(57)【要約】      （修正有）【課題】指指紋の採集に際し使用される前提技術であり、指画像内における四指全体の向いている方向（指方向）を正確に特定する。【解決手段】入力された指画像データに基づいて当該指画像データに含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部１０を備えた指方向特定システムであって、前記指方向演算処理部１０が、前記指画像データを段階的に設定された複数のしきい値の何れかに基づいて当該指画像の各指部分を濃色状態に二値化表示して濃色領域を得る動的二値化画像生成部１１と、この二値化表示された各指画像の濃色領域の長さ方向をベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定する指方向決定部１４とを備える。【選択図】図１
2014106754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された指画像データに基づいて当該指画像データに含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部を備えた指方向特定システムであって、
前記指方向演算処理部が、
前記指画像データを段階的に設定された複数のしきい値の内の特定の一のしきい値に基づいて当該指画像の各指部分を濃色状態に二値化処理して成る適正状態の濃色領域を得る動的二値化画像生成部と、
この二値化表示された各指画像の濃色領域の長さ方向をベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定する指方向決定部とを備えたことを特徴とする指方向特定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の指方向特定システムにおいて、
前記動的二値化画像生成部は、
前記指画像データを段階的に設定された複数のしきい値に基づいて異なった濃色領域に順次二値化処理する二値化画像処理部と、この二値化処理された各濃色領域の内の何れか一の濃色領域が隣接する他の濃色領域とつながる直前の二値化状態である適正状態の生成有無を監視する隣接領域特定部とを備え、
前記隣接領域特定部が、前記適正状態が得られた場合の二値化された前記指画像を取得し保持する適正状態保持機能を備えていることを特徴とする指方向特定システム。
【請求項３】
請求項２に記載の指方向特定システムにおいて、
前記二値化画像処理部は、前記しきい値の設定に際しては、最も濃い色深度から予め設定された色深度まで段階的にしきい値を設定する段階的しきい値設定機能を備えていることを特徴とした指方向特定システム。
【請求項４】
請求項２に記載の指方向特定システムにおいて、
前記動的二値化画像生成部の前記指画像にかかるデータ入力段に、外部入力される指画像データに対して予め設定された一定サイズの画像枠を付加する処理範囲設定部を設けたことを特徴とする指方向特定システム。
【請求項５】
請求項２に記載の指方向特定システムにおいて、
前記動的二値化画像生成部の前記指画像にかかるデータ入力段に、外部入力される指画像データを平滑処理する平滑化処理部を設けたことを特徴とする指方向特定システム。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の指方向特定システムにおいて、
前記指方向決定部は、
生成された前記各濃色領域の重心画素を起点として当該重心画素からの距離が最長となる濃色画素までの線分の長さ方向を領域方向とする領域方向特定機能と、前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定する指方向決定処理機能とを備えていることを特徴とする指方向特定システム。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の指方向特定システムにおいて、
前記指方向決定部は、
生成された前記各濃色領域の重心画素を起点として当該重心画素からの距離が最長となる濃色画素までの線分の長さ方向を領域方向とする領域方向特定機能を有すると共に、
前記各濃色領域における前記領域方向を、前記領域方向特定機能は各指画像の延設側の左右１８０度の範囲で決定することを特徴とした指方向特定システム。
【請求項８】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の指方向特定システムにおいて、
前記指方向決定部は、
前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定する指方向決定処理機能を有すると共に、
この指方向決定処理機能により特定された指方向と元の各線分の領域方向との差分が最も大きな領域方向にかかる線分を除外して残りの各線分の領域方向をベクトル合成し前記決定された指方向を更新する合成方向更新機能を備えたことを特徴とする指方向特定システム。
【請求項９】
入力される指画像データに基づいて当該指画像に含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部を備えた指方向特定システムにあって、
外部入力される指画像データを平滑処理し、
この平滑処理された指画像データを段階的に設定された複数のしきい値の内の特定の一のしきい値に基づいて当該指画像の各指部分が濃色状態に二値化処理されて成る適正状態の濃色領域を生成し、
この二値化表示された各指画像の濃色領域の長さ方向をベクトル合成すると共に、このベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定することを特徴とした指方向特定方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の指方向特定方法において、
前記指画像の各指部分を濃色領域に二値化処理する工程にあっては、
前記指画像データの二値化処理に際しては、予め段階的に設定された複数のしきい値に基づいて当該各指画像全体を異なった濃色領域に順次二値化表示し、
この二値化表示される各濃色領域の内の何れか一の濃色領域が隣接する他の濃色領域とつながる直前の適正状態が得られるように、当該二値化表示の状態を監視し、
当該適正状態が得られた場合に、当該適正状態の二値化された指画像を特定し保持することを特徴とした指方向特定方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の指方向特定方法において、
前記指画像の指方向を決定する工程にあっては、
生成された前記各濃色領域の重心画素を起点として当該重心画素からの距離が最長となる濃色画素までの線分の長さ方向を領域方向とし、
その後、前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定する構成としたことを特徴とする指方向特定方法。
【請求項１２】
請求項９又は１０に記載の指方向特定方法において、
前記指方向決定工程にあっては、
前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定した後に、
この決定された指方向と元の各線分の領域方向との差分が最も大きな領域方向にかかる線分を除外すると共に、残りの各線分の領域方向をベクトル合成しこれを正規の指方向とすることを特徴とした指方向特定方法。
【請求項１３】
