KR20130060307A - 화상 판독 장치, 화상 판독 방법 - Google Patents

화상 판독 장치, 화상 판독 방법 Download PDF

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Abstract

화상 판독 장치(1)는 표면에 손가락(6)이 재치됨과 함께, 손가락(6)에 의해 가압되는 가압 위치를 부주사 방향의 좌표 정보로 출력하는 터치 패널(5)과, 터치 패널(5) 위에 재치된 손가락(6)을 터치 패널(5)의 이면측으로부터 주주사 방향으로 촬영하여, 화상 신호를 출력하는 CCD(12)와, 터치 패널(5)로부터 출력되는 좌표 정보에 의거하여, 터치 패널(5) 위에서의 손가락(6)의 가압 위치의 이동량을 검출하는 이동 검출 수단(22)과, 이동 검출 수단(22)으로 검출되는 이동량에 의거하여, CCD(12)로부터 출력되는 화상 신호를 선택적으로 유효화하는 화상 선별 수단(26)과, 화상 선별 수단(26)에 의해 유효화된 화상 신호를 저장하는 메모리(27)와, 이동 검출 수단(22)에 의해 검출되는 이동량에 의거하여, 손가락(6)의 전동에 추종시켜서 CCD(12)를 부주사 방향으로 이동시키는 모터(28)를 구비한다.

Description

화상 판독 장치, 화상 판독 방법{IMAGE READING DEVICE, METHOD OF READING IMAGE}
본 발명은, 검지대의 표면 위에서 피사체를 전동(轉動)시키면서, 검지대의 이면측으로부터 피사체를 촬영함으로써, 피사체의 표면상(surface image)을 판독하는 화상 판독 장치 및 화상 판독 방법에 관한 것이며, 특히 손가락의 회전 지문을 판독하기에 적합한 장치 및 방법에 관한 것이다.
개인을 특정하는 방법의 하나로서, 지문을 이용하는 방법이 있다. 이 방법에서는, 지문의 화상을 장치에 입력하고, 그 입력된 화상과 미리 등록된 지문의 화상을 대조하는 것이 일반적이다. 지문 화상의 입력 방법으로서는, 잉크를 바른 손가락을 지면(紙面)에 눌러서 지문을 전사시키고, 그 후 지문을 전사시킨 지면을 이미지 스캐너로 판독하는 방법이 이용된다. 또한, 손가락의 측면까지 포함하는 넓은 범위의 지문이 필요한 경우에는, 잉크를 바른 손가락을 지면 위에서 굴리듯이 회전 이동시켜, 손가락 전체의 지문(회전 지문)을 지면에 전사시킨다.
그러나, 상기한 방법에서는, 손가락이 잉크로 더럽혀지거나, 종이가 필요해진다는 문제가 있다. 특히, 손가락을 전동시켜서 지문을 전사시키는 경우에는, 지면 위에서 적절히 손가락을 전동시키지 않으면 몇 번이고 다시 할 필요가 있다. 또한, 그때마다, 손가락에 부착된 잉크를 닦아내거나, 새로운 종이가 필요해진다. 이것에 부가해서, 상기한 방법에서는, 지문을 전사시킨 종이를 하나씩 이미지 스캐너로 판독해서 이미지를 데이터화할 필요도 있기 때문에, 전체적으로 번거롭다는 문제가 있었다.
따라서, 예를 들면 특허문헌 1∼3에는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 삼각 프리즘(광학 프리즘)(81)의 검지면(82)에 손가락(83)을 재치(載置)시킴과 함께, 광원(84)에 의해 아래쪽으로부터 손가락(83)에 광을 조사하고, CCD(고체 촬상 소자) 등의 2차원 센서를 탑재한 디지털 카메라(85)에 의해 회전 지문상(指紋像)을 촬영하는 화상 판독 장치(80)가 제안되어 있다.
회전 지문상의 취득에 있어서는, 예를 들면 30fps∼60fps의 프레임 레이트로 디지털 카메라(85)를 연속 구동하고, 그 동안에, 피검자에게 손가락(83)을 검지면(82) 위에서 전동하게 하여, 손가락(83)의 한쪽의 측면으로부터 다른 쪽의 측면까지의 전체상을 동영상으로서 촬영한다. 그 후, 동영상 촬영으로 얻어진 복수 프레임의 화상을 합성 처리부(86)에 의해 합성하여, 1매의 정지 화상을 생성한다. 이에 따라, 손가락(83)의 한쪽의 측면으로부터 다른 쪽의 측면까지를 1화상화한 회전 지문의 화상 데이터를 취득한다.
일본국 특허 제3353878호 공보 일본국 특개2000-268162호 공보 일본국 특개2000-67208호 공보
그러나, 특허문헌 1∼3에 기재된 화상 판독 장치(80)에 있어서는, 구조적으로 큰 디지털 카메라를 고정 배치할 필요가 있기 때문에, 디지털 카메라를 배치하는 스페이스를 장치의 내부에 확보할 필요가 발생하여, 장치 전체의 대형화를 초래한다는 문제가 있다.
또한, 상기한 화상 판독 장치(80)에서는, 복수 프레임의 화상으로부터 1매의 정지 화상을 생성한다. 따라서, 촬영 시에 손가락(83)을 균일 속도로 전동시키지 않으면, 합성 후의 정지 화상에 있어서, 화상 사이의 이음부에 왜곡이 발생하게 된다. 그러나, 균일 속도로 손가락(83)을 전동시키는 것은 매우 곤란하다. 따라서, 장치측에 있어서, 화상의 합성 시에 왜곡을 보정하거나, 및/또는 합성 후의 화상으로부터 왜곡을 제거하는 구성을 미리 구비해 둘 필요가 있다. 이 때문에, 고도의 화상 보정 기능이 불가결해진다. 따라서, 신호 처리용의 회로나 소프트웨어가 복잡화되어 장치의 고액화를 초래한다.
따라서, 본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위한 것으로서, 장치를 소형화할 수 있고, 또한 복잡한 신호 처리를 사용하지 않고도 왜곡이 없거나 적은 양질의 화상을 취득할 수 있으며, 저가격화를 도모하는 것이 가능한 화상 판독 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상 판독 장치는, 피사체를 부(副)주사 방향으로 전동시키면서 당해 피사체의 표면상을 판독하는 화상 판독 장치로서, 표면에 상기 피사체가 재치됨과 함께, 당해 피사체에 의해 가압되는 가압 위치를 상기 부주사 방향의 좌표 정보로서 출력하는 터치 패널과, 당해 터치 패널 위에 재치된 피사체를 당해 터치 패널의 이면측으로부터 주(主)주사 방향으로 촬영하여, 화상 신호를 출력하는 라인 센서와, 상기 터치 패널로부터 출력되는 좌표 정보에 의거하여, 당해 터치 패널 위에서의 상기 피사체의 가압 위치의 상기 부주사 방향으로의 이동량을 검출하는 검출 수단과, 당해 검출 수단에 의해 검출되는 이동량에 의거하여, 상기 피사체의 전동에 추종시켜서 상기 라인 센서를 상기 부주사 방향으로 이동시키는 센서 반송 수단을 구비하는 화상 판독 장치이다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상 판독 방법은, 피사체를 부주사 방향으로 전동시키면서 당해 피사체의 표면상을 판독하는 화상 판독 방법으로서, 상기 피사체에 의해 가압되는 가압 위치를 상기 부주사 방향의 좌표 정보로서 출력하는 것과, 상기 좌표 정보에 의거하여, 상기 피사체의 가압 위치의 상기 부주사 방향으로의 이동량을 검출하는 것과, 상기 이동량에 의거하여, 상기 피사체의 전동에 추종시켜서 라인 센서를 상기 부주사 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 화상 판독 방법이다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 장치를 소형화할 수 있다. 또한, 복잡한 신호 처리를 사용하지 않아도 왜곡이 없거나 적은 양질의 화상을 취득할 수 있어, 장치의 저가격화를 도모하는 것이 가능해진다.
