JPH0821083B2 - 指紋照合装置及び指紋照合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、個人識別を行うための指紋照合装置及び指
紋照合方法に関するものである。

（従来の技術） 各種のカードの普及に伴って、ICカードもその実用期
に入りつつある。そのICカードを利用する場合、個人確
認を行うために、暗証番号を用いるようにしている。と
ころが、暗証番号は忘れ易く、また、他人による盗用の
恐れがあるといった問題点を持っている。

そこで、近年では、カード利用者の肉体的特徴を表す
指紋情報をその暗証番号の代わりにICカードに登録し、
利用の都度、端末としての指紋照合装置を用いて指紋の
照合を行い、個人確認を行う方式が提案されている。

このように、ICカードのセキュリティを高めるために
暗証番号の代わりに指紋情報を用い、更に、指紋のプラ
イバシ保護と、指紋データの改ざん行為を含めたカード
セキュリティの一層の向上を図るために指紋情報の暗号
化を行い、マイコンレベルにおいて、準リアルタイムで
実現したICカードシステムが提案されている。

実際には、指紋隆線（接触部）の端点（隆線が終端し
ている点）と分岐点（隆線が枝別れしている点）の位置
及び方向データを、特徴点データとして乱数を用いて暗
号化し、ICカードメモリ内に登録する。ICカード利用時
には、第５図に示すように、端末機のプリズム１に指２
を押捺し、これをTVカメラ３で撮影し、A/D変換器４を
介してコンピュータ５に取り込み、このコンピュータ５
において処理を行い、特徴点を抽出する。この特徴点の
データと、ICカードリーダライタ10から読み込まれるIC
カード内のデータとを、端点，分岐点それぞれ独立のテ
ンプレートマッチングにより整合する。この場合、２台
のマイクロCPU6,7を用いた並列処理によって細線化及び
照合を行うようにしている。なお、８はバス選択回路、
９は共有メモリ（RAM）である。

第６図は、その指紋照合における全体の概略処理フロ
ーチャートである。

まず、メインCPUに濃炎画像を入力し（ステップ
）、次に、メインCPUとサブCPUの並列処理による細線
化を行い（ステップ）、次いで、メインCPUによる特
徴点抽出を行い、（ステップ）、ICカード内の登録指
紋データとの照合を行い（ステップ）、一致するか否
かの判定を行う（ステップ）。

次に、第７図はその指紋照合の端点処理フローチャー
トを示している。即ち、 （１）まず、入力指紋のうち、共有特徴点と方向差が±
１のものを選定し、それを対応点候補とする（ステップ
）。

（２）次いで、共有特徴点を各対応点候補に重ね合わ
せ、その移動量分だけ他の特徴点を移動させる（ステッ
プ）。

（３）次に、一致している特徴点を探し、スコアを出す
（ステップ）。

（４）次に、最もスコアの高かった対応点候補の真の対
応点とする（ステップ）。

このような処理が行われ、更に、同様の処理を分岐点
についても行う。

その場合、第５図に示すように、端点処理はメインCP
U6、分岐点処理はサブCPU7において、別個に処理するよ
うになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記した従来の指紋照合装置において
は、登録指紋と入力指紋を照合する場合、その端点と分
岐点を、別個に処理するようになっているため、それら
が共通の処理データを持っているにもかかわらず個別に
取り扱われ、CPUスループットが低減するとともに、同
期がとれずに互いの誤確認を回避することが難しいとい
った問題があった。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、 （１）入力指紋より特徴点を抽出し、該特徴点の位置デ
ータ及び方向データを記憶させ、登録指紋との照合を行
い、２個の中央処理装置を用いて特徴点抽出処理を行う
指紋照合装置において、（ａ）入力指紋より特徴点とし
ての端点と分岐点とを抽出し、この端点処理と分岐点処
理の何れか一方の第１の特徴点の処理における位置デー
タの移動処理を行う第１の中央処理装置と、（ｂ）この
第１の中央処理装置で処理されない第２の特徴点の処理
を実行するに際し、前記第１の中央処理装置から前記第
１の特徴点の位置データの移動量が伝送される第２の中
央処理装置とを設け、（ｃ）前記第１の中央処理装置
は、前記第１の特徴点の位置データの移動量に合わせて
前記第２の中央処理装置とのマッチングを行い、前記第
２の中央処理装置では、前記第１の中央処理装置から伝
送される前記第１の特徴点の位置データの移動量に対応
した前記第２の特徴点の移動処理を行い、前記第１及び
第２の中央処理装置による前記第１及び第２の特徴点の
位置データの移動処理の後に、前記第１の中央処理装置
は、前記第１の特徴点の方向データの回転処理、前記第
２の中央処理装置は、前記第２の特徴点の方向データの
回転処理をそれぞれ実行し、登録指紋と対応させ、一致
する特徴点の数を求めるように構成したものである。

