JPH10293833A - 指紋照合装置及び複合型指紋照合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリズムの指紋採取面に対する指置き方向に
かかわらず、共通の光学系を使用すると共に、共通の指
紋画像データを扱うことができるようにした、指紋照合
装置を提供すること。 【解決手段】 プリズムの指紋採取面上に所定の指置き
方向（順方向）または逆方向での指置き位置を示す凹陥
部から成る指置きガイド１８，１９とを備え、この指置
きガイドの指置き方向を示す方向データが前以て記録さ
れるメモリ１７ａを備えており、上記方向データが逆方
向である場合に、指紋画像データ処理部１７が、１８０
度回転した画像データに変換した後画像メモリ１６に登
録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、指紋が接触する面
を有し、この面に接触している指紋の画像を光学的に読
み取って、前以て登録された指紋データと照合するため
の指紋照合装置、及び複数の指紋照合装置を含む複合型
指紋照合装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報処理技術が社会全般的に応用
され、その普及に伴って、各種システムの管理，安全性
の確保が必要とされている。現在、情報処理分野におい
ては、暗証番号の入力や、これを記録した磁気カード，
ＩＣカード等を使用して、各個々人の識別を行なうこと
が一般に行なわれている。また、個人の生活環境におい
ても、住宅や自動車の鍵、あるいはロッカーの鍵等の安
全性確保のためにも、これら情報処理技術の応用が注目
されている。これは、従来の手法では、暗証番号の忘
れ、鍵や磁気カード，ＩＣカード等の紛失，盗難，偽造
等の危険性が回避できないことによる。従って、これら
の危険性を回避するための方法として、個々人固有で且
つ不変の指紋を利用して、指紋照合によって、個々人の
識別を行なうことにより、システム管理，安全性の確保
を図ることが有利である。

【０００３】従来、このような指紋照合装置は、例えば
図８に示すように、構成されている。図８において、指
紋照合装置は、指紋採取面１ａを有するプリズム１，こ
のプリズム１に対して一方（図示の場合、下面）の側に
配置された光源２及びプリズム１に対して他方（図示の
場合、右方）の側に配置されたレンズ群３及びＣＣＤ
（電荷結合素子）等の光電変換素子４から成る指紋読取
センサ５と、光電変換素子４からの指紋画像を処理して
照合用の指紋画像データとし、この照合用の指紋画像デ
ータと前以て登録された参照用の指紋画像データとを比
較して、指紋照合を行なう指紋画像データ処理部６とを
有している。

【０００４】このような構成の指紋照合装置において
は、オペレータが指紋採取面１ａ上に指を接触させる
と、光源２から出射した光が、プリズム１内に入射して
指紋採取面１ａ上の指紋で反射する。この反射光は、プ
リズム１から出射してレンズ群３を透過し、光電変換素
子４に入射する。そして、光電変換素子４にて光電変換
され、指紋画像データ処理部６にて照合用の指紋画像デ
ータとして取り込まれる。さらに、指紋画像データ処理
部６は、この照合用の指紋画像データと、前以て登録さ
れている参照用の指紋画像データとを比較して、指紋照
合を行なうようになっている。

【０００５】ここで、指紋採取面１ａには、指紋の凸部
のみが接触するので、この凸部では入射光は全反射せ
ず、乱反射する。従って、光電変換素子４においては、
この凸部に対応する部分が暗部として識別され、凹部に
対応する部分が明部として識別されることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな指紋照合装置においては、直角プリズム１の指紋採
取面１ａに対する指置き方向は、プリズム１，光源２，
レンズ群３及び光電変換素子４から成る光学系によって
制約されることにより一方向に決まっている。

【０００７】ところで、各種機器に対する指紋読取セン
サ５の取付に際して、各種機器等の構成によっては、種
々の指置き方向が必要とされることがあり、このような
場合には、要求される指置き方向に従って、光学系の取
付方向が変更されなければならないという問題があっ
た。

【０００８】これに対して、複数の指紋照合装置１を含
んでいる複合型指紋照合装置において、指置きの方向に
かかわらず、共通の光学系を使用する場合には、指置き
の方向に応じて、指紋画像データの向きが変化してしま
う。このため、各指紋照合装置１が、参照用の指紋画像
データを共有することができない。従って、個々の指紋
照合装置１がそれぞれ参照用の指紋画像データを画像メ
モリに記憶しておく必要があり、コストが高くなってし
まうという問題があった。

