CN1573796A - 图像验证***和图像验证方法 - Google Patents

Abstract

一种图像验证***，包括：指纹读出装置，用于读出指纹；图像数据存储装置，用于存储由所述指纹读出装置所读出的指纹的图像数据以作为第一图像数据；以及残留指纹判断装置，用于将由所述指纹读出装置最新读出的指纹的第二图像数据与由所述图像数据存储装置存储的所述第一图像数据进行比较，并且判断第二图像数据是否表示残留指纹；其中当所述第一图像数据与第二图像数据相匹配时不验证所述第一图像数据时，残留指纹判断装置断定第二图像数据表示残留指纹并且不验证指纹，而当第一图像数据与第二图像数据不匹配时，断定第二图像数据不是残留指纹并且验证指纹，借此能够在不错误检测残留指纹的情况下以高精确度验证指纹。

Description

图像验证***和图像验证方法

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种用于验证通过感觉(例如，指纹)获得的图像数据的图像验证***和图像验证方法。

2.相关技术说明

用于读出指纹并以根据所读出指纹的图像数据为基础来验证受检者的验证***已经是公知的(例如，公开号为10-214343的日本未审专利)。例如，在一般的指纹验证***中，将手指固定在传感器上以便读出指纹并生成图像数据。

概括一下本发明将要解决的问题就是：在指纹验证***中，有时错误地将留在传感器上的指纹遗迹检测成(例如)手指与传感器分离的状态下的残留指纹。具体地说，例如，指纹的遗迹是由湿的手指遗留下来的。指纹传感器时常因那个原因而错误地操作。由于因错误操作而造成的验证精确度下降，因而存在问题。

发明概述

本发明的目的是，提供能够在不错误检测残留指纹的情况下以高精确度验证指纹的图像验证***和图像验证方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种图像验证***，包括：指纹读出装置，用于读出指纹；图像数据存储装置，用于存储由所述指纹读出装置所读出的指纹的图像数据以作为第一图像数据；残留指纹判断装置，用于将由所述指纹读出装置最新读出的指纹的第二图像数据与由所述图像数据存储装置存储的所述第一图像数据进行比较，并且判断第二图像数据是否表示残留指纹；和验证处理装置，用于依照所述残留指纹判断装置的判断结果来验证由所述读出装置读出的所述第二图像数据。

优选地，当由所述存储装置存储的第一图像数据与所述第二图像数据相匹配时，残留指纹判断装置断定第二图像数据是表示残留指纹的图像数据，而当所述第一图像数据与所述第二图像数据不匹配时，断定所述第二图像数据不是表示残留指纹的图像数据，以及当所述残留指纹判断装置断定第二图像数据是表示残留指纹图像数据时，所述验证处理装置不验证所述第二图像数据，而当所述残留指纹判断装置断定第二图像数据不是表示残留指纹的图像数据时，验证所述第二图像数据。

作为选择，所述残留指纹判断装置根据所述第一图像数据和所述第二图像数据来执行模式匹配处理，并且根据所述模式匹配处理的结果来判断第二图像数据是否表示残留指纹。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于验证指纹的图像数据的图像验证***，包括：指纹读出装置，用于读出指纹；位置数据产生装置，用于根据由所述指纹读出装置读出的指纹的图像数据来产生所述指纹的位置数据；存储装置，用于存储由所述位置数据产生装置产生的位置数据以作为第一位置数据；和残留指纹判断装置，用于将对应于由指纹读出装置最新读出的指纹的图像数据的第二位置数据与由所述存储装置存储的第一位置数据进行比较，并且判断所述最新读出的图像数据是否表示残留指纹。

优选地，所述存储装置存储指纹的图像数据以及在验证指纹时与之相关联的第一位置数据；以及所述残留指纹判断装置将对应于由所述指纹读出装置最新读出的指纹的图像数据的第二位置数据与由所述存储装置存储的第一位置数据进行比较，并且当验证得出由所述指纹读出装置最新读出的指纹的图像数据与由所述存储装置存储的指纹的所述图像数据相匹配时，判断所述最新读出的图像数据是否表示残留指纹。

作为选择，其中所述位置数据产生装置根据由所述存储装置存储的图像数据与由所述指纹读出装置最新读出的图像数据之间的模式匹配处理的结果来产生所述位置数据。

根据本发明的第三方面，提供了一种图像验证方法，包括以下步骤：存储通过读出指纹所获得的图像数据以作为第一图像数据；将最新读出的指纹的第二图像数据与所述已存储的第一图像数据进行比较，并且判断第二图像数据是否表示残留指纹；以及依照所述判断结果来验证由所述读出装置读出的所述第二图像数据。

优选地，当所述第一图像数据与所述第二图像数据相匹配时，断定第二图像数据是表示残留指纹的图像数据，并且不验证所述第二图像数据，以及当所述第一图像数据与所述第二图像数据不匹配时，断定所述第二图像数据不是表示残留指纹的图像数据，并且验证所述第二图像数据。

作为选择，当判断所述第二图像数据是否是表示残留指纹的图像数据时，根据所述第一图像数据和所述第二图像数据来执行模式匹配处理，以及根据所述模式匹配处理的结果来判断第二图像数据是否是表示残留指纹的图像数据。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于验证指纹的图像数据的图像验证方法，包括以下步骤：根据通过读出指纹所获得的图像数据来产生所述指纹的位置数据；存储所述已产生的位置数据以作为第一位置数据；以及将对应于最新读出的指纹的图像数据的第二位置数据与由所述存储装置存储的第一位置数据进行比较，并且判断所述最新读出的图像数据是否是表示残留指纹的图像数据。

