JPH05165945A - Fingerprint line direction calculation apparatus and method - Google Patents
Fingerprint line direction calculation apparatus and methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は,指紋の照合装置などに用いるため
に,指紋の隆線または谷線の方向を検出する指紋の線方
向算出装置および方法に関し,狭い領域のみを調査する
ことから生じる方向の検出の誤りを防ぐとともに,効率
のよい走査で処理の高速化を可能とすることを目的とす
る。
【構成】N方向走査回路14により,二値化像記憶装置13
内の指紋の二値化像をN方向について走査し,走査線長
測定回路15により,同じ画素値が連続する走査線の長さ
を測る。そこで,所定の閾値以下の長さの線分は除い
て,それ以外の線分については,各網点ごとにその方向
と長さを網点情報記憶装置16に記録する。網点線方向検
出回路17では,各網点を交差する複数の線分の方向,長
さから,その網点における局所的な方向を算出する。
(57) [Summary] [Object] The present invention relates to a fingerprint line direction calculation device and method for detecting the direction of a ridge line or a valley line of a fingerprint for use in a fingerprint collation device or the like. The purpose is to prevent erroneous detection of the direction caused by doing so and to speed up the process by efficient scanning. [Structure] Binary image storage device 13 by N direction scanning circuit 14
The binary image of the fingerprint inside is scanned in the N direction, and the scanning line length measuring circuit 15 measures the length of the scanning line in which the same pixel value continues. Therefore, except for the line segments having a length equal to or shorter than a predetermined threshold, the directions and lengths of the other line segments are recorded in the halftone dot information storage device 16 for each halftone dot. The halftone dot line direction detection circuit 17 calculates a local direction at the halftone dot from the directions and lengths of a plurality of line segments that intersect each halftone dot.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は,指紋の照合装置などに
用いるために,指紋の隆線または谷線の方向を検出する
指紋の線方向算出装置および方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fingerprint line direction calculation device and method for detecting the direction of a ridge or valley of a fingerprint for use in a fingerprint collation device or the like.
【0002】近年,電算機が社会全般に普及するのに伴
い,安全性(セキュリティ)を如何に確保するかという
点に世間の関心が集まっている。電算機室への入室や端
末利用の際の本人確認の手段として,これまで用いられ
てきたIDカードや暗証番号には安全確保の面から多く
の疑問が提起されている。With the spread of computers throughout society in recent years, public attention has been focused on how to secure safety. Many questions have been raised regarding the security of ID cards and personal identification numbers that have been used up to now as a means of confirming the identity when entering a computer room or using a terminal.
【0003】これに対して指紋は,「万人不同」・「終
生不変」という二大特徴を持つため,本人確認の最も有
力な手段と考えられ,指紋を用いた簡便な個人照合シス
テムに関して多くの研究開発が行われている。このよう
な指紋の照合には,位置合わせのためやノイズの除去な
どのために,指紋の隆線または谷線の方向を認識する技
術が必要となる。On the other hand, fingerprints are considered to be the most effective means for personal identification because they have the two major characteristics of "universality" and "lifetime invariance", and many simple personal verification systems using fingerprints are considered. Is being researched and developed. Such fingerprint collation requires a technique for recognizing the direction of the ridge or valley of the fingerprint for alignment and noise removal.
【0004】[0004]
【従来の技術】指紋は,隆線と谷線とが交互に並び,滑
らかな紋様を形成している。そのため,雑音の無い指紋
では,各点で線の局所的な方向を算出することができ
る。しかし,通常の画像には,隆線の亀裂,隣合う隆線
間の癒着,汗腺等の雑音がある。このため,これらの雑
音の影響を排除して,目で見て正しい局所方向を自動的
に算出する方法が研究されている。2. Description of the Related Art In a fingerprint, ridges and valleys are alternately arranged to form a smooth pattern. Therefore, with a noise-free fingerprint, the local direction of the line can be calculated at each point. However, normal images have noise such as cracks in ridges, adhesion between adjacent ridges, and sweat glands. For this reason, research has been conducted on a method of automatically calculating the correct local direction visually by eliminating the influence of these noises.
【0005】図8は従来技術の説明図である。従来技術
では,指紋像の局所領域の局所方向を算出するうえで,
同領域周辺の画素のみを調査していた。例えば,指紋像
の二値化を行った後,3×3の論理フィルタにより二値
化像を平滑化し,更に図8の(イ)に示すような4方向
のマスクパターン<1>〜<4>を用いて,一致する画
素値の数を計数する。そして,この4つの計数値を重み
とする加重平均により,隆線の平均的な流れの方向角を
算出する。FIG. 8 is an explanatory view of the prior art. In the conventional technology, in calculating the local direction of the local area of the fingerprint image,
Only the pixels around the same area were investigated. For example, after the fingerprint image is binarized, the binarized image is smoothed by a 3 × 3 logical filter, and the mask patterns <1> to <4> in four directions as shown in FIG. > Is used to count the number of matching pixel values. Then, an average directional angle of the ridge flow is calculated by a weighted average using the four count values as weights.
