JPH10105707A - 画像照合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像照合装置に関し、例えば指紋照合装置に適
用して、全体構成を簡略化する。 【解決手段】１の画像より切り出した線状の画像を記憶
手段に記憶し、この記憶した線状の画像により他の画像
を照合することにより、小容量の記憶手段によっても、
この線状画像の画像データを記録できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像照合装置に関
し、例えば指紋照合装置に適用することができる。本発
明は、この画像照合装置において、記憶手段に、線状の
画像を記録し、この線状の画像を基準にして、検査対象
の画像を判定することにより、簡易な構成で画像照合す
ることができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像照合装置でなる指紋
照合装置においては、撮像手段を介して得られた指紋の
画像より、指紋の分岐、点、切れ等の特徴的な部分（以
下、特徴点と呼ぶ）を抽出することにより、この特徴点
を基準にして指紋を照合するようになされている。

【０００３】すなわち従来の指紋照合装置においては、
例えば各指紋の特徴点とその座標値を基準にして、予め
照合する指紋をデータベース化する。これに対して検査
対象でなる指紋の画像を画像処理し、特徴点を抽出す
る。さらに抽出した特徴点によりデータベースをアクセ
スし、これにより対応する特徴点の有無により指紋照合
するようになされていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の指紋照
合においては、特徴点の抽出に時間を要し、その分照合
に時間を要する欠点がある。短時間で、確実に指紋照合
することができれば、この種の指紋照合装置の使い勝手
を向上でき、便利であると考えられる。

【０００５】この欠点を解決する１つの方法として、特
徴点による指紋照合に代えて、画像データにより指紋照
合する方法が考えられる。この方法によれば、特徴点の
抽出に要する時間を省略し、その分照合に要する時間を
短縮できると考えられる。

【０００６】ところがこのようにして画像データにより
指紋照合する場合には、指紋の画像によりデータベース
を構築する必要があり、その分データベースの構成が大
型化する。従って大容量の記憶手段が必要になり、その
分全体構成が煩雑になる問題がある。

【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な構成で指紋等の画像を照合することができる
画像照合装置を提案しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、第１の画像より切り出した線状の
画像の画像データを所定の記憶手段に記憶する。さらに
この記憶手段に記憶した画像データと、第２の画像の画
像データとの比較処理により、一致又は不一致を判定す
る。

【０００９】第１の画像より切り出した線状の画像によ
れば、小容量の記憶手段によっても、第１の画像を記憶
することができる。従ってこの記憶手段に記憶した画像
データと、第２の画像の画像データとの比較処理によ
り、一致又は不一致を判定すれば、その分簡易な構成に
より、第１の画像に対する第２の画像の一致、不一致を
判定することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００１１】（１）実施例の構成 （１─１）全体構成 図１は、本発明の実施の形態に係る指紋照合装置の全体
構成を示すブロック図である。この指紋照合装置１にお
いては、キー入力部２を介して入力されるユーザーの操
作に応動してシステム制御回路３により全体の動作を制
御することにより、所定のユーザーについて、事前に、
指紋データ入力部４を介して指紋データＤ１を取り込
み、この取り込んだ指紋データＤ１を種々のユーザーデ
ータと共にメモリに登録して指紋データベース５を構築
する。

【００１２】これに対してユーザーが指紋照合の要求を
入力すると、指紋データ入力部４を介して検査対象の指
紋データＤ２を取り込み、この取り込んだ指紋データＤ
２を検査指紋メモリ６に一時保持する。さらにキー入力
部２を介して入力されるユーザーの操作に応動して、検
査指紋メモリ６に一時保持した指紋データＤ２と、指紋
データベース５に登録された対応する指紋データＤ１と
を照合率検出部７に入力する。さらにこれら指紋データ
Ｄ１及びＤ２間の一致の程度を検出し、システム制御回
路３において、この一致の程度に応じて指紋の一致不一
致を判断する。

【００１３】これにより指紋照合装置１は、データベー
ス化されて、ユーザーの入力したユーザーＩＤにより特
定される指紋データＤ１と、指紋データ入力部４を介し
て入力される指紋データＤ２とが一致するか否か判断す
ることにより、指紋照合を要求したユーザーが該当する
人物か否か判断し、判断結果を出力する。またこの一致
の程度に応じて、必要に応じて指紋データベース５の更
新処理等を実行し、照合結果を記録する。なお指紋照合
装置１においては、表示部８を介してユーザーにメッセ
ージを通知し、これにより必要な指示をユーザーに通知
して、例えばユーザーＩＤの入力等を促すようになされ
ている。

【００１４】（１−２）指紋データ入力部 図２は、指紋データ入力部を示すブロック図である。こ
の指紋データ入力部４においては、光学系を介して、所
定の指載置位置に保持されたユーザーの指より指紋を撮
像し、この撮像結果より指紋データＤ１及びＤ２を生成
する。

【００１５】ここでこの光学系は、指紋を採取する指を
底面に載置可能に保持された二等辺三角形プリズム１１
と、この二等辺三角形プリズム１１の斜面より底面を照
明する光源１２と、底面で反射された光源１２の照明光
を残る斜面より撮像するＣＣＤカメラ１３とにより構成
される。なお光源１２は、発光ダイオードアレイ等によ
り構成される。

【００１６】これによりこの光学系は、二等辺三角形プ
リズム１１の底面に皮膚が接触していない部分について
は、光源１２から射出された照明光を底面により全反射
してＣＣＤカメラ１３に導き、これとは逆に、二等辺三
角形プリズム１１の底面に皮膚が接触している部分につ
いては、底面において照明光を乱反射してＣＣＤカメラ
１３へ照明光が入射しないようにする。その結果この光
学系は、図３に示すように、指紋の模様に対応した明暗
の画像をＣＣＤカメラ１３よりビデオ信号ＳＶの形式で
出力するようになされている。

【００１７】なおこの実施の形態において、ＣＣＤカメ
ラ１３は、４：３のアスペクト比により、指の先端から
付け根方向が撮像結果の水平方向になるように、指を撮
像する。この場合、指の周囲の空白部分については、何
ら二等辺三角形プリズム１１の底面に貼り着かないこと
により、高輝度レベルで撮像されることになる。

【００１８】比較回路１４は、このビデオ信号ＳＶを２
値化して２値化信号Ｓ１を出力する。ラッチ回路１８
は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１９より出力され
るクロックを基準にしてこの２値化信号Ｓ１をＣＣＤカ
メラ１３の各画素に対応したタイミングでサンプリング
し、１ビットの画像データＤＶ１を出力する。間引き回
路２０は、この画像データＤＶ１を間欠的に取り込むこ
とにより、一定の割合で間引きして出力し、シリアルパ
ラレル変換回路（Ｓ／Ｐ）２１は、この２ビットの画像
データＤＶ１を８バイト単位で取り込んで間欠的に出力
することにより、１ビット×８バイトの画像データＤＶ
１を８ビット×１バイトの指紋データＤ１又はＤ２に変
換してデータバスＢＵＳに出力する。

【００１９】（１−２−１）光量補正 ここで比較回路１４は、基準電圧生成回路１５より出力
される基準電圧ＲＥＦを基準にして２値化信号Ｓ１を生
成し、この実施の形態ではこの基準電圧ＲＥＦにより光
学系の光量ムラを補正する。

【００２０】すなわち図４に１水平走査期間を基準にし
て示すように、このような光学系に光量のムラがある場
合、撮像結果でなるビデオ信号ＳＶにおいては、この光
量ムラにより信号レベルが変化し（図４（Ａ））、これ
により一定の基準電圧ＳＬにより２値化したのでは、一
般に光量の低下する周辺部で、信号レベルの立ち上がる
期間が短くなるように２値化信号Ｓ１が生成される（図
４（Ｂ））。すなわち正しく２値化信号を生成すること
が困難になり、その分指紋の照合精度も劣化することに
なる。

【００２１】このためこの実施の形態では、何ら指紋の
撮像しない状態でビデオ信号ＳＶの信号レベルを検出す
ることにより（図４（Ｃ））、この光学系により光量ム
ラを検出する。さらにこの検出した信号レベルを所定値
だけ０レベル側にオフセットさせて基準電圧ＲＥＦを設
定し、この基準電圧ＲＥＦにより２値化信号を生成する
（図４（Ｄ）及び（Ｅ））。これにより指紋照合装置１
においては、光量ムラを補正して、指紋照合精度を向上
するようになされている。また待機状態におけるこの基
準電圧ＲＥＦと撮像結果との比較結果に基づいて、指載
置位置の汚れ、光源１２の劣化を検出して警告を発する
ようになされ、これによっても指紋照合精度を向上する
ようになされている。

【００２２】具体的に、この実施の形態では、図５に示
すように、間引き回路２０より出力される画像を、水平
方向及び垂直方向に、８画素単位で等間隔に分割し、こ
れにより複数のセグメントを形成する。基準電圧生成回
路１５は、各セグメントの基準データを保持するラッチ
回路と、各ラッチ回路の基準データを対応するタイミン
グでディジタルアナログ変換処理して出力するディジタ
ルアナログ変換回路により構成され、これにより各セグ
メントで対応する基準電圧ＲＥＦを出力する。

【００２３】ここでこの基準データは、工場出荷時、こ
のＣＣＤカメラ１３より出力されるビデオ信号ＳＶの信
号レベルを検出して、この信号レベル検出結果より光量
補正メモリ１６に事前に登録される。さらに電源起動
時、システム制御回路３により基準電圧生成回路１５に
セットされる。これにより指紋照合装置１では、図６に
示すように、例えばＸ方向について、中心より周囲の部
分でビデオ信号ＳＶの光量が不足している場合、この光
量の変化に対応するように基準電圧ＲＥＦを切り換え、
光量ムラを有する簡易な構成の光学系によっても、指紋
の凹凸に対応して撮像結果を正しく２値化できるように
なされている。

【００２４】かくするにつき光量補正メモリ１６は、光
量補正用の基準データを保持する不揮発性のメモリによ
り構成されるようになされている。

【００２５】（１−２−２）しきい値の補正 ところでこのように二等辺三角形プリズム１１に指を載
置する場合、底面に対する指の押圧力により皮膚の接触
面積が変化することになる。これによりビデオ信号ＳＶ
においては、この押圧力により全体の信号レベルが変化
することになる。すなわち図７に示すように、押圧力が
大きい場合は、黒レベルの範囲が増大するように、全体
の信号レベルが低下し（図７（Ａ））、これとは逆に押
圧力が小さい場合は、白レベルの範囲が増大するよう
に、全体の信号レベルが増大することになる（図７
（Ｂ））。また発汗の程度によっても同様の現象が発生
する。これにより指紋照合装置１では、押圧力等に応じ
て、２値化信号Ｓ１が変化し、この２値化信号Ｓ１より
得られる指紋照合結果が変化することになる。

【００２６】比較回路１４は、システム制御回路３によ
り基準電圧生成回路１５にセットされる光量補正用の基
準データが、しきい値補正メモリ２４に格納された補正
データにより補正されることにより、撮像結果に応じ
て、セグメント単位で基準電圧ＲＥＦが補正され、これ
により押圧力、二等辺三角形プリズム１１の表面状態等
が変化しても正しく２値化信号Ｓ１を出力できるように
なされている。

【００２７】ここでこのしきい値補正メモリ２４に格納
される補正データは、データバスＢＵＳに出力される指
紋データＤ１を選択的にシステム制御回路３に入力し、
このシステム制御回路３において、この指紋データＤ１
の論理レベルを検出して２値化信号Ｓ１の信号レベルが
立ち下がる期間Ｔ１が、全体の期間Ｔ２に対して３０〜
７０〔％〕の範囲に収まるように（図７（Ｃ））、指紋
データＤ１の測定結果に基づいて設定される。

【００２８】比較回路１４においては、この補正データ
により補正された基準電圧ＲＥＦにより２値化信号Ｓ１
を出力し、この２値化信号Ｓ１において、さらにしきい
値補正メモリ２４の内容が更新され、この一連の処理が
繰り返されて、期間Ｔ１及びＴ２の総和が各セグメント
で一定範囲内に収まると、しきい値補正メモリ２４の更
新処理が終了する。

【００２９】これにより指紋照合装置１においては、各
セグメント毎にしきい値でなる基準電圧ＲＥＦの信号レ
ベルを最適値に設定し、指の押圧力等が変化しても、正
しい照合結果を出力できるようになされている。

【００３０】（１−２−３）しきい値の切り換え 指紋照合装置１においては、このようにして基準電圧Ｒ
ＥＦが設定されると、指紋データベース５又は検査指紋
メモリ６への指紋データＤ１、Ｄ２の取り込みが開始さ
れ、比較回路１４においては、図８に示すように、光量
補正メモリ１６の基準データにより決まる基準電圧ＲＥ
Ｆにより２値化信号Ｓ１を出力した後（図８（Ａ）及び
（Ｂ１））、この基準電圧ＲＥＦに対して所定電圧だけ
正側及び負側に変移してなる第１及び第２の基準電圧Ｒ
ＥＦ１及びＲＥＦ２により順次２値化信号Ｓ１を出力す
る（図８（Ａ）、（Ｂ２）及び（Ｂ３））。なおこの図
８においては、基準電圧ＲＥＦにより光量ムラを補正し
ていない場合を示す。

【００３１】ここでこの基準電圧ＲＥＦの切り換えは、
システム制御回路３により、光量補正メモリ１６の基準
データが、しきい値補正メモリ２４の内容により補正さ
れた状態で、さらに所定値だけ補正されて、基準電圧生
成回路１５に改めてセットされることにより実行され
る。これにより指紋照合装置１では、指の押圧力、二等
辺三角形プリズム１１の表面状態の変化等による照合精
度の劣化を有効に回避し、正しい照合結果を出力できる
ようになされている。

【００３２】（１−２−４）指紋データの出力 このようにして指紋データＤ１及びＤ２を出力するにつ
き、タイミングジェネレータ１９は、ビデオ信号ＳＶを
基準にして、この指紋照合装置１の各種クロック等を生
成し、システム制御回路３からの指示により、間引き回
路２０に出力するクロックの周期を切り換える。これに
より間引き回路２０においては、指紋データＤ１、Ｄ２
の採取対象でなる指の大きさに応じて間引き率を切り換
えるようになされ、指紋照合装置１においては、指が小
さい場合には、画像データＤＶ１より間引き率を低減し
て指紋データＤ１、Ｄ２を生成し、確実に指紋照合でき
るようになされている。

【００３３】（１−２−５）脈波検出部 脈波検出部２２は、指載置位置の側方に配置された圧力
センサ２３と、この圧力センサ２３の検出結果をシステ
ム制御回路３に出力する周辺回路とにより構成される。
ここで圧力センサ２３は、指載置位置に指を載置する
と、システム制御回路３からの指令により図示しない押
圧機構と共に、この指の側面を押圧するように構成さ
れ、この状態で指の血流に応じて変化する圧力検出結果
を出力するようになされている。

【００３４】かくするにつき、この圧力検出結果におい
ては、血流の脈動に応じて変化することにより、システ
ム制御回路３においては、この圧力検出結果（すなわち
脈波の検出結果でなる）により指の生体反応を検出する
ことができる。これによりこの指紋照合装置１では、こ
の圧力検出結果に基づいて人間の指が載置されたと判断
することができるときだけ、指紋登録の処理及び指紋照
合の処理を実行し、セキュリティを向上するようになさ
れている。なおこの実施の形態においては、システム制
御回路３により指紋データＤ１、Ｄ２の論理レベルを監
視し、この論理レベルの変化をトリガにして指の載置を
検出した後、続いてこの脈波検出部２２の検出結果に基
づいて、人間の指が載置されたと判断することができる
ときだけ、一連の照合処理等を開始するようになされて
いる。

【００３５】（１−３）指紋データベース５及び検査指
紋メモリ６ （１−３−１）検査指紋メモリ６ 図９は、指紋データベース５及び検査指紋メモリ６を周
辺回路と共に示すブロック図である。ここで検査指紋メ
モリ６は、指紋データベース５への指紋データＤ１の登
録時、また指紋照合時、上述した指紋データ入力部４よ
り出力される指紋データＤ１、Ｄ２を保持する。

【００３６】すなわち検査指紋メモリ６は、システム制
御回路３により制御されてメモリ制御回路３０により実
行されるアドレス制御により、通常の間引き率で指紋デ
ータ入力部４より入力される指紋データＤ１、Ｄ２につ
いては、ＣＣＤカメラ１３の画素に対して１／２の画素
を間引きしてなる水平方向に２５６ピクセル、垂直方向
に１２８ピクセルの指紋データＤ１、Ｄ２を格納する。
これに対して指の大きさに応じて間引き率が切り換えら
れて入力される場合は、指紋データＤ１、Ｄ２により形
成される画像の一部領域についてのみ選択的に入力し、
これにより通常の場合と同様の、水平方向に２５６ピク
セル、垂直方向に１２８ピクセルの指紋データＤ１、Ｄ
２を格納する。これにより指紋照合装置１においては、
間引き率を切り換えた画像についても、同一の処理によ
り指紋照合できるようになされている。

