JP2003150944A - 画像認識装置、画像認識方法、記録媒体及びプログラム - Google Patents
画像認識装置、画像認識方法、記録媒体及びプログラムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被写体からの反射光から不要光を除去するこ
とによりノイズを低減させ、画像認識率を向上させる。 【解決手段】 被写体に対して光を照射する光源手段２
０と、被写体からの反射光のうち特定の光源波長のみを
抽出し通過させるフィルタ手段４０と、フィルタ手段４
０の後段に配置され、フィルタ手段４０を通過した光を
画像信号に変換する撮像手段５０と、撮像手段５０によ
り出力される画像信号に基づき画像の認識処理を行う画
像認識手段７０とを具備する。
とによりノイズを低減させ、画像認識率を向上させる。 【解決手段】 被写体に対して光を照射する光源手段２
０と、被写体からの反射光のうち特定の光源波長のみを
抽出し通過させるフィルタ手段４０と、フィルタ手段４
０の後段に配置され、フィルタ手段４０を通過した光を
画像信号に変換する撮像手段５０と、撮像手段５０によ
り出力される画像信号に基づき画像の認識処理を行う画
像認識手段７０とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被写体の画像を認
識することが可能な画像認識装置、画像認識方法、記録
媒体及びプログラムに関する。
識することが可能な画像認識装置、画像認識方法、記録
媒体及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の指紋照合装置の一例が特開２００
０−１１１４２号公報に開示されている。本従来例によ
れば、光源手段からの光がプリズムを介して被写体であ
る人間の指へ照射される。指とプリズムとの接触部では
光は拡散し、非接触部では全反射する。そのため、プリ
ズムからの反射光は、撮像手段にて指紋の凹部の方が凸
部より輝度値が高い画像として撮像され、指の指紋画像
を得ることが出来る。撮像手段での指紋画像は後段の信
号処理手段により指紋検出が最適に行われるように信号
レベルやコントラストなどの画像処理が施される。そし
て、指紋判別手段において指紋の特徴点検出などにより
指紋照合をした人間の判別を行う。また、特開平５−１
４３７６３号公報にはバーコードリーダに関する技術が
開示されている。
０−１１１４２号公報に開示されている。本従来例によ
れば、光源手段からの光がプリズムを介して被写体であ
る人間の指へ照射される。指とプリズムとの接触部では
光は拡散し、非接触部では全反射する。そのため、プリ
ズムからの反射光は、撮像手段にて指紋の凹部の方が凸
部より輝度値が高い画像として撮像され、指の指紋画像
を得ることが出来る。撮像手段での指紋画像は後段の信
号処理手段により指紋検出が最適に行われるように信号
レベルやコントラストなどの画像処理が施される。そし
て、指紋判別手段において指紋の特徴点検出などにより
指紋照合をした人間の判別を行う。また、特開平５−１
４３７６３号公報にはバーコードリーダに関する技術が
開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の指紋照合装置あるいはバーコードリーダで
は以下のような問題点があった。これらの装置では、特
別に光源手段を設けているが、外部の自然光あるいは照
明光などの外乱光により被写体画像のコントラストが低
下してしまう。また、被写体の反射率あるいは透過率が
大きいことにより、画像信号の一部が飽和し信号成分が
消失してしまうことや、逆に被写体の反射率あるいは透
過率の小さいことにより、または光源の劣化による信号
成分の低下により、画像認識誤差が発生してしまうこと
が生じる。このように、従来のバーコードリーダ等では
デコード結果がＮＧになったり、人間の指紋照合が出来
ない確立が大きくなる欠点があった。また、ＬＥＤやセ
ンサの消費電力が大きく携帯用では電池寿命が短くなり
不適であった。
ような従来の指紋照合装置あるいはバーコードリーダで
は以下のような問題点があった。これらの装置では、特
別に光源手段を設けているが、外部の自然光あるいは照
明光などの外乱光により被写体画像のコントラストが低
下してしまう。また、被写体の反射率あるいは透過率が
大きいことにより、画像信号の一部が飽和し信号成分が
消失してしまうことや、逆に被写体の反射率あるいは透
過率の小さいことにより、または光源の劣化による信号
成分の低下により、画像認識誤差が発生してしまうこと
が生じる。このように、従来のバーコードリーダ等では
デコード結果がＮＧになったり、人間の指紋照合が出来
ない確立が大きくなる欠点があった。また、ＬＥＤやセ
ンサの消費電力が大きく携帯用では電池寿命が短くなり
不適であった。
【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、従来の欠点を改善し画像認識率を向上させる
ことを目的としている。
のであり、従来の欠点を改善し画像認識率を向上させる