도 1a는 본 발명에 따른 화상 판독 장치의 일 실시형태를 나타내는 사시도.
도 1b는 본 발명에 따른 화상 판독 장치의 일 실시형태를 나타내는 평면도.
도 2는 화상 판독 장치의 단면도.
도 3은 도 2의 CCD의 평면도(A선 화살표 방향에서 본 도면).
도 4는 화상 판독 장치의 기능 구성을 나타내는 블록도.
도 5는 도 4의 좌표 검출 수단 및 이동 검출 수단의 구성을 나타내는 도면.
도 6은 가압 위치의 검출 방법을 나타내는 도면.
도 7은 판독 개시 위치까지의 이동량의 산출 방법을 나타내는 도면.
도 8은 손가락 이동량의 검출 방법을 나타내는 도면.
도 9는 화상 데이터의 유효화/무효화의 선별 방법을 나타내는 타이밍 도면.
도 10은 화상 선별 수단의 구성을 나타내는 도면.
도 11은 모터 제어 수단의 구성을 나타내는 도면.
도 12a는 화상 판독 장치의 동작 절차를 나타내는 메인 플로차트.
도 12b는 화상 판독 장치의 동작 절차를 나타내는 메인 플로차트.
도 12c는 화상 판독 장치의 동작 절차를 나타내는 메인 플로차트.
도 13a는 판독 유닛의 위치 보정을 나타내는 도면이며, 보정 전의 상태를 나타내는 도면.
도 13b는 판독 유닛의 위치 보정을 나타내는 도면이며, 보정 후의 상태를 나타내는 도면.
도 14는 판독 종료 처리의 동작 절차를 나타내는 서브 플로차트.
도 15a는 손가락의 전동과 CCD의 이동 사이의 관계를 나타내는 도면.
도 15b는 손가락의 전동과 CCD의 이동 사이의 관계를 나타내는 도면.
도 15c는 손가락의 전동과 CCD의 이동 사이의 관계를 나타내는 도면.
도 16은 화상 판독 장치의 동작을 나타내는 타이밍 도면이며, 터치 패널 위에 재치된 손가락을 정전(forward rotation) 방향으로만 전동시켰을 경우의 동작을 나타내는 도면.
도 17은 화상 판독 장치의 동작을 나타내는 타이밍 도면이며, 터치 패널 위에 재치된 손가락의 전동 방향을 반전시켰을 경우의 동작을 나타내는 도면.
도 18a는 손가락의 반전 전동과 CCD의 이동 사이의 관계를 나타내는 도면.
도 18b는 손가락의 반전 전동과 CCD의 이동 사이의 관계를 나타내는 도면.
도 18c는 손가락의 반전 전동과 CCD의 이동 사이의 관계를 나타내는 도면.
도 19는 손가락의 가압 위치의 이동량이 라인 폭에 도달했는지의 여부를 판정하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면.
도 20은 관련되는 화상 판독 장치의 일례를 나타내는 도면.
다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명에 따른 화상 판독 장치의 일 실시형태를 나타낸다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 이 화상 판독 장치(1)는, 스캐너 하우징(2)과, 스캐너 하우징(2) 내에 수용되며, 모터 구동에 의해 부주사 방향으로 이동 가능하게 구성된 판독 유닛(3)과, 스캐너 하우징(2) 위에 배치된 투명한 플래튼 글래스(4)와, 플래튼 글래스(4) 위에 첩착(貼着)된 투명한 터치 패널(5)을 포함한다. 또, 도시를 생략하고 있지만, 스캐너 하우징(2)의 내측에는, 슬라이드 레일이 탑재된다. 또한, 판독 유닛(3)에는, 슬라이드 레일과 맞물리는 기어, 및 기어를 회전시키는 모터가 탑재된다.
터치 패널(5)은, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 상면에서 보았을 때 장방형상으로 형성되며, 도 2에 나타내는 바와 같이, 손가락(6)을 재치하는 재치대로서 사용된다. 터치 패널(5)에서는, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 단변측 방향(주주사 방향)을 Y 좌표, 장변측 방향(부주사 방향)을 X 좌표로 정의한다. 또한, 손가락(6)이 재치된 위치를 좌표 정보로서 출력한다. 또, 터치 패널(5)의 타입에는, 저항막 방식, 정전 용량 방식 및 광학 방식 등이 있다. 이들 터치 패널 모두가 터치 패널(5)로서 사용될 수 있다.
플래튼 글래스(4)는, 터치 패널(5) 위에 손가락(6)이 재치될 때의 지지대로서 기능하는 것이며, 터치 패널(5)보다 강도가 높은 투명 글래스로 구성된다.
판독 유닛(3)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 터치 패널(5) 위에 재치된 손가락(6)에 광을 조사하는 광원(11)과, 화상을 촬영하는 CCD(12)와, 손가락(6)의 지문상을 CCD(12)의 수광면으로 유도하는 미러(13) 및 광학 렌즈(14)와, 이들 광원(11), CCD(12), 미러(13) 및 광학 렌즈(14)를 수용하는 유닛 하우징(15)을 포함한다.
CCD(12)는, 1라인 단위로 화상을 촬영하는 1차원 CCD(라인 센서)이며, 도 3에 나타내는 바와 같이, 주주사 방향으로 연장되도록 배치된다. 또, CCD(12)의 수광면의 폭(라인 폭)(LW)은 터치 패널(5)의 X 좌표의 1눈금분의 폭보다 크다.
도 4는 화상 판독 장치(1)의 기능 구성을 나타내는 블록도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 화상 판독 장치(1)는, 터치 패널(5) 위의 손가락(6)의 위치를 검출하는 좌표 검출 수단(21)과, 좌표 검출 수단(21)의 검출 결과에 의거하여 손가락(6)의 이동량을 검출하여, 이동 검출 신호(DS)를 출력하는 이동 검출 수단(22)과, 광원(11)과, CCD(12)와, 화상 출력 신호(φTG)를 공급해서 CCD(12)를 구동하여, CCD(12)로부터 정기적으로 화상 신호(아날로그 신호)(IS)를 출력시키는 CCD 드라이버(23)와, 외부로부터의 판독 커맨드(판독 지령)에 따라, CCD 드라이버(23)에 지시를 내림 함께, 광원(11)을 점등시키는 커맨드 수신부(24)와, CCD(12)로부터 출력되는 화상 신호(IS)에 대해서 A/D 변환 등의 소정의 신호 처리를 실시하는 화상 신호 처리부(25)와, 좌표 검출 수단(21)의 이동 검출 신호(DS) 및 CCD 드라이버(23)의 화상 출력 신호(φTG)에 의거하여, 화상 신호 처리부(25)로부터 출력되는 화상 데이터(디지털 신호)(ID)를 유효 화상 데이터와 무효 화상 데이터로 선별하는 화상 선별 수단(26)과, 화상 선별 수단(26)으로부터 출력되는 유효 화상 데이터를 저장하는 메모리(27)와, 판독 유닛(3)(도 1a, 도 1b 참조)을 부주사 방향으로 이동시키는 스테핑 모터(이하, "모터"라 함)(28)와, 모터(28)를 제어하는 모터 제어 수단(29) 등을 포함한다. 또, 이들의 좌표 검출 수단(21)∼모터 제어 수단(29)은, 모두 도 1a, 도 1b의 판독 유닛(3) 내에 탑재된다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 좌표 검출 수단(21)은, 터치 패널(5)의 출력에 따라, 손가락(6)이 터치 패널(5) 위에 재치되었는지의 여부를 검출하여, 터치 검출 신호(TD)를 출력하는 터치 검출부(31)와, 터치 패널(5)로부터 출력되는 X 좌표 신호(손가락(6)이 터치 패널(5)을 가압한 영역 중, X 좌표 방향의 영역을 나타내는 신호)를 A/D 변환해서 X 좌표 데이터(XD)를 생성하는 X 좌표 데이터 생성부(32)를 구비한다.
