(57)【要約】【課題】照合精度を高くする。【解決手段】第１照合部２０Ａにおいて、登録指紋と照合指紋とを相関方式（振幅抑制相関法）によって照合し、第２照合部２０Ｂにおいて、登録指紋と照合指紋とを特徴点方式によって照合し、その照合結果を照合判定部２０Ｄへ送る。照合判定部２０Ｄは、何れか一方の方式による照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。なお、第１照合部２０Ａによる照合を先に行い、その照合結果が「不一致（ＮＧ）」であった場合、第２照合部２０Ｂによる照合を行うようにしてもよい。また、どちらの方式の照合を先に実行するか指定できるようにしてもよい。指紋など２次元に限らず、１次元、３次元などのパターンでも同様にして適用できる。【選択図】  図９
2004192633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
登録パターンと照合パターンとの照合を行うパターン照合装置において、
前記登録パターンと前記照合パターンとの照合をこれらパターン間の相関値に基づいて実行する第１の照合手段と、
前記登録パターンと前記照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて実行する第２の照合手段と、
前記第１の照合手段による照合結果と前記第２の照合手段による照合結果のうち、少なくとも何れか一方の照合結果が前記登録パターンと前記照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、前記登録パターンと前記照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段と
を備えたことを特徴とするパターン照合装置。
【請求項２】
登録パターンと照合パターンとの照合を行うパターン照合装置において、
前記登録パターンと前記照合パターンとの照合をこれらパターン間の相関値に基づいて実行する第１の照合手段と、
前記登録パターンと前記照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて実行する第２の照合手段と、
前記第１の照合手段による照合結果が前記登録パターンと前記照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、前記第２の照合手段による照合を実行せずに、前記登録パターンと前記照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段と
を備えたことを特徴とするパターン照合装置。
【請求項３】
登録パターンと照合パターンとの照合を行うパターン照合装置において、
前記登録パターンと前記照合パターンとの照合をこれらパターン間の相関値に基づいて実行する第１の照合手段と、
前記登録パターンと前記照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて実行する第２の照合手段と、
前記第２の照合手段による照合結果が前記登録パターンと前記照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、前記第１の照合手段による照合を実行せずに、前記登録パターンと前記照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段と
を備えたことを特徴とするパターン照合装置。
【請求項４】
登録パターンと照合パターンとの照合を行うパターン照合装置において、
前記登録パターンと前記照合パターンとの照合をこれらパターン間の相関値に基づいて実行する第１の照合手段と、
前記登録パターンと前記照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて実行する第２の照合手段と、
前記第１の照合手段による照合および前記第２の照合手段による照合のどちらの照合を先に実行するかその実行順序の指定を可能とする実行順序指定手段と、
この実行順序指定手段によって先に実行が指定された照合手段による照合結果が前記登録パターンと前記照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、後に実行が指定された照合手段による照合を実行せずに、前記登録パターンと前記照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段と
を備えたことを特徴とするパターン照合装置。
【請求項５】
登録パターンと照合パターンとの照合を行うパターン照合装置において、
前記登録パターンと前記照合パターンとの照合をこれらパターン間の相関値に基づいて実行する第１の照合手段と、
前記登録パターンと前記照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて実行する第２の照合手段と、
前記照合パターンの画像を検査する画像検査手段と、
この画像検査手段による前記照合パターンの画像の検査結果に基づき、前記第１の照合手段による照合および前記第２の照合手段による照合のどちらの照合を先に実行するかその実行順序を指定する実行順序指定手段と、
この実行順序指定手段によって先に実行が指定された照合手段による照合結果が前記登録パターンと前記照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、後に実行が指定された照合手段による照合を実行せずに、前記登録パターンと前記照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段と
を備えたことを特徴とするパターン照合装置。
【請求項６】
登録パターンのＮ（Ｎ≧１）次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して登録フーリエＮ次元パターンデータを作成する登録フーリエパターンデータ作成手段と、
照合パターンのＮ（Ｎ≧１）次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する照合フーリエパターンデータ作成手段と、
前記登録フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を施す第１の振幅抑制手段と、
前記照合フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を施す第２の振幅抑制手段と、
前記第１の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に変換する第１の極座標系変換手段と、
前記第２の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された照合フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に変換する第２の極座標系変換手段と、
前記第１の極座標系変換手段によって極座標系に変換された登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第２の極座標系変換手段によって極座標系に変換された照合フーリエＮ次元パターンデータとを振幅抑制相関法によって照合する第１の照合手段と、
この第１の照合手段での照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の回転ずれ量を求める回転ずれ量測定手段と、
この回転ずれ量測定手段で求められた回転ずれ量に基づいて前記登録パターンと前記照合パターンの何れか一方に回転ずれ補正を行う回転ずれ補正手段と、
前記回転ずれ補正手段によって回転ずれの補正を行ったうえで前記登録パターンと前記照合パターンとを振幅抑制相関法によって照合する第２の照合手段と、
この第２の照合手段での照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の縦方向および横方向のずれ量を求める縦横ずれ量測定手段と、
前記回転ずれ量測定手段で求められた回転ずれ量と前記縦横ずれ量測定手段で求められた縦方向および横方向のずれ量に基づいて前記登録パターンと前記照合パターンの何れか一方に回転ずれおよび縦横ずれ補正を行う回転・縦横ずれ補正手段と、
この回転・縦横ずれ補正手段によって回転ずれと縦方向および横方向ずれの補正を行ったうえで前記登録パターンと前記照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて照合する第３の照合手段と、
前記第１の照合手段、第２の照合手段および第３の照合手段による照合結果のうち、少なくとも何れか１つの照合結果が前記登録パターンと前記照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、前記登録パターンと前記照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段と
を備えたことを特徴とするパターン照合装置。
【請求項７】
登録パターンのＮ（Ｎ≧１）次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して登録フーリエＮ次元パターンデータを作成する登録フーリエパターンデータ作成手段と、
照合パターンのＮ（Ｎ≧１）次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する照合フーリエパターンデータ作成手段と、
前記登録フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を施す第１の振幅抑制手段と、
前記照合フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を施す第２の振幅抑制手段と、
前記第１の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータに対して、その位相の符号を振幅に付加し、符号付き振幅成分のみ抽出したうえで、その座標系を極座標系に変換する第１の極座標系変換手段と、
前記第２の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された照合フーリエＮ次元パターンデータに対して、その位相の符号を振幅に付加し、符号付き振幅成分のみ抽出したうえで、その座標系を極座標系に変換する第２の極座標系変換手段と、
前記第１の極座標系変換手段によって極座標系に変換された登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第２の極座標系変換手段によって極座標系に変換された照合フーリエＮ次元パターンデータとを振幅抑制相関法によって照合する第１の照合手段と、
この第１の照合手段での照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の回転ずれ量を求める回転ずれ量測定手段と、
この回転ずれ量測定手段で求められた回転ずれ量に基づいて前記登録パターンと前記照合パターンの何れか一方に回転ずれ補正を行う回転ずれ補正手段と、
前記回転ずれ補正手段によって回転ずれの補正を行ったうえで前記登録パターンと前記照合パターンとを振幅抑制相関法によって照合する第２の照合手段と、
この第２の照合手段での照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の縦方向および横方向のずれ量を求める縦横ずれ量測定手段と、
前記回転ずれ量測定手段で求められた回転ずれ量と前記縦横ずれ量測定手段で求められた縦方向および横方向のずれ量に基づいて前記登録パターンと前記照合パターンの何れか一方に回転ずれおよび縦横ずれ補正を行う回転・縦横ずれ補正手段と、
この回転・縦横ずれ補正手段によって回転ずれと縦方向および横方向ずれの補正を行ったうえで前記登録パターンと前記照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて照合する第３の照合手段と、
前記第１の照合手段、第２の照合手段および第３の照合手段による照合結果のうち、少なくとも何れか１つの照合結果が前記登録パターンと前記照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、前記登録パターンと前記照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段と
を備えたことを特徴とするパターン照合装置。
【請求項８】
登録パターンのＮ（Ｎ≧１）次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して登録フーリエＮ次元パターンデータを作成する登録フーリエパターンデータ作成手段と、
照合パターンのＮ（Ｎ≧１）次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する照合フーリエパターンデータ作成手段と、
前記登録フーリエＮ次元パターンデータの位相成分を除去したうえで、この登録フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を施す第１の振幅抑制手段と、
前記照合フーリエＮ次元パターンデータの位相成分を除去したうえで、この照合フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を施す第２の振幅抑制手段と、
