JPS6255776A - Individual discriminating system by fingerprint - Google Patents
Individual discriminating system by fingerprintInfo
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- JPS6255776A JPS6255776A JP60193734A JP19373485A JPS6255776A JP S6255776 A JPS6255776 A JP S6255776A JP 60193734 A JP60193734 A JP 60193734A JP 19373485 A JP19373485 A JP 19373485A JP S6255776 A JPS6255776 A JP S6255776A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fingerprint
- data
- feature pattern
- storage medium
- characteristic pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は複数の利用者を対象とするシステムの保全方式
に係り、特に指紋を用いて利用者の個人識別する際シス
テムの負荷を軽減するとともに第３者による悪用を防止
するのに好適な方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a system maintenance method for a plurality of users, and particularly to a method for reducing the load on the system when identifying users using fingerprints. The present invention relates to a method suitable for preventing abuse by a third party.
従来、原子力発電所、計算機室等重要施設に対する不法
侵入を防ぐ、あるいは複数の利用者を対象とするシステ
ムのファイルなどの不正利用を防ぐ目的で、個人を識別
する手段として指紋を用いることが試みられてきた（特
開昭５８−１７ｆｉ７８１号公報参照）をあげておく。In the past, attempts have been made to use fingerprints as a means of identifying individuals in order to prevent illegal entry into important facilities such as nuclear power plants and computer rooms, or to prevent unauthorized use of files in systems that are intended for multiple users. The following is a list of the methods that have been used (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-17fi781).
これはシステムの中央ファイルに各利用者の指紋をディ
ジタル化してその識別番号とともに登録しておき、利用
者が該システムを利用しようとするとき、利用者が入力
した識別番号に従ってファイルから登録指紋を読み出し
、これと別途利用者が新たに入力した指紋とを比較照合
し、一致するか否かを判定しその結果に従ってシステム
の利用許可を決定するものである。This system digitizes each user's fingerprint and registers it together with its identification number in a central file of the system, and when the user attempts to use the system, the registered fingerprint is retrieved from the file according to the identification number entered by the user. This is read out and compared with a fingerprint newly input by the user to determine whether or not they match, and permission to use the system is determined based on the results.
しかるにこのような中央ファイルに全利用者の登録指紋
を一括蓄積する方式では、利用者数が増えるに従いファ
イル容量が増大するためシステム規模が大きくなる。ま
たファイルの管理が繁雑になる、さらに利用者の識別の
ための指紋入力用端末と中央ファイルとの間で指紋デー
タを伝送するための高速伝送手段が必要であり、端末を
遠隔地点に設置したり、複数箇所に設置する場合に伝送
コストが大きくなる、また複数端末を同時稼動する場合
にはファイルアクセスの競合が生ずるといった欠点があ
った。However, in such a system in which registered fingerprints of all users are collectively stored in a central file, the system scale increases because the file capacity increases as the number of users increases. In addition, file management becomes complicated, and a high-speed transmission means is required to transmit fingerprint data between the fingerprint input terminal for user identification and the central file, and the terminal is installed at a remote location. The disadvantages are that transmission costs increase when the system is installed in multiple locations, and file access conflicts occur when multiple terminals are operated simultaneously.
本発明の目的は、上記のごとき登録指紋を中央ファイル
に一括管理することに起因する従来方式の欠点を解決し
、システムの負荷を軽減すると同時に高精度な指紋照合
による高信頼な個人識別手段を提供するとともに、悪意
の第３者による不正使用を防止する手段を提供すること
にある。The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the conventional method caused by centrally managing registered fingerprints in a central file, reduce the load on the system, and at the same time provide a highly reliable means of personal identification through highly accurate fingerprint matching. The objective is to provide a means to prevent unauthorized use by a malicious third party.
上記目的を達成するため本発明は以下の手段をとった点
に特徴を持つ。In order to achieve the above object, the present invention is characterized by taking the following measures.
第１に利用者の登録指紋を個人別記憶媒体、例えば磁気
カード、光カードメモリ等に格納することにより指紋登
録用の中央ファイルを廃止する。First, the central file for fingerprint registration is eliminated by storing the user's registered fingerprints in a personalized storage medium, such as a magnetic card or optical card memory.
第２に個人別記憶媒体に記憶するデータを指紋のディジ
タル化された画像そのものの代りに、画像から抽出した
特徴パターン及び補助データとからなるデータとするこ
とにより、記憶すべきデータ量を削減する。Second, the amount of data to be stored is reduced by storing data in the individual storage medium that consists of characteristic patterns and auxiliary data extracted from the image instead of the digitized image of the fingerprint itself. .
