JPH04313167A - 画像の特徴点の位置確認方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル化された画
像（指紋、図形など）のパターン認識を電子的装置、例
えば、電子計算機，電子交換機，通信制御装置，ＩＣカ
ード，画像処理装置，認識装置などにより行う場合、２
つの画像の１つ以上の特徴点の一致性又は類似性に基づ
く照合によって、それらの画像の一致性を判定するため
の画像の特徴点の位置確認方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル化された指紋、図形などの画像
のパターン認識の対象とする画像の一例として、画像が
指紋の場合について説明するが、この指紋は、指の隆線
の紋様であり、谷線は隆線で定まるので、隆線の代わり
に谷線の描く紋様を指紋として用いてもよい。

【０００３】本人確認のための指紋の入力装置は撮像装
置（例えば、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ）から入力
する方式として、プリズム方式（例えば、清水明宏ほか
著「プリズムを用いた指紋情報検出方法―全反射法と光
路分離法の比較―」、電子通信学会論文誌，Ｖｏｌ．Ｊ
６８‐Ｄ，Ｎｏ．３，１９８５年）、及びホログラム方
式（例えば、井垣誠吾ほか著「ホログラフィック指紋セ
ンサを用いた個人照合装置」、電子情報通信学会技術研
究報告，ＰＲＵ８７‐３１，ｐｐ．２７‐３３，１９８
７年）などがある。

【０００４】入力装置の撮像装置から入力されたアナロ
グ情報の指紋画像は、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）
変換器により、ディジタル化された指紋の濃淡画像に変
換される。この指紋の濃淡画像は、画像メモリ上の画素
アドレスである（ｘ，ｙ）座標と、該画像メモリの各画
素アドレス構成要素である画素の輝度により表される。 そして、指紋の濃淡画像は、処理プロセッサであるＣＰ
Ｕでもって平滑化、隆線の方向性による補正などにより
、補正が行われる。

【０００５】ここで、指紋の特徴を表す特徴点としては
、端点、分岐点、交差点がある。ディジタル化された指
紋の濃淡画像の特徴点は、指紋画像を２値化し、更に細
線化して、特徴点を表す画素の範囲、例えば、特徴点を
中心とする３×３画素のパターンと同じパターンが細線
化画像に存在することにより、検出できる（例えば、笹
川ほか著「低品質画像への対応能力を高めた個人確認用
指紋照合装置」、電子情報通信学会論文誌，Ｖｏｌ．Ｊ
７２‐Ｄ‐ＩＩ，Ｎｏ．５，ｐｐ．７０７‐７１４，１
９９０年）。

【０００６】次に指紋の照合において、あらかじめ照合
のための情報をファイル等のメモリに登録しておく指紋
を登録指紋（特徴点のみを登録しておく場合もあり、そ
の場合には登録指紋の画像は登録されない）、この登録
指紋との一致性を照合する指紋を検査指紋と呼ぶ。これ
ら登録指紋と検査指紋の照合は、特徴点を照合すること
により行うことができる。

【０００７】この登録指紋と検査指紋の特徴点の照合で
は、おのおのの指紋を入力時にずれが生じるために、登
録指紋と検査指紋の位置合わせを行う必要があり、その
方式としては、指紋の大まかな隆線方向を用いる方式ａ
（笹川ほか著の前述の文献）、任意に選択した代表特徴
点とその近傍特徴点を用いる方式ｂ（大和一晴ほか著「
谷細線化による指紋照合システム」、電子情報通信学会
論文誌，Ｖｏｌ．Ｊ７１‐Ｄ，Ｎｏ．２，ｐｐ．３２７
‐３３５，１９８８年）、指紋の中心点を用いる方式ｃ
（例えば、浅井紘ほか著「マニューシャネットワーク特
徴による自動指紋照合―照合過程―」、電子情報通信学
会論文誌，Ｖｏｌ．Ｊ７２‐Ｄ‐Ｄ‐ＩＩ，Ｎｏ．５，
ｐｐ．７３３‐７４０，１９８９年）などがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像の特徴点の
照合技術では、画像入力時の対象画像の変動から生じる
位置の補正のための位置合わせについて、例えば画像が
指紋であるときに、次の問題がある。

