(57)【要約】【課題】指紋画像が特徴抽出を行いやすい画像となり、照合精度を高めることができる、指紋入力方法、指紋入力装置、指紋認証方法、指紋認証システム及びプログラムを提供する。【解決手段】本発明の指紋入力方法及び当該方法を用いた指紋入力装置は、センサから得られた指紋部分画像（スライス画像）より指紋の全体画像を再構築する指紋入力方法及び装置において、最初の入力時にセンサ１０のゲイン及びオフセットを適切な値に調整すると共に固定し、指紋入力終了まで同じ値でスライス画像を採取する。【選択図】図４
2006023899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサから得られた指紋のスライス画像より指紋の全体画像を再構築する指紋入力方法において、
最初の入力時にセンサのゲイン及びオフセットを適切な値に調整すると共に固定し、指紋入力終了まで同じゲイン及びオフセットの値で前記スライス画像を採取することを特徴とする指紋入力方法。
【請求項２】
センサから得られた指紋のスライス画像より指紋の全体画像を再構築する指紋入力装置において、
最初の入力時にセンサのゲイン及びオフセットを適切な値に調整すると共に固定し、指紋入力終了まで同じゲイン及びオフセットの値で前記スライス画像を採取することを特徴とする指紋入力装置。
【請求項３】
上位装置又は上位アプリケーションから認証開始のコマンドを受け取った指紋処理制御部により起動されたスライス指紋読取部により、スライス画像の読み込みを行う第１のステップと、
前記指紋処理制御部により起動されたスライス画像判定部により、前記スライス指紋読取部で読み込まれたスライス画像から指紋センサに指が置かれたかどうかを調べる第２のステップと、
該第２のステップで、前記指紋センサに指が置かれていないことが判断されると、前記第１のステップに戻り、前記第１のステップから前記第２のステップまでの処理を繰り返し実行しながら指紋入力待ち状態を継続し、
該指紋入力待ち状態において、前記第２のステップで前記指紋センサに指が置かれたことが判断されると、前記指紋処理制御部により起動されたセンサ設定部により、前記スライス指紋読取部で読み込まれたスライス画像から適切なゲイン及びオフセットの値を算出し設定する第３のステップと、
前記指紋処理制御部により起動されたスライス指紋読取部により、スライス画像の読み込み'行う第４のステップと、
読み込まれたスライス画像をＲＡＭに格納する第５のステップと、
格納したスライス画像数が前記ＲＡＭのスライス画像を保存することが可能な最大数になったかどうかを調べる第６のステップと、
該第６のステップで前記最大数になっていないことが判断されると、前記指紋処理制御部により起動されたスライス画像判定部により指が指紋センサから離れたかどうかを調べる第７のステップと、
該第７のステップで指が前記指紋センサから離れていないことが判断されると、前記第４のステップに戻り、前記第６のステップで前記最大数になったことが判断されるか、または、前記第７のステップで指が前記指紋センサから離れたことが判断されるまで、前記第４のステップから前記第７のステップまでの処理を繰り返し、
前記繰り返し処理の過程で、前記第６のステップで前記最大数になったことが判断されるか、または、前記第７のステップで指が前記指紋センサから離れたことが判断されると、前記指紋処理制御部により起動されたスライス移動量判定部により、２つのスライス画像を比較し、その移動量を算出し、前記指紋処理制御部により起動されたスライス結合部により、前記スライス移動量判定部で算出された移動量に基づいてスライス画像同士を結合することにより全体の指紋画像に再構成して前記ＲＡＭに格納する第８のステップと、
前記指紋処理制御部により起動された画像前処理部により、再構成して前記ＲＡＭに格納されている指紋画像のノイズ除去を行って特徴を抽出しやすい指紋画像に加工する前処理を行い、データベースに登録されている登録指の指紋画像の特徴情報を読み込む第９のステップと、
前記指紋処理制御部により起動された特徴抽出部により、特徴抽出処理を実行する第１０のステップと、
前記指紋処理制御部により起動された指紋照合・判定部により、前記第９のステップで前記データベースから読み出した登録指の指紋画像の特徴情報と前記第１０のステップで抽出された特徴情報とを照合する第１１のステップと、
