KR20080052507A - 화상 처리 장치, 마스크 작성 방법 및 프로그램 - Google Patents

화상 처리 장치, 마스크 작성 방법 및 프로그램 Download PDF

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Abstract

간이한 처리로 마스크 처리를 작성할 수 있는 화상 처리 장치 및 마스크 작성 방법과, 그와 같은 화상 처리 장치에서 실행되는 프로그램을 제공한다. 화상의 에지(edge)를 추출(抽出; extract)하고, 에지가 추출된 화상으로부터, 피사체의 윤곽(輪郭)에 대응하는 화소의 열(列; row)을 추출하고, 그 근사선에 의거해서 마스크 처리를 위한 경계선을 취득한다.

Description

화상 처리 장치, 마스크 작성 방법 및 프로그램{IMAGE PROCESSING APPARATUS, AND METHOD AND PROGRAM FOR CREATING MASK}
본 발명은, 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출(切出; cutout)할 때에 이용되는 마스크를 작성하는 화상 처리 장치와 그 마스크 작성 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
본 발명은, 예를 들면, 생체 인증용으로 촬상된 화상으로부터 생체의 상을 절출할 때에 이용되는 마스크를 작성하는 화상 처리 장치에 관한 것이다.
네트워크를 이용한 정보 통신의 진전에 따라서, 보다 안전성이 높은 개인 인증 시스템이 요구되고 있다.
바이오 메트릭스 인증(생체 인증)은, 인물의 신체적인 특징, 예를 들면, 지문(指紋), 성문(聲紋), 망막(網膜), 수지(手指; 손가락)의 정맥 패턴 등에서 얻어지는 정보에 의거해서, 그 인물이 등록자 본인인지 여부를 판정하기 위해서, 다른 인물이 본인 행세(falseness)를 하는(본인인 체하는, 본인으로 위장하는) 것을 대폭 저감할 수 있는 뛰어난 특징을 가지고 있다.
일본 특개(特開) 제2004-329825호 공보에는, 근적외광(近赤外光)을 조사(照射)해서 수지의 혈관 패턴을 촬상하고, 이것을 미리 등록된 혈관의 패턴과 대조비교(照合; compare, collate, check)하는 것에 의해 개인을 인증하는 장치를 개시(開示)하고 있다.
혈관 패턴에 의해 개인을 인증하는 경우, 일반적으로, 촬상 화상을 적당한 화상 필터에 의해서 처리하는 것에 의해 혈관의 외형을 들뜨게(浮立) 해서, 그 특징을 인식하기 쉽게 한다. 이 때, 인증에 불필요(不要)한 부분, 예를 들면, 장치나 배경 등도 마찬가지로 들떠버리기 때문에 그 대로는 불필요한 부분을 혈관으로서 오인식(吳認識)할 가능성이 있다.
그래서, 통상은, 촬상 화상으로부터 인증에 필요한 피사체만을 절출하는 마스크 처리가 행해진다.
일본 특개 제2005-56282호 공보에 기재되어 있는 장치에서는, 촬상 화상에 포함되는 각 화소값의 화소의 수를 나타낸 히스토그램을 작성하고, 이 히스토그램에 의거해서 피사체와 배경 부분을 구별하는 임계값(threshold value)을 취득하고, 그 임계값을 이용해서 촬상 화상을 2값화(2値化; binarize)하는 것에 의해 마스크를 작성하고 있다.
[발명이 해결하고자 하는 과제]
일반적으로 임계값을 이용해서 화상을 2값화하는 방법에서는, 피사체에 조사하는 광선(光線)의 세기(强)나, 배경의 밝기, 피사체의 광투과율 등의 조건에 따라서, 피사체를 적절하게 절출하는 임계값이 변화한다. 그 때문에 일본 특개 제2005-56282호 공보에 기재되어 있는 장치와 같이, 촬상 화상에 따라서 임계값을 설정하는 것이 필요하게 되고, 처리가 복잡해진다.
이상으로 인해, 간이(簡易)한 처리로 마스크를 작성할 수 있는 화상 처리 장치 및 마스크 작성 방법과, 그와 같은 화상 처리 장치에서 실행되는 프로그램을 제공하는 것이 요망(要望)되고 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명의 제1 실시형태(實施形態)는, 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하는 화상 처리 장치에 관한 것이며, 해당(當該) 화상 처리 장치는, 상기 화상의 에지(edge)를 추출(抽出; extract)하도록 구성되어 있는 에지 추출부와, 상기 피사체의 상의 내부를 지나(通)도록 상기 화상의 평면위(平面上)에 설정되는 제1 기준 직선에 접(接)한 제1 영역에 포함되어 있고, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수(複數)의 제2 기준 직선위(直線上)에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제1 화소의 열(列; row) 및 상기 제1 영역의 반대측에서 상기 제1 기준 직선에 접하는 제2 영역에 포함되어 있고, 상기 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제2 화소의 열을, 상기 에지 추출부에서 추출된 에지 중에서 추출하도록 구성되어 있는 화소 추출부와, 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 화소와 상기 제2 화소와의 사이에 위치하고, 또한 해당 제1 화소로부터의 거리와 해당 제2 화소로부터의 거리가 소정의 비(比)를 가지는 중간점의 열을 추출하도록 구성되어 있는 제1 중간점 추출부와, 상기 제1 중간점 추출부에서 추출된 중간점의 열을 인접(隣接)하는 중간점끼리가 소정의 거리내에 있는 적어도 하나의 구간(區間)으로 구분(區分)하도록 구성되어 있는 구분부와, 상기 구분부에서 구분된 최장(最長) 구간을 형성하는 중간점에 의거해서 상기 제1 중간점 추출부에서 추출된 중간점의 열의 근사선(近似線)을 취득하도록 구성되어 있는 근사선 취득부와, 상기 제1 중간점 추출부에서 추출된 중간점 중 상기 근사선 취득부에서 취득된 근사선과의 오차(誤差)가 소정의 범위내에 있는 중간점의 열을 추출하도록 구성되어 있는 제2 중간점 추출부와, 상기 제2 중간점 추출부로부터 추출된 중간점의 열과 같은(同) 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하고, 해당 제2 기준 직선에 위치하는 제2 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하도록 구성되어 있는 제1 경계선 취득부를 가진다.
본 발명의 제2 실시형태는, 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하는 화상 처리 장치에 관한 것이며, 해당 화상 처리 장치는, 상기 화상 에지를 추출하도록 구성되어 있는 에지 추출부와, 상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 2개의 영역의 한쪽(一方)에 포함되어 있고, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 화소의 열을 상기 에지 추출부에서 추출된 에지 중에서 추출하도록 구성되어 있는 제1 화소 추출부와, 상기 제1 화소 추출부에서 추출된 화소의 열을 인접하는 화소끼리가 소정의 거리내에 있는 적어도 하나의 구간으로 구분하도록 구성되어 있는 구분부와, 상기 구분부에서 구분된 최장 구간을 형성하는 화소에 의거해서 상기 제1 화소 추출부에서 추출된 화소의 열의 근사선을 취득하도록 구성되어 있는 근사선 취득부와, 상기 제1 화소 추출부에서 추출된 화소중 상기 근사선 취득부에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위 내에 있는 화소의 열을 추출하도록 구성되어 있는 제2 화소 추출부와, 상기 제2 화소 추출부로부터 추출된 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하도록 구성되어 있는 제1 경계선 취득부를 가진다.
상기 제2 실시형태의 화상 처리 장치에서, 바람직하게는, 평행한 2개의 변(邊) 사이에 끼이는(挾) 띠모양(帶狀)의 영역을 상기 제2 기준 직선에 대해서 평행하게 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 상기 에지 추출부에서 추출된 에지의 화소수를 계수(計數)하고, 해당 계수값이 가장 커지는 위치에서 해당 영역에 포함되는 상기 변과 평행한 선에 따라서, 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하도록 구성되어 있는 제2 경계선 취득부를 가져도 좋다.
또, 바람직하게는, 상기 취득된 제2 경계선을 상기 제1 기준 직선으로서 설정해도 좋다.
본 발명의 제3 실시형태는, 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하는 마스크 작성 방법에 관한 것이며, 이 마스크 작성 방법은, 상기 화상의 에지를 추출하는 제1 공정과, 상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 제1 영역에 포함되어 있고, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제1 화소의 열, 및 상기 제1 영역의 반대측에서 상기 제1 기준 직선에 접하는 제2 영역에 포함되어 있고, 상기 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제2 화소의 열을, 상기 제1 공정에서 추출된 에지 중에서 추출하는 제2 공정과, 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 화소와 상기 제2 화소 사이에 위치하고, 또한 해당 제1 화소로부터의 거리와 해당 제2 화소로부터의 거리가 소정의 비를 가지는 중간점의 열을 추출하는 제3 공정과, 상기 제3 공정에서 추출된 중간점의 열을 인접하는 중간점끼리가 소정의 거리내에 있는 하나 혹은 복수의 구간으로 구분하는 제4 공정과, 상기 제4 공정에서 구분된 최장의 구간을 형성하는 중간점에 의거해서 상기 제3 공정에서 추출된 중간점의 열의 근사선을 취득하는 제5 공정과, 상기 제3 공정에서 추출된 중간점 중 상기 제5 공정에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 중간점의 열을 추출하는 제6 공정과, 상기 제6 공정에서 추출된 중간점의 열과 같은 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하고, 해당 제2 기준 직선에 위치하는 제2 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하는 제7 공정을 가진다.
본 발명의 제4 실시형태는, 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하는 마스크 작성 방법으로서, 상기 화상의 에지를 추출하는 제1 공정과, 상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 2개의 영역의 한쪽에 포함되어 있고, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제1 화소의 열을, 상기 제1 공정에서 추출된 에지 중에서 추출하는 제2 공정과, 상기 제2 공정에서 추출된 제1 화소의 열을 인접하는 제1 화소끼리가 소정의 거리 내에 있는 적어도 하나의 구간으로 구분하는 제3 공정과, 상기 제3 공정에서 구분된 최장의 구간을 형성하는 제1 화소에 의거해서 상기 제2 공정에서 추출된 제1 화소의 열의 근사선을 취득하는 제4 공정과, 상기 제2 공정에서 추출된 제1 화소 중 상기 제4 공정에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 제1 화소의 열을 추출하는 제5 공정과, 상기 제5 공정에서 추출된 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하는 제6 공정을 가진다.
상기 제4 실시형태에 관계된 마스크 작성 방법에 있어서, 바람직하게는 평행한 2개의 변 사이에 끼이는 띠모양의 영역을 상기 제2 기준 직선에 대해서 평행하게 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 상기 제1 공정에서 추출된 에지의 화소수를 계수하고, 해당 계수값이 가장 커지는 위치에서 해당 영역에 포함되는 상기 변과 평행한 선에 따라서 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하는 제7 공정을 더 가져도 좋다.
또, 바람직하게는, 상기 취득된 제2 경계선을 상기 제1 기준 직선으로서 설정해도 좋다.
본 발명의 제5 실시형태는, 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하기 위한 컴퓨터를 가지는 화상 처리 장치의 프로그램에 관한 것이다. 본 발명의 프로그램은, 상기 화상 처리 장치에, 상기 화상의 에지를 추출하는 제1 스텝과, 상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 제1 영역에 포함되어 있고, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제1 화소의 열, 및 상기 제1 영역의 반대측에서 상기 제1 기준 직선에 접하는 제2 영역에 포함되어 있고, 상기 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제2 화소의 열을 상기 제1 스텝에서 추출된 에지 중에서 추출하는 제2 스텝과, 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 화소와 상기 제2 화소의 사이에 위치하고, 또한 해당 제1 화소로부터의 거리와 해당 제2 화소로부터의 거리가 소정의 비를 가지는 중간점의 열을 추출하는 제3 스텝과, 상기 제3 스텝에서 추출된 중감점의 열을 인접하는 중간점끼리가 소정의 거리내에 있는 적어도 하나의 구간으로 구분하는 제4 스텝과, 상기 제4 스텝에서 구분된 최장 구간을 형성하는 중간점에 의거해서 상기 제3 스텝에서 추출된 중간점의 열의 근사선을 취득하는 제5 스텝과, 상기 제3 스텝에서 추출된 중간점중 상기 제5 스텝에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 중간점의 열을 추출하는 제6 스텝과, 상기 제6 스텝에서 추출된 중간점의 열과 같은제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하고, 해당 제2 기준 직선에 위치하는 제2 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하는 제7 스텝을 실행시킨다.
본 발명의 제6 실시형태는, 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하기 위한 컴퓨터를 가지는 화상 처리 장치의 프로그램에 관한 것이다. 본 발명의 프로그램은, 상기 화상 처리 장치에, 상기 화상의 에지를 추출하는 제1 스텝과, 상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 2개의 영역의 한쪽에 포함되어 있고, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제1 화소의 열을, 상기 제1 스텝에서 추출된 에지 중에서 추출하는 제2 스텝과, 상기 제2 스텝에서 추출된 제1 화소의 열을 인접하는 제1 화소끼리가 소정의 거리내에 있는 적어도 하나의 구간으로 구분하는 제3 스텝과, 상기 제3 스텝에서 구분된 최장 구간을 형성하는 제1 화소에 의거해서 상기 제2 스텝에서 추출된 제1 화소의 열의 근사선을 취득하는 제4 스텝과, 상기 제2 스텝에서 추출된 제1 화소중 상기 제4 스텝에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 제1 화소의 열을 추출하는 제5 스텝과, 상기 제5 스텝에서 추출된 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하는 제6 스텝을 실행시킨다.
상기 제6 실시형태에 관계된 프로그램에서, 바람직하게는, 평행한 2개의 변 사이에 끼이는 띠모양의 영역을 상기 제2 기준 직선에 대해서 평행하게 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 상기 제1 스텝에서 추출된 에지의 화소수를 계수하고, 해당 계수값이 가장 커지는 위치에서 해당 영역에 포함되는 상기 변과 평행한 선에 따라서 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하는 제7 스텝을 상기 화상 처리 장치에 실행시켜도 좋다.
또, 바람직하게는, 상기 취득된 제2 경계선을 상기 제1 기준 직선으로서 설정해도 좋다.
