JPH06203146A - 指紋照合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕一般に使用されている錠に代わり、個人の特定
がしやすいの指紋を利用し、手軽で安全な環境を提供す
る。 〔構成〕専門知識のない個人でも簡単に操作ができるよ
うに設計され、専門家の知識が反映されたパラメータ認
識機能を有する入力装置を使用する。専門入力端末から
入力された指紋情報を、２７種類の指紋形態に分類する
事で、登録指情報の減少及び登録と照合の処理時間の短
縮を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型システムによる省
労力型の場合の銀行業務等による分野、一般的なセキュ
リティ分野及び大型システム構成による厳密な照合の場
合の犯罪対策分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の指紋照合装置は、専用処理装置に
よる指紋画像の入力，フィルタ処理，２値化，細線化，
ノイズ処理，さらに専門家による修正等の段階を経て、
分岐点、終点の似通った指紋の細部特徴点抽出，特徴点
のＸ−Ｘ座標，方向，密集度等、多くの識別パターンを
利用し、検索指紋と登録指紋を照合する。

【０００３】さらに、入力指紋情報の品質が極めて良好
なことが前提であり、質の悪い指紋や、特殊な紋様を持
つ指紋等に対する識別能力に問題があった。

【０００４】また、照合に多くの識別パターンを必要と
する為、装置構成が複雑で高価となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術によれ
ば、照合結果の正確性は、それなりに期待できる。しか
し、それに伴う保存データ量も肥大化し、照合速度の低
下を招いている。

【０００６】また、登録手続きも専門知識が必要であり
装置が複雑で高価である。

【０００７】本発明はこれらの諸問題を解決すべく、安
価な装置による容易な操作性と入力の省労力化，独自の
理論による照合時間の短縮、なおかつ損なわれない正確
性を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】これら上記課題を解決す
るには、本発明による入力端末装置と選別規定された指
紋情報パラメータが有効である。入力端末装置には、指
紋特徴点を認識するためのガイド装置を付け、ガイド装
置には、指紋特徴点の位置検出用のセンサ装置と指紋特
徴パラメータ入力用の数値入力キーボードを付ける。

【０００９】また、入力端末装置をコンピュータネット
ワークを使用し、複数台接続する。指紋情報パラメータ
は、その基本系を２７種類に大別し、各々を独立したグ
ループとみなす。

【００１０】入力パラメータの登録と検索は各グループ
単位内のみ行う。

【００１１】

【作用】上記手段により、指紋の登録操作を容易且つ正
確に、短時間での入力を可能にする。さらに、各グルー
プ内のみでの検索のため、１指紋当りのデータ量を減少
せしめ、大量のデータの保管が可能となり、分類検索の
速度も向上する。また、場合により、端末にデータを保
管することも可能となる。

【００１２】本発明により構成された指紋識別システム
で、５カ月間に３０万人分、３００万個の指紋を分類記
憶させ、汚れている指紋，重なっている指紋，部分的な
指紋を検索実験した結果、すべての指紋が初めの候補で
正確に検索できた。（大型システム構成）

【００１３】

【実施例】指紋識別システムは、検索照合システム１０
１と登録指紋入力専用端末システム１０２で構成される
（図１）。このとき、検索指紋用入力装置と登録指紋用
入力装置を簡易型、厳密型のどちらかを使用するかによ
り、小型システム構成と大型システム構成に分けること
ができる。小型システム構成では、汎用セキュリティシ
ステムを前提とし、小型化及び照合結果の速度を重視し
た構成となる。また、大型システム構成では、局地的セ
キュリティシステムを前提とし、照合の厳密さ及び大量
の指紋の処理を可能とする構成となる。以下は、両シス
テムに分けて説明するが、基本的な論理演算は同一であ
るものとする。

【００１４】小型システム（図５）は、検索用指紋入力
システム５１０，登録用指紋入力システム５２０，外部
記憶装置５３０で構成される。このとき、検索用指紋入
力システム５０１が登録用指紋入力システム５２０を兼
ねることが可能である。すなわち、１入力システムで、
検索と登録が可能となる。また、検索用指紋入力システ
ムと登録用指紋入力システムを、各々複数（一般的利用
では複数接続を前提とする）接続したり、外部記憶装置
を各システムに組み込む（後述の情報量の簡素化が実現
できたため）ことも可能である。しかし、ここでは各シ
ステムが単数で、検索用指紋入力システムと登録用指紋
入力システムを別システムの場合として説明する。