該第１１のステップでの照合の結果を受け取った前記指紋処理制御部により、前記結果を表すデータを前記上位装置又は前記上位アプリケーションに送る第１２のステップとを有する、指紋認証方法。
【請求項４】
上位装置又は上位アプリケーションから認証開始のコマンドを受け取った指紋処理制御部により起動され、スライス画像の読み込みを行うスライス指紋読取部と、
前記指紋処理制御部により起動され、前記スライス指紋読取部で読み込まれたスライス画像から指紋センサに指が置かれたかどうかを調べるスライス画像判定部と、
該スライス画像判定部で前記指紋センサに指が置かれていないことが判断されると、前記スライス指紋読取部の処理に戻り、前記スライス指紋読取部から前記スライス画像判定部までの処理を繰り返し実行しながら指紋入力待ち状態を継続し、
該指紋入力待ち状態において、前記スライス画像判定部で前記指紋センサに指が置かれたことが判断されると、前記指紋処理制御部により起動され、前記スライス指紋読取部で読み込まれたスライス画像から適切なゲイン及びオフセットの値を算出し設定するセンサ設定部と、
前記指紋処理制御部により起動され、スライス画像の読み込みを行いＲＡＭに格納し、格納したスライス画像数が前記ＲＡＭのスライス画像を保存することが可能な最大数になったかどうかを調べる前記スライス指紋読取部と、
該スライス指紋読取部で前記最大数になっていないことが判断されると、前記指紋処理制御部により起動され、指が前記指紋センサから離れたかどうかを調べるスライス画像判定部と、
該スライス画像判定部で指が前記指紋センサから離れていないことが判断されると、前記スライス指紋読取部の処理に戻り、前記最大数になったことが判断されるか、または、前記スライス画像判定部で指が前記指紋センサから離れたことが判断されるまで、前記スライス指紋読取部から前記スライス画像判定部までの処理を繰り返し、
前記繰り返し処理の過程で、前記スライス指紋読取部で前記最大数になったことが判断されるか、または、前記スライス画像判定部で指が前記指紋センサから離れたことが判断されると、前記指紋処理制御部により起動され、２つのスライス画像を比較し、その移動量を算出するスライス移動量判定部と、
前記指紋処理制御部により起動され、前記スライス移動量判定部で算出された移動量に基づいてスライス画像同士を結合することにより全体の指紋画像に再構成して前記ＲＡＭに格納するスライス結合部と、
前記指紋処理制御部により起動され、再構成して前記ＲＡＭに格納されている指紋画像のノイズ除去を行って特徴を抽出しやすい指紋画像に加工する前処理を行い、データベースに登録されている登録指の指紋画像の特徴情報を読み込む画像前処理部と、
前記指紋処理制御部により起動され、特徴抽出処理を実行する特徴抽出部と、
前記指紋処理制御部により起動され、前記画像前処理部で前記データベースから読み出した登録指の指紋画像の特徴情報と前記特徴抽出部で抽出された特徴情報とを照合する指紋照合・判定部と、
該指紋照合・判定部での照合の結果を受け取り、該結果を表すデータを前記上位装置又は前記上位アプリケーションに送る指紋処理制御部とを有する、指紋認証システム。
【請求項５】
コンピュータに請求項１に記載の指紋入力方法を実行させるためのプログラム。
【請求項６】
コンピュータに請求項３に記載の指紋認証方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋入力方法、指紋入力装置、指紋認証方法、指紋認証システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術には、以下の指紋照合装置がある。
【０００３】
使用者の指紋データ及び使用者固有のセンサー調整情報が記録されるＩＤカードと、使用者の指紋を読み取る指紋センサ回路、指紋センサ回路で読み取られた使用者の指紋に基づく入力指紋特徴データを作成する特徴抽出回路、及び、入力指紋特徴データとＩＤカードに記録された使用者の指紋データとを照合し、使用者本人であるか否かを判定する照合判定回路を有する指紋照合端末とを備え、ＩＤカードに記録されたセンサー調整情報に基づき、指紋センサ回路の読み取り感度を調整する指紋照合装置であり、使用者固有のセンサー調整情報がＩＤカード内に秘匿されるため、指紋照合装置の悪用を防ぐことができ、高い安全性を得ることができる（特許文献１参照。）。
