JP3263913B2 - パターン照合装置 - Google Patents
パターン照合装置Info
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Landscapes
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、空間周波数特性
に基づいてＮ次元のパターン〔例えば、音声（１次
元）、指紋，網膜，顔（２次元）、立体像（３次元）〕
の照合を行うパターン照合装置に関するものである。
に基づいてＮ次元のパターン〔例えば、音声（１次
元）、指紋，網膜，顔（２次元）、立体像（３次元）〕
の照合を行うパターン照合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータ室や重要機械室への
入退室管理、コンピュータ端末や銀行の金融端末へのア
クセス管理などの個人認識を必要とする分野において、
これまでの暗証番号やＩＤカードに代わって、音声照合
装置や指紋照合装置が採用されつつある。
入退室管理、コンピュータ端末や銀行の金融端末へのア
クセス管理などの個人認識を必要とする分野において、
これまでの暗証番号やＩＤカードに代わって、音声照合
装置や指紋照合装置が採用されつつある。
【０００３】本出願人は、先に特願平７−１０８５２６
号として、「パターン照合装置」を提案した。このパタ
ーン照合装置では、照合指紋の画像データ（２次元パタ
ーンデータ）に２次元離散的フーリエ変換を施して照合
フーリエ画像データを作成する。そして、この照合フー
リエ画像データと同様の処理を施して作成されている登
録指紋の登録フーリエ画像データとを合成し、この合成
フーリエ画像データに対して振幅抑制処理（ｌｏｇ処
理）を行ったうえ、２次元離散的フーリエ変換を施す。
そして、この２次元離散的フーリエ変換の施された合成
フーリエ画像データに出現する所定の相関成分エリアよ
りその相関成分の強度の高い上位ｎ画素を抽出し、この
抽出したｎ画素の相関成分の強度の平均を相関値とし、
しきい値と比較する。相関値がしきい値よりも高ければ
登録指紋と照合指紋とは一致したと判断する。
号として、「パターン照合装置」を提案した。このパタ
ーン照合装置では、照合指紋の画像データ（２次元パタ
ーンデータ）に２次元離散的フーリエ変換を施して照合
フーリエ画像データを作成する。そして、この照合フー
リエ画像データと同様の処理を施して作成されている登
録指紋の登録フーリエ画像データとを合成し、この合成
フーリエ画像データに対して振幅抑制処理（ｌｏｇ処
理）を行ったうえ、２次元離散的フーリエ変換を施す。
そして、この２次元離散的フーリエ変換の施された合成
フーリエ画像データに出現する所定の相関成分エリアよ
りその相関成分の強度の高い上位ｎ画素を抽出し、この
抽出したｎ画素の相関成分の強度の平均を相関値とし、
しきい値と比較する。相関値がしきい値よりも高ければ
登録指紋と照合指紋とは一致したと判断する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このパ
ターン照合装置では、登録指紋と照合指紋との位置ずれ
が大きいと、登録指紋と照合指紋との共通領域が減り、
すなわち共通でない領域が増し、誤差が大きくなり、識
別精度が落ちるという問題があった。
ターン照合装置では、登録指紋と照合指紋との位置ずれ
が大きいと、登録指紋と照合指紋との共通領域が減り、
すなわち共通でない領域が増し、誤差が大きくなり、識
別精度が落ちるという問題があった。
【０００５】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、登録パター
ンと照合パターンとの共通領域を抽出することにより、
すなわち共通でない領域をカットすることにより、識別
精度を高めることのできるパターン照合装置を提供する
ことにある。
なされたもので、その目的とするところは、登録パター
ンと照合パターンとの共通領域を抽出することにより、
すなわち共通でない領域をカットすることにより、識別
精度を高めることのできるパターン照合装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、登録パ
ターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ
変換を施して第１の登録フーリエＮ次元パターンデータ
を作成し、照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次
元離散的フーリエ変換を施して第１の照合フーリエＮ次
元パターンデータを作成し、第１の登録フーリエＮ次元
パターンデータと第１の照合フーリエＮ次元パターンデ
ータとを合成し、これによって得られる合成フーリエＮ
次元パターンデータに対してＮ次元離散的フーリエ変換
およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方を施
し、このフーリエ変換の施された合成フーリエＮ次元パ
ターンデータに出現する相関成分エリアのＮ次元パター
ンデータを構成する個々のデータ毎の相関成分の中から
その強度が最大のものを相関ピークとして抽出し、この
相関ピークの相関成分エリア中心からの位置ずれを求
め、この位置ずれに基づいて登録パターンと照合パター
ンとの共通領域を抽出し、この抽出された登録パターン
の共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フー
リエ変換を施して第２の登録フーリエＮ次元パターンデ
ータを作成し、またこの抽出された照合パターンの共通
領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変
換を施して第２の照合フーリエＮ次元パターンデータを
作成し、第２の登録フーリエＮ次元パターンデータと第
２の照合フーリエＮ次元パターンデータとを合成し、こ
れによって得られる合成フーリエＮ次元パターンデータ
に対してＮ次元離散的フーリエ変換およびＮ次元離散的
逆フーリエ変換の何れか一方を施し、このフーリエ変換
の施された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現す
る相関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する個
々のデータ毎の相関成分の強度に基づいて登録パターン
と照合パターンとの照合を行うようにしたものである。
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、登録パ
ターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ
変換を施して第１の登録フーリエＮ次元パターンデータ
を作成し、照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次
元離散的フーリエ変換を施して第１の照合フーリエＮ次
元パターンデータを作成し、第１の登録フーリエＮ次元
パターンデータと第１の照合フーリエＮ次元パターンデ
ータとを合成し、これによって得られる合成フーリエＮ
次元パターンデータに対してＮ次元離散的フーリエ変換
およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方を施
し、このフーリエ変換の施された合成フーリエＮ次元パ
ターンデータに出現する相関成分エリアのＮ次元パター
ンデータを構成する個々のデータ毎の相関成分の中から
その強度が最大のものを相関ピークとして抽出し、この
相関ピークの相関成分エリア中心からの位置ずれを求
め、この位置ずれに基づいて登録パターンと照合パター
ンとの共通領域を抽出し、この抽出された登録パターン
の共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フー
リエ変換を施して第２の登録フーリエＮ次元パターンデ
ータを作成し、またこの抽出された照合パターンの共通
領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変
換を施して第２の照合フーリエＮ次元パターンデータを
作成し、第２の登録フーリエＮ次元パターンデータと第
２の照合フーリエＮ次元パターンデータとを合成し、こ
れによって得られる合成フーリエＮ次元パターンデータ
に対してＮ次元離散的フーリエ変換およびＮ次元離散的
逆フーリエ変換の何れか一方を施し、このフーリエ変換
の施された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現す
る相関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する個
々のデータ毎の相関成分の強度に基づいて登録パターン
と照合パターンとの照合を行うようにしたものである。
【０００７】第１の登録フーリエＮ次元パターンデータ
と第１の照合フーリエＮ次元パターンデータとが合成さ
れ、これによって得られる合成フーリエＮ次元パターン
データに対してＮ次元離散的フーリエ変換あるいはＮ次
元離散的逆フーリエ変換が施される。そして、このフー
リエ変換の施された合成フーリエＮ次元パターンデータ