（２）入力指紋より特徴点を抽出し、この特徴点の位置
データ及び方向データを記憶させ、登録指紋との照合を
行い、２個の中央処理装置を用いて特徴点抽出処理を行
う指紋照合方法において、（ａ）入力指紋より特徴点と
しての端点と分岐点とを抽出し、第１の中央処理装置に
より前記端点処理と分岐点処理の何れか一方の第１の特
徴点の処理における位置データの移動処理を行い、
（ｂ）この第１の中央処理装置で処理されない第２の特
徴点の処理を実行するに際し、前記第１の中央処理装置
から前記第２の中央処理装置へ前記第１の特徴点の位置
データの移動量を伝送可能にし、前記第１の中央処理装
置の前記第１の特徴点の位置データの移動量に合わせ、
前記第２の中央処理装置により、前記第１の中央処理装
置から伝送される前記第１の特徴点の位置データの移動
量に対応した前記第２の特徴点の位置データの移動処理
を行い、前記第１の中央処理装置により前記第１の特徴
点の方向データの回転処理を実行し、前記第２の中央処
理装置により前記第２の特徴点の方向データの回転処理
を実行し、登録指紋と対応させ、一致する特徴点の数を
求める上記各ステップを順次施すようにしたものであ
る。

（作用） 本発明によれば、上記のように構成したので、特徴点
抽出方式を用いた指紋照合装置において、登録指紋と入
力指紋を照合する時に、端点処理と分岐点処理を行う場
合の共通処理データを有効に利用し、CPUスループット
の向上を図ると共に、端点処理と分岐点処理の同期をと
って、互いの誤確認を回避することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。

第１図は本発明が適用される指紋照合装置の概略構成
図、第２図は本発明の指紋照合方法を示すフローチャー
ト、第３図は指紋画像とその特徴点の抽出の説明図、第
４図は指紋照合のためのマッチング方法を示す図であ
る。

第１図に示す指紋照合装置は、後述するメインCPU6と
サブCPU7との間で移動量及び回転量のデータの伝送を行
うため、その指令信号Scを送れるように構成する。ま
た、メインCPU6には、インタフェース11を介して入出力
装置付のCRT12を設ける。その他の点は、前記した第５
図のものと同様である。

元来、指紋照合装置は、入力指紋と登録指紋の特徴点
データとのテンプレートマッチングによる位置整合によ
っている。以下、この点を詳細に説明する。

まず、入力指紋より、第３図に示すように、端点（隆
線が終端している点）ａと分岐点（隆線が枝別れしてい
る点）ｂが抽出され、その位置データx,yがメモリに読
み込まれる。

また、第３図（ｂ），（ｃ）に示すように、端点ａ及
び分岐点ｂの方向データが、８方向の量子化データとし
てメモリに読み込まれる。

そこで、このデータを登録指紋と対応させ、特徴点と
して処理画面中心からの距離が近いものから順に、端点
と分岐点をそれぞれ４個ずつ合計８個選び、これらを共
通点候補とする。

次に、共通点候補との方向差が±１のものを選定し、
それを対応点候補とする（第４図参照）。ここで、○，
●は、ICカード内に登録された登録指紋と入力指紋の特
徴点（端点）の位置、△，▲は、ICカード内に登録され
た登録指紋と入力指紋の特徴点（分岐点）の位置であ
り、そこから延びた線分はその方向を示している。

次に、位置整合を行うため、いま選んだ中の一つの共
有特徴点（共通点候補）とその対応特徴点（対応点候
補）が重なるように、登録指紋を平行移動させる。

更に、回転方向のズレを補正するため、重ねた点を中
心にして登録指紋を５度ずつ±20度まで回転させ、その
都度、位置と方向が一致する特徴点の数を求める。

そこで、最もスコアの高かった対応点候補を真の対応
点とする。

この場合、同一人の物であれば、第３図に示す端点ａ
と分岐点ｂとの位置及び方向が一定関係にあることに着
目して、本発明においては、第２図に示すように、端点
処理における移動処理をメインCPU6で行い、そこで得ら
れた移動量データを分岐点処理における移動量データと
してサブCPU7に通知する。そこで、サブCPU7において
は、その移動量データを用いて対応点を探す。同様に、
登録指紋の回転処理も既に得られた方向データに基づい
て行い、スコアを算出して判定を行い、真の対応点を確
定する。