优选地，相关联地存储指纹的图像数据以及在验证指纹时的第一位置数据；以及当判断所述最新读出的图像数据是否是表示残留指纹的图像数据时，当所述最新读出的指纹的图像数据与将要存储的所述指纹的所述图像数据之间的验证结果是它们相匹配时，将对应于所述最新读出的指纹的图像数据的第二位置数据与将要存储的第一位置数据进行比较，并且判断所述最新读出的图像数据是否表示残留指纹。

作为选择，当产生所述位置数据时，根据所述已存储的图像数据与所述最新读出的图像数据之间的模式匹配处理的结果来产生所述位置数据。

附图简要说明

根据下列参照附图给出的优选实施例的说明，本发明的这些及其它目的和特征将变得更明显，在附图中：

图1是根据本发明的图像验证***的第一实施例的功能框图；

图2是解释图1中所示的图像验证***的传感器的概念视图；

图3是图2中所示的传感器的放大视图；

图4是用于解释图3中所示的指纹传感器的视图；

图5是图1中所示的传感器的正视图；

图6是用于解释图1中所示的图像验证***的处理功能的功能框图；

图7是用于解释设置图6中所示的检测器的手指的操作的视图；

图8是用于解释设置图6中所示的检测器的手指的操作的视图；

图9是用于解释图1中所示的残留指纹判断单元的操作的视图；

图10A和10B是用于解释模式匹配处理的示意图；

图11A和11B是用于解释模式匹配处理的求和结果的视图；

图12A至12D是用于解释模式匹配处理的求和结果的视图；

图13是用于解释当手指的位置偏移时的模式匹配处理的视图；

图14是用于解释图1中所示的图像验证***的操作的流程图；

图15是根据本发明的图像验证***的第二实施例的功能框图；

图16是用于解释由根据第二实施例的存储器存储的数据的视图；

图17是用于解释图15中所示的图像验证***的操作的流程图；

图18是用于解释由根据本发明第三实施例的图像验证***的存储器存储的数据的视图；和

图19是用于解释根据本发明的图像验证***的第三实施例的操作的流程图。

优选实施例详述

下面，将参照附图来描述优选实施例。

为了避免因残留指纹而造成的错误检测，根据本发明第一实施例的图像验证***存储(例如)先前刚读出的指纹的指纹数据，当最新读出指纹时(例如，在第二次读出时)首先通过将其与已存储的指纹数据进行比较来判断指纹是否是残留指纹，然后，当断定最新读出的指纹数据不是残留指纹时，验证指纹数据。下面，将参照附图给出详细解释。

图1是根据本发明的图像验证***的第一实施例的功能框图。如图1所示，根据本实施例的图像验证***1具有：指纹传感器(传感器)11、模/数转换器(ADC)12、二进制转换器13、存储器14、接口(I/F)15、模式匹配单元16和中央处理器(CPU)17。

指纹传感器11、ADC 12、二进制转换器13、存储器14、I/F 15、模式匹配单元16和CPU 17都通过总线BS相连。

指纹传感器11读取指纹fp，并将其作为信号S11输出到ADC 12。图2是用于解释图1中所示的图像验证***的传感器的概念视图。图3是图2中所示的传感器的放大视图。将在本实施例中解释静电电容型指纹传感器11。

例如，如图2和3所示，指纹传感器11具有：衬底1101、绝缘膜1102、检测电极1103和保护膜1104。例如，衬底1101是由硅(Si)形成的半导体衬底。在衬底1101上配备绝缘膜1102。例如，检测电极1103由绝缘膜1102上的矩阵中的多个检测电极组成。保护膜1104是为覆盖检测电极1103并保护检测电极1103而形成的绝缘膜。

当手指f接触保护膜1104时，指纹传感器11通过检测依照检测电极1103形成的电容器Cs以及手指f表面上的谷和脊来检测指纹fp。

更详细地来讲，例如，如图3所示，电容器Cs是由检测电极1103、绝缘膜1102和手指f形成的。指纹fp的脊与谷之间的差是到检测电极1103的距离差。将此作为电容器Cs的电容差来进行检测。

当向检测电极1103施加恒定电压时，将电容器Cs的电容差作为电荷差来检测。因此，通过将电荷转换为电压，将fp的谷和脊作为电信号来检测就成为可能。

图4是用于解释图3中所示的指纹传感器的视图。例如，如图4所示，指纹传感器11具有：列驱动电路111、检测电路112、晶体管tr和检测电极1103。如上所述，在矩阵中配备了电极1103，它包括多个检测电极1103_11、1103_12、1103_13至1103_nm，…，1103_21、1103_2、1103_23、…。

列驱动电路111连接于列线LR，例如多条列线LR1、LR2、...。检测电路112连接于行线LB，例如多条行线LB1、LB2、LB3、...。每个晶体管tr的栅极都连接于列线LR，漏极连接于行线LB，而源极连接于检测电极1103。指纹传感器11通过诸如列驱动电路111来选择列单元中的检测电极1103。选定的检测电极1103的检测信号输入到由诸如放大器和移位寄存器配置而成的检测电路112，并且作为串行信号输出到ADC 12。