前記第１の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に変換する第１の極座標系変換手段と、
前記第２の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された照合フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に変換する第２の極座標系変換手段と、
前記第１の極座標系変換手段によって極座標系に変換された登録フーリエＮ次元パターンデータと前記第２の極座標系変換手段によって極座標系に変換された照合フーリエＮ次元パターンデータとを振幅抑制相関法によって照合する第１の照合手段と、
この第１の照合手段での照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の回転ずれ量を求める回転ずれ量測定手段と、
この回転ずれ量測定手段で求められた回転ずれ量に基づいて前記登録パターンと前記照合パターンの何れか一方に回転ずれ補正を行う回転ずれ補正手段と、
前記回転ずれ補正手段によって回転ずれの補正を行ったうえで前記登録パターンと前記照合パターンとを振幅抑制相関法によって照合する第２の照合手段と、
この第２の照合手段での照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の縦方向および横方向のずれ量を求める縦横ずれ量測定手段と、
前記回転ずれ量測定手段で求められた回転ずれ量と前記縦横ずれ量測定手段で求められた縦方向および横方向のずれ量に基づいて前記登録パターンと前記照合パターンの何れか一方に回転ずれおよび縦横ずれ補正を行う回転・縦横ずれ補正手段と、
この回転・縦横ずれ補正手段によって回転ずれと縦方向および横方向ずれの補正を行ったうえで前記登録パターンと前記照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて照合する第３の照合手段と、
前記第１の照合手段、第２の照合手段および第３の照合手段による照合結果のうち、少なくとも何れか１つの照合結果が前記登録パターンと前記照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、前記登録パターンと前記照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段と
を備えたことを特徴とするパターン照合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、登録パターンと照合パターンとの照合を行うパターン照合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のパターン照合装置として、登録パターンと照合パターンの相互相関に基づく相関方式と呼ばれる照合アルゴリズムを採用したパターン照合装置がある。
【０００３】
このパターン照合装置では、２次元の照合パターンに２次元離散的フーリエ変換を施して照合フーリエパターンデータを作成し、この照合フーリエパターンデータと同様の処理を施して作成されている登録パターンの登録フーリエパターンデータとを合成し、この合成フーリエパターンデータに対して２次元離散的フーリエ変換（或いは２次元離散的逆フーリエ変換）を施す。そして、この２次元離散的フーリエ変換（或いは２次元離散的逆フーリエ変換）が施された合成パターンデータ（相関パターンデータ）から得られる相関値に基づいて、照合パターンと登録パターンとの一致・不一致を判定する。
【０００４】
本出願人は、先に、周波数特性または空間周波数特性に基づいてＮ次元のパターン〔例えば、音声(１次元)、指紋(２次元)、立体(３次元)〕の照合を行うパターン照合装置を提案した(例えば、特許文献１参照)。
【０００５】
この特許文献１には、振幅抑制処理の一種として、空間周波数空間において合成フーリエパターンに対して振幅抑制処理（例えば、ｌｏｇ処理）を行うことの他、登録および照合パターンにフーリエ変換を施したフーリエパターンデータの位相成分のみに基づいて登録パターンと照合パターンとの相関値を求めて照合結果を得る「位相限定相関法」についても触れられている。
【０００６】
一方、上述したような相関方式に対して、特徴点方式と呼ばれるものもある。この特徴点方式とは、照合する両パターンの特徴点（例えば、指紋の紋の端である端点や紋の分岐である分岐点、図形中の角など）を抽出し、そのミクロ的な特徴点情報（特徴点の位置、方向、種類など）を表す特徴パラメータに基づいて、照合パターンと登録パターンとの一致・不一致を判定する方式である（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２２４０６号公報（段落〔００１９〕〜〔００５２〕、図４）
【特許文献２】特開平７−５７０８４号公報（段落〔０００７〕〜〔００３４〕、図１５）
【特許文献３】特開平１−２１１１８４号公報
【非特許文献１】コンピュータ画像処理入門（日本工業技術センター編、総研出版（株）発行、Ｐ．４４〜４５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
相関方式、特に上述した位相限定相関法を含む振幅抑制相関法は、一般的な照合アルゴリズムである特徴点方式に比べて、照合パターンを照合装置に取り込む際の照度など環境変化の影響、登録パターンと照合パターンとの間の位置ずれの影響などに対して強く、照合精度も遙かに高いという優位性を備えている。
【０００９】
例えば、振幅抑制相関法を指紋照合に用いた場合、指紋の乾燥、濡れや手荒れなどで登録指紋や照合指紋の画質が悪くても、精度良く照合を行うことが可能である。図３０（ａ）および（ｂ）に手荒れで紋が乱れている人の登録指紋および照合指紋の画像を示す。このような場合でも、振幅抑制相関法では、空間周波数特性に基づいて照合を行うので、両指紋間の一致・不一致を判定することができる。これに対し、特徴点方式では、端点や分岐点を抽出することができないので、両指紋間の一致・不一致を判定することが難しい。
【００１０】
しかしながら、最近の実験の結果、振幅抑制相関法では正しく照合できないが、特徴点方式では正しく照合することができるパターンが存在することが分かった。例えば、図３１（ａ）に示すように登録指紋がきちんととれているにも拘わらず、照合指紋が図３１（ｂ）に示すように指先だけであったような場合、指先だけの指紋ではその紋様が歪んでいるので、振幅抑制相関法では両指紋間の一致・不一致を判定することができないことがある。これに対し、特徴点方式では、指先だけの指紋でも端点や分岐点は抽出することが可能であるので、両指紋間の一致・不一致を判定することができる。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、相関方式と特徴点方式という異なるタイプの照合方式を組み合わせることで、互いの弱点をカバーし、それぞれ単独の方式で実行する場合よりも照合精度を遙かに高くすることのできるパターン照合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するために、第１発明（請求項１に係る発明）は、登録パターンと照合パターンとの照合をこれらパターン間の相関値に基づいて実行する第１の照合手段と、登録パターンと照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて実行する第２の照合手段と、第１の照合手段による照合結果と第２の照合手段による照合結果のうち、少なくとも何れか一方の照合結果が登録パターンと照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、登録パターンと照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段とを設けたものである。
【００１３】
この発明によれば、第１の照合手段が相関方式によって登録パターンと照合パターンとの照合を行い、第２の照合手段が特徴点方式によって登録パターンと照合パターンとの照合を行い、何れか一方の照合手段から一致を示す照合結果が得られると、登録パターンと照合パターンとが一致したと判定される。すなわち、相関方式で一致したと判断されなくても、特徴点方式で一致したと判断されれば、両パターンは一致したと判定される。また、特徴点方式で一致したと判断されなくても、相関方式で一致したと判断されれば、両パターンは一致したと判定される。相関方式、特徴点方式の何れによっても一致したと判断されなかった場合、両パターンは不一致であると判定される。
【００１４】
第２発明（請求項２に係る発明）は、登録パターンと照合パターンとの照合をこれらパターン間の相関値に基づいて実行する第１の照合手段と、登録パターンと照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて実行する第２の照合手段と、第１の照合手段による照合結果が登録パターンと照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、第２の照合手段による照合を実行せずに、登録パターンと照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段とを設けたものである。
この発明によれば、先ず最初に、第１の照合手段が相関方式によって登録パターンと照合パターンとの照合を行う。これにより、第１の照合手段から一致を示す照合結果が得られれば、直ちに両パターンは一致したと判定される。第１の照合手段から一致を示す照合結果が得られなければ、第２の照合手段が特徴点方式によって登録パターンと照合パターンとの照合を行う。これにより、第２の照合手段から一致を示す照合結果が得られれば、両パターンは一致したと判定される。第２の照合手段から一致を示す照合結果が得られなければ、両パターンは不一致であると判定される。
【００１５】
第３発明（請求項３に係る発明）は、登録パターンと照合パターンとの照合をこれらパターン間の相関値に基づいて実行する第１の照合手段と、登録パターンと照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて実行する第２の照合手段と、第２の照合手段による照合結果が登録パターンと照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、第１の照合手段による照合を実行せずに、登録パターンと照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段とを設けたものである。
この発明によれば、先ず最初に、第２の照合手段が特徴点方式によって登録パターンと照合パターンとの照合を行う。これにより、第２の照合手段から一致を示す照合結果が得られれば、直ちに両パターンは一致したと判定される。第２の照合手段から一致を示す照合結果が得られなければ、第１の照合手段が相関方式によって登録パターンと照合パターンとの照合を行う。これにより、第１の照合手段から一致を示す照合結果が得られれば、両パターンは一致したと判定される。第１の照合手段から一致を示す照合結果が得られなければ、両パターンは不一致であると判定される。
【００１６】
第４発明（請求項４に係る発明）は、登録パターンと照合パターンとの照合をこれらパターン間の相関値に基づいて実行する第１の照合手段と、登録パターンと照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて実行する第２の照合手段と、第１の照合手段による照合および第２の照合手段による照合のどちらの照合を先に実行するかその実行順序の指定を可能とする実行順序指定手段と、この実行順序指定手段によって先に実行が指定された照合手段による照合結果が登録パターンと照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、後に実行が指定された照合手段による照合を実行せずに、登録パターンと照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段とを設けたものである。
【００１７】
この発明によれば、第１の照合手段が相関方式によって登録パターンと照合パターンとの照合を行い、第２の照合手段が特徴点方式によって登録パターンと照合パターンとの照合を行う。この際、どちらの方式の照合を先に実行するか、前もってその実行順序を指定することができる。
相関方式を先に指定した場合には、先ず最初に、第１の照合手段による照合（相関方式による照合）が実行され、第１の照合手段から一致を示す照合結果が得られれば、直ちに両パターンは一致したと判定される。第１の照合手段から一致を示す照合結果が得られなければ、第２の照合手段による照合（特徴点方式による照合）が行われる。これにより、第２の照合手段から一致を示す照合結果が得られれば、両パターンは一致したと判定される。第２の照合手段から一致を示す照合結果が得られなければ、両パターンは不一致であると判定される。
特徴点方式を先に指定した場合には、先ず最初に、第２の照合手段による照合（特徴点方式による照合）が実行され、第２の照合手段から一致を示す照合結果が得られれば、直ちに両パターンは一致したと判定される。第２の照合手段から一致を示す照合結果が得られなければ、第１の照合手段による照合（相関方式による照合）が行われる。これにより、第１の照合手段から一致を示す照合結果が得られれば、両パターンは一致したと判定される。第１の照合手段から一致を示す照合結果が得られなければ、両パターンは不一致であると判定される。
