JP2929802B2 - 指紋照合システム - Google Patents
指紋照合システムInfo
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- JP2929802B2 JP2929802B2 JP3270271A JP27027191A JP2929802B2 JP 2929802 B2 JP2929802 B2 JP 2929802B2 JP 3270271 A JP3270271 A JP 3270271A JP 27027191 A JP27027191 A JP 27027191A JP 2929802 B2 JP2929802 B2 JP 2929802B2
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- Japan
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- jon
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
- G06V40/12—Fingerprints or palmprints
- G06V40/1365—Matching; Classification
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Collating Specific Patterns (AREA)
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータルーム等
重要機密室の入室管理システムや車両用キーレスエント
リーシステム等に採用するに適した指紋照合システムに
係り、特に、照合用として光学的に入力した指紋画像
を、登録指紋画像と照合するようにした指紋照合システ
ムに関する。
重要機密室の入室管理システムや車両用キーレスエント
リーシステム等に採用するに適した指紋照合システムに
係り、特に、照合用として光学的に入力した指紋画像
を、登録指紋画像と照合するようにした指紋照合システ
ムに関する。
【0002】
【従来技術】従来、この種の指紋照合システムにおいて
は、特開昭63ー228271号公報に示されているよ
うに、指紋画像を入力撮影するにあたり、断面直角二等
辺三角形状のプリズムの頂角に対向する表面に指を押し
当てた状態にて、プリズム内にその頂角を挟む両表面の
一側表面を通して光源からの光を入射させて指の表面で
反射させ、かつ、プリズムからその頂角を挟む両表面の
他側表面を通し出射する指の表面からの反射光をCCD
カメラにより受けて指紋画像として撮影するようにした
ものがある。
は、特開昭63ー228271号公報に示されているよ
うに、指紋画像を入力撮影するにあたり、断面直角二等
辺三角形状のプリズムの頂角に対向する表面に指を押し
当てた状態にて、プリズム内にその頂角を挟む両表面の
一側表面を通して光源からの光を入射させて指の表面で
反射させ、かつ、プリズムからその頂角を挟む両表面の
他側表面を通し出射する指の表面からの反射光をCCD
カメラにより受けて指紋画像として撮影するようにした
ものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成においては、CCDカメラによる撮影が指の表面を斜
め方向から撮影することによりなされるため、プリズム
の表面に押し当てられた指の表面のうちCCDカメラに
遠い表面部分が小さく撮影される一方、CCDカメラに
近い表面部分が大きく撮影されてしまい、その結果、入
力指紋画像に歪(一般に台形歪といわれる)を生じて、
照合精度の低下を招くという不具合がある。そこで、本
発明は、このようなことに対処すべく、指紋照合システ
ムにおいて、登録指紋画像及び照合指紋画像の台形歪を
補正した上で指紋照合を行うようにしようとするもので
ある。
成においては、CCDカメラによる撮影が指の表面を斜
め方向から撮影することによりなされるため、プリズム
の表面に押し当てられた指の表面のうちCCDカメラに
遠い表面部分が小さく撮影される一方、CCDカメラに
近い表面部分が大きく撮影されてしまい、その結果、入
力指紋画像に歪(一般に台形歪といわれる)を生じて、
照合精度の低下を招くという不具合がある。そこで、本
発明は、このようなことに対処すべく、指紋照合システ
ムにおいて、登録指紋画像及び照合指紋画像の台形歪を
補正した上で指紋照合を行うようにしようとするもので
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、本発明の構成上の特徴は、図1にて例示するごと
く、光源と、この光源から光を入射される第1表面、指
を押し当てられて前記第1表面からの入射光を反射する
第2表面及びこの第2表面からの反射光を出射する第3
表面を有するプリズムと、このプリズムの第3表面から
の出射光を受光面にて受光し指の指紋を表す指紋画像と
して撮影する撮像手段とを有し、かつ前記プリズムの第
2表面と前記撮像手段の受光面との間に前記指紋画像に
台形歪を生ずる光学的配置関係を与えてなる指紋撮影装
置1と、前記指紋画像を登録指紋画像として登録する登
録手段2と、この登録手段2による登録後において前記
撮像手段により撮影される指の指紋画像を照合指紋画像
として形成する形成手段3と、前記照合指紋画像と前記
登録指紋画像との照合を行う照合手段4とを備えた指紋
照合システムにおいて、前記台形歪の縦方向の位置に応
じて曲線状に変化する当該台形歪の幅方向の歪度合を表
す倍率を記憶してなる記憶手段5と、前記登録画像とし
て登録する前の前記指紋画像及び前記照合指紋画像とし
て形成する前の前記指紋画像の各台形歪をその幅方向及
び縦方向の双方においてなくするように前記倍率に基づ
きそれぞれ補正する補正手段6とを備えて、 登録手段2
は、前記登録画像として登録する前の前記指紋画像に対
する補正手段6による補正画像を前記登録画像として登
録し、 形成手段2は、前記照合指紋画像として形成する
前の前記指紋画像に対する補正手段6による補正画像を
前記照合指紋画像として形成する。
り、本発明の構成上の特徴は、図1にて例示するごと
く、光源と、この光源から光を入射される第1表面、指
を押し当てられて前記第1表面からの入射光を反射する
第2表面及びこの第2表面からの反射光を出射する第3
