JP4470263B2

JP4470263B2 - 指紋照合装置および指紋照合方法

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Publication number: JP4470263B2
Application number: JP2000032544A
Authority: JP
Inventors: 章通栗原; 啓子郡司; 亨宮内
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2020-02-10
Also published as: JP2001222715A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指紋を照合して個人を識別する指紋照合装置および指紋照合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータが広範な社会システムの中に導入されるのに伴い、システムの管理や安全性の確保が問題となっている。例えば、使用者が直接暗証番号の入力をしたり、暗証番号等を記録した磁気カード等を用いて各個人の識別を行うことが一般的に行われている。また、普段の生活においても、例えば家や車の管理に鍵を使用して個人を識別している。しかし、暗証番号は忘れる可能性があり、磁気カードや鍵は紛失したり偽造される可能性があり、安全性としては十分なものとはいえなかった。
【０００３】
そこでこれらの方法に代わって、生体情報を利用した個人照合技術が開発されている。その中でも指紋による個人照合は、各個人固有で生涯普遍であるという指紋の特徴から、本人であることを確実に識別することができる有効な技術である。
【０００４】
以下、従来の指紋照合装置の例について説明する。
図８は従来の指紋照合装置の処理の流れを示す図であり、（ａ）は指紋登録時、（ｂ）は指紋照合時を示す。
【０００５】
指紋を登録する場合は図８（ａ）のように、まず撮像面に指先を置いて密着させ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いた光学カメラや、半導体センサ等によって、１枚の画像として指紋を読み込み、指紋の凹凸をアナログ信号に変換する（Ｓ８０１）。このアナログ画像信号のうち特定範囲がデジタル画像信号に変換され、ｘ方向に２５６ドット、ｙ方向に１２８ドットに２値化された画像データが作成される（Ｓ８０２）。
【０００６】
この２値化データから、ｘ方向に６４ドット、ｙ方向に６４ドットの正方形を３カ所抽出し、各正方形内でｘ方向に６４ドットの直線、およびｙ方向に６４ドットの直線を、例えば８ドットの等間隔のような所定の間隔でそれぞれ８本ずつとる（Ｓ８０３）。このようにして抽出された直線データを３つの正方形それぞれから計４８本抽出し、６４個のドット列である各直線データを１６進数の数字列で記録し、登録テンプレートとして保管する（Ｓ８０４）。
【０００７】
指紋の照合の場合は図８（ｂ）のように、登録の場合と同様にまずアナログ画像として指紋が読み込まれて（Ｓ８１１）、２値化データに変換されたあと（Ｓ８１２）、照合者の識別番号をキーにして登録テンプレートから当該人物の直線データが読み込まれる（Ｓ８１３）。
【０００８】
次にこの直線データのすべてについて、６４個のドットの配列が一致する場所を、２値化データの画面全体から探索する（Ｓ８１４）。このとき、指紋の撮像状態の違いによって、同一人物の指紋画像でも２値化データに多少の相違があり得ることを考慮して、例えば６４個のドットのうち一致するドットが４８個を超えたとき、同一の直線データと見なしてこれを一致直線として抽出する。またこのとき、抽出された一致直線の先頭の座標（ｘ，ｙ）も同時に読み込む。
【０００９】
なお、直線データはｘ方向およびｙ方向にのみ抽出されたデータであることから、もし照合時に読み込まれた指紋画像が、登録時の画像と異なる角度に回転して読み込まれていた場合は、一致直線を抽出することができない。そこで、Ｓ８１４で一致直線が抽出できなかったときは、読み込まれた画像を一定角度ずつ両方向に回転させて、その都度一致直線の抽出を行って、すべての直線データあるいは一定数以上の直線データについて、一致曲線を抽出できたとき、次の処理に進むことにする。ただし、図８（ｂ）ではこのような画像を回転して一致直線を抽出する処理については省略している。
