(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像を構成する画像データと第２の画像を構成する画像データとを照合して両者の画像の類似の程度を判定する画像データ照合方法であって、
第１の領域と、該第１の領域との間に所定の位置関係を有する１以上の第２の領域と、を前記第１の画像上に定義し、
前記第２の画像上に、前記第１の領域と最大の相関関係を有する領域である第１最大相関領域を決定し、
前記第１最大相関領域の前記第２の画像上における位置関係に基づいて、前記第２の領域を前記第１の画像上で再定義し、
前記第２の画像上に、再定義した前記第２の領域と最大の相関関係を有する領域である第２最大相関領域を決定し、
前記第１の領域と再定義した前記第２の領域との相互間の位置関係と、前記第１最大相関領域と前記第２最大相関領域との相互間の位置関係との相違、もしくは、再定義した該第２の領域相互間の位置関係と該第２最大相関領域相互間の位置関係との相違、に基づいて前記類似の程度を判定する、
ことを特徴とする画像データ照合方法。
【請求項２】
前記第２の領域の再定義の仕方を、前記第１最大相関領域の前記第２の画像上における位置関係と前記第１の領域の前記第１の画像上における位置関係との相違に基づいて決定することを特徴とする請求項１に記載の画像データ照合方法。
【請求項３】
前記第２の領域の再定義では、前記第１最大相関領域の前記第２の画像上における位置関係が所定の関係を満たす場合には、該第２の領域の元の定義をそのまま用いることを特徴とする請求項１に記載の画像データ照合方法。
【請求項４】
前記第２の領域の定義では、複数の領域を定義し、前記第２の領域の再定義では、前記第１最大相関領域の前記第２の画像上における位置関係が所定の関係を満たす場合には、複数定義されている該第２の領域の一部について元の定義をそのまま用いる、ことを特徴とする請求項１に記載の画像データ照合方法。
【請求項５】
前記第１及び第２の画像は指紋の画像であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１に記載の画像データ照合方法。
【請求項６】
第１の画像を構成する画像データと第２の画像を構成する画像データとを照合して両者の画像の類似の程度を判定する画像データ照合装置であって、
第１の領域と、該第１の領域との間に所定の位置関係を有する１以上の第２の領域と、を前記第１の画像上に定義する定義手段と、
前記第２の画像上に、前記第１の領域と最大の相関関係を有する領域である第１最大相関領域を決定する第１決定手段と、
前記第１最大相関領域の前記第２の画像上における位置関係に基づいて、前記第２の領域を前記第１の画像上で再定義する再定義手段と、
前記第２の画像上に、再定義した前記第２の領域と最大の相関関係を有する領域である第２最大相関領域を決定する第２決定手段と、
前記第１の領域と再定義した前記第２の領域との相互間の位置関係と、前記第１最大相関領域と前記第２最大相関領域との相互間の位置関係との相違、もしくは、再定義した該第２の領域相互間の位置関係と該第２最大相関領域相互間の位置関係との相違、に基づいて前記類似の程度を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする画像データ照合装置。
【請求項７】
第１の画像を構成する画像データと第２の画像を構成する画像データとを照合して両者の画像の類似の程度を判定する制御をコンピュータに行なわせる画像データ照合プログラムを記憶した、該コンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、
第１の領域と、該第１の領域との間に所定の位置関係を有する１以上の第２の領域と、を前記第１の画像上に定義する制御と、
前記第２の画像上に、前記第１の領域と最大の相関関係を有する領域である第１最大相関領域を決定する制御と、
前記第１最大相関領域の前記第２の画像上における位置関係に基づいて、前記第２の領域を前記第１の画像上で再定義する制御と、
前記第２の画像上に、再定義した前記第２の領域と最大の相関関係を有する領域である第２最大相関領域を決定する制御と、
前記第１の領域と再定義した前記第２の領域との相互間の位置関係と、前記第１最大相関領域と前記第２最大相関領域との相互間の位置関係との相違、もしくは、再定義した該第２の領域相互間の位置関係と該第２最大相関領域相互間の位置関係との相違、に基づいて前記類似の程度を判定する制御と、