入力される指画像データに基づいて当該指画像データに含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部を備えた指方向特定システムにあって、
外部入力される指画像データを平滑処理する平滑処理機能、
この平滑処理された指画像データを段階的に設定された複数のしきい値の内の特定の一のしきい値に基づいて当該指画像の各指部分を濃色状態に二値化処理して適正状態の濃色領域を生成する二値化処理機能、
およびこの二値化処理された各指画像の濃色領域の長さ方向をベクトル合成すると共に、このベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定する指方向決定処理機能を設け、
これらの各処理機能を、前記指方向演算処理部が備えているコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とした指方向特定プログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の指方向特定プログラムにおいて、
前記二値化処理機能を、
前記指画像データの二値化処理に際し、予め段階的に設定された複数のしきい値毎に当該各指画像全体を異なった濃色領域に順次二値化処理する二値化順次処理機能、
この二値化処理される各濃色領域の内の何れか一の濃色領域が隣接する他の濃色領域とつながる直前の適正状態が得られるように、当該二値化処理される各指画像全体の状態を監視する処理状態監視機能、
および前記各濃色領域の適正状態が得られた場合に、当該適正状態の二値化された指画像を特定し保持する二値化画像特定保持機能、
を備えた構成とし、これらの各機能を前記コンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする指方向特定プログラム。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の指方向特定プログラムにおいて、
前記指方向決定処理機能を、
生成された前記各濃色領域の重心画素を起点として当該重心画素からの距離が最長となる濃色画素までの線分の長さ方向を領域方向とする領域方向特定処理機能、
特定された前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定する方向ベクトル決定処理機能、
を備えた構成とし、これらの各機能を前記コンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする指方向特定プログラム。
【請求項１６】
請求項１３又は１４に記載の指方向特定プログラムにおいて、
前記指方向決定処理機能は、
前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定した後に、当該決定された指方向と元の各線分の領域方向との差分を算定すると共に、当該差分が最も大きな領域方向にかかる線分を除外する特定線分除外処理機能、
及び、残りの各線分の領域方向をベクトル合成して得られる新たな指方向を前記決定した指方向に代えて真の指方向として特定する指方向特定処理機能、
を備えると共に、これらの各機能を前記コンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする指方向特定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指画像から四指領域の切り出しを行う指紋情報記憶システムに係り、特に、指画像における指方向の特定を行う指方向特定システム、指方向特定方法、及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
入国審査用や犯罪捜査用として多人数の指画像撮影を行う指撮影システムが利用されている。近年の指撮影システムにおいては、被撮影者の指画像を迅速に撮影し、指画像内の指紋情報を抽出することが求められており、例えばライブスキャナのように、ガラス面に置かれた手を撮影する指撮影装置が利用されている。
【０００３】
このような指撮影装置は、光学的に指画像を直接読み取り、指画像として記憶するため、被撮影者各人はガラス面に手をおくだけで容易に手（指）の撮影を行うことができる。また、このような指撮影装置を利用することで、被撮影者の手間を有効に軽減することや撮影に係る時間の短縮することが可能となる。
【０００４】
その一方で、指撮影装置では撮影可能な領域が広くなったことから、
、被撮影者のガラス面に対する手の置き方によっては、撮影画像内に掌の一部が写り込んでしまうといったことが生じるようになっている。
【０００５】
ところで、上記のような指撮影装置を利用して指画像の撮影を行った場合には、必要な指紋情報を効率的に抽出するために、指画像から指紋を含む四指領域を切り出しを行うことが必要となる。
【０００６】
指画像から四指領域の切り出しを行うには、通常、画像内における指全体の向きを示す指方向を決定し、この指方向に基づき画像内における四指の指頭辺領域を特定する。
ここで、もし指方向が誤認識されている場合には、四指領域を適切に切り出すことができないという不都合が生じ得る。
このため、指方向を正確に特定することは、四指切り出しを行うため、そして指画像から適切に指紋データの抽出を行うためにも非常に重要な処理と言える。
【０００７】
一般に、指方向を決定する手法としては、図１２（Ａ）、図１３（Ａ）、および図１４（Ａ）に示すように指画像を回転させ、回転角それぞれに対応した濃度値累積を計算した上で、濃度値累積値のヒストグラムにおける山と谷のコントラストが最も高い角度方向、すなわち、分離具合が最も大きい角度が設定される回転角の方向を、その指画像における指方向として決定するという手法が採られている。
【０００８】
ここで、図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）、および図１４（Ｂ）はそれぞれ図１２（Ａ）、図１３（Ａ）、および図１４（Ａ）それぞれにおける垂直方向の濃度累積値をヒストグラム化したものである。
【０００９】
指画像における濃度値の累積値に基づいて指方向を決定する上記手法では、これらのヒストグラムにおける濃度累積値の分離具合に基づく計算を行うことにより、その分離具合が最大になる回転角度の指画像それぞれの垂直方向（図示した図面用紙の上端縁側）をその指画像における指方向として決定する。
【００１０】
尚、図１２（Ａ）、図１３（Ａ）、および図１４（Ａ）においては、回転角５度の指画像（図１３（Ａ））が分離具合最大と計算され、この垂直方向がこの指画像の指方向として決定される。
ここで、垂直方向とは、具体的には、図１２（Ｃ）に示すように、図１２（Ａ）（Ｂ）の平面枠を同一の面上にＸ−Ｙ直交座標軸を設定した場合のＹ軸に沿った方向を示す。
【００１１】
一方、上記のように濃度累積値に基づいて指方向を決定する場合、仮に、撮影画像内に掌の一部が写り込んでいるとすると、写り込んだ手のひらの一部を画像処理では指の一部と誤認識されてしまうという不都合が生じ得る。
この場合、指画像内における誤った方向が指方向として決定されてしまう恐れがあるため、かかる場合には的確に４指領域を切り出すことができないという不都合が生じる。
【００１２】
例えば、図１５（Ａ）に示す指画像では掌の一部が写り込んでいる。ここで、指画像内の濃度累積値に基づいて濃度値ヒストグラムを生成した場合、図１５（Ｂ）に示すように、濃度値ヒストグラムにおける累積濃度値の高いところと低いところの差分が小さくなるため、各４指に対応する濃度値同士の分離具合が曖昧となる。
