JPH0896128A - 指紋認識装置における辞書画像の更新方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】指紋認識装置における辞書画像の更新方式に関
し、辞書照合時間の短縮と照合一致率低下の防止を目的
とする。 【構成】指紋認識装置においては、指紋画像における特
徴点データを複数個配列してなる辞書データを任意数有
し、入力指紋画像と辞書データにおける複数個の特徴点
データとの間でそれぞれパターンマッチングを行なっ
て、所定数の特徴点データとの一致によって入力指紋画
像と該辞書データとの一致を検出する。この場合に、各
特徴点データに入力指紋画像との一致度数を示す一致デ
ータを設け、任意の期間、全特徴点データと入力指紋画
像とのパターンマッチングを行なったときの、一致デー
タの大きい順に辞書データを構成する各特徴点データを
並べ替えることによって、上記目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指紋認識装置における
辞書画像データの更新方式に関し、特に辞書照合時間の
短縮を可能にした、指紋認識装置における辞書画像の更
新方式に関するものである。

【０００２】指紋認識装置においては、辞書メモリに予
め登録されている指紋の辞書データと、入力された指紋
画像との照合を行なうことによって、入力指紋画像が、
指紋認識装置内にその辞書データが予め登録されてい
る、特定人の指に基づくものであるか否かの判定を行な
う。

【０００３】この場合、照合に使用する複数の辞書デー
タとの照合一致が迅速にとれるようにして、辞書照合に
必要な時間を短縮できるようにすることが望まれてい
る。

【０００４】

【従来の技術】指紋の辞書データは、センサにおいて押
捺された指紋画像における複数の特徴的な部分、例えば
端点，分岐点等の画像データを抽出してその座標データ
とともに登録したものであって、入力指紋画像との間
で、これらの特徴点データのいくつかについて一致が検
出されたとき、照合合格とするものである。

【０００５】一方、センサにおいて指紋押捺を行う際
に、押捺面における指の位置や、押捺面に対する指の力
の入れ方等によって、比較的容易に指紋が変形し、指紋
認識装置に取り込まれる指紋画像が変化することが、経
験的に知られている。

【０００６】そこで、同一人についてなるべく多数の辞
書データを登録するようにすれば、このような指紋の変
形が生じても、各種の場合を網羅することが可能なの
で、これらの辞書画像中のどれかとの一致によって、照
合合格とする方式をとることによって、指紋認識装置に
おける照合一致率（合格率）を向上させることができ
る。

【０００７】図４は、従来の辞書データの構成を示した
ものであって、（ａ）は全辞書データを示し、（ｂ）は
全辞書データ中における一人分の辞書データ、（ｃ）は
一人分の辞書データ中における一つの特徴点データであ
る。

【０００８】全辞書データは、例えばＭ人の被認識者
（１〜Ｍ）の辞書データからなっている。一人分の辞書
データは、例えばＮ個の特徴点（特徴点１〜特徴点Ｎ）
からなっている。さらに一つの特徴点データは、所定の
ウィンドウ内における特徴点の画像データとその座標デ
ータとからなっている。

【０００９】指紋認識装置においては、このようなＮ個
の特徴点データを登録した辞書データを用いて、指紋照
合時に取り込んだ入力指紋画像に対して、特徴点１から
順にパターンマッチングを行なって、例えばＬ個の特徴
点データについてパターンが一致したとき、照合合格と
するようにしている。

【００１０】図５は、特徴点の照合の例を示したもので
あって、（ａ）は例１を示し、（ｂ）は例２を示してい
る。Ｎ個の特徴点のうち、パターンが一致したものを○
で示し、一致しないものを×で示している。

【００１１】例１の場合は、特徴点２が一致しないが、
それ以外の特徴点が一致したので、（Ｌ＋１）個の特徴
点のパターンマッチングによって、照合合格となったこ
とが示されている。また例２の場合は、特徴点２，特徴
点３および特徴点５が一致しないが、それ以外の特徴点
が一致したので、（Ｌ＋３）個の特徴点のパターンマッ
チングによって、照合合格となったことが示されてい
る。

【００１２】さらに指紋認識装置においては、辞書デー
タとの照合処理を早く終わらせるため、Ｎ個の特徴点中
にパターンが一致しないものが、連続してＫ個存在した
とき、入力指紋画像と辞書データとが同一人のものでな
いと判断して、照合不合格の判定を行ない、それ以後の
分の辞書データとの照合を打ち切る処理が行なわれてい
る。

