JP4403053B2 - Fingerprint reader - Google Patents

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Description

この発明は、指先の指紋データを得るために用いられる指紋読取装置に関するものである。   The present invention relates to a fingerprint reader used for obtaining fingerprint data of a fingertip.

従来装置では、個人識別装置は、指先の指紋画像を撮影する撮影手段、撮影手段に対向した光源、及び、撮影手段と光源との間に配置された被検体保持部を有している。被検体保持部は、指紋画像の撮影時に指先を保持するためのものである。被検体保持部に指先が置かれたときに、指紋の部分が被検体保持部に対して非接触状態となるように、被検体保持部には、開口部が設けられている。指紋画像の撮影時には、指紋部分を開口部に合わせるように指先が被検体保持部に置かれ、指紋部分を透過した光が撮影手段によって撮影される(例えば、特許文献1参照)。   In the conventional apparatus, the personal identification device includes an imaging unit that captures a fingerprint image of a fingertip, a light source that faces the imaging unit, and a subject holding unit that is disposed between the imaging unit and the light source. The subject holding unit is for holding a fingertip when a fingerprint image is taken. The subject holding part is provided with an opening so that the fingerprint portion is not in contact with the subject holding part when the fingertip is placed on the subject holding part. At the time of photographing the fingerprint image, the fingertip is placed on the subject holding portion so that the fingerprint portion is aligned with the opening, and the light transmitted through the fingerprint portion is photographed by the photographing means (see, for example, Patent Document 1).

また、別の従来装置では、本人認証装置は、指先の指紋画像を得るために、指先の画像を撮影するカメラ部、及びカメラ部によって撮影されている画像を表示するCRTを有している。カメラ部は、被写体を追跡するように制御される。CRTには、ガイド画像(指先の輪郭線)が表示される。指紋画像の撮影時には、操作者は、適当な一定範囲の内で親指を静止する。すると、ガイド画像に指先が合うように、カメラ部が制御されることで、指紋画像が撮影される(例えば、特許文献2参照)。   In another conventional apparatus, in order to obtain a fingertip fingerprint image, the personal authentication apparatus includes a camera unit that captures an image of the fingertip and a CRT that displays an image captured by the camera unit. The camera unit is controlled to track the subject. A guide image (fingertip outline) is displayed on the CRT. When taking a fingerprint image, the operator stops the thumb within an appropriate fixed range. Then, the camera unit is controlled so that the fingertip is aligned with the guide image, and a fingerprint image is captured (see, for example, Patent Document 2).

特開2003−85538号公報JP 2003-85538 A 特開2001−273498号公報JP 2001-273498 A

特許文献1のような従来の個人識別装置では、指先の指紋部分以外の部分を被検体保持部に接触させることで、指先を保持している。しかし、衛生管理上、被検体保持部を清潔に保つ清掃作業が必要なので、その手間を減らすために、指先全体を非接触状態にして指紋画像を撮影することが望まれている。   In a conventional personal identification device such as Patent Document 1, the fingertip is held by bringing a portion other than the fingerprint portion of the fingertip into contact with the subject holding portion. However, for hygiene management, it is necessary to perform a cleaning operation for keeping the subject holding portion clean. Therefore, in order to reduce the labor, it is desired to take a fingerprint image with the entire fingertip in a non-contact state.

特許文献2のような従来の個人認証装置では、指先全体を非接触状態にしたまま指紋画像を得られる。しかし、保持されていない指先を静止させようとしても、指先が揺れてしまうことがあり、指紋画像がぼやけ、正確な指紋画像を得ることが難しい。   In a conventional personal authentication device such as Patent Document 2, a fingerprint image can be obtained while keeping the entire fingertip in a non-contact state. However, even if an attempt is made to stop a fingertip that is not held, the fingertip may be shaken, the fingerprint image is blurred, and it is difficult to obtain an accurate fingerprint image.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、指先の指紋データを非接触でより正確に得ることができる指紋読取装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fingerprint reader capable of more accurately obtaining fingerprint data of a fingertip without contact.

この発明に係る指紋読取装置は、利用者の指が通される読取通路に沿って並べて配置されている複数のカメラ、読取通路の一端側から他端側へ走査してカメラからの信号を処理することにより、読取通路を移動する指の指紋データを得る読取制御部、各カメラの位置にそれぞれ対応するように読取通路に沿って並べて配置されている複数のガイド発光部、及び各カメラの位置にそれぞれ対応するように読取通路に沿って並べて配置され、読取通路内の指に光を照射する複数の撮影用発光源部を備え、読取制御部は、読取通路の一端側から他端側へガイド発光部を順次発光させ、ガイド発光部の発光に同期してカメラに撮影を行わせるとともに、ガイド発光部の発光に同期して撮影用発光源部を発光させる。
Fingerprint reading apparatus according to the present invention, a plurality of which are arranged along a scanning path the user's finger is passed through the camera, the signal from the camera is scanned from one end of the read intake passage to the other end By processing, a reading control unit that obtains fingerprint data of a finger that moves in the reading path, a plurality of guide light emitting units arranged along the reading path so as to correspond to the position of each camera, and each camera A plurality of imaging light-emitting source units that are arranged side by side along the reading path so as to correspond to the positions and irradiate light on the fingers in the reading path, and the reading control unit is arranged from one end to the other end of the reading path. The guide light-emitting unit sequentially emits light so that the camera performs shooting in synchronization with the light emission of the guide light-emitting unit, and the photographing light-emitting source unit emits light in synchronization with the light emission of the guide light-emitting unit.

