JPH0827833B2 - Fingerprint image input device - Google Patents
Fingerprint image input deviceInfo
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- JPH0827833B2 JPH0827833B2 JP62146223A JP14622387A JPH0827833B2 JP H0827833 B2 JPH0827833 B2 JP H0827833B2 JP 62146223 A JP62146223 A JP 62146223A JP 14622387 A JP14622387 A JP 14622387A JP H0827833 B2 JPH0827833 B2 JP H0827833B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,指紋画像の入力装置に関し,特にインクを
用いることなく指から直接指紋画像を入力する入力装置
に関する。The present invention relates to a fingerprint image input device, and more particularly to an input device for directly inputting a fingerprint image from a finger without using ink.
従来,この種の入力装置として第2図に示す装置が知
られている。第2図を参照して,20は直角プリズムであ
り,プリズム20はランプ21によって一面が照明される。
ランプ21からの光は直角プリズム20の面A−A′で全反
射され,TVカメラ22に入力される。第3図に示すように
直角プリズム20の面A−A′において指FNGの皮膚がプ
リズム20に触れている部分では,皮膚から分泌される僅
かな汗のために全反射条件が崩れ乱反射し,触れていな
い部分では全反射している。従って,TVカメラ22は指紋
の山の部分と谷の部分との反射光の光量差を指紋画像と
して検出することが出来る。Conventionally, the device shown in FIG. 2 is known as an input device of this type. Referring to FIG. 2, reference numeral 20 is a right-angle prism, and one surface of the prism 20 is illuminated by a lamp 21.
The light from the lamp 21 is totally reflected by the surface AA ′ of the right-angle prism 20 and input to the TV camera 22. As shown in FIG. 3, in the area where the skin of the finger FNG is in contact with the prism 20 on the surface AA ′ of the right-angled prism 20, the total reflection condition is broken due to slight sweat secreted from the skin, and diffuse reflection occurs, The part that is not touched is totally reflected. Therefore, the TV camera 22 can detect the difference in the amount of reflected light between the peak portion and the valley portion of the fingerprint as a fingerprint image.
TVカメラ22から出力される指紋画像信号(アナログ信
号)は,A/D変換回路23により量子化され,記憶回路24へ
入力され蓄積される。A/D変換回路2でのA/D変換の開始
及び記憶回路24への書き込みは,オペレータがモニタ25
を見ながら画質を判断し,キーボード26から入力開始を
指示する。キーボード26から入力開始の指示があると,
制御回路27からA/D変換クロック及び記憶回路24へ画像
データを書き込む動作に必要な信号が出力され,記憶回
路24に指紋画像データが蓄積される。また,記憶回路24
に蓄積された指紋画像データはインタフェイス28を介し
てホストコンピュータ(図示せず)に入力される。The fingerprint image signal (analog signal) output from the TV camera 22 is quantized by the A / D conversion circuit 23, input to the storage circuit 24, and stored. The operator starts the A / D conversion in the A / D conversion circuit 2 and writes to the memory circuit 24 by the monitor 25.
The user judges the image quality while looking at it and gives an instruction to start input from the keyboard 26. When there is an instruction to start input from the keyboard 26,
The control circuit 27 outputs a signal necessary for the operation of writing the image data to the A / D conversion clock and the storage circuit 24, and the fingerprint image data is stored in the storage circuit 24. In addition, the memory circuit 24
The fingerprint image data stored in the computer is input to a host computer (not shown) via the interface 28.
ところで,従来の入力装置では直角プリズムを用いて
いるために,入力対象である指を乗せる面が平面であ
る。従って,指がプリズム面に触れる割合が小さいため
指のごく一部の指紋画像しか入力することができないと
いう問題点がある。更に,斜め方向からTVカメラで撮像
しているために,検出した指紋画像が台形歪を含んだ状
態で得られるという問題点がある。また,画像の入力開
始はオペレータがモニタを見てキーボードから指示をし
なければならないという問題点があった。By the way, since the conventional input device uses the rectangular prism, the surface on which the finger as the input object is placed is a flat surface. Therefore, there is a problem that only a small part of the fingerprint image of the finger can be input because the proportion of the finger touching the prism surface is small. Furthermore, since the image is taken with a TV camera from an oblique direction, there is the problem that the detected fingerprint image can be obtained with trapezoidal distortion. Moreover, there is a problem that the operator has to look at the monitor and give an instruction from the keyboard to start inputting the image.