【０００９】前述した従来技術の指紋の大まかな隆線方
向を用いる方式ａでは、入力された指紋の傾きが大きい
場合や隆線方向の変動が大きい場合に処理時間が増加す
るという問題がある。任意に選択した代表特徴点とその
近傍特徴点を用いる方式ｂでは、入力された指紋の傾き
が大きい場合に処理時間が増加するという問題がある。 指紋中心点を用いる方式ｃでは、中心点を求めるための
時間が必要であり、また、中心点の不明確な指紋には適
用できないという問題がある。

【００１０】本発明の目的は、画像、例えば指紋の傾き
が大きい場合、隆線方向の変動が大きい場合、又は指紋
の中心点が不明確な場合にも対応でき、かつ画像の特徴
点の位置確認を短時間で正確に行なう方式を提供するこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、２つのディジ
タル化された画像について、一方の画像を登録画像、他
方の画像を検査画像とし、該登録画像と検査画像のおの
おのが画像メモリ上で有する１つ以上の特徴点について
の照合を行う電子的装置を備え、照合対象に選択したお
のおのの特徴点を中心とする１つ以上の円で区分されか
つ円の中心は含まない部分領域にそれぞれ存在する特徴
点である周辺特徴点の情報により、照合対象に選択した
１つの登録画像特徴点と１つの検査画像特徴点の相対的
な位置に関する一致性を判定することを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明によれば、並行移動や回転の影響を受け
ない特性を本質的に有する円内（ここで、照合対象の特
徴点が円の中心である）にある特徴点の情報を用いて、
それぞれ別の画像にある２つの特徴点について、相対的
な位置の一致性又は類似性を判定するので、例えば画像
が指紋である場合に、指紋の傾きが大きいとき、隆線方
向の変動が大きいとき、又は指紋中心点が不明確なとき
にも登録指紋と照合指紋の特徴点を正確に照合できると
いう長所がある。

【００１３】

【実施例】実施例として、画像が指紋である場合を述べ
る。図１は、本発明方式を実施する指紋の画像処理シス
テムの一例のブロック図である。図において、１は電子
的装置でＡ／Ｄ変換器２、ディジタル化された指紋の濃
淡画像、２値画像、及び細線化画像（すなわち、細線化
された画像）を必要時に格納するための画像メモリ３、
処理プロセッサであるＣＰＵ４、及び作業域と情報記憶
のためのメモリ５を備えている。６は入力装置で、撮像
装置７を備えている。

【００１４】この画像処理システムは入力装置６から入
力された指紋は、電子的装置１において処理され指紋の
特徴点を照合する。

【００１５】ここで、ディジタル化された指紋の濃淡画
像である指紋画像を格納する画像メモリ３における画素
アドレスは、ｘ座標とｙ座標により（ｘ，ｙ）として表
わされる。該画像メモリ３は、画素で構成され、その全
部の画素アドレスの範囲を０≦ｘ≦ｘｈ、０≦ｙ≦ｙｈ
とすると、この画素アドレスの範囲内で更に指定された
処理範囲が処理の対象となる。なお、画素は輝度で表わ
される。

【００１６】また、輝度のどの部分が隆線となるかは、
指紋の入力装置６の方式とディジタル化されてからの画
像の処理とに依存し、いずれの場合でも隆線に対応する
輝度の特性を処理する電子的装置１に事前に設定してお
くことにより処理が可能である。

【００１７】指紋の照合において、電子的装置１のメモ
リ５に特徴点を登録するために入力装置６から入力され
る指紋を登録指紋、検査のために入力装置６から入力さ
れる指紋を検査指紋とそれぞれ以下呼ぶこととする。

【００１８】指紋の特徴点を抽出するときの処理は、入
力装置６から入力された指紋のアナログ画像を、Ａ／Ｄ
変換器２によりディジタル化し、ＣＰＵ４により画像を
補正し、画像の処理範囲の領域を指紋領域とし、それ以
外（谷線、又は背景）の領域とに分離し、更に２値化し
、細線化し、細線化画像から特徴点のパターン（例えば
３×３画素の大きさのビットパターン）に合った特徴点
候補を抽出し、疑似特徴点即ち、雑音や細線化の処理結
果、例えば、ひげ、切れ、短線などにより発生する疑似
的な特徴点の除去により、真の特徴点を抽出することに
より行う。