【００１３】
また、図１５（Ａ）の指画像を右回転させた指画像について濃度累積値の計算を行った場合に、図１６（Ａ）に示すように、誤った指方向が決定されてしまう、ということが生じる。
【００１４】
例えば、この図１５（Ａ）の場合、当該図１５（Ａ）に基づき画像処理により生成された濃度値ヒストグラムは図１５（Ｂ）となる。この図１５（Ｂ）に示すように、指画像内に写り込んだ掌の領域が、４指の一つとして誤認識される。
【００１５】
更に、ここで決定された誤った指方向（図１６（Ａ））に基づいて４指切り出しが行われた場合は、画像内における４指が正しく認識されないため、図１７に示すように、指認識枠の長辺部分が極端に傾斜したり、指認識枠自体が片寄った位置に集中したりして、誤った指認識が行われてしまう。
【００１６】
このように、指画像における指方向が誤って決定されると、四指を適切に切り出すことができずに誤った指認識がなされるため、指画像から適切に指紋データを抽出することができないという不都合が生じる。
【００１７】
又、上記一連の指画像認識に係る関連技術として、指紋画像が傾斜している場合に、画像の正確な回転補正を行って指紋照合率を高めるためのシステムが知られている（特許文献１）。
【００１８】
また、この同じく関連技術として、指紋センサのばらつきや指紋画質による影響を抑制しつつ指紋画像の傾き角度を指紋照合用に算出する指紋照合装置が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００１−７６１４５号公報
【特許文献２】特開２００８−２１７０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載の関連技術では、撮影された指画像に掌が入り込んでいるという想定が全くない。このため、これらの関連技術では、写り込んだ掌領域の影響により指画像に誤った指方向が算出されてしまう不都合が生じ得る。
【００２１】
誤った指方向が算出された場合には、上述のように、指画像から四指領域を適切に切り出すことができないため、指画像に対する誤った指認識が行われてしまうといった不都合がある。
【００２２】
［発明の目的］
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、指画像内における四指全体が向いている方向を示す指方向を適切に特定し得る指方向特定システム、指方向特定方法、及びそのプログラムを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明に係る指方向特定システムは、入力された指画像データに基づいて当該指画像データに含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部を備えた指方向特定システムであって、
前記指方向演算処理部が、
前記指画像データを段階的に設定された複数のしきい値の内の特定の一のしきい値に基づいて当該指画像の各指部分を濃色状態に二値化処理して成る適正状態の濃色領域を得る動的二値化画像生成部と、この二値化処理された各指画像の濃色領域の長さ方向をベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定する指方向決定部とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成するために、本発明にかかる指方向特定方法は、入力される指画像データに基づいて当該指画像に含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部を備えた指方向特定システムにあって、
外部入力される指画像データを平滑処理し、
この平滑処理された指画像データを段階的に設定された複数のしきい値の内の特定の一のしきい値に基づいて当該指画像の各指部分を濃色状態に二値化処理して成る適正状態の濃色領域を生成し、
この二値化表示された各指画像の濃色領域の長さ方向をベクトル合成すると共に、このベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定する構成としたことを特徴とする。
【００２５】
上記目的を達成するために、本発明にかかる指方向特定プログラムは、入力される指画像データに基づいて当該指画像データに含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部を備えた指方向特定システムにあって、
外部入力される指画像データを平滑処理する平滑処理機能、
この平滑処理された指画像データを段階的に設定された複数のしきい値の内の特定の一のしきい値に基づいて当該指画像の各指部分を濃色状態に二値化処理して適正状態の濃色領域を生成する二値化処理機能、
およびこの二値化処理された各指画像の濃色領域の長さ方向をベクトル合成すると共に、このベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定する指方向決定処理機能を設け、
これらの各処理機能を、前記指方向演算処理部が備えているコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とした指方向特定プログラム。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、以上のように構成されているので、これによると、指画像内に写り込んだ掌領域の影響を受けることなく、指画像に含まれる指の向きを示す指方向を正確に特定することができるという上記関連技術にない優れた指方向特定システム、指方向特定方法、およびそのプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる指方向特定システムにおける第１実施形態の要部を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に開示した要部を含む第１実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本発明にかかる指方向特定システムにおける第２実施形態の要部を示す概略ブロック図である。
【図４】図３に開示した要部を含む第２実施形態を示す概略構成図である。
【図５】図３に開示した第２実施形態における要部の動作を示すフローチャートである。
【図６】図３に開示した第２実施形態における入力画像（指画像）の一例を示す図で、図６（Ａ）は４指の手の掌の一部が映し込まれた指画像を示す説明図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）を平滑化処理した場合の指画像を示す説明図である。
【図７】図６（Ｂ）に示す平滑化処理した指画像を一定のしきい値間隔で順次二値化処理した場合の４つの例を示し、図７（Ａ）は予め設定されたしきい値により暗い画素を濃色領域として出力した二値化画像の一例を示し、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の二値化画像よりもしきい値を一段階下げた場合の二値化画像の例を示し、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）の二値化画像よりもしきい値を一段階下げた場合の二値化画像の一例を示し、図７（Ｄ）は図７（Ｃ）の二値化画像よりもしきい値を一段階下げた場合の二値化画像の一例を示す説明図である。