【００１５】検索用指紋入力システムは、簡易指紋入力
装置５１１と照合装置５１２で構成される。簡易指紋入
力装置とは、概要図（図４）のように外部出力インター
フェース４０５を有する１つの論理ユニットとして提供
される。まず、指紋情報入力装置４０１にて入力された
指紋情報は、フィルタ回路４０２でディジタル化され第
一次イメージをそれぞれ論理情報分析回路４０３と、特
徴点認識部４０４に転送される。論理情報分析回路に転
送されたイメージ情報は分解、解析される。分解，解析
とは、ディジタル化情報を元に、隆線の始点終点，隆線
数，指紋の回転角を求めることであり、ここで得られた
各情報は特徴点認識部に転送される。特徴点認識部で
は、フィルタ回路の第１次イメージ情報と論理情報分析
回路の情報から、指紋の形態特徴点の属性を求める。ま
た、各パラメータは、指紋の形態（ｔ），指番号
（ｎ），指紋の方向（ｄ），指紋の細部特徴点属性
（ａ）と設定され、次の形式で特徴づけられる。

【００１６】 Ｆ（ｔ，ｎ，ａ，ｌ，ｄ，ｒ） （１） ｔ：指紋の形態 （１〜２７） ｎ：指番号 （０〜９） ａ：特徴点の属性 （始点，終点） ｌ：指紋の回転角 （０〜３６０） ｄ：指紋の方向 （０〜１２０） ｒ：隆線数 （０〜２３） これは、従来のシステムに比べ、かなり少なく思えるか
もしれない。

【００１７】しかし、専門家により長年培われてきた知
識と、さまざまな試行錯誤の結果を元に選りすぐられた
ものであり、現実として（作用）で述べた通りの実績が
得られている。

【００１８】指紋細部特徴点Ｍｉは、その属性ａｉと極
点ｏｃを原点にする極座標系から求められる隆線数ｒｉ
により、 Ｍｉ（ａｉ，ｌｉ，ｄｉ，ｒｉ） （２） としてデジタル化される。

【００１９】すなわち、検索指紋，登録指紋は、特徴点
の場合、 Ｍ＝｛Ｍｉ（ａｉ，ｌｉ，ｄｉ，ｒｉ）ｌｉ＝ｌ，ｎ｝ （３） にて特徴づけられる。

【００２０】この特徴点の集合は、式（１）に示されて
いる“指紋の形態”別に検索される。最初に指紋形態
（グループ）が決定されると、その指紋形態以外のグル
ープを検索することはない。このため、専門家の知識を
十分に配慮した指紋形態を２７種類にまで細分化した
（図６）。

【００２１】指紋形態の形でグループ化しておくことに
より、１指紋当たりの基本的データ部分を’ある指紋形
態’とだけ保管しておけばよく、前述の入力パラメータ
の選別規定と併せて情報量の簡素化を実現する。

【００２２】さらに、簡素化された情報量で、該当する
グループ以外を検索しないため、照合時間の大幅短縮が
可能である。

【００２３】大型システムは、指紋照合システム構成図
（図１）に見られるように、登録指紋入力専用端末シス
テム１０２と検索照合システム１０１で構成される。

【００２４】登録指紋入力専用端末システム１０２は、
指紋総合部３１と複数の指紋情報入力システムがコンピ
ュータネットワークにより構築される。

【００２５】指紋情報入力システム（図２）は、指紋情
報入力装置２０１とフィルタ回路２０２，操作制御部２
０３，外部記憶装置２０４及び画像表示装置２０５，指
紋識別装置２０６で構成される。

【００２６】指紋情報入力装置２０１は、指紋細部特徴
センサ部３０１，指紋カード移送装置３０２，指紋画像
読み込み装置３０３，指紋画像フィルタ回路部及び、拡
大投影部３０４，ディスプレイ３０５，操作制御部３０
６で構成されている（図３）。

【００２７】指紋細部特徴センサ部３０１は、入力オペ
レータとの操作性を配慮し、指紋の細部特徴位置を自動
検出する為の、２つの移動量検出機（Ｘ，Ｙ方向）でで
きている。

【００２８】各移動量検出機は、特徴点指定用ガイド装
置（ガラス目盛と固定標尺移動量をパルス信号に変換す
る為の２つの赤外線発光素子とセンサ素子）により移動
量がパルス信号に変換され、移動方向は、２つのセンサ
素子によるパルス信号の位相差により決定される。