作为电容器CS的检测方法，例如电压充电方法和电荷充电方法已经是公知的。电压充电方法是一种用恒定电压来给电容器Cs充电并且获得这个电容器Cs中所积聚的电荷的方法。电荷充电方法是一种在电容器Cs中充恒定电荷并且检测电压变化的方法(对于这些的详细解释，例如参看公开号为2003-28607的日本未审专利)。在本实施例中，指纹传感器11利用电压充电方法或电荷充电方法来检测电容器Cs。

图5是图1中所示的指纹传感器的正视图。在本实施例中，在指纹传感器11中，例如，如图5所示那样形成检测电极1103，以便让检测电极1103的间距充分地小于指纹fp的谷与脊的间隔。例如，检测电极1103的阵列的尺寸横向为15毫米，纵向为20毫米。例如，当将检测电极1103的间距设置成50微米时，提供300×400的检测电极1103。

ADC 12将自指纹传感器11输出的信号S11从模拟信号转换为预定等级的数字信号，例如256等级，并且将与信号S12相同的信号输出到二进制转换器13。二进制转换器13根据预定阈值将表示指纹数据的信号S12转换为二进制值，并且将该二进制指纹数据d_fp作为信号S13输出。

例如，由指纹传感器11来读出指纹fp，并且通过ADC 12和二进制转换器13，将其作为指纹数据输入到CPU 17。

存储器14存储已寄存的指纹数据d_fpr和最新的指纹数据d_fprc。例如，在CPU 17的控制下，对存储器14所存储的已寄存的指纹数据d_fpr和最新的指纹数据d_fprc进行读和写。此外，存储器14具有描述根据本发明的处理功能的程序PRG。例如，通过把存储器14用作为工作区域，CPU 17通过运行程序PRG来实现根据本发明的处理功能。

例如，如图1所示，存储器14具有动态随机存取存储器(DRAM)141、闪速存储器142等等。DRAM 141存储(例如)最新的指纹数据d_fprc，而闪速存储器142存储(例如)已寄存的指纹数据d_fpr。I/F 15在CPU 17的控制下与外部信息处理装置进行通信。例如，利用通用串行总线(USB)和通用异步收发信机(UART)来配置I/F 15。

模式匹配单元16是用于稍后所述的模式匹配处理的电路。在本实施例中，优选地，模式匹配处理是通过用于高速模式匹配处理的硬件专用电路来执行的。模式匹配处理不限于这种形式。同样，也可以例如通过运行程序PRG的CPU 17来实现模式匹配处理，所述程序PRG具有稍后所述的模式匹配处理功能。CPU 17控制诸如指纹传感器11、ADC 12、二进制转换器13、存储器14、I/F 15和模式匹配单元16。

图6是用于解释图1中所示的图像验证***的处理功能的功能框图。例如，如图6所示，通过运行程序PRG的CPU 17，实现了手指设置检测器171、残留指纹判断单元172和验证单元173的处理功能。残留指纹判断单元172相当于根据本发明的残留指纹判断装置，而验证单元173相当于根据本发明的验证处理装置。

图7是用于解释图6中所示的手指设置检测器的操作的视图。指纹传感器11的特征在于，例如，如图7所示，当手指f接触指纹传感器11的表面时(时间t0)，如图7所示，来自于指纹传感器11的检测电极1103的检测电平的总和会增加，并且在预定时间t之后于预定值V_S处达到饱和的信号S11被输出。

手指设置检测器171根据(例如)指纹传感器11的检测电极1103的检测电平的总和来判断手指f是否接触了指纹传感器11。例如，更详细地来讲，当指纹传感器11的检测电极1103的检测电平的总和小于饱和值V_S且大于阈值V_th所构成的足够大的饱和值时，手指设置检测器171断定手指f接触了指纹传感器11。当它小于阈值V_th时，它断定手指f未接触指纹传感器11并输出判断结果。

图8是用于解释图6中所示的手指设置检测器的操作的视图。此外，例如，当手指fp接触指纹传感器11的表面的时候，例如，如图8所示，当把沿着检测电极1103的轴向作为横轴、把检测电极1103的检测电平作为纵轴时，当将预定电平V_0定义为平均值时，指纹传感器11在指纹fp的脊部分xr处输出具有高于平均值V_0的值V_H的信号，而在指纹fp的谷部分xv处输出具有低于平均值V_0的值V_L的信号。

手指设置检测器171根据沿着检测电极1103的检测电平是否在平均值周围上下波动，来判断手指f是否接触了指纹传感器11。例如，更详细来讲，如图8所示，当沿着检测电极1103的检测电平在平均值V_0周围上下波动时，手指设置检测器171断定手指f接触了指纹传感器11，而当其未上下波动时，断定手指f未接触到指纹传感器11。

此外，指纹传感器11还可以根据上述检测电极1103的检测电平的总和来判断手指f是否接触了指纹传感器11，以及根据沿着检测电极1103的检测电平是否在平均值周围上下波动来判断手指f是否接触了指纹传感器11。

残留指纹判断单元172根据由指纹传感器11最新读出的指纹fp的指纹数据d_fp和由存储器14存储的指纹数据d_fprc来判断指纹数据d_fp是否表示残留指纹。

图9是用于解释图1中所示的残留指纹判断单元的操作的视图。残留指纹判断单元172将部分数据d_p，例如自(例如)指纹传感器11输出的指纹数据d_fp的中心部分提取作为验证数据。例如，如图9所示，残留指纹判断单元172提取30×30信元的部分数据d_p。