そのために、第１図に示すように、メインCPU6から、
サブCPU7へ移動量データの指令信号Scを送信し、同期を
とり、メインCPU6とサブCPU7とで移動量処理及び回転処
理を行うように構成する。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次の
ような効果を奏することができる。

（１）従来の特徴点抽出方式では、指紋の端点及び分岐
点を別々にマッチングさせていたが、本発明において
は、その場合の移動量及び回転量をCPU間で共有し、同
期をとることによって、誤認識の極めて少ない高精度の
指紋照合を行うことができる。

（２）CPUの単位時間当たりのデータ処理量、即ち、ス
ループットの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される指紋照合装置の概略構成
図、第２図は本発明の指紋照合方法を示すフローチャー
ト、第３図は指紋画像とその特徴点の抽出の説明図、第
４図は指紋照合のためのマッチング方法を示す図、第５
図は従来の指紋照合装置の概略構成図、第６図は従来の
指紋照合における全体の概略処理フローチャート、第７
図は従来の指紋照合の端点処理フローチャートである。 １……プリズム、２……指、３……TYカメラ、４……A/
D変換器、５……コンピュータ、６……メインCPU、７…
…サブCPU、８……バス選択回路、９……共有メモリ（R
AM）、10……ICカードリーダライタ、11……インタフェ
ース、12……入出力装置付のCRT。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力指紋より特徴点を抽出し、該特徴点の
   位置データ及び方向データを記憶させ、登録指紋との照
   合を行い、２個の中央処理装置を用いて特徴点抽出処理
   を行う指紋照合装置において、 （ａ）入力指紋より特徴点としての端点と分岐点とを抽
   出し、該端点処理と分岐点処理の何れか一方の第１の特
   徴点の処理における位置データの移動処理を行う第１の
   中央処理装置と、 （ｂ）該第１の中央処理装置で処理されない第２の特徴
   点の処理を実行するに際し、前記第１の中央処理装置か
   ら前記第１の特徴点の位置データの移動量が伝送される
   第２の中央処理装置とを設け、 （ｃ）前記第１の中央処理装置は、前記第１の特徴点の
   位置データの移動量に合わせて前記第２の中央処理装置
   とのマッチングを行い、前記第２の中央処理装置では、
   前記第１の中央処理装置から伝送される前記第１の特徴
   点の位置データの移動量に対応した前記第２の特徴点の
   移動処理を行い、前記第１及び第２の中央処理装置によ
   る前記第１及び第２の特徴点の位置データの移動処理の
   後に、前記第１の中央処理装置は、前記第１の特徴点の
   方向データの回転処理、前記第２の中央処理装置は、前
   記第２の特徴点の方向データの回転処理をそれぞれ実行
   し、登録指紋と対応させ、一致する特徴点の数を求める
   ように構成したことを特徴とする指紋照合装置。
2. 【請求項２】入力指紋より特徴点を抽出し、該特徴点の
   位置データ及び方向データを記憶させ、登録指紋との照
   合を行い、２個の中央処理装置を用いて特徴点抽出処理
   を行う指紋照合方法において、 （ａ）入力指紋より特徴点としての端点と分岐点とを抽
   出し、第１の中央処理装置により前記端点処理と分岐点
   処理の何れか一方の第１の特徴点の処理における位置デ
   ータの移動処理を行い、 （ｂ）該第１の中央処理装置で処理されない第２の特徴
   点の処理を実行するに際し、前記第１の中央処理装置か
   ら前記第２の中央処理装置へ前記第１の特徴点の位置デ
   ータの移動量を伝送可能にし、 （ｃ）前記第１の中央処理装置の前記第１の特徴点の位
   置データの移動量に合わせ、前記第２の中央処理装置に
   より、前記第１の中央処理装置から伝送される前記第１
   の特徴点の位置データの移動量に対応した前記第２の特
   徴点の位置データの移動処理を行い、 （ｄ）前記第１の中央処理装置により前記第１の特徴点
   の方向データの回転処理を実行し、 （ｅ）前記第２の中央処理装置により前記第２の特徴点
   の方向データの回転処理を実行し、 （ｆ）登録指紋と対応させ、一致する特徴点の数を求め
   る上記各ステップを順次施すことを特徴とする指紋照合
   方法。