本発明による指紋画像入力装置は,内壁面及び外壁面
が同心円柱面となるように湾曲させた透明体と,この透
明体の内壁面にピントが合うように固定された結像系を
備え常時主走査を繰り返すように制御される一次元イメ
ージセンサと,この一次元イメージセンサのライン状の
撮像領域内を均一に照明する照明手段と,一次元イメー
ジセンサと前記照明手段とを透明体の内面に対して全反
射条件を満足するように固定し,かつこの全反射条件を
保って透明体の外周に沿って一次元イメージセンサの副
走査を行う駆動手段と,この一次元イメージセンサの出
力ビデオ信号を予め設定されたしきい値で二値化する二
値化手段と,この二値化された画像信号の一主走査ごと
の“1"信号又は“0"信号の頻度を計数する計数手段と,
この計数された“1"信号又は“0"信号の頻度が予め定め
られた設定値以上になったことを検出すると,副走査開
始信号を出力する出力手段とを有することを特徴として
いる。The fingerprint image input device according to the present invention comprises a transparent body whose inner and outer wall surfaces are curved so as to form concentric cylindrical surfaces, and an imaging system which is fixed to the inner wall surface of the transparent body so as to be in focus. A one-dimensional image sensor that is controlled so as to repeat main scanning, an illuminating unit that uniformly illuminates the linear imaging area of the one-dimensional image sensor, and an inner surface of a transparent body that illuminates the one-dimensional image sensor and the illuminating unit. A driving means which is fixed so as to satisfy the total reflection condition, and which maintains the total reflection condition and performs sub-scanning of the one-dimensional image sensor along the outer circumference of the transparent body; and an output video of the one-dimensional image sensor. Binarizing means for binarizing a signal with a preset threshold value, and counting means for counting the frequency of the "1" signal or "0" signal for each main scan of the binarized image signal When,
When it is detected that the frequency of the counted "1" signal or "0" signal is equal to or more than a predetermined set value, the sub-scanning start signal is output.
次に、本発明について実施例によって説明する。 Next, the present invention will be described with reference to examples.
まず第4図及び第5図を参照して指紋検出部の構成に
ついて説明する。1−1の内壁面及び外壁面が同心円柱
面となるように湾曲する透明のガラス体であり,指FNG
を直接乗せる台となる。1−2は一次元に配列された光
ファイバーレンズ1−6を備える一次元のイメージセン
サである。光ファイバーレンズ1−6は湾曲ガラス体1
−1の内壁面にピントが合うように固定されている。1
−3はイメージセンサ1−2の撮像範囲を均一に照明す
る照明器である。第5図に示すように,イメージセンサ
1−2と照明器1−3とは,湾曲ガラス体1−1の内壁
面で全反射条件を満足するような位置関係に固定されて
いる。このイメージセンサ1−2の光ファイバーレンズ
1−6により湾曲ガラス体1−1の内壁面上の画像を検
出し出力する。検出の原理は,前述したプリズムを用い
た場合と同じであり,皮膚の触れた部分と触れない部分
とから反射して来る光の強さの違いをイメージセンサ1
−2により電気信号に変換して検出している。First, the configuration of the fingerprint detection unit will be described with reference to FIGS. 4 and 5. 1-1 is a transparent glass body that is curved so that the inner wall surface and outer wall surface become concentric cylindrical surfaces.
It will be a platform for directly mounting. Reference numeral 1-2 is a one-dimensional image sensor including one-dimensionally arranged optical fiber lenses 1-6. The optical fiber lens 1-6 is the curved glass body 1
It is fixed to the inner wall surface of -1 so that it is in focus. 1
An illuminator -3 uniformly illuminates the imaging range of the image sensor 1-2. As shown in FIG. 5, the image sensor 1-2 and the illuminator 1-3 are fixed on the inner wall surface of the curved glass body 1-1 in such a positional relationship that the total reflection condition is satisfied. The optical fiber lens 1-6 of the image sensor 1-2 detects and outputs an image on the inner wall surface of the curved glass body 1-1. The principle of detection is the same as in the case of using the above-mentioned prism, and the difference in the intensity of light reflected from the touched part and the non-touched part of the skin is detected by the image sensor 1.