【００２９】移動方向とパルス信号をもとに論理演算し
た出力値がそのまま移動量となる。移動量検出機には、
累積誤差を無くすためにＸ，Ｙ中心位置に各々赤外線発
光素子とセンサ素子を設置して、初期化されるようなフ
ィードバック回路を導入する。

【００３０】指紋画像フィルタ回路部及び拡大投影部３
０４は、指紋画像を光学的に処理し、指紋情報を極めて
正確にディスプレイ３０５に提供する。

【００３１】拡大投影部３０４は、投影レンズ，プリズ
ム，反射鏡，不透明ガラスでできた投影画面，照明，放
熱ファンで構成されている。光学計の拡大比率は、６．
７倍である。

【００３２】指紋画像読み込み装置３０３は、指紋を多
階調の数値画像データに変換しオペレータ操作部に伝送
する。この装置から入力された指紋画像データの分解能
は、６４０×４８０であり、階調は６４階調となる。

【００３３】指紋カード移送装置３０２は、Ｘ，Ｙ方向
に沿って２つの小型パルス信号変換機，出力制御部，２
つのガイド，指紋カード固定台でできている。調整パル
ス信号は、指紋情報入力システムの操作制御部から発生
され送られてくる。

【００３４】操作制御部３０６は、特徴点指定用ガイド
装置，指紋投影画面，キーボードからできている。特徴
点指定用ガイド装置の垂直、水平方向に独自のベアリン
グ機構を設置することにより、振動とズレを無くし潤滑
ながらも精密な移動を保障する。

【００３５】オペレータは、キーボード操作により指紋
の形態（ｔ），指番号（ｎ），指紋の方向（ｄ），指紋
の細部特徴点位置と属性（ａ）等を直接入力する。この
時オペレータは、指紋情報入力システムの画面情報を通
じ、対話的に迅速、且つ正確に指紋識別パラメータを入
力できる。また、これらの情報を半自動的に読み込むこ
とも可能である。指紋画像読み込み装置３０８より入力
された指紋画像は、フィルタディジタル化を経て操作制
御部の画面に表示される。入力された指紋情報は、前述
の特徴パラメータ形式（１）で特徴づけられる。

【００３６】登録指紋入力専用端末システム（図１，１
０２）の操作制御部３１〜３６は、上記装置に対する総
合的な操作をする。操作及び処理装置３１〜３６の操作
制御部を通して分類された指紋識別情報を総合し、１次
指紋ファイルを生成する。それを、指紋画像読み込み装
置を通じて入力された指紋画像データと併せて、指紋総
合部４０に送る。

【００３７】検索照合システム（図１，１０１）の入力
装置は被検者又はオペレータにより部分的指紋や質の悪
い指紋等に対しても、指紋識別パラメータを正確に入力
できる様に工夫がなされている。

【００３８】また、検索照合システムの照合装置１４，
１９は、指紋形態，指番号，画像の拡大縮小比率，中心
点の設定，座標系の変換（回転）に対し最も良い成績を
くれる特徴点の表示をする。

【００３９】オペレータは、入力装置で入力された指紋
画像を通じ、指紋形態指番号，中心点，指紋細部特徴
点，位置と属性，方向等を設定する。指紋形態，指番
号，画像の拡大縮小比率，中心点が規定された条件から
極座標系をΔの動きで回転しながら検索指紋の特定区域
を設定し、登録指紋の対応する区域に特徴点がＫ個より
少ない登録指紋に対して（４）の条件を満足する登録指
紋を全て検出する。

【００４０】 Δｒｉｊ＝｜ｒｉ−ｒｊ｜≦Ｔｉ （４） Δｄｉｊ＝｜ｄｉ−ｄｊ｜≦Ｔｄ Δａｉｊ＝｜ａｉ−ａｊ｜≦０ Δｒｉｊ＝｜ｒｉ−ｒｊ｜≦Ｔｒ 上記の過程を経ることにより、検索指紋と照合する登録
指紋の候補が顕著に減少する。上記過程は、内部演算部
により半自動的に行われる為、実際のオペレータによる
作業は、予想以上に少ない。