残留指纹判断单元172把数据划分成具有预定尺寸的多块b_00至b_nn以作为部分数据d_p，并且在块b_00至b_nn与指纹数据d_fprc之间执行模式匹配处理。例如，更详细来讲，残留指纹判断单元172通过将10×10信元的尺寸定义成一个块b来把30×30信元的部分数据d_p划分成(例如)九块b_00至b_22，例如，正如图9所示那样。

图10A和10B是用于解释模式匹配处理的示意图。残留指纹判断单元172让模式匹配单元16在由(例如)存储器14存储的指纹数据d_fprc与由指纹传感器11最新读出的指纹数据d_fp之间执行模式匹配处理。例如，正如图10A所示的模式匹配处理那样，利用由图10B中所示的指纹传感器11最新读出的指纹数据d_fp进行的模式匹配处理是在按照一次一个信元迁移存储器14所存储的指纹数据d_fprc的块b_fprc00的时候执行的。更详细来讲，在模式匹配处理中，对指纹数据d_fprc00中每个信元和指纹数据d_fp中相对应的每个信元执行异或运算，并且将匹配的信元数目累加起来。当按照一次一个信元迁移所述块时，执行相同的处理。

图11A和11B以及图12A至12D是用于解释模式匹配处理的总和的视图。通过模式匹配处理，例如，按从最大开始向下的顺序绘制出通过一次模式匹配处理匹配的信元数目。例如，如图11A所示，将匹配的信元数目累加起来，并且按照求和结果的次序、对应于第1位置至第10位置绘出点，由此来产生验证结果数据res_fp00。按照与上述相同的方式，执行模式匹配处理，如图11B所示，对于块b_frpc00至b_fprc22，以同样的方式产生验证结果数据res_fp00至res_fp22。为了简单的解释，当就块b_fprc00以及换b_fprc11和b_fprc22而言进行解释时，例如，如图12A、12B和12C所示，根据块b_fprc00以及块b_fprc11和b_fprc22，如图所示那样产生验证结果数据res_fp00、res_fp11和res_fp22。

例如，b_fprc00和b_fprc11在位置关系的纵向和横向上偏移了10个信元。校正这些块的位置关系以便将块验证的结果移动至中心。具体地说，块b_fprc00的验证结果的res_fp00的点经10个信元移动到朝着图的方向的右边，并且经10信元移动到朝着图的方向的底部。此外，块b_fprc22的验证结果的res_fp22的点经10个信元移动到朝着图的方向的顶部，并且经10个信元移动到朝着图的方向的左边。如图12D所示那样叠加结果数据res_fp00、res_fp11、和res_fp22。

此外，尽管未举例说明，但是根据已处理的块b_fp00至b_fp22的位置关系来移动对应于块b_fp00至b_fp22的验证结果res_fp00至res_fp22，并且让它们彼此叠加。

由指纹传感器11读出的指纹数据d_fp与已寄存的指纹数据d_fpr之间的匹配度高的地方，例如，如图12D所示，在验证结果数据res_fp00至res_fp22的点重叠的区域OVL中，点的重叠度就高。例如，当迁移验证结果数据res_fp00至res_fp22以叠加所述点时，最多有九个点被叠加。残留指纹判断单元172依照这些点的重叠度来判断指纹是否是残留指纹。

图13是用于解释当手指的位置偏移时的模式匹配处理的视图。此外，在模式匹配处理时，当手指f的位置和当读出已寄存的指纹数据d_fpr时的手指f的位置发生偏移的时候，如图13所示，点重叠的那些区域OVL的位置发生偏移，但是获得了与图12D中相同的点分布。

验证单元173依照残留指纹判断单元172的判断结果来验证由指纹传感器11读出的指纹数据d_fp。更详细来讲，当残留指纹判断单元172断定指纹数据d_fp是表示残留指纹的指纹数据时，验证单元173不验证指纹数据d_fp。此外，当残留指纹判断单元172断定指纹数据d_fp不是表示残留指纹的指纹数据时，验证单元173相对于存储器14所存储的已寄存的指纹数据d_fpr来验证指纹数据d_fp。

图14是用于解释图1中所示的图像验证***的操作的流程图。参照图14，将集中于CPU 17和模式匹配单元16的处理来给出对图像验证***I的操作的解释。

在步骤ST1，例如，指纹传感器11的检测电极1103输出表示检测电平的信号S11。在步骤ST2，在CPU 17中，手指设置检测器171根据来自于(例如)如图7所示的指纹传感器11的检测电极1103的检测电平的总和，来判断手指f是否接触了指纹传感器11。

例如，更详细来讲，当来自于指纹传感器11的检测电极1103的检测电平的总和小于饱和值V_S且大于阈值V_th时，其中所述阈值V_S具有大略相同于饱和值V_th的值，手指设置检测器171断定手指f接触了指纹传感器11，而当所述检测电平的总和小于阈值V_th时，断定手指f未接触指纹传感器11，并输出判断结果。

此外，如图8所示，手指设置检测器171根据沿着检测电极1103的检测电平是否在平均值周围上下波动，来判断手指f是否接触了指纹传感器11。例如，更详细来讲，如图8所示，当沿着检测电极1103的检测电平在平均值V_0周围上下波动时，手指设置检测器171断定手指f接触了指纹传感器11，而当它未上下波动时，手指设置检测器171断定手指f未接触指纹传感器11。

