JPH077447B2 - 指紋照合装置 - Google Patents
指紋照合装置Info
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- JPH077447B2 JPH077447B2 JP62076438A JP7643887A JPH077447B2 JP H077447 B2 JPH077447 B2 JP H077447B2 JP 62076438 A JP62076438 A JP 62076438A JP 7643887 A JP7643887 A JP 7643887A JP H077447 B2 JPH077447 B2 JP H077447B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、指紋の凹凸パターンを直接的に実時間で採
取して照合する指紋照合装置に関するものである。
取して照合する指紋照合装置に関するものである。
第５図は、例えば特開昭61−145686号公報に示された従
来の指紋照合装置を示す系統図であり、図において、１
は光源、２は直角プリズム等の光学装置を示し、被験者
の指Ｆが置かれる斜面2aへ光源１からの入射光線束L1が
一定の範囲内の所定角度で面2bから入射する。
来の指紋照合装置を示す系統図であり、図において、１
は光源、２は直角プリズム等の光学装置を示し、被験者
の指Ｆが置かれる斜面2aへ光源１からの入射光線束L1が
一定の範囲内の所定角度で面2bから入射する。
３はテレビカメラ等の変換装置を示し、光学装置２の斜
面2aから出力される光学情報（反射光線束L2）を電気信
号に変換して指紋画像を得るものである。
面2aから出力される光学情報（反射光線束L2）を電気信
号に変換して指紋画像を得るものである。
４は自動判別装置を示し、変換装置３からの指紋画像の
取り込みの可否を濃度の平均で自動的に判別するもので
ある。
取り込みの可否を濃度の平均で自動的に判別するもので
ある。
５は自動判別装置４の判別結果等を被験者に知らせる、
例えば３つのLED5a,5b,5cを有する表示装置を示し、自
動判別装置４と表示装置５とで判別表示装置が構成され
ている。
例えば３つのLED5a,5b,5cを有する表示装置を示し、自
動判別装置４と表示装置５とで判別表示装置が構成され
ている。
６は取り込んだ指紋画像の識別，照合等を行う処理装置
を示す。
を示す。
次に、動作について説明する。
まず、光学装置２の斜面2aの上に指Ｆが置かれていない
初期状態では表示装置５のLED5aが点灯し、被験者に指
Ｆを置くように促す指示を与える。
初期状態では表示装置５のLED5aが点灯し、被験者に指
Ｆを置くように促す指示を与える。
次に、被験者が指Ｆを斜面2aに置くと、LED5aが消えてL
ED5bが点滅し、光源１からの入射光線束L1が光学装置２
の面2bから斜面2aに対して臨界角θを超える所定角度で
入射されているので、光学装置２の斜面2aと空気との界
面では全反射し、指Ｆが密着している界面では媒質相互
の屈折率の関係によって全反射しなくなる。すなわち、
斜面2aに密着しない指紋の谷線Faの部分は全反射し、斜
面2aに密着している指紋の隆線Fbの部分は全反射しなく
なる。
ED5bが点滅し、光源１からの入射光線束L1が光学装置２
の面2bから斜面2aに対して臨界角θを超える所定角度で
入射されているので、光学装置２の斜面2aと空気との界
面では全反射し、指Ｆが密着している界面では媒質相互
の屈折率の関係によって全反射しなくなる。すなわち、
斜面2aに密着しない指紋の谷線Faの部分は全反射し、斜
面2aに密着している指紋の隆線Fbの部分は全反射しなく
なる。
したがって、光学装置２の面2cから出力される反射光線
束L2が変換装置３で指紋画像に変換され、この変換装置
３からの指紋画像のコントラストが鮮明であるかを自動
判別装置４で判別する。このとき、鮮明なコントラスト
でないと判別されると、指Ｆの表面の湿り気が出てくる
のを待つことになる。
束L2が変換装置３で指紋画像に変換され、この変換装置
３からの指紋画像のコントラストが鮮明であるかを自動
判別装置４で判別する。このとき、鮮明なコントラスト
でないと判別されると、指Ｆの表面の湿り気が出てくる
のを待つことになる。
さらに、指Ｆと斜面2aとの密着性が増して、コントラス
トのある鮮明な指紋画像の凹凸パターンであると自動判
別装置４が判別すると、その時点で指紋画像は処理装置
６に取り込まれ、LED5bは消えてLED5cが点灯し、鮮明な
指紋画像が処理装置６に取り込まれたことを被験者に知
らせる。
トのある鮮明な指紋画像の凹凸パターンであると自動判
別装置４が判別すると、その時点で指紋画像は処理装置
６に取り込まれ、LED5bは消えてLED5cが点灯し、鮮明な