【００４１】この後、選択した有限個の候補に対し、特
徴点の洗い出しと成績評価を通じ、最良の結果となる候
補を求める。

【００４２】指紋の形態，指番号，中心点，Δによる±
１２度範囲内の極座標値回転に対する照合成績の中から
最も高い成績に該当する入力情報が結果となり、最終的
な照合成績は、各照合成績の合計で表される。

【００４３】以上の他に、指紋識別システムでは、デー
タの統計，修正，削除，検閲，保管等のサービスを提供
する。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
指紋照合システムを小型構成または大型構成等のように
指紋情報入力システムの組み合わせにより、いろいろな
分野での使用が可能となり、従来の指紋照合システムに
比べ指紋情報入力操作の省労力化及び、登録作業時間と
照合時間の短縮、さらには、１指紋当たりのデータを減
少せしめる。

【図面の簡単な説明】

【図１】指紋照合システム全体の概念図で小型システム
構成と大型システム構成に共通の構成である。

【図２】大型システム構成の場合の指紋情報入力システ
ム構成図である。

【図３】大型システム構成の場合の指紋情報入力装置構
成図である。

【図４】小型システム構成の場合の簡易指紋入力システ
ム概要図である。

【図５】小型システム構成の場合の指紋情報入力システ
ム構成図である。

【図６】指紋情報を指紋形態別に登録と照合をする際
の、基準となる２７種類の指紋形態である。

【表１】対象となる検索指紋と登録指紋の例である。

【表２】検索特徴点及び登録特徴点が近似値となる項目
（Ｓｉ，Ｆｉ）｛例，（Ｓ１，Ｆ１２）｝の数をＮとす
る、照合結果表を作成する。

【表３】対象となる項目（Ｓ１，Ｆ１２），（Ｓ１，Ｆ
１）に対する初期照合結果表である。この様な方法で、
可能な全ての対象となる項目に対する照合結果表を作成
する毎に、照合結果表に対する成績を評価する。照合結
果表に対する成績が得られた後、表２に対応する登録特
徴点の順序を大きい順にソートする。

【表４】特徴点の洗い出しと成績の評価後の最良の候補
である。

【表５】成績に沿って対応する特徴点の項目である。表
５の一番右側列は、最終的に照合する項目である。

【符号の説明】

１０１ 検索照合システム １０２ 登録指紋入力専用端末システム １１，１６ 照合制御部 １２，１７ 指紋照合用入力装置 １３，１８ 外部記憶装置 １４，１９ 指紋照合装置 １５ 出力装置（プリンタ） ２１〜２８ 指紋登録用入力装置 ３１〜３６ 登録操作制御部 ４０ ネットワーク総合部 ２０１ 指紋情報入力装置 ２０２ フィルタ回路 ２０３ 操作制御部 ２０４ 外部記憶装置 ２０５ 画像表示装置 ２０６ 指紋識別装置 ３０１ 指紋細部特徴センサ部 ３０２ 指紋カード移送装置 ３０３ 指紋画像読み込み装置 ３０４ 指紋画像フィルタ回路部及び拡大投影部 ３０５ ディスプレイ ３０６ 操作制御部 ４０１ 簡易指紋情報入力装置 ４０２ フィルタ回路 ４０３ 論理情報分析回路 ４０４ 特徴点認識部 ４０５ 外部出力インターフェース ５１０ 簡易型検索用指紋入力システム ５２０ 簡易型登録用指紋入力システム ５１１ 照合用簡易指紋入力装置 ５１２ 指紋照合装置 ５２１ 登録用簡易指紋入力装置 ５２２ 指紋登録装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１月１２日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、指紋照合システム全体の概念図で小型
システム構成と大型システム構成に共通の構成である。