-2 is converted into an electric signal and detected.
イメージセンサ1−2と照明器1−3とは支持台1−
5の上に固定されている。この支持台1−5はパルスモ
ータ1−4の回転軸に固定され,パルスモータ1−4の
回転軸は湾曲ガラス体1−1の中心軸線上に配設されて
いる。従って,パルスモータ1−4が回転すると,イメ
ージセンサ1−2と照明器1−3とは湾曲ガラス体1−
1の内壁面に対して全反射条件を保ったまま,湾曲ガラ
ス体1−1の外壁面外周に沿って移動する。The image sensor 1-2 and the illuminator 1-3 have a support base 1-
It is fixed on top of 5. This support 1-5 is fixed to the rotation shaft of the pulse motor 1-4, and the rotation shaft of the pulse motor 1-4 is arranged on the central axis of the curved glass body 1-1. Therefore, when the pulse motor 1-4 rotates, the image sensor 1-2 and the illuminator 1-3 are curved glass bodies 1-
While keeping the condition of total reflection with respect to the inner wall surface of No. 1, the inner wall surface of No. 1 moves along the outer wall surface of the curved glass body 1-1.
第1図も参照して,指紋入力開始の際,指紋検出部1
の副走査用機構,即ち,パルスモータ1−4は停止状態
にある。一方,イメージセンサ1−2はセンサ駆動回路
2よって駆動される。即ち,主走査される。イメージセ
ンサ1−2から出力される画像信号はA/D変換回路4へ
入力され量子化される。この量子化された画像信号は比
較回路5に入力され,二値化スライスレベルが格納され
ている定数設定回路6からの出力と画素ごとに比較され
る。比較回路5は入力された信号が定数より小さい場
合,信号“1",大きい場合,信号“0"を各画素ごとに出
力する。計数回路7にはセンサ駆動回路2から主走査開
始信号が入力され,一主走査ごとに計数値がクリアされ
る。計数回路7では信号“1"の数を数えることになるの
で,一主走査ごとに二値化スライレベルより小さな画素
の合計を計算することになる。湾曲ガラス体1−1上に
指を乗せない状態では,イメージセンサ1−2への入力
光は全て全反射成分となるので,イメージセンサ1−2
の出力信号レベルは,二値化スライスレベルより高い値
のみとなり,比較回路5の出力信号は全て“0"となる。
一方,指を乗せた場合は,指紋の山の部分で二値化スラ
イスレベルより低い値が得られ,その割合は汗が多く出
るほど多くなる。従って,比較回路5の出力を観測する
ことにより指が置かれたかどうかを知ることができる。
計数回路7は一主走査上の指紋の山の部分の画素数,即
ち面積を求めていることになる。この計数回路7の出力
と,定数設定回路9の出力とが,比較回路8へ入力され
比較される。比較回路8は,定数設定回路9に設定され
た値より計数回路7の出力の方が大きくなったとき,即
ち指紋の山の部分が定数設定回路9に設定された面積以
上となったとき,メカ駆動開始信号を出力する。メカ駆
動回路3はメカ駆動開始信号が入力されると,指紋検出
部1内のパルスモータ1−4に駆動パルスを送り,指紋
検出部1の副走査を行わせる。この動作により撮像され
出力された画像信号は,A/D変換回路4で量子化され,そ
の出力は記憶回路10に入力され蓄積される。更に,記憶
回路10に蓄積された画像データは,インタフェース11を
介してホストコンピュータ(図示せず)に送られる。こ
のように,主走査を一次元のイメージセンサの自己走査
で,また,副走査を機械的即ち,パルスモータ1−4で
行うことにより,湾曲ガラス体1−1上に押しつけられ
た指の指紋画像を湾曲面に沿って検出することができ
る。なお,上述の実施例では,湾曲ガラス体を用いたけ
れども,透明の湾曲プラスチック体を用いてもよい。Referring also to FIG. 1, when the fingerprint input is started, the fingerprint detection unit 1
The sub-scanning mechanism, that is, the pulse motor 1-4 is in a stopped state. On the other hand, the image sensor 1-2 is driven by the sensor drive circuit 2. That is, the main scanning is performed. The image signal output from the image sensor 1-2 is input to the A / D conversion circuit 4 and quantized. The quantized image signal is input to the comparison circuit 5 and compared with the output from the constant setting circuit 6 in which the binarized slice level is stored, for each pixel. The comparator circuit 5 outputs a signal "1" when the input signal is smaller than a constant, and outputs a signal "0" when the input signal is large for each pixel. The main scanning start signal is input to the counting circuit 7 from the sensor driving circuit 2, and the count value is cleared for each main scanning. Since the counting circuit 7 counts the number of signals "1", the total number of pixels smaller than the binarized sly level is calculated for each main scanning. When no finger is placed on the curved glass body 1-1, all the input light to the image sensor 1-2 becomes a total reflection component, so the image sensor 1-2