【００３７】さらに検査指紋メモリ６は、このようにし
て指紋データ入力部４より入力する指紋データＤ１、Ｄ
２を正立画像メモリ６Ａに格納し、その後メモリ制御回
路３０によるアドレス制御により順次データバスＢＵＳ
を介して画像回転回路３１に出力する。さらに検査指紋
メモリ６は、図１０及び図１１に示すように、画像回転
回路３１より出力される、元の指紋データによる画像に
対して、９０度回転してなる画像の指紋データＤ１を回
転画像メモリ６Ｂに格納する。これにより指紋照合装置
１は、元の画像に対して９０度回転してなる画像を、元
の画像と同様の処理により指紋照合に利用できるように
なされている。

【００３８】すなわち図１２に示すように、画像回転回
路３１は、マトリックス状に接続された８×８ビット分
のフリップフロップ回路（ＦＦ）３１ＡＡ〜３１ＨＨ
と、セレクタ３１Ａにより構成され、データバスＢＵＳ
より入力される指紋データＤ１、Ｄ２の各ビットデータ
をこれらフリップフロップ回路（ＦＦ）３１ＡＡ〜３１
ＨＨで順次８バイト転送した後、各ビット毎に並列に出
力することにより、セグメントを単位にして指紋データ
Ｄ１、Ｄ２の配列を９０度変更する。これにより図１３
に示すように、画像回転回路３１は、それぞれ数字１〜
５１２により示すセグメントを単位にして指紋データＤ
２を入力し、記憶手段に格納し直し、図１４に示すよう
に、セグメントの配列方向を回転させ、また各セグメン
ト内でピクセルの配列方向を回転するようになされてい
る。

【００３９】かくするにつき検査指紋メモリ６は、正立
画像メモリ６Ａに格納された画像に対して、このように
して９０度回転した指紋の画像を回転画像メモリ６Ｂに
保持するようになされている。

【００４０】また指紋データＤ１の登録時、検査指紋メ
モリ６は、同一のユーザーについて複数枚分の指紋デー
タＤ１を入力して保持し、これにより指紋照合装置１に
おいては、これら複数枚の指紋データＤ１の中から最も
指紋照合に都合の良い指紋データＤ１を選択して指紋デ
ータベース５に登録するようになされている。

【００４１】さらに検査指紋メモリ６は、システム制御
回路３により制御されて実行されるメモリ制御回路３０
によるアドレス制御により、指紋照合時、指紋登録時、
データバスＢＵＳを介してこのようにして保持した指紋
データを、後述する照合率検出部７の動作に応動して出
力する。このとき検査指紋メモリ６は、８ピクセルを単
位にして、指紋の画像を水平方向、垂直方向、斜め方向
に線状に切り出すように指紋データを出力し、またこれ
ら各方向に向かってラスタ走査の順序で連続するように
指紋データを出力する。

【００４２】（１−３−２）指紋データベース５ 指紋データベース５は、事前に登録したユーザーデー
タ、指紋データＤ１等により構成される。すなわち図１
５に示すように、この指紋データベース５は、登録した
ユーザーデータ毎に、ユーザーＩＤが記録され、さらに
各ユーザーＩＤ毎に人指し指、中指、小指の指紋データ
Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３が登録されるようになされてい
る。これによりこの指紋照合装置１では、例えば怪我に
よりユーザーが人指し指の指紋を照合困難な場合でも、
また人指し指によっては一致の照合結果が得られない場
合でも、指紋データ入力部４を介して入力される指紋デ
ータＤ２と、これらの指紋データＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１
３と照合して、本人と確認できるようになされ、その分
使い勝手を向上できるようになされている。

【００４３】さらに指紋データベース５は、これら指紋
データＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３（Ｄ１Ａ〜Ｄ１Ｈ）と共
に、優先順位のデータを記録し、指紋照合装置１では、
この優先順位のデータに従って、人指し指、中指、小指
の順に、順次指紋照合するようになされている。これに
よりこの指紋照合装置１では、全体として照合結果が得
られるまでの待ち時間を短縮して、使い勝手を向上でき
るようになされている。

【００４４】さらに指紋データベース５は、各指紋デー
タＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３毎に、指紋登録時に検出され
た指の傾きθを記録し、この傾きθのデータを利用し
て、指紋照合時、精度の向上できるようになされてい
る。

【００４５】さらに指紋データベース５は、指紋登録時
に間引き回路２０（図２）により設定された間引き率
を、各指紋データＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３の倍率のデー
タとして記録するようになされ、これにより照合対象の
指紋データＤ２を、対応する倍率により取り込むことが
できるようになされている。

【００４６】また指紋データベース５は、指紋照合時に
検出された照合率が、ユーザーＩＤ毎に記録されるよう
になされ、この照合率の記録により必要に応じて判定基
準を可変し、また指紋データＤ１１〜Ｄ１３の再登録を
促すことができるようになされている。これにより指紋
照合装置では、確実に本人を判別できるようになされて
いる。

【００４７】さらに指紋データベース５は、図１６に示
すように、各指紋データＤ１１〜Ｄ１３を水平方向のデ
ータ及び垂直方向のデータに分離して保持し、さらに各
水平方向及び垂直方向のデータを３つの枠単位で記録す
る。ここで図１７及び図１８に示すように、この実施の
形態では、正立画像メモリ６Ａに格納された指紋画像に
対して、指の先端側から根元側に３つの枠１〜３が設定
される。ここで各枠は、６４ピクセル×６４ピクセルに
より設定される。

【００４８】このようにして設定される枠に対して、こ
の枠の上下の辺に平行な６４ピクセルの線状画像がこの
枠内に８本設定され、水平方向のデータは、この８本の
線状画像の指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈと、各指紋データ
Ｄ１Ａ〜Ｄ１Ｈの座標値のデータにより形成される。ま
た同様にしてこの枠の左右の辺に平行な６４ピクセルの
線状画像がこの枠内に８本設定され、垂直方向のデータ
は、この８本の線状画像の指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈ
と、各指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈの座標値のデータによ
り形成される。

【００４９】これによりこの指紋照合装置１では、この
ような線状画像により指紋のデータベースを構築して、
その分容量の小さな記憶手段を適用して、全体構成を簡
略化できるようになされている。また線状の画像を基準
にして指紋照合し、このとき各指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１
Ｈの座標値を指紋照合に役立てて指紋照合の精度を向上
できるようになされている。

【００５０】（１−４）照合率検出部７ 図１９は、照合率検出部７を示すブロック図である。こ
の照合率検出部７は、８系統の照合部４０Ａ〜４０Ｈを
有し、指紋検査時、各照合部４０Ａ〜４０Ｈに、指紋デ
ータベース５の対応する線状画像の指紋データＤ１Ａ〜
Ｄ１Ｈをそれぞれセットする。さらに照合率検出部７
は、このセットした指紋データによる線状画像を、検査
対象の指紋画像上で２次元的に走査するように、各照合
部４０Ａ〜４０Ｈに、順次検査対象の指紋データＤ２を
供給し、各走査位置で指紋データＤ２及び指紋データＤ
１間の相関の程度を検出する。

【００５１】さらにこの検出結果より、相関の高い指紋
データＤ２の座標値を座標群メモリ４９に順次登録し、
この登録した座標群の位置関係より、システム制御回路
３において、照合率が算出され、この照合率より一致不
一致が判定される。なお、各照合部４０Ａ〜４０Ｈにお
いては、同一構成でなることにより、図１９において
は、照合部４０Ａについてのみ詳細に記載し、他の照合
部４０Ｂ〜４０Ｈについては、記載を省略する。

【００５２】また登録時において、この指紋照合時にお
ける線状画像の指紋データと同様の指紋データが、検査
指紋メモリ６に保持された指紋データＤ１より選択さ
れ、照合率検出部７は、この選択された指紋データＤ１
を各照合部４０Ａ〜４０Ｈにセットし、指紋登録時と同
様の処理を繰り返す。これにより照合率検出部７は、指
紋登録時、指紋照合時における指紋データＤ１及びＤ２
間の判定に代えて、指紋データＤ１による複数画像間で
照合率でなる相関値を検出するようになされている。す
なわちこの指紋照合装置１では、指紋登録時、検査指紋
メモリ６に３Ｎ枚の指紋画像を保持し、この３Ｎ枚の指
紋画像の１枚を指紋データベース５に保持したと仮定し
て、残りの他の指紋画像との間で照合結果を得、これに
より最も指紋照合に適した指紋画像を検出するようにな
されている。

【００５３】すなわち各照合部４０Ｂ〜４０Ｈにおいて
は、指紋照合時、指紋データベース５に格納された対応
する線状画像の指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈが、それぞれ
ラッチ回路４１にセットされる。これに対して指紋登録
時、この指紋照合時における線状画像の指紋データと同
様の指紋データが、検査指紋メモリ６に保持された指紋
データＤ１より選択されて、それぞれラッチ回路４１に
セットされる。また指紋登録時においては、指紋データ
ベース５に代えて、検査指紋メモリ６より出力される線
状画像の指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈが、同様に、それぞ
れラッチ回路４１にセットされる。

【００５４】このようにして各照合部４０Ｂ〜４０Ｈに
セットされた指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈに対して、照合
部４０Ａ〜４０Ｈは、指紋照合時においては、指紋デー
タＤ２が、指紋登録時においては、他の指紋画像を構成
する指紋データＤ１が順次共通に供給される。このとき
これらの指紋データＤ１又はＤ２は、システム制御回路
３の制御によるメモリ制御回路３０（図９）のアドレス
制御により、水平方向、垂直方向、さらには水平及び垂
直方向に所定角度だけ傾いた方向に、画像データが繰り
返し連続するように、例えば水平方向については、ラス
タ走査の順序により順次供給される。

【００５５】各照合部４０Ａ〜４０Ｈにおいて、パラレ
ルシリアル変換回路（Ｐ／Ｓ）４２は、順次入力される
指紋データＤ１又はＤ２をシリアルデータに変換して、
一定周期でシフトレジスタ４３に出力する。シフトレジ
スタ４３は、このシリアルデータを６４ビット分保持
し、パラレルシリアル変換回路４２より出力されるシリ
アルデータに同期して順次ビットシフトさせると共に、
ビットシフトさせたデータを６４ビットパラレルにより
出力する。

【００５６】ラッチ回路４１は、８バイトの指紋データ
Ｄ１Ａ〜Ｄ１Ｈをそれぞれラッチし、このラッチした指
紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈを６４ビットパラレルにより出
力する。比較回路４４は、６４系統のイクスクルーシブ
オア回路により構成され、シフトレジスタ４３の出力デ
ータとラッチ回路４１の出力データとの間で、各ビット
の比較結果をそれぞれ出力する。

【００５７】これにより指紋照合時において、各照合部
４０Ａ〜４０Ｈは、例えば水平方向に繰り返し連続する
ように指紋データＤ２が供給される場合は、図２０に示
すように、指紋データＤ２により形成される画像上を、
この指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈにより形成される線状の
画像をラスタ走査させ、重なり合う指紋データＤ２及び
Ｄ１Ａ〜Ｄ１Ｈ間で、各ビットの一致不一致を判定する
ようになされている。また図２１に示すように、指紋デ
ータＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈに対して、斜めに傾いて連続するよ
うに指紋データＤ２が供給される場合は、同様に、指紋
データＤ２により形成される画像上を、この指紋データ
Ｄ１Ａ〜Ｄ１Ｈにより形成される線状の画像を斜めに傾
けてラスタ走査させ、重なり合う指紋データＤ２及びＤ
１Ａ〜Ｄ１Ｈ間で、各ビットの一致不一致を判定するよ
うになされている。なお指紋登録時にあっては、この指
紋データＤ２による画像に代えて、他の指紋データＤ１
による画像上を指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈによる線状画
像をラスタ走査させることになる。

【００５８】カウンタ４５は、このようにして比較回路
４４より得られる６４系統の比較結果をカウントし、カ
ウント値を出力する。これによりカウンタ４５において
は、指紋照合時、指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈにより形成
される線状の画像と、この線状の画像と重なり合う指紋
データＤ２より形成される画像との間の相関の程度を検
出するようになされ、この重なり合った画像が完全に一
致した場合、値６４のカウント値を出力するようになさ
れている。また指紋登録時にあっては、指紋データＤ２
による画像に代えて、他の指紋データＤ１による画像と
の間で相関の程度を検出するようになされている。

【００５９】レジスタ４６は、システム制御回路３によ
り判定用の基準値データがセットされる。比較回路４７
は、このレジスタ４６にセットされた基準値データとカ
ウンタ４５のカウント値とを比較し、このようにラスタ
走査して重なり合う指紋データＤ２及びＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈ
間で、相関の程度が大きい場合に信号レベルが立ち上が
る判定データＤ４Ａ〜Ｄ４Ｈを出力する。また指紋登録
時にあっては、指紋データＤ２による画像に代えて、他
の指紋データＤ１による画像との間で、相関の程度が大
きい場合に信号レベルが立ち上がる判定データＤ４Ａ〜
Ｄ４Ｈを出力する。

【００６０】座標群メモリ４９は、判定データＤ４Ａ〜
Ｄ４Ｈが立ち上がると、メモリ制御回路３０より出力さ
れるアドレスデータＡＤを補正して記録することによ
り、各判定データＤ４Ａ〜Ｄ４Ｈが立ち上がったタイミ
ングにおける指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１ＨとＤ２との相対
位置情報を、指紋データＤ２による画像上の座標値によ
り検出し、この座標値を各照合部４０Ａ〜４０Ｂ毎に記
録する。

【００６１】かくして座標群メモリ４９は、指紋データ
Ｄ２の画像上で線状の画像をラスタ走査し、判定データ
が立ち上ったタイミングでアドレスデータＡＤを補正し
て取り込むことにより、線状の画像が、重なり合う指紋
データＤ２の画像と高い一致の程度を示した位置を、指
紋データＤ２の座標値により記録することになる。

【００６２】かくするにつき、指紋のような繰り返し形
状の画像について、このように線状に切り出した画像を
走査して重なり合う画像との間で相関の程度を判定する
と、多くの箇所で高い一致の程度を得ることができる。
従って座標群メモリ４９には、各照合部４０Ａ〜４０Ｈ
毎に、複数の座標データが記録されることになる。しか
しながらこの２つの画像が異なる人物の指紋の場合、こ
の座標群メモリ４９には、照合部４０Ａ〜４０Ｈ間で何
ら無関係の座標値が格納されるのに対し、２つの画像が
同一人の指紋の場合、図１７及び図１８について上述し
た指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈによる線状画像の相対位置
関係に保持された相対的な座標値が座標群メモリ４９に
記録されることになる。これによりこの実施の形態で
は、この関係を利用して、座標群メモリ４９に登録され
た座標群より、照合率のデータを生成するようになされ
ている。

【００６３】さらにこの実施の形態において、座標群メ
モリ４９は、図２２に示すように、記憶領域を分割し
て、指紋データベース５の水平方向及び垂直方向に対応
する、正立画像の座標データと回転画像の座標データと
をそれぞれ格納する。すなわち座標群メモリ４９は、指
紋データベース５の水平方向の指紋データと、正立画像
メモリ６Ａの指紋データＤ２とによって検出された座標
データを正立画像の座標データとして記録する。また指
紋データベース５の垂直方向の指紋データと、回転画像
メモリ６Ｂの指紋データＤ２とによって検出された座標
データを回転画像の座標データとして記録する。

【００６４】さらにこの実施の形態において、指紋照合
装置１は、各照合部４０Ａ〜４０Ｈに供給する指紋デー
タＤ２の連続する方向を、各線状画像に対して、適宜切
り換えるように構成され、座標群メモリ４９は、正立画
像及び回転画像の座標データにおいて、各方向に対応す
る傾き毎に座標データを記録する。これにより指紋照合
装置１においては、このようにして記録された座標デー
タを総合的に判断して、指紋照合し、また登録に適した
指紋データを選択し、その分指紋照合の精度を向上する
ようになされている。

【００６５】さらにこの実施の形態において、座標群メ
モリ４９は、このような正立画像の座標データと回転画
像の座標データとを、複数系統保持できるようになされ
ている。座標群メモリ４９は、この複数系統を、指紋デ
ータ入力部４における基準電圧ＲＥＦ、ＲＥＦ１、ＲＥ
Ｆ２の切り換えに対応して、また指紋データベース５の
第１〜第３の枠に対応して保持し、それぞれ基準電圧、
枠毎に、座標データを記録するようになされている。