[발명의 효과]
본 발명에 따르면, 간이한 처리로 마스크를 작성할 수 있는 화상 처리 장치 및 마스크 작성 방법과 프로그램을 제공할 수 있었다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관계된 화상 처리 장치의 구성의 1예를 도시하는 도면,
도 2의 (a), (b)는 촬상 화상에 포함되는 혈관의 상이 필터링 등의 처리에 의해서 추출된 중간 화상의 1예를 도시하는 도면,
도 3의 (a), (b)는 마스크 작성부에서 작성되는 마스크와, 이것을 이용해서 마스크 처리한 중간 화상의 1예를 도시하는 도면,
도 4의 (a)∼(c)는 촬상 화상에 에지 강조 처리를 행한 결과인 제1 예를 도시하는 도면,
도 5의 (a)∼(c)는 촬상 화상에 에지 강조 처리를 행한 결과인 제2 예를 도시하는 도면,
도 6의 (a), (b)는 도 4의 (a)∼(c), 도 5의 (a)∼(c)에 도시하는 촬상 화상으로부터 피사체를 절출하는 마스크의 예를 도시하는 도면,
도 7의 (a)∼(c)는 도 5의 (b)에 도시하는 에지 강조 처리후의 화상으로부터 도 6의 (b)에 도시하는 마스크에 의해서 피사체의 내부를 절출하는 예를 도시하는 도면,
도 8의 (a)∼(d)는 촬상 화상에 소정의 피사체가 포함되는 경우와 포함되지 않는 경우의 1예를 도시하는 도면,
도 9는 도 8의 (c)에 도시하는 피사체를 포함하는 촬상 화상에서의 화소값의 분포와, 도 8의 (d)에 도시하는 피사체를 포함하지 않는 촬상 화상에서의 화소값의 분포를 비교한 도면,
도 10의 (a)∼(d)는 에지 강조 처리후의 화상에서, 임계값 이하의 화소값을 제로로 하는 경우와 제로로 하지 않는 경우를 비교한 도면,
도 11은 도 10에 도시하는 화상에서, 소정의 임계값 이하의 화소값을 제로로 한 경우의 평가값과, 임계값을 마련(設; provide)하지 않는 경우의 평가값을 비교한 도면,
도 12는 제1 실시형태에 관계된 마스크 작성부의 구성의 1예를 도시하는 도면,
도 13은 제1 실시형태에 관계된 화상 처리 장치에서의 마스크의 작성 동작의 1예를 도시하는 플로차트,
도 14의 (a), (b)는 에지 추출부에 의해서 에지 추출된 화상의 1예를 도시하 는 도면,
도 15는 도 14의 (a), (b)에 도시하는 에지 추출후의 화상에 대해서 행해진 중간점의 추출 처리의 1예를 도시하는 도면,
도 16은 도 15에 도시하는 중간점의 열이 구분부에 의해서 연속 구간으로 구분되는 예를 도시하는 도면,
도 17의 (a), (b)는 중간점을 보간(補間)하는 근사선의 1예를 도시하는 제1 도면,
도 18의 (a), (b)는 중간점을 보간하는 근사선의 1예를 도시하는 제2 도면,
도 19는 x좌표를 변수로 하는 손가락폭의 근사 함수의 1예를 도시하는 도면,
도 20의 (a), (b)는 경계선 취득부에서 취득되는 마스크의 경계선의 1예를 도시하는 도면,
도 21의 (a)∼(c)는 좌우의 경계선을 취득하는 처리를 설명하기 위한 도면,
도 22는 제2 실시형태에 관계된 화상 처리 장치에서의 마스크 생성부의 구성의 1예를 도시하는 도면,
도 23은 제2 실시형태에 관계된 화상 처리 장치에서의 마스크의 작성 동작의 1예를 도시하는 플로차트,
도 24의 (a), (b)는 촬상 장치와 피사체와의 접촉면을 포함하는 촬상 화상과, 그 에지 추출후의 화상의 1예를 도시하는 도면,
도 25의 (a), (b)는 에지 화소의 y좌표마다 분포예를 도시하는 도면,
도 26의 (a), (b)는 에지 화소의 계수를 행하는 영역의 예를 도해(圖解)한 도면,
도 27의 (a), (b)는 도 26의 (a), (b)에 도시하는 영역을 y축에 대해서 평행하게 이동시키면서, 그 영역 내에 포함되는 에지 화소를 계수한 결과의 1예를 도시하는 도면,
도 28의 (a), (b)는 제2 실시형태에 관계된 화상 처리 장치에서 마스크의 하측의 경계선을 취득하는 예를 도시하는 도면.
[부호의 설명]
10: 제어부, 20: 광원, 30: 광학계, 40: 촬상부, 50: 조작부, 60: 기억부,
101: 화상 취득부, 102: 마스크 작성부, 103: 영역 특정부, 104: 에지 강조부,
105: 평가값 취득부, 106: 판정부, 107: 등록부, 108; 대조비교부, 109: 표시 처리부, 201, 211: 에지 추출부, 202, 213, 216: 화소 추출부, 203: 중간점 추출부, 204, 214: 구분부, 205, 215: 근사선 취득부, 206: 중간점 추출부, 207, 208, 212, 217, 218: 경계선 취득부, 209, 219: 마스크 생성부.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
제1 실시형태
도 1은 본 발명의 실시형태에 관계된 화상 처리 장치(1)의 구성의 1예를 도시하는 도면이다.
화상 처리 장치(1)는, 제어부(10)와, 광원(20)과, 광학계(30)와, 촬상부(40) 와, 조작부(50)와, 기억부(60)를 가진다.
광원(20)은, 피사체 FG, 예를 들면 도 1의 예에서는 사람의 손가락에 조사하는 광선을 발생한다. 이 광선은, 예를 들면 600㎚∼1300㎚ 정도의 파장을 가지는 근적외선이며, 인체 조직에 대한 투과성이 비교적 높고, 또한 혈중(血中)의 헤모글로빈에 의해서 특이적(特異的)으로 흡수되는 성질을 가지고 있다. 광원(20)은, 예를 들면 발광 다이오드나 할로겐 램프 등에 의해서 구성된다.
광학계(30)는, 피사체 FG를 투과한 광을 촬상부(40)의 수광면(受光面)에 유도(導)한다. 촬상부(40)의 수광면에 투영되는 피사체 FG의 상에서는, 굵은 혈관의 부분일수록 어둡게된다.
촬상부(40)는, 수광면에 투영되는 피사체 FG 의 상을 촬상하고, 화상 데이터로 변환해서 제어부(10)에 출력한다. 촬상부(40)는, 예를 들면 CCD (charge coupled device)나 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서 등 촬상 소자에 의해서 구성된다.
제어부(10)는, 화상 처리 장치의 전체적 동작의 제어나 각종 신호 처리를 행한다. 예를 들면, 광원(20)에서의 광선의 발생이나, 촬상부(40)에서의 화상의 촬상 등을, 조작부(50)로부터 입력되는 유저의 지시에 따라서 제어한다. 또, 촬상부(40)에서 촬상된 화상으로부터 피사체를 절출하는 마스크 처리나, 촬상 화상에 의거해서 작성한 혈관 패턴의 정보(템플레이트(template))를 기억부(60)에 등록하는 처리, 촬상 화상과 템플레이트를 대조비교하는 처리 등 생체 인증에 관계된 각종 화상 처리를 행한다.
제어부(10)는, 예를 들면 컴퓨터에 의해서 구성되어 있고, 기억부(60)에 격납(格納; store; 저장)되는 프로그램 PRG에 의거해서 상기의 제어나 신호 처리를 실행한다.
조작부(50)는 유저의 지시를 입력하기 위한 인터페이스이며, 예를 들면 키, 버튼, 다이얼, 터치패널, 마우스 등이 입력 기기(機器)에 의해서 구성된다.
기억부(60)는, 제어부(10)가 컴퓨터에서 실현된 경우, 그 컴퓨터에서 실행되는 프로그램 PRG나, 템플레이트 DAT를 기억한다. 또, 제어부(10)의 처리에서 이용하는 정수(定數; constant) 데이터나, 처리 과정에서 일시적(一時的)으로 보존유지(保持; hold)할 필요가 있는 변수(變數) 데이터 등을 기억한다.
기억부(60)는, 예를 들면 RAM(random access memory)이나 ROM(read only memory), 불휘발성(不揮發性) 메모리, 하드 디스크 등의 기억 장치에 의해서 구성된다.
제어부(10)의 각 구성 요소(構成要素)에 대해서 설명한다.
제어부(10)는, 화상 처리에 관계된 기능적인 구성 요소로서, 화상 취득부(101)와, 마스크 작성부(102)와, 영역 특정부(103)와, 에지 강조부(104)와, 평가값 취득부(105)와, 판정부(106)와, 등록부(107)와, 대조비교부(108)를 가진다.
영역 특정부(103)는, 본 발명의 영역 특정부 및 영역 특정 수단의 1실시형태이다.
에지 강조부(104)는, 본 발명의 에지 강조부 및 에지 강조 수단의 1실시형태이다.
평가값 취득부(105)는, 본 발명의 평가값 취득부 및 평가값 취득수단의 1실시형태이다.
판정부(106)는, 본 발명의 판정부 및 판정 수단의 1실시형태이다.
화상 취득부
화상 취득부(101)는, 촬상부(40)에서 촬상된 화상을 순차(順次; sequentially, successively) 취득한다. 즉, 화상 취득부(101)는, 조작부(50)로부터 입력되는 지시에 따라서 템플레이트의 등록 처리나 대조비교 처리가 개시되면, 광원(20)이나 촬상부(40)의 동작을 제어하는 것에 의해, 피사체 FG에 근적외선을 조사하고, 그 투영 화상을 촬상하고, 촬상 화상 데이터를 취입(取入; capturing, take-into, trap)한다.
마스크 작성부
마스크 작성부(102)는, 화상 취득부(101)에서 취입된 촬상 화상으로부터 피사체 FG를 절출하기 위한 마스크를 작성한다.
도 2의 (a), (b)는, 촬상 화상에 포함되는 혈관의 상이 필터링 등의 처리에 의해서 추출된 중간 화상의 1예를 도시하는 도면이다. 도 2의 (a)에는 원래(元)의 촬상 화상을 도시하고, 도 2의 (b)에는 그 중간화상을 도시한다.
도 2의 (b)를 참조하면, 손가락 부분에서 확실히 혈관의 상이 굵게 추출되어 있지만, 그 이외의 부분(손가락의 윤곽이나 배경 등)에서도 혈관과 마찬가지로 상이 추출되어 있다. 이와 같은 불필요한 상을 이후(後)의 처리에서 제거하는 방법도 생각되지만, 그 경우, 배경에 따라서 추출되는 상이 변화하거나, 혈관상(血管 像)과 그 이외의 상의 특징이 거의 똑같아(等)진다거나 하면, 불필요한 상만 제거하는 것은 곤란하다. 게다가, 불필요한 상을 남긴(殘)채 처리를 진행(進)시키면, 항상 화상 전체에 대해서 처리를 행하지 않으면 않되기 때문에, 계산량(計算量)이 많아진다.
도 3의 (a), (b)는 마스크 작성부(102)에서 작성되는 마스크와, 이것을 이용해서 마스크 처리한 중간 화상의 1예를 도시하는 도면이다. 도 3의 (a)에는 작성되는 마스크를 도시하고, 도 3의 (b)에는 마스크 처리된 중간 화상을 도시한다.
도 3의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 마스크 처리를 행하는 것에 의해서, 손가락의 윤곽이나 배경 등, 혈관이 아닌 부분의 정보를 제거할 수가 있다. 또, 마스크 처리에 의해서 절출되는 영역이 이미 알려져있기 때문에, 마스크 처리된 중간 화상에 필터링 등의 처리를 행할 때에, 화상 전체중 필요한 부분만을 처리하면 좋다. 그 때문에, 화상 전체를 처리하는 경우에 비해서 계산량을 줄이는 것이 가능하다.
마스크 작성부(102)의 보다 상세한 구성에 대해서는, 도 12를 참조해서 설명한다.
에지 강조부
에지 강조부(104)는, 화상 취득부(101)에서 취입된 촬상 화상의 에지를 강조한다.
화상의 에지 강조에는, 예를 들면 가우시안(Gaussian) 필터나 라플라시안(Laplacian) 필터 등의 화상 필터를 이용한다. 즉, 가우시안 필터에 의해서 화 상에 포함되는 노이즈 성분을 제거한 후, 라플라시안 필터에 의해서 화소값의 변화를 강조한다. 이것에 의해, 화상에 포함되는 점모양(点狀)의 노이즈 성분이 제거되고, 선모양(線狀)의 에지 성분이 강조된다.
도 4의 (a), (b), (c)는, 피사체 FG의 촬상 화상에 대해서 상술한 가우시안 필터와 라플라시안 필터에 의한 에지 강조 처리를 행한 결과의 제1 예를 도시하는 도면이다.
도 4의 (a)에는 에지 강조 처리전의 화상을 도시하고, 도 4의 (b)에는 에지 강조 처리후의 화상을 도시한다. 도 4의 (c)에는 도 4의 (b)에 도시하는 화상의 화소값을 3차원으로 도해한 도면이다.
도 4의 (a), (b), (c)의 예로부터 알 수 있는 바와 같이, 촬상부(40)에서 촬상된 화상에 에지 강조 처리를 행하면, 손가락의 혈관(특히 정맥) 부분의 화소값이 다른 부분에 비해서 돌출(突出)한다.
도 4의 (a)에 도시하는 에지 강조 처리전의 화상 및 도 4의 (b), (c)에 도시하는 에지 강조 처리후의 화상은, 어느것이나 정부(正負)의 부호 없는 8비트의 화소값을 가지고 있다.
가우시안 필터와 라플라시안 필터에 의해서 8비트의 화소값을 가지는 화상을 처리한 경우, 그 처리후의 화소값은 8비트를 넘(超)은 값으로 될 수 있다. 그런데, 도 4의 (b), (c)의 예에서는, 처리후의 화소값을 8비트로 제한하고 있기 때문에, 도 4의 (a)에 도시하는 원래의 화상의 혈관과 도 4의 (b)에 도시하는 에지 강조 처리후의 화상의 혈관은, 그 시각적(視覺的)인 세기가 그다지 일치하고 있지 않 다. 즉, 가늘고 희미한(薄; 옅은) 혈관도, 굵고 진한 혈관도, 에지 강조 처리후의 화상에서는 거의 같은 세기로 되어 있다.
이것에 대해, 도 5의 (a), (b), (c)는, 가우시안 필터와 라플라시안 필터에 의한 마찬가지 에지 강조 처리를 행한 결과의 제2 예를 도시하는 도면이고, 도 4의 (a), (b), (c)에 도시하는 제1 예와의 틀림(違; difference; 차이)은 에지 강조 처리후의 화소값의 비트 제한을 철폐(撤廢)한 것에 있다.
도 5의 (a)에는 에지 강조 처리전의 화상을 도시하고, 도 5의 (b), (c)에는 에지 강조 처리후의 화상을 도시한다.
도 4의 (a), (b), (c)와 도 5의 (a),(b),(c)를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 화소값의 비트 제한을 철폐한 경우, 원래의 화상에서의 농담(濃淡)의 틀림이 에지 강조 처리후의 화상에 민감(敏感)하게 나타나고 있고, 진한 혈관의 화소값은 크고, 흐린 혈관의 화소값은 작게 되어 있다.
마스크 작성부(102)에서 작성된 마스크에 의해서 생체 인증 처리에 바람직한 혈관의 상이 절출되는지 여부를 판정부(106)에서 올바르게(正; 정확하게) 판정하기 위해서는, 평가값 취득부(105)에서 혈관의 농담이 올바르게 반영된 평가값 Ev를 취득하는 것이 바람직하다.
그래서, 에지 강조부(104)는, 예를 들면 도 4의 (a), (b), (c)의 화상에 도시하는 바와 같은 비트 제한을 철폐하고, 에지 강조 처리후의 화소값의 비트 길이(長)를 적절한 길이로 설정한다. 이것에 의해, 도 5의 (a), (b), (c) 에 도시하는 바와 같은 혈관의 농담의 틀림을 민감하게 나타낸 화상이 평가값 취득부(105)에 공 급된다.
단, 에지 강조 처리후의 화소값의 비트 제한을 철폐하면, 상술한 바와 같이 혈관의 농담을 정확하게 반영한 화상이 얻어지는 한편, 도 5의 (b), (c)에 도시하는 바와 같이, 템플레이트로서 불필요한 손가락의 윤곽 부분의 에지도 강조되어 버린다. 특히 피사체 FG의 배경이 밝은 경우에는, 혈관보다도 윤곽이 강하게 나타나 버린다. 윤곽이 너무(지나치게) 강조되면, 가령 윤곽을 따라서 정확하게 피사체 FG를 절취(切取; cut off; 도려냄, 잘라냄)하는 마스크를 작성해도, 윤곽으로부터 더욱더 내측의 부분에까지 윤곽의 영향이 미치고 있기 때문에, 평가값 Ev의 신뢰성이 저하해 버린다.
그래서, 다음에 기술(述)하는 영역 특정부(103)에서는, 윤곽 부분의 영향을 배제한 상태에서 평가값 Ev가 취득되도록, 손가락의 윤곽으로부터 확실히 내측의 영역을 절출하는 마스크를 작성한다.