【００１８】
第５発明（請求項５に係る発明）は、登録パターンと照合パターンとの照合をこれらパターン間の相関値に基づいて実行する第１の照合手段と、登録パターンと照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて実行する第２の照合手段と、照合パターンの画像を検査する画像検査手段と、この画像検査手段による照合パターンの画像の検査結果に基づき、第１の照合手段による照合および第２の照合手段による照合のどちらの照合を先に実行するかその実行順序を指定する実行順序指定手段と、この実行順序指定手段によって先に実行が指定された照合手段による照合結果が登録パターンと照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、後に実行が指定された照合手段による照合を実行せずに、登録パターンと照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段とを設けたものである。
この発明によれば、照合パターンの画像が検査され、この検査結果に基づいて第１の照合手段による照合（相関方式による照合）を先に実行するのか、第２の照合手段による照合（特徴点方式による照合）を先に実行するのかが決定される。例えば、照合パターンの画像の検査として、照合パターンが十分な面積を有するかどうか、画質が良いかどうかが検査される。照合パターンの面積が小さい場合、相関方式だと全体的な類似度でみるので、不一致であると誤認される可能性が高まる。この場合、特徴点方式の方が向いているので、特徴点方式による照合を先に実行した方がよい。画質が良くて特徴点がはっきりしている場合であっても、歪みが大きいような場合には、相関方式では不一致であると誤認される可能性が高まる。このような場合にも、相関方式ではなく、特徴点方式による照合を先に実行した方がよい。
【００１９】
第６発明（請求項６に係る発明）は、登録パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して登録フーリエＮ次元パターンデータを作成する登録フーリエパターンデータ作成手段と、照合パターンのＮ次元パターンデータにＮ次元離散的フーリエ変換を施して照合フーリエＮ次元パターンデータを作成する照合フーリエパターンデータ作成手段と、登録フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を施す第１の振幅抑制手段と、照合フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を施す第２の振幅抑制手段と、第１の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に変換する第１の極座標系変換手段と、第２の振幅抑制手段によって振幅抑制処理された照合フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に変換する第２の極座標系変換手段と、第１の極座標系変換手段によって極座標系に変換された登録フーリエＮ次元パターンデータと第２の極座標系変換手段によって極座標系に変換された照合フーリエＮ次元パターンデータとを振幅抑制相関法によって照合する第１の照合手段と、この第１の照合手段での照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の回転ずれ量を求める回転ずれ量測定手段と、この回転ずれ量測定手段で求められた回転ずれ量に基づいて登録パターンと照合パターンの何れか一方に回転ずれ補正を行う回転ずれ補正手段と、回転ずれ補正手段によって回転ずれの補正を行ったうえで登録パターンと照合パターンとを振幅抑制相関法によって照合する第２の照合手段と、この第２の照合手段での照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の縦方向および横方向のずれ量を求める縦横ずれ量測定手段と、回転ずれ量測定手段で求められた回転ずれ量と縦横ずれ量測定手段で求められた縦方向および横方向のずれ量に基づいて登録パターンと照合パターンの何れか一方に回転ずれおよび縦横ずれ補正を行う回転・縦横ずれ補正手段と、この回転・縦横ずれ補正手段によって回転ずれと縦方向および横方向ずれの補正を行ったうえで登録パターンと照合パターンとの照合を予め定義された特徴パラメータに基づいて照合する第３の照合手段と、第１の照合手段、第２の照合手段および第３の照合手段による照合結果のうち、少なくとも何れか１つの照合結果が登録パターンと照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、登録パターンと照合パターンとが一致したと判定する照合判定手段とを設けたものである。
【００２０】
この発明によれば、登録パターンのＮ次元パターンデータ（Ｒ）にＮ次元離散的フーリエ変換が施されて登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲF ）が作成され、照合パターンのＮ次元パターンデータ（Ｉ）にＮ次元離散的フーリエ変換が施されて照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩF ）が作成され、登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲF ）および照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩF ）に対してｌｏｇ処理や√処理等の振幅抑制処理が行われ、この振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲFL）および照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩFL）の座標系が極座標系に変換され、この極座標系に変換された登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲPL）と照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩPL）とが振幅抑制相関法によって照合（第１照合）される。
第１照合により一致を示す照合結果が得られない場合には、第１照合の照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の回転ずれ量（Δθ）が求められ、この求められた回転ずれ量（Δθ）に基づいて登録パターンと照合パターンの何れか一方に回転ずれ補正を行ったうえで、登録パターンと照合パターンとが振幅抑制相関法によって再度照合（第２照合）される。
第２照合により一致を示す照合結果が得られない場合には、第２照合の照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の縦方向および横方向のずれ量（ΔＸ，ΔＹ）が求められ、この求められた縦方向および横方向のずれ量（ΔＸ，ΔＹ）と第１照合の照合過程で得られる相関ピークの位置から求めた回転ずれ量（Δθ）に基づいて登録パターンと照合パターンの何れか一方に回転ずれおよび縦横ずれ補正を行ったうえで、特徴点方式によって登録パターンと照合パターンとの照合（第３照合）が行われる。
【００２１】
第７発明（請求項７に係る発明）は、第６発明において、振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータおよび照合フーリエＮ次元パターンデータに対して、その位相の符号を振幅に付加し、符号付き振幅成分のみ抽出したうえで、その座標系を極座標系に変換するようにしたものである。
この発明によれば、登録パターンのＮ次元パターンデータ（Ｒ）にＮ次元離散的フーリエ変換が施されて登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲF ）が作成され、照合パターンのＮ次元パターンデータ（Ｉ）にＮ次元離散的フーリエ変換が施されて照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩF ）が作成され、登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲF ）および照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩF ）に対してｌｏｇ処理や√処理等の振幅抑制処理が行われ、この振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲFL）および照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩFL）に対して、その位相の符号が振幅に付加され、符号付き振幅成分のみ抽出されたうえ（ＲFL’，ＩFL’）、その座標系が極座標系に変換され、この極座標系に変換された登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲPL’）と照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩPL’）とが振幅抑制相関法によって照合（第１照合）される。
【００２２】
第８発明（請求項８に係る発明）は、第６発明において、登録フーリエＮ次元パターンデータおよび照合フーリエＮ次元パターンデータの位相成分を除去したうえでこの登録フーリエＮ次元パターンデータおよび照合フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を行い、この振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータおよび照合フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に変換するようにしたものである。
この発明によれば、登録パターンのＮ次元パターンデータ（Ｒ）にＮ次元離散的フーリエ変換が施されて登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲF ）が作成され、照合パターンのＮ次元パターンデータ（Ｉ）にＮ次元離散的フーリエ変換が施されて照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩF ）が作成され、登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲF ）および照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩF ）に対して位相成分を除去したうえでｌｏｇ処理や√処理等の振幅抑制処理が行われ、この振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲFL’）および照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩFL’）の座標系が極座標系に変換され、この極座標系に変換された登録フーリエＮ次元パターンデータ（ＲPL’）と照合フーリエＮ次元パターンデータ（ＩPL’）とが振幅抑制相関法によって照合（第１照合）される。
【発明の効果】
【００２３】
第１発明によれば、相関方式によって照合を行う第１の照合手段による照合結果と特徴点方式によって照合を行う第２の照合手段による照合結果のうち、少なくとも何れか一方の照合結果が登録パターンと照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、登録パターンと照合パターンとが一致したと判定するようにしたので、相関方式と特徴点方式という異なるタイプの照合方式を組み合わせることで、互いの弱点をカバーし、照合精度をそれぞれ単独で実行する場合よりも遙かに高くすることができるようになる。
【００２４】
第２発明によれば、相関方式によって照合を行う第１の照合手段による照合結果が登録パターンと照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、特徴点方式によって照合を行う第２の照合手段による照合を実行せずに、登録パターンと照合パターンとが一致したと判定するようにしたので、相関方式として特徴点方式よりも照合精度の高い振幅抑制相関法などを用いることにより、照合判定結果を早く得ることができるようになる。また、相関方式で正しく照合することができない照合パターンであったとしても、特徴点方式によって正確に照合することが可能であり、照合精度が高まる。
【００２５】
第３発明によれば、特徴点方式によって照合を行う第２の照合手段による照合結果が登録パターンと照合パターンとの一致を示す照合結果であった場合、相関方式によって照合を行う第１の照合手段による照合を実行せずに、登録パターンと照合パターンとが一致したと判定するようにしたので、照合するパターンの属性が特徴点方式に向いているような場合（例えば、特徴点がはっきりしている、外乱に強い、パターンが変形しない等）や１対Ｎ照合（１つの照合パターンについて、Ｎ個の登録パターンと照合する方式）を行うような場合、照合のための演算量が少なくて済むので、照合精度が高まるだけではなく、照合結果を短時間で得ることができるようになる。
