(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データＡと画像データＢとを照合して両者の同一性を判定する画像データ照合装置であって、
画像データＡ又は画像データＢの何れか一方を予め設定された角度ずつ回転させる画像回転手段と、
この画像回転手段による画像データＡ又はＢの回転毎に画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置する第１のテンプレート配置手段と、
この第１のテンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＢ上で検出する第１の相関領域検出手段と、
前記第１のテンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出手段により画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定手段と、
前記画像回転手段による画像データＡ又はＢの回転毎に画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置する第２のテンプレート配置手段と、
この第２のテンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＡ上で検出する第２の相関領域検出手段と、
前記第２のテンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出手段により画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定手段と、
を備えたことを特徴とする画像データ照合装置。
【請求項２】
画像データＡと画像データＢとを照合して両者の同一性を判定する画像データ照合装置であって、
画像データＡ及び画像データＢを交互に予め設定された角度ずつ回転させる画像回転手段と、
この画像回転手段により画像データＡが回転されたときに非回転の画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置し、画像データＢが回転されたときに非回転の画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置するするテンプレート配置手段と、
このテンプレート配置手段により画像データＢにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＡ上で検出する第１の相関領域検出手段と、
前記テンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出手段により画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定手段と、
前記テンプレート配置手段により画像データＡにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＢ上で検出する第２の相関領域検出手段と、
前記テンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出手段により画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定手段と、
を備えたことを特徴とする画像データ照合装置。
【請求項３】
画像データＡと画像データＢとを照合して両者の同一性を判定する画像データ照合装置であって、
画像データＡ及び画像データＢを交互に予め設定された角度ずつ回転させる画像回転手段と、
この画像回転手段により画像データＡが回転されたときに、この画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置し、画像データＢが回転されたときにこの画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置するするテンプレート配置手段と、
このテンプレート配置手段により画像データＡにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を非回転の画像データＢ上で検出する第１の相関領域検出手段と、
前記テンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出手段により画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定手段と、
前記テンプレート配置手段により画像データＢにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を非回転の画像データＡ上で検出する第２の相関領域検出手段と、
前記テンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出手段により画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定手段と、
を備えたことを特徴とする画像データ照合装置。
【請求項４】
画像データＡと画像データＢとを照合して両者の同一性を判定する画像データ照合方法であって、
画像データＡ又は画像データＢの何れか一方を予め設定された角度ずつ回転させる画像回転ステップと、
この画像回転ステップによる画像データＡ又はＢの回転毎に画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置する第１のテンプレート配置ステップと、
この第１のテンプレート配置ステップにより画像データＡに配置された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＢ上で検出する第１の相関領域検出ステップと、
前記第１のテンプレート配置ステップにより画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出ステップにより画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定ステップと、
前記画像回転ステップによる画像データＡ又はＢの回転毎に画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置する第２のテンプレート配置ステップと、
この第２のテンプレート配置ステップにより画像データＢに配置された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＡ上で検出する第２の相関領域検出ステップと、
前記第２のテンプレート配置ステップにより画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出ステップにより画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定ステップと、
を備えたことを特徴とする画像データ照合方法。
【請求項５】
画像データＡと画像データＢとを照合して両者の同一性を判定する画像データ照合方法であって、
画像データＡ及び画像データＢを交互に予め設定された角度ずつ回転させる画像回転ステップと、
この画像回転ステップにより画像データＡが回転されたときに非回転の画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置し、画像データＢが回転されたときに非回転の画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置するするテンプレート配置ステップと、
このテンプレート配置ステップにより画像データＢにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＡ上で検出する第１の相関領域検出ステップと、
前記テンプレート配置ステップにより画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出ステップにより画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定ステップと、
前記テンプレート配置ステップにより画像データＡにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＢ上で検出する第２の相関領域検出ステップと、
前記テンプレート配置ステップにより画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出ステップにより画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定ステップと、
を備えたことを特徴とする画像データ照合方法。
【請求項６】
画像データＡと画像データＢとを照合して両者の同一性を判定する画像データ照合方法であって、
画像データＡ及び画像データＢを交互に予め設定された角度ずつ回転させる画像回転ステップと、
この画像回転ステップにより画像データＡが回転されたときに、この画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置し、画像データＢが回転されたときにこの画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置するするテンプレート配置ステップと、
このテンプレート配置ステップにより画像データＡにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を非回転の画像データＢ上で検出する第１の相関領域検出ステップと、
前記テンプレート配置ステップにより画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出ステップにより画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定ステップと、
前記テンプレート配置ステップにより画像データＢにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を非回転の画像データＡ上で検出する第２の相関領域検出ステップと、
前記テンプレート配置ステップにより画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出ステップにより画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定ステップと、
を備えたことを特徴とする画像データ照合方法。
【請求項７】
コンピュータを制御して画像データＡと画像データＢとを照合し両者の同一性を判定するための画像データ照合処理プログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータを、
画像データＡ又は画像データＢの何れか一方を予め設定された角度ずつ回転させる画像回転手段、
この画像回転手段による画像データＡ又はＢの回転毎に画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置する第１のテンプレート配置手段、
この第１のテンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＢ上で検出する第１の相関領域検出手段、
前記第１のテンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出手段により画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定手段、