영역 특정부
영역 특정부(103)는, 마스크 작성부(102)에서 작성된 마스크의 더욱더 내측의 영역을 특정하고, 이 특정한 영역을 에지 강조 처리후의 화상으로부터 절출하는 평가값 취득용 마스크를 작성한다.
도 6의 (a), (b)는, 도 4의 (a), (b), (c), 도 5의 (a), (b), (c)에 도시하는 촬상 화상으로부터 피사체 FG 의 내측의 영역을 특정하는 예를 도시하는 도면이다.
도 6의 (a)에는 마스크 작성부(102)에서 작성되는 마스크의 1예를 도시한다. 도 6의 (a)의 검은(黑) 부분은 마스크에 의해서 제거되는 영역을 도시하고, 흰(白) 부분은 마스크에 의해서 절취되는 영역을 도시한다.
도 6의(b)에는, 영역 특정부(103)에서 특정되는 피사체 FG의 내측의 영역의 1예를 도시한다. 도 6의 (b)의 흰 부분은, 영역 특정부(103)에서 특정되는 피사체 FG의 내측의 영역을 나타낸다. 또, 회색(灰色) 부분은, 도 6의 (a)에 도시하는 마스크의 경계선보다 내측으로서, 영역 특정부(103)에서 특정되는 영역으로부터는 제외되는 부분을 나타낸다.
도 6의 (a), (b)의 예에서, 마스크 작성부(102)가 작성한 마스크의 경계선은, 상하 좌우의 4개의 변으로 구성되어 있다. 마스크의 경계선이 이와 같이 복수의 변으로 구성되어 있는 경우, 영역 특정부(103)는, 예를 들면 이들 변을 경계선보다 내측으로 각각 소정의 거리만큼 이동시킨다. 그리고, 이동후의 각 변에 의해서 둘러싸인(圍; surround, define) 영역을, 피사체 FG의 내측의 영역으로서 특정한다. 도 6의 (b)의 예에서는, 상측(上側)의 변을 화상의 아래(下) 방향으로, 하측의 변을 화상의 위(上) 방향으로, 각각 거리 dLR만큼 이동시킴과 동시에, 좌측의 변을 화상의 오른쪽(右) 방향으로, 우측의 변을 화상의 왼쪽(左) 방향으로, 각각 거리 dUD만큼 이동시킨다. 그리고, 이동후의 4개의 변으로 둘러싸인 영역을, 피사체 FG의 내측의 영역으로서 특정한다.
이와 같이, 영역 특정부(103)에 의해서 특정되는 영역은, 피사체 FG의 윤곽으로부터 확실하게 떨어(離)진다. 그 때문에, 도 5의 (b), (c)에 도시하는 바와 같이 윤곽의 화소값이 이상(異常; abnormal)하게 높은 경우에서도, 그 영향이 영역의 내부에 거의 미치지 않게 된다. 따라서, 에지 강조 처리후의 화상으로부터, 영역 특정부(103)에 의해서 특정되는 영역만을 마스크 처리에 의해서 절출하면, 윤곽의 영향이 배제된 순수(純粹)한 혈관의 상을 얻을 수가 있다.
상술한 바와 같이, 피사체 FG의 윤곽보다 내측의 부분을 마스크 처리로 절출한 경우, 윤곽의 근방(近傍)에 있는 혈관의 상은, 평가값 Ev를 구할 때의 대상으로부터 배제된다. 즉, 혈관 정보의 일부가 소실(失)되어 버리게 된다. 그렇지만, 윤곽 근방에 존재하는 혈관의 상은, 손가락 놓는 방법(置方)에 따라서 변화하기 쉽고, 예를 들면 손가락을 조금 회전시키는 것만으로 촬상 화상에 나타나지 않게 된다. 이와 같은 혈관의 상은, 애초에 생체 인증 처리(템플레이트 등록 처리나 대조비교 처리 등)에는 어울리지(相應 ; suitable)않는 상이기 때문에, 이것을 마스크 처리에 의해서 배제한 결과로부터 평가값 Ev를 구해도 문제(不都合; inconvenience)는 생기지 않는다.
평가값 취득부
평가값 취득부(105)는, 에지 강조부(104)에서 에지가 강조된 화상에 포함되는 화소의 값에 의거해서, 촬상부(40)로부터 입력한 신호 처리의 대상으로 되는 화상에 포함되는 에지의 강도(强度) 및/또는 에지의 양에 관한 평가값 Ev를 취득한다. 예를 들면, 에지 강조 처리후의 화상에 포함되는 전화소(全畵素)의 값의 합계를 산출하고, 이것을 평가값 Ev로서 취득한다.
단, 본 실시형태에 관계된 평가값 취득부(105)는 에지 강조 처리후의 화상에 포함되는 전화소 중, 영역 특정부(103)에서 특정된 피사체 FG의 내부 영역에 포함되는 화소의 값에 의거해서 평가값 Ev를 취득하고, 이 영역외(領域外)의 화소의 값은 평가값 Ev의 결정시에 이용하지 않는다. 즉, 영역 특정부(103)에 의해서 작성된 마스크에 의해 절출되는, 순수한 혈관상을 포함한 영역의 화소값에 의거해서, 평가값 Ev를 취득한다.
도 7의 (a), (b), (c)는, 도 5의 (b)에 도시하는 에지 강조 처리후의 화상으로부터 도 6의 (b)에 도시하는 마스크에 의해서 피사체 FG의 내측의 영역을 절출하는 예를 도시하는 도면이다.
도 7의 (a)에는 에지 강조 처리전의 화상을 도시한다. 또, 도 7의 (b), (c)에는, 에지 강조 처리후의 화상으로부터 피사체 FG의 내측 영역을 마스크 처리에 의해서 절출한 화상을 도시한다.
에지 강조 처리후의 화상으로부터 영역 특정부(103)에서 특정된 영역만을 절출하면, 도 7의(b), (c)의 화상에 도시하는 바와 같이 피사체 FG의 윤곽의 영향이 배제되고, 피사체 FG의 내부에 존재하는 혈관의 상만이 부각(浮彫)된다. 이 혈관의 상에서는, 원래의 화상에서의 혈관의 굵기(太)나 진함(濃; 농도)에 따라서 화소값이 크게 변화하고 있다.
평가값 취득부(105)는, 이와 같이 혈관의 농담 상태가 적절하게 반영된 화상에서의 화소값의 합계를, 평가값 Ev로서 산출한다. 이 평가값 Ev는, 템플레이트 등록 처리나 대조비교 처리에 어울리는 피사체 FG의 특징을 나타내는 값으로 된다.
도 8의 (a), (b), (c), (d)는, 촬상부(40)에서 촬상된 화상에 피사체 FG 가 포함되는 경우와 포함되지 않는 경우의 1예를 도시하는 도면이다.
도 8의 (a)에는 피사체 FG를 포함하는 촬상 화상을 도시하고, 도 8의 (c)에는, 도 8의 (a)에 도시하는 화상에 에지 강조 처리와 마스크 처리를 행한 후의 화상을 도시한다.
도 8의 (b)에는, 피사체 FG를 포함하지 않는 촬상 화상을 도시하고, 도 8의 (d)는, 도 8의 (b)에 도시하는 화상에 에지 강조 처리와 마스크 처리를 행한 후의 화상을 도시한다.
도 8의 (a)의 화상에는 손가락 내부의 혈관이 깨끗(綺麗; excellent, good)하게 영출(映出; display; 비추어 표시)되고 있기 때문에, 이것에 에지 강조 처리와 마스크 처리를 행한 도 8의 (c)의 화상에서는, 혈관 부분에 국소적(局所的)으로 강한 에지가 집중(集中)되어 있다. 한편, 도 8의 (b)에 도시하는 화상에는 혈관의 상이 전혀 영출되고 있지 않고, 농담이 부족(乏; little)하기 때문에, 이것에 에지 강조 처리와 마스크 처리를 행한 도 8의 (d)의 화상에서는, 약한 에지가 전체에 산재(散在)하고, 혈관의 상에 대응하는 명확한 에지가 나타나고 있지 않다.
양자(兩者)의 화소값의 합계를 비교하면, 도 8의 (c)의 화상은'2434244', 도 8의 (d)의 화상은 '1177685'로 되었다. 이와 같이, 피사체 FG를 포함하는 경우와 포함하지 않는 경우에서는, 화소값의 합계에 큰 차이(差異)가 있다. 따라서, 평가값 취득부(105)에 의해 취득되는 평가값 Ev(즉, 에지 강조 처리 및 마스크 처리를 행한 화상의 화소값의 합계)는, 그 값의 틀림에 따라서, 피사체 FG의 유무(有無)를 나타낼 수가 있다.
도 8의 (c)와 도 8의 (d)를 비교하면, 피사체 FG를 포함하지 않는 화상은 피사체 FG를 포함하는 화상에 비해서 화소값이 작은 화소(즉, 약한 에지)가 많이 포함되어 있고, 화소값이 큰 화소(즉, 강한 에지)가 적게 되어 있다. 그래서, 평가값 취득부(105)는, 단지(單; 단순히) 전부(全部)의 화소값을 합계하는 것이 아니라, 어떤(certain) 임계값보다 큰 화소값만을 합계하고, 이것을 평가값 Ev로서 취득해도 좋다. 즉, 에지 강조부(104)에서 에지가 강조된 화상에 포함되는 전화소(단, 영역 특정부(103)에 의해서 특정된 영역내 중, 에지의 강도가 소정 임계값을 넘는 화소 값의 합계에 의거해서, 평가값 Ev를 취득해도 좋다. 이것에 의해, 피사체 FG를 포함하는 경우와 포함하지 않는 경우의 평가값 Ev의 틀림을, 보다 한층더(一層) 두드러지게(際立; remarkable) 할 수가 있다.
도 9는 도 8의 (c)에 도시하는 화상(피사체 FG를 포함하는 경우)에서의 화소값의 분포와, 도 8의 (d)에 도시하는 화상(피사체 FG를 포함하지 않는 경우)에서의 화소값의 분포를 비교한 도면이다. 횡축(橫軸)은 화소값을 나타내고, 종축(縱軸)은 화소수를 나타낸다.
촬상 화상에 피사체 FG가 포함되어 있지 않은 경우, 에지 강조 처리와 마스크 처리를 행한 후의 화상에는, 일정(一定; certain, predetermined) 화소값(도 9의 예에서는 '500')보다 작은 범위에 대부분 화소가 분포되어 있다. 한편, 촬상 화상에 피사체 FG가 포함되어 있는 경우에는, 작은 화소값부터 큰 화소값까지 넓은 범위에 화소가 분포되어 있다.
도 10의 (a)∼(d)는, 에지 강조 처리후의 화상에서, 임계값 이하의 화소값을 제로로 하는 경우와 제로로 하지 않는 경우를 비교한 도면이다.
도 10의 (a), (b)에는, 도 8의 (c), (d)와 같은 화상이며, 임계값 이하의 화소값을 제로로 하지 않는 경우의 화상을 도시한다.
도 10의 (c), (d)에는, 각각 도 10의 (a), (b)의 화상에 포함되는 임계값 '255' 이하의 화소값을 모두(全) 제로로 한 경우의 화상을 도시한다.
촬상 화상에 피사체 FG가 포함되는 경우에는, 도 10의 (a)와 도 10의 (c)를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 임계값 이하의 화소값을 제로로 해도에지의 주요한 특징, 즉 혈관의 상이 유지(維持; maintain)되고 있다. 이것에 대해서, 촬상 화상에 피사체 FG가 포함되어 있지 않은 경우에는, 도 10의 (b)와 도 10의 (d)를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 임계값 이하의 화소값을 제로로 하면, 에지의 대부분(大半)이 사라져(消) 버리고, 에지의 특징이 크게 변화한다.
도 11은, 도 10의 (a)∼(d)에 도시하는 화상에서 임계값 '255' 이하의 화소값을 제로로 한 경우의 평가값(화소값의 합계)과 임계값을 마련하지 않는 경우의 평가값을 비교한 도면이다.
임계값을 마련하지 않는 경우, 피사체 FG를 포함하는 화상(도 10의 (a))의 평가값 Ev는 '2434244', 피사체를 포함하지 않는 화상(도 10의 (b))의 평가값 Ev는 '1177685'로 되었다. 이것에 대해서, 임계값 '255' 이하의 화소값을 제로로 한 경우, 피사체 FG를 포함하는 화상(도 10의 (c))의 평가값 Ev는 '2145659', 피사체 FG를 포함하지 않는 화상(도 10의 (d))의 평가값 Ev는 '117921'로 되었다. 이 도 11로부터 분명(明)한 바와 같이, 에지 강조 처리후의 화상에서 소정의 임계값 이하의 화소값을 제외하고 평가값 Ev를 산출하는 것에 의해, 피사체 FG의 유무에 따른 평가값 Ev의 차이를 보다 명확하게 할 수가 있다.
판정부
판정부(106)는, 평가값 취득부(105)에서 취득된 평가값 Ev에 의거해서, 마스크 작성부(102)에서 작성된 마스크가 적절하게 피사체 FG의 상을 절출하고 있는지 여부를 판정한다. 예를 들면, 소정의 임계값과 평가값 Ev를 비교하고, 해당 비교 결과에 따라서, 혈관의 상을 절출하고 있는지 여부를 판정한다.
등록부
등록부(107)는, 마스크 작성부(102)에서 작성된 마스크가 적절하게 피사체 FG의 상을 절출하고 있다고 판정부(106)에서 판정된 경우, 이 마스크를 이용해서 촬상 화상에 마스크 처리를 행하고, 마스크 처리된 화상으로부터 혈관 패턴의 정보를 추출하고, 이것을 템플레이트 DAT로서 기억부(60)에 격납한다.
또, 등록부(107)는, 판정부(106)에서 마스크가 혈관의 상을 절출하고 있지 않다고 판정된 경우, 상기의 템플레이트 등록 처리를 정지(停止)한다.
대조비교부
대조비교부(108)는 마스크 작성부(102)에서 작성된 마스크가 적절하게 피사체 FG의 상을 절출하고 있다고 판정부(106)에서 판정된 경우, 이 마스크를 이용해서 촬상 화상에 마스크 처리를 행하고, 마스크 처리된 화상으로부터 혈관 패턴의 정보를 추출하고, 이 추출된 정보와 기억부(60)에 격납되는 템플레이트 DAT를 대조비교한다.
또, 대조비교부(108)는, 판정부(106)에서 마스크가 혈관의 상을 절출하고 있지 않다고 판정된 경우, 상기의 대조비교 처리를 정지한다.
마스크 작성부(102)의 보다 상세한 구성에 대해서 설명한다.
도 12는 마스크 작성부(102)의 구성의 1예를 도시하는 도면이다. 마스크 작성부(102)는, 에지 추출부(201)와, 화소 추출부(202)와, 중간점 추출부(203)와, 구분부(204)와, 근사선 취득부(205)와, 중간점 추출부(206)와, 경계선 취득부(207, 208)와, 마스크 생성부(209)를 가진다.
에지 추출부(201)는, 본 발명의 에지 추출부 및 에지 추출 수단의 1실시형태이다.
화소 추출부(202)는, 본 발명의 화소 추출부 및 화소 추출 수단의 1실시형태이다.
중간점 추출부(203)는, 본 발명의 제1 중간점 추출부 및 제1 중간점 추출 수단의 1실시형태이다.
구분부(204)는, 본 발명의 구분부 및 구분 수단의 1실시형태이다.
근사선 취득부(205)는, 본 발명의 근사선 취득부 및 근사선 취득 수단의 1실시형태이다.
중간점 추출부(206)는, 본 발명의 제2 중간점 추출부 및 제2 중간점 추출 수단의 1실시형태이다.
경계선 취득부(207)는, 본 발명의 제1 경계선 취득부 및 제1 경계선 취득 수단의 1실시형태이다.
경계선 취득부(208)는, 본 발명의 제3 경계선 취득부 및 제3 경계선 취득 수단의 1실시형태이다.
