JP2003288160A - 指の動きの検出方法および検出装置 - Google Patents
指の動きの検出方法および検出装置Info
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Abstract
法や装置の構成を提供すること。 【解決手段】 現在のセンサ画像に対して指紋領域とそ
の重心位置を求め、重心位置付近の領域を小さい複数の
小ブロックに分割する。一回前のセンサ画像の指紋領域
に対して、現在のセンサ画像の小ブロックごとに、指紋
画像に一致する画像領域を探す。現在のセンサ画像の小
ブロックの位置と、それに対応する一回前のセンサ画像
の画像領域の位置との偏差から、候補ベクトルを求め
る。小ブロックごとに求められた候補ベクトルの中か
ら、現在のセンサ画像の指紋画像と一回前のセンサ画像
の指紋画像とのマッチング度が最も高い候補ベクトルを
選択し、検出ベクトルとする。検出ベクトルに対して、
細かな指先の動きや誤検出の影響を排除するための補正
をおこない、ポインタの移動制御をおこなうための補正
ベクトルを得る。
Description
現在の指紋画像とのパターンマッチングをおこなうこと
によって指の動きを検出する検出方法および検出装置に
関し、特に指紋画像を利用した小型携帯機器用のポイン
ティング装置に適用して好適な指の動きの検出方法およ
び検出装置に関する。
ート型パーソナルコンピュータなどに備え付けの電子式
トラックパッドが知られている。しかし、トラックパッ
ドは、指先の位置を検出するために指先よりも大きなセ
ンサ面を必要とし、それゆえ、携帯電話等の小型携帯機
器用としては好ましくない。ところで、近時、指紋画像
を利用した認証システムが実用化されつつあり、ポイン
ティング装置においても指紋画像を利用することが考え
られる。
ことによってポインティング機能を実現するというアイ
デアはすでに提案されている。
像から指の動きを検出する方法や、その方法によって実
現されるポインティング装置の構成などに関する具体的
な提案は未だされていない。また、携帯電話等の小型携
帯機器にポインティング装置を備え付けるためには、指
紋を検出するセンサ面を指先よりも小さくする必要があ
るが、そのような大きさのセンサ面で指の動きを検出す
る方法や装置に関する提案も未だされていない。
るため、指紋画像を利用したポインティング装置では、
高いポインティング精度とともに、できるだけ演算負荷
が少ないことが要求される。
であって、指紋画像から指の動きを検出する具体的な方
法や具体的な装置の構成を提供することを目的とする。
め、本発明は、以下のことを特徴とする。指先よりも小
さい領域の指紋センサを用いて、指先よりも小さい領域
の指紋を検出する。検出した現在のセンサ画像に対し
て、指紋画像が存在する指紋領域を特定し、その重心位
置を求める。その重心位置付近の領域を、指紋領域より
も小さい複数の小ブロックに分割する。一回前のセンサ
画像についても指紋領域を特定しておき、一回前のセン
サ画像の指紋領域に対して、現在のセンサ画像の小ブロ
ックごとに、各小ブロックの指紋画像に一致する画像領
域を探す。
その小ブロックに対応する一回前のセンサ画像の画像領
域の位置との偏差から、候補ベクトルを求める。小ブロ
ックごとに求められた候補ベクトルの中から、現在のセ
ンサ画像の指紋画像と一回前のセンサ画像の指紋画像と
のマッチング度が最も高い候補ベクトルを選択し、検出
ベクトルとする。検出ベクトルに対して、細かな指先の
動きや誤検出の影響を排除するための補正をおこない、
最終的にポインタの移動制御をおこなうための補正ベク
トルを得る。
の指紋が検出され、現在のセンサ画像と過去のセンサ画
像について、それぞれ指紋領域が特定され、それぞれの
指紋領域の中で互いに指紋画像が一致する領域が求めら
れ、その指紋画像が一致する領域の変位に基づいて指先
の動きを表すベクトルが求められる。
いて図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本発明
の実施の形態にかかる指の動きの検出装置の構成を機能
的に示すブロック図である。図1に示すように、この検