【００２６】
第４発明によれば、相関方式による照合および特徴点方式による照合の実行順序の指定を可能とする実行順序指定手段を設けることにより、照合するパターンの属性による２つの照合方式との相性が事前に分かっていれば、相性のよい方式で先に照合を行うように指定することで、照合判定結果を早く得ることができるようになる。また、最初に実行した方式で正しく照合することができない照合パターンであったとしても、次に実行する方式によって正確に照合することが可能であり、照合精度が高まる。
【００２７】
第５発明によれば、照合パターンの画像を検査し、この検査結果に基づいて相関方式による照合を先に実行するのか、特徴点方式による照合を先に実行するのかを決定するようにしたことにより、照合パターンの面積が小さかったり照合パターンの画質が良い場合には特徴点方式による照合を先に行うというように、その時々の照合パターンに向いた照合方式での照合を優先的に行うようにして、照合精度と照合スピードをともに高めることができるようになる。
【００２８】
第６発明によれば、第１照合により一致を示す照合結果が得られない場合には、第１照合の照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の回転ずれ量（Δθ）が求められ、この求められた回転ずれ量（Δθ）に基づいて登録パターンと照合パターンの何れか一方に回転ずれ補正を行ったうえで、登録パターンと照合パターンとが振幅抑制相関法によって再度照合（第２照合）が行われ、第２照合により一致を示す照合結果が得られない場合には、第２照合の照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の縦方向および横方向のずれ量（ΔＸ，ΔＹ）が求められ、この求められた縦方向および横方向のずれ量（ΔＸ，ΔＹ）と第１照合の照合過程で得られる相関ピークの位置から求めた回転ずれ量（Δθ）に基づいて登録パターンと照合パターンの何れか一方に回転ずれおよび縦横ずれ補正を行ったうえで、特徴点方式によって登録パターンと照合パターンとの照合（第３照合）が行われ、登録パターンと照合パターン間に回転ずれ、縦方向および横方向のずれが存在する場合でも、精度よく照合を行うことができる。
なお、第３照合（特徴点方式）を行うときには、第１照合および第２照合による照合過程で、既に回転ずれ、縦方向および横方向のずれがそれぞれ求められているので、これらの情報に基づき回転ずれ、縦方向および横方向のずれを補正することができ、第３照合による照合を迅速に行うことができる。
【００２９】
第７発明によれば、振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータおよび照合フーリエＮ次元パターンデータに対して、その位相の符号を振幅に付加し、符号付き振幅成分のみ抽出したうえで、その座標系を極座標系に変換するようにしたので、位相の不連続性による誤差の影響を受けにくくし、登録時と照合時で位置ずれなどの誤差があっても高精度での照合が可能となる。
第８発明によれば、登録フーリエＮ次元パターンデータおよび照合フーリエＮ次元パターンデータの位相成分を除去したうえでこの登録フーリエＮ次元パターンデータおよび照合フーリエＮ次元パターンデータに対して振幅抑制処理を行い、この振幅抑制処理された登録フーリエＮ次元パターンデータおよび照合フーリエＮ次元パターンデータの座標系を極座標系に変換するようにしたので、照度変化の影響を受けにくくし、登録時と照合時で照度に差があっても高精度での照合が可能となる。また、極座標変換して振幅抑制相関法で相関ピークを求める際の性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１：第１〜第５発明〕
図１はこの発明の一実施の形態を示す指紋照合装置のブロック構成図である。同図において、１０は操作部、２０はコントロール部であり、操作部１０にはテンキー１０−１，ディスプレイ（ＬＣＤ）１０−２と共に指紋センサ１０−３が設けられている。指紋センサ１０−３は光源１０−３１とプリズム１０−３２とＣＣＤカメラ１０−３３とを備えている。コントロール部２０は、ＣＰＵを有してなる制御部２０−１と、ＲＯＭ２０−２と、ＲＡＭ２０−３と、ハードディスク（ＨＤ）２０−４と、フレームメモリ（ＦＭ）２０−５と、外部接続部（Ｉ／Ｆ）２０−６と、フーリエ変換部（ＦＦＴ）２０−７とを備えており、ＲＯＭ２０−２には登録プログラムと照合プログラムが格納されている。
【００３１】
〔指紋の登録〕
この指紋照合装置において、登録パターンとなる利用者の指紋（以下、登録指紋という）は次のようにして登録される。運用する前に、利用者は、テンキー１０−１を用いて自己に割り当てられたＩＤナンバを入力のうえ（図２に示すステップ１０１）、指紋センサ１０−３のプリズム１０−３２上に指を置く。プリズム１０−３２には光源１０−３１から光が照射されており、プリズム１０−３２の面に接触しない指紋の凹部（谷線部）では、光源１０−３１からの光は全反射し、ＣＣＤカメラ１０−３３に至る。逆にプリズム１０−３２の面に接触する指紋の凸部（隆線部）では全反射条件がくずれ、光源１０−３１からの光は散乱する。これにより、指紋の谷線部は明るく、隆線部は暗い、コントラストのある指紋の紋様が採取される。この採取された指紋（登録指紋）の紋様は、Ａ／Ｄ変換により、例えば５１２×５１２画素，２５６階調の濃淡画像（画像データ：２次元パターンデータ）として、コントロール部２０へ与えられる。
【００３２】
制御部２０−１は、この操作部１０より与えられる登録指紋の画像データをフレームメモリ２０−５にキャプチャし（ステップ１０２）、このキャプチャした登録指紋の面積Ｓおよび画質値Ｑを算出する（ステップ１０３）。この面積Ｓおよび画質値Ｑの算出処理は図３に示すフローチャートに従って行う。
【００３３】
制御部２０−１は、キャプチャされた登録指紋について、その指紋の紋様が存在する領域と存在しない領域との境界線を抽出し、その境界線を含む登録指紋の画素数を面積Ｓとして算出する（ステップ２０１）。また、５１２×５１２画素の登録指紋の画像を８×８画素のブロックに分け、２値化し（ステップ２０２）、ブロック毎の隆線方向（８方向）を算出する（ステップ２０３）。そして、ブロック間の隆線方向の連続性を評価し、評価値を得る（ステップ２０４）。そして、この評価値を面積Ｓで正規化し、画質値Ｑを求める（ステップ２０５）。この画質値Ｑは０〜１の値をとり、大きくなる程、画質が悪いことを示す。
【００３４】
図４に指紋画像とこの指紋画像から得られる隆線方向ブロック画像を示す。図４（ａ）は画質値がＱ＝０．１３として得られた場合の指紋画像と隆線方向ブロック画像を示し、図４（ｂ）は画質値がＱ＝０．５２として得られた場合の指紋画像と隆線方向ブロック画像を示す。図４（ｂ）の指紋画像は手荒れで紋が乱れている人のもので、隆線方向の連続性が損なわれており、画質値の悪化につながっている。
【００３５】
制御部２０−１は、このようにしてキャプチャした登録指紋の面積Ｓおよび画質値Ｑを算出した後、その算出した面積Ｓを予め定められているしきい値Ｓｔｈと比較する（ステップ１０４）。Ｓ≦Ｓｔｈであった場合、制御部２０−１は指紋の面積が小さいと判断し、ステップ１０２へ戻って、登録指紋の画像を再度キャプチャし、ステップ１０３以下を繰り返す。Ｓ＞Ｓｔｈであった場合、制御部２０−１は指紋の面積は充分であると判断し、ステップ１０５へ進む。
【００３６】
ステップ１０５では、画像のキャプチャ数をチェックし、キャプチャ数がＮ個になるまで、ステップ１０２以下の動作を繰り返す。このようにして、制御部２０−１は、面積ＳがＳｔｈを越えるＮ個の登録指紋の画像を集め（ステップ１０５のＹＥＳ）、このＮ個の登録指紋の画像の中で最も画質値Ｑが高いものを選択する（ステップ１０６）。そして、この選択した登録指紋の画像データを登録パターンとなる原画像データとして、ハードディスク２０−４内にＩＤナンバと対応させてファイル化する（ステップ１０７）。
【００３７】
〔指紋の照合：照合方式（１）（相関方式（振幅抑制相関法）＋特徴点方式）〕
この指紋照合装置において利用者の指紋の照合は次のようにして行われる。運用中、利用者は、テンキー１０−１を用いて自己に割り当てられたＩＤナンバを入力のうえ（図５に示すステップ３０１）、指紋センサ１０−３のプリズム１０−３２上に指を置く。これにより、照合パターンとなる指紋（照合指紋）の紋様が、指紋の登録の場合と同様にして採取され、５１２×５１２画素，２５６階調の濃淡画像（画像データ：２次元パターンデータ）として、コントロール部２０へ与えられる。
【００３８】
〔相関方式（振幅抑制相関法）〕
制御部２０−１は、テンキー１０−１を介してＩＤナンバが与えられると、ハードディスク２０−４内にファイル化されている登録指紋の画像データの中から、そのＩＤナンバに対応する登録指紋の原画像データを読み出す（ステップ３０２）。そして、この読み出した登録指紋の原画像データに対し縮小処理を行う（ステップ３０３）。この縮小処理は、５１２×５１２画素，２５６階調の原画像データに対し、そのｘ方向（横方向）およびｙ（縦方向）方向について、所定画素ピッチでその画素ラインを間引くことにより行う。例えば、ｘ方向，ｙ方向について、それぞれ４画素ピッチでその画素ラインを間引いて１２８×１２８画素の縮小データを得る。
【００３９】
そして、制御部２０−１は、この縮小した登録指紋の画像データ（図６（ａ）参照）をフーリエ変換部２０−７へ送り、この登録指紋の画像データに２次元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ステップ３０４）。これにより、図６（ａ）に示された登録指紋の画像データは、図６（ｂ）に示されるようなフーリエ画像データ（登録フーリエ画像データ）となる。
【００４０】
また、制御部２０−１は、操作部１０より与えられる照合指紋の画像データをフレームメモリ２０−５を介して取り込み（ステップ３０５）、この取り込んだ照合指紋の画像データに対してステップ３０３で行ったと同様の縮小処理を行う（ステップ３０６）。
【００４１】
そして、制御部２０−１は、この縮小した照合指紋の画像データ（図６（ｅ）参照）をフーリエ変換部２０−７へ送り、この照合指紋の画像データに２次元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ステップ３０７）。これにより、図６（ｅ）に示された照合指紋の画像データは、図６（ｆ）に示されるようなフーリエ画像データ（照合フーリエ画像データ）となる。
【００４２】
なお、２次元離散的フーリエ変換については、例えば非特許文献１等に説明されている。
【００４３】
次に、制御部２０−１は、ステップ３０７で得た照合指紋のフーリエ画像データとステップ３０４で得た登録指紋のフーリエ画像データとを合成し（ステップ３０８）、合成フーリエ画像データを得る。
【００４４】
ここで、合成フーリエ画像データは、照合指紋のフーリエ画像データをＡ・ｅｘｐ（ｊθ）とし、登録指紋のフーリエ画像データをＢ・ｅｘｐ（ｊφ）とした場合、照合指紋のフーリエ画像データに登録指紋のフーリエ画像データの複素共役を乗じることによって得られるＡ・Ｂ・ｅｘｐ（ｊ（θ−φ））で表される。但し、Ａ，Ｂ，θ，φとも空間周波数（フーリエ）空間（ｕ，ｖ）の関数とする。
【００４５】
そして、Ａ・Ｂ・ｅｘｐ（ｊ（θ−φ））は、
Ａ・Ｂ・ｅｘｐ（ｊ（θ−φ））＝Ａ・Ｂ・ｃｏｓ（θ−φ）＋ｊ・Ａ・Ｂ・ｓｉｎ（θ−φ）  ・・・（１）
として表され、Ａ・ｅｘｐ（ｊθ）＝α1 ＋ｊβ1 、Ｂ・ｅｘｐ（ｊφ）＝α2 ＋ｊβ2 とすると、Ａ＝（α12＋β12）1/2，Ｂ＝（α22＋β22）1/2，θ＝ｔａｎ-1（β1 ／α1 ），φ＝ｔａｎ-1（β2 ／α2 ）となる。この（１）式を計算することにより合成フーリエ画像データを得る。
【００４６】
なお、Ａ・Ｂ・ｅｘｐ（ｊ（θ−φ））＝Ａ・Ｂ・ｅｘｐ（ｊθ）・ｅｘｐ（−ｊφ）＝Ａ・ｅｘｐ（ｊθ）・Ｂ・ｅｘｐ（−ｊφ）＝（α1 ＋ｊβ1 ）・（α2 −ｊβ2 ）＝（α1 ・α2 ＋β1 ・β2 ）＋ｊ（α2 ・β1 −α1 ・β2 ）として、合成フーリエ画像データを求めるようにしてもよい。
【００４７】
そして、制御部２０−１は、このようにして合成フーリエ画像データを得た後、振幅抑制処理を行う（ステップ３０９）。この実施の形態では、振幅抑制処理として、ｌｏｇ処理を行う。すなわち、前述した合成フーリエ画像データの演算式であるＡ・Ｂ・ｅｘｐ（ｊ（θ−φ））の振幅Ａ・Ｂのｌｏｇをとり、ｌｏｇ（Ａ・Ｂ）・ｅｘｐ（ｊ（θ−φ））とすることにより、振幅であるＡ・Ｂをｌｏｇ（Ａ・Ｂ）に抑制する（Ａ・Ｂ＞ｌｏｇ（Ａ・Ｂ））。
【００４８】
図６（ｄ）に振幅抑制処理後の合成フーリエ画像データを示す。振幅抑制処理を施した合成フーリエ画像データでは登録指紋の採取時と照合指紋の採取時の照度差による影響が小さくなる。すなわち、振幅抑制処理を行うことにより、各画素のスペクトラム強度が抑圧され、飛び抜けた値がなくなり、より多くの情報が有効となる。また、振幅抑制処理を行うことにより、指紋情報の内、個人情報である特徴点（端点，分岐点）や隆線の特徴（渦，分岐）がより強調され、一般的指紋情報である隆線全体の流れ・方向が抑えられる。
【００４９】