에지 추출부
에지 추출부(201)는 화상 취득부(101)에서 취득된 촬상 화상 Sp의 에지를 추출한다. 에지의 추출에는 여러 가지(種種) 수법을 이용하는 것이 가능하지만, 여기서는 1예로서 'sobel 오퍼레이터'를 이용해서 에지의 화소를 추출하는 예를 설명한다. sobel 오퍼레이터' 는, 노이즈 내성(耐性)을 가지는 범용적인 에지 추출용 오퍼레이터이며, 에지 추출 대상의 화상I에 대해서 다음 식(次式)으로 나타내는 2개의 필터 fH, fG를 적용한다.
[수학식 1]
Figure 112007031739509-PCT00001
필터 fH, fG에 의해서 계산된 화소값을 각각 'gH' , 'gV'로 하면, 에지 평가값 g는 다음과 같이 된다.
[수학식 2]
Figure 112007031739509-PCT00002
어떤 화소의 에지 평가값 g가 소정의 임계값 gthr보다 큰 경우, 이 화소는 에지를 구성하는 화소(이하, 에지 화소라고 부른다)로 판정되고, 임계값 gthr보다 작은 경우에는, 에지 화소가 아니라고 판정된다.
화소 추출부
화소 추출부(202)는, 에지 추출부(201)에서 에지가 추출된 화상으로부터, 피사체 FG의 상측의 윤곽을 형성하고 있다고 예상되는 에지 화소의 열(제1 화소의 열) 및 피사체 FG의 하측의 윤곽을 형성하고 있다고 예상되는 에지 화소의 열(제2 화소의 열)을 각각 추출한다.
이하의 기술에서는, 화상의 평면위에서의 각 화소의 위치를, 직교 좌표에 의해서 나타내는 것으로 한다. 그리고, 예를 들면 도 2에서 화상의 가로(橫)로 늘어선(竝) 수치가 나타내는 바와 같이, 화상의 상측의 가장자리(緣)에서 가로로 신장(伸; extend)하는 좌표축을 x축, 화상의 좌측 가장자리에서 세로(縱)로 신장하는 좌표축을 y축으로 한다.
이와 같이 좌표축을 정의(定義)한 경우에, 화상 평면위에는, 화소 추출시의 기준으로 되는 2종류의 기준 직선(제1 기준 직선, 제2 기준 직선)이 설정된다.
제1 기준 직선은 통상의 조건에서 촬상이 행해진 경우에 피사체 FG의 상의 내부를 지나도록 설정된다. 예를 들면, 화상의 y좌표의 중심 부근을 지나고, x축과 평행한 직선에 설정된다.
제2 기준 직선은 복수개(複數本) 존재하고, 그 각각이 y축과 평행한 직선에 설정된다. 복수의 제2 기준 직선은, 매우 적합(好適)하게는 일정한(constant) 간격으로 배열된다.
상기와 같은 기준 직선이 설정되어 있는 것으로 하면, 화소 추출부(202)는, 제1 기준 직선보다 위의 영역(제1 영역)에 포함되는 에지 화소 중에서, 상술한 제2 기준 직선에 위치하는 에지 화소로서, 같은 제2 기준 직선위에 에지 화소가 복수 있는 경우에는 그 중에서 가장 제1 기준 직선에 가까운 에지 화소를, 제1 화소로서 추출한다. 또, 제1 기준 직선보다 아래의 영역(제2 영역)에 포함되는 에지 화소 중에서, 제2 기준 직선에 위치하는 에지 화소로서, 같은 제2 기준 직선위에 에지 화소가 복수 있는 경우에는 그 중에서 가장 제1 기준 직선에 가까운 에지 화소를, 제2 화소로서 추출한다.
예를 들면, 화소 추출부(202)는, 제1 기준 직선과 제2 기준 직선과의 교점으로부터 위방향 및 아래방향으로 차례대로(順; 순차) 에지 화소를 탐색(探索)해 가고, 위방향에서 처음으로 발견된 에지 화소를 제1 화소, 아래방향에서 처음으로 발견된 에지 화소를 제2 화소로서 추출한다.
상기와 같이 해서 화소 추출부(202)가 제2 기준 직선마다 추출한 제1 화소와 제2 화 소는 각각, x축 방향으로 배열된 화소의 열을 형성한다. 제1 화소의 열은 피사 FG의 상측의 윤곽선에 대응하고, 제2 화소의 열은 하측의 윤곽선에 대응한다.
중간점 추출부
중간점 추출부(203)는, 상술한 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 제1 화소와 제2 화소 사이에 위치하는 중간점의 열을 추출한다. 중간점 추출부(203)가 추출하는 중간점은, 동일(同一)한 제2 기준 직선위에 위치하는 제1 화소로부터의 거리와 제2 화소로부터의 거리가 소정의 비를 가진다. 이하의 예에서, 이 중간점은, 동일한 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소 및 제2 화소와 등거리(等距離)에 있는 것으로 한다.
중간점 추출부(203)는, 복수의 제2 기준 직선의 일부에서 화소 추출부(202)가 제1 화소 및 제2 화소의 한쪽 또는 양쪽을 추출할 수 없었던 경우에, 해당 일부의 제2 기준 직선에 인접하는 다른 제2 기준 직선에서 추출한 중간점에 의거해서, 해당 일부의 제2 기준 직선의 중간점을 보간한다. 예를 들면, 어떤 제2 기준 직선에서 중간점을 추출할 수 없는 경우, 그 옆(隣)의 제2 기준 직선에서 추출된 중간점이 있으면, 그것과 같은 y좌표의 위치로 중간점을 보간한다.
구분부
구분부(204)는, 중간점 추출부(203)에서 추출된 중간점의 예를, 인접하는 중간점 끼리가 소정의 거리 내에 있는 하나 또는 복수의 구간으로 구분한다. 즉, 구분부(204)는, 연속적으로 연속해(連)있는 중간점에 의해서 1의 구간이 형성되도록, 추출된 중간점의 열을 구분한다.
근사선 취득부
근사선 취득부(205)는, 구분부(204)에서 구분된 최장 구간에 속하는 중간점에 의거해서, 중간점 추출부(203)에서 추출된 중간점의 열의 근사선을 취득한다. 예를 들면, 최소 제곱법(最小自乘法)에 의해서, 최장 구간을 형성하는 중간점의 열 에 적합한 1차의 근사 함수(혹은, 2차 이상의 근사 함수)를 구한다.
중간점 추출부
중간점 추출부(206)는, 중간점 추출부(203)에서 추출된 중간점 중, 근사선 취득부(205)에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 중간점의 열을 추출한다.
경계선 취득부
경계선 취득부(207)는, 중간점 추출부(206)에서 추출된 중간점과, 화소추출부(202)에서 추출된 제1 화소 및 제2 화소에 의거해서, 마스크의 상하의 경계선을 취득한다. 즉, 중간점 추출부(206)에서 추출된 중간점의 열과 같은 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서, 마스크의 상측의 경계선(제1 경계선)을 취득하고, 해당 제2 기준 직선에 위치하는 제2 화소의 열의 근사선에 의거해서, 마스크의 하측의 경계선(제2 경계선)을 취득한다.
예를 들면, 제1 화소의 열의 근사선을 제1 기준 직선을 향해서 소정의 거리만큼 시프트시킨 선을 마스크의 상측의 경계선으로서 취득하고, 제2 화소의 열의 근사선을 제1 기준 직선을 향해서 소정의 거리만큼 시프트시킨 선을 마스크의 하측의 경계선으로서 취득한다.
또, 경계선 취득부(207)는, 중간점 추출부(206)에서 추출된 중간점과, 해당 추출된 중간점을 사이에 두고(挾) 동일한 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소 및 제2 화소의 간격(손가락의 폭)에 의거해서, 마스크의 상측 경계선 및 하측 경계선을 취득해도 좋다.
예를 들면, 중간점 추출부(206)에서 추출된 중간점의 열의 근사선과, x좌표값을 변수로해서 상술한 제1 화소 및 제2 화소의 간격을 근사하는 함수를 산출하고, 이들에 의거해서 상하의 경계선을 취득해도 좋다.
경계선 취득부
경계선 취득부(208)는, 피사체 FG의 상하의 윤곽선이 서로 접근해 오는 부분, 즉 손가락 끝(指先) 부분을 마스크에 의해서 제외하기 위한 경계선을 취득한다.
경계선 취득부(20)는, 피사체 FG의 상하의 윤곽선이 서로 접근해 오는 부분을 판정하기 위해서, 판정 영역을 설정한다. 이 판정 영역은, y축과 평행한 좌우의 2개의 변 및 x축과 평행한 상하의 2개의 변으로 둘러싸여 있고, 경계선 취득부(207)에서 취득된 상측 경계선의 일부와 하측 경계선의 일부를 양쪽에 포함하도록 상하 2개의 변의 위치가 결정되어 있다(도 21 참조).
경계선 취득부(208)는, 상기의 판정 영역을, 화상의 소정 위치(예를 들면, 중앙 부근)로부터 x축을 따라서 우측으로 차레대로 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 판정 영역에 포함되는 에지 화소의 수를 계수한다. 그리고, 그 계수값이 소정의 임계값에 도달(達)하는 위치에서 판정 영역을 지나는 y축과 평행한 선을, 마스크의 우측 경계선으로서 취득한다.
경계선 취득부(208)는, 마스크의 우측 경계선과 마찬가지 방법으로, 마스크의 좌측 경계선을 취득해도 좋다. 즉, 판정 영역의 왼쪽이동(左移動)을 행하면서 판정 영역내의 에지 화소의 계수값과 임계값을 비교하고, 계수값이 임계값에 도달 하는 위치를 탐색한다.
마스크 생성부
마스크 생성부(209)는, 경계선 취득부(207)에서 취득된 상하의 경계선과, 경계선 취득부(208)에서 취득된 좌우의 경계선에 의거해서, 마스크 화상 Smsk를 생성한다. 예를 들면, 경계선의 외측 영역의 화소값을 '0', 경계선의 내측 영역의 화소값을 '1'로, 설정한 마스크 화상을 생성한다. 이 마스크 화상 Smsk와, 처리 대상 화상과의 AND 연산을 행하는 것에 의해, 처리 대상 화상에 포함되는 피사체 FG의 내부 영역이 절출되고, 다른 영역의 화소값이 '0'으로 된다.
상술한 구성을 가지는 본 실시형태에 관계된 화상 처리 장치에서의 마스크의 작성 동작에 대해서, 도 13의 플로차트를 참조하면서 설명한다.
스텝 ST101:
에지 추출부(201)에서, 촬상 화상 Sp의 에지가 추출된다.
도 14의 (a), (b)는, 에지 추출부(201)에 의해서 에지 추출된 화상의 1예를 도시하는 도면이다. 도 14의 (a)는 에지 추출전의 촬상 화상이며, 이것에'sobel 오퍼레이터' 에 의한 에지 추출 처리를 행한 화상이 도 14의 (b)에 도해되어 있다. 에지 추출후의 화상에서는, 손가락의 윤곽이 대략적으로 추출되어 있다.
스텝 ST102:
촬상 화상 Sp의 에지가 추출되면, 다음에 화소 추출부(202)에서, 제1 기준 직선보다 위의 영역에 포함되는 제1 화소의 열 및, 이 제1 기준 직선 보다 아래의 영역에 포함되는 제2 화소의 열이 추출된다. 제1 화소 및 제2 화소는, 복수의 제2 기준 직선의 각각으로부터 하나씩 추출한다. 제1 화소는, 제2 기준 직선위의 제1 기준 직선보다 위의 영역에서 제1 기준 직선에 가장 가까운 에지 화소이며, 제2 화소는, 제2 기준 직선위의 제1 기준 직선보다 아래의 영역에서 제1 기준 직선에 가장 가까운 화소이다.
제1 기준 직선의 중심으로부터 오른쪽 방향으로 순번(順番; order)대로 늘어선 n개의 제2 기준 직선을
r0, r1, r2, ..., rn-1 ;
로 나타내고, 같은 제1 기준 직선의 중심으로부터 왼쪽 방향으로 순번대로 늘어선 m개의 제2 기준 직선을
l0, l1, l2, ..., lm-1 ;
로 나타낸다.
오른쪽의 (i-1)번째의 제2 기준 직선 ri에 위치하는 제1 화소의 좌표를
(xri, yd ri) ;
로 나타내고, 같은 제2 기준 직선 ri에 위치하는 제2 화소의 좌표를
(xri, yu ri ) ;
로 나타낸다.
왼쪽의 (j-1)번째의 제2 기준 직선 lj에 위치하는 제1 화소의 좌표를
(xlj, yd lj) ;
로 나타내고, 같은 제2 기준 직선 lj에 위치하는 제2 화소의 좌표를
(xlj, yu lj) ;
로 나타낸다.
화소 추출부(202)에 의한 제1 화소 및 제2 화소의 추출은, 예를 들면 화상의 횡폭(橫幅)의 중심 부근으로부터 왼쪽 방향과 오른쪽 방향으로 각각 차례로 행해진다.
오른쪽 방향으로 추출을 행하는 경우에는, 우선 제2 기준 직선 r0이 선택된다. 제1 기준 직선과 제2 기준 직선 r0과의 교점으로부터 상하 방향으로 차례대로 에지 화소가 탐색되고, 상측에서 최초로 발견된 에지 화소가 제1 화소(xr0, yd r0), 하측에서 최초로 발견된 화소가 제2 화소(xr0, yu r0)로서 추출된다.
제2 기준 직선 r0에서의 화소의 추출이 끝나면, 다음에 그 오른쪽측(右隣)의 제2 기준 직선 r1이 선택되고, 이것과 제1 기준 직선과의 교점으로부터 상하 방향의 차례대로 에지 화소가 탐색된다. 상측에서 최초로 발견된 에지 화소가 제1 화소(xr1, yd r1), 하측에서 최초로 발견된 화소가 제2 화소(xr1, yu r1)로서 추출된다.
이하, 마찬가지 처리가 우단(右端)의 제2 기준 직선 rn-1까지 행해지면, 다음에는 제2 기준 직선 l0, l1,…, lm-1의 순으로 중심으로부터 왼쪽 방향으로 처리가 행해진다.
스텝 ST103 :
화소 추출부(202)에서 제1 화소 및 제2 화소가 추출되면, 중간점 추출부(203)에서는, 제1 화소 및 제2 화소의 중간점이 추출된다.
제2 기준 직선 r0에 위치하는 중간점 Cr0은, 제1 화소(xr0, yd r0) 및 제2 화소(xr0, yu r0)에 의거해서, 다음 식과 같이 나타내어진다.
[수학식 3]
Figure 112007031739509-PCT00003
스텝 ST103에서의 중간점의 추출은, 예를 들면 스텝 ST102에서의 제1 화소 및 제2 화소의 추출과 병렬로 행해진다.
이 중간점의 추출과 병행해서, 경계선 취득부(207)에서는, 이후의 스텝 ST107에서 이용하는 제1 화소 및 제2 화소의 거리(이하, 손가락폭(指幅)이라고 부른다)가 산출된다.
제2 기준 직선 r0에서의 손가락폭 Wr0은, 제1 화소(xr0, yd r0) 및 제2 화소 (xr0, yu r0)에 의거해서, 다음 식과 같이 나타내어진다.
[수학식 4]
Figure 112007031739509-PCT00004
제1 화소 및 제2 화소는, 모든 제2 기준 직선위에서 항상 쌍(對)을 이루어서 추출된다고는 할 수 없다. 예를 들면, 피사체 FG의 윤곽이 불선명(不鮮明)하게 되어 있으면, 제2 기준 직선의 일부에서, 쌍으로 되는 제1 화소 및 제2 화소의 한쪽 또는 양쪽이 존재하지 않을 가능이 있다. 그와 같은 경우, 중간점 추출부(203)에서는, 해당 일부의 제2 기준 직선에 인접하는 다른 제2 기준 직선에서 추출된 중간점에 의거해서, 해당 일부의 제2 기준 직선의 중간점이 보간된다.