【００１０】
４８本すべての直線データについて、あるいはある一定数以上の直線データについて、一致直線が抽出されると、抽出されたそれぞれの一致曲線の先頭の座標の相対位置と、登録されていた直線データのそれぞれの相対位置とが比較される（Ｓ８１５）。すなわち、登録された直線データが８ビット間隔で抽出されていた場合は、隣り合った一致曲線の間隔が８ビット間隔であるかどうかが比較される。そして、このような比較が４８本の各照合曲線について行われ、直線データの相対位置と一致した数が、スコア値として算出される（Ｓ８１６）。
【００１１】
あるいは、登録時の１つの正方形すなわちｘ方向、ｙ方向に各８本ずつの直線データごとに相対位置の一致数を算出し、一致数が８本のうち５本のとき１点、６本のとき２点、７本のとき３点、８本のとき４点、４本以下のとき０点のように、一致数がとる値を適当な複数の段階に分割して段階ごとに点数を割り当て、このような点数割り当てを各正方形のｘ方向、ｙ方向のそれぞれについて行い、点数を合計して計２４点を限度とするスケールを算出してこれをスコア値としてもよい。
【００１２】
スコア値が算出されると、事前に設定された照合レベルにしたがって、この値が所定の数値以上のときに、読み込まれた指紋が同一人物のものであると判定される（Ｓ８１７）。またこのとき、２４点を限度とする場合ならば、０点から４点をレベル１，５点から９点までをレベル２のように、スコア値のとる範囲を適当な段階に分割して、各段階を照合レベルとし、段階ごとに照合の判定を行うこともある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、指紋照合の精度を高めるためには、まず登録の際にできるだけ良好なテンプレートを登録する必要がある。すなわち、上記のような指紋照合を行う場合、登録の際に読み込まれた２値化画像において、指紋の隆線および谷線の形状がより鮮明に、より広い範囲に切れ目なく読み込まれていることが重要である。
【００１４】
このように、実物の指紋の模様がより正確に読み込まれた良好なテンプレートから、直線データを抽出して登録することができれば、指紋照合の際に算出されるスコア値がより高い値をとるようになり、他人の指紋と一致したという誤った照合判定をする確率が少なくなる。
【００１５】
しかし、上記のような光学的に、あるいは半導体センサ等で指紋を読み込む装置の場合、指紋を読み込む際に、指先の湿り具合や季節による湿度の変化などによって、指紋の隆線の太さが違ったり、部分的に欠落した部分ができる等、読み込む指紋画像の画質にバラツキが生じ、登録される直線データが不正確なものになる。このため、登録時に読み込まれた指紋画像が粗い登録者については、照合時に同一人物の指紋を読み込んでも、指紋の一致を正しく判断しない可能性が高くなる。
【００１６】
従来、複数の人の指紋が登録されていて、登録者によって登録されたデータの質にバラツキがある場合、指紋一致を判定するためのスコア値のしきい値（照合レベル）を、登録データの質が悪い登録者に合わせて、一意に設定するのが一般的であった。しかしこの場合、登録データの質がよい人も悪い人も、すべて低い照合レベルで指紋照合の判定がされるため、照合判定の誤りが起きる確率がすべての登録者に対して高くなってしまう。
【００１７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、登録時に読み込んだ指紋画像の登録者ごとの画質のバラツキに関わらず、指紋の照合レベルを高め、照合判定の誤りを減少させた指紋照合装置が提供される。