【００６６】これにより指紋照合装置１では、基準電
圧、枠に対応して検出した座標データを総合的に判断し
て照合結果を向上するようになされている。

【００６７】（１−５）システム制御回路 システム制御回路３は、マイクロコンピュータにより構
成され、この指紋照合装置１全体の動作を制御して、指
紋データベース５に指紋データＤ１を登録し、またこの
指紋データベース５を基準にして指紋照合の処理を実行
する。

【００６８】（１−５−１）光量ムラの補正、光学系の
異常検出 図２３は、このシステム制御回路３の処理手順を大まか
に示すフローチャートである。システム制御回路３は、
電源が投入されると、ステップＳＰ１からステップＳＰ
２に移り、光量補正メモリ１６に登録された基準データ
を基準電圧生成回路１５にセットする。これによりシス
テム制御回路３は、光学系の光量ムラを補正するよう
に、比較回路１４の基準電圧ＲＥＦをセットし、簡易な
構成の光学系によっても、正しい照合結果を得ることが
できるようにする。

【００６９】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ３に移って光学系動作確認処理を実行する。ここで図
２４に示すように、この光学系動作確認処理において、
システム制御回路３は、ステップＳＰ４からステップＳ
Ｐ５に移り、データバスＢＵＳを介してシリアルパラレ
ル変換回路２１の出力データを取り込み（図２）、各セ
グメント毎に、論理レベルをカウントする。ここでこの
論理レベルのカウントは、論理レベルの立ち下がってい
るビット数をカウントして実行される。

【００７０】すなわち指紋データ入力部４において、二
等辺三角形プリズム１１の底面に何ら指が押圧されてい
ない場合、光源１２の照明光が底面にて全反射されて撮
像されることにより、通常、この出力データの論理レベ
ルはＨレベルに保持される。これに対してこの底面が汚
れている場合、照明光が乱反射されることにより、撮像
結果の輝度レベルが汚れの程度に応じて部分的に低下
し、対応する出力データにおいて論理レベルがＬレベル
に立ち下がることになる。また光源１２の特性が工場出
荷時の特性より劣化し、光量ムラが激しくなった場合、
光量補正メモリ１６にセットした基準データによっては
補正することが困難になり、この場合もその分対応する
出力データにおいて論理レベルがＬレベルに立ち下がる
ことになる。

【００７１】これによりシステム制御回路３は、このカ
ウント結果に基づいて、続くステップＳＰ６において、
このカウント値が予め設定された所定値を越えたか否か
判断する。ここで肯定結果が得られると、システム制御
回路３は、ステップＳＰ７に移り、表示部８を介してメ
ンテナンスコールを表示した後、ステップＳＰ８に移っ
てこの処理手順を終了する。ここでこのメンテナンスコ
ールは、指載置部の清掃を促すメッセージ、清掃しても
メンテナンスコールが表示されたままの場合は、保守作
業員に連絡する旨のメッセージを表示して実行される。

【００７２】これにより指紋照合装置１では、光源１２
の特性劣化、二等辺三角形プリズム１１の汚れ等によっ
て指紋照合精度が劣化しないようになされ、その分指紋
照合精度を向上するようになされている。

【００７３】これに対してステップＳＰ６において否定
結果が得られると、システム制御回路３は、直接ステッ
プＳＰ８に移ってこの処理手順を終了する。

【００７４】このようにして光学系動作確認処理を実行
すると、システム制御回路３は、ステップＳＰ１０（図
２３）に移り、指紋登録要求が入力されたか否か判断す
る。ここでこの実施の形態においては、キー入力部２を
介して所定のコマンド、暗唱番号等を入力することによ
り指紋登録要求を入力できるようになされ、この指紋登
録要求により各ユーザーの指紋データＤ１を指紋データ
ベース５に登録する。システム制御回路３は、この指紋
登録要求が入力されると、ステップＳＰ１０において肯
定結果が得られることにより、ステップＳＰ１１に移っ
て指紋登録処理を実行してステップＳＰ３に戻る。

【００７５】これに対して指紋登録要求が入力されてい
ない場合、システム制御回路３は、ステップＳＰ１０よ
りステップＳＰ１２に移り、キー入力部２の操作により
指紋照合要求が入力されたか否か判断する。ここで否定
結果が得られると、システム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ３に戻る。これに対してシステム制御回路３におい
て、指紋照合要求が検出されると、システム制御回路３
は、ステップＳＰ１２よりステップＳＰ１３に移り、指
紋照合処理を実行してステップＳＰ３に戻る。

【００７６】（１−５−２）指紋登録処理 図２５は、この指紋登録処理の処理手順を示すフローチ
ャートである。システム制御回路３は、この指紋登録処
理において、ステップＳＰ２０からステップＳＰ２１に
移り、表示部８（図１）を介してメッセージを表示し、
指載置位置への人指し指の載置をユーザーに促す。続い
てシステム制御回路３は、ステップＳＰ２２に移り、指
載置位置に指が載置されたか否か判断し、ここで否定結
果が得られると、ステップＳＰ２２を繰り返す。

【００７７】このステップＳＰ２２において、システム
制御回路３は、データバスＢＵＳ（図２）を介してシリ
アルパラレル変換回路２１の出力データを入力し、ここ
でセグメント単位でこの出力データの論理レベルをカウ
ントすることにより、この出力データを介して指載置位
置に指が載置されたか否かを検出する。なおこのカウン
ト処理は、指載置位置のほぼ中央部分に対応する所定の
複数セグメントについて、論理Ｌレベルのビット数をカ
ウントし、カウント値が所定値を越えたか否か判断して
実行される。これによりシステム制御回路３は、撮像結
果をトリガにして指紋登録の処理を実行するようになさ
れ、その分この指紋照合装置１の操作を簡略化して使い
勝手を向上するようになされている。

【００７８】かくしてステップＳＰ２２において、肯定
結果が得られると、システム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ２３に移り、脈波検出部２２より生体反応が検出され
るか否か判断する。ここで否定結果が得られると、シス
テム制御回路３は、ステップＳＰ２４に移ってこの処理
手順を終了するのに対し、ステップＳＰ２３において肯
定結果が得られると、ステップＳＰ２５に移って実際の
登録処理でなる実登録処理を実行する。これによりシス
テム制御回路３は、指の生体反応が検出されたときだけ
指紋データを登録し、その分セキュリティを向上するよ
うになされている。

【００７９】システム制御回路３は、この実登録処理を
終了すると、ステップＳＰ２６に移り、小指まで指紋デ
ータを登録したか否か判断する。ここでこの指紋照合装
置１においては、図１５について上述したように、各ユ
ーザー毎に、人指し指、中指、小指の指紋データを登録
するようになされており、システム制御回路３において
は、小指まで指紋登録されていない場合は、ユーザーに
よる特別の操作が実行されない限り、このステップＳＰ
２６において否定結果が得られることにより、ステップ
ＳＰ２７に移り、表示部８を介して次の指の載置を指示
した後、ステップＳＰ２２に戻る。

【００８０】これに対して小指まで登録が完了した場
合、ステップＳＰ２６において肯定結果が得られること
により、システム制御回路３は、ステップＳＰ２６より
ステップＳＰ２４に移り、この処理手順を終了する。

【００８１】（１−５−３）実登録処理 図２６及び図２７は、システム制御回路３における実登
録処理の処理手順を示すフローチャートである。システ
ム制御回路３は、この実登録処理において、ステップＳ
Ｐ３０からステップＳＰ３１に移り、ここで有効領域の
検出処理を実行する。ここで図２８に示すように、シス
テム制御回路３は、ステップＳＰ３２からステップＳＰ
３３に移り、１のセグメントについて、論理Ｈレベルの
ビット数をカウントし、これによりこのセグメントにお
いて輝度レベルが立ち上がっているピクセル数をカウン
トする。

【００８２】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ３４に移り、このカウント値が所定値以下か否か判断
することにより、該当するセグメントにおいて、輝度レ
ベルの立ち上がっている面積が一定値以下か否か判断す
る。ここでこの指紋照合装置における光学系において
は、二等辺三角形プリズム１１の斜面に何ら指等が置か
れていない場合、照明光が全反射されて対応するピクセ
ルの輝度レベルが立ち上がることにより、このように輝
度レベルが立ち上がっている面積が一定値以上のセグメ
ントについては、何ら指の置かれていない空白のセグメ
ントを判断することができる。

【００８３】これによりシステム制御回路３は、ステッ
プＳＰ３４において否定結果が得られると、ステップＳ
Ｐ３５に移り、このセグメントを空白領域のセグメント
にセットした後、ステップＳＰ３６に移る。これに対し
てステップＳＰ３４において肯定結果が得られると、シ
ステム制御回路３は、ステップＳＰ３７に移り、このセ
グメントを有効領域にセットした後、ステップＳＰ３６
に移る。なおこの場合の有効領域とは、指が載置されて
いると考えられる領域を意味する。

【００８４】ステップＳＰ３６において、システム制御
回路３は、全てのセグメントについて、この有効領域検
出処理における一連の処理を完了したか否か判断し、こ
こで否定結果が得られると、ステップＳＰ３８に移り、
処理対象を次のセグメントに切り換えてステップＳＰ３
３に戻る。これに対して全てのセグメントについて、一
連の処理を完了した場合、ステップＳＰ３６よりステッ
プＳＰ３９に移り、メインルーチンに戻る。

【００８５】これにより図２９に示すように、システム
制御回路３は、セグメントを単位にして、指紋照合に利
用可能な有効領域を撮像画像に設定し、以後、この有効
領域を基準にして種々の処理を実行することにより、後
述する種々の処理を簡略化できるようになされている。
なおこのステップＳＰ２６においては、記号「×」を記
したセグメントが空白領域のセグメントである。

【００８６】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ４０（図２６）に移り、指位置判定処理を実行する。
ここで図３０に示すように、システム制御回路３は、ス
テップＳＰ４１からステップＳＰ４２に移り、有効領域
のセグメント数は所定値以下か否か判断する。ここで否
定結果が得られる場合、この場合は指の載置位置が異常
と考えられることにより、システム制御回路３は、ステ
ップＳＰ４３に移り、ここで改めて指を載置し直すよう
に、表示部８を介して警告を出力した後、有効領域の検
出処理に戻る。

【００８７】これに対してステップＳＰ４２において肯
定結果が得られると、この場合指の載置位置は正しいと
判断できることにより、ステップＳＰ４４に移り、メイ
ンルーチンに戻る。これにより指紋照合装置１では、ユ
ーザーが正しく指を載置した場合だけ指紋データを登録
して、指紋照合の精度を向上するようになされている。

【００８８】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ４６（図２６）において、ズーム処理を実行する。図
３１に示すように、このズーム処理において、システム
制御回路３は、ステップＳＰ４７からステップＳＰ４８
に移り、有効領域のセグメント数は、所定値以下か否か
判断する。ここで有効領域のセグメント数が所定値以上
の場合、指紋照合に十分な大きさで指が撮像されている
ことにより、システム制御回路３は、ステップＳＰ４８
からステップＳＰ４９に移り、メインルーチンに戻る。

【００８９】これに対してステップＳＰ４８において肯
定結果が得られる場合、指が小さく撮像されていると考
えられることにより、システム制御回路３は、ステップ
ＳＰ５０に移り、間引き回路２０（図２）における間引
き率を低減することができるか否か判断する。ここで間
引き率を低減できる場合、システム制御回路３は、ステ
ップＳＰ５１に移り、タイミングジェネレータ１９の動
作を切り換えて間引き率を低減し、これにより指紋デー
タＤ１による画像を拡大した後、ステップＳＰ３１の有
効領域検出処理に戻る。

【００９０】これによりシステム制御回路３は、改め
て、拡大した指紋の画像について、有効領域検出処理、
指位置反転処理を実行した後、このズーム処理を実行す
ることになる。これにより指紋照合装置１では、必要に
応じて光学系の倍率を切り換えて、確実に指紋照合でき
るようになされている。

【００９１】ところで指が異常に乾燥していると、指を
押圧しても、二等辺三角形プリズム１１（図２）の底面
で照明光が乱反射しない場合がある。この場合、このよ
うにして間引き率を低減しても、ステップＳＰ５０にお
いて否定結果が得られる場合も発生し、正しく指紋照合
することが困難になる。これによりシステム制御回路３
は、この場合ステップＳＰ５２に移り、ユーザーに確認
のメッセージを出力した後、ステップＳＰ５３に移って
一連の指紋登録処理を終了する。これにより指紋照合装
置１では、このような場合でも、改めて指紋の画像を撮
像し直すことにより、確実に指紋照合できるようになさ
れている。

【００９２】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ５５（図２６）において、しきい値補正処理を実行す
る。図３２に示すように、このしきい値補正処理におい
て、システム制御回路３は、ステップＳＰ５６からステ
ップＳＰ５７に移り、１のセグメントについて、論理Ｌ
レベルのビット数をカウントする。ここでこの実施の形
態においては、二等辺三角形プリズムの底面で照明光が
乱反射している場合、対応するピクセルの輝度レベルが
立ち下がり、対応する指紋データＤ１のビットが論理Ｌ
レベルに立ち下がることにより、システム制御回路３
は、該当するセグメントについて、このビット数のカウ
ントにより二等辺三角形プリズムの底面に指が密着して
いる面積を検出する。

【００９３】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ５８に移り、セグメントのピクセル数（８×８個）に
対して、このカウント値が３０〜７０〔％〕の範囲に含
まれるか否か判断する。ここで否定結果が得られると、
指紋の画像が局所的に歪んでいると考えられることによ
り、システム制御回路３は、ステップＳＰ５９に移り、
所定の範囲内でしきい値補正メモリ２４の対応する補正
データを更新した後、ステップＳＰ６０に移る。これに
対してステップＳＰ５８において肯定結果が得られる
と、システム制御回路３は、直接ステップＳＰ６０に移
る。

【００９４】このステップＳＰ６０において、システム
制御回路３は、有効領域に設定された全てのセグメント
について、このしきい値補正処理における一連の処理を
完了したか否か判断し、ここで否定結果が得られると、
ステップＳＰ６１に移る。ここでシステム制御回路３
は、処理対象を次のセグメントに切り換えた後、ステッ
プＳＰ５７に戻る。これに対してこのしきい値補正処理
における一連の処理を全てのセグメントについて完了す
ると、システム制御回路３においては、ステップＳＰ６
０において肯定結果が得られることにより、ステップＳ
Ｐ６２に移り、メインルーチンに戻る。これにより指紋
照合装置１では、図６について上述したようにしきい値
補正メモリ２４の内容をセグメント単位で設定して、確
実に指紋照合できるようになされている。

【００９５】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ６５（図２６）において、黒つぶれ処理を実行する。
すなわち汗等により指が異常に湿っている場合、二等辺
三角形プリズム１１の底面において、広い領域で照明光
が乱反射することになる。この場合、上述のしきい値補
正処理において一定範囲内で基準電圧ＲＥＦの電圧を可
変しても、該当するセグメントにおいては、対応するピ
クセルの輝度レベルが立ち下がったままになり、黒くつ
ぶれた画像が得られることになる。従って、このセグメ
ントにおいては、正しく指紋照合することが困難にな
る。

【００９６】これによりシステム制御回路３は、図３３
に示すように、ステップＳＰ６６からステップＳＰ６７
に移り、１のセグメントについて、論理Ｌレベルのビッ
ト数をカウントした後、ステップＳＰ６８に移り、この
カウント値が所定値以下か否か判断する。

【００９７】ここで否定結果が得られると、システム制
御回路３は、ステップＳＰ６９に移り、このセグメント
を黒つぶれのセグメントに設定した後、ステップＳＰ７
０に移る。これに対してステップＳＰ６８において、肯
定結果が得られると、直接ステップＳＰ７０に移る。こ
れによりシステム制御回路３は、この黒つぶれのセグメ
ントについては、続く一連の処理において、処理対象よ
り除外し、指紋照合精度を向上する。

【００９８】システム制御回路３は、ステップＳＰ７０
において、全てのセグメントについて、この黒つぶれ処
理における一連の処理を完了したか否か判断し、ここで
否定結果が得られると、ステップＳＰ７１に移り、有効
領域の次のセグメントを処理対象に設定し、ステップＳ
Ｐ６７に戻る。これによりシステム制御回路３は、有効
領域の全てのセグメントについて、黒つぶれのセグメン
トを検出した後、ステップＳＰ７０からステップＳＰ７
２に移る。

