JPH0235577A - 個人認証装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、たとえば手形などにより個人の認証を行う
個人認証装置に関する。

（従来の技術） 最近、個人の認証を行う認証装置として、個人の手形を
用いるものが開発されている。

この種の個人認証装置としては、たとえば特願昭６２−
１４３２２２号公報に記載のものがある。この個人認証
装置は、手置き台に載せられた手の手形画像を読取って
電気信号に変換し、この電気信号をデジタル化して得た
手形の画像パターンから特徴パラメータを抽出すること
によって、あらかじめ登録されている個人の手形の画像
パターンから抽出された特徴パラメータとの照合により
、照合判定、つまり本人確認を行うものである。

ところで、Ｊ１記の個人認証装置では、得た手形の画像
パターンを適当な閾値（ス１ノツシュホルドレベル）を
用いて２値化を行い、指の関節に対応する、指の長平方
向に対して垂直なしわを検出することによって求められ
る指の関節間の長さ情報を特徴パラメータとして用いる
ようになっている。

しかしながら、上記のようにして指の関節間の長さ情報
を求めるものでは、２値化のための閾値の設定が難しく
、閾値の設定を誤ると、指の関節に対応するしわを検出
できなかったり、指の関節に対応するしわとは別の余分
なしわを検出してしまう場合があった。このため、指の
関節間の長さ情報の検出率が安定せず、個人認証の精度
が低いものとなっていた。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、手形の画像パターンを２値化して指の関節
に対応するしわを検出することによって指の関節間の長
さ情報を求めるものでは、２値化のための閾値の設定が
難しく、閾値の設定を誤ると、指の関節に対応するしわ
を検出できなかったり、余分なしわを検出してしまう場
合があった；妄ため、指の関節間の長さ情報の検出率が
安定せず、個人認証の精度が低いものとなっていたとい
う課題を解決すべくなされたもので、比較的簡単な構成
でありながら、人力画像の軍によらず、指の関節に対応
するしわを安定に検出することができ、よって指の関節
間の長さ情報を正確、かつ確実に求めることが可能とな
り、認証の精度を向上することができる個人認証装置を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明の個人認証装置にあっては、指の入力画像を読
取って対応する電気信号に変換する光電変換手段と、こ
の光電変換手段の出力である指の画像パターンを記憶す
る記憶手段と、あらかじめ登録されている個人の指の画
像パターンから抽出された特徴パラメータを格納してい
る格納手段と、前記記憶手段に記憶された指の画像パタ
ーンから個人の特徴パラメータを抽出し、前記格納手段
に格納されている特徴パラメータと照合する照合手段と
を具備し、前記特徴パラメータとして指の関節間の長さ
情報を用いる個人認証装置において、前記入力された指
の画像パターンの長平方向に対して垂直な方向の濃度を
加算することによって求めた積分信号の極小値の位置を
用いて指の関節間の長さ情報を算出する算出手段を設け
た構成とされている。

（作用） この発明は、特徴パラメータとして指の関節間の長さ情
報を用いる個人認証装置において、指の人力画像を読取
って電気信号に変換した指の画像パターンの長平方向に
対して垂直な方向の濃度を加算することによって積分信
号を求め、この積分信号の極小値の位置を用いて指の関
節間の長さ情報を算出することにより、個人の特徴パラ
メータとしての指の関節間の長さ情報を、正確、かつ確
実に入力できるようにしたものである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第５図は、この発明の個人認証装置を示すものである。

第５図において、１はたとえば指（たとえば、人指し指
、中指、薬指、小指の４指部分）の画像パターンを入力
するための指Ｆを載せる指置き台であり、たとえば透明
アクリル板あるいは透明ガラス板などの透明な部材によ
って形成されている。この指置き台１上に載せられた指
Ｆの指の入力画像は、指置き台１の下方に配設された光
ＦＡ３からの光が指置き台１を介して照射されることに
より、その反射光像として形成され、光学系４を経由し
て光電変換部（光電変換手段）５に入力される。光電変
換部５に入力された光の指の入力画像は、たとえばＣＣ
Ｄ形のエリアセンサまたはラインセンサなどの光電変換
素子６によって対応する電気信号に変換される。この電
気信号は、増幅器７によって増幅された後、Ａ／Ｄ変換
器８によってＡ／Ｄ変換されてデジタル化される。この
デジタル化された指の画像パターンは、画像メモリ（記
憶手段）９に一時記憶される。

