JPH0478975A - パターン照合装置およびパターン照合方法 - 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〕 本発明はパターン照合装置およびパターン照合方法に関
し、 照合処理を高速化することを目的とし、登録用画面から
切出し登録した複数の窓のうちの所定の窓と、照合用画
面との間でパターンの位置合わせを行い、得られた移動
量に基づき善意の位置を移動してそれぞれ該照合用画面
との間でパターン照合を行うパターン照合装置であって
、前記所定の窓を該登録用画面上所定間隔おきに移動し
て得られたパターンの不一致度分布を記憶した不一致度
分布記憶部と、所定の該窓を該照合用画面の所定領域上
前記間隔で移動してそれぞれの位置におけるパターンの
不一致度を測定し、得られた不一致度分布を前記記憶し
た不一致度分布と照合して位置決めを行うとともに、前
記所定領域からの移動量を算出する位置合わせ部とを備
え、予め位置合わせ用の窓と登録用画面との間のパター
ンの不一致度分布を登録しておき、照合時には該窓と照
合用画面の所定領域との間の前記不一致度分布を測定し
、双方の不一致度分布を照合して位置合わせを行うよう
に構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明はパターン照合装置およびパターン照合方法の改
良に関する。

指紋照合装置では、個人の指紋像を登録しておき、本人
確認時に入力した指紋像と照合を行っているが、照合時
間を短縮するとか、登録時と照合時における指紋像の歪
みを補正して照合する等の理由から、登録用画面から複
数の窓を切出して登録し、この窓をそれぞれ照合用画面
上走査してパターン照合を行っている。

この照合処理において、指紋像の画面上の位置が一般に
登録時と照合時とで異なるため、ある窓によるパターン
照合によりパターンの位置合わせを行っているが、位置
合わせの候補点が複数存在するため、候補点ごとに善意
のパターン照合を行うと照合に時間がかかる。

このように、照合対象のパターンが画面上登録時と照合
時とで位置ずれがある場合、位置決めを迅速に確定して
照合時間を短縮する必要がある。

〔従来の技術〕

以下、指紋照合装置における従来の照合方法を説明する
。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ＰＲＵ８　Ｂ−３
８）等に記載されている。

第８図は従来技術説明図、第９図は位置合わせ用窓の不
一致度の推移を表す図である。

指紋を照合する方法として、隆線（凸部の連なり）の分
岐点２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、照合の際に入力された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より入力された指紋像デ
ータが２値化され、指紋像を採取する指の接触許容エリ
アを１画面とするパターンデータとしてメモリに格納さ
れる。次にこのパターンデータより隆線部分を細線化し
、着目する点の周囲８近傍のパターンデータを特徴抽出
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、第８図（ａ）に示すように、この特徴点を含む所
定大きさの領域を切り出して窓３０（第８図■〜■）と
し、窓の位置座標、窓中のパターンデータ等を辞書情報
として登録する。この際、複数の窓３０−■〜■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■をその座標を出発点として
１つの方法として渦巻き状に、例えば１画素おきに走査
しつつ窓■と照合用画面との間でパターン照合を行い、
登録時と入力時の位置ずれを合わせる位置合わせ処理を
行う。第８図［有］）第９図はパターン不一致度の推移
を示したもので、不一致度がしきい値より小さい位置を
候補点とし、候補点が検出されるごとに出発点からの移
動量を算出して善意を移動し、登録時と照合時の指紋像
の歪みを補正するため、その近傍でそれぞれ走査してパ
ターン照合を行う。そして、予め定めた数取上の窓の不
一致度が所定値以下ならば本人と確定する。第８図（Ｃ
） 容態のパターン照合の結果不合格ならば、窓■を再び走
査して次の候補点を検索し、前述と同様の方法で、容態
のパターン照合を行う。

（発明が解決しようとする課題〕 位置合わせ用窓を用いる従来の位置合わせでは、例えば
１画素おきに渦巻き状に走査しつつパターン照合を行い
、候補点が検出されると容態を移動し、その近傍を走査
してパターン照合を行い、パターン不一致と判別された
場合は次の候補点を検索するという照合処理が繰り返さ
れる。

容態のパターン照合は、歪みを補正するため、位置合わ
せ用窓による位置合わせが行われても、前述のごとく容
態ごとにその近傍が走査されるから、候補点ごとにパタ
ーン照合を行うと照合に時間がかかる。

本発明は、上記課題に鑑み、位置決めを迅速に確定して
照合時間を短縮するパターン照合装置ならびにパターン
照合方法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は不一致度分布記憶部で、所定の窓を登録用画面の全
面にわたり所定間隔で移動しそれぞれの位置でパターン
の不一致度を測定して得られた不一致度分布が記憶され
ている。

７は位置合わせ部で、所定の窓を照合用画面の所定領域
上前記所定間隔で移動してそれぞれの位置におけるパタ
ーンの不一致度を測定し、得られた不一致度分布を前記
記憶した不一致度分布と照合して位置決めするとともに
、所定領域からの移動量を算出する。