또한, 이동 검출 수단(22)은, 초기 위치 검출부(41), 개시 위치 산출부(42), 현재 위치 검출부(43), 이동량 검출부(44) 및 반전 검출부(45)를 구비한다.
초기 위치 검출부(41)는, 터치 검출부(31)의 터치 검출 신호(TD) 및 X 좌표 데이터 생성부(32)의 X 좌표 데이터(XD)에 의거해서, 손가락(6)이 터치 패널(5)을 최초에 가압한 위치(피검자가 최초에 손가락(6)을 놓은 위치)를 검출하여, 검출된 위치의 X 좌표 데이터를 나타내는 초기 위치 데이터(X0)를 출력한다.
여기에서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 부주사 방향(X 좌표 방향)에 있어서의 손가락(6)의 가압 범위는, 터치 패널(5)의 X 좌표의 1눈금분의 폭보다 훨씬 크다. 따라서, X 좌표 데이터 생성부(32)로부터 초기 위치 검출부(41)에 공급되는 X 좌표 데이터(XD)는, 좌단의 X 좌표 데이터(XD1)로부터 우단의 X 좌표 데이터(XD2)까지의 복수 눈금분에 대응하는 값으로 된다. 초기 위치 검출부(41)에서는, X 좌표 데이터(XD2)로부터 손가락(6)의 내측을 향하는 방향으로 소정량(r)만큼 감산, 또는 X 좌표 데이터(XD1)로부터 손가락(6)의 내측을 향하는 방향으로 소정량(r)만큼 가산해서 좌표값을 보정한다. 이어서, 이 보정된 값을 손가락(6)의 가압 위치로 정의해서 초기 위치 데이터(X0)로서 사용한다.
또, 상기한 보정 기능은, 반드시 초기 위치 검출부(41)에 탑재할 필요는 없다. 즉, 보정 기능은 좌표 검출 수단(21)의 X 좌표 데이터 생성부(32)에 탑재하도록 해도 된다. 또한, 터치 패널(5)측의 사양으로 인해, 당초부터 좌표 정보가 1점으로 좁혀져서 1점 데이터로 출력되는(예를 들면, 가압 영역의 좌단의 X 좌표와 우단의 X 좌표의 중간값이 출력되는) 경우에는, 상기한 좌표 보정 처리는 불필요하다.
개시 위치 산출부(42)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 초기 위치 검출부(41)의 초기 위치 데이터(X0)에 의거해서, 판독 유닛(3)의 홈 포지션으로부터 판독 개시 위치까지의 이동량(M)을 산출함과 함께, 그 이동량을 나타내는 초기 구동값(MV)을 출력한다. 개시 위치 산출부(42)에는, CCD(12)의 라인 폭(LW)이 터치 패널(5)의 X 좌표의 얼마의 눈금분에 해당하는지의 정보가 미리 저장된다.
현재 위치 검출부(43)는, X 좌표 데이터 생성부(32)의 X 좌표 데이터(XD)에 의거해서, 현재의 손가락(6)의 가압 위치를 나타내는 현위치 X 좌표 데이터(Xi)를 출력한다. 현재 위치 검출부(43)에 있어서도, 도 6에 나타내는 초기 위치 검출부(41)의 경우와 마찬가지로, X 좌표 데이터(XD1 또는 XD2)로부터 손가락(6)의 내측을 향하는 방향으로 소정량(r)만큼 감산해서 좌표값을 보정한다. 이 보정된 값을 손가락(6)의 "가압 위치"로 정의해서 현위치 X 좌표 데이터(Xi)로서 사용한다. 또, 현위치 X 좌표 데이터(Xi)의 검출 주기는, 일정한 주기이며, 또한 CCD(12)의 화상 신호 출력 주기(VT)(도 9 참조)보다도 짧은 주기로 설정된다.
이동량 검출부(44)는, 현재 위치 검출부(43)의 현위치 X 좌표 데이터(Xi)에 의거해서, 손가락(6)의 가압 위치의 이동량이 CCD(12)의 라인 폭(LW)(도 3 참조)에 도달했는지의 여부를 판정하여, 이동 검출 신호(DS)를 출력한다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 이동량 검출부(44)는, 후술하는 이동 검출 신호(DS)가 상승했을 때의 X 좌표 데이터(Xm)를 유지하고, 유지한 X 좌표 데이터(Xm)를 금회(今回)의 현위치 X 좌표 데이터(Xi)로부터 감산해서 손가락(6)의 이동량(Xi-Xm)을 구한다. 그리고, 이동량 검출부(44)는, 구한 이동량(Xi-Xm)이, CCD(12)의 라인 폭(LW)에 상당하는 길이에 도달해 있는지의 여부를 판정한다. 도달해 있으면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 이동 검출 신호(DS)가 Hi 레벨로 상승된다. 또, 이동량 검출부(44)에 있어서도, CCD(12)의 라인 폭(LW)이 터치 패널(5)의 X 좌표의 얼마의 눈금분에 해당하는지의 정보가 미리 저장된다.
또한, 이동량 검출부(44)는, 손가락(6)의 이동 방향(부주사 방향에 있어서의 정전(正轉)인지, 역전(逆轉)인지)을 판별하여, 이동 방향을 나타내는 방향 신호(RD)를 출력한다. 이 방향 신호(RD)는, 손가락(6)의 이동 방향이 정전 방향이면 Hi 레벨로 되고, 손가락(6)의 이동 방향이 역전 방향이면 Low 레벨로 된다. 손가락(6)의 이동 방향의 판별은, 상술과 같이 구한 이동량(Xi-Xm)을 사용해서 행할 수 있다. 이동량(Xi-Xm)이 정(正)의 값이면 이동 방향을 정전으로 판정하고, 부(負)의 값이면 이동 방향을 역전으로 판정한다.
반전 검출부(45)는, 손가락(6)의 이동 방향이 반전했을 경우의 동작을 제어하기 위해서 구비된다. 반전 검출부(45)에서는, 이동량 검출부(44)의 방향 신호(RD) 및 이동량(Xi-Xm)에 의거하여, 손가락(6)의 역전 이동량을 나타내는 값(역방향으로의 이동량을 라인 수로 환산한 값)(L)을 제어함과 함께, 이 역전 이동량(L)에 의거해서 반전 복귀 신호(BS)를 생성한다.
반전 복귀 신호(BS)는, 손가락(6)이 역방향으로 이동하고 있는 기간(반전 기간), 및 역방향으로 이동한 상태로부터 재반전해서 반전 개시 위치(손가락(6)의 전동 방향이 정전으로부터 역전으로 변화한 위치)까지 되돌아오는 기간(복귀 기간)을 나타내는 신호이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 손가락(6)이 정전으로부터 역전으로의 반전을 개시하고나서 원래의 위치로 되돌아오기까지의 기간에, 반전 복귀 신호(BS)가 Hi 레벨에 있다.
도 4로 되돌아가서, 화상 선별 수단(26)은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 이동 검출 수단(22)으로부터 공급된 이동 검출 신호(DS), 반전 복귀 신호(BS) 및 CCD 드라이버(23)로부터 공급된 화상 출력 신호(φTG)를 수신하여, 화상 선택 신호(SS)를 출력하는 선별부(51)와, 선별부(51)의 화상 선택 신호(SS)에 의거하여, 화상 데이터(ID)를, 유효한 화상 데이터와, 유효하지 않은 화상 데이터로 분류하는 게이트부(52)를 구비한다.