【0006】しかし,これでは雑音に対して信頼性に欠
けるので,4つの計数値から求めた初期確率を確率的弛
緩法により更新した後,方向角を算出する。この方法
は,狭い領域のみを調査しているので,方向検出の誤り
が多く,修正を要するという点で欠点があった。従来技
術の参考文献としては,例えば次のものがある。However, since this method lacks reliability with respect to noise, the directional angle is calculated after updating the initial probability obtained from the four count values by the stochastic relaxation method. Since this method investigates only a narrow area, it has many drawbacks in that direction detection is erroneous and correction is required. References of the prior art include, for example, the following.
【0007】文献:笹川,磯貝,池端:“低品質画像へ
の対応能力を高めた個人確認用指紋照合装置”信学論
(D−II)Vol.J72−D−II No.5 pp.707−714 1989 年5月 また,例えば図8の(ロ)に示すような8方向量子のマ
スク,または図8の(ハ)に示すような16方向量子の
マスクを用いて,各画素を走査し,画素値が“1”また
は“0”の画素が並ぶ方向を検出することが行われてい
た。しかし,この方法は隣合う画素またはその代表点に
ついて順次行われるため,実質的に同一の走査線を重ね
て走査することになり,効率が悪く,方向の検出に時間
がかかるという問題があった。References: Sasakawa, Isogai, and Ikebata: "Fingerprint collation device for personal identification with enhanced ability to cope with low-quality images," IEEJ (D-II) Vol.J72-D-II No.5 pp.707. -714 May 1989 Moreover, each pixel is scanned using, for example, an 8-direction quantum mask as shown in (b) of FIG. 8 or a 16-direction quantum mask as shown in (c) of FIG. The detection of the direction in which pixels with pixel values of "1" or "0" are arranged has been performed. However, since this method is performed sequentially for adjacent pixels or their representative points, the same scanning lines are substantially overlapped and scanned, which is inefficient and it takes time to detect the direction. ..
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点の
解決を図り,狭い領域のみを調査することから生じる方
向の検出の誤りを防ぐとともに,同じ線を何回も重ねて
走査しないことにより処理の高速化を可能とする技術を
提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above problems by preventing the detection error of the direction resulting from the examination of only a narrow area and by not scanning the same line many times. It is intended to provide a technique that enables high-speed processing.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】図1は本発明の構成例を
示す図である。図1の(イ)において,10は指紋像を
読み取る指紋センサ,11は指紋像の濃淡画像を記憶す
る濃淡画像記憶装置,12は指紋像を二値化する二値化
回路,13は二値化された指紋像を記憶する二値化像記
憶装置,14は二値化像についてN(例えば4,8また
は16)方向の走査を行うN方向走査回路,15は走査
線の長さを測定する走査線長測定回路,16は網点ごと
にそれを通過する走査線の方向と長さの情報を記憶する
網点情報記憶装置,17は網点の線方向を検出する網点
線方向検出回路,18は網点の線方向が求まらなかった
場合に網点を移動する網点移動回路を表す。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the present invention. In FIG. 1A, 10 is a fingerprint sensor for reading a fingerprint image, 11 is a grayscale image storage device for storing a grayscale image of the fingerprint image, 12 is a binarization circuit for binarizing the fingerprint image, and 13 is a binary. A binarized image storage device for storing the digitized fingerprint image, 14 is an N-direction scanning circuit for scanning the binarized image in N (for example, 4, 8 or 16) directions, and 15 is for measuring the length of a scanning line. A scanning line length measuring circuit, 16 is a halftone dot information storage device for storing information on the direction and length of a scanning line passing through each halftone dot, and 17 is a halftone dot line direction detecting circuit for detecting the halftone dot line direction. , 18 are halftone dot moving circuits for moving the halftone dots when the line direction of the halftone dots cannot be obtained.
【0010】指紋センサ10から入力された指紋像は,
アナログ/ディジタル変換された後,濃淡画像記憶装置
11に記憶される。二値化回路12は,それを読み出し
て二値化を行い,結果の二値化像を二値化像記憶装置1
3に格納する。この指紋の二値化像から,指紋の隆線ま
たは谷線の方向を検出する場合,本発明では次のように
する。The fingerprint image input from the fingerprint sensor 10 is
After the analog / digital conversion, it is stored in the grayscale image storage device 11. The binarization circuit 12 reads it out and binarizes it, and stores the resulting binarized image in the binarized image storage device 1.
