JPH0478967A - 指紋データ登録装置 - 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】 〔概　要〕 本発明は指紋データ登録装置に関し、 汗、乾燥等による擬似特徴点の登録を防止することを目
的とし、 指紋画像データから指紋の特徴点を抽出し、該特徴点を
含む指紋画像データを窓状に切り出して指紋特徴点情報
を登録する指紋データ登録装置であって、擬似特徴点を
含む１つまたは複数の擬似特徴点画像データを格納した
メモリと、前記窓状に切り出した窓画像データを該擬似
特徴点画像データとそれぞれパターンマツチングを行い
、不一致度が所定値以下の場合は抽出した該特徴点を偽
の特徴点と判別する判別部とを備え、該窓画像データを
該擬似特徴点画像データとパターンマツチングを行うこ
とにより抽出した該特徴点の真偽を判定し、偽の場合は
該窓画像データを登録から除外するように構成する。

Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は指紋データ登録装置の改良に関する。

個人を識別する指紋照合装置は指紋像入力装置と照合装
置より構成されており、予め登録した指紋画像データと
指紋像入力装置から入力された指紋画像データとを照合
して本人を確認している。

登録時にも使用されるこの指紋像入力装置は、一般に指
とガラスとの光学的な接触を利用しており、指が汗ばん
でいる場合には指紋隆線の間に汗による橋ができ、あた
かも隆線パターンに分岐点が存在するように指紋像が検
出される。また、逆に指が乾燥している場合は、指とガ
ラスとの間の接触が悪くなり、隆線パターンが切断され
、あたかも端点が存在するように指紋像が検出される。

従って、このような指紋画像データが登録されると、照
合率の低下および誤照合率の上昇を招く恐れがあり、汗
、乾燥等による擬似指紋データの登録を排除する指紋デ
ータ登録装置が必要とされる。

〔従来の技術〕

第７図指紋登録順合方法説明図を用いて指紋照合の概要
を説明しておく。なお、詳細は「ホログラフィック指紋
センサを用いた個人照合装置」　（電子情報通信学会Ｐ
ＲＵＢ８−３８）等に記載されている。

指紋を照合する方法として、隆線（凸部の連なり）の分
岐点９行き止まり点（端点と称する）を指紋の特徴点と
し、予め指紋の特徴点の分布を辞書情報として登録して
おき、照合の際に入力指紋画像データとその個人の辞書
情報とを比較する方法が用いられている。

登録時は、先ず指紋像入力装置２　（第７図参照）より
入力された指紋画像データの隆線部分を細線化し、着目
する点の周囲８近傍の２値データを特徴抽出マスクにか
ける等の方法で特徴点を複数個抽出する。

次にこの特徴点を含む領域を切り出して窓（第７図■〜
■）とし、窓の位置座標、窓中の２値データ（窓画像デ
ータ）等を辞書情報として登録する。この際、複数の窓
■〜■のうち中心部分の１つの窓（例えば■）を位置合
わせ用窓として定義しておく。

照合時は、位置合わせ用窓■を渦巻き状に走査しつつ窓
画像データと入力指紋画像データとの間でパターンマツ
チングを行い、登録時と入力時の位置合わせを行う。位
置合わせが終わると、位置合わせ用窓■の変位量に応じ
て他の窓を平行移動し、それぞれその近傍でパターンマ
ツチングを行う。そして予め定めた数基上の窓の不一致
度が所定値以下ならば本人と確定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

指紋像入力装置２は、第７図に示すように、ガラス板２
２に指２０を接触させ、その接触面２１より反射する光
を利用して指紋像を検出する装置であって、ガラス板２
２に接触する指紋隆線と接触しない谷線とが光学的に分
離され、図示省略したセンサにより受光されて２値化さ
れる。

従って、指が汗ばんで指紋隆線の間に汗による橋ができ
ると、第９図分岐点の真偽例を表す図に示すように、あ
たかも隆線パターンに分岐点が存在するように指紋像が
検出され、また、逆に指が乾燥している場合は、指とガ
ラスとの間の接触が悪くなり、第８図端点の真偽例を表
す図に示すように、隆線パターンが切断されてあたかも
端点が存在するように検出される。