【００９９】このステップＳＰ７２において、システム
制御回路３は、黒つぶれのセグメント数は所定値以下か
否か判断する。すなわち黒つぶれのセグメント数が一定
値を越えると、指紋照合に要する領域を確保できないこ
とにより、この場合システム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ７２からステップＳＰ７３に移り、指を清浄にして改
めて指を載置する旨、ユーザーに警告を出力した後、ス
テップＳＰ３１に戻る。

【０１００】これに対してステップＳＰ７２において肯
定結果が得られると、システム制御回路３は、ステップ
ＳＰ７４に移り、メインルーチンに戻る。これにより指
紋照合装置１では、指が濡れている場合等には、改めて
ユーザーに指紋登録の作業を促し、登録する指紋の画像
を高画質により取り込んで、その分指紋照合の精度を向
上するようになされている。

【０１０１】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ８０に移り（図２６）、角度検出処理を実行する。す
なわちユーザーにおいては、指載置位置に指を傾けて載
置する場合も考えられる。このためシステム制御回路３
は、図３４に示す角度検出処理において、ステップＳＰ
８１からステップＳＰ８２に移り、図３５に示すよう
に、例えばＹ方向について、有効領域の最外周のセグメ
ントを検出する。さらにシステム制御回路３は、ステッ
プＳＰ８３に移り、ここで図３６に示すように、最外周
のセグメントより、上下方向に対応するセグメント対を
検出し、このセグメント対の中心座標を順次検出するこ
とにより、指紋画像の中心線について傾きθを検出す
る。

【０１０２】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ８４に移り、この角度θが一定範囲以下か否か判断す
ることにより、指の傾きが所定範囲以下か否か判断し、
ここで否定結果が得られると、ステップＳＰ８５に移
り、正しく指を載置する旨、ユーザーに警告を出力した
後、ステップＳＰ３１に戻る。これに対して指の傾きが
所定範囲以下の場合、システム制御回路３は、ステップ
ＳＰ８６に移り、メインルーチンに戻る。このときシス
テム制御回路３は、この所定範囲以下の指の傾きθを記
録に残す。

【０１０３】これにより指紋照合装置１では、傾きを一
定範囲に収めて指紋データＤ１を取り込み、指紋照合の
精度を向上するようになされている。

【０１０４】このようにして事前の処理が完了すると、
システム制御回路３は、ステップＳＰ８８（図２７）に
移る。ここでシステム制御回路３は、取り込む画像数を
カウントする変数ｎの値を値１にセットした後、ステッ
プＳＰ８９において、メモリ制御回路３０を制御して検
査指紋メモリ６に指紋データＤ１を１画面分格納する。

【０１０５】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ９０に移り、この変数ｎの値が事前に設定した値Ｎと
等しいか否か判断し、ここで否定結果が得られると、ス
テップＳＰ９１に移り、この変数ｎを値１だけインクリ
メントした後、ステップＳＰ８９に戻る。これによりシ
ステム制御回路３は、ステップＳＰ８９−ＳＰ９０−Ｓ
Ｐ９１−ＳＰ８９の処理手順をＮ回繰り返し、Ｎ枚の画
像を検査指紋メモリ６に格納する。

【０１０６】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ９２に移り、ここで基準電圧ＲＥＦ２について、この
一連の処理が完了したか否か判断し、この場合否定結果
が得られることにより、ステップＳＰ９３に移り、基準
電圧生成回路１５における基準電圧を切り換え制御した
後、ステップＳＰ８８に戻る。

【０１０７】これによりシステム制御回路３は、光量補
正メモリ１６に格納された基準データを、しきい値補正
メモリ２４の補正データで補正して設定される基準電圧
ＲＥＦにより、Ｎ枚の画像を検査指紋メモリ６に格納し
た後、この基準電圧ＲＥＦを所定電圧だけ正側にオフセ
ットさせてなる基準電圧ＲＥＦ１によりＮ枚の画像を検
査指紋メモリ６に格納し、さらに基準電圧ＲＥＦを所定
電圧だけ負側にオフセットさせてなる基準電圧ＲＥＦ２
によりＮ枚の画像を検査指紋メモリ６に格納する。

【０１０８】なお単に基準電圧ＲＥＦをオフセットして
基準電圧ＲＥＦ１及びＲＥＦ２を設定することにより、
システム制御回路３は、基準電圧ＲＥＦによりＮ枚の画
像を取り込む場合と同様に、光量ムラ補正処理（図２
３、ステップＳＰ２）及びセグメント単位のしきい値補
正処理（図３２）を実行した状態で、それぞれＮ枚の画
像を検査指紋メモリ６に入力することになる。

【０１０９】この基準電圧の切り換え処理において、シ
ステム制御回路３は、黒つぶれを除く全有効領域につい
て、シリアルパラレル変換回路２１より出力される出力
データの論理レベルをカウントすることにより、これら
の領域において白レベルの領域が全体に対して３０〜７
０〔％〕の範囲に収まるように、基準電圧を切り換え
る。かくするにつき実験した結果によれば、この範囲で
基準電圧を切り換えて複数の指紋画像を撮像し、その撮
像結果よりこの実施の形態のように指紋照合して、指紋
照合の精度を向上することができた。

【０１１０】このようにして基準電圧ＲＥＦ２につい
て、Ｎ枚の画像入力を完了すると、システム制御回路３
は、ステップＳＰ９２において、肯定結果が得られるこ
とにより、ステップＳＰ９３に移り、ここで登録データ
選択処理を実行する。ここでこの登録データ選択処理
は、このようにして取り込んだ３×Ｎ枚の画像より、指
紋照合に最も適した指紋画像を選択する処理である。

【０１１１】システム制御回路３は、ステップＳＰ９４
において、この登録データ選択処理により選択した指紋
データＤ１を指紋データベース５に登録した後、ステッ
プＳＰ９５に移ってこの処理手順を終了する。この登録
において、システム制御回路３は、それぞれ登録データ
選択処理において、指紋画像の選択に使用した指紋デー
タＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈを、その座標データと共に指紋データ
ベース５に格納し、これにより図１５及び図１６につい
て上述した指紋データベース５を構築する。

【０１１２】またシステム制御回路３は、この一連の処
理を、順次人指し指、中指、小指について実行し（図２
５）、人指し指、中指、小指の順に優先順位を付して、
指紋データベース５に登録する（図１５）。このときシ
ステム制御回路３は、選択した指紋データＤ１の倍率
（間引き回路２０における間引き率）を併せて記録す
る。これによりシステム制御回路３は、このようにして
データベース化した各指紋データＤ１について、実際の
指紋照合時、登録時の条件を再現できるようになされ、
これによっても指紋照合の精度を向上できるようになさ
れ、また照合に要する時間を短縮できるようになされて
いる。また併せて指の傾きも指紋データベース５に記録
する。

【０１１３】（１−５−４）登録データ選択処理 図３７は、上述した登録データ選択処理を示すフローチ
ャートであり、システム制御回路３は、この処理手順に
より、検査指紋メモリ６に取り込んだ指紋データＤ１か
ら指紋データベース５に登録する指紋データＤ１を選択
する。

【０１１４】すなわちシステム制御回路３は、ステップ
ＳＰ１００からステップＳＰ１０１に移り、変数ｎ及び
ｍをそれぞれ値１及び値２にセットする。ここで変数ｎ
及びｍは、それぞれ３Ｎ枚の指紋画像の１つを特定する
変数である。システム制御回路３は、ｎ及びｍを順次切
り換えて、変数ｎにより指定される指紋画像の指紋デー
タＤ１について、変数ｍにより指定される指紋データと
の間で相関値を順次検出する。さらにシステム制御回路
３は、このようにして検出した相関値より、最も値の大
きな相関値を検出し、対応する変数ｎによる指紋データ
Ｄ１を登録対象の指紋データＤ１に設定する。

【０１１５】すなわちシステム制御回路３は、続くステ
ップＳＰ１０２において、相関値検出処理を実行し、変
数ｎによる指紋データＤ１の、変数ｍによる指紋データ
Ｄ１に対する相関値を検出する。さらにシステム制御回
路３は、ステップＳＰ１０３に移り、検査指紋メモリ６
に取り込んだ指紋データＤ１を、変数ｍにより全て指定
したか否か判断し、ここで否定結果が得られると、ステ
ップＳＰ１０４に移り、変数ｍをインクリメントした
後、ステップＳＰ１０２に戻る。

【０１１６】これによりシステム制御回路３は、変数ｍ
を順次切り換えて、変数ｎにより特定される１の指紋デ
ータＤ１の、他の指紋データＤ１に対する相関値を順次
検出する。

【０１１７】これに対してステップＳＰ１０３におい
て、肯定結果が得られると、システム制御回路３は、ス
テップＳＰ１０５に移り、ここで検査指紋メモリ６に取
り込んだ指紋データＤ１を、変数ｎにより全て指定した
か否か判断する。ここで否定結果が得られると、システ
ム制御回路３は、ステップＳＰ１０６に移り、ここで変
数ｎをインクリメントすると共に、変数ｍを値１に初期
化し、ステップＳＰ１０２に戻る。

【０１１８】これによりシステム制御回路３は、検査指
紋メモリ６に取り込んだ指紋データＤ１の全ての組み合
わせについて、変数ｎの指紋データＤ１の相関値を検出
する。

【０１１９】このようにして相関値検出処理を全ての組
み合わせについて実行すると、システム制御回路３は、
ステップＳＰ１０５において肯定結果が得られることに
より、ステップＳＰ１０７に移り、ここで最も相関値の
大きな変数ｎによる指紋データＤ１を登録対象の指紋デ
ータとして選択した後、ステップＳＰ１０８に移ってこ
の処理手順を終了する。

【０１２０】これにより指紋照合装置１では、相関値を
基準にして指紋画像の画質を判断し、最も指紋照合に都
合の良い指紋データＤ１を指紋データベース５に登録す
る。すなわちこの指紋照合装置１においては、この相関
値とほぼ同一手法により検出される後述の照合率により
指紋照合するようになされている。これによりシステム
制御回路３は、検査指紋メモリ６に取り込んだ複数枚の
指紋画像を、順次指紋データベース５に登録したと仮定
して、残りの指紋画像との間で指紋照合の処理を実行
し、これにより実際の指紋照合に即した判定手法により
指紋照合に適した指紋画像を選択し、指紋照合精度を向
上するようになされている。

【０１２１】図３８は、このシステム制御回路３によ
る、変数ｎによる特定される画像の、変数ｍにより特定
される画像に対する相関値検出処理を示すフローチャー
トである。この処理手順において、システム制御回路３
は、ステップＳＰ１０９からステップＳＰ１１０に移
り、変数ｎ及びｍにより特定される指紋データＤ１をそ
れぞれセグメント単位で画像回転回路３１に転送し、ま
たこの画像回転回路３１より出力される指紋データを回
転画像メモリ６Ｂに格納する。これによりシステム制御
回路３は、このステップＳＰ１１０において、それぞれ
処理対象の画像を９０度回転して、正立画像メモリ６Ａ
に登録した正立画像の指紋画像に対して、９０度回転し
てなる回転画像を回転画像メモリ６Ｂに格納する（図１
０及び図１１）。

【０１２２】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１１１に移り、ここで正立画像及び回転画像に対して
第１〜第３の枠を設定する。ここでシステム制御回路３
は、指の先端側でなる有効領域の先端側より指の付け根
側に所定セグメント分だけ変位した位置で、かつ上下方
向については、ほぼ有効領域の中心を基準にして、有効
領域外にはみ出さないように、第１〜第３の枠を設定す
る（図１７及び図１８）。これによりシステム制御回路
３は、事前に検出した有効領域を利用して、簡易な処理
により枠を設定する。

【０１２３】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１１２に移り、第１の枠内より線状画像を切り出す。
具体的にシステム制御回路３は、この第１の枠内におい
て、水平方向に連続する８バイトの画像データを、この
枠の上側より順次間欠的に選択する。さらに選択した指
紋データをそれぞれ照合部４０Ａ〜４０Ｈに出力し、各
照合部４０Ａ〜４０Ｈのラッチ回路４１にセットする
（図１９）。

【０１２４】このときシステム制御回路３は、図３３に
ついて上述した黒つぶれのセグメントについては、この
線状の画像を切り出さないように、所定の判断手順を実
行して指紋データＤ１をセットし、これにより指紋照合
精度の低下を有効に回避する。

【０１２５】さらに事前に、線状に切り出す指紋データ
について、論理レベルの切り換わる数をカウントし、カ
ウント値が所定値以下の部分については、対象より除外
する。これによりこの線状の切り出した部分について
は、所定本数以上、指紋を横切るようにして、この切り
出した領域に指紋照合に有意な情報が充分に含まれるよ
うにし、これによっても指紋照合の精度を向上できるよ
うになされている。

【０１２６】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１１３に移り、ここで図２０について上述したよう
に、変数ｍにより指定される指紋データＤ１が、順次ラ
スタ走査の順序で連続するように、順次この指紋データ
Ｄ１を照合部４０Ａ〜４０Ｈに転送する。これによりシ
ステム制御回路３は、各照合部４０Ａ〜４０Ｈにおい
て、変数ｍにより指定される画像上で、線状の画像をラ
スタ走査の順序で走査させ、この線状の画像と、この線
状の画像と重なり合う変数ｍによる画像との間で、一致
するビット数を各照合部４０Ａ〜４０Ｈのカウンタ４５
により検出する（図２０）。

【０１２７】さらにシステム制御回路３は、このカウン
ト値がレジスタ４６にセットしたしきい値より立ち上が
る座標値、すなわち重なり合う２つの画像が極めて類似
していると判断される位置を、ラスタ走査順に供給する
ｍ画像の座標値により座標群メモリ４９に記録する。

【０１２８】このときシステム制御回路３は、無効領
域、黒つぶれと判定した指紋データについて、対応する
ビットについては、一定の論理レベルより比較結果を出
力するように、比較回路４４の動作を切り換え、またレ
ジスタ４６にセットするしきい値をその分切り換え、続
く比較回路４７における判定基準を変更する。これによ
りシステム制御回路３は、このような無効領域、黒つぶ
れの領域については、これらの部分をマスクして処理す
るようになされている。

【０１２９】システム制御回路３は、続いてステップＳ
Ｐ１１４に移り、照合率検出処理を実行する。ここで図
３９、図４０及び図４１に示すように、照合率検出処理
において、システム制御回路３は、ステップＳＰ１１５
からステップＳＰ１１６に移り、変数Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｑを
値１にセットする。ここでＩ、Ｊ、Ｋは、座標群メモリ
４９に取り込まれた照合部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃの各
座標値を特定する変数であり、またＱは、この照合率算
出処理において検出されたこれら座標値の組み合わせを
特定する変数である。

【０１３０】システム制御回路３は、続いてステップＳ
Ｐ１１７に移り、ここで変数Ｉ、Ｊ、Ｋにより特定され
る３つの座標値（ＸＩＡ、ＹＩＡ）、（ＸＪＢ、ＹＪ
Ｂ）、（ＸＫＣ、ＹＫＣ）毎に、それぞれ座標値（ＸＩ
Ａ、ＹＩＡ）と座標値（ＸＪＢ、ＹＪＢ）、座標値（Ｘ
ＪＢ、ＹＪＢ）と座標値（ＸＫＣ、ＹＫＣ）、座標値
（ＸＩＡ、ＹＩＡ）と座標値（ＸＫＣ、ＹＫＣ）の３つ
の組み合わせのうちで、各照合部４０Ａ〜４０Ｃのラッ
チ回路４１にセットした指紋データＤ１の相対位置関係
を満足する組み合わせ数、すなわちステップＳＰ１１２
において切り出した線状画像の相対位置関係を満足する
組み合わせの数を検出する。

【０１３１】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１１８に移り、ここでこの検出した組み合わせ数が所
定値Ｍ以上か否か判断する。ここで肯定結果が得られる
と、システム制御回路３は、ステップＳＰ１１９に移
り、このＩ、Ｊ、Ｋの組み合わせを変数Ｑにより指定さ
れる候補にセットした後、続くステップＳＰ１２０で変
数ＱをインクリメントしてステップＳＰ１２１に移る。
これに対してステップＳＰ１１８において肯定結果が得
られた場合、システム制御回路３は、ステップＳＰ１１
８より直接ステップＳＰ１２１に移る。

【０１３２】このステップＳＰ１２１において、システ
ム制御回路３は、変数Ｋにより指定される座標値が、照
合部４０Ｃより検出された最後の座標値か否か判断し、
ここで否定結果が得られると、ステップＳＰ１２２に移
り、変数Ｋをインクリメントした後、ステップＳＰ１１
７に戻る。これによりシステム制御回路３は、座標値
（ＸＩＡ、ＹＩＡ）、（ＸＪＢ、ＹＪＢ）に対して、変
数Ｋを順次切り換えて、これら座標値（ＸＩＡ、ＹＩ
Ａ）、（ＸＪＢ、ＹＪＢ）、（ＸＫＣ、ＹＫＣ）の組み
合わせのうちで、線状画像の相対位置関係を満足する組
み合わせの数より、変数Ｑによる候補を順次検出する。