선별부(51)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 반전 복귀 신호(BS)가 Low 레벨로 되는 기간에 있어서, 이동 검출 신호(DS) 및 화상 출력 신호(φTG)를 참조한다. 이어서, 이동 검출 신호(DS)가 Hi 레벨로 상승한 직후에 일어나는 화상 출력 신호(φTG)의 상승에 응답해서, 화상 선택 신호(SS)를 Hi 레벨로 상승시키고, 상승된 화상 선택 신호(SS)를 CCD(12)의 화상 신호 출력 주기(VT)의 1주기분의 기간에 걸쳐서 유지한다. 여기에서, 화상 선택 신호(SS)의 Hi 레벨 기간은 화상 데이터(ID)를 유효 화상화하는 기간에 대응하며, 화상 선택 신호(SS)의 Low 레벨 기간은 화상 데이터(ID)를 무효 화상화하는 기간에 대응한다.
한편, 반전 복귀 신호(BS)가 Hi 레벨로 되는 기간에서는, 이동 검출 신호(DS) 및 화상 출력 신호(φTG)에 관계없이, 화상 선택 신호(SS)를 Low 레벨로 유지한다.
게이트부(52)는, 화상 선택 신호(SS)가 Hi 레벨의 기간에 있어서, 화상 신호 처리부(25)로부터 출력되는 화상 데이터(ID)를 유효 화상으로로서 후단의 메모리(27)에 출력한다. 또한, 게이트부(52)는, 화상 선택 신호(SS)가 Low 레벨인 기간에 있어서, 화상 데이터(ID)를 무효인 화상으로서 간주하고 화상 데이터(ID)를 파기한다. 또, 게이트부(52)는, 예를 들면 AND 회로에 의해 구성할 수 있다.
도 3으로 되돌아가서, 모터 제어 수단(29)은, 도 11에 나타내는 바와 같이, 이동 검출 수단(22)으로부터 공급되는 이동 검출 신호(DS)에 응답해서 모터(28)를 구동하는 모터 드라이버(61)와, CCD(12)(판독 유닛(3))의 판독 개시 위치까지의 이동을 제어하는 개시 위치 제어부(62)를 구비한다.
모터 드라이버(61)는, 이동량 검출부(44)의 이동 검출 신호(DS)가 Hi 레벨로 상승되었을 때에, 모터(28)를 구동하여, CCD(12)(판독 유닛(3))를 라인 폭(LW)만큼 부주사 방향으로 이동시킨다. 또한, 모터 드라이버(61)는, 이동량 검출부(44)의 방향 신호(RD)가 정방향을 나타낼 때에, 모터(28)를 정회전(CCD(12)를 정방향 이동시키는 회전 방향)시키고, 방향 신호(RD)가 역방향을 나타낼 때에, 모터(28)를 역회전시킨다.
개시 위치 제어부(62)는, CCD(12)를 홈 포지션으로부터 판독 개시 위치까지 이동시킬 때(도 7 참조)에 사용된다. 개시 위치 제어부(62)는 이동 검출 수단(22)으로부터 공급되는 초기 구동값(MV)(도 5 참조)과 모터 구동량(CCD(12)의 이동 라인 수)을 대비하여, 이들 값이 서로 합치할 때까지, 모터(28)를 구동시키도록 모터 드라이버(61)에 지시한다.
또, 도 4∼도 11을 참조해서 설명한 상기한 구성은, 반드시 그 전부를 하드웨어에 구성할 필요는 없다. 즉, 구성의 일부를 소프트웨어화해서 구성해도 되는 것은 물론이다.
다음으로, 상기 구성을 갖는 화상 판독 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다. 여기에서는, 우선 지문 판독 조작에 있어서의 동작 절차에 대하여, 도 12∼도 15를 중심으로 참조하면서 설명한다.
외부로부터 판독 커맨드를 수신하면, 도 12a에 나타내는 바와 같이, 우선 반전 검출부(45)(도 5 참조)에 있어서, 역전 이동량(라인 수)(L)을 초기화하여 L=0으로 한다(스텝 S1). 또한, 선별부(51)(도 10 참조)에 있어서, 화상 선택 신호(SS)를 Low 레벨로 내려, 화상 데이터(ID)의 무효화 설정을 행한다(스텝 S2).
다음으로, CCD(12)의 구동을 개시하고(스텝 S3), 터치 패널(5) 위에 손가락(6)이 재치되는 것을 대기한다(스텝 S4). 그리고, 손가락(6)이 터치 패널(5) 위에 재치되어, 터치 검출부(31)(도 5 참조)에 있어서, 손가락(6)의 재치가 검출되면, 이에 응답하여 초기 위치 검출부(41)에 의해 손가락(6)의 초기 위치를 나타내는 초기 위치 데이터(X0)를 생성한다(스텝 S5).
다음으로, 개시 위치 산출부(42)(도 5 참조)에 의해, 판독 유닛(3)의 홈 포지션으로부터 판독 개시 위치까지의 이동량(M)(도 7 참조)을 산출함과 함께, 개시 위치 제어부(62)(도 11 참조)에 의해, 판독 유닛(3)을 판독 개시 위치까지 이동시킨다(스텝 S6).
또, 도 13a에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 판독 유닛(3)의 중앙부를 기준 위치(P)로 해서 판독 유닛(3)의 위치 제어를 행하는 경우, 미러(13) 및 광학 렌즈(14)의 배치 위치에도 따르지만, 홈 포지션으로부터 판독 개시 위치로 판독 유닛(3)을 이동시켰을 때에, 미러(13) 및 광학 렌즈(14)의 광축(16)과 손가락(6)의 초기 위치(X0) 사이에 어긋남을 발생시킨 상태에서 판독 유닛(3)이 위치 결정될 수 있다.
이러한 경우에는, 도 13b에 나타내는 바와 같이, 판독 유닛(3)을 판독 개시 위치까지 이동시킨 후, 광축(16)과 가압 위치(X0) 사이의 어긋남량(s)분만큼 판독 유닛(3)을 역방향으로 미소 이동시켜서 판독 유닛(3)의 위치를 보정한다. 혹은 도 7의 이동량(M)을 구한 후에 이동량(M)으로부터 어긋남량(s)을 감산하고(M-s), 이 감산값에 의거하여 초기 구동값(MV)을 구하도록 하면 된다.
그러나, 예를 들면 판독 유닛의 기준 위치(P)을 광축(16)에 맞춰서 설정하는 경우와 같이, 당초 위치로부터 어긋남이 발생하지 않는 구성을 취할 경우에는, 상기한 보정 처리는 불필요하다.
도 12a로 되돌아가서, 피검자가 손가락(6)의 전동을 개시하면(스텝 S7), 현재 위치 검출부(43)(도 5 참조)에 의해, 현재의 손가락(6)의 가압 위치를 나타내는 현위치 X 좌표 데이터(Xi)를 생성한다(스텝 8). 또, 현위치 X 좌표 데이터(Xi)의 검출 주기는, 전술한 바와 같이, 일정한 주기이며, 또한 CCD(12)의 화상 신호 출력 주기(화상 신호(IS)의 출력 주기)(VT)(도 9 참조)보다 짧은 주기로 설정된다.
다음으로, 이동량 검출부(44)(도 5 참조)에 의해, 손가락(6)의 이동량(Xi-Xm)을 산출함과 함께, 손가락(6)의 이동 방향을 나타내는 방향 신호(RD)를 생성한다(스텝 S9). 다음으로, 손가락(6)의 이동 방향이 정전 방향인지의 여부를 판별한다(스텝 S10). 정전일 경우에는(스텝 S10 : Y), 손가락(6)의 이동량(Xi-Xm)이 CCD(12)의 라인 폭(LW)(도 3 참조)에 도달해 있는지의 여부를 판별한다(스텝 S11).