在步骤ST3，如果手指设置检测器171断定手指f未接触指纹传感器11，即手指f未放置于指纹传感器11上，那么程序就返回到步骤ST1的处理。此外，在步骤ST3的判断中，如果手指设置检测器171断定手指f接触了指纹传感器11，即手指f放置于指纹传感器11上，那么程序就前进至步骤ST4的处理。

在步骤ST4，残留指纹判断单元172在由存储器14存储以前立即读出指纹数据d_fprc，例如，读出通过存储指纹数据d_fp而获得的指纹数据d_fprc，其中在存储器14中为所述指纹数据d_fp最后正常执行验证。

在步骤ST5，残留指纹判断单元172根据指纹数据d_fprc以及通过由信号S11构成的ADC 12和二进制转换器13所输入的新指纹数据d_fp，来判断指纹数据d_fp是否是表示残留指纹的数据。更详细来讲，残留指纹判断单元172让模式匹配单元16执行模式匹配处理以及求和处理。作为模式匹配处理以及求和处理的结果，残留指纹判断单元172根据(例如)块b_fp00至b_fp22的位置关系来转移对应于块b_fp00至b_fp22的验证结果res_fp00至res_fp22的点，以便将它们彼此叠加在一起。

在步骤ST6，残留指纹判断单元172根据所得到的点的重叠度来判断指纹是否是残留指纹。更详细来讲，残留指纹判断单元172根据所得到的点的重叠度来断定指纹数据d_fp是表示残留指纹的指纹数据，例如，当该重叠度大于预定阈值时，即在本实施例中，当点的重叠度大于预定区域中的阈值4时，前进至步骤ST7的处理。

在步骤ST7，判断是否是已经经过了预定的时间，例如约几秒。当判定已经经过了预定的时间时，则终止所述一系列的处理，而当未经过预定的时间时，程序返回到步骤ST1的处理。

在另一方面，当在步骤ST6的判断中断定点的重叠度小于预定阈值时，断定最新读出的指纹数据d_fp不是表示残留指纹的指纹数据，并且程序前进至步骤ST8的处理。

在步骤ST8处理中，验证单元173相对于存储器14所存储的多个已寄存的指纹数据d_fpr来验证最新读出的指纹数据d_fp。例如，当验证时，验证单元173让模式匹配单元16执行与上述那些相同的模式匹配处理和求和处理，并依照点的重叠度来执行验证。

在步骤ST9，当它们作为验证处理的结果而与已寄存的指纹数据d_fpr不吻合时，验证单元173相对于存储器14中的下一个已寄存的指纹数据d_fpr(也称为已寄存的图像)来验证最新读出的指纹数据d_fp。此外，当新指纹数据d_fp与已寄存的指纹数据d_fp匹配时，以及当新指纹数据d_fp与存储器14所存储的多个已寄存的指纹数据d_fpr中的任一个都不匹配时，验证单元173产生表示结果的信号S173并输出该信号。此外，例如，残留指纹判断单元172在存储器14中存储最后验证的指纹数据d_fp，以作为指纹数据d_fprc。

正如上面解释过的那样，在本实施例中，由于设备(provision)由以下各个部分组成：指纹传感器11，用于读出受检者h的指纹fp；存储器14，用于存储指纹传感器11所读出的指纹fp的图像数据，所述图像数据由指纹数据d_fprc构成；残留指纹判断单元172，用于通过根据指纹传感器11最新读出的指纹fp的图像数据进行模式匹配处理来判断指纹数据d_fp是否是表示残留指纹的指纹数据，所述图像数据由指纹数据d_fp和存储器14所存储的指纹数据d_fprc构成；以及验证单元173，其当残留指纹判断单元172断定指纹数据d_fp是残留指纹时不验证指纹数据d_fp，而当残留指纹判断单元172断定指纹数据d_fp不是表示残留指纹的指纹时相对于已寄存的指纹数据d_fpr来验证它，因此能够在不错误检测残留指纹的情况下以高精确度验证指纹。

此外，由于提供了用于检测受检者的手指h是否接触了指纹传感器11的手指设置检测器171，根据手指设置检测器171的检测处理来消除作为残留指纹的(例如)低电平的数据，在处理之后，根据残留指纹判断单元172的检测处理来消除具有作为残留指纹的高电平的数据，由此来双重地消除残留指纹，因此图像验证***1能够以高精确度执行验证处理。

此外，当寄存指纹数据时消除残留指纹，以便防止残留指纹的错误寄存。

图15是根据本发明的图像验证***的第二实施例的功能框图。在根据第一实施例的图像验证***1中，通过在存储器14中存储最近的验证指纹数据d_fprc并将其与最新读出的指纹数据d_fp相比较，来检测残留指纹，而在根据本实施例的图像验证***1a中，残留指纹是根据在最近一次验证时的指纹数据和位置数据来检测的。

也就是说，对于每次验证而言，手指f在指纹传感器11上的接触位置都是不同的，因此将验证时指纹fp的位置数据以及最近一次为其执行验证的指纹fp的位置数据进行比较。当比较结果是它们匹配时，断定该指纹是残留指纹。下面，将参照附图给出详细解释。

类似于根据本实施例的图像验证***1a的功能块的硬件与根据图1中所示的第一实施例的图像验证***1相同，所以这里将忽略对它的解释。图像验证***1a例如通过运行程序PRG的CPU 17来实现图15中所示的手指设置检测器171、残留指纹判断单元172a、验证单元173和位置数据产生电路174的处理功能。位置数据产生电路174相当于根据本实施例的位置数据产生装置。