【０１３３】このようにして変数Ｋを順次切り換えて最
後の座標値までに至ると、システム制御回路３は、ステ
ップＳＰ１２１において肯定結果が得られることによ
り、ステップＳＰ１２３に移る。ここでシステム制御回
路３は、変数Ｊについて、変数Ｋの場合と同様にこの変
数Ｊにより指定される座標値が最後の座標値か否か判断
し、ここで否定結果が得られると、ステップＳＰ１２４
に移り、変数Ｊをインクリメントすると共に、変数Ｋを
初期値１にセットし、ステップＳＰ１１７に戻る。

【０１３４】またこのようにして変数Ｊをインクリメン
トしてこの処理手順を繰り返して、ステップＳＰ１２３
において肯定結果が得られると、システム制御回路３
は、ステップＳＰ１２５に移り、ここで変数Ｉにより指
定される座標値が最後の座標値か否か判断し、ここで否
定結果が得られると、ステップＳＰ１２６に移り、変数
Ｉをインクリメントすると共に、変数Ｊ、Ｋを初期値１
にセットした後、ステップＳＰ１１７に戻る。

【０１３５】これによりシステム制御回路３は、順次線
状の画像を走査して得られる座標値から、部分的な組み
合わせより相対位置関係を満足しない組み合わせを処理
対象より除外する。これにより指紋照合装置１では、偶
然にも高い類似の程度が検出された座標値の組み合わせ
を候補より除外し、残る組み合わせを変数Ｑにより特定
される候補として保持するようになされている。

【０１３６】システム制御回路３は、このようにして選
択した候補と、残る照合部４０Ｄ〜４０Ｈによる座標値
との間で同様にして相対位置関係を満足する組み合わせ
を検出し、これにより照合率を検出する。すなわちシス
テム制御回路３は、ステップＳＰ１２７において（図４
０）、変数Ｑ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐを初期値１に設定す
る。ここで変数Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐは、照合部４０Ｄ〜
４０Ｈについてそれぞれ座標群メモリ４９に格納した座
標値を特定する変数である。

【０１３７】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１２８に移り、ここでこれら変数Ｑ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、
Ｏ、Ｐにより特定される座標値（ＸＱＡ、ＹＱＡ）、
（ＸＱＢ、ＹＱＢ）、（ＸＱＣ、ＹＱＣ）、（ＸＬＤ、
ＹＬＤ）、（ＸＭＥ、ＹＭＥ）、（ＸＮＦ、ＹＮＦ）、
（ＸＯＧ、ＹＯＧ）、（ＸＰＨ、ＹＰＨ）の組み合わせ
のうちで、線状画像の相対位置関係を満足する組み合わ
せの数を検出する。

【０１３８】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１２９に移り、ここでこの組み合わせ数を記録した
後、ステップＳＰ１３０に移る。ここでシステム制御回
路３は、変数Ｐにより指定される座標値が最後の座標値
か否か判断し、ここで否定結果が得られると、ステップ
ＳＰ１３１に移り、変数Ｐをインクリメントしてステッ
プＳＰ１２７に戻る。

【０１３９】これに対してこの処理手順を繰り返してス
テップＳＰ１３０において肯定結果が得られると、シス
テム制御回路３は、ステップＳＰ１３０からステップＳ
Ｐ１３２に移り、ここで変数Ｏにより指定される座標値
が最後の座標値か否か判断し、ここで否定結果が得られ
ると、ステップＳＰ１３３に移り、変数Ｏをインクリメ
ントすると共に、変数Ｐを初期値１に設定してステップ
ＳＰ１２７に戻る。

【０１４０】またこの処理を繰り返してステップＳＰ１
３２において肯定結果が得られると、システム制御回路
３は、ステップＳＰ１３２からステップＳＰ１３４に移
り、ここで変数Ｎにより指定される座標値が最後の座標
値か否か判断し、ここで否定結果が得られると、ステッ
プＳＰ１３５に移り、変数Ｎをインクリメントすると共
に、変数Ｐ、Ｏを初期値１に設定してステップＳＰ１２
７に戻る。またステップＳＰ１３４において肯定結果が
得られると、システム制御回路３は、ステップＳＰ１３
４からステップＳＰ１３６に移り、ここで変数Ｍにより
指定される座標値が最後の座標値か否か判断し、ここで
否定結果が得られると、ステップＳＰ１３７に移り、変
数Ｍをインクリメントすると共に、変数Ｐ、Ｏ、Ｎを初
期値１に設定してステップＳＰ１２７に戻る。

【０１４１】さらに同様にして、ステップＳＰ１３６に
おいて肯定結果が得られると、システム制御回路３は、
ステップＳＰ１３６からステップＳＰ１３８に移り、こ
こで変数Ｌにより指定される座標値が最後の座標値か否
か判断し、ここで否定結果が得られると、ステップＳＰ
１３７に移り、変数Ｌをインクリメントすると共に、変
数Ｐ、Ｏ、Ｎ、Ｍを初期値１に設定してステップＳＰ１
２７に戻る。またステップＳＰ１３８において肯定結果
が得られると、システム制御回路３は、ステップＳＰ１
３８からステップＳＰ１４０に移り（図４１）、ここで
変数Ｑにより指定される座標値が最後の座標値か否か判
断し、ここで否定結果が得られると、ステップＳＰ１４
２に移り、変数Ｑをインクリメントすると共に、変数
Ｐ、Ｏ、Ｍ、Ｎ、Ｌを初期値１に設定してステップＳＰ
１２７に戻る。

【０１４２】これによりシステム制御回路３は、相対位
置関係を満足する組み合わせ数を、これら座標値の組み
合わせ毎に検出するようになされ、このとき部分的な組
み合わせにより相対位置関係を満足しない組み合わせを
除外することにより、事前に候補を絞ってこの処理を実
行するようになされ、その分処理に要する時間を短縮す
るようになされている。すなわち８系統の座標値につい
て、それぞれａ個の座標値が検出されている場合、これ
ら座標値の組み合わせは、値ａの８乗個になる。

【０１４３】これに対して事前の処理における組み合わ
せは、ａの３乗個になり、この処理によりａ個以下の、
例えば１個の組み合わせに候補が絞れた場合、残りの組
み合わせにおいてはａの５乗個でなることにより、結
局、ａの５乗がａの３乗より極めて大きいとして、処理
に要する組み合わせを、約ａの３乗個分低減することが
できる。すなわちこの場合ａを値１０とおくと、処理に
要する時間を、ほぼ１／１０００に低減できることが判
る。これにより指紋照合装置１では、短時間で指紋登録
の処理を実行できるようになされている。

【０１４４】このようにして各組み合わせについて、相
対位置関係を満足する組み合わせ数が検出されると、シ
ステム制御回路３は、ステップＳＰ１４２において、最
も値の大きな組み合わせ数の値を検出した後、この組み
合わせ数の値を照合率に設定し、続くステップＳＰ１４
３よりメインルーチンに戻る。かくしてこの処理におい
て、８本の線状画像を切り出した際の相対位置関係に対
して、この８本の線状画像の何れについても、この相対
位置関係を満足する座標値が座標群メモリ４９に記録さ
れているとき、システム制御回路３は、簡略化して表し
て８／８の照合率を検出する。

【０１４５】これにより、システム制御回路３は、同一
人より複数回撮像した指紋の画像間で、１の画像を線状
に切り出して他の画像上でラスタ走査させた状態で、重
なり合った部分の類似の程度を総合的に判断して、照合
率を検出する。

【０１４６】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１４４（図３８）に移り、ここでステップＳＰ１１２
において設定した第３の枠について、照合率を検出した
か否か判断し、否定結果が得られると、ステップＳＰ１
４５に移り、処理対象を次の枠に切り換えた後、ステッ
プＳＰ１１２に戻り、同様の処理を繰り返す。

【０１４７】このようにしてシステム制御回路３は、第
１〜第３の枠について順次照合率を検出し、第３の枠に
ついて照合率の検出を完了すると、ステップＳＰ１４４
において肯定結果が得られることにより、ステップＳＰ
１４６に移る。ここでシステム制御回路３は、ステップ
ＳＰ１１１において生成した回転画像について、照合率
を検出したか否か判断し、否定結果が得られると、ステ
ップＳＰ１４７に移り、処理対象を回転画像に切り換え
た後、ステップＳＰ１１２に戻り、同様の処理を繰り返
す。

【０１４８】この回転画像に対する処理において、シス
テム制御回路３は、回転画像メモリ６Ｂに格納した回転
画像に対して、指の先端から付け根に向かって第１〜第
３の枠を設定し、第１の枠より順次、各枠の上下の辺に
平行に線状の画像を切り出し、この切り出した画像の指
紋データをそれぞれ照合部４０Ａ〜４０Ｈにセットす
る。これによりシステム制御回路３は、図４２に示すよ
うに、図１６及び図１８について上述した指紋データベ
ース５の垂直方向のデータに対応するように、元の正立
画像に対して垂直方向に線状画像を切り出し、この線状
画像の指紋データを照合部４０Ａ〜４０Ｈにセットす
る。

【０１４９】またシステム制御回路３は、対応する指紋
データＤ１をラスタ走査の順序で同時並列的に照合部４
０Ａ〜４０Ｈに出力する。これにより図４３に示すよう
に、システム制御回路３は、回転画像より水平方向に切
り出した線状画像を、同様の回転画像画像上でラスタ走
査させ、第１〜第３の枠について、照合率を検出する。

【０１５０】かくするにつきシステム制御回路３は、指
紋データ入力部４より入力した指紋画像に対して、水平
方向及び垂直方向に線状の画像を切り出し、この水平方
向及び垂直方向について、他の指紋データによる画像と
類似の程度を検出するようになされ、これにより比較的
処理の簡易な一次元的な画像データの処理を組み合わせ
て、二次元的に類似の程度を判定するようになされてい
る。

【０１５１】このようにして回転画像についても照合率
を検出すると、システム制御回路３は、ステップＳＰ１
４６において肯定結果が得られることにより、ステップ
ＳＰ１４８に移り、ここで正立画像及び回転画像の各３
つの枠について検出した照合率をｎ画像の相関値に設定
した後、ステップＳＰ１４９よりメインルーチンに戻
る。

【０１５２】これによりシステム制御回路３は、同一人
について撮像した複数枚の指紋画像間で、全ての組み合
わせについて、相関値をそれぞれ算出した後、最も相関
値の高い指紋データを選択し、指紋照合に都合の良い指
紋画像を選択的に登録して、図１５及び図１６について
上述した指紋データベース５を構築する。これにより指
紋照合装置１においては、指紋照合の精度を向上できる
ようになされている。

【０１５３】（１−５−５）指紋照合処理 このようにして指紋データベース５に指紋データＤ１を
登録した状態で、ユーザーがキー入力部２を操作して指
紋照合の要求を入力すると、システム制御回路３は、図
４４及び図４５に示す処理手順を実行して指紋照合す
る。

【０１５４】すなわちシステム制御回路３は、ステップ
ＳＰ１５０からステップＳＰ１５１に移り、表示部８
（図１）を介してメッセージを表示し、指載置位置への
指の載置をユーザーに促す。続いてシステム制御回路３
は、ステップＳＰ１５２に移り、指載置位置に指が載置
されたか否か判断し、ここで否定結果が得られると、ス
テップＳＰ１５２を繰り返す。

【０１５５】このステップＳＰ１５２において、システ
ム制御回路３は、データバスＢＵＳ（図２）を介してシ
リアルパラレル変換回路２１の出力データを入力し、こ
こで所定のセグメントについて、この出力データの論理
レベルをカウントすることにより、この出力データを介
して指が載置されたか否かを検出する。なおこのカウン
ト処理は、指載置位置のほぼ中央部分に対応する所定の
複数セグメントについて、論理Ｌレベルのビット数をカ
ウントし、カウント値が所定値を越えたか否か判断して
実行される。これによりシステム制御回路３は、撮像結
果をトリガにして指紋照合の処理を開始するようになさ
れ、指紋照合装置１の操作を簡略化して使い勝手を向上
するようになされている。

【０１５６】このステップＳＰ１５２において、肯定結
果が得られると、システム制御回路３は、ステップＳＰ
１５３に移り、脈波検出部２２より生体反応が検出され
るか否か判断する。ここで否定結果が得られると、シス
テム制御回路３は、ステップＳＰ１５４に移ってこの処
理手順を終了するのに対し、ステップＳＰ１５３におい
て肯定結果が得られると、ステップＳＰ１５５に移る。

【０１５７】このステップＳＰ１５５において、システ
ム制御回路３は、指紋データ入力部４より出力される検
査対象の指紋データＤ２を検査指紋メモリ６に入力す
る。これによりシステム制御回路３は、指の生体反応が
検出されたときだけ指紋照合して、セキュリティを向上
するようになされている。

【０１５８】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１５６に移り、比較判定処理を実行する。ここでこの
実施の形態において、システム制御回路３は、キー入力
部２を介して入力されるユーザーＩＤを基準にして、対
応するユーザーＩＤについて登録された指紋データＤ１
と、指紋データ入力部４より入力された指紋データＤ２
との間で指紋の一致不一致を判定する。さらにこのとき
指紋データベース５において、同一のユーザーＩＤに複
数の指紋データＤ１が登録されている場合は、優先順位
の最も高い指紋データＤ１との間で、一致不一致を判定
する。

【０１５９】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１５７に移り、ここで一致の判定結果が得られたか否
か判断し、肯定結果が得られると、ステップＳＰ１５８
に移り、一致の判定結果を出力した後、ステップＳＰ１
５９に移る。ここでシステム制御回路３は、照合率を指
紋データベース５に記録する。

【０１６０】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１６０に移り（図４２）、この指紋データベース５に
記録された照合率の変化を確認する。ここで照合率が徐
々に低下して一定値以下になっている場合、照合率の変
化が許容範囲を越えたと判断し、システム制御回路３は
ステップＳＰ１６１に移り、ここでユーザーに指紋デー
タの更新登録を促した後、ステップＳＰ１６２に移って
この処理手順を終了する。

【０１６１】すなわちこの実施の形態においては、検査
対象の指紋データＤ２と指紋データベース５に登録した
指紋データＤ１との間で類似の程度を測定し、この類似
の程度を照合率により表す。またこの照合率が一定の基
準値を越えるか否かの判断を基準にして指紋データＤ２
による指紋が指紋データＤ１による指紋と一致するか否
か判断する。

【０１６２】ところが子供等にあっては、成長するに従
って指が大きくなる場合もあり、こ場合この指の大きさ
の変化に伴い、図４６に示すように、照合率が徐々に低
下することになる。これによりこの実施の形態において
は、照合率が徐々に低下して一定値ＴＨ以下になると、
ユーザーにより改めて指紋データＤ１を登録するように
設定され、これにより照合率を回復して確実に指紋照合
できるようになされている。

【０１６３】なおこのような照合率の変化が観察されな
い場合、システム制御回路３においては、ステップＳＰ
１６０において肯定結果が得られることにより、ステッ
プＳＰ１６０から直接ステップＳＰ１６２に移り、この
処理手順を終了する。

【０１６４】これに対してステップＳＰ１５７において
否定結果が得られた場合（図４４）、システム制御回路
３は、ステップＳＰ１６５に移る（図４２）。ここでシ
ステム制御回路３は、同一人に他の指紋データＤ１が登
録されているか否か判断する。

【０１６５】ここで図１５について上述したように、指
紋データベース５に人指し指、中指、小指の指紋データ
Ｄ１が登録されている場合、システム制御回路３は、ス
テップＳＰ１６５からステップＳＰ１６６に移り、指紋
データベース５に登録された優先順位に従って照合相手
の指紋データＤ１を切り換えた後、ステップＳＰ１５５
に戻る。これによりシステム制御回路３は、指紋データ
入力部４を介して入力された指紋データＤ２について、
始めに指紋データベース５に登録された人指し指の指紋
データＤ１１との間で指紋照合した後、続いて中指の指
紋データＤ１２、小指の指紋データＤ１３との間で順次
指紋照合の処理を実行するようになされ、例えば人指し
指を怪我して指載置位置に載置できないユーザーが中指
を載置したような場合でも、確実に本人と判定できるよ
うになされている。さらにこのとき優先順位に従って順
次指紋データＤ１を切り換えることにより、その分照合
に要する時間を短縮するようになされている。