このような擬似特徴点を含む指紋画像データから特徴点
抽出を行うと、誤って擬似特徴点を抽出する恐れがあり
、照合率が低下するとか、誤照合率が上昇する。

このため、真の特徴点はその近傍に多数個存在しないこ
とを利用し、例えば抽出した特徴点が端点の場合、その
近傍の端点数を計数し、所定数以上の場合は特徴点とし
て採用しないとか、特徴点が分岐点の場合、近傍に対と
なる分岐点が存在するか否かにより擬似分岐点か否かを
判別して除去する等の方法があるが、前者の場合、周囲
に端点数が多いと真の端点が特徴点から除外され、後者
の場合、近傍に擬似分岐点が存在すると真の分岐点が擬
似分岐点と判断されて除去される。いずれにしても真の
特徴点が除外されて照合に必要な数の特徴点がとれない
という課題がある。

本発明は、上記課題に鑑み、擬似特徴点を識別する指紋
データ登録装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図本発明の原理図において、 ９はメモリで、擬似特徴点を含む１つまたは複数の擬似
特徴点画像データ３１が格納されている。

４は判別部で、抽出した特徴点を含み窓状に切り出され
た窓画像データ３０を該擬似特徴点画像データ３１とそ
れぞれパターンマツチングを行い、不一致度が所定値以
下の場合はその特徴点を偽の特徴点と判別する。

〔作　用〕

（１）予め、擬似特徴点を含む擬似特徴点画像データ３
１をメモリ９に格納しておく。判別部４は、登録時に窓
状に切り出された指紋画像データ、即ち窓画像データ３
０を擬似特徴点画像データ３１とそれぞれパターンマツ
チングを行い、不一致度が所定値以下の場合は、その特
徴点を擬似特徴点と判別し、登録より除外する。

（２）上記判別の他の方法として、パターンマツチング
の一致度が所定値以上の場合に擬似特徴点と判別する。

（３）擬似特徴点画像データ３１が複数ある場合、隆線
または谷線の方向情報をそれぞれ記録しておき、窓画像
データ中の隆線または谷線の方向を測定して対応する擬
似特徴点画像データ３１のみパターンマツチングの対象
とする。

（４）同様に、擬像特徴点画像データ３１の隆線または
谷線の幅を記録しておき、窓画像データ中の隆線または
谷線の線幅を測定して、対応する擬似特徴点画像データ
３１のみパターンマツチングの対象とする。

（５）擬似特徴点画像データ３１の領域を窓領域より大
きくし擬似特徴点を複数含む場合は、渦巻き状に走査し
つつパターンマツチングを行い、不一致度（一致度）が
所定値以下（以上）の場所が検出された場合は、偽の特
徴点と判別する。

なお、上記（３）〜（５）の処理はパターンマツチング
の処理速度を向上させるためのものである。

以上のごとく、擬似特徴点画像データ３１とパターンマ
ツチングすることにより、特徴点の真偽を判別でき、必
要な数の特徴点がとれるとともに、誤って擬似特徴点を
登録することが防止でき、照合率の低下、誤照合率の上
昇が改善される。

〔実施例〕

本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。

第２図は一実施例の構成図、第３図は登録処理フローチ
ャート図、第４図は擬似特徴点画像データ領域が窓領域
より大きい場合を表す図、第５図は隆線方向による擬似
特徴点画像データの選択説明図、第６図は隆線幅による
擬似特徴点画像データの選択説明図である。