に出現する相関成分エリアのＮ次元パターンデータを構
成する個々のデータ毎の相関成分の中からその強度が最
大のものが相関ピークとして抽出され、この相関ピーク
の相関成分エリア中心からの位置ずれが求められ、この
位置ずれに基づいて登録パターンと照合パターンとの共
通領域が抽出される。そして、この抽出された登録パタ
ーンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的
フーリエ変換が施されて第２の登録フーリエＮ次元パタ
ーンデータが作成され、またこの抽出された照合パター
ンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フ
ーリエ変換が施されて第２の照合フーリエＮ次元パター
ンデータが作成され、第２の登録フーリエＮ次元パター
ンデータと第２の照合フーリエＮ次元パターンデータと
が合成され、これによって得られる合成フーリエＮ次元
パターンデータに対してＮ次元離散的フーリエ変換ある
いはＮ次元離散的逆フーリエ変換が施される。そして、
このフーリエ変換の施された合成フーリエＮ次元パター
ンデータに出現する相関成分エリアのＮ次元パターンデ
ータを構成する個々のデータ毎の相関成分の強度に基づ
いて、登録パターンと照合パターンとの照合が行われ
る。
と第１の照合フーリエＮ次元パターンデータとが合成さ
れ、これによって得られる合成フーリエＮ次元パターン
データに対してＮ次元離散的フーリエ変換あるいはＮ次
元離散的逆フーリエ変換が施される。そして、このフー
リエ変換の施された合成フーリエＮ次元パターンデータ
に出現する相関成分エリアのＮ次元パターンデータを構
成する個々のデータ毎の相関成分の中からその強度が最
大のものが相関ピークとして抽出され、この相関ピーク
の相関成分エリア中心からの位置ずれが求められ、この
位置ずれに基づいて登録パターンと照合パターンとの共
通領域が抽出される。そして、この抽出された登録パタ
ーンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的
フーリエ変換が施されて第２の登録フーリエＮ次元パタ
ーンデータが作成され、またこの抽出された照合パター
ンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フ
ーリエ変換が施されて第２の照合フーリエＮ次元パター
ンデータが作成され、第２の登録フーリエＮ次元パター
ンデータと第２の照合フーリエＮ次元パターンデータと
が合成され、これによって得られる合成フーリエＮ次元
パターンデータに対してＮ次元離散的フーリエ変換ある
いはＮ次元離散的逆フーリエ変換が施される。そして、
このフーリエ変換の施された合成フーリエＮ次元パター
ンデータに出現する相関成分エリアのＮ次元パターンデ
ータを構成する個々のデータ毎の相関成分の強度に基づ
いて、登録パターンと照合パターンとの照合が行われ
る。
【０００８】第２発明（請求項２に係る発明）は、第１
発明における「第１の登録フーリエＮ次元パターンデー
タと第１の照合フーリエＮ次元パターンデータとの合成
フーリエＮ次元パターンデータに対してＮ次元離散的フ
ーリエ変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか
一方を施す」のに代えて、「第１の登録フーリエＮ次元
パターンデータと第１の照合フーリエＮ次元パターンデ
ータとの合成フーリエＮ次元パターンデータに対して振
幅抑制処理を行ったうえＮ次元離散的フーリエ変換およ
びＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方を施す」よ
うにしたものである。また、「第２の登録フーリエＮ次
元パターンデータと第２の照合フーリエＮ次元パターン
データとの合成フーリエＮ次元パターンデータに対して
Ｎ次元離散的フーリエ変換およびＮ次元離散的逆フーリ
エ変換の何れか一方を施す」のに代えて、「第２の登録
フーリエＮ次元パターンデータと第２の照合フーリエＮ
次元パターンデータとの合成フーリエＮ次元パターンデ
ータに対して振幅抑制処理を行ったうえＮ次元離散的フ
ーリエ変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか
一方を施す」ようにしたものである。この発明によれ
ば、第１の登録フーリエＮ次元パターンデータと第１の
照合フーリエＮ次元パターンデータとの合成フーリエＮ
次元パターンデータに対してｌｏｇ処理や√処理等の振
幅抑制処理が行われたうえ、また第２の登録フーリエＮ
次元パターンデータと第２の照合フーリエＮ次元パター
ンデータとの合成フーリエＮ次元パターンデータに対し
てｌｏｇ処理や√処理等の振幅抑制処理が行われたう
え、Ｎ次元離散的フーリエ変換あるいはＮ次元離散的逆
フーリエ変換が施される。
発明における「第１の登録フーリエＮ次元パターンデー
タと第１の照合フーリエＮ次元パターンデータとの合成
フーリエＮ次元パターンデータに対してＮ次元離散的フ
ーリエ変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか
一方を施す」のに代えて、「第１の登録フーリエＮ次元
パターンデータと第１の照合フーリエＮ次元パターンデ
ータとの合成フーリエＮ次元パターンデータに対して振
幅抑制処理を行ったうえＮ次元離散的フーリエ変換およ
びＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方を施す」よ
うにしたものである。また、「第２の登録フーリエＮ次
元パターンデータと第２の照合フーリエＮ次元パターン
データとの合成フーリエＮ次元パターンデータに対して
Ｎ次元離散的フーリエ変換およびＮ次元離散的逆フーリ
エ変換の何れか一方を施す」のに代えて、「第２の登録
フーリエＮ次元パターンデータと第２の照合フーリエＮ
次元パターンデータとの合成フーリエＮ次元パターンデ
ータに対して振幅抑制処理を行ったうえＮ次元離散的フ
ーリエ変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか
一方を施す」ようにしたものである。この発明によれ
ば、第１の登録フーリエＮ次元パターンデータと第１の
照合フーリエＮ次元パターンデータとの合成フーリエＮ
次元パターンデータに対してｌｏｇ処理や√処理等の振
幅抑制処理が行われたうえ、また第２の登録フーリエＮ
次元パターンデータと第２の照合フーリエＮ次元パター
ンデータとの合成フーリエＮ次元パターンデータに対し
てｌｏｇ処理や√処理等の振幅抑制処理が行われたう
え、Ｎ次元離散的フーリエ変換あるいはＮ次元離散的逆
フーリエ変換が施される。
【０００９】第３発明（請求項３に係る発明）は、第１
発明における「登録パターンのＮ次元パターンデータに
Ｎ次元離散的フーリエ変換を施して第１の登録フーリエ
Ｎ次元パターンデータを作成する」のに代えて、「登録
パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリ
エ変換を施してから振幅抑制処理を行うことにより第１
の登録フーリエＮ次元パターンデータを作成する」よう
にしたものである。また、「照合パターンのＮ次元パタ
ーンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して第１の
照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する」のに代
えて、「照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元
離散的フーリエ変換を施してから振幅抑制処理を行うこ
とにより第１の照合フーリエＮ次元パターンデータを作
成する」ようにしたものである。また、「登録パターン
の共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フー
リエ変換を施して第２の登録フーリエＮ次元パターンデ
ータを作成する」のに代えて、「登録パターンの共通領
域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換
を施してから振幅抑制処理を行うことにより第２の登録
フーリエＮ次元パターンデータを作成する」ようにした
ものである。また、「照合パターンの共通領域のＮ次元
パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して第
２の照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する」の
に代えて、「照合パターンの共通領域のＮ次元パターン
データにＮ次元離散的フーリエ変換を施してから振幅抑
制処理を行うことにより第２の照合フーリエＮ次元パタ
ーンデータを作成する」ようにしたものである。
発明における「登録パターンのＮ次元パターンデータに
Ｎ次元離散的フーリエ変換を施して第１の登録フーリエ
Ｎ次元パターンデータを作成する」のに代えて、「登録
パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリ
エ変換を施してから振幅抑制処理を行うことにより第１