一方、特徴パラメータ辞書部（格納手段）１０には、あ
らかじめ登録されている個人の指の画像パターンから抽
出された特徴パラメータが記憶されている。この特徴パ
ラメータは、指の関節間の長さ情報で、たとえば人指し
指、中指、薬指、小指における第１関節と第２関節との
距離、または（およびあるいは）第２関節と第３関節と
の距離が用いられる。

照合判定部（照合手段）１１では、画像メモリ９に記憶
された指の画像パターンより６指の関節間の長さ情報Ｐ
を求め、］二２特徴パラメータ辞書部１０に登録されて
いる指の関節間の長さ情報Ｑとの比較により、本人確認
が行われる。

ホストマシン１２は、上記照合判定部１１からの信号に
応じて、たとえばドアの開閉や警報ブザーの鳴動などを
制御するようになっている。

次に、前記照合判定部１１における処理の流れについて
、第１図に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、画像メモリ９に記憶されている指の画像パターン
より、６指の部分に相当する領域の切出しが行われる。

この処理は、第２図に示す如く、画像パターンにおける
指の頂点（指先）Ｐｎと、指と指との谷点（指のっけね
）Ｄｎとを検出することで、対応する領域（図示二点鎖
線で示す）の抽出が行われる。

６指の領域の切出しによりて、第３図に示すようなパタ
ーンが抽出されると、６指について、指の長手方向の検
出が行われる。これは、指の側面の外周を最小二乗法な
どを用いて直線Ｓに近似させることによって求められる
。

このようにして指の長手方向が検出されると、切出した
指の各関節間の距離の算出が行われる。

この場合、第４図に示す如く、求めた指画像ｆの長手方
向に対して垂直な方向に画像濃度を加算することにより
、積分信号４１を求める。この積分信号４１は、指の関
節に対応する横じわの位置で極小値を取るため、この極
小値間の距離を求めることによって、各関節間の距離を
算出することができる。

すなわち、積分信号４１がある閾値ＴＨを初めて越えた
点を指の先端位置Ｘｅとし、この先端位１ｆＸｅを基準
として積分信号４１の最小値を求める探索範囲Ｌ１を設
定する。この探索範囲Ｌ１の設定は、人間の指の関節間
の長さがある程度決まっていることを利用している。そ
して、検索範囲Ｌ１内における積分信号４１の最小値を
捜し、この最小値の位置をＸｌとする。

続いて、この最小値の位置Ｘ１を基準として、人間の指
の関節間の長さがある程度決まっていることを利用して
探索範囲Ｌ２を設定する。そして、この探索範囲Ｌ２内
における積分信号４１の最小値を捜し、この最小値の位
置をＸ２とする。

こうして求めた最小値の位置Ｘ１と位置ｘ２との距Ｉｌ
ｌ　（Ｘ２−Ｘ＋　）を求めることにより、第１関節と
第２関節との関節間の距離（Ｐ）を算出する。また、同
様にして、第２関節と第３関節との距離も算出できる。

このようにして得られた特徴パラメータＰは、入力画像
の質、たとえば指の置き方などの変動を受は難く、また
指の関節に対応する横じわの検出に２値化のための閾値
の設定を必要としないため、安定したパラメータとされ
る。