表面を有するプリズムと、このプリズムの第3表面から
の出射光を受光面にて受光し指の指紋を表す指紋画像と
して撮影する撮像手段とを有し、かつ前記プリズムの第
2表面と前記撮像手段の受光面との間に前記指紋画像に
台形歪を生ずる光学的配置関係を与えてなる指紋撮影装
置1と、前記指紋画像を登録指紋画像として登録する登
録手段2と、この登録手段2による登録後において前記
撮像手段により撮影される指の指紋画像を照合指紋画像
として形成する形成手段3と、前記照合指紋画像と前記
登録指紋画像との照合を行う照合手段4とを備えた指紋
照合システムにおいて、前記台形歪の縦方向の位置に応
じて曲線状に変化する当該台形歪の幅方向の歪度合を表
す倍率を記憶してなる記憶手段5と、前記登録画像とし
て登録する前の前記指紋画像及び前記照合指紋画像とし
て形成する前の前記指紋画像の各台形歪をその幅方向及
び縦方向の双方においてなくするように前記倍率に基づ
きそれぞれ補正する補正手段6とを備えて、 登録手段2
は、前記登録画像として登録する前の前記指紋画像に対
する補正手段6による補正画像を前記登録画像として登
録し、 形成手段2は、前記照合指紋画像として形成する
前の前記指紋画像に対する補正手段6による補正画像を
前記照合指紋画像として形成する。
【0005】
【作用効果】以上のように本発明を構成したことによ
り、照合手段4による照合に先立ち、補正手段6が、前
記登録画像として登録する前の前記指紋画像及び前記照
合指紋画像として形成する前の前記指紋画像の各台形歪
をその幅方向及び縦方向の双方においてなくするように
前記倍率に基づきそれぞれ補正する。 ここで、前記倍率
が、前記台形歪の縦方向の位置に応じて曲線状に変化す
る当該台形歪の幅方向の歪度合を表すものであることか
ら、前記登録画像として登録する前の前記指紋画像及び
前記照合指紋画像として形成する前の前記指紋画像が、
共に、精度よく台形歪を除去したものとして補正され
る。 従って、登録手段2が、前記登録画像として登録す
る前の前記指紋画像に対する補正手段6による補正画像
を前記登録画像として登録し、形成手段2が、前記照合
指紋画像として形成する前の前記指紋画像に対する補正
手段6による補正画像を前記照合指紋画像として形成す
れば、照合手段4による照合が常に精度よく適正になさ
れ得る。
り、照合手段4による照合に先立ち、補正手段6が、前
記登録画像として登録する前の前記指紋画像及び前記照
合指紋画像として形成する前の前記指紋画像の各台形歪
をその幅方向及び縦方向の双方においてなくするように
前記倍率に基づきそれぞれ補正する。 ここで、前記倍率
が、前記台形歪の縦方向の位置に応じて曲線状に変化す
る当該台形歪の幅方向の歪度合を表すものであることか
ら、前記登録画像として登録する前の前記指紋画像及び
前記照合指紋画像として形成する前の前記指紋画像が、
共に、精度よく台形歪を除去したものとして補正され
る。 従って、登録手段2が、前記登録画像として登録す
る前の前記指紋画像に対する補正手段6による補正画像
を前記登録画像として登録し、形成手段2が、前記照合
指紋画像として形成する前の前記指紋画像に対する補正
手段6による補正画像を前記照合指紋画像として形成す
れば、照合手段4による照合が常に精度よく適正になさ
れ得る。
【0006】
【実施例】以下、本発明のー実施例を図面により説明す
ると、図2は、本発明に係る指紋照合システムの概略全
体構成を示している。指紋照合システムは指紋撮影装置
Sを備えており、この指紋撮影装置Sは、断面二等辺直
角三角形状のプリズム10と、散乱板20と、光源30
と、CCDカメラ40とにより構成されている。しかし
て、この指紋撮影装置Sにおいては、プリズム10の頂
角(直角を有する)に対向する表面11上に指50を押
し当てた状態にて、光源30からの光を、散乱板20を
通し、並行光としてプリズム10内にその頂角を挟む両
表面12、13の一側表面12から入射させて指50の
表面で反射させ、この反射光をプリズム10からその他
側表面13を通して並行光として出射させ、この並行出
射光を凸レンズ10aを通しCCDカメラ40によりそ
の受光面41にて受光して指紋画像として撮影し、か
つ、この撮影指紋画像をプレビデオ信号としてCCDカ
メラ40から発生させるようになっている。なお、図2
にて、符号Fは凸レンズ10aの像空間側焦点を示す。
また、符号Lは、プリズム10、凸レンズ10a及びC
CDカメラ40の受光面41に共通な光軸を示す。
ると、図2は、本発明に係る指紋照合システムの概略全
体構成を示している。指紋照合システムは指紋撮影装置
Sを備えており、この指紋撮影装置Sは、断面二等辺直
角三角形状のプリズム10と、散乱板20と、光源30
と、CCDカメラ40とにより構成されている。しかし
て、この指紋撮影装置Sにおいては、プリズム10の頂
角(直角を有する)に対向する表面11上に指50を押
し当てた状態にて、光源30からの光を、散乱板20を
通し、並行光としてプリズム10内にその頂角を挟む両
表面12、13の一側表面12から入射させて指50の
表面で反射させ、この反射光をプリズム10からその他
側表面13を通して並行光として出射させ、この並行出
射光を凸レンズ10aを通しCCDカメラ40によりそ
の受光面41にて受光して指紋画像として撮影し、か
つ、この撮影指紋画像をプレビデオ信号としてCCDカ
メラ40から発生させるようになっている。なお、図2
にて、符号Fは凸レンズ10aの像空間側焦点を示す。
また、符号Lは、プリズム10、凸レンズ10a及びC
CDカメラ40の受光面41に共通な光軸を示す。
【0007】映像信号処理回路60は、CCDカメラ4
0からのプレビデオ信号をNTSCビデオ信号に変換す
る。マイクロコンピュータ70は、CPU71を有して
おり、このCPUは、制御バス72及び画像バス73を
介するROM74、RAM75、多値画像入出力回路7
6、画像用メモリ77、二値化回路78及びメモリバッ
クアップ回路79との協働により、図3〜図7に示すフ
ローチャートに従いコンピュータプログラムを実行し、
この実行中において、照合判定信号を出力するに必要な
各種の演算処理を行う。但し、多値画像入出力回路76
は、映像信号処理回路60からのNTSCビデオ信号に
応答して撮影指紋画像を多値画像として入力される。画
像用メモリ77は多値画像入出力回路76からの多値画
像を記憶するメモリである。二値化回路78はメモリ7