그리고, 손가락(6)의 이동량(Xi-Xm)이 라인 폭(LW) 이상일 경우(이동 검출 신호(DS)가 Hi 레벨로 상승했을 경우)에는(스텝 S11 : Y), 손가락(6)의 가압 위치가 정전 방향으로 라인 폭(LW) 이상 거리로 이동한 것을 나타낸다. 따라서, 모터 드라이버(61)(도 11 참조)에 의해, 모터(28)를 구동하여, 라인 폭(LW)에 상당하는 거리만큼, CCD(12)(판독 유닛(3))를 정전 방향으로 이동시킨다(스텝 S12). 이렇게 해서, 도 15a에 나타내는 바와 같이, 손가락(6)의 움직임에 추종시키면서, CCD(12)를 1라인씩 정방향으로 이동시킨다.
또, 도 12a에 있어서는, 스텝 S12의 다음 단계로 스텝 S13을 행한다. 그러나, 여기서는 스텝 S13에 대해서는, 편의상 설명을 생략한다. 스텝 S13은 후술하는 것으로 한다.
스텝 S12의 처리와 병행하여, 선별부(51)에 있어서, 화상 선택 신호(SS)를 Hi 레벨로 상승시키고, 화상 신호 처리부(25)로부터 출력되는 화상 데이터(ID)를 유효화한다(스텝 S14). 화상 선택 신호(SS)의 상승은, 전술한 바와 같이, 이동 검출 신호(DS)가 Hi 레벨로 상승한 직후에 일어나는 화상 출력 신호(φTG)의 상승에 응답해서 행해진다. 또한 화상 선택 신호(SS)의 Hi 레벨 기간은, CCD(12)의 화상 신호 출력 주기(VT)의 1주기분의 기간에 걸쳐서 유지된다(도 9 참조). 이에 따라 1라인분의 화상 데이터(ID)가 유효화되며, 유효화된 화상 데이터(ID)는, 게이트부(52)(도 10 참조)를 통해서 메모리(27)에 출력된다.
한편, 손가락(6)의 이동량(Xi-Xm)이 라인 폭(LW) 미만인 경우(이동 검출 신호(DS)가 Hi 레벨로 상승해 있지 않은 경우)에는(스텝 S11 : N), 선별부(51)에 있어서, 화상 데이터(ID)를 무효화한 상태(화상 선택 신호(SS)가 Low 레벨인 상태)를 유지한다(스텝 S15).
이에 대해, 손가락(6)의 이동 방향이 역전 방향인 경우에는(스텝 S10 : N), 도 12c에 나타내는 바와 같이, 선별부(51)에 있어서, 화상 데이터(ID)를 무효화한 상태를 유지함과 함께(스텝 S16), 손가락(6)의 이동량(Xi-Xm)의 절대값이 라인 폭(LW) 이상인지의 여부를 판별한다(스텝 S17).
손가락(6)의 이동량(Xi-Xm)의 절대값이 라인 폭(LW)보다 작은 경우에는(스텝 S17 : N), 스텝 S8로 이행한다. 이어서, 다음의 현위치 X 좌표 데이터(Xi)의 검출 타이밍이 도래하는 것에 따라, 스텝 S8 이후의 처리를 실행한다.
한편, 손가락(6)의 이동량(Xi-Xm)의 절대값이 라인 폭(LW) 이상일 경우에는(스텝 S17 : Y), 손가락(6)의 가압 위치가 역전 방향으로 라인 폭(LW) 이상 이동한 것을 나타낸다. 따라서, 반전 검출부(45)에 있어서, 역전 이동량(L)에 1라인 분을 가산한다(스텝 S18). 또한, 모터(28)를 역회전시켜, CCD(12)를 라인 폭(LW)에 상당하는 거리만큼, 역전 방향으로 이동시킨다(스텝 S19).
그 후, 다음의 현위치 X 좌표 데이터(Xi)의 검출 타이밍이 도래하는 것에 따라, 스텝 S8의 처리를 실행한다. 이어서, 스텝 S10에 있어서, 손가락(6)의 이동 방향이 정전 방향인지의 여부를 판별한다. 이 시점에서, 손가락(6)의 역전 방향으로의 이동이 계속되고 있으면(스텝 S10 : N), 다시 스텝 S16으로 처리로 이행하여, 스텝 S16∼스텝 S19의 처리를 반복한다. 이 때문에, 이동량(Xi-Xm)의 절대값이 라인 폭(LW) 이상으로 될 때마다, 역전 이동량(L)에 "1"이 누적 가산됨과 함께, 도 15b에 나타내는 바와 같이, 손가락(6)의 움직임에 추종해서 CCD(12)가 1라인씩 역방향으로 이동된다.
한편, 스텝 S10의 처리에 있어서, 손가락(6)의 이동 방향이 정전 방향으로 변화되어 있으면(스텝 S10 : Y), 스텝 S11로 처리가 이행하여, 손가락(6)의 이동량(Xi-Xm)이 라인 폭(LW) 이상인지의 여부를 판별한다. 그리고, 손가락(6)의 정전 방향으로의 이동량(반전 개시 위치로 되돌아가는 방향으로의 이동량)이 라인 폭(LW) 이상인 경우에는(스텝 S11 : Y), 모터(28)를 정회전시켜, CCD(12)를 1라인분 거리만큼 정전 방향으로 되돌린다(스텝 S12).
다음으로, 반전 검출부(45)의 역전 이동량(L)이 "0"인지의 여부를 판별한다(스텝 S13). 이 처리는, CCD(12)가 손가락(6)의 반전 개시 위치까지 되돌아왔는지를 확인하기 위해 행해진다. 역전 이동량(L)=0이 아닌 경우(스텝 S13 : N), 즉 CCD(12)가 반전 개시 위치까지 완전히 되돌아와 있지 않은 경우에는, 화상 데이터(ID)의 무효화를 유지하면서(스텝 S20), 반전 검출부(45)가 유지하는 역전 이동량(L)으로부터 값 "1"을 감산한다(스텝 S21). 역전 이동량(L)으로부터 「1」을 감산하는 것은, 스텝 S12에서 CCD(12)를 1라인분의 거리만큼 정전 방향으로 되돌린 처리에 대응하는 것이다.
이후, 역전 이동량(L)이 "0"이 될 때까지 상기한 처리를 반복한다. 도 15c에 나타내는 바와 같이, 손가락(6)이 반전 개시 위치로 되돌아가는 이동에 추종시키면서, CCD(12)를 1라인씩 정전 방향으로 이동시켜 간다. 그리고, 역전 이동량(L)=0, 즉 손가락(6)의 반전 개시 위치까지 CCD(12)가 되돌아와 있으면(스텝 S13 : Y), 스텝 S14로 처리를 이행한다. 이어서, 상기 처리와 마찬가지로 해서, 화상 데이터(ID)를 적절히 유효화하면서, CCD(12)를 1라인씩 단속적으로 정방향 이동시킨다.
그 후, 도 12b에 나타내는 바와 같이, 터치 패널(5)로부터 손가락(6)이 떨어지거나, 혹은 화상 데이터(ID)의 취득 라인 수가 유효 화상 지정 라인 수에 도달하기까지(스텝 S22 및 S23), 스텝 S8∼S20의 처리를 반복하여, 손가락(6)의 한쪽의 측면으로부터 다른 쪽의 측면까지의 회전 지문상을 1라인씩 취득한다. 또, 유효 화상 지정 라인 수란, 만인의 회전 지문상의 대략의 크기를 상정해서 미리 설정하는 값이며, 상정된 회전 지문상의 크기를 CCD(12)의 라인 수로 환산한 값이다.
그리고, 터치 패널(5)로부터 손가락(6)이 떨어지거나, 혹은 화상 데이터(ID)의 취득 라인 수가 유효 화상 지정 라인 수에 도달해 있으면(스텝 S22 : Y, 또는 S23 : Y), 판독 조작을 종료한다. 따라서, 도 14에 나타내는 바와 같이, CCD(12)를 홈 포지션으로 되돌림과 함께, CCD(12)의 구동을 정지한다(스텝 S24 및 S25).
