(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋登録部と、指紋照合部と、指紋登録メモリと、各部を制御する制御処理部とを有し、
前記制御処理部は、前記指紋登録部による指紋登録時に、前記指紋登録メモリに指紋画像を登録すると共に日時情報を登録し、前記指紋照合部による指紋照合時に、指定された日時範囲内の前記指紋登録メモリに登録された指紋画像との照合を行わせる構成を備えた
ことを特徴とする指紋照合システム。
【請求項２】
前記制御処理部は、前記指紋登録部による指紋登録時に、照合適用日時範囲を指定して前記指紋登録メモリに指紋画像を登録し、前記指紋照合部による指紋照合時の日時と前記照合適用日時範囲とに対応した前記指紋登録メモリに登録された指紋画像との照合を行わせる構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の指紋照合システム。
【請求項３】
前記制御処理部は、指紋の登録者対応に、指紋登録毎の日時を示す指紋登録日時情報と、登録指紋画像を指紋照合に適用する照合適用日時範囲とを格納した照合条件格納部を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の指紋照合システム。
【請求項４】
指紋登録メモリに登録された登録指紋画像と、押捺撮像した照合用指紋画像とを照合して本人確認を行う指紋照合方法に於いて、
指紋登録部による指紋登録メモリに指紋画像を登録する時の日時情報を登録し、指紋照合部による指紋照合時に、前記日時情報を参照して指定日時範囲内の前記指紋登録メモリに登録された登録指紋画像と照合する過程を含む
ことを特徴とする指紋照合方法。
【請求項５】
登録指紋画像の照合適用日時範囲を指定して、指紋画像を前記指紋登録メモリに登録し、指紋照合時の日時が前記照合適用日時範囲内となる前記登録指紋画像を前記指紋登録メモリから読出して照合を行う過程を含むことを特徴とする請求項４記載の指紋照合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指紋登録メモリに登録した指紋画像と、押捺撮像した指紋画像とを照合して本人確認を行う指紋照合システム及び指紋照合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
指紋は、個人特有のパターンを有し、且つ変化しないものとして、この指紋を登録しておき、押捺した指紋と照合して、照合がとれた時に、セキュリティを要する部屋のドアを開けるか、或いは、装置の使用を可能とする指紋照合システムが知られている。
【０００３】
通常は、押捺した指紋をＣＣＤカメラ等により撮像し、撮像画像の二値化，端点，分岐点等の特徴点抽出等の処理により、所定数の特徴点が抽出されると、登録合格し、その特徴点を登録指紋画像として指紋登録メモリに登録する。又指紋照合時は、押捺した指紋をＣＣＤカメラ等により撮像し、撮像画像の二値化，特徴点の抽出を行い、登録指紋画像と照合指紋画像との特徴点の照合一致の個数が所定数以上の場合に、照合合格として、本人確認とするものである。
【０００４】
又指紋登録時又は指紋照合時に、識別番号（ＩＤ）を入力し、このＩＤ対応に指紋画像を登録し、照合時は、入力されたＩＤに対応した指紋画像を読出して、押捺した照合用の指紋画像と照合する手段が一般的である。又指紋登録や指紋照合が一回で済まない場合がある。その場合は、所定回数繰り返す手段が適用されており、又指紋照合時には、ＩＤ対応の指紋照合時の照合合格とならない度毎に合格判定閾値を順次低減する手段等も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
指紋のパターンが変化しないとしても、実際に撮像した指紋画像は、肌の荒れ等により、端点や分岐点が不鮮明となる場合が多い。特に、数時間の水仕事に従事した後は、指紋画像が大きく変化する。従って、作業前に指紋照合が合格となっても、作業後には指紋照合が不合格となることが多いものである。又季節に対応し、例えば、夏季等に於ける指紋画像に対して、冬季等に於ける肌荒れが激しい時の指紋画像も相違し、例えば、夏季に指紋を登録しても、冬季には指紋照合が不合格となることがある。
【０００６】