をコンピュータに実行させる画像データ照合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、画像データを照合する技術に関し、特に、照合の対象としては必ずしも良好ではない画像のデータの照合を行なっても一定の照合精度を維持できるようにする技術に関し、例えば指紋画像データの照合等に適するものである。
【０００２】
【従来の技術】
データベース等に予め登録されている被験者の指紋の画像のデータ（以下、「登録指紋データ」という）と、イメージセンサ等により今回取得した被験者の指紋の画像のデータ（以下、「照合指紋データ」という）とを照合して、被験者の個人確認を行なう指紋照合装置というものがある。
【０００３】
従来の指紋照合装置で行われている指紋照合の方法の一例を、図９に示すフローチャートに従って説明すると、その手順は以下のようになる。
まず、Ｓ１００１において、イメージセンサ等を用いて、照合指紋データを、濃淡についての多階調画像のデータ（以下、「多階調照合指紋データ」という）として取得する。
【０００４】
続いて、Ｓ１００２において、多階調照合指紋データから、内挿等のデータの二次処理を何ら行なわずに単純に２値化した画像データ（以下、「２値化照合指紋データ」という）を得る。
【０００５】
その後、Ｓ１００３において、２値化照合指紋データから、指紋を構成している皺の分岐点や端点などの特徴点（これらの特徴点は、特徴図形、あるいはマヌーシャなどと呼ばれている）を抽出し、照合指紋データの画像上におけるこれらの特徴図形の位置を示す位置情報を取得する。
【０００６】
そして、Ｓ１００４において、前ステップで取得した位置情報と登録指紋データの画像上における特徴図形の位置情報とを比較することにより、登録指紋データと照合指紋データの同一性を評価する。
【０００７】
従来の指紋照合装置には、上記した手順によって指紋照合を行なうものがあった。
また、本願出願人は特願平１０−３７２２０５号を本願に先行して出願しており、該先願に添付の明細書には前述したものとは異なる指紋照合の方法の一例が記載されている。この方法は、十分に鮮明ではない指紋の画像データであっても一定の照合精度が維持できるというものであり、その手順について図１０及び図１１を用いて簡単に説明する。
【０００８】
図１０に示すフローチャートにおいて、まず、Ｓ２００１では、登録指紋データ（このデータを以下「Ａデータ」と称することとする）が示す多階調画像内に矩形領域ＡＩ  （ｉ＝１〜Ｎ、但しＮは２以上の整数）を定義して配置する。図１１（ａ）に示すＡデータの例では、Ｎ＝５の場合における矩形領域Ａｉ  の定義例を示している。
【０００９】
Ｓ２００２では、照合指紋データ（このデータを以下「Ｂデータ」と称することとする）が示す多階調画像内について矩形領域Ａｉ  と同一の形状・大きさの矩形領域を走査させ、その矩形領域とＡＩ  との間の相関係数を逐次算出する。相関係数の計算は下記の算出法を用いる。
【００１０】
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を等しくする。この両領域内の各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とし、これらの信号強度を一般化してＺｐｑと表したとき、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下記の式
【００１１】
【数１】
0003567259.tif 000002
【００１２】
及び、その矩形領域に含まれる画素についての信号強度の２乗平均値を示す下記の式
【００１３】
【数２】
0003567259.tif 000003
【００１４】
（Ｎはその矩形領域に含まれる画素の総数、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をそれぞれ示す）
で定義される＜Ｚ＞、＜Ｚ２  ＞によって示される次式
【００１５】
【数３】
0003567259.tif 000004
【００１６】
の値を計算することにより、矩形領域Ａと矩形領域Ｂとの間の相関係数ＣＡＢを算出する。
Ｓ２００３では、Ｂデータが示す画像内で、前ステップで算出した矩形領域Ａｉ  との相関係数が最大となる矩形領域を特定し、矩形領域Ｂｉ  とする。
【００１７】
Ｓ２００４では、Ａデータが示す画像内に定義した全ての矩形領域Ａｉ  に対応する矩形領域Ｂｉ  をＢデータが示す画像内で取得したか否かを判定し、判定結果がＹｅｓあればＳ２００５に進み、ＮｏであればＳ２００２へ戻って未取得のＢｉ  を求める処理を行なう。図１１（ｂ）示すＢデータの例では、同図（ａ）に示した矩形領域Ａｉ  の定義例に対応する５つの矩形領域Ｂｉ  が取得された状態を示している。