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、登録時に読み込んだ指紋画像の登録者ごとの画質のバラツキに関わらず、指紋の照合レベルを高め、照合判定の誤りを減少させた指紋照合方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、指紋を照合して個人を識別する指紋照合装置において、指紋画像を撮像することで読み込む撮像手段と、前記指紋画像を２値化した２値化データを作成する２値化手段と、前記２値化データから１ドット幅で第１の特定数のドット列をなした直線データを所定の間隔で複数抽出する直線データ抽出手段と、前記２値化データと、既に抽出され、登録されている前記直線データのそれぞれについてドット並びが一致する既に抽出され、登録されている前記直線データを一致直線として探索する一致直線探索手段と、探索された前記一致直線のそれぞれの相対位置と既に抽出され、登録されている前記直線データのそれぞれの前記相対位置とを比較する相対位置比較手段と、前記相対位置の一致した数の合計をスコア値とするスコア値算出手段と、前記直線データの登録直後に前記撮像手段により読み込まれた指紋画像を処理対象として、前記２値化手段、前記一致直線探索手段、及び前記相対位置比較手段の一連の処理が実行されることにより実現される試し照合が複数回繰り返され、各々の回の前記試し照合で得られた前記スコア値の平均値を算出し、照合レベルとして出力する照合レベル設定手段と、前記直線データおよび前記照合レベルを登録者ごとに登録して記憶する記憶手段と、指紋照合の際に前記撮像手段により読み込まれた処理対象としての前記指紋画像より算出された前記スコア値が、登録者それぞれの前記照合レベル以上であるとき指紋が同一人物のものであると判定する判定手段と、を有し、前記一致直線探索手段は、前記試し照合の場合には、前記２値化データと、既に抽出され、登録されている前記直線データを構成する前記ドット列のうち前記第１の特定数以下、かつ第２の特定数以上のドットについてのドット並びが一致する既に抽出され、登録されている前記直線データを、前記一致直線として探索し、前記一致直線が探索できなかったときは、処理対象の前記指紋画像を一定角度ずつ回転させて、その都度前記一致直線の探索を繰り返し、一定数以上の前記一致直線を探索することを特徴とする指紋照合装置が提供される。
【００２０】
このような指紋照合装置では、指紋登録時に指紋の登録者ごとに照合レベルを設定して登録するので、登録時の読み込み状態によって指紋画像の画質に登録者ごとにバラツキが生じても、指紋照合の精度を高めることができる。
【００２１】
また本発明では、指紋を照合して個人を識別する指紋照合方法において、指紋画像を撮像することで読み込み、前記指紋画像を２値化した２値化データを作成し、前記２値化データから１ドット幅で第１の特定数のドット列をなした直線データを所定の間隔で複数抽出し、前記２値化データと、既に抽出され、登録されている前記直線データのそれぞれについてドット並びが一致する既に抽出され、登録されている前記直線データを一致直線として探索し、探索された前記一致直線のそれぞれの相対位置と既に抽出され、登録されている前記直線データのそれぞれの前記相対位置とを比較し、前記相対位置の一致した数の合計をスコア値とし、前記直線データの登録直後に読み込まれた指紋画像を処理対象として、試し照合が複数回繰り返され、各々の回の前記試し照合で得られた前記スコア値の平均値を算出し、照合レベルとして出力し、前記直線データおよび前記照合レベルを登録者ごとに登録して記憶し、指紋照合の際に、読み込まれた処理対象としての前記指紋画像より算出された前記スコア値が、登録者それぞれの前記照合レベル以上のとき前記指紋が同一人物のものであると判定し、前記試し照合の場合には、前記２値化データと、既に抽出され、登録されている前記直線データを構成する前記ドット列のうち前記第１の特定数以下、かつ第２の特定数以上のドットについてのドット並びが一致する既に抽出され、登録されている前記直線データを、前記一致直線として探索し、前記一致直線が探索できなかったときは、処理対象の前記指紋画像を一定角度ずつ回転させて、その都度前記一致直線の探索を繰り返し、一定数以上の前記一致直線の探索することを特徴とする指紋照合方法が提供される。
【００２２】
このような指紋照合方法では、指紋登録時に試し照合を行って、照合レベルを指紋の登録者ごとに設定するので、登録時の読み込み状態によって指紋画像の画質に登録者ごとにバラツキが生じても、指紋照合の精度を高めることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に本発明の指紋照合装置の原理図を示す。指紋照合装置１は、指紋を読み込んで登録し、また読み込んだ指紋と登録された指紋とを照合して、指紋が同一人物のものかを判定する。
【００２４】