指紋画像が処理装置６に取り込まれたことを被験者に知
らせる。
そして、処理装置６では取り込んだ指紋画像の識別，照
合等の処理が行われ、被験者は斜面2aから指Ｆを離して
よいことになる。
合等の処理が行われ、被験者は斜面2aから指Ｆを離して
よいことになる。
これらの処理が終るとLED5cは消え、再びLED5aが点灯し
て初期状態へ戻る。
て初期状態へ戻る。
次に、前述の自動判別装置４が行うコントラストに有無
の判断について第６図を参照して説明する。
の判断について第６図を参照して説明する。
まず、指紋照合の前段階として指Ｆの置かれていない状
態（第６図（ａ））の画像P1を取り込み、４つの領域S1
〜S4における濃度の分散 σｉ （１）（ｉ＝１〜４）を計算する。
態（第６図（ａ））の画像P1を取り込み、４つの領域S1
〜S4における濃度の分散 σｉ （１）（ｉ＝１〜４）を計算する。
次に、指Ｆが置かれた状態（第６図（ｂ））の画像P2を
取り込み、４つの領域S1〜S4における濃度の分散σｉ
（２）（ｉ＝１〜４）を計算する。
取り込み、４つの領域S1〜S4における濃度の分散σｉ
（２）（ｉ＝１〜４）を計算する。
そして、 R:指Ｆが置かれたか、またはコントラストの有無を判断
する指標 を計算する。
する指標 を計算する。
次に、Ｒ≦T1（T1:指Ｆが置かれたかを判断するしきい
値）を満足すれば、指Ｆが置かれていないと判断し、T1
＜Ｒ≦T2（T2:コントラストが適当かを判断するしきい
値）を満足すれば、指Ｆの表面が乾いている状態と判断
し、T2≦Ｒを満足すれば、コントラストの高い画像が得
られたと判断する。
値）を満足すれば、指Ｆが置かれていないと判断し、T1
＜Ｒ≦T2（T2:コントラストが適当かを判断するしきい
値）を満足すれば、指Ｆの表面が乾いている状態と判断
し、T2≦Ｒを満足すれば、コントラストの高い画像が得
られたと判断する。
従来の指紋照合装置は以上のように構成されているの
で、すなわち指Ｆが置かれた状態の画像P2を指Ｆが置か
れていない状態の画像P1と比較することにより、指紋画
像のコントラストの有無を判断する構成とされているた
め、指Ｆが置かれていない状態の画像P1の取り込み時期
の設定が困難となる。
で、すなわち指Ｆが置かれた状態の画像P2を指Ｆが置か
れていない状態の画像P1と比較することにより、指紋画
像のコントラストの有無を判断する構成とされているた
め、指Ｆが置かれていない状態の画像P1の取り込み時期
の設定が困難となる。
したがって、例えば斜面2aの表面が脂等で汚れた状態の
指紋画像を取り込んでしまうと、適切な濃度の分布σｉ
（１）の値が得られず、指標Ｒがコントラストの有無の
判断の正しい指標にならなくなるという問題点があっ
た。
指紋画像を取り込んでしまうと、適切な濃度の分布σｉ
（１）の値が得られず、指標Ｒがコントラストの有無の
判断の正しい指標にならなくなるという問題点があっ
た。
また、指紋画像の取り込み時期を被験者が判断するよう
に構成すると、全体の操作が繁雑になる等の問題点があ
った。
に構成すると、全体の操作が繁雑になる等の問題点があ
った。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、被験者の指が置かれたかどうか、かつ、そ
の指紋画像のコントラストの有無を取り込んだ画像の濃
度ヒストグラムの形状から判断して正確な指紋の照合が
行える指紋照合装置を得ることを目的とする。
れたもので、被験者の指が置かれたかどうか、かつ、そ
の指紋画像のコントラストの有無を取り込んだ画像の濃
度ヒストグラムの形状から判断して正確な指紋の照合が
行える指紋照合装置を得ることを目的とする。
この発明に係る指紋照合装置は、指紋画像のコントラス
トの有無を濃度ヒストグラムの形状によって判別する構
成としたものである。
トの有無を濃度ヒストグラムの形状によって判別する構
成としたものである。
この発明における指紋照合装置は、指紋画像のコントラ
ストの有無を濃度ヒストグラムの形状で判別して取り込
む。
ストの有無を濃度ヒストグラムの形状で判別して取り込
む。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において、第５図と同一部分には同一符号が付し
てあり、７は自動判別装置を示し、変換装置３からの指
紋画像の取り込みの適否を濃度ヒストグラムに形状で自
動判別するものである。
てあり、７は自動判別装置を示し、変換装置３からの指
紋画像の取り込みの適否を濃度ヒストグラムに形状で自
動判別するものである。
８は自動判別装置１の判別結果等を被験者に知らせる、
例えば３つのLED8a,8b,8cを有する表示装置を示し、自
動判別装置７と表示装置８とで判別表示装置が構成され
ている。
例えば３つのLED8a,8b,8cを有する表示装置を示し、自