【００１９】これらの処理は、従来の技術、又はそれら
の改良、変形した任意の技術を、本発明の事前処理とし
て用いることができる。

【００２０】指紋の細線化画像における特徴点パターン
が特徴点の回りに隣接する８画素（２値画像のため、画
素の値は０又は１であり、１が隆線の画素、０が谷線又
は背景の画素）であるとして、細線化画像における任意
の画素をＰ０とし、その回りに隣接する８画素を、Ｐ１
，Ｐ２，・・・，Ｐ８でビット表示（０又は１）する。

【００２１】この場合、各画素アドレスは、Ｐ０＝（ｘ
ｍ，ｙｍ）とすると、Ｐ１＝（ｘｍ＋１，ｙｍ），Ｐ２
＝（ｘｍ＋１，ｙｍ−１），Ｐ３＝（ｘｍ，ｙｍ−１）
，Ｐ４＝（ｘｍ−１，ｙｍ−１），Ｐ５＝（ｘｍ−１，
ｙｍ），Ｐ６＝（ｘｍ−１，ｙｍ＋１），Ｐ７＝（ｘｍ
，ｙｍ＋１），Ｐ８＝（ｘｍ＋１，ｙｍ＋１）である。

【００２２】Ｐ０を中心とする３×３画素が特徴点であ
るときに（この場合、Ｐ０＝１）、 　　　　　　特徴点パターン＝Ｐ８‖Ｐ７‖Ｐ６‖Ｐ５
‖Ｐ４‖Ｐ３‖Ｐ２‖Ｐ１ で定義する。ここで‖は、ビットの連結（そのままの結
合）を表す。この場合、特徴点の画像アドレスは、Ｐ０
のアドレスである。Ｐ１とＰ８は隣接した連続ビットで
あるとみなす。特徴点パターンは、細線化の方式により
発生する特徴点パターンを考慮して定めることができ、
その例を次に示す（ここで、前述のように、Ｐ０＝１で
ある）。

【００２３】端点は、例えば、■特徴点パターンの８つ
のビットの内の１つだけが１である場合（ここで他のビ
ットは０）、並びに■特徴点パターンの８つビットの内
の連続した２つのビットだけが１である場合（ここで他
のビットは０）である。

【００２４】分岐点は、例えば、■特徴点パターンの８
つのビットの内の３つだけが１であり、かつそれらの１
は連続して現われない場合（ここで他のビットは０）、
■特徴点パターンの８つビットの内の連続した４つのビ
ットだけが１であり、それらの１の内の２つだけが１箇
所に連続して現われる場合、並びに■特徴点パターンの
８つのビットの内の５つビットが１であり、かつそれら
の１の内の２つだけが連続して、２箇所に現われる場合
（ここで他のビットは０）である。

【００２５】交差点は、例えば、特徴点パターンの８つ
ビットの内の４つのビットが１であり、それらの１は連
続して現われない場合（ここで他のビットは０）である
。

【００２６】本発明は、特徴点を抽出した後に適用する
技術である。特徴点について、登録指紋の特徴点を登録
指紋特徴点、検査指紋の特徴点を検査指紋特徴点とそれ
ぞれ以下呼ぶこととする。

【００２７】特徴点は、細線化されて画像メモリ３に格
納された細線化画像おける画素アドレスである位置（ｘ
座標とｙ座標）、特徴点種別（端点、分岐点、交差点等
の区別）、及び特徴点パターン（細線化された指紋画像
において、特徴点の位置周辺の画素により表されるビッ
トのパターンであり、特徴点種別も特徴点パターンより
求まる）により定まる。

【００２８】本実施例では、登録指紋の特徴点のうち、
代表特徴点として選択された特徴点について、検査指紋
との相対的な位置の確認に、本発明の特徴点の位置確認
方式を適用する。以下の記述において、便宜上、円内は
円上を含み、円外は円上を含まないと定め、正方形内は
辺上を含み、正方形外は辺上を含まないと定める。