撮像手段２は、指紋を撮像してアナログ画像信号として読み込み、２値化手段３は、この画像データを２値化してデジタル画像信号に変換する。
登録時には指紋の撮像を複数回行い、１枚目の指紋画像の２値化データから、直線データ抽出手段４によって、画像の縦方向および横方向について、それぞれ１ドット幅で所定のドット数の並びで示される直線データが、所定の間隔で複数抽出される。この直線データは、記憶手段９で記憶される。
【００２５】
この後、再び指紋の撮像を行ってこの直線データと試し照合を複数回行う。１枚目の指紋の読み込みと同様に、撮像手段２によって読み込まれた指紋画像は２値化手段３によって２値化データに変換される。一致直線探索手段５は、記憶手段９より登録された直線データを読み込み、すべての直線データについて２値化データの画像全体から、ドットの並びが一致する一致直線を探し出す。
【００２６】
相対位置比較手段６は、抽出された一致直線のそれぞれの相対位置と、登録された直線データのそれぞれの相対位置とを比較して、一致するかを調べる。スコア値算出手段７は、この相対位置が一致した数の合計をスコア値とし、照合レベル設定手段８は、複数回の試し照合によって算出されたスコア値を平均して、照合の際に同一人物と判断するしきい値を示す照合レベルに、この平均値を設定する。この照合レベルは、直線データとともに、記憶手段９によって登録者ごとに記憶される。
【００２７】
一方、指紋照合の際は、登録の際の試し照合と同様にスコア値が算出される。すなわち、撮像手段２によって指紋が撮像され、２値化手段３によって２値化データに変換される。一致直線探索手段５では、記憶手段９から登録された直線データが読み込まれ、２値化データの画像全体からそれぞれの直線データのドットの並びと一致する一致直線が探し出される。スコア値算出手段７では、抽出された一致直線のぞれぞれの相対位置と、登録された直線データのそれぞれの相対位置とが比較され、スコア値算出手段７で、相対位置が一致した数が合計されて、これがスコア値に設定される。
【００２８】
判定手段１０では、算出されたスコア値が、記憶手段９に登録された照合レベルを満たしている場合に、読み込まれた指紋が登録された指紋と同一人物のものであると判定される。
【００２９】
上記の指紋照合装置１では、照合レベルが高いほど、指紋照合の精度が高められ、逆に照合レベルが低いほど、誤った判定が下される可能性が高くなるが、この照合レベルを、登録時に試し照合を複数回行って、このときに算出されたスコア値の平均から登録者ごとに設定される。このため、指紋画像を比較的良好に読み込むことができる傾向にある人ほど照合レベルがより高く設定され、撮像手段２で指紋を読み込むときに、指先の湿り具合や力の入れ方等の違いから登録者ごとに指紋画像の画質にバラツキが生じても、全体として指紋照合の精度を高めることができる。
【００３０】
次に、図２に本発明の指紋照合装置の構成例を示す。
指紋画像の撮像は、ＣＣＤ１１を用いた光学カメラによって行われる。ホストコンピュータ２０より、ＲＳ２３２Ｃインタフェース１４を通して指紋登録コマンドをＣＰＵ１３が受け取ると、指紋をＣＣＤ１１が撮像し、読み込まれたアナログ画像信号は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１２を通ってＳＲＡＭ１５に記憶される。このデータはＡＳＩＣ１２によって２値化データに変換され、直線データの抽出がＣＰＵ１３の処理によって行われる。作成された直線データは、フラッシュメモリ１６に記憶され、登録される。
【００３１】
この後、試し照合のため再びＣＣＤ１１によって指紋が撮像され、ＡＳＩＣ１２によって２値化データに変換されて、ＣＰＵ１３の処理によって、フラッシュメモリ１６に記憶された直線データと、照合アルゴリズムによって照合され、スコア値が計算されて、照合レベルが設定され、フラッシュメモリ１６に記憶される。
【００３２】
また、ホストコンピュータ２０より指紋照合コマンドが送られると、指紋がＣＣＤ１１によって読み込まれる。指紋登録時の試し照合の際と同様に、ＣＰＵ１３の処理によって、フラッシュメモリ１６に記憶された直線データと照合アルゴリズムによって照合され、算出されたスコア値から登録された照合レベルに基づいて照合の判定が行われる。照合結果は、ＣＰＵ１３よりＲＳ２３２Ｃインタフェース１４を介してホストコンピュータ２０に出力される。