の登録フーリエＮ次元パターンデータを作成する」よう
にしたものである。また、「照合パターンのＮ次元パタ
ーンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して第１の
照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する」のに代
えて、「照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元
離散的フーリエ変換を施してから振幅抑制処理を行うこ
とにより第１の照合フーリエＮ次元パターンデータを作
成する」ようにしたものである。また、「登録パターン
の共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フー
リエ変換を施して第２の登録フーリエＮ次元パターンデ
ータを作成する」のに代えて、「登録パターンの共通領
域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換
を施してから振幅抑制処理を行うことにより第２の登録
フーリエＮ次元パターンデータを作成する」ようにした
ものである。また、「照合パターンの共通領域のＮ次元
パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して第
２の照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する」の
に代えて、「照合パターンの共通領域のＮ次元パターン
データにＮ次元離散的フーリエ変換を施してから振幅抑
制処理を行うことにより第２の照合フーリエＮ次元パタ
ーンデータを作成する」ようにしたものである。
【００１０】この発明によれば、登録パターンのＮ次元
パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換が施され、
ｌｏｇ処理や√処理等の振幅抑制処理が行われることに
より、第１の登録フーリエＮ次元パターンデータが作成
される。また、照合パターンのＮ次元パターンデータに
Ｎ次元離散的フーリエ変換が施され、ｌｏｇ処理や√処
理等の振幅抑制処理が行われることにより、第１の照合
フーリエＮ次元パターンデータが作成される。また、登
録パターンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元
離散的フーリエ変換が施され、ｌｏｇ処理や√処理等の
振幅抑制処理が行われることにより、第２の登録フーリ
エＮ次元パターンデータが作成される。また、照合パタ
ーンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的
フーリエ変換が施され、ｌｏｇ処理や√処理等の振幅抑
制処理が行われることにより、第２の照合フーリエＮ次
元パターンデータが作成される。
パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換が施され、
ｌｏｇ処理や√処理等の振幅抑制処理が行われることに
より、第１の登録フーリエＮ次元パターンデータが作成
される。また、照合パターンのＮ次元パターンデータに
Ｎ次元離散的フーリエ変換が施され、ｌｏｇ処理や√処
理等の振幅抑制処理が行われることにより、第１の照合
フーリエＮ次元パターンデータが作成される。また、登
録パターンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元
離散的フーリエ変換が施され、ｌｏｇ処理や√処理等の
振幅抑制処理が行われることにより、第２の登録フーリ
エＮ次元パターンデータが作成される。また、照合パタ
ーンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的
フーリエ変換が施され、ｌｏｇ処理や√処理等の振幅抑
制処理が行われることにより、第２の照合フーリエＮ次
元パターンデータが作成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。図２はこの発明の一実施の形態を示
す指紋照合装置のブロック構成図である。同図におい
て、１０は操作部、２０はコントロール部であり、操作
部１０にはテンキー１０−１，ディスプレイ（ＬＣＤ）
１０−２と共に指紋センサ１０−３が設けられている。
指紋センサ１０−３は光源１０−３１，プリズム１０−
３２，ＣＣＤカメラ１０−３３を備えてなる。コントロ
ール部２０は、ＣＰＵを有してなる制御部２０−１と、
ＲＯＭ２０−２と、ＲＡＭ２０−３と、ハードディスク
（ＨＤ）２０−４と、フレームメモリ（ＦＭ）２０−５
と、外部接続部（Ｉ／Ｆ）２０−６と、フーリエ変換部
（ＦＦＴ）２０−７とを備えてなり、ＲＯＭ２０−２に
は登録プログラムと照合プログラムが格納されている。
き詳細に説明する。図２はこの発明の一実施の形態を示
す指紋照合装置のブロック構成図である。同図におい
て、１０は操作部、２０はコントロール部であり、操作
部１０にはテンキー１０−１，ディスプレイ（ＬＣＤ）
１０−２と共に指紋センサ１０−３が設けられている。
指紋センサ１０−３は光源１０−３１，プリズム１０−
３２，ＣＣＤカメラ１０−３３を備えてなる。コントロ
ール部２０は、ＣＰＵを有してなる制御部２０−１と、
ＲＯＭ２０−２と、ＲＡＭ２０−３と、ハードディスク
（ＨＤ）２０−４と、フレームメモリ（ＦＭ）２０−５
と、外部接続部（Ｉ／Ｆ）２０−６と、フーリエ変換部
（ＦＦＴ）２０−７とを備えてなり、ＲＯＭ２０−２に
は登録プログラムと照合プログラムが格納されている。
【００１２】〔指紋の登録〕この指紋照合装置において
利用者の指紋は次のようにして登録される。すなわち、
運用する前に、利用者は、テンキー１０−１を用いて自
己に割り当てられたＩＤナンバを入力のうえ（図３に示
すステップ３０１）、指紋センサ１０−３のプリズム１
０−３２上に指を置く。プリズム１０−３２には光源１
０−３１から光が照射されており、プリズム１０−３２
の面に接触しない指紋の凹部（谷線部）では、光源１０
−３１からの光は全反射し、ＣＣＤカメラ１０−３３に
至る。逆にプリズム１０−３２の面に接触する指紋の凸
部（隆線部）では全反射条件がくずれ、光源１０−３１
からの光は散乱する。これにより、指紋の谷線部は明る
く、隆線部は暗い、コントラストのある指紋の紋様が採
取される。この採取された指紋（登録指紋）の紋様は、
Ａ／Ｄ変換により、３２０×４００画素，２５６階調の
濃淡画像（画像データ：２次元パターンデータ）とし
て、コントロール部２０へ与えられる。
利用者の指紋は次のようにして登録される。すなわち、
運用する前に、利用者は、テンキー１０−１を用いて自
己に割り当てられたＩＤナンバを入力のうえ（図３に示
すステップ３０１）、指紋センサ１０−３のプリズム１
０−３２上に指を置く。プリズム１０−３２には光源１
０−３１から光が照射されており、プリズム１０−３２
の面に接触しない指紋の凹部（谷線部）では、光源１０
−３１からの光は全反射し、ＣＣＤカメラ１０−３３に
至る。逆にプリズム１０−３２の面に接触する指紋の凸
部（隆線部）では全反射条件がくずれ、光源１０−３１
からの光は散乱する。これにより、指紋の谷線部は明る
く、隆線部は暗い、コントラストのある指紋の紋様が採
取される。この採取された指紋（登録指紋）の紋様は、
Ａ／Ｄ変換により、３２０×４００画素，２５６階調の
濃淡画像（画像データ：２次元パターンデータ）とし
て、コントロール部２０へ与えられる。
【００１３】制御部２０−１は、この操作部１０より与
えられる登録指紋の画像データをフレームメモリ２０−
５を介して取り込み（ステップ３０２）、この取り込ん
だ登録指紋の画像データに対し縮小処理を行う（ステッ
プ３０３）。この縮小処理は、３２０×４００画素，２
５６階調の原画像データに対し、そのｘ方向（横方向）
については左右の端を３２画素づつ除いて４画素ビッチ
で間引くことにより、そのｙ方向（縦方向）については
上下の端を８画素づつ除いて３画素ピッチで間引くこと
により行う。これにより、登録指紋の画像データが、６
４×１２８画素，２５６階調の画像データに縮小される
（図５参照）。
えられる登録指紋の画像データをフレームメモリ２０−
５を介して取り込み（ステップ３０２）、この取り込ん
だ登録指紋の画像データに対し縮小処理を行う（ステッ
プ３０３）。この縮小処理は、３２０×４００画素，２
５６階調の原画像データに対し、そのｘ方向（横方向）
については左右の端を３２画素づつ除いて４画素ビッチ
で間引くことにより、そのｙ方向（縦方向）については
上下の端を８画素づつ除いて３画素ピッチで間引くこと
により行う。これにより、登録指紋の画像データが、６
４×１２８画素，２５６階調の画像データに縮小される
（図５参照）。
【００１４】そして、制御部２０−１は、この縮小した
登録指紋の画像データ（図１（ａ）参照）をフーリエ変
換部２０−７へ送り、この登録指紋の画像データに２次
元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ステップ３０
４）。これにより、図１（ａ）に示された登録指紋の画
像データは、同図（ｂ）に示されるようなフーリエ画像
データ（第１の登録フーリエ画像データ）となる。