動判別装置７と表示装置８とで判別表示装置が構成され
ている。
第２図は自動判別装置の構成を示すブロック図であり、
71は変換装置３からの画像データ（指紋画像）を記憶す
る画像メモリ、72はヒストグラム計算回路、73は指標Ｒ
を算出するＲ算出回路（離れ度合い算出回路）、74は
“黒”画素の比率ω１を算出するω１算出回路（比率算
出回路）、75はしきい値T1,T21およびT22を記憶してい
るROM、76a,76b,76cは比較器（第1,第２の比較器）77a,
77bはAND回路、78はNOT回路、79a,79bはNAND回路を示
す。
71は変換装置３からの画像データ（指紋画像）を記憶す
る画像メモリ、72はヒストグラム計算回路、73は指標Ｒ
を算出するＲ算出回路（離れ度合い算出回路）、74は
“黒”画素の比率ω１を算出するω１算出回路（比率算
出回路）、75はしきい値T1,T21およびT22を記憶してい
るROM、76a,76b,76cは比較器（第1,第２の比較器）77a,
77bはAND回路、78はNOT回路、79a,79bはNAND回路を示
す。
なお、各信号は“L"を優意とし、“H"を無意とする。
次に、第３図のフローチャート、第４図（ａ）〜（ｄ）
の濃度ヒストグラムの特性図を参照して動作について説
明する。
の濃度ヒストグラムの特性図を参照して動作について説
明する。
まず、信号▲▼を“L"にすると、信信号▲
▼は“L"とり、▲▼と▲
▼とは“H"となって表示装置８のLED8aを点
灯させるとともに、LED8b,8cを消灯させて被験者に光学
装置２の斜面2aに指Ｆを置くように促し（ステップST
（１））、斜面２の画像を変換装置３を介して画像メモ
リ71へ取り込み（ステップST（２））、ヒストグラム計
算回路72によって予め定めた小領域での濃度ヒストグラ
ムを作成する（ステップST（３））と、濃度ヒストグラ
ムの形状は指Ｆが置かれたかどうか、コントラストがあ
るかどうかで第４図（ａ）〜（ｄ）のような形状にな
る。例えば、第４図（ａ）は指Ｆが置かれていない状
態、第４図（ｂ）〜（ｄ）は指が置かれている状態を示
し、第４図（ｂ）は“黒",“白”の画素が適当でコント
ラストの良い場合、第４図（ｃ）は指Ｆが湿り過ぎ、ま
たは指Ｆの押え方が強すぎるために“黒”画素の割合が
多い場合、第４図（ｄ）は第４図（ｃ）の逆の場合であ
る。
▼は“L"とり、▲▼と▲
▼とは“H"となって表示装置８のLED8aを点
灯させるとともに、LED8b,8cを消灯させて被験者に光学
装置２の斜面2aに指Ｆを置くように促し（ステップST
（１））、斜面２の画像を変換装置３を介して画像メモ
リ71へ取り込み（ステップST（２））、ヒストグラム計
算回路72によって予め定めた小領域での濃度ヒストグラ
ムを作成する（ステップST（３））と、濃度ヒストグラ
ムの形状は指Ｆが置かれたかどうか、コントラストがあ
るかどうかで第４図（ａ）〜（ｄ）のような形状にな
る。例えば、第４図（ａ）は指Ｆが置かれていない状
態、第４図（ｂ）〜（ｄ）は指が置かれている状態を示
し、第４図（ｂ）は“黒",“白”の画素が適当でコント
ラストの良い場合、第４図（ｃ）は指Ｆが湿り過ぎ、ま
たは指Ｆの押え方が強すぎるために“黒”画素の割合が
多い場合、第４図（ｄ）は第４図（ｃ）の逆の場合であ
る。
そして、ω1,ω２は、濃度を“黒",“白"2つのクラスに
分けるのに各クラスのまとまりが最も良くなるように、
しきい値ｔを定めたときの“黒”画素と“白”画素との
比率を示し、 （ω１＋ω２）＝１である。
分けるのに各クラスのまとまりが最も良くなるように、
しきい値ｔを定めたときの“黒”画素と“白”画素との
比率を示し、 （ω１＋ω２）＝１である。
また、μ1,μ２は“黒",“白”のクラスの平均濃度を示
す。
す。
結局、コントラストの良い鮮明な画像とは平均濃度μ1,
μ２が離れ、しかも比率ω1,ω２が同程度ある場合であ
ると考えることができる。
μ２が離れ、しかも比率ω1,ω２が同程度ある場合であ
ると考えることができる。
次に、Ｒ算出回路73によって Ｒ＝（μ２−μ１）／μ２ を計算し（ステップST（４））、比較器76aによって指
標Ｒとしきい値T1とが比較され、Ｒ＜T1、すなわち比較
器76aの出力が“L"ならば（第４図（ａ）のような場
合）、指Ｆが置かれていないと判断し（ステップST
（５））、ステップST（１）へ戻り、Ｒ≧T1ならば（第
４図（ｂ）〜（ｄ）のような場合）、指Ｆが置かれた状
態と判断してLED8bを点灯させるとともに、LED8aを消灯
させる（ステップST（６））。
標Ｒとしきい値T1とが比較され、Ｒ＜T1、すなわち比較
器76aの出力が“L"ならば（第４図（ａ）のような場
合）、指Ｆが置かれていないと判断し（ステップST
（５））、ステップST（１）へ戻り、Ｒ≧T1ならば（第