【００３３】
なお、指紋の撮像にはＣＣＤ１１の代わりに、半導体センサが用いられる場合もある。
次に、指紋照合の処理過程の例を詳しく説明する。
【００３４】
図３に指紋登録の処理の流れを示す。また、図４に登録データの作成方法を詳しく示す。図４（ａ）は２値データの画像を、（ｂ）は直線データの抽出方法を示す。さらに、図５に直線データの照合方法を詳しく示す。図５（ａ）は一致データの探索方法を、（ｂ）は一致データの相対位置の比較方法を示す。図３、図４および図５を用いて指紋の登録処理を説明する。
【００３５】
指紋登録の操作が開始されると、指紋が撮像され（Ｓ３０１）、読み込まれた画像が２値化データ４１に変換される（Ｓ３０２）。
Ｓ３０２では、図４（ａ）のように、読み込まれたアナログ指紋画像の特定範囲が、ｘ方向に２５６ドット、ｙ方向に１２８ドットの２値化データ４１に変換される。この２値化された画像データから、６４ドット四方の正方形範囲が３カ所抽出され、図４（ｂ）のように、それぞれの正方形４１ａ、４１ｂ、４１ｃの中で、６４ドットの直線データ４２がｘ方向、ｙ方向にそれぞれ８本ずつ特定の間隔で抽出される（Ｓ３０３）。図４（ｂ）では直線データ４２は８ドット間隔で抽出されている。計４８本の直線データ４２のそれぞれは、６４個のドットの並びを１６進数の数字列で表され、各直線データ４２の先頭の座標とともに、登録テンプレートとして登録される（Ｓ３０４）。
【００３６】
次に、試し照合のために再び指紋が撮像され（Ｓ３０５）、２値化データ５１が作成される（Ｓ３０６）。そして、登録された直線データ４２が読み込まれ（Ｓ３０７）、図５（ａ）のように、４８本の直線データ４２それぞれについて、２値化データ５１の画像全体からドット並びの一致する一致直線５２が探し出される（Ｓ３０８）。ここで、実際には、指紋の撮像状態の違いによって、同一人物の指紋画像でも２値化データ５１に多少の相違があり得ることを考慮して、例えば６４個のドットのうち一致するドットが４８個を超えたとき、同一の直線データ４２と見なしてこれを一致直線５２として抽出する。またこのとき、抽出された一致直線５２の先頭の座標（ｘ，ｙ）も同時に読み込む。
【００３７】
なお、直線データ４２はｘ方向およびｙ方向にのみ抽出されたデータであることから、もし照合時に読み込まれた指紋画像が、登録時の画像と異なる角度に回転して読み込まれていた場合は、一致直線５２を抽出することができない。そこで、Ｓ３０８で一致直線５２が抽出できなかったときは、読み込まれた画像を一定角度ずつ両方向に回転させて、その都度一致直線５２の抽出を行って、すべての直線データ４２あるいは一定数以上の直線データ４２について、一致直線５２を抽出できたとき、次の処理に進むことにする。ただし、図３ではこのような画像を回転して一致直線５２を抽出する処理については省略している。
【００３８】
一致直線５２が抽出された後、図５（ｂ）のように、正方形５１ａごとにｘ軸、ｙ軸各方向の８本の一致直線５２について、先頭部の座標の相対位置が、登録された直線データ４２の相対位置と比較される（Ｓ３０９）。そして、すべての正方形範囲について、相対位置の一致した数の合計をスコア値とする（Ｓ３１０）。
【００３９】
このとき、各正方形範囲の１方向ごとに、スコア値の撮る範囲を適当な段階に分割し、それぞれの段階にスコア値を設定してもよい。ここでは例えば、各正方形範囲の１方向について、８本の一致直線５２のうち相対位置が一致した数が４本以下のとき０点、５本のとき１点、６本のとき２点、７本のとき３点、８本のとき４点として、ｘ方向、ｙ方向を３つの正方形内で同様に点数を算出し、合計２４点を満点とするスコア値のスケールを作成する。
【００４０】
この後、Ｓ３０５からＳ３１０までの試し照合の処理を複数回繰り返し、各回の処理でスコア値を算出する（Ｓ３１１）。所定の回数の試し照合を終了した後、スコア値を平均して（Ｓ３１２）、この平均値を照合レベルに設定する（Ｓ３１３）。
【００４１】
また、照合レベルの設定時（Ｓ３１３）には、最高点が２４点であるスコア値の範囲を適当な段階に分割し、それぞれの段階ごとに照合レベルを設定してもよい。例として図６に、複数回の試し照合を行ったときの、算出されたスコア値と試し照合の回数との関係をグラフに示す。