出装置は、電子式の指紋センサ1、A/D変換器2、2
個のセレクタ3,4、フレームメモリ5、動き検出部
6、検出ベクトル補正部7、および全体の動作タイミン
グを制御する指紋センサ制御部8を備えている。
先9よりも小さい領域の指紋を検出する。A/D変換器
2は、指紋センサ1により取り込まれたアナログ信号よ
りなるセンサ画像データをデジタル信号よりなるデータ
に変換する。フレームメモリ5は、特に限定しないが、
たとえば#0、#1および#2で示すように3バンク構
成となっている。3個のバンクのうち、1個のバンクは
書き込み用に使用され、残りの2個のバンクは動き検出
用に使用される。したがって、フレームメモリ5にセン
サ画像データが書き込まれている間も、後述する動き検
出処理の実行が可能である。
3個のバンクの中から空いているバンク、すなわち動き
検出部6による動き検出処理に使用されていないバンク
を選択する。それによって、A/D変換器2から送られ
てきたセンサ画像データは、その空いているバンクに書
き込まれる。
使用していない2個のバンク、すなわちセンサ画像デー
タの書き込み中ではない2個のバンクを選択する。これ
ら2個のバンクには、すでにセンサ画像データが格納さ
れている。そして、第2のセレクタ4は、2個のバンク
に格納されたセンサ画像データのうち、時間的に新しい
ものを現在のセンサ画像のデータとし、時間的に古いも
のを過去のセンサ画像のデータとして動き検出部6に供
給する。
2から供給された1枚分のセンサ画像のデータの取り込
みが完了し、かつ動き検出部6による検出ベクトル(検
出ベクトルについては後述する)の算出が完了した後
に、フレームメモリ5の、過去のセンサ画像の格納領域
として使用されていたバンクを開放する。
ていたバンクは、つぎの動き検出処理時には、過去のセ
ンサ画像データを格納しているバンクとして選択され
る。センサ画像データの書き込み中であったバンクは、
新たに現在のセンサ画像データを格納しているバンクと
して選択される。開放されたバンクは、A/D変換器2
から供給されるつぎのセンサ画像データの格納に使用さ
れる。
1、パターンマッチング部62、候補ベクトル評価部6
3を有する。指紋領域判定部61は、現在のセンサ画像
データを入力データとして、現在のセンサ画像中の指紋
領域を判定するとともに、その判定した指紋領域の重心
位置を求める。指紋領域の判定方法および重心位置の求
め方については後述する。
定部61から出力された現在のセンサ画像の指紋領域お
よび重心位置のデータと、それを1回分遅延させた過去
のセンサ画像のデータとを用いて、現在の指紋画像と過
去の指紋画像のパターンマッチングをおこない、複数の
候補ベクトルを出力する。パターンマッチングの方法お
よび候補ベクトルについては後述する。図1において、
符号64は、現在のセンサ画像に関するデータを1回分
遅延させるために一時的に記憶するメモリである。
チング部62から出力された複数の候補ベクトルのデー
タと、パターンマッチング部62に入力された現在およ
び過去のセンサ画像に関するデータとに基づいて、複数
の候補ベクトルの評価をおこない、最も好ましい候補ベ
クトルを検出ベクトルとして出力する。候補ベクトルの
評価方法については後述する。検出ベクトル補正部7は
候補ベクトル評価部63から出力された検出ベクトルの
データの補正をおこない、補正ベクトルとして出力す
る。検出ベクトルの補正方法については後述する。
動きの検出方法の手順を示すフローチャートである。図
2に示すように、まず指紋センサ1により指先9よりも
小さい領域の指紋を検出することにより現在のセンサ画
像データを取得する。そして、指紋領域判定部61によ
り、取得したセンサ画像データに基づいて、現在のセン
サ画像中の指紋領域を特定するとともに、その指紋領域
の重心位置を求める。(ステップS21)。
は、たとえば図3に示すように、センサ画像101を複
数の指紋判定ブロック102に分割し、各指紋判定ブロ
ック102内の画素データの分布を調べ、指紋画像20
1の有無を判定する。そして、すべての指紋判定ブロッ
ク102についての判定が終了した後、指紋画像201
が存在する領域を指紋領域とする。
