(57)【要約】【課題】指紋入力で指の高速な掃引に対応すること。【解決手段】短冊状の１フレーム画像の下辺の左端から右方向へ、下辺の右端から左方向へ、上辺の左端から右方向へ、上辺の右端から左方向へ、指紋の紋様である隆線をそれぞれ探索し、これらの探索で発見した点を始点及び終点とするベクトルＳ１及びＳ２を設定し、前述の１フレーム画像に連続する新たな１フレーム画像の底辺上にベクトルＳ１及びＳ２の各終点とＸ座標が同一の点であるｂ’１及びｂ’２を設定し、これらの点をそれぞれ始点とするベクトルＳ１及びＳ２の延長線を設定し、ベクトルＳ１及びＳ２の延長線と、新たな１フレーム画像の上辺と、新たな１フレーム画像の下辺とで囲まれる領域を設定し、この領域に限定して指紋抽出処理を行うこと。【選択図】図１１
2010073115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短冊状の画像を読み取るライン指紋センサー上を掃引される指の指紋を連続する複数の短冊状画像として読み取り、該複数の短冊状画像を合成することで前記指紋の画像データを取得する指紋入力装置において、
ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する中央処理装置と、ＲＡＭ又はハードディスクを有する記憶装置と、を備え、
前記中央処理装置は、
前記短冊状画像の１つである１フレーム画像について、前記１フレーム画像の下辺の左端から右方向へ、該下辺の右端から左方向へ、前記１フレーム画像の上辺の左端から右方向へ、該上辺の右端から左方向へ、該指紋の紋様で盛り上がっている部分である隆線をそれぞれ探索し、
前記下辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左下端隆線位置を始点とし、前記上辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左上端隆線位置を終点とする左端隆線方向ベクトルと、前記下辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右下端隆線位置を始点とし、前記上辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右上端隆線位置を終点とする右端隆線方向ベクトルと、を設定し、
前記１フレーム画像に連続する新たな１フレーム画像の底辺上にある前記左上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記左端隆線方向ベクトルの延長線を設定し、
前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記右上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記右端隆線方向ベクトルの延長線を設定し、
前記左端隆線方向ベクトルの延長線と、前記右端隆線方向ベクトルの延長線と、前記新たな１フレーム画像の上辺と、前記新たな１フレーム画像の下辺とで囲まれる領域を設定し、
該領域に限定して指紋抽出処理を行うことを特徴とする指紋入力装置。
【請求項２】
前記中央処理装置は、前記連続する複数の短冊状画像のそれぞれについて、前記左端隆線方向ベクトルの延長線と、前記右端隆線方向ベクトルの延長線と、該短冊状画像の上辺と、該短冊状画像の下辺とで囲まれる領域を設定し、前記領域に限定して指紋抽出処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の指紋入力装置。
【請求項３】
前記中央処理装置は、
前記第１の短冊状画像１つである１フレーム画像の下辺の左端を原点Ｏとし、
前記左下端隆線位置を点ａ１、その座標を（Ｘａ１，Ｙａ１）とし、
前記右下端隆線位置を点ａ２、その座標を（Ｘａ２，Ｙａ２）とし、
前記左上端隆線位置を点ｂ１、その座標を（Ｘｂ１，Ｙｂ１）とし、
前記右上端隆線位置を点ｂ２、その座標を（Ｘｂ２，Ｙｂ２）とし、
前記左端隆線方向ベクトルの成分を（Ｘｂ１−Ｘａ１，  Ｙｂ１−Ｙａ１）とし、
前記右端隆線方向ベクトルの成分を（Ｘｂ２−Ｘａ２，  Ｙｂ２−Ｙａ２）とし、
前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記左上端隆線位置とＸ座標が同一の点を点ｂ’１、前記新たな１フレーム画像の下辺の左端を原点Ｏとした場合、その座標を（Ｘｂ１，０）とし、
前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記右上端隆線位置とＸ座標が同一の点を点ｂ’２、前記新たな１フレーム画像の下辺の左端を原点Ｏとした場合、その座標を（Ｘｂ２，０）とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の指紋入力装置。
【請求項４】
前記記憶装置は、
前記新たな１フレーム画像を格納する現在１フレーム記憶装置と、
前記左下端隆線位置を格納する左下端隆線位置記憶装置と、
前記右下端隆線位置を格納する右下端隆線位置記憶装置と、
前記左上端隆線位置を格納する左上端隆線位置記憶装置と、
前記右上端隆線位置を格納する右上端隆線位置記憶装置と、
前記左端隆線方向ベクトルの成分を格納する左端隆線方向記憶装置と、