前記画像回転手段による画像データＡ又はＢの回転毎に画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置する第２のテンプレート配置手段、
この第２のテンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＡ上で検出する第２の相関領域検出手段、
前記第２のテンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出手段により画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定手段、
として機能させるようにしたコンピュータ読み込み可能な画像データ照合処理プログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項８】
コンピュータを制御して画像データＡと画像データＢとを照合し両者の同一性を判定するための画像データ照合処理プログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータを、
画像データＡ及び画像データＢを交互に予め設定された角度ずつ回転させる画像回転手段、
この画像回転手段により画像データＡが回転されたときに非回転の画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置し、画像データＢが回転されたときに非回転の画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置するするテンプレート配置手段、
このテンプレート配置手段により画像データＢにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＡ上で検出する第１の相関領域検出手段、
前記テンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出手段により画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定手段、
前記テンプレート配置手段により画像データＡにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＢ上で検出する第２の相関領域検出手段、
前記テンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出手段により画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定手段、
として機能させるようにしたコンピュータ読み込み可能な画像データ照合処理プログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項９】
コンピュータを制御して画像データＡと画像データＢとを照合し両者の同一性を判定するための画像データ照合処理プログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータを、
画像データＡ及び画像データＢを交互に予め設定された角度ずつ回転させる画像回転手段、
この画像回転手段により画像データＡが回転されたときに、この画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置し、画像データＢが回転されたときにこの画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置するするテンプレート配置手段、
このテンプレート配置手段により画像データＡにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を非回転の画像データＢ上で検出する第１の相関領域検出手段、
前記テンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出手段により画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定手段、
前記テンプレート配置手段により画像データＢにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を非回転の画像データＡ上で検出する第２の相関領域検出手段、
前記テンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出手段により画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定手段、
として機能させるようにしたコンピュータ読み込み可能な画像データ照合処理プログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば指紋画像データの照合を行うための画像データ照合装置、画像データ照合方法、及び画像データ照合処理プログラムを記憶した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）上で稼動する従来の指紋照合機能の一つとして、登録されている指紋データ（登録指紋データ）と照合する指紋データ（照合指紋データ）との２つの指紋データから抽出した特徴図形（分岐点，端点等）の位置関係により、前記２つの指紋データの同一性を判定する指紋照合方法『特徴図形照合方法』がある。そして、この『特徴図形照合方法』は、指紋だけでなく画像同士を照合する多くの場合に有効であり、その有効性はよく知られている。
【０００３】
しかしながら、登録あるいは照合の対象となる被験者の指紋データが、
（１）指紋の「谷」が浅く、鮮明な指紋データになっていない。
【０００４】
（２）皮膚が柔らかく、指紋の「山」がつぶれやすい。
【０００５】
（３）特徴図形（分岐点，端点等）の出現する位置が変わりやすい。
【０００６】
（４）特徴図形（分岐点，端点等）の数が指紋データの採取毎に大きく変化する等の特徴を有する場合には、前記『特徴図形照合方法』ではその照合を失敗する確率が増すという欠点があり、しかも、このような特徴を有する指紋を持つ人の割合は、１００人当たり２〜３人程度存在すると言われている。
【０００７】
これは、指紋データ照合時に本人拒否率や他人受け入れ率として、０．１％程度が標準的な値とされていることを考慮すると大きすぎると言え、認証精度の点で問題である。
【０００８】
そこで、このような『特徴図形照合方法』の問題を解決した指紋データ照合方法として、同一出願人により出願された画像データ照合方法（特願平１０−３７２２０５号：平成１０年１２月２８日出願）がある。
【０００９】
この先願の画像データ照合方法では、前述のような特徴を有する指紋データの場合においても、照合を失敗する確率を抑制して、十分な認証精度で登録指紋データと照合指紋データの照合が可能な指紋データ照合機能が開示されている。
【００１０】
図１８は先願の指紋データ照合装置における指紋データ照合の手順を示すフローチャートである。
【００１１】
図１９は前記先願の指紋データ照合手順に伴い登録指紋データ内に配置された複数の基準領域及びこれに基づき照合指紋データ上で検出された複数の領域を示す図である。
【００１２】
すなわち、図１８及び図１９に示すように、
（１）多階調の登録指紋データ：Ａ内に複数の矩形領域Ａｉ［ｉ＝１〜Ｎ：Ｎ≧２の整数（この場合Ｎ＝５）］を定義して配置する（図１９（ａ）参照）。
【００１３】
（２）前記各矩形領域Ａｉを、照合指紋データ：Ｂ上で走査させながら、当該各矩形領域Ａｉ内の画素データとそれに対応する照合指紋データＢ内の画素データとを用いて相関係数を計算する。
【００１４】
（３）前記相関係数が最大となる複数の領域Ｂｉを照合指紋データＢ上から検出する（図１９（ｂ）参照）。
【００１５】
（４）登録指紋データＡ内に定義した前記複数の矩形領域｛Ａｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布と照合指紋データＢ上から検出した前記複数の領域｛Ｂｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布とを比較して、該登録指紋Ａと照合指紋Ｂの同一性を評価するという指紋データ照合方法『相関係数によるテンプレート照合方法』である。
【００１６】
このように、前記先願の指紋データ照合方法である『相関係数によるテンプレート照合方法』は、登録指紋データＡ内に複数の領域を定義して配置した各領域Ａｉに対して、照合指紋データＢ内の存在し得る画素データを用いて相関係数が最大となる領域Ｂｉを照合指紋データＢから検出して、登録指紋データＡ内に定義した前記領域｛Ａｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布と照合指紋データＢから検出した前記領域｛Ｂｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布とを比較して、登録指紋データＡと照合指紋データＢの同一性を評価して照合するものであるが、登録指紋データＡと照合指紋データＢとの間の回転ずれは考慮されていないため、例えば図２０に示すように、照合指紋データＢを採取する際に、何らかの理由により登録指紋データＡに対して照合指紋データＢが回転ずれを有した状態で採取された場合には、照合指紋データが登録指紋データと同一人物且つ同一指紋データであっても、相関係数が最大となる領域Ｂｉとして不適当な領域が検出され、前記定義領域｛Ａｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布と前記検出領域｛Ｂｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布とが異なってしまい、登録指紋データと一致しないと評価されてしまう。
【００１７】
図２０は前記先願の指紋データ照合手順に伴い登録指紋データ内に配置された複数の基準領域及びこれに基づき照合指紋データ上で不適当な複数の領域が検出された場合の例を示す図である。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のような問題に鑑みなされたもので、照合画像に回転ずれが生じた状態であっても、登録画像データと照合画像データとの照合を的確に行うことが可能になる画像データ照合装置、画像データ照合方法、及び画像データ照合処理プログラムを記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係る画像照合装置は、画像データＡと画像データＢとを照合して両者の同一性を判定する画像データ照合装置であって、画像データＡ又は画像データＢの何れか一方を予め設定された角度ずつ回転させる画像回転手段と、この画像回転手段による画像データＡ又はＢの回転毎に画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置する第１のテンプレート配置手段と、この第１のテンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＢ上で検出する第１の相関領域検出手段と、前記第１のテンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出手段により画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定手段と、前記画像回転手段による画像データＡ又はＢの回転毎に画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置する第２のテンプレート配置手段と、この第２のテンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＡ上で検出する第２の相関領域検出手段と、前記第２のテンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出手段により画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
