(57)【要約】【課題】  処理時間の短縮が可能な指紋照合装置、方法およびプログラムを提供すること。【解決手段】  照合対象となる照合指紋画像を取り込む指紋画像入力部１１０と、取り込まれた照合指紋画像に含まれる隆線に含まれる分岐点および端点を特徴点として抽出する前処理部１３２、特徴点抽出部１３４と、連続する隆線に含まれる分岐点と端点の連結状態を示す連結情報を生成する連結情報生成部１３６と、連結情報に基づいて、それぞれの分岐点に着目して、この着目した分岐点が含まれる隆線に沿って隣接する他の分岐点あるいは端点のそれぞれとこの着目した分岐点とを接続する関数を決定し、この着目した分岐点に対応する関数の組み合わせを特徴パターンとして抽出する特徴パターン抽出部１３８と、特徴パターンに基づいて照合指紋画像に類似する登録指紋画像あるいはこの登録指紋画像に対応する付随情報を検索する類似度判定処理部１４０とが備わっている。【選択図】        図１
2006330873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照合対象となる照合指紋画像を取り込む指紋画像取込手段と、
前記指紋画像取込手段によって取り込まれた前記照合指紋画像に含まれる隆線あるいは谷線に含まれる分岐点および端点を特徴点として抽出する特徴点抽出手段と、
連続する前記隆線あるいは前記谷線に含まれる前記分岐点と前記端点の連結状態を示す連結情報を生成する連結情報生成手段と、
前記連結情報に基づいて、それぞれの前記分岐点に着目して、この着目した分岐点が含まれる前記隆線あるいは前記谷線に沿って隣接する他の前記分岐点あるいは前記端点のそれぞれとこの着目した分岐点とを接続する関数を決定し、この着目した分岐点に対応する関数の組み合わせを特徴パターンとして抽出する特徴パターン抽出手段と、
前記特徴パターン抽出手段によって抽出された前記特徴パターンに基づいて、前記照合指紋画像に類似する登録指紋画像あるいはこの登録指紋画像に対応する付随情報を検索する検索手段と、
を備えることを特徴とする指紋照合装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記関数は直線関数であり、前記特徴パターンは前記直線関数で示される直線の傾きの組み合わせであることを特徴とする指紋照合装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記直線の傾きは、着目している前記分岐点毎に相対的な値を有することを特徴とする指紋照合装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記登録指紋画像に含まれる複数の分岐点のそれぞれに対応する前記特徴パターンが、複数の前記登録指紋画像毎に格納された特徴パターン格納手段をさらに備え、
前記検索手段は、前記照合指紋画像に対応する特徴パターンと、前記特徴パターン格納手段に格納されている複数の前記登録指紋画像に対応する特徴パターンとを比較することにより検索処理を行うことを特徴とする指紋照合装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記指紋画像取込手段、前記特徴点抽出手段、前記連結情報生成手段、前記特徴パターン抽出手段を用いて前記登録指紋画像に対応する前記特徴パターンが取得されたときに、この特徴パターンを前記特徴パターン格納手段に格納する特徴パターン格納処理手段をさらに備えることを特徴とする指紋照合装置。
【請求項６】
照合対象となる照合指紋画像を取り込む指紋画像取込ステップと、
前記指紋画像取込ステップにおいて取り込まれた前記照合指紋画像に含まれる隆線あるいは谷線に含まれる分岐点および端点を特徴点として抽出する特徴点抽出ステップと、
連続する前記隆線あるいは前記谷線に含まれる前記分岐点と前記端点の連結状態を示す連結情報を生成する連結情報生成ステップと、
前記連結情報に基づいて、それぞれの前記分岐点に着目して、この着目した分岐点が含まれる前記隆線あるいは前記谷線に沿って隣接する他の前記分岐点あるいは前記端点のそれぞれとこの着目した分岐点とを接続する関数を決定し、この着目した分岐点に対応する関数の組み合わせを特徴パターンとして抽出する特徴パターン抽出ステップと、