なお、この実施の形態では、振幅抑制処理としてｌｏｇ処理を行うものとしたが、√処理を行うようにしてもよい。また、ｌｏｇ処理や√処理に限らず、振幅を抑制することができればどのような処理でもよい。振幅抑制で全ての振幅を例えば１にすると、すなわち位相のみにすると、ｌｏｇ処理や√処理等に比べ、計算量を減らすことができるという利点とデータが少なくなるという利点がある。
【００５０】
ステップ３０９で振幅抑制処理を行った後、制御部２０−１は、その振幅抑制処理を行った合成フーリエ画像データをフーリエ変換部２０−７へ送り、もう一度、２次元離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を施す（ステップ３１０）。これにより、図６（ｄ）に示された合成フーリエ画像データは、図６（ｈ）に示されるような合成画像データとなる。この画像は、周波数空間における振幅が抑制されているが、基本的には照合指紋と登録指紋とを畳み込んだ画像と考えることができ、これら２つの画像の相関を表すものである。
【００５１】
そして、制御部２０−１は、ステップ３１０で得られた合成画像データを取り込み、この合成画像データより所定の相関成分エリアの各画素の強度（振幅）をスキャンし、照合指紋と登録指紋との各画素の相関成分の強度のヒストグラムを求め、このヒストグラムより相関成分の強度の高い上位ｎ画素（この実施の形態では、８画素）を抽出し、この抽出したｎ画素の相関成分の強度（相関ピーク）の平均を相関値（スコア）として求める（ステップ３１１）。ここで、上記相関成分エリアは、図６（ｈ）に示される合成フーリエ画像データに対し、白い点線で囲んだ領域Ｓ０として定められている。
【００５２】
そして、制御部２０−１は、ステップ３１１で得た相関値を予め定められているしきい値と比較し（ステップ３１２）、相関値がしきい値よりも大きければ、振幅抑制相関法による照合結果は「一致（ＯＫ）」と判断する。相関値がしきい値以下であれば、振幅抑制相関法による照合結果は「不一致（ＮＧ）」と判断する。
【００５３】
〔特徴点方式〕
一方、制御部２０−１は、ステップ３０２で読み出した登録指紋の原画像データに対して２値化処理を施し（ステップ３１３）、この２値化処理を施した登録指紋の画像データに対して細線化処理を施す（ステップ３１４）。そして、この細線化処理を施した登録指紋の画像データから特徴点（端点や分岐点）を抽出し、その位置や方向，種類などを特徴パラメータとして取得する（ステップ３１５）。
【００５４】
また、制御部２０−１は、操作部１０より与えられる照合指紋の画像データをフレームメモリ２０−５を介して取り込み（ステップ３１６）、登録指紋の画像データとの位置ずれを補正したうえ（ステップ３１７）、この取り込んだ照合指紋の画像データに対してステップ３１３および３１４で行ったのと同様の２値化処理および細線化処理を施し（ステップ３１８，３１９）、この２値化処理および細線化処理を施した照合指紋の画像データから特徴点（端点や分岐点）を抽出し、その位置や方向，種類などを特徴パラメータとして取得する（ステップ３２０）。
【００５５】
そして、制御部２０−１は、ステップ３１５，３２０で抽出した登録指紋と照合指紋の特徴点の位置，方向，種類などの特徴点パラメータの各誤差値（例えば、端点であるべき特徴点が分岐点であればその誤差値１０とする）を求め、この誤差値を加算して照合スコアを求める（ステップ３２１）。そして、この求めた照合スコアを予め定められているしきい値と比較し（ステップ３２２）、照合スコアがしきい値よりも小さければ、特徴点方式による照合結果は「一致（ＯＫ）」と判断する。照合スコアがしきい値以上であれば、特徴点方式による照合結果は「不一致（ＮＧ）」と判断する。
【００５６】
〔相関方式（振幅抑制相関法）による照合結果と特徴点方式による照合結果とのＯＲ〕
制御部２０−１は、ステップ３１２で得られた振幅抑制相関法による照合結果とステップ３２２で得られた特徴点方式による照合結果とに基づき、最終的な照合判定を行う（ステップ３２３）。この場合、制御部２０−１は、何れか一方の方式による照合結果が「一致（ＯＫ）」と判断されれば、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する（ステップ３２４）。これに対し、何れの方式による照合結果も「不一致（ＮＧ）」と判断されれば、登録指紋と照合指紋とは「不一致（ミスマッチング）」であると判定する（ステップ３２５）。
【００５７】
すなわち、この照合方式（１）では、振幅抑制相関法で一致したと判断されなくても、特徴点方式で一致したと判断されれば、登録指紋と照合指紋とは一致したと判定され、特徴点方式で一致したと判断されなくても、振幅抑制相関法で一致したと判断されれば、登録指紋と照合指紋とは一致したと判定される。振幅抑制相関法、特徴点方式の何れによっても一致したと判断されなかった場合に、登録指紋と照合指紋とは不一致であると判定される。
【００５８】
これにより、手荒れで紋が乱れているような場合に特徴点方式で不一致と判断されたときでも振幅抑制相関法で一致と判断され、指紋の一部、例えば指先だけの照合指紋であったような場合に振幅抑制相関法で不一致と判断されたときでも特徴点方式で一致と判断される。このように、本実施の形態の組合せ方式では、何れか一方の方式で正しく照合することができる指紋についても照合判定を誤る虞れがないので、それぞれの方式で単独に照合を行う場合に比べて照合精度が著しく向上する。
【００５９】
なお、振幅抑制相関法と相互相関法（振幅をそのまま使う通常の相関）とを組み合わせたり、異なる特徴パラメータを定義した２つの特徴点方式を組み合わせるなど、同じタイプの照合方式を２つ組み合わせることも考えられる。しかしながら、この場合、照合精度はどちらか高い方の照合精度と同程度の照合精度に留まり、照合精度の飛躍的な向上は望めない。これに対し、本方式では、相関方式と特徴点方式とを組合せ、その何れか一方が「一致（ＯＫ）」と判断された場合に最終的な照合判定結果を「一致（マッチング）」とするので、照合精度が飛躍的に向上する。この照合精度の飛躍的な向上は次に示す試験結果からも伺い知ることができる。
【００６０】
〔試験〕
（１）被験者
本試験では、少ない被験者数で性能差を明確にするために、意図的に指紋の状態が悪い照合困難な人を多く集めた。被験者は１２名とした。男性８名、女性４名で、年齢は２０歳前半から３０歳後半である。指紋は、良好の人７名、乾燥系で照合に多少困難な場合がある人３名、特徴点方式の照合で困難な人２名（手荒れのひどい人１名、アトピー性皮膚炎の人１名）という構成とした。本試験では、照合困難な人は１６％で、無作為の場合の比率に比べ、５倍以上多いので、本人認識率も５倍以上悪くなると想定される。
（２）登録
右人差指を各人１画像とした。
【００６１】
（３）照合
本人確認の確認用データには、各人とも違うタイミングで置かれた右人差指１０画像を使う（１２名×１０画像＝合計１２０画像）。
他人受入の確認用データには、他人の右人差指と右中指（１１名×２＝２２指）および本人の隣指の右中指（１指）の計２３指を使う。一般的に本人の違う指の方が他人の指より似ている。本人の隣指を使うことにより、サンプルの少なさを補い、他人受入データの信頼性をより向上させることができる。
照合回数を整理すると次のようになる。
本人認識確認用：１２名×本人右人差指１０画像＝１２０回の照合
他人認識確認用：１２名×（他人１１名×２種類の指（２２指）＋本人右中指（１指））＝２７６回の照合
【００６２】
（４）試験結果
認識性能は、本人拒否率（ＦＲＲ：False Rejection Rate）と他人受入率（ＦＡＲ：False Acceptance Rate ）の２つで表す。ＦＲＲとＦＡＲとも小さい方が認識性能が良いことを表す。ＦＲＲとＦＡＲとを同時に表すことのできるＲＯＣ（Receiver Operating Characteristic）カーブという表現方法がある。
図７に、上述した試験結果から得られた、振幅抑制相関法（特性Ｉ）、特徴点方式（特性II）、振幅抑制相関法と特徴点方式との組合せ方式（特性III ：本発明に係る方式）のＲＯＣカーブを示す。
【００６３】
ＲＯＣカーブにおいて、ＦＲＲとＦＡＲとが同じになる点をＥＥＲ（Equal Ｅrror Rate ）と呼び、認識性能の指標に用いられる。ＥＥＲの値は小さい方が性能が良いことを示す。図７において、振幅抑制相関法のＲＯＣカーブＩにおけるＥＥＲ（ＥＥＲ１）は約２．５％、特徴点方式のＲＯＣカーブIIにおけるＥＥＲ（ＥＥＲ２）は約７％、組合せ方式のＲＯＣカーブIII におけるＥＥＲ（ＥＥＲ３）は約０．４２％で、図８にＥＥＲ１，ＥＥＲ２，ＥＥＲ３を棒グラフで示すように、振幅抑制相関法と特徴点方式との組合せ方式とすることによって照合精度が飛躍的に向上することが確認された。
【００６４】
図９は図５に示したフローチャートに従って実行される照合処理（照合方式（１））に対応する機能ブロック図である。コントロール部２０は、機能ブロックとして、振幅抑制相関法によって照合を行う第１照合部２０Ａと、特徴点方式によって照合を行う第２照合部２０Ｂと、登録指紋記憶部２０Ｃと、照合判定部２０Ｄとを有する。
【００６５】
操作部１０Ａから入力された登録指紋は登録指紋記憶部２０Ｃに格納される。操作部１０Ａから照合指紋が入力されると、この照合指紋が第１照合部２０Ａと第２照合部２０Ｂとに与えられる。第１照合部２０Ａは、登録指紋記憶部２０Ｃから登録指紋を読み出し、この登録指紋と操作部１０Ａからの照合指紋との照合を振幅抑制相関法によって実行する。第２照合部２０Ｂは、登録指紋記憶部２０Ｃから同じ登録指紋を読み出し、この登録指紋と操作部１０Ａからの照合指紋との照合を特徴点方式によって実行する。第１照合部２０Ａでの照合結果および第２照合部２０Ｂでの照合結果は照合判定部２０Ｄへ与えられる。照合判定部２０Ｄは、何れか一方の方式による照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、登録指紋と照合指紋とは「」一致（マッチング）」したと判定する。
【００６６】
〔指紋の照合：照合方式（２）（相関方式優先実行）〕
図５に示したフローチャートに従う照合方式（１）では、振幅抑制相関法による照合と特徴点方式による照合とを実行し、何れか一方の方式による照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定した。これに対し、照合方式（２）では、振幅抑制相関法による照合を先に実行し、この振幅抑制相関法による照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、特徴点方式による照合を実行せずに、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。
【００６７】
上述した試験結果（図７，図８）からも分かるように、振幅抑制相関法は特徴点方式に比べて一般的に照合精度が高いので、登録指紋と照合指紋とが同一の場合、振幅抑制相関法の方が特徴点方式よりも照合を１度で済ませられる可能性が高い。照合方式（１）での照合に要するトータル時間は、振幅抑制相関法による照合に必要とされる処理時間と特徴点方式による照合に必要とされる処理時間との和となる（図５のフローチャートや図９の機能ブロック図では振幅抑制相関法による照合と特徴点方式による照合とが並行して行われるように示されているが、実際には１つのＣＰＵがその処理動作を行うので、両者の和となる）。これに対し、照合方式（２）では、振幅抑制相関法による照合結果が一致であれば、特徴点方式による照合は行われないので、照合判定結果が早く得られる（振幅抑制相関法は特徴点方式に比べて一般的に照合精度が高いので、このような場合が多い）。また、振幅抑制相関法で正しく照合することができない指紋であったとしても、特徴点方式による照合で正確に照合することができるので、照合精度が高まる。
【００６８】
図１０に照合方式（２）によって照合を行う場合のフローチャートを示す。このフローチャートに示されるように、照合方式（２）では、図５に示したステップ３０１〜３１２に対応するステップ４０１〜４１２によって振幅抑制相関法による照合を実行し、この振幅抑制相関法による照合結果が「一致（ＯＫ）」であることを確認すると（ステップ４１３のＹＥＳ）、直ちに登録指紋と照合指紋とが「一致（マッチング）」したと判定する（ステップ４１４）。
【００６９】
これに対し、振幅抑制相関法による照合結果が「不一致（ＮＧ）」であることを確認すると（ステップ４１３のＮＯ）、図５に示したステップ３１３〜３２２に対応するステップ４１５〜４２４によって特徴点方式による照合を実行する。この特徴点方式による照合結果が「一致（ＯＫ）」であることを確認すると（ステップ４２５のＹＥＳ）、登録指紋と照合指紋とが「一致（マッチング）」したと判定する（ステップ４１４）。これに対し、特徴点方式による照合結果も「不一致（ＮＧ）」であれば（ステップ４２５のＮＯ）、登録指紋と照合指紋とは「不一致（ミスマッチング）」であると判定する（ステップ４２６）。
【００７０】
図１１は図１０に示したフローチャートに従って実行される照合処理（照合方式（２））に対応する機能ブロック図である。コントロール部２０は、機能ブロックとして、振幅抑制相関法によって照合を行う第１照合部２０Ａと、特徴点方式によって照合を行う第２照合部２０Ｂと、登録指紋記憶部２０Ｃと、照合判定部２０Ｄ’とを有する。
【００７１】