登録指紋の画像データ（図１（ａ）参照）をフーリエ変
換部２０−７へ送り、この登録指紋の画像データに２次
元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ステップ３０
４）。これにより、図１（ａ）に示された登録指紋の画
像データは、同図（ｂ）に示されるようなフーリエ画像
データ（第１の登録フーリエ画像データ）となる。
【００１５】そして、制御部２０−１は、このフーリエ
画像データを登録指紋の原画像データとして、ハードデ
ィスク２０−４内にＩＤナンバと対応させてファイル化
する（ステップ３０５）。また、制御部２０−１は、上
記縮小した登録指紋の画像データについても、ハードデ
ィスク２０−４内にＩＤナンバと対応させてファイル化
する（ステップ３０５）。
画像データを登録指紋の原画像データとして、ハードデ
ィスク２０−４内にＩＤナンバと対応させてファイル化
する（ステップ３０５）。また、制御部２０−１は、上
記縮小した登録指紋の画像データについても、ハードデ
ィスク２０−４内にＩＤナンバと対応させてファイル化
する（ステップ３０５）。
【００１６】なお、２次元離散的フーリエ変換について
は、例えば「コンピュータ画像処理入門、日本工業技術
センター編、総研出版（株）発行、Ｐ．４４〜４５（文
献１）」等に説明されている。
は、例えば「コンピュータ画像処理入門、日本工業技術
センター編、総研出版（株）発行、Ｐ．４４〜４５（文
献１）」等に説明されている。
【００１７】〔指紋の照合〕この指紋照合装置において
利用者の指紋の照合は次のようにして行われる。すなわ
ち、運用中、利用者は、テンキー１０−１を用いて自己
に割り当てられたＩＤナンバを入力のうえ（図４に示す
ステップ４０１）、指紋センサ１０−３のプリズム１０
−３２上に指を置く。これにより、指紋の登録の場合と
同様にして、採取された指紋（照合指紋）の紋様が、３
２０×４００画素，２５６階調の濃淡画像（画像デー
タ：２次元パターンデータ）として、コントロール部２
０へ与えられる。
利用者の指紋の照合は次のようにして行われる。すなわ
ち、運用中、利用者は、テンキー１０−１を用いて自己
に割り当てられたＩＤナンバを入力のうえ（図４に示す
ステップ４０１）、指紋センサ１０−３のプリズム１０
−３２上に指を置く。これにより、指紋の登録の場合と
同様にして、採取された指紋（照合指紋）の紋様が、３
２０×４００画素，２５６階調の濃淡画像（画像デー
タ：２次元パターンデータ）として、コントロール部２
０へ与えられる。
【００１８】制御部２０−１は、テンキー１０−１を介
してＩＤナンバが与えられると、ハードディスク２０−
４内にファイル化されている登録指紋から、そのＩＤナ
ンバに対応する重み付け処理が施された登録指紋のフー
リエ画像データを読み出す（ステップ４０２）。
してＩＤナンバが与えられると、ハードディスク２０−
４内にファイル化されている登録指紋から、そのＩＤナ
ンバに対応する重み付け処理が施された登録指紋のフー
リエ画像データを読み出す（ステップ４０２）。
【００１９】また、制御部２０−１は、操作部１０より
与えられる照合指紋の画像データをフレームメモリ２０
−５を介して取り込み（ステップ４０３）、この取り込
んだ照合指紋の画像データに対してステップ３０３で行
ったと同様の縮小処理を行う（ステップ４０４）。これ
により、照合指紋の画像データが、６４×１２８画素，
２５６階調の画像データに縮小される。
与えられる照合指紋の画像データをフレームメモリ２０
−５を介して取り込み（ステップ４０３）、この取り込
んだ照合指紋の画像データに対してステップ３０３で行
ったと同様の縮小処理を行う（ステップ４０４）。これ
により、照合指紋の画像データが、６４×１２８画素，
２５６階調の画像データに縮小される。
【００２０】そして、制御部２０−１は、この縮小した
照合指紋の画像データ（図１（ｅ）参照）をフーリエ変
換部２０−７へ送り、この照合指紋の画像データに２次
元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ステップ４０
５）。これにより、図１（ｅ）に示された照合指紋の画
像データは、同図（ｆ）に示されるようなフーリエ画像
データ（第１の照合フーリエ画像データ）となる。
照合指紋の画像データ（図１（ｅ）参照）をフーリエ変
換部２０−７へ送り、この照合指紋の画像データに２次
元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ステップ４０
５）。これにより、図１（ｅ）に示された照合指紋の画
像データは、同図（ｆ）に示されるようなフーリエ画像
データ（第１の照合フーリエ画像データ）となる。
【００２１】そして、制御部２０−１は、この照合指紋
のフーリエ画像データとステップ４０２で読み出した登
録指紋のフーリエ画像データとを合成し（ステップ４０
６）、合成フーリエ画像データを得る。
のフーリエ画像データとステップ４０２で読み出した登
録指紋のフーリエ画像データとを合成し（ステップ４０
６）、合成フーリエ画像データを得る。
【００２２】ここで、合成フーリエ画像データは、照合
指紋のフーリエ画像データをＡ・ｅjθとし、登録指紋
のフーリエ画像データをＢ・ｅjφとした場合、Ａ・Ｂ
・ｅj(θ-φ) で表される。但し、Ａ，Ｂ，θ，φとも
周波数（フーリエ）空間（ｕ，ｖ）の関数とする。
指紋のフーリエ画像データをＡ・ｅjθとし、登録指紋
のフーリエ画像データをＢ・ｅjφとした場合、Ａ・Ｂ
・ｅj(θ-φ) で表される。但し、Ａ，Ｂ，θ，φとも
周波数（フーリエ）空間（ｕ，ｖ）の関数とする。
【００２３】そして、Ａ・Ｂ・ｅj(θ-φ)は、 Ａ・Ｂ・ｅj(θ-φ)＝Ａ・Ｂ・ｃｏｓ（θ−φ）＋ｊ・Ａ・Ｂ・ｓｉｎ（θ− φ） ・・・（１） として表され、Ａ・ｅjθ＝α1 ＋ｊβ1 、Ｂ・ｅjφ＝
α2 ＋ｊβ2 とすると、Ａ＝（α1 2＋β1 2）1/2，Ｂ＝
（α2 2＋β2 2）1/2，θ＝ｔａｎ-1（β1 ／α1），φ＝
ｔａｎ-1（β2 ／α2 ）となる。この（１）式を計算す
ることにより合成フーリエ画像データを得る。
α2 ＋ｊβ2 とすると、Ａ＝（α1 2＋β1 2）1/2，Ｂ＝
（α2 2＋β2 2）1/2，θ＝ｔａｎ-1（β1 ／α1），φ＝
ｔａｎ-1（β2 ／α2 ）となる。この（１）式を計算す
ることにより合成フーリエ画像データを得る。
【００２４】なお、Ａ・Ｂ・ｅj(θ-φ)＝Ａ・Ｂ・ｅj
θ・ｅ-jφ＝Ａ・ｅjθ・Ｂ・ｅ-jφ＝（α1 ＋ｊ
β1 ）・（α2 −ｊβ2 ）＝（α1 ・α2 ＋β1 ・
β2 ）＋ｊ（α2 ・β1 −α1 ・β2 ）として、合成フ
ーリエ画像データを求めるようにしてもよい。
θ・ｅ-jφ＝Ａ・ｅjθ・Ｂ・ｅ-jφ＝（α1 ＋ｊ
β1 ）・（α2 −ｊβ2 ）＝（α1 ・α2 ＋β1 ・
β2 ）＋ｊ（α2 ・β1 −α1 ・β2 ）として、合成フ
ーリエ画像データを求めるようにしてもよい。
【００２５】そして、制御部２０−１は、このようにし
て合成フーリエ画像データを得た後、振幅抑制処理を行
う（ステップ４０７）。この実施の形態では、振幅抑制
処理として、ｌｏｇ処理を行う。すなわち、前述した合
成フーリエ画像データの演算式であるＡ・Ｂ・ｅj(θ-
φ)のｌｏｇをとり、ｌｏｇ（Ａ・Ｂ）・ｅｊ(θ-φ)と
することにより、振幅であるＡ・Ｂをｌｏｇ（Ａ・Ｂ）
に抑制する（Ａ・Ｂ＞ｌｏｇ（Ａ・Ｂ））。
て合成フーリエ画像データを得た後、振幅抑制処理を行
う（ステップ４０７）。この実施の形態では、振幅抑制
処理として、ｌｏｇ処理を行う。すなわち、前述した合
成フーリエ画像データの演算式であるＡ・Ｂ・ｅj(θ-
φ)のｌｏｇをとり、ｌｏｇ（Ａ・Ｂ）・ｅｊ(θ-φ)と
することにより、振幅であるＡ・Ｂをｌｏｇ（Ａ・Ｂ）
に抑制する（Ａ・Ｂ＞ｌｏｇ（Ａ・Ｂ））。
【００２６】図１（ｄ）に振幅抑制処理後の合成フーリ
エ画像データを示す。振幅抑制処理を施した合成フーリ
エ画像データでは登録指紋の採取時と照合指紋の採取時
の照度差による影響が小さくなる。すなわち、振幅抑制
処理を行うことにより、各画素のスペクトラム強度が抑
圧され、飛び抜けた値がなくなり、より多くの情報が有
効となる。また、振幅抑制処理を行うことにより、指紋
情報の内、個人情報である特徴点（端点，分岐点）や隆
線の特徴（渦，分岐）がより強調され、一般的指紋情報
である隆線全体の流れ・方向が抑えられる。
エ画像データを示す。振幅抑制処理を施した合成フーリ
エ画像データでは登録指紋の採取時と照合指紋の採取時
の照度差による影響が小さくなる。すなわち、振幅抑制
処理を行うことにより、各画素のスペクトラム強度が抑
圧され、飛び抜けた値がなくなり、より多くの情報が有
効となる。また、振幅抑制処理を行うことにより、指紋
情報の内、個人情報である特徴点（端点，分岐点）や隆
線の特徴（渦，分岐）がより強調され、一般的指紋情報
である隆線全体の流れ・方向が抑えられる。
【００２７】なお、この実施の形態では、振幅抑制処理
としてｌｏｇ処理を行うものとしたが、√処理を行うよ
うにしてもよい。また、ｌｏｇ処理や√処理に限らず、
振幅を抑制することができればどのような処理でもよ
い。振幅抑制で全ての振幅を例えば１にすると、すなわ
ち位相のみにすると、ｌｏｇ処理や√処理等に比べ、計