前記特徴パターン抽出ステップにおいて抽出された前記特徴パターンに基づいて、前記照合指紋画像に類似する登録指紋画像あるいはこの登録指紋画像に対応する付随情報を検索する検索ステップと、
を備えることを特徴とする指紋照合方法。
【請求項７】
コンピュータを、
指紋画像取込手段によって取り込まれた照合指紋画像に含まれる隆線あるいは谷線に含まれる分岐点および端点を特徴点として抽出する特徴点抽出手段と、
連続する前記隆線あるいは前記谷線に含まれる前記分岐点と前記端点の連結状態を示す連結情報を生成する連結情報生成手段と、
前記連結情報に基づいて、それぞれの前記分岐点に着目して、この着目した分岐点が含まれる前記隆線あるいは前記谷線に沿って隣接する他の前記分岐点あるいは前記端点のそれぞれとこの着目した分岐点とを接続する関数を決定し、この着目した分岐点に対応する関数の組み合わせを特徴パターンとして抽出する特徴パターン抽出手段と、
前記特徴パターン抽出手段によって抽出された前記特徴パターンに基づいて、前記照合指紋画像に類似する登録指紋画像あるいはこの登録指紋画像に対応する付随情報を検索する検索手段と、
して機能させる指紋照合プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された指紋画像に一致する登録済みの指紋を抽出する指紋照合装置、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、金融機関のキャッシュカードの不正使用や家屋に対するピッキング被害等を防止するための一つの手法として指紋認証が用いられている。指紋認証は、あらかじめ登録しておいた指紋認証データと、入力された指紋画像から抽出した特徴データとを比較することにより、指紋画像と一致する登録済みの指紋に対応する本人を特定する技術であり、従来から様々な手法が用いられている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１４５４４７号公報（第２−１１頁、図１−１２）
【特許文献２】特開２００４−５５３２号公報（第２−１１頁、図１−７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、家屋への進入許可に指紋認証技術を用いる場合には登録済みの指紋の数はそれほど多くないが、金融機関における本人確認に指紋認証を用いる場合には登録済みの指紋の数が飛躍的に増大し、これに伴って処理時間が長くなるとともに、照合精度の低下が懸念される。また、従来から用いられている各種の指紋認証技術（例えば、周波数解析法、パタンマッチング法、マニューシャ法等）は、現状では処理時間や照合精度の上で完全なものはなく改良の余地がある。そこで、これらの従来手法に代わる、あるいは併用することができる指紋認証技術が望まれている。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、処理時間の短縮が可能な指紋認証装置、方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明の指紋照合装置は、照合対象となる照合指紋画像を取り込む指紋画像取込手段と、指紋画像取込手段によって取り込まれた照合指紋画像に含まれる隆線あるいは谷線に含まれる分岐点および端点を特徴点として抽出する特徴点抽出手段と、連続する隆線あるいは谷線に含まれる分岐点と端点の連結状態を示す連結情報を生成する連結情報生成手段と、連結情報に基づいて、それぞれの分岐点に着目して、この着目した分岐点が含まれる隆線あるいは谷線に沿って隣接する他の分岐点あるいは端点のそれぞれとこの着目した分岐点とを接続する関数を決定し、この着目した分岐点に対応する関数の組み合わせを特徴パターンとして抽出する特徴パターン抽出手段と、特徴パターン抽出手段によって抽出された特徴パターンに基づいて、照合指紋画像に類似する登録指紋画像あるいはこの登録指紋画像に対応する付随情報を検索する検索手段とを備えている。
【０００６】