とえば図4に示すように、センサ画像101を、特に限
定しないが、たとえば6×4のマトリクス状の指紋判定
ブロック102に分けたときの、各指紋判定ブロック1
02の画素データの分布値s(x,y)を用いて、つぎ
の(1)式および(2)式の計算をおこなう。
は1〜4の整数である。(1)式より水平方向の重心位
置(水平重心位置)が求まり、(2)式より垂直方向の
重心位置(垂直重心位置)が求まる。なお、水平方向と
は、図4に示すセンサ画像101において横に長い方向
であり、垂直方向とは縦に短い方向である。分布値s
(x,y)としては平均値や分散値などを用いることが
できる。
ータの分布値s(x,y)にある閾値を設定し、分布値
s(x,y)がその閾値を超えた指紋判定ブロック10
2のみを対象として上記(1)式および(2)式の計算を
おこなうようにしてもよい。そうすれば、重心位置をよ
り高い精度で求めることができる。この場合、閾値以下
の分布値s(x,y)についてはその値をゼロとすれば
よい。
パターンマッチング部62により、現在のセンサ画像の
指紋領域から複数の小ブロックを抽出し、各小ブロック
ごとに、小ブロックの指紋画像と、一回前のセンサ画像
(過去のセンサ画像)の指紋領域内の指紋画像とのパタ
ーンマッチングをおこなう。そして、各小ブロックごと
に候補ベクトルを求める(ステップS22)。
ブロックでパターンマッチングをおこなうのは、指先9
の大きな動きに対しても追従可能とするためである。パ
ターンマッチングをおこなうためには、たとえば図5に
示すように、過去のセンサ画像111の指紋領域112
の中から、現在のセンサ画像121の指紋領域122中
の小ブロック123の指紋パターンに一致するパターン
の画像領域を、矢印で示すように走査して探す。
域112の中の、現在のセンサ画像121の小ブロック
123の指紋画像とのマッチング結果が最もよい画像領
域の位置と、現在のセンサ画像121の小ブロック12
3の位置との偏差から候補ベクトルを求める。図5に示
す例では、現在のセンサ画像121中の小ブロック12
3の数は複数、たとえば3個であり、各小ブロック12
3から一つずつ候補ベクトルが得られるため、図示例で
は候補ベクトルが3つ得られる。ここで、パターンマッ
チングをおこなう領域を過去のセンサ画像111の指紋
領域112に限定したのは、パターンマッチングの演算
量をできるだけ少なくして演算処理に要する時間を短縮
し、指先9の動きにできるだけ追従させるためである。
1中の3個の小ブロック123は、現在のセンサ画像1
21の指紋領域122の重心付近に限定されている。こ
れは、指紋中に皺などがあり、その皺などによって指紋
画像が取り込めていない部分が存在する可能性があるの
で、そのような部分を避けることによって、演算量をさ
らに抑えるためである。
ブロック123を重心付近に限定した場合には、指先9
の動きにできるだけ追従させるため、過去の指先9の動
きに応じて、すなわち指先9が動いていく先の領域が広
くなるように、重心位置にオフセットを持たせるように
してもよい。なお、図5に示す例では、センサ面が横方
向(水平方向)に長いため、水平重心位置のみを求め、
垂直重心位置については考慮していない。
候補ベクトル評価部63により、各候補ベクトルに基づ
いて、現在のセンサ画像の指紋領域と過去のセンサ画像
の指紋領域とのマッチング評価をおこなう。そして、最
も評価結果のよい候補ベクトルを検出ベクトルに特定す
る(ステップS23)。
テップS22で得られた複数の候補ベクトルのそれぞれ
について、たとえば図6に示すように、現在のセンサ画
像121の基準点(たとえば左上の角)を候補ベクトル
131の分だけ過去のセンサ画像111の基準点(たと
えば左上の角)から変位させる。それによって、現在の
センサ画像121の指紋領域122が過去のセンサ画像
111の指紋領域112に重ね合わされるので、両指紋
領域112,122の指紋画像のマッチング度を評価す
る。
あるとしたので、候補ベクトル131も3つあり、それ
ぞれの候補ベクトル131についてマッチング度が評価
される。そのうち、最もマッチング度が高い候補ベクト
ル131を検出ベクトルとする。
検出ベクトル補正部7により、検出ベクトルの評価およ