Store in 3. In the present invention, the direction of the ridges or valleys of the fingerprint is detected from the binarized image of the fingerprint as follows.
【0011】N方向走査回路14で,二値化像記憶装置
13の二値化像を,N方向について走査し,走査線長測
定回路15により,同じ画素値が連続する走査線の長さ
を測る。そこで,所定の閾値以下の長さの線分は除い
て,それ以外の線分については,各網点ごとにその方向
と長さを網点情報記憶装置16に記録する。The N direction scanning circuit 14 scans the binarized image in the binarized image storage device 13 in the N direction, and the scanning line length measuring circuit 15 determines the length of the scanning line in which the same pixel value continues. measure. Therefore, except for line segments having a length equal to or shorter than a predetermined threshold value, the directions and lengths of other line segments are recorded in the halftone dot information storage device 16 for each halftone dot.
【0012】網点線方向検出回路17では,各網点を交
差する複数の線分の方向,長さから,その網点における
局所的な方向を算出する。方向を算出できなかった網点
については,網点移動回路18により網点の位置を移動
し,N方向走査回路14により再走査を行うことによっ
て,網点における局所的な方向を定める。The halftone dot line direction detection circuit 17 calculates a local direction at each halftone dot from the directions and lengths of a plurality of line segments that intersect each halftone dot. For a halftone dot whose direction cannot be calculated, the halftone dot moving circuit 18 moves the position of the halftone dot and the N direction scanning circuit 14 rescans to determine the local direction of the halftone dot.
【0013】また,指紋の線方向が検出できなかった網
点に対して,走査線長測定回路15において線分の抽出
の際に用いる閾値を低く設定して,再度,二値化像の走
査を繰り返すことにより,線方向の検出を行うようにし
てもよい。Further, for the halftone dots for which the line direction of the fingerprint could not be detected, the threshold used for extracting the line segment in the scanning line length measuring circuit 15 is set low, and the binary image is scanned again. The line direction may be detected by repeating the above.
【0014】[0014]
【作用】本発明では,N方向の走査線を平行に,その交
点が網目状になるように,指紋の二値化像を走査する。
換言すれば,例えば図1の(ロ)に×印で示すように,
二値化像の中に何画素かおきに網点を選び,その網点を
通過するN方向について指紋像の走査を行う。図1の
(ハ)は,その走査線の例を示している。同図からわか
るように,例えば8方向の走査で,各網点において16
方向量子に相当する走査が行われることになる。In the present invention, the binarized image of the fingerprint is scanned so that the scanning lines in the N direction are parallel to each other and the intersections thereof form a mesh.
In other words, for example, as shown in (b) of FIG.
Halftone dots are selected every several pixels in the binarized image, and the fingerprint image is scanned in the N direction passing through the halftone dots. FIG. 1C shows an example of the scanning line. As can be seen from the figure, for example, when scanning in 8 directions,
A scan corresponding to the directional quantum will be performed.
【0015】本発明は,指紋像の滑らかな隆線または谷
線では,線方向に同じ値の画素が連続することを利用
し,各網点を通過する走査線における同じ値の画素が連
続する数を計数して,各網点を通過する線(隆線/谷
線)の方向を算出する。実質的に広い領域について,同
じ値をとる画素を探し出すことにり,方向検出の精度が
向上する。The present invention utilizes the fact that pixels having the same value are continuous in the line direction in the smooth ridges or valleys of the fingerprint image, and pixels having the same value are continuous in the scanning line passing through each halftone dot. The number is counted and the direction of the line (ridge / valley) passing through each halftone dot is calculated. By searching for pixels having the same value in a substantially wide area, the accuracy of direction detection is improved.
【0016】また,図1の(ハ)に示す走査線は,各網
点から見ると,図8の(ハ)に示す方向量子マスクに沿
って走査したようにみえる。しかし,従来のマスクで
は,各画素またはその代表点について,マスクを適用し
た計数処理を行うので,同一の走査線を何回も重ねて走
査することになるのに対して,本発明では,方向量子マ
スクを用いるときのように同一の走査線を何回も重ねて
走査することはないので,処理が高速となる。The scanning line shown in FIG. 1C appears to be scanned along the directional quantum mask shown in FIG. 8C when viewed from each halftone dot. However, in the conventional mask, since the counting process using the mask is performed for each pixel or its representative point, the same scanning line is overlapped and scanned many times. Since the same scanning line is not repeatedly scanned as many times as when using a quantum mask, the processing speed is high.