また、本発明の指紋照合方法は、照合対象となる照合指紋画像を取り込む指紋画像取込ステップと、指紋画像取込ステップにおいて取り込まれた照合指紋画像に含まれる隆線あるいは谷線に含まれる分岐点および端点を特徴点として抽出する特徴点抽出ステップと、連続する隆線あるいは谷線に含まれる分岐点と端点の連結状態を示す連結情報を生成する連結情報生成ステップと、連結情報に基づいて、それぞれの分岐点に着目して、この着目した分岐点が含まれる隆線あるいは谷線に沿って隣接する他の分岐点あるいは端点のそれぞれとこの着目した分岐点とを接続する関数を決定し、この着目した分岐点に対応する関数の組み合わせを特徴パターンとして抽出する特徴パターン抽出ステップと、特徴パターン抽出ステップにおいて抽出された特徴パターンに基づいて、照合指紋画像に類似する登録指紋画像あるいはこの登録指紋画像に対応する付随情報を検索する検索ステップとを備えている。
【０００７】
また、本発明の指紋照合プログラムは、コンピュータを、指紋画像取込手段によって取り込まれた照合指紋画像に含まれる隆線あるいは谷線に含まれる分岐点および端点を特徴点として抽出する特徴点抽出手段と、連続する隆線あるいは谷線に含まれる分岐点と端点の連結状態を示す連結情報を生成する連結情報生成手段と、連結情報に基づいて、それぞれの分岐点に着目して、この着目した分岐点が含まれる隆線あるいは谷線に沿って隣接する他の分岐点あるいは端点のそれぞれとこの着目した分岐点とを接続する関数を決定し、この着目した分岐点に対応する関数の組み合わせを特徴パターンとして抽出する特徴パターン抽出手段と、特徴パターン抽出手段によって抽出された特徴パターンに基づいて、照合指紋画像に類似する登録指紋画像あるいはこの登録指紋画像に対応する付随情報を検索する検索手段として機能させる。
【０００８】
指紋の隆線あるいは谷線に含まれる分岐点と端点は指紋を特定するための大きな特徴であり、これらの分岐点と端点を接続する関数の組み合わせを示す特徴パターンを用いることにより指紋照合を行うことが可能になる。特に、このような関数の組み合わせを示す特徴パターンを用いることにより、指紋照合に必要な情報量を削減することが可能になり、照合処理に要する時間を短縮することができる。
【０００９】
また、上述した関数は直線関数であり、特徴パターンは直線関数で示される直線の傾きの組み合わせであることが望ましい。これにより、特徴パターンの情報量をさらに削減することができ、さらなる処理時間の短縮が可能になる。
【００１０】
また、上述した直線の傾きは、着目している分岐点毎に相対的な値を有することが望ましい。これにより、照合指紋画像を取り込む際の向きによる影響を取り除くことが可能になり、取り込んだ照合指紋画像の向きを補正する処理等が不要になるため、処理の簡略化が可能になる。
【００１１】
また、上述した登録指紋画像に含まれる複数の分岐点のそれぞれに対応する特徴パターンが、複数の登録指紋画像毎に格納された特徴パターン格納手段をさらに備え、検索手段は、照合指紋画像に対応する特徴パターンと、特徴パターン格納手段に格納されている複数の登録指紋画像に対応する特徴パターンとを比較することにより検索処理を行うことが望ましい。これにより、あらかじめ格納された登録指紋画像の特徴パターンを順番に読み出して、照合指紋画像の特徴パターンと比較することにより、容易に類似する登録指紋画像の検索を行うことができ、比較対象となる登録指紋画像が多い場合であっても処理が煩雑にならず、処理の簡略化が可能になる。
【００１２】
また、上述した指紋画像取込手段、特徴点抽出手段、連結情報生成手段、特徴パターン抽出手段を用いて登録指紋画像に対応する特徴パターンが取得されたときに、この特徴パターンを特徴パターン格納手段に格納する特徴パターン格納処理手段をさらに備えることが望ましい。これにより、照合対象となる登録指紋画像を適宜追加することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した一実施形態の指紋照合装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は、一実施形態の指紋照合装置の構成を示す図である。図１に示す指紋照合装置は、指紋画像が入力されたときにこの画像に類似する登録済みの指紋画像（登録指紋画像）あるいはこの登録指紋画像に対応する付随情報を検索して検索結果を出力するためのものであり、指紋画像入力部１１０、指紋ＤＢ（データベース）１２０、指紋照合処理部１３０、操作部１５０、表示部１６０を備えている。
【００１５】