び補正をおこない(ステップS24)、最終的に、画面
に表示されているポインタの移動制御をおこなうための
補正ベクトルを得る。検出ベクトルを評価し、補正する
理由は、細かな指先の動きを検出したり、誤検出などに
よってポインタが操作者の意図しない方向に移動してし
まうのを防ぐためである。ポインタの移動制御は、ステ
ップS24で得られた補正ベクトルに基づいておこなわ
れる。
たっては、たとえば図7に示すように、ステップS23
で得られた今回の検出ベクトルに対して、過去のn回分
の検出ベクトルを平均した平均ベクトルに対する方向判
定をおこない、判定した方向に応じた第1の係数k(0
<k≦1)をかける。
の検出ベクトルのそれぞれについて、今回の検出ベクト
ルと同様に、それまでのn回分の検出ベクトルを平均し
た平均ベクトルに対して、方向に応じた係数kをかけた
n個のベクトルを合成し、その合成ベクトルを1/nし
たベクトルのことである。nの値については、指先の動
き検出のための演算量や操作性等との兼ね合いから決定
される。
の評価、補正をおこなう理由は、今回の検出ベクトルの
向きが平均ベクトルの向きと同じかまたは近ければ、誤
検出の可能性が低いとしてkの値を大きくし、逆向きか
または逆向きに近ければ、誤検出の可能性が高いとして
kの値を小さくすることによって、動き検出において誤
検出した場合の影響を小さくするためである。方向判定
方法については、2つのベクトルのなす角度を求める一
般的な計算をおこなう。
は、図7に示すように、上述したように方向を考慮した
n回分の検出ベクトルの平均である平均ベクトルと、前
回の平均ベクトルに基づいて得られた前回の補正ベクト
ルに第2の係数r(0≦r<1)をかけあわせたものと
を合成し、それを最終的な補正ベクトルとする。ここ
で、補正ベクトルを求める際に平均ベクトルを用いるの
は、今回の検出ベクトルに過去の検出ベクトルの影響を
付加することによって、細かな検出ベクトルの変動を抑
えるためである。また、第2の係数rをかけるのは、補
正ベクトルに基づいて移動制御されるポインタの動きに
慣性を持たせて、ポインタの動きをより滑らかにするた
めである。したがって、rの値は、ポインタが滑らかに
動くように適宜選択される。
ベクトルに第1の係数kをかける演算処理を表す。符号
302〜304は、検出ベクトルに第1の係数kをかけ
たn回分のベクトルを表す。符号305は、検出ベクト
ルに第1の係数kをかけたn回分のベクトル302〜3
04を合成する処理を表す。符号306は、合成処理3
05において得られた合成ベクトルから平均ベクトルを
求める処理を表す。符号307は、平均ベクトルに対す
る検出ベクトルの方向を判定する処理を表す。符号30
8は前回の補正ベクトルを表す。符号309は、前回の
補正ベクトルに第2の係数rをかける演算処理を表す。
符号310は、平均ベクトルと、前回の補正ベクトル3
08に第2の係数rをかけたベクトルとを合成する処理
を表す。
も小さい領域の指紋が検出され、現在のセンサ画像12
1と過去のセンサ画像111について、それぞれ指紋領
域122,112が特定され、それぞれの指紋領域12
2,112の中で互いに指紋画像が一致する領域が求め
られ、その指紋画像が一致する領域の変位に基づいて指
先の動きを表すベクトルが求められるため、指紋画像か
ら指先9の動きを検出することができる。そして、指先
の動きを表すベクトルに基づいてポインタを移動制御す
ることにより、指先よりも小さい指紋センサ1を用い
て、操作者の意思に沿ったポインティング機能を実現す
ることができる。
認証システムにポインティング機能を付加することがで
きる。また、指紋センサ1が指先9よりも小さいため、
携帯電話等の小型携帯機器にポインティング機能や、ポ
インティング機能付きの指紋認証システムを付加するこ
とができる。
態に限らず、種々変更可能である。たとえば、指紋領域
の特定方法、指紋領域の重心位置の求め方、パターンマ
ッチング方法、検出ベクトルの評価、補正方法などは適
宜変更可能である。また、本発明は、ソフトウェアによ
り実現することもできるし、ハードウェアにより実現す
ることもできる。
検出することにより第1のセンサ画像および第2のセン