又指紋照合の不合格毎に照合判定の閾値を低減して、合格判定が得られるようにすることは、セキュリティの低下の問題が生じる。又指紋照合の不合格時に、指紋登録を再度行うことも考えられるが、例えば、作業開始時に指紋照合を行って合格した場合でも、作業終了後に指紋照合を行った時に不合格とある場合、指紋の再登録を行うと、次に作業開始時の指紋照合には不合格となる。従って、再登録は無効な処理となる。
【０００７】
本発明は、年月日時分秒等により表される日時情報を用い、且つ複数状態の指紋画像を登録可能として、環境に対応した指紋照合が可能となるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の指紋照合システムは、（１）指紋登録部１と、指紋照合部３と、指紋登録メモリ４と、各部を制御する制御処理部２とを有し、制御処理部２は、指紋登録部１による指紋登録時に、指紋登録メモリ４に指紋画像を登録すると共に日時情報を登録し、指紋照合部３による指紋照合時に、指定された日時範囲内の指紋登録メモリ４に登録された指紋画像との照合を行わせる構成を備えている。
【０００９】
又（２）制御処理部２は、指紋登録部１による指紋登録時に、照合適用日時範囲を指定して指紋登録メモリ４に指紋画像を登録し、指紋照合部３による指紋照合時の日時と前記照合適用日時範囲とに対応した指紋登録メモリ４に登録された指紋画像との照合を行わせる構成を備えている。
【００１０】
又（３）制御処理部２は、指紋の登録者対応に、指紋登録毎の日時を示す指紋登録日時情報と、登録指紋画像を指紋照合に適用する照合適用日時範囲とを格納した照合条件格納部２２を備えている。
【００１１】
又（４）本発明の指紋照合方法は、指紋登録メモリに登録された登録指紋画像と、押捺撮像した照合用指紋画像とを照合して本人確認を行う指紋照合方法であって、指紋登録部１による指紋登録メモリ４に指紋画像を登録する時の日時情報を登録し、指紋照合部３による指紋照合時に、前記日時情報を参照して指定日時範囲内の指紋登録メモリ４に登録された登録指紋画像と照合する過程を含むものである。
【００１２】
又（５）登録指紋画像の照合適用日時範囲を指定して、指紋画像を指紋登録メモリ４に登録し、指紋照合時の日時が前記照合適用日時範囲内となる前記登録指紋画像を指紋登録メモリ４から読出して照合を行う過程を含むことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の指紋照合システムの説明図であり、１は指紋登録部、２は制御処理部、３は指紋照合部、４は指紋登録メモリ、１１，３１は指紋撮像入力部、１２，３２は画像処理部、１３は登録処理部、１４，２３，３４は通信部、２１は時計部、２２は照合条件格納部、３３は照合処理部を示す。
【００１４】
指紋登録部１と制御処理部２と指紋照合部３と指紋登録メモリ４とをそれぞれ通信部１４，２３，３４を介して接続し、制御信号や画像データ等の送受信を伝送路を介して行う場合を示す。なお、指紋登録部１と制御処理部２とを一体化し、指紋照合部３をそれぞれの指紋照合を必要とするドアや各種装置等に設けることもできる。又全体を一つにまとめた装置として構成することも可能である。その場合は、通信部１４，２３，３４を省略することが可能となる。又指紋登録メモリ４の領域の一部に、照合条件格納部２２を形成することも可能である。又指紋登録メモリ４を制御処理部２内又は指紋照合部３内に設けることができる。
【００１５】
指紋登録部１に於ける指紋登録時は、指紋撮像入力部１１から登録者の識別番号（ＩＤ）を入力し、且つ指紋を押捺して撮像する。画像処理部１２は、撮像画像の二値化等を行い、登録処理部１３は、端点や分岐点等の特徴点の抽出を行い、制御処理部２の制御に従って指紋登録メモリ４に登録する。
【００１６】
又制御処理部２の時計部２１は、カレンダ機能と時計機能とを有し、指紋登録部１に於ける指紋登録の年月日と曜日と時分秒との全部又はその一部を含む日時情報を、登録指紋画像と共に格納する。例えば、照合条件格納部２２に、登録者ＩＤと対応して日時情報を格納し、指紋画像については指紋登録メモリ４に登録者ＩＤと対応して登録することができる。
【００１７】
又指紋登録時に、登録指紋画像を指紋照合に適合可能とする日時又はその日時範囲を指定することができる。例えば、夏季に指紋登録したことにより、指紋照合適用範囲を４月〜１０月として日時範囲を指定することができる。この日時範囲を照合条件格納部２２に格納する。又同一の指紋の登録者が冬季に指紋を登録し、その指紋照合適用範囲を１１月〜３月として日時範囲を指定することができる。この場合、同一の登録者ＩＤについて夏季と冬季との２個の指紋画像が登録されることになる。