また本発明の第２の観点に係る画像データ照合装置は、画像データＡと画像データＢとを照合して両者の同一性を判定する画像データ照合装置であって、画像データＡ及び画像データＢを交互に予め設定された角度ずつ回転させる画像回転手段と、この画像回転手段により画像データＡが回転されたときに非回転の画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置し、画像データＢが回転されたときに非回転の画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置するするテンプレート配置手段と、このテンプレート配置手段により画像データＢにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＡ上で検出する第１の相関領域検出手段と、前記テンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出手段により画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定手段と、前記テンプレート配置手段により画像データＡにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を画像データＢ上で検出する第２の相関領域検出手段と、前記テンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出手段により画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明の第３の観点に係る画像データ照合装置は、画像データＡと画像データＢとを照合して両者の同一性を判定する画像データ照合装置であって、画像データＡ及び画像データＢを交互に予め設定された角度ずつ回転させる画像回転手段と、この画像回転手段により画像データＡが回転されたときに、この画像データＡに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置し、画像データＢが回転されたときにこの画像データＢに対して複数の領域を定義するテンプレートを配置するするテンプレート配置手段と、このテンプレート配置手段により画像データＡにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を非回転の画像データＢ上で検出する第１の相関領域検出手段と、前記テンプレート配置手段により画像データＡに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第１の相関領域検出手段により画像データＢ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第１の照合判定手段と、前記テンプレート配置手段により画像データＢにテンプレートが配置されたときに、このテンプレートにより定義された複数の領域それぞれと最大の相関関係を有する複数の相関領域を非回転の画像データＡ上で検出する第２の相関領域検出手段と、前記テンプレート配置手段により画像データＢに配置された複数の領域の相互位置関係と前記第２の相関領域検出手段により画像データＡ上で検出された複数の相関領域の相互位置関係とを比較して前記画像データＡと画像データＢとの同一性を判定する第２の照合判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下図面により本発明の実施の形態について説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は本発明の画像データ照合装置の実施形態に係る指紋データ照合装置の電子回路の構成を示すブロック図である。
【００２５】
この指紋データ照合装置は、制御部（ＣＰＵ）１１、記憶装置１２、ＲＡＭ１３、イメージ読み取り装置１４、表示部１５、入力部１６、記憶媒体読み取り部１８、伝送制御部１９より構成され、バス１７を介して相互に接続されている。
【００２６】
制御部（ＣＰＵ）１１は、入力部１２からの入力信号に応じて、記憶装置１２に予め記憶されている制御プログラム、あるいはフロッピディスクＦＤなどの外部記憶媒体１８ａからフロッピディスクドライブＦＤＤなどの記憶媒体読み取り部１８を介して記憶装置１２に読み込まれた指紋照合処理プログラム、あるいは外部のコンピュータ端末（プログラムサーバ２０ａ）の記憶装置２０ｂから通信ネットワーク２０を経由し伝送制御部１９を介して記憶装置１２に読み込まれた指紋照合処理プログラムを起動させ、ＲＡＭ１３をワークメモリとして回路各部の動作を制御する。
【００２７】
記憶装置１２は、半導体メモリのＲＯＭやハードディスク装置ＨＤ等で構成し、本照合装置の電源投入直後に制御部（ＣＰＵ）１１により読み出される前述の制御プログラムを予め格納している他に、イメージ読み取り装置１４により予め読み取られた被験者の登録指紋画像を格納している。
【００２８】
ＲＡＭ１３は、前述の制御プログラムを実行する際に制御部（ＣＰＵ）１１が使用するワークメモリである。
【００２９】
イメージ読み取り装置１４は、被験者の登録指紋画像や照合指紋画像を取得（採取）するための装置であり、例えば、イメージスキャナ装置やＣＣＤ（電荷結合素子）などのイメージセンサである。
【００３０】
表示部１５は、登録指紋画像と照合指紋画像との照合の判定結果を表示する、例えばＣＲＴや液晶などといったディスプレイ装置である。
【００３１】
入力部１６は、本照合装置の使用者が指紋画像の取得指示や後述の指紋照合処理の開始を制御部（ＣＰＵ）１１に指示するための、例えばキーボード装置などの入力装置である。
【００３２】
図２は前記指紋データ照合装置のＲＡＭ１３に確保されるデータメモリを示す図である。
【００３３】
ＲＡＭ１３には、読み取り画像メモリ１３ａ、照合指紋画像メモリ１３ｂ、照合指紋回転画像メモリ１３ｃ、登録指紋位置メモリ１３ｄ、照合指紋位置メモリ１３ｅ、回転角メモリ１３ｆなどが確保される。
【００３４】
読み取り画像メモリ１３ａには、イメージ読み取り装置１４により読み取られた被験者の指紋の画像データが多階調画像として一時記憶される。
【００３５】
照合指紋画像メモリ１３ｂには、イメージ読み取り装置１４により読み取られた照合すべき被験者の指紋の画像データが多階調画像として記憶されるもので、この照合指紋画像データは、前記記憶装置１２に記憶登録された登録指紋画像データの画素数，画素ピッチに合わせて正規化されて記憶される。
【００３６】
照合指紋回転画像メモリ１３ｃには、前記照合指紋画像メモリ１３ｂに記憶された照合指紋画像データを回転ずれ補正角度θｍで回転させた際の回転処理後の画像データが記憶される。
【００３７】
登録指紋位置メモリ１３ｄには、前記記憶装置１２に記憶登録された登録指紋画像データＡに対しテンプレートとして定義された複数の矩形領域Ａｉそれぞれの定義位置を示す座標データか、又は前記照合指紋画像メモリ１３ｂに記憶された照合指紋画像データＢに対し複数の矩形領域ｂｉがテンプレートとして定義された際にそのそれぞれの部分画像と最大の相関係数が算出される前記登録指紋画像データＡ上での複数の矩形領域ａｉが検出され、この登録指紋画像データＡ上での複数の検出矩形領域ａｉそれぞれの位置を示す座標データが記憶される。
【００３８】
照合指紋位置メモリ１３ｅには、前記記憶装置１２に記憶登録された登録指紋画像データＡに対し複数の矩形領域Ａｉがテンプレートとして定義された際にそのそれぞれの部分画像と最大の相関係数が算出される前記照合指紋画像データＢ上での複数の矩形領域Ｂｉが検出され、この照合指紋画像データＢ上での複数の検出矩形領域Ｂｉそれぞれの位置を示す座標データか、又は前記照合指紋画像メモリ１３ｂに記憶された照合指紋画像データＢに対しテンプレートとして定義された複数の矩形領域ｂｉそれぞれの定義位置を示す座標データが記憶される。
【００３９】
回転角メモリ１３ｈには、前記照合指紋回転画像メモリ１３ｃに記憶された照合指紋画像データＢの現在の回転角θｍが記憶される。
【００４０】
図３は前記指紋データ照合装置の第１実施形態の指紋照合処理プログラムの実行に伴う動作機能の構成を示すブロック図である。
【００４１】
この指紋データ照合装置における動作機能の機能ブロックでは、前記図１，図２における電子回路の対応構成部分を括弧書きの符号にして示す。
【００４２】
指紋データ入力部２１は、イメージ読み取り装置１４や読み取り画像メモリ１３ａ，照合指紋画像メモリ１３ｂを含んでなり、登録すべき指紋画像や照合すべき指紋画像を多階調画像として入力するもので、この指紋データ入力部２１により入力された登録指紋画像データＡは登録指紋データ記憶部２２に与えられて記憶装置１２に記憶登録され、また、照合指紋画像データＢは照合処理部２３内の回転変換処理部２４に与えられる。
【００４３】
前記登録指紋データ記憶部２２により記憶登録された登録指紋画像データＡは、照合処理部２３内のテンプレート配置処理部２５又は最大相関領域検出処理部２６に与えられる。
【００４４】
照合処理部２３は、制御部（ＣＰＵ）１１，記憶装置１２内の指紋照合処理プログラム、照合指紋回転画像メモリ１３ｃ，登録指紋位置メモリ１３ｄ，照合指紋位置メモリ１３ｅ，回転角メモリ１３ｆを含んでなる。
【００４５】
回転変換処理部２４は、指紋データ入力部２１から与えられた照合指紋画像データＢの全体を角度θｍ（＝０，１，−１，２，−２，３，−３，…，ｋ，−ｋ［ｍ＝１〜ｋ×２＋１、ｋ≧１の整数］）だけ回転変換する（但し、θ１＝０の時は、実際の回転変換は実施しない。）もので、この回転変換処理部２４により回転変換された照合指紋画像データＢは最大相関領域検出処理部２６又はテンプレート配置処理部２５に与えられる。
【００４６】
テンプレート配置処理部２５は、前記登録指紋データ記憶部２２に記憶登録された登録指紋画像データＡに対し、複数の矩形領域Ａｉ［ｉ＝１〜Ｎ：Ｎ≧２の整数（この場合Ｎ＝５）］をテンプレートとして定義して配置するか（図６（ａ）参照）、又は前記回転変換処理部２４により角度θｍで回転変換された照合指紋画像データＢに対し、複数の矩形領域ｂｉ［ｉ＝１〜Ｎ：Ｎ≧２の整数（この場合Ｎ＝５）］をテンプレートとして定義して配置する（図８（ｂ）参照）もので、このテンプレート配置処理部２５において登録指紋画像データＡ上に配置された複数の矩形領域Ａｉのそれぞれに対応する範囲の部分画像データ、又は照合指紋画像データＢ上に配置された複数の矩形領域ｂｉのそれぞれに対応する範囲の部分画像データは、最大相関領域検出処理部２６に与えられる。
【００４７】
最大相関領域検出処理部２６は、前記テンプレート配置処理部２５において登録指紋画像データＡに対し複数の矩形領域Ａｉが配置された場合には、その矩形領域Ａｉそれぞれに対応する部分画像を、回転変換処理部２４において角度θｍで回転変換された照合指紋画像データＢ上で走査させながら、当該各矩形領域Ａｉ内の画素データとそれに対応する照合指紋画像データＢ内の画素データとを用いて相関係数を計算し、その相関係数が最大となる複数の領域（最大相関領域）Ｂｉを照合指紋画像データＢ上から検出し（図６参照）、又は前記テンプレート配置処理部２５において回転変換後の照合指紋画像データＢに対し複数の矩形領域ｂｉが配置された場合には、その矩形領域ｂｉそれぞれに対応する部分画像を、登録指紋画像データＡ上で走査させながら、当該各矩形領域ｂｉ内の画素データとそれに対応する登録指紋画像データＡ内の画素データとを用いて相関係数を計算し、その相関係数が最大となる複数の領域（最大相関領域）ａｉを登録指紋画像データＡ上から検出する（図８参照）。
