(57)【要約】【課題】スライス画像から正確な指紋画像を構成し、無駄な消費電力を抑えることができる指紋入力装置を提供する。【解決手段】ライン指紋センサーを用いた指紋入力装置において、コンピュータは、スライス画像の所定行の各画素の出力値から画素出力平均値を計算する画素出力平均値計算モジュールと、スライス画像の所定行の各画素の出力値を先頭から順に並べた画素出力数列を抽出する画素出力数列抽出モジュールと、画素出力数列の先頭から順に探索しながら、画素出力平均値を横切る回数及びその間隔を求め、これに基づいてライン指紋センサー上の指の有無状態を判定する指有無判定モジュールとを有する。ライン指紋センサー上に指が有ると判定された場合、スライス画像取得処理を行う一方、指が無いと判定された場合、スライス画像取得処理を中止し所定時間経過後に再度スライス画像取得処理を行う。【選択図】図４
2008217212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライン指紋センサー上で指をスイープさせながら、その指紋画像の部分を構成するスライス画像を取得する指紋入力装置であって、
前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値から画素出力平均値を計算する画素出力平均値計算手段と、
前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値を先頭から順に並べた画素出力数列を抽出する画素出力数列抽出手段と、
前記画素出力数列の先頭から順に探索しながら、前記画素出力平均値を横切る回数及びその間隔の内の少なくとも一方を求め、これに基づいて前記ライン指紋センサー上の前記指の有無状態を判定する指有無判定手段とを有し、
前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定された場合、前記ライン指紋センサーによるスライス画像取得処理を行う一方、前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定された場合、前記スライス画像取得処理を中止し所定時間経過後に再度スライス画像取得処理を行うことを特徴とする指紋入力装置。
【請求項２】
前記指有無判定手段は、
前記回数と、予め設定された閾値とを比較する手段と、
前記回数が前記閾値以上であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、前記回数が前記閾値よりも小さいときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定する手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の指紋入力装置。
【請求項３】
前記指有無判定手段は、
前記間隔と、予め設定された下限閾値及び上限閾値とを比較する手段と、
前記間隔が前記下限閾値以上かつ前記上限閾値以下であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、それ以外のときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定する手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の指紋入力装置。
【請求項４】
前記指有無判定手段は、
前記回数と、予め設定された閾値とを比較する手段と、
前記間隔と、予め設定された下限閾値及び上限閾値とを比較する手段と、
前記回数が前記閾値以上であると共に、前記間隔が前記下限閾値以上かつ前記上限閾値以下であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、それ以外のときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定する判定手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の指紋入力装置。
【請求項５】
前記閾値は、指紋の隆線の数の標準値を２倍したものであることを特徴とする請求項２又は４に記載の指紋入力装置。
【請求項６】
前記下限閾値は、指紋の隆線の最小幅の標準値であり、
前記上限閾値は、指紋の隆線の最大幅の標準値であることを特徴とする請求項３又は４に記載の指紋入力装置。
【請求項７】
前記所定行及び所定列は、１行又は複数行、及び、１列又は複数列であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の指紋入力装置。
【請求項８】
ライン指紋センサー上で指をスイープさせながら、その指紋画像の部分を構成するスライス画像を取得する指紋入力方法であって、
前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値から画素出力平均値を計算するステップと、
前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値を先頭から順に並べた画素出力数列を抽出するステップと、