【００１８】
Ｓ２００５では、Ａデータが示す画像内における矩形領域Ａｉ  の配置の分布とＢデータが示す画像内における矩形領域Ｂｉ  の配置の分布とを比較することにより、Ａデータ（登録指紋データ）とＢデータ（照合指紋データ）の同一性を評価する。
【００１９】
前述した先願の明細書に記載されている方法は、上記した手順によって指紋照合を行なうものであった。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
図１２は、従来技術の抱える問題点を説明する図であり、同図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同一人の登録指紋データ（Ａデータ）及び照合指紋データ（Ｂデータ）の画像の例を示している。
【００２１】
同図に示すＡデータに対してのＢデータのように、照合指紋データの取得作業が不適切であったこと等に起因し、照合指紋データが登録指紋データに対して一方（同図では右方）に大きく偏って取得されてしまった場合を想定する。前述した先願の方法では、Ａデータ内に定義して配置した同図（ａ）に示す矩形領域Ａｉ  に対してＢデータ内での相関係数が最大となる矩形領域Ｂｉ  が例えば同図（ｂ）に示すように特定される。この場合、同図からも明らかなように、同一人の指紋の画像であるにも関わらず、Ａデータが示す画像内における矩形領域Ａｉ  の配置の分布とＢデータが示す画像内における矩形領域Ｂｉ  の配置の分布とが大きく異なってしまう。そのため、前述した先願の方法を実施しても、両指紋画像は同一人のものではないと誤判定してしまう可能性が高く、照合誤りの率として０．１％程度が一般的に要求される指紋照合の精度を大きく悪化させる一因となっていた。
【００２２】
以上の問題を鑑み、照合の対象としては必ずしも良好ではない画像データの照合を行なっても、一定の照合精度を維持できるようにすることが本発明が解決しようとする課題である。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の画像を構成する画像データと第２の画像を構成する画像データとを照合して両者の画像の類似の程度を判定するときに、第１の領域と、該第１の領域との間に所定の位置関係を有する１以上の第２の領域と、を前記第１の画像上に定義し、前記第２の画像上に、前記第１の領域と最大の相関関係を有する領域である第１最大相関領域を決定し、前記第１最大相関領域の前記第２の画像上における位置関係に基づいて、前記第２の領域を前記第１の画像上で再定義し、前記第２の画像上に、再定義した前記第２の領域と最大の相関関係を有する領域である第２最大相関領域を決定し、前記第１の領域と再定義した前記第２の領域との相互間の位置関係と、前記第１最大相関領域と前記第２最大相関領域との相互間の位置関係との相違、もしくは、再定義した該第２の領域相互間の位置関係と該第２最大相関領域相互間の位置関係との相違、に基づいて前記類似の程度を判定する、ことで前述した課題を解決する。
【００２４】
図１は、本発明の原理構成を示す図である。同図は、第１の画像データ１ａと第２の画像データ１ｂとを照合して両者の構成する画像の類似の程度を判定し、その結果を判定結果２として出力するものである。
【００２５】
第１の画像データ１ａは、例えば、データベース等に予め登録されている画像データであり、前述した指紋照合装置の例に当てはめれば、例えば登録指紋データに相当するものである。
【００２６】
第２の画像データ１ｂは、例えば、イメージセンサなどを用いて取得する画像データであり、前述した指紋照合装置の例に当てはめれば、例えば照合指紋データに相当するものである。
【００２７】
なお、この第１及び第２の画像データ（１ａ、１ｂ）と登録指紋データ及び照合指紋データとの関係は、入れ替えてもよい。
定義部３は、第１の画像データ１ａで構成される第１の画像上に、第１の領域と、その第１の領域との間で所定の位置関係を有する１以上の第２の領域とを定義するものである。これらの領域の定義は任意であり、各領域が同一でなければ、例えば領域間で重なり合う部分を含んでいてもよい。
【００２８】
第１決定部４は、第２の画像データ１ｂで構成される第２の画像上に、定義部３で定義された第１の領域と最大の相関関係を有する領域である第１最大相関領域を決定するものである。
【００２９】
再定義部５は、第１決定部４で決定された第１最大相関領域の第２の画像上における位置関係に基づいて、定義部３で定義された第２の領域を第１の画像上で再定義するものである。再定義部５による再定義は、例えば第１最大相関領域の第２の画像上における位置関係と第１の領域の第１の画像上における位置関係との違いに基づいて決定する。