도 15는, 도 14의 (b)에 도시하는 에지 추출후의 화상에 대해서 행해진 중간점의 추출 처리의 1예를 도시하는 도면이다.
도 15에서, 둥근 점(丸点)은 2개의 화소(제1 화소, 제2 화소)의 좌표로부터 구해진 중간점을 나타내고, 삼각(三角)의 점은 보간에 의해서 구해진 중간점을 나타낸다.
도 15의 예에서는, 제2 기준 직선 ri+1에서 제1 화소(xri+1, yd ri+1)는 추출되어 있지만 제2 화소(xri+1, yu ri+1)는 추출되어 있지 않다. 한편(他方), 그 옆의 제2 기준 직선 ri에서는, 제1 화소(xri, yd ri) 및 제2 화소(xri, yu ri)가 모두(共) 추출되어 있다. 이 경우, 중간점 추출부(203)에서는 제2 기준 직선 ri+1의 중간점 Cri+1을, 제2 기준 직선 ri의 중간점 Cri와 같은 y좌표를 가지는 점으로 보간한다.
[수학식 5]
Figure 112007031739509-PCT00005
이 경우, 제2 기준 직선 ri+1에서의 손가락폭 Wri는, 추출된 제1 화소(xri+1, yd ri+1)와 보간된 중간점 Cri+1에 의거해서, 다음 식과 같이 보간된다.
[수학식 6]
Figure 112007031739509-PCT00006
이상의 처리에 의해, 오른쪽 방향으로 탐색한 n개의 중간점 Cr0, …, Crn-1 및 n개의 손가락폭 Wr0, …, Wrn-1과, 왼쪽 방향으로 탐색한 m개의 중간점 Cl0, …, Clm-1 및 m개의 손가락폭 Wl0, …, Wlm-1이 구해진다.
이들을 x좌표값의 승순(昇順)으로 늘어놓아 나타내면, 다음 식과 같이 된다.
[수학식 7]
Figure 112007031739509-PCT00007
스텝 ST104:
중간점의 열(Clm-1, …, Cl0, Cr0,…,Crn-1)이 추출되면, 다음에 구분부(204)에 서는, 손가락의 중심선에 대해서 분명하게 어긋나 있는 중간점을 분별(見分)하기 위해서, 중간점의 열을 연속 구간으로 구분한다. 즉, 중간점 추출부(203)에서 추출된 중간점의 열을, 인접하는 중간점끼리가 소정의 거리 내에 있는 하나 또는 복수의 구간으로 구분한다.
제2 기준 직선이 똑같은 간격 dx로 늘어서 있는 것으로 가정하면, 인접하는 2개의 중간점 Ck 및 Ck+1의 거리는, 다음 식으로 나타내어지는 y좌표의 어긋남 dyk에 의해서 평가할 수 있다.
[수학식 8]
Figure 112007031739509-PCT00008
위의 식에서, '(Ck)y’는 중간점 Ck의 y좌표를 나타낸다. y좌표의 어긋남 dyk가 소정의 임계값 dythr보다도 큰 경우, 중간점 Ck 및 Ck+1 사이에서 연속 구간이 구획(區切)된다.
도 16은, 도 15에 도시하는 중간점의 열이 구분부(204)에 의해서 연속 구간으로 구분되는 예를 도시하는 도면이다. 도 16의 예에서는, 3개의 연속 구간(왼쪽으로부터 차례대로 A1, A2, A3)으로 구분되어 있다.
스텝 ST105:
중간점의 열(Clm-1, …, Cl0, Cr0,…,Crn-1)이 연속 구간으로 구분되면, 근사선 취득부(205)에서는, 구분된 연속 구간(하나뿐인 경우도 있을 수 있다)중에서 최장 구간에 속하는 중간점에 의거해서, 중간점의 열(Clm-1, …, Cl0, Cr0, …,Crn-1)의 근사선을 취득한다. 예를 들면, 최장 연속 구간을 'p'로 하고, 그 구간을 구성하는 제p 번째의 중간점 Cp부터 제q 번째의 중간점 Cq(Cp, Cp+1, …,Cq-1, Cq)에 의거해서, 예를 들면 1차 함수(직선)의 근사선이 계산된다.
도 17은, 근사선 취득부(205)에 의해서 취득되는 근사선의 1예를 도시하는 도면이다. 도 17의 (a)에는, 3개의 연속 구간 A1, A2, A3으로 구분된 중간점의 열을 도시하고, 도 17의 (b)에는, 그 중의 최장 구간 A1에 의거해서 취득되는 근사선을 도시한다.
스텝 ST106:
근사선 취득부(205)에서 중간점의 최장 연속 구간에 의거하는 근사선이 취득되면, 다음에 중간점 추출부(206)에서는, 중간점 추출부(203)에서 추출된 전체의 중간점(Clm-1, …, Cl0, Cr0,…,Crn-1) 중에서, 근사선 취득부(205)에서 취득된 근사선과의 오차가 소정 범위내에 있는 중간점의 열이 추출된다.
도 17의 (a), (b)의 예에서는, 손가락의 형상을 나타내는 에지가 비교적 깨끗하게 추출되고 있지만, 손가락 중앙부에 다른(別) 에지가 추출되고 있고, 그 때문에 손가락 형상의 오인식(誤認識)이 생기고 있다.
이와 같은 오인식이 생기면, 손가락의 폭이 다른(他) 부분에 비해서 현저하게 다르(異)거나, 손가락의 중심선이 실체(實體)로부터 크게 어긋난다. 그래서, 중간점 추출부(206)에서는, 비교적 올바르게 손가락의 중심선을 나타내고 있다고 추정되는 근사선 취득부(205)의 근사 직선과, 중간점 추출부(203)에서 추출된 각 중간점과의 오차가 산출된다. 그리고, 이 오차가 소정의 임계값 dLthr보다 큰 중간점에 대해서는, 손가락의 중심선을 구성하지 않는 중간점으로 간주되어, 다음의 스텝 ST107에서 이용하는 중간점의 후보(候補)에서 제외된다.
도 17의 (b)의 예에서, 중앙부의 연속 구간 A2는, 근사선 취득부(205)에서 취득된 연속 구간 A1에 의거하는 근사선에 대해서 현저하게 어긋나 있다. 그 때문에, 이 예에서는 중간점 추출부(206)에 의해서 중앙부의 연속 구간 A2가 제외되고, 다른 연속 구간 A1 및 A3이 추출되고 있다.
스텝 ST107:
최장 연속 구간에 의거하는 근사선과의 오차가 소정 범위내에 있는 중간점의 열이 추출되면, 다음에 경계선 취득부(207)에서는, 중간점 추출부(206)에서 추출된 중간점의 열과 같은 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서, 마스크의 상측의 경계선(제1 경계선)이 취득되고, 해당 제2 기준 직선에 위치하는 제2 화소의 열의 근사선에 의거해서, 마스크의 하측의 경계선(제2 경계선)이 취득된다.
여기서, 중간점 추출부(206)에 의해 추출된 Z개의 중간점의 열을 다시(改)
C0, C1, …, Cz-1;
로 나타내고, 이것에 대응하는 z개의 손가락폭을 다시
Z0, C1, …, Cz-1;
로 나타낸다. 경계선 취득부(207)에서는, 이 Z개의 중간점에 의거해서, 손가락의 중심 근사선(예를 들면 1차 함수)을 구함과 동시에, Z개의 손가락폭에 의거해서, x좌표를 변수로 하는 손가락폭의 근사 함수(예를 들면, 1차 함수)를 구한다.
도 18의 (a)에는, 최장 연속 구간의 중간점에만 의거해서 취득되는 근사선을 도시하고, 도 18의 (b)에는, 중간점 추출부(206)에서 추출된 중간점에 의거해서 취득되는 근사선을 도시한다.
양자를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 중간점 추출부(206)에서 추출된 중간점에 의거해서 근사선을 취득하는 것에 의해, 최장 연속 구간의 중간점에만 의거해서 근사선을 취득하는 경우에 비해서, 중간점과 근사선과의 오차를 전체적으로 작게 할 수가 있다.
도 19는, 중간점 추출부(206)에서 추출된 Z개의 중간점에 대응하는 Z개의 손가락폭에 의거해서 취득된, 손가락폭의 근사 함수(1차 함수)의 예를 도시하는 도면이다.
상술한 바와 같이 해서, 중간점의 열의 근사 직선과, 손가락폭의 근사 함수가 구해지면, 경계선 취득부(207)에서는, 이들 근사에 의거해서 마스크의 상하의 경계선이 취득된다.
x좌표의 값이 'i'(i=0, …, 319)일 때, 상술한 근사 계산에 의해서 얻어지는 중간점의 y좌표를 'CFi', 손가락폭의 y좌표를 'wFi', 손가락의 상측 윤곽의 y좌표를 'EDi', 손가락의 하측 윤곽의 y좌표를 'EUi'로 하면, 다음 식의 관계가 성립한다.
[수학식 9]
Figure 112007031739509-PCT00009
도 20의 (a)는, 식 (11), (12)에 의거해서 구해진 손가락의 상측 윤곽의 근사선(y좌표가 '100' 부근) 및 하측 윤곽의 근사선(y좌표가 '200' 부근)을 플롯한 도면이다.
도 20의 (a)의 근사선은, 손가락의 윤곽과 잘 일치하고 있지만, 이것을 그대로 마스크의 경계선에 이용하면, 윤곽에 나타나는 강한 에지에 혈관의 상이 영향을 받을 가능성이 있다. 그래서, 손가락의 상측 윤곽의 근사선을 소정의 오프셋 Ofs만큼 아래 방향으로 시프트하고, 손가락의 하측 윤곽의 근사선을 오프셋 Ofs만큼 위방향으로 시프트하도록, 식 (11), (12)를 수정한다.
[수학식 10]
Figure 112007031739509-PCT00010
경계선 취득부(207)에서는, 예를 들면 이 식 (13), (14)에 의거하는 근사선이, 마스크의 상하의 경계선으로서 취득된다. 이 경계선에 의해, 손가락의 상하의 윤곽으로부터 내측 부분의 화상을 절출하는 것이 가능하게 된다.
스텝 ST108:
상기의 처리에 의해서 마스크의 상하의 경계선이 취득되면, 다음에 경계선 취득부(208)에서는, 손가락 끝으로부터 외부를 제외하기 위한 좌우의 경계선이 취득된다.
도 21의 (a), (b), (c)는, 경계선 취득부(208)에서 좌우의 경계선을 취득하는 처리를 설명하기 위한 도면이다. 도 21의 (a)에는, 손가락 끝을 포함한 촬상 화상을 도시한다. 도 21의 (b)에는, 이 촬상 화상에 에지 추출 처리를 행한 화상을 도시하고, 도 21의 (c)는 도 21의 (b)의 요부(要部)를 확대한 도면이다.
경계선 취득부(208)에서는 손가락의 상하 윤곽선이 서로 접근해 오는 부분을 판정하기 위해, 도 21의 (b), (c)에 도시하는 바와 같은 판정 영역을 설정한다. 이 판정 영역은, y축과 평행한 좌우의 2개의 변과, x축과 평행한 상하의 2개의 변으로 둘러싸여져 있다.
판정 영역의 중심은, 예를 들면 경계선 취득부(207)에서 근사된 중간점에 설정된다. 판정 영역의 좌우의 변은, 중간점(i, CFi)으로부터, x축방향으로 각각 소정의 거리 dx만큼 떨어져 있다. 또, 판정 영역의 상하의 변은, 경계선 취득부(207)에서 근사된 손가락폭 wFi의 절반(半分)에 소정의 거리 dy를 더한 길이, 즉 'dy+(wFi)/2'만큼 중간점(i, CFi)으로부터 떨어져 있다.
이와 같이, 설정된 판정 영역은, 도 21의 (b), (c)에 도시하는 바와 같이, 경계선 취득부(207)에서 취득된 상측 경계선의 일부 및 하측 경계선의 일부를 포함하고 있다.
판정 영역의 중심(i, CFi)은, 화상의 소정의 위치(예를 들면, 중앙 부근)로부터 x축을 따라서 우측으로 차례대로 이동되고, 그 각 위치에서, 상기와 같이 설정된 판정 영역에 포함되는 에지 화소의 수가 계수된다. 이 계수값이 소정의 임계값에 도달하는 위치에서 판정 영역을 지나는 y축과 평행한 선(예를 들면, 판정 영역의 중심(i, CFi)을 지나는 선)이, 마스크의 우측 경계선으로서 취득된다.
마스크의 좌측 경계선도, 우측 경계선과 마찬가지 처리에 의해서 취득 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 우선, 촬상된 화상의 에지가 추출된다. 그리고, 피사체 FG의 상의 내부를 지나도록 설정되는 제1 기준 직선의 상측 영역에 포함되어 있고, 평행한 복수의 제2 기준 직선(lm-1, …, l0, r0, …rn-1)에 위치하고, 또한 이 제2 기준 직선의 각각에서 제1 기준 직선에 가장 가까운 위치에 있는 에지 화소가, 제1 화소로서 추출된다. 또, 이것과 병행해서, 제1 기준 직선의 하측의 영역에 포함되어 있고, 제2 기준 직선(lm-1, …, l0, r0, …rn-1)에 위치하고, 또한 이 제2 기준 직선의 각각에서 제1 기준 직선에 가장 가까운 위치에 있는 에지 화소가 제2 화소로서 추출된다.
이와 같이 해서 제1 화소 및 제2 화소가 추출되면, 다음에 제2 기준 직선(lm-1, …, l0, r0, …rn-1)의 각각에서 제1 화소와 제2 화소 사이에 위치하고, 또한 해당 제1 화소로부터의 거리와 해당 제2 화소로부터의 거리가 소정의 비를 가지는 중간점의 열(Clm-1, …, Cl0, Cr0, …Crn-1)이 추출된다.
이 중간점의 열(Clm-1, …, Cl0, Cr0, …Crn-1)은, 인접하는 중간점끼리가 소정의 거리 내에 있는 하나 또는 복수의 구간으로 구분된다. 그리고, 구분된 최장 구간을 형성하는 중간점에 의거해서, 중간점의 열(Clm-1, …, Cl0, Cr0, …Crn-1)의 근사선이 취득된다.
그 다음에, 원래의 중간점의 열(Clm-1, …, Cl0, Cr0, …Crn-1)로부터, 상기의 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 z개의 중간점의 열(C0, …, Cz-1)이 추출된다.
그리고, 이 z개의 중간점의 열(C0, …, Cz-1)과 같은 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서, 마스크의 상측의 경계선이 취득되고, 해당 제2 기준 직선에 위치하는 제2 화소의 열의 근사선에 의거해서, 마스크의 하측의 경계선이 취득된다.
이와 같이, 에지 추출된 화상으로부터, 피사체의 윤곽에 대응하는 화소의 열을 추출하고, 그 근사선에 의거해서 마스크의 경계선을 취득하기 위해, 촬상 화상마다 임계값을 조절하면서 화상을 2값화하는 방식에 비해서 간이한 처리로 마스크를 작성할 수 있다.
상술한 실시형태에 의하면, 제1 기준 직선과 평행한 2개의 변 및 제2 기준 직선과 평행한 2개의 변으로 둘러싸이고, 그 내부에 제1 경계선의 일부 및 제2 경계선의 일부가 포함된 영역을, 촬상 화상위(畵像上)의 소정 위치로부터 제1 기준 직선에 대해서 평행한 1방향으로 차례대로 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 에지 화소의 수가 계수된다. 그리고, 해당 계수값이 소정의 임계값에 도달하는 위치에서 해당 영역을 지나는 제2 기준 직선과 평행한 선이, 마스크의 경계선으로서 취득된다.