【０００４】
また、従来の技術には、以下の指紋認証システムがある。
【０００５】
指紋センサに対して移動する指の指紋を読み取って登録し、指紋センサに対して静止している指の指紋を読み取って、登録された指紋と照合し、以て認証を行う指紋処理回路とを備えた指紋認証システムであり、指紋読み取りを行うためにユーザが行うべき操作を軽減し、汚れが指紋センサの周囲に付着するのを軽減し、小型や安価に機器に適用できる（特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２８１５０７号公報
【特許文献２】特開２００３−３０３３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来の技術には、以下の問題点がある。
【０００７】
ゲイン及びオフセットを自動調整せず固定値で指紋画像を採取すると、ある指の通常の状態では特徴抽出が行える指紋画像が得られていたのに、別の指の通常の状態では特徴抽出が行える指紋画像が得られないといったことが発生する。また、同じ指であっても指の状態によって特徴抽出が行える指紋画像が得られる場合と得られない場合が発生する。これは指紋というものがその日の天候や体調によってその状態が常に変化するため、その指の状態に適したゲイン及びオフセットの値がその時々毎に異なるからである。スイープ型指紋読取センサのゲイン及びオフセットの自動調整機能を有効にすればその時毎に適切なゲイン及びオフセットの値を設定することができる。しかし、この機能を有効にしたままスライス画像を採取すると図５のように指紋の隆線以外の背景部分に濃淡の差が現れてしまう。このようにゲイン及びオフセットを固定にすると特定の状態でしか特徴抽出を行える指紋画像が得られず、ゲイン及びオフセットの自動調整を常に行うと、再構成後の指紋画像の隆線以外の背景部分に濃淡の差が現れてしまい特徴抽出を行いづらい画像となってしまう。
【０００８】
即ち、スイープ型指紋読取装置はライン状のセンサに指をスイープすることで時系列ごとの指紋画像を読み取り、それを合成し、一つの指紋画像とする。しかし、一般的なスイープ型指紋読み取り装置では採取したスライス画像毎にゲイン及びオフセットの値が調整され、スライス毎の指紋以外の背景部分に濃淡差ができてしまっていた。このため、照合を行うプログラムが隆線以外の濃淡を隆線と間違うことがあり、照合を行いづらい画像となっていた。
【０００９】
上述の従来の技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、指紋画像が特徴抽出を行いやすい画像となり、照合精度を高めることができる、指紋入力方法、指紋入力装置、指紋認証方法、指紋認証システム及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】
【００１０】
本発明の指紋入力方法は、
センサから得られた指紋のスライス画像より指紋の全体画像を再構築する指紋入力方法において、最初の入力時にセンサのゲイン及びオフセットを適切な値に調整すると共に固定し、指紋入力終了まで同じゲイン及びオフセットの値でスライス画像を採取する。
【００１１】
本発明の指紋入力装置は、
センサから得られた指紋のスライス画像より指紋の全体画像を再構築する指紋入力装置において、最初の入力時にセンサのゲイン及びオフセットを適切な値に調整すると共に固定し、指紋入力終了まで同じゲイン及びオフセットの値でスライス画像を採取することを特徴とする指紋入力装置。
【００１２】
本発明の指紋認証方法は、