【００３０】
第２決定部６は、第２の画像データ１ｂで構成される第２の画像上に、再定義部５により再定義された第２の領域と最大の相関関係を有する領域である第２最大相関領域を決定するものである。
【００３１】
判定部７は、定義部３で定義した第１の領域と再定義部５で再定義した第２の領域との相互間の位置関係と、第１決定部４で決定した第１最大相関領域と第２決定部６で決定した第２最大相関領域との相互間の位置関係との相違、もしくは、再定義部５で再定義した第２の領域相互間の位置関係と第２決定部６で決定した第２最大相関領域相互間の位置関係との相違、に基づいて、第１の画像データ１ａと第２の画像データ１ｂとの両者の画像の類似の程度を判定し、判定結果２を出力するものである。
【００３２】
図１に示す構成によれば、判定部７による第１の画像データ１ａと第２の画像データ１ｂとの類似の程度の判定において、定義部３で定義された第１の領域の第１の画像上における位置関係と、第１決定部４で決定された、第１の領域と最大の相関関係を有する領域である第１最大相関領域の第２の画像上における位置関係と、の違いを反映させて判定を行なうことができる。このことを前述の指紋照合装置の例に当てはめれば、照合指紋データの画像が登録指紋データの画像に対して一方に大きく偏って取得された場合であっても、そのような偏りがデータ間に存在していることを前提として指紋照合を行なうことができる。再定義部５と第２決定部６は、このような不適切な画像データに対して判定部７により行われる照合判定を予め補償するために設けられるものである。以上の構成により、画像照合の照合精度の低下が軽減され、一定の照合精度を維持することが可能となる。
【００３３】
なお、第２の領域の再定義では、第１最大相関領域の第２の画像上における位置関係が所定の関係を満たす場合には、第２の領域の元の定義をそのまま用いるようにすると、第２の領域の再定義のための処理に要する時間が不要となり、画像照合に要する時間が短縮できる。また、第２の領域を定義する際に複数の領域を定義した場合には、第２の領域の再定義では、第１最大相関領域の第２の画像上における位置関係が所定の関係を満たす場合に、複数定義されている第２の領域の一部について元の定義をそのまま用いるようにしても、第２の領域の再定義のための処理に要する時間が短縮され、画像照合に要する時間が短縮できる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは、指紋照合装置において本発明を実施する形態について説明する。
【００３５】
図２は、本発明を実施する指紋照合装置の構成を示す図である。この装置は、ＣＰＵ１１、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、より構成され、バス１７を介して相互に接続されている。
【００３６】
ＣＰＵ１１は、記憶装置１２に格納されている制御プログラムに従って、ＲＡＭ１３をワークエリアとして使用しながら、この指紋照合装置（以下、「本装置」という）全体の動作を制御する中央演算処理装置である。ＣＰＵ１１は、制御プログラムを実行することにより、後述の指紋照合処理を行なう。
【００３７】
記憶装置１２は、ＲＯＭやハードディスク装置等で構成し、本装置の電源投入直後にＣＰＵ１１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、図１に示した第１の画像データ１ａに相当する被験者の登録指紋を予め格納している。
【００３８】
ＲＡＭ１３は、前述の制御プログラムを実行する際にＣＰＵ１１が使用するワークメモリである。
イメージ読み取り装置１４は、図１に示した第２の画像データ１ｂに相当する被験者の照合指紋を取得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。
【００３９】
表示部１５は、図１に示した判定結果２に相当する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。
入力部１６は、本装置の使用者が照合指紋の取得指示や後述の指紋照合処理の開始をＣＰＵ１１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。
【００４０】
