JPH09204521A - 指紋検索と調査の方法および装置 - Google Patents

指紋検索と調査の方法および装置

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JPH09204521A
JPH09204521A JP9008916A JP891697A JPH09204521A JP H09204521 A JPH09204521 A JP H09204521A JP 9008916 A JP9008916 A JP 9008916A JP 891697 A JP891697 A JP 891697A JP H09204521 A JPH09204521 A JP H09204521A
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Dale R Setlak
アール．セトラック デイル
John C Schmitt
シー．シュミット ジョーン
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イー．ボス マーク
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Harris Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基準用指紋の比較的大きなデータベースの効
率的な検索を行わせるための、更に若干の指紋が品質の
劣化を示す場合でもその比較的大きなデータベースを効
率的に検索するための方法および装置を提供する。 【解決手段】 複数種類の基準用指紋を検索し、かつ調
査して、サンプル指紋が基準用指紋の一つと合致するか
どうかを決定する方法において、指紋の特徴に基づいて
基準用指紋およびサンプル指紋についての各索引値と共
に概して平均的に分布しており、かつ連続的な比較的多
くの個体数に及ぶ索引値を決定する工程と、サンプル指
紋の索引値に関する第一領域内に索引値を有する基準用
指紋の第一サブセットを選択する工程と、サンプル指紋
を基準用指紋の第一サブセットの各指紋と照合して、そ
のサンプル指紋と基準用指紋の一つとの間に一致がある
かどうかを確定する工程とを含んで構成され、そのサン
プル指紋を基準用指紋の全てと照合する必要はない方
法。基準用指紋およびサンプル指紋について索引値を確
定する工程は好ましくは、指紋の隆起部流れの曲率に基
づく同一性を確認することを含んで成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は指紋の比較的大きなデー
タベースにおける指紋一致についての効率的な調査に関
する。
【０００２】
【従来の技術】指紋の合致は本人の確認または立証のた
めの信頼性があり、かつ広く用いられる技法である。特
に、指紋の照合一致に対する一般的なアプローチはサン
プル指紋またはその影像をスキャンし、それを電気信号
に変換し、そしてその影像および／または指紋影像のユ
ニークな特徴を記憶することを含んでいる。サンプル指
紋の特徴は、確認の決定または立証目的のために既に蓄
積されている基準用指紋の情報と照合すればよい。
【０００３】残念ながら、サンプル指紋を多数の基準用
指紋と照合するのは法外な費用および／または単純に時
間が掛かり過ぎる。従って、指紋は典型的に階層的ツリ
ーの形態において複数個の別個のセットおよび／または
サブセットに分類され、それによって検索を促進する。
たとえば、指紋に関する一般的なトップレベル分類は指
紋を広範な隆起部のパターンタイプに基づいて明白な渦
巻き、明白な環状、テント状アーチ等の種類に通常区別
する。これらの種類は更に、サブクラスに分割してもよ
い。従って、それ自体一度分類された検索すべき指紋サ
ンプルは検索ツリーの各クラスおよびサブクラスにおけ
る指紋について専ら一層効率的に照合可能である。
【０００４】従来の分類のアプローチは指紋のタイプま
たは区分化についてビンニング(binning) （箱に蓄える
こと）をもたらすことになり、ここでは単一のビン
（箱）が指紋合致のために検索される。残念なことに
は、これらのビンは依然として比較的大きいので、非常
に長く、かつ費用の掛かる検索をもたらす。更に、指紋
が或るビンにあるのか、あるいは他のビンにあるのかは
斟酌されるのに、その指紋の或るビンあるいは他のビン
における不確かさについては何らの考慮も払われていな
い。換言すれば、検索を支援するかも知れない隣接する