【００１８】
又指紋照合部３に於ける指紋照合時、指紋画像入力部３１から照合者の識別番号（ＩＤ）を入力し、且つ指紋を押捺して撮像する。画像処理部３２は、画像処理部１２と同様な処理を行い、照合処理部３３に転送する。照合処理部３３は、照合者ＩＤ（登録者ＩＤ）を基に、制御処理部２の制御によって指紋登録メモリ４から登録指紋画像を照合処理部３３に転送し、登録指紋画像と照合指紋画像とを照合し、照合合格の信号を、解錠信号や操作可信号等して図示を省略したドアの錠や特定装置等に送出するか、又は照合処理部３３から通信部３４を介して制御処理部２に照合結果の信号を転送し、制御処理部２からドアの解錠等の制御を行わせることができる。
【００１９】
この時、制御処理部２は、時計部２１に現在日時情報と、照合者ＩＤとを基に、照合条件格納部２２を検索して、指紋登録メモリ４に登録された任意数の登録指紋画像を選択して読出し、照合処理部３３に転送する。例えば、前述のように、夏季と冬季との２個の指紋画像が指紋登録メモリ４に登録され、照合適用範囲が照合条件格納部２２に格納されている場合、照合日時が６月１日であると、夏季の登録指紋画像が指紋登録メモリ４から読出されて、押捺指紋画像と照合される。又照合日時が１月１０日であると、冬季の登録指紋画像が指紋登録メモリ４から読出されて、押捺指紋画像と照合される。従って、所望のセキュリティを保持し、且つ指紋照合の合格確率を向上することができる。
【００２０】
図２はメモリ構成の説明図であり、（ａ）は指紋登録メモリ４の登録項目を示し、登録者のＩＤ番号と、複数の指紋画像を登録した時の画像番号と、端点や分岐点等の特徴点種別と、その特徴点の座標を示す特徴点位置と、指紋画像とを格納する。即ち、異なる日時に登録した同一登録者の指紋画像に、それぞれ画像番号を付与して指紋登録メモリ４に登録することができる。なお、複数の登録指紋画像に対応して同一登録者でも異なるＩＤ番号を付与して登録することも可能である。
【００２１】
又図２の（ｂ）は照合条件格納部２２の登録項目を示し、登録者のＩＤ番号と、複数の指紋画像を登録した時の画像番号と、年月日，時分秒，曜日等の日時情報としての登録年月日と、検索キー１〜ｎと、検索キーを用いた検索開始〜検索終了の検索範囲１〜ｍ又は照合日時に対する＋α，−α，±αによって表す検索開始と検索終了とによる検索範囲１〜ｍとを格納する。この検索範囲１〜ｍが、前述の照合適用範囲に相当するものである。
【００２２】
従って、前述のように、年間の四季対応、又は１月〜１２月の月対応、又は１日〜３１日の日対応、又は月曜日〜日曜日の曜日対応、１時〜２４時の時間対応或いはそれらの組合せにより、撮像指紋画像が大きく変化する可能性がある日時を予め設定して、指紋画像の登録を行うものである。例えば、特定曜日の特定時間範囲に於ける作業後に、撮像指紋画像がその作業前と大きく変化する場合、作業前と作業後との指紋画像の登録を行い、照合時は、制御処理部２の時計部２１による日時情報が、特定曜日の特定時間経過後、或いはその前後の設定時間内の時に、作業後の登録指紋画像を読出して照合することになる。
【００２３】
図３は本発明の実施の形態の指紋登録のフローチャートであり、指紋登録の日時情報としてのタイムスタンプを自動で行うか又は手動で行うか判定し（Ａ１）、手動の場合は、任意の年月日時分秒曜日を設定し、これをデータ２とする（Ａ２）。又自動の場合は、時計部２１による年月日時分秒曜日を取得し、これをデータ１とする（Ａ３）。そして、照合時に使用する登録指紋画像を、月，日，曜日，時間等に対応して設定して、これをデータ３とする（Ａ４）。このステップ（Ａ４）に於ける例えば「同じ月の画像と照合」は、照合時の日時情報の月と、ステップ（Ａ２）又は（Ａ３）による日時情報のデータ２又はデータ１による登録日時情報の月とが同じ場合のその月の登録指紋画像を用いて指紋照合を行うことを示す。
【００２４】
そして、照合時の検索範囲を設定して、データ４とする（Ａ５）。即ち、検索開始を値と、月、日、曜日、時間等の単位と、照合日時情報に対する前後関係の範囲とにより設定し、検索終了も同様に設定する。例えば、検索開始について、日を単位とし、値を５として範囲を−と設定すると、照合日時情報の日より５日前を検索開始日に設定することができる。
【００２５】