なお、本装置の構成は標準的なコンピュータが備えている構成と大差なく、従って、このような標準的なコンピュータで本装置の機能を実現することも可能である。そのためには、例えば、後述する指紋照合処理に相当する処理をコンピュータに行なわせる指紋照合処理プログラムを記憶した記憶媒体から、その指紋照合処理プログラムをその記憶媒体に応じたコンピュータの有する読取装置で読み取らせて例えば主記憶に一時記憶させ、そしてそのコンピュータに備えられている中央処理装置に実行させればよい。
【００４１】
図３に指紋照合処理プログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の例を示す。同図に示すように、記憶媒体としては、例えば、コンピュータ２１に内蔵若しくは外付けの付属装置として備えられるＲＯＭやハードディスク装置などの記憶装置２２、フロッピーディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどといった携帯可能な記憶媒体２３、あるいは、コンピュータ２１とネットワーク２４を介して接続されるコンピュータであるプログラムサーバ２５に付属する記憶装置２６、等が利用できる。
【００４２】
次に、図２に示したＣＰＵ１１が行なう制御について説明する。
図４は、ＣＰＵ１１が前述の制御プログラムを実行することにより実現される本装置全体の制御処理のうち、本発明に特に関係する指紋照合処理の処理内容を示すフローチャートである。図５及び図６は、指紋照合処理の説明に用いる指紋画像の例である。図５及び図６はいずれも図１２に示したものと同一の指紋画像であり、（ａ−ｉ  ）〜（ａ−ｉｖ）は記憶装置１２に予め格納されている被験者の登録指紋データ（Ａデータ）を示し、（ｂ−ｉ  ）〜（ｂ−ｉｖ）はイメージ読み取り装置１４により取得された被験者の照合指紋データ（Ｂデータ）を示している。また、両図の各画像は、いずれも多階調画像である。
【００４３】
以下、ＣＰＵ１１により行われる指紋照合処理を、図４に沿って、図５及び図６を参照しながら、説明する。
指紋照合処理の開始指示が入力部１６になされると、まずＳ１０１において、図５の（ａ−ｉ  ）に示すように、矩形領域のひとつであるメインテンプレートｍｔをＡデータの画像に定義する。このメインテンプレートｍｔの大きさは、要求される指紋照合の照合精度が得られる限り任意でよい。ここで定義したメインテンプレートｍｔのＡデータの画像上における位置を特定する座標、ここでは長方形であるメインテンプレートｍｔの重心の座標を（ｘ０  ，ｙ０  ）とする。
【００４４】
続いてＳ１０２において、図５の（ａ−ｉ  ）に示すように、Ａデータの画像にメインプレートｍｔとは異なる複数の矩形領域であるサブテンプレートｓｔｉ  （ｉ≧１）を定義する。図５の（ａ−ｉ  ）に示す例においてはｉ＝４とし、メインテンプレートｍｔを囲むように４つの長方形であるサブテンプレートｓｔ１  〜ｓｔ４  を同図に示す位置関係で定義している。このサブテンプレートｓｔｉ  の大きさも、要求される指紋照合の照合精度が得られる限り任意でよい。ここで定義したサブテンプレートｓｔｉ  のＡデータの画像上における位置を特定する座標、ここでは長方形であるサブテンプレートｓｔｉ  の重心の座標を（ｘｉ  ，ｙｉ  ）とする。
【００４５】
次に、Ｓ１０３において、メインテンプレートｍｔと同一の形状・大きさの矩形領域をＢデータの画像上に設定し、その矩形領域をその画像上で走査させつつ、その矩形領域とメインテンプレートｍｔとの間の相関係数を逐次算出する。相関係数の算出法としては、ここでは前述した先願に示されていた指紋照合方法において用いられていたものをそのまま使用するが、他の相関係数の算出法を採用してもよい。
【００４６】
Ｓ１０４では、相関係数を逐次算出した結果、メインテンプレートｍｔとの間の相関係数が最大となった前述の矩形領域を求め、領域ＭＴとする。この領域ＭＴのＢデータの画像上における位置を特定する座標であって、メインテンプレートｍｔにおいての座標（ｘ０  ，ｙ０  ）に対応する領域ＭＴの座標を（Ｘ０  ，Ｙ０  ）とする。
【００４７】
続いて、Ｓ１０５において、領域ＭＴがＢデータの画像上に設定される有効領域Ｅに属するか否か、具体的には領域ＭＴの位置を特定する座標（Ｘ０  ，Ｙ０  ）が有効領域Ｅを示す範囲Ｅｘ，ｙ  に含まれるか否かを判定する。この判定結果がＹｅｓならばＳ１０７に進み、ＮｏならばＳ１０６に進む。
【００４８】
ここで、有効領域Ｅとは、Ｂデータの画像上において、領域ＭＴと、サブテンプレートｓｔｉ  との間の相関係数が最大であって、且つ、サブテンプレートｓｔｉ  と同一の形状・大きさである矩形領域と、の間でのＢデータの画像上での相対的な配置関係が、Ａデータの画像上でのメインテンプレートｍｔとサブテンプレートｓｔｉ  との相対的な配置関係を保持している場合における、領域ＭＴが存在し得るＢデータの画像上での範囲を示すものである。本実施の形態においては次式により示される範囲Ｅｘ，ｙ  をＢデータの画像上に設定する。