【００２９】周辺特徴点の範囲を定めるパラメータであ
る円の半径をＶ１，Ｖ２，・・・，Ｖｈ，（ｈ≧１，Ｖ
１＜Ｖ２＜Ｖ３＜・・・＜Ｖｈ）とする。ｈの値は任意
（ｈ≧１）であるが、本実施例では、ｈ＝２の場合を用
いる。周辺特徴点の情報は、画像の回転及び並行移動に
不変である情報を選択する。本実施例では、特徴点種別
ごとの特徴点数を用いる。

【００３０】図２は、画像メモリ３上において、ｘ，ｙ
座標、指紋領域Ａ、背景Ｂ、及び選択した特徴点を中心
とする２つの円Ｃ１，Ｃ２（周辺特徴点の存在する部分
領域を定める）の状況を示す一例の説明図である。

【００３１】登録指紋特徴点から代表特徴点を選択し、
周辺特徴点を求める手段である手順Ａは次のとおりであ
る。図３に手順Ａの処理の流れの概略を示す。

【００３２】（手順Ａ） ステップＡ１：指紋の細線化画像の処理範囲を、ｘｓ≦
ｘ≦ｘｓ＋ｘＬ−１，かつｙｓ≦ｙ≦ｙｓ＋ｙＬ−１、
処理範囲の中心を（ｘ０，ｙ０）とすると、

【００３３
】

【数１】

【００３４】である。〔　　〕は、小数点以下切捨てを
表す。

【００３５】登録指紋特徴点から代表特徴点を選択する
ための基準点の位置は次の５つの画素アドレスであると
する。ここで、Ｋはパラメータであり、Ｋ≧１とし、Ｋ
の値は事前に定めておく。基準点の位置と数は、任意に
設定できる。

【００３６】なお、円内では任意の半径Ｖに対して、｜
ｘ−ｘ０｜／Ｖ≦ｃｏｓθ、かつ、｜ｙ−ｙ０｜／Ｖ≦
ｓｉｎθであるから、任意のαに対するｃｏｓα，ｓｉ
ｎαを表にしておき、その表によってθの存在を確認で
きるときは、円形と判定してもよい。

【００３７】 （ｘ０＋〔ｘＬ／Ｋ〕，ｙ０＋〔ｙＬ／Ｋ〕）、（ｘ０
−〔ｘＬ／Ｋ〕，ｙ０＋〔ｙＬ／Ｋ〕）、（ｘ０−〔ｘ
Ｌ／Ｋ〕，ｙ０−〔ｙＬ／Ｋ〕）、（ｘ０＋〔ｘＬ／Ｋ
〕，ｙ０−〔ｙＬ／Ｋ〕）、及び（ｘ０，ｙ０） これらの基準点をもとにして、次の３条件をすべて満た
す特徴点で、最初に発見された特徴点を、その基準点に
対する登録指紋特徴点の代表特徴点とする。

【００３８】■条件１：登録指紋特徴点において、基準
点の位置に近い特徴点を優先して選択する。ここで、探
索範囲は、前記の基準点を中心とした画素アドレスにつ
いて、正方形の範囲を、順次広げて探索する。この正方
形は最大で辺長がＭＡＸ（ｘＬ／２，ｙＬ／２）となる
。ＭＡＸ（Ａ，Ｂ）は任意の数Ａ，Ｂ内の大きい方の値
であり、Ａ＝Ｂのときは、どちらか一方の値である。

【００３９】■条件２：登録指紋特徴点の代表特徴点の
画素アドレスを中心とする最大の円である半径Ｖｈ（こ
の実施例では、ｈ＝２のため、半径Ｖ２）の円内が指紋
領域内である特徴点であること。

【００４０】■条件３：登録指紋特徴点の代表特徴点が
、複数個選択されるときは、該画素アドレスは互いに異
なること。

【００４１】以上から得られる登録指紋特徴点の有効な
代表特徴点の位置を、（ｘｉ，ｙｉ），（ｉ＝１，２，
…，ｎ；ｎ≦基準点数）とする。ここで、有効な代表特
徴点数≦Ｇのときには処理を打ち切る（Ｇは事前に定め
ておくパラメータであり、Ｇ≦ｎである）。

