JPS6329888A - Feature extracting device for finger print - Google Patents
Feature extracting device for finger printInfo
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- JPS6329888A JPS6329888A JP61171768A JP17176886A JPS6329888A JP S6329888 A JPS6329888 A JP S6329888A JP 61171768 A JP61171768 A JP 61171768A JP 17176886 A JP17176886 A JP 17176886A JP S6329888 A JPS6329888 A JP S6329888A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
この発明は、指紋の照合を簡単に行わせるようにする指
紋の特徴抽出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fingerprint feature extraction device that facilitates fingerprint verification.
入室管理手段として、指紋を鍵として使用することが考
えられている。このような入室管理等に使用される指紋
の照合装置としては、指紋画像に基づいて、各個人の情
報を表現するようになる指紋特徴点を抽出することが必
要不可欠となる。この特徴点としては、指紋の隆線の端
点や分岐点が使用されるものである。The use of fingerprints as a key is being considered as a means of controlling entry. As a fingerprint verification device used for such room entry management, etc., it is essential to extract fingerprint minutiae that represent information about each individual based on a fingerprint image. The end points and branch points of the ridges of the fingerprint are used as the minutiae.
一般的に、入室管理を実行するような場合、画像読み取
り装置によって入室しようとする人の指紋画像を読み取
るようになるものであるが、この指紋画像を充分にクリ
アな状態で読み取ることは困難であり、入力指紋画像に
「にじみ」や「かすれ」が存在するのが通常である。Generally, when performing room entry control, an image reading device is used to read the fingerprint image of the person attempting to enter the room, but it is difficult to read this fingerprint image in a sufficiently clear state. There is usually "bleeding" or "fading" in the input fingerprint image.
指紋入力画像の通常の処理手段としては、入力された画
像情報を2値化、さらに細線化し、このようにして得ら
れた細線化画像(骨格化画像)の端点および分岐点を抽
出するようになるものであるが、場合上記「にじみ」や
「かすれ」によって、本来の端点や分岐点による特徴点
以外の「疑似特徴点」が多数得られるようになってしま
う。The usual processing means for fingerprint input images is to binarize the input image information, further thin the line, and extract end points and branch points of the thin line image (skeletalized image) thus obtained. However, due to the above-mentioned "bleeding" and "blurring", many "pseudo minutiae" other than the original minutiae points due to end points and branch points are obtained.
したがって、このような状態では精度の高い指紋照合が
実行できないものであり、指紋照合の精度を向上させる
ためには、何等かの手段によって、上記疑似特徴点を除
去するようにしなければならない。Therefore, highly accurate fingerprint matching cannot be performed in such a state, and in order to improve the accuracy of fingerprint matching, it is necessary to remove the pseudo minutiae points by some means.
このような疑似特徴点の除去手段としては、例えば特開
昭59−144982号公報に示されるように、指紋の
隆線側を細線化した画像(山画像)と、上記隆線以外を
細線化して表現される画像(谷画像)を用い、特徴点を
除去する方法が考えられている。しかし、このような手
段では、山画像および谷画像それぞれの画像において、
端点および分岐点の画点を検出する必要があるものであ
り、複雑な手数と共に多くの処理時間を必要とするもの
であった。As a method for removing such pseudo minutiae, for example, as shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-144982, an image in which the ridge side of a fingerprint is thinned (mountain image) and a thinning in other than the ridges are used. A method has been considered in which feature points are removed using an image (valley image) expressed as a valley image. However, with such means, in each image of a mountain image and a valley image,
It is necessary to detect pixel points at end points and branch points, which requires complicated steps and a lot of processing time.
[発明が解決しようとする問題点]
この発明は上記のな点に鑑みなされたもので、充分に簡
単な手段によって入力指紋の特徴点の抽出が実行される
ようにするものであり、上記のようにな入室管理はもと
より、車両用のキーレスシステムとしても効果的に利用
できるようにする指紋の特徴抽出装置を提供しようとす
るものである。[Problems to be Solved by the Invention] This invention has been made in view of the above-mentioned points, and aims to extract minutiae of an input fingerprint by a sufficiently simple means. The present invention aims to provide a fingerprint feature extraction device that can be effectively used not only for room entry management, but also as a keyless system for vehicles.
[問題点を解決するための手段]
すなわち、この発明に係る指紋の特徴抽出装置にあって
は、入力された指紋画像から指紋隆線に対応する山画像
、および上記隆線以外の部分に対応する谷画像を作製し
、この山画像および谷画像のそれぞれ端点を特徴点とし
て抽出させるようにする。この場合、上記抽出された端
点から骨格線に沿って特定される区間を求め、その特定
される区間で新たな端点あるいは分岐点が検出されたよ
うな場合には、上記端点を疑似特徴点と判定する。[Means for Solving the Problems] That is, in the fingerprint feature extraction device according to the present invention, mountain images corresponding to fingerprint ridges and portions other than the ridges are extracted from an input fingerprint image. A valley image is created, and the end points of each of the mountain image and valley image are extracted as feature points. In this case, a section specified along the skeleton line is determined from the end points extracted above, and if a new end point or branch point is detected in the specified section, the end point is treated as a pseudo feature point. judge.