ことを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１記載の画像認識装置は、被写体に対して
光を照射する光源手段と、当該被写体からの反射光のう
ち特定の光源波長のみを抽出し通過させる抽出手段と、
当該抽出手段の後段に配置され、当該抽出手段を通過し
た光を画像信号に変換する撮像手段と、当該撮像手段に
より出力される当該画像信号に基づき画像の認識処理を
行う画像認識手段とを有することを特徴とする。
めに、請求項１記載の画像認識装置は、被写体に対して
光を照射する光源手段と、当該被写体からの反射光のう
ち特定の光源波長のみを抽出し通過させる抽出手段と、
当該抽出手段の後段に配置され、当該抽出手段を通過し
た光を画像信号に変換する撮像手段と、当該撮像手段に
より出力される当該画像信号に基づき画像の認識処理を
行う画像認識手段とを有することを特徴とする。
【０００６】また、請求項２記載の画像認識装置は、請
求項１記載の発明において、前記光源手段は、赤色発光
ダイオードであることを特徴とする。
求項１記載の発明において、前記光源手段は、赤色発光
ダイオードであることを特徴とする。
【０００７】また、請求項３記載の画像認識装置は、請
求項１記載の発明において、前記抽出手段は、３原色の
各色に対応したフィルタにより構成されることを特徴と
する。
求項１記載の発明において、前記抽出手段は、３原色の
各色に対応したフィルタにより構成されることを特徴と
する。
【０００８】また、請求項４記載の画像認識装置は、請
求項１記載の発明において、前記撮像手段は、３原色の
画像信号のうち、前記光源手段の光源色に対応した色の
画像信号のみを出力することを特徴とする。
求項１記載の発明において、前記撮像手段は、３原色の
画像信号のうち、前記光源手段の光源色に対応した色の
画像信号のみを出力することを特徴とする。
【０００９】また、請求項５記載の画像認識装置は、請
求項４記載の発明において、前記撮像手段は、３原色の
各色に対応する複数の画素を有し、当該３原色の各色に
対応する複数の画素のうち、前記光源手段の光源色に対
応した色に該当する画素のみの画像信号を間引き走査に
よって読み出すことにより、前記光源手段の光源色に対
応した色の画像信号のみを出力することを特徴とする。
求項４記載の発明において、前記撮像手段は、３原色の
各色に対応する複数の画素を有し、当該３原色の各色に
対応する複数の画素のうち、前記光源手段の光源色に対
応した色に該当する画素のみの画像信号を間引き走査に
よって読み出すことにより、前記光源手段の光源色に対
応した色の画像信号のみを出力することを特徴とする。
【００１０】また、請求項６記載の画像認識装置は、請
求項１記載の発明において、前記撮像手段は、任意の露
光時間を設定することを特徴とする。
求項１記載の発明において、前記撮像手段は、任意の露
光時間を設定することを特徴とする。
【００１１】また、請求項７記載の画像認識装置は、請
求項１記載の発明において、２つの画像信号の差分を演
算することにより一方の画像信号から不要な光成分を除
去する除去手段を有し、前記撮像手段は、前記光源手段
が光を照射しなかったとき及び光を照射したときの画像
信号をそれぞれ出力し、当該除去手段は、前記撮像手段
により出力された当該両信号の差分を演算し、当該演算
結果に基づき当該光が照射されたときの画像信号から不
要な光成分を除去することを特徴とする。
求項１記載の発明において、２つの画像信号の差分を演
算することにより一方の画像信号から不要な光成分を除
去する除去手段を有し、前記撮像手段は、前記光源手段
が光を照射しなかったとき及び光を照射したときの画像
信号をそれぞれ出力し、当該除去手段は、前記撮像手段
により出力された当該両信号の差分を演算し、当該演算
結果に基づき当該光が照射されたときの画像信号から不
要な光成分を除去することを特徴とする。
【００１２】また、請求項８記載の画像認識方法は、光
源手段により被写体に対して光を照射させる照射ステッ
プと、当該被写体からの反射光のうち特定の光源波長の
みを抽出手段により抽出し通過させる抽出ステップと、
当該抽出手段の後段に配置され、当該抽出手段を通過し
た光を撮像手段により画像信号に変換する撮像ステップ
と、当該撮像手段により出力される当該画像信号に基づ
き画像認識手段により画像の認識処理を行う画像認識ス
テップとを有することを特徴とする。
源手段により被写体に対して光を照射させる照射ステッ
プと、当該被写体からの反射光のうち特定の光源波長の
みを抽出手段により抽出し通過させる抽出ステップと、
当該抽出手段の後段に配置され、当該抽出手段を通過し
た光を撮像手段により画像信号に変換する撮像ステップ
と、当該撮像手段により出力される当該画像信号に基づ
き画像認識手段により画像の認識処理を行う画像認識ス
テップとを有することを特徴とする。
【００１３】また、請求項９記載の画像認識方法は、請
求項８記載の発明において、前記光源手段は、赤色発光
ダイオードであることを特徴とする。
求項８記載の発明において、前記光源手段は、赤色発光