【００１３】図６は、照合処理の打切りを説明するもの
であって、Ｎ個の特徴点からなる辞書データを順に照合
していったとき、特徴点５〜特徴点７においてＫ（＝
３）個の連続照合不一致が検出されたので、この時点で
照合不合格として処理を終了することが示されている。
この場合は、例えば特徴点８〜特徴点Ｎの間に、パター
ンが一致するものが存在する可能性があっても、以後の
処理は行なわれない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】図５に示された特徴点
の照合において、入力指紋画像とパターンが一致しない
ことが多い特徴点データが、Ｌ個未満の特徴点データ中
に多数含まれていた場合、Ｌ個の特徴点データとのパタ
ーン一致がとれるまでに要する時間は、このような特徴
点データが含まれていない場合と比較して長くなる。

【００１５】また図６に示された照合処理の打切りの場
合において、入力指紋画像とパターンが一致しない特徴
点データが連続してＫ個以上、Ｎ個の特徴点データ列中
の先頭に近い部分に含まれていた場合、照合一致率（合
格率）が低下することになる。

【００１６】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであって、指紋照合装置において、
辞書データ中におけるすべての特徴点データに対して、
複数回の照合を行なったときの一致データを記憶してお
き、ある時点において一致データに応じて優先順位を定
めて特徴点データの並べ替えを行なうことによって、照
合合格に至る時間を短縮し、従って、辞書照合が迅速に
行なわれるようにするとともに、照合不一致の連続によ
って照合打切りとなることに基づく照合一致率（合格
率）の低下を防止できるようにすることを目的としてい
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の指紋認識装置に
おける辞書画像の更新方式は、指紋画像における特徴点
データを複数個配列してなる辞書データを任意数有し、
入力指紋画像と辞書データにおける複数個の特徴点デー
タとの間でそれぞれパターンマッチングを行なって所定
数の特徴点データの一致によって入力指紋画像とこの辞
書データとの一致を検出する指紋認識装置において、各
特徴点データに入力指紋画像との一致度数を示す一致デ
ータを設け、任意の期間、全特徴点データと入力指紋画
像とのパターンマッチングを行なったときの、一致デー
タの大きい順に、辞書データを構成する各特徴点データ
を並べ替えるようにするものである。

【００１８】

【作用】指紋認識装置においては、特徴点データを複数
個配列した辞書データを有し、入力指紋画像と複数個の
特徴点データとの間でそれぞれパターンマッチングを行
なって、所定数の特徴点データの一致が得られたとき、
入力指紋画像とこの辞書データとが一致したことを検出
するようにしている。

【００１９】本発明においては、この場合に、各特徴点
データに入力指紋画像との一致度数を示す一致データを
設ける。そして、ある期間、全特徴点データと入力指紋
画像とのパターンマッチングを行なって、一致データの
大きい順に、各特徴点データの順序を並べ替えるように
する。

【００２０】このように並べ替えることによって、所定
数の特徴点データとの一致が早くとれるようになるの
で、指紋画像の照合時間を短縮することができるように
なる。また、照合中における連続する複数個の不一致に
よって、以後の照合を打ち切る方式の場合、照合打切り
に基づく、照合一致率（合格率）の低下を防止すること
ができるようになる。

【００２１】

【実施例】図１は、本発明が適用される指紋認識装置の
構成例を示したものである。指紋認識装置は、指紋画像
の登録と照合との処理を行なうコア部１０と、コア部１
０における処理を制御する制御部２０とからなってい
る。制御部２０の行なう制御は、コア部１０に対するコ
マンドの送信と、コマンドに対するコア部１０からの応
答の受信とによって行なわれる。

【００２２】コア部１０において、１１は中央処理装置
（ＣＰＵ）であって、指紋画像の登録と照合の処理を制
御する。１２はセンサであって、指紋登録または指紋照
合を行なおうとする指紋の画像を取り込む。１３はフレ
ームメモリであって、センサ１２から取り込まれた指紋
画像を多値画像として格納する。１４は画像処理回路で
あって、フレームメモリ１３から読み出された多値画像
の２値化と、２値画像からの特徴点の抽出、および２値
画像と辞書データにおける特徴点データとのパターンマ
ッチング等の、各種の画像処理を行なう。

【００２３】１５は２値メモリであって、２値化された
画像を格納する。１６は辞書メモリであって、２値画像
から抽出された特徴点データを辞書データとして格納す
る。１７は照合用メモリであって、照合に使用する指紋
の特徴点データを保持する。１８はＣＰＵ１１のバスで
あって、各部とＣＰＵ１１とを接続する。１９は制御イ
ンタフェースであって、バス１８と制御部２０との間
で、相互にコマンドと応答とのやり取りのインタフェー
スを行なう。

【００２４】図２は、本発明における辞書データの構成
を示したものであって、（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図
４の場合に対応している。本発明方式においては、それ
ぞれの特徴点データ中に、入力指紋画像との一致を示す
一致データが設けられている点が異なっている。