この発明の指紋読取装置によれば、読取制御部が、読取通路の一端側から他端側へ走査してカメラからの信号を処理するので、読取通路を移動する指先の指紋データを得ることができ、指先の指紋データを非接触でより正確に得ることができる。   According to the fingerprint reading apparatus of the present invention, the reading control unit scans from one end side to the other end side of the reading path and processes the signal from the camera, so that fingerprint data of the fingertip moving in the reading path can be obtained. The fingerprint data of the fingertip can be obtained more accurately without contact.

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による個人認証システム1を示すブロック図である。図において、個人認証システム1は、指紋読取装置2、指紋データ記憶部3、及び指紋照合部4を有している。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a personal authentication system 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, the personal authentication system 1 includes a fingerprint reading device 2, a fingerprint data storage unit 3, and a fingerprint verification unit 4.

指紋読取装置2は、利用者の指先から指紋データを読み取るためのものである。指紋データ記憶部3には、複数の利用者の指紋データが予め登録されている指紋データベースが格納されている。指紋照合部4は、指紋読取装置2によって読み取られた指紋データと、指紋データベースに登録されている指紋データとを照合する。また、指紋照合部4は、指紋読取装置2によって読み取られた指紋データと、指紋データベースに登録されている指紋データとの照合結果に応じて、例えば電気錠(図示せず)の施・解錠などの制御を行う。   The fingerprint reader 2 is for reading fingerprint data from the user's fingertip. The fingerprint data storage unit 3 stores a fingerprint database in which fingerprint data of a plurality of users are registered in advance. The fingerprint collation unit 4 collates the fingerprint data read by the fingerprint reading device 2 with the fingerprint data registered in the fingerprint database. In addition, the fingerprint collation unit 4 applies / unlocks, for example, an electric lock (not shown) according to the collation result between the fingerprint data read by the fingerprint reader 2 and the fingerprint data registered in the fingerprint database. Control such as.

指紋読取装置2は、利用者の指先の指紋画像を撮影する指紋撮影部5と、読取制御部6とを有している。読取制御部6は、指紋撮影部5によって撮影された指紋画像を処理する画像処理部7と、指紋撮影部5の動作を制御する動作制御部8とを有している。   The fingerprint reading device 2 includes a fingerprint imaging unit 5 that captures a fingerprint image of a user's fingertip and a reading control unit 6. The reading control unit 6 includes an image processing unit 7 that processes a fingerprint image captured by the fingerprint imaging unit 5 and an operation control unit 8 that controls the operation of the fingerprint imaging unit 5.

次に、図2は、図1の指紋撮影部5で指先の指紋画像を撮影する様子を示す説明図である。図3は、図1の指紋撮影部5を示す正面図である。図4は、図1の指紋撮影部5を示す平面図である。図において、指紋撮影部5は、断面凹状の支持部10を有している。支持部10には、指紋画像が撮影されるときに利用者の指先が通される溝状の読取通路10aが形成されている。   Next, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state where a fingerprint image of a fingertip is photographed by the fingerprint photographing unit 5 of FIG. FIG. 3 is a front view showing the fingerprint photographing unit 5 of FIG. FIG. 4 is a plan view showing the fingerprint photographing unit 5 of FIG. In the figure, the fingerprint photographing section 5 has a support section 10 having a concave cross section. The support portion 10 is formed with a groove-like reading passage 10a through which a user's fingertip is passed when a fingerprint image is taken.

支持部10には、読取通路10aに沿って並べて配置されている複数のカメラ11と、読取通路10aを挟んで各カメラ11に対向するように配置されている複数の撮影用発光源部12と、カメラ11の位置にそれぞれ対応するように読取通路10aに沿って配置されている複数のガイドLED(ガイド発光部)13と、各カメラ11の手前側及び奥側に配置されることで、各カメラ11を挟むように一対ずつ配置された複数の対物センサ14とが取り付けられている。   The support unit 10 includes a plurality of cameras 11 arranged side by side along the reading path 10a, and a plurality of photographing light emission source units 12 disposed so as to face the cameras 11 with the reading path 10a interposed therebetween. The plurality of guide LEDs (guide light emitting units) 13 arranged along the reading path 10a so as to correspond to the positions of the cameras 11 and the front side and the back side of each camera 11, respectively. A plurality of objective sensors 14 arranged in pairs so as to sandwich the camera 11 are attached.

撮影用発光源部12は、読取通路10aを通過する指先を透過する光(例えば、赤色光乃至近赤外光領域の波長を有する光など)を発する。カメラ11は、指先を透過した光を撮影することで、指紋画像を撮影する。   The imaging light source unit 12 emits light that passes through the fingertip passing through the reading passage 10a (for example, light having a wavelength of red light or near infrared light region). The camera 11 captures a fingerprint image by capturing light transmitted through the fingertip.