ダイオードであることを特徴とする。
【００１４】また、請求項１０記載の画像認識方法は、
請求項８記載の発明において、前記抽出手段は、３原色
の各色に対応したフィルタにより構成されることを特徴
とする。
請求項８記載の発明において、前記抽出手段は、３原色
の各色に対応したフィルタにより構成されることを特徴
とする。
【００１５】また、請求項１１記載の画像認識方法は、
請求項８記載の発明において、前記撮像ステップでは、
３原色の画像信号のうち、前記光源手段の光源色に対応
した色の画像信号のみを前記撮像手段より出力させるこ
とを特徴とする。
請求項８記載の発明において、前記撮像ステップでは、
３原色の画像信号のうち、前記光源手段の光源色に対応
した色の画像信号のみを前記撮像手段より出力させるこ
とを特徴とする。
【００１６】また、請求項１２記載の画像認識方法は、
請求項１１記載の発明において、前記撮像ステップで
は、前記撮像手段が有する３原色の各色に対応する複数
の画素のうち、前記光源手段の光源色に対応した色に該
当する画素のみの画像信号を間引き走査によって前記撮
像手段から読み出すことにより、前記光源手段の光源色
に対応した色の画像信号のみを前記撮像手段から出力さ
せることを特徴とする。
請求項１１記載の発明において、前記撮像ステップで
は、前記撮像手段が有する３原色の各色に対応する複数
の画素のうち、前記光源手段の光源色に対応した色に該
当する画素のみの画像信号を間引き走査によって前記撮
像手段から読み出すことにより、前記光源手段の光源色
に対応した色の画像信号のみを前記撮像手段から出力さ
せることを特徴とする。
【００１７】また、請求項１３記載の画像認識方法は、
請求項８記載の発明において、前記撮像ステップでは、
前記撮像手段に対し任意の露光時間を設定することを特
徴とする。
請求項８記載の発明において、前記撮像ステップでは、
前記撮像手段に対し任意の露光時間を設定することを特
徴とする。
【００１８】また、請求項１４記載の画像認識方法は、
請求項８記載の発明において、２つの画像信号の差分を
演算することにより一方の画像信号から不要な光成分を
除去する除去ステップを有し、前記撮像ステップでは、
前記光源手段が光を照射しなかったとき及び光を照射し
たときの画像信号を前記撮像手段からそれぞれ出力し、
当該除去ステップでは、前記撮像手段により出力された
当該両信号の差分を演算し、当該演算結果に基づき当該
光が照射されたときの画像信号から不要な光成分を除去
することを特徴とする。
請求項８記載の発明において、２つの画像信号の差分を
演算することにより一方の画像信号から不要な光成分を
除去する除去ステップを有し、前記撮像ステップでは、
前記光源手段が光を照射しなかったとき及び光を照射し
たときの画像信号を前記撮像手段からそれぞれ出力し、
当該除去ステップでは、前記撮像手段により出力された
当該両信号の差分を演算し、当該演算結果に基づき当該
光が照射されたときの画像信号から不要な光成分を除去
することを特徴とする。
【００１９】また、請求項１５記載の記録媒体は、請求
項１〜７の何れか１項に記載の各手段としてコンピュー
タを機能させるためのプログラムを記録したことを特徴
とする。
項１〜７の何れか１項に記載の各手段としてコンピュー
タを機能させるためのプログラムを記録したことを特徴
とする。
【００２０】また、請求項１６記載の記録媒体は、請求
項８〜１４の何れか１項に記載の画像認識方法の処理ス
テップをコンピュータに実行させるためのプログラムを
記録したことを特徴とする。
項８〜１４の何れか１項に記載の画像認識方法の処理ス
テップをコンピュータに実行させるためのプログラムを
記録したことを特徴とする。
【００２１】また、請求項１７記載のプログラムは、請
求項１〜７の何れか１項に記載の各手段としてコンピュ
ータを機能させることを特徴とする。
求項１〜７の何れか１項に記載の各手段としてコンピュ
ータを機能させることを特徴とする。
【００２２】さらに、請求項１８記載のプログラムは、
請求項８〜１４の何れか１項に記載の画像認識方法の処
理ステップをコンピュータに実行させることを特徴とす
る。
請求項８〜１４の何れか１項に記載の画像認識方法の処
理ステップをコンピュータに実行させることを特徴とす
る。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を添付図面
を参照しながら詳細に説明する。
を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】本発明の一実施形態における画像認識装置
の構成を図１に示す。図１において、１０は被写体、２
０は被写体を照射する特別に設けた光源手段、３０は被
写体からの反射光を集光し撮像手段に導く光学手段、４
０は光源手段２０の光源波長を通過させるフィルタ手
段、５０は被写体の反射像を画像信号に変換する撮像手
段、６０は撮像手段からの画像信号から必要とする指紋
画像信号やバーコード信号を判別し易いように画像処理
する信号処理手段、７０は信号処理手段６０から出力さ