【００４２】以上により、登録指紋特徴点の中から代表
特徴点｛位置，特徴点種別，特徴点パターン｝が求まる
。

【００４３】ステップＡ２：周辺特徴点の探索範囲であ
る部分領域を、おのおの代表特徴点を中心とする半径Ｖ
１の円内、並びに半径Ｖ１の円外かつ半径Ｖ２の円内（
Ｖ１＜Ｖ２）であるとして、おのおのの登録指紋特徴点
の代表特徴点ごとに周辺特徴点を求める。画素アドレス
（ｘ，ｙ）が、（ｘ０，ｙ０）を中心とする半径Ｖ１の
円内にあることは、

【００４４】

【数２】

【００４５】により判定できる。画素アドレス（ｘ，ｙ
）が、（ｘ０，ｙ０）を中心とする半径Ｖ１の円外かつ
半径Ｖ２の円内にあることは、

【００４６】

【数３】

【００４７】により判定できる。

【００４８】なお、中心画素（ｘ０，ｙ０）、半径Ｖを
与えられて、その円内の（ｘ，ｙ）座標の範囲の画素か
どうかを判定する場合、｜ｘ−ｘ０｜／Ｖ≦１かつ｜ｙ
−ｙ０｜／Ｖ≦１のとき以外は、明らかに半径Ｖの円外
であるということを利用して、処理時間を短縮できる。

【００４９】以上により、おのおのの登録指紋特徴点の
代表特徴点ごとの周辺特徴点として、半径Ｖ１の円内の
位置，特徴点種別，端点数，分岐点数，交差点数、並び
に、半径Ｖ１の円外かつ半径Ｖ２の円内の位置，特徴点
種別，端点数，分岐点数，交差点数が求まる。

【００５０】ステップＡ３：登録指紋特徴点の代表特徴
点として、位置，特徴点種別，特徴点パターンをメモリ
５に記憶し、該代表特徴点に関する周辺特徴点の情報と
して、半径Ｖ１の円内にある端点数，分岐点数，交差点
数、並びに、半径Ｖ１の円外かつ半径Ｖ２の円内の端点
数，分岐点数，交差点数をメモリ５に記憶する（手順Ａ
終り）。

【００５１】登録指紋特徴点と検査指紋特徴点の初期照
合を行う手段の実施例を、手順Ｂに示す。図４に手順Ｂ
の処理の流れの概略を示す。

【００５２】（手順Ｂ） ステップＢ１：画像メモリ３における細線化画像の画素
アドレスで、検査指紋特徴点と登録指紋特徴点の入力時
のずれを考慮した範囲、例えば、登録指紋特徴点の代表
特徴点の画素アドレス（ｘｉ，ｙｉ）に対して、正方形
範囲である、ｘｉ−（２ｑ＋１）≦ｘ≦ｘｉ＋２ｑ＋１
，ｙｉ−（２ｑ＋１）≦ｙ≦ｙｉ＋２ｑ＋１、（ｑはパ
ラメータであり、事前に値を設定しておく）について、
登録指紋特徴点の代表特徴点に対応した基準点に対して
、それぞれ次の条件をすべて満たす代表特徴点を検査指
紋特徴点から探索し、得られた特徴点を登録指紋特徴点
と一致する検査指紋特徴点と見なして、ステップＢ２に
行く。

【００５３】なお、１つの登録指紋特徴点に対して、下
記条件１〜条件３を満たす検査指紋特徴点が複数あると
きは、それらの内の１つを任意に選択する。このことは
、本発明の各パラメータを適切に設定すれば、発生する
頻度は小さい。

【００５４】■条件１：登録指紋特徴点の代表特徴点と
、特徴点種別が一致すること。

【００５５】■条件２：登録指紋特徴点の代表特徴点と
、特徴点パターンが一致又は類似すること。

【００５６】ここで、特徴点パターンの一致性は、それ
ら２つの特徴点パターンが同じであることを検査すれば
よく、一致しないときの類似性は、例えば、それら２つ
の特徴点パターンを有する１つ以上の隆線画素（すなわ
ち、画素の値が１）を比較したときに対応するビットの
変化量ｍビットが−ｗ≦ｍ≦＋ｗの範囲内（ｗはパラメ
ータであり、ｗ≧１。ｗの値は事前に定めておく）のビ
ット位置にある特徴点パターンを類似した特徴点パター
ンとみなすことができる。