〔作　用〕

予め、登録用画面から切出した所定の窓（位置合わせ用
窓）を登録用画面上所定間隔で全面走査し、それぞれの
位置でパターン照合を行って不一致度を求め、得られた
不一致度分布を不一致度分布記憶部９に登録しておく。

照合時には、位置合わせ部７は、所定の窓を照合用画面
の所定領域、例えば所定の窓の登録用画面における座標
位置を中心として上下左右に所定範囲内を登録時と同じ
間隔で走査し、各位置でパターン照合を行って不一致度
を算出し、照合用の不一致度分布を作成する。

そして、この不一致度分布を前記登録した不一致度分布
上移動して照合し、例えば、対応する不一致度の差の和
が所定値以下の位置を検索して位置決めし、移動量を算
出する。

そして得られた移動量に基づいて容態を平行移動し、そ
の近傍でそれぞれパターン照合を行う。

この方法は、所定の窓と照合用画面との間でパターンを
照合して候補点を検出する従来の方法と比較して窓領域
より大きい領域を対象とするから、不一致度分布は一義
的に定まるようになり、従って位置合わせが速やかに確
定できて容態における照合時間が大幅に短縮される。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図〜第７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図は登録用の不一致度
分布表作成説明図、第４図は照合用不一致度分布表作成
説明図、第５図は不一致度分布表の照合による位置合わ
せ説明図、第６図は登録処理フローチャート図、第７図
は照合処理フローチャート図である。

第２図は指紋登録照合装置例を示したもので、登録番号
等を入力するテンキー１、登録時および照合時に接触し
た指２０より指紋像を検出する指紋像入力装置２、およ
び登録照合部３より構成される。登録照合部３において
、 ４は登録部で、登録用画面３２（第１図）より、第８図
（ａ）に示すように複数の窓３０を切出し、窓中のパタ
ーンデータおよび窓の座標データ等を窓情報として窓情
報記憶部１０に登録するとともに、不−成度分布作成部
５によって作成された登録用の不一致度分布表３２ａを
不一致度分布記憶部９に登録する。

５は不一致度分布作成部で、後述するように、登録用画
面３２と位置合わせ用窓３０−■（以下窓■とする）と
を照合して登録用の不一致度分布表３２ａを作成する。

６は照合部で、登録番号に対応する複数の窓情報と、不
一致度分布表３２ａとを読出し、位置合わせ部７によっ
て算出された移動量に基づいて容態３０のパターン照合
処理を行い、本人を確認する。

７は位置合わせ部で、入力された照合用画面３１と窓■
とを所定領域内でパターン照合して照合用不一致度分布
表３１ａを作成し、前記読出された不一致度分布表３２
ａと照合して位置決めし、移動量を算出する。

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、画面情報として画面情報記憶部
１２に格納する。

以上構成において、以下に示すような、登録および照合
処理が行われる。

〔登録処理〕第６図参照 （１）登録用指紋像が入力されると画像入力部８はこの
指紋像データを２値化し、登録用画面３２として画面情
報記憶部１２に格納する。

（２）登録部４は、登録用画面３２から特徴点を抽出し
、その特徴点を含む所定大きさの窓３０を複数切出して
、窓情報記憶部１０に登録する。

この際、画面中心部に近い窓■を位置合わせ用窓として
定義しておく。

（３）不一致度分布作成部５は、窓■と、登録用画面３
２とを読出し、窓■を登録用画面３２上、ｄ画素づつ全
面走査してパターン照合を行い、それぞれの位置で不一
致度を算出し、不一致度分布表３２ａに編集して登録す
る。

第３図は、窓■および登録用画面３２から不一致度分布
表３２ａを作成する例を示したもので、登録用画面３２
上、窓■をＸ方向６画素、Ｙ方向ｄ画素おきに走査移動
し、それぞれの位置でパターン照合を行い、不一致度（
％）または不一致画素数を算出する。これにより、ＸＹ
方向共にＮ画素とすると、（Ｎ／ｄ）”　　個の不一致
度が得られ、図示のように、画面対応でマツピングして
不一致度分布表を作成する。

〔照合処理〕第７図参照 （１）照合指示がなされ、登録番号が入力されると、照
合部６は対応する窓情報、不一致度分布表３２ａを読出
す。

（２）照合用指紋像が入力されると、画像入力部８は照
合用画面３１に編集して画面情報記憶部１２に格納する
。

（３）位置合わせ部７は、窓■を照合用画面３１上、上
下・左右にそれぞれｄ画素おきに所定範囲内で移動し、
それぞれパターン照合により不一致度を算出して照合用
不一致度分布表３１ａに編集し照合用不一致度分布記憶
部１１に格納する。