7内の多値画像を二値画像に変換する。ROM74は上
述のコンピュータプログラムや初期化データを予め記憶
する。RAM75はシステムデータや指紋画像データを
一時的に記憶する。メモリバックアップ回路79はマイ
クロコンピュータ70の作動停止時以後におけるメモリ
77の記憶データをバックアップする。
0からのプレビデオ信号をNTSCビデオ信号に変換す
る。マイクロコンピュータ70は、CPU71を有して
おり、このCPUは、制御バス72及び画像バス73を
介するROM74、RAM75、多値画像入出力回路7
6、画像用メモリ77、二値化回路78及びメモリバッ
クアップ回路79との協働により、図3〜図7に示すフ
ローチャートに従いコンピュータプログラムを実行し、
この実行中において、照合判定信号を出力するに必要な
各種の演算処理を行う。但し、多値画像入出力回路76
は、映像信号処理回路60からのNTSCビデオ信号に
応答して撮影指紋画像を多値画像として入力される。画
像用メモリ77は多値画像入出力回路76からの多値画
像を記憶するメモリである。二値化回路78はメモリ7
7内の多値画像を二値画像に変換する。ROM74は上
述のコンピュータプログラムや初期化データを予め記憶
する。RAM75はシステムデータや指紋画像データを
一時的に記憶する。メモリバックアップ回路79はマイ
クロコンピュータ70の作動停止時以後におけるメモリ
77の記憶データをバックアップする。
【0008】このように構成した本実施例において、本
発明システムを作動状態におけば、マイクロコンピュー
タ70のCPU71が図3〜図7のフローチャートに従
いコンピュータプログラムの実行をステップ100(図
3参照)にて開始する。しかして、指紋撮影装置Sを本
発明システムに組み付けた直後であってこの組み付けに
伴う組み付け誤差に対する補正が未だなされていなけれ
ば、CPU71が、ステップ200にて「NO」と判別
し、コンピュータプログラムを次の台形歪補正用データ
演算ルーティン300(図3、図5及び図6参照)に進
める。一方、ステップ200における判別が「YES」
となる場合には、CPU71がコンピュータプログラム
をステップ400に直接進める。なお、ステップ200
における「NO」との判別は、指紋撮影装置Sの本発明
システムへの組み付け直後において、本発明システムに
付設の適宜な操作スイッチが操作されていないことを前
提になされる。
発明システムを作動状態におけば、マイクロコンピュー
タ70のCPU71が図3〜図7のフローチャートに従
いコンピュータプログラムの実行をステップ100(図
3参照)にて開始する。しかして、指紋撮影装置Sを本
発明システムに組み付けた直後であってこの組み付けに
伴う組み付け誤差に対する補正が未だなされていなけれ
ば、CPU71が、ステップ200にて「NO」と判別
し、コンピュータプログラムを次の台形歪補正用データ
演算ルーティン300(図3、図5及び図6参照)に進
める。一方、ステップ200における判別が「YES」
となる場合には、CPU71がコンピュータプログラム
をステップ400に直接進める。なお、ステップ200
における「NO」との判別は、指紋撮影装置Sの本発明
システムへの組み付け直後において、本発明システムに
付設の適宜な操作スイッチが操作されていないことを前
提になされる。
【0009】しかして、上述のようにコンピュータプロ
グラムが演算ルーティン300に進むと、CPU71
が、ステップ300aにて、演算ルーティン300の実
行を開始する。かかる状態において、図8にて示すごと
く、格子状標準図形80をプリズム10の表面11に添
着してCCDカメラ40により撮影すれば、同CCDカ
メラ40による撮影標準画像は、図8にて示すごとく、
台形歪標準画像90として得られる。このようにして撮
影された台形歪標準画像90がCCDカメラ40からプ
レビデオ信号として出力されると、このプレビデオ信号
が映像信号処理回路60からNTSCビデオ信号として
多値画像入出力回路76に出力される。
グラムが演算ルーティン300に進むと、CPU71
が、ステップ300aにて、演算ルーティン300の実
行を開始する。かかる状態において、図8にて示すごと
く、格子状標準図形80をプリズム10の表面11に添
着してCCDカメラ40により撮影すれば、同CCDカ
メラ40による撮影標準画像は、図8にて示すごとく、
台形歪標準画像90として得られる。このようにして撮
影された台形歪標準画像90がCCDカメラ40からプ
レビデオ信号として出力されると、このプレビデオ信号
が映像信号処理回路60からNTSCビデオ信号として
多値画像入出力回路76に出力される。
【0010】すると、制御バス72を介するCPU71
による制御のもとに、多値画像入出力回路76が、映像
信号処理回路60からのNTSCビデオ信号を多値化し
台形歪標準画像多値化データとし、二値化回路78が同
台形歪標準画像多値化データを二値化して台形歪標準画
像二値化データとして画像用メモリ77にステップ31
0にて記憶させる。然る後、ステップ310における台
形歪標準画像二値化データの記憶済みのもとに、CPU
71が、ステップ320にて「YES」と判別すれば、
同CPU71が、ステップ320aにて座標JonをJ
on=0とセットし、かつ、次のステップ320bに
て、数1に基づき、座標Jon=0、標準画像80の横
幅Wi及び台形歪標準画像90の横幅Wo(Jon)に
応じ倍率M(Jon)を演算する。
による制御のもとに、多値画像入出力回路76が、映像
信号処理回路60からのNTSCビデオ信号を多値化し
台形歪標準画像多値化データとし、二値化回路78が同
台形歪標準画像多値化データを二値化して台形歪標準画
像二値化データとして画像用メモリ77にステップ31
0にて記憶させる。然る後、ステップ310における台
形歪標準画像二値化データの記憶済みのもとに、CPU
71が、ステップ320にて「YES」と判別すれば、
同CPU71が、ステップ320aにて座標JonをJ
on=0とセットし、かつ、次のステップ320bに
て、数1に基づき、座標Jon=0、標準画像80の横
幅Wi及び台形歪標準画像90の横幅Wo(Jon)に
応じ倍率M(Jon)を演算する。
【0011】
【数1】 M(Jon)=Wo(Jon)/Wi 但し、数1は次のようにして導出される。互いに直交す
る両座標軸Ii及びJiで定められる図形側座標面上
に、図9(A)にて示すごとく、標準画像80を位置さ