【００５７】■条件３：登録指紋特徴点と検査指紋特徴
点の相対的な位置に関する一致性として、周辺特徴点の
円の範囲（この実施例では、ステップＡ３で述べたよう
に、半径Ｖ１とＶ２の円により定まる範囲）ごとの特徴
点種別ごとの特徴点数が一致又は類似していること。こ
こで、判定のための特徴点上の範囲は、パラメータであ
り、値は事前に設定しておく。例えば、登録指紋特徴点
の周辺特徴点の情報が、 Ｒ１１＝半径Ｖ１の円内にある端点数、Ｒ１２＝半径Ｖ
１の円内にある分岐点数、Ｒ１３＝半径Ｖ１の円内にあ
る交差点数、Ｒ２１＝半径Ｖ１の円外かつ半径Ｖ２の円
内にある端点数、Ｒ２２＝半径Ｖ１の円外かつ半径Ｖ２
の円内にある分岐点数、 Ｒ２３＝半径Ｖ１の円外かつ半径Ｖ２の円内にある交差
点数、であり、 検査指紋特徴点の周辺特徴点の情報が、Ｑ１１＝半径Ｖ
１の円内にある端点数、Ｑ１２＝半径Ｖ１の円内にある
分岐点数、Ｑ１３＝半径Ｖ１の円内にある交差点数、Ｑ
２１＝半径Ｖ１の円外かつ半径Ｖ２の円内にある端点数
、Ｑ２２＝半径Ｖ１の円外かつ半径Ｖ２の円内にある分
岐点数、 Ｑ２３＝半径Ｖ１の円外かつ半径Ｖ２の円内にある交差
点数、であるとすると、すべてのｉ，ｊ，（ｉ＝１，２
；ｊ＝１，２）について、

【００５８】

【数４】

【００５９】であることが、登録指紋特徴点と検査指紋
特徴点について、周辺特徴点の特徴点種別ごとの数が一
致と見なすための条件である。Ｍｉｊが、一致と判定す
る特徴点数の範囲のパラメータである。

【００６０】ステップＢ２：ステップＢ１の結果につい
て、代表特徴点が空の基準点の範囲（すなわち、代表特
徴点が存在しない基準点の範囲）は比較対象外として、
登録指紋特徴点と検査指紋特徴点における代表特徴点が
初期照合のしきい値であるＬ個以上一致のとき、初期照
合（すなわち、代表特徴点による照合）は一致とする。

【００６１】ここで、Ｌはパラメータであり、Ｌの値は
事前に設定しておく（Ｌ≧１）。初期照合が一致であり
、かつ初期照合によって一致した代表特徴点数が２つ以
上の場合、ステップＢ３へ行く。初期照合が不一致のと
き、登録指紋特徴点と検査指紋特徴点は、初期照合不一
致として、手順Ｂの処理を終了し、かつ照合の処理を終
了する。

【００６２】なお、登録指紋特徴点の代表特徴点が１つ
のみのとき、又は、初期照合によって一致した代表特徴
点数が１つのみの場合は、ステップＢ１で照合の処理を
終了する。

【００６３】ステップＢ３：このステップでは、初期照
合によって一致した代表特徴点数が２つ以上の場合、検
査指紋特徴点について、位置を登録指紋特徴点と合わせ
るための座標変換（平行移動および回転）を行う。

【００６４】検査指紋特徴点の座標系を（Ｘ，Ｙ）、登
録指紋特徴点の座標系を（ｕ，ｖ）とする。検査指紋特
徴点の有効な代表特徴点を（Ｘｉ，Ｙｉ），（ｉ＝１，
２，…，ｎ）とする。これらに対応する登録指紋特徴点
の代表特徴点を（Ｕｉ，Ｖｉ），（ｉ＝１，２，…，ｎ
）として、ｎは、１つの指紋の有効な代表特徴点の数で
ある。空の代表特徴点の数は、ｎには含まない。

【００６５】次に上記座標系（ｕ，ｖ）と座標系（Ｘ，
Ｙ）の関係を求める。各座標系の観測値（ｕｉ，ｖｉ）
，（Ｘｉ，Ｙｉ），（ｉ＝１，２，…，ｎ）からａ，ｂ
，ｇ，ｈの近似値を以下で求める。