【００４８】
そして、前記テンプレート配置処理部２５において登録指紋画像データＡに対し複数の矩形領域Ａｉが配置された場合には、その登録指紋画像データＡ上の矩形領域Ａｉそれぞれの位置を示す座標データと、最大相関領域検出処理部２６により回転変換後の照合指紋画像データＢ上で検出された複数の最大相関領域Ｂｉそれぞれの位置を示す座標データとが、照合判定処理部２７に与えられ、また、前記テンプレート配置処理部２５において回転変換後の照合指紋画像データＢに対し複数の矩形領域ｂｉが配置された場合には、その照合指紋画像データＢ上の矩形領域ｂｉそれぞれの位置を示す座標データと、最大相関領域検出処理部２６により登録指紋画像データＡ上で検出された複数の最大相関領域ａｉそれぞれの位置を示す座標データとが、照合判定処理部２７に与えられる。
【００４９】
照合判定処理部２７は、前記テンプレート配置処理部２５において登録指紋画像データＡに対し複数の矩形領域Ａｉが配置された場合には、当該テンプレート配置処理部２５から与えられた登録指紋画像データＡ上での矩形領域Ａｉそれぞれの位置を示す座標データと、前記最大相関領域検出処理部２６により検出された複数の最大相関領域Ｂｉそれぞれの位置を示す座標データとに基づき、登録指紋画像データＡにおける矩形領域Ａｉの配置位置分布（相互位置関係）と回転後照合指紋画像データＢにおける検出領域Ｂｉの位置分布（相互位置関係）とを比較し、その相違から登録指紋画像と照合指紋画像との類似度を判定して同一性を評価する。また、前記テンプレート配置処理部２５において回転後照合指紋画像データＢに対し複数の矩形領域ｂｉが配置された場合には、当該テンプレート配置処理部２５から与えられた回転後照合指紋画像データＢ上での矩形領域ｂｉそれぞれの位置を示す座標データと、前記最大相関領域検出処理部２６により検出された複数の最大相関領域ａｉそれぞれの位置を示す座標データとに基づき、回転後照合指紋画像データＢにおける矩形領域ｂｉの配置位置分布（相互位置関係）と登録指紋画像データＡにおける検出領域ａｉの位置分布（相互位置関係）とを比較し、その相違から登録指紋画像と照合指紋画像との類似度を判定して同一性を評価する。そして、この照合判定処理部２７により得られた登録指紋画像と照合指紋画像との同一性の判定評価結果は、照合結果表示部２８に与えられて表示される。
【００５０】
次に、前記構成による指紋データ照合装置における第１実施形態の指紋照合機能について説明する。
【００５１】
図４は前記指紋データ照合装置の第１実施形態の指紋照合処理（その１）を示すフローチャートである。
【００５２】
図５は前記指紋データ照合装置の第１実施形態の指紋照合処理（その２）を示すフローチャートである。
【００５３】
図６は前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴う登録指紋画像Ａ上でのテンプレート領域Ａｉの配置位置分布と照合指紋画像Ｂ上での最大相関領域Ｂｉの検出位置分布との対比状態を示す図である。
【００５４】
図７は前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴いＲＡＭ１３内の登録指紋位置メモリ１３ｄと照合指紋位置メモリ１３ｅとにそれぞれ格納されるテンプレート位置と最大相関領域検出位置との各位置データを示す図である。
【００５５】
図８は前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴う照合指紋画像Ｂ上でのテンプレート領域ｂｉの配置位置分布と登録指紋画像Ａ上での最大相関領域ａｉの検出位置分布との対比状態を示す図である。
【００５６】
図９は前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴いＲＡＭ１３内の照合指紋位置メモリ１３ｅと登録指紋位置メモリ１３ｄとにそれぞれ格納されるテンプレート位置と最大相関領域検出位置との各位置データを示す図である。
【００５７】
指紋データ入力部２１におけるイメージ読み取り装置１４により読み取られた登録すべき被験者の指紋画像Ａが、登録指紋データ記憶部２２における記憶装置１２内に予め記憶されて登録されている状態で、照合すべき被験者の指紋画像がイメージ読み取り装置１４により読み取られると、ＲＡＭ１３内の読み取り画像メモリ１３ａに書き込まれると共に、照合指紋画像メモリ１３ｂに転送されて記憶される。
【００５８】
すると、図４，図５における指紋照合処理が起動され、まず、指紋データ入力部２１によって照合指紋画像メモリ１３ｂに採取記憶された多階調画像である照合指紋画像Ｂの全体が、回転変換処理部２４において回転ずれ補正角度θｍ（＝０°，１°，−１°，２°，−２°，３°，−３°，…，ｋ°，−ｋ°［ｍ＝１〜ｋ×２＋１、ｋ≧１の整数］）だけ回転変換され照合指紋回転画像メモリ１３ｃに記憶される（ステップＳ１）。但し、θ１＝０の時は、実際の回転変換は実施されない。
【００５９】
すると、テンプレート配置処理部２５において、登録指紋データ記憶部２２における記憶装置１２に記憶された多階調の登録指紋画像Ａに対し、図６（ａ）に示すように、複数の矩形テンプレート領域Ａｉ［ｉ＝１〜Ｎ：Ｎ≧２の整数（この場合Ｎ＝５）］が定義されて配置され、図７（Ａ）に示すように、その各テンプレート領域Ａｉの位置を示す座標データが登録指紋位置メモリ１３ｄに記憶される（ステップＳ２）。
【００６０】
すると、照合処理部２３内の最大相関領域検出処理部２６において、前記登録指紋画像Ａに対し定義配置された各矩形テンプレート領域Ａｉに相当する部分画像が、前記回転変換処理部２４においてθｍ回転後に照合指紋回転画像メモリ１３ｃに記憶された照合指紋画像Ｂ上で水平方向及び垂直方向に１画素ずつラスター走査されながら、順次該テンプレートＡｉ内の全ての画素データとそれに対応する照合指紋画像Ｂ内の画素データとを用いた相関係数が計算される。そして、その相関係数が最大となる照合指紋画像Ｂ内の領域Ｂｉが、図６（ｂ）に示すように検出され、図７（Ｂ）に示すように、その各最大相関領域Ｂｉの検出位置を示す座標データが照合指紋位置メモリ１３ｅに記憶される（ステップＳ３，Ｓ４）。なお、相関係数の算出については後述する。
【００６１】
この登録指紋画像Ａ上に定義した各矩形テンプレート領域Ａｉの画像データを基準とする回転後照合指紋画像Ｂ上での最大相関係数の算出及びその領域Ｂｉの検出は、各矩形テンプレート領域Ａｉ毎に順次行われ（ステップＳ３〜Ｓ５）、全ての矩形テンプレート領域Ａｉにそれぞれ最大の相関係数を有する照合指紋画像Ｂ上の各領域Ｂｉが検出されたと判断されると、照合処理部２３内の照合判定処理部２７において、図６に示すように、登録指紋画像Ａ内に定義した前記複数の矩形テンプレート領域｛Ａｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）と照合指紋画像Ｂ上から検出した前記複数の領域｛Ｂｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）とが比較され、該登録指紋Ａと照合指紋Ｂの同一性が評価される（ステップＳ５→Ｓ６）。
【００６２】
すなわち、この照合判定処理（ステップＳ６）では、登録指紋画像Ａに配置された矩形テンプレート領域Ａ１と照合指紋画像Ｂ上で検出された最大相関矩形領域Ｂ１の各画像上の位置を特定する座標Ａ１（Ｘ０，Ｙ０）、Ｂ１（ＸＤ０，ＹＤ０）を基準座標とし、登録指紋画像Ａに配置された各矩形テンプレート領域Ａ２〜Ａ５と照合指紋画像Ｂ上で検出された各最大相関矩形領域Ｂ２〜Ｂ５それぞれの各画像上の位置を特定する座標Ａ２（Ｘ１，Ｙ１）〜Ａ５（Ｘ４，Ｙ４）、Ｂ２（ＸＤ１，ＹＤ１）〜Ｂ５（ＸＤ４，ＹＤ４）について、Ａ１とＡ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５との各相対距離とＢ１とＢ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５との各相対距離との違いであるΔｉ（ｉ＝１，２，３，４）を、次式に基づいて算出する。
【００６３】
【数１】
0003567260.tif 000002
【００６４】
そして、算出された全てのΔｉが所定値内に収まるか否かを判定し、全てが収まれば登録指紋Ａと照合指紋Ｂとは一致すると判定し、一方、そうでない場合には登録指紋Ａと照合指紋Ｂとは一致しないと判定する（ステップＳ７）。なお、ここで用いられる所定値は、例えば、複数人より取得した指紋画像データよりΔｉを実際に計算し、その計算結果の分布に基づいて所望の照合精度が得られる値とする。
【００６５】
ここで、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であることが表示される（ステップＳ７→終わり）。
【００６６】
一方、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定されない場合には、続いて、テンプレート配置処理部２５において、前記照合指紋回転画像メモリ１３ｃに記憶されているθｍ回転後の照合指紋画像Ｂに対し、図８（ｂ）に示すように、複数の矩形テンプレート領域ｂｉ［ｉ＝１〜Ｎ：Ｎ≧２の整数（この場合Ｎ＝５）］が定義されて配置され、図９（Ａ）に示すように、その各テンプレート領域ｂｉの位置を示す座標データが照合指紋位置メモリ１３ｅに記憶される（ステップＳ７→Ｓ８）。
【００６７】
すると、照合処理部２３内の最大相関領域検出処理部２６において、前記θｍ回転後の照合指紋画像Ｂに対し定義配置された各矩形テンプレート領域ｂｉに相当する部分画像が、前記登録指紋データ記憶部２２において記憶装置１２に記憶登録された登録指紋画像Ａ上で水平方向及び垂直方向に１画素ずつラスター走査されながら、順次該テンプレートｂｉ内の全ての画素データとそれに対応する登録指紋画像Ａ内の画素データとを用いた相関係数が計算される。そして、その相関係数が最大となる登録指紋画像Ａ内の領域ａｉが、図８（ａ）に示すように検出され、図９（Ｂ）に示すように、その各最大相関領域ａｉの検出位置を示す座標データが登録指紋位置メモリ１３ｄに記憶される（ステップＳ９，Ｓ１０）。なお、相関係数の算出については後述する。
【００６８】
このθｍ回転後の照合指紋画像Ｂ上に定義した各矩形テンプレート領域ｂｉの画像データを基準とする登録指紋画像Ａ上での最大相関係数の算出及びその領域ａｉの検出は、各矩形テンプレート領域ｂｉ毎に順次行われ（ステップＳ９〜Ｓ１１）、全ての矩形テンプレート領域ｂｉにそれぞれ最大の相関係数を有する登録指紋画像Ａ上の各領域ａｉが検出されたと判断されると、照合処理部２３内の照合判定処理部２７において、図８に示すように、回転後の照合指紋画像Ｂ内に定義した前記複数の矩形テンプレート領域｛ｂｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）と登録指紋画像Ａ上から検出した前記複数の領域｛ａｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）とが比較され、該登録指紋Ａと照合指紋Ｂの同一性が評価される（ステップＳ１１→Ｓ１２）。
【００６９】