そして、この疑似特徴点を除く山画像および谷画像それ
ぞれの端点からなる特徴点を登録パターンと対比するよ
うにしている。ここでこの装置を特に車両用に使用する
場合には、指紋入力操作に対応して動作されるスイッチ
手段を設け、このスイッチ手段からの信号に基づいて、
指紋入力操作時にのみ、上記画像入力手段、さらに特徴
点検出動作部分に、車載のバッテリから電源を供給する
ようにしているものである。Then, feature points consisting of end points of each of the mountain image and the valley image excluding the pseudo feature points are compared with the registered pattern. Here, when this device is used particularly for a vehicle, a switch means operated in response to a fingerprint input operation is provided, and based on a signal from this switch means,
Only during the fingerprint input operation, power is supplied from the vehicle-mounted battery to the image input means and further to the feature point detection operation section.
[作用コ
上記のような指紋の特徴抽出装置にあっては、指紋の隆
線に対応する山画像の分岐点が谷画像の端点に対応する
ものであり、さらに谷画像の分岐点が山画像の端点に相
当するものであることに着目し、これらの分岐点を検出
せずに比較的簡単に抽出できるようになる端点のパター
ンによって指紋照合動作が実行できるようになる。つま
り、入力画像の中に含まれる疑似画像に基づき検出され
るようになる端点は、その端点からの骨格線に沿って特
定される区間内で他の端点若しくは分岐点の存在を確認
することによって、疑似特徴点であるか否かを判別でき
るようになっている。したがって、分岐点に基づく疑似
特徴点の判別が不要となり、特徴点パターンが簡単に抽
出されるようになり、精度の良い指紋照合が短い処理時
間で効果的に実行されるようになるものである。[Operation] In the fingerprint feature extraction device as described above, the branch points of the mountain image corresponding to the ridges of the fingerprint correspond to the end points of the valley image, and furthermore, the branch points of the valley image correspond to the end points of the valley image. The fingerprint matching operation can be performed using a pattern of end points that can be extracted relatively easily without detecting these branch points. In other words, endpoints that are detected based on pseudo images included in the input image are determined by checking the existence of other endpoints or branching points within the section specified along the skeleton line from the endpoint. , it is possible to determine whether the point is a pseudo feature point or not. Therefore, it is no longer necessary to discriminate pseudo minutiae based on branch points, minutiae patterns can be easily extracted, and highly accurate fingerprint matching can be performed effectively in a short processing time. .
また、車両用に鍵に代用する手段として、この装置が使
用されるような場合には、指紋照合動作時にのみ容量に
限界のある車載バッテリ電源が有効に使用されるもので
あり、例えばドアの解錠手段として効果的に使用できる
ものである。In addition, when this device is used as a means to replace a vehicle key, the vehicle's on-board battery power supply, which has a limited capacity, is effectively used only during the fingerprint verification operation, for example, when the device is installed on a door. It can be effectively used as an unlocking means.
[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。[Embodiments of the invention] Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
この実施例は、例えば自動車においてキーを使用するこ
となく施錠したドアを開くことができるようにするキー
レスエントリーシステムに適用した場合の例を示してい
るもので、指紋模様を読み取る指紋画像読取り装置1[
は、ドアの例えば取って部分に設けられるものである。This embodiment shows an example in which it is applied to a keyless entry system that allows a car to open a locked door without using a key. [
is installed, for example, at the handle part of the door.
この画像読取り装置11の構成は後述するものであるが
、この画像読取り装置11からは指紋の隆線の模様に対
応する画像情報が読み出されるもので、この画像情報は
A/D変換器12でディジタル画像データに変換され、
この画像データは画像メモリ13に記憶させるようにす
る。そして、この画像メモリ13に記憶された画像デー
タが、指紋の特徴点の抽出動作、さらに照合動作を実行
するマイクロコンピュータ14に供給されるようにする
。The configuration of this image reading device 11 will be described later, but image information corresponding to the ridge pattern of a fingerprint is read out from this image reading device 11, and this image information is read out by an A/D converter 12. converted to digital image data,
This image data is stored in the image memory 13. Then, the image data stored in the image memory 13 is supplied to the microcomputer 14 which executes the operation of extracting the minutiae of the fingerprint and the operation of matching.
このマイクロコンピュータ14には、登録されている指
紋の特徴点を記憶設定したEEPROM15からの登録
パターンデータが供給されるようになっているものであ
り、さらに上記特徴点抽出および照合動作を行わせるた
めのプログラムデータ等を記憶するROM1B、および
演算過程で使用されるデータ等を記憶するRAM17が
設けられている。The microcomputer 14 is supplied with registered pattern data from an EEPROM 15 in which minutiae points of registered fingerprints are stored and set, and is further configured to carry out the above-mentioned minutiae extraction and verification operations. A ROM 1B that stores program data and the like, and a RAM 17 that stores data and the like used in the calculation process are provided.