また、第１照合部２０Ａおよび第２照合部２０Ｂへの照合指紋の入力ラインには切替スイッチＳＷ１が、第１照合部２０Ａおよび第２照合部２０Ｂへの登録指紋の入力ラインには切替スイッチＳＷ２が設けられる。切替スイッチＳＷ１は、通常はその端子ｃ１とａ１との間の導通路がオンとされており、切替スイッチＳＷ２は、通常はその端子ｃ２とａ２との間の導通路がオンとされており、照合判定部２０Ｄ′からの指令を受けて、その導通路がそれぞれｂ１，ｂ２側に切り替えられる。
【００７２】
操作部１０Ａからの登録指紋は登録指紋記憶部２０Ｃに格納される。操作部１０Ａから照合指紋が入力されると、この照合指紋は切替スイッチＳＷ１を介して第１照合部２０Ａへ与えられる。第１照合部２０Ａは、切替スイッチＳＷ２を介して登録指紋記憶部２０Ｃから登録指紋を読み出し、この読み出した登録指紋と操作部１０Ａからの照合指紋との照合を振幅抑制相関法によって照合し、その照合結果を照合判定部２０Ｄ′へ送る。照合判定部２０Ｄ′は、第１照合部２０Ａからの照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。
【００７３】
これに対し、第１照合部２０Ａからの照合結果が「不一致（ＮＧ）」であれば、照合判定部２０Ｄ′は、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２へ切り替え指令を送り、切替スイッチＳＷ１の端子ｃ１とｂ１との間の導通路をオンとし、切替スイッチＳＷ２の端子ｃ２とｂ２との間の導通路をオンとする。これにより、操作部１０から照合指紋が切替スイッチＳＷ１を介して第２照合部２０Ｂへ与えられる。第２照合部２０Ｂは、切替スイッチＳＷ２を介して登録指紋記憶部２０Ｃから登録指紋を読み出し、この読み出した登録指紋と操作部１０からの照合指紋との照合を特徴点方式によって実行し、その照合結果を照合判定部２０Ｄ′へ送る。照合判定部２０Ｄ′は、第２照合部２０Ｂからの照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。
【００７４】
〔指紋の照合：照合方式（３）（特徴点方式優先実行）〕
照合方式（２）では、振幅抑制相関法による照合を先に実行し、この振幅抑制相関法による照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、特徴点方式による照合を実行せずに、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。これに対し、照合方式（３）では、特徴点方式による照合を先に実行し、この特徴点方式による照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、振幅抑制相関法による照合を実行せずに、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。
【００７５】
この照合方式（３）によれば、照合するパターンの属性が特徴点方式に向いているような場合（例えば、特徴点がはっきりしている、外乱に強い、パターンが変形しない等）や１対Ｎ照合（１つの照合パターンについて、Ｎ個の登録パターンと照合する方式）を行うような場合、照合のための演算量が少なくて済むので、照合精度が高まるだけではなく、照合結果を短時間で得ることができるようになる。すなわち、振幅抑制相関法では、登録・照合パターン中の全ての画素データを用いて相関値を得るために演算を行うので、照合結果が得られるのに時間がかかる。それに比べて、特徴点方式は登録・照合パターン中の特徴点の画素データのみを用いて演算を行うので、扱うデータ量が少なく、照合結果が短時間で得られる。特に、１対Ｎ照合では、１対１照合に比べて両者の時間差が加速的に大きくなる。
【００７６】
図１２に照合方式（３）によって照合を行う場合のフローチャートを示す。このフローチャートに示されるように、照合方式（３）では、図５に示したステップ３０１，３０２，３１３〜３２２に対応するステップ８０１〜８１３によって特徴点方式による照合を実行し、この特徴点方式による照合結果が「一致（ＯＫ）」であることを確認すると（ステップ８１４のＹＥＳ）、直ちに登録指紋と照合指紋とが「一致（マッチング）」したと判定する（ステップ８１５）。
【００７７】
これに対し、特徴点方式による照合結果が「不一致（ＮＧ）」であることを確認すると（ステップ８１４のＮＯ）、図５に示したステップ３０３〜３１２に対応するステップ８１６〜８２４によって振幅抑制相関法による照合を実行する。この振幅抑制相関法による照合結果が「一致（ＯＫ）」であることを確認すると（ステップ８２５のＹＥＳ）、登録指紋と照合指紋とが「一致（マッチング）」したと判定する（ステップ８１４）。これに対し、振幅抑制相関法による照合結果も「不一致（ＮＧ）」であれば（ステップ８２５のＮＯ）、登録指紋と照合指紋とは「不一致（ミスマッチング）」であると判定する（ステップ８２６）。
【００７８】
図１３は図１２に示したフローチャートに従って実行される照合処理（照合方式（３））に対応する機能ブロック図である。この機能ブロック図において、切替スイッチＳＷ１は、通常はその端子ｃ１とｂ１との間の導通路がオンとされており、切替スイッチＳＷ２は、通常はその端子ｃ２とｂ２との間の導通路がオンとされており、照合判定部２０Ｄ′からの指令を受けて、その導通路がそれぞれａ１，ａ２側に切り替えられる。
【００７９】
操作部１０Ａからの登録指紋は登録指紋記憶部２０Ｃに格納される。操作部１０Ａから照合指紋が入力されると、この照合指紋は切替スイッチＳＷ１を介して第２照合部２０Ｂへ与えられる。第２照合部２０Ｂは、切替スイッチＳＷ２を介して登録指紋記憶部２０Ｃから登録指紋を読み出し、この読み出した登録指紋と操作部１０Ａからの照合指紋との照合を特徴点方式によって照合し、その照合結果を照合判定部２０Ｄ′へ送る。照合判定部２０Ｄ′は、第２照合部２０Ａからの照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。
【００８０】
これに対し、第２照合部２０Ｂからの照合結果が「不一致（ＮＧ）」であれば、照合判定部２０Ｄ′は、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２へ切り替え指令を送り、切替スイッチＳＷ１の端子ｃ１とａ１との間の導通路をオンとし、切替スイッチＳＷ２の端子ｃ２とａ２との間の導通路をオンとする。これにより、操作部１０から照合指紋が切替スイッチＳＷ１を介して第１照合部２０Ａへ与えられる。第１照合部２０Ａは、切替スイッチＳＷ２を介して登録指紋記憶部２０Ｃから登録指紋を読み出し、この読み出した登録指紋と操作部１０からの照合指紋との照合を振幅抑制相関法によって実行し、その照合結果を照合判定部２０Ｄ′へ送る。照合判定部２０Ｄ′は、第１照合部２０Ａからの照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。
【００８１】
〔照合方式（４）（照合実行順序指定）〕
図１１に機能ブロック図を示した照合方式（２）では、必ず最初に、振幅抑制相関法による照合が実行される。これは、指紋照合を想定してのことであり、手書き文字を照合するような場合には、振幅抑制相関法による照合よりも特徴点方式による照合の方が照合精度が高くなる。このような場合には、特徴点方式による照合を先に行った方がよく、照合判定結果が早く得られる。
【００８２】
すなわち、照合するパターンの属性による２つの照合方式との相性（単独で相関方式と特徴点方式の何れかで照合した場合にどちらが照合精度が高いか）が事前に分かっていれば、相性のよい方式で先に照合を行うように指定することで、登録パターンと照合パターンとが同一の場合、照合を１度で済ませられる可能性が高く、照合判定結果が早く得られる。そこで、照合方式（４）では、パターンの属性が異なる複数の種類のパターンを同じパターン照合装置で照合するような場合に、適時最適な実行順序を指定できるようにする。
【００８３】
図１４に照合方式（４）を採用した場合の機能ブロック図を示す。パターン判定部４０は、機能ブロックとして、振幅抑制相関法によって照合を行う第１照合部４０Ａと、特徴点方式によって照合を行う第２照合部４０Ｂと、登録パターン記憶部４０Ｃと、照合判定部４０Ｄの各機能ブロックを有する。
【００８４】
第１照合部２０Ａおよび第２照合部２０Ｂへの照合パターンの入力ラインには切替スイッチＳＷ１が、第１照合部４０Ａおよび第２照合部４０Ｂへの登録パターンの入力ラインには切替スイッチＳＷ２が設けられている。切替スイッチＳＷ１は、そのコモン端子ｃ１を端子ａ１側に接続するか（Ａモード）、端子ｂ１側に接続するか（Ｂモード）について、照合判定部４０Ｄより指示される。同様に、切替スイッチＳＷ２も、そのコモン端子ｃ２を端子ａ２側に接続するか（Ａモード）、端子ｂ２側に接続するか（Ｂモード）について、照合判定部４０Ｄより指示される。
【００８５】
〔相関方式（振幅抑制相関法）による照合を先に実行する場合〕
実行順序指定部５０から振幅抑制相関法による照合を先に実行するという指定（初期設定）がされると、照合判定部４０Ｄは切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２へ指令を送り、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共に初期状態としてＡモードとする。すなわち、スイッチＳＷ１のコモン端子ｃ１と端子ａ１との間の導通路をオンとし、スイッチＳＷ２のコモン端子ｃ２と端子ａ２との間の導通路をオンとする。
【００８６】
この場合、パターン入力部３０から照合パターンが入力されると、この照合パターンは切替スイッチＳＷ１を介して第１照合部４０Ａへ与えられる。第１照合部４０Ａは、切替スイッチＳＷ２を介して登録パターン記憶部４０Ｃから登録パターンを読み出し、この読み出した登録パターンとパターン入力部４０Ａからの照合パターンとの照合を振幅抑制相関法によって実行し、その照合結果を照合判定部４０Ｄへ送る。照合判定部４０Ｄは、第１照合部４０Ａからの照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。
【００８７】
これに対し、第１照合部４０Ａからの照合結果が「不一致（ＮＧ）」であれば、照合判定部４０Ｄは、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２へ指令を送り、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にＢモードとする。すなわち、切替スイッチＳＷ１の端子ｃ１とｂ１との間の導通路をオンとし、切替スイッチＳＷ２の端子ｃ２とｂ２との間の導通路をオンとする。
【００８８】
これにより、パターン入力部３０からの照合パターンが切替スイッチＳＷ１を介して第２照合部４０Ｂへ与えられる。第２照合部４０Ｂは、切替スイッチＳＷ２を介して登録パターン記憶部４０Ｃから同じ登録パターンを読み出し、この読み出した登録パターンとパターン入力部３０からの照合パターンとの照合を特徴点方式によって実行し、その照合結果を照合判定部４０Ｄへ送る。照合判定部４０Ｄは、第２照合部４０Ｂからの照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。
【００８９】
〔特徴点方式による照合を先に実行する場合〕
実行順序指定部５０から特徴点方式による照合を先に実行するという指定（初期設定）がされると、照合判定部４０Ｄは切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２へ指令を送り、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共に初期状態としてＢモードとする。すなわち、スイッチＳＷ１のコモン端子ｃ１と端子ｂ１との間の導通路をオンとし、スイッチＳＷ２のコモン端子ｃ２と端子ｂ２との間の導通路をオンとする。
【００９０】
この場合、パターン入力部３０から照合パターンが入力されると、この照合パターンは切替スイッチＳＷ１を介して第２照合部４０Ｂへ与えられる。第２照合部４０Ｂは、切替スイッチＳＷ２を介して登録パターン記憶部４０Ｃから登録パターンを読み出し、この読み出した登録パターンとパターン入力部４０Ａからの照合パターンとの照合を特徴点方式によって実行し、その照合結果を照合判定部４０Ｄへ送る。照合判定部４０Ｄは、第２照合部４０Ｂからの照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。
【００９１】
これに対し、第２照合部４０Ｂからの照合結果が「不一致（ＮＧ）」であれば、照合判定部４０Ｄは、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２へ指令を送り、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にＡモードとする。すなわち、切替スイッチＳＷ１の端子ｃ１とａ１との間の導通路をオンとし、切替スイッチＳＷ２の端子ｃ２とａ２との間の導通路をオンとする。
【００９２】
これにより、パターン入力部３０からの照合パターンが切替スイッチＳＷ１を介して第１照合部４０Ａへ与えられる。第１照合部４０Ａは、切替スイッチＳＷ２を介して登録パターン記憶部４０Ｃから同じ登録パターンを読み出し、この読み出した登録パターンとパターン入力部３０からの照合パターンとの照合を振幅抑制相関法によって実行し、その照合結果を照合判定部４０Ｄへ送る。照合判定部４０Ｄは、第１照合部４０Ａからの照合結果が「一致（ＯＫ）」であれば、登録指紋と照合指紋とは「一致（マッチング）」したと判定する。