サ画像を取得する指紋検出工程と、取得した前記第2の
センサ画像の一部の画像領域を小ブロックとして抽出
し、前記第1のセンサ画像の中から、第2のセンサ画像
の前記小ブロックの指紋パターンに一致する指紋パター
ンを有する画像領域を探し、第2のセンサ画像中の前記
小ブロックの、当該小ブロックに対応する第1のセンサ
画像中の前記画像領域からの変位に基づいて、指の動き
を示すベクトルを求めるパターンマッチング工程と、を
含むことを特徴とする指の動きの検出方法。
は、第2のセンサ画像から前記小ブロックを複数抽出
し、当該小ブロックのそれぞれに対応する第1のセンサ
画像中の前記画像領域を探し、第2のセンサ画像中の前
記各小ブロックの、当該小ブロックのそれぞれに対応す
る第1のセンサ画像中の前記各画像領域からの変位に基
づいて、指の動きを示す複数のベクトルを求めておき、
前記複数のベクトルの中から、前記各ベクトルに基づい
て前記第1のセンサ画像の指紋画像と前記第2のセンサ
画像の指紋画像とを重ね合わせたときのマッチング度が
最も高いベクトルを、指の動きを示すベクトルとして選
択するベクトル評価工程をさらに有することを特徴とす
る付記1に記載の指の動きの検出方法。
たに選択されたベクトルに、前記ベクトル評価工程によ
り過去に選択されたベクトルに基づいて決められる第1
の係数を乗算して求めたベクトルと、過去に第1の係数
を乗算して求めたベクトルとの平均ベクトルと、過去に
合成されたベクトルに第2の係数を乗算して求めたベク
トルとを合成したベクトルを、指の動きを示すベクトル
とするベクトル補正工程をさらに有することを特徴とす
る付記2に記載の指の動きの検出方法。
クトルに対する前記ベクトル評価工程により新たに選択
されたベクトルの方向に基づいて決められることを特徴
とする付記3に記載の指の動きの検出方法。
第1のセンサ画像の中から、指紋画像が存在する指紋領
域を判定する指紋領域判定工程をさらに有し、前記パタ
ーンマッチング工程では、前記指紋領域判定工程により
判定された指紋領域の中から、第2のセンサ画像から抽
出された前記小ブロックに対応する前記画像領域を探す
ことを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載の指
の動きの検出方法。
記第2のセンサ画像の中から、指紋画像が存在する指紋
領域を判定するとともに、第2のセンサ画像の前記指紋
領域の重心位置を求めておき、前記パターンマッチング
工程では、前記指紋領域判定工程により求められた前記
重心位置の付近で前記小ブロックを抽出することを特徴
とする付記5に記載の指の動きの検出方法。
検出することにより第1のセンサ画像および第2のセン
サ画像を取得する指紋センサと、前記第2のセンサ画像
の一部の画像領域を小ブロックとして抽出し、前記第1
のセンサ画像の中から、第2のセンサ画像の前記小ブロ
ックの指紋パターンに一致する指紋パターンを有する画
像領域を探し、第2のセンサ画像中の前記小ブロック
の、当該小ブロックに対応する第1のセンサ画像中の前
記画像領域からの変位に基づいて、指の動きを示すベク
トルを求めるパターンマッチング手段と、を具備するこ
とを特徴とする指の動きの検出装置。
取得された第1のセンサ画像および第2のセンサ画像を
記憶するフレームメモリを備えたことを特徴とする付記
7に記載の指の動きの検出装置。
は、第2のセンサ画像から前記小ブロックを複数抽出
し、当該小ブロックのそれぞれに対応する第1のセンサ
画像中の前記画像領域を探し、第2のセンサ画像中の前
記各小ブロックの、当該小ブロックのそれぞれに対応す
る第1のセンサ画像中の前記各画像領域からの変位に基
づいて、指の動きを示す複数のベクトルを求めておき、
前記複数のベクトルの中から、前記各ベクトルに基づい
て前記第1のセンサ画像の指紋画像と前記第2のセンサ
画像の指紋画像とを重ね合わせたときのマッチング度が
最も高いベクトルを、指の動きを示すベクトルとして選
択するベクトル評価手段をさらに具備することを特徴と
する付記7または8に記載の指の動きの検出装置。
新たに選択されたベクトルに、前記ベクトル評価手段に
より過去に選択されたベクトルに基づいて決められる第