指紋画像入力部１１０は、指紋照合処理部１３０に指紋画像（この照合対象となる指紋画像を「照合指紋画像」と称する）を取り込むためのものであり、指紋の隆線（あるいは隣接する隆線に挟まれた谷線）の模様に対応する指紋画像データの入力を行う。例えば、光学的に隆線形状を読み取る光学スキャナとしての指紋画像入力部１１０が用いられる。なお、結果的に指紋に含まれる隆線形状（あるいは谷線形状）を読み取ることができればよいため、指先を検出面に押圧したときに指紋の隆線の接触による静電容量の変化を読み取って指紋画像を取得するようにしてもよい。また、これら以外の各種センサを用いて指紋画像を取得して入力したり、既にビットマップ形式等になっている指紋画像を指紋画像入力部１１０によって読み込むようにしてもよい。
【００１６】
指紋ＤＢ１２０は、照合処理に際して、取り込まれた照合指紋画像と類似度が比較される複数の指紋画像（これらの画像を「登録指紋画像」と称する）に対応して抽出された特徴パターンを格納する。特徴パターンの具体例については後述する。また、この指紋ＤＢ１２０には、それぞれの登録指紋画像に対応する各種の付随情報が格納されている。例えば、付随情報には登録指紋画像に対応する個人情報（氏名、性別、住所等）が含まれる。指紋照合処理部１３０による処理に先だって、指紋ＤＢ１２０に複数の登録指紋画像の特徴パターンを登録する必要がある。この登録処理の詳細については後述する。
【００１７】
指紋照合処理部１３０は、取り込んだ照合指紋画像の特徴パターンを抽出し、この特徴パターンに基づいてこの照合指紋画像に類似する登録指紋画像を検索する処理を行う。このために、指紋照合処理部１３０は、前処理部１３２、特徴点抽出部１３４、連結情報生成部１３６、特徴パターン抽出部１３８、類似度判定処理部１４０、照合結果出力処理部１４２を備えている。
【００１８】
前処理部１３２は、指紋画像入力部１１０を用いて取り込まれた照合指紋画像に対して所定の前処理を行う。例えば、前処理として、取り込まれた指紋画像の二値化する処理や細線化する処理が行われる。特徴点抽出部１３４は、前処理部１３２による前処理が終了した後の照合指紋画像に含まれる特徴点の抽出を行う。ここで、特徴点とは、細線化された隆線の端点および分岐点を指している。
【００１９】
図２は、照合指紋画像に含まれる特徴点の具体例を示す図である。特徴点抽出部１３４は、前処理が終了した後の照合指紋画像に含まれる分岐点と端点を抽出し、抽出した順に番号を付す。この番号は各特徴点を識別するためのものであり、適当な順番でよい。図２では、分岐点１、３、４、６と端点２、７、１０、１３の各符号はそのまま特徴点抽出部１３４によって付された番号を表している。なお、図２に示す照合指紋画像には、分岐点１、３、４、６と端点２、７、１０、１３以外のその他の分岐点や端点も含まれているが、図２ではその他の分岐点や端点の符号（番号）の記載は省略されている。
【００２０】
連結情報生成部１３６は、連続する隆線に含まれる分岐点と端点の連結状態を示す連結情報を生成する。図３は、連結情報として生成された連結表の具体的な内容を示す図である。図３において、水平方向および垂直方向に並べられた数字は、特徴点（分岐点あるいは端点）のそれぞれに付された番号である。例えば、番号３が付された分岐点３に着目するものとする。図２に示すように、同じ隆線に沿って分岐点３に隣接する他の特徴点としては、分岐点４、分岐点６、端点１０が存在する。図３に示す連結表では、分岐点３に対応する上から３行目において、分岐点４、分岐点６、端点１０のそれぞれに対応する番号４、６、１０の該当箇所に接続状態を示す連結フラグ“１”が書き込まれる。このようにして、各分岐点あるいは各端点について連結フラグ“１”が書き込まれた連結表が完成する。
【００２１】
特徴パターン抽出部１３８は、連結情報生成部１３６によって生成された連結表（連結情報）に基づいて各分岐点に対応する特徴パターンを抽出する。図４は、特徴パターンの説明図である。上述したように、分岐点３に着目すると同じ隆線に沿って隣接する特徴点として分岐点４、分岐点６、端点１０が存在し、これらの間を直線関数（一次関数）で連結した状態が図４に示されている。具体的には、分岐点３と分岐点４とが直線Ｌ１で連結され、分岐点３と分岐点６とが直線Ｌ２で連結され、分岐点３と端点１０とが直線Ｌ３で連結されている。特徴パターン抽出部１３８は、これら３つの直線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の傾きの組み合わせを特徴パターンとして抽出する。