【図２】図２は、大型システム構成の場合の指紋情報入
力システム構成図である。

【図３】図３は、大型システム構成の場合の指紋情報入
力装置構成図である。

【図４】図４は、小型システム構成の場合の簡易指紋入
力システム概要図である。

【図５】図５は、小型システム構成の場合の指紋情報入
力システム構成図である。

【図６】図６は、指紋情報を指紋形態別に登録と照合を
する際の、基準となる２７種類の指紋形態である。

【符号の説明】 １１，１６ 照合制御部 １２，１７ 指紋照合用入力装置 １３，１８ 外部記憶装置 １４，１９ 指紋照合装置 １５ 出力装置（プリンタ） ２１〜２８ 指紋登録用入力装置 ３１〜３６ 登録操作制御部 ４０ ネットワーク総合部 １０１ 検索照合システム １０２ 登録指紋入力専用端末システム ２０１ 指紋情報入力装置 ２０２ フィルタ回路 ２０３ 操作制御部 ２０４ 外部記憶装置 ２０５ 画像表示装置 ２０６ 指紋識別装置 ３０１ 指紋細部特徴センサ部 ３０２ 指紋カード移送装置 ３０３ 指紋画像読み込み装置 ３０４ 指紋画像フィルタ回路部及び拡大投影部 ３０５ ディスプレイ ３０６ 操作制御部 ４０１ 簡易指紋情報入力装置 ４０２ フィルタ回路 ４０３ 論理情報分析回路 ４０４ 特徴点認識部 ４０５ 外部出力インターフェース ５１０ 簡易型検索用指紋入力システム ５２０ 簡易型登録用指紋入力システム ５１１ 照合用簡易指紋入力装置 ５１２ 指紋照合装置 ５２１ 登録用簡易指紋入力装置 ５２２ 指紋登録装置

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年２月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型システムによる省
労力型の場合の銀行業務等による分野、一般的なセキュ
リティ分野及び大型システム構成による厳密な照合の場
合の犯罪対策分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の指紋照合装置は、専用処理装置に
よる指紋画像の入力、フィルタ処理、２値化、細線化、
ノイズ処理、さらに専門家による修正等の段階を経て、
分岐点、終点の似通った指紋の細部特徴点抽出、特徴点
のＸ−Ｘ座標、方向、密集度等、多くの識別パターンを
利用し、検索指紋と登録指紋を照合する。

【０００３】さらに、入力指紋情報の品質が極めて良好
なことが前提であり、質の悪い指紋や、特殊な紋様を持
つ指紋等に対する識別能力に問題があった。

【０００４】また、照合に多くの識別パターンを必要と
する為、装置構成が複雑で高価となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術によれ
ば、照合結果の正確性は、それなりに期待できる。しか
し、それに伴う保存データ量も肥大化し、照合速度の低
下を招いている。

【０００６】また、登録手続きも専門知識が必要であり
装置が複雑で高価である。

【０００７】本発明はこれらの諸問題を解決すべく、安
価な装置による容易な操作性と入力の省労力化，独自の
理論による照合時間の短縮、なおかつ損なわれない正確
性を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】これら上記課題を解決す
るには、本発明による入力端末装置と選別規定された指
紋情報パラメータが有効である。入力端末装置には、指
紋特徴点を認識するためのガイド装置を付け、ガイド装
置には、指紋特徴点の位置検出用のセンサ装置と指紋特
徴パラメータ入力用の数値入力キーボードを付ける。

【０００９】また、入力端末装置をコンピュータネット
ワークを使用し、複数台接続する。指紋情報パラメータ
は、その基本系を２７種類に大別し、各々を独立したグ
ループとみなす。

【００１０】入力パラメータの登録と検索は各グループ
単位内のみ行う。

【００１１】

【作用】上記手段により、指紋の登録操作を容易且つ正
確に、短時間での入力を可能にする。さらに、各グルー
プ内のみでの検索のため、１指紋当りのデータ量を減少
せしめ、大量のデータの保管が可能となり、分類検索の
速度も向上する。また、場合により、端末にデータを保
管することも可能となる。

【００１２】本発明により構成された指紋識別システム
で、５カ月間に３０万人分、３００万個の指紋を分類記
憶させ、汚れている指紋、重なっている指紋、部分的な
指紋を検索実験した結果、すべての指紋が初めの候補で
正確に検索できた。（大型システム構成）

【００１３】

【実施例】指紋識別システムは、検索照合システム１０
１と登録指紋入力専用端末システム１０２で構成される
（図１）。このとき、検索指紋用入力装置と登録指紋用
入力装置を簡易型、厳密型のどちらかを使用するかによ
り、小型システム構成と大型システム構成に分けること
ができる。小型システム構成では、汎用セキュリティシ
ステムを前提とし、小型化及び照合結果の速度を重視し
た構成となる。また、大型システム構成では、局地的セ
キュリティシステムを前提とし、照合の厳密さ及び大量
の指紋の処理を可能とする構成となる。以下は、両シス
テムに分けて説明するが、基本的な論理演算は同一であ
るものとする。