1の係数を乗算して求めたベクトルと、過去に前記第1
の係数を乗算して求めたベクトルとの平均ベクトルと、
過去に合成されたベクトルに第2の係数を乗算して求め
たベクトルとを合成したベクトルを、指の動きを示すベ
クトルとするベクトル補正手段をさらに具備することを
特徴とする付記9に記載の指の動きの検出装置。
ベクトルに対する前記ベクトル評価手段により新たに選
択されたベクトルの方向に基づいて決められることを特
徴とする付記10に記載の指の動きの検出装置。
ら、指紋画像が存在する指紋領域を判定する指紋領域判
定手段をさらに具備し、前記パターンマッチング手段で
は、前記指紋領域判定手段により判定された指紋領域の
中から、第2のセンサ画像から抽出された前記小ブロッ
クに対応する前記画像領域を探すことを特徴とする付記
7〜11のいずれか一つに記載の指の動きの検出装置。
前記第2のセンサ画像の中から、指紋画像が存在する指
紋領域を判定するとともに、第2のセンサ画像の前記指
紋領域の重心位置を求めておき、前記パターンマッチン
グ手段では、前記指紋領域判定手段により求められた前
記重心位置の付近で前記小ブロックを抽出することを特
徴とする付記12に記載の指の動きの検出装置。
つに記載の指の動きの検出方法により指の動きを示すベ
クトルを求める工程と、当該ベクトルに基づいて、画面
に表示されたポインタの移動制御をおこなう工程と、を
含むことを特徴とするポインティング方法。
一つに記載の指の動きの検出装置と、前記検出装置によ
り求められた指の動きを示すベクトルに基づいて、画面
に表示されたポインタの移動制御をおこなう制御手段
と、を具備することを特徴とするポインティング装置。
の指紋が検出され、現在のセンサ画像と過去のセンサ画
像について、それぞれ指紋領域が特定され、それぞれの
指紋領域の中で互いに指紋画像が一致する領域が求めら
れ、その指紋画像が一致する領域の変位に基づいて指先
の動きを表すベクトルが求められるため、指紋画像から
指先の動きを検出することができる。したがって、指先
の動きを表すベクトルに基づいてポインタを移動制御す
ることにより、指先よりも小さい指紋センサを用いて、
操作者の意思に沿ったポインティング機能を実現するこ
とができるという効果が得られる。
置の構成を機能的に示すブロック図である。
法の手順を示すフローチャートである。
紋領域を特定する方法について説明するための図であ
る。
置を求める方法について説明するための図である。
グの方法について説明するための図である。
価方法について説明するための図である。
価、補正方法について説明するための図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 指先よりも小さい領域の指紋を検出する
ことにより第1のセンサ画像および第2のセンサ画像を
取得する指紋検出工程と、 取得した前記第2のセンサ画像の一部の画像領域を小ブ
ロックとして抽出し、前記第1のセンサ画像の中から、
第2のセンサ画像の前記小ブロックの指紋パターンに一
致する指紋パターンを有する画像領域を探し、第2のセ
ンサ画像中の前記小ブロックの、当該小ブロックに対応
する第1のセンサ画像中の前記画像領域からの変位に基
づいて、指の動きを示すベクトルを求めるパターンマッ
チング工程と、 を含むことを特徴とする指の動きの検出方法。 - 【請求項2】 前記パターンマッチング工程では、第2
のセンサ画像から前記小ブロックを複数抽出し、当該小
ブロックのそれぞれに対応する第1のセンサ画像中の前
記画像領域を探し、第2のセンサ画像中の前記各小ブロ
ックの、当該小ブロックのそれぞれに対応する第1のセ
ンサ画像中の前記各画像領域からの変位に基づいて、指
の動きを示す複数のベクトルを求めておき、 前記複数のベクトルの中から、前記各ベクトルに基づい
て前記第1のセンサ画像の指紋画像と前記第2のセンサ
画像の指紋画像とを重ね合わせたときのマッチング度が
最も高いベクトルを、指の動きを示すベクトルとして選
択するベクトル評価工程をさらに有することを特徴とす
る請求項1に記載の指の動きの検出方法。 - 【請求項3】 前記ベクトル評価工程により新たに選択