なお、各直線の絶対的な傾きは、指紋画像入力部１１０によって取り込まれた照合指紋画像の向き等に影響されるため、この影響をなくすために、隣接する直線間の相対的な傾き、すなわち、隣接する直線間の３つの角度を抽出し、これらを小さい順（あるいは大きい順）に並べ替えることによって特徴パターンを抽出している。図３の連結表に含まれる関数１〜３はこれら３つの角度の組み合わせによって構成される特徴パターンを示している。このようにして、特徴パターン抽出部１３８は、照合指紋画像に含まれる分岐点１、３、４、…のそれぞれに対応する特徴パターンを抽出する。
【００２２】
類似度判定処理部１４０は、照合指紋画像に対応して抽出される特徴パターンに基づいて、照合指紋画像と各登録指紋画像との類似度を判定し、照合指紋画像に類似する登録指紋画像（あるいはこの登録指紋画像に対応する付随情報）を決定する。照合結果出力処理部１４２は、検索結果を表示部１６０の画面上に表示したり、操作部１５０を用いた印刷操作がなされた場合には印刷装置（図示せず）に対して検索結果の印刷を指示する。
【００２３】
ところで、図３に示した連結表に含まれる特徴パターン（関数１〜３）は、指紋画像入力部１１０から入力される照合指紋画像の画像データに基づいて抽出されるが、この特徴パターンと比較して類似する登録指紋画像を抽出するためには、多くの登録指紋画像について同じ内容の特徴パターンをあらかじめ抽出して指紋ＤＢ１２０に登録しておく必要がある。
【００２４】
図５は、登録指紋画像についてあらかじめ特徴パターンの抽出を行って指紋ＤＢ１２０に対する登録を行うデータベース作成装置の構成を示す図である。なお、図５に示す構成は、図１に示した指紋照合装置の一部として備わっている場合が考えられるが、図１に示した指紋照合装置とは別に構築するようにしてもよい。図５に示すデータベース作成装置は、指紋ＤＢ１２０に多くの登録指紋画像の特徴パターンを登録するために、指紋画像入力部２１０、データベース作成部２２０、操作部２３０、表示部２４０を備えている。
【００２５】
指紋画像入力部２１０は、登録指紋画像を構成する各画素毎の濃淡情報を示す画像データの入力を行う。図１に示した指紋画像入力部１１０と同様に、この指紋画像入力部２１０として光学的スキャナやその他の各種センサ類を用いることができる。
【００２６】
データベース作成部２２０は、登録指紋画像の特徴パターンを抽出して指紋ＤＢ１２０に登録する処理を行う。このために、データベース作成部２２０は、前処理部２２１、特徴点抽出部２２２、連結情報生成部２２３、特徴パターン抽出部２２４、ファイル作成処理部２２５を備えている。この中で、ファイル作成処理部２２５を除く前処理部２２１、特徴点抽出部２２２、連結情報生成部２２３、特徴パターン抽出部２２４の基本的な動作は、図１に示した指紋照合処理部１３０内の同一名称の各構成部と同じであり、詳細な動作説明は省略する。
【００２７】
ファイル作成処理部２２５は、抽出された登録指紋画像毎の特徴パターンをひとまとまりのファイルとして指紋ＤＢ１２０に登録する。操作部２３０は、登録指紋画像に対応する特徴パターンの抽出、登録に必要な動作指示等を行うために用いられる。また、操作部２３０は、各登録指紋画像に対応する付随情報としての個人情報を入力するために用いられる。表示部２４０は、特徴情報や付随情報の登録内容を確認したり、登録に必要な各種の操作画面を表示するために用いられる。
【００２８】
このような構成を有するデータベース作成装置を用いることにより、図３に示した連結表に含まれる特徴パターンと基本的に同じ内容を有する複数の登録指紋画像の特徴パターンや各登録指紋画像に対応する付随情報が指紋ＤＢ１２０に登録される。
【００２９】
上述した指紋画像入力部１１０、２１０が指紋画像取込手段に、前処理部１３２、２２１、特徴点抽出部１３４、２２２が特徴点抽出手段に、連結情報生成部１３６、２２３が連結情報生成手段に、特徴パターン抽出部１３８、２２４が特徴パターン抽出手段に、類似度判定処理部１４０が検索手段に、指紋ＤＢ１２０が特徴パターン格納手段に、ファイル作成処理部２２５が特徴パターン格納処理手段にそれぞれ対応する。また、指紋画像入力部１１０、２１０によって行われる動作が指紋画像取込ステップの動作に、前処理部１３２、２２１、特徴点抽出部１３４、２２２によって行われる動作が特徴点抽出ステップの動作に、連結情報生成部１３６、２２３によって行われる動作が連結情報生成ステップの動作に、特徴パターン抽出部１３８、２２４によって行われる動作が特徴パターン抽出ステップの動作に、類似度判定処理部１４０によって行われる動作が検索ステップの動作にそれぞれ対応する。