せるとともに、互いに直交する両座標軸Io及びJoで
定められる画像側座標面上に、図9(B)にて示すごと
く、台形歪標準画像90を位置させる。また、図形側座
標面上の直交座標を(Iim,Jin)で表し、また、
画像側座標面上の直交座標を(Iom,Jon)で表す
ものとすれば、標準画像80の横幅は、図9(A)にて
示すごとく、Wiとして一定となり、一方、台形歪標準
画像90の横幅は、図9(B)にて示すごとく、座標J
onを変数とするWo(Jon)として与えられる。そ
こで、数1を倍率M(Jon)を特定する関係式として
ROM74に予め記憶した。また、台形歪標準画像90
の各横幅Wo(Jon)は、図9(B)にてJon=
0、1、・・・、512との関連で定められるデータと
してROM74に予め記憶されている。なお、倍率M
(Jon)を座標Jonとの関連で表せば、図9(C)
にて示すごとく、曲線Pでもって特定される。また、図
9(B)において、(Ci,Cj)は、光軸L(図8参
照)を通る台形歪標準画像90上の座標(以下、光軸位
置座標という)を表す。
る両座標軸Ii及びJiで定められる図形側座標面上
に、図9(A)にて示すごとく、標準画像80を位置さ
せるとともに、互いに直交する両座標軸Io及びJoで
定められる画像側座標面上に、図9(B)にて示すごと
く、台形歪標準画像90を位置させる。また、図形側座
標面上の直交座標を(Iim,Jin)で表し、また、
画像側座標面上の直交座標を(Iom,Jon)で表す
ものとすれば、標準画像80の横幅は、図9(A)にて
示すごとく、Wiとして一定となり、一方、台形歪標準
画像90の横幅は、図9(B)にて示すごとく、座標J
onを変数とするWo(Jon)として与えられる。そ
こで、数1を倍率M(Jon)を特定する関係式として
ROM74に予め記憶した。また、台形歪標準画像90
の各横幅Wo(Jon)は、図9(B)にてJon=
0、1、・・・、512との関連で定められるデータと
してROM74に予め記憶されている。なお、倍率M
(Jon)を座標Jonとの関連で表せば、図9(C)
にて示すごとく、曲線Pでもって特定される。また、図
9(B)において、(Ci,Cj)は、光軸L(図8参
照)を通る台形歪標準画像90上の座標(以下、光軸位
置座標という)を表す。
【0012】然る後、CPU71が、ステップ320c
にて、ステップ320aにおけるJon=0に「1」を
加算してこの加算結果をJonと更新し、次のステップ
330にて、現段階にてはJon=1<512であるこ
とに基づき「NO」と判別し、演算ルーティン300を
ステップ320bに戻す。以後、各ステップ320b、
320c及び330を循環する演算の繰り返し過程にお
いて、CPU71が、ステップ320cにて「1」ずつ
増加する座標Jonに応じ各倍率M(Jon)を演算す
る。このような過程において、ステップ320cにおけ
る最新の座標Jon=512が成立すると、CPU71
が、ステップ330にて「YES」と判別し、次のステ
ップ330aにて、像側座標面上の基準位置座標(Io
r,Jos)を(256,256)と設定する(図10
参照)。このことは、基準位置座標(Ior,Jos)
=(256,256)を中心として像側座標面上の座標
軸Io方向の歪補正を開始することを意味する。
にて、ステップ320aにおけるJon=0に「1」を
加算してこの加算結果をJonと更新し、次のステップ
330にて、現段階にてはJon=1<512であるこ
とに基づき「NO」と判別し、演算ルーティン300を
ステップ320bに戻す。以後、各ステップ320b、
320c及び330を循環する演算の繰り返し過程にお
いて、CPU71が、ステップ320cにて「1」ずつ
増加する座標Jonに応じ各倍率M(Jon)を演算す
る。このような過程において、ステップ320cにおけ
る最新の座標Jon=512が成立すると、CPU71
が、ステップ330にて「YES」と判別し、次のステ
ップ330aにて、像側座標面上の基準位置座標(Io
r,Jos)を(256,256)と設定する(図10
参照)。このことは、基準位置座標(Ior,Jos)
=(256,256)を中心として像側座標面上の座標
軸Io方向の歪補正を開始することを意味する。
【0013】しかして、CPU71が、ステップ330
bにて、座標Jon=0とセットし、ステップ330c
にて、次の数2に基づき横幅補正値Whnを横幅Wo
(Jon)=Wo(0)及び倍率M(Jon)=M
(0)に応じて演算する。
bにて、座標Jon=0とセットし、ステップ330c
にて、次の数2に基づき横幅補正値Whnを横幅Wo
(Jon)=Wo(0)及び倍率M(Jon)=M
(0)に応じて演算する。
【数2】Whn=Wo(Jon)/M(Jon) 但し、数2はROM74内に予め記憶されている。つい
で、CPU71が、ステップ330dにて、座標Jon
=0に「1」を加算してこの加算結果をJonと更新
し、次のステップ340にて、Jon=1<512に基
づき「NO」と判別しデータ演算ルーティン300をス
テップ330cに戻す。
で、CPU71が、ステップ330dにて、座標Jon
=0に「1」を加算してこの加算結果をJonと更新
し、次のステップ340にて、Jon=1<512に基
づき「NO」と判別しデータ演算ルーティン300をス
テップ330cに戻す。
【0014】以後、各ステップ330c、330d及び
340を循環する演算の繰り返し過程において、CPU
71が、ステップ330dにて「1」ずつ増加する座標
Jon及び倍率M(Jon)に応じ数2に基づき各横幅
補正値Whnを演算する。このような過程において、ス
テップ330dにおける最新の座標Jon=512が成
立すると、CPU71が、ステップ340にて「YE
S」と判別する。このことは、基準位置座標(Ior,
Jos)=(256,256)を中心として像側座標面
上の座標軸Io方向の歪補正を終了したことを意味す
る。これにより、図10(B)に示すような補正画像H
1が得られる。
340を循環する演算の繰り返し過程において、CPU
71が、ステップ330dにて「1」ずつ増加する座標
Jon及び倍率M(Jon)に応じ数2に基づき各横幅
補正値Whnを演算する。このような過程において、ス
テップ330dにおける最新の座標Jon=512が成
立すると、CPU71が、ステップ340にて「YE
S」と判別する。このことは、基準位置座標(Ior,