The output signal level of is only higher than the binarized slice level, and the output signals of the comparison circuit 5 are all "0".
On the other hand, when a finger is placed, a value lower than the binarized slice level is obtained in the mountain portion of the fingerprint, and the ratio increases as the sweat increases. Therefore, by observing the output of the comparison circuit 5, it is possible to know whether or not the finger is placed.
The counting circuit 7 finds the number of pixels, that is, the area of the mountain portion of the fingerprint on one main scan. The output of the counting circuit 7 and the output of the constant setting circuit 9 are input to the comparison circuit 8 and compared. When the output of the counting circuit 7 becomes larger than the value set in the constant setting circuit 9, that is, when the peak portion of the fingerprint exceeds the area set in the constant setting circuit 9, Outputs a mechanical drive start signal. When the mechanical drive start signal is input, the mechanical drive circuit 3 sends a drive pulse to the pulse motor 1-4 in the fingerprint detection unit 1 to cause the fingerprint detection unit 1 to perform sub scanning. The image signal picked up and output by this operation is quantized by the A / D conversion circuit 4, and its output is input to and accumulated in the storage circuit 10. Further, the image data stored in the storage circuit 10 is sent to a host computer (not shown) via the interface 11. As described above, the main scanning is performed by the one-dimensional image sensor self-scanning, and the sub-scanning is performed mechanically, that is, by the pulse motor 1-4, so that the fingerprint of the finger pressed on the curved glass body 1-1. The image can be detected along the curved surface. Although a curved glass body is used in the above embodiment, a transparent curved plastic body may be used.
以上説明したように本発明では,湾曲ガラス体の湾曲
面上に押しつけられた指の指紋画像を検出するようにし
たから検出面積が広く,且つ図形歪のない指紋画像の検
出が出来る効果がある。また,自動的に指が置かれたこ
とを検出し,画像の入力を行うことができるという効果
がある。即ち,オペレータの介在なしに,画像の入力を
行うことができる。As described above, according to the present invention, since the fingerprint image of the finger pressed on the curved surface of the curved glass body is detected, there is an effect that the detection area is wide and the fingerprint image without graphic distortion can be detected. . Further, there is an effect that it is possible to automatically detect that a finger is placed and input an image. That is, the image can be input without the intervention of the operator.
