KR100467884B1 - 이미지대조디바이스 - Google Patents

Abstract

복수의 선형 이미지들이 커트(cut)되고, 커트된 선형 이미지들은 다른 이미지 위에서 연속적으로 주사되어 유사도가 높은 위치들을 검출하고, 이들 검출된 좌표값들은 부분적으로 조합되며, 이미지가 대조될 때, 검출된 위치들의 좌표값들 사이의 관계에 근거하여 선형 이미지들에 대응하는 상대적인 위치 관계를 만족시키지 않는 조합들은 처리 대상으로부터 제외된다. 따라서, 이미지 대조 디바이스는 지문대조 디바이스로 하여금 대조 결과를 단시간에 일관되게 획득할 수 있도록 한다.

Description

이미지 대조 디바이스{Image collation device}

본 발명은 지문 대조 디바이스로서 응용되는 이미지 대조 디바이스에 관한 것이다. 본 발명의 디바이스는 복수의 선형 이미지들이 선택되는 동작을 포함하며, 선택된 선형 이미지는 또 다른 이미지에서 연속적으로 주사되어 본래의 이미지와 유사한 부분을 찾으며, 선택된 선형 이미지는 검출된 부분의 위치의 좌표값의 관계에 의거하며, 이 검출된 좌표들은 이미지의 대조에 대해 부분적으로 조합되고 선형 이미지들에 대응하는 상대적인 위치 관계를 만족하지 않는 조합들은 연속 처리될 처리 대상에서 제외됨으로써 이미지 대조 디바이스는 단시간 내에 일관되게 대조 결과를 얻을 수가 있다.

지금까지 이러한 종류의 이미지 대조 디바이스를 이용하는 종래의 지문 대조 디바이스에 있어서는, 분기, 점, 커트와 같은 특징점들(이후 특징점이라고 칭함)은 이미지 픽업 디바이스에 의하여 얻은 지문 이미지로부터 추출되며, 지문 대조는 특징점들을 참조하여 수행된다.

즉, 종래의 지문 대조 디바이스에 있어서, 대조될 지문은 특징점들과 좌표값들을 참조하여 사전에 데이터베이스로 변환된다. 지문 대조될 지문 이미지는 특징점들을 추출하기 위해 이미지 처리된다. 이때 데이터베이스는 추출된 특징점들에 액세스되며, 지문은 대응하는 특징점들의 실체에 기초하여 대조된다.

종래의 지문 대조는 지문을 대조하는데 장시간이 걸린다는 단점이 있다. 지문 대조가 단기간 내에 일관되게 실행된다면, 지문 대조 디바이스는 개선된 사용 편익을 제공하며 이러한 개선은 바람직하다.

본 발명은 종래의 지문 대조 디바이스의 단점을 감안하여 발명된 것이며, 본 발명은 단기간 내에 지문과 같은 이미지를 일관되게 대조할 수 있는 이미지 대조 디바이스를 제공한다.

상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 본 발명에 있어서, 검출된 좌표의 조합들로부터 선형 이미지들의 상대적인 위치 관계에 대응하는 조합들을 검출함으로써, 이미지들 사이의 일치성이 판단되며, 여기서 조합들이 검출된 좌표들을 이용하여 형성되고, 부분 조합들이 형성되며, 각 부분 조합들에 대한 좌표값들이 판단되며, 판단 결과에 의거해서 선형 이미지들의 상대적인 위치 관계를 만족하지 않는 좌표값들의 조합들은 처리 대상으로부터 미리 제외된다.

검출된 좌표값들이 조합되고 선형 이미지들의 상대적인 위치 관계에 대응하는 조합들이 검출되면, 상대적인 위치 관계를 만족하지 않는 좌표값들의 조합들은 부분 조합들의 보조자로 처리 대상으로부터 미리 제외됨으로써, 최종 조합들의 수는 미리 제외됨에 따라 감소되며, 그에 따라 처리는 부분 조합들을 형성하기 위한 처리의 증가에도 불구하고 전반적으로 단순화된다.

이후, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

(1) 실시예의 구성

(1-1) 전체 구성

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 지문 대조 디바이스의 전체 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 이 지문 대조 디바이스(1)에 있어서, 시스템 제어 회로(3)는 키 입력부(2)를 통해 입력된 사용자 작동에 응답하여 모든 동작들을 제어함으로써, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 입력부(4)로부터 원하는 사용자의 지문 대조 데이터 D1에 미리 페치하고, 다른 사용자 데이터와 함께 페치된 지문 데이터 D1을 메모리에 저장하여 지문 데이터베이스(5)를 구성한다.

사용자는 지문 대조 디바이스(1)에 지문 대조 요청을 입력하고, 대조될 지문 데이터 D2는 지문 데이터 입력부(4)로부터 페치되며, 페치된 지문 데이터 D2는 지문 대조 메모리(6)에 일시 저장된다. 이때 지문 대조 메모리(6)에 저장된 임시의 지문 데이터 D2와 지문 데이터베이스(5)에 등록된 대응하는 지문 데이터 D1은 키 입력부(2)를 통해 입력된 사용자 작동에 응답하여 대조율 검출 디바이스(7)에 입력된다. 또한, 이들 지문 데이터 D1 및 D2 사이의 대조도(degree of collation)가 검출되고 시스템 제어 회로(3)는 이들 지문 데이터 D1 및 D2 가 일치되는지 여부를 판단한다.

지문 대조 디바이스(1)는 사용자에 의해 입력된 사용자 ID로 규정된 데이터베이스 형태의 지문 데이터 D1과 지문 입력부(4)를 통해 입력된 또 다른 지문 데이터 D2가 일치하는지를 판단함으로써, 지문 대조를 요청하는 사용자가 어드레스된 사람인지를 판단하고 그 판단 결과를 출력한다. 지문 대조 디바이스(1)는 일치도에 따라서 요구되는 바와 같은 지문 데이터베이스(5)의 갱신 처리를 수행하고 대조 결과를 기록한다. 지문 대조 디바이스(1)에 있어서, 메시지는 디스플레이부(8)를 이용하여 사용자에게 알려지며, 필요한 표시는 예를 들어 사용자가 사용자 ID를 입력하도록 사용자에게 통보된다.

(1-1) 지문 데이터 입력부

도 2는 지문 데이터 입력부를 도시하는 블록도이다. 지문 데이터 입력부(4)에서, 지문은 어떤 광학 시스템을 통해 규정된 손가락 배치 위치에 손가락을 올려 놓는 사용자의 손가락으로부터 이미지 픽업되며, 지문 데이터 D1 및 D2는 이미지 픽업 결과로부터 생성된다.

광학 시스템은 지문 대조될 손가락이 그것의 베이스에 놓여지도록 고정되는 2등변 삼각형 프리즘(11)과, 2등변 삼각형 프리즘(11)의 기울기 면으로부터 베이스를 조명하는 광원(12)과, 나머지 기울기 면으로부터 베이스 상에 반사된 광원(12)으로부터 조명된 광을 이미지 픽업하기 위한 CCD 카메라(13)를 포함한다.

광학 시스템에 있어서, 피부가 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스와 접촉하지 않은 부분에 대해서는 광원(12)으로부터 방출된 조명광(illumination light)이 완전 반사되어 CCD 카메라(13)로 유도되며, 한편 피부가 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스와 접촉하고 있는 부분에 대해서는 조명광이 불규칙적으로 반사되고 조명광은 CCD 카메라(13)상에 입사되지 않는다. 그 결과 광학 시스템은 CCD 카메라(13)로부터 도 3에 도시한 비디오 신호 SV 포맷으로 지문의 패턴에 대응하는 신비한 이미지를 출력한다.

본 실시예에 있어서, CCD 카메라(13)는 손가락의 끝(tip)에서 손바닥 부분(foot)까지의 이미지 방향이 종횡비 4:3으로 수평 배치된 결과로서 생긴 손가락 이미지에 대응하도록 손가락을 픽업한다. 이 경우, 손가락 외측의 블랭크 부분(blank portion)은 높은 발기 레벨로 픽업되는데 이는 손가락이 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스와 접촉하고 있지 않기 때문이다.

비교 회로(14)는 비디오 신호 SV를 2진 신호 S1로 변환하여 2진 신호 S1을 출력한다. 래치 회로(18)는 타이밍 발생기(TG)(19)로부터 출력된 클록을 참조하여 CCD 카메라(13)의 각각의 픽셀에 대응하는 타이밍으로 2진 신호 S1 을 샘플링하고 1 비트 이미지 데이터 DV1을 출력한다. 세선화 회로(20)는 이미지 데이터 DV1을 간헐적으로 페치하여 이미지 데이터 DV1을 어떤 비율로 세선화하고, 그것을 출력하며, 직렬-병렬 변환 회로(S/P)(21)는 2비트 이미지 데이터 DV1을 8바이트 단위로 페치하고 그를 간헐적으로 출력함으로써, 1 비트 x 8 바이트 이미지 데이터 DV1을 8 비트 x 1 바이트 지문 데이터 D1 또는 D2로 변환하고 그것을 데이터 버스 BUS에 출력한다.

(1-1-1) 광량 보정

비교 회로(14)는 기준 전압 발생 회로(15)로부터 발생된 기준 전압 REF를 참조하여 2진 신호 S1 을 발생시키고 이 실시예에서는 이 기준 전압 REF를 참조하여 광학 시스템의 광량 분산을 보정한다.

상세하게, 수평 주사 기간의 기준으로 도 4a 내지 4e에 도시한 바와 같이 광학 시스템이 광량 분산을 발생시키면, 이미지 픽업 결과인 비디오 신호 SV 의 신호 레벨은 광량 분산(도 4a를 참조)으로 인해 변동하며, 그에 따라 일정한 기준 전압 S1을 참조한 2진 변환의 경우에 있어서, 2진 신호 S1은 신호 레벨이 증가하는 시간 기간이, 광량이 점차적으로 감소하는 주변 부분에서 단축되도록 발생된다(도 4b를 참조). 그러므로, 보정 2진 신호를 발생시키기 어려우며, 지문 대조의 정확도가 떨어진다.

이러한 문제에 대처하기 위해서, 이 실시예에서는 비디오 신호 SV의 신호 레벨은 지문이 이미지 픽업되지 않는 동안에 검출되며(도 4c 참조), 그에 따라 광학 시스템은 광량 분산을 검출한다. 기준 전압 REF는 규정값에 의해 검출된 신호 레벨을 제로 레벨 쪽으로 정함으로써 설정되며, 2 진 신호는 기준 전압 REF(도 4d 및 도 4e를 참조)를 참조하여 발생된다. 상술한 바와 같이 광량 분산이 보정되고, 지문 대조의 정확도가 지문 대조 디바이스(1)에서 개선된다. 또한, 지문 대조 디바이스(1)는 손가락 배치 위치의 오손과 대기 조건(standby condition)에서의 기준 전압 REF와 이미지 픽업 결과 사이의 비교에 의거한 광원(12)의 저하를 검출하여, 경보를 발생함으로써 지문 대조의 정확도가 개선된다.

상세하게, 이 실시예에 있어서 세선화 회로(20)로부터 출력된 이미지는 도 5에 도시한 바와 같이, 8 바이트 단위로 수평 방향과 수직 방향에서 동일 간격으로 분할되며, 그에 따라 복수의 세그먼트들이 형성된다. 기준 전압 발생 회로(15)는 각각의 세그먼트의 기준 데이터를 유지하는 래치 회로와 각 래치 회로의 기준 데이터에 대응하는 타이밍으로 디지털 아날로그 변환을 수행하여 이를 출력하는 디지털 아날로그 변환 회로를 포함하며, 각 세그먼트에 대응하는 기준 전압 REF를 출력한다.

CCD 카메라(13)로부터 출력된 비디오 신호 SV의 신호 레벨이 검출되고, 기준 데이터는 공장에서 선적될 때 이전의 신호 레벨 검출 결과에 기초하여 광량 보정 메모리(16)에 등록된다. 또한 전원이 떨어지면, 시스템 제어 회로(3)는 기준 전압 발생 회로(15)에서 기준 데이터를 설정한다. 지문 대조 디바이스(1)에 있어서, 비디오 신호 SV 의 광량이 중앙 부분과 비교하여 주변 부분의 광량이 모자라면, 도 6에 도시한 X-방향으로 기준 전압 REF는 광량의 변화에 대응하도록 변화되며, 이미지 픽업 결과는 지문의 요철(convexoconcave)에 대응하는 2진 신호로 정확하게 변환된다.

광량 보정 메모리(16)의 기능을 수행하기 위해 광량 보정 메모리(16)는 광량 보정을 위한 기준 데이터를 보유할 수 있는 비휘발성 메모리를 포함한다.

(1-1-2) 문턱값의 보정

피부 접촉 영역은 손가락이 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스 위에 놓여질 때 베이스 위에 가하는 손가락의 누르는 힘에 따라 가변한다. 전체 신호 레벨은 누르는 힘에 따라서 비디오 신호 SV에서 가변한다. 보다 상세하게는 도 7a 내지 7c에 도시한 바와 같이, 전체 신호 레벨은 누르는 힘이 크면 블랙 레벨의 범위가 증가하도록 감소되고(도 7a 참조), 한편 전체 신호 레벨은 누르는 힘이 작으면 화이트(백) 레벨의 범위가 증가하도록 증가한다(도 7b 참조). 이는 땀을 흘리는 것과 같은 이유이다. 이러한 현상 때문에 2진 신호 S1은 누르는 힘에 따라서 가변하고, 2진 신호 S1로부터 구한 지문 대조 결과는 지문 대조 디바이스(1)에서 가변된다.

비교 회로(14)에 있어서, 시스템 제어 회로(3)에 의하여 기준 전압 발생 회로(15)에서 설정된 광량 보정을 위한 기준 데이터는 문턱값 보정 메모리(24)에 저장된 보정 데이터를 참조하여 보정되며, 기준 전압 REF는 이미지 픽업 결과에 대응하여 세그먼트 단위로 보정됨으로써, 보정 2진 신호 S1은 누르는 힘과 2등변 삼각형 프리즘(11)의 표면상태(surface condition)가 변화될지라도 출력된다.

데이터 버스 BUS에 출력된 지문 데이터 D1은 시스템 제어 회로(3)에 선택적으로 입력되고, 지문 데이터 D1의 논리 레벨은 시스템 제어 회로(3)에서 검출된 다음, 문턱값 보정 메모리(24)에 저장될 보정 데이터는 2진 신호 S1 의 신호 레벨의 하강 주기 T1이 전체 주기 T2의 30 내지 70% 범위에 포함되도록 지문 데이터 D1에 대한 측정 결과에 기초하여 설정된다(도 7c를 참조).

비교 회로(14)에 있어서, 2진 신호 S1은 보정 데이터를 참조하여 보정된 기준 전압 REF를 이용하여 출력되며, 문턱값 보정 메모리(24)의 내용은 2진 신호 S1에 대해서 갱신되고, 각 세그먼트의 전체 주기 T1, T2가 반복된 일련의 처리 동안에 어떤 범위에 포함된다면, 문턱값 보정 메모리(24)의 갱신 처리는 끝나게 된다.

지문 대조 디바이스(1)는 모든 세그먼트들에 대해 최적의 값으로 문턱값인 기준 전압 REF의 신호 레벨을 설정하고, 손가락의 누르는 힘이 변화될지라도 보정 대조 결과를 출력한다.

(1-1-3) 문턱값의 변경

지문 대조 디바이스(1)에 있어서, 기준 전압 REF이 상술한 바와 같이 설정되면, 지문 데이터베이스(5) 또는 지문 대조 메모리(6)로의 지문 데이터 D1 및 D2의 페치 동작은 시작되고 비교 회로(14)는 도 8a, 8b1에 도시한 바와 같이 광량 보정 메모리(16)의 기준 데이터에 따라서 결정된 기준 전압 REF을 참조하여 2진 신호 S1을 출력하며, 그후 기준 전압 REF을 규정 전압에 의해 플러스 측과 마이너스 측으로 이동 시켜서 발생된 제 1 및 제 2 기준 전압 REF1과 REF2를 이용하여 2진 신호를 연속적으로 출력한다(도 8(a),(b2),(b3)를 참조). 도 8a 및 8b1 내지 8b3에는, 기준 전압 REF를 참조하여 광량 분산을 보정하지 않은 2진 신호 S1이 도시되어 있다. 시스템 제어 회로(3)가 문턱값 보정 메모리(24)의 내용에 따라 광량 보정 메모리(16)의 기준 데이터를 보정하는 조건과, 시스템 제어 회로(3)가 기준 데이터를 규정값으로 보정하는 조건에 있어서, 기준 전압 REF의 변화는 기준 전압 발생 회로(15)의 기준 데이터를 다시 설정함으로써 수행된다. 따라서, 지문 대조 디바이스(1)는 손가락의 누르는 힘의 변화와 2등변 삼각형 프리즘(11)의 표면 조건의 변화로 인한 지문 대조의 정확도가 떨어지는 것을 제거하여 정확한 대조 결과를 출력한다.

(1-1-4) 지문 데이터 출력

상술한 바와 같이 지문 데이터 D1 및 D2를 출력하기 위해 타이밍 발생기(19)는 비디오 신호 SV를 참조하여 지문 대조 디바이스(1)에 대해서 다양한 클록들을 발생시키며 시스템 제어 회로(3)로부터의 표시에 응답하여 세선화 회로(20)로 출력될 클록 주기를 변경한다. 그에 따라서 세선화 회로(20)는 지문 데이터 D1 및 D2의 지문 대조를 위해 어드레스된 지문의 크기에 따라서 세선화 비율을 변경하는데, 보다 상세하게는 손가락이 작은 경우, 지문 데이터 D1 및 D2는 지문 대조가 일관되게 수행되도록 이미지 데이터 DV1로부터 감소된 세선화 비율로 발생된다.

(1-1-5) 맥동파 검출부

맥동파 검출부(22)는 손가락 배치 위치로부터 떨어져 배치된 압력 센서(23)와, 압력 센서(23)로부터의 검출 결과를 시스템 제어 회로(3)에 출력하는 주변 회로를 포함한다. 도면에 도시하지 않은 압력 기구와 함께 압력 센서(23)는 손가락 배치 위치 위에 놓여질 때 시스템 제어 회로(3)로부터의 표시에 응답하여 손가락의 측면들을 누르며, 이 조건하에서 손가락의 혈액 흐름에 대응하는 검출된 펄스압의 결과를 출력한다.

검출된 압력은 펄스압이라고 불려지는 혈액 흐름의 맥동 운동에 대응하여 가변하며, 시스템 제어 회로(3)는 압력 검출 결과(즉 맥동파의 검출 결과)에 기초하여 손가락의 생물학적 반응을 검출한다. 따라서 지문 대조 디바이스(1)는 지문 대조 디바이스(1)가 압력 검출 결과에 기초하여 손가락이 놓여지는지를 판단할 때만 손가락 대조 처리를 수행함으로써, 보안이 개선된다. 이 실시예에서 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 D1과 D2의 논리 레벨을 모니터하고, 트리거로서 논리 레벨의 변화를 이용하는 위치에 놓여진 손가락을 검출한 다음에, 일련의 대조 처리는 지문 대조 디바이스가 손가락이 맥동파 검출부(22)에 의하여 검출된 검출 결과에 기초하여 놓여짐을 판단할 때만 시작한다.