されたベクトルに、前記ベクトル評価工程により過去に
選択されたベクトルに基づいて決められる第1の係数を
乗算して求めたベクトルと、過去に第1の係数を乗算し
て求めたベクトルとの平均ベクトルと、過去に合成され
たベクトルに第2の係数を乗算して求めたベクトルとを
合成したベクトルを、指の動きを示すベクトルとするベ
クトル補正工程をさらに有することを特徴とする請求項
2に記載の指の動きの検出方法。 - 【請求項4】 前記指紋検出工程の後に、前記第1のセ
ンサ画像の中から、指紋画像が存在する指紋領域を判定
する指紋領域判定工程をさらに有し、 前記パターンマッチング工程では、前記指紋領域判定工
程により判定された指紋領域の中から、第2のセンサ画
像から抽出された前記小ブロックに対応する前記画像領
域を探すことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つ
に記載の指の動きの検出方法。 - 【請求項5】 前記指紋領域判定工程では、前記第2の
センサ画像の中から、指紋画像が存在する指紋領域を判
定するとともに、第2のセンサ画像の前記指紋領域の重
心位置を求めておき、 前記パターンマッチング工程では、前記指紋領域判定工
程により求められた前記重心位置の付近で前記小ブロッ
クを抽出することを特徴とする請求項4に記載の指の動
きの検出方法。 - 【請求項6】 指先よりも小さい領域の指紋を検出する
ことにより第1のセンサ画像および第2のセンサ画像を
取得する指紋センサと、 前記第2のセンサ画像の一部の画像領域を小ブロックと
して抽出し、前記第1のセンサ画像の中から、第2のセ
ンサ画像の前記小ブロックの指紋パターンに一致する指
紋パターンを有する画像領域を探し、第2のセンサ画像
中の前記小ブロックの、当該小ブロックに対応する第1
のセンサ画像中の前記画像領域からの変位に基づいて、
指の動きを示すベクトルを求めるパターンマッチング手
段と、 を具備することを特徴とする指の動きの検出装置。 - 【請求項7】 前記パターンマッチング手段では、第2
のセンサ画像から前記小ブロックを複数抽出し、当該小
ブロックのそれぞれに対応する第1のセンサ画像中の前
記画像領域を探し、第2のセンサ画像中の前記各小ブロ
ックの、当該小ブロックのそれぞれに対応する第1のセ
ンサ画像中の前記各画像領域からの変位に基づいて、指
の動きを示す複数のベクトルを求めておき、 前記複数のベクトルの中から、前記各ベクトルに基づい
て前記第1のセンサ画像の指紋画像と前記第2のセンサ
画像の指紋画像とを重ね合わせたときのマッチング度が
最も高いベクトルを、指の動きを示すベクトルとして選
択するベクトル評価手段をさらに具備することを特徴と
する請求項6に記載の指の動きの検出装置。 - 【請求項8】 前記ベクトル評価手段により新たに選択
されたベクトルに、前記ベクトル評価手段により過去に
選択されたベクトルに基づいて決められる第1の係数を
乗算して求めたベクトルと、過去に前記第1の係数を乗
算して求めたベクトルとの平均ベクトルと、過去に合成
されたベクトルに第2の係数を乗算して求めたベクトル
とを合成したベクトルを、指の動きを示すベクトルとす
るベクトル補正手段をさらに具備することを特徴とする
請求項7に記載の指の動きの検出装置。 - 【請求項9】 前記第1のセンサ画像の中から、指紋画
像が存在する指紋領域を判定する指紋領域判定手段をさ
らに具備し、 前記パターンマッチング手段では、前記指紋領域判定手
段により判定された指紋領域の中から、第2のセンサ画
像から抽出された前記小ブロックに対応する前記画像領
域を探すことを特徴とする請求項6〜8のいずれか一つ
に記載の指の動きの検出装置。 - 【請求項10】 前記指紋領域判定手段では、前記第2
のセンサ画像の中から、指紋画像が存在する指紋領域を
判定するとともに、第2のセンサ画像の前記指紋領域の
重心位置を求めておき、 前記パターンマッチング手段では、前記指紋領域判定手
段により求められた前記重心位置の付近で前記小ブロッ
クを抽出することを特徴とする請求項9に記載の指の動
きの検出装置。
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