【0017】[0017]
【実施例】図2は本発明の実施例による走査線長測定説
明図,図3は本発明の実施例に係る網点情報の説明図,
図4は本発明の実施例による線方向の判断説明図,図5
は本発明の実施例による網点線方向検出説明図,図6は
本発明の実施例による網点の移動説明図,図7は本発明
の実施例のフローチャートを示す。FIG. 2 is an explanatory diagram of scanning line length measurement according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram of halftone dot information according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is an explanatory view of judgment of a line direction according to an embodiment of the present invention, FIG.
Is an explanatory view of detecting a halftone dot line direction according to the embodiment of the present invention, FIG. 6 is an explanatory view of movement of a halftone dot according to the embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart of the embodiment of the present invention.
【0018】図2の(イ)において,Lは走査線,N1
〜N3は網点を表す。走査線L上における1つの四角が
1画素を表している。また,ハッチングの部分が,二値
化像において“1”の値をとる指紋の隆線,他の部分
が,二値化像において“0”の値をとる谷線を表してい
る。In FIG. 2A, L is a scanning line, N1
-N3 represents a halftone dot. One square on the scanning line L represents one pixel. Further, the hatched portion represents the ridge of the fingerprint having a value of "1" in the binarized image, and the other portion represents the valley line having a value of "0" in the binarized image.
【0019】本発明では,例えば,図2の(イ)に示す
ような走査線Lにおいて,同じ値の画素が連続する数を
計数する。そして,その計数値が所定の閾値Th以下に
なる線分を除去する。例えば閾値Thが5であるとする
と,ABの長さは2であり,閾値Thより小さいので除
去される。同様にBCも除去される。CDは“0”の画
素値が9個並んでいるので,閾値Th=5より大きく,
線分情報が保存される。この情報は,その線分に含まれ
る網点N2,N3に対して,記憶されるようになってい
る。In the present invention, for example, in the scanning line L as shown in FIG. 2A, the number of consecutive pixels having the same value is counted. Then, the line segment whose count value is equal to or less than the predetermined threshold Th is removed. For example, if the threshold Th is 5, the length of AB is 2, which is smaller than the threshold Th and is therefore removed. Similarly, BC is also removed. The CD has nine pixel values of "0", so the threshold value is larger than Th = 5,
Line segment information is saved. This information is stored for halftone dots N2 and N3 included in the line segment.
【0020】このように指紋の二値化像において,同じ
値の画素が一定数以上連続するということは,その方向
が隆線または谷線の正しい方向を示している可能性が高
いということを意味する。すなわち,図2の(イ)に示
す処理によって,正しい線の方向の候補が残されること
になる。As described above, in the binarized image of a fingerprint, the fact that a certain number of pixels having the same value are continuous means that there is a high possibility that the direction indicates the correct direction of the ridge line or the valley line. means. That is, the process shown in FIG. 2A leaves candidates for the correct line direction.
【0021】図2の(ロ)に示すように,残った線分は
上述の網点をいくつか通過する。すなわち,本発明で
は,同一の線を1回しか走査しない代わりに,各線分
(走査線)は,いくつかの網点に関係することになる。
網点情報記憶装置16には,各線分が通過する網点ごと
に,同線分の方向,長さが書き込まれる。As shown in FIG. 2B, the remaining line segments pass through the above-mentioned halftone dots. That is, in the present invention, instead of scanning the same line only once, each line segment (scan line) is associated with several halftone dots.
In the halftone dot information storage device 16, the direction and length of the same line segment are written for each halftone dot passing through each line segment.
【0022】図3の(イ)において,×印は網点,(0
0)〜(22)は各網点に付けられた網点番号を表して
いる。例えば網点(00)については,方向1〜方向5
の走査が行われるが,方向1の走査では,同時に網点
(01),(02)についての処理も行われることにな
る。方向1の網点(00),(01),(02),…の
列についての走査が終わったならば,次に網点(1
0),(11),(12)の列についての走査を行う。
方向1の全走査が終わったならば,次に方向2の走査を
行う。In FIG. 3 (a), the crosses indicate halftone dots and (0
0) to (22) represent halftone dot numbers attached to each halftone dot. For example, for dot (00), direction 1 to direction 5
However, in the scanning in the direction 1, the processing for the halftone dots (01) and (02) is also performed at the same time. When the scanning of the row of halftone dots (00), (01), (02), ...
Scanning is performed on the columns of 0), (11), and (12).
When all the scanning in the direction 1 is completed, the scanning in the direction 2 is performed next.