다음으로, 도 12∼도 15에 나타내는 절차 하에서 행해진 화상 판독 장치(1)의 동작예에 대하여 설명한다. 여기에서는, 우선, 터치 패널(5) 위에 재치한 손가락(6)을 정전 방향으로만 전동시켰을 경우에 대하여, 도 16을 중심으로 참조하면서 설명한다. 또, 도 16에 있어서, 도시를 생략하고 있지만, 반전 복귀 신호(BS)는 Low 레벨로 내려간 상태로 유지되어 있다.
당초, 손가락(6)의 전동 속도가 느렸을 경우, 타이밍(t1)에서 이동 검출 신호(DS)가 상승되고 나서, 잠시 이동 검출 신호(DS)가 Low 레벨에 유지되는 상태가 계속된다. 이 경우, 우선 이동 검출 신호(DS)가 상승된 직후의 일어나는 화상 출력 신호(φTG)의 상승(타이밍(t2))에 응답해서, 화상 선택 신호(SS)가 상승된다. 따라서,화상 데이터(ID)(A)를 유효화한다. 또한, 이동 검출 신호(DS)의 상승(타이밍(t1))에 응답해서, 모터 구동 신호가 상승되어, CCD(12)가 정전 방향으로 1라인분 거리만큼 이동된다.
그리고, CCD(12)의 화상 신호 출력 주기(VT)가 경과되는(즉, 다음 화상 출력 신호(φTG)가 상승되는) 것에 따라, 화상 선택 신호(SS)가 하강하고, 화상 데이터(ID)를 무효화하도록 상태가 천이한다(타이밍(t3)). 그 후, 화상 선택 신호(SS)의 다음 상승(타이밍(t5))까지, 화상 데이터(ID)의 무효화가 계속되어서, 그 사이에 출력되는 화상 데이터(ID(B) 및 ID(C))는 전부 파기된다.
타이밍(t4)에 있어서, 이동 검출 신호(DS)의 2번째의 상승이 있으면, 상기한 처리의 경우와 마찬가지로 해서, 화상 데이터(ID(D))의 유효화 및 모터 구동이 행해진다. 이때, 손가락(6)의 전동 속도가 변화해서 빨라져 있으면, 타이밍(t4) 이후, 짧은 주기로 이동 검출 신호(DS)가 상승되게 된다. 그것에 응답해서, 화상 데이터(ID)를 유효화하는 빈도가 올라간다. 따라서, 화상 데이터(ID(D))의 다음 데이터인 화상 데이터(ID(E))도 유효화된다.
이후, 손가락(6)의 진행 정도에 따라, 화상 데이터(ID)의 유효화 또는 무효화를 선별한다(타이밍(t6∼t11)). 또한, 적절히 CCD(12)를 정방향으로 단속적으로 이동시켜서, 판독 조작을 진행한다. 그리고, 판독 조작이 종료된 시점에서, 유효화한 화상 데이터(메모리(27)에 저장한 화상 데이터)(ID(A), ID(D), ID(E), ID(G)∼ID(I), ID(K)∼(M) 및 ID(O))를 함께 연결시켜 1매의 지문상을 취득한다. 또, 화상 데이터(ID)의 연결은, 소위 화상 합성 처리와 같은 고도의 데이터 편집 처리는 불필요하다. 즉, 연결 조작은 메모리(27)에 기입한 화상 데이터(ID)를 기입 절차에 따라서 판독하는 것만으로 행해질 수 있다.
이렇게, 본 실시형태에 있어서는, CCD(12)로부터 1라인 단위로 정기적으로 화상 신호(IS)를 출력시키면서, 손가락(6)의 가압 위치의 이동량을 검출해서, 손가락(6)의 전동에 추종시켜서 CCD(12)를 이동시키도록 구성된다. 게다가 손가락(6)의 가압 위치의 이동량이 라인 폭(LW)에 도달할 때마다, 화상 데이터(ID)를 선택적으로 유효화하도록 했다. 결과적으로, 지문상 사이의 중복(화상 사이의 중복)을 회피하면서, 1라인씩 차례로 지문상을 얻는 것이 가능해진다. 또한, 그렇게 해서 얻은 라인 단위의 복수의 화상 데이터(ID)를 함께 연결시켜서 회전 지문의 전체상을 생성한다. 결과적으로, 프레임 화상(에어리어 화상)을 합성하는 경우에 비해서 화상 사이의 이음부에 왜곡이 발생하기 어려워진다. 따라서, 종래 기술에서 사용되는 것과 같은 왜곡 보정 처리를 사용하지 않아도, 왜곡이 없거나 적은 양질의 화상을 취득하는 것이 가능해진다.
다음으로, 터치 패널(5) 위에 재치한 손가락(6)의 전동 방향을 반전시켰을 경우에 대하여, 도 17을 중심으로 참조하면서 설명한다.
타이밍(t21∼t24)에 있어서, 손가락(6)이 정방향으로 전동되고 있는 사이에는, 방향 신호(RD)가 Hi 레벨로 상승된다. 따라서, 도 16에 나타낸 타이밍(t1∼t3)의 경우와 마찬가지로 동작한다.
이어서, 타이밍(t24)에 있어서, 손가락(6)의 전동 방향이 반전하여, 손가락(6)의 가압 위치가 역방향으로 이동하기 시작하면, 반전 복귀 신호(BS)가 Hi 레벨로 상승된다. 반전 복귀 신호(BS)는, 손가락(6)이 재반전한 후 반전 개시 위치(손가락(6)의 전동 방향이 정전으로부터 역전으로 변화된 위치)로 되돌아오는 타이밍(t30)까지, Hi 레벨의 상태가 유지된다. 이 때문에, 타이밍(t24∼t30)의 사이에 출력되는 화상 데이터(ID(C)∼ID(H))는, 전부 무효화되어 파기된다.
또한, 타이밍(t25)에 있어서, 손가락(6)의 역방향으로의 이동량이 라인 폭(LW)에 도달하면, 모터 구동 신호가 상승되어(타이밍(t26)), 모터(28)가 역회전 구동된다. 따라서, CCD(12)가 역방향으로 이동된다.
그 후, 타이밍(t27)에 있어서, 손가락(6)의 전동 방향이 재반전해서 손가락(6)의 가압 위치가 정방향으로 이동하기 시작하면, 방향 신호(RD)가 Hi 레벨로 상승된다. 그리고, 타이밍(t28)에 있어서, 손가락(6)의 정방향으로의 이동량이 라인 폭(LW)에 도달하면, 모터 구동 신호가 상승되어(타이밍(t29)), 모터(28)가 정회전된다. 따라서, CCD(12)가 정방향으로 이동된다.
손가락(6)이 반전 개시 위치까지 되돌아온 타이밍(t30) 이후에는, 도 16의 경우와 마찬가지로, 손가락(6)의 진행 정도에 따라, 화상 데이터(ID)의 유효 데이터 또는 무효 데이터로 선별한다. 또한, 적절히 CCD(12)를 정방향으로 이동시켜서, 판독 조작을 진행시킨다.