れる画像信号より画像認識を行う画像認識手段、８０は
被写体像をモニター等の表示手段である。
の構成を図１に示す。図１において、１０は被写体、２
０は被写体を照射する特別に設けた光源手段、３０は被
写体からの反射光を集光し撮像手段に導く光学手段、４
０は光源手段２０の光源波長を通過させるフィルタ手
段、５０は被写体の反射像を画像信号に変換する撮像手
段、６０は撮像手段からの画像信号から必要とする指紋
画像信号やバーコード信号を判別し易いように画像処理
する信号処理手段、７０は信号処理手段６０から出力さ
れる画像信号より画像認識を行う画像認識手段、８０は
被写体像をモニター等の表示手段である。
【００２５】図２にシステムの主要部品の分光感度特性
を示す。撮像手段５０に用いている撮像センサは、図２
のセンサで示す特性を有するのが一般的である。約４０
０ｎｍから約９００ｎｍまでの分光感度を持つ。これに
対し光源手段は一般的には赤ＬＥＤが使用されている。
赤ＬＥＤはコスト的に安くまた明るい光源であるためで
ある。通常の画像認識装置には上記のセンサとＬＥＤが
使用されるため、自然光が被写体に入射すると、赤ＬＥ
Ｄ以外の成分は画像のコントラストを低下させるノイズ
となる。ＬＥＤの分光エネルギーに対し自然光のエネル
ギーは分光帯域が広いためにこの自然光による不要信号
レベルは画像信号に対し無視することが出来なくなる。
本実施形態ではフィルタ手段４０には図２に示すような
分光特性のフィルタ（Ｒ）を設けることにより、外乱光
を除去できる。このためほぼ被写体の画像のみが撮像さ
れるので、画像認識率が非常に向上する。
を示す。撮像手段５０に用いている撮像センサは、図２
のセンサで示す特性を有するのが一般的である。約４０
０ｎｍから約９００ｎｍまでの分光感度を持つ。これに
対し光源手段は一般的には赤ＬＥＤが使用されている。
赤ＬＥＤはコスト的に安くまた明るい光源であるためで
ある。通常の画像認識装置には上記のセンサとＬＥＤが
使用されるため、自然光が被写体に入射すると、赤ＬＥ
Ｄ以外の成分は画像のコントラストを低下させるノイズ
となる。ＬＥＤの分光エネルギーに対し自然光のエネル
ギーは分光帯域が広いためにこの自然光による不要信号
レベルは画像信号に対し無視することが出来なくなる。
本実施形態ではフィルタ手段４０には図２に示すような
分光特性のフィルタ（Ｒ）を設けることにより、外乱光
を除去できる。このためほぼ被写体の画像のみが撮像さ
れるので、画像認識率が非常に向上する。
【００２６】図１ではフィルタ手段を撮像手段と光学手
段の間に設けたが、これは、光路的に撮像センサの前で
あれば良い。特に薄型の携帯用指紋照合装置などに用い
る場合は、撮像センサ上にオンチップで設けても良い。
また、撮像センサをカラーカメラとして共用する場合
は、カラー用撮像センサであっても良い。カラーカメラ
のフィルタは図２のようなフィルタ（Ｒ）、フィルタ
（Ｇ）、フィルタ（Ｂ）が使用される。この場合画像認
識装置としての光源手段２０は赤ＬＥＤであるので、撮
像センサからの信号はフィルタ（Ｒ）に対する信号のみ
を使ったほうが良い。
段の間に設けたが、これは、光路的に撮像センサの前で
あれば良い。特に薄型の携帯用指紋照合装置などに用い
る場合は、撮像センサ上にオンチップで設けても良い。
また、撮像センサをカラーカメラとして共用する場合
は、カラー用撮像センサであっても良い。カラーカメラ
のフィルタは図２のようなフィルタ（Ｒ）、フィルタ
（Ｇ）、フィルタ（Ｂ）が使用される。この場合画像認
識装置としての光源手段２０は赤ＬＥＤであるので、撮
像センサからの信号はフィルタ（Ｒ）に対する信号のみ
を使ったほうが良い。
【００２７】図３に信号読み出しの模式図を示す。図３
において、カメラとして使用する時は（Ａ）のように各
色の信号を順次読み出す。画像認識装置で使用する時は
（Ｂ）のように赤信号のみを読み出す。こういう読み出
しに適した撮像センサとしてＣＭＯＳセンサがある。Ｃ
ＭＯＳセンサは図４に示すように画素部１１０と画素部
１１０の信号をランダム的に走査が出来る水平走査回路
１２０と垂直走査回路１３０と読み出し回路１４０から
構成される。
において、カメラとして使用する時は（Ａ）のように各
色の信号を順次読み出す。画像認識装置で使用する時は
（Ｂ）のように赤信号のみを読み出す。こういう読み出
しに適した撮像センサとしてＣＭＯＳセンサがある。Ｃ
ＭＯＳセンサは図４に示すように画素部１１０と画素部
１１０の信号をランダム的に走査が出来る水平走査回路
１２０と垂直走査回路１３０と読み出し回路１４０から
構成される。
【００２８】図３のカラーフィルタを有する画像認識装
置では、画像認識に利用する画素はＲ信号のみを使う必
要がある。信号処理手段６０のＲ，Ｇ，Ｂ信号から形成
した輝度信号Ｙを画像認識に利用すると、信号ＧとＢが
被写体の画像信号の欠落信号として判断されるため画像
認識の誤りが発生する（Ｂ）のような赤Ｒ信号のみの読
み出し（間引き走査）は垂直走査と水平走査を１行１列
スキップ走査すればよい。この結果読み出し画素数を少
なく出来るので、その分消費電力を低減可能である。