第1図は本発明の一実施例を示す構成図,第2図は従来
のプリズムを用いた指紋画像入力装置の構成図,第3図
は全反射による検出の原理を示す図,第4図は本発明の
指紋検出部を詳細に示す図,第5図は一次元のイメージ
センサ,光ファイバー,及び照明器と湾曲ガラス体との
位置関係を示す図である。 1は指紋検出部,2はセンサ駆動回路,3はメカ駆動回路,4
はA/D変換回路,5及び8は比較回路,6及び9は定数設定
回路,7は計数回路,10は記憶回路,11はインタフェイス,1
−1は湾曲ガラス,1−2は一次元イメージセンサ,1−3
は照明器,1−4はパルスモータ,1−5はイメージセンサ
及び照明器の支持台,FNGは指である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a fingerprint image input device using a conventional prism, FIG. 3 is a diagram showing the principle of detection by total reflection, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing the fingerprint detecting unit of the present invention in detail, and FIG. 5 is a diagram showing the positional relationship between the one-dimensional image sensor, the optical fiber, and the illuminator and the curved glass body. 1 is a fingerprint detection unit, 2 is a sensor drive circuit, 3 is a mechanical drive circuit, 4
Is an A / D conversion circuit, 5 and 8 are comparison circuits, 6 and 9 are constant setting circuits, 7 is a counting circuit, 10 is a memory circuit, 11 is an interface, 1
-1 is curved glass, 1-2 is one-dimensional image sensor, 1-3
Is an illuminator, 1-4 is a pulse motor, 1-5 is a support for the image sensor and the illuminator, and FNG is a finger.
Claims (1)
に湾曲させた透明体と,該透明体の内壁面にピントが合
うように固定された結像系を備え,主走査を行うように
制御される一次元イメージセンサと,該一次元イメージ
センサの撮像領域内を参照する照明手段と,前記一次元
イメージセンサと前記照明手段とを前記透明体の内壁面
に対して全反射条件を満足するように固定しかつ該全反
射条件を保って前記透明体の外壁面に沿って前記一次元
イメージセンサの副走査を行う駆動手段と,前記一次元
イメージセンサの出力ビデオ信号を予め設定されたしき
い値で二値化する二値化手段と,該二値化された画像信
号の一主走査ごとの“1"信号又は“0"信号の頻度を計数
する計数手段と,この計数された“1"信号又は“0"信号
の頻度が設定値以上になったことを検出すると副走査開
始信号を出力する出力手段とを有することを特徴とする
指紋画像入力装置。1. A main body is provided with a transparent body whose inner and outer wall surfaces are curved so as to form concentric cylindrical surfaces, and an imaging system which is fixed to the inner wall surface of the transparent body so as to be in focus. Controllable one-dimensional image sensor, illuminating means for referencing the imaging area of the one-dimensional image sensor, total reflection conditions for the one-dimensional image sensor and the illuminating means with respect to the inner wall surface of the transparent body. And a driving means for performing sub-scanning of the one-dimensional image sensor along the outer wall surface of the transparent body while maintaining the total reflection condition, and presetting an output video signal of the one-dimensional image sensor. Binarizing means for binarizing the binarized threshold value, counting means for counting the frequency of "1" signal or "0" signal for each main scanning of the binarized image signal, and this counting The frequency of the generated "1" signal or "0" signal is more than the set value. When it is detected that the since the fingerprint image input apparatus characterized by an output means for outputting the sub-scanning start signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62146223A JPH0827833B2 (en) | 1987-06-13 | 1987-06-13 | Fingerprint image input device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62146223A JPH0827833B2 (en) | 1987-06-13 | 1987-06-13 | Fingerprint image input device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63311484A JPS63311484A (en) | 1988-12-20 |
| JPH0827833B2 true JPH0827833B2 (en) | 1996-03-21 |
Family
ID=15402897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62146223A Expired - Lifetime JPH0827833B2 (en) | 1987-06-13 | 1987-06-13 | Fingerprint image input device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827833B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04120671A (en) * | 1990-09-11 | 1992-04-21 | Sharp Corp | Fingerprint inputting device |
| US6870946B1 (en) | 1998-08-06 | 2005-03-22 | Secugen Corporation | Compact optical fingerprint capturing and recognition system |
| US6381347B1 (en) | 1998-11-12 | 2002-04-30 | Secugen | High contrast, low distortion optical acquistion system for image capturing |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4537484A (en) * | 1984-01-30 | 1985-08-27 | Identix Incorporated | Fingerprint imaging apparatus |
| JPS62191816A (en) * | 1986-02-18 | 1987-08-22 | Fujitsu Ltd | Uneven surface information input device |
-
1987
- 1987-06-13 JP JP62146223A patent/JPH0827833B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63311484A (en) | 1988-12-20 |
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