【図８】図３に開示した第２実施形態にて処理された指画像における二値化画像内で導出された各領域の領域方向および指方向の線分を示す説明図である。
【図９】図３に開示した第２実施形態にて導出した指方向に基づいて図６（Ａ）の指画像を対象として指先領域の認識処理を行った場合の認識結果の一例を示す説明図である。
【図１０】図３に開示した第２実施形態にて処理の対象とする平面４指を対象とした指画像の一例を示す説明図である。
【図１１】図１０の指画像を対象として行われた指認識処理の結果の一例を示す説明図である。
【図１２】平面４指のみを対象とした平面４指画像の一例を示す図で、図１２（Ａ）は回転角度０度の平面４指画像の一例を示す説明図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）の画像における垂直方向の濃度累積値をヒストグラム化した例を示す説明図、図１２（Ｃ）は図１２（Ａ）に開示した指画像のＸ−Ｙ座標系を示す説明図である。
【図１３】平面４指のみを対象とした平面４指画像の他の一例を示す図で、図１３（Ａ）は回転角度５度の平面４指画像の一例を示す説明図、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）の画像における垂直方向の濃度累積値をヒストグラム化した例を示す説明図である。
【図１４】平面４指のみを対象とした平面４指画像の更に他の一例を示す図で、図１４（Ａ）は回転角度４５度の平面４指画像の一例を示す説明図、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）の画像における垂直方向の濃度累積値をヒストグラム化した場合の例を示す説明図である。
【図１５】掌の一部が指画像内に写り込んでいる平面４指画像の一例を示す図で、図１５（Ａ）は回転角度０度の平面４指画像の一例を示す説明図、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）の画像における垂直方向の濃度累積値をヒストグラム化した場合の例を示す説明図である。
【図１６】掌の一部が指画像内に写り込んでいる平面４指画像の更に他の一例を示す図で、図１６（Ａ）は回転角度右４５度の平面４指画像の一例を示す説明図、図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）の画像における垂直方向の濃度累積値をヒストグラム化した場合の例を示す説明図である。
【図１７】図１５（Ａ）で示された掌の一部が指画像内に写り込んでいる平面４指画像に基づき行われた誤った指認識結果の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
最初に、第１実施形態では、本発明にかかる指方向システムの基本的な構成内容を説明し、次に、第２実施形態では、本発明にかかる指方向決定システムの具体的な構成内容を説明する。
【００２９】
［第１実施形態］
まず、本発明にかかる指方向決定システムの第１実施形態を図１乃至図２に基づいて説明する。
【００３０】
この第１実施形態において、指方向決定システム１００は、外部入力される指画像データに基づいて当該指画像データに含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部１０を備えている。この指方向演算処理部１０はＣＰＵを母体として構成されている（図２参照）。
【００３１】
又、指方向決定システム１００は、上記ＣＰＵ上で指方向演算処理部１０を実現させるためのプログラムが格納された第１記憶部２２と、前記指方向演算処理部１０の各構成部分の動作や機能の実現に必要な具体的なデータおよび動作の結果物を記憶する第２記憶部２３と、指方向演算処理部１０の動作状態を外部に表示出力する出力表示部２４と、指方向演算処理部１０での処理データを外部出力する処理データ出力部２５とを備えている。
【００３２】
ここで、符号２４Ａは、表示画像を必要に応じて記憶する表示画像記憶部をしめす。又、符号１０Ａは画像データおよび外部からの動作指令を含むその他必要な情報を入力する入力回路部を示す。
【００３３】
この内、前述した指方向演算処理部１０は、図１に示すように、外部入力される前述した指画像データを、段階的に設定された複数のしきい値に基づいて、当該指画像を順次濃色状態（黒白で二値化する場合は黒色状態）に二値化処理して濃色領域（以下「黒色領域」という）を得る動的二値化画像生成部１１を備えている。
【００３４】
更に、この指方向演算処理部１０は、この動的二値化画像生成部１１で二値化表示された各指画像の黒色領域を対象とし、その長さ方向をベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定する指方向決定部１４を備えている。
【００３５】
即ち、二値化処理によって各指部分の黒色領域の長さ方向が特定されるので、当該各指部分の最長領域に沿った方向を指方向決定部がそれぞれベクトル合成することにより、当該外部入力された指画像データにかかる指方向が有効に特定することができる。
ここで、上記入力されたグレースケールの指画像に対しては、平滑化処理部により予め平滑化処理してもよい。
【００３６】
前述した動的二値化画像生成部１１は、上気した機能を実現させるため、外部入力される指画像に対して、最も暗い色深度からより明るい色深度へと段階的にしきい値を設定する二値化画像処理部１２を備えている。
この二値化画像処理部１２は、予め設定した各しきい値を基準として、当該しきい値より暗い画素領域を黒色領域、明るい画素領域を白色領域とする二値化画像を出力する。
【００３７】
更に、上記動的二値化画像生成部１１は、二値化画像処理部１２で処理された二値化画像における異なる黒色領域の内、設定されたしきい値に対応して各黒色領域が拡張された場合に、最初に近接する黒色領域とつながった状態の二値化領域を隣接領域として特定する隣接領域特定部１３を備えている。
【００３８】
そして、この隣接領域特定部１３は、当該隣接領域である各黒色領域の表示状態を他の黒色領域とつながる直前の段階の表示状態に留めた状態を適正状態とし、これを二値化画像として取得し保持する機能を備えている。
【００３９】
前述した指方向決定部１４は、具体的には、動的二値化画像生成部１１の隣接領域特定部１３で特定された前記隣接領域にかかる二値化画像内の各黒色領域について、当該各黒色領域における重心画素を起点として当該重心画素からの距離が最長となる黒色画素領域の方向を領域方向として設定する機能を備えている。
そして、この指方向決定部１４は、前述したように、二値化画像内における全ての領域方向を合成した方向ベクトルを、上記入力された指画像の指方向として決定する。
【００４０】
次に、上記第１実施形態の動作を説明する。
まず、入力された四指画像の画像データに対して動的二値化画像生成部１１が稼働し、上記入力四指画像に対して、予め最も暗い色深度からより明るい色深度へと段階的に設定された各しきい値を基準として、当該しきい値より暗い画素領域を黒色領域とする二値化画像を生成する（二値化画像生成工程）。
【００４１】
ここで、この二値化画像生成工程は、具体的には動的二値化画像生成部１１の二値化画像処理部１２が実行する。この場合、しきい値より明るい画素領域を白色領域とする。