【００４９】
【数４】
0003567259.tif 000005
【００５０】
図５の（ｂ−ｉ  ）は、同図の（ａ−ｉ  ）に示すようにＡデータの画像上にメインテンプレートｍｔとサブテンプレートｓｔｉ  とを定義した場合に、Ｂデータの画像上に有効領域Ｅの範囲Ｅｘ，ｙ  が設定された様子を示している。なお、上式において、Ｗｉ  、Ｈｉ  はサブテンプレートｓｔｉ  の幅（ｘ方向の長さ）、高さ（ｙ方向の長さ）を各々示しており、ＷＩＤＴＨ、ＨＥＩＧＨＴは、同一の大きさであるＡデータ及びＢデータそれぞれの画像の幅（ｘ方向の長さ）、高さ（ｙ方向の長さ）を示している。また、ｘｉ  Ｓｅａｒｃｈ、ｙｉ  Ｓｅａｒｃｈは、同一人の指紋画像において、ＡデータとＢデータとの取得作業のばらつき等の原因により、Ａデータ上のサブテンプレートｓｔＩ  に対応するＢデータ上の矩形領域がズレて存在する可能性を有する範囲であり、画像データの画素の単位で４〜６画素程度に相当する値を例えば用いる。また、Ｍａｘ［ｐ，ｑ］は、ｐとｑとのうちの大きい方（等しい場合にはそのどちらか）の値を得る関数である。
【００５１】
上式を更に説明する。図７は、有効領域Ｅの設定手法を説明する図である。同図は、前述の式のうちのαｘ  、βｘ  を説明するものであり、Ａデータの上側部分のみを示している。なお、ここでは、説明を簡単にするために、サブテンプレートｓｔ３  及びｓｔ４  は考えないようにする。
【００５２】
前述の式と図７とを参照すれば、αｘ  ＝Ｌ１  、βｘ  ＝ＷＩＤＴＨ−Ｌ２  であることは容易に理解できる。ｘ方向における有効領域Ｅの範囲を前述の式により求まるαｘ  、βｘ  の値で設定することにより、サブテンプレートｓｔ１  及びｓｔ２  がｘ方向に広がって配置するように定義されていた場合には有効領域Ｅの範囲、すなわち前述した位置関係を保持する場合における領域ＭＴの存在し得る範囲が狭まり、サブテンプレートｓｔ１  及びｓｔ２  がｘ方向に狭い間隔で配置するように定義されていた場合には有効領域Ｅの範囲が広がる。
【００５３】
図４の説明に戻る。前述したＳ１０５において、領域ＭＴが有効領域Ｅに属さないと判定された場合、つまり、図５の（ａ−ｉｉ）と（ｂ−ｉｉ）との関係のように、Ａデータの画像上のメインテンプレートｍｔに対応するＢデータの画像上の領域ＭＴが有効領域Ｅの範囲Ｅｘ，ｙ  を外れてしまっている場合には、Ｓ１０６において、サブテンプレートｓｔｉ  の配置位置を補正してＡデータの画像上に再配置する。サブテンプレートｓｔｉ  の再配置は図８に示す手順で行なう。
【００５４】
図８は、サブテンプレート再配置処理の処理内容を示すフローチャートである。この処理は、座標（ｘｉ  ，ｙｉ  ）で位置が特定されているサブテンプレートｓｔｉ  を座標（ｘｒｉ  ，ｙｒｉ  ）で特定される位置に再配置する処理である。
【００５５】
同図について説明する。
まず、ｘ方向に関し、領域ＭＴが有効領域Ｅの範囲に位置しているか否かを判定する（Ｓ２０１及びＳ２０３）。
【００５６】
判定の結果、領域ＭＴの位置を特定するｘ座標Ｘ０  が有効領域Ｅのｘ方向の範囲を示すαｘ  よりも小さければ、再配置後のサブテンプレートｓｔｉ  の配置位置を特定するｘ座標をｘｒｉ  ＝ｘｉ  ＋（αｘ  −Ｘ０  ）とし  （Ｓ２０２）、Ｓ２０６に進む。また、Ｘ０  が有効領域Ｅのｘ方向の範囲を示すβｘ  よりも大きければ、再配置後のサブテンプレートｓｔｉ  の配置位置を特定するｘ座標をｘｒｉ  ＝ｘｉ  −（Ｘ０  −βｘ  ）とし（Ｓ２０４）、Ｓ２０６に進む。
【００５７】
ここで、上記した両者のいずれにも当てはまらない場合、すなわち、Ｘ０  の値がαｘ  以上であってβｘ  以下であるならば、ｘｒｉ  ＝ｘｉ  、すなわち、そのままの値とし（Ｓ２０５）、Ｓ２０６に進む。
【００５８】
続いて、領域ＭＴが有効領域Ｅの範囲に位置しているか否かをｙ方向に関して同様に判定する（Ｓ２０６及びＳ２０８）。
この判定の結果により行なう処理も、前述したｘ方向に関して行なった処理と同様であり、領域ＭＴの位置を特定するｙ座標Ｙ０  が有効領域Ｅのｙ方向の範囲を示すαｙ  よりも小さければ、再配置後のサブテンプレートｓｔｉ  の配置位置を特定するｙ座標をｙｒｉ  ＝ｙｉ  ＋（αｙ  −Ｙ０  ）とし（Ｓ２０７）、Ｙ０  が有効領域Ｅのｙ方向の範囲を示すβｙ  よりも大きければ、ｙ  ｒｉ  ＝ｙ  ｉ  −（Ｙ０  −βｙ  ）とする（Ｓ２０９）。また、これらの両者のいずれにも当てはまらない場合、すなわち、Ｙ０  の値がαｙ  以上であってβｙ  以下であるならば、ｙｒｉ  ＝ｙｉ  、すなわち、そのままの値とする（Ｓ２１０）。