前記画素出力数列の先頭から順に探索しながら、前記画素出力平均値を横切る回数及びその間隔の内の少なくとも一方を求め、これに基づいて前記ライン指紋センサー上の前記指の有無状態を判定するステップと、
前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定された場合、前記ライン指紋センサーによるスライス画像取得処理を行う一方、前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定された場合、前記スライス画像取得処理を中止し所定時間経過後に再度スライス画像取得処理を行うステップとを有することを特徴とする指紋入力方法。
【請求項９】
前記指の有無状態を判定するステップは、
前記回数と、予め設定された閾値とを比較するステップと、
前記回数が前記閾値以上であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、前記回数が前記閾値よりも小さいときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定するステップとを有することを特徴とする請求項８に記載の指紋入力方法。
【請求項１０】
前記指の有無状態を判定するステップは、
前記間隔と、予め設定された下限閾値及び上限閾値とを比較するステップと、
前記間隔が前記下限閾値以上かつ前記上限閾値以下であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、それ以外のときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定するステップとを有することを特徴とする請求項８に記載の指紋入力方法。
【請求項１１】
前記指の有無状態を判定するステップは、
前記回数と、予め設定された閾値とを比較するステップと、
前記間隔と、予め設定された下限閾値及び上限閾値とを比較するステップと、
前記回数が前記閾値以上であると共に、前記間隔が前記下限閾値以上かつ前記上限閾値以下であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、それ以外のときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定するステップとを有することを特徴とする請求項８に記載の指紋入力方法。
【請求項１２】
前記閾値は、指紋の隆線の数の標準値を２倍したものであることを特徴とする請求項９又は１１に記載の指紋入力方法。
【請求項１３】
前記下限閾値は、指紋の隆線の最小幅の標準値であり、
前記上限閾値は、指紋の隆線の最大幅の標準値であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の指紋入力方法。
【請求項１４】
前記所定行及び所定列は、１行又は複数行、及び、１列又は複数列であることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の指紋入力方法。
【請求項１５】
ライン指紋センサー上で指をスイープさせながら、その指紋画像の部分を構成するスライス画像を取得するための指紋入力プログラムであって、
コンピュータに、
前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値から画素出力平均値を計算する処理と、
前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値を先頭から順に並べた画素出力数列を抽出する処理と、
前記画素出力数列の先頭から順に探索しながら、前記画素出力平均値を横切る回数及びその間隔の内の少なくとも一方を求め、これに基づいて前記ライン指紋センサー上の前記指の有無状態を判定する処理と、
前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定された場合、前記ライン指紋センサーによるスライス画像取得処理を行う一方、前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定された場合、前記スライス画像取得処理を中止し所定時間経過後に再度スライス画像取得処理を行う処理とを実行させるための指紋入力プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋入力装置、方法及びプログラムに係り、特にライン指紋センサー上で指をスイープさせながら、指紋画像の部分を構成するスライス画像を取得する指紋入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１ラインまたは複数ラインからなるライン指紋センサーを備え、そのライン指紋センサー上を、指でこする（以下、「スイープ」と呼ぶ）動作を行いながら、入力されるライン指紋センサー画像（以下、「スライス画像」と呼ぶ。）