【０１６６】このように指紋データＤ１を切り換えても
一致の判定結果を得ることが困難な場合、システム制御
回路３は、ステップＳＰ１６５において否定結果が得ら
れることにより、ステップＳＰ１６７に移る。ここでシ
ステム制御回路３は、照合率が一定値以下か否か判断
し、肯定結果が得られると、ステップＳＰ１６８に移
り、不一致の判定結果を出力してステップＳＰ１６２に
移る。これによりシステム制御回路３は、確実に本人と
異なると判断できる場合に、不一致の判定結果を出力す
るようになされている。

【０１６７】ところで図４６について上述したように子
供等にあっては、成長に伴い照合率が低下する場合があ
り、以前の照合時点より長期間指紋照合していないよう
な場合は、上述のステップＳＰ１６０の処理によって
は、照合率を回復することが困難で、結局一致の判定結
果を得ることが困難になる。また指を怪我して指紋に傷
が発生しているような場合にも、一致の判定結果を得る
ことが困難になる。

【０１６８】この場合、照合率においては、他人の指紋
と照合する場合のような、極端な照合率の低下は観察さ
れず、ステップＳＰ１６７においては、否定結果が得ら
れることになる。またこのような場合は、繰り返し指紋
データＤ１と照合してほぼ同一程度の照合率が得られる
特徴がある。

【０１６９】これによりこの実施の形態において、シス
テム制御回路３は、ステップＳＰ１６７において否定結
果が得られると、ステップＳＰ１６９に移り、一連の指
紋照合が同一ユーザーＩＤに対する繰り返しか否か判断
し、ここで否定結果が得られると、ステップＳＰ１５１
に戻る。これによりシステム制御回路３は、確実に一
致、不一致と判定することが困難な場合、改めて指紋デ
ータＤ２を取り込んで指紋照合の処理を実行する。これ
によりユーザにおいては、必要に応じて例えば人指し指
に代えて中指を載置して再び指紋照合することができる
ようになされている。

【０１７０】この再度の指紋照合の処理においても、再
びステップＳＰ１６７において否定結果が得られると、
システム制御回路３は、ステップＳＰ１６９において肯
定結果が得られることにより、ステップＳＰ１７０に移
り、ここで一致判定の判定基準を低減した後、ステップ
ＳＰ１５５に戻る。すなわちこのような処理を繰り返し
て完全に一致、不一致を判定困難な場合で、照合率が一
定の範囲に保持されている場合、一致と判断して正しい
判定結果を得ることができ、これによりシステム制御回
路３は、登録されたユーザーについては、確実に一致の
判定結果を出力できるようになされている。

【０１７１】図４７は、指紋データ入力処理を示すフロ
ーチャートである。システム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１７１からステップＳＰ１７２に移り、ここで有効領
域検出処理を実行する。ここでこの有効領域検出処理
は、図２８について上述した有効領域検出処理と同一の
処理手順により実行され、これによりシステム制御回路
３は、セグメントを単位にして、指紋照合に利用可能な
領域を有効領域に設定し、以後、この有効領域を基準に
して種々の処理を実行することにより、これら種々の処
理を簡略化できるようになされている。

【０１７２】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１７３に移り、ここで指位置判定処理を実行する。こ
こでこの指位置判定処理は、図３０について上述した指
位置判定処理と同一の処理手順により実行され、システ
ム制御回路３は、ユーザーが正しく指を載置した場合だ
け指紋照合して、指紋照合の精度を向上するようになさ
れている。

【０１７３】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１７４に移り、ここでズーム処理を実行する。図４８
に示すように、このズーム処理において、システム制御
回路３は、ステップＳＰ１７５からステップＳＰ１７６
に移り、指紋データベース５より、対応する指紋データ
Ｄ１の倍率をロードし、続くステップＳＰ１７７におい
て、このロードした倍率に応じて間引き回路２０の間引
き率を設定し、ステップＳＰ１７８に移ってメインルー
チンに戻る。これによりシステム制御回路３は、指紋デ
ータベース５に登録された指紋データＤ１の倍率によ
り、検査対象の指紋データＤ２を取り込み、登録時の条
件と同一の条件により指紋データＤ２を入力するように
なされ、その分指紋照合の精度を向上するようになされ
ている。

【０１７４】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１７９（図４７）に移り、ここでしきい値補正処理を
実行した後、ステップＳＰ１８０に移り、黒つぶれ処理
を実行し、続くステップＳＰ１８１で角度検出処理を実
行する。さらにシステム制御回路３は、続くステップＳ
Ｐ１８２において、正立画像メモリ６Ａに指紋データＤ
２を入力した後、ステップＳＰ１８３に移る。ここでこ
のしきい値補正処理、黒つぶれ処理、角度検出処理は、
それぞれ図３２、図３３、図４１について上述した対応
する処理と同一の処理手順により実行される。これによ
りシステム制御回路３は、検査対象の指紋データＤ２に
ついても、確実に指紋照合できるように、比較回路１４
の基準電圧を補正し、また指の汚れ等による画質劣化を
有効に回避し、さらには指の傾きを一定範囲に収めて指
紋データＤ２を取り込むようになされている。

【０１７５】このステップＳＰ１８３において、システ
ム制御回路３は、指紋データ入力部４の比較回路１４に
ついて、基準電圧ＲＥＦ２をセット済か否か判断し、こ
こで否定結果が得られると、ステップＳＰ１８４に移
り、基準電圧を切り換えた後、ステップＳＰ１８２に戻
る。これによりシステム制御回路３は、ステップＳＰ１
８２−ＳＰ１８３−ＳＰ１８４−ＳＰ１８２の処理手順
を繰り返して、しきい値補正処理により基準電圧を補正
した状態で、このしきい値補正処理の設定基準でなる基
準電圧を順次更新し、合計で３枚の指紋画像を検査指紋
メモリ６に格納した後、ステップＳＰ１８５に移ってこ
の処理手順を終了する。

【０１７６】図４９及び図５０は、比較判定処理の処理
手順を示すフローチャートである。システム制御回路３
は、この処理手順において、ステップＳＰ１９０からス
テップＳＰ１９１に移り、ここで正立画像メモリ６Ａに
格納した指紋データＤ２をセグメント単位で画像回転回
路３１に転送し、またこの画像回転回路３１より出力さ
れる指紋データＤ２を回転画像メモリ６Ｂに格納する。
これによりシステム制御回路３は、このステップＳＰ１
９１において、処理対象の画像を９０度回転する（図１
０及び図１１）。

【０１７７】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１９２に移り、指紋データベース５に登録された対応
する指紋データＤ１の傾きと、検査対象の指紋データＤ
２を入力する際の角度検出処理（図４７、ステップＳＰ
１８１）において検出した傾きから、指紋データＤ１に
よる画像に対する指紋データＤ２による画像の傾きを検
出する。

【０１７８】続いてシステム制御回路３は、続くステッ
プＳＰ１９３において、指紋データベース５より対応す
る指紋データの、水平方向のデータより、第１の枠によ
る指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈをロードしてそれぞれ照合
部４０Ａ〜４０Ｈに出力し、各照合部４０Ａ〜４０Ｈの
ラッチ回路４１にセットする（図１７）。

【０１７９】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１９４に移り、指紋データベース５より、順次ラスタ
走査の順序で連続するように、順次対応する指紋データ
Ｄ２を照合部４０Ａ〜４０Ｈに転送する。これによりシ
ステム制御回路３は、図２０について上述したと同様
に、各照合部４０Ａ〜４０Ｈにおいて、指紋データＤ２
による画像上で指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈによる線状画
像をラスタ走査の順序で走査させ、この線状の画像が重
なり合う指紋データＤ２による画像との間で、一致する
ビット数を各照合部４０Ａ〜４０Ｈのカウンタ４５によ
り検出する（図１９）。さらにシステム制御回路３は、
このカウント値がレジスタ４６にセットしたしきい値よ
り立ち上がる座標値、すなわち重なり合う２つの画像が
極めて類似していると判断される位置を、指紋データＤ
２の座標値により座標群メモリ４９に順次取り込んで保
持する。

【０１８０】このようにして検査指紋メモリ６より指紋
データＤ２を出力する際に、システム制御回路３は、ス
テップＳＰ１９１で検出した角度θの部だけ指紋データ
Ｄ２の連続する方向が傾くように、メモリ制御回路３０
の動作を制御する。すなわちシステム制御回路３は、図
５１に示すように、８ピクセル分のデータを１バイトの
指紋データＤ２として検査指紋メモリ６に格納している
ことにより、この８ピクセルを単位にして、メモリ制御
回路３０のアドレスを制御し、近似的に、水平方向より
角度Δθだけ傾いた方向にラスタ走査順に指紋データＤ
２が連続するように、メモリ制御回路３０を介してアド
レス制御する。

【０１８１】これにより図５２に示すように、システム
制御回路３は、線状画像に対して指紋データＤ２による
画像が角度θだけ傾いた関係に保持して、この線状画像
を指紋データＤ２による画像上でラスタ走査させ、指紋
登録時及び指紋照合時、ユーザーが一定範囲内で指を傾
けて載置した場合でも、確実に指紋照合できるようにな
されている。

【０１８２】さらにシステム制御回路３は、このように
して検査指紋メモリ６より指紋データＤ２を出力する際
に、無効領域、黒つぶれと判定した指紋データＤ２の対
応するビットについては、一定の論理レベルにより比較
結果を出力するように、比較回路４４の動作を切り換
え、またレジスタ４６にセットするしきい値をその分切
り換え、続く比較回路４７における判定基準を変更す
る。これによりシステム制御回路３は、このような無効
領域、黒つぶれの領域については、これらの部分をマス
クして処理するようになされている。

【０１８３】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１９５に移り、ここで照合率検出処理を実行する。こ
こでこの照合率検出処理は、図３９、図４０及び図４１
について上述した照合率検出処理と同一の処理により実
行される。

【０１８４】これによりシステム制御回路３は、指紋デ
ータＤ１よる線状の画像を指紋データＤ２による画像上
でラスタ走査させた状態で、重なり合った部分の類似の
程度を総合的に判断して、照合率を検出する。このとき
システム制御回路３は、順次線状の画像を走査して得ら
れる座標値から、部分的な組み合わせを形成し、偶然に
も高い類似の程度が検出された座標値の組み合わせを事
前に候補より除外し、残る座標値との間で相対位置関係
を満足する組み合わせ数を検出する。これによりシステ
ム制御回路３は、処理に要する時間を短縮するようにな
され、短い時間で指紋照合するようになされている。

【０１８５】続いてシステム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１９６に移り、ここで角度θは最後か否か判断する。
ここでシステム制御回路３は、上述の傾き補正の角度Δ
θを中心にして、図５３に示すように、指紋データＤ２
の連続する方向の傾きθを可変して、複数回、照合率を
検出するようになされており、これら各照合率を基準に
して総合的に指紋の一致を判断する。従ってこの場合シ
ステム制御回路３は、ステップＳＰ１９６において否定
結果が得られることにより、ステップＳＰ１９７に移
り、角度θを更新した後、ステップＳＰ１９３に戻る。

【０１８６】これによりシステム制御回路３は、角度を
順次切り換えて、この切り換えた角度により画像データ
が連続するように指紋データＤ２に供給して、順次照合
率を検出する。これによりシステム制御回路３は、完全
に角度補正によって補正困難な傾き、さらには指紋の一
部が変形しているような場合でも、確実に指紋照合でき
るようになされている。なおこの実施の形態では、上述
の角度Δθを中心にした、５段階の角度により、それぞ
れ照合率を検出するようになされている。

【０１８７】このようにして各角度について、照合率を
検出すると、ステップＳＰ１９６において肯定結果が得
られることにより、システム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ１９８に移る。ここでシステム制御回路３は、枠の切
り換えが完了しているか否か判断する。すなわち図１７
及び図１８に示すように、この実施の形態においては、
連続するようにセットした３つの枠から、それぞれ水平
方向及び垂直方向の指紋データＤ１が指紋データベース
５に登録される。

【０１８８】この場合システム制御回路３は、水平方向
のデータの、第１の枠の線状画像について処理を完了し
たことにより、ステップＳＰ１９８において否定結果が
得られ、ステップＳＰ１９９に移り、ここで枠を枠１か
ら枠２に切り換えた後、ステップＳＰ１９３に移る。こ
れによりシステム制御回路３は、この枠２について、同
様に照合率を検出した後、さらに枠３について、同様に
照合率を検出する。

【０１８９】このようにして枠３について照合率を検出
すると、ステップＳＰ１９８において肯定結果が得られ
ることにより、システム制御回路３は、ステップＳＰ２
００に移る（図５０）。ここでシステム制御回路３は、
回転画像メモリ６Ｂに格納した回転画像と、対応する指
紋データベース５の垂直方向のデータについて、同様の
処理を実行したか否か判断し、この場合否定結果が得ら
れることにより、ステップＳＰ２０１に移る。ここでシ
ステム制御回路３は、それまでの処理対象でなる正立画
像メモリ６Ａに保持された指紋データＤ２及び指紋デー
タベース５の水平方向のデータに代えて、回転画像メモ
り６Ｂに格納した指紋データＤ２及び指紋データベース
５に格納した垂直方向のデータに処理対象を切り換えた
後、ステップＳＰ１９２に戻る。

【０１９０】これによりシステム制御回路３は、９０度
回転した画像についても、同様に、角度補正した状態で
順次角度を切り換えて、また枠を順次切り換えて、それ
ぞれ照合率を検出する。これにより指紋照合装置１で
は、さらに一段と確実に指紋照合できるようになされて
いる。かくするにつきシステム制御回路３は、指紋デー
タ入力部４より入力した指紋画像について、指紋データ
ベースに格納した水平方向及び垂直方向の線状画像によ
り類似の程度を検出することになり、この場合も比較的
処理の簡易な一次元的な画像データの処理を組み合わせ
て、二次元的に類似の程度を判定するようになされてい
る。

【０１９１】このようにして回転画像について照合率を
検出すると、ステップＳＰ２００において肯定結果が得
られることにより、システム制御回路３は、ステップＳ
Ｐ２０２に移る。ここでシステム制御回路３は、基準電
圧を切り換えて検査指紋メモリ６に取り込んだ全ての画
像について、照合率の検出処理が完了したか否か判断
し、ここで否定結果が得られると、ステップＳＰ２０３
に移り、処理対象の画像を切り換えた後、ステップＳＰ
１９２に戻る。

【０１９２】これによりシステム制御回路３は、基準電
圧を切り換えて取り込んだ３枚の指紋画像について、そ
れぞれ枠、傾きを切り換えて、正立画像及び回転画像の
照合率を検出する。

【０１９３】このようにして照合率を検出すると、シス
テム制御回路３は、ステップＳＰ２０２において肯定結
果が得られることにより、ステップＳＰ２０４に移り、
ここで正立画像の各枠において、所定値以上の照合率が
得られたか否か判断する。ここで肯定結果が得られる
と、システム制御回路３は、ステップＳＰ２０５に移
り、ここで同様にして回転画像の各枠において、所定値
以上の照合率が得られたか否か判断する。

【０１９４】ここで肯定結果が得られると、システム制
御回路３は、ステップＳＰ２０６に移り、正立画像及び
回転画像において、所定値以上の照合率が検出された座
標値を座標群メモリ４９よりロードする。さらにこの座
標値が所定の許容範囲以下か否か判断する。すなわち図
５４及び図５５に示すように、指紋データＤ１及びＤ２
による指紋が一致する場合、正立画像及び回転画像にお
いて、例えば線状の画像Ｄ１Ａを走査して、このような
所定値以上の照合率が検出される座標値Ｘ１、Ｙ１及び
Ｘ２、Ｙ２は、正立画像と回転画像について枠を設定し
た当初の相対位置関係になる。因みに、枠１を指紋デー
タＤ１による画像に対して、正立画像と回転画像とで同
一位置に設定した場合、指紋データＤ１と同一の指紋画
像でなる指紋データＤ２による画像上においても、この
関係は保持され、これらＸ座標値及びＹ座標値は、Ｘ１
＝Ｙ２、Ｙ１＝Ｘ２の関係になる。

【０１９５】この関係が乱れている場合、たまたま水平
方向又は垂直方向について線状画像を走査した場合に高
い照合率が検出される、類似した指紋のパターンを局所
的に有している別人と判断することができる。これによ
りこの実施の形態において、システム制御回路３は、こ
の正立画像及び回転画像による座標値を基準にして、さ
らに一段と識別力を向上するようになされている。

【０１９６】ステップＳＰ２０６において、肯定結果が
得られると、システム制御回路３は、ステップＳＰ２０
７に移る。ここでシステム制御回路３は、正立画像にお
いて、隣接する枠において検出された座標値が、一定の
許容範囲か否か判断することにより、これら枠により検
出された座標値間が、枠設定時の相対位置関係を満足す
るか否か判断する。