ビン間には基準的に何らの関係もない。指紋品質におけ
る何らかの低下もまた、それが見当違いのビンに収まる
ことをもたらし、その結果検索不能となる。
【０００５】指紋のオリジナルコピーの品質が悪いと、
その指紋は不正確な方向をもたらすかも知れない隆起部
パターンに関して、多くの局部的な歪みを含んでいる可
能性がある。米国特許第5,140,642 号は確認した隆起部
の流れに基づく指紋のコア・ポイントについて実際の位
置を決定し、そして方向コードを割り当て、隆起部の流
れを補正し、更に補正した方向コードに基づくコア・ポ
イントを確保する方法を指向している。米国特許第5,04
0,224 号は細目パターンによって後の合致のために、各
指紋影像のコア位置を正確に決定する目的で指紋の前処
理に対するアプローチを開示している。
【０００６】指紋細目、その枝分かれまたは分岐点およ
び指紋隆起部の終点はサンプル指紋と基準用指紋データ
との合致を決定するために屡々用いられる。米国特許第
3,859,633 号および第3,893,080 号は指紋細目合致に基
づく指紋の照合一致を指向している。米国特許第3,959,
884 号は指紋を二進値から成るパターンであって、隆起
部および谷部の空間的配列を規定するものに変換するこ
とによって指紋を分類する方法を開示している。
【０００７】米国特許第4,151,512 号は抽出した隆起部
の輪郭データを用いる指紋分類法を記載している。指紋
パターンにおける隆起部の流れおよび細目データは指紋
パターンから同定かつ抽出される。米国特許第4,185,27
0 号は矢張り細目に基づく符号化および立証のための方
法を開示している。米国特許第4,210,899 号は、アクセ
スの申請、たとえば或る人のコンピュータ端末装置への
立ち入りまたは端末装置へのアクセスの承認を保証する
ために中央処理ステーションと協働する光学的走査指紋
読取り装置を開示している。米国特許第4,525,859号は
また、細目合致を指向しており、そしてシステム、中で
も点の行列に対する各点の電気信号を発生させるための
信号発生手段および行列点のサブ配列を操作する第二お
よび第三測定手段を説明している。米国特許第4,947,44
3 号は６個の特徴中の４個の特徴を利用することによっ
て本人の同一性を立証するための方法を開示している。
【０００８】指紋合致に対する更に他のアプローチは特
有のデジタルコードを各指紋に割り当てることを試みる
ものである。米国特許第4,747,147 号は走査線を指紋の
中心点の周りに回転させるための指紋操作システムおよ
び方法を開示している。不規則性のタイプを表すコード
を隆起部の計数と共に記録する結果、座標がコンピュー
タ処理のために指紋についての完全な位相幾何学的かつ
空間的な明細を提供する。
【０００９】米国特許第5,363,453 号は２４バイトの数
値的な指紋識別子を生成するためのシステムおよび方法
に関している。更に、その発明の背景の項では４００バ
イトの数値識別子を提供したフィンガーマトリクス（Fi
ngermatrix）によって調製された従来技術による装置を
記載している。この方法は多数の上記した特許のように
細目に依存するものではない。
【００１０】米国特許第5,239,590 号は指紋影像処理方
法を開示しており、そこではマスターおよびサンプル指
紋影像が複数個のブロックに分割され、かつ各ブロック
は複数個のブロック領域に分割されて、順次関連する方
角を伴う複数本の画素を有するものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は基準用指紋の
比較的大きなデータベースの効率的な検索を行わせるた
めの、更に若干の指紋が品質の劣化を示す場合でもその
比較的大きなデータベースを効率的に検索させるための
方法および装置を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数種類の基
準用指紋を検索し、かつ調査して、サンプル指紋が基準
用指紋の一つと合致するかどうかを決定する方法であ
る。一実施態様において、本方法は好ましくは、指紋の
特徴に基づいて基準用指紋およびサンプル指紋について
の各索引値と共に概して平均的に分布しており、かつ連
続的な比較的多くの個体数に及ぶ索引値を決定する工程
と、サンプル指紋の索引値に関する第一領域内に索引値
を有する基準用指紋の第一サブセットを選択する工程
と、サンプル指紋を基準用指紋の第一サブセットの各指
紋と照合して、そのサンプル指紋と基準用指紋の一つと