【００３０】
本実施形態の指紋照合装置はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。図６は、指紋照合処理部１３０において登録指紋画像の検索を行う動作手順を示す流れ図である。まず、前処理部１３２は、指紋画像入力部１１０から入力される照合指紋画像を取得すると（ステップ１００）、細線化等の前処理を行う（ステップ１０１）。次に、特徴点抽出部１３４は、前処理が終了した後の照合指紋画像に含まれる分岐点と端点を特徴点として抽出する（ステップ１０２）。連結情報生成部１３６は、この抽出された特徴点に基づいて、図３に示す連結表（関数１〜３で示される特徴パターンは除く）を生成する（ステップ１０３）。また、特徴パターン抽出部１３８は、この連結表を用いて各分岐点に対応する特徴パターンを抽出する（ステップ１０４）。
【００３１】
類似度判定処理部１４０は、このようにして照合指紋画像の特徴パターンが抽出されると、指紋ＤＢ１２０から一の登録指紋画像の特徴パターンを読み出し（ステップ１０５）、これら２つの画像（照合指紋画像と登録指紋画像）の類似度を判定する（ステップ１０６）。具体的には、類似度判定処理部１４０は、照合指紋画像に対応する第１の特徴パターンと登録指紋画像に対応する第２の特徴パターンを用いてマッチング処理を行い、マッチング距離Ｍと相関度Ｓを以下の式を用いて計算する。
【００３２】
Ｍ＝‖ｆ−ｇ‖
Ｓ＝＜ｆ、ｇ＞／（‖ｆ‖×‖ｇ‖）
ここで、‖・‖はノルムを示しており、＜・＞は内積を示している。また、ｆは第１の特徴パターン（３つの関数１〜３）を成分とするベクトルである。ｇは第２の特徴パターンを成分とするベクトルである。
【００３３】
マッチング距離Ｍは２つのベクトルｆとｇの差ベクトルの長さを示す。また、相関Ｓは２つのベクトルｆとｇのなす角θの余弦値（cosθ）を示す。照合指紋画像に対応する第１の特徴パターンと登録指紋画像に対応する第２の特徴パターンとが非常に近い場合には、２つのベクトルｆ、ｇの長さおよび方向が類似したものになるため、マッチング距離Ｍが小さく、かつ相関度Ｓが１に近い値になる。類似度判定に用いる特徴パターン（分岐の数）は２つ以上あるため、それぞれの特徴パターンを用いてマッチング距離Ｍや相関度Ｓを計算し、この計算結果を全ての特徴パターンについて合計すればよい。
【００３４】
ところで、照合指紋画像に複数の分岐点が含まれており、それぞれの分岐点に対応する複数の特徴パターンが存在するが、同様に、一の登録指紋画像にも複数の分岐点が含まれ、それぞれの分岐点に対応する複数の特徴パターンが存在する。したがって、どようにして２つの特徴パターンを選択して上述したマッチング距離Ｍや相関Ｓを計算するかは、類似度判定の結果に大きな影響を与えると考えられる。そこで、本実施形態では、照合指紋画像に対応する一の特徴パターンを選択して、登録指紋画像に含まれる各特徴パターンとの間でマッチング距離Ｍ（あるいは相関Ｓ）を計算し、マッチング距離Ｍが最も小さな組み合わせを抽出し、この組み合わせに対応するマッチング距離を記憶する。次に、照合指紋画像に対応する他の特徴パターンを選択して、登録指紋画像に含まれる各特徴パターン（マッチング距離Ｍが記憶された特徴パターンは除かれる）との間でマッチング距離Ｍを計算し、マッチング距離Ｍが最も小さな組み合わせを抽出し、この組み合わせに対応するマッチング距離を記憶する。このようにして、照合指紋画像に含まれる各特徴パターンに対応するマッチング距離Ｍを求めて記憶し、最終的にこれら記憶された全てのマッチング距離Ｍを合計する。このようにして計算された全てのマッチング距離Ｍ（あるいは相関度Ｓ）が合計されて２つの画像の類似度が判定される。
【００３５】