上位装置又は上位アプリケーションから認証開始のコマンドを受け取った指紋処理制御部により起動されたスライス指紋読取部により、スライス画像の読み込みを行う第１のステップと、指紋処理制御部により起動されたスライス画像判定部により、スライス指紋読取部で読み込まれたスライス画像から指紋センサに指が置かれたかどうかを調べる第２のステップと、第２のステップで、指紋センサに指が置かれていないことが判断されると、第１のステップに戻り、第１のステップから第２のステップまでの処理を繰り返し実行しながら指紋入力待ち状態を継続し、指紋入力待ち状態において、第２のステップで指紋センサに指が置かれたことが判断されると、指紋処理制御部により起動されたセンサ設定部により、スライス指紋読取部で読み込まれたスライス画像から適切なゲイン及びオフセットの値を算出し設定する第３のステップと、指紋処理制御部により起動されたスライス指紋読取部により、スライス画像の読み込み'行う第４のステップと、読み込まれたスライス画像をＲＡＭに格納する第５のステップと、格納したスライス画像数がＲＡＭのスライス画像を保存することが可能な最大数になったかどうかを調べる第６のステップと、第６のステップで最大数になっていないことが判断されると、指紋処理制御部により起動されたスライス画像判定部により指が指紋センサから離れたかどうかを調べる第７のステップと、第７のステップで指が指紋センサから離れていないことが判断されると、第４のステップに戻り、第６のステップで最大数になったことが判断されるか、または、第７のステップで指が指紋センサから離れたことが判断されるまで、第４のステップから第７のステップの処理までを繰り返し、繰り返し処理の過程で、第６のステップで最大数になったことが判断されるか、または、第７のステップで指が指紋センサから離れたことが判断されると、指紋処理制御部により起動されたスライス移動量判定部により、２つのスライス画像を比較し、その移動量を算出し、指紋処理制御部により起動されたスライス結合部により、スライス移動量判定部で算出された移動量に基づいてスライス画像同士を結合することにより全体の指紋画像に再構成してＲＡＭに格納する第８のステップと、指紋処理制御部により起動された画像前処理部により、再構成してＲＡＭに格納されている指紋画像のノイズ除去を行って特徴を抽出しやすい指紋画像に加工する前処理を行い、データベースに登録されている登録指の指紋画像の特徴情報を読み込む第９のステップと、指紋処理制御部により起動された特徴抽出部により、特徴抽出処理を実行する第１０のステップと、指紋処理制御部により起動された指紋照合・判定部により、第９のステップでデータベースから読み出した登録指の指紋画像の特徴情報と第１０のステップで抽出された特徴情報とを照合する第１１のステップと、第１１のステップでの照合の結果を受け取った指紋処理制御部により、結果を表すデータを上位装置又は上位アプリケーションに送る第１２のステップとを有する。
【００１３】
本発明の指紋認証システムは、
上位装置又は上位アプリケーションから認証開始のコマンドを受け取った指紋処理制御部により起動され、スライス画像の読み込みを行うスライス指紋読取部と、指紋処理制御部により起動され、スライス指紋読取部で読み込まれたスライス画像から指紋センサに指が置かれたかどうかを調べるスライス画像判定部と、スライス画像判定部で'指紋センサに指が置かれていないことが判断されると、スライス指紋読取部の処理に戻り、スライス指紋読取部からスライス画像判定部までの処理を繰り返し実行しながら指紋入力待ち状態を継続し、指紋入力待ち状態において、スライス画像判定部で指紋センサに指が置かれたことが判断されると、指紋処理制御部により起動され、スライス指紋読取部で読み込まれたスライス画像から適切なゲイン及びオフセットの値を算出し設定するセンサ設定部と、指紋処理制御部により起動され、スライス画像の読み込みを行いＲＡＭに格納し、格納したスライス画像数がＲＡＭのスライス画像を保存することが可能な最大数になったかどうかを調べるスライス指紋読取部と、スライス指紋読取部で最大数になっていないことが判断されると、指紋処理制御部により起動され、指が指紋センサから離れたかどうかを調べるスライス画像判定部と、スライス画像判定部で指が指紋センサから離れていないことが判断されると、スライス指紋読取部の処理に戻り、最大数になったことが判断されるか、または、スライス画像判定部で指が指紋センサから離れたことが判断されるまで、スライス指紋読取部からスライス画像判定部までの処理を繰り返し、繰り返し処理の過程で、スライス指紋読取部で最大数になったことが判断されるか、または、スライス画像判定部で指が指紋センサから離れたことが判断されると、指紋処理制御部により起動され、２つのスライス画像を比較し、その移動量を算出するスライス移動量判定部と、指紋処理制御部により起動され、スライス移動量判定部で算出された移動量に基づいてスライス画像