から各スライス画像の重なりを調べ、指紋画像を構成する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１０７３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来例の装置では、センサー上の指の有無を判定する手段がないため、ライン指紋センサーを起動させた時から、センサー上の指の有無にかかわらず、順次スライス画像を取得し、スライス画像の取得処理開始から終了まで、全てのスライス画像の処理を用いて、指紋画像を構成していた。そのため、指以外のものがセンサー上に接していても、指としてセンサーから画像を取得してしまい、指が存在していないスライス画像も用いて指紋画像を構成するため、生成される指紋画像が安定せず、正確な指紋画像が構成できないという課題があった。また、センサー起動直後からスライス画像を取得するため、電力を消費してしまい、とくに電池で駆動する装置の場合には使用可能時間が短くなるという課題も存在した。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するもので、スライス画像から正確な指紋画像を構成し、無駄な消費電力を抑えることができる指紋入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る指紋入力装置は、ライン指紋センサー上で指をスイープさせながら、その指紋画像の部分を構成するスライス画像を取得する指紋入力装置であって、前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値から画素出力平均値を計算する画素出力平均値計算手段と、前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値を先頭から順に並べた画素出力数列を抽出する画素出力数列抽出手段と、前記画素出力数列の先頭から順に探索しながら、前記画素出力平均値を横切る回数及びその間隔の内の少なくとも一方を求め、これに基づいて前記ライン指紋センサー上の前記指の有無状態を判定する指有無判定手段とを有し、前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定された場合、前記ライン指紋センサーによるスライス画像取得処理を行う一方、前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定された場合、前記スライス画像取得処理を中止し所定時間経過後に再度スライス画像取得処理を行うことを特徴とする。
【０００６】
本発明において、前記指有無判定手段は、前記回数と、予め設定された閾値とを比較する手段と、前記回数が前記閾値以上であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、前記回数が前記閾値よりも小さいときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定する手段とを有してもよい。
【０００７】
本発明において、前記指有無判定手段は、前記間隔と、予め設定された下限閾値及び上限閾値とを比較する手段と、前記間隔が前記下限閾値以上かつ前記上限閾値以下であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、それ以外のときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定する手段とを有してもよい。
【０００８】
本発明において、前記指有無判定手段は、前記回数と、予め設定された閾値とを比較する手段と、前記間隔と、予め設定された下限閾値及び上限閾値とを比較する手段と、前記回数が前記閾値以上であると共に、前記間隔が前記下限閾値以上かつ前記上限閾値以下であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、それ以外のときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定する判定手段とを有してもよい。
【０００９】
本発明において、前記閾値は、指紋の隆線の数の標準値を２倍したものであってもよい。前記下限閾値は、指紋の隆線の最小幅の標準値であり、前記上限閾値は、指紋の隆線の最大幅の標準値であってもよい。前記所定行及び所定列は、１行又は複数行、及び、１列又は複数列であってもよい。
【００１０】
本発明に係る指紋入力方法は、ライン指紋センサー上で指をスイープさせながら、その指紋画像の部分を構成するスライス画像を取得するための指紋入力方法であって、前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値から画素出力平均値を計算するステップと、前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値を先頭から順に並べた画素出力数列を抽出するステップと、前記画素出力数列の先頭から順に探索しながら、前記画素出力平均値を横切る回数及びその間隔の内の少なくとも一方を求め、これに基づいて前記ライン指紋センサー上の前記指の有無状態を判定するステップと、前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