次に、類似度判定処理部１４０は、類似度判定が終了していない他の登録指紋画像が存在するか否かを判定する（ステップ１０７）。他の登録指紋画像が存在する場合には肯定判断が行われ、次の登録指紋画像についてステップ１０５以降の処理が繰り返される。他の登録指紋画像が存在しない場合にはステップ１０７の判定において否定判断が行われ、次に、照合結果出力処理部１４２は、類似度判定の結果を出力する（ステップ１０８）。判定結果の出力は、例えば、類似度が大きいと判定された順（マッチング距離Ｍの合計値が小さい順）に登録指紋画像に対応する付随情報を順番に表示部１６０に表示することによって行われる。
【００３６】
このように、指紋の隆線に含まれる分岐点と端点は指紋を特定するための大きな特徴であり、本実施形態の指紋照合装置では、これらの分岐点と端点を接続する関数の組み合わせを示す特徴パターンを用いることにより指紋照合を行っている。特に、このような関数の組み合わせを示す特徴パターンを用いることにより、指紋照合に必要な情報量を削減することが可能になり、照合処理に要する時間を短縮することができる。
【００３７】
また、この関数は直線関数であって、直線関数で示される直線の傾きの組み合わせを特徴パターンとすることにより、特徴パターンの情報量をさらに削減することができ、さらなる処理時間の短縮が可能になる。また、この直線の傾きとして、着目している分岐点毎に相対的な値を用いることにより、照合指紋画像を取り込む際の向きによる影響を取り除くことが可能になり、取り込んだ照合指紋画像の向きを補正する処理等が不要になるため、処理の簡略化が可能になる。
【００３８】
また、あらかじめ格納された登録指紋画像の特徴パターンを順番に読み出して、照合指紋画像の特徴パターンと比較することにより、容易に類似する登録指紋画像の検索を行うことができ、比較対象となる登録指紋画像が多い場合であっても処理が煩雑にならず、処理の簡略化が可能になる。また、図５に示したデータベース作成装置を用いることにより、照合対象となる登録指紋画像を適宜追加することが可能になる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態の指紋照合処理部１３０やデータベース作成部２２０の各動作を、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータによって実施するようにしてもよい。この場合には、ＲＯＭやＲＡＭあるいはその他の記憶装置（ハードディスク装置等）に格納された指紋照合プログラム（図６に示す各ステップを実行したり、指紋照合処理部１３０やデータベース作成部２２０の各部の機能を実現するためのプログラム）をＣＰＵで実行すればよい。
【００４０】
また、上述した実施形態では、指紋画像の隆線に含まれる分岐点と端点を特徴点として抽出したが、隣接する隆線に挟まれた谷線にも同じような分岐点や端点が含まれるため、これらを特徴点として抽出して指紋照合を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一実施形態の指紋照合装置の構成を示す図である。
【図２】照合指紋画像に含まれる特徴点の具体例を示す図である。
【図３】連結情報として生成された連結表の具体的な内容を示す図である。
【図４】特徴パターンの説明図である。
【図５】登録指紋画像についてあらかじめ特徴パターンの抽出を行って指紋ＤＢに対する登録を行うデータベース作成装置の構成を示す図である。
【図６】指紋照合処理部において登録指紋画像の検索を行う動作手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１０、２１０  指紋画像入力部
１２０  指紋ＤＢ（データベース）
１３０  指紋照合処理部
１３２、２２１  前処理部
１３４、２２２  特徴点抽出部
１３６、２２３  連結情報生成部
１３８、２２４  特徴パターン抽出部
１４０  類似度判定処理部
１４２  照合結果出力処理部
１５０、２３０  操作部
１６０、２４０  表示部
２２０  データベース作成部
２２５  ファイル作成処理部
【図１】
2006330873.tif 000003
【図２】
2006330873.tif 000004
【図３】
2006330873.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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