(1-2) 지문 데이터베이스(5)와 지문 대조 메모리(6)

(1-2-1) 지문 대조 메모리(6)

도 9는 주변 회로와 함께 지문 데이터베이스(5)와 지문 대조 메모리를 설명하기 위한 블록도이다. 지문 대조 메모리(6)는 지문 데이터 D1이 지문 데이터베이스(5)에 등록될 때와 지문이 대조될 때 상기 지문 데이터 입력부(4)로부터 출력된 지문 데이터 D1 및 D2를 보유한다.

지문 대조 메모리(6)는 픽셀들의 1/2가 시스템 제어 회로(3)에 의해서 수행된 제어로 메모리 제어 회로(30)가 수행하는 어드레스 제어에 의하여 통상의 세선화 비율로 지문 데이터 입력부(4)로부터 입력된 지문 데이터 D1 및 D2에 대해서 CCD 카메라(13)의 픽셀로부터 세선화된 수평의 256 픽셀들과 수직의 128 픽셀들을 각각 포함하는 지문 데이터 D1 및 D2를 저장한다. 한편 세선화 비율이 입력을 위한 손가락의 크기에 따라 변화하는 경우, 지문 데이터 D1 및 D2에 의해서 형성된 이미지는 선택적으로 부분 입력되고, 수평의 256 픽셀들과 수직의 128 픽셀들을 포함하는 지문 데이터 D1 및 D2가 통상의 경우와 동일한 방식으로 저장된다. 따라서 지문 대조 디바이스(1)는 변화된 세선 비율로 페치되는 이미지에서 통상의 경우와 동일한 방식으로 지문 대조를 수행한다.

또한, 지문 대조 메모리(6)가 정립 이미지 메모리(6A)에 지문 데이터 입력부(4)로부터 출력된 지문 데이터 D1 및 D2를 저장하고, 메모리 제어 회로(30)에 의해서 수행된 어드레스 제어에 의해서 데이터 버스 BUS를 통해 정립 이미지 메모리 6A에 선택적으로 출력되는 지문 데이터를 이미지 회전 회로(31)에 출력한다. 또한 지문 대조 메모리(6)는 도 10과 11에 도시한 바와 같이 이미지 회전 회로(31)에서 출력된 본래의 지문 데이터에 의거한 이미지와 관련해서 90도 회전된 이미지의 지문 데이터 D1을 회전 이미지 메모리 6B에 저장한다. 따라서, 지문 대조 디바이스(1)는 본래의 이미지에 대해서 90도 회전된 이미지를 이용하여 본래의 이미지에 적용된 처리와 동일한 처리에 의해서 지문 대조 결과를 검출할 수 있다.

도 12에 도시한 바와 같이 보다 상세하게는, 이미지 회전 회로(31)는 매트릭스 패턴으로 연결된 8 × 8 비트 플립-플롭 회로들(FF)(31 AA 내지 31 HH)과 선택기(31A)를 포함하며, 플립-플롭 회로(FF)(31 AA 내지 31 HH)에 의해서 8 바이트 단위로 연속적으로 데이터 버스 BUS로부터 입력된 지문 데이터 D1 및 D2의 각 비트 데이터를 전달한 다음에, 비트 단위로 병렬 출력하여 지문 데이터 D1 및 D2의 구성을 90도 회전한다. 이미지 회전 회로(31)는 각 세그먼트가 도 13에 도시한 바와 같이 개별적으로 수 1 내지 512로 표시되는 각 세그먼트의 단위로 지문 데이터 D1 및 D2를 입력한 다음, 메모리 수단에 이들 데이터를 다시 저장함으로써, 이미지 회전 회로(31)는 2진 이미지 데이터에서 8 픽셀들 단위로 처리를 수행하고, 도 14에 도시한 바와 같이 이미지 회전 회로(31)는 세그먼트의 정렬 방향과 이미지 전체의 정렬 방향을 회전할 수가 있다.

지문 대조 회로(6)는 정립 이미지 메모리(6A)에 저장된 이미지에 대해서 90도 회전된 지문 이미지를 회전 이미지 메모리(6B)에 저장한다.

지문 데이터 D1이 등록되면, 지문 대조 메모리(6)는 한 사용자에 대해서 복수의 지문 데이터들을 수신하여 보유하고, 지문 대조 디바이스(1)는 복수의 지문 데이터들 D1로부터 지문 대조에 가장 바람직한 최상의 지문 데이터 D1을 선택하고 이를 지문 데이터베이스(5)에 선택적으로 등록한다.

메모리 제어 회로(30)는 시스템 제어 회로(3)에 의해 수행된 제어 하에서 어드레스 제어를 수행함으로써, 지문 대조 메모리(6)는 이후 설명되는 대조율 검출부(7)의 동작에 응답하여 지문이 대조되고 등록될 때 데이터 버스 BUS를 통해 상술한 바와 같이 보유되는 지문 데이터 D2를 선택적으로 출력한다. 따라서 지문 대조 디바이스(1)는 수평 방향, 수직 방향, 기울기 방향으로 지문 이미지를 커트하여 그를 출력할 수 있다.

(1-2-2) 지문 데이터베이스(5)

지문 데이터베이스(5)는 사전 등록된 사용자 데이터와 지문 데이터 D1을 포함한다. 보다 상세하게는 도 15에 도시한 바와 같이, 지문 데이터(5)에서, 각각 등록된 사용자에 대한 사용자 ID와 사용자 ID에 대한 집게 손가락, 가운데 손가락, 새끼 손가락의 각각 지문 데이터 D11, D12, 및 D13이 등록된다. 다쳤기 때문에 가운데 손가락의 지문을 대조하기 어렵거나 가운데 손가락을 이용하여 일치하는 대조 결과를 얻기가 어렵다면, 지문 대조 디바이스(1)는 이들 지문 데이터 D11, D12, 및 D13으로 지문 데이터 입력부(4)로부터 입력된 지문 데이터 D2를 대조하여 사람을 식별하고, 따라서 지문 대조 디바이스(1)는 이점에서 부가적인 편리함이 있다.

우선 순위 데이터는 지문 데이터 D11, D12, 및 D13에 기록되고 지문은 우선 순위 데이터에 따라서 연속적으로 대조된다. 지문 대조 디바이스(1)는 대체로 대조 결과를 얻기 위해 단축된 대기 시간으로 대조를 수행하고 사용의 편의성이 개선된다.

지문 데이터베이스(5)는 지문이 각 지문 데이터 D11, D12, 및 D13의 확대 데이터로서 등록될 때 세선화 회로(20)(도 2를 참조)에 의해서 설정된 세선화 비율을 기록함으로써, 지문 데이터 D2는 대조될 어드레스된 지문 데이터 D2가 압력될 때 대응하는 확대로 페치된다. 또한 지문 대조 디바이스(1)에서 검출된 대조율은 각 사용자 ID에 대해서 기록되고, 대조율 기록에 기초하여 대조 조건이 필요에 따라 가변되며 지문 데이터 D11, D12, 및 D13의 재등록이 다시 재촉된다. 이처럼 지문 대조 디바이스는 일관되게 사람을 식별할 수가 있다.

지문 데이터베이스(5)는 시스템 제어 회로(3)에 의해서 제어되는 메모리 제어 회로(30)에 의해서 수행된 어드레스 제어로 지문 대조 메모리(6)와 같이 보유된 지문 데이터 D11, D12, 및 D13을 선택적으로 출력하고, 지문 데이터베이스(5)의 내용이 갱신된다.

데이터베이스 회전 이미지 메모리(5B)는 지문 데이터베이스(5)에 보유된 지문 데이터 D11, D12, 및 D13의 이미지에 대해서 이미지 회전 회로(31)에 의해서 90도 회전된 지문 이미지를 보유한다. 따라서 지문 대조 디바이스(1)는 지문 데이터베이스(5)와 지문 대조 메모리(6)에 보유된 정립 지문 이미지에 대응하여 회전 이미지 메모리(6B)와 데이터베이스 회전 이미지 메모리(5B)에서 90도 회전되었던 지문 이미지를 보유하고, 본래의 정립 이미지에 적용된 바와 동일한 방식으로 90도 회전되었던 이미지에서 처리를 수행할 수가 있다.

(1-3) 대조율 검출부

도 16은 대조율 검출부(7)를 도시하는 블록도이다. 대조율 검출부(7)는 일련의 대조부들(40A 내지 40H)을 가지며, 대조될 어드레스된 대상 지문 데이터 D2는 각각의 대조부들(40A 내지 40H)에 부분적으로 설정된다. 대조율 검출부(7)는 지문 데이터 D1의 이미지에서 2차원적으로 주사하기 위해 각각 대조부들(40A 내지 40H)에 지문 데이터 D1을 연속적으로 공급하고, 각각의 주사 위치에서 지문 데이터 D2와 지문 데이터 D1 사이의 상관도를 검출한다.

검출 결과에 기초하여, 높은 상관 관계를 갖는 좌표값은 좌표 그룹 메모리(49)에 연속적으로 등록되고, 시스템 제어 회로(3)는 등록된 좌표 그룹의 위치 관계를 참조하여 대조율을 계산하고, 일치 여부의 판단은 대조율에 기초하여 도출된다. 각각의 대조부들(40A 내지 40H)이 동일한 구성을 가지므로, 도 16에서 대조부들(40A)만이 보다 상세히 설명되고 나머지 대조부들(40B 내지 40H)에 대한 설명은 생략하기로 한다. 대조율 검출부(7)는 등록시 지문 데이터 D1과 D2 사이의 판단 대신에 지문 데이터 D1의 복수의 이미지들 사이의 대조율의 상관값을 검출한다.

각각의 대조부들(40B 내지 40H)에 있어서, 지문 대조 메모리(6)에 저장된 지문 데이터 D2는 래치 회로(41)에서 8 비트 단위로 설정된다. 각각의 대조부들(40B 내지 40H)에서 설정된 지문 데이터 D2는 시스템 제어 회로(3)에 의해서 제어된 메모리 제어 회로(30)(도 9를 참조)에 의해서 수행된 어드레스 제어에 의해서 도 17에 도시한 바와 같이 선형 이미지들로 커트되며, 지문 데이터 D2의 선형 이미지는 각각의 대조부들(40B 내지 40H)에 할당된다. 즉, 본래의 이미지에서 수평 방향으로, 혹은 수직 방향으로, 혹은 기울기 방향으로 연속해서 지문 데이터 D2가 할당된다. 또한, 각각의 대조부들(40B 내지 40H)에서, 시스템 제어 회로(3)에 의해서 실행된 이전 조사에 의하여 연속 방향이 병렬로 되도록 연속 방향으로의 규정 횟수보다 많은 논리 레벨 횟수로 변화하는 지문 데이터 D2가 할당된다.

대조부들(40A 내지 40H)에서, 공통의 지문 데이터 D1은 각각의 대조부들(40B 내지 40H)에서 설정되는 지문 데이터 D2에 연속적으로 공급된다. 시스템 제어 회로(3)에 의해서 제어되는 메모리 제어 회로(30)(도 9를 참조)에 의해서 수행된 어드레스 제어에 의해서 대조부들(40B 내지 40H)에 설정된 지문 데이터 D2에 대응하여 지문 데이터 D2의 이미지 정렬 방향이 수평 방향이라는 가정을 기초로 하여 래스터 주사 순서에 따라 연속하는 지문 데이터 D1이 8 비트 단위로 공급된다.

각각의 대조부들(40B 내지 40H)에서, 병렬-직렬 변환 회로(P/S)(42)는 연속해서 입력되는 지문 데이터 D1을 직렬 데이터로 변환하고, 그것을 일정 주기로 이동 레지스터(43)에 출력한다. 이동 레지스터(43)는 직렬 데이터를 보유하며, 병렬-직렬 변환 회로(P/S)(42)로부터 출력된 직렬 데이터와 동기적으로 연속해서 비트 이동을 수행하며, 비트 이동된 데이터를 64 비트 병렬로 출력한다.

래치 회로(41)는 64 비트 병렬로 래치된 8 바이트 지문 데이터 D2A 내지 D2H를 출력한다. 비교 회로(44)는 64 시리즈의 배타적 OR 회로들을 포함하며, 이동 레지스터(43)의 출력 데이터와 래치 회로(41)의 출력 데이터 사이의 각 비트의 비교 결과를 출력한다.

따라서, 각각의 대조부들(40B 내지 40H)은 픽셀값들이 예를 들어 수평 방향으로 연속하도록 지문 데이터 D2A 내지 D2H가 설정되는 경우, 도 18에 도시한 바와 같이 지문 데이터 D2A 내지 D2H에 의해서 형성된 선형 이미지와 지문 데이터 D1에 의해서 형성된 이미지에서 래스터 주사를 수행하며, 그에 따라 중복된 지문 데이터 D1과 D2A 내지 D2H 사이의 각 비트의 일치성 여부의 판단이 수행된다.

카운터(45)는 비교 회로(44)에 의해서 상술한 바와 같이 얻어진 64 시리즈의 비교 결과들을 카운트하고 카운트 값을 출력한다. 카운터는 지문 데이터 D2A 내지 D2H에 의해서 형성된 선형 이미지와 선형 이미지 위에 중복된 지문 데이터 D1에 의해서 형성된 이미지 사이의 상관도를 검출하고, 중복된 이미지들이 완전하게 일치하면 값 64의 카운트 값을 출력한다.

시스템 제어 회로(3)는 기준 데이터 값 데이터를 레지스터(46)의 판단으로 설정하고, 비교 회로(47)는 레지스터(46)에서 설정된 기준값 데이터를 카운터(45)의 카운트 값과 비교하고, 래스터 주사의 결과로서 중복된 지문 데이터 D1과 D2A 내지 D2H 사이의 상관도가 크면, 신호 레벨이 상승하는 판단 데이터 D4A 내지 D4H를 출력한다.

좌표 그룹 메모리(49)는 판단 데이터 D4A 내지 D4H가 증가할 때 메모리 제어 회로(30)로부터 출력된 어드레스 데이터 AD를 보정해서 기록하고, 각각 대조부들(40B 내지 40H)에 대한 각각의 판단 데이터 D4A 내지 D4H의 상승 타이밍에서 지문 데이터 D1과 D2A 내지 D2H 사이의 상대적인 위치 정보를 기록한다.

상술한 바와 같이 좌표 그룹 메모리(49)는 지문 데이터 D1의 이미지에서 선형 이미지의 래스터 주사를 수행하고, 판단 데이터가 상승할 때의 타이밍에서 어드레스 데이터 AD를 보정하고 페치하며, 선형 이미지와 중복된 지문 데이터 D1의 이미지 사이의 일치도가 지문 데이터 D1의 좌표값에 의하여 높은 위치를 기록한다.

지문처럼 반복된 패턴을 가지는 이미지의 경우, 선형의 커트된 이미지는 중복된 이미지들 사이의 상관도를 판단하기 위해 주사되고, 일치도가 높은 많은 점들이 발견된다. 그러므로, 복수의 좌표 데이터들은 좌표 그룹 메모리(49)에서 각각의 대조부들(40A 내지 40H)에 대해서 기록된다. 그러나 2개의 이미지들이 서로 다른 두 사람 각각에 속하는 경우, 대조부들(40A 내지 40H) 사이의 독립의 좌표값은 좌표 그룹 메모리(49)에 저장되며, 2개의 이미지들이 한 사람에 속하는 경우, 상기 언급된 지문 데이터 D2A 내지 D2H의 상대적인 위치 관계로 보유된 상대 좌표값들은 좌표 그룹 메모리(49)에 기록된다. 이 관계를 이용하여 대조율 데이터는 좌표 그룹 메모리(49)에서 등록된 좌표 그룹으로부터 발생된다.

실시예에서, 좌표 그룹 메모리(49)는 도 19에 도시한 바와 같이 분할된 메모리 영역에서 회전 이미지의 좌표 데이터와 정립 데이터의 좌표 데이터를 저장한다. 좌표 그룹 메모리(49)는 정립 이미지의 좌표 데이터로서 정립 이미지 메모리 6A와 지문 데이터베이스(5)의 지문 데이터 D1과 D2에 의하여 검출된 좌표 데이터를 기록하고, 회전 이미지의 좌표 데이터로서 회전 이미지 메모리 6B와 대응하는 데이터베이스 회전 이미지 메모리 5B에 지문 데이터 D1 및 D2에 의하여 검출된 좌표 데이터를 기록한다.

이 실시예에서, 지문 대조 디바이스(1)는 연속적으로 변경되는 기울기에 따라서 각 지문 대조부들(40A 및 40B)에 선형 이미지를 설정하도록 구성되고 좌표 그룹 메모리(49)는 각 기울기 각도에 대한 좌표 데이터를 정립 이미지 및 회전 이미지의 좌표 데이터로 기록한다. 이에 의해서, 지문 대조 디바이스(1)는 상술된 바와 같이 기록된 좌표 데이터 전부를 판단하여 지문을 대조함으로써 지문 대조의 정확도는 더욱 개선된다.

또 다른 실시예에서, 좌표 그룹 메모리(49)는 정립 이미지 및 회전 이미지의 복수의 일련의 좌표 데이터들을 보유한다. 좌표 그룹 메모리(49)는 지문 데이터 입력부(4)에서 기준 전압을 REF, REF1,또는 REF2로 스위칭하는 것과, 선형 이미지들이 커트되는 영역(이하부터, 프레임이라 함)을 스위칭하는 것에 대응하는 복수의 일련의 좌표 데이터들을 보유하고 기준 전압 및 프레임의 각 스위칭에 대한 좌표 데이터 각각을 기록한다.

지문 대조 디바이스(1)는 기준 전압의 스위칭 및 프레임의 스위칭에 대응하여 검출되는 좌표 데이터 전부를 판단하여 대조 결과를 개선시킨다.

(1-4) 시스템 제어 회로

시스템 제어 회로(3)는 마이크로컴퓨터를 포함하며, 지문 대조 디바이스(1)의 전체 동작을 제어하며, 지문 데이터 D1을 지문 데이터베이스(5)에 등록하고 지문 데이터베이스(5)를 기초로 지문 대조 처리를 수행한다.

(1-4-1) 광량 분산의 보정 및 광학 시스템의 비정상 검출

도 20은 시스템 제어 회로(3)의 처리 순서를 대략적으로 서술한 흐름도이다. 전원이 시스템 제어 회로(3)에 공급될 때, 이 처리 순서는 단계(SP1)에서 단계(SP2)로 진행하며, 광량 보정 메모리(16)에 등록되는 기준 데이터는 기준 전압 발생 회로(15)에 설정된다. 이로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 비교 회로(14)의 기준 전압 REF를 설정하여 광학 시스템의 광량 분산을 보정하고 매우 간단한 구조를 갖는 광학 시스템에 의해서 얻어진 조명 결과를 보정한다.