の間に一致があるかどうかを確定する工程とを含んで構
成される。従って、サンプル指紋は少なくとも最初は基
準用指紋の全てと照合する必要はなく、むしろその検索
が一致するか否かを確認するための一層効率的なアプロ
ーチを提供するものである。
【００１３】基準用指紋およびサンプル指紋について索
引値を確定する工程は好ましくは、指紋の隆起部流れの
曲率に基づく同一性を確認することを含んで成る。より
詳細に、索引値を確定する工程は好ましくは渦巻き状に
ついての索引値を確定することを含んで成る。この渦巻
き状の索引値は、各指紋の中心を確定する工程と、中心
に対する各指紋の所定部分を選択する工程と、各指紋の
所定部分に関する隆起部流れ方向ベクトルの変化率につ
いての集積を計算する工程とによって確定すればよい。
指紋の所定部分を選択する工程は、各指紋の一般に輪状
に形成された部分を選択することを含んで成っていれば
よい。
【００１４】本発明の他の特徴によれば、基準用指紋の
第一のサブセットを選択する工程は好ましくは、サンプ
ル指紋を第一サブセット内に位置づけるための予期され
る信頼度に基づく同一性を選択することを含んで成る。
本発明による方法の更に重要な他の特徴は、サンプル指
紋の細目を第一サブセットの各指紋の細目と照合するこ
とによってそのサンプル指紋を第一サブセットの各指紋
と照合することである。もし、細目が合致スコアによっ
て確認されたように十分に近似していれば、照合は確定
される。もし、一致が確認されなければ、本方法は好ま
しくは更に、サンプル指紋の索引値に関連する第二の、
そして一層広い範囲の索引値を有する基準用指紋につい
ての第二サブセットを選択する工程と、そのサンプル指
紋を第二サブセットの追加された指紋と照合する工程と
を含んで成るものとする。この手順は合致が判明する
か、あるいは索引値の広がりが不一致らしいことを示す
まで反復することが可能である。
【００１５】本発明はまた、指紋の方位、位置および倍
率とは関わりのない索引値をもたらす。更に、基準用指
紋およびサンプル指紋について索引値を確定する工程は
好ましくは、照合工程に関して形成された指紋情報から
この種の索引値を算出可能に確定することを含んで成る
ものとする。たとえば、指紋の細目が照合工程において
用いられる場合、その細目の抽出に関する処理はまた、
本発明の一実施態様に従って用いられる隆起部の流れ曲
率をもたらすことも可能である。
【００１６】本装置は、複数個の基準用指紋を検索し、
かつ調査してサンプル指紋が基準用指紋の一つと合致す
るか、どうかを確定するための装置である。この装置
は、少なくとも一種類の予め定めた指紋特性に基づいて
基準用指紋およびサンプル指紋について各索引値を、概
して平均に比較的多くの個体数に分布している索引値と
共に確定するための検索手段を含んで成っている。本装
置はまた、サンプル指紋の索引値に関連する第一範囲内
に索引値を有する基準用指紋の第一サブセットを選択す
るための選択手段と、サンプル指紋を基準用指紋の第一
サブセットの各指紋と照合して、そのサンプル指紋と基
準用指紋の一つとの間に一致があるか、どうかを確定す
るための照合手段であって、この場合サンプル指紋を全
ての基準用指紋と最初から照合することを要しないもの
とを包含する。
【００１７】この検索手段は、基準用指紋およびサンプ
ル指紋に関する索引値が、単調に変化し、かつ概して連
続的に比較的多くの個体数に及び、個体の指について反
復された指紋に関し概して安定であり、指紋の劣化に関
連して概して増分的に変化し、照合手段により、または
それに関して形成された情報から計算可能および／また
は指紋の方位、位置および倍率には概して関わりのない
ことを確定およびソートするための手段を含んでいる。
【００１８】この選択手段は、サンプル指紋を第一サブ
セット内に位置づけるための予期される信頼度に基づく
基準用指紋の第一サブセットを選択するための手段を含
んで成っていればよい。この照合手段は好ましくは、サ
ンプル指紋の細目を第一サブセットの各指紋の細目と照
合するための手段を含んでいればよい。選択手段は更
に、もし合致するものが第一サブセットの指紋との照合
において見出されない場合、そのサンプル指紋の索引値
に関連する索引値について一層広い範囲を有する基準用
指紋の第二サブセットを選択するための手段を含んでい
てもよい。
【００１９】検索手段は、指紋の隆起部流れに基づく基
準用指紋およびサンプル指紋に関する渦巻き状について
の索引値を決定するための手段を含んでいてもよい。よ
り詳細に、検索手段は各指紋の中心を確定するための確