第３に特徴パターンの補助データを個人の識別子ととも
に中央ファイルに記憶することにより。Thirdly, by storing the auxiliary data of the characteristic pattern together with the individual's identifier in a central file.
指紋登録用に比べ中央ファイルの容量を大幅に削減する
とともに、個人識別のための指紋照合処理を高精度かつ
容易にし、さらに悪意の第３者による個人別記憶媒体の
内容の改ざんによる不正使用を防止する。In addition to significantly reducing the capacity of the central file compared to fingerprint registration, it also makes the fingerprint matching process for personal identification highly accurate and easy, and furthermore prevents unauthorized use by malicious third parties from tampering with the contents of individual storage media. To prevent.
第４に上記個人別記憶媒体の内容を暗号化することによ
り該記憶媒体の盗用による悪用を防止する。Fourthly, by encrypting the contents of the individual storage medium, it is possible to prevent the storage medium from being misused by theft.
以上の各手段により前述の従来方式の問題点を解決する
ことができる。The above-mentioned means can solve the problems of the conventional method described above.
以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明による指紋照合装置の全体構成図である
。対象とするシステム８を利用しようとする被験者の指
１の指紋は入力袋Ｂ！２により入力されディジタル化さ
れて処理装置７に取り込まれる。個人別記憶媒体３にあ
らかじめ記憶されている被験者の指紋特徴パターンと中
央ファイル用記憶媒体９にあらかじめ記憶されている被
験者の特徴パターンの補助データは読み出し装置４によ
り読み出されて処理装置７に入力される。また被験粁の
暗証がキーボード５により処理装置７に入力される。記
憶媒体３中のデータは暗証をキー（Ｋｅｙ）とする所定
の暗号方式に従って暗号化されているものとする。暗号
方式としては換字表による方法、Ｄ Ｅ Ｓ （Ｄａｔ
ａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ５ｔａｎｄａｒｄ）等任意
の方法でよい。処理装置７は読み出し装ｒＲ４により取
り込んだデータについて上記暗証をキーとして与えられ
た暗号方式に従って解読処理を施す。その結果として後
述する形式の指紋特徴パターンと記憶媒体９から読み出
した補助データが利用可能となる。これらのデータに従
い登録された指紋の特徴パターンが表示装置６の所定位
置に表示される。一方、入力装置ｉ！２から入力された
指紋画像も表示装置６に重ねて、例えば、上記特徴パタ
ーンと別の色で表示される。被験者は特徴パターンと位
置がほぼ合致するよう表示を見て指１を移動する。これ
は後述する照合処理の精度、速度を高めるための補助と
して行うものである。処理装置７は特徴パターンと入力
された指紋画像の一致を判定し結果をシステム８へ送る
。システム８はそれに従い所定の動作、例えば入室のた
めの門の開閉、システムへのアクセスの許可などを行う
。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fingerprint verification device according to the present invention. The fingerprint of finger 1 of the subject who is trying to use the target system 8 is input bag B! 2 is inputted, digitized, and taken into the processing device 7. The test subject's fingerprint characteristic pattern stored in advance in the individual storage medium 3 and the auxiliary data of the test subject's characteristic pattern stored in advance in the central file storage medium 9 are read out by the reading device 4 and input into the processing device 7. be done. Further, the password for the test subject is input into the processing device 7 using the keyboard 5. It is assumed that the data in the storage medium 3 is encrypted according to a predetermined encryption method using a password as a key. Encryption methods include a method using a substitution table, D E S (Dat
Any method such as Encryption 5 standard) may be used. The processing device 7 decrypts the data taken in by the reading device rR4 according to the given encryption method using the password as a key. As a result, a fingerprint characteristic pattern in a format to be described later and auxiliary data read from the storage medium 9 become available. The fingerprint characteristic pattern registered according to these data is displayed at a predetermined position on the display device 6. On the other hand, the input device i! The fingerprint image input from 2 is also superimposed on the display device 6 and displayed, for example, in a different color from the characteristic pattern. The subject moves finger 1 while looking at the display so that the position almost matches the feature pattern. This is done as an aid to increase the accuracy and speed of the verification process, which will be described later. The processing device 7 determines whether the characteristic pattern matches the input fingerprint image and sends the result to the system 8. The system 8 accordingly performs predetermined operations, such as opening and closing a gate for entry and permitting access to the system.