ガイドLED13は、指紋画像撮影時に、指先を読取通路10aに通す際のタイミング及び速度を利用者に知らせるために点灯される。また、ガイドLED13は、指紋画像が撮影され終わった後に、指紋データの読み取りが成功したかどうかを利用者に知らせるために、幾種類かの色に点灯・点滅される。   The guide LED 13 is lit to inform the user of the timing and speed when the fingertip is passed through the reading path 10a during fingerprint image shooting. The guide LED 13 is lit and flashed in several colors to notify the user whether or not the fingerprint data has been successfully read after the fingerprint image has been captured.

各対物センサ14からの信号は、動作制御部8に入力される。動作制御部8は、対物センサ14からの信号に基づいて、各対物センサ14の検出範囲内に指先があるかどうかを判定する。また、動作制御部8は、対物センサ14からの信号に基づいて、対物センサ14の検出範囲内に指先がある場合に、対物センサ14から指先までの距離が適当な距離かどうかを判定する。   A signal from each objective sensor 14 is input to the operation control unit 8. The motion control unit 8 determines whether or not the fingertip is within the detection range of each objective sensor 14 based on the signal from the objective sensor 14. Further, the operation control unit 8 determines whether the distance from the objective sensor 14 to the fingertip is an appropriate distance when the fingertip is within the detection range of the objective sensor 14 based on the signal from the objective sensor 14.

次に、図5は、図1の指紋撮影部5の状態移行を示す説明図である。図5の(a)では、上流側のカメラ11が撮影動作を行っている。このとき、上流側のカメラ11に対応するように配置されている上流側の撮影用発光源部12及び上流側のガイドLED13は、発光動作を行っている。   Next, FIG. 5 is an explanatory diagram showing state transition of the fingerprint photographing unit 5 of FIG. In FIG. 5A, the upstream camera 11 performs a photographing operation. At this time, the upstream photographing light source section 12 and the upstream guide LED 13 arranged so as to correspond to the upstream camera 11 perform a light emission operation.

図5の(b)では、中間部のカメラ11が動作し、その中間部のカメラ11に対応する中間部の撮影用発光源部12及び中間部のガイドLED13が発光動作を行っている。図5の(c)では、下流側のカメラ11が動作し、その下流側のカメラ11に対応する下流側の撮影用発光源部12及び下流側のガイドLED13が発光動作を行っている。   In FIG. 5B, the intermediate camera 11 operates, and the intermediate photographing light source 12 and the intermediate guide LED 13 corresponding to the intermediate camera 11 perform the light emission operation. In FIG. 5C, the downstream camera 11 operates, and the downstream photographing light source section 12 and the downstream guide LED 13 corresponding to the downstream camera 11 perform the light emission operation.

即ち、各カメラ11の動作は、指紋画像撮影時に、動作制御部8の制御により周期的にON/OFFされ、各撮影用発光源部12及び各ガイドLED13の動作は、対応した各カメラ11の動作に同期して行われる。指紋撮影部5は、図5の(a)〜(c)の動作を任意に設定された周期で繰り返し行う。   In other words, the operation of each camera 11 is periodically turned on / off by the control of the operation control unit 8 at the time of fingerprint image shooting, and the operation of each photographing light source unit 12 and each guide LED 13 is performed by the corresponding camera 11. Performed in synchronization with the operation. The fingerprint photographing unit 5 repeatedly performs the operations (a) to (c) in FIG. 5 at an arbitrarily set cycle.

これによって、指紋画像の撮影は、読取通路10aの上流側から下流側へと順に行われる。即ち、利用者が、上流側から下流側へと点灯しているガイドLED13の動作に従って、指先を読取通路10aの上流側から下流側へ移動させると、指紋画像の撮影が行われる。   As a result, the fingerprint image is taken in order from the upstream side to the downstream side of the reading path 10a. That is, when the user moves the fingertip from the upstream side to the downstream side of the reading path 10a according to the operation of the guide LED 13 that is lit from the upstream side to the downstream side, a fingerprint image is taken.

画像処理部7は、上流側から下流側へ走査してカメラ11からの信号を得ることで、即ち上流側のカメラ11から順に信号の入力を受けることで、連続した複数の指紋画像データを得る。   The image processing unit 7 obtains a signal from the camera 11 by scanning from the upstream side to the downstream side, that is, by receiving a signal input from the upstream camera 11 in order, thereby obtaining a plurality of continuous fingerprint image data. .

また、画像処理部7は、利用者の指先が、全カメラ11数の内、半数個のカメラ11を通過すると、その時点までに得られた指紋画像データの解析を行い、カメラ11のピントが適正かどうか、及び画像処理中のゲイン値(コントラスト)が適正かどうかの画像品質判定を行う。動作制御部8は、画像処理部7が行う画像品質判定の結果に応じて、カメラ11のピント、及び画像処理中のゲイン値を適当な値に調整する。   Further, when the user's fingertip passes half of all the cameras 11, the image processing unit 7 analyzes the fingerprint image data obtained up to that point, and the camera 11 is in focus. An image quality determination is made as to whether or not the gain value (contrast) during image processing is appropriate. The operation control unit 8 adjusts the focus of the camera 11 and the gain value during the image processing to appropriate values according to the result of the image quality determination performed by the image processing unit 7.