【００６６】

【数５】

【００６７】

【数６】

【００６８】

【数７】

【００６９】

【数８】

【００７０】

【数９】

【００７１】とし、これらの式において、ａ，ｂ，ｇ，
ｈは、次のように計算する。

【００７２】まず、ｍを計算し、次に、ａ，ｂを計算す
る。次に、そのａ，ｂを用いて、ｇ，ｈを計算する。次
に、検査指紋特徴点の代表特徴点以外の特徴点の座標（
Ｘ，Ｙ）について、座標の変換を次式により行い、変換
後の新座標（Ｕ，Ｖ）を求め、新検査指紋特徴点の画素
アドレスとする。

【００７３】

【数１０】

【００７４】手順ＢのステップＢ３において考えるのは
、座標の回転と並行移動だけであるから、

【００７５】

【数１１】

【００７６】で表わせる。ｍ，ａ，ｂ，ｇ，ｈは、最小
二乗法により、

【００７７】

【数１２】

【００７８】から、∂Ｆ／∂ａ＝０，∂Ｆ／∂ｂ＝０，
∂Ｆ／∂ｇ＝０，∂Ｆ／∂ｈ＝０とおいて、求めた式で
ある。

【００７９】次は、全部の特徴点の照合を手順Ｃにより
行う。これは、新検査指紋特徴点の情報と、登録指紋特
徴点の情報について、全部の特徴点の照合を行い、一致
数を出力する処理である。代表特徴点は、一致したもの
については、すでに検査済みのため、再検査不要である
が、特徴点数及び一致した特徴点数に含める。

【００８０】手順Ｃを次に示す。図５に手順Ｃの処理の
流れの概略を示す。

【００８１】（手順Ｃ） ステップＣ１：照合対象とする登録指紋特徴点（位置，
特徴点種別，特徴点パターン）を選択する。

【００８２】ステップＣ２：新検査指紋の特徴点につい
て、登録指紋の特徴点の画素アドレスに対応する位置を
中心とした正方形範囲内（正方形の大きさはパラメータ
であり、事前に定めておく）にあるすべての新検査指紋
特徴点について、登録指紋特徴点と同じ特徴点種別の特
徴点についての位置，特徴点種別，特徴点パターンを、
登録指紋の特徴点に対応する候補として求める。

【００８３】ステップＣ３：選択された新検査指紋特徴
点の候補の中から、登録指紋特徴点の特徴点と特徴点種
別が一致しており、かつ特徴点パターンが一致又は類似
する新検査指紋特徴点を候補として選ぶ。ここで、特徴
点パターンの一致性又は類似性は、ステップＢ１の条件
２で述ベた手段により検査する。

【００８４】登録指紋特徴点に、特徴点パターンが類似
しており、かつ位置が近い新検査指紋特徴点が複数ある
場合は、それらの内で、距離（距離の種類の選択は任意
であり、４‐近傍距離、８‐近傍距離、又はユークリッ
ド距離などから選択する）が新検査指紋と最も近い新検
査指紋特徴点を、登録指紋特徴点に一致する特徴点とし
て記憶する。

【００８５】対象としている登録指紋特徴点からの距離
が同じ新検査指紋特徴点が複数あるときには、その登録
指紋特徴点の照合は後回しにする。後回しにした後の照
合でも判定できないときには、ｘ座標が近い新検査指紋
特徴点を優先する。ｘ座標も同じときは、任意の１つを
、登録指紋特徴点に一致する新検査指紋特徴点とする。 ここで、一度、登録指紋特徴点と一致とみなされた新検
査指紋特徴点は、再度、他の登録指紋特徴点と一致とは
しない。

【００８６】登録指紋特徴点と一致する新検査指紋特徴
点がない場合は、その登録指紋特徴点に対応する新検査
指紋特徴点はなしとする。

【００８７】ステップＣ４：ステップＣ１〜ステップＣ
３を、すべての登録指紋特徴点について反復する。

【００８８】ステップＣ５：本人確認の評価基準として
、Ｓ１＝登録指紋特徴点と新検査指紋特徴点で一致した
特徴点数／登録指紋特徴点数を求めて、

【００８９】

【数１３】

【００９０】のときに登録指紋と検査指紋は一致すると
見なす。Ｔ１は本人確認のしきい値であり、実測値をも
とにして定める（手順Ｃ終り）。

【００９１】本発明は、以上に述べた実施例に限定され
るものではなく、次のような拡張又は変形に対しても適
用が可能である。

【００９２】本発明による画像の特徴点の位置確認方式
を、特徴点のうち、代表特徴点として選択された特徴点
に適用したが、任意の特徴点にも適用可能である。代表
特徴点の照合に特徴点を中心とする２つの円内にある周
辺特徴点を用いたが、円の数は、自由に設定することが
可能である。