尚、二値化画像生成工程の実行に先立って、平滑化処理部を機能させて、入力された指画像に対する平滑化処理を行うように（平滑化処理工程）し、この平滑化された指画像（平滑画像）を対象として二値化処理を行うようにしてもよい。
【００４２】
次に、動的二値化画像生成部１１は、生成された二値化画像内の異なる複数の黒色領域の内、段階的に設定されるしきい値に対応して領域が順次拡張されるが、その過程にあって近接する黒色領域とつながってしまう状態が生じた場合、これを隣接領域と特定すると共に、そのつながる直前の隣接する黒色領域を適正領域として、これを保持する機能を備えている。この隣接領域の特定および適正領域の取得保持は、具体的には動的二値化画像生成部１１の隣接領域特定部１４が実行する。
即ち、この隣接領域特定部１４は、隣接領域を特定した場合に当該隣接領域である各黒色領域の表示状態を、他の黒色領域とつながる直前段階の表示状態（適正状態）に留める処理を行う（隣接領域特定工程）。
【００４３】
続いて、この指方向決定部１４は、適正状態の二値化画像を対象として、各黒色領域における重心画素を起点とし、当該各黒色領域における重心画素からの距離が最長となる黒色画素までの方向を領域方向としてを導出する。また、指方向決定部１４は、二値化画像内における全ての領域方向を合成することにより生成した方向ベクトルを、指画像の指方向として決定する。
【００４４】
ここで、上記平滑化処理工程、二値化画像出力工程、隣接領域特定工程、および指方向決定工程については、その実行内容をプログラム化し、コンピュータに実行させるように構成してもよい。
また、本プログラムは、非一時的な記憶媒体、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、フラッシュメモリなどに記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
【００４５】
このように、指方向計算システム１００は、上述したようにその主要部である指方向演算処理部１０が有効に機能して指画像内に掌の一部が写り込んでいる場合でも、指画像における指方向を適切に特定することを可能としている。
【００４６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を、図３乃至図１１に基づいて説明する。
ここで、前述した第１実施形態と同一の構成部材についは同一の符号を用いるものとする。
この第２実施形態において、指方向決定システム３００は、前述した第１実施形態の場合と同様に、外部入力される指画像データに基づいて当該指画像データに含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部３０を備えている。この指方向演算処理部３０はＣＰＵを母体として構成されている（図４参照）。
【００４７】
又、指方向決定システム３００は、上記ＣＰＵ上で指方向演算処理部３０を実現させるためのプログラムが格納された第１記憶部４２と、前記指方向演算処理部３０の各構成部分の動作や機能の実現に必要な具体的なデータおよび動作の結果物を記憶する第２記憶部４３とを備えている。
【００４８】
この指方向決定システム３００は、図３に示すように、更に、グレースケール（例えば、２５５階調とする）の指画像を取得する入力回路部３０Ａと、この指画像に対する平滑化処理を行う平滑化処理部３０Ｂと、平滑化処理された指画像に対して段階的にしきい値を設定すると共に当該各しきい値に基づいて二値化画像を順次生成する動的二値化処理部３１と、出力された二値化画像の内の特定の一の二値化画像についてその各領域（指部分である黒色領域）の向きを示す領域方向を求めて当該領域方向にかかる指画像全体の指方向を決定する指方向決定部３４とを備えている。
【００４９】
この内、動的二値化処理部３１，指方向決定部３４は、それぞれ前述した第１実施形態における動的二値化画像生成部１１，指方向決定部１４と、それぞれ同等に機能する内容にものとなっている。
【００５０】
入力回路部３０Ａは、入力された平面４指画像（図６（Ａ）参照：以下「指画像」という）に対して、予め設定された一定サイズの画像縁を付加することにより画像の二値化処理範囲を設定する処理範囲設定部３０ａを備えている。
この処理範囲設定部３０ａは、換言すると、平滑化処理を行う対象の領域範囲を設定する機能を有し、所詮トリミング手段に対応した機能を備えている。
【００５１】
前述した平滑化処理部３０Ｂは、トリミングされた指画像に対して平滑化処理を行う（図６（Ｂ））。ここで、上記平滑化処理部３０Ｂによる平滑化処理は、例えば、指定画素の近傍８点の色の平均を取ることにより、指画像をにじませる（ぼかす）処理を示すものとする。
【００５２】
又、この図６（Ｂ）に示す平滑化された画像（平滑化画像）は、２５５階調のグレースケール画像であり、白画素の色深度を０、黒画素の色深度を２５５とするものとする。
【００５３】
前述した動的二値化画像生成部３１は、平滑化された画像データを段階的に設定された複数のしきい値に基づいて異なった濃色領域（黒色領域）に順次二値化表示する二値化画像処理部３２を備えている。
【００５４】
又、この動的二値化画像生成部３１は、二値化画像内の黒色領域の内、しきい値に対応して拡張されることによって、近接した位置にある黒色領域とつながってしまう黒色領域を監視し特定する隣接領域特定部３３を備えている。この場合、隣接領域特定部３３は、近接した黒色領域とつながる黒色領域（以下「領域」という）を隣接領域として特定する。
【００５５】
同時に、この隣接領域特定部３３は、隣接領域である各領域の表示状態を他の領域とつながる直前の状態を適正状態として留める処理機能（取得し保持する）である適正状態保持機能３３Ａを備えている。
これにより、隣接領域は他の領域とつながる直前の表示状態の領域（適正状態）をそのまま、その領域を拡張することなく、領域の形状、サイズが維持され、その他の領域はしきい値に対応して拡張されるものとする。
【００５６】
又、前述した二値化画像処理部３２は、具体的には、平滑化された指画像に対して最も暗い色深度からより明るい色深度へと一定間隔で段階的にしきい値（Ｔ×ｎ）を設定し、設定したしきい値より暗い画素領域を黒色領域、明るい画素領域を白色領域とする二値化画像を出力する機能を備えている。
【００５７】
この、二値化画像処理部３２は、平滑化された指画像に対してしきい値を設定する際に、最も暗い色深度から予め設定された色深度まで、等間隔にしきい値の段階を設定する段階的しきい値設定機能３２Ａを備えている。
【００５８】
具体的には、二値化画像処理部３２が上記しきい値（Ｔ×１）として２４０を設定する。このしきい値に基づき生成した二値化画像を図７（Ａ）に示す。この図７（Ａ）では、平滑化処理された画像における色深度２４０〜２５５の画素を黒色領域として出力している。又、四指にかかる黒色領域の数として、この図７（Ａ）においては、１１個の黒色領域が出力表示されている。
【００５９】
次いで、二値化画像処理部３２は、しきい値（Ｔ×２）として２３０を設定し、このしきい値に基づき生成した二値化画像を図７（Ｂ）に示す。
この図７（Ｂ）では、平滑化処理された画像における色深度２３０〜２５５の画素が、黒色領域として出力されている。
【００６０】
ここでは、二値化画像（図７（Ｂ））における１１個の黒色領域は、がそれぞれ図７（Ａ）に比べて、黒色領域が拡張されていることが示されている。
【００６１】