【０１９７】すなわち図５６に示すように、指紋データ
Ｄ１及びＤ２による指紋が一致する場合、このように各
枠について線状の画像Ｄ１Ａを走査して一定の照合率が
得られる指紋データＤ１による座標値Ｘ１、Ｙ１及びＸ
２、Ｙ２は、各枠を設定した当初の関係になる。この関
係が乱れている場合、たまたま水平方向に線状画像を走
査した場合に高い照合率が検出された、類似した指紋の
パターンを局所的に有している別人と判断することがで
きる。これによりこの実施の形態において、システム制
御回路３は、この隣接する枠間の座標値を基準にして、
さらに一段と識別力を向上するようになされている。

【０１９８】このようにして正立画像について、隣接す
る枠間で肯定結果が得られると、システム制御回路３
は、回転画像についても、隣接する枠について、同様の
判断処理を実行し、これによりさらに一段と識別力を向
上する。

【０１９９】このようなステップＳＰ２０４からステッ
プＳＰ２０７の各ステップの処理において、システム制
御回路３は、角度及び基準電圧を切り換えた各指紋画像
についてそれぞれ肯定結果が得られるか否か判断し、何
れかの画像で肯定結果が得られると次のステップに移
る。これによりシステム制御回路３は、角度及び基準電
圧を切り換えた指紋画像については、いわゆるオアの判
定により、指紋データＤ１による画像と一致するか否か
判断する。これによりシステム制御回路３は、本人と他
人との識別力の低下を有効に回避して、本人による場合
は、確実に一致結果を出力できるようになされている。

【０２００】このようにしてステップＳＰ２０７におい
て、肯定結果が得られると、システム制御回路３は、ス
テップＳＰ２０７からステップＳＰ２０８に移り、この
場合に限り指紋が一致したと判定した後、ステップＳＰ
２０９からメインルーチンに戻る。

【０２０１】これによりシステム制御回路３は、確実に
一致と判定できるときだけ、指紋が一致したと判定し、
これにより指紋照合の精度を向上する。また必要に応じ
て図４５について上述した処理を繰り返し、一致と判定
すべきユーザーについては、一致の判定を出力し、また
不一致の判定をすべきユーザーについては、確実に不一
致の判定を出力するようになされている。

【０２０２】なお図４５について上述した判定基準の更
新処理は、上述のステップＳＰ２０４〜ステップＳＰ２
０７の判定基準を更新することになる。また同様に図４
４のステップＳＰ１５９における照合率の記録、図４５
のステップＳＰ１６０における照合率の変化判定は、こ
のように複数の枠、傾きにより検出された照合率を記録
し、また記録された照合率を判定することになる。さら
にステップＳＰ１６７における照合率の判定は、上述の
ステップＳＰ２０４〜ステップＳＰ２０７の判定を繰り
返すことになる。

【０２０３】（２）実施の形態の動作 以上の構成において、指紋照合装置１は、電源が立ち上
げられると（図２、図３〜図６、図２３）、システム制
御回路３の制御により、工場出荷時にセットされた光量
補正メモリ１６の基準データが基準電圧生成回路１５に
セットされ、これによりセグメントを単位にして光学系
の光量ムラを補正するように比較回路１４の基準電圧が
設定される。これにより光学系の光量ムラによる指紋照
合精度の劣化が有効に回避され、簡易な構成の光学系に
より、高い精度で指紋照合することができる。

【０２０４】この状態で光源１２より射出された照明光
が二等辺三角形プリズム１１の底面で反射されてＣＣＤ
カメラ１３により撮像され、この撮像結果が比較回路１
４により２値化される。またこの比較回路１４より出力
される２値化信号Ｓ１が、ラッチ回路１８によりラッチ
されて１ビットの画像データに変換された後、間引き回
路２０により間引きされ、シリアルパラレル変換回路２
１により８ピクセルを単位にした８ビットの画像データ
に変換される。

【０２０５】このようにしてシリアルパラレル変換回路
２１より出力される画像データは、データバスＢＵＳを
介してシステム制御回路３に入力され、ここでセグメン
トを単位にして、論理レベルが立ち下がっているビット
数がカウントされ（図２４）、光学系の異常が監視され
る。これにより指載置位置でなる二等辺三角形プリズム
１１の底面の汚れ、光源１２の劣化等が検出され、必要
に応じてメンテナンス処理を実行して、指紋照合精度の
劣化が有効に回避される。

【０２０６】この状態でユーザーがキー入力部２（図
１）を操作すると、指紋照合装置１においては、対応す
る指紋登録処理、指紋照合処理を実行する（図２３）。

【０２０７】このうち指紋登録処理において、指紋照合
装置１は、表示部８を介してユーザーに人指し指の載置
を促し（図２５）、シリアルパラレル変換回路２１より
出力される画像データの変化により、指紋登録の処理を
開始し、これにより簡易な操作で指紋登録できるように
なされている。

【０２０８】続いて指の側方に配置された圧力センサ２
３（図２）により、指の生体反応が検出され、生体反応
が検出されない場合は、指紋登録の処理が中止される。
これにより指紋登録の面より、セキュリティの向上が図
られる。

【０２０９】これに対して生体反応が検出されると、指
紋データの入力条件が整えられた後、複数の指紋画像が
取り込まれ、そのうち指紋照合に最適な画像が指紋デー
タベース５に登録される。

【０２１０】この登録の際に、指紋照合装置１は、人指
し指の登録が完了すると、続いて中指の指紋データＤ１
を登録し、さらに続いて小指の指紋データを登録し、ま
た人指し指、中指、小指の順に優先順位を付して登録す
る（図１５）。これにより指紋照合装置１では、指紋照
合の処理において、人指し指、中指、小指の何れかの指
により指紋照合できるようになされ、その分使い勝手を
向上できるようになされている。またこのとき優先順位
に従って指紋照合の処理を実行して、照合に要する時間
を短縮できるようになされている。

【０２１１】また撮像した指紋の画像において、指の先
端から付け根に向かって３つの枠が設定され、各枠にお
いて、水平方向及び垂直方向に延長する線状画像が切り
出され、この切り出された線状画像により指紋データＤ
１Ａ〜Ｄ１Ｈが、水平方向及び垂直方向について、各線
状画像の座標値と共に指紋データベース５に登録される
（図１６）。

【０２１２】指紋照合装置１は、このような指紋登録
時、また指紋照合時における撮像結果の実際の処理にお
いて（図２６）、シリアルパラレル変換回路２１の出力
データをシステム制御回路３によりカウントすることに
より、背景を撮像してなる領域がセグメントを単位にし
て除去され、これにより実際に指紋が撮像されてなる有
効領域が検出される（図２６）。これによりこの有効領
域を基準にして続く一連の処理が実行され、処理に要す
る時間がその分短縮される。

【０２１３】続いてこの有効領域のセグメント数により
指の載置位置が正しいか否か判断され（図３０）、指が
正しく載置されていないことによる照合精度の劣化が有
効に回避される。また続くズーム処理において、有効領
域のセグメント数を基準にして間引き回路２０（図２）
における間引き率が可変され、これにより子供の指等に
あっても、指紋照合に適切な倍率により撮像して、指紋
照合の精度が向上される。

【０２１４】さらに続くしきい値補正処理において（図
３２）、有効領域の各セグメント毎に、論理Ｈのビット
数が検出されることにより、該当するセグメントについ
て、二等辺三角形プリズム１１の底面に指が密着してい
る面積が検出され、各セグメントでカウント値が３０〜
７０〔％〕の範囲に収まるように、しきい値補正メモリ
２４（図２）の内容が補正される。このしきい値補正メ
モリ２４の内容は、光量補正メモリ１６の基準データを
補正するように設定され、これによりセグメントを単位
にして、押圧力により変化する指紋照合精度の劣化、二
等辺三角形プリズム１１の汚れ等による指紋照合精度の
劣化が有効に回避される。

【０２１５】また続いて、黒つぶれ処理において（図３
３）、有効領域の各セグメント毎に、論理Ｌのビット数
が検出されることにより、指紋照合に不適切な黒つぶれ
のセグメントが検出され、このセグメントが照合対象よ
り除外される。また指が異常に湿っている場合等が注意
される。これにより指紋照合に適した条件により撮像結
果を処理して、指紋照合精度が向上される。

【０２１６】また続く角度検出処理において（図３４、
図３５、図３６）、有効領域を基準にして指の傾きが検
出され、この傾きが異常な場合はユーザーに注意が促さ
れる。これにより指を傾けて載置したことによる指紋照
合精度の劣化が有効に回避される。

【０２１７】このようにして指紋データＤ１の入力条件
が整えられると（図２７）、指紋照合装置１では、指紋
登録時、シリアルパラレル変換回路２１より出力される
指紋データＤ１がＮ枚分検査指紋メモリ６（図９）の正
立画像メモリ６Ａに取り込まれた後、続いて比較回路１
４の基準電圧ＲＥＦを正側に所定電圧だけオフセットし
て（図８）、Ｎ枚分の指紋データＤ１が同様に正立画像
メモリ６Ａに取り込まれ、またこれとは逆に基準電圧Ｒ
ＥＦを負側に所定電圧だけオフセットして、Ｎ枚分の指
紋データＤ１が正立画像メモリ６Ａに取り込まれる。

【０２１８】この基準電圧ＲＥＦをオフセットさせて切
り換えることにより、指紋照合装置１においては、指紋
画像がほぼ等幅化される。これにより撮像結果を２値化
して処理する簡易な処理によっても、押圧力の変化、指
紋の歪み、指を撮像する光学系の汚れ等による２値化信
号Ｓ１の変化が吸収されて、指紋照合精度の低下が有効
に回避される。

【０２１９】指紋照合装置１では、これらの３Ｎ枚の指
紋画像の中から、指紋照合に最も適した指紋画像が選択
され、その選択された指紋画像が指紋データベース５に
登録される。これにより指紋照合装置１では、指紋照合
精度が向上される。

【０２２０】この指紋照合に最も適した指紋画像の選択
は（図３７）、この３Ｎ枚の画像の１つを指紋データベ
ース５に登録した指紋データと仮定して、他の画像との
間で指紋照合の処理を繰り返して照合率を検出する。さ
らにこの登録したと仮定した画像を順次切り換えて同様
の処理を繰り返し、照合率でなる相関値の値が最も大き
な指紋画像を選択して実行される。これにより指紋照合
装置１では、実際の指紋照合に対応した判定基準によ
り、指紋データベース５に登録する指紋データＤ１を選
択するようになされ、その分確実に指紋照合できるよう
になされている。

【０２２１】具体的に、指紋照合装置１では、この指紋
データベース５に登録したと仮定した指紋データ（図３
８において、ｎ画像が対応する）と、これと照合率を検
出する指紋データ（図３８においてｍ画像が対応する）
とを、それぞれ正立画像メモリ６Ａより画像回転回路３
１に出力し、ここでセグメント内の配列を変更して、セ
グメントを９０度回転してなる指紋データが生成され
る。さらにこの生成した指紋データを回転画像メモリ６
Ｂに格納し、これにより正立画像と、この正立画像を９
０度回転してなる回転画像とが生成される。

【０２２２】さらにこの正立画像において、ｎ画像よ
り、水平方向に６４ピクセルの画像データにより構成さ
れる線状の画像が、順次垂直方向に８本切り出され、各
線状の画像データが、それぞれ照合部４０Ａ〜４０Ｈの
ラッチ回路４１にセットされる（図１９）。またｍ画像
の指紋データが、ラスタ走査の順序で連続するように、
照合部４０Ａ〜４０Ｈに同時並列的に供給され、比較回
路４４において、これら２つの画像データ間で各ビット
の一致、不一致が判定される。

【０２２３】さらにこの一致したビット数がカウンタ４
５によりカウントされ、比較回路４７により一定の基準
値を越えるか否か判断される。さらにこの一定値を越え
る場合は、ｍ画像の指紋データを照合部４０Ａ〜４０Ｂ
に出力するメモリ制御回路３０のアドレスデータＡＤを
基準にして、対応するｍ画像の座標値が座標群メモリ４
９に記録される。

【０２２４】これによりこの８本の線状画像をそれぞれ
ｍ画像上でラスタ走査し（図１８）、重なり合う画像間
で、順次類似の程度が検出され、一定値以上類似してい
る位置の座標値が座標群メモリ４９に格納されることに
なる。このとき指紋照合装置１では、この８本の線状画
像の走査を８系統の照合部４０Ａ〜４０Ｈにより同時並
列的に実行することにより、その分短時間で指紋照合に
適した画像を選択できるようになされている。

【０２２５】さらにこのようにして線状の画像を切り出
して照合部４０Ａ〜４０Ｈにセットする際に、黒つぶれ
のセグメントについては、この線状の画像を切り出さな
いように、所定の判断手順を実行して指紋データＤ１が
セットされ、これにより指紋照合精度の低下が有効に回
避される。また事前に検出した有効領域基準にして、こ
の線状画像を切り出す枠が設定され、これにより短時間
で必要な画像を切り出すことができるようになされてい
る。さらにこの線状に切り出す指紋データについては、
論理レベルの切り換わりがカウントされ、カウント値が
所定値以下の部分が対象より除外されることにより、指
紋照合に有意な情報が充分に含まれる部分が切り出さ
れ、これによっても指紋照合の精度を向上できるように
なされている。

【０２２６】これに対してラスタ走査順に供給される指
紋データにおいては、黒つぶれセグメント、空白領域に
ついては、これらをマスクするように比較回路４４、４
７の動作が切り換えられ、これによりこれらの領域、セ
グメントによる照合率の低下が有効に回避される。

【０２２７】このようにして正立画像について、座標群
メモリ４９に座標データを保持すると、続いて回転画像
メモリ６Ｂに格納された指紋データにより同様の処理が
実行され（図４３）、回転画像についても座標データが
記録される（図２２）。

【０２２８】このようにして記録された座標データは、
システム制御回路３による照合率検出処理により、照合
部４０Ａ〜４０Ｈによる座標値の組み合わせ毎に、線状
画像の相対的な位置関係を満足する組み合わせの数が検
出され（図３９〜図４１）、この検出された組み合せ数
により照合率が検出される。

【０２２９】このときシステム制御回路３において、始
めに照合部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃにより得られた座標
値の組み合わせ毎に、対応する線状画像の相対的な位置
関係を満足する組み合わせの数が検出され、この組み合
わせ数を基準にして偶然にも高い類似の程度が検出され
た座標値が検査対象より除外され、残る組み合わせによ
り照合率が検出される。これにより事前の、部分的な組
み合わせより処理対象を低減し、その分短時間で照合率
を検出し、登録に適した画像を短い時間で選択すること
ができるようになされている。

【０２３０】このようにしてｎ画像を指紋データベース
に登録したと仮定して、ｍ画像について照合率が検出さ
れると、このｍ画像を切り換えて同様に照合率が検出さ
れ、３Ｎ枚の画像について、処理が完了すると、ｎ画像
が切り換えられて、同様の処理が繰り返され、各組み合
わせ毎に、それぞれ照合率が検出される。

【０２３１】このようにして検出された照合率は、この
指紋登録時においては、相関値として処理され、最も大
きな相関値の得られた、指紋データベースに登録したと
仮定した際の指紋データについて、第１〜第３の枠が設
定されて水平方向及び垂直方向について各８本の線状画
像が切り出され、これら線状画像の指紋データＤ１が、
座標値、傾きのデータと共に指紋データベース５に登録
され、これにより指紋照合の精度が向上される。また線
状に切り出して登録することにより、指紋データベース
５を小容量の記憶手段により構成して、その分全体構成
が簡略化される。

【０２３２】これに対して指紋照合処理において、指紋
照合装置１は、表示部８を介してユーザーに指の載置を
促し（図４４）、シリアルパラレル変換回路２１より出
力される画像データの変化により、指紋照合の処理を開
始し、これにより簡易な操作で指紋照合できるようにな
されている。

【０２３３】続いて指の側方に配置された圧力センサ２
３（図２）により、指の生体反応が検出され、生体反応
が検出されない場合は、指紋照合の処理が中止される。
これにより指紋照合の面より、セキュリティの向上が図
られる。

【０２３４】これに対して生体反応が検出されると、指
紋データの入力条件が整えられた後、指紋データが取り
込まれ、対応するユーザーについて、指紋データベース
５に登録された指紋データとの間で、この取り込んだ指
紋データが指紋照合される。