【００４２】
図６では、登録者ＡおよびＢの２名について、試し照合を複数回行って各回で算出されたスコア値ごとの回数が示され、登録者Ａの平均スコア値が９点で、登録者Ｂの平均スコア値が１８点となったとする。ここで、２４点を上限とするスコア値の範囲を、０点から４点、５点から９点、１０点から１４点、１５点から１９点、２０点から２４点の５段階に分割し、それぞれの段階を照合レベル１、２、３、４、５と割り振る。すなわち、図６ではスコア値が９点の登録者Ａは照合レベル２、スコア値が１８点の登録者Ｂは照合レベル４が設定される。
【００４３】
各登録者ごとに設定された照合レベルは、直線データ４２とともに登録される（Ｓ３１４）。このように、登録時に複数回の試し照合処理が行われることによって、この登録者の指紋画像が、どの程度の画質で読みこまれるかという傾向が判断され、これに応じて登録者ごとに照合レベルが設定される。
【００４４】
次に、図７に指紋照合の処理の流れを示す。
照合者の指紋を撮像して指紋画像を読み込み（Ｓ７０１）、２値化データを作成する（Ｓ７０２）。そして、照合者の識別番号をキーにして、登録されたテンプレートデータから直線データが読み込まれ（Ｓ７０３）、試し照合の際と同様に、２値化データの画像全体から、各直線データとドットの並びが一致する一致直線が探し出される（Ｓ７０４）。このとき実際には、指紋登録時の試し照合のときと同様に、一致直線が抽出されないときには、２値化データの画像を両方向に一定角度ずつ回転させて、その都度一致データを探索し、全直線データまたは一定数以上の直線データについて一致直線が抽出されたとき、次の処理に進むようにする。ただし図７では、このような画像を回転させる処理については省略している。
【００４５】
次に、抽出された一致直線のそれぞれの先頭座標から、一致直線の相対位置と登録されていた直線データの相対位置とが比較され（Ｓ７０５）、相対位置が一致した数からスコア値が算出される（Ｓ７０６）。ここで登録されていた照合レベルが読み込まれ（Ｓ７０７）、算出されたスコア値が照合レベルの値を満たしている場合に、この指紋が同一人物のものであると判定される（Ｓ７０８）。
【００４６】
なお、登録時の試し照合のときと同様に、照合時における一致直線の相対位置の一致数のとる範囲を複数の段階に分割し、各段階にスコア値を割り当てることも可能である。また、このようなスコア値や照合レベルの段階的割り当て方法は、登録時と照合時で同じ設定でなければならない。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の指紋照合装置では、指紋登録時に指紋の登録者ごとに照合レベルを設定して登録するので、登録時の読み込み状態によって指紋画像の画質に登録者ごとにバラツキが生じても、指紋照合の精度を高めることができる。
【００４８】
また、本発明の指紋照合方法では、指紋登録時に試し照合を行って、照合レベルを指紋の登録者ごとに設定するので、登録時の読み込み状態によって指紋画像の画質に登録者ごとにバラツキが生じても、指紋照合の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の指紋照合装置の原理図を示す図である。
【図２】本発明の指紋照合装置の構成例を示す図である。
【図３】指紋登録の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】登録データの作成方法を示す図であり、（ａ）は２値データの画像を示し、（ｂ）は直線データの抽出方法を示す。
【図５】直線データの照合方法を示す図であり、（ａ）は一致データの探索方法を、（ｂ）は一致データの相対位置の比較方法を示す。
【図６】複数回の試し照合を行ったときの、算出されたスコア値と試し照合の回数との関係を示すグラフである。
【図７】指紋照合の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】従来の指紋照合装置の処理の流れを示すフローチャートであり、（ａ）は指紋登録時、（ｂ）は指紋照合時を示す。
【符号の説明】