이것에 의해, 피사체의 윤곽에 직선적이지 않은 복잡한 형상의 부분(예를 들면, 손가락 끝)이 있더라도, 근사 계산을 행하는 일 없이 그 윤곽의 내측을 절출하는 경계선을 취득할 수 있기 때문에, 처리의 간이화(簡易化)와 고속화(高速化)를 도모할 수가 있다.
상술한 실시형태에 의하면, 촬상 화상의 에지가 강조되고, 이 에지 강조후의 화상 중에서 마스크에 의해 절출되는 피사체의 더욱더 내측의 영역에 포함되는 화소의 값에 의거해서, 해당 영역에 포함되는 에지의 강도 및/또는 양에 관한 평가값이 취득된다. 그리고, 취득된 평가값에 의거해서, 마스크가 피사체의 상을 적절하게 절출하고 있는지 여부가 판정된다.
따라서, 예를 들면 템플레이트 등록 처리나 인증 처리를 한참 행하고 있는 도중(最中)에 장치로부터 손가락을 떼어내(분리해) 버린 경우 등, 처리 대상의 피사체 상이 촬상 화상에 포함되어 있지 않은 것을 적확(的確; precisely; 정밀도 좋게)하게 판별할 수 있다. 이것에 의해, 마스크 처리후에 계속되는 각종 처리(템플레이트 등록 처리나 대조비교 처리 등)의 쓸모없는(불필요한)실행을 멈출 수가 있기 때문에, 소비 전력을 저감할 수 있다.
제2 실시형태
본 발명의 제2 실시형태에 대해서 설명한다.
본 발명의 제2 실시형태에 관계된 화상 처리 장치에서는, 에지 화소의 분포에 의거해서 피사체의 경계선의 위치가 추정(推定)된다.
도 22는, 본 실시형태에 관계된 화상 처리 장치에서의 마스크 작성부(102A)의 구성의 1예를 도시하는 도면이다. 마스크 작성부(102A)는, 에지 추출부(211)와, 경계선 취득부(212)와, 화소 추출부(213)와, 구분부(214)와, 근사선 취득부(215)와, 화소 추출부(216)와, 경계선 취득부(217, 218)와, 마스크 생성부(219)를 가진다.
에지 추출부(211)는, 본 발명의 에지 추출부 및 에지 추출 수단의 1실시형태이다.
경계선 취득부(212)는, 본 발명의 제2 경계선 취득부 및 제2 경계선 취득 수단의 1실시형태이다.
화소 추출부(213)는, 본 발명의 제1 화소 추출부 및 제1 화소 추출 수단의 1실시형태이다.
구분부(214)는, 본 발명의 구분부 및 구분 수단의 1실시형태이다.
근사선 취득부(215)는, 본 발명의 근사선 취득부 및 근사선 취득 수단의 1실시형태이다.
화소 추출부(216)는, 본 발명의 제2 화소 추출부 및 제2 화소 추출 수단의 1실시형태이다.
경계선 취득부(217)는, 본 발명의 제1 경계선 취득부 및 제1 경계선 취득 수 단의 1실시형태이다.
경계선 취득부(218)는, 본 발명의 제3 경계선 취득부 및 제3 경계선 취득 수단의 1실시형태이다.
본 실시형태에 관계된 화상 처리 장치는, 도 1에 도시하는 화상 처리 장치(1)에서의 마스크 작성부(102)를, 도 22에 도시하는 마스크 작성부(102A)로 치환(置換)한 것이며, 다른 구성은 도 1에 도시하는 화상 처리 장치와 같다.
이하에서는, 도 22에 도시하는 마스크 작성부(102A)의 각 구성 요소를 기술한다.
에지 추출부
에지 추출부(211)는, 앞서 기술한 에지 추출부(201)와 마찬가지 구성 요소이며, 예를 들면, 'sobel 오퍼레이터'를 이용해서 촬상 화상 Sp의 에지를 추출한다.
경계선 취득부
경계선 취득부(212)는, 평행한 2개의 변 사이에 끼이는 띠모양의 영역을, 화상의 y축에 대해서 평행하게 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 에지 화소를 계수한다. 그리고, 그 계수값이 가장 커지는 위치에서 해당 영역에 포함되는 상기 변과 평행한 선에 따라서, 마스크의 상측의 경계선을 취득한다.
화소 추출부
화소 추출부(213)는, 에지 추출부(211)에서 에지가 추출된 화상으로부터, 피사체 FG의 하측의 윤곽을 형성하고 있다고 예상되는 에지 화소의 열을 추출한다. 즉, 화소 추출부(213)는, 경계선 취득부(212)에서 취득된 마스크의 상측의 경계선보다 아래의 영역에 포함되어 있고, 소정의 복수의 제2 기준 직선에 위치하고, 또한 제2 기준 직선의 각각에서 제1 기준 직선과 가장 가까운 위치에 있는 에지 화소를 추출한다.
예를 들면, 화소 추출부(213)는, 마스크의 상측 경계선과 제2 기준 직선과의 교점으로부터 아래 방향으로 차례대로 에지 화소를 탐색해 가고, 처음에 발견된 에지 화소를 추출한다.
상기와 같이 해서 화소 추출부(213)가 제2 기준 직선마다 추출한 에지 화소는 각각, x축방향으로 배열된 에지 화소의 열을 형성하고 있고, 피사체 FG의 하측의 윤곽선에 대응한다.
구분부
구분부(214)는, 화소 추출부(213)에서 추출된 에지 화소의 열을, 인접하는 에지 화소끼리가 소정의 거리 내에 있는 하나 또는 복수의 구간으로 구분한다. 즉, 구분부(214)는, 연속적으로 연속해있는 에지 화소에 의해서 한묶음(1그룹, 1군)의 구간이 형성되도록, 추출된 에지 화소의 열을 구분한다.
근사선 취득부
근사선 취득부(215)는, 구분부(214)에서 구분된 최장 구간에 속하는 에지 화소에 의거해서, 화소 추출부(213)에서 추출된 에지 화소의 열의 근사선을 취득한다. 예를 들면, 최소 제곱법 등에 의해서, 최장 구간을 형성하는 에지 화소의 열에 적합한 1차 근사 함수(혹은, 2차 이상의 근사 함수)를 구한다.
화소 추출부
화소 추출부(216)는, 화소 추출부(213)에서 추출된 에지 화소 중, 근사선 취득부(215)에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 에지 화소의 열을 추출한다.
경계선 취득부
경계선 취득부(217)는, 화소 추출부(216)에서 추출된 에지 화소의 열의 근사선에 의거해서, 마스크의 하측의 경계선을 취득한다.
예를 들면, 화소 추출부(216)에서 추출된 에지 화소의 열의 근사선을, 마스크의 상측의 경계선을 향해서 소정의 거리만큼 시프트시킨 선을, 마스크의 하측의 경계선으로서 취득한다.
경계선 취득부
경계선 취득부(218)는, 앞서 설명한 경계선 취득부(208)와 마찬가지 동작에 의해서, 피사체 FG의 상하의 윤곽선이 서로 접근해 오는 부분, 즉 손가락 끝 부분을 마스크에 의해서 제외하기 위한 경계선을 취득한다.
마스크 생성부
마스크 생성부(219)는, 앞서 설명한 마스크 생성부(209)와 마찬가지 동작에 의해, 경계선 취득부(212, 217, 218)에서 취득되는 경계선을 가진 마스크 화상 Smsk를 생성한다.
상술한 구성을 가지는 본 실시형태에 관계된 화상 처리 장치에서의 마스크의 작성 동작에 대해서, 도 23의 플로차트를 참조하면서 설명한다.
스텝 ST201:
에지 추출부(211)에서, 촬상 화상 Sp의 에지가 추출된다.
스텝 ST202:
촬상 화상 Sp의 에지가 추출되면, 경계선 취득부(212)에서, 피사체 FG의 상측의 경계선이 취득된다.
도 24의 (a), (b)는 촬상 화상과 그 에지 추출후의 화상의 1예를 도시하는 도면이다.
도 24의 (a), (b)에서, 점선으로 둘러싸인 영역은, 촬상 장치의 손가락과의 접촉면이며, 도면의 예에서는, 이 접촉면보다 위의 영역(y좌표가 작은 영역)에 손가락은 존재하지 않는다.
도 24의 (a), (b)에 도해한 예에서, 촬상 장치와 손가락의 접촉면은 평탄하며, 손가락의 형상에 영향을 받지 않는다. 또, 접촉면은, 촬상 화상의 x축 방향과 거의 수평이며, 에지 추출된 화상에서도, 접촉면의 에지 화소는 x축과 수평인 방향으로 배열된다. 그래서, 경계선 취득부(212)에서는, 이 접촉면에 대응하는 경계선을, x축과 수평인 직선으로서 취득하는 처리가 행해진다.
접촉면의 에지를 구성하는 화소가 x축과 거의 수평인 방향으로 배열되는 경우, y좌표마다 에지 화소의 수를 계수하면, 접촉면의 위치에서 에지 화소의 수가 급격하게 커진다. 따라서, y좌표마다의 에지 화소의 수가 최대로 되는 위치에 의거해서, 접촉면의 경계선을 검출하는 것이 가능하다.
단, 손가락의 하측의 윤곽(y좌표가 큰 영역)이 현저하게 평평(平)하게 되어 있으면, 접촉면이 아닌 하측의 윤곽에서 계수값이 최대로 될 가능성이 있다. 이와 같이, 상하의 윤곽의 위치에서 화소수의 분포가 피크를 가지고 있고, 어느 쪽의 피크가 접촉면에 의한 것인지를 계수값만으로 추정할 수 없는 경우에는, 상하의 어느 쪽에 촬상 장치와 손가락의 접촉면이 있는지를 미리 파악(把握)하고 있을 필요가 있다.
도 24의 (a), (b)의 예에서는, 화상의 상측의 윤곽이 장치와 손가락의 접촉면이다.
도 25의 (a), (b)는, 에지 화소의 y좌표마다의 분포예를 도시하는 도면이다.
도 25의 (a)는, 에지 추출후의 화상이며, 도 25의 (b)에는, 이 화상에 포함되는 에지 화소의 수를 y좌표마다 계수한 분포도를 도시한다. 에지 화소수가 최대로 되는 y좌표의 직선과, 접촉면에 의해서 형성되는 에지의 윤곽선이 잘 일치하고 있다.
그렇지만, 도 25의 (b)의 분포도를 보면, 화소수의 변화가 매우 심하게(激) 되어 있다. 이 예에서는 접촉면을 잘 검출할 수 있지만, 미묘하게 접촉면이 비스듬하게(斜)되어 있는 경우 등에서는, 최대값의 피크가 분포도에서 깨끗하게 나타나지 않게 되며, 접촉면의 에지를 잘못 추출할 가능성이 있다. 그래서, 본 실시형태에 관계된 경계선 취득부(212)에서는, 도 25에 도시하는 바와 같이 y좌표마다 화소수를 구하는 것이 아니라, 어느 정도의 폭을 가진 영역내, 즉 주목하는 y좌표의 전후의 좌표를 포함한 영역(x축과 평행한 띠모양의 영역)에 포함되는 에지 화소가 계수된다.
도 26의 (a), (b)는, 에지 화소의 계수를 행하는 영역의 예를 도해한 도면이다.
도 26의 (a)에서 점선으로 둘러싸인 영역은, 에지 화소의 계수를 행하는 영역을 나타낸다. 또, 도 26의 (b)는, 도 26의 (a)에서 원(圓)으로 둘러싸인 영역을 확대한 도면이다.
도 26의 (a), (b)의 예에서는, 주목하고 있는 y좌표(y=100)의 전후에 폭 dy(dy=5)를 가지는 영역이, 에지 화소의 계수를 행하는 영역으로서 설정되어 있다. 다시 말해,
100-dy≤y≤100+dy;
의 영역 내에 포함되는 에지 화소의 수가 계수된다. 이와 같이 계수 범위에 폭을 가지게 하는 것에 의해서, 에지 추출된 화상에 다소의 흐트러짐(亂; disorder, irregularity)이 생기고 있어도, 접촉면의 위치를 안정하게 구하는 것이 가능하게 된다.
도 27의 (b)는, 도 26에 도시하는 영역을 y축에 대해서 평행하게 이동시키면서, 그 영역 내에 포함되는 에지 화소를 계수한 결과의 1예를 도시하는 도면이다.
도 27의 (b)로부터도 알 수 있는 바와 같이, y축 방향에 폭을 가진 영역 내의 화소수를 계수하는 것에 의해서, 화소수의 심한 변화가 완화되고, 또한 최대 피크의 위치(y=92)가 명료하게 나타나고 있다.
다만, y축 방향에 폭 dy(dy=5)를 가지게 한 것에 의해, y축 방향에 그 만큼 (分)의 폭이 생기기 때문에, 마스크의 경계선은, 최대 피크의 위치보다 오프셋 dofs(dofs=10)만큼 하측에 설정되어 있다(도 27의 (a)). 이것에 의해, 마스크의 상측의 경계선이 피사체 FG의 경계보다 내측에 설정된다.
스텝 ST203:
상술한 바와 같이 해서 마스크의 상측의 경계선이 취득되면, 다음에 화소 추출부(213)에서, 피사체 FG의 하측의 윤곽을 형성하고 있다고 예상되는 에지 화소의 열이 추출된다. 즉, 마스크의 상측의 경계선보다 아래 영역에 포함되어 있고, 소정의 복수의 제2 기준 직선에 위치하고, 또한 제2 기준 직선의 각각에서 제1 기준 직선과 가장 가까운 위치에 있는 에지 화소가 추출된다.
예를 들면, 마스크의 상측 경계선과 제2 기준 직선과의 교점으로부터 아래 방향으로 차례대로 에지 화소가 탐색되고, 처음에 발견된 에지 화소가 추출된다(도 28의 (a)) .
이와 같은 에지 화소가, 제2 기준 직선마다 하나씩 추출된다. 만약, 어떤 제2 기준 직선위에 에지 화소가 없는 경우에는, 그 옆의 제2 기준 직선에서 추출된 에지 화소와 같은 y좌표를 가지는 에지 화소를, 에지 화소가 없는 제2 기준 직선위에 보간해도 좋다.
스텝 ST204:
스텝 ST203에서 에지 화소의 열이 추출되면, 다음에 구분부(214)에서는, 손가락의 윤곽선에 대해서 분명하게 어긋나 있는 에지 화소를 분별하기 위해서, 에지 화소의 열의 연속 구간을 구한다. 즉, 화소 추출부(213)에서 추출된 에지 화소의 열을, 인접하는 에지 화소끼리가 소정의 거리 내에 있는 하나 또는 복수의 구간으로 구분한다.
스텝 ST205:
에지 화소의 열이 연속 구간으로 구분되면, 다음에 근사선 취득부(215)에서는, 구분된 연속 구간(하나뿐인 경우도 있을 수 있다) 중에서 최장 구간에 속하는 에지 화소에 의거해서, 에지 화소의 열의 근사선을 취득한다.
스텝 ST206:
근사선 취득부(215)에서 에지 화소의 최장 연속 구간에 의거하는 근사선이 취득되면, 다음에 화소 추출부(216)에서는, 화소 추출부(213)에서 추출된 전체의 에지 화소 중에서, 근사선 취득부(205)에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 에지 화소의 열이 추출된다.
스텝 ST207:
최장 연속 구간에 의거하는 근사선과의 오차가 소정 범위내에 있는 에지 화소의 열이 추출되면, 다음에 경계선 취득부(217)에서는, 화소 추출부(216)에서 추출된 에지 화소의 열의 근사선에 의거해서, 마스크의 하측의 경계선이 취득된다.