定された場合、前記ライン指紋センサーによるスライス画像取得処理を行う一方、前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定された場合、前記スライス画像取得処理を中止し所定時間経過後に再度スライス画像取得処理を行うステップとを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明において、前記指の有無状態を判定するステップは、前記回数と、予め設定された閾値とを比較するステップと、前記回数が前記閾値以上であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、前記回数が前記閾値よりも小さいときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定するステップとを有してもよい。
【００１２】
本発明において、前記指の有無状態を判定するステップは、前記間隔と、予め設定された下限閾値及び上限閾値とを比較するステップと、前記間隔が前記下限閾値以上かつ前記上限閾値以下であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、それ以外のときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定するステップとを有してもよい。
【００１３】
本発明において、前記指の有無状態を判定するステップは、前記回数と、予め設定された閾値とを比較するステップと、前記間隔と、予め設定された下限閾値及び上限閾値とを比較するステップと、前記回数が前記閾値以上であると共に、前記間隔が前記下限閾値以上かつ前記上限閾値以下であるときに前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定し、それ以外のときに前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定するステップとを有してもよい。
【００１４】
本発明に係る指紋入力プログラムは、ライン指紋センサー上で指をスイープさせながら、その指紋画像の部分を構成するスライス画像を取得するための指紋入力プログラムであって、コンピュータに、前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値から画素出力平均値を計算する処理と、前記スライス画像の所定行及び所定列の少なくとも一方の各画素の出力値を先頭から順に並べた画素出力数列を抽出する処理と、前記画素出力数列の先頭から順に探索しながら、前記画素出力平均値を横切る回数及びその間隔の内の少なくとも一方を求め、これに基づいて前記ライン指紋センサー上の前記指の有無状態を判定する処理と、前記ライン指紋センサー上に前記指が有ると判定された場合、前記ライン指紋センサーによるスライス画像取得処理を行う一方、前記ライン指紋センサー上に前記指が無いと判定された場合、前記スライス画像取得処理を中止し所定時間経過後に再度スライス画像取得処理を行う処理とを実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ライン指紋センサー上に指が存在することを検出し、指が存在するスライス画像のみを指紋画像構成処理に用いることができ、スライス画像から正確な指紋画像を構成できる。また、ライン指紋センサー上に指が存在するときのみ、スライス画像取得処理を行い、指が存在しない場合は、一定時間待ってから再度スライス画像取得処理を行うことで、従来のように、ライン指紋センサーを駆動した後は、ライン指紋センサー上に指が存在するかどうかに関わらずスライス画像を取得する方式に比べて、スライス画像取得処理の実行頻度が減少し、無駄な消費電力を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明に係る指紋入力装置、方法及びプログラムを実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
最初に、図１〜図３を参照して、本発明の原理について説明する。
【００１８】
本発明は、１ラインまたは複数ラインからなるライン指紋センサー上を指でスイープして、入力されるスライス画像から各スライス画像の重なりを調べ、指紋画像を構成する装置に適用したもので、指が、ライン指紋センサー上に存在するかどうかを判定する方法を提案するものである。
【００１９】
本発明では、先の従来の課題を解決するために、図１に示すように、ライン指紋センサーから取得したスライス画像Ｓの縦方向（Ｙ方向：列方向）の中心で、横方向（Ｘ方向：行方向）に１行分の複数の画素出力値を求める。この複数の画素出力値を、以下、画素出力値数列Ｌという。また、その画素出力値数列Ｌに含まれる全画素の画素出力平均値ｍを求める。
【００２０】
画素出力値数列：Ｌ＝｛ｕ（１）、ｕ（２）、・・・、ｕ（ｎ）、・・・、ｕ（Ｎ）｝
画素出力平均値：ｍ＝Σ＿ｎ（ｕ（ｎ））／Ｎ
次に、図２に示すように、数列の最初の出力値（ｕ（１））から順番にｕ（Ｎ）まで、以下の横切り回数カウント方法で、画素出力平均値ｍを何回（ｃ回）横切るかをカウントする。