Jos)=(256,256)を中心として像側座標面
上の座標軸Io方向の歪補正を終了したことを意味す
る。これにより、図10(B)に示すような補正画像H
1が得られる。
【0015】然る後、CPU71が、ステップ340a
にて、座標Jon=0とセットする。このことは、基準
位置座標(Ior,Jos)=(256,256)を中
心として像側座標面上の座標軸Jo方向の歪補正を開始
することを意味する。しかして、CPU71が、ステッ
プ340bにて、次の数3に基づき縦歪補正値Lhnを
以下のように演算する。
にて、座標Jon=0とセットする。このことは、基準
位置座標(Ior,Jos)=(256,256)を中
心として像側座標面上の座標軸Jo方向の歪補正を開始
することを意味する。しかして、CPU71が、ステッ
プ340bにて、次の数3に基づき縦歪補正値Lhnを
以下のように演算する。
【数3】Lhn=Lo(Jon)/M(Jon) 但し、数3において、符号Lo(Jon)は、座標Jo
nの基準座標Josからの座標軸Jo方向に沿うずれ
(以下、縦歪という)を表す。この縦歪Lo(Jon)
は、台形歪標準画像90の歪補正を基準位置座標(Io
r,Jos)を基準に行うために生ずることに起因して
必要とされるものである。そこで、各縦歪Lo(Jo
n)を、各座標Jonとの関連にて像側座標面の台形歪
標準画像90上にて定め、数3と共にROM74内に予
め記憶してある。
nの基準座標Josからの座標軸Jo方向に沿うずれ
(以下、縦歪という)を表す。この縦歪Lo(Jon)
は、台形歪標準画像90の歪補正を基準位置座標(Io
r,Jos)を基準に行うために生ずることに起因して
必要とされるものである。そこで、各縦歪Lo(Jo
n)を、各座標Jonとの関連にて像側座標面の台形歪
標準画像90上にて定め、数3と共にROM74内に予
め記憶してある。
【0016】しかして、CPU71が、ステップ340
bにて、数3に基づき縦歪補正値Lhnを縦歪Lo(J
on)=Lo(0)及び倍率M(Jon)=M(0)に
応じて演算する。ついで、CPU71が、ステップ34
0cにて、座標Jon=0に「1」を加算してこの加算
結果をJonと更新し、次のステップ350にて、Jo
n=1<512に基づき「NO」と判別しデータ演算ル
ーティン300をステップ340bに戻す。以後、各ス
テップ340b、340c及び350を循環する演算の
繰り返し過程において、CPU71が、ステップ340
cにて「1」ずつ増加する座標Jon、各縦歪Lo(J
on)及び各倍率M(Jon)に応じ数3に基づき縦歪
補正値Lhnを演算する。このような過程において、ス
テップ340cにおける最新の座標Jon=512が成
立すると、CPU71が、ステップ350にて「YE
S」と判別する。このことは、基準位置座標(Ior,
Jos)=(256,256)を中心として像側座標面
上の座標軸Jo方向の縦歪補正を終了したことを意味す
る。これにより、図10(C)に示すような補正画像H
2が得られる。
bにて、数3に基づき縦歪補正値Lhnを縦歪Lo(J
on)=Lo(0)及び倍率M(Jon)=M(0)に
応じて演算する。ついで、CPU71が、ステップ34
0cにて、座標Jon=0に「1」を加算してこの加算
結果をJonと更新し、次のステップ350にて、Jo
n=1<512に基づき「NO」と判別しデータ演算ル
ーティン300をステップ340bに戻す。以後、各ス
テップ340b、340c及び350を循環する演算の
繰り返し過程において、CPU71が、ステップ340
cにて「1」ずつ増加する座標Jon、各縦歪Lo(J
on)及び各倍率M(Jon)に応じ数3に基づき縦歪
補正値Lhnを演算する。このような過程において、ス
テップ340cにおける最新の座標Jon=512が成
立すると、CPU71が、ステップ350にて「YE
S」と判別する。このことは、基準位置座標(Ior,
Jos)=(256,256)を中心として像側座標面
上の座標軸Jo方向の縦歪補正を終了したことを意味す
る。これにより、図10(C)に示すような補正画像H
2が得られる。
【0017】このようにして各座標軸Io、Jo方向の
台形歪標準画像90に対する基準位置座標(Ior,J
os)を中心とした拡大補正が終了すると、CPU71
が、ステップ360にて、補正画像H2の各格子の幅X
1、X2、X3及び高さY1、Y2、Y3(図10(C)参
照)を演算し、(X1/X2)、(X2/X3)、(Y1/
Y2)及び(Y2/Y3)を演算し、ステップ370に
て、(X1/X2)及び(X2/X3 )に応じ座標軸Io
方向の基準位置座標Iorと光軸位置座標Ciとの間の
ずれ△Ioを演算し、かつ、(Y1/Y2)及び(Y2/
Y3)に応じ座標軸Jo方向の基準位置座標Josと光
軸位置座標Ciとの間のずれ△Joを演算する。然る
後、CPU71が、ステップ380にて、両ずれ△I
o、△Joに基づき光学座標(Ci,Cj)を決定し、
かつこの光学座標(Ci,Cj)をステップ320bに
おける各倍率M(Jon)と共にRAM75に記憶させ
て、コンピュータプログラムをステップ400に進め
る。
台形歪標準画像90に対する基準位置座標(Ior,J
os)を中心とした拡大補正が終了すると、CPU71
が、ステップ360にて、補正画像H2の各格子の幅X
1、X2、X3及び高さY1、Y2、Y3(図10(C)参
照)を演算し、(X1/X2)、(X2/X3)、(Y1/
Y2)及び(Y2/Y3)を演算し、ステップ370に
て、(X1/X2)及び(X2/X3 )に応じ座標軸Io
方向の基準位置座標Iorと光軸位置座標Ciとの間の
ずれ△Ioを演算し、かつ、(Y1/Y2)及び(Y2/
Y3)に応じ座標軸Jo方向の基準位置座標Josと光
軸位置座標Ciとの間のずれ△Joを演算する。然る
後、CPU71が、ステップ380にて、両ずれ△I
o、△Joに基づき光学座標(Ci,Cj)を決定し、
かつこの光学座標(Ci,Cj)をステップ320bに
おける各倍率M(Jon)と共にRAM75に記憶させ
て、コンピュータプログラムをステップ400に進め
る。
【0018】上述のようにコンピュータプログラムがス
テップ200或いはデータ演算ルーティン300からス
テップ400(図3参照)に進むと、CPU71が、同
ステップ400にて、指紋の登録か照合かを判別する。
指紋の登録との判別時には、CPU71が、コンピュー