置では、画像認識に利用する画素はＲ信号のみを使う必
要がある。信号処理手段６０のＲ，Ｇ，Ｂ信号から形成
した輝度信号Ｙを画像認識に利用すると、信号ＧとＢが
被写体の画像信号の欠落信号として判断されるため画像
認識の誤りが発生する（Ｂ）のような赤Ｒ信号のみの読
み出し（間引き走査）は垂直走査と水平走査を１行１列
スキップ走査すればよい。この結果読み出し画素数を少
なく出来るので、その分消費電力を低減可能である。
【００２９】図５に本発明の第２の実施形態におけるタ
イミング図を示す。一般的に画像認識装置は多くのユー
ザに使用されるバーコードリーダの場合、バーコードが
印字される物体あるいは、紙は反射率が異なる。また、
反射率は汚れや,経時劣化でも異なってくる。さらに光
源手段の光量劣化もある。このため固定の露光条件では
画像認識に必要な適度な信号レベルを得ることが出来ず
認識率が悪くなってしまう。本実施形態では撮像センサ
が露光条件を変化させて撮影することにより上記欠点を
改善するものである。
イミング図を示す。一般的に画像認識装置は多くのユー
ザに使用されるバーコードリーダの場合、バーコードが
印字される物体あるいは、紙は反射率が異なる。また、
反射率は汚れや,経時劣化でも異なってくる。さらに光
源手段の光量劣化もある。このため固定の露光条件では
画像認識に必要な適度な信号レベルを得ることが出来ず
認識率が悪くなってしまう。本実施形態では撮像センサ
が露光条件を変化させて撮影することにより上記欠点を
改善するものである。
【００３０】露光条件は指数的に変えれば上述のような
信号レベルの変化があっても少なくとも１枚の画像から
は適正な信号レベルを得ることが出来る。図５の実施形
態では露光比１：１／２：１／４とした。図５におい
て、ｆｖ１，ｆｖ２・・・は撮像センサの垂直駆動周波
数、ｖ１，ｖ２・・・は水平画素行とする。
信号レベルの変化があっても少なくとも１枚の画像から
は適正な信号レベルを得ることが出来る。図５の実施形
態では露光比１：１／２：１／４とした。図５におい
て、ｆｖ１，ｆｖ２・・・は撮像センサの垂直駆動周波
数、ｖ１，ｖ２・・・は水平画素行とする。
【００３１】図中（Ａ）は露光時間が一定の場合の駆動
例である。各画素行を１ｆｖ毎に（Ｃ／Ｒ／Ｔ／Ｒ）駆
動する。すなわち、各行画素を後述する画素アンプのリ
セット（Ｃ）、画素アンプのノイズ転送（Ｒ）、フォト
ダイオードから画素アンプへの転送（Ｔ）、画素アンプ
から信号の転送（Ｒ）を繰り返す。この繰り返し駆動に
より撮像センサからは蓄積時間ＴＳ１の信号が読み出さ
れる。
例である。各画素行を１ｆｖ毎に（Ｃ／Ｒ／Ｔ／Ｒ）駆
動する。すなわち、各行画素を後述する画素アンプのリ
セット（Ｃ）、画素アンプのノイズ転送（Ｒ）、フォト
ダイオードから画素アンプへの転送（Ｔ）、画素アンプ
から信号の転送（Ｒ）を繰り返す。この繰り返し駆動に
より撮像センサからは蓄積時間ＴＳ１の信号が読み出さ
れる。
【００３２】（Ｂ）は先に述べた露光時間をｆｖ毎にＴ
ｓ１：Ｔｓ２：Ｔｓ３＝１：１／２：１／４とした例で
ある。蓄積中に画素をクリアする（Ｔ／Ｃ）ことにより
露光時間を変えている。
ｓ１：Ｔｓ２：Ｔｓ３＝１：１／２：１／４とした例で
ある。蓄積中に画素をクリアする（Ｔ／Ｃ）ことにより
露光時間を変えている。
【００３３】図６に撮像センサの画素構成例とタイミン
グ図を示す。フォトダイオードは各色フィルタに対応し
ており、画素アンプは２つのフォトダイオードで共通化
されている。Ｃ期間に画素アンプのゲートがクリアさ
れ、画素アンプのノイズを読み出す前に垂直信号線とメ
モリＣｓ(Ｃｎ)の残留電荷がリセットされる。次にＲ期
間に画素アンプのノイズがメモリＣｎに転送され、その
後にフォトダイオードの信号が画素アンプからメモリＣ
ｓに転送される。メモリからのノイズと信号は次の水平
走査期間に差動アンプ（図省略）へ転送されノイズの除
去が行われる。
グ図を示す。フォトダイオードは各色フィルタに対応し
ており、画素アンプは２つのフォトダイオードで共通化
されている。Ｃ期間に画素アンプのゲートがクリアさ
れ、画素アンプのノイズを読み出す前に垂直信号線とメ
モリＣｓ(Ｃｎ)の残留電荷がリセットされる。次にＲ期
間に画素アンプのノイズがメモリＣｎに転送され、その
後にフォトダイオードの信号が画素アンプからメモリＣ
ｓに転送される。メモリからのノイズと信号は次の水平
走査期間に差動アンプ（図省略）へ転送されノイズの除
去が行われる。
【００３４】本発明の第３の実施形態を図５−（Ｃ）に
示す。この実施形態では第１の実施形態に対しさらに外
乱光の影響を改善するものである。撮像センサは、ＬＥ
Ｄの不点灯時の蓄積信号をｆｖ１期間に読み出し、ＬＥ
Ｄ点灯時の信号をｆｖ３期間に読み出し、後段の除去手
段が両方の信号の差分を演算し、その結果に基づいてＬ
ＥＤ点灯時の信号から不要光成分を除去する。この場合
ＬＥＤの点灯期間は２ｆｖ期間必要である。ＬＥＤの消
費電力を低減するには画素アンプのゲート部を画素メモ
リとして利用すれば、１ｆｖ期間のＬＥＤ点灯期間に短