前記右端隆線方向ベクトルの成分を格納する右端隆線方向記憶装置と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の指紋入力装置。
【請求項５】
前記中央処理装置は、前記左端隆線方向ベクトル及び前記右端隆線方向ベクトルに代えて、指紋の隆線の曲率を考慮した曲線によって前記領域を設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の指紋入力装置。
【請求項６】
前記中央処理装置は、前記領域の横幅を少なくとも１画素拡張することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の指紋入力装置。
【請求項７】
短冊状の画像を読み取るライン指紋センサー上を掃引される指の指紋を連続する複数の短冊状画像として読み取り、該複数の短冊状画像を合成することで前記指紋の画像データを取得する指紋入力方法において、
ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する中央処理装置での処理の手順と、ＲＡＭ又はハードディスクを有する記憶装置での処理の手順と、を有し、
前記中央処理装置での処理の手順は、
前記短冊状画像の１つである１フレーム画像について、前記１フレーム画像の下辺の左端から右方向へ、該下辺の右端から左方向へ、前記１フレーム画像の上辺の左端から右方向へ、該上辺の右端から左方向へ、該指紋の紋様で盛り上がっている部分である隆線をそれぞれ探索する手順と、
前記下辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左下端隆線位置を始点とし、前記上辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左上端隆線位置を終点とする左端隆線方向ベクトルと、前記下辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右下端隆線位置を始点とし、前記上辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右上端隆線位置を終点とする右端隆線方向ベクトルと、を設定する手順と、
前記１フレーム画像に連続する新たな１フレーム画像の底辺上にある前記左上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記左端隆線方向ベクトルの延長線を設定する手順と、
前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記右上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記右端隆線方向ベクトルの延長線を設定する手順と、
前記左端隆線方向ベクトルの延長線と、前記右端隆線方向ベクトルの延長線と、前記新たな１フレーム画像の上辺と、前記新たな１フレーム画像の下辺とで囲まれる領域を設定する手順と、
該領域に限定して指紋抽出処理を行う手順と、
を備えることを特徴とする指紋入力方法。
【請求項８】
前記中央処理装置での処理の手順は、前記連続する複数の短冊状画像のそれぞれについて、前記左端隆線方向ベクトルの延長線と、前記右端隆線方向ベクトルの延長線と、該短冊状画像の上辺と、該短冊状画像の下辺とで囲まれる領域を設定し、前記領域に限定して指紋抽出処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の指紋入力方法。
【請求項９】
前記中央処理装置での処理の手順は、
前記第１の短冊状画像１つである１フレーム画像の下辺の左端を原点Ｏとし、
前記左下端隆線位置を点ａ１、その座標を（Ｘａ１，Ｙａ１）とし、
前記右下端隆線位置を点ａ２、その座標を（Ｘａ２，Ｙａ２）とし、
前記左上端隆線位置を点ｂ１、その座標を（Ｘｂ１，Ｙｂ１）とし、
前記右上端隆線位置を点ｂ２、その座標を（Ｘｂ２，Ｙｂ２）とし、
前記左端隆線方向ベクトルの成分を（Ｘｂ１−Ｘａ１，  Ｙｂ１−Ｙａ１）とし、
前記右端隆線方向ベクトルの成分を（Ｘｂ２−Ｘａ２，  Ｙｂ２−Ｙａ２）とし、
前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記左上端隆線位置とＸ座標が同一の点を点ｂ’１、前記新たな１フレーム画像の下辺の左端を原点Ｏとした場合、その座標を（Ｘｂ１，０）とし、
前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記右上端隆線位置とＸ座標が同一の点を点ｂ’２、前記新たな１フレーム画像の下辺の左端を原点Ｏとした場合、その座標を（Ｘｂ２，０）とすることを特徴とする請求項７又は８に記載の指紋入力方法。
【請求項１０】
前記記憶装置での処理の手順は、
前記左下端隆線位置を格納する手順と、
前記右下端隆線位置を格納する手順と、
前記左上端隆線位置を格納する手順と、
前記右上端隆線位置を格納する手順と、
前記左端隆線方向ベクトルの成分を格納する手順と、
前記右端隆線方向ベクトルの成分を格納する手順と、
前記新たな１フレーム画像を格納する手順と、