すなわち、この照合判定処理（ステップＳ１２）では、θｍ回転後照合指紋画像Ｂに配置された矩形テンプレート領域ｂ１と登録指紋画像Ａ上で検出された最大相関矩形領域ａ１の各画像上の位置を特定する座標ｂ１（Ｘ０，Ｙ０）、ａ１（ＸＤ０，ＹＤ０）と、θｍ回転後照合指紋画像Ｂに配置された各矩形テンプレート領域ｂ２〜ｂ５と登録指紋画像Ａ上で検出された各最大相関矩形領域ａ２〜ａ５それぞれの各画像上の位置を特定する座標ｂ２（Ｘ１，Ｙ１）〜ｂ５（Ｘ４，Ｙ４）、ａ２（ＸＤ１，ＹＤ１）〜ａ５（ＸＤ４，ＹＤ４）を用い、ｂ１とｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５との各相対距離とａ１とａ２，ａ３，ａ４，ａ５との各相対距離との違いであるΔｉ（ｉ＝１，２，３，４）を、前記式に基づいて算出する。
【００７０】
そして、算出された全てのΔｉが所定値内に収まるか否かを判定し、全てが収まれば登録指紋Ａと照合指紋Ｂとは一致すると判定し、一方、そうでない場合には登録指紋Ａと照合指紋Ｂとは一致しないと判定する（ステップＳ１３）。
【００７１】
ここで、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であることが表示される（ステップＳ１３→終わり）。
【００７２】
一方、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定されない場合には、前記回転変換処理部２４において規定した全ての回転ずれ補正角度θｍ（＝０°，１°，−１°，２°，−２°，３°，−３°，…，ｋ°，−ｋ°［ｍ＝１〜ｋ×２＋１、ｋ≧１の整数］）により回転変換された各回転後照合指紋画像Ｂについて、前記ステップＳ１〜Ｓ１３に係る登録指紋画像Ａとの照合処理が実施されたか判断される（ステップＳ１３→Ｓ１４）。
【００７３】
そして、前記規定した全ての回転ずれ補正角度θｍにより回転変換された各回転後の照合指紋画像Ｂについて、登録指紋画像Ａとの一連の照合処理が実施されてないと判断された場合には、前記ステップＳ１からの処理に戻り、照合指紋画像を次の回転ずれ補正角度θｍ（＝ｍ＋１）により回転変換処理し、回転された照合指紋画像Ｂについて、前記同様に、登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａｉを定義配置した場合の照合処理、当該回転後の照合指紋画像Ｂ上にテンプレート領域ｂｉを定義配置した場合の照合処理が繰り返し実施される（ステップＳ１４→Ｓ１〜Ｓ１３）。
【００７４】
また、全ての回転ずれ補正角度θｍにより回転変換された各回転後の照合指紋画像Ｂについて登録指紋画像Ａとの一連の照合処理が実施されたと判断された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋でないことが表示される（ステップＳ１４→終わり）。
【００７５】
次に、前記図４，図５に示した指紋照合処理のステップＳ３〜Ｓ５及びステップＳ９〜Ｓ１１で用いられる相関係数の算出について説明する。なお、ここでは、矩形領域Ａと矩形領域Ｂとの間の相関係数の算出として説明する。
【００７６】
まず、矩形領域Ａと矩形領域Ｂのそれぞれに含まれる画素をそれぞれ、Ａ（ｉ，ｊ）、Ｂ（ｍ，ｎ）とする。但し、矩形領域Ａと矩形領域Ｂのそれぞれに含まれる画素の総数は等しくする。また、これらの画素についての濃淡を示す多階調値である信号強度をそれぞれＸｉｊ，Ｙｍｎとする。
【００７７】
これらの信号強度を一般化してＺｐｑと表したとき、以下の式を定義する。
【００７８】
【数２】
0003567260.tif 000003
【００７９】
上式において、Ｎはその矩形領域に含まれる画素の総数を示す。また、上式において、Σはその矩形領域に含まれる画素の全てについての総和であることを示す。つまり、上式はその矩形領域に含まれる画素についての信号強度の平均値を示すものである。
【００８０】
次に、以下の式を更に定義する。
【００８１】
【数３】
0003567260.tif 000004
【００８２】
上式はその矩形領域に含まれる画素についての信号強度の２乗平均値を示すものである。
【００８３】
ここで、矩形領域Ａと矩形領域Ｂとの間の相関係数ＣＡＢは、前述の式の定義を用いて表される次式により算出できる。
【００８４】
【数４】
0003567260.tif 000005
【００８５】
上式を用いて領域間の相関係数を算出する。
【００８６】
したがって、前記構成の第１実施形態の指紋データ照合装置によれば、指紋画像を採取する際に生じた回転ずれの回転中心と回転ずれを考慮して回転ずれ補正を実施する際の回転変換処理における規定の回転中心とが一致しない場合が多いこと、及びこれにより登録指紋画像Ａ上にテンプレートを配置して照合処理を実施した場合に照合一致が得られた回転ずれ補正角度と、照合指紋画像Ｂ上にテンプレートを配置して照合処理を実施した場合に照合一致が得られた回転ずれ補正角度との絶対値が等しくならないことに着目し、回転ずれ補正角度θ１＝０°も含め、各回転ずれ補正角度θｍ（＝０°，１°，−１°，２°，−２°，３°，−３°，…，ｋ°，−ｋ°［ｍ＝１〜ｋ×２＋１、ｋ≧１の整数］）によって回転変換した照合指紋画像Ｂについて、登録指紋画像Ａ内にテンプレート領域Ａｉを配置した場合の照合処理と、回転変換した照合指紋画像Ｂ内にテンプレート領域ｂｉを配置した場合の照合処理との２通りの照合処理を交互に実施するようにしたので、回転ずれを有する同一人物・同一指の指紋照合を行うのに、より小さな回転ずれ補正角度θｍにおいて照合一致が得られる可能性が高くなり、その演算処理量を少なくして照合時間を短縮できるようになる。
【００８７】
なお、前記第１実施形態では、照合指紋画像Ｂに対してのみ回転ずれ補正のための回転変換処理を施し、回転ずれ補正角度θｍによって順次回転変換される照合指紋画像Ｂについて、登録指紋画像Ａ上にテンプレートＡｉを定義配置した場合と、当該回転変換された照合指紋画像Ｂ上にテンプレートｂｉを定義配置した場合との、２通りの照合処理を交互に実施する構成としたが、次の第２実施形態において説明するように、回転ずれ補正角度θｍで順次回転変換される照合指紋画像Ｂについて非回転の登録指紋画像Ａ上にテンプレートＡｉを定義配置して行う照合処理と、回転ずれ補正角度θｍで順次回転変換される登録指紋画像Ａについて非回転の照合指紋画像Ｂ上にテンプレートｂｉを定義配置して行う照合処理とを交互に実施する構成とし、前記同様に、より小さな回転ずれ補正角度θｍにおいて照合一致が得られるようにしてもよい。
【００８８】
（第２実施形態）
図１０は前記指紋データ照合装置の第２実施形態の指紋照合処理プログラムの実行に伴う動作機能の構成を示すブロック図である。
【００８９】
この第２実施形態の指紋照合動作機能では、回転変換処理部２４において、指紋データ入力部２１から与えられる照合指紋画像Ｂと、登録指紋データ記憶部２２から与えられる登録指紋画像Ａとを、回転ずれ補正角度θｍによって交互に回転変換するのと共に、照合指紋画像Ｂが回転変換されるときには、テンプレート配置処理部２５において、登録指紋データ記憶部２２から与えられる登録指紋画像Ａに対してテンプレート領域Ａｉを定義配置し、登録指紋画像Ａが回転変換されるときには、指紋データ入力部２１から与えられる照合指紋画像Ｂに対してテンプレート領域ｂｉを定義配置する。
【００９０】
そして、最大相関領域検出処理部２６及び照合判定処理部２７では、前記回転変換処理部２４において順次回転変換される照合指紋画像Ｂに対して、テンプレート配置処理部２５において登録指紋画像Ａ上に定義配置されたテンプレート領域Ａｉに対応する最大相関領域Ｂｉの検出及びその照合を行う処理と、前記回転変換処理部２４において順次回転変換される登録指紋画像Ａに対して、テンプレート配置処理部２５において照合指紋画像Ｂ上に定義配置されたテンプレート領域ｂｉに対応する最大相関領域ａｉの検出及びその照合を行う処理とを、交互に実施する構成とする。
【００９１】
次に、前記構成による指紋データ照合装置における第２実施形態の指紋照合機能について説明する。
【００９２】
図１１は前記指紋データ照合装置の第２実施形態の指紋照合処理（その１）を示すフローチャートである。
【００９３】
図１２は前記指紋データ照合装置の第２実施形態の指紋照合処理（その２）を示すフローチャートである。
【００９４】
まず、指紋データ入力部２１によって採取記憶された多階調画像である照合指紋画像Ｂの全体が、回転変換処理部２４において回転ずれ補正角度θｍ（＝０°，１°，−１°，２°，−２°，３°，−３°，…，ｋ°，−ｋ°［ｍ＝１〜ｋ×２＋１、ｋ≧１の整数］）だけ回転変換される（ステップＳ１）。但し、θ１＝０の時は、実際の回転変換は実施されない。
【００９５】
すると、テンプレート配置処理部２５において、登録指紋データ記憶部２２にて記憶された非回転の登録指紋画像Ａに対し、複数の矩形テンプレート領域Ａｉ［ｉ＝１〜Ｎ：Ｎ≧２の整数（この場合Ｎ＝５）］が定義されて配置される（ステップＳ２）。
【００９６】
すると、照合処理部２３内の最大相関領域検出処理部２６において、前記登録指紋画像Ａに対し定義配置された各矩形テンプレート領域Ａｉに相当する部分画像が、前記回転変換処理部２４においてθｍ回転変換された照合指紋画像Ｂ上で水平方向及び垂直方向に１画素ずつラスター走査されながら、順次該テンプレートＡｉ内の全ての画素データとそれに対応する照合指紋画像Ｂ内の画素データとを用いた相関係数が計算される。そして、その相関係数が最大となる照合指紋画像Ｂ内の領域Ｂｉが検出される（ステップＳ３，Ｓ４）。
【００９７】
この非回転の登録指紋画像Ａ上に定義した各矩形テンプレート領域Ａｉの画像データを基準とする回転後照合指紋画像Ｂ上での最大相関係数の算出及びその領域Ｂｉの検出は、各矩形テンプレート領域Ａｉ毎に順次行われ（ステップＳ３〜Ｓ５）、全ての矩形テンプレート領域Ａｉにそれぞれ最大の相関係数を有する照合指紋画像Ｂ上の各領域Ｂｉが検出されたと判断されると、照合処理部２３内の照合判定処理部２７において、登録指紋画像Ａ内に定義した前記複数の矩形テンプレート領域｛Ａｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）と照合指紋画像Ｂ上から検出した前記複数の領域｛Ｂｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）とが比較され、該登録指紋Ａと照合指紋Ｂの同一性が評価される（ステップＳ５→Ｓ６）。
【００９８】
そして、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であることが表示される（ステップＳ７→終わり）。
【００９９】
一方、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定されない場合には、続いて、登録指紋データ記憶部２２に記憶されている登録指紋画像Ａの全体が、回転変換処理部２４において回転ずれ補正角度θｍ（＝０°，１°，−１°，２°，−２°，３°，−３°，…，ｋ°，−ｋ°［ｍ＝１〜ｋ×２＋１、ｋ≧１の整数］）だけ回転変換される（ステップＳ７→Ｓ８ａ）。但し、θ１＝０の時は、実際の回転変換は実施されない。
【０１００】
すると、テンプレート配置処理部２５において、前記指紋データ入力部２１により採取記憶された非回転の照合指紋画像Ｂに対し、複数の矩形テンプレート領域ｂｉ［ｉ＝１〜Ｎ：Ｎ≧２の整数（この場合Ｎ＝５）］が定義されて配置される（ステップＳ８）。
【０１０１】