１……指紋照合装置、２……撮像手段、３……２値化手段、４……直線データ抽出手段、５……一致直線探索手段、６……相対位置比較手段、７……スコア値算出手段、８……照合レベル設定手段、９……記憶手段、１０……判定手段、１１……ＣＣＤ、１２……ＡＳＩＣ、１３……ＣＰＵ、１４……ＲＳ２３２Ｃインタフェース、１５……ＳＲＡＭ、１６……フラッシュメモリ、２０……ホストコンピュータ

Claims

指紋を照合して個人を識別する指紋照合装置において、
指紋画像を撮像することで読み込む撮像手段と、
前記指紋画像を２値化した２値化データを作成する２値化手段と、
前記２値化データから１ドット幅で第１の特定数のドット列をなした直線データを所定の間隔で複数抽出する直線データ抽出手段と、
前記２値化データと、既に抽出され、登録されている前記直線データのそれぞれについてドット並びが一致する既に抽出され、登録されている前記直線データを一致直線として探索する一致直線探索手段と、
探索された前記一致直線のそれぞれの相対位置と既に抽出され、登録されている前記直線データのそれぞれの前記相対位置とを比較する相対位置比較手段と、
前記相対位置の一致した数の合計をスコア値とするスコア値算出手段と、
前記直線データの登録直後に前記撮像手段により読み込まれた指紋画像を処理対象として、前記２値化手段、前記一致直線探索手段、及び前記相対位置比較手段の一連の処理が実行されることにより実現される試し照合が複数回繰り返され、各々の回の前記試し照合で得られた前記スコア値の平均値を算出し、照合レベルとして出力する照合レベル設定手段と、
前記直線データおよび前記照合レベルを登録者ごとに登録して記憶する記憶手段と、
指紋照合の際に前記撮像手段により読み込まれた処理対象としての前記指紋画像より算出された前記スコア値が、登録者それぞれの前記照合レベル以上であるとき指紋が同一人物のものであると判定する判定手段と、
を有し、
前記一致直線探索手段は、前記試し照合の場合には、
前記２値化データと、既に抽出され、登録されている前記直線データを構成する前記ドット列のうち前記第１の特定数以下、かつ第２の特定数以上のドットについてのドット並びが一致する既に抽出され、登録されている前記直線データを、前記一致直線として探索し、
前記一致直線が探索できなかったときは、処理対象の前記指紋画像を一定角度ずつ回転させて、その都度前記一致直線の探索を繰り返し、一定数以上の前記一致直線を探索することを特徴とする指紋照合装置。
前記スコア値算出手段は、前記相対位置の一致数がとる値を適当な複数の段階に分割して、前記段階ごとに前記スコア値を設定することを特徴とする請求項１記載の指紋照合装置。
前記照合レベル設定手段は、前記スコア値の平均値がとる値を適当な複数の段階に分割して、前記段階ごとに前記照合レベルを設定することを特徴とする請求項１記載の指紋照合装置。
指紋を照合して個人を識別する指紋照合方法において、
指紋画像を撮像することで読み込み、
前記指紋画像を２値化した２値化データを作成し、
前記２値化データから１ドット幅で第１の特定数のドット列をなした直線データを所定の間隔で複数抽出し、
前記２値化データと、既に抽出され、登録されている前記直線データのそれぞれについてドット並びが一致する既に抽出され、登録されている前記直線データを一致直線として探索し、
探索された前記一致直線のそれぞれの相対位置と既に抽出され、登録されている前記直線データのそれぞれの前記相対位置とを比較し、
前記相対位置の一致した数の合計をスコア値とし、
前記直線データの登録直後に読み込まれた指紋画像を処理対象として、試し照合が複数回繰り返され、各々の回の前記試し照合で得られた前記スコア値の平均値を算出し、照合レベルとして出力し、
前記直線データおよび前記照合レベルを登録者ごとに登録して記憶し、
指紋照合の際に、処理対象としての前記指紋画像より算出された前記スコア値が、登録者それぞれの前記照合レベル以上のとき前記指紋が同一人物のものであると判定し、
前記試し照合の場合には、前記２値化データと、既に抽出され、登録されている前記直線データを構成する前記ドット列のうち前記第１の特定数以下、かつ第２の特定数以上のドットについてのドット並びが一致する既に抽出され、登録されている前記直線データを、前記一致直線として探索し、前記一致直線が探索できなかったときは、処理対象の前記指紋画像を一定角度ずつ回転させて、その都度前記一致直線の探索を繰り返し、一定数以上の前記一致直線の探索することを特徴とする指紋照合方法。