【0023】このような走査によって抽出された線分の
情報は,図3の(ロ)に示すように,網点情報として記
憶する。すなわち,各網点ごとに,同じ値の画素が連続
する数(以下,これを走査線長または線分の長さとい
う)が方向情報とともに記憶される。所定の閾値以下の
走査線長については,その方向における値を0とする。
なお,記憶形式としては,図3の(ロ)に示すようなテ
ーブル形式に限らず,例えば方向情報と走査線長とを対
にしたリストで記憶してもよい。The information on the line segment extracted by such scanning is stored as halftone dot information, as shown in FIG. That is, for each halftone dot, the number of consecutive pixels having the same value (hereinafter, referred to as scanning line length or line segment length) is stored together with the direction information. For the scanning line length equal to or less than the predetermined threshold value, the value in that direction is set to 0.
The storage format is not limited to the table format as shown in FIG. 3B, but may be stored as a list in which the direction information and the scanning line length are paired.
【0024】各網点には,例えば図4に示すように,あ
る閾値以上の線分が何本も重なる。これらは,その網点
における正しい方向の候補である。図4の(イ)に示す
線分L1,L2のように互いに似た方向である場合,線
分の長さが最大となる方向を選ぶこともできるし,ま
た,これらの方向を合成して新しい方向を作ることもで
きる。For example, as shown in FIG. 4, many line segments having a certain threshold value or more overlap each dot. These are candidates for the correct direction at that halftone dot. When the directions are similar to each other, such as the line segments L1 and L2 shown in (a) of FIG. 4, it is possible to select the direction in which the length of the line segment is maximum, or to combine these directions. You can also create new directions.
【0025】一方,図4の(ロ)に示す線分L1,L2
のように,互いに大きく異なる方向の組み合わせになっ
た場合には,亀裂と谷線または橋と隆線という組み合わ
せである可能性があるので,方向の判断を保留し,後述
する処理によって線方向の検出を再度行う。On the other hand, line segments L1 and L2 shown in FIG.
If there is a combination of directions that are significantly different from each other, it may be a combination of a crack and a valley line or a bridge and a ridge. Detect again.
【0026】ある網点において,複数の線分が似た方向
に重なった場合,それらのベクトルを合成して新しい方
向を作る例を,図5に示す。図5の(イ)では,網点N
において方向量子ベクトルaと方向量子ベクトルbの2
本の線分が重なった場合,それらのベクトルを合成し,
ベクトルa+ベクトルbの方向を,その網点Nにおける
線方向としている。FIG. 5 shows an example in which, when a plurality of line segments overlap in a similar direction at a certain halftone dot, these vectors are combined to create a new direction. In FIG. 5B, the halftone dot N
2 of direction quantum vector a and direction quantum vector b at
If the line segments of the book overlap, combine their vectors,
The direction of vector a + vector b is the line direction at the halftone dot N.
【0027】図5の(ロ)では,網点Nにおいて方向量
子ベクトルaと方向量子ベクトルbの2本の線分が重な
った場合,まず,それらのベクトルの長さを等しくし,
それからベクトルを合成する。例えば,|a|<|b|
のとき,ベクトルbと同じ方向で,長さがベクトルaと
同じベクトルb’を算出し,その後,ベクトルaとベク
トルb’を合成して,その網点Nにおける線方向とす
る。In FIG. 5B, when two line segments of the direction quantum vector a and the direction quantum vector b overlap at the halftone dot N, first, the lengths of these vectors are made equal,
Then combine the vectors. For example, | a | <| b |
In this case, a vector b ′ having the same direction as the vector b and the same length as the vector a is calculated, and then the vector a and the vector b ′ are combined to obtain the line direction at the halftone dot N.
【0028】例えば,前述した図4の(ロ)に示すよう
に,線分が互いに大きく異なる方向の組み合わせになっ
たり,または図6の(イ)に示すように,ある閾値以上
の長さを持つ線分がないために,局所方向を算出できな
かった網点がある場合,次のように処理する。For example, as shown in (b) of FIG. 4 described above, the line segments may be combinations in which the directions are greatly different from each other, or, as shown in (a) of FIG. If there are halftone dots for which the local direction could not be calculated because there are no line segments to have, the following processing is performed.