すると、照合処理部２３内の最大相関領域検出処理部２６において、前記非回転の照合指紋画像Ｂに対し定義配置された各矩形テンプレート領域ｂｉに相当する部分画像が、前記回転変換処理部２４によりθｍ回転変換された登録指紋画像Ａ上で水平方向及び垂直方向に１画素ずつラスター走査されながら、順次該テンプレートｂｉ内の全ての画素データとそれに対応する登録指紋画像Ａ内の画素データとを用いた相関係数が計算される。そして、その相関係数が最大となる登録指紋画像Ａ内の領域ａｉが検出される（ステップＳ９，Ｓ１０）。
【０１０２】
この非回転の照合指紋画像Ｂ上に定義した各矩形テンプレート領域ｂｉの画像データを基準とする回転後登録指紋画像Ａ上での最大相関係数の算出及びその領域ａｉの検出は、各矩形テンプレート領域ｂｉ毎に順次行われ（ステップＳ９〜Ｓ１１）、全ての矩形テンプレート領域ｂｉにそれぞれ最大の相関係数を有する登録指紋画像Ａ上の各領域ａｉが検出されたと判断されると、照合処理部２３内の照合判定処理部２７において、非回転の照合指紋画像Ｂ内に定義した前記複数の矩形テンプレート領域｛ｂｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）と回転後の登録指紋画像Ａ上から検出した前記複数の領域｛ａｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）とが比較され、該登録指紋Ａと照合指紋Ｂの同一性が評価される（ステップＳ１１→Ｓ１２）。
【０１０３】
そして、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であることが表示される（ステップＳ１３→終わり）。
【０１０４】
一方、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定されない場合には、前記回転変換処理部２４において規定した全ての回転ずれ補正角度θｍ（＝０°，１°，−１°，２°，−２°，３°，−３°，…，ｋ°，−ｋ°［ｍ＝１〜ｋ×２＋１、ｋ≧１の整数］）により回転変換された各回転後照合指紋画像Ｂ及び各回転後登録指紋画像Ａのそれぞれについて、前記ステップＳ１〜Ｓ１３に係る非回転の登録指紋画像Ａとの照合処理及び非回転の照合指紋画像Ｂとの照合処理が実施されたか判断される（ステップＳ１３→Ｓ１４）。
【０１０５】
そして、前記規定した全ての回転ずれ補正角度θｍにより回転変換された各回転後の照合指紋画像Ｂについての非回転の登録指紋画像Ａとの照合処理及び同各回転後の登録指紋画像Ａについての非回転の照合指紋画像Ｂとの照合処理が実施されてないと判断された場合には、前記ステップＳ１からの処理に戻り、次の回転ずれ補正角度θｍ（＝ｍ＋１）により回転変換された照合指紋画像Ｂについての非回転の登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａｉを定義配置した場合の照合処理、及び次の回転ずれ補正角度θｍ（＝ｍ＋１）により回転変換された登録指紋画像Ａについての非回転の照合指紋画像Ｂ上にテンプレート領域ｂｉを定義配置した場合の照合処理が繰り返し実施される（ステップＳ１４→Ｓ１〜Ｓ１３）。
【０１０６】
また、全ての回転ずれ補正角度θｍにより回転変換された各回転後の照合指紋画像Ｂについての非回転の登録指紋画像Ａとの照合処理及び同各回転後の登録指紋画像Ａについての非回転の照合指紋画像Ｂとの照合処理が実施されたと判断された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋でないことが表示される（ステップＳ１４→終わり）。
【０１０７】
したがって、この第２実施形態の指紋データ照合装置によっても、回転ずれを有する同一人物・同一指の指紋照合を行うのに、より小さな回転ずれ補正角度θｍにおいて照合一致が得られる可能性が高くなり、その演算処理量を少なくして照合時間を短縮できるようになる。
【０１０８】
なお、前記第２実施形態では、照合指紋画像Ｂを回転変換したときには非回転の登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａｉを定義配置して当該回転後の照合指紋画像Ｂとの照合処理を行うのと共に、登録指紋画像Ａを回転変換したときには非回転の照合指紋画像Ｂ上にテンプレートｂｉを定義配置して当該回転後の登録指紋画像Ａとの照合処理を行う構成としたが、次の第３実施形態において説明するように、照合指紋画像Ｂと登録指紋画像Ａとを交互に回転変換すると共に、その回転変換した照合指紋画像Ｂ及び登録指紋画像Ａに対してテンプレート領域ｂｉ，Ａｉを定義配置し、非回転の登録指紋画像Ａとの照合処理及び非回転の照合指紋画像Ｂとの照合処理を交互に行う構成とし、前記同様に、より小さな回転ずれ補正角度θｍにおいて照合一致が得られるようにしてもよい。
【０１０９】
（第３実施形態）
図１３は前記指紋データ照合装置の第３実施形態の指紋照合処理プログラムの実行に伴う動作機能の構成を示すブロック図である。
【０１１０】
この第３実施形態の指紋照合動作機能では、回転変換処理部２４において、指紋データ入力部２１から与えられる照合指紋画像Ｂと、登録指紋データ記憶部２２から与えられる登録指紋画像Ａとを、回転ずれ補正角度θｍによって交互に回転変換するのに伴い、その回転変換された照合指紋画像Ｂ及び登録指紋画像Ａに対してテンプレート領域ｂｉ及びＡｉを定義配置する。
【０１１１】
そして、最大相関領域検出処理部２６及び照合判定処理部２７では、登録指紋データ記憶部２２から与えられる非回転の登録指紋画像Ａに対して、テンプレート配置処理部２５において各回転後の照合指紋画像Ｂ上に定義配置されたテンプレート領域ｂｉに対応する最大相関領域ａｉの検出及びその照合を行う処理と、指紋データ入力部２１から与えられる非回転の照合指紋画像Ｂに対して、テンプレート配置処理部２５において各回転後の登録指紋画像Ａ上に定義配置されたテンプレート領域Ａｉに対応する最大相関領域Ｂｉの検出及びその照合を行う処理とを、交互に実施する構成とする。
【０１１２】
したがって、この第３実施形態の指紋データ照合装置によっても、回転ずれを有する同一人物・同一指の指紋照合を行うのに、より小さな回転ずれ補正角度θｍにおいて照合一致が得られる可能性が高くなり、その演算処理量を少なくして照合時間を短縮できるようになる。
【０１１３】
また、前記第２実施形態では、照合指紋画像Ｂを回転変換したときに非回転の登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａｉを定義配置して該回転後の照合指紋画像Ｂとの照合を行う処理と、登録指紋画像Ａを回転変換したときに非回転の照合指紋画像Ｂ上にテンプレート領域ｂｉを定義配置して該回転後の登録指紋画像Ａとの照合を行う処理とを、指紋照合の一致判断が得られない状態では、その回転ずれ補正角度θｍを順次更新させて交互に繰り返し行う構成としたが、次の第４実施形態において説明するように、初期設定の回転ずれ補正角度θｍ（θ１＝０°）のときに、登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａｉを定義配置した場合の照合指紋画像Ｂに対する照合処理にて計算される最大相関係数ＭＡＸＣＣと、照合指紋画像Ｂ上にテンプレート領域ｂｉを定義配置した場合の登録指紋画像Ａに対する照合処理にて計算される最大相関係数ｍａｘｃｃとを大小比較する。そして、登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａｉを定義配置した場合の最大相関係数ＭＡＸＣＣの方が大きい場合には、照合指紋画像Ｂを回転ずれ補正角度θｍによって順次回転変換しながら登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａｉを定義して行う照合処理を選択して指紋照合を実施し、照合指紋画像Ｂ上にテンプレート領域ｂｉを定義配置した場合の最大相関係数ｍａｘｃｃの方が大きい場合には、登録指紋画像Ａを回転ずれ補正角度θｍによって順次回転変換しながら照合指紋画像Ｂ上にテンプレート領域ｂｉを定義して行う照合処理を選択して指紋照合を実施する構成とすることで、さらに少ない演算処理量で照合時間を短縮するようにしてもよい。
【０１１４】
（第４実施形態）
図１４は前記指紋データ照合装置の第４実施形態の指紋照合処理プログラムの実行に伴う動作機能の構成を示すブロック図である。
【０１１５】
この第４実施形態の指紋照合動作機能では、指紋データ入力部２１から与えられる照合指紋画像Ｂが回転変換処理部２４において回転ずれ補正角度θｍで回転変換されるときには、登録指紋データ記憶部２２から与えられる登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａｉを定義配置し、最大相関領域検出処理部２６及び照合判定処理部２７にて前記回転された照合指紋画像Ｂ上で最大相関係数が算出される領域を検出して指紋照合を行い、また、登録指紋データ記憶部２２から与えられる登録指紋画像Ａが回転変換処理部２４において回転ずれ補正角度θｍで回転変換されるときには、指紋データ入力部２１から与えられる照合指紋画像Ｂ上にテンプレート領域ｂｉを定義配置し、最大相関領域検出処理部２６及び照合判定処理部２７にて前記回転された登録指紋画像Ａ上で最大相関係数が算出される領域を検出して指紋照合を行うものとする。この場合、前記回転変換処理部２４における回転ずれ補正角度θｍが初期設定に伴うθ１＝０°のときに、前記最大相関領域検出処理部２６において算出される登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａ１を配置した場合の照合指紋画像Ｂに対する最大相関係数ＭＡＸＣＣと、照合指紋画像Ｂ上にテンプレート領域ｂ１を配置した場合の登録指紋画像Ａに対する最大相関係数ｍａｘｃｃとを、テンプレート配置指紋データ選択処理部２９において大小比較判断し、テンプレート配置指紋データ選択処理部２９では、登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａ１を定義配置した場合の最大相関係数ＭＡＸＣＣの方が大きいと判断したときには、回転ずれ補正角度θｍを更新させたθ２＝１°以降の処理において、指紋データ入力部２１から得られる照合指紋画像Ｂを回転変換処理部２４に固定して与えるのと共に、登録指紋データ記憶部２２から得られる登録指紋画像Ａをテンプレート配置処理部２５に固定して与えるよう選択決定し、登録指紋画像Ａにテンプレート領域Ａｉを定義配置して順次回転変換される照合指紋画像Ｂとの照合を行う処理に固定する。また、照合指紋画像Ｂ上にテンプレート領域ｂ１を定義配置した場合の最大相関係数ｍａｘｃｃの方が大きいと判断したときには、回転ずれ補正角度θｍを更新させたθ２＝１°以降の処理において、登録指紋データ記憶部２２から得られる登録指紋画像Ａを回転変換処理部２４に固定して与えるのと共に、指紋データ入力部２１から得られる照合指紋画像Ｂをテンプレート配置処理部２５に固定して与えるよう選択決定し、照合指紋画像Ｂにテンプレート領域ｂｉを定義配置して順次回転変換される登録指紋画像Ａとの照合を行う処理に固定する。
【０１１６】
次に、前記構成による指紋データ照合装置における第４実施形態の指紋照合機能について説明する。
【０１１７】
図１５は前記指紋データ照合装置の第４実施形態の指紋照合処理（その１）を示すフローチャートである。
【０１１８】
図１６は前記指紋データ照合装置の第４実施形態の指紋照合処理（その２）を示すフローチャートである。
【０１１９】
まず、指紋データ入力部２１によって採取記憶された多階調画像である照合指紋画像Ｂの全体が、回転変換処理部２４において回転ずれ補正角度θｍ（＝０°，１°，−１°，２°，−２°，３°，−３°，…，ｋ°，−ｋ°［ｍ＝１〜ｋ×２＋１、ｋ≧１の整数］）だけ回転変換される（ステップＳ１）。