【００１４】小型システム（図５）は、検索用指紋入力
システム５１０、登録用指紋入力システム５２０、外部
記憶装置５３０で構成される。このとき、検索用指紋入
力システム５０１が登録用指紋入力システム５２０を兼
ねることが可能である。すなわち、１入力システムで、
検索と登録が可能となる。また、検索用指紋入力システ
ムと登録用指紋入力システムを、各々複数（一般的利用
では複数接続を前提とする）接続したり、外部記憶装置
を各システムに組み込む（後述の情報量の簡素化が実現
できたため）ことも可能である。しかし、ここでは各シ
ステムが単数で、検索用指紋入力システムと登録用指紋
入力システムを別システムの場合として説明する。

【００１５】検索用指紋入力システムは、簡易指紋入力
装置５１１と照合装置５１２で構成される。簡易指紋入
力装置とは、概要図（図４）のように外部出力インター
フェース４０５を有する１つの論理ユニットとして提供
される。まず、指紋情報入力装置４０１にて入力された
指紋情報は、フィルタ回路４０２でディジタル化され第
一次イメージをそれぞれ論理情報分析回路４０３と、特
徴点認識部４０４に転送される。論理情報分析回路に転
送されたイメージ情報は分解、解析される。分解、解析
とは、ディジタル化情報を元に、隆線の始点終点、隆線
数、指紋の回転角を求めることであり、ここで得られた
各情報は特徴点認識部に転送される。特徴点認識部で
は、フィルタ回路の第１次イメージ情報と論理情報分析
回路の情報から、指紋の形態特徴点の属性を求める。ま
た、各パラメータは、指紋の形態（ｔ）、指番号
（ｎ）、指紋の方向（ｄ）、指紋の細部特徴点属性
（ａ）と設定され、次の形式で特徴づけられる。

【００１６】 Ｆ（ｔ，ｎ，ａ，ｌ，ｄ，ｒ） （１） ｔ：指紋の形態 （１〜２７） ｎ：指番号 （０〜９） ａ：特徴点の属性 （始点，終点） １：指紋の回転角 （０〜３６０） ｄ：指紋の方向 （０〜１２０） ｒ：隆線数 （０〜２３） これは、従来のシステムに比べ、かなり少なく思えるか
もしれない。

【００１７】しかし、専門家により長年培われてきた知
識と、さまざまな試行錯誤の結果を元に選りすぐられた
ものであり、現実として（作用）で述べた通りの実績が
得られている。

【００１８】指紋細部特徴点Ｍｉは、その属性ａｉと極
点ｏｃを原点にする極座標系から求められる隆線数ｒｉ
により、 Ｍｉ（ａｉ，ｌｉ，ｄｉ，ｒｉ） （２） としてデジタル化される。

【００１９】すなわち、検索指紋，登録指紋は、特徴点
の場合、 Ｍ＝｛Ｍｉ（ａｉ，ｌｉ，ｄｉ，ｒｉ）ｌｉ＝ｌ，ｎ｝ （３） にて特徴づけられる。 ′ー

【００２０】この特徴点の集合は、式（１）に示されて
いる“指紋の形態”別に検索される。最初に指紋形態
（グループ）が決定されると、その指紋形態以外のグル
ープを検索することはない。このため、専門家の知識を
十分に配慮した指紋形態を２７種類にまで細分化した
（図６）。

【００２１】指紋形態の形でグループ化しておくことに
より、１指紋当たりの基本的データ部分を“ある指紋形
態”とだけ保管しておけばよく、前述の入力パラメータ
の選別規定と併せて情報量の簡素化を実現する。

【００２２】さらに、簡素化された情報量で、該当する
グループ以外を検索しないため、照合時間の大幅短縮が
可能である。

【００２３】大型システムは、指紋照合システム構成図
（図１）に見られるように、登録指紋入力専用端末シス
テム１０２と検索照合システム１０１で構成される。

【００２４】登録指紋入力専用端末システム１０２は、
指紋総合部３１と複数の指紋情報入力システムがコンピ
ュータネットワークにより構築される。

【００２５】指紋情報入力システム（図２）は、指紋情
報入力装置２０１とフィルタ回路２０２、操作制御部２
０３、外部記憶装置２０４及び画像表示装置２０５、指
紋識別装置２０６で構成される。