【０００９】本発明は、以上の点に鑑み、プリズムの指
紋採取面に対する指置き方向にかかわらず、共通の光学
系を使用すると共に、共通の指紋画像データを扱うこと
ができるようにした、指紋照合装置及び複合型指紋照合
装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、指紋採取面からの指紋画像を検出する撮像手段
と、撮像手段からの画像信号を記憶する第一のメモリと
しての画像メモリと、第一のメモリである画像メモリか
ら読み出された画像信号に基づいて、照合用の指紋画像
データを生成し、前以て前記画像メモリに登録された参
照用の指紋画像データと比較して、指紋照合を行なう指
紋画像データ処理部と、前記指紋採取面上に所定の指置
き方向（順方向）または逆方向での指置き位置を決める
指置きガイドとを備えており、さらに、前記指置きガイ
ドの指置き方向を示す方向データが前以て記録される第
二のメモリを備え、前記指紋画像データ処理部は、前記
方向データが逆方向である場合に、１８０度回転した画
像データに変換した後、第一のメモリとしての画像メモ
リに登録する構成とした、指紋照合装置により、達成さ
れる。

【００１１】上記構成によれば、プリズムの指紋採取面
に接触した指の指紋が、光源からの光ビームによって照
明され、指紋によって反射された光ビームが、撮像素子
の受光面に入射することにより、指紋画像データが得ら
れる。この場合、プリズムの指紋採取面への指置きは、
指置きガイドに従って、光源からの光ビームの光軸に対
して所定位置にて所定の指置き方向で正確に位置決めさ
れることになる。

【００１２】その際、指置きガイドによる指置き方向が
順方向である場合には、撮像素子による照合用の指紋画
像データは、そのまま画像メモリに記録されると共に、
逆方向である場合には、１８０度回転した画像データと
して画像メモリに記録される。これにより、指置きガイ
ドによる指置き方向が順方向でも逆方向でも、同じ向き
の指紋画像データが画像メモリに記録されることにな
る。

【００１３】従って、複数の指紋照合装置を含んでいる
複合型指紋照合装置において、異なる指置き方向の指紋
照合装置が混在している場合であっても、各指紋照合装
置は、異なる指置き方向の指置きガイドを備えることに
より、共通の光学系により構成されることになると共
に、各指紋照合装置における指紋画像データは、同じ向
きの画像データであることから、互いに共有することが
可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１から図７を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。

【００１５】図１は、本発明による指紋照合装置の一実
施形態を示している。図１において、指紋照合装置１０
は、指紋採取面１１ａを有する直角プリズム１１，この
直角プリズム１１に対して一方（下面）の側に配置され
た光源１２及び直角プリズム１１に対して他方（右側
面）の側に配置されたレンズ群１３，アパーチャ１３
ｃ，撮像手段としてのＣＣＤ（電荷結合素子）等の光電
変換素子１４から成る指紋読取センサ１５と、光電変換
素子１４からの指紋画像を記憶する第一のメモリとして
の画像メモリ１６と、画像メモリ１６から読み出された
指紋画像を処理して照合用の指紋画像データとし、この
照合用の指紋画像データと前以て画像メモリ１６に登録
された参照用の指紋画像データとを比較して、指紋照合
を行なう指紋画像データ処理部１７とを有している。

【００１６】さらに、図１及び図２に示すように、上記
直角プリズム１１の指紋採取面１１ａ上に、指置き方向
を規制するための指置きガイド１８が配設されている。
指置きガイドは、その指置き方向に関して、互いに異な
る指置き方向を備えた二つのタイプがあり、図１にはタ
イプ１の指置きガイド１８が、また図２にはタイプ２の
指置きガイド１９が示されている。

【００１７】指置きガイド１８は、図１において鎖線で
示すように、左方から指先２０がプリズム１１の指紋採
取面１１ａの上縁付近に位置するようになっている。ま
た指置きガイド１９は、図２において鎖線で示すよう
に、上方から指先２０がプリズム１１の指紋採取面１１
ａの下縁付近に位置するようになっており、それぞれの
向き，方向に応じた指の形状に沿った凹陥部を設け、指
紋採取すべき指の指置き方向及び指置き位置を規制する
ように、形成されている。これにより、指紋採取すべき
指先２０の指置き方向及び指置き位置を、指置きガイド
１８は図１に示すように順方向に、または指置きガイド
１９は図２に示すように逆方向に、プリズム１１の指紋
採取面１１ａの所定位置、好ましくは光源１２からの光
ビームの光軸付近に規制できることになる。