与第一实施例相比的主要区别在于以下两点：还提供了位置数据产生电路174，以及残留指纹判断单元172a根据由位置数据产生电路174产生的位置数据dd来判断最新读出的指纹数据是否是残留指纹。

位置数据产生电路174根据指纹传感器11所读出的受检者h的指纹fp的指纹数据d_fp来产生位置数据dd。更详细来讲，位置数据产生电路174根据区域OVL的位置来产生位置数据dd，在所述区域OVL中，通过由(例如)如图12D和图13所示的模式匹配单元16进行模式匹配处理以及求和处理而将点叠加在一起。存储器14存储由位置数据产生电路174产生的位置数据dd以及与之相关联的指纹数据d_fp。

例如，受检者h的手指f接触指纹传感器11的位置对于每次验证而言都是不同的。例如，如图12D和图13所示，点被叠加的区域OVL的位置依据模式匹配单元16所执行的模式匹配处理和求和处理而有所不同。此外，例如，位置数据产生电路174产生表示区域OVL的位置的位置数据dd，在所述区域OVL中，当点的重叠度大于阈值时点被叠加。在验证显示出匹配的情况下更新这个位置数据dd。

图16是用于解释根据第二实施例的存储器所存储的数据的视图。如图16所示，图像验证***1a的存储器14存储已寄存的指纹数据d_fpr以及与之相关联的位置数据dd。

存储器14为每个(例如)受检者(也称为“用户”)存储已寄存的指纹数据d_fpr以及与之相关联的位置数据dd。例如，更详细来讲，如图16所示，存储器14存储受检者A的指纹数据d_fprA以及与之相关联的指纹数据d_fprA的位置数据ddA，存储受检者B的指纹数据d_fprB以及与之相关联的指纹数据d_fprB的位置数据ddB，…，并且存储受检者N的的指纹数据d_fprN以及与之相关联的指纹数据d_fprN的位置数据ddN。此外，位置数据dd包括：例如，横座标数据和纵座标数据。

图17是用于解释图15中所示的图像验证***的操作的流程图。参照图17，将集中于CPU 17的操作来解释图像验证***1a的操作。仅仅将解释一下与第一实施例的区别。

步骤ST1至ST3的处理与第一实施例中的那些步骤相同，所以将忽略对这些步骤的解释。在步骤ST14，当在步骤ST1至ST3手指设置检测器171断定手指f接触了指纹传感器11时，验证单元173让模式匹配单元16对按照与第一实施例相同的方式读出的指纹数据d_fp以及存储器14所存储的已寄存的指纹数据d_fpr执行模式匹配处理以及求和处理。

更详细来讲，当经验证处理(ST15)(ST16)后得出最新读出的指纹数据d_fp与已寄存的指纹数据d_fpr不匹配时，验证单元173利用存储器14中的下一个已寄存的指纹数据d_fpr(也称为已寄存的图像)来执行验证处理。此外，当新指纹数据d_fp与已寄存的指纹数据d_fpr相匹配时，验证单元173前进至步骤ST17的处理，而当新指纹数据d_fp与存储器14所存储的多个已寄存的指纹数据d_fpr不匹配时，终止所述一系列的处理。

在步骤ST17，位置数据产生电路174根据模式匹配单元16在最新读出的d_fp与已寄存的指纹数据d_fpr之间进行的模式匹配处理以及求和处理来产生位置数据dd。残留指纹判断单元172a将由位置数据产生电路174产生的位置数据dd与链接于由存储器14存储的已寄存的指纹数据d_fpr的位置数据dd进行比较，并且根据比较结果来判断最新读出的指纹数据d_fp是否是残留指纹数据。

当由位置数据产生电路174产生的位置数据dd与链接于由存储器14存储的已寄存的指纹数据d_fpr的位置数据dd相匹配时(ST18)，残留指纹判断单元172a判断从它断定指纹数据d_fp是残留指纹数据起是否已经经过了预定时间，例如约为几秒。当它断定未经过预定时间时，程序返回到步骤ST1的处理，而当它断定已经经过了预定时间时，终止所述一系列的处理。

在另一方面，当步骤ST19的比较结果是由位置数据产生电路174产生的位置数据dd与链接于由存储器14存储的已寄存的指纹数据d_fpr的位置数据dd不吻合时，残留指纹判断单元172a就断定最新读出的指纹数据d_fp不是残留指纹。

此外，当断定指纹数据d_fp不是残留指纹时，残留指纹判断单元172a利用由位置数据产生电路174产生的位置数据dd来重写与已寄存的指纹数据d_fpr相链接的位置数据dd，并且更新位置数据dd。

正如上面解释的那样，在本实施例中，由于设备(provision)由以下几个部分组成：指纹传感器11，用于读出受检者h的指纹fp；位置数据产生电路174，用于根据由指纹传感器11读出的指纹数据d_fp来产生指纹fp的位置数据dd；存储器14，用于存储由位置数据产生电路174产生的位置数据dd以及与之相关联的受检者的已寄存的数据d_fpr；以及残留指纹判断单元172a，用于根据对应于由指纹传感器11最新读出的指纹数据d_fp的位置数据dd以及由存储器14存储的位置数据dd来判断最新读出的图像数据d_dp是否是表示残留指纹的图像数据，因此能够在不错误检测残留指纹的情况下以高精确度验证指纹。