【００２６】指紋情報入力装置２０１は、指紋細部特徴
センサ部３０１、指紋カード移送装置３０２、指紋画像
読み込み装置３０３、指紋画像フィルタ回路部及び、拡
大投影部３０４、ディスプレイ３０５、操作制御部３０
６で構成されている（図３）。

【００２７】指紋細部特徴センサ部３０１は、入力オペ
レータとの操作性を配慮し、指紋の細部特徴位置を自動
検出する為の、２つの移動量検出機（Ｘ，Ｙ方向）でで
きている。

【００２８】各移動量検出機は、特徴点指定用ガイド装
置（ガラス目盛と固定標尺移動量をパルス信号に変換す
る為の２つの赤外線発光素子とセンサ素子）により移動
量がパルス信号に変換され、移動方向は、２つのセンサ
素子によるパルス信号の位相差により決定される。

【００２９】移動方向とパルス信号をもとに論理演算し
た出力値がそのまま移動量となる。移動量検出機には、
累積誤差を無くすためにＸ，Ｙ中心位置に各々赤外線発
光素子とセンサ素子を設置して、初期化されるようなフ
ィードバック回路を導入する。

【００３０】指紋画像フィルタ回路部及び拡大投影部３
０４は、指紋画像を光学的に処理し、指紋情報を極めて
正確にディスプレイ３０５に提供する。

【００３１】拡大投影部３０４は、投影レンズ、プリズ
ム、反射鏡、不透明ガラスでできた投影画面、照明、放
熱ファンで構成されている。光学計の拡大比率は、６．
７倍である。

【００３２】指紋画像読み込み装置３０３は、指紋を多
階調の数値画像データに変換しオペレータ操作部に伝送
する。この装置から入力された指紋画像データの分解能
は、６４０×４８０であり、階調は６４階調となる。

【００３３】指紋カード移送装置３０２は、Ｘ，Ｙ方向
に沿って２つの小型パルス信号変換機、出力制御部、２
つのガイド、指紋カード固定台でできている。調整パル
ス信号は、指紋情報入力システムの操作制御部から発生
され送られてくる。

【００３４】操作制御部３０６は、特徴点指定用ガイド
装置、指紋投影画面、キーボードからできている。特徴
点指定用ガイド装置の垂直、水平方向に独自のベアリン
グ機構を設置することにより、振動とズレを無くし潤滑
ながらも精密な移動を保障する。

【００３５】オペレータは、キーボード操作により指紋
の形態（ｔ）、指番号（ｎ）、指紋の方向（ｄ）、指紋
の細部特徴点位置と属性（ａ）等を直接入力する。この
時オペレータは、指紋情報入力システムの画面情報を通
じ、対話的に迅速、且つ正確に指紋識別パラメータを入
力できる。また、これらの情報を半自動的に読み込むこ
とも可能である。指紋画像読み込み装置３０８より入力
された指紋画像は、フィルタディジタル化を経て操作制
御部の画面に表示される。入力された指紋情報は、前述
の特徴パラメータ形式（１）で特徴づけられる。

【００３６】登録指紋入力専用端末システム（図１、１
０２）の操作制御部３１〜３６は、上記装置に対する総
合的な操作をする。操作及び処理装置３１〜３６の操作
制御部を通して分類された指紋識別情報を総合し、１次
指紋ファイルを生成する。それを、指紋画像読み込み装
置を通じて入力された指紋画像データと併せて、指紋総
合部４０に送る。

【００３７】検索照合システム（図１、１０１）の入力
装置は被検者又はオペレータにより部分的指紋や質の悪
い指紋等に対しても、指紋識別パラメータを正確に入力
できる様に工夫がなされている。

【００３８】また、検索照合システムの照合装置１４、
１９は、指紋形態、指番号、画像の拡大縮小比率、中心
点の設定、座標系の変換（回転）に対し最も良い成績を
くれる特徴点の表示をする。

【００３９】オペレータは、入力装置で入力された指紋
画像を通じ、指紋形態指番号、中心点、指紋細部特徴
点、位置と属性、方向等を設定する。指紋形態、指番
号、画像の拡大縮小比率、中心点が規定された条件から
極座標系をΔの動きで回転しながら検索指紋の特定区域
を設定し、登録指紋の対応する区域に特徴点がＫ個より
少ない登録指紋に対して（４）の条件を満足する登録指
紋を全て検出する。