【００９３】
〔照合方式（５）（照合実行順序自動指定）〕
照合方式（５）では、パターンの属性が異なる複数の種類のパターンを同じパターン照合装置で照合するような場合に、適時最適な実行順序が自動的に指定されるようにする。この実行順序の自動指定により、照合パターンの面積が小さかったり照合パターンの画質が良い場合には特徴点方式による照合を先に行うというように、その時々の照合パターンに向いた照合方式での照合を優先的に行うようにして、照合精度と照合スピードをともに高めることができるようになる。
【００９４】
図１５に照合方式（５）によって照合を行う場合のフローチャートを示す。このフローチャートに示されるように、照合方式（５）では、先ず、照合指紋の面積Ｓを算出する（ステップ９０１）。そして、この算出した照合面積Ｓを予め定められているしきい値Ｓｔｈと比較し、Ｓ≦Ｓｔｈであった場合（ステップ９０２のＮＯ：面積小）、図１２のステップ８０２へ進み、照合方式（３）（特徴点方式優先実行）での指紋照合を行う。
【００９５】
Ｓ＞Ｓｔｈであった場合（ステップ９０２のＹＥＳ：面積大）、照合指紋の画質値Ｑを算出する（ステップ９０３）。そして、この算出した画質値Ｑと予め定められているしきい値Ｑｔｈとを比較し、Ｑ≦Ｑｔｈであった場合（ステップ９０４のＮＯ：画質良）、図１２のステップ８０２へ進み、照合方式（３）（特徴点方式優先実行）での指紋照合を行う。Ｑ＞Ｑｔｈであった場合（ステップ９０４のＹＥＳ：画質悪）、図１０のステップ４０２へ進み、照合方式（２）（相関方式優先実行）での指紋照合を行う。なお、ステップ９０１での照合面積Ｓの算出、ステップ９０３での画質値Ｑの算出は、図３のフローチャートを用いて説明した方法と同じ方法で行うので、ここでの説明は省略する。
【００９６】
この照合方式（５）では、先ず最初に照合指紋の画像を検査し、照合指紋が十分な面積を有するかどうか、画質が良いかどうかを確かめる。照合指紋の面積が小さい場合、振幅抑制相関法だと全体的な類似度でみるので、不一致であると誤認される可能性が高い。この場合、特徴点方式の方が向いているので、特徴点方式による照合を先に実行する。画質が良くて特徴点がはっきりしている場合であっても、歪みが大きいような場合には、振幅抑制相関法では不一致であると誤認される可能性が高い。このような場合、振幅抑制相関法ではなく、特徴点方式による照合を先に実行する。
【００９７】
図１６に照合方式（５）を採用した場合の機能ブロック図を示す。この機能ブロック図において、照合判定部４０Ｄには、画像検査手段４０Ｄ１と、実行順序指定手段４０Ｄ２と、照合判定手段４０Ｄ３とが設けられている。画像検査手段４０Ｄ１は、照合判定部４０Ｄの一部を形成し、照合パターンの面積および画質を検査して、その検査結果を実行順序指定手段４０Ｄ２へ送る。実行順序指定手段４０Ｄ２は、画像検査手段４０Ｄ１からの検査結果に基づき、照合パターンの面積が小さい場合や画質が良い場合、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２へ指令を送り、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にＢモードとする。すなわち、切替スイッチＳＷ１の端子ｃ１とｂ１との間の導通路をオンとし、切替スイッチＳＷ２の端子ｃ２とｂ２との間の導通路をオンとする。照合パターンの面積が大きい場合や画質が悪い場合、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２へ指令を送り、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にＡモードとする。すなわち、切替スイッチＳＷ１の端子ｃ１とａ１との間の導通路をオンとし、切替スイッチＳＷ２の端子ｃ２とａ２との間の導通路をオンとする。
【００９８】
なお、図５に示したフローチャートにおいては、照合の際に登録指紋の原画像データを読み出し（ステップ３０２）、この読み出した登録指紋の原画像データに対して縮小処理および２次元離散的フーリエ変換を行うようにしたが（ステップ３０３，３０４）、これらの処理を登録の際に登録指紋の原画像データに施しておき、これを登録データとしてファイル化しておいてもよい。そのようにしておけば、照合時間が短縮される。図１０、図１２に示したフローチャートにおいても同様である。
【００９９】
図１７は照合時間を短縮するために、登録指紋の原画像データに対して、相関方式の照合で必要な縮小処理および２次元離散的フーリエ変換と特徴点方式の照合で必要な２値化処理，細線化処理および特徴点抽出を前もって行って、相関方式用の登録データと特徴点方式用の登録データに加工して、登録を行うようにした場合のフローチャートであり、図２に示したフローチャートにおけるステップ１０１〜１０６に対応するステップ５０１〜５０６の処理を実行した後、ステップ５０６で選択した登録指紋の画像データに対して縮小処理および２次元離散的フーリエ変換を実施し（ステップ５０７，５０８）、振幅抑制相関法用の登録データとしてファイル化する（ステップ５０９）。また、ステップ５０６で選択した登録指紋の画像データについても、２値化処理，細線化処理および特徴点抽出を実施し（ステップ５１０，５１１，５１２）、特徴点方式用の登録データとしてファイル化する（ステップ５１３）。
【０１００】
また、図５（図１０、図１２）に示したフローチャートにおいては、ステップ３１０（４１０、８１９）において２次元離散的フーリエ変換を行うようにしたが、２次元離散的フーリエ変換ではなく２次元離散的逆フーリエ変換を行うようにしてもよい。すなわち、振幅抑制処理の施された合成フーリエ画像データに対して２次元離散的フーリエ変換を行うのに代えて、２次元離散的逆フーリエ変換を行うようにしてもよい。２次元離散的フーリエ変換と２次元離散的逆フーリエ変換とは、定量的にみて照合精度は変わらない。２次元離散的逆フーリエ変換については、先の非特許文献１に説明されている。
【０１０１】
また、図５（図１０、図１２）に示したフローチャートにおいては、合成後のフーリエ画像データに対して振幅抑制処理を施して２次元離散的フーリエ変換を行うようにしたが（ステップ３０９，３１０（４０９，４１０、８２１、８２２））、合成前の登録指紋および照合指紋のフーリエ画像データにそれぞれ振幅抑制処理を行った後に合成するようにしてもよい。
【０１０２】
この時の合成フーリエ画像データの振幅の抑制率は、合成フーリエ画像データとしてから振幅抑制処理を行う場合に対して小さい。したがって、合成フーリエ画像データとしてから振幅抑制処理を行う方が、振幅抑制処理を行ってから合成フーリエ画像データとする方法に比べて、その照合精度がアップする。なお、振幅抑制処理を行ってから合成フーリエ画像データとする場合にも、合成フーリエ画像データに対して２次元離散的フーリエ変換ではなく、２次元離散的逆フーリエ変換を行うようにしてもよい。
【０１０３】
また、図１０に示したフローチャートにおいては、ステップ４１１で得た相関値を予め定められている唯一のしきい値と比較し（ステップ４１２）、相関値がこの唯一のしきい値以下であった場合に、振幅抑制相関法による照合結果は「不一致（ＮＧ）」と判断し、特徴点方式による照合を実行するようにしたが、第１のしきい値と第２のしきい値を定め（第１のしきい値＞第２のしきい値）、相関値が第１のしきい値と第２のしきい値との間にある場合にのみ、特徴点方式による照合を実行するようにしてもい。この場合、相関値が第２のしきい値以下となれば、特徴点方式でも一致するという可能性はまずないものと判断し、登録指紋と照合指紋とが「不一致（ミスマッチング）」であるとの判定を下す。
【０１０４】
また、上述した実施の形態では、相関方式の一例として振幅抑制相関を用いたが、相互相関法（振幅をそのまま使う通常の相関法）やユーグリッド距離による相関法（フーリエ変化後の振幅に対する距離を利用した相関法、あるいは特開平１０−１２４６６７号公報に開示されている「回転不変型振幅抑制相関法」（登録パターンと照合パターンの回転ずれを補正して行う振幅抑制相関法））を用いるようにしてもよい。
【０１０５】
〔実施の形態２（第６発明）：回転不変型振幅抑制相関法（振幅抑制＋位相有り）＋振幅抑制相関法＋特徴点方式〕
この実施の形態２では、登録指紋の画像データＲに２次元離散的フーリエ変換を施して登録フーリエ画像データＲF を作成し、照合指紋の画像データＩに２次元離散的フーリエ変換を施して照合フーリエ画像データＩF を作成し、登録フーリエ画像データＲF および照合フーリエ画像データＩF の座標系を極座標系に変換し、この極座標系に変換した登録フーリエ画像データＲP と照合フーリエ画像データＩP とを振幅抑制相関法によって照合（粗照合：第１照合）する。
第１照合により一致を示す照合結果が得られない場合には、第１照合の照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の回転ずれ量Δθを求め、この求めた回転ずれ量Δθに基づいて登録指紋と照合指紋の何れか一方に回転ずれ補正を行ったうえで、登録指紋と照合指紋とを振幅抑制相関法によって再度照合（精照合：第２照合）する。
第２照合により一致を示す照合結果が得られない場合には、第２照合の照合過程で得られる相関ピークの位置から両者の縦方向および横方向のずれ量ΔＸ，ΔＹを求め、この求めた縦方向および横方向のずれ量ΔＸ，ΔＹと第１照合の照合過程で得られる相関ピークの位置から求めた回転ずれ量Δθに基づいて登録パターンと照合パターンの何れか一方に回転ずれおよび縦横ずれ補正を行ったうえで、特徴点方式によって登録パターンと照合パターンとの照合（第３照合）を行う。
【０１０６】
以下、フローチャートを参照しながら、この実施の形態２での指紋照合動作について具体的に説明する。
〔指紋の登録〕
この実施の形態５では、図１８にそのフローチャートを示すように、図２のステップ１０１，１０２に対応してステップ６０１，６０２の処理を行い、ステップ６０３で縮小した登録指紋の画像データＲを登録指紋の原画像データとして、ＩＤナンバと対応させてファイル化する（ステップ６０４）。なお、登録指紋の画像データＲに２次元離散的フーリエ変換を施して登録フーリエ画像データＲF とし、この登録フーリエ画像データＲF を登録指紋の原画像データとしてＩＤナンバと対応させてファイル化するようにしてもよい。
【０１０７】
〔指紋の照合〕
指紋の照合は次のようにして行われる。ＩＤナンバを入力すると（図２０に示すステップ７０１）、そのＩＤナンバと対応してファイル化されている登録指紋の画像データＲが読み出される（ステップ７０２：図２１（ａ）参照）。また、照合指紋を入力し（ステップ７０３）、この照合指紋に対して縮小処理を行い（ステップ７０４）、照合指紋の画像データＩを得る（図２１（ｂ）参照）。そして、ステップ７０２で読み出した登録指紋の画像データＲに対し２次元離散的フーリエ変換を施して登録フーリエ画像データＲF とし（ステップ７０５：図２１（ｃ）参照）、ステップ７０４で得た照合指紋の画像データＩに対し２次元離散的フーリエ変換を施して照合フーリエ画像データＩF とする（ステップ７０６：図２１（ｄ）参照）。
【０１０８】
この登録フーリエ画像データＲF および照合フーリエ画像データＩF には振幅成分と位相成分とが含まれている。また、この登録フーリエ画像データＲF および照合フーリエ画像データＩF は、デカルト座標系すなわち（ｘ，ｙ）座標系とされている。この登録フーリエ画像データＲF および照合フーリエ画像データＩF に対し振幅抑制処理を行い（ステップ７０７，７０８）、この振幅抑制処理された登録フーリエ画像データＲFLおよび照合フーリエ画像データＩFLの座標系を極座標に変換し（ステップ７０９，７１０）、極座標に変換された登録フーリエ画像データＲPLおよび照合フーリエ画像データＩPLを得る（図２１（ｅ），（ｆ）参照）。
【０１０９】
ここで、極座標変換とは、デカルト座標系（ｘ，ｙ）を極座標系（ｒ，θ）に変換する処理のことをいう。すなわち、図１９（ａ）に示されるデカルト座標系（ｘ＝ｒｃｏｓθ，ｙ＝ｒｓｉｎθ）を図１９（ｂ）に示されるような極座標系（ｒ＝（ｘ2 ＋ｙ2 ）1/2，θ＝ｔａｎ-1（ｙ／ｘ））に変換する処理のことをいう。
【０１１０】
〔粗照合（第１照合）〕
そして、ステップ７０９で得た極座標系とされた登録フーリエ画像データＲPLとステップ７１０で得た極座標系とされた照合フーリエ画像データＩPLとを振幅抑制相関法で照合する（ステップ７１１）。図２２にその照合過程を示す。
【０１１１】
この場合、極座標系とされた登録フーリエ画像データＲPL（図２４（ａ）参照）および照合フーリエ画像データＩPL（図２４（ｂ）参照）に対して２次元離散的フーリエ変換を施し（ステップ７１１−１，７１１−２）、登録フーリエ画像データＲPLF （図２４（ｃ）参照）および照合フーリエ画像データＩPLF （図２４（ｅ）参照）を得る。
【０１１２】
そして、この登録フーリエ画像データＲPLF および照合フーリエ画像データＩPLF とを合成し（ステップ７１１−３）、合成フーリエ画像データを得る。そして、この合成フーリエ画像データに対して振幅抑制処理を行い（ステップ７１１−４：図２４（ｇ）参照）、この振幅抑制処理を行った合成フーリエ画像データに２次元離散的フーリエ変換を施す（ステップ７１１−５：図２４（ｈ）、図２１（ｇ）参照、図２４（ｈ）＝図２１（ｇ））。