こうして、画像メモリ９内の画像パターンから６指につ
いての特徴パラメータＰを抽出すると、次に特徴パラメ
ータ辞書部１０に登録されている特徴パラメータＱと上
記抽出した特徴パラメータＰとを比較照合することによ
り、照合判定が行われる。この場合、入力された指の画
像パターンから抽出された特徴パラメータをＰ１特徴パ
ラメータ辞書部１０に登録されている特徴パラメータを
Ｑとし、たとえば実験的に求められた判定の基準となる
判定値をＲとすると、上記パラメータＰとＱとの差Ｐ−
Ｑと判定値Ｒとの大小関係により判定される。すなわち
、 Ｒ≦Ｉ　Ｐ−Ｑ　Ｉ　　　　　　一致 Ｒ＞　Ｉ　Ｐ−Ｑ　Ｉ　　　　　　不一致この照合判定
の結果、もし一致と判定された場合には一致信号が、ま
た不一致と判定された場合には不一致信号がホストマシ
ン１２に出力される。

すると、ホストマシン１２では、その信号に応じた処理
、たとえば一致信号に対してはドアを開放するなど、ま
た不一致信号に対しては警報ブザーを鳴らすなどの制御
が行われる。

上記したように、特徴パラメータとして指の関節間の長
さ情報を用いる個人認証装置において、指の入力画像を
読取って電気信号に変換した指の画像パターンの長手方
向に対して垂直な方向の濃度を加算することによって積
分信号を求め、この積分信号の極小値の位置を用いて指
の関節間の距離を算出することにより、個人の特徴パラ
メータとしての指の関節間の距離を、正確、かつ確実に
入力できるようにしている。

すなわち、指画像の濃度を、指の長手方向に対して垂直
な方向に加算して積分信号を求めることによって、指の
関節に対応する横じわを強調し、この横じわを積分信号
の極小値の位置を検出することで安定に検出できるよう
にしている。これにより、（ｈの関節間の長さ情報を、
正確、かつ確実に求めることが可能となる。したがって
、安定した照合処理を確実に行えるようになるため、照
合率が上がり、認証精度の向上が図れるものである。

なお、認証の精度は、比較・照合する特徴パラメータの
数に比例する。このため、上記実施例においては、人指
し指、中指、Ｓ指、小指の４指を例に説明したが、これ
に限らず、たとえば指の本数、および指の種類（親指で
も可）などについては制限を受けることはない。

その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種々
変形実施可能なことは勿論である。

［発明の効果］ 以上、詳述したようにこの発明によれば、比較的簡単な
構成でありながら、入力画像の質によらず、指の関節に
対応するしわを安定に検出することができ、よって指の
関節間の長さ情報を正確、かつ確実に求めることが可能
となり、認証の精度を向上することができる個人認証装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は照合
判定部の処理を説明するために示すフローチャート、第
２図は指の画像パターンより指の領域を切出す処理につ
いて説明するために示す図、第３図は指の長手方向を検
出する処理について説明するために示す図、第４図は指
の関節間の距離を算出する処理について説明するために
示す図、第５図は全体的な構成図である。 ５・・・光電変換部（光電変換手段）、９・・・画像メ
モリ（記憶手段）、１０・・・特徴パラメータ辞書部（
格納手段）、１１・・・照合判定部（照合手段）、４１
・・・線分信号。 出願人代理人　弁理士　鈴江式彦 第１図 Ｐ２ 第 閃 第 図 ＩＩ３図 第５因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 指の入力画像を読取って対応する電気信号に変換する光
   電変換手段と、 この光電変換手段の出力である指の画像パターンを記憶
   する記憶手段と、 あらかじめ登録されている個人の指の画像パターンから
   抽出された特徴パラメータを格納している格納手段と、 前記記憶手段に記憶された指の画像パターンから個人の
   特徴パラメータを抽出し、前記格納手段に格納されてい
   る特徴パラメータと照合する照合手段とを具備し、 前記特徴パラメータとして指の関節間の長さ情報を用い
   る個人認証装置において、 前記入力された指の画像パターンの長手方向に対して垂
   直な方向の濃度を加算することによって求めた積分信号
   の極小値の位置を用いて指の関節間の長さ情報を算出す
   る算出手段を設けたことを特徴とする個人認証装置。