算量を減らすことができるという利点とデータが少なく
なるという利点がある。
としてｌｏｇ処理を行うものとしたが、√処理を行うよ
うにしてもよい。また、ｌｏｇ処理や√処理に限らず、
振幅を抑制することができればどのような処理でもよ
い。振幅抑制で全ての振幅を例えば１にすると、すなわ
ち位相のみにすると、ｌｏｇ処理や√処理等に比べ、計
算量を減らすことができるという利点とデータが少なく
なるという利点がある。
【００２８】ステップ４０７で振幅抑制処理を行った
後、制御部２０−１は、その振幅抑制処理を行った合成
フーリエ画像データをフーリエ変換部２０−７へ送り、
第２回目の２次元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す
（ステップ４０８）。これにより、図１（ｄ）に示され
た合成フーリエ画像データは、同図（ｈ）に示されるよ
うな合成フーリエ画像データとなる。
後、制御部２０−１は、その振幅抑制処理を行った合成
フーリエ画像データをフーリエ変換部２０−７へ送り、
第２回目の２次元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す
（ステップ４０８）。これにより、図１（ｄ）に示され
た合成フーリエ画像データは、同図（ｈ）に示されるよ
うな合成フーリエ画像データとなる。
【００２９】そして、制御部２０−１は、ステップ４０
８で得られた合成フーリエ画像データを取り込み、この
合成フーリエ画像データより所定の相関成分エリアの各
画素の相関成分の強度（振幅）をスキャンし、各画素の
相関成分の強度のヒストグラムを求め、このヒストグラ
ムより相関成分の強度の最大のものを相関ピークとして
抽出する（ステップ４０９）。そして、この相関ピーク
の相関成分エリア中心からの位置ずれを求め（ステップ
４１０）、この位置ずれに基づいて登録指紋と照合指紋
との共通領域を抽出する（ステップ４１１）。
８で得られた合成フーリエ画像データを取り込み、この
合成フーリエ画像データより所定の相関成分エリアの各
画素の相関成分の強度（振幅）をスキャンし、各画素の
相関成分の強度のヒストグラムを求め、このヒストグラ
ムより相関成分の強度の最大のものを相関ピークとして
抽出する（ステップ４０９）。そして、この相関ピーク
の相関成分エリア中心からの位置ずれを求め（ステップ
４１０）、この位置ずれに基づいて登録指紋と照合指紋
との共通領域を抽出する（ステップ４１１）。
【００３０】ここで、上記相関成分エリアは、図１
（ｈ）に示される合成フーリエ画像データに対し、白い
点線で囲んだ領域Ｓ０として定められている。この相関
成分エリアＳ０の一部における各画素の相関成分の強度
の数値例を図６に示す。この図において、○で囲んだ値
「９５０」が、相関成分の強度の最大のものである。こ
の場合、この相関成分の強度の最大値「９５０」が相関
ピークとして抽出され、この相関ピークの相関成分エリ
アＳ０の中心からの位置ずれが求められる。そして、こ
の相関ピークの位置ずれから登録指紋と照合指紋との横
方向（ｘ方向）および縦方向（ｙ方向）への位置ずれが
求められ、この登録指紋と照合指紋との位置ずれから登
録指紋と照合指紋との共通領域が抽出される。
（ｈ）に示される合成フーリエ画像データに対し、白い
点線で囲んだ領域Ｓ０として定められている。この相関
成分エリアＳ０の一部における各画素の相関成分の強度
の数値例を図６に示す。この図において、○で囲んだ値
「９５０」が、相関成分の強度の最大のものである。こ
の場合、この相関成分の強度の最大値「９５０」が相関
ピークとして抽出され、この相関ピークの相関成分エリ
アＳ０の中心からの位置ずれが求められる。そして、こ
の相関ピークの位置ずれから登録指紋と照合指紋との横
方向（ｘ方向）および縦方向（ｙ方向）への位置ずれが
求められ、この登録指紋と照合指紋との位置ずれから登
録指紋と照合指紋との共通領域が抽出される。
【００３１】このようにして登録指紋と照合指紋との共
通領域を抽出した後、制御部２０−１は、ハードディス
ク２０−４内にファイル化されている登録指紋の画像デ
ータ（縮小された画像データ）から、抽出した共通領域
の画像データを読み出す（図７に示すステップ７０
１）。そして、この読み出した登録指紋の共通領域の画
像データに２次元離散的フーリエ変換を施し（ステップ
７０２）、登録フーリエ画像データ（第２の登録フーリ
エ画像データ）を得る。
通領域を抽出した後、制御部２０−１は、ハードディス
ク２０−４内にファイル化されている登録指紋の画像デ
ータ（縮小された画像データ）から、抽出した共通領域
の画像データを読み出す（図７に示すステップ７０
１）。そして、この読み出した登録指紋の共通領域の画
像データに２次元離散的フーリエ変換を施し（ステップ
７０２）、登録フーリエ画像データ（第２の登録フーリ
エ画像データ）を得る。
【００３２】また、制御部２０−１は、ステップ４０４
で縮小処理されＲＡＭ２０−３中に保存されている照合
指紋の画像データから、抽出した共通領域の画像データ
を読み出す（ステップ７０３）。そして、この読み出し
た照合指紋の共通領域の画像データに２次元離散的フー
リエ変換を施し（ステップ７０４）、照合フーリエ画像
データ（第２の照合フーリエ画像データ）を得る。
で縮小処理されＲＡＭ２０−３中に保存されている照合
指紋の画像データから、抽出した共通領域の画像データ
を読み出す（ステップ７０３）。そして、この読み出し
た照合指紋の共通領域の画像データに２次元離散的フー
リエ変換を施し（ステップ７０４）、照合フーリエ画像
データ（第２の照合フーリエ画像データ）を得る。
【００３３】そして、制御部２０−１は、ステップ７０
２で得た登録フーリエ画像データとステップ７０４で得
た照合フーリエ画像データとを合成し（ステップ７０
５）、合成フーリエ画像データを得る。そして、この合
成フーリエ画像データに振幅抑制処理を行ったうえ（ス
テップ７０６）、２次元離散的フーリエ変換を施す（ス
テップ７０７）。
２で得た登録フーリエ画像データとステップ７０４で得
た照合フーリエ画像データとを合成し（ステップ７０
５）、合成フーリエ画像データを得る。そして、この合
成フーリエ画像データに振幅抑制処理を行ったうえ（ス
テップ７０６）、２次元離散的フーリエ変換を施す（ス
テップ７０７）。
【００３４】そして、制御部２０−１は、この２次元離
散的フーリエ変換が施された合成フーリエ画像データよ
り相関成分エリアＳ０の各画素の相関成分の強度（振
幅）をスキャンし、各画素の相関成分の強度のヒストグ
ラムを求め、このヒストグラムより相関成分の強度の高
い上位ｎ画素（この実施の形態では、８画素）を抽出
し、この抽出したｎ画素の相関成分の強度の平均を相関
値（スコア）として求める（ステップ７０８）。
散的フーリエ変換が施された合成フーリエ画像データよ
り相関成分エリアＳ０の各画素の相関成分の強度（振
幅）をスキャンし、各画素の相関成分の強度のヒストグ
ラムを求め、このヒストグラムより相関成分の強度の高
い上位ｎ画素（この実施の形態では、８画素）を抽出
し、この抽出したｎ画素の相関成分の強度の平均を相関
値（スコア）として求める（ステップ７０８）。
【００３５】そして、制御部２０−１は、ステップ７０
８で得た相関値を予め定められているしきい値と比較し
（ステップ７０９）、相関値がしきい値以上であれば、
登録指紋と照合指紋とが一致したと判断し（ステップ７
１０）、その旨の表示を行うと共に電気錠用の出力を送
出する。相関値がしきい値以下であれば、登録指紋と照
合指紋とが一致しないと判断し（ステップ７１１）、そ
の旨の表示を行ったうえ、ステップ４０１へ戻る。この
場合、登録指紋と照合指紋との共通領域で照合が行われ
るので、すなわち共通でない領域をカットして照合が行
われるので、登録指紋と照合指紋との位置ずれに左右さ
れずに、高い識別精度が得られるようになる。
８で得た相関値を予め定められているしきい値と比較し
（ステップ７０９）、相関値がしきい値以上であれば、
登録指紋と照合指紋とが一致したと判断し（ステップ７
１０）、その旨の表示を行うと共に電気錠用の出力を送
出する。相関値がしきい値以下であれば、登録指紋と照
合指紋とが一致しないと判断し（ステップ７１１）、そ
の旨の表示を行ったうえ、ステップ４０１へ戻る。この
場合、登録指紋と照合指紋との共通領域で照合が行われ
るので、すなわち共通でない領域をカットして照合が行
われるので、登録指紋と照合指紋との位置ずれに左右さ
れずに、高い識別精度が得られるようになる。
【００３６】ここで、相関値と比較されるしきい値は、
サンプルとして２０〜５０歳代の男女１０人の人指し指
の指紋を各１０回入力して得た合計１００指をそれぞれ
登録と照合に用いて１万回の照合を行い、この照合結果
から求めている。この場合、他人排他率が１００％とな
る所の相関値をしきい値として用いる。なお、他人排他
率は１００％でなくても良く、目的に合わせて任意の率
に定めれば良い。
サンプルとして２０〜５０歳代の男女１０人の人指し指
の指紋を各１０回入力して得た合計１００指をそれぞれ
登録と照合に用いて１万回の照合を行い、この照合結果
から求めている。この場合、他人排他率が１００％とな
る所の相関値をしきい値として用いる。なお、他人排他
率は１００％でなくても良く、目的に合わせて任意の率
に定めれば良い。