そして、上記マイクロコンピュータ14で入力指紋デー
タが登録データと一致したと判定した場合には、インタ
フェース18を介して信号が出力され、リレー等のスイ
ッチ回路19を介して、この車両に搭載されているバッ
テリ電源20からの電力を、ドアのアンロック制御を実
行させるアクチュエータ21に供給し、ドアの解錠動作
が実行されるようにする。When the microcomputer 14 determines that the input fingerprint data matches the registered data, a signal is outputted via the interface 18, and via a switch circuit 19 such as a relay, Electric power from the battery power source 20 is supplied to an actuator 21 that performs door unlock control, so that the door unlocking operation is performed.
また、指紋検出動作を実行する画像読取り装置11に関
連して、指を所定の場所にセットした際に作動されるよ
うにするタッチセンサ22が設定されているものであり
、このセンサ22からの検出信号は検出処理回路23で
所定の動作指令信号に変換される。そして、このタッチ
センサ22からの検出信号に基づく指令信号は、リレー
等によって構成されるスイッチ回路24を動作させ、上
記バッテリ電源20らの電力を定電圧電源25に供給し
て、所定の電圧の電源電圧が発生されるようにする。こ
の定電圧電源25は、上記マイクロコンピュータを含む
指紋読取り処理部、さらに指紋を読取る際に指先を照明
するランプ2Bに動作電源を供給するようになるもので
ある。Further, in connection with the image reading device 11 that performs the fingerprint detection operation, a touch sensor 22 is set which is activated when a finger is placed in a predetermined place. The detection signal is converted into a predetermined operation command signal by the detection processing circuit 23. A command signal based on the detection signal from the touch sensor 22 operates a switch circuit 24 composed of a relay or the like, and supplies power from the battery power supply 20 to the constant voltage power supply 25 to obtain a predetermined voltage. Make sure that the power supply voltage is generated. This constant voltage power supply 25 supplies operating power to the fingerprint reading processing section including the microcomputer, as well as the lamp 2B that illuminates the fingertip when reading a fingerprint.
上記バッテリ電[20は、イグニッションスイッチ27
を介して、この図では示されないスタータ等を含むエン
ジン動作回路等に供給される。また上記マイクロコンピ
ュータ14には、適宜操作指令を入力する、例えば指紋
登録指令を人力するための操作部28からの操作指令信
号が入力されるようになっている。The battery charger [20 is the ignition switch 27
It is supplied to an engine operating circuit, etc., including a starter, etc., which are not shown in this figure. Further, the microcomputer 14 is configured to receive an operation command signal from an operation section 28 for inputting an appropriate operation command, for example, for manually inputting a fingerprint registration command.
第2図は指紋画像読取り装置11部分の具体的な構成例
を示すもので、指紋検出面はプリズム31によって構成
されている。そして、このプリズム3Iの1つの面に指
紋を検出しようとする指先32が押付は設定されるよう
にしている。このプリズム31部分には、検出部となる
プリズム31面の汚れ防止、および指32のガイドを兼
用するようにしたカバー33が設けられている。FIG. 2 shows a specific example of the configuration of the fingerprint image reading device 11, in which the fingerprint detection surface is constituted by a prism 31. The fingertip 32 on which a fingerprint is to be detected is pressed against one surface of the prism 3I. This prism 31 portion is provided with a cover 33 which serves both to prevent the surface of the prism 31 serving as a detection portion from becoming dirty and to serve as a guide for the finger 32.
上記プリズム31には、ランプ26からの光線をレンズ
系34、スリット35等を介して平行光線とし、ミラー
3Bを介して入力されるようにして、設定された指先3
2の指紋面を照射するようにしている。The light beam from the lamp 26 is converted into parallel light beams through a lens system 34, a slit 35, etc., and is input to the prism 31 via a mirror 3B.
The second fingerprint surface is illuminated.
また、このように照明された指先32の指紋面の映像は
、ミラー37およびレンズ系38を介してCCD等の撮
像部39に導かれ撮像されるもので、CCDインタフェ
ース回路40を介して上記指紋の隆線に対応する画像情
報が出力されるようになるものである。Further, the image of the fingerprint surface of the fingertip 32 illuminated in this way is guided to an imaging unit 39 such as a CCD via a mirror 37 and a lens system 38 and is imaged. Image information corresponding to the ridges is output.
ここで、上記プリズム11の検出面に対応する部分には
、指先32がカバー33内に挿入された際に接触され、
操作されるようにしたタッチセンサ22が設けられてい
る。Here, the portion of the prism 11 corresponding to the detection surface is contacted when the fingertip 32 is inserted into the cover 33,
A touch sensor 22 is provided to be operated.