【００２５】本発明方式における指紋画像の照合処理
は、次のようにして行なわれる。最初、制御部２０から
照合処理開始のコマンドが送出され、これをコア部１０
が読み取る。次に被照合者がセンサ１２上に指をおく
と、指紋画像がセンサ１２から入力されるので、これを
フレームメモリ１３に多値画像として取り込む。

【００２６】画像処理回路１４は、フレームメモリ１３
に取り込まれた多値画像を２値化しこれを２値メモリ１
５に蓄えるとともに、制御部２０から指定された辞書番
号の辞書データを、辞書メモリ１６から照合用メモリ１
７に転送する。そして、２値メモリ１５から読み出した
２値画像と、照合用メモリ１７から読み出した辞書デー
タとの間で、特徴点１〜特徴点Ｎの順にパターンマッチ
ングを行なう。

【００２７】コア部１０においては、このような照合処
理をＮ個の特徴点データについて順次行なって、Ｌ個の
特徴点データとの一致がとれたとき照合合格と判断し
て、照合処理終了の信号を制御部２０へ送る。

【００２８】コア部１０はさらに、Ｎ個の特徴点データ
のすべてについて照合を行なって、パターンが一致した
ときは、その一致データをインクリメントする。制御部
２０は、ある時点において、各特徴点データに対する一
致データの大きさをチェックして、一致データの大きい
順に、各特徴点データの配列順序を変更する。このよう
な処理を、例えば任意の照合処理回数ごとに繰り返して
行なう。

【００２９】図３は、特徴点の並べ替えを説明するもの
であって、（ａ）は並べ替え前を示し、（ｂ）は並べ替
え後を示している。指紋認識装置に登録されている
（ａ）に示す辞書について複数回の照合を行ない、すべ
ての特徴点について優先順位をつけ、その優先順位に従
って各特徴点を並べ替えた結果、（ｂ）のような順序に
変更されたことが示されている。

【００３０】このようにして、辞書データにおける特徴
点データを並べ替えたのちにおいては、辞書データ中に
おける特徴点データの配列は最適な順番となり、並べ替
え後における入力指紋画像との照合処理においては、辞
書データ中の先頭に近いものほど、照合結果不一致とな
ることが少なく、Ｌ個目の特徴点データとのパターンマ
ッチングによって殆どの場合、照合合格が得られると考
えられる。

【００３１】また、このようにして並べ替えを行なった
結果、辞書データ中の先頭に近いものほど、照合不一致
が連続して発生する確率が低くなる。従って、Ｋ個の特
徴点データとの照合不一致の連続発生によって、照合処
理の打切りが行なわれるために、照合一致率（合格率）
が低下することが少なくなる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、指
紋認識装置において、辞書照合に必要な時間を短縮でき
るとともに、特徴点データとの不一致の連続発生によ
る、照合処理の打切りに基づく照合一致率の低下を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される指紋認識装置の構成例を示
す図である。

【図２】本発明の一実施例における辞書データの構成を
示す図であって、（ａ）は全辞書データを示し、（ｂ）
は全辞書データ中における一人分の辞書データ、（ｃ）
は一人分の辞書データ中における一つの特徴点データで
ある。

【図３】特徴点の並べ替えを説明する図である。

【図４】従来の辞書データの構成を示す図であって、
（ａ）は全辞書データを示し、（ｂ）は全辞書データ中
における一人分の辞書データ、（ｃ）は一人分の辞書デ
ータ中における一つの特徴点データである。

【図５】特徴点の照合の例を示す図であって、（ａ）は
例１を示し、（ｂ）は例２を示す。

【図６】照合処理の打切りを説明する図である。

【符号の説明】

１０ コア部 １１ 中央処理装置（ＣＰＵ） １２ センサ １３ フレームメモリ １４ 画像処理回路 １５ ２値メモリ １６ 辞書メモリ １７ 照合用メモリ １８ バス １９ 制御インタフェース ２０ 制御部

フロントページの続き (72)発明者 岡積 光信 神奈川県川崎市高津区坂戸１丁目17番３号 富士通電装株式会社内 (72)発明者 奈良崎 高一 神奈川県川崎市高津区坂戸１丁目17番３号 富士通電装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指紋画像における特徴点データを複数個
   配列してなる辞書データを任意数有し、入力指紋画像と
   辞書データにおける複数個の特徴点データとの間でそれ
   ぞれパターンマッチングを行なって、所定数の特徴点デ
   ータとの一致によって入力指紋画像と該辞書データとの
   一致を検出する指紋認識装置において、 前記各特徴点データに入力指紋画像との一致度数を示す
   一致データを設け、任意の期間、全特徴点データと入力
   指紋画像とのパターンマッチングを行なったときの、該
   一致データの大きい順に該辞書データを構成する各特徴
   点データを並べ替えることを特徴とする指紋認識装置に
   おける辞書画像の更新方式。