【００５９】
以上の手順により、Ａデータの画像上に定義していた全てのサブテンプレートｓｔｉ  の再配置を行なう。図６の（ａ−ｉｉｉ  ）は、Ｂデータの画像上の領域ＭＴが図５の（ｂ−ｉｉ）に示すように有効領域Ｅの範囲Ｅｘ，ｙ  を外れてしまっていた場合に、図５の（ａ−ｉ  ）に示すように定義されていたサブテンプレートｓｔ１  〜ｓｔ４  の再配置を行なった結果を示している。また、図６の（ｂ−ｉｉｉ  ）は、図６の（ａ−ｉｉｉ  ）におけるメインテンプレートｍｔに対応する領域ＭＴを示すものであり、メインテンプレートｍｔの位置の移動は行なっていないので、その位置は図５の（ｂ−ｉｉ）における位置から移動していない。
【００６０】
図４の説明に再び戻る。Ｓ１０５の判定処理の結果がＹｅｓ、すなわちサブテンプレートｓｔｉ  の再配置が不要であったとき、あるいはＳ１０６の処理によりサブテンプレートｓｔｉ  の再配置を行なった後には、Ｓ１０７において、サブテンプレートｓｔｉ  と同一の形状・大きさの矩形領域をＢデータの画像上に設定し、その矩形領域をその画像上で走査させつつ、その矩形領域とサブテンプレートｓｔｉ  との間の相関係数を逐次算出する。相関係数の算出法は、ここでは前述したＳ１０３で用いたものを用いるが、他の相関係数の算出法を採用してもよい。
【００６１】
そして、Ｓ１０８において、相関係数を逐次算出した結果、サブテンプレートｓｔｉ  との間の相関係数が最大となった前述の矩形領域を求め、領域ＳＴｉ  とする。
【００６２】
続いて、Ｓ１０９において、全てのサブテンプレートｓｔｉ  に対して領域ＳＴｉ  を検出し終えたか否かを判定し、判定結果がＹｅｓならばＳ１１０に進む。一方、判定結果がＮｏならばＳ１０７へ戻り、前述した領域ＳＴｉ  を求めるための処理を繰り返す。図６の（ａ−ｉｖ）及び（ｂ−ｉｖ）は、図６の（ａ−ｉｉｉ  ）に示すように再配置されたサブテンプレートｓｔ１  〜ｓｔ４  の全てについて、対応する領域ＳＴ１  〜ＳＴ４  を取得した結果を、メインテンプレートｍｔ及びその対応する領域ＭＴと共に示したものである。
【００６３】
そして、Ｓ１１０において、Ａデータが示す画像内におけるメインテンプレートｍｔ及びサブテンプレートｓｔｉ  の配置の分布と、Ｂデータが示す画像内における領域ＭＴ及び領域ＳＴｉ  の配置の分布とを比較することにより、Ａデータ（登録指紋データ）とＢデータ（照合指紋データ）の同一性を評価する。このステップで実行される同一性の評価は、従来技術として説明した図１０のＳ２００５で行われる処理と実質的には同様である。なお、同一性の評価においては、メインテンプレートｍｔ及び領域ＭＴを評価対象から除外し、サブテンプレートｓｔｉ  の配置の分布と領域ＳＴｉ  の配置の分布との比較のみにより評価を行なうことも可能である。
【００６４】
以上までに説明した指紋照合処理をＣＰＵ１１が実行することによって、本装置で指紋の照合が行われる。
なお、上述した本発明の実施の形態においては、メインテンプレートｍｔ、サブテンプレートｓｔｉ  、領域ＭＴ、領域ＳＴｉ  をいずれも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、メインテンプレートｍｔと領域ＭＴ、及びサブテンプレートｓｔｉ  と領域ＳＴｉ  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。
【００６５】
また、予め定義するメインテンプレートｍｔとサブテンプレートｓｔｉ  との配置の関係は、上述した本発明の実施の形態においては、図６の（ａ−ｉ  ）に示すようにメインテンプレートｍｔとサブテンプレートｓｔｉ  とが接するような位置関係で定義していたが、メインテンプレートｍｔとサブテンプレートｓｔｉ  とが部分的に重なっているような位置関係の定義、あるいは全く離れている位置関係の定義を行なうこともできる。
【００６６】
更に、領域ＭＴが有効領域Ｅに属さないと判定された場合に実行される、図８に処理内容を示したサブテンプレート再配置処理では、サブテンプレートｓｔｉ  の各々について同一距離だけ移動させて再配置を行なったが、領域ＭＴが有効領域ＥのＢデータの画像上での上下左右どちらの方向に外れたかを考慮し、その方向に応じてサブテンプレートｓｔｉ  各々の再配置位置までの移動距離に違いを持たせるようにしてもよい。このことを図５の（ａ−ｉ  ）に示すように定義されていたサブテンプレートｓｔ１  〜ｓｔ４  の各々について、再配置後の位置を特定する座標（ｘｒｉ  ，ｙｒｉ  ）を求める場合を例にして具体的に説明する。