定手段と、その中心に関連する指紋の予め定められた部
分を選択するための部分選択手段と、指紋のその予め定
められた部分について隆起部方向ベクトルの変化率の集
積を計算するための計算手段とを含んで構成されていて
もよい。
【００２０】本発明を以下に具体例によって添付図面を
参照しながら説明する。図１および２を参照して、本発
明を先ず説明する。図１の装置２０は指紋の影像を入力
するための指紋スキャナまたはセンサ２２を含んでい
る。電界測定型の適切な指紋センサ２２は米国特許係属
出願第08/592469 号、発明の名称「電界指紋センサおよ
び関連方法」中に記載されている。光学式、超音波およ
びその他タイプの指紋センサもまた使用出来る。更に、
指紋影像は指紋のペーパーコピーまたはトランスペアレ
ンシーから入力すればよい。
【００２１】指紋影像は、以下で詳細に説明するよう
に、例示された細目抽出装置２３および渦巻き性索引装
置２４によって処理される。複数種類の基準用指紋は例
示されたデータベース２５内に索引付けされ、かつ記憶
される。データベース２５からの索引付けされた細目デ
ータは例示された細目コンパレータ２７によって選択的
に検索可能である。例示された信頼性レベル・セレクタ
２６は、その検索が開始される適切な索引範囲を提供す
る。細目コンパレータ２７は例示されるように、合致ま
たは非合致をもたらすことが出来る。
【００２２】その出力は個人を同定し、たとえばアクセ
スを容認し、あるいはその人が更に何か役目を遂行する
ことを許容させるために利用することが出来る。合致ま
たは非合致出力はまた、その個人がそのデータベースに
以前登録されていたか、どうかを確認する場合にも当を
得たものである。本発明による装置の他の変形は図２を
参照することによって理解され、ここで装置３０は協働
関係もって準備された複数基のパラレルプロセッサ３１
ａ−３１ｎを含んでいる。これらのプロセッサ３１ａ−
ｎには検索のために特定の索引範囲を割り当てることが
出来るので、装置３０の総合的な効率および動作速度
を、単体で用いられる場合の検索アプローチに基づく従
来の分類法を超えて増加させることが可能である。
【００２３】本発明の全体的動作は図３および４のフロ
ーチャートを特に参照することによって一層理解され
る。スタート（ブロック５０）によって、指紋細目が抽
出され、データベース中の基準用指紋のそれぞれについ
て渦巻き性索引が計算され、そしてそれらの結果はブロ
ック５２中に蓄積される。その代わりに、あるいはそれ
に加えて、各基準用指紋のデジタル化影像もまた、後の
検索のために記憶すればよいが、これらの影像は、ここ
で詳細に説明するように、関連する渦巻き状についての
索引付けまたはその他の検索用索引付けと共に望ましく
は記憶されるものとする。
【００２４】ブロック５４内に示されるように、入力ま
たはサンプル指紋が入手される。ブロック５６におい
て、サンプル指紋に関し、その細目が抽出され、かつ渦
巻き性の索引が計算される。ブロック５８において検索
されることが望まれる索引値の第一領域に関して信頼性
レベルを選択すればよい。たとえば、ユーザーは一致判
明の見込みと検索の時間または出費との兼ね合いに基づ
いて信頼性レベルを選択すればよい。従って、索引値の
第一領域はサンプル指紋索引値を中心とする、あるいは
そうでなければ、それに関連する索引値の広がりを表し
得るものである。更に、比較的大きなデータベースに関
して、その領域はサンプル指紋の索引値のみであっても
よい。
【００２５】ブロック６０において、基準用指紋の第一
サブセットの細目がその入力またはサンプル指紋と照合
されて、ブロック６２において合致するか、どうかを決
定する。たとえば、もし細目合致スコアが所定のユーザ
ー選択領域内にあれば、合致を確認することが出来る。
この種の細目合致は、既に当業者によって理解されるで
あろうように、その他の従来の指紋検索の応用に際して
も広く用いられており、従って、ここでこれ以上の論述
は必要ではない。
【００２６】合致がブロック６２において確認される
と、ブロック６６で合致が示され、そしてそのプロセス
は他の検索のために反復される。ブロック６２で合致が
判明しなければ、ブロック６４において示すように、一
層広い範囲の索引値を含む第二サブセットを、更なる検
索のために選択することが出来る。本発明による索引の
望ましい特性の故で、隣接する索引は離れた索引より一
層合致をもたらし易い。
【００２７】次に、一層具体的に図４のフローチャート