【００２１】
横切り回数カウント方法は、次のとおりである。
【００２２】
１）（ｕ（ｎ）−ｍ）＜０、かつ、（ｕ（ｎ＋１）−ｍ）＞０ならば、カウントして、ｃ＝ｃ＋１とする。
【００２３】
２）（ｕ（ｎ）−ｍ）＞０、かつ、（ｕ（ｎ＋１）−ｍ）＜０ならば、カウントして、ｃ＝ｃ＋１とする。
【００２４】
ここで、ｎ＝１〜Ｎであり、ｃの初期値は０とする。センサー上に指が存在する場合は、この横切り回数ｃが、指紋の隆線数の２倍の数値を表す。このため、横切り回数ｃが、平均的な隆線の数から求めた閾値（Ｃ）以下の場合は、指ではないと判断され、それ以上の処理は行わず、一定時間待って、処理の最初へ戻り、スライス画像の取得から再度行う。このように、指が無い場合は、ライン指紋センサーからスライス画像を取得する処理を行わないので、センサーによる消費電力を抑えることができる。
【００２５】
一方、下記の指判定基準１に示すように、横切り回数ｃが、平均的な隆線の数から求めた閾値（Ｃ）以上の場合は、ライン指紋センサー上に指が存在すると判断する。
【００２６】
指判定基準１：ｃ≧Ｃならば、ライン指紋センサー上に指が存在する。
【００２７】
また、ライン指紋センサー上のものが、確実に指であることを判断するために、図３のように、ｍを横切ったＸ方向の間隔（ｋｌ：図３ではｋ１、ｋ２、ｋ３）を用いて、下記の指判定基準２に示すように、その間隔が指紋の隆線の幅（下限閾値Ｋｍｉｎ以上、かつ、上限閾値Ｋｍａｘ以下）と同程度の場合は、ライン指紋センサー上に指が存在していると判定する。
【００２８】
指判定基準２：ｋｌ≧Ｋｍｉｎ、かつ、ｋｌ≦Ｋｍａｘならば、ライン指紋センサー上に指が存在する。
【００２９】
もし、上記の指判定基準１、２によって、指が存在すると判定された場合、そのスライス画像を後処理部（例えば、スライス画像から指紋画像を構成する指紋画像構成処理など）へ渡すことにより、正確な指紋画像を構成することができる。
【００３０】
一方、上記の指判定基準１、２によって、指ではないと判断された場合は、一定時間待って、処理の最初へ戻り、スライス画像の取得から再度行う。ここでも、指が無い場合は、ライン指紋センサーからスライス画像を取得する処理を行わないので、従来のようにライン指紋センサー駆動中は、スライス画像を取得し続ける方式よりも、スライス画像取得頻度が小さくなり、ライン指紋センサーによる消費電力を抑えることができる。
【００３１】
上記によって、ライン指紋センサー上に指が存在しているときのみ、ライン指紋センサーからスライス画像を取り込むことが可能となり、取り込んだスライス画像を用いて、効率的に指紋画像を構成することができる。また、ライン指紋センサーを起動させた時から指が置かれていないスライス画像も含めて取得するのではなく、周期的にライン指紋センサー上に指が存在しているかどうかを確認しながら、ライン指紋センサー上に指が存在しているときのみ、スライス画像を取得することによって、ライン指紋センサーの消費電力を抑えることも可能になる。
【００３２】
以下、本発明の一実施例の構成について、図４〜図７を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００３３】
図４は、本実施例の全体構成を示す。図４を参照すると、本実施例に係る指紋入力装置は、ライン指紋センサー１０１と、コンピュータ１０２と、スライス画像記憶領域１０３と、画素出力平均値記憶領域１０４と、画素出力値数列記憶領域１０５とを備えている。
【００３４】
ライン指紋センサー１０１には、光学検知式センサーや、静電容量センサー、あるいは感圧式センサー等、いずれの方式のものでも適用可能である。
【００３５】
ここで、ライン指紋センサー１０１を有する指紋入力装置へ指紋を入力するには、図５のように指２０２をライン指紋センサー１０１と垂直に交差するよう横向きに置き、指２０２でライン指紋センサー１０１をこするように図中矢印方向（スイープ方向２０３）へスイープする。すると、ライン指紋センサー１０１に、図６へ示すような指紋画像を構成する横長な１スライス分短冊状画像（スライス画像）が取得される。
【００３６】
スライス画像記憶領域１０３と、画素出力平均値記憶領域１０４と、画素出力値数列記憶領域１０５とは、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶装置からなり、それぞれ個別の記憶装置で構成されても、１つの記憶装置内の異なる記憶領域として構成されても、いずれでもよい。
【００３７】
コンピュータ１０２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、そのＣＰＵにより実行される内部プログラムを搭載し、ライン指紋センサー１０１、スライス画像記憶領域１０３、画素出力平均値記憶領域１０４、及び画素出力値数列記憶領域１０５へバス信号線やシリアル信号線で接続される。
【００３８】