다음에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP3)에서 광학 시스템 동작 보장 처리(optical system operation ensuring processing)를 실행한다. 이 광학 시스템 동작 보장 처리에서, 처리 순서가 단계(SP4)에서 단계(SP5)로 진행할 때 시스템 제어 회로(3)는 도 21에 도시된 바와 같이 데이터 버스 BUS(도 2를 참조)를 통해서 직렬 - 병렬 변환 회로(21)의 출력 데이터를 페치하여 세그먼트 단위로 논리 레벨을 카운트한다. 논리 레벨의 비트가 하강하는 비트들 수를 카운팅함으로써 논리 레벨의 카운팅이 수행된다.

손가락이 지문 입력부(4)의 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스 상에서 눌려지는 경우에, 광원(12)의 조명광은 이미지 픽업 베이스 상에서 모두 반사되며, 출력 데이터의 논리 레벨은 통상적으로 H-레벨로 유지된다. 한편, 이 베이스가 오염한 경우에, 조명광은 불규칙적으로 반사되고 이미지 픽업 결과의 휘도 레벨은 오염도에 따라서 부분적으로 낮아지며, 논리 레벨은 대응하는 출력 데이터에서 L-레벨로 하강된다. 광원(12)의 수행 성능이 공장에서 출하될 때의 수행 성능에 비해서 열화되어 심각한 광량 분산을 초래하는 경우에, 광량 보정 메모리(16)에 설정된 기준 데이터에 의해 이 광량 분산을 보정하는 것이 어렵고 논리 레벨은 대응하는 출력 데이터에서 L-레벨로 하강된다.

시스템 제어 회로(3)는 카운트값이 다음 단계(SP6)에서 카운트 결과를 기초로 하여 이미 설정된 규정값을 초과하는지를 판단한다. 이 결과가 예(YES)이면, 처리 순서는 단계(SP7)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 디스플레이부(8)를 통해서 유지 보수 호출(maintenance call)을 디스플레이한 후, 처리 순서는 단계(SP8)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 처리 순서를 종료한다. 유지 보수 호출은 손가락 배치 위치를 소거하기 위하여(for cleaning) 누르는 메시지와, 소거된 후에도 유지 보수 호출이 여전히 디스플레이되는 경우에 유지 보수 작업자에게 이를 알리기 위하여 누르는 메시지를 디스플레이한다.

지문 대조 디바이스(1)에서, 광원의 수행 성능의 열화 및 2등변 삼각형 프리즘(11)의 오염으로 인한 지문 정확도의 열화가 방지되어 지문 대조 정확도는 더욱 개선된다.

다른 한편, 판단 결과가 아니오(NO) 이면, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP8)에서 직접 처리 순서를 종료한다.

광학 시스템 동작 보장 처리가 상술된 바와 같이 실행될 때, 처리 순서는 단계(SP10)로 진행하며(도 20), 시스템 제어 회로(3)는 지문 등록 요청이 입력되는지를 판단한다. 이 실시예에서, 지문 등록 요청은 키 입력부(2)를 통해서 규정된 명령 및 비밀 번호를 입력함으로써 입력되는지를 판단한다. 각 사용자의 지문 데이터 D1은 지문 등록 요청에 응답하여 지문 데이터베이스(5)에 등록된다. 지문 등록 요청이 입력되는 경우, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP10)에서 예(YES) 결과를 얻으며, 처리 순서는 단계(SP11)로 진행하고 지문 등록 요청이 수행되고 처리 순서는 단계(SP3)로 복귀한다.

다른 한편, 지문 등록 요청이 입력되지 않은 경우, 처리 순서는 단계(10)에서 단계(12)로 진행하며, 시스템 제어 회로(2)는 지문 대조 요청이 키 입력부(2)를 동작시킴으로써 입력되는지를 판단한다. 판단 결과가 아니오(NO) 이면, 시스템 제어 회로(3)의 처리 순서는 단계(SP3)로 복귀한다. 다른 한편, 시스템 제어 회로(3)가 지문 대조 요청을 검출하는 경우, 처리 순서는 단계(SP12)에서 단계(SP13)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 처리를 수행하고 처리 순서는 단계(SP3)로 복귀한다.

(1-4-2) 지문 등록 요청

도 22는 지문 등록 요청의 처리 순서를 서술한 순서도이다. 이 처리 순서는 단계(SP20)에서 단계(SP21)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 지문 등록 처리에서 디스플레이부(8)(도 1 참조)를 통해서 메시지를 디스플레이하고 사용자로 하여금 자신의 집게 손가락을 손가락 배치 위치에 놓고 누르게 한다. 다음에, 처리 순서는 단계(SP22)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 손가락이 손가락 배치 위치에 놓여졌는지를 판단하고 판단 결과가 아니오(NO) 이면, 처리 순서는 단계(SP22)를 반복한다.

단계(SP22)에서, 시스템 제어 회로(3)는 데이터 버스(BUS)(도 2 참조)를 통해서 직렬-병렬 변환 회로(21)의 출력 데이터를 입력하고 세그먼트 단위로 출력 데이터의 논리 레벨을 카운트함으로써 손가락이 출력 데이터에 의해 손가락 배치 위치 상에 놓았는지를 검출한다. 카운팅 처리에서, 논리 레벨의 비트들 수는 손가락 배치 위치의 거의 중간 부분에 대응하는 위치에서 규정된 복수의 세그먼트들에 대해 카운트되고 카운팅 처리는 카운트값이 규정값을 초과하는지를 판단함으로써 실행된다. 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 트리거로서 이미지 픽업 결과를 이용하여 손가락 등록 처리를 수행하여 지문 대조 디바이스(1)의 동작은 간단하게 되고 이에 따라서 사용의 편리성이 더욱 개선된다.

결과가 단계(SP22)에서 예(YES)이면, 처리 순서는 단계(SP23)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 맥동파 검출 회로부(22)가 생물학적 반응을 검출하는지를 판단한다. 결과가 아니오(NO)이면, 처리 순서는 단계(SP24)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 처리 순서를 종료한다. 다른 한편, 결과가 단계(SP23)에서 예(YES) 일 때, 처리 순서는 단계(SP25)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 실제 등록 처리를 실행한다. 이로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 손가락의 생물학적 반응이 검출될 때만 지문 데이터를 등록함으로써 보안성을 더욱 개선시킨다.

실제 등록 처리가 완료된 후, 처리 순서는 단계(SP26)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터가 새끼 손가락을 포함하여 등록되었는지를 판단한다. 지문 대조 디바이스(1)에서, 집게 손가락, 가운데 손가락, 새끼 손가락의 지문 데이터가 각 사용자에 대해 등록되며, 시스템 제어 회로(3)는 사용자의 특정한 동작이 검출되지 않으면 단계(SP26)에서 아니오(NO)라는 결과를 얻으며, 처리 순서는 단계(SP27)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 사용자에게 디스플레이부(8)를 통해서 다음 손가락을 올려놓도록 한 후 처리 순서는 단계(SP22)로 복귀한다.

다른 한편, 새끼 손가락을 포함하여 등록이 완료된 경우, 예(YES) 결과는 단계(SP26)에서 얻어지며, 처리 순서는 단계(SP26)에서 단계(SP24)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 처리 순서를 완료한다.

(1-4-3) 실제 등록 처리

도 23 및 도 24는 시스템 제어 회로(3)에서의 실제 등록 처리의 처리 순서를 설명하는 순서도이다. 이 처리 순서는 단계(SP30)에서 단계(SP31)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 실제 등록 처리에서 실효 영역(effective area)의 검출 처리를 실행한다. 도 25에 도시된 바와 같이, 처리 순서는 단계(32)에서 단계(SP33)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 세그먼트-1의 논리적인 H-레벨의 비트들 수를 카운트함으로써, 세그먼트의 휘도 레벨을 상승시키는 픽셀들 수를 카운트한다.

다음에, 처리 순서는 단계(SP34)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 카운트수가 규정값보다 작다라고 판단하여 휘도 레벨이 상승되는 영역이 대상 세그먼트의 규정값보다 작은지를 판단한다. 지문 대조 디바이스(1)의 광학 시스템에서, 손가락이 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스(￥1)상에 배치되는 경우에, 조명광은 모두 반사되고 대응하는 휘도 레벨은 상승되고, 휘도 레벨이 상술된 바와 같이 상승하는 규정값 이상인 영역을 갖는 세그먼트는 손가락이 배치되지 않은 블랭크 세그먼트(blank segment)라고 판단한다.

아니오(NO) 결과가 단계(SP34)에서 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP35)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 이들 세그먼트들을 블랭크 영역의 세그먼트에 설정한 후, 처리 순서는 단계(SP36)로 진행한다. 다른 한편, 예(YES) 결과가 단계(SP34)에서 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP37)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 실효 영역에서 세그먼트를 설정한 후, 처리 순서는 단계(SP36)로 진행한다. 여기서, 실효 영역은 손가락이 배치된 영역을 의미한다.

단계(SP36)에서, 시스템 제어 회로(3)는 실효 영역 검출 처리에 대한 일련의 처리가 모든 세그먼트들에서 완료되는지를 판단하고, 아니오(NO) 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP38)로 진행하며, 상기 처리가 행해지는 대상 세그먼트는 다음 세그먼트로 스위칭되고 처리 순서는 단계(SP33)로 복귀한다. 다른 한편, 일련의 처리가 모든 세그먼트들에 대해 완료되면, 처리 순서는 단계(SP36)에서 단계(SP39)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다.

도 26에 도시된 바와 같이, 시스템 제어 회로(3)는 손가락 대조를 위해 사용되는 실효 영역을 세그먼트 단위로 이미지 픽업 결과에 설정한 후, 실효 영역을 고려하여 각종 처리를 실행함으로써, 이들 다양한 처리를 단순화한다. 단계(SP26)에서, X로 표시된 세그먼트는 블랭크 영역의 세그먼트들이다.

다음에, 처리 순서는 단계(SP40)로 진행하며(도 23 참조), 시스템 제어 회로는 손가락 위치 판단 처리를 실행한다. 도 27에 도시된 바와 같이, 처리 순서는 단계(SP41)에서 단계(SP42)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 실효 영역의 세그먼트 수가 규정값보다 작은지를 판단한다. 아니오(NO) 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP43)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 손가락 배치 위치가 잘못되었기 때문에 디스플레이부를 통해서 다시 손가락을 올려놓도록 사용자에게 통지(notice)를 발생한 후, 실효 영역의 검출 처리로 복귀한다.

다른 한편, 예(YES) 결과가 단계(SP42)에서 얻어지면, 시스템 제어 회로(3)는 손가락 배치 위치가 올바르다는 판단을 하고 나서, 처리 순서는 단계(SP44)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다. 이에 따라서 지문 대조 디바이스(1)는 사용자가 정확하게 손가락을 올려놓을 때만 지문 데이터를 등록하므로 지문 대조 정확도는 개선된다.

다음에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP46)에서 줌 처리를 실행한다. 도 28에 도시된 바와 같이, 줌 처리에서, 처리 순서는 단계(SP47)에서 단계(SP48)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 실효 영역의 세그먼트 수가 규정값보다 작은지를 판단한다. 실효 영역에서의 세그먼트 수가 규정값보다 크다면, 손가락은 손가락 대조하는데 충분한 크기로 이미지 픽업되고 나서, 처리 순서는 단계(SP48)에서 단계(SP49)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다.

다른 한편, 예(YES) 결과가 단계(SP48)에서 얻어지면, 손가락은 대조하는데 불충분한 크기로 이미지 픽업되고 나서, 처리 순서는 단계(SP50)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 세선화 회로(20)(도 2 참조)에 의해 제공되는 세선화 비율이 감소될 수 있는지를 판단한다. 세선화 비율이 감소될 수 있는 경우, 처리 순서는 단계(SP51)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 타이밍 발생기(19)의 동작을 스위칭하여 세선화 비율을 감소시키고 지문 데이터 D1의 이미지를 확대하고 나서, 단계(SP31)에서 실효 영역 검출 처리로 복귀한다.

시스템 제어 회로(3)는 확대된 지문 이미지에 대해 다시 손가락 위치 반전 처리를 실행하고 실효 영역 검출 처리를 실행하고 나서, 줌 처리를 실행한다. 상술된 바와 같이, 지문 대조 디바이스(1)는 필요한 만큼 광학 시스템의 배율을 스위칭하고 지문 대조를 일관되게 수행한다.

손가락이 건조한 경우에, 조명광은 손가락이 놓여질 때 2등변 삼각형 프리즘(도 2 참조)의 베이스 상에서 불규칙적으로 반사되지 않는다. 이와 같은 경우에, 아니오(NO) 결과는 감소된 세선화 비율에도 불구하고 단계(SP50)에서 얻어지고 지문을 정확하게 대조하는 것은 어렵다. 이와 같은 경우에, 처리 순서는 단계(SP52)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 사용자에게 확인 메시지를 출력하고 나서 단계(SP53)에서 일련의 지문 등록 처리를 종료한다. 상술된 바와 같이, 지문 대조 디바이스(1)는 이미지를 다시 픽업하고 이와 같이 비정상적인 경우에도 일관되게 지문을 대조한다.

다음에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP55)에서 문턱값 보정 처리를 실행한다(도 23 참조). 도 29에 도시된 바와 같이, 문턱값 보정 처리에서, 처리 순서는 단계(SP56)에서 단계(SP57)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 세그먼트-1에 대해 논리 L-레벨의 비트들 수를 카운트한다. 이 실시예에서, 대응하는 픽셀의 휘도 레벨은 하강되고 대응하는 지문 데이터 D1의 비트는 조명광이 2등변 삼각형 프리즘(1)의 베이스 상에 불규칙적으로 반사되는 경우에 논리 L-레벨로 하강됨으로써, 시스템 제어 회로(3)는 대상 세그먼트 상의 비트들 수의 카운트 값에 기초하여 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스 상에서 손가락이 눌려진 영역을 검출한다.

다음에, 처리 순서는 단계(SP58)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 카운트값이 세그먼트의 픽셀(8 × 8)수에 대해 30 내지 70%의 범위에 포함되는지를 판단한다. 아니오(NO) 결과가 얻어지면, 지문 이미지는 국부적으로 찌그러지며, 처리 순서는 단계(SP59)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 문턱값 보정 메모리에서 보정 데이터를 규정된 범위 내에서 갱신하고 나서, 처리 순서는 단계(SP60)로 진행한다. 다른 한편, 예(YES) 결과가 단계(SP58)에서 얻어지면, 처리 순서는 직접 단계(SP60)로 진행한다.

단계(SP60)에서, 시스템 제어 회로(3)는 문턱값 보정 처리에서의 일련의 처리가 실효 영역에서 설정된 모든 세그먼트들에 대해 완료되는지를 판단하고, 아니오(NO) 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP61)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 처리 대상을 다음 세그먼트로 스위칭하고 처리 순서는 단계(SP57)로 복귀한다. 다른 한편, 문턱값 보정 처리에서 일련의 처리가 모든 세그먼트들에 대해 완료되면, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP60)에서 예(YES) 결과를 얻고 나서, 처리 순서는 단계(SP62)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다. 따라서, 지문 대조 디바이스(1)는 문턱값 보정 메모리의 내용을 도 6에서 이미 상술한 바와 같이 설정하고 지문 대조를 일관되게 수행한다.

다음에, 단계(SP65)에서(도 23 참조), 시스템 제어 회로(3)는 블랙화 처리(blackening processing)를 실행한다. 상세하게, 손가락이 예를 들어, 땀으로 인해 과도하게 젖어 있는 경우에, 조명광은 어떤 영역에 걸쳐서 2등변 삼각형 프리즘(11)의 베이스 상에서 불규칙적으로 반사된다. 이와 같은 경우에, 대상 세그먼트에 대응하는 픽셀 레벨은 상술된 문턱값 보정 처리의 어떤 범위내에서 변호되는 기준 전압 REF에도 불구하고 하강된 채로 유지되어 블랙화된 이미지가 얻어진다. 그러므로, 이 세그먼트 상에서 지문을 대조하는 것은 어렵다.

처리 순서는 도 30에 도시된 바와 같이 단계(SP66)에서 단계(SP67)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 세그먼트-1상에서 논리 L-레벨의 비트들 수를 카운트하고 나서 처리 순서는 단계(SP68)로 진행하고 시스템 제어 회로(3)는 카운트 값이 규정값보다 작은지를 판단한다.

아니오(NO) 결과가 얻어지는 경우, 처리 순서는 단계(SP69)로 진행하고 시스템 제어 회로(3)는 세그먼트들을 블랙화 세그먼트들로 설정하고 처리 순서는 단계(SP70)로 진행한다. 다른 한편, 예(YES) 결과가 단계(SP68)에서 얻어지면, 처리 순서는 직접 단계(SP70)로 진행한다. 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 다음의 일련의 처리에서 처리 대상으로부터 블랙화 세그먼트들을 제외함으로써, 지문 대조 정확도는 개선된다.

단계(SP70)에서, 시스템 제어 회로(3)는 블랙화 처리에서의 일련의 처리가 모든 세그먼트들에 대해 완료되는지를 판단하고, 아니오(NO) 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP71)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 실효 영역에서 다음 세그먼트를 처리 대상으로 설정하고 처리 순서는 단계(SP67)로 복귀한다. 시스템 제어 회로(3)는 상기 기술한 바와 같이, 실효 영역의 모든 세그먼트들에 대해 블랙화 세그먼트들을 검출하고, 그후 순서는 단계(SP70)에서 단계(SP72)로 진행한다.

단계(SP72)에 있어서, 시스템 제어 회로(3)는 블랙화 세그먼트들의 수가 규정값보다 작은지를 판단한다. 블랙화 세그먼트들의 수가 임의값을 초과하면, 통상 세그먼트의 수는 지문 대조를 위해 불충분하고, 이 경우에, 순서는 단계(SP72)에서 단계(SP73)로 진행하여, 시스템 제어 회로(3)는 손가락이 깨끗해진 이후에 다시 올려놓도록 사용자에 알리고, 그후 순서는 단계(SP31)로 복귀한다.

다른 한편, 예(YES) 결과가 단계(SP72)에서 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP74)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다. 지문 대조 디바이스(1)는 손가락이 젖어 있는 경우에 사용자로 하여금 지문 등록 작업을 다시 하게 함으로써, 등록된 고품질의 지문 이미지만이 페치되므로 지문 대조 정확도는 더욱 개선된다.

다음에, 처리 순서는 단계(SP80)(도 23 참조)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 각도 검출 처리를 실행한다. 상세하게, 사용자는 손가락을 손가락 배치 위치 기울기(finger placing place slant)에 올려놓는다. 처리 순서는 단계(SP81)에서 단계(SP82)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 예를 들어 도 32에 도시된 바와 같은 도 31에 도시된 각도 검출 처리에서 실효 영역 상의 Y- 방향에서 에지를 검출한다. 또한, 처리 순서는 단계(SP83)(￥2)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 도 33에 도시된 바와 같은 주변 세그먼트에 수직으로 대응하는 세그먼트를 검출하고 이들 세그먼트 쌍들의 중심 좌표를 연속적으로 검출하고 지문 이미지의 중심선의 기울기 θ 를 검출한다.