ならびに図５および６を参照して、本発明の一実施態様
による渦巻き状についての索引を更に説明する。スター
トの後（ブロック７０）、指紋の一部がブロック７２に
おいて更なる分析のために選択される。図５に示すよう
に、半径ｒ１およびｒ２によって規定される輪状に形成
された部分は指紋隆起部８４の中心点８３に基づいて選
択することが出来る。指紋の中心点８３は従来のアルゴ
リズムおよびアプローチによって容易に決定することが
出来る。たとえば、米国特許第5,140,642 号および第5,
040,244 号中に記載されているアプローチを中心点を位
置決めするために利用することが出来る。
【００２８】隆起部流れ方向ベクトルはブロック７４に
おいて計算される。これらベクトルの大きさはブロック
７６において任意に計算出来、また隆起流れ方向ベクト
ルの集積はブロック８０における停止前にブロック７８
において計算され、渦巻き状についての索引を規定する
ことが出来る。渦巻き状の索引についてのより高い値は
隆起部の方向における一層の変化、すなわち一層の乱れ
パターンを示すことになる。
【００２９】渦巻き状索引についての計算は次のように
表すことが出来る。 ξ＝１／ｑ ∬Δθ（ｘ’，ｙ’）δｘδｙ ｒ１2≦ｘ’2＋ｙ’2≦ｒ２2 但し、 ξ＝渦巻き状についての索引 θ＝局部的隆起部方向の角度 ｒ１＝判定領域の内径 ｒ２＝判定領域の外径 ｑ＝指紋品質の索引＝利用可能な隆起部方向データを含
む判定領域の百分率、 そしてｘ’およびｙ’は指紋パターンの計算された中心
を生ずるために標準化された座標である。
【００３０】次に、付加的に図６の概略的に示されたグ
ラフを参照して、渦巻き状の索引およびその他類似の索
引の望ましい特性を更に説明するものとする。データベ
ースの各指紋について計算された渦巻き状についての索
引は、指紋をプロット８５によって表される単調に増加
するシーケンスにソートするために使用することが出来
る。サンプル指紋について計算された渦巻き状について
の索引は、一致する指紋が最も見つかりそうなソートさ
れたデータベース内の個所を示す。このことが、それら
の検索を第一に合致の見出される、最もそれらしい領域
に対する試みを指向させることによって検索の性能を改
良する。照合者はその検索をソートされたデータベース
内の示された個所からスタートすればよい。その所定の
細目−合致参照スコアに遭遇しないことにより示される
ように、その指紋が合致しない場合、たとえば照合者は
ソートされたデータベース内の直ぐ上および直ぐ下のそ
れらに対して試みることになる。換言すれば、その検索
を索引値の第二サブセットに拡大すればよい。これは合
致が判明するまで、あるいは合致の蓋然性が、更なる検
索が正当化されないか、または望まれない程低くなるま
で反復される。
【００３１】本発明による渦巻き状についての索引は、
効率的かつ正確な検索に関する多くの望ましい特性をも
たらす。本発明はまた、他の索引様式を意図するもので
ある。隆起部についての第二派生事項は或る索引を計算
するために利用することが出来る。あるいは交差のパタ
ーンは個人の左手および右手の指からのそれぞれの指紋
によって生成することが出来るもので、それらの交差を
一つの索引様式として利用することが出来、これは、渦
巻き状に関する索引によって例示されたように、一種類
以上の望ましい特徴を有している。
【００３２】これらの索引値は、概して単調に変化する
機能を規定するために容易にソートされることが好まし
く、それらは好ましくは概して連続的であり、また個人
の指の反復される指紋について安定である。これら索引
値はまた、望ましくは、指紋品質の劣化に関し概して増
分的に変化するものである。従って、もし、指紋が僅か
に劣化すると、その索引は比較的少量において変化する
に過ぎない。その結果、本発明による索引および検索
は、典型的な場合がそうであるように、全ての指紋が僅
かに劣化した場合には非常に有利である。そのような場
合、合致の判明について予期される信頼値に関連して検
索されるべき索引値の範囲が有利に選択され、それによ
って指紋の劣化を説明することが出来る。
【００３３】それらの索引値はまた、指紋の方位、位置
および倍率とは関わりがない。更に、基準用指紋および
サンプル指紋に関する索引値は、照合工程で生成された
指紋情報から計算可能であることが好ましい。たとえ
ば、指紋細目が照合工程において利用される場合、その
細目の抽出に関する処理もまた、本発明の渦巻き状索引
の実施態様において上記したような隆起部流れデータを
生成することが可能である。この方法による索引値は一