さらに、画像処理部7は、得られた指紋画像データを画像処理することで、指紋データを得る。さらにまた、画像処理部7は、指紋画像データ及び指紋データに異常がないかどうか画像異常判定を行う。動作制御部8は、画像処理部7の画像異常判定の結果と、各対物センサ14からの信号とに応じて、指紋画像撮影時の異常を判定する。   Further, the image processing unit 7 obtains fingerprint data by performing image processing on the obtained fingerprint image data. Furthermore, the image processing unit 7 determines whether there is an abnormality in the fingerprint image data and the fingerprint data. The operation control unit 8 determines an abnormality at the time of fingerprint image shooting according to the result of the image abnormality determination of the image processing unit 7 and the signal from each objective sensor 14.

次に、図6は、図1の動作制御部8が指紋画像撮影時に異常があると判定する各状態を示す説明図である。図6の(a)は、回転ずれ状態を示す説明図である。図6の(a)に示すように、指先の指紋面が、カメラ11に対して正面を向いていなければ、画像処理部7は、画像異常判定時に、指紋画像を回転異常画像と判定する。動作制御部8は、画像処理部7から回転異常画像が検出されたという情報の入力を受けると、回転ずれ状態を検出する。   Next, FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating each state in which the operation control unit 8 in FIG. 1 determines that there is an abnormality when taking a fingerprint image. (A) of FIG. 6 is explanatory drawing which shows a rotation deviation state. As shown in FIG. 6A, if the fingerprint surface of the fingertip does not face the front with respect to the camera 11, the image processing unit 7 determines that the fingerprint image is a rotation abnormality image at the time of image abnormality determination. When the operation control unit 8 receives information from the image processing unit 7 indicating that a rotation abnormality image has been detected, the operation control unit 8 detects a rotational deviation state.

図6の(b)は、位置ずれ状態を示す説明図である。図6の(b)の指先の位置は適当な位置である。しかし、指紋画像撮影時に、指先がカメラ11に対して奥行き方向又は左右方向(図中の矢印方向)にずれていると、そのことが対物センサ14によって検出され、動作制御部8は、位置ずれ状態を検出する。   FIG. 6B is an explanatory diagram showing a misalignment state. The position of the fingertip in FIG. 6B is an appropriate position. However, if the fingertip is displaced in the depth direction or the left-right direction (the arrow direction in the figure) with respect to the camera 11 at the time of fingerprint image shooting, this is detected by the objective sensor 14, and the motion control unit 8 is displaced Detect state.

即ち、動作制御部8は、指紋画像撮影時に、奥側の対物センサ14が指先を検出する場合、及び手前側の対物センサ14が、指先までの距離が適当でないと判定する場合に、位置ずれ状態を検出する。なお、動作制御部8は、手前側の対物センサ14のみが指先を検出し、その検出した指先が適当な距離にあることを検出する場合にだけ、指先が適当な撮影位置にあると判断し、位置ずれ状態を検出しない。   That is, when the motion control unit 8 captures a fingerprint image, the back-side objective sensor 14 detects the fingertip, and the front-side objective sensor 14 determines that the distance to the fingertip is not appropriate. Detect state. Note that the motion control unit 8 determines that the fingertip is at an appropriate photographing position only when only the front-side objective sensor 14 detects the fingertip and detects that the detected fingertip is at an appropriate distance. Does not detect misalignment.

図6の(c)は、速度ずれ状態(速過ぎ)を示す説明図である。図6の(c)では、指紋画像撮影時に指先が、ガイドLED13の上流側から下流側へ順に点灯する速度よりも速く読取通路10aを通過している。動作制御部8は、指紋撮影時の指先が、撮影動作を行っているカメラ11よりも下流側を通過していることが対物センサ14によって検出されると、速度ずれ状態(速過ぎ)を検出する。   FIG. 6C is an explanatory diagram showing a speed deviation state (too fast). In FIG. 6C, the fingertip passes through the reading passage 10a faster than the speed at which the fingertips are sequentially turned on from the upstream side to the downstream side of the guide LED 13 during fingerprint image shooting. When the objective sensor 14 detects that the fingertip at the time of fingerprint shooting passes through the downstream side of the camera 11 performing the shooting operation, the operation control unit 8 detects a speed deviation state (too fast). To do.

図6の(d)は、速度ずれ状態(遅過ぎ)を示す説明図である。図6の(d)では、指紋画像撮影時に指先が、ガイドLED13の上流側から下流側へ順に点灯する速度よりも遅い速度で読取通路10aを通過している。動作制御部8は、指紋撮影時の指先が、撮影動作を行っているカメラ11よりも上流側を通過していることが対物センサ14によって検出されると、速度ずれ状態(遅過ぎ)を検出する。   FIG. 6D is an explanatory diagram showing a speed deviation state (too slow). In FIG. 6D, the fingertip passes through the reading passage 10a at a speed slower than the speed at which the fingertips are sequentially turned on from the upstream side to the downstream side of the guide LED 13 when the fingerprint image is captured. When the objective sensor 14 detects that the fingertip at the time of fingerprint shooting passes through the upstream side of the camera 11 performing the shooting operation, the operation control unit 8 detects a speed deviation state (too late). To do.