を備えることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の指紋入力方法。
【請求項１１】
前記中央処理装置での処理の手順は、前記左端隆線方向ベクトル及び前記右端隆線方向ベクトルに代えて、指紋の隆線の曲率を考慮した曲線によって前記領域を設定することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の指紋入力方法。
【請求項１２】
前記中央処理装置での処理の手順は、前記領域の横幅を少なくとも１画素拡張することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の指紋入力方法。
【請求項１３】
短冊状の画像を読み取るライン指紋センサー上を掃引される指の指紋を連続する複数の短冊状画像として読み取り、該複数の短冊状画像を合成することで前記指紋の画像データを取得する指紋入力プログラムにおいて、
ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する中央処理装置での処理と、ＲＡＭ又はハードディスクを有する記憶装置での処理と、を有し、
前記中央処理装置での処理は、
前記短冊状画像の１つである１フレーム画像について、前記１フレーム画像の下辺の左端から右方向へ、該下辺の右端から左方向へ、前記１フレーム画像の上辺の左端から右方向へ、該上辺の右端から左方向へ、該指紋の紋様で盛り上がっている部分である隆線をそれぞれ探索する処理と、
前記下辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左下端隆線位置を始点とし、前記上辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左上端隆線位置を終点とする左端隆線方向ベクトルと、前記下辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右下端隆線位置を始点とし、前記上辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右上端隆線位置を終点とする右端隆線方向ベクトルと、を設定する処理と、
前記１フレーム画像に連続する新たな１フレーム画像の底辺上にある前記左上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記左端隆線方向ベクトルの延長線を設定する処理と、
前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記右上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記右端隆線方向ベクトルの延長線を設定する処理と、
前記左端隆線方向ベクトルの延長線と、前記右端隆線方向ベクトルの延長線と、前記新たな１フレーム画像の上辺と、前記新たな１フレーム画像の下辺とで囲まれる領域を設定する処理と、
該領域に限定して指紋抽出処理を行う処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする指紋入力プログラム。
【請求項１４】
前記中央処理装置での処理は、前記連続する複数の短冊状画像のそれぞれについて、前記左端隆線方向ベクトルの延長線と、前記右端隆線方向ベクトルの延長線と、該短冊状画像の上辺と、該短冊状画像の下辺とで囲まれる領域を設定し、前記領域に限定して指紋抽出処理を行うことを特徴とする請求項１３に記載の指紋入力プログラム。
【請求項１５】
前記中央処理装置での処理は、
前記第１の短冊状画像１つである１フレーム画像の下辺の左端を原点Ｏとし、
前記左下端隆線位置を点ａ１、その座標を（Ｘａ１，Ｙａ１）とし、
前記右下端隆線位置を点ａ２、その座標を（Ｘａ２，Ｙａ２）とし、
前記左上端隆線位置を点ｂ１、その座標を（Ｘｂ１，Ｙｂ１）とし、
前記右上端隆線位置を点ｂ２、その座標を（Ｘｂ２，Ｙｂ２）とし、
前記左端隆線方向ベクトルの成分を（Ｘｂ１−Ｘａ１，  Ｙｂ１−Ｙａ１）とし、
前記右端隆線方向ベクトルの成分を（Ｘｂ２−Ｘａ２，  Ｙｂ２−Ｙａ２）とし、
前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記左上端隆線位置とＸ座標が同一の点を点ｂ’１、前記新たな１フレーム画像の下辺の左端を原点Ｏとした場合、その座標を（Ｘｂ１，０）とし、
前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記右上端隆線位置とＸ座標が同一の点を点ｂ’２、前記新たな１フレーム画像の下辺の左端を原点Ｏとした場合、その座標を（Ｘｂ２，０）とすることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の指紋入力プログラム。
【請求項１６】
前記記憶装置での処理は、
前記左下端隆線位置を格納する処理と、
前記右下端隆線位置を格納する処理と、
前記左上端隆線位置を格納する処理と、
前記右上端隆線位置を格納する処理と、
前記左端隆線方向ベクトルの成分を格納する処理と、
前記右端隆線方向ベクトルの成分を格納する処理と、
前記新たな１フレーム画像を格納する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の指紋入力プログラム。