本実施例では、擬似特徴点画像データ３１を複数備え、
隆線方向ならびに隆線幅を測定して擬似特徴点画像デー
タ３１を選択する例を示す。

第２図は登録機能を持つ指紋照合装置の構成例を示した
ものである。図中、 １はテンキーで、登録／照合指示、登録番号等を入力す
る。

２は指紋像入力装置で、実時間で指紋像データを照合装
置３に入力する。

３は照合装置で、辞書情報の登録機能ならびに指紋の照
合機能を有する。

また、照合装置３において、 ８は画像入力部で、指紋像入力装置２より入力された指
紋像データを２値化し、画像メモリ１１に格納する。

６は登録部で、画像メモリ１１に格納された指紋画像デ
ータを検索して複数の特徴点を抽出し、その特徴点を含
む所定大きさの領域を窓として切り出し、その窓中の２
値データ（窓画像データ３０）を窓画像メモリ５に格納
し、真の特徴点と判別された窓画像データ３０のみ辞書
情報として辞書メモリ１０に登録する。

９はメモリで、予め複数の擬似特徴点画像データ３１が
、それぞれ方向情報、線幅情報とともに格納されている
。

４は判別部で、切り出された窓画像データ３０と擬似特
徴点画像データ３１とをパターンマツチングし、不一致
度が所定値以下ならば擬似特徴点と判別して登録部６に
通知する。

７は照合部で、テンキー１より入力された登録番号に基
づき、対応する辞書情報を辞書メモリ１０より読出し、
入力指紋画像データと照合する。

以上の構成により、以下に示す登録処理が行われる。

（１）テンキー１により登録モードに設定し、登録番号
を入力して指２０を指紋像入力装置２の接触面に当てる
。これにより、指紋像が読み取られ、２値データに変換
されて画像メモリ１１に格納される。

（２）登録部６は、画像メモリ１１に格納された指紋画
像データを検索し、特徴点を抽出する。そして、抽出し
た特徴点を含む所定領域のデータをそれぞれ切出し、窓
画像データ３０として窓画像メモリ５に格納する。

（３）判別部４は以下に示す特徴点の判別処理を行い、
真偽を登録部６に通知する。

まず、窓画像データ３０中の隆線の周囲を１ドツトづつ
消去する細線化処理を行い、細線回数をカウントする等
の方法で線幅を測定するとともに、細線化された最終画
像データに基づいて方向を計測する。

（４）測定された方向および線幅に基づき、対応する擬
像特徴点画像データ３１を選択する。

第５図は２方向に分類された擬似特徴点画像データ■〜
■を選択する場合を示したもので、窓画像データ３０中
の隆線方向を、細線化した画像データの勾配を計測する
等により認識し、擬像特徴点画像データ■と■を選択し
てパターンマツチングを行うことを示している。

指紋は渦巻き状であるから、隆線方向は複数に分類でき
るが、横方向、縦方向等複数方向に分類する場合は、計
測結果に近い擬似特徴点画像データ３１を選択する。

第６図は線幅が異なる擬似特徴点画像データ■〜■を選
択する例を示したもので、細線化の過程で線幅を測定し
、線幅の近い擬似特徴点画像データ■、■を選択する。

本実施例では、方向、線幅ともに計測して選択するから
、擬似特徴点画像データ３１を■〜■とすれば、■のみ
が選択されることになり、パターンマツチングの処理時
間、即ち判別時間が大幅に短縮される。

（５）窓画像データ３０と選択された擬似特徴点画像デ
ータ３１との間の対応する画素の一致／不一致を検出す
るパターンマツチングを行い、不一致数を計数して不一
致度を求める。

（６）不一致度がしきい値以下ならば、その擬像特徴点
画像データ３１と一致と判定し、登録部６に通知する。

（７）登録部６は、真の特徴点と判別された窓画像デー
タ３０を位置情報とともに辞書情報として辞書メモリ１
０に登録し、次の特徴点を抽出する。

以下同様の判定および登録処理が行われ、照合に必要な
数の真の特徴点が抽出された後に登録処理を終了する。

第４図は擬似特徴点画像データ領域を窓領域より大きく
し、擬似特徴点を複数含めた例を示すもので、擬似特徴
点画像データ数を少なくする効果がある。この場合、図
示のごとく、窓画像データ３０を擬似特徴点画像データ
３１の略中心より渦巻き状に走査しつつパターンマツチ
ングを行い、各位置における不一致度を算出し、しきい
値以下があるか否かを検出することにより判別する。