【００３７】なお、この実施の形態においては、相関成
分エリアＳ０の各画素から相関成分の強度の高い上位ｎ
画素を抽出しその平均を相関値としたが、その上位ｎ画
素の相関成分の強度の加算値を相関値としてもよい。ま
た、しきい値を越える全ての画素の相関成分の強度を加
算し、その加算値を相関値としたり、その加算値の平均
を相関値とするなどとしてもよい。また、各画素の相関
成分の強度のうち１つでもしきい値以上のものがあれば
「一致」と判断してもよく、しきい値を越えるものがｎ
個以上であれば「一致」と判断する等、種々の判定方法
が考えられる。
分エリアＳ０の各画素から相関成分の強度の高い上位ｎ
画素を抽出しその平均を相関値としたが、その上位ｎ画
素の相関成分の強度の加算値を相関値としてもよい。ま
た、しきい値を越える全ての画素の相関成分の強度を加
算し、その加算値を相関値としたり、その加算値の平均
を相関値とするなどとしてもよい。また、各画素の相関
成分の強度のうち１つでもしきい値以上のものがあれば
「一致」と判断してもよく、しきい値を越えるものがｎ
個以上であれば「一致」と判断する等、種々の判定方法
が考えられる。
【００３８】また、この実施の形態では、２次元離散的
フーリエ変換をフーリエ変換部２０−７において行うも
のとしたが、ＣＰＵ２０−１内で行うものとしてもよ
い。また、この実施の形態では、登録指紋の画像データ
に対しステップ３０３で縮小処理を行うようにしたが、
登録指紋のフーリエ画像データを読み出した後の段階
（ステップ４０２と４０３との間）で縮小処理を行うよ
うにしてもよい。また、登録指紋や照合指紋の画像デー
タに対しては必ずしも縮小処理を行わなくてもよく、入
力画像データをそのまま用いてフーリエ画像データを作
成するようにしてもよい。縮小処理を行うようにすれ
ば、その分、入力画像データの処理に際して用いる画像
メモリの容量を少なくすることができる。
フーリエ変換をフーリエ変換部２０−７において行うも
のとしたが、ＣＰＵ２０−１内で行うものとしてもよ
い。また、この実施の形態では、登録指紋の画像データ
に対しステップ３０３で縮小処理を行うようにしたが、
登録指紋のフーリエ画像データを読み出した後の段階
（ステップ４０２と４０３との間）で縮小処理を行うよ
うにしてもよい。また、登録指紋や照合指紋の画像デー
タに対しては必ずしも縮小処理を行わなくてもよく、入
力画像データをそのまま用いてフーリエ画像データを作
成するようにしてもよい。縮小処理を行うようにすれ
ば、その分、入力画像データの処理に際して用いる画像
メモリの容量を少なくすることができる。
【００３９】また、この実施の形態では、図４に示した
ステップ４０８および図７に示したステップ７０７にて
２次元離散的フーリエ変換を行うようにしたが、２次元
離散的フーリエ変換ではなく２次元離散的逆フーリエ変
換を行うようにしてもよい。すなわち、振幅抑制処理の
施された合成フーリエ画像データに対して２次元離散的
フーリエ変換を行うのに代えて、２次元離散的逆フーリ
エ変換を行うようにしてもよい。２次元離散的フーリエ
変換と２次元離散的逆フーリエ変換とは、定量的にみて
照合精度は変わらない。２次元離散的逆フーリエ変換に
ついては、先の文献１に説明されている。
ステップ４０８および図７に示したステップ７０７にて
２次元離散的フーリエ変換を行うようにしたが、２次元
離散的フーリエ変換ではなく２次元離散的逆フーリエ変
換を行うようにしてもよい。すなわち、振幅抑制処理の
施された合成フーリエ画像データに対して２次元離散的
フーリエ変換を行うのに代えて、２次元離散的逆フーリ
エ変換を行うようにしてもよい。２次元離散的フーリエ
変換と２次元離散的逆フーリエ変換とは、定量的にみて
照合精度は変わらない。２次元離散的逆フーリエ変換に
ついては、先の文献１に説明されている。
【００４０】また、この実施の形態では、図４に示した
ステップ４０７および図７に示したステップ７０６で振
幅抑制処理を行うようにしたが、振幅抑制処理を省略し
てもよい。ステップ４０７，７０６で振幅抑制処理を行
うことにより、合成フーリエ画像データにおける登録指
紋の採取時と照合指紋の採取時の照度差による影響が小
さくなり、また指紋情報の内、個人情報である特徴点
（端点，分岐点）や隆線の特徴（渦，分岐）がより強調
され、照合精度が格段にアップする。
ステップ４０７および図７に示したステップ７０６で振
幅抑制処理を行うようにしたが、振幅抑制処理を省略し
てもよい。ステップ４０７，７０６で振幅抑制処理を行
うことにより、合成フーリエ画像データにおける登録指
紋の採取時と照合指紋の採取時の照度差による影響が小
さくなり、また指紋情報の内、個人情報である特徴点
（端点，分岐点）や隆線の特徴（渦，分岐）がより強調
され、照合精度が格段にアップする。
【００４１】また、この実施の形態では、ステップ４０
６での合成後のフーリエ画像データに対して振幅抑制処
理を施して２次元離散的フーリエ変換を行うようにした
が（ステップ４０７，４０８）、合成される前の登録指
紋および照合指紋のフーリエ画像データにそれぞれ振幅
抑制処理を行うようにしてもよい。すなわち、図８
（ａ）に示すように、図３のステップ３０４と３０５と
の間に振幅抑制処理を行うステップ３０６を設け、図８
（ｂ）に示すように、図４のステップ４０６と４０７と
を入れ替えるようにしてもよい。
６での合成後のフーリエ画像データに対して振幅抑制処
理を施して２次元離散的フーリエ変換を行うようにした
が（ステップ４０７，４０８）、合成される前の登録指
紋および照合指紋のフーリエ画像データにそれぞれ振幅
抑制処理を行うようにしてもよい。すなわち、図８
（ａ）に示すように、図３のステップ３０４と３０５と
の間に振幅抑制処理を行うステップ３０６を設け、図８
（ｂ）に示すように、図４のステップ４０６と４０７と
を入れ替えるようにしてもよい。
【００４２】このようにした場合、ステップ３０６の振
幅抑制処理によって、図１（ｃ）に示すような振幅抑制
処理の施された登録指紋のフーリエ画像データ（登録フ
ーリエ画像データ）が得られ、ステップ４０６と４０７
との入れ替えによって、図１（ｇ）に示すような振幅抑
制処理の施された照合指紋のフーリエ画像データ（照合
フーリエ画像データ）が得られる。そして、それぞれ振
幅抑制処理の施された登録指紋および照合指紋のフーリ
エ画像データが合成され、図１（ｄ）に示されるような
合成フーリエ画像データが得られる。
幅抑制処理によって、図１（ｃ）に示すような振幅抑制
処理の施された登録指紋のフーリエ画像データ（登録フ
ーリエ画像データ）が得られ、ステップ４０６と４０７
との入れ替えによって、図１（ｇ）に示すような振幅抑
制処理の施された照合指紋のフーリエ画像データ（照合
フーリエ画像データ）が得られる。そして、それぞれ振
幅抑制処理の施された登録指紋および照合指紋のフーリ
エ画像データが合成され、図１（ｄ）に示されるような
合成フーリエ画像データが得られる。
【００４３】この時の合成フーリエ画像データの振幅の
抑制率は、合成フーリエ画像データとしてから振幅抑制
処理を行う場合（図４）に対して小さい。したがって、
合成フーリエ画像データとしてから振幅抑制処理を行う
（図４）方が、振幅抑制処理を行ってから合成フーリエ
画像データとする方法（図８）に比べて、その照合精度
がアップする。なお、振幅抑制処理を行ってから合成フ
ーリエ画像データとする場合（図８）にも、合成フーリ
エ画像データに対して２次元離散的フーリエ変換ではな
く、２次元離散的逆フーリエ変換を行うようにしてもよ
い。
抑制率は、合成フーリエ画像データとしてから振幅抑制
処理を行う場合（図４）に対して小さい。したがって、
合成フーリエ画像データとしてから振幅抑制処理を行う
（図４）方が、振幅抑制処理を行ってから合成フーリエ
画像データとする方法（図８）に比べて、その照合精度
がアップする。なお、振幅抑制処理を行ってから合成フ
ーリエ画像データとする場合（図８）にも、合成フーリ
エ画像データに対して２次元離散的フーリエ変換ではな
く、２次元離散的逆フーリエ変換を行うようにしてもよ
い。
【００４４】また、この実施の形態では、ステップ７０
５での合成後のフーリエ画像データに対して振幅抑制処
理を施して２次元離散的フーリエ変換を行うようにした
が（ステップ７０６，７０７）、合成される前の登録指
紋および照合指紋の共通領域のフーリエ画像データにそ
れぞれ振幅抑制処理を行うようにしてもよい。すなわ
ち、図９に示すように、ステップ７０６に替えて、ステ
ップ７０２およびステップ７０４の後に、振幅抑制処理
を行うステップ７１２および７１３を設けるようにして
もよい。
５での合成後のフーリエ画像データに対して振幅抑制処
理を施して２次元離散的フーリエ変換を行うようにした
が（ステップ７０６，７０７）、合成される前の登録指
紋および照合指紋の共通領域のフーリエ画像データにそ
れぞれ振幅抑制処理を行うようにしてもよい。すなわ
ち、図９に示すように、ステップ７０６に替えて、ステ
ップ７０２およびステップ７０４の後に、振幅抑制処理
を行うステップ７１２および７１３を設けるようにして
もよい。
【００４５】参考として図１０に照合指紋が他人である
場合の指紋照合過程の各画像を図１と対応して示す。図
１は照合指紋が本人である場合の指紋照合過程の各画像
であり、照合指紋が本人である場合には相関成分エリア