このように構成される装置にあっては、まず指紋の登録
が実行されるものであるが、この登録作業ではまず画像
読取り装置11のカバー32で囲まれたプリズム31の
検出面部分に、登録しようとする指紋が存在する指先3
3を設定する。このように指先を設定するとタッチセン
サ22でこの指先の存在が検出されるようになり、スイ
ッチ回路24がオンされて定電圧電源25にバッテリ電
源20が接続されるようになる。すなわち、ランプ26
が点灯され、マイクロコンピュータ14を含む指紋特徴
検出動作を実行する部分に電源が供給設定され、動作状
態とされるようになるもので、プリズム31の検出面に
設定された指先32の指紋の映像がCCD撮像部39で
撮像されるようになる。この場合、タッチセンサ22か
らの検出信号の供給される検出処理回路23にありでは
、タッチセンサ22からの検出信号が立上がってから所
定の時間範囲でスイッチ−回路24をオン制御するもの
で、指紋の映像が読み取られるに必要な時間範囲で、上
記画像読取り装置11さらにマイクロコンピュータ14
部分が動作状態に設定されるものである。In the device configured as described above, fingerprint registration is first performed. Fingertip 3 where the fingerprint you are trying to print exists
Set 3. When the fingertip is set in this manner, the presence of the fingertip is detected by the touch sensor 22, the switch circuit 24 is turned on, and the battery power source 20 is connected to the constant voltage power source 25. That is, lamp 26
is turned on, power is supplied to the part that executes the fingerprint feature detection operation, including the microcomputer 14, and the part is set to be in an operating state. comes to be imaged by the CCD imaging section 39. In this case, the detection processing circuit 23 to which the detection signal from the touch sensor 22 is supplied turns on the switch circuit 24 within a predetermined time range after the detection signal from the touch sensor 22 rises. Within the time range necessary for the fingerprint image to be read, the image reading device 11 and the microcomputer 14
The part is set to an operational state.
上記画像読取り装置11部で読み取られた指紋の隆線に
対応する映像に基づく画像情報は、A/D変換器12で
ディジタル画像データに変換されて画像メモリ13に記
憶される。Image information based on the image corresponding to the ridges of the fingerprint read by the image reading device 11 is converted into digital image data by the A/D converter 12 and stored in the image memory 13.
このような状態で操作部28に設定されている登録ボタ
ンを操作すると、この操作部28からの指令によって、
マイクロコンピュータ14は上記画像メモリ13に格納
されている指紋画像データを読み込み処理し、この指紋
画像の特徴点のパターンをEEFROM15に格納する
ようになる。そして、このEEPROM15には、例え
ばこの車両を使用するようになる複数の人の指紋が適宜
登録設定されるようになるものである。If you operate the registration button set on the operation unit 28 in this state, the command from the operation unit 28 will cause the
The microcomputer 14 reads and processes the fingerprint image data stored in the image memory 13, and stores the pattern of minutiae of this fingerprint image in the EEFROM 15. In this EEPROM 15, for example, the fingerprints of a plurality of people who will be using this vehicle are appropriately registered and set.
このように指紋登録が完了した状態で、この車両を使用
する人がその指先を指紋画像読取り装置11の所定の部
分に設定すれば、その指紋が上記登録時と同様に読み取
られて画像メモリ13に格納されるようになる。マイク
ロコンピュータ14では上記登録時と同様に指紋処理を
実行し、上記人力指紋の特徴点パターンとEEPROM
15に格納されている特徴パターンとを順次照合するよ
うになる。With the fingerprint registration completed in this way, if the person using the vehicle places his or her fingertip on a predetermined part of the fingerprint image reading device 11, the fingerprint will be read in the same manner as the registration described above and stored in the image memory 13. will be stored in . The microcomputer 14 executes fingerprint processing in the same manner as at the time of registration, and stores the minutiae pattern of the human fingerprint and the EEPROM.
The feature patterns stored in 15 are sequentially compared.
そして、上記入力指紋の特徴パターンに一致する特徴パ
ターンの登録があることが確認されたならば、マイクロ
コンピュータ14はインタフェース18に出力を発生し
、スイッチ回路19をオンして、ドアのアンロック作業
を実行させるようになるものである。If it is confirmed that a feature pattern matching the feature pattern of the input fingerprint is registered, the microcomputer 14 generates an output to the interface 18, turns on the switch circuit 19, and performs the door unlocking operation. This will enable the execution of the following.
すなわち、利用者は指を指紋画像読取り装置11の読み
取り部に、軽くタッチするような状態で設定するだけで
、この自動車のドアが解錠されるものであり、またこの
際に確実に個人が識別されているものであるため、盗難
防止等の効果も発揮されるようになるものである。In other words, the user simply lightly touches the reading section of the fingerprint image reading device 11 with his or her finger to unlock the car door, and at this time, it is ensured that the individual is not identified. Since it is identified, it also has the effect of preventing theft.
指紋の特徴点について以下に説明する。第3図の(A)
は入力される指紋の映像の例を示しているもので、この
画像は画像メモリに入力された指紋画像を適当な閾値で
2値化した2値画像である。The minutiae of a fingerprint will be explained below. (A) in Figure 3
1 shows an example of an input fingerprint image, and this image is a binary image obtained by binarizing the fingerprint image input to the image memory using an appropriate threshold value.
このような(A)図の指紋映像からは、この指紋の隆線
に対応する第3図(B)に示すような山画像が骨格線と
して得られるようになる。そして、この山画像が読取り
画像データとして使用されるようになる。また、上記隆
線ではない部分を骨格線として抽出すると、隆線相互間
の谷部分に対応して第3図(C)で示すような谷画像と
して得られるようになる。From the fingerprint image shown in FIG. 3A, a mountain image as shown in FIG. 3B, which corresponds to the ridges of the fingerprint, can be obtained as skeleton lines. This mountain image is then used as read image data. Furthermore, if the portions that are not ridges are extracted as skeleton lines, a valley image as shown in FIG. 3(C) will be obtained corresponding to the valley portions between the ridges.