【００４０】 Δｒｉｊ＝｜ｒｉ−ｒｊ｜≦Ｔｉ （４） Δｄｉｊ＝｜ｄｉ−ｄｊ｜≦Ｔｄ Δａｉｊ＝｜ａｉ−ａｊ｜≦０ Δｒｉｊ＝｜ｒｉ−ｒｊ｜≦Ｔｒ 上記の過程を経ることにより、検索指紋と照合する登録
指紋の候補が顕著に減少する。上記過程は、内部演算部
により半自動的に行われる為、実際のオペレータによる
作業は、予想以上に少ない。

【００４１】この後、選択した有限個の候補に対し、特
徴点の洗い出しと成績評価を通じ、最良の結果となる候
補を求める。

【００４２】

【表１】 上記の表１は、対象となる検索指紋と登録指紋の例であ
る。

【００４３】

【表２】 上記の表２は、検索特徴点及び登録特徴点が近似値とな
る項目（Ｓｉ，Ｆｉ）｛例、（Ｓ１，Ｆ１２）｝の数を
Ｎとする照合結果表である。

【００４４】

【表３】 表３は、対象となる項目（Ｓ１，Ｆ１２）、（Ｓ１，Ｆ
１）に対する初期照合結果表である。この様な方法で、
可能な全ての対象となる項目に対する照合結果表を作成
する毎に、照合結果表に対する成績を評価する。照合結
果表に対する成績が得られた後、表２に対応する登録特
徴点の順序を大きい順にソートする。

【００４５】

【表４】 上記の表４は、特徴点の洗い出しと成績の評価後の最良
の候補である。

【００４６】

【表５】 上記の表５は、成績に沿って対応する特徴点の項目であ
る。表５の一番右側列は、最終的に照合する項目であ
る。

【００４７】指紋の形態、指番号、中心点、Δによる±
１２度範囲内の極座標値回転に対する照合成績の中から
最も高い成績に該当する入力情報が結果となり、最終的
な照合成績は、各照合成績の合計で表される。

【００４８】以上の他に、指紋識別システムでは、デー
タの統計、修正、削除、検閲、保管等のサービスを提供
する。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
指紋照合システムを小型構成または大型構成等のように
指紋情報入力システムの組み合わせにより、いろいろな
分野での使用が可能となり、従来の指紋照合システムに
比べ指紋情報入力操作の省労力化及び、登録作業時間と
照合時間の短縮、さらには、１指紋当たりのデータを減
少せしめる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チェ ヨンホ 朝鮮民主主義人民共和国 ピョンヤンシ チュングヨッ（番地なし) (72)発明者 コ ジョンミン 朝鮮民主主義人民共和国 ピョンヤンシ チュングヨッ（番地なし) (72)発明者 ハン チホ 朝鮮民主主義人民共和国 ピョンヤンシ チュングヨッ（番地なし) (72)発明者 ユン ヨンジョン 朝鮮民主主義人民共和国 ピョンヤンシ チュングヨッ（番地なし) (72)発明者 ホン インチョル 朝鮮民主主義人民共和国 ピョンヤンシ チュングヨッ（番地なし) (72)発明者 リ ヨンホ 朝鮮民主主義人民共和国 ピョンヤンシ チュングヨッ（番地なし) (72)発明者 ムン リョンジュン 朝鮮民主主義人民共和国 ピョンヤンシ チュングヨッ（番地なし) (72)発明者 清本 尚一 神奈川県横浜市保土ケ谷区和田１−１−19 株式会社新和システム内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２軸スライドの特徴点指定用ガイド装置及
   び、該ガイド装置に接続される指紋細部特徴位置センサ
   装置と、付属キーボード装置を有する入力装置と、該入
   力装置より入力された指紋カードの自動多送可能な自動
   スキャナ装置と、前記の入力装置が複数接続され、それ
   ぞれの同時入力を可能とする手段と、入力装置に於ける
   デジタル化モジュールよりのパルス信号を受け、指紋細
   部特徴点を追跡する際の誤作動を防止するフィードバッ
   ク回路と、一般照合入力用としての指紋情報自動認識機
   能を有する簡易端末装置と、指紋の識別基準として、指
   紋の基本形を２７種類に分類する手段と、細部特徴点の
   真偽を始点と終点で分類する手段と、更に指紋識別パラ
   メータから指紋の特徴区域の特性を利用する手段と、１
   ０指登録指紋と１指入力指紋の論理照合を実現した手段
   を有することを特徴とする指紋照合装置。