다음에, 처리 순서는 단계(SP84)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 각도 θ 가 어떤 정해진 범위내에 포함되는지를 판단하여 손가락의 기울기가 어떤 정해진 범위보다 적은지를 판단하고, 아니오(NO) 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP85)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 손가락이 정확하게 놓여졌다는 것을 사용자에게 통지하고 나서, 처리 순서는 단계(SP31)로 복귀한다. 손가락의 기울기가 규정된 범위내에 포함된 경우, 처리 순서는 단계(SP86)로 진행하고 주 루틴으로 복귀한다.

따라서, 지문 대조 디바이스(1)는 어떤 정해진 범위내에 포함되는 기울기를 갖는 지문 데이터 D1을 페치하므로 지문 대조 정확도는 개선된다.

사전 처리가 상술된 바와 같이 완료된 후, 처리 순서는 단계(SP88)(도 24 참조)로 복귀하며, 시스템 제어 회로(3)는 페치한 이미지 수를 카운팅하는 변수 n을 1이 페치되게 설정하고 나서 메모리 제어 회로(30)를 제어하여 단계(SP89)에서 지문 대조 메모리(6)에 하나의 이미지의 지문 데이터 D1을 저장한다.

다음에, 처리 순서는 단계(SP90)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 n이 규정값 N과 동일한지를 판단하고 아니오(NO) 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP91)로 진행하며, 변수 n은 1씩 증가되고 처리 순서는 단계(SP89)로 복귀한다. 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP89 - SP90 - SP91 - SP89)의 처리 순서를 N번 반복하여 N 이미지들을 지문 대조 메모리(6)에 저장한다.

다음에, 처리 순서는 단계(SP92)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 일련의 처리가 기준 전압 REF2를 기초로 하여 완료되는지를 판단하며, 아니오(NO) 결과가 이 경우에 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP93)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 기준 전압 발생 회로(15)에서의 기준 전압을 스위칭 제어하고 나서 처리 순서는 단계(SP88)로 복귀한다.

시스템 제어 회로(3)는 광량 보정 메모리(16)에 저장된 기준 데이터를 문턱값 보정 메모리(24)의 보정 데이터로 보정함으로써 설정된 기준 전압 REF를 갖는 지문 대조 메모리(6)에 N 이미지들을 저장하고 나서 규정된 전압에 의해 플러스 측으로 오프셋된 기준 전압 REF 인 기준 전압 REF1을 고려하여 지문 대조 메모리(6)에 N 이미지들을 저장한다.

시스템 제어 회로(3)가 단지 기준 전압을 오프셋함으로써 그리고 기준 전압 REF 1 및 REF 2를 설정함으로써 기준 전압 REF를 고려하여 N 이미지들을 페치하는 경우와 유사하게, 시스템 제어 회로(3)는 광량 분산 보정 처리(도 20, 단계(SP2) 참조) 및 세그먼트 단위로 문턱값 보정 처리(도 29 참조)가 이루어지는 지문 대조 메모리(6)에 N 이미지들을 입력한다.

이 기준 전압 스위칭 처리에서, 시스템 제어 회로(3)는 블랙화 영역을 제외한 전체 실효 영역에 걸쳐서 직렬-병렬 변환 회로(21)로부터 출력되는 출력 데이터의 논리 레벨을 카운트함으로써, 이 영역에서 백색 레벨 영역이 전체 영역에 대해 30 내지 70%의 범위에 포함되도록 기준 전압을 스위칭한다. 실험 결과를 기초로 하여, 복수의 지문 이미지들은 이 범위에서 스위칭되는 기준 전압으로 픽업되고 지문은 이 실시예에서 서술된 바와 같은 이미지 픽업 결과를 기초로 하여 대조됨으로써 지문 대조 정확도는 개선된다.

N 이미지들의 입력이 상술된 바와 같이 기준 전압 REF 2를 이용하여 완료된 후, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP92)에서 예(YES) 결과를 얻고 단계(SP93)에서 등록 데이터 선택 처리를 실행한다. 등록 데이터 선택 처리는 상술된 바와 같이 페치한 3 X N 이미지들 중에서 어느 지문 데이터 D1이 지문 데이터베이스(5)에 등록되는지를 판단하기 위한 처리를 포함한다. 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP94)에서 등록 데이터 선택 처리에 의해 선택된 지문 데이터 D1을 지문 데이터베이스(5)에 등록하고 나서 단계(SP95)에서 처리 처리를 종료한다.

시스템 제어 회로(3)는 집게 손가락, 가운데 손가락, 및 새끼 손가락(도 22 참조)에 대해서 연속적으로 일련의 처리를 실행하고 집게 손가락에서 가운데 손가락 및 새끼 손가락으로의 우선 순위 순서로 지문 데이터베이스(5)(도 15를 참조)에 이들 손가락을 등록시킨다. 시스템 제어 회로(3)가 선택된 지문 데이터 D1(세선화 회로(20)에 포함된 세선화 비율)의 배율을 기록할 때, 시스템 제어 회로(3)는 지문이 실제로 대조되는 경우에 데이터베이스에 각 지문 데이터 D1이 등록될 때의 상태를 재생하며, 이에 따라서 지문 대조 정확도는 개선되고 또한 대조를 위해 필요한 시간이 단축된다.

(1-4-4) 등록 데이터 선택 처리

도 34는 상술된 등록 데이터 선택 처리를 설명하는 순서도이며, 시스템 제어 회로(3)는 처리 순서로 지문 대조 메모리(6)에 저장된 지문 데이터 D1 중에서 지문 데이터베이스(5)에 등록될 지문 데이터 D1을 선택한다.

처리 순서는 단계(SP100)에서 단계(SP101)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 값 1 및 2로 변수들 n 및 m을 각각 설정한다. 여기서, 변수들 n 및 m은 지문 데이터 D1 각각을 규정하는 변수이다. 시스템 제어 회로(3)는 변수 n 에 의해 규정된 지문 데이터 D1 및 변수 m에 의해 규정된 지문 데이터 사이의 상관값을 연속적으로 검출한다. 게다가, 시스템 제어 회로(3)는 상술된 바와 같이 검출된 상관값들 중에서 최대 상관값을 검출하고 대응하는 변수 n을 갖는 지문 데이터 D1을 등록 대상이 될 지문 데이터 D1로서 설정한다.

시스템 제어 회로(3)는 다음 단계(SP102)에서 상관값 검출 처리를 실행하여 변수 n을 갖는 지문 데이터 D1의 변수 m을 갖는 지문 데이터 D1에 대응하는 상관값을 검출한다. 게다가, 처리 순서는 단계(SP103)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 메모리(6)에서 페치한 지문 데이터 D1 모두가 변수 m으로 규정되는지를 판단하고, 아니오(NO) 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP104)로 진행하고 시스템 제어 회로(3)는 변수 m을 증가시키고 나서 처리 순서는 단계(SP102)로 복귀한다.

시스템 제어 회로(3)는 변수 m을 연속적으로 스위칭하고 하나의 지문 데이터 D1 및 변수 n으로 규정된 다른 지문 데이터 D1 사이의 상관값들을 연속적으로 검출한다.

다른 한편, 예(YES) 결과가 단계(SP103)에서 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP105)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 메모리(6)에서 페치한 지문 데이터 D1이 변수 n으로 규정되는지를 판단한다. 아니오(NO) 결과가 얻어지면, 처리 순서는 단계(SP106)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 n을 증가시키고 변수 m을 1의 값으로 초기화하고 처리 순서는 단계(SP102)로 복귀한다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 메모리(6)에서 페치한 지문 데이터 D1 사이의 모든 조합들에 따라서 변수 n을 갖는 지문 데이터 D1의 상관값들을 검출한다.

상관값 검출 처리가 상기와 같은 모든 조합들에 따라서 실행된 후, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP105)에서 예(YES) 결과가 얻어지며, 처리 순서는 단계(SP107)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 등록 대상을 위한 지문 데이터로서 변수 n과의 최대 상관값을 갖는 지문 데이터 D1을 선택하고 나서 처리 순서는 단계(SP108)로 진행하여 이 처리 순서를 종료한다.

지문 대조 디바이스(1)에서, 지문 이미지의 화질은 상관값을 기준으로 판단되고 지문 대조하는데 가장 적합한 지문 데이터 D1은 지문 데이터베이스(5)에 등록된다. 상세하게, 지문 대조 디바이스(1)에서, 지문은 상관값을 검출하기 위하여 사용되는 절차와 동일한 절차로 검출되는 후술되는 대조 속도를 기초로 하여 대조된다. 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 메모리에서 페치한 복수의 지문 이미지들이 연속적으로 지문 데이터베이스(5)에 등록된다는 가정을 기초로 하여 나머지 지문 이미지들 사이에서 지문 대조 처리를 실행함으로써, 실재 지문 대조하는데 적합한 판단 절차로 지문 대조하는데 적합한 지문 이미지를 선택하고 이에 따라서 지문 대조 정확도가 개선된다.

도 35는 변수 n을 갖는 지문 데이터 D1의 변수 m을 갖는 지문 데이터 D1에 대한 상관값 검출 처리를 도시한 순서도이다. 이 처리 처리에서, 처리 순서는 단계(SP110)에서 단계(SP111)(￥3)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수들 n 및 m으로 규정된 지문 데이터 D1을 세그먼트 단위로 이미지 회전 회로(31)에 전송하고 이미지 회전 회로(31)로부터 출력되는 지문 데이터를 회전 이미지 메모리(6B)에 저장한다. 이로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP111)에서 각각 처리 대상 이미지를 90도 회전시킨다(도 10 및 도 11 참조).

다음에, 처리 순서는 단계(SP112)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 m에 의해 규정되는 지문 데이터 중에서 지문 데이터 D1의 이미지의 상부측에서 수평 방향으로 연속적인 8바이트 이미지 데이터를 간헐적으로 선택한다. 또한, 선택된 지문 데이터는 대조부들(40A 및 40B)에 각각 출력되고 각 대조부들(40A 및 40B)의 래치 회로에 저장된다(도 17참조). 이로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 D1의 이미지로부터 선형 이미지를 커트하고 이들 이미지를 대조부들(40A 내지 40H)에 설정한다.

시스템 제어 회로(3)가 규정된 판단 처리 순서를 실행하여 도 30에 대해서 상술된 블랙화 세그먼트들의 선형 이미지를 커트되지 않도록 지문 데이터 D1을 설정함으로써, 지문 대조 정확도의 열화를 효율적으로 피할 수 있다. 시스템 제어 회로(3)는 선형 이미지들이 이미 검출된 효율적인 영역을 기준으로 커트된(즉, 프레임) 영역을 설정한다.

논리 레벨의 스위칭 수는 선형적으로 커트된 지문 데이터에 따라서 카운트되며, 카운트값이 규정값보다 작은 부분이 처리 대상으로부터 제외된다. 이로 인해, 지문을 가로질러 선형적으로 커트된 수는 이미지가 선형적으로 커트된 부분에 대한 규정값 이상이고 지문 대조하는데 유용한 충분한 정보가 커트된 영역에 포함되며, 이에 따라서 지문 대조 정확도가 개선된다.

전술한 동작과 관련하여, 손가락의 끝쪽부(tip side portion)의 효율적인 영역의 끝쪽으로부터 손가락의 손바닥쪽(foot side)까지의 지정된 몇몇 부분들이 벗어난 위치의 효율적인 영역에 있는 선형 이미지를 커트하는 프레임을 시스템 제어 회로(3)가 설정하고, 수직 방향의 효율적인 영역의 중심에 대한 프레임을 설정한다.

이어서, 처리 순서는 단계(SP113)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터를 연속적으로 대조부들(40A 내지 40H)에 전송하므로 변수 n으로 지정되는 지문 데이터 D1은 래스터 주사의 순서로 연속되게 배열된다. 시스템 제어 회로(3)는 각각의 대조부들(40A 내지 40H)에서 변수 n으로 지정된 이미지에 대해 래스터 주사가 순서대로 선형 이미지를 주사하고, 각각의 대조부들(40A 내지 40H)의 카운터(45)의 도움으로 변수 n의 선형 이미지와 중첩된 이미지와 선형 이미지 사이의 일치하는 비트들 수를 검출한다(도 16 참조).

또한, 시스템 제어 회로(3)는 레지스터(46)에서 설정된 문턱값으로부터 발생하는 좌표값과 카운트값이 유사한 위치, 즉 래스터 주사의 순서대로 공급된 지문 데이터의 좌표값에 따라 좌표 그룹 메모리(49)에서 중첩된 두 이미지가 서로 매우 유사한 위치를 기록한다.

이 때, 시스템 제어 회로(3)는 비교 회로(44)의 동작을 스위칭하므로 비교 회로(47)는 블랙화 영역, 즉 무효 영역으로 판단되는 지문 데이터에 대응하는 비트의 소정의 논리 레벨에 기초하여 비교 결과를 출력하고, 비교 회로(44)의 스위칭 동작에 대응하여 레지스터(46)에서 설정되는 문턱값을 스위칭하며, 이어서 비교 회로(44)의 기준을 변경한다. 따라서 시스템 제어 회로(3)는 블랙화 영역, 즉 무효 영역 상에 마스크로 처리를 행한다.

순서는 단계(SP114)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 대조율 검출 처리를 행한다. 도 36, 37, 및 38 에 도시되어 있는 바와 같이, 대조율 검출 처리에 있어서, 처리 순서는 단계(SP115)로부터 단계(SP116)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 I, J, K, 및 Q를 1의 값으로 설정한다. 여기서, 변수들 I, J, 및 K는 좌표 그룹 메모리(49)에서 페치된 대조부들(40A, 40B, 및 40C)의 각각의 좌표값을 지정하는 변수들이며, 변수 Q는 부분 대조율 연산 처리를 검출한 상기 좌표값들의 조합을 지정하는 변수이다.

이어서, 처리 순서는 단계(SP117)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 I, J, 및 K로 지정되는 세 개의 좌표값들 (XIA, YIA), (XJB, YJB), 및 (XXC, YKC)에 대해 좌표값(XIA, YIA)과 좌표값(XJB, YJB)의 조합, 좌표값(XJB, YJB)과 좌표값(XKC, YKC)의 조합, 및 좌표값(XIA, YIA)과 좌표값(XKC, YKC)의 조합을 포함하는 3개의 조합을 설정하고, 각각의 대조부들(40A 내지 40C)의 래치 회로(41)에서 설정되는 지문 데이터 D1의 상대적인 위치 관계를 성립시키는 조합들의 수, 즉 단계(SP112)에서 커트되는 선형 이미지의 상대적인 위치 관계를 성립시키는 조합들의 수를 검출한다.

다음으로, 처리 순서는 단계(SP118)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 상술한 바와 같이 검출된 조합들의 수가 전술한 값 M보다 큰 값인지의 여부를 판단한다. 예(YES) 결과를 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP119)로 진행하고, 상기 시스템 제어 회로(3)는 변수 Q로 지정될 후보로서 I, J, 및 K의 조합을 설정하고, 단계(SP120)에서 변수 Q를 증가시킨다. 다른 한편으로, 아니오(NO) 결과(￥4)를 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP118)에서 단계(SP121)로 직접 진행한다.

단계(SP121)에서, 시스템 제어 회로(3)는 변수 K로 지정되는 좌표값이 대조부들(40C)에 의해 마지막으로 검출되는 좌표값인지의 여부를 판단하고, 아니오(NO)결과를 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP122)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 K를 증가시키고, 처리 순서는 단계(SP117)로 복귀한다. 이에 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 연속적으로 좌표값들 (XIA, YIA) 및 (XJB, YJB)에 대응되게 변수 I를 스위칭하고, 상기 좌표값들 (XIA, YIA), (XJB, YJB), 및 (XKC, YKC)으로부터 선형 이미지의 상대적인 위치 관계를 성립시키는 조합들의 수를 기초로 하여 변수 Q로 지정되는 후보를 연속하여 검출한다.

동작이 변수 K의 연속적인 스위칭 이후에 최종 좌표값까지 되면, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP121)에서 예(YES) 결과를 얻고, 그 다음으로 처리 순서는 단계(SP123)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 변수 J로 지정되는 좌표값이 변수 J에 대해 동작되는 것과 동일한 방식으로 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, 아니오(NO) 결과를 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP124)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 J를 증가시키고 변수 K를 1의 초기값으로 설정시키고 나서, 처리 순서는 단계(SP117)로 복귀한다.

단계(SP123)에서, 시스템 제어 회로(3)가 상술한 바와 같이 변수 J를 증가시켜서 상기 처리 순서를 반복함으로써 예(YES) 결과를 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP125)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 I로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, 아니오(NO) 결과를 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP126)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 I를 증가시키고 변수 J 및 K를 초기값 1로 설정하고 나서, 처리 순서는 단계(SP117)로 복귀한다.

시스템 제어 회로(3)는 부분 조합들의 도움으로 선형 이미지들을 연속적으로 주사하여 얻어진 좌표값들에서 상대적인 위치 관계를 만족하지 않는 조합들을 제외한다. 이에 따라서, 지문 대조 디바이스(1)에서는, 높은 유사성을 갖게 되는 검출된 좌표값들의 조합이 상기 후보로부터 제외되고, 나머지 조합이 변수 Q로 지정된 후보로서 보유된다.

시스템 제어 회로(3)는 상술한 바와 같이 선택된 후보 및 전술한 바와 같이 동일하게 동작하는 방식의 나머지 대조부들(40D 내지 40H)의 좌표값 사이의 상대적인 위치 관계를 성립시키는 조합을 검출하고, 이에 따라서 대조율을 검출한다. 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP127)에서 변수 Q, L, M, N, O, 및 P를 초기값 1로 설정한다(도 37 참조). 여기서, 변수 L, M, N, O, 및 P는 대조부들(40D 내지 40H)에 대해 좌표 그룹 메모리(49)에 각각 저장된 좌표값을 지정하는 변수들이다.

다음으로, 처리 순서는 단계(SP128)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 Q, L, M, O, 및 P로 지정되는 좌표값들 (XQA, YQA), (XQB, YQB), (XQC, YQC), (XLD, YLD), (XME, YME), (XNF, YNF), (XOG, YOG), 및 (XPH, YPH)들로부터 선형 이미지의 상대적인 위치 관계를 만족하는 조합들의 수를 검출한다.

이어서, 처리 순서는 단계(SP129)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 상기 조합들의 수를 기록하고, 처리 순서는 단계(SP130)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 변수 P로 지정된 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, 아니오(NO)결과를 얻는 경우, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP131)에서 변수 P를 증가시키며, 처리 순서는 단계(SP127)로 복귀한다.

다른 한편으로, 상기 처리 순서의 반복 중에 단계(SP130)에서 예(YES) 결과를 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP130)로부터 단계(SP132)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 0로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, 아니오(NO) 결과를 얻는 경우 처리 순서는 단계(SP133)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 0를 증가시키고, 변수 P를 초기값 1로 설정하며, 처리 순서는 단계(SP127)로 복귀한다.