そして、照合時の場所を設定し、データ５とする（Ａ６）。即ち、特定の部屋のドアの解錠や特定の装置の使用可等を指紋照合により行う為の指紋照合部３の設置場合を設定する。それにより、データ１，３，４，５又はデータ２，３，４，５をメモリ（ａ），（ｂ）（図２参照）に登録する（Ａ７）。指紋登録部１及び指紋照合部３に、メモリ（ａ），（ｂ）を設けた場合、指紋登録部１のメモリ（ａ），（ｂ）から指紋照合部３のメモリ（ａ），（ｂ）に通信部１２，２３，３４の機能を用いてデータ送信を行う（Ａ８）。
【００２６】
図４は本発明の実施の形態の指紋照合のフローチャートであり、指紋照合の場所を識別して、該当場所か否かを判定する（Ｂ１）。即ち、押捺指紋画像を処理した指紋照合部３の設置場所を示すデータ５により判定し、該当場所ではない場合は、指紋照合処理周終了とし、該当場所ありの場合は、現在の年月日時分曜日の日時情報を時計部２１（図１参照）から取得する（Ｂ２）。
【００２７】
次に、照合時の指紋画像について、月、日、曜日、時間のうちの何れかを単位とした指紋登録日時情報の登録指紋画像を判定して、検索対象１とする（Ｂ３）。次に、照合時の検索範囲を検索対象２とする（Ｂ４）。即ち、図３のステップ（Ａ５）に於ける検索開始と検索終了とによる検索範囲又は指紋照合時に入力した検索範囲を求め、現在時刻（指紋照合時の日時情報）と検索対象１，２とを比較して、最も近い条件で登録された指紋画像を指紋登録メモリ４から取得し（Ｂ５）、指紋照合処理を行う（Ｂ６）。
【００２８】
例えば、ＩＤ番号を同一とし、登録日時情報が９時の登録指紋画像Ｒ１を、指紋照合場所としてＸ室、同じ時間で照合として、９時±２時間に設定し、登録日時情報が１９時の登録指紋画像Ｒ２を、指紋照合場所としてＸ室、同じ時間で照合として、１９時±２時間に設定して、Ｘ室の入退室時に指紋照合を必要とする場合、７時〜１１時の間にＸ室に入室する時は、登録指紋画像Ｒ１と照合指紋画像とを照合することにより、照合合格となり、又水仕事や薬品取扱作業等の作業後の１７時〜２１時の間に退室すると、登録指紋画像Ｒ２と照合することになり、作業後の指紋画像の変化が大きい場合でも、登録指紋画像Ｒ２がこの変化のあった指紋画像を示すものであるから、照合合格となる。
【００２９】
又四季に対応して、例えば、同じ月で照合として、３月＋２ヶ月、６月＋２ヶ月、９月＋２ヶ月、１２月＋２ヶ月としてそれぞれ指紋登録を行うと、季節対応に指紋が変化しても、登録指紋画像が既に変化した指紋として登録されているから、照合合格となる。
【００３０】
又指紋照合の再試行によっても不合格となるような指紋画像の変化が生じた場合に、その指紋画像を登録することを順次繰り返して、指紋登録メモリ４に指紋画像を蓄積することにより、１日中の指紋画像の変化や、前述のような四季による指紋画像の変化に対しても、指紋照合が可能となる。
【００３１】
図５は本発明の実施の形態の指紋登録照合装置の要部説明図であり、４１は指４０を載せて押捺する指紋押捺台、４２は照明用の光源、４３はＣＣＤカメラ等のカメラ、４４は画像処理部、４５は特徴点抽出部、４６は指紋照合処理部、４７は指紋登録処理部、４８はテンキー等の入力操作部、４９は入力処理部、５０はマイクロプロセッサ等による主制御部、５１は液晶パネル等による表示部、５２は表示制御部、５３はカレンダ機能と時計機能とを有する時計部、５４はメモリ、５４ａは指紋登録メモリ部、５４ｂは照合条件メモリ部を示す。
【００３２】
この実施の形態は、図１の指紋登録部１と制御処理部２と指紋照合部３と指紋登録メモリ４とを同一装置内に設けた構成の場合を示し、指紋押捺台４１と、光源４２と、カメラ４３と、入力操作部４８と、入力処理部４９とが、図１の指紋登録部１の指紋撮像入力部１１及び指紋照合部３の指紋撮像入力部３１に対応し、画像処理部４４と特徴点抽出部４５とが、図１の指紋登録部１の画像処理部１２及び指紋照合部３の画像処理部３２に対応する。又指紋登録処理部４７が、図１の指紋登録部１の登録処理部１３に対応する。
【００３３】
又時計部５３が図１の制御処理部２の時計部２１に対応し、主制御部５０と照合条件メモリ部５４ｂとが、図１の制御処理部２の照合条件格納部２２に対応する。又指紋照合処理部４６が、図１の指紋照合部３の照合処理部３３に対応する。又メモリ５４の指紋登録メモリ部５４ａが、図１の指紋登録メモリ４に対応する。
【００３４】