しきい値（Ｔ×３）として２２０を設定し、このしきい値に基づき生成した二値化画像を、図７（Ｃ）に示す。この図７（Ｃ）では、平滑化処理された画像における色深度２３０〜２５５の画素が黒色領域として出力されている。
【００６２】
また、この図７（Ｃ）では、図７（Ａ）における領域１０と領域１１とがつながる直前の段階にあることを示している。そして、この場合、隣接領域特定部３３の適正状態保持機能３３Ａは、隣接領域としての領域１０および領域１１の表示状態をこのときの状態（正規状態）に留めるように機能する。
これにより、指領域を示す領域１０，領域１１は、つながる直前の状態で、新たにしきい値が設定された場合でも領域が拡張されることなく、その形状、サイズが維持される（図５（Ｄ））。
【００６３】
又、上述した指方向決定部３４は、前述した第１実施形態の場合と同様に、二値化画像内の各領域における重心画素を決定し、各領域における黒色画素のうち重心画素からの距離が最長となる黒色画素を特定する。この指方向決定部３４は、前記重心画素を起点として、当該重心画素からの距離が最長となる黒色画素迄の線分の長さ方向を領域方向として設定する領域方向特定機能３４Ａを備えている。
【００６４】
更に、この指方向決定部３４は、二値化画像内における全ての領域で、それぞれに対応した領域方向が設定される。そして、指方向決定部３４は、全ての領域方向を合成した方向ベクトルを、上記指画像に対応した指方向として決定する指方向決定処理機能３４Ｂを備えている。
【００６５】
ここで、指方向決定部３４により特定された各領域（領域１〜１１）の領域方向と、この二値化画像に対応する指方向を図８に示す。
尚、この図８では、特定された指方向に基づき導出された指番号１〜４が付されている。
【００６６】
また、上記指方向決定部３４は、領域方向を合成することにより決定した指方向と、領域方向との差分を比較しその差分が最も大きい領域方向を除外した上で、領域方向の合成を再度行うことにより、指方向を更新する合成方向更新機能３４Ｃを備えている。
かかる手法を採用すると、一度特定された指方向の精度をより一層高めることが可能となる。
その他の構成およびその動作は、前述した第１実施形態と同一となっている。
【００６７】
以上のような構成により、本第２実施形態では、指画像に掌領域の一部が写り込んでいる場合でも、指画像から適切な指方向を導出することが可能となる。
【００６８】
このため、本第２実施形態により決定される指方向に基づいて４指切り出しを行った場合には、より確実に４指領域の特定および切り出しを行うことができ、更には、指画像から指紋データを採集するシステムで指位置領域の誤認識が発生するのを有効に抑制することが可能となる。
【００６９】
（第２実施形態の動作）
【００７０】
次に、本第２実施形態における指方向決定システムの動作を、図５のフローチャートに基づいて説明する。
最初に、本第２実施形態における方向決定システム３００の基本的な動作を説明し、その後に、順次具体的な動作内容を説明する。
【００７１】
まず、外部入力される指画像データを平滑化処理部３０Ｂが平滑処理する。
その後、この平滑処理された指画像データを段階的に設定された複数のしきい値の内の特定の一のしきい値に基づいて、動的二値化画像生成部３１が稼働し当該指画像の各指部分を濃色状態に二値化表示して濃色領域（黒白表示の場合は濃色領域）を生成する。
【００７２】
その後、この二値化された各指画像の濃色領域の長さ方向を、指方向決定部３４が、ベクトル合成すると共に、このベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定する。
【００７３】
ここで、上記指画像の各指部分を濃色領域に二値化表示して濃色領域を生成する工程にあっては、前述した指画像データの二値化表示に際しては予め段階的に設定された複数のしきい値に基づいて当該各指画像全体を異なった濃色領域に順次二値化表示する。
その後、この二値化表示される各濃色領域の内の何れか一の濃色領域が隣接する他の濃色領域とつながる直前の適正状態が得られるように、当該二値化表示の状態を監視する。そして、当該適正状態が得られた場合に、当該適正状態の二値化された指画像を特定し保持する。
【００７４】
以下これを更に具体的に説明する。
まず、入力回路部３０Ａを介して指方向決定システム３００に、図６（Ａ）に示す指画像データが入力されると、入力回路部３０Ａの処理範囲設定部（トリミング処理手段に対応）３０ａが機能し、当該画像データに対して図６（Ａ）の枠縁に示すように、一定サイズの矩形領域（画像縁）を設定する（図５：ステップＳ１０１／画像縁付加工程）。
【００７５】
次に、平滑化処理部１２が、画像縁が付加された指画像に対して平滑処理部３０Ｂは機能し、平滑化処理が行われる（図５：ステップＳ１０２／平滑処理工程）。この平滑化された指画像の一例を図６（Ｂ）に示す。
ここで、平滑化処理された画像（平滑化画像）は、２５５階調のグレースケール画像であるものとする。尚、本第２実施形態における色深度値は、２５５が黒、０が白であるものとする。
【００７６】
続いて、動的二値化画像生成部３１の二値化画像処理部３２が、平滑化された指画像に対して最も暗い色深度からより明るい色深度へと一定間隔で段階的にしきい値（Ｔ×ｎ）を設定する。そして、設定したしきい値より暗い画素領域を黒色領域、このしきい値より明るい画素領域を白色領域とする二値化画像を出力する（図５：ステップＳ１０３／二値化画像処理工程）。
【００７７】
続いて、複数のしきい値が順次適用されて二値化処理が行われ、前述した二値化画像の適正状態の生成有無が、以下の如く判定され取得される（図５：ステップＳ１０４／適正状態取得工程）。
まず、二値化画像処理部３２がしきい値（Ｔ×１）として２４０を設定し、このしきい値に基づき生成した二値化画像を図７（Ａ）に示す。
この図７（Ａ）では、平滑化処理された画像における色深度２４０〜２５５の画素を黒色領域として出力している。ここでは、図示のように１１個（領域１〜１１）の黒色領域が出力されている。
【００７８】
次に、二値化画像処理部３２は、しきい値（Ｔ×２）として２３０を設定し、このしきい値に基づき生成した二値化画像を図７（Ｂ）に示す。この図７（Ｂ）では、平滑化処理された画像における色深度２３０〜２５５の画素を黒色領域として出力表示している。
【００７９】
そして、この図７（Ｂ）では、二値化画像における１１個の各黒色領域が図７（Ａ）に比べて拡張されていることが示されている。
【００８０】
次に、動的二値化画像生成部３１の隣接領域特定部３３は、二値化画像内の黒色領域の内、段階的に設定されるしきい値に対応して拡張され、近接した他の領域とつながってしまう領域を隣接領域として特定する。
【００８１】
ここで、隣接領域特定部３３は、隣接領域である各領域の表示状態を他の領域とつながる直前の状態（正規状態）に留める処理を行う（図５：ステップＳ１０５／隣接領域拡張抑制工程）。
これにより、隣接領域は他の領域と繋がる直前の表示状態である領域（正規状態）のまま、その領域を拡張することなく、領域の形状、サイズが維持される。尚、隣接領域以外の領域は段階的に設定されるしきい値に対応して拡張される。
【００８２】
ここで、しきい値（Ｔ×３）として２２０を設定し、このしきい値に基づき生成した二値化画像を図７（Ｃ）に示す。この図７（Ｃ）では、平滑化処理された画像における色深度２３０〜２５５の画素が黒色領域として出力されている。
【００８３】