다른 한편으로, 상기 처리의 반복 중에 단계(SP132)에서 예(YES) 결과를 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP132)에서 단계(SP134)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 N으로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, 아니오(NO) 결과를 얻으면, 처리 순서는 단계(SP135)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 N을 증가시키고, 변수 P 및 0를 초기값 1로 설정시키며, 처리 순서는 단계(SP127)로 복귀한다. 다른 한편, 단계(SP134)에서 예(YES) 결과를 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP134)에서 단계(SP136)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 변수 M으로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하고, 아니오(NO) 결과를 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP137)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 M을 증가시키며, 변수 P, O, 및 N을 초기값 1로 설정하며, 처리 순서는 단계(SP127)로 복귀한다.

또한 이와 유사하게, 예(YES) 결과를 단계(SP136)에서 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP136)에서 단계(SP138)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 L로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하며, 아니오(NO) 결과를 얻는 경우 처리 순서는 단계(SP137)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 L을 증가시켜 변수 P, O, N, 및 M을 초기값 1로 증가시키며, 처리 순서는 단계(SP127)로 복귀한다. 다른 한편, 예(YES) 결과를 단계(SP138)에서 얻는 경우, 처리 순서는 단계(SP138)에서 단계(SP140)로 진행하고(도 38 참조), 시스템 제어 회로(3)는, 변수 Q로 지정되는 좌표값이 최종 좌표값인지의 여부를 판단하며, 아니오(NO) 결과를 얻는 경우 처리 순서는 단계(SP142)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 변수 Q를 증가시켜 변수 P, O, M, N, 및 L을 초기값 1로 증가시키며, 처리 순서는 단계(SP127)로 복귀한다.

시스템 제어 회로(3)는 상기 좌표값들의 각각의 조합에 대한 상대적 위치 관계를 성립시키는 조합들의 수를 검출하고, 이 때 부분 조합들의 도움으로 상대적인 위치 관계를 만족하지 않는 조합을 사전에 제외함으로써 후보를 선택한 이후에 상기 처리를 실행하며, 따라서, 처리에 필요한 시간이 부가적으로 단축된다. 8개의 직렬 좌표값에 대해 좌표값들이 검출되는 경우에, 상기 좌표값들의 조합들의 수는 a⁸이다.

다른 한편, 이전 처리에서 조합들의 수는 a³ 이고, 후보 조합들의 수가 a 보다 작은 값으로 감소되는 경우에, 예를 들어 1인 경우, 나머지 조합들의 수는 a⁵이고, 따라서, a⁵는 a³ 보다 현저하게 큰 값이며, 처리되어야 하는 조합들의 수는 약 a³ 만큼 감소된다. 예를 들면, a = 10이라 가정하면, 처리에 필요한 시간은 대략 1000의 인수만큼 감소됨을 알 수 있다. 그러므로, 지문 대조 디바이스(1)는 단시간 내에 지문 등록 처리를 실행할 수 있다.

상대적인 위치 관계를 만족하는 조합들의 수가 상술한 바와 같이 각각의 조합에 대해 검출된 이후에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP142)에서 최대값을 갖는 조합들의 수를 검출하고, 단계(SP143)에서 조합들의 수의 값을 이어지는 대조율로 설정하며, 처리 순서는 단계(SP144)로부터 주루틴으로 복귀한다. 따라서, 상기 처리에서, 8개와 선형 이미지 모두에 대해 상대적인 위치 관계를 만족하는 좌표값이 8개의 선형 이미지들이 커트될 때의 상대적인 위치 관계에 관한 좌표 그룹 메모리(49)에 기록되는 경우에, 시스템 제어 회로(3)는 단순화된 8/8 대조율을 검출한다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 동일인의 복수의 지문 이미지들을 픽업하고, 이미지-1을 선형으로 커트하고, 이러한 상태에서 다른 이미지들에 대해 래스터 주사를 행하며, 중첩 부분들의 유사도를 전체적으로 판단하고, 대조율을 검출한다.

이어서, 처리 순서는 단계(SP145)로 진행하고(도 35 참조), 시스템 제어 회로(3)는 대조율이 단계(SP111)에서 생성된 회전 이미지에 대해 검출되는지의 여부를 판단하고, 아니오(NO) 결과를 얻으면 처리 순서는 단계(SP146)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 처리 대상을 회전 이미지로 스위칭하며, 다음으로 처리 순서는 단계(SP112)로 복귀하여 동일한 처리를 반복한다.

시스템 제어 회로(3)는 도 39 및 40에 도시되어 있는 바와 같이 회전 이미지 메모리(6B)에 저장된 지문 데이터-1로부터 수평 방향으로 선형 이미지를 커트하고, 대조부들(40A 내지 40H)에서 커트 이미지의 상기 커트된 지문 데이터를 설정한다. 시스템 제어 회로(3)는 래스터 주사의 순서대로 대응하는 지문 데이터 D1을 병렬식으로 동시에 대조부들(40A 내지 40H)에 출력하고, 다른 이미지들에 대해 이전 선형 이미지의 래스터 주사를 행하며, 중첩 부분의 유사도를 전체적으로 판단하여 대조율을 검출한다.

상기 처리에서, 시스템 제어 회로(3)는 거의 수평 및 수직 방향으로 지문 데이터 입력부(4)로부터 입력된 지문 이미지로부터 선형 이미지를 커트하고, 수평 및 수직 방향으로 다른 지문 데이터의 이미지의 유사도를 검출하며, 비교적 처리되기가 용이한 1차원 이미지와 데이터 처리를 조합하고, 2차원 유사도를 판단한다.

대조율을 전술한 바와 같이 회전 이미지에 대해 검출한 후에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP145)에서 예(YES) 결과를 얻고, 그 다음으로 처리 순서는 단계(SP147)로 진행하여, 시스템 제어 회로(3)는 두 대조율의 값보다 더 큰 값을 갖는 대조율을 m 이미지의 대조 대상과의 n 이미지의 상관값으로 설정하며, 다음으로 처리 순서는 단계(SP148)로부터 주 루틴으로 복귀한다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 동일인으로부터 픽업되는 복수의 지문 이미지들 사이의 모든 조합들에 대한 상관값들을 계산하고, 가장 높은 상관값으로 지문 데이터를 선택하고, 지문 대조에 가장 유용한 지문 이미지를 선택적으로 등록한다. 따라서, 지문 대조 디바이스(1)의 지문 대조 정확도가 개선된다.

(1-4-5) 지문 대조 처리

지문 데이터 D1이 전술한 바와 같이 지문 데이터베이스(5)에 등록되는 상태에서 지문 대조에 대한 명령을 입력하고자 사용자가 키 입력부(2)를 조작할 때에, 시스템 제어 회로(3)는 도 41 및 42에서 도시된 처리 순서를 실행시켜 지문 대조를 실행한다.

구체적으로, 처리 순서는 단계(SP150)에서 단계(SP151)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 디스플레이부(8)(도 1 참조)를 통해 메시지를 표시하여 사용자가 손가락을 손가락 배치 위치에 올려놓게 한다. 이어서, 처리 순서는 단계(SP152)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 손가락이 손가락 배치 위치에 놓여 있는지의 여부를 판단하여, 아니오(NO) 결과를 얻는 경우 처리 순서는 단계(SP152)로 진행한다.

단계(SP152)에서, 시스템 제어 회로(3)는 데이터 버스(BUS)를 통해 직렬-병렬 변환 회로(21)의 출력 데이터를 입력하고, 지정된 분할 부분에 대한 출력 데이터의 논리 레벨을 카운트하여, 손가락이 출력 데이터를 통해 위치해 있는지의 여부를 검출한다. 여기에서, 카운트 처리에 있어서, 논리 L 레벨의 비트들 수가 손가락 배치 위치의 거의 중앙 부분에 대응하는 복수의 지정된 분할 부분들에 대해 카운트되며, 상기 처리는 카운트값이 지정된 값을 초과하는지의 여부를 판단하여 행하여진다. 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 트리거로서 이미지 픽업 결과의 도움으로 지문 대조 처리를 개시하며, 지문 대조 디바이스(1)의 동작은 단순화되어 있어 사용 편의성이 개선된다.

예(YES) 결과가 단계(SP152)에서 얻어지는 경우, 처리 순서는 단계(SP153)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 맥동파 검출부(22)가 생물학적 반응을 검출하는지의 여부를 판단한다. 아니오(NO) 결과를 얻으면, 처리 순서는 단계(SP154)로 진행하여 상기 처리 순서를 종료하고, 단계(SP153)에서 예(YES) 결과를 얻으면 처리순서는 단계(SP155)로 진행한다.

단계(SP155)에서, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 입력부(4)로부터 출력된 대조 대상 지문 데이터 D2를 지문 대조 메모리(6)로 입력한다. 이에 따라서 시스템 제어 회로(3)는 손가락의 생물학적 반응이 검출되는 경우에만 지문 대조를 행하여, 보안성이 개선된다.

다음으로, 처리 순서는 단계(SP156)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 비교 판단 처리를 실행한다. 본 실시예에서, 시스템 제어 회로(3)는 키 입력부(2)를 통해 입력된 사용자 ID를 조회하여, 사용자 ID에 대응하는 등록된 지문 데이터 D1이 지문 데이터 입력부(4)로부터 입력된 지문 데이터 D2와 일치하는지의 여부를 판단한다. 또한, 복수의 지문 데이터들 D1이 지문 데이터베이스(5)에 동일 사용자 ID에 대해 등록되어 있는 경우에, 시스템 제어 회로(3)는 최상의 우선 순위를 갖는 지문 데이터 D1을 이용하여 그 일치성을 판단한다.

이어서, 처리 순서는 단계(SP157)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 일치성에 대한 판단 결과의 획득 여부를 판단하여, 예(YES) 결과를 얻으면 처리 순서는 단계(SP158)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 일치성에 대한 판단 결과를 출력하며, 처리 순서는 단계(SP159)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP159)에서 지문 데이터베이스(5)에 대조율을 기록한다.

다음으로, 처리 순서는 단계(SP160)로 진행하고(도 42 참조), 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터베이스(5)에 기록된 대조율의 변경을 확인한다. 대조율이 소정의 값을 넘어 점차 감소하는 경우에, 시스템 제어 회로(3)는 대조율이 허용 가능 범위를 넘어 변화되는지의 여부를 판단하며, 처리 순서는 단계(SP161)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 사용자가 갱신된 지문 데이터를 등록하도록 하며, 이 처리 순서를 단계(SP162)에서 종료시킨다.

구체적으로, 본 실시예에서, 지문 데이터베이스(5)에 등록된 지문 데이터 D1 및 대조 대상의 지문 데이터들 D2 사이에 유사도가 측정되며, 그 유사도는 대조율에 의해 나타내어진다. 지문 데이터 D2의 지문과 지문 데이터 D1의 지문 사이의 일치도는 대조율이 소정의 기준값을 초과하는지에 대한 판단을 참고하여 판단된다.

그러나, 아동의 경우에, 손가락은 아동이 성장하면서 커지게 되므로 이런 경우에 대조율은 손가락이 보다 커짐에 따라 도 43에 도시되어 있는 바와 같이 점차 감소한다. 본 실시예에서 대조율이 소정의 값 TH를 넘어 점차 감소할 때, 지문 대조 디바이스(1)는 사용자가 지문 데이터 D2를 다시 등록하도록 설정되며 이에 따라서 대조율은 지문 대조를 항상 일관되게 행하여진다.

대조율의 이러한 변화가 관측되지 않는 경우에는, 단계(SP160)에서 예(YES) 결과가 시스템 제어 회로(3)에서 얻어지고, 처리 순서는 단계(SP160)에서 단계(SP162)로 직접 진행하여 상기 처리 순서를 종료한다.

다른 한편, 단계(SP157)에서 아니오(NO) 결과를 얻으면(도 41 참조), 처리 순서는 단계(SP163)로 진행하여, 시스템 제어 회로(3)는 프레임이 이미 이동되는지의 여부를 판단한다. 본 실시예에서, 도 44에 도시된 바와 같이, 시스템 제어 회로(3)는 대조율 검출을 위해 대조 대상인 지문 데이터 D1의 지문 이미지에 대해 지정된 프레임으로 선형 이미지를 커트한다. 시스템 제어 회로(3)가 단계(SP156)에서 비교 판단 처리시 일치성에 대한 결과를 얻지 못하면, 처리 순서는 단계(SP163)에서 단계(SP164)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 프레임을 이동시킨다. 또한, 단계(SP164)로부터 단계(SP156)로 처리 순서가 복귀되고, 시스템 제어 회로(3)는 이동된 프레임을 참조하여 비교 판단 처리를 실행한다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 지문 대조 처리를 실행하여 지문 데이터베이스(5)에 등록된 사용자가 지문을 대조하는 경우에 일관되게 일치도의 판단 결과를 얻으며, 이에 따라서 지문 대조 정확도가 개선된다.

프레임이 전술한 반대로 이동된 이후에 일치성의 판단 결과를 얻지 못하는 경우에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP157)에서 아니오(NO) 결과를 얻은 후에 단계(SP163)에서 예(YES) 결과를 얻고, 처리 순서는 단계(SP165)로 진행한다(도 42 참조). 다음으로, 시스템 제어 회로(3)는 또 다른 지문 데이터 D1이 동일인에 대해 등록되는지의 여부를 판단한다.

앞에서 도 15에 대해 설명한 바와 같이, 집게 손가락, 가운데 손가락, 및 새끼 손가락의 지문 데이터 D1이 지문 데이터베이스(5)에 우선 순위 데이터와 함께 등록되어 있는 경우에, 처리 순서는 단계(SP165)에서 단계(SP166)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 우선 순위에 따라 지문 데이터 D1을 스위칭하며, 처리 순서는 단계(SP155)로 복귀한다. 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 입력부(4)로부터 입력된 지문 데이터 D2 및 지문 데이터베이스(5)에 최초로 등록된 집게 손가락의 지문 데이터(D11) 사이의 지문 대조를 행하고, 이어서 지문 데이터 D2 및 가운데 손가락의 지문 데이터 사이의 지문 대조를, 이어서 새끼 손가락의 지문 데이터와의 지문 대조를 행하며, 예를 들어 사용자가 집게 손가락에 상처를 입어서 집게 손가락 대신에 사용자가 가운데 손가락을 놓는 경우에라도 지문 대조 디바이스(1)는 일관되게 인물을 식별한다. 또한 우선 순위에 따라 지문 데이터 D1을 연속적으로 스위칭 함으로써 지문 대조에 필요한 시간이 단축된다.

전술한 바와 같이 지문 데이터 D1의 스위칭에도 불구하고 일치성에 대한 판단 결과를 얻는 것이 어려운 경우에, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP165)에서 아니오(NO) 결과를 얻고, 이어서 처리 순서는 단계(SP167)로 진행한다. 시스템 제어 회로(3)는 대조율이 소정의 값보다 작은지의 여부를 판단하여, 예(YES) 결과를 얻으면 처리 순서는 단계(SP168)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 불일치성에 대한 판단 결과를 출력시키며, 처리 순서는 단계(SP162)로 복귀한다. 따라서 시스템 제어 회로(3)는 대상 지문이 대상 인물과 일치하지 않는지를 일관되게 판단할 때에만 불일치성에 대한 판단 결과를 출력시킨다.

아동의 경우에 대해 앞에서 도 43을 참조하여 설명한 바와 같이, 대조율은 아동이 성장하면서 감소될 수 있고, 지문이 이전 지문 대조와 오랫동안 대조되지 않은 경우에, 단계(SP160)에서 전술한 처리를 통해 대조율을 다시 얻는 것이 어렵고, 따라서 일치성에 대한 판단 결과를 얻기가 어렵다. 또한, 지문이 손가락의 상처로 인해 손상이 있는 경우에도 일치성에 대한 판단 결과를 얻기가 어렵다.

이런 경우에, 대조율의 현저한 감소는 또 다른 인물의 지문과의 대조로부터 상이하게 관찰되지 못하며, 아니오(NO) 결과가 단계(SP167)에서 얻어진다. 또한, 이러한 경우에, 지문 데이터 D1와의 대조를 반복함으로서 거의 동일한 대조율이 얻어진다.

본 실시예에 있어서, 단계(SP167)에서 아니오(NO) 결과를 얻으면 처리 순서는 단계(SP169)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 일련의 지문 대조가 동일 사용자 ID에 대해 반복되는지의 여부를 판단하여, 아니오(NO) 결과를 얻는 경우에 처리 순서는 단계(SP151)로 복귀한다. 전술한 바와 같이, 시스템 제어 회로(3)는 또다시 지문 데이터 D2를 페치하고, 일치하는지 불일치 하는지를 정확히 판단하기가 어려운 경우에 지문 대조 처리를 행한다. 사용자는 예를 들어 집게 손가락 대신에 가운데 손가락을 놓음으로써 또다시 지문 대조를 실행할 수 있다.

이렇게 반복된 지문 대조 처리에 있어, 단계(SP167)에서 아니오(NO) 결과를 다시 얻는 경우 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP169)에서 예(YES) 결과를 얻고, 처리 순서는 단계(SP170)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 일치 판단에 대한 기준을 경감시키고, 처리 순서는 단계(SP155)로 복귀한다. 전술한 바와 같이 처리를 반복한 이후에 정확한 일치성 판단이 어렵고 대조율이 소정의 범위에서 유지되는 경우에, 일치된다는 정확한 판단 결과를 얻으며, 이에 따라서 시스템 제어 회로(3)는 일치성의 판단 결과를 일관되게 출력할 수 있다.

도 45는 지문 데이터 입력 처리를 설명하는 흐름도이다. 처리 순서는 단계(SP171)에서 단계(SP172)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 효율적인 영역 검출 처리를 실행한다. 효율적인 영역 검출 처리는 도 25에 대해 설명한 효율적인 영역 검출 처리와 동일한 방식으로 실행되며, 따라서 시스템 제어 회로(3)는 효율적인 영역에서 지문 대조에 이용할 수 있는 효율적인 영역을 설정하고, 이어서 효율적인 영역을 참조하여 각종 처리를 실행하며, 따라서 각종 처리가 단순화된다.

다음으로, 처리 순서는 단계(SP173)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 손가락 위치 검출 처리를 행한다. 손가락 위치 검출 처리는 도 27에 대해 설명한 손가락 위치 검출 처리와 동일한 처리 순서로 실행되며, 시스템 제어 회로(3)는 사용자가 손가락을 정확히 올려놓을 때에만 지문을 대조하므로 지문 대조의 정확도가 개선된다.

다음으로, 처리 순서는 단계(SP174)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 줌(zoom) 처리를 실행한다. 도 46에 도시된 바와 같이, 줌 처리에 있어, 처리 순서는 단계(SP175)에서 단계(SP176)로 진행하고, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터베이스(5)로부터 대응하는 지문 데이터 D1의 확대를 로딩하고, 이어지는 단계(SP177)에서 로딩된 확대에 따라 세선화 회로(20)의 세선화 비율을 설정하며, 이어서 처리 순서는 단계(SP178)로 진행하여 주 루틴으로 복귀한다. 이에 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터베이스(5)에 등록된 지문 데이터 D1의 확대와 관련하여 대조 대상의 지문 데이터 D2를 페치하고, 등록을 위해 동일한 상태 하에서 지문 데이터 D2를 입력하며, 따라서 부가적으로 지문 대조 정확도가 개선된다.