【００９３】周辺特徴点の情報は、円に並行移動や回転
が生じても影響を受けない情報であれば利用可能であり
、本実施例では、周辺特徴点の情報として、特徴点種別
ごとの特徴点数を用いたが、例えば、特徴点種別ごとに
円の中心の特徴点から周辺特徴点までのユークリッド距
離（任意の２点（ｘａ，ｙａ），（ｘｂ，ｙｂ）のユー
クリッド距離Ｄは、

【００９４】

【数１４】

【００９５】で定義される。）の和を用いることも可能
であり、更には、これらの情報を併用することも可能で
ある。また、円に近い図形（例えば多角形）を円の代替
に用いることも本発明の一実施例に含まれる。

【００９６】手順Ｃにおける本人確認の評価基準の形式
は、任意であり、例えば、ステップＣ５におけるＳ１の
代わりに、Ｓ２＝２・（登録指紋特徴点と新検査指紋特
徴点で一致した特徴点数）／（登録指紋特徴点数＋検査
指紋特徴点数）によるＳ２を用いることも可能である。

【００９７】本実施例では、細線化された指紋画像の特
徴点に本発明の方式を適用したが、細線化された画像の
特徴点に限定されるものではなく、細線化せずに画像の
特徴点を求めて照合を行う場合であっても、適用可能で
ある。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の方式は、対
象とする特徴点を中心とする円内にある周辺特徴点の情
報（例えば、特徴点種別ごとの特徴点総数）により特徴
点の照合を行うので、画像の回転や並行移動の影響を受
けずに特徴点の位置確認ができるために、従来の技術よ
りも短時間で正確に、登録画像と検査画像について、特
徴点の相対的な位置確認ができるという長所がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方式を実施する指紋の画像処理システム
の一例のブロック図である。

【図２】画像メモリ上における周辺特徴点の存在する部
分領域を定める円の説明図である。

【図３】手順Ａの処理の流れの概略を示す図である。

【図４】手順Ｂの処理の流れの概略を示す図である。

【図５】手順Ｃの処理の流れの概略を示す図である。

【符号の説明】

１…電子的装置、　　２…Ａ／Ｄ変換器、　　３…画像
メモリ、　　４…ＣＰＵ、５…メモリ、　　６…入力装
置、　　７…撮像装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　２つのディジタル化された画像につい
   て、一方の画像を登録画像、他方の画像を検査画像とし
   、該登録画像と検査画像のおのおのが画像メモリ上で有
   する１つ以上の特徴点についての照合を行う電子的装置
   を備え、照合対象に選択したおのおのの特徴点を中心と
   する１つ以上の円で区分されかつ円の中心は含まない部
   分領域にそれぞれ存在する特徴点である周辺特徴点の情
   報により、照合対象に選択した１つの登録画像特徴点と
   １つの検査画像特徴点の相対的な位置に関する一致性を
   判定することを特徴とする画像の特徴点の位置確認方式
   。
2. 【請求項２】　　周辺特徴点の情報が、各部分領域にお
   ける周辺特徴点の特徴点種別ごとの特徴点数であること
   を特徴とする請求項１記載の画像の特徴点の位置確認方
   式。
3. 【請求項３】　　周辺特徴点の情報が、円の中心にある
   特徴点から各周辺特徴点までのユークリッド距離につい
   ての各部分領域における特徴点種別ごとの和であること
   を特徴とする請求項１記載の画像の特徴点の位置確認方
   式。
4. 【請求項４】　　電子的装置は、照合対象に選択した１
   つの登録画像特徴点と１つの検査画像特徴点の特徴点種
   別の一致性と特徴点パターンに関する一致性及び類似性
   を判定する手段により、前記照合対象に選択した１つの
   登録画像特徴点と１つの検査画像特徴点の一致性を判定
   することを特徴とする請求項１記載の画像の特徴点の位
   置確認方式。