이렇게, 본 실시형태에 있어서는, 손가락(6)의 전동 방향이 반전하는 타이밍, 및 손가락(6)이 재반전해서 반전 개시 위치로 되돌아오는 타이밍을 검출하고, 그들의 사이에 있어서, 화상 데이터(ID)를 전부 무효화하도록 구성했다. 따라서, 피검자가 손가락(6)을 바르게 전동시키지 않았던 기간에 취득된 화상 데이터(ID)를 적절히 폐기할 수 있다. 이 때문에, 이러한 기간의 화상 데이터(ID)가 연결 후의 화상 데이터(ID)에 혼입되지 않아, 연결 후의 화상이 흐트러지는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 판독 작업 도중에 피검자가 손가락(6)의 전동 방향을 바꾼 경우에도, 다시 판독을 강요하는 경우가 없어, 편의성을 향상시키는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 1차원 구성(라인 센서)의 CCD(12)에 의해 지문상을 라인 단위로 판독하면서, 손가락(6)의 전동에 추종시켜서 CCD(12)를 이동시키도록 구성했다. 또한, 지문상의 화상 신호를 생성하는 판독부에 추적형 스캐너 구조를 채용했기 때문에, 구조적으로 큰 디지털 카메라를 장치 내에 탑재할 필요가 없어져, 장치 전체의 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 전술한 바와 같이, 손가락(6)의 가압 위치의 이동량이 라인 폭(LW)에 도달할 때마다, 화상 데이터(ID)를 선택적으로 유효화하도록 구성했다. 따라서, 종래 기술에서 사용된 것과 같은 왜곡 보정 처리를 사용하지 않아도, 왜곡이 없거나 적은 양질의 화상을 취득할 수 있다. 이 때문에, 신호 처리용 회로나 소프트웨어의 복잡화를 해소할 수 있어, 장치의 저가격화를 도모하는 것이 가능해진다.
이상, 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 본 발명은, 상기 구성으로 한정되는 것은 아니다 즉, 특허청구범위에 기재된 발명의 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시형태에 있어서는, 본 발명에 따른 화상 판독 장치를 지문의 판독에 사용하는 경우를 예시했지만, 판독의 대상물(피사체)은, 손가락에 한하는 것은 아니며, 터치 패널(5) 위에서 전동 가능한 피사체이면 어떠한 것이어도 된다. 즉, 본 발명은, 터치 패널(5) 위를 전동시켜서 표면상을 판독할 수 있는 것이면, 널리 적용할 수 있다. 예를 들면 음료용 및/또는 식료용 캔의 표면 검사 등에도 응용할 수 있다. 또, 피사체는 원통 형상인 것이 바람직하다. 그러나, 다소 찌그러진 형상이어도 터치 패널(5) 위에서 전동할 수 있는 피사체이면 문제없다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 손가락(6)의 전동 방향이 반전되었을 경우에, 그 움직임에 추종해서 CCD(12)를 이동시키도록 구성했다(도 15b 참조) 그러나, 도 18a, 도 18b 및 도 18c에 나타내는 바와 같이, 손가락(6)이 역방향으로 전동해도, CCD(12)를 역방향으로 이동시키지 않고 손가락(6)의 반전 개시 위치에서 정지시키고, 그 후, 손가락(6)이 재반전해서 반전 개시 위치까지 되돌아올 때까지 대기시키도록 구성해도 된다. 또, 손가락(6)이 반전 개시 위치까지 되돌아온 후에는, 도 16의 경우와 마찬가지로, 손가락(6)의 가압 위치의 이동에 추종해서 CCD(12)를 정방향으로 이동시킨다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 손가락(6)의 가압 위치의 이동량이 라인 폭(LW)에 도달했는지의 여부를 판정할 경우에, 이동 검출 신호(DS)가 상승되었을 때의 X 좌표 데이터(Xm)를 유지하고, 이 데이터를 금회의 현위치 X 좌표 데이터(Xi)로부터 감산해서 이동량(Xi-Xm)을 구하고, 구한 이동량(Xi-Xm)이 라인 폭(LW) 이상이 되는지를 판정하도록 구성했다. 그러나, 도 19에 나타내는 바와 같이, 검출 주기(DT)마다의 X 좌표 데이터를 누적 가산해서, 즉 X 좌표 데이터(Xi1∼Xi6)를 누적 가산해서 이동량(Xadd)을 구함과 함께, 그 이동량(Xadd)이 라인 폭(LW)에 상당하는 길이 이상이 되는지의 여부를 판정하도록 해도 된다. 이 경우, 이동량(Xadd)은, 이동 검출 신호(DS)가 상승될 때마다 「0」으로 리셋된다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 손가락(6)의 가압 위치를 식별함에 있어서, 일률적으로 소정량(r)을 가감산(加減算)해서 가압 위치를 식별하도록 구성 했다(도 6 참조). 그러나, 예를 들면, 초기 위치 검출부(41) 및/또는 현재 위치 검출부(43)에 있어서, "XD1+{(XD2-XD1)/2}" 또는 "XD2-{(XD2-XD1)/2}"의 산출 처리를 행하고, 항상 X 좌표 데이터(XD1)와 X 좌표 데이터(XD2) 사이의 중앙 좌표를 구하여, 이것을 가압 위치로서 식별하도록 구성해도 된다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 화상 신호(IS)를 출력하는 라인 센서로서 CCD를 예시했지만, 반드시 CCD를 사용할 필요는 없다. 예를 들면, CMOS 센서 등의 다른 촬영 소자를 사용해도 된다.
상술한 바와 같이, 화상 판독 장치에 있어서, 상기 검출 수단에 의해 검출되는 이동량에 의거하여, 상기 라인 센서로부터 출력되는 화상 신호를 선택적으로 유효화하는 화상 선별 수단과, 당해 화상 선별 수단으로 유효화된 화상 신호를 저장하는 저장 수단을 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이, 화상 판독 장치에 있어서, 상기 검출 수단이, 상기 터치 패널로부터 출력되는 좌표 정보를 정기적으로 참조하여, 상기 피사체의 가압 위치의 부주사 방향으로의 이동량이 상기 라인 센서의 라인 폭에 도달한 것을 검출하는 이동량 검출부를 구비하고, 상기 화상 선별 수단이, 상기 피사체의 가압 위치의 부주사 방향으로의 이동량이 상기 라인 센서의 라인 폭에 도달했을 때에, 상기 라인 센서로부터 출력되는 화상 신호를 유효화할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 화상간의 중복을 회피하면서, 라인 단위로 차례로 지문상을 얻을 수 있다. 또한, 그렇게 해서 얻은 라인 단위의 복수의 화상 신호를 함께 연결시켜서 전체상을 생성함으로써, 프레임 화상(에어리어 화상)을 합성하는 경우에 비해서 화상간의 이음부에 왜곡이 발생하기 어려워진다. 따라서, 종래 기술에서와 같은 어떠한 왜곡 보정 처리를 사용하지 않아도, 왜곡이 없거나 적은 양질의 화상을 취득하는 것이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 화상 판독 장치에 있어서, 상기 센서 반송 수단이, 상기 라인 센서를 상기 부주사 방향으로 반송하는 모터와, 상기 이동량 검출부의 검출 결과에 의거해서 당해 모터를 구동해서, 상기 라인 센서를 라인 단위로 반송시키는 모터 드라이버를 구비할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 피사체의 전동에 따라 라인 센서를 라인 단위로 이동시킬 수 있어, 피사체의 전동에 추종시켜서 라인 센서의 위치를 적절히 변경하는 것이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 화상 판독 장치에 있어서, 상기 검출 수단이, 상기 터치 패널로부터 출력되는 좌표 정보에 의거해서, 상기 피사체의 전동 방향을 검출하는 이동 방향 검출부와, 당해 이동 방향 검출부에 의해 검출되는 전동 방향 및 상기 터치 패널로부터 출력되는 좌표 정보에 의거해서, 상기 피사체의 전동 방향이 반전되어 있는 반전 기간, 및 그 후의 재반전으로 당해 피사체가 원래의 위치에 되돌아올 때까지의 복귀 기간을 검출하는 반전 검출부를 구비하고, 상기 화상 선별 수단이, 상기 반전 검출부가 상기 반전 기간 또는 상기 복귀 기간을 검출하는 기간에 있어서, 상기 라인 센서로부터 출력되는 모든 화상 신호를 무효화하여, 상기 반전 검출부가 상기 반전 기간 및 상기 복귀 기간의 어느 것도 검출하지 않는 기간에 있어서, 상기 검출 수단으로 검출되는 이동량에 의거하여, 상기 라인 센서로부터 출력되는 화상 신호를 선택적으로 유효화할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 피사체의 전동 방향이 반전되어 있는 반전 기간, 및 그 후의 재반전으로 피사체가 원래의 위치로 되돌아올 때까지의 복귀 기간을 검출하고, 이들 사이에 있어서, 화상 신호를 무효화하도록 한다. 결과적으로, 피사체를 바르게 전동시키지 않은 기간에 생성된 화상 신호를 적절히 폐기할 수 있어, 연결 후의 화상이 흐트러지는 것을 회피하는 것이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 화상 판독 장치에 있어서, 상기 라인 센서가, 상기 화상 신호를 정기적으로 출력하고, 상기 화상 선별 수단이, 상기 검출 수단에 의해 검출되는 이동량에 의거하여, 상기 라인 센서로부터 정기적으로 출력되는 화상 신호를, 당해 라인 센서의 화상 신호 출력 주기에 동기해서 선택적으로 유효화할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 라인 센서를 일정 주기로 연속 구동시켜 두고, 그 출력 화상 신호 중에서 필요한 것을 적절히 추출하는 구성으로 된다. 따라서, 라인 센서의 구동 타이밍을 복잡하게 제어(예를 들면, 피사체의 이동량을 감시하면서 필요할 때에만 라인 센서를 구동시키는 등)할 필요가 없어져, 제어 시퀀스의 복잡화를 회피하는 것이 가능해진다. 또한, 라인 센서의 신호 출력 타이밍에 맞춰서 화상 신호의 유효화/무효화를 전환할 수 있기 때문에, 화상 신호의 유효화 시에 적정한 화상 신호를 얻는 것이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 화상 판독 장치에 있어서, 상기 피사체를 손가락으로 하고, 상기 표면상을 당해 손가락의 한쪽의 측면으로부터 다른 쪽의 측면까지의 회전 지문상으로 할 수 있다.