이어서, 처리 순서는 단계(SP179)로 진행하고(도 45), 시스템 제어 회로(3)는 문턱값 보정 처리를 실행하고, 이어 처리 순서는 단계(SP180)로 진행하며, 시스템 제어 회로(3)는 블랙화 처리를 행하고, 이어지는 단계(SP181)에서 각도 검출 처리를 행한다. 또한, 시스템 제어 회로(3)는 이어지는 단계(SP182)에서 지문 데이터 D2를 정립 이미지 메모리(6A)에 입력하고, 이어 처리 순서는 단계(SP183)로 진행한다. 문턱값 보정 처리, 블랙화 처리, 및 각 검출 처리는 도 29, 30, 및 31에 대해 설명한 대응하는 처리와 동일한 처리 순서로 실행된다. 따라서 시스템 제어 회로(3)는 비교 회로(14)의 기준 전압을 보정하여 지문 대조를 일관되게 행하며, 손가락의 상처로 인한 이미지 열화를 효과적으로 방지하고, 또한 손가락의 기울기에 따른 지문 데이터 D2를 페치한다.

시스템 제어 회로(3)는 기준 전압(REF2)이 지문 데이터 입력부(4)가의 비교회로(14)에서 이미 설정되었는지를 판단하는데, 여기서, 아니오(NO) 결과가 얻어지면, 단계(SP184)로 순서가 진행하고, 그 시스템 제어 회로(3)는 기준 전압을 스위칭하여 단계(SP182)로 순서가 복귀한다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 단계 SP182 - SP183 - SP184 - SP182의 순서로 진행을 반복하고, 기준 전압이 문턱값 보정 처리를 실행하여 교정되는 상태 하에서 문턱값을 설정하기 위한 기준이 되는 기준 전압을 연속으로 갱신하고, 지문 대조 메모리(6)에 전체 3개의 지문 이미지들을 저장하며, 그후 단계(SP185)로 순서가 진행되어 처리 순서를 종료한다.

도 47 및 도 48은 비교 판단 처리의 순서를 설명하는 흐름도이다. 그 순서 처리는 단계(SP190)에서 단계(SP191)까지 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 정립 이미지 메모리(6A)에 저장된 지문 데이터 D2를 이미지 회전 회로(31)에 세그먼트 단위로 전송하고, 회전 회로(31)로부터 출력된 지문 데이터를 이미지 메모리(6B)에 저장한다. 또한, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터베이스(5)에 저장된 대응하는 지문 데이터 D1을 이미지 회전 회로(31)에 세그먼트 단위로 전송하고, 이미지 회전 회로(31)로부터 출력된 지문 데이터 D1을 데이터베이스 회전 이미지 메모리(5B)에 저장한다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 처리되는 대상 이미지(90)를 90도 회전한다.(도 10 및 도 11 참조).

그 후에, 처리 순서는 단계(S192)로 진행하고, 그 시스템 제어 회로(3)는 상기 언급한 각도 검출 처리[도 45의 단계(SP181) 참조]에서 검출된 기울기 각도(△Θ)에 의해 기울기를 갖는 프레임을 설정하고, 도 49에 도시된 것과 같은 손가락의 기울기가 보정된 프레임을 설정한다.

상세히, 시스템 제어 회로(3)는 도 50에 도시된 것과 같은 지문 대조 메모리(6)에서 1바이트 지문 데이터 D2로서 8픽셀들 데이터를 저장하고, 8픽셀들 단위로 메모리 제어 회로(30)의 어드레스를 제어하며, 수평 방향으로부터 대략 각도(△Θ)만큼 기울기진 이미지를 선형 이미지(64픽셀들)로 연속 커트한다.

또한, 시스템 제어 회로(3)는 상기 기술한 것과 같이 커트된 선형 이미지를 형성하는 지문 데이터(D2A 내지 D2H)를 각각의 대조부(3)에 출력하고, 각각의 대조부들(40A 및 40B)의 래치 회로에 저장(도 17 참조)한다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 D1의 이미지에 대한 기울기를 갖는 선형 이미지를 설정하고, 그로 인해, 지문 데이터 D1의 이미지에 대하여 지문 데이터 D2의 이미지의 기울기를 교정한다. 따라서, 그 지문 대조 디바이스(1)는 심지어 사용자가 한 손가락을 임의 범위 내에 기울기로 이동하더라도 일관되게 지문 교정을 실행한다.

상기 기술한 바와 같이, 프레임의 설정으로 한 이미지가 선형 이미지로 커트될 때, 시스템 제어 회로(3)는 이미 설정된 순서를 실행하여 지문 데이터 D2A 내지 D2H를 설정하기 때문에, 블랙화 처리(도 45의 단계(SP180))를 실행하여 검출된 블랙화 세그먼트들은 선형 이미지를 형성하기 위해 커트되지 않으며, 그로 인해, 지문 대조는 열화로부터 보호된다. 그 프레임은 이전에 검출된 효율적인지를 참조하여 무효 대조율 검출 처리를 생략하는 것으로 되어 있고, 그 지문 대조 정밀도가 개선된다.

시스템 제어 회로(3)는 선형으로 커트된 지문 데이터(D2A)의 논리 레벨의 스위칭 수를 미리 카운트하고, 카운트값이 대상으로부터 규정값 보다 작은 부분을 제외한다. 그로 인해, 그들 선형 이미지들이 커트되는 부분의 지문의 규정된 수를 따라 라인은 통과하고, 지문 대조에 효과적인 정보는 커트 영역에 충분히 포함되어, 그로 인해 지문 대조 정밀도는 개선된다. 그런데, 시스템 제어 회로(3)는 지문의 등록에 이용되는 것과 동일한 방법으로 프레임의 위치를 결정한다.

그 이후에, 단계(SP194)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터베이스(5)에서 대조부들(40A 내지 40H)까지 대응하는 지문 데이터 D1을 연속으로 전송하기 때문에, 지문 데이터 D1은 래스터 주사의 순으로 연속으로 계속된다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 도 51에 도시된 것과 같은 각각의 대조부들(40A 내지 40H)에서 지문 데이터 D1의 이미지에 래스터 주사 순으로 선형 이미지를 주사하고, 각각의 대조부들(40A 내지 40H)의 카운터(45)에 의해 지문 데이터 D1의 선형 이미지와 중첩된 이미지 사이에 일치되는 비트들의 수를 검출한다(도 16 참조). 또한, 시스템 제어 회로(3)는, 지문 데이터 D1의 좌표값을 이용하여 좌표 그룹 메모리(49)에서, 카운터 값이 레지스터(46)에 설정된 문턱값 이상을 초과되는 좌표값, 즉 두 개의 중복된 이미지가 매우 유사하게 판단되는 위치를 페치하여 유지한다.

지문 데이터 D1이 상기 기술한 바와 같이 지문 데이터베이스(5)로부터 출력될 때, 시스템 제어 회로(3)는 무효 영역 즉, 블랙화 영역이 되는 것으로 판단된 지문 데이터 D1의 대응하는 비트에 대한 임의 논리 레벨과 비교된 비교 결과를 출력하고, 상기 언급된 논리 레벨의 변화에 대응하여 레지스터(46)에 설정된 문턱값을 스위칭 하도록 스위칭하고, 다음의 비교 회로(47)에 이용되는 기준을 변경한다. 따라서, 시스템 제어 회로(3)는 무효 영역 및 블랙화 영역 상의 마스크로서 처리를 실행한다.

다음에, 단계(SP195)로 순서가 진행되고, 그 시스템 제어 회로(3)는 대조율 검출 처리를 실행한다. 그 대조율 검출 처리는 도 36, 도 37 및 도 38에 기재된 대조율 검출 처리로서 동일한 처리로 실행된다.

그 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 D1의 이미지의 지문 데이터 D2로부터 커트된 선형 이미지의 래스터 주사를 실행하고, 대조율을 검출하기 위해 중복된 부분의 유사성의 각도를 전체적으로 판단한다. 이때, 시스템 제어 회로(3)는 선형 이미지를 연속으로 주사하여 얻어진 좌표값으로부터 부분적인 대조를 형성하고, 우연히 검출된 높은 유사도를 갖는 좌표값의 대조를 실행하고, 나머지 좌표들 사이의 상대적인 위치 관계를 만족하는 대조의 수를 검출한다. 따라서, 그 시스템 제어 회로(3)는 처리에 필요한 시간을 단축하고, 단시간 내에 지문 대조를 실행한다.

이어서, 단계(S196)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 각도(θ )가 최종의 것인지를 판단한다. 여기서, 시스템 제어 회로(3)는 도 53에 도시된 것과 같은 상기 언급된 기울기 교정 각도(△θ)의 중심을 갖는 선형 이미지로 커트될 이미지의 기울기를 반복적으로 변경하여 복수의 시간의 대조율을 검출하고, 각각의 대조율을 참조하여 지문의 일치성을 전체적으로 판단한다. 이 경우에 있어서, 시스템 제어 회로(3)는 단계(SP196)에서 아니오(NO) 결과를 얻으며, 단계(SP197)에서 각도(θ )를 갱신하며, 그후에, 단계(193)로 순서가 복귀한다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 각도를 연속적으로 변경시켜 지문 데이터 D1의 이미지를 선형 이미지로 커트하고, 커트 이미지를 연속적으로 이용하여 대조율을 검출한다. 그 시스템 제어 회로(3)는 각도 교정에 의해 기울기를 교정하는데 어렵도록 지문이 너무 심하게 기울어지고, 지문이 부분적으로 변형되어도 일관적으로 지문 대조를 실행할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 대조율은 상기 언급된 각도(△θ)의 중심으로 5도에 대해 각각 검출된다.

대조율이 각각의 각도에 대해 검출된 이후에, 단계(SP196)에서 예(YES) 결과를 얻으면, 그후에, 단계(SP198)로 순서가 진행한다. 이 시점에서, 시스템 제어 회로(3)는 프레임의 스위칭이 완료되는지를 판단한다. 본 실시예에 있어서, 3개의 프레임이 연속으로 설정되고, 지문의 일치는 각각의 프레임 상에 판단되고, 그에 따라 도 54에 도시된 바와 같이 식별력이 개선된다.

이 경우에 있어서, 단계(SP198)에서 아니오(NO) 결과를 얻으면, 단계(SP199)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 프레임-1에서 프레임-2로 스위칭하고, 그 후에, 단계(SP193)로 순서가 진행한다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 동일한 방식으로 프레임-2의 대조율을 검출하고, 그후, 동일한 방식으로 프레임-3의 대조를 검출한다.

대조율이 상기에 설명된 바와 같이 검출된 이후에, 단계(SP198)에서 예(YES)결과를 얻으면, 단계(SP200)로 순서가 진행한다(도 48 참조). 시스템 제어 회로(3)는 회전 이미지 메모리(6B)와 데이터베이스 회전 이미지 메모리(5B)에 저장된 회전 이미지로 동일한 처리가 실행되는지의 여부를 판단하여 아니오(NO) 결과를 얻으면, 단계(SP201)로 순서가 진행된다. 시스템 제어 회로(3)는 이전에 처리된 대상이 각각 되는 정립 이미지 메모리(6A) 및 지문 데이터베이스(5)에 보유된 지문 데이터D1 및 D2로부터 처리 대상을 회전 이미지 메모리(6B)와 데이터베이스 회전 이미지 메모리(5B)에 저장된 지문 데이터D1 및 D2로 스위칭하면, 단계(SP192)로 순서가 진행된다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 각도를 연속으로 스위칭하고 프레임을 연속

으로 스위칭하여 90도 회전된 이미지에서 각도 교정되는 상태 하에서 대조율을 연속으로 검출한다. 그로 인해, 지문 대조 디바이스(1)는 보다 일관성 있게 지문 대조를 실행한다, 그 처리에 있어서, 시스템 제어 회로(3)는 지문 데이터 입력부(4)로부터 출력된 지문 이미지를 대략 수직 및 수평 방향으로 선형 이미지를 커트하고, 지문 데이터베이스에 저장된 선형 이미지와 지문 이미지 사이의 유사도를 검출하며, 그로 인해 비교적 쉽게 실행되는 1차원 이미지 데이터 처리를 대조하여 2차원 유사도를 판단한다.

상기 설명한 바와 같이, 대조율이 검출된 이후에 단계(SP200)에서 예(YES) 결과를 얻으면, 단계(SP202)에 순서가 진행된다. 시스템 제어 회로(3)는 기준 전압이 스위칭된 이후에 지문 대조 메모리(6)에 페치된 모든 이미지들에 대조의 검출 처리가 완료되는 지를 판단하고, 아니오(NO) 결과가 얻어지면, 단계(SP203)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 처리 대상 이미지를 스위칭하고, 단계(SP103)로 순서가 복귀된다.

시스템 제어 회로(3)는 기준 전압의 스위칭으로 페치된 3개의 지문 이미지의 프레임 및 기울기를 스위칭하여 정립 이미지 및 회전 이미지의 대조율을 검출한다.

대조율이 상기 기술한 바와 같이 검출된 이후에, 단계(SP202)에서 예(YES)결과를 얻으면, 단계(SP204)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 규정값 보다 큰 대조율이 정립 이미지의 각각의 프레임에서 얻어지는지의 여부를 판단한다. 예(YES) 결과를 얻으면, 단계(SP205)로 처리가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 규정값보다 큰 대조율이 동일한 방법으로 회전 이미지의 각각의 프레임에서 얻어지는지의 여부를 판단한다.

예(YES) 결과를 얻으면, 단계(SP206)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 규정값보다 큰 대조율이 좌표 그룹 메모리(49)로부터 정립 이미지 및 회전 이미지에 검출되는 좌표값을 로딩한다. 또한, 시스템 제어 회로(3)는 좌표값이 허용 가능한 규정 범위에 포함되는지의 여부를 판단한다. 상세히, 예를 들어, 도 55 및 도 56에 도시된 바와 같이, 지문이 지문 데이터 D1 및 D2 사이에 일치되는 경우에, 규정값보다 큰 대조율이 선형 이미지 D1A를 주사하여 검출되는 좌표값(X1, Y1) 및 (X2, Y2)은 정립 이미지와 회전 이미지의 프레임에 상대적인 위치 관계를 만족하는 제 1 좌표이다. 그런데, 프레임-1이 지문 데이터 D2의 이미지에 대한 정립 이미지와 회전 이미지에서 동일한 위치에 설정되는 경우에는 X-좌표 및 Y-좌표는 X1 = Y2 및 Y1 = X2의 관계로 된다.

그 관계가 방해되는 경우에, 선형 이미지들이 수직 또는 수평 방향으로 주사될 때, 시스템 제어 회로(3)는 특히 유사한 지문 패턴을 갖는 다른 사람인지의 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 시스템 제어 회로(3)의 식별력은 정립 이미지와 회전 이미지 차이의 좌표값의 기준에 의해 보다 개선된다.

단계(SP206)에서 예(YES) 결과를 얻으면, 단계(SP207)로 순서가 진행된다. 그 시스템 제어 회로(3)는 정립 이미지에 인접한 프레임에 검출된 좌표값이 임의 허용 가능한 범위에 포함되는지의 여부를 판단하여 프레임이 설정될 때의 시간에서 상대적인 위치 관계를 그들 프레임에 검출된 좌표값이 만족하는지의 여부를 판단한다.

지문이 도 57에 도시된 것과 같은 지문 데이터 D1 및 D2 사이에서 동일하게 되는 경우에 있어서, 각각의 프레임의 선형 이미지 D2A를 주사하여 임의 대조율을 얻는 지문 D1의 좌표값(X1, Y1) 및 (X2, Y2)은 프레임이 설정될 때의 시간에서 초기 관계에 대응한다. 그 관계가 방해된다면, 선형 이미지들이 수평 또는 수직 방향으로 주사될 때, 시스템 제어 회로(3)는 부분적으로 유사한 지문 패턴을 갖는 다른 사람인지를 판단할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 시스템 제어 회로(3)의 식별력은 인접한 프레임 사이의 좌표값을 기준으로 하여 보다 개선된다.

상기 기술된 바와 같이 정립 이미지의 인접한 프레임 사이에서 예(YES) 결과를 얻으면, 시스템 제어 회로(3)는 회전 이미지의 인접한 프레임에 동일한 처리를 실행하고, 그로 인해 식별력은 보다 개선된다.

단계(SP204)에서 단계(SP207)까지의 각각의 단계의 처리에 있어서, 시스템 제어 회로(3)는 각도 및 기준 전압을 스위칭하여 얻어진 각각의 지문 이미지에 각각 예(YES) 결과를 얻는지를 판단하여, 임의 이미지에서 예(YES) 결과를 얻으면, 다음 단계로 순서가 진행된다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 소위 OR-판단에 의해 각도와 기준 전압을 스위칭하여 얻어진 지문 이미지에 지문 데이터 D1의 이미지가 일치를 판단한다. 그로 인해, 시스템 제어 회로(3)는 사람과 다른 사람 사이의 식별력의 열화를 피하고, 사람의 경우에 일관성 있게 일치의 결과를 출력한다.

상기 기술한 바와 같이 단계(SP207)에서 예(YES) 결과를 얻으면, 단계(SP207)에서 단계(SP207)로 순서가 진행되고, 시스템 제어 회로(3)는 그 경우에만 지문이 일치되는지를 판단하고, 단계(SP209)에서 메인 루틴으로 순서가 복귀된다.

따라서, 시스템 제어 회로(3)는 지문이 일관성 있게 일치될 수 있을 때만 지문이 일치되는 지의 여부를 판단하고, 그로 인해, 지문 대조 정밀도를 개선한다. 또한, 도 42에 설명된 처리가 요청될 때 반복되고, 시스템 제어 회로(3)는 판단이 일치되는 사용자에 대한 일치의 판단을 출력하고, 판단이 일치되지 않은 사용자에 대한 불일치의 명확한 판단을 출력한다.

도 42를 참조로 상술된 상기 언급된 표준 갱신 방법은 단계(SP204)에서 단계(SP207)로 이루어진 상기 언급된 단계의 표준을 갱신한다. 유사하게, 도 41에 도시된 단계(SP159)에서의 대조율의 기록에 있어서, 그리고 도 42에 도시된 단계(SP160)에서의 대조율의 변화 판단에 있어서, 상기 상술된 바와 같이 복수의 프레임 및 기울기에 대해 검출된 대조율은 기록되고 기록된 대조율은 판단된다. 단계(SP166)에서의 대조율의 판단은 단계(SP204)에서 단계(207)까지의 단계에서 판단의 반복을 포함한다.