次元的であってよいが、二次元以上の索引様式もまた可
能である。第一サブセットにおいて、サンプル指紋を基
準用指紋と照合する工程もまた、索引付けに関して使用
される隆起部流れまたはその他の特性とは関わりない指
紋特性に基づいていてもよい。
【００３４】検索されるサンプル指紋がデータベース内
に合致を示す状況は数多くの大容量の確認および認証用
途を示している。これらの場合、ユーザーは彼自身をデ
ータベース内に登録して置き、そして承認されることを
期待する。これが、本発明による渦巻き状索引およびそ
の他の索引実施態様によって特に利益がもたらされる可
能性のあるタイプの用途である。データベース内に検索
指紋の合致が見られない事態は、包括的な検索が誰かの
別名の下における、そしてまた数多くの法律施行の記録
用途における再登録を確認するために用いられる当初の
登録状況を示している。
【００３５】図７−９を参照して、サンプル指紋に関す
る代表的な渦巻き状についての計算を更に説明する。図
７において、サンプル指紋の隆起部流れ方向ベクトルお
よびその渦巻き構成要素乱れがマトリックス８６によっ
て示されている。指の各隆起部流れセル８９中の角度を
持った線８７は隆起部方向の流れを例示している。各セ
ル８９中の数字８８はその位置における計算された水平
渦巻き構成要素を表している。同様に、図８は垂直渦巻
き構成要素を例示しており、また図９は水平および垂直
渦巻き構成要素双方を総合したものを示している。図８
および９において、類似の要素を示すためにプライムお
よびダブル・プライム記号表記がそれぞれ用いられてい
る。これらの例示されたサンプルにおいて、指紋の中心
部が用いられているが、上記したように、本発明の他の
実施態様において、指紋の中心における領域を用いなく
てもよい。
【００３６】渦巻き状に関する索引の数回のテストより
の結果は、その渦巻き状索引の利用が指紋のコールド検
索操作（cold-search operations）の性能を顕著に改良
し得ることを確認した。渦巻き状の索引は２種類の利用
可能な指紋データベースに対して試験されて、指紋合致
の目的に要求されるデータベース検索の性能を改良する
ための索引の能力を決定した。
【００３７】第一のデータベースは超音波指紋スキャナ
ーからのライブ−スキャン（live-scan ）指紋から成っ
ている。このデータベースは、各指についての渦巻き状
値の平均値に基づいてソートされた順序で示された図１
０のプロット９１を規定する四角および菱形により例示
された各指の２種類の代表的影像と共に１０３種類の指
に関するデータを含んでいた。渦巻き状に関するアルゴ
リズムが、隆起部流れの円滑化を伴わずに用いられ、そ
して全ての指紋は約５−１５％の隆起部流れセル中間体
を有していた。この第一データベースに関して、その性
能分析は次のことを示している： １．検索指紋がこのデータベース内に合致を示す場合、
包括的検索を超える１５乃至１の平均性能改良点。 ２．合致が存在しない信頼性９９％に関する包括的検索
を超える５乃至１の性能改良点。 第二データベースは各５個のサンプル影像を有する８１
種類の指からのライブ・スキャン指紋から構成される。
このデータはソートされ、そして各垂直線に沿うそれぞ
れの幾何学的形状によって表される各指についての５種
類の影像に関する索引値と共に図１１のプロット９２に
よって例示されている。このデータベースについての性
能分析は次のことを示している： １．検索指紋がこのデータベース内に合致を示す場合、
包括的検索を超える１０乃至１の平均性能改良点。 ２．合致が存在しない信頼性９５％に関する包括的検索
を超える３乃至１の性能改良点。 複数種類の基準用指紋を検索し、かつ調査して、サンプ
ル指紋が基準用指紋の一つと合致するかどうかを決定す
る方法は、指紋の特徴に基づいて基準用指紋およびサン
プル指紋についての各索引値と共に概して平均的に分布
しており、かつ連続的な比較的多くの個体数に及ぶ索引
値を決定する工程と、サンプル指紋の索引値に関する第
一領域内に索引値を有する基準用指紋の第一サブセット
を選択する工程と、サンプル指紋を基準用指紋の第一サ
ブセットの各指紋と照合して、そのサンプル指紋と基準
用指紋の一つとの間に一致があるかどうかを確定し、一
方、そのサンプル指紋を基準用指紋の全てと照合する必
要はない工程とを含んでいる。基準用指紋およびサンプ
ル指紋について索引値を確定する工程は好ましくは、指
紋の隆起部流れの曲率に基づく同一性を確認することを