【００１８】さらに、上記指紋画像データ処理部１７
は、上記指置きガイド１８，１９の指置き方向を示す方
向データ（即ち、例えば指置きガイド１８，１９のタイ
プを示すデータ）を記録するための第二のメモリ１７ａ
を備えていると共に、照合用及び参照用の指紋画像デー
タを、１８０度回転した画像データに変換できるよう
に、構成されている。この画像データ変換は、データ変
換部等のハードウェアにより、あるいはデータ変換プロ
グラム等のソフトウェアによって、行われる。また、第
一のメモリ１６と第二のメモリ１７ａはひとつの記憶装
置に設けるようにしてもよい。

【００１９】本実施形態による指紋照合装置１０は、以
上のように構成されており、先づ参照用の指紋画像デー
タを登録する場合には、オペレータが、指置きガイド１
８，１９に対して指先２０を、図１にて斜め左下から、
あるいは図２にて斜め右上から挿入すると、指先２０
は、指置きガイド１８，１９の形状に基づいて、プリズ
ム１１の指紋採取面１１ａ上にて光源１２からの光ビー
ムの光軸付近で接触することになる。これにより、光源
１２から出射した光が、プリズム１１内に入射して指紋
採取面１１ａ上の指紋で反射する。この反射光は、プリ
ズム１１から出射してレンズ群１３を透過し、光電変換
素子１４に入射する。そして、光電変換素子１４にて光
電変換され、その画像信号が、一旦指紋画像データ処理
部１７に入力された後、参照用の指紋画像データとし
て、第一のメモリである画像メモリ１６に登録される。

【００２０】その際、指紋画像データ処理部１７は、図
３のフローチャートに示すように、先づ光電変換素子１
４によりステップＳＴ１で取り込まれた画像データを、
ステップＳＴ２にて二値化する。その後、指紋画像デー
タ処理部１７は、さらにステップＳＴ３にて、図４に示
すように、所定の参照枠による矩形エリアの画像を抽出
する。続いて、指紋画像データ処理部１７は、ステップ
ＳＴ４にて第二のメモリ１７ａから方向データを読み出
して、ステップＳＴ５にて、当該指紋照合装置１０の指
置きガイド１８，１９の方向を判別し、順方向である場
合、即ちタイプ２の指置きガイド１９である場合には、
そのまま画像メモリ１６に記録し、逆方向である場合、
即ちタイプ１の指置きガイド１８である場合には、ステ
ップＳＴ６にて、図４に示すように、画像データを１８
０度回転した画像データに変換した後、変換画像データ
を画像メモリ１６に記録する。かくして、参照用の指紋
画像データが、画像メモリ１６に登録されることにな
る。

【００２１】指紋照合の際には、オペレータが、指置き
ガイド１８，１９に対して指先２０を置くことにより、
同様にして、指紋採取面１１ａ上の指紋画像が、光電変
換素子１４上に結像して、光電変換によって生成された
照合用の指紋画像データが、指紋画像データ処理部１７
を介して、画像メモリ１６に記録される。

【００２２】その際、指紋画像データ処理部１７は、図
５のフローチャートに示すように、先づステップＳＴ１
１にて、画像メモリ１６から参照用の指紋画像データを
読み込み、ステップＳＴ１２にて、第二のメモリ１７ａ
から方向データを読み出す。そして、指紋画像データ処
理部１７は、ステップＳＴ１３にて、当該指紋照合装置
１０の指置きガイド１８，１９の方向を判別し、逆方向
である場合、即ちタイプ１の指置きガイド１８である場
合には、ステップＳＴ１４にて、参照用の指紋画像デー
タを１８０度回転した画像データに変換する。そして、
指紋画像データ処理部１７は、ステップＳＴ１５にて、
照合用の指紋画像データを、図６に示すように、順方向
（タイプ２）の場合には読み出した参照用の指紋画像デ
ータと、また逆方向（タイプ１）の場合には変換した指
紋画像データと比較して、指紋照合を行なうようになっ
ている。

【００２３】この場合、指紋照合装置１０は、その指置
きガイド１８，１９の指置き方向が順方向または逆方向
のいずれであっても、一方の指置きガイド、例えばタイ
プ１の指置きガイド１８が使用されている場合には、参
照用の指紋画像データの登録及び読出の際に、指紋画像
データを１８０度回転して変換することによって、共通
の光学系を利用し且つ共通の参照用の指紋画像データを
使用することにより、指紋照合を行なうことができる。