【請求項１７】
前記中央処理装置での処理は、前記左端隆線方向ベクトル及び前記右端隆線方向ベクトルに代えて、指紋の隆線の曲率を考慮した曲線によって前記領域を設定することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の指紋入力プログラム。
【請求項１８】
前記中央処理装置での処理は、前記領域の横幅を少なくとも１画素拡張することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の指紋入力プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数ラインからなるライン指紋センサー上で指を掃引（スイープ）して指紋画像を入力する装置、その方法及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パスワードによるユーザ認証とは別に、個人の身体的特徴に基づいてユーザ認証を行う生体認証がＩＴ関連等の様々な分野で利用されている。
【０００３】
中でも、指紋によって個人を特定する技術は、網膜又は虹彩等を読み取る他の生体認証技術に比較して簡便であることから、広く用いられている。
【０００４】
そのため、特許文献１〜４では、ライン指紋センサー上で指を掃引（スイープ）して指紋画像を入力する発明が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−０６７７４９号公報
【特許文献２】特開２００６−０７２７５８号公報
【特許文献３】特開２００６−２０９３６４号公報
【特許文献４】特許第２７２５５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜４に開示されている発明では、取得される１フレーム画像の全画素から指領域を判断していた。この方法では、１フレーム画像全体から指領域を抽出しなければならないため、処理に時間がかかるという問題点があった。
【０００６】
指紋入力処理が遅いということは、高速なスイープに対応することができず、指紋入力の使い勝手が損なわれてしまう。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、高速なスイープに対応することができる指紋入力装置、その方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明に係る指紋入力装置は、短冊状の画像を読み取るライン指紋センサー上を掃引される指の指紋を連続する複数の短冊状画像として読み取り、該複数の短冊状画像を合成することで前記指紋の画像データを取得する指紋入力装置において、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する中央処理装置と、ＲＡＭ又はハードディスクを有する記憶装置と、を備え、前記中央処理装置は、前記短冊状画像の１つである１フレーム画像について、前記１フレーム画像の下辺の左端から右方向へ、該下辺の右端から左方向へ、前記１フレーム画像の上辺の左端から右方向へ、該上辺の右端から左方向へ、該指紋の紋様で盛り上がっている部分である隆線をそれぞれ探索し、前記下辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左下端隆線位置を始点とし、前記上辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左上端隆線位置を終点とする左端隆線方向ベクトルと、前記下辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右下端隆線位置を始点とし、前記上辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右上端隆線位置を終点とする右端隆線方向ベクトルと、を設定し、前記１フレーム画像に連続する新たな１フレーム画像の底辺上にある前記左上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記左端隆線方向ベクトルの延長線を設定し、前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記右上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記右端隆線方向ベクトルの延長線を設定し、前記左端隆線方向ベクトルの延長線と、前記右端隆線方向ベクトルの延長線と、前記新たな１フレーム画像の上辺と、前記新たな１フレーム画像の下辺とで囲まれる領域を設定し、該領域に限定して指紋抽出処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