コンピュータ１０２の内部プログラムとしては、本実施例では、スライス画像記憶領域操作モジュール１０２ａ、画素出力平均値計算モジュール１０２ｂ、画素出力数列抽出モジュール１０２ｃ、及び指判定結果出力モジュール１０２ｄが搭載される。本発明の各手段、各ステップ、及び各処理は、コンピュータ１０２による、これらモジュール１０２ａ〜１０２ｄの処理により実現される。
【００３９】
コンピュータ１０２は、これらの内部プログラムをＣＰＵで実行することにより、スライス画像記憶領域操作モジュール１０２ａの処理にてライン指紋センサー１０１からスライス画像を取得し、スライス画像記憶領域１０４に格納し、画素出力平均値計算モジュール１０２ｂ及び画素出力数列抽出モジュール１０２ｃの各処理にて画素出力平均値ｍの計算と画素出力値数列Ｌの作成を行い、指判定結果出力モジュール１０２ｄの処理にて、その画素出力平均値ｍと画素出力値数列Ｌとに基づいて、ライン指紋センサー１０１上に指の有無状態を判定し、その結果（ライン指紋センサー１０１上に指が存在する又はしない）に応じた指有無信号１０６を出力する。そして、指有無信号１０６により、ライン指紋センサー１０１上に指が存在するときのみ、スライス画像取得処理を行い、指が存在しない場合は、一定時間待ってから再度スライス画像取得処理を行う。
【００４０】
次に、図７に示すフローチャートとを参照して、本実施例の動作について詳細に説明する。
【００４１】
まず、指紋入力処理が開始されると、コンピュータ１０２は、スライス画像記憶領域操作モジュール１０２ａの処理により、ライン指紋センサー１０１から図６に示す１スライス分短冊状画像（以下、スライス画像）を取得し、スライス画像記憶領域１０３へ格納する（ステップＳｔ１）。
【００４２】
次いで、コンピュータ１０２は、画素出力平均値計算モジュール１０２ｂの処理により、スライス画像記憶領域１０３に格納されているスライス画像から、ライン指紋センサー１０１の縦方向の中心（Ｙ座標中心）の画素値をＸ方向について１行抽出し、抽出された１行分の全ての画素値から、画素出力平均値ｍを計算し、得られた画素出力平均値ｍを画素出力値記憶領域１０４へ格納する（ステップＳｔ２）。
【００４３】
次いで、コンピュータ１０２は、画素出力値数列抽出モジュール１０２ｃの処理により、スライス画像記憶領域１０３に格納されているスライス画像から、ライン指紋センサー１０１の縦方向の中心（Ｙ座標中心）の画素値をＸ方向について１行分抽出し、画素出力数列Ｌとして、画素出力数列記憶領域１０５へ格納する（ステップＳｔ３）。
【００４４】
次いで、コンピュータ１０２は、指判定結果出力モジュール１０２ｄの処理により、画素出力数列記憶領域１０５に格納された画素出力数列Ｌと、画素出力値記憶領域１０４に格納された画素出力平均値ｍとを用いて、画素出力数列Ｌ上に画素出力平均値ｍを横切る回数が何回かを確認する。すなわち、画素出力数列Ｌを先頭から探索して行き、画素出力平均値ｍを横切る回数をカウントする（ｃ回）（ステップＳｔ４）。
【００４５】
そして、コンピュータ１０２は、指判定結果出力モジュール１０２ｄの処理により、カウントされた回数ｃが、閾値Ｃ回以上か否かを判定する（ステップＳｔ５）。その結果、ｃ≧Ｃである（ＹＥＳ）、すなわち横切る回数ｃが、閾値Ｃ回以上ならば、ライン指紋センサー１０１上に指が存在している可能性があると判断し、次処理へ移行する。一方、ｃ≧Ｃでない（ＮＯ）、すなわち横切る回数ｃが、閾値Ｃ回よりも小さい場合、ライン指紋センサー１０１上に指が存在しないと判断して、その旨の指有無信号１０６を出力し、これによりライン指紋センサー１０１による指紋取得処理を中止し、一定時間待ってから（ステップＳｔ６）、ステップＳｔ１に戻り、再度、ライン指紋センサー１０１による指紋取得処理を最初から実行する。
【００４６】
更に、コンピュータ１０２は、指判定結果出力モジュール１０２ｄの処理により、ライン指紋センサー１０１上に指が存在していることを確実に判定するために、ステップＳｔ５のｃ＜Ｃでない場合（ＮＯ）の次処理として、画素出力数列Ｌが画素出力平均値ｍを横切った座標から、画素出力数列Ｌの山の幅（または、谷の幅）、すなわち隆線幅ｋｌを計算する（ステップＳｔ７）。ｋｌは、前述した画素出力平均値を横切るあるＸ座標から次に画素出力平均値を横切るＸ座標までの距離である。
【００４７】
そして、コンピュータ１０２は、指判定結果出力モジュール１０２ｄの処理により、全てのｋｌが、下限閾値Ｋｍｉｎ以上で、かつ、上限閾値Ｋｍａｘ以下であるか否かを判定する（ステップＳｔ８）。
【００４８】
その結果、ｋｌ≧Ｋｍｉｎ、かつ、ｋｌ≦Ｋｍａｘではない場合（ＮＯ）、コンピュータ１０２は、指判定結果出力モジュール１０２ｄの処理により、ライン指紋センサー１０１上に指が存在しないと判断して、その旨の指有無信号１０６を出力し、これによりライン指紋センサー１０１による指紋取得処理を中止し、一定時間待ってから（ステップＳｔ９）、ステップＳｔ１に戻り、再度、ライン指紋センサー１０１による指紋取得処理を最初から実行する。
【００４９】
一方、ｋｌ≧Ｋｍｉｎ、かつ、ｋｌ≦Ｋｍａｘの場合（ＹＥＳ）、コンピュータ１０２は、指判定結果出力モジュール１０２ｄの処理により、ライン指紋センサー１０１上に指が存在しているとして判定し、その旨の指有無信号１０６を出力し、これにより取得したスライス画像を指紋画像構成処理等の後処理へ渡す（ステップＳｔ１０）。