(2) 실시예의 동작

상기 상술된 바와 같은 구조를 갖는 지문 대조 디바이스(1)에 있어서, 공장에서 출하될 당시 설정된 광량 보정 메모리(16)의 기준 데이터는 전원이 인가될 때(도 2, 도 3 내지 도 6a 및 도 6b, 및 도 20) 시스템 제어 회로(3)에 의해 수행되는 제어를 통해 기준 전압 발생 회로(15)에서 발생되며, 그로 인해 비교 회로(14)의 기준 전압은 광학 시스템의 광량이 세그먼트 단위로 보정되도록 설정된다. 따라서, 광학 시스템의 광량 분산으로 인한 지문 대조 정확도의 열화는 효과적으로 방지되고, 지문 대조 정확도는 광학 시스템이 단순한 구조를 가지면서 높아질 수 있다.

이러한 조건하에서 광원(12)에서 방출되는 조명광은 이등변 삼각형 프리즘(11)의 밑변에서 반사되고, 지문은 CCD 카메라(13)에 의해 포착되며, 이미지 포착 결과는 비교 회로(14)에 의해 이진 신호로 변환된다. 비교 회로(14)에서 출력되는 이진 신호(S1)는 래치 회로(18)에 의해 래치되고, 1 비트의 이미지 데이터로 변환되고, 세선화 회로(20)에 의해 세선화되며, 직렬-병렬 변환 회로(21)에 의해 8 픽셀들 유닛에서 8 비트 이미지 데이터로 변환된다.

상기 상술된 바와 같이 직렬-병렬 변환 회로(21)에서 출력되는 이미지 데이터는 데이터 버스 BUS를 통해 시스템 제어 회로(3)로 입력되고, 논리 레벨이 떨어지는 비트의 수는 세그먼트 단위로 카운트되고(도 21 참조), 그로 인해 광학 시스템의 비정상이 감시된다. 손가락 배치 위치인 이등변 삼각형 프리즘(11)의 밑변의 오염 및 광원(12)의 열화와 같은 비정상이 검출되고, 유지 보수 처리가 필요할 때 수행되어, 지문 대조 정확성의 열화는 효과적으로 방지된다.

사용자가 키 입력부(2)를 조작하는 경우(도 1 참조), 지문 대조 디바이스(1)는 대응하는 지문 등록 처리 및 지문 대조 처리를 수행한다(도 20 참조).

지문 등록 처리에 있어서, 지문 대조 디바이스(1)는 사용자가 손가락을 디스플레이부(8)를 통해 손가락을 올려놓게 하고(도 22 참조), 직렬-병렬 변환 회로(21)로부터 출력되는 이미지 데이터에서의 변화에 응답해서 손가락 등록 처리를 시작하여, 지문 등록이 단순한 동작으로 수행되도록 한다.

계속해서, 손가락의 측면에 제공된 압력 센서(23)(도 2 참조)는 손가락의 생물학적 반응을 검출하고, 만약 생물학적 반응이 검출되지 않으면, 지문 등록 처리는 중지하게 된다. 따라서 지문 등록의 관점에서 보안성이 개선된다.

한편, 생물학적 반응이 검출되면, 지문 데이터의 입력 조건이 배열되고, 그 후 복수의 지문 이미지들이 취해져서 지문 대조에 가장 적합한 이미지가 지문 데이터베이스(5)에 등록된다.

이러한 등록 작업에서 집게 손가락의 등록이 완료된 후, 지문 대조 디바이스(1)는 계속해서 가운데 손가락의 지문 데이터 D1을 등록하고, 또한 계속해서 새끼 손가락의 지문 데이터를 등록하며, 집게 손가락, 가운데 손가락, 및 새끼 손가락 순서의 우선 순위가 등록된다(도 15 참조). 지문 대조 디바이스(1)는 지문 대조 처리에서 집게 손가락, 가운데 손가락, 및 새끼 손가락 중 임의의 한 손가락을 사용하여 지문 대조를 수행할 수 있기 때문에, 사용의 편리성이 또한 개선된다. 지문 대조 디바이스(1)는 지문 대조를 위한 우선 순위에 따라 지문 대조 처리를 수행하고, 대조를 위한 시간은 단축된다.

포착 이미지를 실제 처리하고 있는 지문 대조 디바이스(1)의 동작에 있어서 (도 23), 시스템 제어 회로(3)는 직렬-병렬 변환 회로(21)로부터의 출력 데이터를 카운트함으로써, 배경 이미지를 포착하는 것에 의해 형성되는 영역은 세그먼트 유닛으로부터 제외되고, 지문이 실제로 포착되는 효율적인 영역만이 검출된다(도 25 참조). 연속하는 일련의 처리가 효율적인 영역을 참조해서 수행되기 때문에 처리에 요구되어지는 시간은 또한 단축된다.

계속해서, 손가락 배치 위치가 정확한가 하는 점은 효율적인 영역의 세그먼트 수에 기초해서 판단되고(도 41 참조), 이 때문에 손가락의 부정확한 위치로 인한 대조 정확성의 열화는 방지된다. 또한 연속된 처리에 있어서, 세선화 회로(20) (도 2 참조)에 포함된 세선화 비율은 효율적인 영역 내에 포함된 세그먼트의 수에 기초해서 변하게 되므로, 지문은, 예를 들면 어린아이의 손가락인, 작은 손가락에 대한 지문 대조에 적합하게 확대된 이미지이며, 지문 대조 정확성이 개선된다.

연속하는 문턱값 보정 처리에 있어서(도 29 참조), 논리 H 레벨의 비트들 수는 효율적인 영역 내에서 세그먼트 단위로 검출되고, 이등변 삼각형 프리즘(11)의 밑변에 단단히 위치된 손가락의 영역은 효율적인 영역 내의 각 세그먼트에 대해서 검출되고, 그 후 문턱값 보정 메모리(24)(도 2)의 내용이 보정되어 각 세그먼트의 카운트값이 30 내지 70% 범위에서 포함된다. 문턱값 보정 메모리(24)의 내용은 광량 보정 메모리(16)의 기존 데이터가 보정되도록 설정되고, 이 때문에 손가락의 압력 변화로 인한 지문 대조 정확성의 열화와 이등변 삼각형 프리즘(11)의 오염으로 인한 지문 대조 정확성의 열화는 세그먼트 유닛에서 효과적으로 방지된다.

계속해서 블랙화 처리(도 30 참조)에 있어서, 논리 L 레벨의 비트의 수는 효율적인 영역 내에서 세그먼트 단위로 검출되고, 이 때문에 지문 대조에 적합하지 않은 블랙화 세그먼트들이 검출되고, 이들 세그먼트는 대조 대상으로부터 제외된다. 또한 비정상적으로 젖은 손가락이 통지된다. 지문 대조에 적합한 조건하에서 수행된 단지 이미지 포착 결과만이 처리되기 때문에, 지문 대조 정확성은 개선된다.

계속해서 각도 검출 처리(도 31, 도 32, 및 도 33 참조)에 있어서, 손가락의 기울기는 효율적인 영역을 참조로 검출되고, 상기 기울기가 비정상적인 경우 사용자에게 통지된다. 따라서, 손가락의 기울기진 위치로 인한 지문 대조 정확성의 열화는 방지된다.

손가락 데이터 D1의 입력 조건이 지문 대조 디바이스(1)에서 전술된 바와 같이 배열된 후, N 이미지들에 대해서 직렬-병렬 변환 회로(21)로부터 출력된 지문 데이터 D1은 지문 대조 메모리의 정립 이미지 메모리(6A)로 페치되고(도 9 참조), 계속해서 비교 회로(14)의 기준 전압(REF)은 규정된 전압만큼 플러스 측으로 오프셋 되고(도 8a 및 도 8b1 내지 도 8b3 참조), N 이미지들에 대한 지문 데이터 D1은 정립 이미지 메모리(6a)에서와 동일한 방식으로 정립 이미지 메모리(6a)에 페치되며, 반대로, 기준 전압(REF)은 마이너스 측으로 규정된 전압만큼 오프셋 되며, N 이미지들에 대한 지문 데이터는 정립 이미지 메모리(6a)에 페치된다.

기준 전압을 오프셋으로 스위칭하는 것에 의해, 지문 대조 디바이스(1)는 지문 이미지의 폭을 균등화한다. 누르는 압력의 변화, 지문의 변형, 및 손가락의 이미지 픽업을 위한 광학 시스템의 오염으로 인한 이진 신호(S1)에서의 변화는 완화되고, 지문 대조 정확성의 열화는 효과적으로 방지된다.

지문 대조 디바이스(1)는 이들 3N개의 지문 이미지 중에서 지문 대조에 가장 적합한 이미지를 선택하고, 선택된 지문 이미지는 지문 데이터베이스(5)에 등록된다. 따라서, 지문 대조 디바이스(1)의 지문 대조 정확성이 개선된다.

지문 대조에 가장 적합한 지문 이미지를 선택하기 위한 처리에 있어서(도 34 참조), 3N개의 이미지들 중 하나는 지문 데이터베이스(5)에 등록된 지문 데이터로 가정되고, 다른 이미지들과의 지문 대조를 위한 처리는 반복되어 대조율을 검출하게 된다. 또한, 등록된 것으로 간주되는 이미지를 연속적으로 스위칭 하면서 동일한 처리가 반복되어, 최대 상관값, 즉 대조율을 갖는 지문 이미지가 선택되고 처리된다. 지문 대조 디바이스(1)가 실제 지문 대조에 대응하는 기준을 이용해서 지문 데이터베이스(5)에 등록된 지문 데이터 D1을 선택하기 때문에, 지문 대조는 또한 일관되게 수행된다.

상세하게는, 지문 대조 디바이스(1)는 지문 데이터베이스(5)(도 35의 m 이미지에 대응)에 등록된 것으로 가정된 지문 데이터와 상기 가정된 지문 데이터로 대조율을 검출하기 위해 준비된 지문 데이터(도 35의 m 이미지들에 대응)를 각각 정립 이미지 메모리(6A)에서 이미지 회전 회로(31)로 출력하고, 세그먼트에서의 배열은 세그먼트가 90도 회전된 곳에서 지문 데이터를 생성하도록 변한다(도 12 참조). 또한, 발생된 지문 데이터는 회전 이미지 메모리(6B) 및 데이터베이스 회전 이미지 메모리(5B)에 저장되고, 이 때문에 정립 이미지 및 상기 정립 이미지를 90도 만큼 회전시키는 것에 의해 형성된 이미지인 회전 이미지가 생성된다.

8개의 선형 이미지들이 수직 방향에서 연속적인 m 이미지로부터 커트되고 상기 선형 이미지 각각은 정립 이미지에서 수평 방향의 64 픽셀 이미지 데이터로 구성되며, 각 선형 이미지의 이미지 데이터는 각각의 대조부들(40A 내지 40B)의 래치 회로(41)에서 발생된다(도 16 참조). N 이미지들의 지문 데이터는 래스터 주사의 순서에서 연속이 되도록 대조부들(40A 내지 40B)로 병렬로 동시에 공급되고, 비교 회로(44)는 두 이미지 데이터들 사이의 각 비트들의 일치를 판단한다.

카운터(45)는 일치하는 비트들의 수를 카운트하고, 비교 회로(47)는 카운트 값이 소정의 기준값을 초과하는지를 판단한다. 카운트값이 소정의 값을 초과하게 되면, 대응하는 N 이미지들의 좌표값은, N 이미지들의 지문 데이터를 대조부들(40A 내지 40B)로 출력하는 메모리 제어 회로(30)의 어드레스 데이터(AD)를 참조하여 대응하는 n 이미지의 좌표값이 좌표 그룹 메모리(49)에 기록된다.

이 때문에 8 개의 선형 이미지들은 각각 n 이미지에 대해서 래스터 주사를 행하게 되고(도 18 참조), 유사도는 중첩된 이미지 사이에서 연속적으로 검출되고, 유사도가 소정의 값보다 큰 위치의 좌표값은 좌표 그룹 메모리(49)에 저장된다. 지문 대조 디바이스(1)에서, 8 선형 이미지의 주사가 각각 40A에서 40H까지의 8 세트의 대조부에서 병렬로 동시에 수행되는 경우, 지문 대조에 적합한 지문 이미지는 단시간 내에 선택된다.

상기 상술된 바와 같이 커트에 의해 형성된 이러한 선형 이미지들이 대조부들(40A 내지 40H)에서 발생되는 경우, 지문 데이터 D1은 규정된 판단 순서의 도움으로 설정되어 선형 이미지들이 블랙화 세그먼트들로부터 형성되지 않도록 하며, 이 때문에 지문 대조 정확성의 열화는 효율적으로 방지된다. 선형 이미지들이 커트되는 프레임은 이전에 검출된 효율적인 영역을 참조로 설정됨으로써 필요한 이미지들은 단시간 내에 커트된다. 논리 레벨의 스위칭의 수는 선형 이미지로 커트되는 지문 데이터에 대해서 카운트되고, 카운트값이 규정값보다 작은 부분은 대상으로부터 제외되며, 충분히 효율적인 정보를 포함하는 부분은 커트되어, 지문 대조 정확성이 개선된다.

한편, 비교 회로(44 및 47)의 동작은, 래스터 주사의 순서로 공급된 지문 데이터에 포함된 블랙화 세그먼트들 및 블랭크 영역이 마스크로 덮여지도록 스위칭되어, 이들 영역 및 세그먼트로 인한 대조율의 열화는 효율적으로 방지된다.

상기 상술한 바와 같이 정립 이미지의 좌표 데이터가 좌표 그룹 메모리(49)에 기록된 후, 계속해서 회전 이미지 메모리(6B) 및 데이터베이스 회전 이미지 메모리(5B)에 저장된 지문 데이터는 동일한 처리가 이루어지고(도 40 참조), 회전 이미지의 좌표 데이터도 또한 기록된다(도 19 참조).

선형 이미지의 상대적인 위치 관계를 만족하는 조합들의 수는, 시스템 제어 회로(3)에 의한 대조율 검출 처리를 통한 대조부들(40A 내지 40H) 내의 좌표값의 모든 조합들에 대해서 상기 상술한 바와 같이 기록된 좌표에 대해서 검출된다.

이때, 시스템 제어 회로(3)는 초기에 대조부들(40A, 40B 및 40C)로부터 획득한 좌표값의 모든 조합들에 대해서 대응하는 선형 이미지의 상대적인 위치 관계를 만족하는 조합들의 수를 검출하고, 높은 유사도가 검출되는 좌표값은 조합들의 수를 참조로 제외되며, 나머지 조합들에 대한 대조율이 검출된다. 이 때문에 처리될 대상은 부분적인 조합들의 도움으로 미리 감소되고, 대조율은 단시간 내에 검출되고, 등록에 적합한 이미지는 단시간 내에 선택된다.

n 이미지가 상기 상술된 바와 같이 지문 데이터베이스에 등록되었다는 가정하에 대조율이 m 이미지에 대해서 검출된 후, 대조율은 m 이미지를 스위칭하여 검출되고, 3N 이미지들에 대한 처리가 완료되고 나면, n 이미지가 스위칭되고 동일한 처리가 반복되어, 마침내 각 조합에 대한 대조율이 각각 검출된다.

상기 상술한 바와 같이 검출되는 대조율은 지문 등록시 상관값으로서 처리되고, 지문 데이터가 지문 데이터베이스에 등록된 것으로 가정될 때 가장 큰 상관값을 제공하는 지문 데이터가 지문 데이터베이스(5)에 등록되고, 그로 인해 지문 대조 정확성이 개선된다.

지문 대조 처리에 있어서, 지문 대조 디바이스(1)는 사용자로 하여금 손가락을 올려놓게 하고(도 41 참조), 직렬-병렬 변환 회로(21)로부터 출력된 이미지 데이터의 변화에 응답해서 지문 대조 처리를 시작하므로, 지문 대조는 단순한 동작으로 수행된다.

계속해서, 손가락의 측면에 제공된 압력 센서(23)(도 2 참조)는 손가락의 생물학적 반응을 검출하고, 만약 생물학적 반응이 검출되지 않으면, 지문 대조 처리는 중지하게 된다. 따라서, 지문 대조의 측면에서 안전성이 개선된다.

한편, 생물학적 반응이 검출되면, 지문 데이터에 대한 입력 조건이 배열되고, 그후 지문 데이터가 페치되고, 페치된 지문 데이터와, 대응하는 사용자에 대한 지문 데이터베이스(5)에 등록된 지문 데이터 사이에 지문 대조가 수행된다.

보다 구체적으로, 이 지문 대조에 대한 지문 데이터의 입력 조건하에서 직렬-병렬 변환 회로(21)(도 25 참조)의 출력 데이터로부터 효율적인 영역들이 검출된다(도 45 참조). 그에 따라, 효율적인 영역을 참조하여 그 다음 일련의 처리가 수행되고, 대조에 필요한 시간이 보다 단축된다. 효율적인 영역의 세그먼트 수에 근거하여 손가락이 정확한 위치에 올려져 있는지가 판단되고(도 41 참조), 부정확한 손가락 위치에 기인한 대조의 정확성의 열화가 효과적으로 방지된다.

그 다음의 줌 처리(도 46 참조)에서, 지문 데이터베이스(5)에 등록된 확대도에 대응하도록 세선화 회로(20)에서 수반되는 세선화 비율이 지문 데이터 입력부(4)에 세팅됨으로써, 세선화 회로(20)는 지문 등록에 대한 확대도와 동일한 확대도를 갖는 지문 데이터가 입력되도록 세팅되고 지문 대조의 정확성이 개선된다.

문턱값 보정 처리(도 29 참조)에서, 문턱값 보정 메모리(24)(도 2 참조)의 내용이 효율적인 영역의 세그먼트 단위로 보정됨으로써, 압력 변화에 기인한 지문 대조의 정확성 열화 및 이등변 삼각형 프리즘(11)의 오염에 기인한 지문 대조의 정확성 열화가 세그먼트 단위로 효과적으로 방지된다. 또한 블랙화 처리(도 30 참조)에서, 지문 대조에 부적절한 블랙화 세그먼트들은 검출되어 대조 대상으로부터 제외되고, 손가락에 습기가 있을 때 사용자에게 통지되어, 이미지 픽업 결과는 지문 대조에 적합한 조건에서 처리되며, 지문 대조의 정확성이 개선된다.

그 다음의 각도 검출 처리(도 31, 도 32, 및 도 33 참조)에서, 효율적인 영역을 참조하여 손가락의 기울기가 검출되고, 기울기가 비정상적일 때 사용자에게 통지되며, 지문 대조(도 47 및, 단계 SP192 참조)시의 검출 결과에 근거하여 기울기 보정 처리가 수행되고, 손가락 기울기에 기인한 지문 대조의 정확성 열화가 효과적으로 방지된다.

지문 데이터 D1의 입력 조건이 전술된 바와 같이 배열된 후, 지문 대조 디바이스(1)에서, 직렬-병렬 변환 회로(21)로부터 출력된 지문 데이터 D2가 지문 대조 메모리(6)의 정립 이미지 메모리(6A)에서 페치되고, 다음에 비교 회로(14)의 기준 전압(REF)이 소정 전압만큼 플러스 측으로 오프셋되고, 지문 데이터 D2가 마찬가지로 정립 이미지 메모리(6A)로부터 페치되고, 기준 전압(REF)은 소정 전압만큼 반대로 마이너스 측으로 오프셋되며, 지문 데이터 D2가 정립 이미지 메모리(6A)에서 페치된다.