上述の課題を解決するため、本発明に係る指紋入力方法は、短冊状の画像を読み取るライン指紋センサー上を掃引される指の指紋を連続する複数の短冊状画像として読み取り、該複数の短冊状画像を合成することで前記指紋の画像データを取得する指紋入力方法において、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する中央処理装置での処理の手順と、ＲＡＭ又はハードディスクを有する記憶装置での処理の手順と、を有し、前記中央処理装置での処理の手順は、前記短冊状画像の１つである１フレーム画像について、前記１フレーム画像の下辺の左端から右方向へ、該下辺の右端から左方向へ、前記１フレーム画像の上辺の左端から右方向へ、該上辺の右端から左方向へ、該指紋の紋様で盛り上がっている部分である隆線をそれぞれ探索する手順と、前記下辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左下端隆線位置を始点とし、前記上辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左上端隆線位置を終点とする左端隆線方向ベクトルと、前記下辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右下端隆線位置を始点とし、前記上辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右上端隆線位置を終点とする右端隆線方向ベクトルと、を設定する手順と、前記１フレーム画像に連続する新たな１フレーム画像の底辺上にある前記左上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記左端隆線方向ベクトルの延長線を設定する手順と、前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記右上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記右端隆線方向ベクトルの延長線を設定する手順と、前記左端隆線方向ベクトルの延長線と、前記右端隆線方向ベクトルの延長線と、前記新たな１フレーム画像の上辺と、前記新たな１フレーム画像の下辺とで囲まれる領域を設定する手順と、該領域に限定して指紋抽出処理を行う手順と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
上述の課題を解決するため、本発明に係る指紋入力プログラムは、短冊状の画像を読み取るライン指紋センサー上を掃引される指の指紋を連続する複数の短冊状画像として読み取り、該複数の短冊状画像を合成することで前記指紋の画像データを取得する指紋入力プログラムにおいて、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する中央処理装置での処理と、ＲＡＭ又はハードディスクを有する記憶装置での処理と、を有し、前記中央処理装置での処理は、前記短冊状画像の１つである１フレーム画像について、前記１フレーム画像の下辺の左端から右方向へ、該下辺の右端から左方向へ、前記１フレーム画像の上辺の左端から右方向へ、該上辺の右端から左方向へ、該指紋の紋様で盛り上がっている部分である隆線をそれぞれ探索する処理と、前記下辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左下端隆線位置を始点とし、前記上辺の左端から右方向の探索で最初に発見した隆線上の点である左上端隆線位置を終点とする左端隆線方向ベクトルと、前記下辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右下端隆線位置を始点とし、前記上辺の右端から左方向の探索で最初に発見した隆線上の点である右上端隆線位置を終点とする右端隆線方向ベクトルと、を設定する処理と、前記１フレーム画像に連続する新たな１フレーム画像の底辺上にある前記左上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記左端隆線方向ベクトルの延長線を設定する処理と、前記新たな１フレーム画像の底辺上にある前記右上端隆線位置とＸ座標が同一の点を始点として前記右端隆線方向ベクトルの延長線を設定する処理と、前記左端隆線方向ベクトルの延長線と、前記右端隆線方向ベクトルの延長線と、前記新たな１フレーム画像の上辺と、前記新たな１フレーム画像の下辺とで囲まれる領域を設定する処理と、該領域に限定して指紋抽出処理を行う処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、新たな１フレーム画像上で、その直前の１フレーム画像上の隆線上の点からそれぞれ設定した左端隆線方向ベクトル及び右端隆線方向ベクトルの延長線と、新たな１フレーム画像の上辺と、前記新たな１フレーム画像の下辺とで囲まれる領域を設定し、この領域に限定して指紋抽出処理を行うことで、フレーム画像全領域から指が存在すると推測される領域のみを処理することができ、フレーム画像全領域を処理する場合と比較して、１フレームに対する計算量の削減が行え、より高速なスイープに対応することができる指紋入力装置、その方法及びそのプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置の構成図である。
【００１３】