タプログラムをステップ410に進める。しかして、図
2にて示すごとく、指50をプリズム10の表面11に
押し当ててCCDカメラ40により撮影すれば、同CC
Dカメラ40による撮影指紋画像が、同CCDカメラ4
0からプレビデオ信号として出力される。すると、この
プレビデオ信号が映像信号処理回路60からNTSCビ
デオ信号として多値画像入出力回路76に出力される。
テップ200或いはデータ演算ルーティン300からス
テップ400(図3参照)に進むと、CPU71が、同
ステップ400にて、指紋の登録か照合かを判別する。
指紋の登録との判別時には、CPU71が、コンピュー
タプログラムをステップ410に進める。しかして、図
2にて示すごとく、指50をプリズム10の表面11に
押し当ててCCDカメラ40により撮影すれば、同CC
Dカメラ40による撮影指紋画像が、同CCDカメラ4
0からプレビデオ信号として出力される。すると、この
プレビデオ信号が映像信号処理回路60からNTSCビ
デオ信号として多値画像入出力回路76に出力される。
【0019】ついで、制御バス72を介するCPU71
による制御のもとに、多値画像入出力回路76が、映像
信号処理回路60からのNTSCビデオ信号を多値化し
指紋画像多値化データとし、二値化回路78が同指紋画
像多値化データを二値化して指紋画像二値化データとし
て画像用メモリ77にステップ410にて記憶させる。
然る後、コンピュータプログラムが台形歪補正ルーティ
ン420(図3及び図7参照)に進むと、CPU71
が、ステップ420aにて、台形歪補正ルーティン42
0の実行を開始し、ステップ421にて、像面側座標J
on=0とセットして台形歪補正ルーティン420をス
テップ422に進める。しかして、このステップ422
において、CPU71が、ステップ380における光軸
位置座標(Ci,Cj)を基準として、次の数4に基づ
き、Jon=0のもとに横幅Wo(Jon)=Wo
(0)及び倍率M(Jon)=M(0)に応じて指紋画
像二値化データの指紋画像の横幅補正値Whnfを演算
する。
による制御のもとに、多値画像入出力回路76が、映像
信号処理回路60からのNTSCビデオ信号を多値化し
指紋画像多値化データとし、二値化回路78が同指紋画
像多値化データを二値化して指紋画像二値化データとし
て画像用メモリ77にステップ410にて記憶させる。
然る後、コンピュータプログラムが台形歪補正ルーティ
ン420(図3及び図7参照)に進むと、CPU71
が、ステップ420aにて、台形歪補正ルーティン42
0の実行を開始し、ステップ421にて、像面側座標J
on=0とセットして台形歪補正ルーティン420をス
テップ422に進める。しかして、このステップ422
において、CPU71が、ステップ380における光軸
位置座標(Ci,Cj)を基準として、次の数4に基づ
き、Jon=0のもとに横幅Wo(Jon)=Wo
(0)及び倍率M(Jon)=M(0)に応じて指紋画
像二値化データの指紋画像の横幅補正値Whnfを演算
する。
【数4】Whnf=Wo(Jon)/M(Jon) 但し、この数4は数2においてWhnをWhnfとおい
てROM74に予め記憶されている。
てROM74に予め記憶されている。
【0020】ついで、CPU71が、ステップ423に
て、座標Jon=0に「1」を加算してこの加算結果を
Jonと更新し、次のステップ424にて、Jon=1
<512に基づき「NO」と判別し台形歪補正ルーティ
ン420をステップ422に戻す。以後、各ステップ4
22、423及び424を循環する演算の繰り返し過程
において、CPU71が、ステップ423にて「1」ず
つ増加する座標Jon、各横幅Wo(Jon)及び各倍
率M(Jon)に応じ数4に基づき横幅補正値Whnf
を演算する。このような過程において、ステップ340
cにおける最新の座標Jon=512が成立すると、C
PU71が、ステップ424にて「YES」と判別す
る。このことは、ステップ380における光軸位置座標
(Ci,Cj)を中心として、指紋画像の座標軸Jo方
向の横幅歪補正を終了したことを意味する。
て、座標Jon=0に「1」を加算してこの加算結果を
Jonと更新し、次のステップ424にて、Jon=1
<512に基づき「NO」と判別し台形歪補正ルーティ
ン420をステップ422に戻す。以後、各ステップ4
22、423及び424を循環する演算の繰り返し過程
において、CPU71が、ステップ423にて「1」ず
つ増加する座標Jon、各横幅Wo(Jon)及び各倍
率M(Jon)に応じ数4に基づき横幅補正値Whnf
を演算する。このような過程において、ステップ340
cにおける最新の座標Jon=512が成立すると、C
PU71が、ステップ424にて「YES」と判別す
る。このことは、ステップ380における光軸位置座標
(Ci,Cj)を中心として、指紋画像の座標軸Jo方
向の横幅歪補正を終了したことを意味する。
【0021】然る後、CPU71が、ステップ425に
て、座標Jon=0とセットする。このことは、光軸位
置座標(Ci,Cj)を中心として指紋画像の座標軸J
o方向の歪補正を開始することを意味する。しかして、
CPU71が、ステップ426にて、次の数5に基づき
指紋画像の縦歪補正値Lhnfを縦歪Lo(Jon)=
Lo(0)及び倍率M(Jon)=M(0)に応じて演
算する。
て、座標Jon=0とセットする。このことは、光軸位
置座標(Ci,Cj)を中心として指紋画像の座標軸J
o方向の歪補正を開始することを意味する。しかして、
CPU71が、ステップ426にて、次の数5に基づき
指紋画像の縦歪補正値Lhnfを縦歪Lo(Jon)=
Lo(0)及び倍率M(Jon)=M(0)に応じて演
算する。
【数5】 Lhnf=Lo(Jon)/M(Jon) 但し、数5は、数3においてLhnをLhnfとおいて
ROM74に予め記憶されている。
ROM74に予め記憶されている。
【0022】ついで、CPU71が、ステップ427に
て、座標Jon=0に「1」を加算してこの加算結果を
Jonと更新し、次のステップ428にて、Jon=1
<512に基づき「NO」と判別し台形歪補正ルーティ
ン420をステップ426に戻す。以後、各ステップ4
26、427及び428を循環する演算の繰り返し過程
において、CPU71が、ステップ427にて「1」ず
つ増加する座標Jon、各縦歪Lo(Jon)及び各倍
率M(Jon)に応じ数3に基づき縦歪補正値Lhnf