同士を結合することにより全体の指紋画像に再構成してＲＡＭに格納するスライス結合部と、指紋処理制御部により起動され、再構成してＲＡＭに格納されている指紋画像のノイズ除去を行って特徴を抽出しやすい指紋画像に加工する前処理を行い、データベースに登録されている登録指の指紋画像の特徴情報を読み込む画像前処理部と、指紋処理制御部により起動され、特徴抽出処理を実行する特徴抽出部と、指紋処理制御部により起動され、画像前処理部でデータベースから読み出した登録指の指紋画像の特徴情報と特徴抽出部で抽出された特徴情報とを照合する指紋照合・判定部と、指紋照合・判定部での照合の結果を受け取り、結果を表すデータを上位装置又は上位アプリケーションに送る指紋処理制御部とを有する。
【００１４】
本発明のプログラムは、
コンピュータに上述の指紋入力方法を実行させる。
【００１５】
本発明のプログラムは、
コンピュータに上述の指紋認証方法を実行させる。
【００１６】
従って、本発明の指紋入力方法及び当該方法を用いた指紋入力装置は、センサから得られた指紋部分画像（スライス画像）より指紋の全体画像を再構築する指紋入力方法及び装置において、最初の入力時にセンサのゲイン及びオフセットを適切な値に調整すると共に固定し、指紋入力終了まで同じ値でスライス画像を採取することにより、スライス画像から再構成された指紋画像の隆線以外の濃淡差を少なくすることができる。
【００１７】
即ち、本発明では指紋が入力されるとセンサのゲイン及びオフセットの調整が行われ、ゲイン及びオフセットの値を固定することにより、採取した全てのスライス画像の隆線や背景部分の濃さのばらつきを少なくすることができる。このことによって再構成後の指紋画像は隆線以外の濃淡が少なくなり、照合を行いやすい画像となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明には、以下の効果がある。
【００１９】
本発明のように全てのスライス画像を同一のゲイン及びオフセットを用いて採取すると、スライス毎に異なっていた背景部分の濃淡差がなくなり、再構成後の指紋画像に指紋以外の不必要な濃淡の差がない画像となる。これにより、指紋画像が特徴抽出を行いやすい画像となり、照合精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１を参照すると、本発明の実施の形態として指紋認証システムが示されている。この指紋認証システムは、指紋センサ１０及び指紋処理回路２０から構成されている。
【００２１】
指紋センサ１０は、スイープ型の指紋センサから構成されている。この指紋センサ１０としては、光、熱、容量、圧力等に感応する素子を使用することができる。この指紋センサ１０の外形は、例えば１０×５ｍｍ程度の大きさを有し、小型の機器、例えば携帯電話等にも搭載可能なサイズになっている。
【００２２】
この指紋センサ１０は、指紋処理回路２０からの指令に応じてセンサ素子のゲイン及びオフセットを変更する機能を有している。この指紋センサ１０は、指が当てられている部分の指紋を読み取り、図２に示したような短冊状のスライス画像として指紋処理回路２０に送る。
【００２３】
指紋処理回路２０は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２１、中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」という）２２、リードオンリメモリ（以下、「ＲＯＭ」という）２３、ランダムアクセスメモリ（以下、「ＲＡＭ」という）２４、記憶装置２５及びこれらを接続するバス２６から構成されている。バス２６は、インタフェース２１、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４及び記憶装置２５の間のアドレス、データ、制御信号等を送受するために使用される。
【００２４】
インタフェース２１は、この指紋処理回路２０と指紋センサ１０との間の信号の送受を制御する。即ち、このインタフェース２１は、バス２６から送られてくる制御信号を指紋センサ１０に送ると共に、指紋センサ１０から送られてくる指紋画像をバス２６に送る。なお、図１では、インタフェース２１は、バス２６に接続される構成としているが、図１中に破線で示すように、ＣＰＵ２２に接続されるように構成することもできる。