この図１では、本実施の形態に係る指紋入力装置は、ライン指紋センサー上をスイープ（掃引）される指の指紋を連続する複数の短冊状画像として読み取り、該複数の短冊状画像を合成することで前記指紋の画像データを取得する指紋入力装置であって、短冊状の画像を読み取るライン指紋センサー１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成される中央処理装置１２と、現在の１フレーム画像を格納する現在１フレーム記憶装置１３と、直前の１フレーム画像の左下端の隆線位置を格納する左下端隆線位置記憶装置１４と、直前フレーム画像の右下端の隆線位置を格納する右下端隆線位置記憶装置１５と、直前フレーム画像の左上端の隆線位置を格納する左上端隆線位置記憶装置１６と、直前フレーム画像の右上端の隆線位置を格納する右上端隆線位置記憶装置１７と、直前フレーム画像の左端隆線方向を格納する左端隆線方向記憶装置１８と、直前フレーム画像の右端隆線方向を格納する右端隆線方向記憶装置１９と、を備える。
【００１４】
現在１フレーム記憶装置１３、左下端隆線位置記憶装置１４、右下端隆線位置記憶装置１５、左上端隆線位置記憶装置１６、右上端隆線位置記憶装置１７、左端隆線方向記憶装置１８及び右端隆線方向記憶装置１９は、全て情報記憶媒体であるＲＡＭ（Random Access Memory）又はハードディスクで構成される記憶装置であり、中央処理装置１２とは、ＬＡＮ、ＲＳ２３２Ｃシリアル通信又はバス信号線等で接続される。
【００１５】
現在１フレーム記憶装置１３の情報記憶媒体の容量は、ライン指紋センサー１１から取得される画像が格納できる容量を必要とする。
【００１６】
左下端隆線位置記憶装置１４、右下端隆線位置記憶装置１５、左上端隆線位置記憶装置１６及び右上端隆線位置記憶装置１７の情報記憶媒体の容量は、中央処理装置１２で計算された、１フレーム画像上の任意の位置が記憶できる容量を必要とする。
【００１７】
左端隆線方向記憶装置１８及び右端隆線方向記憶装置１９の情報記憶媒体の容量は、中央処理装置１２で計算された左右端隆線方向が記憶できる容量を必要とする。
【００１８】
本実施の形態に係る指紋入力装置へ指紋を入力するには、図２のように入力指２２をライン指紋センサー１１と垂直に交差するよう横向きに置き、入力指２２でライン指紋センサー１１をこするように図中矢印方向（掃引方向２３）へ掃引する。これによって、ライン指紋センサー１１から図３に示すような指紋画像の横長な短冊状画像が連続して取得される。
【００１９】
次に、図１のブロック図と、図４乃至図１１の図と、を参照し、本実施の形態に係る指紋入力装置の動作を説明する。
【００２０】
指紋入力が開始されると、図１の中央処理装置１２は、ライン指紋センサー１１から図３に示すような短冊状画像の１フレーム画像（フレーム画像Ａ）を取得し、その画像を現在１フレーム記憶装置１３へ格納する。この図３に描かれている曲線は、指紋の紋様で盛り上がっている部分である「隆線」である。
【００２１】
次に、中央処理装置１２は、図４に示すように、現在１フレーム記憶装置１３中のフレーム画像Ａ中下辺の左端からＡ１の方向（右方向）へ、最初の隆線を画素値の違い等から探索する。そして、発見した隆線の点を左下端隆線位置ａ１とする。
【００２２】
この点ａ１の座標（Ｘａ１，Ｙａ１）を、左下端隆線位置記憶装置１４へ格納する。このとき、座標は、１フレーム画像の下辺の左端を原点Ｏとし、右方向画素数をＸ座標、上方向画素数をＹ座標とした座標値から得られる。
【００２３】
同様に、図５に示すように、１フレーム画像中下辺の右端からＡ２の方向（左方向）へ、最初の隆線を探索する。そして、発見した隆線の点を右下端隆線位置ａ２とし、その座標（Ｘａ２，Ｙａ２）を、右下端隆線位置記憶装置１５へ格納する。
さらに、中央処理装置１２は、現在１フレーム記憶装置１３中の１フレーム画像を模式的に描いた図６に示すように、１フレーム画像中上辺の左端からＢ１の方向（右方向）へ、最初の隆線を探索する。そして、発見した隆線の点を左上端隆線位置ｂ１とし、その座標（Ｘｂ１，Ｙｂ１）を、左上端隆線位置記憶装置１６へ格納する。
【００２４】
同様に、図７に示すように、１フレーム画像中上辺の右端からＢ２の方向（左方向）へ、最初の隆線を探索する。そして、発見した隆線の点を右上端隆線位置ｂ２とし、その座標（Ｘｂ２，Ｙｂ２）を、右上端隆線位置記憶装置１７へ格納する。
【００２５】
算出された点ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を１フレーム画像上に、同時に示した図が、図８である。
【００２６】
次に、中央処理装置１２は、点ａ１を始点、点ｂ１を終点とする左端隆線方向ベクトルであるベクトルＳ１の成分を次式で計算し、左端隆線方向記憶装置１８へ格納する。
【００２７】
Ｓ１＝（Ｘｂ１−Ｘａ１，  Ｙｂ１−Ｙａ１）
同様に、点ａ２を始点とし、点ｂ２を終点とする右端隆線方向ベクトルであるベクトルＳ２の成分も次式で計算し、右端隆線方向記憶装置１９へ格納する。
【００２８】
Ｓ２＝（Ｘｂ２−Ｘａ２，  Ｙｂ２−Ｙａ２）
ベクトルＳ１とベクトルＳ２を１フレーム画像上へ太矢印として示した図が、図９である。
【００２９】
次に、中央処理装置１２は、ライン指紋センサー１１から次の新しい１フレーム画像（フレーム画像Ｂ）を取得し、その画像を現在１フレーム記憶装置１３へ格納する。
【００３０】