縮できる。図７は図１の被写体を指とし、本実施形態の
画像認識装置を指紋照合装置に適用した場合の図であ
る。
示す。この実施形態では第１の実施形態に対しさらに外
乱光の影響を改善するものである。撮像センサは、ＬＥ
Ｄの不点灯時の蓄積信号をｆｖ１期間に読み出し、ＬＥ
Ｄ点灯時の信号をｆｖ３期間に読み出し、後段の除去手
段が両方の信号の差分を演算し、その結果に基づいてＬ
ＥＤ点灯時の信号から不要光成分を除去する。この場合
ＬＥＤの点灯期間は２ｆｖ期間必要である。ＬＥＤの消
費電力を低減するには画素アンプのゲート部を画素メモ
リとして利用すれば、１ｆｖ期間のＬＥＤ点灯期間に短
縮できる。図７は図１の被写体を指とし、本実施形態の
画像認識装置を指紋照合装置に適用した場合の図であ
る。
【００３５】以上の実施形態によれば、特定の光源手段
を使う時、撮像系にフィルタ手段４０を設けたので不要
光によるノイズを格段に低減できる。また、露光条件を
変えた複数の画像から画像認識を行うことにより画像認
識に適した信号を得ることが出来る。また、ＬＥＤ点灯
時と不点灯時に撮像を行い,それらの演算処理により不
要光のノイズを低減した。この結果、画像認識装置の認
識率を向上できる。さらに間引き走査により諸費電力を
低減出来る。
を使う時、撮像系にフィルタ手段４０を設けたので不要
光によるノイズを格段に低減できる。また、露光条件を
変えた複数の画像から画像認識を行うことにより画像認
識に適した信号を得ることが出来る。また、ＬＥＤ点灯
時と不点灯時に撮像を行い,それらの演算処理により不
要光のノイズを低減した。この結果、画像認識装置の認
識率を向上できる。さらに間引き走査により諸費電力を
低減出来る。
【００３６】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、その
システム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭ
ＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み
出し実行することによっても、達成されることは言うま
でもない。
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、その
システム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭ
ＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み
出し実行することによっても、達成されることは言うま
でもない。
【００３７】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現する
ことになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体
は本発明を構成することになる。
グラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現する
ことになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体
は本発明を構成することになる。
【００３８】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｃ
Ｄ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ
等を用いることが出来る。
体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｃ
Ｄ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ
等を用いることが出来る。
【００３９】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することにより、前述した実施形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部
を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実
現される場合も含まれることは言うまでもない。
ムコードを実行することにより、前述した実施形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部
を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実
現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４０】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備
わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備
わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、被写体からの反射光から抽出手段により不要