次に、図7は、図1のガイドLED13の発光パターンを示す説明図である。動作制御部8は、指紋画像撮影時の状態に応じてガイドLED13の発光パターンを制御する。   Next, FIG. 7 is an explanatory diagram showing a light emission pattern of the guide LED 13 of FIG. The operation control unit 8 controls the light emission pattern of the guide LED 13 according to the state at the time of fingerprint image shooting.

まず、指紋画像が撮影されるとき(通常時)では、ガイドLED13は、青色に点灯される。このとき、撮影動作を行っているカメラ11に対応する位置のガイドLED13のみが順に点灯される。   First, when a fingerprint image is taken (normal time), the guide LED 13 is lit in blue. At this time, only the guide LED 13 at the position corresponding to the camera 11 performing the photographing operation is lit in order.

次に、指紋画像が撮影され終わったときに、上述したような異常を検出しなかった場合には、すべてのガイドLED13は、緑色で点灯される。   Next, when the above-described abnormality is not detected when the fingerprint image has been shot, all the guide LEDs 13 are lit in green.

一方、指紋画像が撮影され終わったときに、上述したような異常を検出した場合には、その原因に応じてガイドLED13の発光色及び点灯状態がそれぞれ制御される。   On the other hand, when the above-described abnormality is detected when the fingerprint image has been shot, the emission color and lighting state of the guide LED 13 are controlled according to the cause.

指紋画像が撮影され終わったときに検出された異常の原因が、位置ずれ状態である場合には、すべてのガイドLED13は、黄色で点灯される。その原因が回転ずれ状態である場合には、すべてのガイドLED13は、橙色で点灯される。その原因が速度ずれ状態(速過ぎ)である場合には、すべてのガイドLED13は、赤色で点灯される。また、その原因が速度ずれ状態(遅過ぎ)である場合には、すべてのガイドLED13は、赤色で点滅される。   When the cause of the abnormality detected when the fingerprint image has been photographed is the position shift state, all the guide LEDs 13 are lit in yellow. When the cause is the rotational deviation state, all the guide LEDs 13 are lit in orange. When the cause is a speed deviation state (too fast), all the guide LEDs 13 are lit in red. Further, when the cause is a speed deviation state (too late), all the guide LEDs 13 blink red.

また、指紋画像が撮影され終わったときに検出された異常の原因が、上述した原因以外であった場合には、すべてのガイドLED13が消灯される。   Further, when the cause of the abnormality detected when the fingerprint image has been photographed is other than the above-described causes, all the guide LEDs 13 are turned off.

次に、動作について説明する。図8は、指紋読取装置2で行われる指紋画像の撮影動作を示すフローチャートである。図において、指紋画像の撮影動作が開始されると、各カメラ11、各撮影用発光源部12、及び各ガイドLED13の動作が、読取通路10aの上流側から下流側へ順に繰り返し動作される(読取実行部動作開始)(ステップS1)。   Next, the operation will be described. FIG. 8 is a flowchart showing a fingerprint image photographing operation performed by the fingerprint reader 2. In the figure, when the fingerprint image capturing operation is started, the operations of each camera 11, each photographing light source 12 and each guide LED 13 are sequentially repeated from the upstream side to the downstream side of the reading path 10a ( Read execution unit operation start) (step S1).

次に、利用者の指先が、全カメラ11数の内、半数個のカメラ11を通過するかどうかが判定される(ステップS2)。この判定動作は、利用者の指先が、全カメラ11数の内、半数個のカメラ11を通過するまで繰り返し行われる。   Next, it is determined whether or not the fingertip of the user passes through half of the cameras 11 out of the total number of cameras 11 (step S2). This determination operation is repeated until the user's fingertip passes through half of the cameras 11 out of the total number of cameras 11.

この判定動作が行われているときに、利用者の指先が、全カメラ11数の内、半数個のカメラ11を通過すると、次に、利用者の指先が、すべてのカメラ11を通過しているかどうかが判定される(ステップS3)。   When this determination operation is performed, if the user's fingertip passes through half of all the cameras 11, then the user's fingertip passes through all the cameras 11. It is determined whether or not (step S3).

そして、利用者の指先が、すべてのカメラ11を通過し終わるまでの間に、その時点までに得られた指紋画像データの解析が行われ、カメラ11のピントが適正かどうか、及び画像処理中のゲイン値が適正かどうかという画像品質判定が行われる(ステップS4)。   Until the fingertip of the user finishes passing through all the cameras 11, the fingerprint image data obtained up to that point is analyzed, whether the camera 11 is in focus and whether image processing is in progress. An image quality determination is made as to whether or not the gain value is appropriate (step S4).

このとき、カメラ11のピント、及び画像処理中のゲイン値が適正でないことが検出されると、カメラ11のピント、及び画像処理中のゲイン値が最適設定に調整される(ステップS5)。   At this time, if it is detected that the focus of the camera 11 and the gain value during image processing are not appropriate, the focus of the camera 11 and the gain value during image processing are adjusted to the optimum settings (step S5).