【0029】図6の(ロ)に示すように,局所方向を算
出できなかった網点N1を,任意の方向に走査線の間隔
の半分程度の距離だけずらして,N2の位置に移動す
る。この新しい網点N2を通るN方向の走査線につい
て,同様に線方向検出の処理を行う。図6の(イ)に示
すように,亀裂の多い隆線上に網点N1があるため,方
向が検出できないことがあっても,(ロ)のように走査
線を若干ずらして,隣の谷線上を走査すれば,線方向が
検出が可能になる。As shown in FIG. 6B, the halftone dot N1 for which the local direction cannot be calculated is moved to the position N2 by shifting the halftone dot N1 in an arbitrary direction by a distance of about half the interval between the scanning lines. For the scanning line in the N direction passing through this new halftone dot N2, the line direction detection processing is similarly performed. As shown in (a) of FIG. 6, even if the direction may not be detected because the halftone dot N1 is on the ridge with many cracks, the scanning line is slightly shifted as shown in (b), and the adjacent valley is detected. By scanning the line, the line direction can be detected.
【0030】また,方向検出ができなかった網点に対し
て,図6の(ロ)に示すように,網点を移動するのでは
なく,同じ値の画素が連続する数の閾値を,より低く設
定しなおすことにより,変化の激しい部分も線方向の検
出ができるようにすることも可能である。さらに,方向
検出ができなかった網点に対して,その周辺の網点にお
いて算出された方向を借用して,その網点の方向として
定めることもできる。For a halftone dot whose direction cannot be detected, the halftone dot is not moved as shown in (b) of FIG. It is also possible to make it possible to detect the line direction even in the part where the change is drastic by resetting the setting low. Further, for a halftone dot whose direction cannot be detected, the direction calculated in the surrounding halftone dots can be borrowed and set as the direction of the halftone dot.
【0031】次に,本発明の実施例による処理の流れ
を,図7に示す(a) 〜(m) に従って説明する。 (a) 指紋センサ10により,指紋を読み取り,その濃淡
画像を濃淡画像記憶装置11に格納する。Next, the flow of processing according to the embodiment of the present invention will be described with reference to (a) to (m) shown in FIG. (a) The fingerprint sensor 10 reads the fingerprint and stores the grayscale image in the grayscale image storage device 11.
【0032】(b) 濃淡画像記憶装置11に記憶された指
紋像を,二値化回路12により二値化し,二値化像記憶
装置13に格納する。 (c) N方向走査回路14により,二値化像記憶装置13
の二値化像を,各方向の平行な走査線ごとに走査する。(B) The fingerprint image stored in the grayscale image storage device 11 is binarized by the binarization circuit 12 and stored in the binarized image storage device 13. (c) Binarized image storage device 13 by N-direction scanning circuit 14
The binary image of is scanned for each parallel scanning line in each direction.
【0033】(d) 走査線長測定回路15により,同じ画
素値が連続する走査線の長さを計測する。 (e) 走査線の長さが所定の閾値以上であるかどうかを判
定する。所定の閾値以下である場合には,その線分情報
を廃棄し,処理(g) へ移る。(D) The scanning line length measuring circuit 15 measures the length of a scanning line in which the same pixel value continues. (e) It is determined whether the length of the scanning line is greater than or equal to a predetermined threshold. If it is less than or equal to the predetermined threshold value, the line segment information is discarded and the process (g) is performed.
【0034】(f) 走査線の長さが所定の閾値以上である
場合には,網点ごとにその線分の方向と長さを網点情報
記憶装置16に記録する。 (g) 一つの方向について全走査線の走査が終了したかど
うかを判定し,未終了であれば,処理(c) へ戻り,次の
走査線について同様に走査する。(F) If the length of the scanning line is equal to or larger than a predetermined threshold value, the direction and length of the line segment are recorded in the halftone dot information storage device 16 for each halftone dot. (g) It is judged whether or not the scanning of all the scanning lines in one direction is completed. If not completed, the process returns to the processing (c), and the same scanning is performed for the next scanning line.
【0035】(h) 一つの方向について全走査線の走査が
終了したならば,全方向の走査が終了したかどうかを判
定する。未終了であれば,処理(c) へ戻り,次の方向に
おける走査線の走査を続ける。終了したならば,処理
(i) へ移る。(H) When scanning of all scanning lines in one direction is completed, it is determined whether scanning in all directions is completed. If not finished, the process returns to the process (c), and scanning of the scanning line in the next direction is continued. When finished, process
Move to (i).
【0036】(i) 網点情報記憶装置16を参照し,各網
点ごとに線方向の検出を行う。このとき,必要であれ
ば,図5の(イ)または(ロ)に示すようなベクトルの
合成を行う。(I) Referring to the halftone dot information storage device 16, the line direction is detected for each halftone dot. At this time, if necessary, vector composition as shown in (a) or (b) of FIG. 5 is performed.
【0037】(j) 合成した結果などにより,網点ごとの
局所的な線方向を決定する。 (k) 方向が検出できなかった網点があるかどうかを判定
する。方向不明な網点がなかったならば,処理を終了す
る。(J) The local line direction for each halftone dot is determined based on the result of combining. (k) Determine whether there is a halftone dot whose direction cannot be detected. If there is no halftone dot whose direction is unknown, the process ends.