な光成分を透過させないように構成したので、不要光に
よるノイズを格段に低減することができ、画像認識率を
向上させることができる。
によれば、被写体からの反射光から抽出手段により不要
な光成分を透過させないように構成したので、不要光に
よるノイズを格段に低減することができ、画像認識率を
向上させることができる。
【図１】本発明の一実施形態における画像認識装置の構
成を示した図である。
成を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態における画像認識装置の主
要部品の分光感度特性を示した図である。
要部品の分光感度特性を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態における画像認識装置の信
号読み出し動作を模式的に示した図である。
号読み出し動作を模式的に示した図である。
【図４】本発明の一実施形態における画像認識装置に適
用可能なＣＭＯＳセンサの一例を示した図である。
用可能なＣＭＯＳセンサの一例を示した図である。
【図５】本発明の一実施形態における画像認識装置の動
作を示したタイミング図である。
作を示したタイミング図である。
【図６】画像センサの画素構成例と動作タイミングを示
した図である。
した図である。
【図７】本発明の一実施形態における画像認識装置を指
紋照合装置に適用した場合の図である。
紋照合装置に適用した場合の図である。
１０ 被写体
２０ 光源手段
３０ 光学手段
４０ フィルタ手段
５０ 撮像手段
６０ 信号処理手段
７０ 画像認識手段
８０ 表示手段
１１０ 画素部
１２０ 水平走査回路
１３０ 垂直走査回路
１４０ 読み出し回路
Claims (18)
- 【請求項１】 被写体に対して光を照射する光源手段
と、 当該被写体からの反射光のうち特定の光源波長のみを抽
出し通過させる抽出手段と、 当該抽出手段の後段に配置され、当該抽出手段を通過し
た光を画像信号に変換する撮像手段と、 当該撮像手段により出力される当該画像信号に基づき画
像の認識処理を行う画像認識手段とを有することを特徴
とする画像認識装置。 - 【請求項２】 前記光源手段は、赤色発光ダイオードで
あることを特徴とする請求項１記載の画像認識装置。 - 【請求項３】 前記抽出手段は、３原色の各色に対応し
たフィルタにより構成されることを特徴とする請求項１
記載の画像認識装置。 - 【請求項４】 前記撮像手段は、３原色の画像信号のう
ち、前記光源手段の光源色に対応した色の画像信号のみ
を出力することを特徴とする請求項１記載の画像認識装
置。 - 【請求項５】 前記撮像手段は、３原色の各色に対応す
る複数の画素を有し、当該３原色の各色に対応する複数
の画素のうち、前記光源手段の光源色に対応した色に該
当する画素のみの画像信号を間引き走査によって読み出
すことにより、前記光源手段の光源色に対応した色の画
像信号のみを出力することを特徴とする請求項４記載の
画像認識装置。 - 【請求項６】 前記撮像手段は、任意の露光時間を設定
することを特徴とする請求項１記載の画像認識装置。 - 【請求項７】 ２つの画像信号の差分を演算することに
より一方の画像信号から不要な光成分を除去する除去手
段を有し、 前記撮像手段は、前記光源手段が光を照射しなかったと
き及び光を照射したときの画像信号をそれぞれ出力し、
当該除去手段は、前記撮像手段により出力された当該両
信号の差分を演算し、当該演算結果に基づき当該光が照
射されたときの画像信号から不要な光成分を除去するこ
とを特徴とする請求項１記載の画像認識装置。 - 【請求項８】 光源手段により被写体に対して光を照射
させる照射ステップと、 当該被写体からの反射光のうち特定の光源波長のみを抽
出手段により抽出し通過させる抽出ステップと、 当該抽出手段の後段に配置され、当該抽出手段を通過し
た光を撮像手段により画像信号に変換する撮像ステップ
と、 当該撮像手段により出力される当該画像信号に基づき画
像認識手段により画像の認識処理を行う画像認識ステッ
プとを有することを特徴とする画像認識方法。 - 【請求項９】 前記光源手段は、赤色発光ダイオードで
あることを特徴とする請求項８記載の画像認識方法。 - 【請求項１０】 前記抽出手段は、３原色の各色に対応
したフィルタにより構成されることを特徴とする請求項
８記載の画像認識方法。 - 【請求項１１】 前記撮像ステップでは、３原色の画像
信号のうち、前記光源手段の光源色に対応した色の画像
信号のみを前記撮像手段より出力させることを特徴とす
る請求項８記載の画像認識方法。 - 【請求項１２】 前記撮像ステップでは、前記撮像手段
が有する３原色の各色に対応する複数の画素のうち、前
記光源手段の光源色に対応した色に該当する画素のみの
画像信号を間引き走査によって前記撮像手段から読み出
すことにより、前記光源手段の光源色に対応した色の画
像信号のみを前記撮像手段から出力させることを特徴と
する請求項１１記載の画像認識方法。 - 【請求項１３】 前記撮像ステップでは、前記撮像手段