次に処理装置７による指紋画像と特徴パターンの照合判
定処理について述べる。この方法は発明者による先願（
特開昭５８−１７６７８１号）の方法に順するものであ
る。第２図は指紋画像の例を示す図である。入力装置２
から入力された画像２０は所定の閾値で２値化される。Next, a comparison and determination process between a fingerprint image and a characteristic pattern by the processing device 7 will be described. This method is based on the inventor's earlier application (
This method is based on the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 176781/1983. FIG. 2 is a diagram showing an example of a fingerprint image. Input device 2
The image 20 inputted from is binarized using a predetermined threshold value.
画像中では隆線２１が識別できる。隆線の分岐、あるい
は合流する箇所は指紋の特徴パターンである。いま画像
中にｎ筒所の特徴パターン２２−１〜２２−ｎがあると
する。また画像の各画素は１画像の１点２４を原点とし
たｘ−ｙ座標系２５に従い（ｘ、ｙ）座標で位置を表わ
すものとする。第３図は記憶媒体３から読み出し解読し
たデータを示す図である。３１゜３２は特徴パターンに
対応する画像チップ（大きさは例えば２０×２０画素程
度）で、３１は指紋の山に対応するもの、：３２は指紋
の谷に対応するものである。３１−ｉと３２−ｉ（ｉ＝
１．・・・。Ridges 21 are discernible in the image. The branching or merging points of the ridges are the characteristic pattern of the fingerprint. Assume that there are n characteristic patterns 22-1 to 22-n in the image. It is also assumed that each pixel of an image represents a position with (x, y) coordinates according to an x-y coordinate system 25 with one point 24 of one image as the origin. FIG. 3 is a diagram showing data read and decoded from the storage medium 3. Reference numerals 31 and 32 are image chips (size: about 20×20 pixels, for example) corresponding to the characteristic pattern; 31 corresponds to the ridges of the fingerprint; and 32 corresponds to the valleys of the fingerprint. 31-i and 32-i (i=
1. ....
ｎ）は同一の第ｉ特徴パターンに対応し、その座標３．
３−ｉ （ｘｉ、ｙｉ）は、補助データとして記憶され
たものである。これらの特徴パターン、補助データは登
録時に指紋画像から抽出され、特徴パターンは２値化細
線化されたのち記憶媒体３に記録される。また、補助デ
ータは記憶媒体９に個人の識別子とともに記憶される。n) corresponds to the same i-th feature pattern, and its coordinates 3.
3-i (xi, yi) is stored as auxiliary data. These characteristic patterns and auxiliary data are extracted from the fingerprint image at the time of registration, and the characteristic patterns are recorded in the storage medium 3 after being binarized and thinned. Further, the auxiliary data is stored in the storage medium 9 together with the personal identifier.
処理装置７では各特徴パターンについて座標３３に従い
、表示装置６にパターンを表示する。これが被験者によ
る指紋入力のガイドとなる。The processing device 7 displays the pattern on the display device 6 according to the coordinates 33 for each characteristic pattern. This serves as a guide for the subject to input their fingerprint.
照合処理は次のように行う、まず、被験者は入力装置１
０から本人のコード化された識別子を入力する。処理装
置７は中央ファイル用記憶媒体９から識別子に対応する
補助データとして各特徴点の座標３３を読み出す。その
のち各特徴パターンについて入力画像２０とチップ３１
．３２とを照合する。まず白画像チップ３１に対して、
入力画像２０中の座標３３を中心とした一定範囲の探索
領域中に該チップと合致するパターンを捜す。チップ３
１の山に対応する各画素について、対応する画像２０の
画素が山であるか否かを判定する。The matching process is performed as follows. First, the subject uses input device 1.
Enter the person's coded identifier starting from 0. The processing device 7 reads the coordinates 33 of each feature point from the central file storage medium 9 as auxiliary data corresponding to the identifier. After that, input image 20 and chip 31 for each feature pattern.
．． 32. First, for the white image chip 31,
A pattern that matches the chip is searched for in a search area of a certain range centered on the coordinate 33 in the input image 20. chip 3
For each pixel corresponding to a mountain 1, it is determined whether the corresponding pixel of the image 20 is a mountain.
合致しない画素数が所定の閾値以下になる点すなわち求
めるパターンの中心点が探索領域中に存在すれば合格と
する。次に各画像チップ３２に対しても同様に探索し合
致の判定を行う。その結果用。If the point where the number of pixels that do not match is equal to or less than a predetermined threshold value, that is, the center point of the desired pattern exists in the search area, the test is passed. Next, each image chip 32 is similarly searched and a match is determined. For the result.