【００２５】
ＣＰＵ２２は、指紋センサ１０から得られる指紋画像の再構成処理、指紋照合処理等を実行する。このＣＰＵ２２の動作の詳細は、後にフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００２６】
ＲＯＭ２３は、ＣＰＵ２２が動作するためのプログラムを記憶する。ＣＰＵ２２は、このＲＯＭ２３からプログラムを順次読み出して、指紋画像の再構成処理、指紋照合処理等を実行する。
【００２７】
ＲＡＭ２４は、ＣＰＵ２２がプログラムに従って処理を行う際の作業用領域として使用される。このＲＡＭ２４には、カウンタ、レジスタ、フラグ、テーブル等が定義される。
【００２８】
記憶装置２５は、例えばハードディスク（ＨＤＤ）やフラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）から構成されている。この記憶装置２５はユーザ情報を記憶する。この記憶装置２５の一部又は全部を指紋処理回路２０の外部に設置することもできる。この場合、必要の都度、外部装置２５からユーザ情報を読み込んでＲＡＭ２４に一時的に格納し、このＲＡＭ２４に格納されたユーザ情報を使用して処理を行うように構成する。
【００２９】
なお、この指紋認証システムが、例えば携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡといった小型化が必須である機器に適用される場合は、記憶装置２５としてＦＲＯＭを、パーソナルコンピュータ等の小型化が必須とまでは言えない機器に適用される場合は、ＨＤＤを使用するように構成できる。
【００３０】
次に、この指紋認証システムに搭載されるソフトウェアの構成を、図３を参照しながら説明する。
【００３１】
このソフトウェアは、指紋処理制御部３０、データベース４０、指紋センサ制御部５０、画像再構成部６０及び指紋照合部７０から構成されている。
【００３２】
指紋処理制御部３０は、上位装置又は上位アプリケーション（ＡＰ）から送られてくるコマンドを解釈し、データベース４０、指紋センサ制御部５０、画像再構成部６０及び指紋照合部７０を制御して認証処理を実行させる。また、データベース４０、指紋センサ制御部５０、画像再構成部６０及び指紋照合部７０によって実行された認証処理の結果を、上位装置又は上位アプリケーションに送る。上位装置とは、この指紋認証システムが適用される装置を言い、上位アプリケーションとは、認証処理の結果を使用するプログラムを言う。
【００３３】
データベース４０は、ユーザ情報、個人情報等を記憶する。このデータベース４０は、上述した記憶装置２５に形成される。このデータベース４０は、ＩＤや指紋情報、各個人に関する個人情報といったユーザ情報を格納する。このデータベース４０からのユーザ情報の読み出し、書き込み、削除は、指紋処理制御部３０からの指示により行われる。
【００３４】
指紋センサ制御部５０は、センサ設定部５１、スライス指紋読取部５２、スライス画像判定部５３から構成されている。センサ設定部５１は、指紋処理制御部３０からの指示に応答して、指紋センサ１０の動作設定を行う。この動作設定には、ゲイン及びオフセットの設定が含まれる。スライス指紋読取部５２は、指紋センサ１０を制御してスライス画像を読み込み、ＲＡＭ２４に格納する。スライス画像判定部５３は、スライス指紋読取部５２で読み取られたスライス画像からセンサに指が置かれているかどうかを判別する。判別方法は前回採取したスライス画像との差分が一定値以上である場合を指が置いてあると判定する方法やスライス画像に隆線らしき濃淡が現れたならば指が置いてあると判定する方法などがある。
【００３５】
画像再構成部６０は、スライス移動量判定部６１及びスライス結合部６２から構成されている。
【００３６】
スライス移動量判定部６１は、２つのスライス画像を比較し、その移動量を算出する。スライス結合部６２は、スライス移動量判定部６１で算出された移動量に基づいてスライス画像同士を結合することにより全体の指紋に再構成してＲＡＭ２４に格納する。
【００３７】
指紋照合部７０は、画像前処理部７１、特徴抽出部７２及び指紋照合・判定部７３から構成されている。
【００３８】