４図（ｂ）〜（ｄ）のような場合）、指Ｆが置かれた状
態と判断してLED8bを点灯させるとともに、LED8aを消灯
させる（ステップST（６））。
なお、Ｒ算出回路73a,ω１算出回路74が一度作動する
と、信号▲▼は“H"となる。
と、信号▲▼は“H"となる。
次に、比較器76bによって比率ω１としきい値T21とが、
比較器76cによって比率ω１としきい値T22とが比較さ
れ、T21＞ω1,T22＜ω１（T21,T22:コントラストがステ
ップST（５）と共に、適正かを判断するしきい値）、す
なわち比較器76b,76cの出力がともに“L"ならば（第４
図（ｃ），（ｄ）のような場合）、コントラストが適正
でないと判定し（ステップST（７））、ステップST
（２）へ戻り、T21≦ω１≦T22ならば（第４図（ｂ）の
ような場合）、コントラストが適正な範囲にあると判別
してLED8bを消灯させるとともに、LED8cを点灯させ（ス
テップST（８））、画像を取り込んで、処理装置６へ送
るとともに、信号▲▼によって取り込み終了を処
理装置６へ知らせる。
比較器76cによって比率ω１としきい値T22とが比較さ
れ、T21＞ω1,T22＜ω１（T21,T22:コントラストがステ
ップST（５）と共に、適正かを判断するしきい値）、す
なわち比較器76b,76cの出力がともに“L"ならば（第４
図（ｃ），（ｄ）のような場合）、コントラストが適正
でないと判定し（ステップST（７））、ステップST
（２）へ戻り、T21≦ω１≦T22ならば（第４図（ｂ）の
ような場合）、コントラストが適正な範囲にあると判別
してLED8bを消灯させるとともに、LED8cを点灯させ（ス
テップST（８））、画像を取り込んで、処理装置６へ送
るとともに、信号▲▼によって取り込み終了を処
理装置６へ知らせる。
なお、上記実施例では濃度ヒストグラムの作成を１つの
小領域として説明したが、実際には複数個の小領域の濃
度ヒストグラムの形状から総合的に判断する。
小領域として説明したが、実際には複数個の小領域の濃
度ヒストグラムの形状から総合的に判断する。
また、“黒”画素の比率ω１を、棒グラフなどで表示す
るようにすれば、指の湿り気の状態や押え方の強弱が被
験者に分かるので、被験者がこの棒グラフなどを見なが
ら、画像のコントラストが適正になるように調整するこ
とができる。
るようにすれば、指の湿り気の状態や押え方の強弱が被
験者に分かるので、被験者がこの棒グラフなどを見なが
ら、画像のコントラストが適正になるように調整するこ
とができる。
以上のように、この発明によれば、指紋画像のコントラ
ストの適否を濃度ヒストグラムによって判別する構成と
したので、コントラストのある鮮明な画像が取り込め、
正確な指紋照合が行えるという優れた効果がある。
ストの適否を濃度ヒストグラムによって判別する構成と
したので、コントラストのある鮮明な画像が取り込め、
正確な指紋照合が行えるという優れた効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による指紋照合装置を示す
系統図、第２図は自動判別装置の構成を示すブロック
図、第３図は動作を示すフローチャート、第４図（ａ）
〜（ｄ）は濃度ヒストグラムの特性図、第５図は従来の
指紋照合装置を示す系統図、第６図はコントラストを判
断するための説明図である。 図において、１は光源、２は光学装置、３は変換装置、
６は処理装置、７は自動判別装置、８は表示装置を示
す。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
系統図、第２図は自動判別装置の構成を示すブロック
図、第３図は動作を示すフローチャート、第４図（ａ）
〜（ｄ）は濃度ヒストグラムの特性図、第５図は従来の
指紋照合装置を示す系統図、第６図はコントラストを判
断するための説明図である。 図において、１は光源、２は光学装置、３は変換装置、
６は処理装置、７は自動判別装置、８は表示装置を示
す。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】被検者の指が置かれる面に対して光源から
の光線束が所定角度で入射する光学装置と、この光学装
置からの光学情報を電気信号に変換して指紋の凹凸パタ
ーンを画像として得る変換装置と、この変換装置によっ
て得られた指紋画像のヒストグラムを求め、そのヒスト
グラムの黒クラスの平均濃度と白クラスの平均濃度とが
所定値よりも離れ且つ黒画素と白画素との比率が同程度
である場合、コントラスト有りと判別して被検者に知ら
せる判別表示装置と、この判別表示装置によってコント
ラストがあると判別された前記指紋画像を取り込んで照
合を行う処理装置とを備えた指紋照合装置。 - 【請求項２】判別表示装置は、変換装置からの指紋画像