また、この図７（Ｃ）では、領域１０と領域１１とがつながる直前の段階にあることを示している。隣接領域特定部３３は、隣接領域としての領域１０および領域１１の表示状態を、このときの状態（正規状態）に留める。
これにより、領域１０，領域１１は、図７（Ｄ）に示すように、新たにしきい値が設定された場合でも相互につながる直前の状態で維持され、拡張されることなく、その形状やサイズが保持される（図５：ステップＳ１０５）。
【００８４】
尚、二値化画像処理部３２は、その他の領域（隣接領域以外の領域１〜９）について、予め設定された色深度まで段階的にしきい値を設定し、これらのしきい値に対応する二値化出力を行う。
【００８５】
次に、前述したように指方向決定部３４が機能して、以下のように指画像における指方向を決定する。
まず、指方向決定部３４は、動的二値化画像生成部３１により生成された二値化画像の各領域（黒色領域）について、それぞれの重心画素を特定する。
【００８６】
続いて、指方向決定部３４は、各重心画素からの距離が各領域内で最長となる画素（遠縁画素）を特定し、重心画素からこの遠縁画素への方向を、その領域における領域方向として定義する（図８）。これにより、指方向決定部３４は、各領域について領域方向を決定する（領域方向決定処理機能）。
【００８７】
また、指方向決定部３４は、重心画素から遠縁画素への方向を決定するに際しては、重心画素の位置を基準として指画像の上側１８０度の範囲にある画素を遠縁画素の候補画素とする。
これによって、各領域方向は、全て指画像における上側に向かうベクトルとして定義される。
【００８８】
続いて、指方向決定部３４は、二値化画像内で設定された全ての領域（図５／領域１〜１１）に対応して設定された領域方向を合成する。これにより、生成された方向（合成ベクトル）をこの二値化画像（即ち、指画像）における指方向として決定する（図５：ステップＳ１０６／指方向決定工程）。
【００８９】
ここで、上述した第２実施形態における各ステップの動作内容については、その実行内容をプログラム化し、コンピュータに実行させるように構成してもよい。
また、本プログラムは、非一時的な記憶媒体、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、フラッシュメモリなどに記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
【００９０】
上記第１，第２の各実施形態において、二値化処理に際しては濃度状態（１／０処理）を黒白表示とした場合を例示したが、異なった色であれば黒白表示以外の他の二色を使用してもよい。
【００９１】
このように、本第２実施形態における指方向決定システム３００では、前述した第１実施形態の場合と同様に、主要部である指方向演算処理部３０が有効に機能して指画像内に掌の一部が写り込んでいる場合でも、指画像における指方向を適切に特定することを可能としている。
更に、本第２実施形態では、平滑化処理部３０Ｂによる画像の平滑化処理により、二値化処理に際しても雑音が排除された安定した二値化処理画像を得ることができ、指方向のベクトル合成に際しても当該ベクトル合成を高精度に実行することができ、かかる点において、指方向の決定に際しての信頼性を大幅に向上させるこができ、従って、指画像における指方向を正確に特定することが可能となる、という優れた利点を備えたものとなっている。
【００９２】
そして、これにより、この指方向に基づき指画像からの四指切り出しをより確実に行うことが可能となるので、指紋データの収集を行うシステムにおいては、図１１に示すように、切り出された画像内における四指それぞれの指先領域を、より確実に検出することが可能となる。
【００９３】
上述の実施形態については、その新規な技術的内容の要点をまとめると、以下のようになる。
尚、上記実施形態の一部または全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【００９４】
〔付記１〕
入力された指画像データに基づいて当該指画像データに含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部を備えた指方向特定システムであって、
前記指方向演算処理部が、
前記指画像データを段階的に設定された複数のしきい値の内の特定の一のしきい値に基づいて当該指画像の各指部分を濃色状態に二値化処理して成る適正状態の濃色領域を得る動的二値化画像生成部と、
この二値化表示された各指画像の濃色領域の長さ方向をベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定する指方向決定部とを備えたことを特徴とする指方向特定システム。
【００９５】
〔付記２〕
付記１に記載の指方向特定システムにおいて、
前記動的二値化画像生成部は、
前記指画像データを段階的に設定された複数のしきい値に基づいて異なった濃色領域に順次二値化処理する二値化画像処理部と、この二値化表示された各濃色領域の内の何れか一の濃色領域が隣接する他の濃色領域とつながる直前の二値化状態である適正状態の生成有無を監視する隣接領域特定部とを備え、
前記隣接領域特定部が、前記適正状態が得られた場合の二値化された前記指画像を取得し保持する適正状態保持機能を備えていることを特徴とする指方向特定システム。
【００９６】
〔付記３〕
付記２に記載の指方向特定システムにおいて、
前記二値化画像処理部は、前記しきい値の設定に際しては、最も濃い色深度から予め設定された色深度まで段階的にしきい値を設定する段階的しきい値設定機能を備えていることを特徴とした指方向特定システム。
【００９７】
〔付記４〕
付記２に記載の指方向特定システムにおいて、
前記動的二値化画像生成部の前記指画像にかかるデータ入力段に、外部入力される指画像データに対して予め設定された一定サイズの画像枠を付加する処理範囲設定部を設けたことを特徴とする指方向特定システム。
【００９８】
〔付記５〕
付記２に記載の指方向特定システムにおいて、
前記動的二値化画像生成部の前記指画像にかかるデータ入力段に、外部入力される指画像データを平滑処理する平滑化処理部を設けたことを特徴とする指方向特定システム。
【００９９】
〔付記６〕
付記１乃至５の何れか一つに記載の指方向特定システムにおいて、
前記指方向決定部は、
生成された前記各濃色領域の重心画素を起点として当該重心画素からの距離が最長となる濃色画素までの線分の長さ方向を領域方向とする領域方向特定機能と、前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定する指方向決定処理機能とを備えていることを特徴とする指方向特定システム。
【０１００】
〔付記７〕
付記１乃至５の何れか一つに記載の指方向特定システムにおいて、
前記指方向決定部は、
生成された前記各濃色領域の重心画素を起点として当該重心画素からの距離が最長となる濃色画素までの線分の長さ方向を領域方向とする領域方向特定機能を有すると共に、
前記各濃色領域における前記領域方向を、前記領域方向特定機能は各指画像の延設側の左右１８０度の範囲で決定することを特徴とした指方向特定システム。
【０１０１】
〔付記８〕
付記１乃至５の何れか一つに記載の指方向特定システムにおいて、
前記指方向決定部は、
前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定する指方向決定処理機能を有すると共に、