に対し任意の露光時間を設定することを特徴とする請求
項８記載の画像認識方法。 - 【請求項１４】 ２つの画像信号の差分を演算すること
により一方の画像信号から不要な光成分を除去する除去
ステップを有し、 前記撮像ステップでは、前記光源手段が光を照射しなか
ったとき及び光を照射したときの画像信号を前記撮像手
段からそれぞれ出力し、当該除去ステップでは、前記撮
像手段により出力された当該両信号の差分を演算し、当
該演算結果に基づき当該光が照射されたときの画像信号
から不要な光成分を除去することを特徴とする請求項８
記載の画像認識方法。 - 【請求項１５】 請求項１〜７の何れか１項に記載の各
手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム
を記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能
な記録媒体。 - 【請求項１６】 請求項８〜１４の何れか１項に記載の
画像認識方法の処理ステップをコンピュータに実行させ
るためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１７】 請求項１〜７の何れか１項に記載の各
手段としてコンピュータを機能させるためのプログラ
ム。 - 【請求項１８】 請求項８〜１４の何れか１項に記載の
画像認識方法の処理ステップをコンピュータに実行させ
るためのプログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001344759A JP2003150944A (ja) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 画像認識装置、画像認識方法、記録媒体及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001344759A JP2003150944A (ja) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 画像認識装置、画像認識方法、記録媒体及びプログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003150944A true JP2003150944A (ja) | 2003-05-23 |
| JP2003150944A5 JP2003150944A5 (ja) | 2007-08-02 |
Family
ID=19158230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001344759A Pending JP2003150944A (ja) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 画像認識装置、画像認識方法、記録媒体及びプログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003150944A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008527544A (ja) * | 2005-01-07 | 2008-07-24 | ルミダイム インコーポレイテッド | マルチスペクトル画像化を用いるバイオメトリック認識／検証 |
| CN102034095A (zh) * | 2004-06-01 | 2011-04-27 | 光谱辨识公司 | 对个体进行生物识别测量的方法及多光谱传感器 |
| CN109543558A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-29 | Oppo广东移动通信有限公司 | 指纹图像处理方法及相关产品 |
-
2001
- 2001-11-09 JP JP2001344759A patent/JP2003150944A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102034095A (zh) * | 2004-06-01 | 2011-04-27 | 光谱辨识公司 | 对个体进行生物识别测量的方法及多光谱传感器 |
| JP2008527544A (ja) * | 2005-01-07 | 2008-07-24 | ルミダイム インコーポレイテッド | マルチスペクトル画像化を用いるバイオメトリック認識／検証 |
| CN109543558A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-29 | Oppo广东移动通信有限公司 | 指纹图像处理方法及相关产品 |
| CN109543558B (zh) * | 2018-10-30 | 2023-12-26 | Oppo广东移动通信有限公司 | 指纹图像处理方法及相关产品 |
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