この第3図は疑似画像の存在しない場合を示しているも
ので、(A)図で示した指紋隆線の映像では、alで示
す端点、およびa2で示す分岐点が、照合に使用される
特徴点となるものである。This figure 3 shows the case where there is no pseudo image, and in the image of the fingerprint ridge shown in figure (A), the end point indicated by al and the branch point indicated by a2 are used for matching. This is a feature point.
ここで、第3図の(A)図で示した指紋の隆線の映像か
ら、(B)図および(C)図で示す山画像および谷画像
を得る手段は、例えばヒルドリッチ(Hl1dlltc
h)法等の手段が知られているものであり、画像メモリ
13に記憶された指紋画像データに基づいて作製される
ものである。Here, the means for obtaining the mountain and valley images shown in FIGS. 3B and 3C from the image of the fingerprint ridge shown in FIG.
h) Methods such as the method are known and are produced based on the fingerprint image data stored in the image memory 13.
そして、上記第3図の(B)および(C)で示した山画
像および谷画像をみると、上記特徴点a1およびa2は
、それぞれ山画像の端点b1および谷画像の端点C1と
して表現されるようになるものであり、指紋映像の特徴
点となる端点および分岐点は、それぞれ山画像および谷
画像の端点として表現されるようになる。Looking at the mountain images and valley images shown in (B) and (C) in FIG. 3 above, the feature points a1 and a2 are expressed as the end point b1 of the mountain image and the end point C1 of the valley image, respectively. The end points and branch points, which are the feature points of the fingerprint image, are expressed as the end points of the mountain image and the valley image, respectively.
第4図乃至第8図はそれぞれ疑似特徴点の例を示してい
るもので、それぞれ(A)図は山画像を示し、(B)図
は上記(A)図に対応する谷画像を示している。そして
、第4図は山画像で「ひげ」が存在している場合を示し
、第5図および第6図の場合は小さな線分が画像の一部
に疑似画像として現れた場合を、第7図および第8図は
「わたり」が疑似画像としてできた場合をそれぞれ示し
ている。そして、これらの図から明らかなように、第4
図の「ひげ」の場合を除き、山画像あるいは谷画像にお
いて全て2つの端点が近接して存在するようになる。す
なわち、2つの端点が近接して存在するような場合には
、この端点が疑似特徴点であるとして除去するようにす
ればよい。しかし、真実の特徴点が近接して存在したよ
うな場合には、この真実の特徴点も除去されてしまう。Figures 4 to 8 each show examples of pseudo feature points, with Figure (A) showing a mountain image and Figure (B) showing a valley image corresponding to Figure (A) above. There is. Figure 4 shows the case where a "beard" exists in the mountain image, and Figures 5 and 6 show the case where a small line segment appears as a pseudo image in a part of the image. The figure and FIG. 8 respectively show cases where "crossing" is created as a pseudo image. And, as is clear from these figures, the fourth
Except for the case of the "whisker" in the figure, two end points are located close to each other in all mountain images or valley images. That is, if two end points exist close to each other, these end points may be removed as pseudo feature points. However, if true minutiae exist close to each other, the true minutiae will also be removed.
このため、例えば第5図で示しているように、山画像に
おいて検出された端点5aから骨格線に沿って数点トレ
ースしこの端点の方向りを求め、上記端点5aより上記
水められた方向に沿って特定される区間として破線で示
すようなマスク41を設定し、このマスク41内に他の
新たな端点が存在するか否かを判断して、他の端点5b
が存在した場合には、これを疑似特徴点と判断するよう
にすればよい。尚、このマスク41は方向りに沿う領域
で、端点5aを中心として両側に広がる特定の近傍区間
の領域を示している。For this reason, as shown in FIG. 5, for example, by tracing several points along the skeleton line from the end point 5a detected in the mountain image and finding the direction of this end point, from the end point 5a, A mask 41 as shown by a broken line is set as a section specified along
If this exists, it may be determined that this is a pseudo feature point. Note that this mask 41 is a region along the direction, and indicates a region of a specific neighborhood section that extends on both sides centering on the end point 5a.
また、第4図で示されるような「ひげ」を除去するため
には、上記同様に山画像における端点4aよりこの「ひ
げ」の骨格線をトレースするようにすると、その途中で
分岐点4bが現れるようになる。In addition, in order to remove the "whiskers" as shown in FIG. 4, if you trace the skeleton line of the "whiskers" from the end point 4a in the mountain image in the same way as above, a branching point 4b will be found in the middle. It begins to appear.
したがって、この分岐点4bが現れた段階でこの端点は
疑似特徴点であると判断して、これを除去することがで
きるものである。また、第8図で示された「わたり」を
除去する場合は、谷画像において検出された端点8aか
ら骨格線に沿ってトレースし、この端点の方向りを求め
る。そして、上記端点8aから方向りに沿ってマスク4
1を設定し、このマスク41内に他の端点8bが存在す
ると判断されたときに、これを疑似特徴点として判定す
るようにすればよいものである。Therefore, when this branch point 4b appears, it is possible to determine that this end point is a pseudo feature point and remove it. In addition, when removing the "crossing" shown in FIG. 8, the direction of this end point is determined by tracing along the skeleton line from the end point 8a detected in the valley image. Then, the mask 4 is moved along the direction from the end point 8a.