谷とも合格したパターンのみを合格とする。ｎ個のすべ
てのパターンについて上記照合判定を行い、ｎ’ （
ｎ’ ＜ｎ）個以上のパターンが合格したとき、入力指
紋は登録されたものと同一であると判定する。その他の
場合は非同−とし不合格とする。Only patterns that pass both the valleys and valleys are accepted as passes. The above matching judgment is performed for all n patterns, and n' (
When n'<n) or more patterns pass, it is determined that the input fingerprint is the same as the registered one. In other cases, it will be considered inconsistent and will be rejected.
第４図は記憶媒体３中のデータ構成を示す図である。ｎ
個の特徴パターン各々についてのデータ４１−１〜４１
−ｎは、白画像チップ４３．谷画像チップ４４から成る
。データ構成４０のうち残り４５は、システムの目的に
応じて個人情報の格納あるいは処理の作業領域に充てる
ことができる。FIG. 4 is a diagram showing the data structure in the storage medium 3. n
Data 41-1 to 41 for each characteristic pattern
-n is the white image chip 43. It consists of a valley image chip 44. The remaining 45 of the data structure 40 can be used as a work area for storing or processing personal information, depending on the purpose of the system.
第５図は中央ファイル用記憶媒体９中のデータ構成を示
す図である。Ｎ人の被験者の各々についての登録データ
５０−１〜５０−Ｎは、識別子５１と特徴点の補助デー
タ５２とより成る。ｎ個の特徴点の各々についての補助
データ５２−１〜５２−ｎはＸ座標、ｙ座標より構成さ
れる。FIG. 5 is a diagram showing the data structure in the central file storage medium 9. The registered data 50-1 to 50-N for each of the N subjects consists of an identifier 51 and auxiliary data 52 of feature points. Auxiliary data 52-1 to 52-n for each of the n feature points are composed of an X coordinate and a y coordinate.
以上述べた本実施例によれば、個人別記憶媒体に画像チ
ップのみを記憶すればよく、メモリ容量を削減できる。According to this embodiment described above, only the image chip needs to be stored in the individual storage medium, and the memory capacity can be reduced.
また媒体として磁気または光学カードメモリ等を使用す
れば、小型化でき、また預金その他個人情報の管理にも
汎用に利用できる。Furthermore, if a magnetic or optical card memory is used as the medium, it can be made smaller and can be used for general purpose management of deposits and other personal information.
いま指紋画像の大きさを２００Ｘ２００とすれば。Now suppose the size of the fingerprint image is 200x200.
登録パターンとして山、各画像全体を記憶する場合のデ
ータ量は１人当り２００Ｘ２００Ｘ２＝８０にビットと
なる。一方特徴パターンの大きさを２０×２０としその
数を１０とすれば記憶データ量は２０Ｘ２０Ｘ２Ｘ１０
＝８にビットとなり、本実施例では１０分の１に削減で
きる。また中央ファイルの記憶データ量は個人識別子を
ｍビット、特徴パターンのｘ、ｙ座標をいづれも８ビツ
トで表現するものとして、１人当りｍ＋２Ｘ８Ｘ１０＝
ｍ ＋ １６０ビツトになる０ｍはシステムの対象と
する被験者の総数に従って決定すればよい。中央ファイ
ルの記憶データ量も、従来方式の１人当り８０にビット
に比べ大幅に減らすことができる。If the entire image of each mountain is stored as a registered pattern, the amount of data per person will be 200 x 200 x 2 = 80 bits. On the other hand, if the size of the feature pattern is 20 x 20 and the number is 10, the amount of stored data is 20 x 20 x 2 x 10.
= 8 bits, which can be reduced to 1/10 in this embodiment. Furthermore, the amount of data stored in the central file is m+2X8X10=m+2X8X10 per person, assuming that the personal identifier is expressed in m bits and the x and y coordinates of the feature pattern are expressed in 8 bits.
0m, which is m + 160 bits, may be determined according to the total number of subjects targeted by the system. The amount of data stored in the central file can also be significantly reduced compared to 80 bits per person in the conventional system.
また本実施例は個人用記憶媒体の改ざんによる悪用を防
止でき、システムの信頼性を高める効果がある。Furthermore, this embodiment can prevent misuse due to tampering with the personal storage medium, and has the effect of increasing the reliability of the system.