【0038】(l) 方向不明な網点があった場合,網点移
動回路18により,網点を走査線の間隔の半分程度の距
離だけ移動させる。または,同じ値の画素が連続する数
の閾値をもっと小さい値に変更する。(L) When there is a halftone dot of which the direction is unknown, the halftone dot moving circuit 18 moves the halftone dot by a distance of about half the scanning line interval. Alternatively, the threshold value for the number of consecutive pixels having the same value is changed to a smaller value.
【0039】(m) 処理(c) 〜(j) と同様な処理を繰り返
し,網点の線方向を検出する。なお,以上のような処理
を実現するハードウェアは,周知の画像処理回路技術の
応用により,容易に実現できる。また,マイクロプロセ
ッサ等によるファームウェアまたはソフトウェアにより
実現することも可能である。(M) The processes similar to the processes (c) to (j) are repeated to detect the line direction of the halftone dots. The hardware for realizing the above processing can be easily realized by applying well-known image processing circuit technology. It can also be realized by firmware or software such as a microprocessor.
【0040】以上のようにして求めた指紋の線方向の情
報は,入力された指紋を,あらかじめ保存されている指
紋と照合する場合に,位置合わせを効率よく行うために
利用することができる。また,指紋像の値を,検出され
た線方向に積分して再設定し,それによってノイズを除
去するような場合に,利用することができる。The information on the line direction of the fingerprint obtained as described above can be used to efficiently perform the alignment when the input fingerprint is compared with the fingerprint stored in advance. Further, it can be used in the case where the value of the fingerprint image is integrated in the detected line direction and reset, thereby removing noise.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
次のような効果がある。 (1) 二値化像の上で同じ値の画素の連続する数を調べる
ため,従来の,狭い領域の情報しか利用しない方法に比
べて,雑音による判断の誤りは少ない。As described above, according to the present invention,
It has the following effects. (1) Since the number of consecutive pixels of the same value is checked on the binarized image, there is less error in judgment due to noise compared to the conventional method that uses only information in a narrow area.
【0042】(2) 方向量子マスクを走査させた場合,同
じ線を何回も走査することになるが,本方式は同一箇所
は一回しか走査しないため,処理が高速である。 (3) 方向量子マスクは,長さが,16〜32画素程度で
あるのに対し,本方式では,そのような制約はない。し
たがって,32画素より長く滑らかに続く線を検出する
ことができる。(2) When the directional quantum mask is scanned, the same line is scanned many times, but in this method, the same portion is scanned only once, so the processing is fast. (3) The directional quantum mask has a length of about 16 to 32 pixels, whereas the present method has no such limitation. Therefore, it is possible to detect a line that continues smoothly for longer than 32 pixels.
【0043】(4) 濃淡画像上のバイト処理でなく,二値
化像上のビット処理であるためハードウェア等の縮小化
が可能である。(4) Since the bit processing is performed on the binarized image instead of the byte processing on the grayscale image, the hardware or the like can be reduced.
【図1】本発明の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the present invention.
【図2】本発明の実施例による走査線長測定説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram of scanning line length measurement according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例に係る網点情報の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of halftone dot information according to the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例による線方向の判断説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram of determination of a line direction according to an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例による網点線方向検出説明図で
ある。FIG. 5 is an explanatory diagram of detection of a halftone dot line direction according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例による網点の移動説明図であ
る。FIG. 6 is a diagram illustrating movement of halftone dots according to an embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施例のフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart of an embodiment of the present invention.
【図8】従来技術の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional technique.