【００６７】
まず、ｘ座標について、領域ＭＴの位置を特定するｘ座標Ｘ０  と、有効領域Ｅのｘ方向の範囲を示す前述したαｘ  及びβｘ  との関係により、
Ｘ０  ＜αｘ  の場合には
ｘｒｉ  ＝ｘｉ  ＋（αｘ  −Ｘ０  ）  ［ｉ＝２，３］
ｘｒｉ  ＝ｘｉ  ＋（αｘ  −Ｘ０  ）×ｕ  ［ｉ＝１，４］
但し、ｕは０≦ｕ＜１の定数
αｘ  ≦Ｘ０  ≦βｘ  の場合には
ｘｒｉ  ＝ｘｉ  
βｘ  ＜Ｘ０  の場合には
ｘｒｉ  ＝ｘｉ  −（Ｘ０  −βｘ  ）  ［ｉ＝１，４］
ｘｒｉ  ＝ｘｉ  −（Ｘ０  −βｘ  ）×ｕ  ［ｉ＝２，３］
但し、ｕは０≦ｕ＜１の定数
としてｘｒｉ  を求める。
【００６８】
次に、ｙ座標について、領域ＭＴの位置を特定するｙ座標Ｙ０  と、有効領域Ｅのｙ方向の範囲を示す前述したαｙ  及びβｙ  との関係により、
Ｙ０  ＜αｙ  の場合には
ｙｒｉ  ＝ｙｉ  ＋（αｙ  −Ｙ０  ）  ［ｉ＝１，２］
ｙｒｉ  ＝ｙｉ  ＋（αｙ  −Ｙ０  ）×ｖ  ［ｉ＝３，４］
但し、ｖは０≦ｖ＜１の定数
αｙ  ≦Ｙ０  ≦βｙ  の場合には
ｙｒｉ  ＝ｙｉ  
βｙ  ＜Ｙ０  の場合には
ｙｒｉ  ＝ｙｉ  −（Ｙ０  −βｙ  ）  ［ｉ＝３，４］
ｙｒｉ  ＝ｙｉ  −（Ｙ０  −βｙ  ）×ｖ  ［ｉ＝１，２］
但し、ｖは０≦ｖ＜１の定数
として、ｙｒｉ  を求める。
【００６９】
なお、上式に従ってサブテンプレートの再配置を行なう場合において、特にｕ＝ｖ＝０として再配置を行なうのであれば、たとえ領域ＭＴが有効領域Ｅに属していなくても、両領域の位置関係によっては一部のサブテンプレートについて再配置をせずに当初定義された配置のままで指紋照合が行なえるようになり、このような場合にはサブテンプレートの再配置処理に要する時間が短縮され、その結果、指紋照合処理の処理時間を短縮することができる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は、以上詳細に説明したように、画像の照合判定において、照合対象である２つの画像データ間で最大の相関関係を有する領域の、画像上の位置関係の違いを反映させた照合判定を行なうので、照合の対象としては必ずしも良好ではない、画像が偏って取得されているような画像データの照合を行なっても、画像照合の照合精度の低下が軽減され、一定の照合精度を維持することが可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成を示す図である。
【図２】本発明を実施する指紋照合装置の構成を示す図である。
【図３】指紋照合処理プログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の例を示す図である。
【図４】指紋照合処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】指紋照合装置の説明に用いる指紋の画像の例（その１）である。
【図６】指紋照合装置の説明に用いる指紋の画像の例（その２）である。
【図７】有効領域Ｅの設定手法を説明する図である。
【図８】サブテンプレート再配置処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図９】従来の指紋照合の方法の一例の手順を示すフローチャートである。
【図１０】先願明細書に記載の指紋照合の方法の手順を示すフローチャートである。
【図１１】先願明細書に記載の指紋照合の方法を説明する図である。
【図１２】従来技術の抱える問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１ａ  第１の画像データ
１ｂ  第２の画像データ
２  判定結果
３  定義部
４  第１決定部
５  再定義部
６  第２決定部
７  判定部
１１  ＣＰＵ
１２  記憶装置
１３  ＲＡＭ
１４  イメージ読み取り装置
１５  表示部
１６  入力部
１７  バス
２１  コンピュータ
２２  記憶装置
２３  携帯可能記憶媒体
２４  ネットワーク
２５  プログラムサーバ
２６  記憶装置
【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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