を演算する。このような過程において、ステップ427
における最新の座標Jon=512が成立すると、CP
U71が、ステップ428にて「YES」と判別する。
このことは、光軸位置座標(Ci,Cj)を中心として
指紋画像の座標軸Jo方向の縦歪補正を終了したことを
意味する。このようにして台形歪補正ルーティン420
の演算が終了すると、CPU71が、ステップ430に
て、台形歪補正ルーティン420における最終の補正指
紋画像のうちの登録画像領域を抽出し、かつ、次のステ
ップ440にて、同抽出登録画像領域を登録指紋画像と
して画像用メモリ77に記憶させる。
て、座標Jon=0に「1」を加算してこの加算結果を
Jonと更新し、次のステップ428にて、Jon=1
<512に基づき「NO」と判別し台形歪補正ルーティ
ン420をステップ426に戻す。以後、各ステップ4
26、427及び428を循環する演算の繰り返し過程
において、CPU71が、ステップ427にて「1」ず
つ増加する座標Jon、各縦歪Lo(Jon)及び各倍
率M(Jon)に応じ数3に基づき縦歪補正値Lhnf
を演算する。このような過程において、ステップ427
における最新の座標Jon=512が成立すると、CP
U71が、ステップ428にて「YES」と判別する。
このことは、光軸位置座標(Ci,Cj)を中心として
指紋画像の座標軸Jo方向の縦歪補正を終了したことを
意味する。このようにして台形歪補正ルーティン420
の演算が終了すると、CPU71が、ステップ430に
て、台形歪補正ルーティン420における最終の補正指
紋画像のうちの登録画像領域を抽出し、かつ、次のステ
ップ440にて、同抽出登録画像領域を登録指紋画像と
して画像用メモリ77に記憶させる。
【0023】このような登録指紋画像の登録後におい
て、ステップ400にて指紋照合との判別がなされた場
合には、CPU71がコンピュータプログラムをステッ
プ450に進める。しかして、上述と同様に、図2にて
示すごとく、指50をプリズム10の表面11に押し当
ててCCDカメラ40により撮影すれば、同CCDカメ
ラ40による撮影指紋画像が、同CCDカメラ40から
プレビデオ信号として出力される。すると、このプレビ
デオ信号が映像信号処理回路60からNTSCビデオ信
号として多値画像入出力回路76に出力される。
て、ステップ400にて指紋照合との判別がなされた場
合には、CPU71がコンピュータプログラムをステッ
プ450に進める。しかして、上述と同様に、図2にて
示すごとく、指50をプリズム10の表面11に押し当
ててCCDカメラ40により撮影すれば、同CCDカメ
ラ40による撮影指紋画像が、同CCDカメラ40から
プレビデオ信号として出力される。すると、このプレビ
デオ信号が映像信号処理回路60からNTSCビデオ信
号として多値画像入出力回路76に出力される。
【0024】ついで、制御バス72を介するCPU71
による制御のもとに、多値画像入出力回路76が、映像
信号処理回路60からのNTSCビデオ信号を多値化し
指紋画像多値化データとし、二値化回路78が同指紋画
像多値化データを二値化して指紋画像二値化データとし
て画像用メモリ77にステップ450にて記憶させる。
然る後、コンピュータプログラムが台形歪補正ルーティ
ン460に進むと、CPU71が、同台形歪補正ルーテ
ィン460において、上述の台形歪補正ルーティン42
0と同様の指紋画像の台形歪補正を行い、照合指紋画像
とする。
による制御のもとに、多値画像入出力回路76が、映像
信号処理回路60からのNTSCビデオ信号を多値化し
指紋画像多値化データとし、二値化回路78が同指紋画
像多値化データを二値化して指紋画像二値化データとし
て画像用メモリ77にステップ450にて記憶させる。
然る後、コンピュータプログラムが台形歪補正ルーティ
ン460に進むと、CPU71が、同台形歪補正ルーテ
ィン460において、上述の台形歪補正ルーティン42
0と同様の指紋画像の台形歪補正を行い、照合指紋画像
とする。
【0025】しかして、CPU71が、ステップ470
(図4参照)にて、画像用メモリ77から登録指紋画像
を読みだし、ステップ480にて、照合指紋画像と指紋
登録画像との位置合わせを行い、ステップ490にて、
同位置合わせ状態においてパターンマッチングを行い、
ステップ500にて、パターンマッチング後の不一致画
素数を計測する。このように不一致画素数の計測が終了
すると、CPU71が、ステップ510にて、同計測不
一致画素数との関連にて、照合指紋画像と指紋登録画像
との間の一致或いは不一致との照合判定をする。そし
て、一致との判定の場合には、CPU71がステップ5
20にて一致出力信号を出力する。一方、不一致との判
定の場合には、CPU71が、ステップ530にて、不
一致出力信号を出力する。
(図4参照)にて、画像用メモリ77から登録指紋画像
を読みだし、ステップ480にて、照合指紋画像と指紋
登録画像との位置合わせを行い、ステップ490にて、
同位置合わせ状態においてパターンマッチングを行い、
ステップ500にて、パターンマッチング後の不一致画
素数を計測する。このように不一致画素数の計測が終了
すると、CPU71が、ステップ510にて、同計測不
一致画素数との関連にて、照合指紋画像と指紋登録画像
との間の一致或いは不一致との照合判定をする。そし
て、一致との判定の場合には、CPU71がステップ5
20にて一致出力信号を出力する。一方、不一致との判
定の場合には、CPU71が、ステップ530にて、不
一致出力信号を出力する。
【0026】以上説明したように、台形歪補正用データ
演算ルーティン300において台形歪の補正に必要な各
倍率M(Jon)及び光軸位置座標(Ci,Cj)を演
算して補正データとして求め、この補正データのもとに
台形歪補正ルーティン420及び460において登録及
び照合に必要な各指紋画像の台形歪を除去するように補
正するので、予め光軸位置座標、プリズム10の取付角
やCCDカメラ40の取付角を知ることなく、プリズム
10やCCDカメラ40の取付誤差をも含めて登録指紋
画像や照合指紋画像に必然的に混入する台形歪を精度よ
く補正できる。その結果、指紋撮影装置Sに固有の誤差
を確実に排除した上で指紋照合をすることとなり、指紋
照合精度を改善し得る。なお、本発明の実施にあたって
は、プリズム10の取付角度α及びCCDカメラ40の
取付角度βの各誤差が無視できる場合には、プリズム1