1, and when it is determined that another end point 8b exists within this mask 41, it may be determined as a pseudo feature point.
第6図および第7図においてBaおよび7aはそれぞれ
検出された端点てあり、6bおよび7bはそれぞれマス
ク41内に存在する他の端点を示している。In FIGS. 6 and 7, Ba and 7a indicate detected end points, respectively, and 6b and 7b indicate other end points existing within the mask 41, respectively.
このように山画像と谷画像のいずれか一方で検出された
端点(4a、 5a、 6as 7a、 8a)から、
骨格線に沿って特定される区間内に他の端点(5b、
6b。From the end points (4a, 5a, 6as 7a, 8a) detected in either the mountain image or the valley image in this way,
Other endpoints (5b,
6b.
7b、 8b)若しくは分岐点4bの存在すると、この
検出された端点が疑似特徴点として判断できるようにな
る。このとき、山画像あるいは谷画像の一方で、上記疑
似特徴点に対応して存在する分岐点(5a、 5d、
Be、 6d、 78% 7d、 8c、 8d)につ
いては、同等判定処理をすることが不要であり、したが
ってこれに対応する分岐点の座標を検出することと、こ
の分岐点に基づく疑似特徴点の判断が不要となるもので
あって、この判定処理速度が効果的に向上されるもので
ある。7b, 8b) or the branch point 4b, this detected end point can be determined as a pseudo feature point. At this time, branch points (5a, 5d, 5d,
Be, 6d, 78% 7d, 8c, 8d), it is not necessary to perform equivalence judgment processing, and therefore it is necessary to detect the coordinates of the corresponding branching point and to create pseudo feature points based on this branching point. This eliminates the need for judgment and effectively improves the processing speed of this judgment.
ここで、上記のような山画像および春画像から端点を検
出する手段としては、第9図(A)乃至(C)にそれぞ
れ例示するように、例えば「3×3」のマスクによって
、数値「1」の並びの方向を設定した多数の端点パター
ンを用意し、このようなマスクを逐次全画面にかけるこ
とによって検出できるものである。Here, as a means for detecting the end points from the mountain image and the spring image as described above, as illustrated in FIGS. This can be detected by preparing a large number of end point patterns in which the direction of arrangement of "1" is set and sequentially applying such a mask to the entire screen.
第10図は上記のような疑似特徴点を除去するための、
マイクロコンピュータ14における処理の流れを示して
いるもので、まずステップ101で山画像の端点を検出
し、次いでステップ102で春画像の端点を検出する。Figure 10 shows how to remove pseudo feature points as described above.
This shows the flow of processing in the microcomputer 14. First, in step 101, the end points of the mountain image are detected, and then in step 102, the end points of the spring image are detected.
そして、次のステップ103でまず山画像の端点座標を
検出させる。Then, in the next step 103, the end point coordinates of the mountain image are detected.
このようにして山画像の端点座標が、求められたならば
、次ぎの山画像の疑似端点処理過程200に入るもので
、この処理過程200にあっては、まずステップ104
で上記検出された第1の端点より骨格線に沿って数点ト
レースする。このようにしてトレースした結果、このト
レースした骨格線上に分岐点が存在するか否かを、次ぎ
のステップ105で監視するようになるもので、このス
テ105で分岐点の存在が判定された場合には、ステッ
プ10Bに進んで、処理中の第1の端点は疑似特徴点で
あると認定する。また、ステップ105で分岐点が存在
しないと判定された場合には、ステップ107で上記端
点とトレース後の上記端点よりの方向りを算出する。Once the coordinates of the end points of the mountain image have been obtained in this way, the next step 200 is to process the pseudo end points of the mountain image.
Then, several points are traced along the skeleton line from the first end point detected above. As a result of tracing in this way, whether or not a branch point exists on the traced skeleton line is monitored in the next step 105. If the existence of a branch point is determined in step 105, In this case, the process proceeds to step 10B, in which the first end point being processed is recognized as a pseudo minutiae. If it is determined in step 105 that there is no branch point, then in step 107 the end point and the direction from the end point after tracing are calculated.
ステップ108では、上記方向りの方向に所定のマスク
を設定し、このマスク内に他の端点が存在するか否かを
判定する。そして、他の端点が存在すると判定されたな
らば上記ステップ106に進んで、上記処理中の第1の
端点は疑似特徴点であると認定する。また、ステップ1
08で所定のマスク内に終点が存在しないと判定された
場合はステップ109に進む。このステップ109ては
山画像の中に存在する全ての端点処理が終了したか否か
を判断し、まだ終了していない場合にはステップ103
に戻り、次の端点座標を検出して上記処理200を繰返
し実行するようになる。In step 108, a predetermined mask is set in the above direction, and it is determined whether or not other end points exist within this mask. If it is determined that another endpoint exists, the process proceeds to step 106, where the first endpoint being processed is recognized as a pseudo feature point. Also, step 1
If it is determined in step 08 that the end point does not exist within the predetermined mask, the process advances to step 109. In this step 109, it is determined whether or not all end point processing existing in the mountain image has been completed, and if it has not been completed yet, step 103
, the next end point coordinates are detected, and the above process 200 is repeatedly executed.