10 指紋センサ 11 濃淡画像記憶装置 12 二値化回路 13 二値化像記憶装置 14 N方向走査回路 15 走査線長測定回路 16 網点情報記憶装置 17 網点線方向検出回路 18 網点移動回路 10 Fingerprint Sensor 11 Grayscale Image Storage Device 12 Binarization Circuit 13 Binary Image Storage Device 14 N Direction Scanning Circuit 15 Scanning Line Length Measuring Circuit 16 Halftone Information Storage 17 Halftone Direction Detection Circuit 18 Halftone Moving Circuit
Claims (4)
指紋の線方向算出装置において,二値化された指紋像を
記憶する二値化像記憶装置(13)と,該二値化像記憶装置
に記憶されている二値化像を,所定の複数方向について
所定の間隔で走査するN方向走査手段(14)と,各走査に
おいて同じ値の画素が連続する走査線の長さを計測し,
所定の閾値以上の線分を抽出する走査線長測定手段(15)
と,前記複数方向の走査線の交点によって形成される網
点ごとに,前記走査線長測定手段によって抽出された所
定の閾値以上の線分情報を記憶する網点情報記憶装置(1
6)と,該網点情報記憶装置に記憶されている線分情報を
参照し,各網点ごとに指紋の隆線または谷線の方向を検
出する網点線方向検出手段(17)とを備えたことを特徴と
する指紋の線方向算出装置。1. A binary line image storage device (13) for storing a binarized fingerprint image in a fingerprint line direction calculation device for detecting the direction of a ridge line or a valley line of a fingerprint, and the binarization. An N-direction scanning means (14) for scanning a binarized image stored in the image storage device at predetermined intervals in a plurality of predetermined directions and a length of a scanning line in which pixels having the same value in each scan are continuous. Measure
Scanning line length measuring means (15) for extracting line segments above a predetermined threshold
And a halftone dot information storage device (1) for storing, for each halftone dot formed by intersections of the scanning lines in the plurality of directions, line segment information extracted by the scanning line length measuring means and having a predetermined threshold value or more.
6) and halftone dot line direction detecting means (17) for detecting the direction of the ridge or valley line of the fingerprint for each halftone dot by referring to the line segment information stored in the halftone dot information storage device. A device for calculating the line direction of a fingerprint.
おいて,指紋の線方向が検出できなかった網点に対し
て,網点の位置を隣合う網点の間隔より小さい範囲で移
動させる網点移動手段(18)を備え,移動させた網点につ
いて指紋の線方向を検出するようにしたことを特徴とす
る指紋の線方向算出装置。2. The fingerprint line direction calculation device according to claim 1, wherein a position of a halftone dot is moved within a range smaller than an interval between adjacent halftone dots with respect to a halftone dot whose fingerprint line direction cannot be detected. A fingerprint line direction calculation device comprising a halftone dot moving means (18) for detecting the line direction of a fingerprint for a moved halftone dot.
指紋の線方向算出方法において,複数方向の走査線を平
行に,かつ各走査線の交点が網目状になるように指紋の
二値化像を走査する過程と,走査時に同じ値の画素の連
続する数を計数し,その同じ値が連続する線分の長さを
測定する過程と,線分の長さが閾値以上になる線分のみ
を残し,各網点に関して同点を通過する線分の方向と長
さを記録する過程と,網点ごとの線分に関する記録に基
づいて,各網点ごとの指紋の隆線または谷線の方向を算
出する過程とを備えたことを特徴とする指紋の線方向算
出方法。3. A fingerprint line direction calculation method for detecting the direction of a ridge line or a valley line of a fingerprint, wherein the scanning lines in a plurality of directions are parallel to each other and the intersections of the scanning lines form a mesh pattern. The process of scanning the binarized image, the process of counting the number of consecutive pixels with the same value during scanning, and measuring the length of the line segment where the same value continues, and the length of the line segment exceeds the threshold Based on the process of recording only the line segment and recording the direction and length of the line segment that passes through the same point for each halftone dot, and the record of the line segment for each halftone dot, the ridge or valley of the fingerprint for each halftone dot A method for calculating the line direction of a fingerprint, comprising the step of calculating the line direction.
おいて,指紋の線方向が検出できなかった網点に対し
て,線分の抽出の際に同じ値の画素が連続する数を比較
する閾値を,前過程のときよりも低く設定して,線方向
の検出を行うことを特徴とする指紋の線方向算出方法。4. The fingerprint line direction calculation method according to claim 3, wherein the number of consecutive pixels having the same value when extracting the line segment is compared with the halftone dot for which the line direction of the fingerprint cannot be detected. A method for calculating a line direction of a fingerprint, wherein the threshold value to be set is set lower than in the previous process to detect the line direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3330364A JPH05165945A (en) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | Fingerprint line direction calculation apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3330364A JPH05165945A (en) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | Fingerprint line direction calculation apparatus and method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05165945A true JPH05165945A (en) | 1993-07-02 |
Family
ID=18231786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3330364A Withdrawn JPH05165945A (en) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | Fingerprint line direction calculation apparatus and method |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH05165945A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104567872A (en) * | 2014-12-08 | 2015-04-29 | 中国农业大学 | Extraction method and system of agricultural implements leading line |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP3330364A patent/JPH05165945A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104567872A (en) * | 2014-12-08 | 2015-04-29 | 中国农业大学 | Extraction method and system of agricultural implements leading line |
CN104567872B (en) * | 2014-12-08 | 2018-09-18 | 中国农业大学 | A kind of extracting method and system of agricultural machinery and implement leading line |
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