なお、以上はすべて不一致度を算出して判別したが、−
政変で判別しても同一結果が得られる。

以上のごとく、抽出した特徴点の真偽を擬似特徴点画像
データ３１とパターンマツチングを行うことにより判別
でき、指の乾湿にかかわらず、採取した指紋像データか
ら照合に必要な数の特徴点を抽出することができ、また
誤って擬似特徴点を登録して照合率を低下させることも
なく、誤照合率を上昇させることもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、抽出した特徴点の真偽
を擬似特徴点画像データとパターンマツチングにより判
別して登録するもので、指の乾湿に影響されず真の特徴
点を抽出して登録できるため、照合率の低下および誤照
合率の上昇を防止することができ、また指の乾湿に関係
なく、必要数の特徴点を抽出できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は一実施例の構成図、
第３図は登録処理フローチャート図、第４図は擬似特徴
点画像データ領域が窓領域より大きい場合を表す図、第
５図は隆線方向による擬像特徴点画像データの選択説明
図、第６図は隆線幅による擬似特徴点画像データの選択
説明図、第７図は指紋登録照合方法説明図、第８図は端
点の真偽例を表す図、第９図は分岐点の真偽例を表す図
である。 図中、１はテンキー、２は指紋像入力装置、３は照合装
置、４は判別部、５は窓画像メモリ、６は登録部、７は
照合部、８は画像入力部、９はメモリ、１０は辞書メモ
リ、１１は画像メモリ、２０は指、２１は接触面、２２
はガラス板、３０は窓画像データ、３１は擬似特徴点画
像データである。 本発明の原理図 第１図 １．、子照合装置 第２図 擬僚特徴点画像データ領１ｆｔＬ７）１域より大きい場
合を表す圀第 図 り 第 図 、［

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）指紋画像データから指紋の特徴点を抽出し、該特
   徴点を含む指紋画像データを窓状に切り出して指紋特徴
   点情報を登録する指紋データ登録装置であって、 擬似特徴点を含む１つまたは複数の擬似特徴点画像デー
   タ（３１）を格納したメモリ（９）と、前記窓状に切り
   出した窓画像データ（３０）を該擬似特徴点画像データ
   （３１）とそれぞれパターンマッチングを行い、不一致
   度が所定値以下の場合は抽出した該特徴点を偽の特徴点
   と判別する判別部（４）と を備え、該窓画像データを該擬似特徴点画像データとパ
   ターンマッチングを行うことにより抽出した該特徴点の
   真偽を判定し、偽の場合は該窓画像データを登録から除
   外することを特徴とする指紋データ登録装置。
2. （２）パターンマッチングの結果、一致度が所定値以上
   の場合は抽出した該特徴点を偽の特徴点と判別する判別
   部であることを特徴とする請求項（１）記載の指紋デー
   タ登録装置。
3. （３）該窓画像データ中の指紋隆線または谷線の方向を
   検出し、複数の該擬似特徴点画像データのうち検出した
   該方向に対応する擬似特徴点画像データを選択してパタ
   ーンマッチングを行う判別部であることを特徴とする請
   求項（１）または（２）記載の指紋データ登録装置。
4. （４）該窓画像データ中の指紋隆線または谷線の線幅を
   測定し、複数の該擬似特徴点画像データのうち該線幅に
   対応する擬似特徴点画像データを選択してパターンマッ
   チングを行う判別部であることを特徴とする請求項（１
   ）、（２）または（３）記載の指紋データ登録装置。
5. （５）該擬似特徴点画像データが窓領域より大きい領域
   を有し、且つ複数の擬似特徴点を含む場合、該窓画像デ
   ータを該領域内を走査しつつパターンマッチングを行い
   、不一致度または一致度が所定値以下または以上が検出
   された場合は擬似特徴点と判別する判別部であることを
   特徴とする請求項（１）、（２）、（３）または（４）
   記載の指紋データ登録装置。