0又はCCDカメラ40を焦点を合わせるように組み付
けることによって、倍率や光軸位置を計算することがで
きる。従って、台形歪補正用データ演算ルーティン30
0を省略して実施してもよい。
演算ルーティン300において台形歪の補正に必要な各
倍率M(Jon)及び光軸位置座標(Ci,Cj)を演
算して補正データとして求め、この補正データのもとに
台形歪補正ルーティン420及び460において登録及
び照合に必要な各指紋画像の台形歪を除去するように補
正するので、予め光軸位置座標、プリズム10の取付角
やCCDカメラ40の取付角を知ることなく、プリズム
10やCCDカメラ40の取付誤差をも含めて登録指紋
画像や照合指紋画像に必然的に混入する台形歪を精度よ
く補正できる。その結果、指紋撮影装置Sに固有の誤差
を確実に排除した上で指紋照合をすることとなり、指紋
照合精度を改善し得る。なお、本発明の実施にあたって
は、プリズム10の取付角度α及びCCDカメラ40の
取付角度βの各誤差が無視できる場合には、プリズム1
0又はCCDカメラ40を焦点を合わせるように組み付
けることによって、倍率や光軸位置を計算することがで
きる。従って、台形歪補正用データ演算ルーティン30
0を省略して実施してもよい。
【図1】特許請求の範囲の記載に対する対応図である。
【図2】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図3】図2のCPUの作用を表すフローチャートの一
部である。
部である。
【図4】同フローチャートの残余の部分である。
【図5】図3の台形歪補正用データ演算ルーティンの詳
細フローチャートの前段部である。
細フローチャートの前段部である。
【図6】同詳細フローチャートの後段部である。
【図7】図3の台形歪補正用データ演算ルーティンの詳
細フローチャートである。
細フローチャートである。
【図8】標準図形とその台形歪標準画像を指紋撮影装置
との関連で模式的に示す図である。
との関連で模式的に示す図である。
【図9】標準図形図形側座標面上に示す図、台形歪標準
画像を像側座標面上に示す図、及び座標軸Jo方向に対
する倍率を示すグラフである。
画像を像側座標面上に示す図、及び座標軸Jo方向に対
する倍率を示すグラフである。
【図10】台形歪標準画像を像側座標面上に示す図、同
台形歪標準画像を基準位置座標を中心として座標軸Io
方向に補正する場合を示す説明図、及び同台形歪標準画
像を基準位置座標を中心として座標軸Jo方向に補正す
る場合を示す説明図である。
台形歪標準画像を基準位置座標を中心として座標軸Io
方向に補正する場合を示す説明図、及び同台形歪標準画
像を基準位置座標を中心として座標軸Jo方向に補正す
る場合を示す説明図である。
S…指紋撮影装置、10…プリズム、30…光源、40
…CCDカメラ、70…マイクロコンピュータ。
…CCDカメラ、70…マイクロコンピュータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−176984(JP,A) 特開 平3−91877(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06T 7/00 G06T 1/00
Claims (1)
- 【請求項1】 光源と、この光源から光を入射される第
1表面、指を押し当てられて前記第1表面からの入射光
を反射する第2表面及びこの第2表面からの反射光を出
射する第3表面を有するプリズムと、このプリズムの第
3表面からの出射光を受光面にて受光し指の指紋を表す
指紋画像として撮影する撮像手段とを有し、かつ前記プ
リズムの第2表面と前記撮像手段の受光面との間に前記
指紋画像に台形歪を生ずる光学的配置関係を与えてなる
指紋撮影装置と、 前記指紋画像を登録指紋画像として登録する登録手段
と、 この登録手段による登録後において前記撮像手段により
撮影される指の指紋画像を照合指紋画像として形成する
形成手段と、 前記照合指紋画像と前記登録指紋画像との照合を行う照
合手段とを備えた指紋照合システムにおいて、 前記台形歪の縦方向の位置に応じて曲線状に変化する当
該台形歪の幅方向の歪度合を表す倍率を記憶してなる記
憶手段と、 前記登録画像として登録する前の前記指紋画像及び前記
照合指紋画像として形成する前の前記指紋画像の各台形
歪をその幅方向及び縦方向の双方においてなくするよう
に前記倍率に基づきそれぞれ補正する補正手段とを備え
て、 前記登録手段は、前記登録画像として登録する前の前記
指紋画像に対する前記補正手段による補正画像を前記登
録画像として登録し、 前記形成手段は、前記照合指紋画像として形成する前の
前記指紋画像に対する前記補正手段による補正画像を前
記照合指紋画像として形成するこ とを特徴とする指紋照
合システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3270271A JP2929802B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 指紋照合システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3270271A JP2929802B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 指紋照合システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0581412A JPH0581412A (ja) | 1993-04-02 |
JP2929802B2 true JP2929802B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=17483928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3270271A Expired - Lifetime JP2929802B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 指紋照合システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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