このようにして山画像に存在する全ての端点に対する処
理が終了されたならば、上記ステップ109からステッ
プ110に進み、改めて春画像の端点座標を検出させる
。そして、この春画像の端点座標が検出されたならば処
理過程201に進む。この処理過程201では、前記山
画像の処理過程200と同様の処理が実行されるもので
、ここではその詳細な流れは省略して示している。すな
わち、この処理過程201にあっては、上記処理過程2
00と同様にステップ110で検出された春画像の端点
が疑似特徴点であるか否かを判定し、ステップ111に
進んで各端点の処理を繰返し実行させるものである。そ
して、ステップ111でこの春画像の端点全てについて
の処理が終了したと判定された状態で、この疑似特徴点
を除去する処理が終了されるものである。When the processing for all the endpoints existing in the mountain image is completed in this way, the process proceeds from step 109 to step 110, and the coordinates of the endpoints of the spring image are detected again. If the coordinates of the end points of this spring image are detected, the process proceeds to step 201. In this processing step 201, the same processing as the mountain image processing step 200 is executed, and the detailed flow is omitted here. That is, in this processing step 201, the above processing step 2
Similarly to 00, it is determined in step 110 whether or not the end points of the spring image detected are pseudo feature points, and the process proceeds to step 111 to repeatedly execute the processing of each end point. Then, when it is determined in step 111 that the processing for all end points of this spring image has been completed, the processing for removing the pseudo feature points is completed.
このようにして疑似特徴点を除いた、山画像および春画
像のそれぞれ端点による特徴点それぞれの座標が得られ
るようになるもので、この特徴点パターンを登録されて
いる特徴点パターンと照合すればよいものである。In this way, the coordinates of each feature point by the end points of the mountain image and spring image, excluding pseudo feature points, can be obtained, and by comparing this feature point pattern with the registered feature point pattern, It's good.
[発明の効果]
以上のようにこの発明に係る指紋の特徴抽出装置によれ
ば、入力された指紋画像に基づいて、上記入力指紋画像
の特徴点となる隆線の端点および分岐点が、上記入力指
紋画像に基づいて作製された山画像および春画像の端点
によってそれぞれ検出されるようになるものであり、疑
似特徴点となる端点を効果的に除去できるようになるも
のである。したがって、分岐点を検出する手段、さらに
分岐点に対応した疑似特徴点の除去が不要となるもので
あり、このため簡素で且つ処理時間の短縮化が効果的に
計れるようになる。すなわち、比較的簡単な端点検出に
よって、疑似的な特徴点を除いた真の特徴点パターンが
得られるようになり、精度の良い指紋照合が簡単に実行
できるようになるものであり、例えばキーレスエントリ
ーシステム等に効果的に適用できるようになる。[Effects of the Invention] As described above, according to the fingerprint feature extraction device according to the present invention, based on the input fingerprint image, the end points and branch points of the ridges that are the feature points of the input fingerprint image are The end points of the mountain image and the spring image created based on the input fingerprint image are detected, respectively, and the end points that become pseudo feature points can be effectively removed. Therefore, there is no need for means for detecting branch points and for removing pseudo feature points corresponding to branch points, which makes it possible to simplify and effectively shorten processing time. In other words, by relatively simple end point detection, it becomes possible to obtain a true minutiae pattern excluding pseudo minutiae points, making it easy to perform highly accurate fingerprint matching.For example, keyless entry It will be possible to effectively apply it to systems, etc.
特に実施例に示されるように自動車用等に使用するよう
にした場合、容量に制限のある車載用バッテリを無駄無
く効果的に利用することができるものであり、指紋を利
用したドアアンロック制御等が確実に且つ信頼性をもっ
て実行されるようになるものである。In particular, when used for automobiles as shown in the embodiment, it is possible to effectively utilize the limited capacity in-vehicle battery without wasting it, and door unlock control using fingerprints is possible. etc. will be executed reliably and reliably.
第1図はこの発明の一実施例に係る指紋の特徴抽出装置
を説明する構成図、第2図は上記特徴抽出装置で使用さ
れる指紋画像読取り装置部分の構成を説明する断面構成
図、第3図は(A)乃至(C)はそれぞれ疑似特徴点の
無い指紋の状態並びに白画像および谷画像の例を示す図
、第4図乃至第8図はそれぞれ疑似特徴点の存在する状
態の例を示しているもので、それぞれ(A)は白画像(
B)は谷画像を示す図、第9図(A)乃至(C)はそれ
ぞれ端点を検出するためのパターンの例を示す図、第1
0図は疑似特徴点の除去処理の流れを説明するフローチ
ャートである。
11・・・指紋画像読取り装置、13・・・画像メモリ
、14・・・マイクロコンピュータ、15・・・EPR
OM(登録パターン記憶) 、19.24・・・スイッ
チ回路(リレー) 、20・・・バッテリ(車載用)、
21・・・ドアアンロック制御用アクチュエータ、22
・・・タッチセンサ、27・・・イグニッションスイッ
チ。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図
第2図FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a fingerprint feature extraction device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3A to 3C are diagrams showing examples of fingerprint states without pseudo minutiae, white images, and valley images, respectively, and FIGS. 4 to 8 are examples of states with pseudo minutiae, respectively. (A) is a white image (
B) is a diagram showing a valley image, FIGS. 9(A) to (C) are diagrams each showing examples of patterns for detecting end points, and FIG.