【０２３５】すなわちこの指紋照合時における指紋デー
タの入力条件においても（図４７）、シリアルパラレル
変換回路２１の出力データより、有効領域が検出される
（図２８）。これによりこの有効領域を基準にして続く
一連の処理が実行され、照合に要する時間がその分短縮
される。またこの有効領域のセグメント数により指の載
置位置が正しいか否か判断され（図４４）、指が正しく
載置されていないことによる、照合精度の劣化が有効に
回避される。

【０２３６】これに対して続くズーム処理において（図
４８）、指紋データベース５に登録された倍率に対応す
るように、指紋データ入力部４における間引き回路２０
の間引き率が設定され、これにより指紋登録時と同一の
倍率により指紋データを入力できるように設定され、指
紋照合の精度が向上される。

【０２３７】またしきい値補正処理において（図３
２）、有効領域の各セグメント毎に、しきい値補正メモ
リ２４（図２）の内容が補正され、これによりセグメン
トを単位にして、押圧力により変化する指紋照合精度の
劣化、二等辺三角形プリズム１１の汚れ等による指紋照
合精度の劣化が有効に回避される。さらに黒つぶれ処理
において（図３３）、指紋照合に不適切な黒つぶれのセ
グメントが検出され、このセグメントが照合対象より除
外され、また指が異常に湿っている場合等が注意され、
これにより指紋照合に適した条件により撮像結果を処理
して、指紋照合精度が向上される。

【０２３８】さらに続く角度検出処理において（図３
４、図３５、図３６）、有効領域を基準にして指の傾き
が検出され、この傾きが異常な場合はユーザーに注意が
促され、さらにこの検出結果と指紋データベース５に登
録された指紋登録時の傾きにより、指紋照合時、傾き補
正の処理（図４９、ステップＳＰ１９２）が実行され、
これにより指を傾けて載置したことによる指紋照合精度
の劣化が有効に回避される。

【０２３９】このようにして指紋データＤ１の入力条件
が整えられると、指紋照合装置１では、シリアルパラレ
ル変換回路２１より出力される指紋データＤ２が検査指
紋メモリ６（図９）の正立画像メモリ６Ａに取り込ま
れ、続いて比較回路１４の基準電圧ＲＥＦを正側に所定
電圧だけオフセットして（図８）、指紋データＤ２が同
様に正立画像メモリ６Ａに取り込まれ、またこれとは逆
に基準電圧ＲＥＦを負側に所定電圧だけオフセットし
て、指紋データＤ２が正立画像メモリ６Ａに取り込まれ
る。

【０２４０】この基準電圧ＲＥＦをオフセットさせて切
り換えることにより、指紋照合装置１においては、検査
対象の指紋画像についても、ほぼ等幅化され、これによ
り押圧力の変化、指紋の歪みによる指紋照合精度の低下
が有効に回避される。

【０２４１】このようにして検査指紋メモリ６に取り込
まれた指紋データＤ２は（図４９）、正立画像メモリ６
Ａより画像回転回路３１に出力されてセグメント内の配
列が変更された後、回転画像メモリ６Ｂに格納され、こ
れによりこの正立画像を９０度回転してなる回転画像が
回転画像メモリ６Ｂに保持される。

【０２４２】続いて指紋照合装置１では、この指紋デー
タＤ２に対応して、水平方向の第１の枠について登録さ
れた指紋データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｈが、それぞれ照合部４０
Ａ〜４０Ｈのラッチ回路４１にセットされる（図１
６）。さらに検査指紋メモリ６に格納された指紋データ
Ｄ２が、水平方向に所定角度だけ傾いて連続するように
（図５２）、照合部４０Ａ〜４０Ｈに同時並列的に供給
される。これにより指紋データベース５に保持された指
紋画像と、指紋データＤ２による画像との間で傾きが補
正され、指紋照合精度が向上される。

【０２４３】指紋照合装置１では、比較回路４４におい
て、これら２つの画像データ間で各ビットの一致、不一
致が判定される。さらにこの一致したビット数がカウン
タ４５によりカウントされ、比較回路４７により一定の
基準値を越えるか否か判断される。さらにこの一定値を
越える場合は、検査指紋メモリ６に対するメモリ制御回
路３０のアドレスデータＡＤを基準にして、対応する指
紋データＤ２の座標データが座標群メモリ４９に記録さ
れる。

【０２４４】これによりこの８本の線状画像をそれぞれ
指紋データＤ２による画像上でラスタ走査し、重なり合
う画像間で、順次類似の程度が検出され、一定値以上類
似している箇所の座標データが座標群メモリ４９に格納
されることになる。このとき指紋照合装置１では、これ
ら線状画像の走査を８系統の照合部４０Ａ〜４０Ｈによ
り同時並列的に実行することにより、その分短時間で指
紋照合できるようになされている。

【０２４５】さらにこのようにして照合部４０Ａ〜４０
Ｈに指紋データＤ２を順次出力するする際に、黒つぶれ
セグメント、空白領域については、指紋登録時と同様
に、これらをマスクするように比較回路４４、４７等の
動作が切り換えられ、これにより指紋照合の精度が向上
される。

【０２４６】このようにして記録された座標データは、
指紋登録時と同様の処理により、照合部４０Ａ〜４０Ｈ
による座標値の組み合わせ毎に、線状画像の相対的な位
置関係を満足する組み合わせの数が検出され（図３９〜
図４１）、この検出された数により照合率が検出され
る。このときシステム制御回路３において、照合部４０
Ａ〜４０Ｃに対応した部分的な組み合わせより、相対的
な位置関係を満足しない組み合わせを処理対象より除外
し、これにより偶然にも高い類似の程度が検出された座
標値が検査対象より除外され、残る組み合わせにより照
合率が検出される。これにより短時間で照合率を検出す
ることができ、その分照合に要する時間を短縮できるよ
うになされている。

【０２４７】このようにして傾き補正した指紋データＤ
２について、照合率が検出されると、続いてこの傾きの
角度θが更新されて（図５３）、同様の処理が実行さ
れ、さらに枠を切り換えて同様の処理が実行される（図
４９）。さらに正立画像についてこの一連の処理が終了
すると、回転画像について、角度θ、枠を順次更新して
同様の処理が実行される（図５０）。さらに正立画像及
び回転画像に対する処理が完了すると、しきい値を切り
換えて検査指紋メモリ６に取り込んだ残りの指紋データ
Ｄ２についても、同様の処理が繰り返される（図５
０）。

【０２４８】このようにして正立画像、回転画像の各角
度、しきい値に対応して複数の照合率が検出されると、
正立画像において、切り換えた枠の全てで照合率が一定
値以上か否か検出され、続いて同様に、回転画像につい
て、切り換えた枠の全てで照合率が一定値以上か否か検
出される。さらにこの正立画像及び回転画像において、
対応する枠について検出された座標値が相対位置関係を
満足するか検出され、さらに同様の処理が切り換えた枠
間で実行される。これらの条件を全て満足する場合、こ
の指紋データＤ２による指紋は、指紋データＤ１による
指紋と一致すると判定される。これに対して何れか１つ
の条件でも満足しない場合は、一致との判定結果が留保
される。

【０２４９】これにより正立画像及び回転画像により識
別して、識別力を向上するようになされている。またこ
のとき枠による座標値の相対位置関係を判断基準に加味
することにより、さらに隣接枠についても条件を加える
ことにより、識別力を一段と向上するようになされてい
る。

【０２５０】この判断において、角度及び基準電圧を切
り換えて得られる照合率については、正立画像及び回転
画像、各枠において、論理和による判定により一致する
か否か判定され、これにより指紋データベース５に登録
された本人については、識別力を向上して、確実に一致
結果を出力できるようになされている。

【０２５１】かくしてこのようにして一致の判定が留保
された場合（図４５）、同一ユーザーについて他の登録
した指紋データが存在する場合、優先順位に従って、対
象となる指紋データＤ１が切り換えられて（ステップＳ
Ｐ１６５）、同様の処理が繰り返され、これにより指紋
照合の精度が向上される。

【０２５２】さらにこのような処理を繰り返しても、一
定値以下の、低い照合率しか得られない場合、不一致と
判定し、これにより指紋照合の精度が向上される。これ
に対して一定範囲で照合率が一定している場合は、判定
基準が低減されて、同様の処理が繰り返され、これによ
り指が異常に乾燥している場合等にあっても、確実に本
人と識別される。

【０２５３】これに対して一致と判定された場合、一致
の判定結果が出力された後、このときの照合率が指紋デ
ータベース５に記録される（図１５、図４４）。さらに
続いて指紋データベース５に記録された、過去の照合率
の変化が確認され、これにより照合率が低下している場
合は、登録した指紋データの更新が促される（図４
６）。これにより指の大きさ等が変化した場合でも、照
合率の回復が図られ、確実に指紋照合することができ
る。

【０２５４】（３）実施の形態の効果 以上の構成によれば、指紋の画像より水平方向及び垂直
方向に線状の画像を切り出し、この切り出した線状画像
を指紋データベース５に登録すると共に、この登録した
線状画像を基準にして指紋照合することにより、指紋デ
ータベースの構成を簡略化でき、その分全体構成を簡略
化することができる。またこれとは逆に、指紋データベ
ースに大人数のユーザーを登録することもできる。

【０２５５】また登録される指紋データにおいては、線
状の画像でなることにより、その分ユーザーのプライバ
シーを保護することもできる。

【０２５６】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、正立画像及び回転画
像に対応する水平方向及び垂直方向に線状に画像を切り
出すと共に、枠、しきい値を切り換えて検出した照合率
により、総合的に一致判定する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、必要に応じて、水平方向又は垂
直方向に線状に画像を切り出して検出した照合率だけで
一致不一致を判定しても良く、枠、しきい値の切り換
え、さらには他の種々の判定手法と組み合わせてもよ
い。

【０２５７】さらに上述の実施の形態においては、水平
方向及び垂直方向について検出した照合率と、水平方向
及び垂直方向に設定した枠より検出される座標値によ
り、指紋が一致するか否か判定する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、必要に応じて、水平方向及
び垂直方向について検出した照合率だけで、指紋が一致
するか否か判定してもよい。

【０２５８】また上述の実施の形態においては、画像回
転回路３１によりセグメント単位で指紋データの配列を
変更して回転画像を形成し、これにより元の画像に対し
て垂直方向に指紋照合する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、システム制御回路３等による演算処
理により回転画像を形成してもよい。

【０２５９】また上述の実施の形態においては、垂直方
向と水平方向とについて、線状に画像を切り出す場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば斜め方
向に線状画像を切り出す場合等に広く適用することがで
きる。

【０２６０】また上述の実施の形態においては、線状画
像を登録してデータベース化する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、例えばユーザーの携帯する
ＩＣカード等に記録して、このＩＣカードを使用する際
の本人の確認に役立ててもよい。このようにすればカー
ド決済等における安全性を向上することができる。

【０２６１】さらに上述の実施の形態においては、本発
明を指紋照合装置に適用する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、例えば印影の照合装置、さらには
データベース化された画像間等で、全体又は部分的に類
似、非類似を判定する画像照合装置等に広く適用するこ
とができる。

【０２６２】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、１の画像
より切り出した線状の画像を基準にして他の画像を照合
することにより、小容量の記憶手段によっても、この線
状画像の画像データを記憶して、画像を照合することが
できる。従ってその分簡易な構成で画像照合することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る指紋照合装置の全体
構成を示すブロック図である。

【図２】図１の指紋照合装置の指紋データ入力部を示す
ブロック図である。

【図３】図２の指紋データ入力部による指紋の画像を示
す略線図である。

【図４】図２の指紋データ入力部における光量ムラの補
正の説明に供する信号波形図である。

【図５】指紋の画像とセグメントの関係を示す平面図で
ある。

【図６】実際の光量ムラの補正の説明に供する信号波形
図である。

【図７】基準電圧でなるしきい値の補正の説明に供する
信号波形図である。

【図８】基準電圧でなるしきい値の切り換えの説明に供
する信号波形図である。

【図９】検査指紋メモリ及び指紋データベースを周辺回
路と共に示すブロック図である。

【図１０】図２の指紋データ入力部による指紋の画像を
示す略線図である。

【図１１】図１０の指紋の画像を回転した画像を示す略
線図である。

【図１２】図９の画像回転回路を示すブロック図であ
る。

【図１３】図１２の画像回転回路による画像回転の説明
に供する略線図である。

【図１４】図１３に対応する回転後の画像を示す略線図
である。

【図１５】指紋データベースの内容を示す図表である。

【図１６】図１５の指紋データベースにおける指紋デー
タを詳細に示す図表である。

【図１７】図１６の指紋データの水平方向のデータの説
明に供する略線図である。

【図１８】図１６の指紋データの垂直方向のデータの説
明に供する略線図である。

【図１９】照合率検出部を示すブロック図である。

【図２０】線状画像の走査の説明に供する略線図であ
る。

【図２１】線状画像に対する指紋データの供給を示す略
線図である。

【図２２】座標群メモリの内容を示す略線図である。

【図２３】システム制御回路３の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図２４】図２３の光学系動作確認処理を示すフローチ
ャートである。

【図２５】図２３の指紋登録処理を示すフローチャート
である。

【図２６】図２５の実登録処理を示すフローチャートで
ある。

【図２７】図２６の続きを示すフローチャートである。

【図２８】図２６の有効領域検出処理を示すフローチャ
ートである。

【図２９】図２８の有効領域検出処理の説明に供する略
線図である。

【図３０】図２６の指位置判定処理を示すフローチャー
トである。

【図３１】図２６のズーム処理を示すフローチャートで
ある。

【図３２】図２６のしきい値補正処理を示すフローチャ
ートである。

【図３３】図２６の黒つぶれ処理を示すフローチャート
である。

【図３４】図２６の角度検出処理を示すフローチャート
である。

【図３５】図３４の角度検出処理の説明に供する略線図
である。

【図３６】図３４の続く処理の説明に供する略線図であ
る。

【図３７】図２７の登録データ選択処理を示すフローチ
ャートである。

【図３８】図３７の相関値検出処理を示すフローチャー
トである。

【図３９】図３８の照合率検出処理を示すフローチャー
トである。

【図４０】図３９の続きを示すフローチャートである。

【図４１】図４０の続きを示すフローチャートである。

【図４２】回転画像からの線状画像の切り出しの説明に
供する略線図である。

【図４３】回転画像における線状画像に対する指紋デー
タの供給を示す略線図である。

【図４４】図２３の指紋登録処理を示すフローチャート
である。

【図４５】図４４の続きを示すフローチャートである。

【図４６】照合率の低下の説明に供する特性曲線図であ
る。

【図４７】図４４の指紋データ入力処理を示すフローチ
ャートである。

【図４８】図４７のズーム処理を示すフローチャートで
ある。

【図４９】図４４の比較判定処理を示すフローチャート
である。

【図５０】図４９の続きを示すフローチャートである。

【図５１】傾き補正における画像データの処理の説明に
供する略線図である。

【図５２】図５１の傾き補正の説明に供する略線図であ
る。

【図５３】角度の切り換えの説明に供する略線図であ
る。

【図５４】正立画像における座標値の説明に供する略線
図である。

【図５５】図５４の正立画像との関係で、回転画像にお
ける座標値の説明に供する略線図である。

【図５６】各枠より検出される座標値の関係を示す略線
図である。

【符号の説明】

１……指紋照合装置、３……システム制御回路、４……
指紋データ入力部、５……指紋データベース、６……検
査指紋メモリ、６Ａ……正立画像メモリ、６Ｂ……回転
画像メモリ、７……照合率検出部、１１……二等辺三角
形プリズム、１４……比較回路、１６……光量補正メモ
リ、２０……間引き回路、２２……脈波検出部、２３…
…圧力センサ、２４……しきい値補正メモリ、３０……
メモリ制御回路、３１……画像回転回路、４０Ａ〜４０
Ｈ……照合部、４９……座標群メモリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の画像に対して、第２の画像の一致
   又は不一致を判定する画像照合装置において、 前記第１の画像より切り出された線状の画像の画像デー
   タを所定の記憶手段に記憶し、 前記記憶手段に記憶した画像データと、前記第２の画像
   の画像データとの比較処理により、前記一致又は不一致
   を判定することを特徴とする画像照合装置。
2. 【請求項２】前記記憶手段は、 前記第１の画像について、前記線状の画像を複数保持
   し、 前記比較処理は、 前記複数の線状の画像を、前記第２の画像上で順次変位
   させて重なり合う画素間で比較結果を得ることにより、
   前記線状の画像と前記第２の画像との間で相関の高い座
   標値を検出し、 前記各線状の画像間における、前記相関の高い座標値間
   の相対位置関係を基準にして、前記第１及び第２の画像
   間の一致の程度を検出して実行されることを特徴とする
   請求項１に記載の画像照合装置。
3. 【請求項３】前記記憶手段は、不揮発性のメモリでなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像照合装置。