画像前処理部７１は、上記スライス結合部６２で結合された指紋画像のノイズ除去等を行って特徴を抽出しやすい指紋画像に加工する。特徴抽出部７２は、画像前処理部７１で加工された指紋画像から特徴情報を抽出する。指紋照合・判定部７３は、特徴抽出部７２で抽出された特徴情報と、データベース４０に格納されている特徴情報とを照合し、両者の異同を判定する。
【００３９】
次に、本発明の実施の形態の動作について説明する。
【００４０】
先ず、この指紋認証システムにおいて、指紋の登録では、スイープ読取によって読み取られた複数のスライス画像を結合することにより登録指の指紋画像が再構成されて、データベース４０に登録される。この場合、指紋画像の特徴が抽出され、指紋の特徴を表す特徴情報が登録される。なお、データベース４０には、再構成された登録指の指紋画像そのものを登録することができる。或いはまた、指紋画像を数字や文字等に変換して登録するように構成できる。
【００４１】
この指紋の登録における登録指の指紋を再構成する動作は、後に図４を参照して説明する指紋の認証処理の中のステップＳ１０〜Ｓ１７の処理と同じである。従って、ここでは説明を割愛する。
【００４２】
次に、この指紋認証システムにおける認証動作を、図４に示したフローチャートを参照しながら説明する。なお、登録指はデータベース４０に既に登録されているものとする。
【００４３】
指紋認証システムが起動され、上位装置又は上位アプリケーションから認証開始のコマンドを受け取ると、先ず、指紋処理制御部３０はスライス指紋読取部５２を起動する。このスライス指紋読取部５２では、スライス画像の読み込みが行われる（ステップＳ１０）。続いて、スライス指紋読取部５２は制御を指紋処理制御部３０に戻す。指紋処理制御部３０はスライス画像判定部５３を起動する。スライス画像判定部５３はスライス指紋読取部５２で読み込まれたスライス画像から指紋センサ１０に指が置かれたかどうかを調べ（ステップＳ１１）、制御を指紋処理制御部３０に戻す。ここで、指紋センサ１０に指が置かれていないことが判断されると、ステップＳ１０に戻り、以下、ステップＳ１０〜Ｓ１１の処理を繰り返し実行しながら指紋入力待ち状態を継続する。
【００４４】
この指紋入力待ち状態において、ステップＳ１１で指紋センサ１０に指が置かれたことが判断されると、指紋処理制御部３０は、センサ設定部５１を起動する。センサ設定部５１は先に読み込まれたスライス画像から適切なゲイン及びオフセットの値を算出し設定する（ステップＳ１２）。これ以降ゲイン及びオフセットの変更を行わないことによりゲイン及びオフセットの値が固定され、今後読み込まれるスライス画像は全て同じゲイン及びオフセットの値を使用して採取されることになる。その後、センサ設定部５１は、制御を指紋処理制御部３０に戻す。
【００４５】
続いて、指紋処理制御部３０は、スライス指紋読取部５２を起動する。このスライス指紋読取部５２は、スライス画像の読み込みを行い（ステップＳ１３）、その後、読み込まれたスライス画像をＲＡＭ２４に格納する（ステップＳ１４）。続いて、取得した画像数がＲＡＭ２４のスライス画像を保存することが可能な最大数になったかどうかが調べられ、スライス指紋読取部５２は、制御を指紋処理制御部３０に戻す（ステップＳ１５）。このステップＳ１５で「ＮＯ」であると判断されると、指紋処理制御部３０はスライス画像判定部５３を起動する。その後、スライス画像判定部５３により指が指紋センサ１０から離れたかどうかが調べられ、スライス画像判定部５３は、制御を指紋処理制御部３０に戻す（ステップＳ１６）。このステップＳ１６で「ＮＯ」であると判断されると、シーケンスはステップＳ１３に戻る。以下、ステップＳ１５またはステップＳ１６で「ＹＥＳ」と判断されるまでステップＳ１３〜Ｓ１６の処理が繰り返し実行される。
【００４６】
上記繰り返し実行の過程で、上記ステップＳ１５またはステップＳ１６で「ＹＥＳ」であると判断されると、指紋処理制御部３０は、画像再構成部６０のスライス移動量判定部６１及びスライス結合部６２を起動する。これにより、画像を再構成する処理が実行される（ステップＳ１７）。
【００４７】
この画像を再構成する処理では、スライス移動量判定部６１は、２つのスライス画像を比較し、その移動量を算出する。スライス結合部６２は、スライス移動量判定部６１で算出された移動量に基づいてスライス画像同士を結合することにより全体の指紋に再構成してＲＡＭ２４に格納する。その後、スライス結合部６２は、制御を指紋処理制御部３０に戻す。