含んで成る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本装置の一実施態様を示す概略ブロック図であ
る。
【図２】本装置の他の実施態様の一部を示す概略ブロッ
ク図である。
【図３】本方法の一部を例示するフローチャートであ
る。
【図４】本方法の他の一部を例示するフローチャートで
ある。
【図５】一実施態様におけるような指紋の部分を示す概
略平面図である。
【図６】一実施態様における渦巻き状についての索引値
に関する概略の理論的グラフである。
【図７】サンプル指紋の隆起部流れ方向ベクトルおよび
それらの水平方向構成要素についてのグラフである。
【図８】サンプル指紋の隆起部流れ方向ベクトルおよび
それらの垂直方向構成要素についてのグラフである。
【図９】サンプル指紋の隆起部流れ方向ベクトルおよび
それらの全体的な隆起部流れ構成要素についてのグラフ
である。
【図１０】具体例中で説明したようなデータベースにに
関する渦巻き状についての索引値を示すグラフである。
【図１１】具体例中で説明したようなデータベースにに
関する渦巻き状についての索引値を示すグラフである。
【符号の説明】
２２…指紋センサ ２３…細目抽出装置 ２４…渦巻き性索引装置 ２５…検索された基準用指紋データベース ２６…信頼性レベルおよび索引範囲セレクタ ２７…索引範囲用細目コンパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョーン シー．シュミット アメリカ合衆国，フロリダ州 32903，イ ンディアランティック，リオ パルマ ド ライヴ 3068 (72)発明者 マーク イー．ボス アメリカ合衆国，フロリダ州 32904，ウ エストメルバーン，オレンジヴュー ドラ イヴ 6001

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数種類の基準用指紋を検索および調査
    して、サンプル指紋が基準用指紋の一つと合致するかど
    うかを決定する方法において、 少なくとも１種類の所定の指紋特性に基づいて基準用指
    紋およびサンプル指紋についての各索引値と共に比較的
    多くの個体数に亘り概して平均的に分布している索引値
    を確定する工程と、 サンプル指紋の索引値に関する第一領域内に索引値を有
    する基準用指紋の第一サブセットを選択する工程と、 サンプル指紋を基準用指紋の第一サブセットの各指紋と
    照合して、そのサンプル指紋と基準用指紋の一つとの間
    に一致があるかどうかを確認する工程とを含んで構成さ
    れることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 少なくとも１種類の所定の指紋特性に基
    づいて基準用指紋およびサンプル指紋についての各索引
    値と共に比較的多くの個体数に亘り概して平均的に分布
    している索引値を確定する工程と、 サンプル指紋の索引値に関する第一領域内に索引値を有
    する基準用指紋の第一サブセットを検索するために選択
    する工程とを含んで構成されることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 基準用指紋およびサンプル指紋について
    索引値を確定する工程が、比較的多くの個体数に亘りこ
    の種の索引値が概して単調に変化する関数となるように
    確定され、かつソートすることを含んで成る請求項１ま
    たは２記載の方法。
  4. 【請求項４】 基準用指紋およびサンプル指紋について
    索引値を確定する工程が、比較的多くの個体数に亘りこ
    の種の索引値が概して連続的であるように確定されるこ
    とを含んで成る請求項１乃至３のいずれかに記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 基準用指紋およびサンプル指紋について
    索引値を確定する工程が、指紋品質の劣化に関連して概
    して増分的に変化するようにこの種の索引値を確定する
    ことを含んで成る請求項１乃至４のいずれかに記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 基準用指紋およびサンプル指紋について
    索引値を確定する工程が、指紋の方位、位置および倍率
    とは概して関わりのないようにこの種の索引値を確定す
    ることを含んで成る請求項１乃至５のいずれかに記載の