利用者の指先がすべてのカメラ11を通過し終わると、次に、指紋データの読取が成功かどうか、即ち指紋画像の撮影に異常が検出されるかどうかが判定される(ステップS6)。このとき、指紋画像が撮影され終わったときに異常が検出されなければ、すべてのガイドLED13が緑色で点灯されることで、指紋データの読取が成功したことが利用者に対して知らされる(ステップS7)。   When the user's fingertip has passed all the cameras 11, it is next determined whether or not the fingerprint data has been successfully read, that is, whether or not an abnormality has been detected in the fingerprint image capture (step S6). At this time, if no abnormality is detected when the fingerprint image has been photographed, all the guide LEDs 13 are lit in green to inform the user that the fingerprint data has been successfully read ( Step S7).

一方、指紋画像が撮影され終わったときに異常が検出されると、その異常の原因が、位置ずれ状態であるかどうかが判定される(ステップS8)。もし、検出された異常の原因が位置ずれ状態であれば、すべてのガイドLED13が黄色で点灯される(ステップS9)。   On the other hand, if an abnormality is detected when the fingerprint image has been photographed, it is determined whether or not the cause of the abnormality is a misalignment state (step S8). If the cause of the detected abnormality is a misalignment state, all the guide LEDs 13 are lit in yellow (step S9).

これに対して、検出された異常の原因が位置ずれ状態でなければ、次に、その原因が、回転ずれ状態であるかどうかが判定される(ステップS10)。もし、検出された異常の原因が回転ずれ状態であれば、すべてのガイドLED13が橙色で点灯される(ステップS11)。   On the other hand, if the detected cause of the abnormality is not a position shift state, it is next determined whether or not the cause is a rotation shift state (step S10). If the cause of the detected abnormality is a rotational deviation state, all the guide LEDs 13 are lit in orange (step S11).

さらに、検出された異常の原因が回転ずれ状態でもなければ、次に、その原因が、速度ずれ状態であるかどうかが判定される(ステップS12)。もし、検出された異常の原因が速度ずれ状態でもなければ、すべてのガイドLED13が消灯される(ステップS13)。   Furthermore, if the cause of the detected abnormality is not the rotational deviation state, it is next determined whether or not the cause is a speed deviation state (step S12). If the cause of the detected abnormality is not the speed deviation state, all the guide LEDs 13 are turned off (step S13).

しかし、検出された異常の原因が速度ずれ状態であれば、次に、その速度ずれ状態が速度ずれ状態(速過ぎ)であるかどうかが判定される(ステップS14)。   However, if the cause of the detected abnormality is a speed deviation state, it is next determined whether or not the speed deviation state is a speed deviation state (too fast) (step S14).

このとき、検出された速度ずれ状態が速度ずれ状態(速過ぎ)である場合には、すべてのガイドLED13が赤色で点灯される(ステップS15)。一方、検出された速度ずれ状態が速度ずれ状態(速過ぎ)でなければ、その速度ずれ状態は、速度ずれ状態(遅過ぎ)と判定され、すべてのガイドLED13が赤色で点滅される(ステップS16)。   At this time, if the detected speed deviation state is a speed deviation state (too fast), all the guide LEDs 13 are lit in red (step S15). On the other hand, if the detected speed deviation state is not the speed deviation state (too fast), the speed deviation state is determined to be a speed deviation state (too late), and all the guide LEDs 13 blink red (step S16). ).

このような個人認証システム1では、読取制御部6が、読取通路10aの一端側から他端側へ走査してカメラ11からの信号を処理するので、読取通路10aを移動する指先の指紋データを得ることができ、その指先の指紋データを非接触でより正確に得ることができる。   In such a personal authentication system 1, the reading control unit 6 scans from one end side to the other end side of the reading passage 10a to process a signal from the camera 11, so that the fingerprint data of the fingertip moving in the reading passage 10a is obtained. The fingerprint data of the fingertip can be obtained more accurately without contact.

また、各ガイドLED13の発光動作が、それぞれ対応している各カメラ11の撮影動作に同期して行われるように動作制御部8によって制御されるので、利用者に最適な指先を通すタイミングを知らせることができ、その指先の指紋データを非接触でより正確に得ることができる。   In addition, since the light emission operation of each guide LED 13 is controlled by the operation control unit 8 so as to be performed in synchronization with the photographing operation of each corresponding camera 11, the user is notified of the optimal timing for passing the fingertip. The fingerprint data of the fingertip can be obtained more accurately without contact.

さらに、各撮影用発光源部12の発光動作が、それぞれ対応している各カメラ11の撮影動作に同期して行われるように動作制御部8によって制御されるので、各カメラ11の撮影動作に最適な光量を得ることができ、その指先の指紋データを非接触でより正確に得ることができる。   Further, since the light emission operation of each photographing light source unit 12 is controlled by the operation control unit 8 so as to be performed in synchronization with the photographing operation of each corresponding camera 11, the photographing operation of each camera 11 is performed. An optimum light amount can be obtained, and fingerprint data of the fingertip can be obtained more accurately without contact.