즉, 화소 추출부(216)에서 추출된 에지 화소의 열의 근사선(예를 들면, 1차 함수에 의한 직선)을 소정의 오프셋만큼 위방향으로 시프트한 것이, 마스크의 하측의 경계선으로서 취득된다(도 28의 (b)) .
스텝 ST208:
상기의 처리에 의해서 마스크의 상하의 경계선이 취득되면, 다음에 경계선 취득부(218)에서는, 손가락 끝으로부터 외부를 제외하기 위한 좌우의 경계선이 취득된다. 이 수법은, 예를 들면 앞서 설명한 스텝 ST108과 마찬가지이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 마스크의 경계선을 에지 화소의 분포에 의거해서 취득하는 것에 의해, 근사선의 계산이 필요한 경우에 비해서 처리를 간이화할 수 있기 때문에, 보다 고속으로 마스크를 작성할 수가 있다.
한편, 본 실시형태와 같이, 장치와 피사체 FG와의 접촉면이 고정인 경우에는, 그 위치에 대응하는 마스크의 경계선도 고정시켜 버리는 방법이 생각된다. 그렇지만, 이 방법에서는, 장치의 조립의 틀림(차이)이나, 장치에 가해지는 진동 또는 충격 등에 따라서, 촬상되는 접촉면에 편차가 생길 가능성이 있으며, 적절한 마스크를 안정하게 작성할 수 없다. 따라서, 본 실시형태와 같이, 에지 화소의 분포에 의거해서 마스크의 경계선을 취득하면, 처리를 그다지 복잡화하는 일 없이, 적절한 마스크를 안정하게 작성하는 것이 가능하게 된다.
이상, 본 발명의 몇 개의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기의 형태에만 한정되는 것은 아니고, 여러가지 변형 양태(變形態樣)를 포함하고 있다.
예를 들면, 제1 실시형태에서는, 중간점의 근사선과 손가락폭(제1 화소와 제2 화소와의 거리)의 근사 함수에 의거해서 마스크의 경계선을 구하는 방법이 예시되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 중간점 추출부(206)에서 추출된 중간점의 열에 대응하는 제1 화소의 열 및 제2 화소의 열에 대해서, 각각 개별적으로 근사 직선을 산출해도 좋다.
예를 들면, 제1 실시형태에서는, 중간점의 연속 구간을 구하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 화소 추출부(202)에서 추출되는 제1 화소의 열 및 제2 화소의 열의 각각을, 도 22에 도시하는 구분부(214), 근사선 취득부(215), 화소 추출부(216) 및 경계선 취득부(217)와 마찬가지 블록에 의해서 처리하면, 마스크의 상측 경계선과 하측 경계선을 하나하나(個個; 각각) 취득할 수 있다.
상술한 실시형태에서는, 에지 강조 처리 및 마스크 처리를 행한 후의 화상에서의 화소값의 합계로서 평가값 Ev를 산출하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
예를 들면, 평가값 취득부(105)는, 에지 강조부(104)에서 에지가 강조된 화상에 포함되는 전화소 중, 에지의 강도가 소정의 임계값을 넘는 화소의 수에 의거해서, 평가값 Ev를 취득해도 좋다. 도 9의 분포도로부터도 알 수 있는 바와 같이, 피사체 FG를 포함하는 화상은 피사체 FG를 포함하지 않는 화상에 비해서 강한 에지를 많이 포함하고 있다. 그 때문에, 에지 강조 처리 및 마스크 처리를 행한 후의 화상에서, 어떤 임계값보다 큰 화소값을 가지는 화소(즉, 에지의 강도가 소정의 임계값을 넘는 화소)의 수를 평가값 Ev로서 취득해도, 피사체 FG의 유무를 정밀도좋게 판정하는 것이 가능하다.
또, 평가값 취득부(105)는, 에지 강조부(104)에서 에지가 강조된 화상에 포함되는 전화소 중, 에지의 강도가 가장 높은 화소 값에 의거해서, 평가값 Ev를 취득해도 좋다. 구체예를 들면, 도 10의 (c)에 도시하는 화상에서 화소값의 최대값 은 '2257', 도 10의 (d)에 도시하는 화상에서 화소값의 최대값은 '428'로 되어 있다. 영역 특정부(103)에 의해 특정된 영역에서 피사체 FG의 윤곽의 영향이 충분히 배제되어 있는 것이라면, 상기의 예와 같이, 피사체 FG의 유무에 따라서 화소값의 최대값에 큰 차이가 생긴다. 따라서, 단순하게 화소값의 최대값(즉, 에지의 강도가 가장 높은 화소의 값)에 의거해서 평가값 Ev를 취득해도, 피사체 FG의 유무를 정밀도좋게 판정하는 것이 가능하다.
제어부(10)는, 상술한 실시형태와 같이 컴퓨터에 의해서 소프트웨어적으로 실현해도 좋고, 그의 적어도 일부를, 상술한 처리 내용을 행하도록 구성한 신호 처리 회로 등의 하드웨어에 의해서 실현해도 좋다.
상술한 실시형태에서는, 생체 인증 처리(템플레이트 등록 처리, 대조비교 처리 등)에 이용되는 마스크의 작성에 본 발명을 적용하는 예를 들었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 여러가지 피사체를 화상으로부터 절출하기 위해서 이용되는 마스크를, 간이한 처리로 고속으로 작성하는 용도에 본 발명은 널리(廣) 적용가능하다.
본 발명은, 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출할 때에 이용되는 마스크를 작성하는 화상 처리 장치와 그 마스크 작성 방법 및 프로그램에 관한 것으로서, 예를 들면 생체 인증용으로 촬상된 화상으로부터 생체의 상을 절출할 때에 이용되는 마스크를 작성하는 화상 처리 장치에 관한 기술 분야 등에서 이용가능하다.

Claims (24)

  1. 화상으로부터 소정의 피사체의 상(像)을 절출(切出; cutout)하는 마스크를 작성하는 화상 처리 장치로서,
    상기 화상의 에지(edge)를 추출(抽出; extract)하도록 구성되어 있는 에지 추출부와,
    상기 피사체의 상의 내부를 지나(通)도록 상기 화상의 평면위(平面上)에 설정되는 제1 기준 직선에 접(接)한 제1 영역에 포함되어 있으며, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수(複數)의 제2 기준 직선위(直線上)에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제1 화소의 열(列) 및, 상기 제1 영역의 반대측에서 상기 제1 기준 직선에 접하는 제2 영역에 포함되어 있으며, 상기 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제2 화소의 열을, 상기 에지 추출부에서 추출된 에지 중에서 추출하도록 구성되어 있는 화소 추출부와,
    상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 화소와 상기 제2 화소 사이에 위치하고, 또한 해당(當該) 제1 화소로부터의 거리와 해당 제2 화소로부터의 거리가 소정의 비(比)를 가지는 중간점의 열을 추출하도록 구성되어 있는 제1 중간점 추출부와,
    상기 제1 중간점 추출부에서 추출된 중간점의 열을, 인접(隣接)하는 중간점끼리가 소정의 거리내에 있는 적어도 하나의 구간으로 구분하도록 구성되어 있는 구분부와,
    상기 구분부에서 구분된 최장 구간을 형성하는 중간점에 의거해서, 상기 제1 중간점 추출부에서 추출된 중간점의 열의 근사선을 취득하도록 구성되어 있는 근사선 취득부와,
    상기 제1 중간점 추출부에서 추출된 중간점중 상기 근사선 취득부에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 중간점의 열을 추출하도록 구성되어 있는 제2 중간점 추출부와,
    상기 제2 중간점 추출부에서 추출된 중간점의 열과 같은(同) 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하고, 해당 제2 기준 직선에 위치하는 제2 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하도록 구성되어 있는 제1 경계선 취득부
    를 가지는 화상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 경계선 취득부는, 상기 제1 화소의 열의 근사선을 상기 제1 기준 직선에 향해서 소정의 거리만큼 시프트시킨 선을 상기 제1 경계선으로서 취득하고, 상기 제2 화소의 열의 근사선을 상기 제1 기준 직선을 향해서 소정의 거리만큼 시프트시킨 선을 상기 제2 경계선으로서 취득하는, 화상 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기준 직선과 평행한 2개의 변 및 상기 제2 기준 직선과 평행한 2개의 변으로 둘러싸이고, 그 내부에 상기 제1 경계선의 일부 및 상기 제2 경계선의 일부를 포함한 영역을, 상기 화상위(畵像上)의 소정 위치로부터 상기 제1 기준 직선에 대해서 평행한 1방향으로 차례대로(順; 순차) 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 상기 에지 추출부에서 추출된 에지의 화소수를 계수(計數)하고, 해당 계수값이 소정의 임계값(threshold value)에 도달(達)하는 위치에서 해당 영역을 지나는 상기 제2 기준 직선과 평행한 선을 상기 마스크의 제3 경계선으로서 취득하는 제3 경계선 취득부를 가지는, 화상 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중간점 추출부는, 상기 복수의 제2 기준 직선의 일부에서 상기 화소 추출부가 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소의 적어도 한쪽을 추출할 수 없었던 경우에, 해당 일부의 제2 기준 직선에 인접하는 다른 제2 기준 직선에서 추출한 중간점에 의거해서, 해당 일부의 제2 기준 직선의 중간점을 보간 하는, 화상 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 경계선 취득부는, 상기 제2 중간점 추출부에서 추출된 중간점과, 해당 추출된 중간점을 사이에 두고(挾), 동일(同一)한 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소 및 제2 화소의 간격에 의거해서 상기 제1 경계선 및 상기 제2 경계선을 취득하는, 화상 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에지 추출부에서 추출한 상기 화상의 에지를 강조하도록 구성되어 있는 에지 강조부와,
    상기 마스크에 의해서 절출된 피사체의 더욱더 내측의 영역을 특정하도록 구성되어 있는 영역 특정부와,
    상기 에지 강조부에서 에지가 강조된 상기 화상중의 상기 영역 특정부에서 특정된 영역에 포함되는 화소 값에 의거해서 해당 영역에 포함되는 에지의 강도(强度) 및/또는 에지의 양에 관한 평가값을 취득하도록 구성되어 있는 평가값 취득부와,
    상기 평가값 취득부에서 취득된 평가값에 의거해서 상기 마스크가 상기 피사체의 상을 절출하고 있는지 여부를 판정하도록 구성되어 있는 판정
    를 가지는, 화상 처리 장치.
  7. 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하는 화상 처리 장치로서,
    상기 화상의 에지를 추출하도록 구성되어 있는 에지 추출부와,
    상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 2개의 영역의 한쪽에 포함되어 있으며, 상기 화상의 평면위에 설정 되는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 화소의 열을 상기 에지 추출부에서 추출된 에지 중에서 추출하도록 구성되어 있는 제1 화소 추출부와,
    상기 제1 화소 추출부에서 추출된 화소의 열을, 인접하는 화소끼리가 소정의 거리 내에 있는 하나 또는 복수의 구간으로 구분하도록 구성되어 있는 구분부와,
    상기 구분부에서 구분된 최장 구간을 형성하는 화소에 의거해서 상기 제1 화소 추출부에서 추출된 화소의 열의 근사선을 취득하도록 구성되어있는 근사선 취득부와,
    상기 제1 화소 추출부에서 추출된 화소중 상기 근사선 취득부에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 화소의 열을 추출하도록 구성되어 있는 제2 화소 추출부와,
    상기 제2 화소 추출부에서 추출된 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하도록 구성되어 있는 제1 경계선 취득부
    를 가지는 화상 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    평행한 2개의 변 사이에 끼이는 띠모양(帶狀)의 영역을, 상기 제2 기준 직선에 대해서 평행하게 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 상기 에지 추출부에서 추출된 에지의 화소수를 계수하고, 해당 계수값이 가장 커지는 위치에서 해당 영역에 포함되는 상기 변과 평행한 선에 따라서, 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하도록 구성되어 있는 제2 경계선 취득부를 가지고,
    상기 취득된 제2 경계선을 상기 제1 기준 직선으로서 설정하는, 화상 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 경계선 취득부는, 상기 제2 화소 추출부에서 추출된 화소의 열의 근사선을 상기 제2 경계선을 향해서 소정의 거리만큼 시프트시킨 선을 상기 제1 경계선으로서 취득하고,
    상기 제2 경계선 취득부는, 상기 에지의 화소수의 계수값이 가장 커지는 위치에서 상기 영역에 포함되는 상기 변과 평행한 선을 상기 제1 경계선을 향해서 소정의 거리만큼 시프트시킨 선을 상기 제2 경계선으로서 취득하는, 화상 처리 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 기준 직선과 평행한 2개의 변 및 상기 제2 기준 직선과 평행한 2개의 변으로 둘러싸이고, 그 내부에 상기 제1 경계선의 일부 및 상기 제2 경계선의 일부를 포함한 영역을, 상기 화상위의 소정 위치로부터 상기 제1 기준 직선에 대해서 평행한 1방향으로 차례대로 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 상기 에지 추출부에서 추출된 에지의 화소수를 계수하고, 해당 계수값이 소정의 임계값에 도달하는 위치에서 해당 영역을 지나는 상기 제2 기준 직선과 평 행한 선을, 상기 마스크의 제3 경계선으로서 취득하도록 구성되어 있는 제3 경계선 취득부를 가지는, 화상 처리 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 에지 추출부에서 추출한 에지를 강조하도록 구성되어 있는 에지 강조부와,
    상기 마스크에 의해서 절출된 피사체의 더욱더 내측의 영역을 특정하도록 구성되어 있는 영역 특정부와,
    상기 에지 강조부에서 에지가 강조된 상기 화상 중의 상기 영역 특정부에서 특정된 영역에 포함되는 화소 값에 의거해서, 해당 영역에 포함되는 에지의 강도 및/또는 에지의 양에 관한 평가치를 취득하도록 구성되어 있는 평가값 취득부와,
    상기 평가값 취득부에서 취득된 평가값에 의거해서, 상기 마스크가 상기 피사체의 상을 절출하고 있는지 여부를 판정하도록 구성되어 있는 판정부
    를 가지는, 화상 처리 장치.
  12. 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하는 마스크 작성 방법으로서,
    상기 화상의 에지를 추출하는 제1 공정과,
    상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 입력 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 제1 영역에 포함되어 있으며, 상기 화상의 평면위에 설정되 는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제1 화소의 열, 및 상기 제1 영역의 반대측에서 상기 제1 기준 직선에 접하는 제2 영역에 포함되어 있으며, 상기 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제2 화소의 열을, 상기 제1 공정에서 추출된 에지 중에서 추출하는 제2 공정과,
    상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 화소와 상기 제2 화소 사이에 위치하고, 또한 해당 제1 화소로부터의 거리와 해당 제2 화소로부터의 거리가 소정의 비를 가지는 중간점의 열을 추출하는 제3 공정과,
    상기 제3 공정에서 추출된 중간점의 열을 인접하는 중간점끼리가 소정의 거리 내에 있는 적어도 하나의 구간으로 구분하는 제4 공정과,
    상기 제4 공정에서 구분된 최장 구간을 형성하는 중간점에 의거해서, 상기 제3 공정에서 추출된 중간점의 열의 근사선을 취득하는 제5 공정과,
    상기 제3 공정에서 추출된 중간점중, 상기 제5 공정에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 중간점의 열을 추출하는 제6 공정과,
    상기 제6 공정에서 추출된 중간점의 열과 같은 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하고, 해당 제2 기준 직선에 위치하는 제2 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하는 제7 공정
    을 가지는 마스크 작성 방법.