Ｓ０に相関成分の強度の高い部分が生じるが、照合指紋
が他人である場合には生じない。
場合の指紋照合過程の各画像を図１と対応して示す。図
１は照合指紋が本人である場合の指紋照合過程の各画像
であり、照合指紋が本人である場合には相関成分エリア
Ｓ０に相関成分の強度の高い部分が生じるが、照合指紋
が他人である場合には生じない。
【００４６】なお、この実施の形態では、指紋照合を行
う場合を例として説明したが、声紋照合を行う場合にも
同様にして適用することができ、指紋，声紋に拘らず画
像データとして取り扱うことのできる各種の２次元パタ
ーンの照合に用いることができる。また、２次元パター
ンの照合に限ることはなく、１次元パターンや３次元パ
ターン等、Ｎ次元パターンの照合についても同様にして
行うことが可能である。
う場合を例として説明したが、声紋照合を行う場合にも
同様にして適用することができ、指紋，声紋に拘らず画
像データとして取り扱うことのできる各種の２次元パタ
ーンの照合に用いることができる。また、２次元パター
ンの照合に限ることはなく、１次元パターンや３次元パ
ターン等、Ｎ次元パターンの照合についても同様にして
行うことが可能である。
【００４７】また、この実施の形態では、２次元パター
ンを画像として得るものとしたが、必ずしも画像として
得るようにしなくてもよい。例えば、振動検出器を各場
所に２次元的に配置し、この２次元的に配置された振動
検出器により得られる２次元パターン（地震波）を照合
パターンとし、予め登録されているパターンと照合する
ようにしてもよい。また、各部位に流量計測器を２次元
的に配置し、この２次元的に配置された流量計測器によ
り得られる２次元パターン（流量分布）を照合パターン
とし、予め登録されているパターンと照合するようにし
てもよい。
ンを画像として得るものとしたが、必ずしも画像として
得るようにしなくてもよい。例えば、振動検出器を各場
所に２次元的に配置し、この２次元的に配置された振動
検出器により得られる２次元パターン（地震波）を照合
パターンとし、予め登録されているパターンと照合する
ようにしてもよい。また、各部位に流量計測器を２次元
的に配置し、この２次元的に配置された流量計測器によ
り得られる２次元パターン（流量分布）を照合パターン
とし、予め登録されているパターンと照合するようにし
てもよい。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、相関ピークの相関成分エリア中心からの
位置ずれに基づいて登録パターンと照合パターンとの共
通領域が抽出され、この抽出された登録パターンおよび
照合パターンの共通領域のＮ次元パターンデータを用い
て登録パターンと照合パターンとの照合が行われ、すな
わち共通でない領域のＮ次元パターンデータをカットし
て登録パターンと照合パターンとの照合が行われ、登録
パターンと照合パターンとの位置ずれに左右されずに、
高い識別精度が得られるようになる。
発明によれば、相関ピークの相関成分エリア中心からの
位置ずれに基づいて登録パターンと照合パターンとの共
通領域が抽出され、この抽出された登録パターンおよび
照合パターンの共通領域のＮ次元パターンデータを用い
て登録パターンと照合パターンとの照合が行われ、すな
わち共通でない領域のＮ次元パターンデータをカットし
て登録パターンと照合パターンとの照合が行われ、登録
パターンと照合パターンとの位置ずれに左右されずに、
高い識別精度が得られるようになる。
【図１】 本発明に係る指紋照合装置における指紋照合
過程を説明する図である。
過程を説明する図である。
【図２】 この指紋照合装置のブロック構成図である。
【図３】 この指紋照合装置における指紋登録動作を説
明するためのフローチャートである。
明するためのフローチャートである。
【図４】 この指紋照合装置における指紋照合動作（共
通領域の抽出）を説明するためのフローチャートであ
る。
通領域の抽出）を説明するためのフローチャートであ
る。
【図５】 画像データに対する縮小処理を説明するため
の図である。
の図である。
【図６】 相関成分エリアの一部における各画素の相関
成分の強度の数値例を示す図である。
成分の強度の数値例を示す図である。
【図７】 この指紋照合装置における指紋照合動作（共
通領域の抽出後）を説明するためのフローチャートであ
る。
通領域の抽出後）を説明するためのフローチャートであ
る。
【図８】 指紋登録動作および指紋照合動作の他の例を
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
【図９】 指紋照合動作（共通領域の抽出後）の他の例
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図１０】 照合指紋が他人である場合の指紋照合過程
の各画像を図１と対応して示す図である。
の各画像を図１と対応して示す図である。
１０…操作部、２０…コントロール部、１０−１…テン
キー、１０−２…ディスプレイ（ＬＣＤ）、１０−３…
指紋センサ、１０−３１…光源、１０−３２，プリズ
ム、１０−３３…ＣＣＤカメラ、２０−１…制御部、２
０−２…ＲＯＭ、２０−３…ＲＡＭ、２０−４…ハード
ディスク（ＨＤ）、２０−５…フレームメモリ（Ｆ
Ｍ）、２０−６…外部接続部（Ｉ／Ｆ）、２０−７…フ
ーリエ変換部（ＦＦＴ）。
キー、１０−２…ディスプレイ（ＬＣＤ）、１０−３…
指紋センサ、１０−３１…光源、１０−３２，プリズ
ム、１０−３３…ＣＣＤカメラ、２０−１…制御部、２
０−２…ＲＯＭ、２０−３…ＲＡＭ、２０−４…ハード
ディスク（ＨＤ）、２０−５…フレームメモリ（Ｆ
Ｍ）、２０−６…外部接続部（Ｉ／Ｆ）、２０−７…フ
ーリエ変換部（ＦＦＴ）。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−290768（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−73686（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−254062（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−85280（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 7/00 - 7/60
Claims (3)
- 【請求項１】 登録パターンのＮ次元パターンデータに
Ｎ次元離散的フーリエ変換を施して第１の登録フーリエ
Ｎ次元パターンデータを作成する第１の登録フーリエパ
ターンデータ作成手段と、 照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フ
ーリエ変換を施して第１の照合フーリエＮ次元パターン
データを作成する第１の照合フーリエパターンデータ作
成手段と、 前記第１の登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第
１の照合フーリエＮ次元パターンデータとを合成し、こ
れによって得られる合成フーリエＮ次元パターンデータ
に対してＮ次元離散的フーリエ変換およびＮ次元離散的
逆フーリエ変換の何れか一方を施す第１のパターン処理
手段と、 この第１のパターン処理手段によってフーリエ変換の施
された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現する相
関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する個々の
データ毎の相関成分の中からその強度が最大のものを相
関ピークとして抽出する相関ピーク抽出手段と、 この相関ピーク抽出手段によって抽出された相関ピーク
の前記相関成分エリア中心からの位置ずれを求め、この
位置ずれに基づいて前記登録パターンと前記照合パター
ンとの共通領域を抽出する共通領域抽出手段と、 この共通領域抽出手段によって抽出された前記登録パタ
ーンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的
フーリエ変換を施して第２の登録フーリエＮ次元パター
ンデータを作成する第２の登録フーリエパターンデータ
作成手段と、 前記共通領域抽出手段によって抽出された前記照合パタ
ーンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的
フーリエ変換を施して第２の照合フーリエＮ次元パター
ンデータを作成する第２の照合フーリエパターンデータ
作成手段と、 前記第２の登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第
２の照合フーリエＮ次元パターンデータとを合成し、こ
れによって得られる合成フーリエＮ次元パターンデータ
に対してＮ次元離散的フーリエ変換およびＮ次元離散的
逆フーリエ変換の何れか一方を施す第２のパターン処理
手段と、 この第２のパターン処理手段によってフーリエ変換の施
された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現する相
関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する個々の