【００２４】図７は、図１及び図２に示した二つの指紋
照合装置を制御装置を介して接続した複合型指紋照合装
置の一実施形態を示している。図７において、複合型指
紋照合装置３０は、タイプ２の指置きガイド１９を備え
た第一の指紋照合装置３１と、タイプ１の指置きガイド
１８を備えた第二の指紋照合装置３２と、これらの指紋
照合装置３１，３２をそれぞれ制御する制御装置３３と
を備えている。

【００２５】このような構成の複合型指紋照合装置３０
によれば、第一の指紋照合装置３１で取り込んだ照合用
の指紋画像データと第二の指紋照合装置３２に登録され
た参照用の指紋画像データとの照合が、第一の指紋照合
装置３１で行なわれる場合、以下のようにして指紋照合
が行なわれる。即ち、先づ、制御装置３３は、第二の指
紋照合装置３２の画像メモリ１６に登録された参照用の
指紋画像データを、第一の指紋照合装置３１にそのまま
転送する。この場合、第二の指紋照合装置３２の参照用
の指紋画像データは、図３及び図４に示すようにして、
１８０度回転した変換データとして登録されている。

【００２６】これにより、第一の指紋照合装置３１にお
いて、その指紋画像データ処理部１７は、図５及び図６
に示すようにして、制御装置３３によって第二の指紋照
合装置３２から転送された参照用の指紋画像データを読
み込むと共に、当該指紋照合装置３１の指置きガイド１
８の方向データを読み込む。そして、指紋画像データ処
理部１７は、タイプ２の指置きガイド１９であることを
判別して、参照用の指紋画像データを１８０度回転せ
ず、この参照用の指紋画像データと、指紋読取センサ１
５により取り込んだ照合用の指紋画像データとを照合す
る。かくして、タイプ１の指置きガイド１８とタイプ２
の指置きガイド１９が混在した複合型指紋照合装置３０
において、各指紋照合装置３１，３２において、共通の
参照用の指紋画像データに基づいて、指紋照合が行われ
ることになる。

【００２７】従って、各指紋照合装置３１，３２が、そ
れぞれ参照用の指紋画像データを画像メモリ１６に登録
しておく必要がなく、複合型指紋照合装置３０全体とし
ての画像メモリ１６の必要容量が少なくて済み、コスト
が低減されることになる。さらに、画像メモリ１６は、
一つの指紋照合装置例えば指紋照合装置３２のみに備え
られ、すべての参照用の指紋画像データを登録するよう
にしてもよく、またすべての指紋照合装置にそれぞれ小
容量の画像メモリ１６が備えられていて、各指紋照合装
置の画像メモリ１６に対して、参照用の指紋画像データ
が分散して登録されていてもよい。

【００２８】尚、上記実施形態においては、指紋採取面
１１ａを有するプリズムとして、直角プリズムが使用さ
れているが、これに限らず、全反射による指紋の画像を
得るための指紋採取面を有する他の形状のプリズムを使
用できることは明らかである。また、上記実施形態にお
いては、複合型指紋照合装置として、二つの指紋照合装
置を含む場合について説明したが、これに限らず、三つ
以上の指紋照合装置を含む複合型指紋照合装置に対して
本発明を適用できることは明らかである。さらに、上記
実施形態においては、複合型指紋照合装置は、各指紋照
合装置が制御装置を介して互いに接続されているが、制
御装置は各指紋照合装置間で参照用の指紋画像データを
転送するだけであるので、制御装置を省略して、各指紋
照合装置が直接に互いに接続されるようにした複合型指
紋照合装置に対して、本発明を適用できることは明らか
である。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、プ
リズムの指紋採取面に対する指置き方向にかかわらず、
共通の光学系を使用すると共に、共通の指紋画像データ
を扱うことができるようにした、指紋照合装置及び複合
型指紋照合装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるタイプ１の指置きガイドを備えた
指紋照合装置の一実施形態の構成を示す概略側面図であ
る。