此外，与第一实施例相比，通过比较具有小数据量的位置数据dd，能够判断出最新读出的指纹数据d_fp是否是残留指纹，所以降低了处理量。此外，为每个受检者(用户)相关联地存储已寄存的指纹数据d_fpr并且位置数据dd。当验证处理的结果是它们相吻合时，更新位置数据dd。在为每个受检者进行指纹验证处理之后，执行位置数据的比较处理。因此，能够在不错误检测残留指纹的情况下，以比第一实施例更高的精确度验证指纹。

图18是用于解释由根据本发明第三实施例的图像验证***的存储器存储的数据的视图。从硬件上来讲，根据第三实施例的图像验证***1b具有与根据第二实施例的图像验证***1a相同的结构。

区别在于这一点，即：通过让多个已寄存的指纹数据d_fpr与位置数据dd相关联，来为每个受检者(用户)存储受检者h的已寄存的指纹数据d_fpr以及将要由存储器14存储的位置数据dd。在验证时，图像验证***1b将位置数据dd与受检者的所有已寄存的指纹数据d_fpr进行比较。

例如，更详细来讲，如图18所示，存储器14存储受检者A食指的已寄存的指纹数据d_fprA1以及在寄存时与之相关联的位置数据ddA1，存储受检者A食指的已寄存的指纹数据d_fprA2以及在寄存时与之相关联的位置数据ddA2，存储受检者A食指的已寄存的指纹数据d_fprA3以及在寄存时与之相关联的位置数据ddA3，存储受检者B食指的已寄存的指纹数据d_fprB1以及在寄存时与之相关联的位置数据ddB1，…，并且在下面，以同样的方式存储受检者手指的已寄存的指纹数据d_fpr以及在寄存时与之相关联的位置数据dd。在此时，每个位置数据dd都表示不同的位置。

图19是用于解释根据本发明的图像验证***的第三实施例的操作的流程图。通过参照图18和19，将集中于CPU 17的操作来给出对图像验证***1b的操作的解释。仅仅解释第一实施例与第二实施例的区别。

步骤ST1至ST3与第一实施例的那些步骤的处理是相同的，所以将忽略对这这些步骤的解释。在步骤ST21，验证单元173让模式匹配单元16为已读出的指纹数据d_fp以及存储器14所存储的多个已寄存的指纹数据d_fpr顺序地执行模式匹配处理以及求和处理。

在步骤ST22，将验证处理结果存储在存储器14中。在步骤ST23，位置数据产生电路174根据模式匹配处理及求和处理的结果来产生最新读出的指纹数据d_fp的位置数据dd。残留指纹判断单元172将由位置数据产生电路174产生的位置数据dd与由存储器14存储的已寄存的数据d_fpr进行比较，并且在存储器14中存储比较结果。

在步骤ST24，判断验证次数是否是受检者h手指的指纹fp的寄存次数。例如，在本实施例中，对于受检者A，如图18中所示那样存储诸如像指纹数据、三个已寄存的指纹数据d_fprA1至d_fprA3。因此，判断是否为受检者A验证了三次已寄存的指纹数据。当验证次数不是寄存次数时，验证下一个已寄存的指纹数据(ST25，步骤ST21)。

在另一方面，当在步骤ST24的判断中，断定验证次数是受检者h手指的指纹fp的寄存次数时，判断指纹数据d_fp的验证的判断是否在任意次寄存中都不匹配(ST26)。当对于任意次寄存而言都不匹配时，验证下一个受检者的已寄存的指纹数据d_fpr(ST25，21)。

在另一方面，当在步骤ST26，验证的判断结果是至少一次匹配时，判断它是否与存储器14所存储的位置数据dd为相同的位置数据(ST27)。当存在相同的位置数据dd时，断定该指纹数据d_fp是残留指纹数据，并且终止所述一系列的处理。

在另一方面，当没有与存储器14所存储的位置数据dd相同的位置数据dd时，断定指纹数据d_fp不是残留指纹数据。

此外，残留指纹判断单元172更新与指纹数据d_fp相链接的位置数据dd，其中所述验证为所述指纹数据d_fp给出匹配。

正如上面解释的那样，在本实施例中，对于每个受检者，多个已寄存的指纹数据d_fpr以及链接于它们的位置数据dd都存储在存储器14中，并且在验证时，验证由存储器14存储的对应每个受检者的最新读出的指纹数据d_fp以及所有已寄存的指纹数据d_fpr，并且验证已比较过的位置数据dd，所以即使当在存储器14中为每个受检者寄存多个指纹数据时，也能够在不错误检测残留指纹的情况下以高精确度验证指纹。

此外，在为一个手指寄存多个指纹的情况下，能够防止在相同位置上的指纹数据d_fp的寄存。这是因为，通过在不同的位置上寄存指纹数据d_fp，可以让验证时的位置偏移的容许范围更大。此外，当指纹传感器11尺寸上较小时，根据在不同位置上寄存的数据来执行验证，因此能够以高精确度执行验证。

注意的是本发明不限于本实施例。各种优选的修改都是可以的。在本实施例中，例如，把静电电容型指纹传感器当作指纹传感器来进行解释，但是指纹传感器不限于这种形式。例如，指纹传感器也可以是压力式指纹传感器，用于根据受检者手指的压力来检测指纹，或者是热动式指纹传感器，用于根据受检者手指的热度来检测指纹。