【０１２０】
但し、この回転ずれ補正角度θｍが初期設定によりθ１＝０°のときだけ、つまりこのステップＳ１における照合指紋画像Ｂの最初の回転変換処理のときだけは、実際の回転変換は実施されない。
【０１２１】
すると、テンプレート配置処理部２５において、登録指紋データ記憶部２２にて記憶された非回転の登録指紋画像Ａに対し、複数の矩形テンプレート領域Ａｉ［ｉ＝１〜Ｎ：Ｎ≧２の整数（この場合Ｎ＝５）］が定義されて配置される（ステップＳ２）。
【０１２２】
すると、照合処理部２３内の最大相関領域検出処理部２６において、前記登録指紋画像Ａに対し定義配置された各矩形テンプレート領域Ａｉに相当する部分画像が、前記回転変換処理部２４においてθｍ回転変換された（θ１＝０°のときは実質未回転の）照合指紋画像Ｂ上で水平方向及び垂直方向に１画素ずつラスター走査されながら、順次該テンプレートＡｉ内の全ての画素データとそれに対応する照合指紋画像Ｂ内の画素データとを用いた相関係数が計算される。そして、その相関係数が最大となる照合指紋画像Ｂ内の領域Ｂｉが検出される（ステップＳ３，Ｓ４）。
【０１２３】
ここで、登録指紋画像Ａ上に定義した第１の矩形テンプレート領域Ａ１に対し照合指紋画像Ｂから領域Ｂ１を検出する際に計算された最大相関係数値がＭＡＸＣＣとされテンプレート配置指紋データ選択処理部２９へ与えられる。
【０１２４】
この非回転の登録指紋画像Ａ上に定義した各矩形テンプレート領域Ａｉの画像データを基準とする回転処理後照合指紋画像Ｂ上での最大相関係数の算出及びその領域Ｂｉの検出は、各矩形テンプレート領域Ａｉ毎に順次行われ（ステップＳ３〜Ｓ５）、全ての矩形テンプレート領域Ａｉにそれぞれ最大の相関係数を有する照合指紋画像Ｂ上の各領域Ｂｉが検出されたと判断されると、照合処理部２３内の照合判定処理部２７において、登録指紋画像Ａ内に定義した前記複数の矩形テンプレート領域｛Ａｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）と照合指紋画像Ｂ上から検出した前記複数の領域｛Ｂｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）とが比較され、該登録指紋Ａと照合指紋Ｂの同一性が評価される（ステップＳ５→Ｓ６）。
【０１２５】
そして、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であることが表示される（ステップＳ７→終わり）。
【０１２６】
一方、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定されない場合には、前記回転変換処理部２４に現在設定されている回転ずれ補正角度θｍが初期設定に伴うθ１＝０°であるか判断される（ステップＳ７→Ｓ７ａ）。
【０１２７】
ここで、前記回転変換処理部２４に現在設定されている回転ずれ補正角度θｍが初期設定に伴うθ１＝０°であると判断された場合には、続いて、登録指紋データ記憶部２２に記憶されている登録指紋画像Ａの全体が、回転変換処理部２４において回転ずれ補正角度θｍ（＝０°，１°，−１°，２°，−２°，３°，−３°，…，ｋ°，−ｋ°［ｍ＝１〜ｋ×２＋１、ｋ≧１の整数］）だけ回転変換される（ステップＳ７ａ→Ｓ８ａ）。
【０１２８】
但し、この回転ずれ補正角度θｍが初期設定によりθ１＝０°のときだけ、つまりこのステップＳ８ａにおける登録指紋画像Ａの最初の回転変換処理のときだけは、実際の回転変換は実施されない。
【０１２９】
すると、テンプレート配置処理部２５において、前記指紋データ入力部２１により採取記憶された非回転の照合指紋画像Ｂに対し、複数の矩形テンプレート領域ｂｉ［ｉ＝１〜Ｎ：Ｎ≧２の整数（この場合Ｎ＝５）］が定義されて配置される（ステップＳ８）。
【０１３０】
すると、照合処理部２３内の最大相関領域検出処理部２６において、前記非回転の照合指紋画像Ｂに対し定義配置された各矩形テンプレート領域ｂｉに相当する部分画像が、前記回転変換処理部２４によりθｍ回転変換された（θ１＝０°のときは実質未回転の）登録指紋画像Ａ上で水平方向及び垂直方向に１画素ずつラスター走査されながら、順次該テンプレートｂｉ内の全ての画素データとそれに対応する登録指紋画像Ａ内の画素データとを用いた相関係数が計算される。そして、その相関係数が最大となる登録指紋画像Ａ内の領域ａｉが検出される（ステップＳ９，Ｓ１０）。
【０１３１】
ここで、照合指紋画像Ｂ上に定義した第１の矩形テンプレート領域ｂ１に対し登録指紋画像Ａから領域ａ１を検出する際に計算された最大相関係数値がｍａｘｃｃとされテンプレート配置指紋データ選択処理部２９へ与えられる。
【０１３２】
この非回転の照合指紋画像Ｂ上に定義した各矩形テンプレート領域ｂｉの画像データを基準とする回転処理後登録指紋画像Ａ上での最大相関係数の算出及びその領域ａｉの検出は、各矩形テンプレート領域ｂｉ毎に順次行われ（ステップＳ９〜Ｓ１１）、全ての矩形テンプレート領域ｂｉにそれぞれ最大の相関係数を有する登録指紋画像Ａ上の各領域ａｉが検出されたと判断されると、照合処理部２３内の照合判定処理部２７において、照合指紋画像Ｂ内に定義した前記複数の矩形テンプレート領域｛ｂｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）と登録指紋画像Ａ上から検出した前記複数の領域｛ａｉ｜ｉ＝１，２，…，Ｎ｝の分布（相互位置関係）とが比較され、該登録指紋Ａと照合指紋Ｂの同一性が評価される（ステップＳ１１→Ｓ１２）。
【０１３３】
そして、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であることが表示される（ステップＳ１３→終わり）。
【０１３４】
一方、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定されない場合には、前記回転変換処理部２４に現在設定されている回転ずれ補正角度θｍが初期設定に伴うθ１＝０°であるか判断される（ステップＳ１３→Ｓ１３ａ）。
【０１３５】
ここで、前記回転変換処理部２４に現在設定されている回転ずれ補正角度θｍが初期設定に伴うθ１＝０°であると判断された場合には、テンプレート配置指紋データ選択処理部２９において前記最大相関領域検出処理部２６から与えられた登録指紋画像Ａ上に配置した第１の矩形テンプレート領域Ａ１に対する照合指紋画像Ｂとの最大相関係数値ＭＡＸＣＣと、照合指紋画像Ｂ上に配置した第１の矩形テンプレート領域ｂ１に対する登録指紋画像Ａとの最大相関係数値ｍａｘｃｃとの大小が比較判断される（ステップＳ１３ａ→Ｓ１５）。
【０１３６】
そして、登録指紋画像Ａ上に配置した第１の矩形テンプレート領域Ａ１に対する照合指紋画像Ｂとの最大相関係数値ＭＡＸＣＣの方が、照合指紋画像Ｂ上に配置した第１の矩形テンプレート領域ｂ１に対する登録指紋画像Ａとの最大相関係数値ｍａｘｃｃよりも大きい（あるいは以上）と判断された場合には、前記回転変換処理部２４における回転ずれ補正角度θｍが順次更新設定されるθ２＝１°以降の処理において、登録指紋画像Ａにテンプレート領域Ａｉを定義配置し照合指紋画像Ｂを順次回転変換して指紋照合を行う前記ステップＳ１〜Ｓ７での指紋照合処理が実施される（ステップＳ１５→Ｓ１〜Ｓ７）。
【０１３７】
そして、このステップＳ７において、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定されない状態では、前記回転変換処理部２４において規定した全ての回転ずれ補正角度θｍ（＝０°，１°，−１°，２°，−２°，３°，−３°，…，ｋ°，−ｋ°［ｍ＝１〜ｋ×２＋１、ｋ≧１の整数］）により回転変換された各回転後照合指紋画像Ｂのそれぞれについて、非回転の登録指紋画像Ａにテンプレート領域Ａｉを配置した照合処理が実施されたか判断される（ステップＳ７→Ｓ１４ａ）。
【０１３８】
そして、前記規定した全ての回転ずれ補正角度θｍにより回転変換された各回転後の照合指紋画像Ｂについて、非回転の登録指紋画像Ａにテンプレート領域Ａｉを配置した照合処理が実施されてないと判断された場合には、再びステップＳ１からの処理に戻り、更新した回転ずれ補正角度θｍ（＝ｍ＋１）により回転変換された照合指紋画像Ｂについての非回転の登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａｉを定義配置した照合処理が繰り返し実施される（ステップＳ１４ａ→Ｓ１〜Ｓ７）。
【０１３９】
そして、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であることが表示される（ステップＳ７→終わり）。
【０１４０】
また、全ての回転ずれ補正角度θｍにより回転変換された各回転後の照合指紋画像Ｂについての非回転の登録指紋画像Ａとの照合処理が実施されたと判断された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋でないことが表示される（ステップＳ１４ａ→終わり）。
【０１４１】
一方、前記ステップＳ１５において、照合指紋画像Ｂ上に配置した第１の矩形テンプレート領域ｂ１に対する登録指紋画像Ａとの最大相関係数値ｍａｘｃｃの方が、登録指紋画像Ａ上に配置した第１の矩形テンプレート領域Ａ１に対する照合指紋画像Ｂとの最大相関係数値ＭＡＸＣＣよりも大きいと判断された場合には、前記回転変換処理部２４における回転ずれ補正角度θｍが順次更新設定されるθ２＝１°以降の処理において、照合指紋画像Ｂにテンプレート領域ｂｉを定義配置し登録指紋画像Ａを順次回転変換して指紋照合を行う前記ステップＳ８ａ〜Ｓ１３での指紋照合処理が実施される（ステップＳ１５→Ｓ８ａ〜Ｓ１３）。
【０１４２】
そして、このステップＳ１３において、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定されない状態では、前記回転変換処理部２４において規定した全ての回転ずれ補正角度θｍ（＝０°，１°，−１°，２°，−２°，３°，−３°，…，ｋ°，−ｋ°［ｍ＝１〜ｋ×２＋１、ｋ≧１の整数］）により回転変換された各回転後登録指紋画像Ａのそれぞれについて、非回転の照合指紋画像Ｂにテンプレート領域ｂｉを配置した照合処理が実施されたか判断される（ステップＳ１３→Ｓ１４ｂ）。
【０１４３】
そして、前記規定した全ての回転ずれ補正角度θｍにより回転変換された各回転後の登録指紋画像Ａについて、非回転の照合指紋画像Ｂにテンプレート領域ｂｉを配置した照合処理が実施されてないと判断された場合には、再びステップＳ８ａからの処理に戻り、更新した回転ずれ補正角度θｍ（＝ｍ＋１）により回転変換された登録指紋画像Ａについての非回転の照合指紋画像Ｂ上にテンプレート領域ｂｉを定義配置した照合処理が繰り返し実施される（ステップＳ１４ｂ→Ｓ８ａ〜Ｓ１３）。
【０１４４】
そして、登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であると判定された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋であることが表示される（ステップＳ１３→終わり）。
【０１４５】
また、全ての回転ずれ補正角度θｍにより回転変換された各回転後の登録指紋画像Ａについての非回転の照合指紋画像Ｂとの照合処理が実施されたと判断された場合には、前記一連の照合処理は終了され、照合結果表示部２８（１５）により登録指紋Ａと照合指紋Ｂとが同一指紋でないことが表示される（ステップＳ１４ｂ→終わり）。
【０１４６】