さらにまた、各撮影用発光源部12が、読取通路10aを挟んで各カメラ11に対向するように配置されているので、利用者の指先を透過した光を撮影することができる。従って、指紋の凹凸のパターンに応じた光の強度パターンを得られるので、画像解析が行いやすく、その指先の指紋データをより正確に得ることができる。   Furthermore, since each photographing light source section 12 is disposed so as to face each camera 11 with the reading passage 10a interposed therebetween, it is possible to photograph light transmitted through the fingertip of the user. Therefore, since the light intensity pattern corresponding to the pattern of the concave and convex portions of the fingerprint can be obtained, image analysis can be easily performed, and fingerprint data of the fingertip can be obtained more accurately.

また、指紋画像が撮影され終わったときに異常が検出されると、ガイドLED13が、その異常の種類に応じて異なる発光パターンで発光するので、指紋画像撮影時の異常を利用者に知らせることができ、利用者に対して指先の通し方の改善を促すことができる。   Further, when an abnormality is detected when the fingerprint image has been shot, the guide LED 13 emits light with a different light emission pattern depending on the type of the abnormality, so that the user can be notified of the abnormality during the fingerprint image shooting. It is possible to urge the user to improve the way to pass the fingertip.

さらに、対物センサ14が読取通路10aに設けられているので、指紋画像撮影が失敗したかどうかだけでなく、指紋画像撮影時の異常の種類を判定することができる。   Furthermore, since the objective sensor 14 is provided in the reading path 10a, it is possible to determine not only whether the fingerprint image shooting has failed, but also the type of abnormality at the time of fingerprint image shooting.

さらにまた、動作制御部8は、読取通路10aの上流側のカメラ11から得られた画像に基づいて、読取通路10aの下流側のカメラ11のピント、及び画像処理中のゲイン値の調整を行うことができるので、最適な条件で指紋画像の撮影を行うことができ、その指先の指紋データをより正確に得ることができる。   Furthermore, the operation control unit 8 adjusts the focus of the camera 11 on the downstream side of the reading path 10a and the gain value during image processing based on the image obtained from the camera 11 on the upstream side of the reading path 10a. Therefore, a fingerprint image can be taken under optimum conditions, and fingerprint data of the fingertip can be obtained more accurately.

なお、上記の例では、カメラ11、撮影用発光源部12、及びガイドLED13は、読取通路10aの上流側から下流側へ1組ずつ順に動作していたが、指紋画像の撮影精度を向上させるために、複数組ずつ順に動作してもよい。   In the above example, the camera 11, the photographing light source section 12, and the guide LED 13 operate one by one from the upstream side to the downstream side of the reading path 10a, but the fingerprint image photographing accuracy is improved. Therefore, a plurality of sets may be operated in order.

また、ガイドLED13により指先の動きをガイドしたが、ガイド発光部は設けず、センサにより検出した指先の動きに同期してカメラによる撮影を行わせてもよい。   In addition, the guide LED 13 guides the movement of the fingertip. However, the guide light emitting unit may not be provided, and the camera may be used for shooting in synchronization with the movement of the fingertip detected by the sensor.

さらに、各撮影用発光源部12は、読取通路10aを挟んで各カメラ11に対向していなくてもよく、例えば、読取通路10aのカメラ11側に配置されていてもよい。即ち、カメラ11は、指先を透過した光を撮影したが、指先に反射した光を撮影してもよい。   Further, each photographing light source section 12 does not have to face each camera 11 with the reading passage 10a interposed therebetween, and may be disposed, for example, on the camera 11 side of the reading passage 10a. That is, the camera 11 captures the light transmitted through the fingertip, but may capture the light reflected from the fingertip.

さらにまた、ガイドLED13は、指紋画像撮影時の異常の原因に応じて5色に発光し、また2種類の点灯パターンを有していたが、ガイド発光部は、異常の種類に応じて異なる発光パターンで発光することで、利用者に異常の原因を知らせることができればよく、その色の種類及び点灯パターンの数は任意であり、またそれらの組み合わせも任意である。   Furthermore, the guide LED 13 emits light in five colors according to the cause of the abnormality at the time of photographing the fingerprint image and has two kinds of lighting patterns. However, the guide light emitting unit emits different light depending on the kind of abnormality. It suffices if the user can be notified of the cause of the abnormality by emitting light in the pattern, the type of color and the number of lighting patterns are arbitrary, and the combination thereof is also arbitrary.

また、ガイド発光部は、単色しか発光せずに、発光する場所や点滅パターンなどによって異常の原因を知らせてもよい。   Further, the guide light emitting unit may emit only a single color, and may notify the cause of the abnormality by the light emitting location, the flashing pattern, or the like.

さらに、指紋読取装置2は、個人認証システム1の一部に組み込まなくてもよく、例えば指紋データのデータベースを作成するためなど、指紋読取装置2のみを独立して使用してもよい。   Furthermore, the fingerprint reader 2 may not be incorporated into a part of the personal authentication system 1, and only the fingerprint reader 2 may be used independently, for example, for creating a fingerprint data database.