データ毎の相関成分の強度に基づいて前記登録パターン
と前記照合パターンとの照合を行うパターン照合手段と
を備えたことを特徴とするパターン照合装置。 - 【請求項２】 登録パターンのＮ次元パターンデータに
Ｎ次元離散的フーリエ変換を施して第１の登録フーリエ
Ｎ次元パターンデータを作成する第１の登録フーリエパ
ターンデータ作成手段と、 照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フ
ーリエ変換を施して第１の照合フーリエＮ次元パターン
データを作成する第１の照合フーリエパターンデータ作
成手段と、 前記第１の登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第
１の照合フーリエＮ次元パターンデータとを合成し、こ
れによって得られる合成フーリエＮ次元パターンデータ
に対して振幅抑制処理を行ったうえＮ次元離散的フーリ
エ変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方
を施す第１のパターン処理手段と、 この第１のパターン処理手段によってフーリエ変換の施
された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現する相
関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する個々の
データ毎の相関成分の中からその強度が最大のものを相
関ピークとして抽出する相関ピーク抽出手段と、 この相関ピーク抽出手段によって抽出された相関ピーク
の前記相関成分エリア中心からの位置ずれを求め、この
位置ずれに基づいて前記登録パターンと前記照合パター
ンとの共通領域を抽出する共通領域抽出手段と、 この共通領域抽出手段によって抽出された前記登録パタ
ーンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的
フーリエ変換を施して第２の登録フーリエＮ次元パター
ンデータを作成する第２の登録フーリエパターンデータ
作成手段と、 前記共通領域抽出手段によって抽出された前記照合パタ
ーンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的
フーリエ変換を施して第２の照合フーリエＮ次元パター
ンデータを作成する第２の照合フーリエパターンデータ
作成手段と、 前記第２の登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第
２の照合フーリエＮ次元パターンデータとを合成し、こ
れによって得られる合成フーリエＮ次元パターンデータ
に対して振幅抑制処理を行ったうえＮ次元離散的フーリ
エ変換およびＮ次元離散的逆フーリエ変換の何れか一方
を施す第２のパターン処理手段と、 この第２のパターン処理手段によってフーリエ変換の施
された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現する相
関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する個々の
データ毎の相関成分の強度に基づいて前記登録パターン
と前記照合パターンとの照合を行うパターン照合手段と
を備えたことを特徴とするパターン照合装置。 - 【請求項３】 登録パターンのＮ次元パターンデータに
Ｎ次元離散的フーリエ変換を施してから振幅抑制処理を
行うことにより第１の登録フーリエＮ次元パターンデー
タを作成する第１の登録フーリエパターンデータ作成手
段と、 照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フ
ーリエ変換を施してから振幅抑制処理を行うことにより
第１の照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する第
１の照合フーリエパターンデータ作成手段と、 前記第１の登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第
１の照合フーリエＮ次元パターンデータとを合成し、こ
れによって得られる合成フーリエＮ次元パターンデータ
に対してＮ次元離散的フーリエ変換およびＮ次元離散的
逆フーリエ変換の何れか一方を施す第１のパターン処理
手段と、 この第１のパターン処理手段によってフーリエ変換の施
された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現する相
関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する個々の
データ毎の相関成分の中からその強度が最大のものを相
関ピークとして抽出する相関ピーク抽出手段と、 この相関ピーク抽出手段によって抽出された相関ピーク
の前記相関成分エリア中心からの位置ずれを求め、この
位置ずれに基づいて前記登録パターンと前記照合パター
ンとの共通領域を抽出する共通領域抽出手段と、 この共通領域抽出手段によって抽出された前記登録パタ
ーンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的
フーリエ変換を施してから振幅抑制処理を行うことによ
り第２の登録フーリエＮ次元パターンデータを作成する
第２の登録フーリエパターンデータ作成手段と、 前記共通領域抽出手段によって抽出された前記照合パタ
ーンの共通領域のＮ次元パターンデータにＮ次元離散的
フーリエ変換を施してから振幅抑制処理を行うことによ
り第２の照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する
第２の照合フーリエパターンデータ作成手段と、 前記第２の登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第
２の照合フーリエＮ次元パターンデータとを合成し、こ
れによって得られる合成フーリエＮ次元パターンデータ
に対してＮ次元離散的フーリエ変換およびＮ次元離散的
逆フーリエ変換の何れか一方を施す第２のパターン処理
手段と、 この第２のパターン処理手段によってフーリエ変換の施
された合成フーリエＮ次元パターンデータに出現する相
関成分エリアのＮ次元パターンデータを構成する個々の
データ毎の相関成分の強度に基づいて前記登録パターン
と前記照合パターンとの照合を行うパターン照合手段と
を備えたことを特徴とするパターン照合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21102896A JP3263913B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | パターン照合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21102896A JP3263913B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | パターン照合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1055443A JPH1055443A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3263913B2 true JP3263913B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=16599170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21102896A Expired - Lifetime JP3263913B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | パターン照合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3263913B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT409238B (de) | 1999-11-05 | 2002-06-25 | Fronius Schweissmasch Prod | Festlegen und/oder feststellen von benutzerberechtigungen mittels eines transponders,einer fingerabdruckerkennung oder dergleichen |
| JP4706150B2 (ja) * | 2001-08-27 | 2011-06-22 | 三菱電機株式会社 | 指紋照合装置 |
-
1996
- 1996-08-09 JP JP21102896A patent/JP3263913B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1055443A (ja) | 1998-02-24 |
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