表示部５１に表示されるガイダンス等に従って、入力操作部４８から登録者ＩＤを入力し、光源４２により照明した指紋押捺台４１に指４０を載せて押捺し、カメラ４３により撮像し、その指紋撮像画像を画像処理部４４で二値化等の処理を行い、特徴点抽出部４５により隆線や谷線のパターンに含まれる端点や分岐点を特徴点として抽出し、その座標情報を含めて、指紋登録時は指紋登録処理部４７へ、又指紋照合時は指紋照合処理部４６へ転送する。
【００３５】
又主制御部５０は、指紋登録操作時の日時情報を時計部５３から取得し、登録者ＩＤと共にその日時情報を照合条件メモリ部５４ｂに格納する。又照合条件として、同じ月、同じ日、同じ曜日、同じ時間等の指紋照合時に使用する指紋画像の条件と、指紋照合時の検索範囲と共に、照合条件メモリ部５４ｂに格納する。これらの照合条件は、入力操作部４８から入力することができる。又指紋登録処理部４７からの登録者ＩＤと画像番号と特徴点種別と特徴点位置と指紋画像とを、指紋登録メモリ部５４ａに格納する。
【００３６】
又指紋照合時は、指紋登録時と同様に、入力操作部４８からＩＤを入力し、指紋押捺台４１に指紋を押捺し、主制御部５０は、時計部５３からの指紋照合時の日時情報を取得し、この日時情報と、照合条件メモリ部５４ｂから照合条件とを対比して、指紋登録メモリ部５４ａの検索を行って登録指紋画像を読出し、指紋照合処理部４６に転送して、押捺指紋画像との照合、即ち、特徴点の照合を行い、照合結果を主制御部５０に転送する。主制御部５０は照合合格の場合、図示を省略したドアの解錠や特定装置の使用を可能とする制御を行う。
【００３７】
従って、指紋画像が変化する状態に対応して、変化前と変化後との指紋画像を登録し、日時情報による照合時の条件に従って複数の登録指紋画像の中の最適な登録指紋画像を用いて照合処理することが可能となり、セキュリティを維持して照合合格の確率を高くすることが可能となる。
【００３８】
本発明は、前述の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々付加変更することが可能であり、例えば、図１に於ける指紋照合部３の指紋撮像入力部３１と画像処理部３２とを、指紋押捺場所に設置し、その他の構成をセンタに設置して、データ伝送により指紋画像の伝送を行う構成とすることも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、分散配置或いは一体的に配置した指紋登録部１と、指紋照合部３と、指紋登録メモリ４と、各部を制御する制御処理部２とを有し、制御処理部２は、指紋登録部１による指紋登録時に、指紋登録メモリ４に指紋画像を登録すると共に年月日，曜日，時分秒等の日時情報を登録し、指紋照合部３による指紋照合時に、指定された日時範囲内の指紋登録メモリ４に登録された指紋画像との照合を行わせるもので、特殊の作業終了後に指紋画像が変化する場合、特定の曜日や日にちに於いてのみ特殊の作業等により指紋画像が変化する場合、或いは気候の変化に対応して指紋画像が変化する場合等に於いて、変化しない場合の指紋画像と共に、変化した指紋画像についても登録しておき、指紋照合時の日時情報と検索条件とに従って、登録指紋画像を選択して読出して照合処理を行うことにより、セキュリティは従来通りの高さに維持して、照合合格の確率を維持することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の指紋照合システムの説明図である。
【図２】メモリ構成の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態の指紋登録のフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態の指紋照合のフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態の指紋登録照合装置の要部説明図である。
【符号の説明】
１  指紋登録部
２  制御処理部
３  指紋照合部
４  指紋登録メモリ
１１  指紋撮像入力部
１２  画像処理部
１３  登録処理部
２１  時計部
２２  照合条件格納部
３１  指紋撮像入力部
３２  画像処理部
３３  照合処理部
【図１】
0003728583.tif 000002
【図２】
0003728583.tif 000003
【図３】
0003728583.tif 000004
【図４】
0003728583.tif 000005
【図５】
0003728583.tif 000006