FIG. 0 is a flowchart illustrating the flow of pseudo feature point removal processing. 11... Fingerprint image reading device, 13... Image memory, 14... Microcomputer, 15... EPR
OM (registered pattern memory), 19.24...Switch circuit (relay), 20...Battery (for vehicle use),
21...Door unlock control actuator, 22
...Touch sensor, 27...Ignition switch. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2
Claims (3)
置から入力された指紋の隆線に対応する山画像に基づき
、この山画像の骨格線の端点を検出する手段と、 上記入力装置から入力された隆線の画像に基づき作製さ
れる、上記隆線の間の谷部分に対応する谷画像の骨格線
の端点を検出する手段と、上記山画像および谷画像それ
ぞれから検出した端点から上記骨格線に沿って特定され
る区間内に、他の端点もしくは分岐点の存在が確認され
た状態で、上記検出された端点を疑似特徴点と判定する
手段とを具備し、 上記疑似特徴点と判定された端点を除く上記山画像およ
び谷画像それぞれの端点を特徴点とし、この特徴点パタ
ーンが登録パターンと比較されるようにしたことを特徴
とする指紋の特徴抽出装置。(1) an image input device for reading a fingerprint image; a means for detecting end points of skeleton lines of the ridge image based on a crest image corresponding to the ridges of the fingerprint input from the input device; means for detecting the end points of the skeleton line of the valley image corresponding to the valley portion between the ridges, which is created based on the image of the ridges; means for determining the detected end point as a pseudo minutiae in a state where the existence of another endpoint or branch point is confirmed within the section specified along the line, and determining the detected end point as a pseudo minutiae point; A fingerprint feature extraction device characterized in that the end points of each of the mountain image and the valley image except for the end points of the mountain image and the valley image are taken as feature points, and this feature point pattern is compared with a registered pattern.
置から入力された指紋の隆線に対応する山画像に基づき
、この山画像の端点を検出する手段と、 上記入力装置から入力された隆線の画像に基づき作製さ
れる、上記隆線の間の谷部分に対応する谷画像の端点を
検出する手段と、 上記山画像および谷画像それぞれから検出した端点から
骨格線に沿って特定される区間内に他の端点もしくは分
岐点の存在が確認された状態で、上記検出された端点を
疑似特徴点と判定する手段と、 上記疑似特徴点を除く上記山画像および谷画像それぞれ
の端点のパターンを、登録パータンと比較する手段と、 この比較手段の一致検出で、車載用のバッテリ電源が供
給されて駆動されるようになる車両内制御機構と、 指紋入力操作に伴って作動されるように設定され、指紋
入力操作時に上記画像入力装置に上記バッテリからの動
作電源を供給するスイッチ手段と、 を具備したことを特徴とする指紋の特徴抽出装置。(2) an image input device for reading a fingerprint image; a means for detecting end points of the ridge image based on a ridge image corresponding to the ridge of the fingerprint input from the input device; Means for detecting an end point of a valley image corresponding to a valley portion between the ridges, which is created based on a line image; A means for determining the detected end point as a pseudo feature point in a state where the existence of other end points or branch points is confirmed in the section, and a pattern of end points of each of the mountain image and valley image excluding the pseudo feature point. a means for comparing the pattern with the registered pattern; an in-vehicle control mechanism that is powered by in-vehicle battery power upon detection of a match by the comparison means; and an in-vehicle control mechanism that is activated in response to a fingerprint input operation. 1. A fingerprint feature extraction device comprising: switch means configured to supply operating power from the battery to the image input device during a fingerprint input operation.
記車両内制御機構は上記ドアのアンロック機構で構成さ
れるようにした特許請求の範囲第2項記載の指紋の特徴
抽出装置。(3) The fingerprint feature extraction device according to claim 2, wherein the image input device is set at a door of a vehicle, and the in-vehicle control mechanism is constituted by an unlocking mechanism for the door.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171768A JPH0799546B2 (en) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | Fingerprint feature extraction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171768A JPH0799546B2 (en) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | Fingerprint feature extraction device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6329888A true JPS6329888A (en) | 1988-02-08 |
| JPH0799546B2 JPH0799546B2 (en) | 1995-10-25 |
Family
ID=15929317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61171768A Expired - Lifetime JPH0799546B2 (en) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | Fingerprint feature extraction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799546B2 (en) |
Cited By (3)
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| JPH01213764A (en) * | 1988-02-23 | 1989-08-28 | Fujitsu Ltd | Method for preparing dictionary for collating finger print |
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1986
- 1986-07-23 JP JP61171768A patent/JPH0799546B2/en not_active Expired - Lifetime
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| US5901239A (en) * | 1995-08-02 | 1999-05-04 | Nec Corporation | Skin pattern and fingerprint classification system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0799546B2 (en) | 1995-10-25 |
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