이 출원은, 2010년 9월 28일에 출원된 일본국 출원 특원2010-216406을 기초로 하여 우선권을 주장하고, 그 개시의 전부를 여기에 포함시킨다.
본 발명은 지문의 대조를 행하는 시스템에 이용할 수 있다.
1 : 화상 판독 장치 2 : 스캐너 하우징
3 : 판독 유닛 4 : 플래튼 글래스
5 : 터치 패널 6 : 손가락
11 : 광원 12 : CCD
13 : 미러 14 : 광학 렌즈
15 : 유닛 하우징 21 : 좌표 검출 수단
22 : 이동 검출 수단 23 : CCD 드라이버
24 : 커맨드 수신부 25 : 화상 신호 처리부
26 : 화상 선별 수단 27 : 메모리
28 : 모터 29 : 모터 제어 수단
31 : 터치 검출부 32 : X 좌표 데이터 생성부
41 : 초기 위치 검출부 42 : 개시 위치 산출부
43 : 현재 위치 검출부 44 : 이동량 검출부
45 : 반전 검출부 51 : 선별부
52 : 게이트부 61 : 모터 드라이버
62 : 개시 위치 제어부 TD : 터치 검출 신호
XD : X 좌표 데이터 RD : 방향 신호
DS : 이동 검출 신호 BS : 반전 복귀 신호
SS : 화상 선택 신호 φTG : 화상 출력 신호
IS : 화상 신호 ID : 화상 데이터
MV : 초기 구동값

Claims (8)

  1. 피사체를 부(副)주사 방향으로 전동(轉動)시키면서 당해 피사체의 표면상(surface image)을 판독하는 화상 판독 장치로서,
    표면에 상기 피사체가 재치(載置)됨과 함께, 당해 피사체에 의해 가압되는 가압 위치를 상기 부주사 방향의 좌표 정보로서 출력하는 터치 패널과,
    당해 터치 패널 위에 재치된 피사체를 당해 터치 패널의 이면측으로부터 주(主)주사 방향으로 촬영하여, 화상 신호를 출력하는 라인 센서와,
    상기 터치 패널로부터 출력되는 좌표 정보에 의거하여, 당해 터치 패널 위에서의 상기 피사체의 가압 위치의 상기 부주사 방향으로의 이동량을 검출하는 검출 수단과,
    당해 검출 수단에 의해 검출되는 이동량에 의거하여, 상기 피사체의 전동에 추종시켜서 상기 라인 센서를 상기 부주사 방향으로 이동시키는 센서 반송 수단을 구비하는 화상 판독 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출 수단에 의해 검출되는 이동량에 의거하여, 상기 라인 센서로부터 출력되는 화상 신호를 선택적으로 유효화하는 화상 선별 수단과,
    당해 화상 선별 수단에 의해 유효화된 화상 신호를 저장하는 저장 수단을 더 구비하는 화상 판독 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검출 수단은, 상기 터치 패널로부터 출력되는 좌표 정보를 정기적으로 참조하여, 상기 피사체의 가압 위치의 부주사 방향으로의 이동량이 상기 라인 센서의 라인 폭에 도달한 것을 검출하는 이동량 검출부를 구비하고,
    상기 화상 선별 수단은, 상기 피사체의 가압 위치의 부주사 방향으로의 이동량이 상기 라인 센서의 라인 폭에 도달했을 때에, 상기 라인 센서로부터 출력되는 화상 신호를 유효화하는 화상 판독 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센서 반송 수단은, 상기 라인 센서를 상기 부주사 방향으로 반송하는 모터와, 상기 이동량 검출부의 검출 결과에 의거해서 당해 모터를 구동하여, 상기 라인 센서를 라인 단위로 반송시키는 모터 드라이버를 구비하는 화상 판독 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출 수단은, 상기 터치 패널로부터 출력되는 좌표 정보에 의거해서, 상기 피사체의 전동 방향을 검출하는 이동 방향 검출부와, 당해 이동 방향 검출부에 의해 검출되는 전동 방향 및 상기 터치 패널로부터 출력되는 좌표 정보에 의거해서, 상기 피사체의 전동 방향이 반전되어 있는 반전 기간, 및 그 후의 재반전으로 상기 피사체가 원래의 위치로 되돌아올 때까지의 복귀 기간을 검출하는 반전 검출부를 구비하고,
    상기 화상 선별 수단은, 상기 반전 검출부가 상기 반전 기간 또는 상기 복귀 기간을 검출하는 기간에서, 상기 라인 센서로부터 출력되는 모든 화상 신호를 무효화하고, 상기 반전 검출부가 상기 반전 기간 및 상기 복귀 기간의 어느 것도 검출하지 않는 기간에서, 상기 검출 수단에 의해 검출되는 이동량에 의거하여, 상기 라인 센서로부터 출력되는 화상 신호를 선택적으로 유효화하는 화상 판독 장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라인 센서는 상기 화상 신호를 정기적으로 출력하고,
    상기 화상 선별 수단은, 상기 검출 수단에 의해 검출되는 이동량에 의거하여, 상기 라인 센서로부터 정기적으로 출력되는 화상 신호를, 당해 라인 센서의 화상 신호 출력 주기에 동기해서 선택적으로 유효화하는 화상 판독 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피사체가 손가락이며, 상기 표면상이 당해 손가락의 한쪽의 측면으로부터 다른 쪽의 측면까지의 회전 지문상(指紋像)인 화상 판독 장치.
  8. 피사체를 부주사 방향으로 전동시키면서 당해 피사체의 표면상을 판독하는 화상 판독 방법으로서,
    상기 피사체에 의해 가압되는 가압 위치를 상기 부주사 방향의 좌표 정보로서 출력하는 단계와,
    상기 좌표 정보에 의거하여, 상기 피사체의 가압 위치의 상기 부주사 방향으로의 이동량을 검출하는 단계와,
    상기 이동량에 의거하여, 상기 피사체의 전동에 추종시켜서 라인 센서를 상기 부주사 방향으로 이동시키는 단계를 포함하는 화상 판독 방법.
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