この指方向決定処理機能により特定された指方向と元の各線分の領域方向との差分が最も大きな領域方向にかかる線分を除外して残りの各線分の領域方向をベクトル合成し前記決定された指方向を更新する合成方向更新機能を備えたことを特徴とする指方向特定システム。
【０１０２】
〔付記９〕（方法の発明／付記１対応）
入力される指画像データに基づいて当該指画像に含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部を備えた指方向特定システムにあって、
外部入力される指画像データを平滑処理し、
この平滑処理された指画像データを段階的に設定された複数のしきい値の内の特定の一のしきい値に基づいて当該指画像の各指部分が濃色状態に二値化表示されて成る適正状態の濃色領域を生成し、
この二値化表示された各指画像の濃色領域の長さ方向をベクトル合成すると共に、このベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定すると共に、
これら各工程を前記指方向演算処理部が順次実行する構成としたことを特徴とする指方向特定方法。
【０１０３】
〔付記１０〕（付記２対応）
付記９に記載の指方向特定方法において、
前記指画像の各指部分を濃色領域に二値化表示する工程にあっては、
前記指画像データの二値化表示に際しては、予め段階的に設定された複数のしきい値に基づいて当該各指画像全体を異なった濃色領域に順次二値化表示し、
この二値化表示される各濃色領域の内の何れか一の濃色領域が隣接する他の濃色領域とつながる直前の適正状態が得られるように、当該二値化表示の状態を監視し、
当該適正状態が得られた場合に、当該適正状態の二値化された指画像を特定し保持することを特徴とした指方向特定方法。
【０１０４】
〔付記１１〕（付記６対応）
付記９又は１０に記載の指方向特定方法において、
前記指画像の指方向を決定する工程にあっては、
生成された前記各濃色領域の重心画素を起点として当該重心画素からの距離が最長となる濃色画素までの線分の長さ方向を領域方向とし、
その後、前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定する構成としたことを特徴とする指方向特定方法。
【０１０５】
〔付記１２〕（付記８対応）
付記９又は１０に記載の指方向特定方法において、
前記指方向決定工程にあっては、
前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定した後に、
この決定された指方向と元の各線分の領域方向との差分が最も大きな領域方向にかかる線分を除外すると共に、残りの各線分の領域方向をベクトル合成しこれを正規の指方向とすることを特徴とした指方向特定方法。
【０１０６】
〔付記１３〕（プログラム発明／付記９対応）
入力される指画像データに基づいて当該指画像データに含まれる指の向きを示す指方向を画像処理によって特定する指方向演算処理部を備えた指方向特定システムにあって、
外部入力される指画像データを平滑処理する平滑処理機能、
この平滑処理された指画像データを段階的に設定された複数のしきい値の内の特定の一のしきい値に基づいて当該指画像の各指部分を濃色状態に二値化処理して適正状態の濃色領域を生成する二値化処理機能、
およびこの二値化処理された各指画像の濃色領域の長さ方向をベクトル合成すると共に、このベクトル合成して得られる方向ベクトルを前記指画像の指方向と決定する指方向決定処理機能を設け、
これらの各処理機能を、前記指方向演算処理部が備えているコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とした指方向特定プログラム。
【０１０７】
〔付記１４〕（付記１０対応）
付記１３に記載の指方向特定プログラムにおいて、
前記二値化処理機能を、
前記指画像データの二値化処理に際し、予め段階的に設定された複数のしきい値毎に当該各指画像全体を異なった濃色領域に順次二値化処理する二値化順次処理機能、
この二値化処理される各濃色領域の内の何れか一の濃色領域が隣接する他の濃色領域とつながる直前の適正状態が得られるように、当該二値化処理される各指画像全体の状態を監視する処理状態監視機能、
および前記各濃色領域の適正状態が得られた場合に、当該適正状態の二値化された指画像を特定し保持する二値化画像特定保持機能、
を備えた構成とし、これらの各機能を前記コンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする指方向特定プログラム。
【０１０８】
〔付記１５〕（付記１１対応）
付記１３又は１４に記載の指方向特定プログラムにおいて、
前記指方向決定処理機能を、
生成された前記各濃色領域の重心画素を起点として当該重心画素からの距離が最長となる濃色画素までの線分の長さ方向を領域方向とする領域方向特定処理機能、
特定された前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定する方向ベクトル決定処理機能、
を備えた構成とし、これらの各機能を前記コンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする指方向特定プログラム。
【０１０９】
〔付記１６〕（付記１２対応）
付記１３又は１４に記載の指方向特定プログラムにおいて、
前記指方向決定処理機能は、
前記各線分の領域方向をベクトル合成してなる方向ベクトルを前記指画像の指方向として決定した後に、当該決定された指方向と元の各線分の領域方向との差分を算定すると共に、当該差分が最も大きな領域方向にかかる線分を除外する特定線分除外処理機能、
及び、残りの各線分の領域方向をベクトル合成して得られる新たな指方向を前記決定した指方向に代えて真の指方向として特定する指方向特定処理機能、
を備えると共に、これらの各機能を前記コンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする指方向特定プログラム。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、指画像内のおける４指切り出しを行い、４指それぞれの四頭辺領域を画像情報として記憶する指紋情報記憶システムに対して有用に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０，３０  指方向演算処理部
１０Ａ，３０Ａ  入力回路部
１１，３１  動的二値化画像生成部
１２，３２  二値化画像処理部
１３，３３  隣接領域特定部
１４，３４  指方向決定部
３０ａ  処理範囲設定部
３０Ｂ  平滑化処理部
３２Ａ  段階的しきい値設定機能
３３Ａ  隣接領域特定保持機能
３４Ａ  領域方向特定機能
３４Ｂ  指方向決定処理機能
３４Ｃ  合成方向更新機能
１００，３００  指方向決定システム
【図１】
2014106754.tif 000003
【図２】
2014106754.tif 000004
【図３】
2014106754.tif 000005
【図４】
2014106754.tif 000006
【図５】
2014106754.tif 000007
【図６】
2014106754.tif 000008
【図７】
2014106754.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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