【００５０】
なお、閾値Ｃと、下限閾値Ｋｍｉｎ、上限閾値Ｋｍａｘの決定方法の一例として、次のような方法が考えられる。閾値Ｃは、人間の指紋の標準的な隆線の数（標準値）を求め、その数を２倍したものを用いる。下限閾値Ｋｍｉｎ、上限閾値Ｋｍａｘも、人間の指紋の標準的な隆線の最小幅（標準値）、最大幅（標準値）を求め、その値をＫｍｉｎ、Ｋｍａｘとして用いる。
【００５１】
従って、本実施例によれば、ライン指紋センサー１０１上に指が存在することを検出し、指が存在するスライス画像のみを指紋画像構成処理に用いることができ、正確な指紋画像を構成できる。また、ライン指紋センサー１０１上に指が存在するときのみ、スライス画像取得処理を行い、指が存在しない場合は、一定時間待ってから再度スライス画像取得処理を行うことで、従来のように、ライン指紋センサー１０１を駆動した後は、ライン指紋センサー１０１上に指が存在するかどうかに関わらずスライス画像を取得する方式に比べて、スライス画像取得処理の実行頻度が減少し、無駄な消費電力を抑えることができる。
【００５２】
なお、上記の実施例では、画素出力平均値ｍを横切る回数をカウントする場合を説明したが、実際のライン指紋センサー１０１の１画素の出力値には、誤差がある場合があるので、その他の例として、図８の点線で表すように、画素出力平均値ｍに対する誤差許容値をαとし、ｍ±αの領域を横切る回数をカウントすることも可能である。
【００５３】
また、上記の実施例では、画素出力平均値ｍと横切る山の幅ｋｌとをＸ軸に平行な方向（横方向、行方向）にのみ判定する処理を行う場合を説明したが、Ｙ軸に平行な方向（縦方向、列方向）にも同様な判定処理を行い、指の有無判定を行うことも可能である。この場合、行方向と列方向との両方の判定処理を行ってもよいし、いずれか一方のみ判定処理を行ってもよい。
【００５４】
また、上記の実施例では、画素出力平均値ｍと横切る山の幅ｋｌとの両方を用いて、指の有無判定を行う場合を説明したが、どちらか一方を用いて、指の有無判定を行うことも可能である。
【００５５】
また、上記の実施例では、Ｘ軸に平行な方向の１行のみで判定する処理を行う場合を説明したが、複数行を用いて、指の有無判定を行うことも可能である。この場合、Ｙ軸に平行な方向を用いる場合には、１列のみでも複数列でも、同様に指の有無判定を行うことが可能である。
【００５６】
さらに、上記の実施例では、ライン指紋センサー１０１から取得した画像をＣＰＵ上のソフトウェアによって、指の有無を判定する場合を説明したが、図４におけるコンピュータ１０２と同等の機能の少なくとも一部をハードウェアで構成したり、さらにはそのハードウェアをライン指紋センサー１０１内部に設けたりすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、指紋入力装置、方法及びプログラムのほか、指紋入力装置で得られた画像を用いて指紋認証を行う認証システムの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の原理を説明するもので、ライン指紋センサーから取得したスライス画像の縦方向の中心で横方向に１行分の複数の画素出力値から画素出力平均値及び画素出力数列を求める場合を説明するグラフである。
【図２】本発明の原理を説明するもので、画素出力数列の先頭から探索しながら画素出力平均値を横切る回数をカウントしてライン指紋センサー上の指の有無判定を行う場合を説明するグラフである。
【図３】本発明の原理を説明するもので、図２に加え、画素出力平均値を横切った横方向の間隔を用いてライン指紋センサー上の指の有無判定を行う場合を説明するグラフである。
【図４】本発明の実施例に係る指紋入力装置の全体構成を示す概略図である。
【図５】本発明の実施例に係る指紋入力装置のライン指紋センサーを用いてスライス画像を取得する場合を説明する概略図である。
【図６】本発明の実施例に係る指紋入力装置のライン指紋センサーで得られる１スライス分短冊状画像と指紋画像との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施例に係る指紋入力装置の動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施例において、画素出力平均値ｍ±αの領域を横切る回数をカウントしてライン指紋センサー上の指の有無判定を行う場合を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１０１  ライン指紋センサー
１０２  コンピュータ
１０２ａ  スライス画像記憶領域操作モジュール
１０２ｂ  画素出力平均値計算モジュール
１０２ｃ  画素出力数列抽出モジュール
１０２ｄ  指判定結果出力モジュール
１０３  スライス画像記憶領域
１０４  画素出力平均値記憶領域
１０５  画素出力数列記憶領域
１０６  指有無信号
【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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