を記憶する画像メモリと、この指紋画像からヒストグラ
ムを求めるヒストグラム計算回路と、そのヒストグラム
から黒クラスの平均濃度と白クラスの平均濃度との離れ
度合いを示す指標を算出する離れ度合い算出回路と、そ
の算出された離れ度合いを示す指標と離れ度合いの基準
値とを比較する第１の比較器と、前記ヒストグラムから
黒画素と白画素との比率を算出する比率算出回路と、そ
の算出された比率と比率の基準値とを比較する第２の比
較器とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の指紋照合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62076438A JPH077447B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 指紋照合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62076438A JPH077447B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 指紋照合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63244284A JPS63244284A (ja) | 1988-10-11 |
| JPH077447B2 true JPH077447B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=13605151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62076438A Expired - Fee Related JPH077447B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 指紋照合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077447B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001167268A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-22 | Nec Corp | 指紋入力装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02270088A (ja) * | 1989-04-12 | 1990-11-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | 指紋照合装置及び指紋照合方法 |
| JP2003132341A (ja) * | 2001-10-23 | 2003-05-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 指紋照合装置および方法 |
| JP4237145B2 (ja) | 2003-05-15 | 2009-03-11 | 富士通株式会社 | 生体情報検出装置 |
| JP2006163461A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | 個体識別装置及びその撮影方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60169744A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-03 | Omron Tateisi Electronics Co | レ−ザ探傷装置 |
| JPS61145686A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | 指紋画像識別システム |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62076438A patent/JPH077447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001167268A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-22 | Nec Corp | 指紋入力装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63244284A (ja) | 1988-10-11 |
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