第４図は、照合用不一致度分布表３１ａの作成例を示し
たもので、窓■を登録用画面３２における座標位置から
画面上、上下左右にｄ画素おきにそれぞれｎ回移動して
パターン照合を行い、不一致度を求める。これにより、
（２ｎ）”　　個の不一致度が得られ、図示のごとくマ
ツピングして照合用不一致度分布表３１ａ作成する。

（４）照合用不一致度分布表３１ａができると、位置合
わせ部７は、照合用不一致度分布表３１ａを不一致度分
布表３２ａ上、１区画ごとに走査して不一致度の照合を
行う。第５図参照 この照合は、不一致度分布表の構成が粗いと必ずしも一
致するとは限らないから、例えば対応する不一致度の差
を求め、その差がしきい値以下の区画が所定数以上の場
合とか、または各不一致度の差の和がしきい値以下の場
合とか、または差の和が最小の位置等を不一致度分布表
３１ａ、３２ａがマツチングしたとして位置決めし、そ
の移動量Ａ（ベクトル、またはΔＸ、Δｙ）を求める。

なお、この移動量Ａは窓■の座標に対する移動区画数×
ｄとして求まる。

（５）移動量Ａが求まると、照合部６は、容態の座標を
その移動量分移動し、その位置の近傍を走査してパター
ン照合を行う。

（６）パターン照合により指紋像が一致していると判別
された場合は本人確認を出力する。

なお、不−成度分で位置決めした後、さらにパターン照
合で詳細に位置合わせを行ってもよいことは勿論である
。

以上のごとく、登録時に登録用画面と位置合わせ用窓と
のパターン不一致度を測定しておけば、照合時には比較
的小領域の不一致度分布表を作成して不一致度照合を行
えばよく、窓■による小領域のパターン照合と比較して
、候補点を少なく絞ることができ、従って善意のパター
ン照合回数が減じて照合時間が短縮される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、位置合わせ用窓と登録
用画面とのパターン不一致度分布と、位置合わせ用窓と
照合用画面とのパターン不一致度分布とを照合して位置
合わせを行うものであるから、複数の候補点ごとに善意
のパターン照合を行う従来の方法と比較して大幅に照合
時間が短縮され、運用上の効果は大である。

【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図は登録用の不一致度分布表作成説明図、第４図は
照合用不一致度分布表作成説明図、第５図は不一致度分
布表の照合による位置合わせ説明図、第６図は登録処理
フローチャート図、第７図は照合処理フローチャート図
、第８図は従来技術説明図、第９図は位置合わせ用窓の
不一致度の推移を表す図である。 図中、１はテンキー、２は指紋像入力装置、３は登録照
合部、４は登録部、５は不一致度分布作成部、６は照合
部、７は位置合わせ部、８は画像入力部、９は不一致度
分布記憶部、１０は窓情報記憶部、１１は照合用不一致
度分布記憶部、１２は画面情報記憶部、２０は指、３０
は窓、３１は照合用画面、３１ａは照合用不一致度分布
表、３２は登録用画面、−ＪＰ、竺−ゑ！！ρイ■ 第２図 第１図 第３図 第 図 （Ｃ）　　善意のパターン照合を表す図従来技術説明図 第 図 不一致度 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）登録用画面から切出し登録した複数の窓のうちの
   所定の窓と、照合用画面との間でパターンの位置合わせ
   を行い、得られた移動量に基づき各窓の位置を移動して
   それぞれ該照合用画面との間でパターン照合を行うパタ
   ーン照合装置であって、前記所定の窓を該登録用画面上
   所定間隔おきに移動して得られたパターンの不一致度分
   布を記憶した不一致度分布記憶部（９）と、 所定の該窓を該照合用画面の所定領域上前記間隔で移動
   してそれぞれの位置におけるパターンの不一致度を測定
   し、得られた不一致度分布を前記記憶した不一致度分布
   と照合して位置決めを行うとともに、前記所定領域から
   の移動量を算出する位置合わせ部（７）と を備え、予め位置合わせ用の窓と登録用画面との間のパ
   ターンの不一致度分布を登録しておき、照合時には該窓
   と照合用画面の所定領域との間の前記不一致度分布を測
   定し、双方の不一致度分布を照合して位置合わせを行う
   ことを特徴とするパターン照合装置。
2. （２）登録用画面から複数の窓を切出して登録し、該窓
   と照合用画面との間でそれぞれパターン照合を行って登
   録用画面および照合用画面中の所定パターンの照合を行
   う場合、 該窓のうちの所定の窓を登録用画面上所定間隔で移動し
   、それぞれの位置におけるパターンの不一致度を算出し
   て不一致度分布を登録し、 該窓を照合用画面の所定領域上前記所定間隔で移動し、
   それぞれの位置でパターン照合を行って不一致度分布を
   算出し、前記登録した不一致度分布と比較して所定の該
   窓の位置決めを行うとともに、所定領域からの移動量を
   算出して各窓の位置を移動した後、それぞれ照合用画面
   との間でその近傍でパターン照合を行うことを特徴とす
   るパターン照合方法。