この発明の実施の形態1による個人認証システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the personal authentication system by Embodiment 1 of this invention. 図1の指紋撮影部で指紋画像を撮影する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a fingerprint image is image | photographed with the fingerprint imaging | photography part of FIG. 図1の指紋撮影部を示す正面図である。It is a front view which shows the fingerprint imaging | photography part of FIG. 図1の指紋撮影部を示す平面図である。It is a top view which shows the fingerprint imaging | photography part of FIG. 図1の指紋撮影部の状態移行を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state transition of the fingerprint imaging | photography part of FIG. 図1の動作制御部が指紋画像撮影時に異常があると判定する各状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows each state which the operation control part of FIG. 1 determines with there being abnormality at the time of fingerprint image photography. 図1のガイドLEDの発光パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the light emission pattern of guide LED of FIG. 指紋読取部で行われる指紋画像の撮影動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the imaging operation of the fingerprint image performed by a fingerprint reading part.

符号の説明Explanation of symbols

2 指紋読取装置、6 読取制御部、10a 読取通路、11 カメラ、12 撮影用発光源部、13 ガイドLED(ガイド発光部)14 対物センサ。
2 fingerprint reader, 6 reading controller, 10a reading path, 11 camera, 12 light emitting source for photographing, 13 guide LED (guide light emitting unit) 14 objective sensor.

Claims (7)

利用者の指が通される読取通路に沿って並べて配置されている複数のカメラ
上記読取通路の一端側から他端側へ走査して上記カメラからの信号を処理することにより、上記読取通路を移動する指の指紋データを得る読取制御部
上記各カメラの位置にそれぞれ対応するように上記読取通路に沿って並べて配置されている複数のガイド発光部、及び
上記各カメラの位置にそれぞれ対応するように上記読取通路に沿って並べて配置され、上記読取通路内の指に光を照射する複数の撮影用発光源部
を備え、
上記読取制御部は、上記読取通路の一端側から他端側へ上記ガイド発光部を順次発光させ、上記ガイド発光部の発光に同期して上記カメラに撮影を行わせるとともに、上記ガイド発光部の発光に同期して上記撮影用発光源部を発光させることを特徴とする指紋読取装置。
A plurality of cameras arranged side by side along a reading path through which a user's finger passes ;
A reading control unit that obtains fingerprint data of a finger moving in the reading path by scanning from one end side of the reading path to the other end side and processing a signal from the camera ;
A plurality of guide light emitting units arranged side by side along the reading path so as to correspond to the positions of the respective cameras; and
A plurality of light emitting sources for photographing that are arranged side by side along the reading path so as to correspond to the positions of the respective cameras and irradiate light on the fingers in the reading path
With
The reading control unit sequentially emits the guide light emitting unit from one end side to the other end side of the reading passage, causes the camera to take a picture in synchronization with light emission of the guide light emitting unit, and A fingerprint reading device that emits light from the photographing light source in synchronization with light emission.
上記撮影用発光源部は、上記読取通路を挟んで上記各カメラに対向するように配置されていることを特徴とする請求項1記載の指紋読取装置。 2. The fingerprint reading apparatus according to claim 1, wherein the photographing light emission source unit is disposed so as to face each of the cameras with the reading passage interposed therebetween. 上記読取制御部は、複数ずつの上記ガイド撮影用発光源部を同時に発光させるとともに、複数ずつの上記カメラにより同時に撮影を行わせることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の指紋読取装置。 3. The fingerprint reading according to claim 1 , wherein the reading control unit causes the plurality of guide photographing light-emitting source units to emit light simultaneously and causes the plurality of cameras to simultaneously perform photographing. apparatus. 上記読取制御部は、上記読取通路を移動する指の状態の異常を検出可能であり、上記異常が検出されると、所定の発光パターンで上記ガイド発光部を発光させることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の指紋読取装置。 The reading control unit is capable of detecting an abnormal state of the finger to move the reading passage, when the abnormality is detected, claims, characterized in that to emit the guide light emitting portion in a predetermined light emitting pattern The fingerprint reader according to any one of claims 1 to 3 . 上記読取制御部は、上記異常の種類を判別可能であり、上記異常が検出されると、上記異常の種類に応じて異なる発光パターンで上記ガイド発光部を発光させることを特徴とする請求項4記載の指紋読取装置。 The reading control unit is possible to determine the type of the abnormality, the case of a fault the claim 4, characterized in that emit the guide light emitting portion at different light emission patterns according to the type of the abnormality The fingerprint reader according to the description. 上記読取通路に設けられた対物センサをさらに備え、
上記読取制御部は、上記対物センサからの情報により上記異常を検出することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の指紋読取装置。
An objective sensor provided in the reading path;
The fingerprint reading apparatus according to claim 4 , wherein the reading control unit detects the abnormality based on information from the objective sensor.
上記読取制御部は、上記読取通路の上流側の上記カメラから得られた画像に基づいて、上記読取通路の下流側の上記カメラの状態を調整することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の指紋読取装置。 The reading control unit, based on the image obtained from the upstream side of the camera of the reading passage claims 1 and adjusts the state of the downstream side of the camera of the reading passage 6 The fingerprint reader according to any one of the above.
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