１フレーム画像に連続する新たな１フレーム画像（フレーム画像Ｂ）の底辺上に、前述までに算出された点ｂ１、ｂ２から、次式で表されるように、左上端隆線位置ｂ１とＸ座標が同一の点であるｂ’１及び右上端隆線位置ｂ２とＸ座標が同一の点であるｂ’２を設定し、更に点ｂ’１を始点として左端隆線方向ベクトルであるベクトルＳ１及び点ｂ’２を始点として右端隆線方向ベクトルであるベクトルＳ２を、それぞれ図１０のように設定する。なお、この場合、原点Ｏは新たな１フレーム画像の下辺の左端となる。
【００３１】
ｂ’１＝（Ｘｂ１，０）
ｂ’２＝（Ｘｂ２，０）
点ｂ’１と、点ｂ’２と、点ｂ’１を始点とするベクトルＳ１の延長線が上辺と交わる点と、点ｂ’２を始点とするベクトルＳ２の延長線が上辺と交わる点と、で囲まれる図１１の斜線領域を設定し、この限られた領域に対して、指紋抽出処理を行う。
【００３２】
この領域は、左端隆線方向ベクトルの延長線と、右端隆線方向ベクトルの延長線と、新たな１フレーム画像の上辺と、新たな１フレーム画像の下辺とで囲まれる領域でもある。
【００３３】
更に中央処理装置は、連続する複数の短冊状画像、すなわち連続して存在するそれぞれの１フレーム画像について、前述のように領域を設定し、この領域に限定して前記指紋抽出処理を行う。
【００３４】
これまでに述べたように、前回の１フレーム画像から得られる左上端隆線位置、右上端隆線位置、左端隆線方向ベクトル及び右端隆線方向ベクトルから、次に取得される１フレーム画像で指が存在すると考えられる領域を推定することを繰り返すことによって、指紋抽出処理を行うべき領域を制限することができ、処理時間の短縮が可能となる。
［第２実施形態］
本発明に係る第２の実施形態について説明する。本発明では、左右端隆線方向ベクトルを直線として算出したが、隆線の曲率を考慮に入れて、曲線で構成しても良い。
【００３５】
また、本発明では、左上端隆線位置、右上端隆線位置、左端隆線方向ベクトル、右端隆線方向ベクトルで囲まれた領域を、次回フレーム画像の指が存在すると推測される領域としたが、指が横方向へ動いてしまうことを考え、領域の横幅を少なくとも１画素拡張し、指領域を推定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、生体認証において利用される指紋入力装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置の構成図である。
【図２】本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置での指紋読み取りの様子を示す図である。
【図３】本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置が読み込んだフレーム画像Ａを示す図である。
【図４】本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置が読み込んだフレーム画像Ａの処理に関する図である。
【図５】本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置が読み込んだフレーム画像Ａの処理に関する図である。
【図６】本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置が読み込んだフレーム画像Ａの処理に関する図である。
【図７】本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置が読み込んだフレーム画像Ａの処理に関する図である。
【図８】本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置が読み込んだフレーム画像Ａの処理に関する図である。
【図９】本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置が読み込んだフレーム画像Ａの処理に関する図である。
【図１０】本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置が読み込んだフレーム画像Ｂの処理に関する図である。
【図１１】本発明における第１の実施の形態に係る指紋入力装置が読み込んだフレーム画像Ｂの処理に関する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１  ライン指紋センサー
１２  中央処理装置
１３  現在１フレーム記憶装置
１４  左下端隆線位置記憶装置
１５  右下端隆線位置記憶装置
１６  左上端隆線位置記憶装置
１７  右上端隆線位置記憶装置
１８  左端隆線方向記憶装置
１９  右端隆線方向記憶装置
２２  入力指
２３  掃引方向
【図１】
2010073115.tif 000003
【図２】
2010073115.tif 000004
【図３】
2010073115.tif 000005
【図４】
2010073115.tif 000006
【図５】
2010073115.tif 000007
【図６】
2010073115.tif 000008
【図７】
2010073115.tif 000009
【図８】
2010073115.tif 000010
【図９】
2010073115.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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