  13. 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하는 마스크 작성 방법으로서,
    상기 화상의 에지를 추출하는 제1 공정과,
    상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 2개의 영역의 한쪽에 포함되어 있으며, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제1 화소의 열을 상기 제1 공정에서 추출된 에지 중에서 추출하는 제2 공정과,
    상기 제2 공정에서 추출된 제1 화소의 열을, 인접하는 제1 화소끼리가 소정의 거리 내에 있는 적어도 하나의 구간으로 구분하는 제3 공정과,
    상기 제3 공정에서 구분된 최장 구간을 형성하는 제1 화소에 의거해서 상기 제2 공정에서 추출된 제1 화소의 열의 근사선을 취득하는 제4 공정과,
    상기 제2 공정에서 추출된 제1 화소중 상기 제4 공정에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 제1 화소의 열을 추출하는 제5 공정과,
    상기 제5 공정에서 추출된 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서, 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하는 제6 공정
    을 가지는 마스크 작성 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    평행한 2개의 변 사이에 끼이는 띠모양의 영역을, 상기 제2 기준 직선에 대해서 평행하게 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 상기 제1 공정에서 추출된 에지의 화소수를 계수하고, 해당 계수값이 가장 커지는 위치에서 해당 영역에 포함되는 상기 변과 평행한 선에 따라서 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하는 제 7의 공정을 더 가지고,
    상기 취득된 제2 경계선을 상기 제1 기준 직선으로서 설정하는, 마스크 작성 방법.
  15. 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하기 위해, 컴퓨터를 가지는 화상 처리 장치에,
    상기 화상의 에지를 추출하는 제1 스텝과,
    상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 제1 영역에 포함되어 있으며, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제1 화소의 열, 및 상기 제1 영역의 반대측에서 상기 제1 기준 직선에 접하는 제2 영역에 포함되어 있으며, 상기 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제2 화소의 열을, 상기 제1 스텝에서 추출된 에지 중에서 추출하는 제2 스텝과,
    상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 화소와 상기 제2 화소 사이 에 위치하고, 또한 해당 제1 화소로부터의 거리와 해당 제2 화소로부터의 거리가 소정의 비를 가지는 중간점의 열을 추출하는 제3 스텝과,
    상기 제3 스텝에서 추출된 중간점의 열을, 인접하는 중간점끼리가 소정의 거리 내에 있는 하나 또는 복수의 구간으로 구분하는 제4 스텝과,
    상기 제4 스텝에서 구분된 최장 구간을 형성하는 중간점에 의거해서, 상기 제3 스텝에서 추출된 중간점의 열의 근사선을 취득하는 제5 스텝과,
    상기 제3 스텝에서 추출된 중간점 중, 상기 제5 스텝에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 중간점의 열을 추출하는 제6 스텝과,
    상기 제6 스텝에서 추출된 중간점의 열과 같은 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서, 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하고, 해당 제2 기준 직선에 위치하는 제2 화소의 열의 근사선에 의거해서, 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하는 제7 스텝
    을 실행시키는 프로그램.
  16. 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하기 위해, 컴퓨터를 가지는 화상 처리 장치에,
    상기 화상의 에지를 추출하는 제1 스텝과,
    상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 2개의 영역의 한쪽에 포함되어 있으며, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선 의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제1 화소의 열을, 상기 제1 스텝에서 추출된 에지 중에서 추출하는 제2 스텝과,
    상기 제2 스텝에서 추출된 제1 화소의 열을, 인접하는 제1 화소끼리가 소정의 거리 내에 있는 적어도 하나의 구간으로 구분하는 제3 스텝과,
    상기 제3 스텝에서 구분된 최장 구간을 형성하는 제1 화소에 의거해서 상기 제2 스텝에서 추출된 제1 화소의 열의 근사선을 취득하는 제4 스텝과,
    상기 제2 스텝에서 추출된 제1 화소중 상기 제4 스텝에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 제1 화소의 열을 추출하는 제5 스텝과,
    상기 제5 스텝에서 추출된 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서, 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하는 제6 스텝
    을 실행시키는 프로그램.
  17. 제16항에 있어서,
    평행한 2개의 변 사이에 끼이는 띠모양의 영역을 상기 제2 기준 직선에 대해서 평행하게 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서 해당 영역에 포함되는 상기 제1 스텝에서 추출된 에지의 화소수를 계수하고, 해당 계수값이 가장 커지는 위치에서 해당 영역에 포함되는 상기 변과 평행한 선에 따라서 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하는 제7 스텝을 상기 제1 화상 처리 장치에 실행시키고,
    상기 취득된 제2 경계선을 상기 제l 기준 직선으로서 설정하는, 프로그램.
  18. 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하는 화상 처리 장치로서,
    상기 화상의 에지를 추출하는 에지 추출 수단과,
    상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 제1 영역에 포함되어 있으며, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제1 화소의 열, 및 상기 제1 영역의 반대측에서 상기 제1 기준 직선에 접하는 제2 영역에 포함되어 있으며, 상기 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 제2 화소의 열을, 상기 에지 추출부에서 추출된 에지 중에서 추출하는 화소 추출 수단과,
    상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 화소와 상기 제2 화소 사이에 위치하고, 또한 해당 제1 화소로부터의 거리와 해당 제2 화소로부터의 거리가 소정의 비를 가지는 중간점의 열을 추출하는 제1 중간점 추출 수단과,
    상기 제1 중간점 추출 수단에서 추출된 중간점의 열을, 인접하는 중간점끼리가 소정의 거리 내에 있는 적어도 하나의 구간으로 구분하는 구분 수단과,
    상기 구분 수단에서 구분된 최장 구간을 형성하는 중간점에 의거해서, 상기 제1 중간점 추출 수단에서 추출된 중간점의 열의 근사선을 취득하는 근사선 취득 수단과,
    상기 제1 중간점 추출 수단에서 추출된 중간점중 상기 근사선 취득 수단에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 중간점의 열을 추출하는 제2 중간점 추출 수단과,
    상기 제2 중간점 추출 수단에서 추출된 중간점의 열과 같은 제2 기준 직선에 위치하는 제1 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하고, 해당 제2 기준 직선에 위치하는 제2 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하는 제1 경계선 취득 수단
    을 가지는 화상 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 기준 직선과 평행한 2개의 변 및 상기 제2 기준 직선과 평행한 2개의 변으로 둘러싸이고, 그 내부에 상기 제1 경계선의 일부 및 상기 제2 경계선의 일부를 포함한 영역을, 상기 화상위의 소정 위치로부터 상기 제1 기준 직선에 대해서 평행한 1방향으로 차례대로 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 상기 에지 추출부에서 추출된 에지의 화소수를 계수하고, 해당 계수값이 소정의 임계값에 도달하는 위치에서 해당 영역을 지나는 상기 제2 기준 직선과 평행한 선을 상기 마스크의 제3 경계선으로서 취득하는 제3 경계선 취득 수단을 가지는, 화상 처리 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 에지 추출부에서 추출한 상기 화상의 에지를 강조하는 에지 강조 수단 과,
    상기 마스크에 의해서 절출된 피사체의 더욱더 내측의 영역을 특정하는 영역 특정 수단과,
    상기 에지 강조 수단에서 에지가 강조된 상기 화상중의 상기 영역 특정부에서 특정된 영역에 포함되는 화소 값에 의거해서 해당 영역에 포함되는 에지의 강도 및/또는 에지의 양에 관한 평가값을 취득하는 평가값 취득 수단과,
    상기 평가값 취득 수단에서 취득된 평가값에 의거해서 상기 마스크가 상기 피사체의 상을 절출하고 있는지 여부를 판정하는 판정 수단
    을 가지는, 화상 처리 장치.
  21. 화상으로부터 소정의 피사체의 상을 절출하는 마스크를 작성하는 화상 처리 장치로서,
    상기 화상의 에지를 추출하는 에지 추출 수단과,
    상기 피사체의 상의 내부를 지나도록 상기 화상의 평면위에 설정되는 제1 기준 직선에 접한 2개의 영역의 한쪽에 포함되어 있으며, 상기 화상의 평면위에 설정되는 평행한 복수의 제2 기준 직선위에 위치하고, 또한 상기 복수의 제2 기준 직선의 각각에서 상기 제1 기준 직선에 가장 가까운 화소의 열을 상기 에지 추출부에서 추출된 에지 중에서 추출하는 제1 화소 추출 수단과,
    상기 제1 화소 추출 수단에서 추출된 화소의 열을, 인접하는 화소끼리가 소정의 거리 내에 있는 하나 또는 복수의 구간으로 구분하는 구분 수단과,
    상기 구분 수단에서 구분된 최장 구간을 형성하는 화소에 의거해서 상기 제1 화소 추출 수단에서 추출된 화소의 열의 근사선을 취득하는 근사선 취득 수단과,
    상기 제1 화소 추출 수단에서 추출된 화소중 상기 근사선 취득 수단에서 취득된 근사선과의 오차가 소정의 범위내에 있는 화소의 열을 추출하는 제2 화소 추출 수단과,
    상기 제2 화소 추출 수단에서 추출된 화소의 열의 근사선에 의거해서 상기 마스크의 제1 경계선을 취득하는 제1 경계선 취득 수단
    을 가지는 화상 처리 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    평행한 2개의 변 사이에 끼이는 띠모양의 영역을, 상기 제2 기준 직선에 대해서 평행하게 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 상기 에지 추출부에서 추출된 에지의 화소수를 계수하고, 해당 계수값이 가장 커지는 위치에서 해당 영역에 포함되는 상기 변과 평행한 선에 따라서, 상기 마스크의 제2 경계선을 취득하는 제2 경계선 취득 수단을 가지고,
    상기 취득된 제2 경계선을 상기 제1 기준 직선으로서 설정하는, 화상 처리 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 기준 직선과 평행한 2개의 변 및 상기 제2 기준 직선과 평행한 2개 의 변으로 둘러싸이고, 그 내부에 상기 제1 경계선의 일부 및 상기 제2 경계선의 일부를 포함한 영역을, 상기 화상위의 소정 위치로부터 상기 제1 기준 직선에 대해서 평행한 1방향으로 차례대로 이동시키고, 그 이동한 각 위치에서, 해당 영역에 포함되는 상기 에지 추출부에서 추출된 에지의 화소수를 계수하고, 해당 계수값이 소정의 임계값에 도달하는 위치에서 해당 영역을 지나는 상기 제2 기준 직선과 평행한 선을, 상기 마스크의 제3 경계선으로서 취득하는 제3 경계선 취득 수단을 가지는, 화상 처리 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 에지 추출부에서 추출한 에지를 강조하는 에지 강조 수단과,
    상기 마스크에 의해서 절출된 피사체의 더욱더 내측의 영역을 특정하는 영역 특정 수단과,
    상기 에지 강조 수단에서 에지가 강조된 상기 화상 중의 상기 영역 특정 수단에서 특정된 영역에 포함되는 화소 값에 의거해서, 해당 영역에 포함되는 에지의 강도 및/또는 에지의 양에 관한 평가값을 취득하는 평가값 취득 수단과,
    상기 평가값 취득 수단에서 취득된 평가값에 의거해서, 상기 마스크가 상기 피사체의 상을 절출하고 있는지 여부를 판정하는 판정 수단
    을 가지는, 화상 처리 장치.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008123206A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Sony Corp 登録装置、照合装置、登録方法、照合方法及びプログラム
JP5396004B2 (ja) * 2007-01-31 2014-01-22 オリンパス株式会社 蛍光観察装置および蛍光観察装置の作動方法
JP2008287428A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Sony Corp 静脈パターン管理システム、静脈パターン登録装置、静脈パターン認証装置、静脈パターン登録方法、静脈パターン認証方法、プログラムおよび静脈データ構造
JP2008287436A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Sony Corp 静脈パターン管理システム、静脈パターン登録装置、静脈パターン認証装置、静脈パターン登録方法、静脈パターン認証方法、プログラムおよび静脈データ構造
JP2008287432A (ja) 2007-05-16 2008-11-27 Sony Corp 静脈パターン管理システム、静脈パターン登録装置、静脈パターン認証装置、静脈パターン登録方法、静脈パターン認証方法、プログラムおよび静脈データ構造
JP2008287433A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Sony Corp 静脈パターン管理システム、静脈パターン登録装置、静脈パターン認証装置、静脈パターン登録方法、静脈パターン認証方法、プログラムおよび静脈データ構造
JP5244654B2 (ja) * 2009-03-04 2013-07-24 日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 指認証装置
JP5312166B2 (ja) * 2009-04-13 2013-10-09 キヤノン株式会社 画像処理装置及び制御方法及びプログラム
JP5380231B2 (ja) * 2009-09-30 2014-01-08 富士フイルム株式会社 医用画像表示装置および方法ならびにプログラム
JP5507962B2 (ja) * 2009-11-05 2014-05-28 キヤノン株式会社 情報処理装置及びその制御方法、プログラム
JP5570866B2 (ja) * 2010-04-30 2014-08-13 オリンパス株式会社 画像処理装置、画像処理装置の作動方法、および画像処理プログラム
JP5620194B2 (ja) * 2010-08-24 2014-11-05 オリンパス株式会社 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム
JP5854774B2 (ja) * 2011-11-11 2016-02-09 株式会社Pfu 画像処理装置、直線検出方法及びコンピュータプログラム
JP5871571B2 (ja) 2011-11-11 2016-03-01 株式会社Pfu 画像処理装置、矩形検出方法及びコンピュータプログラム
JP5822664B2 (ja) 2011-11-11 2015-11-24 株式会社Pfu 画像処理装置、直線検出方法及びコンピュータプログラム
US9384711B2 (en) 2012-02-15 2016-07-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Speculative render ahead and caching in multiple passes
US9230517B2 (en) 2012-05-31 2016-01-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Virtual surface gutters
US9286122B2 (en) 2012-05-31 2016-03-15 Microsoft Technology Licensing, Llc Display techniques using virtual surface allocation
US9177533B2 (en) 2012-05-31 2015-11-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Virtual surface compaction
US9235925B2 (en) * 2012-05-31 2016-01-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Virtual surface rendering
US8843759B2 (en) * 2012-08-28 2014-09-23 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods, systems, and computer program products for media-based authentication
US9307007B2 (en) 2013-06-14 2016-04-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Content pre-render and pre-fetch techniques
US9558392B2 (en) * 2015-02-12 2017-01-31 Korecen Co., Ltd. Finger vein authentication system
WO2016157484A1 (ja) * 2015-04-01 2016-10-06 三菱電機株式会社 作業指示システム
CN105718214B (zh) * 2015-10-21 2019-02-26 深圳芯启航科技有限公司 指纹掩膜图像的存取方法及装置
CA3180302C (en) * 2020-05-26 2023-11-28 Ronald Blum Exhaled air purification unit and system for indoor multi-person venues or environments

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2077970C (en) * 1991-11-19 1999-02-23 Daniel P. Huttenlocher Optical word recognition by examination of word shape
US5321770A (en) * 1991-11-19 1994-06-14 Xerox Corporation Method for determining boundaries of words in text
US5369714A (en) * 1991-11-19 1994-11-29 Xerox Corporation Method and apparatus for determining the frequency of phrases in a document without document image decoding
JPH06282652A (ja) 1993-03-29 1994-10-07 Olympus Optical Co Ltd 画像の輪郭抽出装置
JP3825222B2 (ja) * 2000-03-24 2006-09-27 松下電器産業株式会社 本人認証装置および本人認証システムならびに電子決済システム
JP3431593B2 (ja) * 2000-10-31 2003-07-28 株式会社東芝 コンテンツ生成装置、電子透かし検出装置、コンテンツ生成方法、電子透かし検出方法及び記録媒体
JP4389489B2 (ja) 2003-05-06 2009-12-24 ソニー株式会社 画像処理方法、および画像処理装置
JP2005056282A (ja) 2003-08-06 2005-03-03 Sony Corp 画像処理方法、画像処理装置、およびプログラム
JP4251067B2 (ja) * 2003-12-01 2009-04-08 株式会社日立製作所 個人認証装置及び個人認証用の血管パターン抽出装置
JP4992212B2 (ja) * 2005-09-06 2012-08-08 ソニー株式会社 画像処理装置、画像判定方法及びプログラム

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