此外，还可以在存储器中为每一次验证存储位置数据dd的历史数据，并且根据该历史数据来执行验证。例如，当受检者手指放置的位置不同于根据历史数据的通常位置时，还可以假定在那时所读出的指纹数据d_fp的可靠性将要变低来执行验证。

概况一下本发明的效果，根据本发明，能够提供这样的图像验证***和图像验证方法，其能够在不错误检测残留指纹的情况下以高精确度来验证指纹。

虽然已经参照为示例目的而选择的特定实施例描述了本发明，但是对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的基本概念和范围的情况下可以作出许多种的修改是显而意见的。

Claims (12)

1.一种图像验证***，包括：

指纹读出装置，用于读出指纹；

图像数据存储装置，用于存储由所述指纹读出装置所读出的指纹的图像数据以作为第一图像数据；

残留指纹判断装置，用于将由所述指纹读出装置最新读出的指纹的第二图像数据与由所述图像数据存储装置存储的所述第一图像数据进行比较，并且判断第二图像数据是否表示残留指纹；以及

验证处理装置，用于依照所述残留指纹判断装置的判断结果来验证由所述读出装置读出的所述第二图像数据。

2.如权利要求1所述的图像验证***，其中：

当由所述存储装置存储的第一图像数据与所述第二图像数据相匹配时，残留指纹判断装置断定第二图像数据是表示残留指纹的图像数据，而当所述第一图像数据与所述第二图像数据不匹配时，断定所述第二图像数据不是表示残留指纹的图像数据，以及

当所述残留指纹判断装置断定第二图像数据是表示残留指纹的图像数据时，所述验证处理装置不验证所述第二图像数据，而当所述残留指纹判断装置断定第二图像数据不是表示残留指纹的图像数据时，验证所述第二图像数据。

3.如权利要求1所述的图像验证***，其中：所述残留指纹判断装置根据所述第一图像数据和所述第二图像数据来执行模式匹配处理，并且根据所述模式匹配处理的结果来判断第二图像数据是否表示残留指纹。

4.一种用于验证指纹的图像数据的图像验证***，包括：

指纹读出装置，用于读出指纹；

位置数据产生装置，用于根据由所述指纹读出装置读出的指纹的图像数据来产生所述指纹的位置数据；

存储装置，用于存储由所述位置数据产生装置产生的位置数据以作为第一位置数据；以及

残留指纹判断装置，用于将对应于由指纹读出装置最新读出的指纹的图像数据的第二位置数据与由所述存储装置存储的第一位置数据进行比较，并且判断所述最新读出的图像数据是否表示残留指纹。

5.如权利要求4所述的图像验证***，其中：

所述存储装置存储指纹的图像数据以及在验证指纹时与之相关联的第一位置数据；以及

所述残留指纹判断装置将对应于由所述指纹读出装置最新读出的指纹的图像数据的第二位置数据与由所述存储装置存储的第一位置数据进行比较，并且当验证得出由所述指纹读出装置最新读出的指纹的图像数据与由所述存储装置存储的指纹的所述图像数据相匹配时，判断所述最新读出的图像数据是否表示残留指纹。

6.如权利要求4所述的图像验证***，其中所述位置数据产生装置根据由所述存储装置存储的图像数据与由所述指纹读出装置最新读出的图像数据之间的模式匹配处理的结果来产生所述位置数据。

7.一种图像验证方法，包括以下步骤：

存储通过读出指纹所获得的图像数据以作为第一图像数据；

将最新读出的指纹的第二图像数据与所述已存储的第一图像数据进行比较，并且判断第二图像数据是否表示残留指纹；以及

依照所述判断结果来验证由所述读出装置读出的所述第二图像数据。

8.如权利要求7所述的图像验证方法，其中：

当所述第一图像数据与所述第二图像数据相匹配时，断定第二图像数据是表示残留指纹的图像数据，并且不验证所述第二图像数据，以及

当所述第一图像数据与所述第二图像数据不匹配时，断定所述第二图像数据不是表示残留指纹的图像数据，并且验证所述第二图像数据。

9.如权利要求7所述的图像验证方法，其中：

当判断所述第二图像数据是否是表示残留指纹的图像数据时，根据所述第一图像数据和所述第二图像数据来执行模式匹配处理，以及

根据所述模式匹配处理的结果来判断第二图像数据是否是表示残留指纹的图像数据。

10.一种用于验证指纹的图像数据的图像验证方法，包括以下步骤：

根据通过读出指纹所获得的图像数据来产生所述指纹的位置数据；

存储所述已产生的位置数据以作为第一位置数据；以及

将对应于最新读出的指纹的图像数据的第二位置数据与由所述存储装置存储的第一位置数据进行比较，并且判断所述最新读出的图像数据是否是表示残留指纹的图像数据。

11.如权利要求10所述的图像验证方法，其中：

相关联地存储指纹的图像数据以及在验证指纹时的第一位置数据；以及

当判断所述最新读出的图像数据是否是表示残留指纹的图像数据时，当所述最新读出的指纹的图像数据与将要存储的所述指纹的所述图像数据之间的验证结果是它们相匹配时，将对应于所述最新读出的指纹的图像数据的第二位置数据与将要存储的第一位置数据进行比较，并且判断所述最新读出的图像数据是否表示残留指纹。

12.如权利要求10所述的图像验证方法，其中当产生所述位置数据时，根据所述已存储的图像数据与所述最新读出的图像数据之间的模式匹配处理的结果来产生所述位置数据。

Images