本実施例では個人識別子を入力装置１０より入力するこ
とにしたが、第４図（ｂ）に示すように、個人用記憶媒
体３に特徴点パターンとともに個人識別子に対応する補
助データ４２を記憶し、読み出し装置４で読み出す方法
に代え入力装置１０を除いてもよい。また記憶媒体３に
記憶した個人識別子と入力装置１０から読み込んだ識別
子を処理袋［７で比較照合し、さらに個人識別の確度を
高めることも可能である。また個人識別子を暗証とする
ことにより暗証人力用キーボード５を入力装置１０で代
えることも可能である。In this embodiment, the personal identifier is input from the input device 10, but as shown in FIG. 4(b), the auxiliary data 42 corresponding to the personal identifier is stored in the personal storage medium 3 together with the feature point pattern. , instead of reading using the reading device 4, the input device 10 may be omitted. It is also possible to compare and verify the personal identifier stored in the storage medium 3 and the identifier read from the input device 10 using the processing bag [7] to further increase the accuracy of personal identification. Furthermore, by using the personal identifier as a password, it is also possible to replace the password keyboard 5 with the input device 10.
【発明の効果］
本発明によれば、利用者個人の登録指紋を個人用記憶媒
体に暗号化して記憶することにより中央ファイルを削減
できるので、システムの負荷を軽減し、かつ利用者数の
増加にも容易に対応でき、高信頼な個人認識手段を実現
できる効果がある。[Effects of the Invention] According to the present invention, the number of central files can be reduced by encrypting and storing each user's registered fingerprint on a personal storage medium, thereby reducing the load on the system and increasing the number of users. This method is also effective in realizing highly reliable personal recognition means.
第１図は指紋照合装置の全体構成図、第２図は指紋画像
の一例を示す図、第３図は指紋の特徴パターンと補助デ
ータを示す図、第４図（ａ）、 （ｂ）はそれぞれ個人
用及び中央ファイル用記憶媒体中のデータ構成図、第５
図は中央ファイルの構成図である。
第 ｌ 図Figure 1 is an overall configuration diagram of the fingerprint matching device, Figure 2 is a diagram showing an example of a fingerprint image, Figure 3 is a diagram showing fingerprint characteristic patterns and auxiliary data, and Figures 4 (a) and (b) are Data structure diagram in storage media for personal and central files, respectively, No. 5
The figure shows the configuration of the central file. Figure l
Claims (1)
装置とよりなる指紋照合装置において、指紋の特徴パタ
ーンに対応するデータを記憶媒体に記憶したことを特徴
とする指紋による個人識別方式。 ２、上記特徴パターンに対応するデータは指紋の特徴パ
ターンデータと該パターンの補助データとからなること
を特徴とする第１項の指紋による個人識別方式。 ３、上記記憶媒体は上記特徴パターンデータを記憶する
個人別記憶手段と、上記処理装置側におかれて上記補助
データを記憶する中央ファイル用記憶手段とからなるこ
とを特徴とする第１項の指紋による個人識別方式。 ４、上記特徴パターンデータは暗号化されていることを
特徴とする第１項または第２項の指紋による個人識別方
式。[Scope of Claims] 1. A fingerprint verification device comprising a fingerprint input device, a password input device, an image display device, and a processing device, characterized in that data corresponding to a characteristic pattern of the fingerprint is stored in a storage medium. personal identification method. 2. The personal identification system using a fingerprint according to item 1, wherein the data corresponding to the characteristic pattern is comprised of fingerprint characteristic pattern data and auxiliary data of the pattern. 3. The storage medium according to item 1, wherein the storage medium comprises an individual storage means for storing the characteristic pattern data, and a central file storage means located on the processing device side and storing the auxiliary data. Personal identification method using fingerprints. 4. The personal identification method using fingerprints according to item 1 or 2, wherein the characteristic pattern data is encrypted.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60193734A JPS6255776A (en) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | Individual discriminating system by fingerprint |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60193734A JPS6255776A (en) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | Individual discriminating system by fingerprint |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6255776A true JPS6255776A (en) | 1987-03-11 |
Family
ID=16312919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60193734A Pending JPS6255776A (en) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | Individual discriminating system by fingerprint |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6255776A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0225925A (en) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Secom Co Ltd | Collating device for ciphered fingerprint |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5924384A (en) * | 1982-07-30 | 1984-02-08 | Nec Corp | Checking circuit of feature point |
-
1985
- 1985-09-04 JP JP60193734A patent/JPS6255776A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5924384A (en) * | 1982-07-30 | 1984-02-08 | Nec Corp | Checking circuit of feature point |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0225925A (en) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Secom Co Ltd | Collating device for ciphered fingerprint |
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