したがって、この第４実施形態の指紋データ照合装置によれば、登録指紋画像Ａにテンプレート領域Ａｉを定義配置して順次回転変換される照合指紋画像Ｂとの照合を行う指紋照合処理と、照合指紋画像Ｂにテンプレート領域ｂｉを定義配置して順次回転変換される登録指紋画像Ａとの照合を行う指紋照合処理とで、各初期ルーチンで大きな相関係数値が得られる方の指紋照合処理に固定して処理を実施する構成としたので、前記第１乃至第３実施形態と同様に、回転ずれを有する同一人物・同一指の指紋照合を行うのに、より小さな回転ずれ補正角度θｍにおいて照合一致が得られる可能性が高くなるだけでなく、さらに少ない演算処理量にして照合時間を大幅短縮できるようになる。
【０１４７】
なお、この第４実施形態の指紋照合処理におけるステップＳ１５では、登録指紋画像Ａ上に配置した第１の矩形テンプレート領域Ａ１に対する照合指紋画像Ｂとの最大相関係数値ＭＡＸＣＣと、照合指紋画像Ｂ上に配置した第１の矩形テンプレート領域ｂ１に対する登録指紋画像Ａとの最大相関係数値ｍａｘｃｃとの大小を比較判断する構成としたが、これに代わり、登録指紋画像Ａ上に配置した複数の矩形テンプレート領域Ａｉのそれぞれに対する照合指紋画像Ｂとの各最大相関係数値ＭＡＸＣＣの平均値と、照合指紋画像Ｂ上に配置した複数の矩形テンプレート領域ｂｉのそれぞれに対する登録指紋画像Ａとの各最大相関係数値ｍａｘｃｃの平均値との大小を比較判断する構成としてもよい。
【０１４８】
また、前記第４実施形態では、照合指紋画像Ｂを回転変換したときには非回転の登録指紋画像Ａ上にテンプレート領域Ａｉを定義配置して該回転処理後の照合指紋画像Ｂとの照合処理を行い、登録指紋画像Ａを回転変換したときには非回転の照合指紋画像Ｂ上にテンプレートｂｉを定義配置して該回転処理後の登録指紋画像Ａとの照合処理を行う構成としたが、次の第５実施形態において説明するように、回転変換した照合指紋画像Ｂあるいは登録指紋画像Ａに対してテンプレート領域ｂｉ、Ａｉを定義配置し、非回転の登録指紋画像Ａとの照合処理あるいは非回転の照合指紋画像Ｂとの照合処理を行う構成としてもよい。
【０１４９】
（第５実施形態）
図１７は前記指紋データ照合装置の第５実施形態の指紋照合処理プログラムの実行に伴う動作機能の構成を示すブロック図である。
【０１５０】
この第５実施形態の指紋照合動作機能では、テンプレート配置指紋データ選択処理部２９を通して登録指紋画像Ａを回転変換処理部２４で回転変換し、この回転変換した登録指紋画像Ａに対しテンプレート配置処理部２５でテンプレート領域Ａｉを定義配置した場合には、前記テンプレート配置指紋データ選択処理部２９を通して非回転の照合指紋画像Ｂを直接最大相関領域検出処理部２６へ与え、また、テンプレート配置指紋データ選択処理部２９を通して照合指紋画像Ｂを回転変換処理部２４で回転変換し、この回転変換した照合指紋画像Ｂに対しテンプレート配置処理部２５でテンプレート領域ｂｉを定義配置した場合には、前記テンプレート配置指紋データ選択処理部２９を通して非回転の登録指紋画像Ａを直接最大相関領域検出処理部２６へ与える。
【０１５１】
そして、初期設定された回転ずれ補正角度θｍ（θ１＝０°）において、登録指紋画像Ａを回転変換しテンプレート領域Ａｉを定義配置して非回転の照合指紋画像Ｂとの間で計算される最大相関係数値ＭＡＸＣＣと、同初期設定された回転ずれ補正角度θｍ（θ１＝０°）において、照合指紋画像Ｂを回転変換しテンプレート領域ｂｉを定義配置して非回転の登録指紋画像Ａとの間で計算される最大相関係数値ｍａｘｃｃとを、最大相関領域検出処理部２６からテンプレート配置指紋データ選択処理部２９へ与えて大小比較判断し、順次更新される回転ずれ補正角度θｍであるθ２＝１°以降の処理において、前記登録指紋画像Ａを回転変換しテンプレート領域Ａｉを定義配置して非回転の照合指紋画像Ｂとの間で行う指紋照合処理か、あるいは前記照合指紋画像Ｂを回転変換しテンプレート領域ｂｉを定義配置して非回転の登録指紋画像Ａとの間で行う指紋照合処理かを選択決定する構成とする。
【０１５２】
したがって、この第５実施形態の指紋データ照合装置によっても、前記第４実施形態と同様に、回転ずれを有する同一人物・同一指の指紋照合を行うのに、より小さな回転ずれ補正角度θｍにおいて照合一致が得られる可能性が高くなるだけでなく、さらに少ない演算処理量にして照合時間を大幅短縮できるようになる。
【０１５３】
なお、前記第３実施形態及び第５実施形態において、テンプレート領域を定義配置する側の登録指紋画像Ａあるいは照合指紋画像Ｂの回転変換処理では、該当する指紋画像ＡあるいはＢの全体を回転変換する構成としたが、指紋画像ＡあるいはＢのテンプレート領域の定義配置の対象となる部分的な指紋画像領域のみを回転変換する構成としてもよい。これによれば、回転変換処理を掛ける画像量そのものを削減でき、この回転変換処理時間を短縮して指紋照合処理時間をさらに短縮できるようになる。
【０１５４】
また、前記各実施形態における登録指紋画像Ａと照合指紋画像Ｂとの照合処理では、Ａｉ、Ｂｉ、ｂｉ、ａｉの各領域を矩形領域としていたが、これらの領域の形状は矩形に限らず任意でよい。また、それら領域Ａｉ、Ｂｉ、ｂｉ、ａｉの大きさ・形状は同一であることが望ましいが、多少の違いがあったとしても、要求される指紋照合の照合精度が得られる限り許容できる。さらに、各テンプレート領域Ａｉ、ｂｉを定義して配置する位置も任意でよい。
【０１５５】
また、照合判定においては、前述した処理におけるΔｉを評価する方法の他に、例えばＡｉ又はｂｉを頂点として形成される図形とＢｉ又はａｉを頂点として形成される図形との、形状、あるいは面積の違いに基づく判定など、様々な方法を採用することも可能である。
【０１５６】
なお、前記各実施形態において記載した手法、すなわち、図３〜図５及び図１０〜図１７における各動作機能ブロック図や各フローチャートに基づく第１乃至第５実施形態のそれぞれにおける指紋照合処理などの各手法は、コンピュータに実行させることができるプログラムとして、メモリカード（ＲＯＭカード、ＲＡＭカード等）、磁気ディスク（フロッピディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の外部記憶媒体１８ａに格納して配布することができる。そして、指紋データ照合装置のコンピュータは、この外部記憶媒体１８ａに記憶されたプログラムを記憶装置１２に読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、前記実施形態において説明した指紋照合機能を実現し、前述した手法による同様の処理を実行することができる。
【０１５７】
また、前記各手法を実現するためのプログラムのデータは、プログラムコードの形態としてネットワーク（公衆回線）２０上を伝送させることができ、このネットワーク２０に接続された指紋データ照合装置の伝送制御部１９によって前記のプログラムデータを取り込み、前述した指紋照合機能を実現することもできる。
【０１５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、画像データＡと画像データＢとを照合する際に、画像を回転させると共に、テンプレートを画像Ａと画像Ｂのそれぞれに交互に配置する２通りの照合処理を行うので、一方にテンプレートを配置した照合処理で一致が得られなくても、他方にテンプレートを配置した照合処理で一致を得る可能性があり、画像データの回転処理回数が少ないうちに画像ＡとＢの照合一致が図れる可能性が高くなり照合時間を短縮できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像データ照合装置の実施形態に係る指紋データ照合装置の電子回路の構成を示すブロック図。
【図２】前記指紋データ照合装置のＲＡＭに確保されるデータメモリを示す図。
【図３】前記指紋データ照合装置の第１実施形態の指紋照合処理プログラムの実行に伴う動作機能の構成を示すブロック図。
【図４】前記指紋データ照合装置の第１実施形態の指紋照合処理（その１）を示すフローチャート。
【図５】前記指紋データ照合装置の第１実施形態の指紋照合処理（その２）を示すフローチャート。
【図６】前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴う登録指紋画像Ａ上でのテンプレート領域Ａｉの配置位置分布と照合指紋画像Ｂ上での最大相関領域Ｂｉの検出位置分布との対比状態を示す図。
【図７】前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴いＲＡＭ内の登録指紋位置メモリと照合指紋位置メモリとにそれぞれ格納されるテンプレート位置と最大相関領域検出位置との各位置データを示す図。
【図８】前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴う照合指紋画像Ｂ上でのテンプレート領域ｂｉの配置位置分布と登録指紋画像Ａ上での最大相関領域ａｉの検出位置分布との対比状態を示す図。
【図９】前記指紋データ照合装置の指紋照合処理に伴いＲＡＭ内の照合指紋位置メモリと登録指紋位置メモリとにそれぞれ格納されるテンプレート位置と最大相関領域検出位置との各位置データを示す図。
【図１０】前記指紋データ照合装置の第２実施形態の指紋照合処理プログラムの実行に伴う動作機能の構成を示すブロック図。
【図１１】前記指紋データ照合装置の第２実施形態の指紋照合処理（その１）を示すフローチャート。
【図１２】前記指紋データ照合装置の第２実施形態の指紋照合処理（その２）を示すフローチャート。
【図１３】前記指紋データ照合装置の第３実施形態の指紋照合処理プログラムの実行に伴う動作機能の構成を示すブロック図。
【図１４】前記指紋データ照合装置の第４実施形態の指紋照合処理プログラムの実行に伴う動作機能の構成を示すブロック図。
【図１５】前記指紋データ照合装置の第４実施形態の指紋照合処理（その１）を示すフローチャート。
【図１６】前記指紋データ照合装置の第４実施形態の指紋照合処理（その２）を示すフローチャート。
【図１７】前記指紋データ照合装置の第５実施形態の指紋照合処理プログラムの実行に伴う動作機能の構成を示すブロック図。
【図１８】先願の指紋データ照合装置における指紋データ照合の手順を示すフローチャート。
【図１９】前記先願の指紋データ照合手順に伴い登録指紋データ内に配置された複数の基準領域及びこれに基づき照合指紋データ上で検出された複数の領域を示す図。
【図２０】前記先願の指紋データ照合手順に伴い登録指紋データ内に配置された複数の基準領域及びこれに基づき照合指紋データ上で不適当な複数の領域が検出された場合の例を示す図。
【符号の説明】
１１  …制御部（ＣＰＵ）
１２  …記憶装置
１３  …ＲＡＭ
１３ａ…読み取り画像メモリ
１３ｂ…照合指紋画像メモリ
１３ｃ…照合指紋回転画像メモリ
１３ｄ…登録指紋位置メモリ
１３ｅ…照合指紋位置メモリ
１３ｆ…回転角メモリ
１４  …イメージ読み取り装置
１５  …表示部
１６  …入力部
１７  …バス
１８  …記憶媒体読み取り部
１８ａ…外部記憶媒体
１９  …伝送制御部
２０  …ネットワーク
２０ａ…プログラムサーバ（外部のコンピュータ端末）
２０ｂ…外部端末の記憶装置
２１  …指紋データ入力部
２２  …登録指紋データ記憶部
２３  …照合処理部
２４  …回転変換処理部
２５  …テンプレート配置処理部
２６  …最大相関領域検出処理部
２７  …照合判定処理部
２８  …照合結果表示部
２９  …テンプレート配置指紋データ選択処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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