【図２】本発明によるタイプ２の指置きガイドを備えた
指紋照合装置の一実施形態の構成を示す概略側面図であ
る。

【図３】図１及び図２の指紋照合装置における参照用の
指紋画像データ登録時の指紋画像データ処理部の作用を
示すフローチャートである。

【図４】図３の指紋画像データ登録の際の参照用の指紋
画像データの処理を示す概略図である。

【図５】図１及び図２の指紋照合装置における指紋画像
データ照合時の指紋画像データ処理部の作用を示すフロ
ーチャートである。

【図６】図５の指紋画像データ照合の際の参照用の指紋
画像データの処理を示す概略図である。

【図７】本発明による二つの指紋照合装置を含む複合型
指紋照合装置の一実施形態を示す概略ブロック図であ
る。

【図８】従来の指紋照合装置の一例の全体構成を示す概
略側面図である。

【符号の説明】

１０・・・指紋照合装置、１１・・・直角プリズム、１
１ａ・・・指紋採取面、１２・・・光源、１３・・・レ
ンズ群、１４・・・光電変換素子（撮像素子）、１５・
・・指紋読取センサ、１６・・・画像メモリ、１７・・
・指紋画像データ処理部、１７ａ・・・第二のメモリ、
１８・・・タイプ１の指置きガイド、１９・・・タイプ
２の指置きガイド、２０・・・指先、３０・・・複合型
指紋照合装置、３１，３２・・・指紋照合装置、３３・
・・制御装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指紋採取面からの指紋画像を検出する撮
   像手段と、 撮像手段からの画像信号を記憶する第一のメモリとして
   の画像メモリと、 第一のメモリである画像メモリから読み出された画像信
   号に基づいて、照合用の指紋画像データを生成し、前以
   て前記画像メモリに登録された参照用の指紋画像データ
   と比較して、指紋照合を行なう指紋画像データ処理部
   と、 前記指紋採取面上に所定の指置き方向（順方向）または
   逆方向での指置き位置を決める指置きガイドとを備えて
   おり、 さらに、前記指置きガイドの指置き方向を示す方向デー
   タが前以て記録される第二のメモリを備え、 前記指紋画像データ処理部は、前記方向データが逆方向
   である場合に、１８０度回転した画像データに変換した
   後、第一のメモリとしての画像メモリに登録する構成と
   したことを特徴とする指紋照合装置。
2. 【請求項２】 互いに相互に接続された複数の指紋照合
   装置を含んでおり、 各指紋照合装置が、 指紋採取面からの指紋画像を検出する撮像手段と、 撮像手段からの画像信号を記憶する第一のメモリとして
   の画像メモリと、 第一のメモリである画像メモリから読み出された画像信
   号に基づいて、照合用の指紋画像データを生成し、前以
   て前記画像メモリに登録された参照用の指紋画像データ
   と比較して、指紋照合を行なう指紋画像データ処理部
   と、 前記指紋採取面上に所定の指置き方向（順方向）または
   逆方向での指置き位置を決める指置きガイドとを備えて
   おり、 さらに、各指紋照合装置に関して、前記指置きガイドの
   指置き方向を示す方向データが前以て記録される第二の
   メモリを備え、 前記指紋画像データ処理部は、前記方向データが逆方向
   である場合に、１８０度回転した画像データに変換した
   後、第一のメモリとしての画像メモリに登録すると共
   に、 一つの指紋照合装置が、そこで取り込まれた照合用の指
   紋画像データに関して、他の任意の指紋照合装置の画像
   メモリに登録された参照用の指紋画像データを読み出し
   て、指紋照合を行なうようにしたことを特徴とする複合
   型指紋照合装置。
3. 【請求項３】 互いに相互に接続された複数の指紋照合
   装置と、これらの指紋照合装置を制御する共通の一つの
   制御装置とを含んでおり、 各指紋照合装置が、 指紋採取面からの指紋画像を検出する撮像手段と、 撮像手段からの画像信号を記憶する第一のメモリとして
   の画像メモリと、 第一のメモリである画像メモリから読み出された画像信
   号に基づいて、照合用の指紋画像データを生成し、前以
   て前記画像メモリに登録された参照用の指紋画像データ
   と比較して、指紋照合を行なう指紋画像データ処理部
   と、 前記指紋採取面上に所定の指置き方向（順方向）または
   逆方向での指置き位置を決める指置きガイドとを備えて
   おり、 さらに、各指紋照合装置に関して、前記指置きガイドの
   指置き方向を示す方向データが前以て記録される第二の
   メモリを備え、 前記指紋画像データ処理部は、前記方向データが逆方向
   である場合に、１８０度回転した画像データに変換した
   後、第一のメモリとしての画像メモリに登録すると共
   に、 一つの指紋照合装置が、そこで取り込まれた照合用の指
   紋画像データに関して、前記制御装置を介して、他の任
   意の指紋照合装置の画像メモリに登録された参照用の指
   紋画像データを読み出して、指紋照合を行なうようにし
   たことを特徴とする複合型指紋照合装置。