【００４８】
続いて、指紋処理制御部３０は、指紋照合部７０の画像前処理部７１を起動する。画像前処理部７１は、先に読み取ってＲＡＭ２４に格納されている指紋画像のノイズ除去等を行って特徴を抽出しやすい指紋画像に加工する前処理を行う。そして、データベース４０に登録されている登録指の特徴情報を読み込む（ステップＳ１８）。その後、画像前処理部７１は、制御を指紋処理制御部３０に戻す。
【００４９】
指紋処理制御部３０は、続いて、特徴抽出部７２を起動する。これにより、特徴抽出部７２は特徴抽出処理を実行する（ステップＳ１９）。その後、特徴抽出部７２は、制御を指紋処理制御部３０に戻す。
【００５０】
指紋処理制御部３０は、続いて、指紋照合・判定部７３を起動する。この指紋照合・判定部７３は、ステップＳ１８でデータベース４０から読み出した登録指の指紋画像の特徴情報とステップＳ１９で抽出された特徴情報とを照合する（ステップＳ２０）。照合は、例えば類似度が一定値以上であるかどうかを調べることにより行われる。
【００５１】
なお、指紋画像そのものがデータベース４０に登録されている場合は、上記ステップＳ１９の特徴抽出処理はスキップされる、または上記ステップ１９において再構成された指紋画像と登録されていた指紋画像の両方の画像が特徴抽出されるため、ステップＳ２０の照合処理では指紋画像同士が照合される場合と特徴抽出後特徴同士が照合される場合がある。また、指紋画像を数字や文字に変換したデータがデータベース４０に登録されている場合は、上記ステップＳ１９では、照合のために読み込まれた指紋画像を数値や文字等に変換する処理が行われ、ステップＳ２０の照合処理では数字や文字同士が照合される。
【００５２】
このステップＳ２０での照合の結果を受け取った指紋処理制御部３０は、その結果を表すデータを上位装置又は上位アプリケーションに送り（ステップＳ２１）、指紋認証処理を終了する。
【００５３】
また、上述の本発明の実施の形態についての指紋入力方法のプログラムにより、コンピュータにその指紋入力方法を実行させることができる。
【００５４】
また、上述の本発明の実施の形態についての指紋認証方法のプログラムにより、コンピュータにその指紋認証方法を実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態の指紋認証システムの構成のブロック図である。
【図２】短冊状のスライス画像を示す図である。
【図３】指紋認証システムに搭載されるソフトウェアの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の指紋認証システムにおける認証動作のフロチャートである。
【図５】ゲイン及びオフセットの自動調整機能を有効にしたまま指紋部分画像（スライス画像）を採取した場合と、最初だけゲイン及びオフセットの調整機能を実行して指紋部分画像（スライス画像）を採取した場合を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０    （スイープ型の）指紋センサ
２０    指紋処理回路
２１    インタフェース（Ｉ／Ｆ）
２２    中央処理装置（ＣＰＵ）
２３    リードオンリメモリ（ＲＯＭ）
２４    ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
２５    記憶装置（ＨＤＤ、ＦＲＯＭなど）
２６    バス
３０    指紋処理制御部
４０    データベース
５０    指紋センサ制御部
５１    センサ設定部
５２    スライス指紋読取部
５３    スライス画像判定部
６０    画像再構成部
６１    スライス移動量判定部
６２    スライス結合部
７０    指紋照合部
７１    画像前処理部
７２    特徴抽出部
７３    指紋照合・判定部
８０    上位装置または上位アプリケーション（ＡＰ）
【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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