    方法。
  7. 【請求項７】 基準用指紋の第一のサブセットを選択す
    る工程が、そのサンプル指紋を基準用指紋の第一サブセ
    ット内に位置づけるための予期される信頼度に基づく同
    一性を選択することを含んで成る請求項１乃至６のいず
    れかに記載の方法。
  8. 【請求項８】 基準用指紋およびサンプル指紋について
    索引値を確定する工程が、指紋の隆起部流れ特性に基づ
    くこの種の索引値を確認することを含んで成る請求項１
    乃至７のいずれかに記載の方法。
  9. 【請求項９】 基準用指紋およびサンプル指紋について
    索引値を確定する工程が、各指紋の中心を確定する工程
    と、 中心に対するその指紋の所定部分を選択する工程と、 各指紋の所定部分に関する隆起部方向ベクトルの変化率
    についての集積を計算する工程とを含んで成る請求項１
    乃至８のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項１０】 複数個の基準用指紋を索引付けし、か
    つ検索してサンプル指紋が基準用指紋の一つと合致する
    かどうかを確定するための装置において、 少なくとも一種類の所定の指紋特性に基づいて基準用指
    紋およびサンプル指紋を、概して平均に比較的多くの個
    体数に分布している索引値と共に確定するための検索手
    段と、 サンプル指紋の索引値に関連する第一範囲内に索引値を
    有する基準用指紋の第一サブセットを選択するための選
    択手段と、 サンプル指紋を基準用指紋の第一サブセットの各指紋と
    照合して、そのサンプル指紋と基準用指紋の一つとの間
    に一致があるか、どうかを確定するための照合手段とを
    含んで成ることを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 前記検索手段は、比較的多くの個体数
    に亘りこの種の索引値が実質的に単調に変化する関数と
    なるように確定され、かつソートするための手段を含ん
    で成る請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記検索手段は、比較的多くの個体数
    に亘り基準用指紋およびサンプル指紋の索引値が概して
    連続的であるように確定される手段を含んで成る請求項
    １０または１１記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記検索手段は、基準用指紋およびサ
    ンプル指紋の索引値が前記照合手段により利用するため
    に形成された情報から計算可能であるように確定される
    手段を含んで成る請求項１０乃至１２のいずれかに記載
    の装置。
  14. 【請求項１４】 前記選択手段は、サンプル指紋を基準
    用指紋の第一サブセット内に位置づけるための予期され
    る信頼度に基づく基準用指紋の第一サブセットを選択す
    るため、そしてサンプル指紋の細目を基準用指紋の第一
    サブセットの各指紋の細目と照合するための手段を含ん
    で成る請求項１０記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記選択手段が、基準用指紋の第一サ
    ブセットに対する照合において、合致が確認されなけれ
    ば、第一範囲より広い第二範囲の索引値を有する基準用
    指紋についての第二サブセットを選択するための手段を
    更に含んで成る請求項１４記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記検索手段が、指紋の隆起部流れの
    曲率に基づいて基準用指紋およびサンプル指紋について
    索引値を確定するための手段を含んで成る請求項１０乃
    至１５のいずれかに記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記検索手段が、 各指紋の中心を確定するための中心確定手段と、 その中心に関連する指紋の所定部分を選択するための部
    分選択手段と、 各指紋のその所定部分について隆起部方向ベクトルの変
    化率の大きさの集積を計算するための計算手段とを含ん
    で成る請求項１６記載の装置。
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