기준 전압(REF)이 오프셋되어 스위칭 됨으로써, 지문 대조 디바이스(1)에서 대조 대상 지문 이미지의 폭은 거의 균등화되고, 압력 변화 및 변형된 지문에 기인한 지문 대조의 정확성 열화가 효과적으로 방지된다.

전술된 바와 같이 지문 대조 메모리(6)에서 페치된 지문 데이터 D2(도 47 참조)가 정립 이미지 메모리(6A)로부터 세그먼트가 변경되는 이미지 회전 회로(31)로 출력된 후 회전 이미지 메모리(6B)에 저장됨으로써, 정립 이미지에서 90도 회전된 이미지가 되는 회전 이미지가 회전 이미지 메모리(6B)에 보유된다. 한편, 비교 대상이 되는 지문 데이터 D1은 지문 데이터베이스(5)로부터 세그먼트의 배열이 변경되는 이미지 회전 회로(31)로 출력된 후 데이터베이스 회전 이미지 메모리(5)에 저장되고, 회전 이미지 메모리(6B)에 저장된 이미지에 대응하는 회전 이미지가 발생된다.

다음에, 지문 데이터 D2가 수평 방향에 대해 규정된 각도로 기울여짐으로써 (도 49 및 도 50 참조), 기울기 검출 처리에서 검출된 기울기가 보정되고, 각각 64 픽셀의 이미지 데이터를 포함하는 8개의 선형 이미지들이 커트되고, 각각의 대조부들(40A 내지 40B)(도 16 참조)의 래치 회로(41)에서 각각의 선형 이미지 데이터가 세팅된다. 따라서, 지문 데이터베이스(5)에 보유된 지문 이미지의 기울기가 보정되고, 지문 대조의 정확성이 개선된다. 지문 데이터베이스(5)의 비교 대상인 지문 데이터 D1은 래스터 주사의 순서로 연속적이 되도록 대조부들(40A 내지 40B)에 나란히 동시에 공급되고, 비교 회로(44)는 이들 두 개의 이미지 데이터 설정 사이에서 각 비트의 일치를 판단한다.

또한, 카운터(45)는 일치하는 비트들 수를 카운트하고, 비교 회로(47)는 카운트값이 특정 기준값을 초과하는지를 판단한다. 카운트값이 특정 값을 초과하면, 대응하는 지문 데이터 D1의 좌표 데이터가 좌표 그룹 메모리(49)에 기록된다.

이들 8개의 선형 이미지는 각각 지문 데이터 D1의 이미지에 대한 래스터 주사에 의해 처리되고(도 51 참조), 중첩된 이미지 사이의 유사도가 연속적으로 검출되며, 유사도가 특정 값을 초과하는 부분의 좌표 데이터가 좌표 그룹 메모리(49)에 저장된다. 이때, 지문 대조 디바이스(1)에서 선형 이미지의 주사가 8개의 대조부들(40A 내지 40H)에서 나란히 동시에 실행되어, 지문 대조는 보다 단시간에 수행된다.

커트된 선형 이미지들이 대조부들(40A 내지 40H)에서 세팅될 때, 블랙화 세그먼트들로부터 선형 이미지들이 커트되지 않도록 지문 데이터 D2가 세팅되어 지문 대조의 정확성 열화가 효과적으로 방지된다. 선형 이미지들이 커트되는 프레임이 세팅되어 필요한 이미지가 단시간 내에 커트된다. 선형 커트될 지문 데이터에 대한 논리 레벨의 스위칭 수가 카운트되고, 카운트값이 규정값보다 작은 부분이 대상으로부터 제외되어 지문 대조에 충분히 유용한 정보를 포함하는 부분만이 선형 커트되므로, 지문 대조의 정확성이 개선된다.

한편, 비교 회로(44 및 47)의 동작은 지문 데이터베이스(5)의 지문 데이터 D1의 블랙화 세그먼트들 및 블랭크 영역들이 차폐되도록 스위칭되고, 따라서 지문 대조의 정확성이 개선된다.

전술된 바와 같이 기록된 좌표 데이터는 검출 처리되는데, 검출 처리에서는, 지문 등록(도 36 및 도 37 참조)에 사용된 것과 동일한 처리에 의해 선형 이미지의 상대적인 위치 관계를 만족시키는 조합들의 수가 대조부들(40A 내지 40H)에서 좌표값의 조합 단위(combination-by-combination)로 검출되고, 검출된 조합들 수에 근거하여 대조율이 검출된다. 이때 시스템 제어 회로(3)에서 대조부들(40A 내지 40C)에 대응하는 부분 조합들의 상대적인 위치 관계를 만족시키지 않는 조합이 처리 대상으로부터 제외됨으로써 높은 유사성이 검출되는 부분의 좌표값이 제외되고, 나머지 조합에 대한 대조율이 검출된다. 따라서, 단시간 내에 대조율이 검출되고, 대조에 필요한 시간이 단축된다.

전술된 바와 같이 기울기 보정된 지문 데이터 D2에 대한 대조율이 검출된 후, 기울기 각도(θ )가 갱신되고(도 53 참조), 프레임을 스위칭 함으로써 동일한 처리가 실행된다(도 54 참조). 정립 이미지에 대한 일련의 처리가 완료된 후, 회전 이미지에 대해 각도(θ ) 및 프레임을 연속적으로 갱신함으로써 동일한 처리가 실행된다(도 52 참조). 또한, 정립 이미지 및 회전 이미지에 대한 처리가 완료된 후, 지문 대조 메모리(6)에서 페치될 때 남겨진 지문 데이터 D2에 대한 스위칭된 문턱값에 의해 동일한 처리가 반복된다(도 47, 단계 SP202 및 203 참조).

전술된 바와 같이 정립 이미지 및 회전 이미지의 각각의 각도 및 각각의 문턱값에 대응하는 복수의 대조율이 검출된 후, 정립 이미지에 대한 모든 스위칭된 프레임들에 대해 대조율이 특정 값보다 큰지가 검출되고, 다음에 마찬가지로, 회전 이미지에 대한 모든 스위칭된 프레임들에 대해 대조율이 특정 값보다 큰지가 검출된다. 또한 정립 이미지 및 회전 이미지에 대한 대응하는 프레임들에 대해 검출된 좌표값이 상대적인 위치 관계를 만족시키는지가 검출되고, 그런 좌표값을 검출하도록 스위칭된 프레임에 대해 동일한 처리가 수행된다. 이런 모든 조건들이 만족되는 경우에, 지문 데이터 D2의 지문이 지문 데이터 D1의 지문과 일치하는지가 판단된다. 한편, 한가지 조건이라도 만족되지 않는 경우에, 일치 판단은 보류된다.

정립 이미지 및 회전 이미지를 참조하여 지문을 식별함으로써, 식별력이 개선된다. 이때, 프레임 내의 좌표값의 상대적인 위치 관계를 기준에 추가하고 인접한 프레임들의 조건을 추가함으로써 식별력이 더욱 개선된다.

판단 시에, 스위칭된 각도 및 기준 전압에 의해 획득된 대조율에 대한 정립 이미지 및 회전 이미지의 각 프레임의 논리합에 의해 일치가 판단되어, 지문 데이터베이스(5)에 등록된 사람에 대한 식별력이 개선되고 일치의 결과가 일관적으로 출력된다.

일치의 판단이 보류되는 경우(도 41 참조), 기준이 될 프레임은 이동되고(단계 SP163 참조), 동일 처리가 다시 반복된다. 따라서, 지문 대조의 정확성이 개선된다. 또한, 일치의 판단이 프레임 이동 후에도 보류될 경우(도 42 참조), 대상 지문 데이터 D1이 우선 순위에 따라 스위칭되고, 동일 사용자의 또 다른 지문 데이터가 저장될 경우(단계 SP165 참조), 동일 처리가 반복되어 지문 대조의 정확성이 더욱 개선된다.

또한, 그런 처리의 반복 후에도 특정 값보다 작은 낮은 대조율이 획득될 경우, 지문은 일치하지 않는 것으로 판단되고, 따라서, 지문 대조의 정확성이 개선된다. 한편, 대조율이 특정 범위 내에서 일정하면 기준이 감소되고 동일 처리가 반복됨으로써, 손가락이 비정상적으로 건조할 경우에도 사람이 일관되게 식별된다.

한편, 지문이 일치하는 것으로 판단될 경우, 판단 결과가 출력되고, 그 후, 이 판단의 대조율이 지문 데이터베이스(5)에 기록된다(도 15 및 도 41 참조). 다음에, 지문 데이터베이스(5)에 기록된 대조율의 이력 변환(historical transition)이 확인되고, 기록이 감소 경향을 나타내면 사용자는 기록된 지문 데이터가 갱신되도록 한다(도 43 참조). 그에 따라, 손가락의 크기가 변경되었더라도 대조율이 회복되고, 지문 대조가 일관되게 수행된다.

(3) 실시예의 효과

전술된 구조에 따라. 지문 등록 및 지문 대조를 위해, 검출된 좌표는 부분적으로 조합되고, 높은 유사도가 검출되는 부분에 대한 좌표값의 조합은 처리 대상으로부터 제외되며, 나머지 조합들에 대한 대조율이 검출되고, 따라서 대조율이 단시간에 일관되게 검출된다. 따라서, 지문 대조는 단시간에 일관되게 수행된다. 등록을 위해, 지문 대조에 적당한 지문 이미지가 검출되어 단시간 내에 등록된다.

(4) 다른 실시예들

전술된 실시예에서는, 3 세트의 좌표 그룹을 포함하는 부분 조합들이 좌표 메모리(49)에 보유된 8 세트의 좌표 그룹으로부터 형성되고, 부분 조합들의 도움으로 처리 대상의 수가 감소되는 경우가 설명되었지만, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않고, 부분 조합들의 수는 필요에 따라 선택적으로 세팅될 수 있고, 부분 조합들의 도움으로 감소된 조합은 또 다른 부분 조합들의 도움으로 한 번 더 처리 대상이 감소될 수도 있다.

전술된 실시예에서는, 전적으로 스위칭된 문턱값, 정립 이미지 및 회전 이미지와, 프레임에 의해 검출된 대조율의 도움으로 이미지의 일치가 판단될 경우가 설명되었지만, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않고, 이들 처리가 필요에 따라 생략되는 경우와, 이들 처리 이외의 어떤 처리가 선택적으로 실행되는 경우 및, 다른 다양한 판단 방법이 조합되어 함께 실행되는 경우에 적용될 수도 있다.

전술된 실시예에서는, 시험될 이미지가 지문 대조에서 커트되는 경우가 설명되었지만, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않고, 지문 데이터베이스에 등록된 지문 이미지가 지문 대조에서 커트되는 경우에도 광범위하게 적용될 수 있다.

전술된 실시예에서는, 본 발명이 지문 대조 디바이스로서 적용되는 경우가 설명되었지만, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않고, 예컨대, 우표의 대조 디바이스(￥7), 데이터베이스 이미지 사이의 전반적인 또는 부분적인 유사성 또는 비유사성을 판단하기 위한 이미지 대조 디바이스(￥8)로서 적용될 수 있다.

전술된 바와 같이 본 발명에 따라, 복수의 선형 이미지들이 다른 이미지에 주사되어 유사도가 높은 위치가 검출되고, 검출된 위치의 좌표값의 관계로부터 이미지가 대조되고, 검출된 좌표값이 부분적으로 조합되고, 선형 이미지에 대응하는 상대적인 위치 관계를 만족시키지 않는 조합은 처리 대상으로부터 제외되고, 따라서 처리에 필요한 조합들의 수가 전반적으로 감소된다. 따라서, 대조 결과가 단시간 내에 일관되게 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지문 대조 디바이스(fingerprint collation device)의 전체 구성을 설명하기 위한 블록도.

도 2는 도 1에 도시된 지문 대조 디바이스의 지문 데이터 입력부를 설명하기 위한 블록도.

도 3은 도 2에 도시된 지문 데이터 입력부의 지문의 이미지를 설명하기 위한 개략도.

도 4a 내지 도 4e는 도 2에 도시된 지문 데이터 입력부에서 광량 분산(light quantity dispersion)의 보정을 설명하기 위한 신호 파형도.

도 5는 지문의 이미지와 세그먼트들 사이의 관계를 설명하기 위한 평면도.

도 6a 및 도 6b는 실제의 광량 분산의 보정을 설명하기 위한 신호 파형도.

도 7a 내지 도 7c는 기준 전압의 역할을 하는 문턱값의 보정을 설명하기 위한 신호 파형도.

도 8a 및 도 8b1 내지 도 8b3은 기준 전압의 역할을 하는 문턱값의 스위칭을 설명하기 위한 신호 파형도.

도 9는 주변 회로들과 함께 지문 대조 메모리 및 지문 데이터베이스를 설명하기 위한 블록도.

도 10은 도 2에 도시된 지문 데이터 입력부의 지문 이미지를 설명하기 위한 개략도.

도 11은 도 9에 도시된 지문 이미지가 회전된 이미지를 설명하기 위한 개략도.

도 12는 도 9에 도시된 이미지 회전 회로를 설명하기 위한 블록도.

도 13은 도 12에 도시된 이미지 회전 회로에 의한 이미지 회전을 설명하기 위한 개략도.

도 14는 도 13에 대응하는 회전 이후의 이미지를 설명하기 위한 개략도.

도 15는 지문 데이터베이스의 내용을 설명하기 위한 개략도.

도 16은 대조율 검출부(collation rate detection section)를 설명하기 위한 블록도.

도 17은 선형 이미지들로 커팅하는 것을 설명하기 위한 개략도.

도 18은 지문 데이터를 선형 이미지들에 제공하는 것을 설명하기 위한 개략도.

도 19는 좌표 그룹 메모리(coordinate group memory)의 내용을 설명하기 위한 개략도.

도 20은 시스템 제어 회로의 처리 시퀀스를 설명하기 위한 흐름도.

도 21은 도 20에 도시된 광학 시스템 동작 확인 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 22는 도 20에 도시된 지문 등록 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 23은 도 22에 도시된 실제의 등록 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 24는 도 23에 도시된 연속된 시퀀스를 설명하기 위한 흐름도.

도 25는 도 23에 도시된 효율적인 영역 검출 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 26은 도 25에 도시된 효율적인 영역 검출 처리를 설명하기 위한 개략도.

도 27은 도 23에 도시된 손가락 위치 판단 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 28은 도 23에 도시된 줌 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 29는 도 23에 도시된 문턱값 정정 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 30은 도 23에 도시된 블랙화 처리(blackening processing)를 설명하기 위한 흐름도.

도 31은 도 23에 도시된 각도 검출 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 32는 도 31에 도시된 연속 처리를 설명하기 위한 개략도.

도 33은 도 32에 도시된 연속 처리를 설명하기 위한 개략도.

도 34는 도 24에 도시된 등록 데이터부 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 35는 도 34에 도시된 보정값 검출 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 36은 도 35에 도시된 처리의 연속을 설명하기 위한 흐름도.

도 37은 도 36에 도시된 처리의 연속을 설명하기 위한 흐름도.

도 38은 도 37에 도시된 처리의 연속을 설명하기 위한 흐름도.

도 39는 회전 이미지에서 커트한 선형 이미지를 설명하기 위한 개략도.

도 40은 지문 데이터를 회전 이미지의 선형 이미지로 공급하는 것을 설명하기 위한 개략도.

도 41은 도 20에 도시된 지문 등록 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 42는 도 41에 도시된 처리의 연속을 설명하기 위한 흐름도.

도 43은 대조율을 점차적으로 떨어뜨리는 것을 설명하기 위한 그래프.

도 44는 프레임의 이동을 설명하기 위한 개략도.

도 45는 도 41에 도시된 지문 데이터 입력을 설명하기 위한 흐름도.

도 46은 도 45에 도시된 줌 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 47은 도 41에 도시된 비교 판단 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 48은 도 47에 도시된 처리의 연속을 설명하기 위한 흐름도.

도 49는 기울기 보정(inclination correction)을 설명하기 위한 개략도.

도 50은 도 49에 도시된 기울기 처리에서 이미지 데이터 처리를 설명하기 위한 개략도.

도 51은 지문 데이터를 기울기 보정 선형 이미지에 공급하는 것을 설명하기 위한 개략도.

도 52는 도 51에 도시된 회전 이미지의 경우를 설명하기 위한 개략도.

도 53은 각도 스위칭을 설명하기 위한 개략도.

도 54는 프레임 스위칭을 설명하기 위한 개략도.

도 55는 정립 이미지의 좌표값을 설명하기 위한 개략도.

도 56은 도 55에 도시된 정립 이미지에 대한 회전 이미지의 좌표값을 설명하기 위한 개략도.

도 57은 각각의 프레임에서 검출된 좌표값들 사이의 관계를 설명하기 위한 개략도.

*도면의 주요 부분에 부호의 간단한 설명*

1; 지문 대조 디바이스 2; 키 입력부

3; 시스템 제어 회로 4; 지문 데이터 입력부

5; 지문 데이터베이스 6; 지문 대조 메모리

7; 대조율 검출부 8; 디스플레이부

11; 2등변 삼각형 프리즘 12; 광원

13; CCD 카메라 14; 비교 회로

15; 기준 전압 발생 회로 16; 광량 보정 메모리

18; 래치 회로 19; 타이밍 발생기(TG)

20; 세선화 회로(thinning circuit) 21; 직렬-병렬 변환 회로(S/P)

Claims (1)

1. 제 1 이미지와 제 2 이미지 사이의 일치를 판단하는 이미지 대조 디바이스에 있어서,

   상기 제 1 이미지로부터 복수의 선형 이미지들이 커트되고,

   상기 각각의 선형 이미지들이 상기 제 2 이미지 위에 연속적으로 이동되고, 중첩된 픽셀들 사이의 비교 결과들이 얻어짐으로써, 상기 각각의 선형 이미지와 상기 제 2 이미지 사이의 높은 유사도를 갖는 좌표값들이 연속적으로 검출되고,

   검출된 좌표값들이 각각의 선형 이미지에 대해 연속적으로 선택되어 상기 검출된 좌표값들의 조합을 형성하고,

   상기 각각의 조합의 좌표값들이 상기 선형 이미지들의 상대적인 위치 관계와 관련하여 판단됨으로써, 상기 제 1 이미지와 상기 제 2 이미지 사이의 일치도가 측정되어 측정 결과가 얻어지고,

   상기 검출된 좌표값들로부터 조합들이 형성될 때, 상기 측정 결과에 근거하여 상기 이미지들 사이의 일치가 판단되고,

   상기 복수의 선형 이미지들의 일부에 대해 부분 조합들이 형성되고,

   상기 선형 이미지들의 상대적인 위치 관계와 관련하여 각각의 부분 조합들의 상기 좌표값들이 판단되며,

   상기 판단 결과에 근거하여, 상기 선형 이미지들의 상대적인 위치 관계를 만족시키지 않는 좌표값들의 조합들은 처리 대상으로부터 미리 제외되는 것을 특징으로 하는 이미지 대조 디바이스.

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