【０１１３】
なお、この例では、ＲPLF とＩPLF との合成フーリエ画像データに対して振幅抑制処理を行ったが、ＲPLF およびＩPLF に対して振幅抑制処理を行って登録フーリエ画像データＲPLF ’および照合フーリエ画像データＩPLF ’とし（図２４（ｄ），（ｆ）参照）、このＲPLF ’とＩPLF ’とを合成するようにしてもよい。図２４（ｄ），（ｆ），（ｇ）では、振幅抑制で全ての振幅を１、すなわち位相のみとしている。
【０１１４】
そして、この２次元離散的フーリエ変換の施された合成フーリエ画像データより所定の相関成分エリアの各画素の相関成分の強度（振幅）をスキャンし、各画素の相関成分の強度のヒストグラムを求め、このヒストグラムより相関成分の強度の高い上位ｎ画素を抽出し、この抽出したｎ画素の相関成分の強度の平均を相関値（スコア）として求める（ステップ７１１−６）。ここで、求まった相関値が予め定められているしきい値よりも高ければ（ステップ７１１−７のＹＥＳ）、粗くではあるが登録指紋と照合指紋とは「一致（ＯＫ）」したと判断する。求まった相関値が予め定められているしきい値よりも低ければ（ステップ７１１−７のＮＯ）、登録指紋と照合指紋とは「不一致（ＮＧ）」と判断する。
【０１１５】
第１照合で登録指紋と照合指紋とが「不一致（ＮＧ）」と判断すると、ステップ７１１−５における２次元離散的フーリエ変換の施された合成フーリエ画像データより相関成分の強度の最も高い画素を相関ピークとして求め、この相関ピークの位置から登録指紋と照合指紋との回転ずれ量Δθ、すなわち登録指紋の画像データＲと照合指紋の画像データＩとの回転ずれ量Δθを求める（ステップ７１１−８）。
【０１１６】
図２１（ｇ）では相関ピークとしてＰ１が出現している。この相関ピークＰ１と相関エリアの中心との位置関係から回転ずれ量Δθを求める。すなわち、図における領域中の相関ピークＰ１の縦方向の位置から回転ずれ量Δθを求める。この場合、領域中の縦方向の上限位置がΔθ＝＋１８０゜、下限位置がΔθ＝−１８０゜を示す。
【０１１７】
〔精照合（第２照合〕
第１照合で「不一致（ＮＧ）」と判断され、登録指紋の画像データＲと照合指紋の画像データＩとの回転ずれ量Δθが求められると、この求めた回転ずれ量Δθに基づいて照合指紋の画像データＩの回転ずれの補正を行い、登録指紋と照合指紋とを振幅抑制相関法によって再度照合する（ステップ７１２）。図２３にその照合過程を示す。
【０１１８】
この場合、照合指紋の画像データＩに対して回転ずれ量Δθの補正を行い（ステップ７１２−１）、登録指紋の画像データＲとその回転角度を合致させた画像データＩN を得る（図２５（ａ）および（ｂ）参照）。そして、この照合指紋の画像データＩN に対して２次元離散的フーリエ変換を施し（ステップ７１２−２）、照合フーリエ画像データＩNFを得る（図２５（ｅ）参照）。
【０１１９】
そして、この照合フーリエ画像データＩNFと先のステップ７０５で得られている登録フーリエ画像データＲF （図２５（ｃ）参照）とを合成し（ステップ７１２−３）、合成フーリエ画像データを得る。そして、この合成フーリエ画像データに対して振幅抑制処理を行い（ステップ７１２−４）、この振幅抑制処理を行った合成フーリエ画像データ（図２５（ｇ）参照）に２次元離散的フーリエ変換を施す（ステップ７１２−５）。
【０１２０】
そして、この２次元離散的フーリエ変換の施された合成フーリエ画像データ（図２５（ｈ）参照）より所定の相関成分エリアの各画素の相関成分の強度（振幅）をスキャンし、各画素の相関成分の強度のヒストグラムを求め、このヒストグラムより相関成分の強度の高い上位ｎ画素を抽出し、この抽出したｎ画素の相関成分の強度の平均を相関値（スコア）として求める（ステップ７１２−６）。
【０１２１】
そして、ステップ７１２−６で得た相関値を予め定められているしきい値と比較し、相関値がしきい値以上であれば（ステップ７１２−７のＹＥＳ）、登録指紋と照合指紋とが「一致（ＯＫ）」したと判断する。相関値がしきい値以下であれば（ステップ７１２−７のＮＯ）、登録指紋と照合指紋とは「不一致（ＮＧ）」と判断する。
【０１２２】
第２照合で登録指紋と照合指紋とが「不一致（ＮＧ）」と判断すると、ステップ７１２−５における２次元離散的フーリエ変換の施された合成フーリエ画像データより相関成分の強度の最も高い画素を相関ピークとして求め、この相関ピークの位置から登録指紋と照合指紋との縦方向および横方向のずれ量ΔＸ，ΔＹ、すなわち登録指紋の画像データＲと照合指紋の画像データＩとの縦方向および横方向のずれ量ΔＸ，ΔＹを求める（ステップ７１２−８）。
【０１２３】
なお、この例では、ＲF とＩNFとの合成フーリエ画像データに対して振幅抑制処理を行ったが、ＲF およびＩNFに対して振幅抑制処理を行って登録フーリエ画像データＲF ’および照合フーリエ画像データＩNF’とし（図２５（ｄ），（ｆ）参照）、このＲF ’とＩNF’とを合成するようにしてもよい。図２５（ｄ），（ｆ），（ｇ）では、振幅抑制で全ての振幅を１、すなわち位相のみとしている。
【０１２４】
また、図２３では、照合指紋の画像データＩに対して回転ずれの補正を行って登録指紋と照合指紋とを再度照合するようにしたが、登録指紋の画像データＲに対して回転ずれの補正を行って登録指紋と照合指紋とを再度照合するようにしてもよい。
【０１２５】
〔特徴点方式による照合（第３照合〕
第２照合で「不一致（ＮＧ）」と判断され、登録指紋の画像データＲと照合指紋の画像データＩとの縦方向および横方向のずれ量ΔＸ，ΔＹが求められると、この縦方向および横方向のずれ量ΔＸ，ΔＹと第１照合で求めた回転ずれ量Δθに基づいて照合指紋の画像データＩの回転ずれおよび縦横ずれ補正を行ったうえで、登録指紋と照合指紋とを特徴点方式によって再度照合する（ステップ７１３）。図２６にその照合過程を示す。
【０１２６】
この場合、図２０に示したステップ７１１，７１２によって振幅抑制相関法による粗照合および精照合を実行し、この振幅抑制相関法による粗照合および精照合の照合結果が何れも「不一致（ＮＧ）」であることを確認すると、図５に示したステップ３１３〜３２２に対応するステップ７１３−１〜７１３−１０によって特徴点方式による照合を実行する。
【０１２７】
なお、この特徴点方式による照合において、第２照合で求めた縦方向および横方向のずれ量ΔＸ，ΔＹと第１照合で求めた回転ずれ量Δθに基づく照合指紋の画像データＩの回転ずれおよび縦横ずれ補正は、ステップ７１３−５において行っている。この回転ずれおよび縦横ずれ補正は、照合指紋の画像データＩに対してではなく、登録指紋の画像データＲに対して行うようにしてもよい。また、この回転ずれおよび縦横ずれ補正は、必ずしもステップ７１３−４の後でなくてもよい。例えば、登録指紋の画像データＲに対して行う場合には、ステップ７１３−１〜７１３−８の何れかのステップの後に挿入することが可能である。
【０１２８】
この特徴点方式による照合結果が「一致（ＯＫ）」であることを確認すると（ステップ７１３−１０のＹＥＳ）、登録指紋と照合指紋とが「一致（マッチング）」したと判定する（ステップ４１４）。これに対し、特徴点方式による照合結果も「不一致（ＮＧ）」であれば（ステップ７１３−１０のＮＯ）、登録指紋と照合指紋とは「不一致（ミスマッチング）」であると判定する（ステップ４２５）。
【０１２９】
〔実施の形態３（第７発明）：回転不変型振幅抑制相関法（振幅抑制＋位相の符号（±）を振幅に付ける）＋振幅抑制相関法＋特徴点方式〕
実施の形態２では、粗照合において、振幅抑制された振幅成分と位相成分とが含まれている登録フーリエ画像データＲFLおよび照合フーリエ画像データＩFLについて、その座標系を極座標系に変換した（図２０におけるステップ７０９，７１０）。
【０１３０】
これに対して、実施の形態３では、振幅抑制処理された登録フーリエ画像データＲFLおよび照合フーリエ画像データＩFLに対し、それぞれの位相の符号をそれぞれ振幅に付加し、符号付き振幅成分（ＲFL’，ＩFL’）のみを抽出する。このＲFL’，ＩFL’についてその座標系を極座標系に変換する。図２７にこの場合のフローチャートを示す。
【０１３１】
図２０に示したフローチャートと比較して分かるように、この実施の形態では、ステップ７１３，７１４を付加し、振幅抑制処理された登録フーリエ画像データＲFLおよび照合フーリエ画像データＩFLに対し、それぞれの位相の符号をそれぞれ振幅に付加し、符号付き振幅成分（ＲFL’，ＩFL’）のみを抽出したうえで、その座標系を極座標系に変換してＲPL’およびＩPL’を得る（ステップ７０９，７１０）。
【０１３２】
この実施の形態３によれば、登録フーリエ画像データＲF および照合フーリエ画像データＩF に対してそれぞれの位相の符号を、それぞれ振幅に付加し、符号付き振幅成分のみを抽出することによって、位相の不連続性による誤差の影響を受けにくくなり、登録時と照合時で位置ずれ等の誤差があっても高精度での照合が可能となる。
【０１３３】
〔実施の形態４（第８発明）：回転不変型振幅抑制相関法（振幅抑制＋位相無し）＋振幅抑制相関法＋特徴点方式〕
実施の形態２では、登録フーリエ画像データＲF および照合フーリエ画像データＩF に対し振幅抑制処理を行い、この振幅抑制処理された登録フーリエ画像データＲFLおよび照合フーリエ画像データＩFLについて、その座標系を極座標系に変換した。
【０１３４】
これに対して、実施の形態４では、登録フーリエ画像データＲF および照合フーリエ画像データＩF に対して位相成分を除去し、この位相成分の除去された登録フーリエ画像データＲF ’および照合フーリエ画像データＩF ’に対して振幅抑制処理を行い、この振幅抑制処理された登録フーリエ画像データＲFL’および照合フーリエ画像データＩFL’について、その座標系を極座標系に変換する。但し、ここでの振幅抑制処理では、すべての振幅を１とする振幅抑制処理とせず、ｌｏｇ処理や√処理とする。図２８にこの場合のフローチャートを示す。
【０１３５】
図２０のフローチャートと比較して分かるように、この実施の形態では、ステップ７１５，７１６を付加し、登録フーリエ画像データＲF および照合フーリエ画像データＩF に対して振幅成分のみを抽出（位相成分をカット）し（ステップ７１５，７１６）、この位相成分の除去された登録フーリエ画像データＲF ’および照合フーリエ画像データＩF ’に対して振幅抑制処理を行い（ステップ７０７，７０８）、この振幅抑制処理された登録フーリエ画像データＲFL’および照合フーリエ画像データＩFL’の座標系を極座標系に変換してＲPL’およびＩPL’を得る（ステップ７０９，７１０）。
【０１３６】
この実施の形態４によれば、登録フーリエ画像データＲF および照合フーリエ画像データＩF に対して位相成分を除去したうえで振幅抑制処理を行うことによって、照度変化の影響を受けにくくなり、登録時と照合時で照度に差があっても高精度での照合が可能となるのに加えて、極座標変換して振幅抑制相関法で相関ピークを求める際の性能が向上するという効果が得られる。すなわち、位相は各画素の連続性が乏しく、逆に振幅は各画素の連続性がよい。したがって、位相成分を除去することによって、極座標変換して振幅抑制相関法で相関ピークを求める際の性能が向上する。
【０１３７】
但し、この時、図２９に示すように、相関成分エリア上では相関ピークとしてＰ１，Ｐ２が出現している。これは振幅スペクトルが点対称であることによる。この相関ピークＰ１，Ｐ２のうちの１つを、マスク処理を行うことによって回転方向を含めた回転ずれ量Δθを示す正規の相関ピークと判定し、この判定した相関ピークから回転ずれ量Δθを求める。例えば、相関ピークＰ１が正規の相関ピークと判定されれば、図における領域中の相関ピークＰ１の縦方向の位置から回転ずれ量Δθを求める。この場合、領域中の縦方向の上限位置がΔθ＝＋１８０゜、下限位置がΔθ＝−１８０゜を示す。
【０１３８】
なお、上述した実施の形態１〜４では、指紋照合などの２次元パターンの照合について説明したが、音声などの１次元パターン、立体像などの３次元パターンなどＮ次元パターンの照合についても同様にして適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の一実施の形態を示す指紋照合装置のブロック構成図である。
【図２】この指紋照合装置における指紋登録動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２に示したフローチャートにおける登録指紋の面積および画質値の算出処理を示すフローチャートである。
【図４】指紋画像とこの指紋画像から得られる隆線方向ブロック画像を示すディスプレイ上の写真である。
【図５】この指紋照合装置における指紋照合動作（照合方式（１））を説明するためのフローチャートである。
【図６】この指紋照合装置における指紋照合過程を説明するための画像を示すディスプレイ上の写真である。
【図７】試験結果から得られた振幅抑制相関法（特性Ｉ）、特徴点方式（特性II）、振幅抑制相関法と特徴点方式との組合せ方式（特性III ：本発明に係る方式）のＲＯＣカーブを示す図である。
【図８】このＲＯＣカーブから得られる各方式のＥＥＲを棒グラフを示した図である。
【図９】図５に示したフローチャートに従って実行される照合処理（照合方式（１））に対応する機能ブロック図である。
【図１０】この指紋照合装置における指紋照合動作（照合方式（２））を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１０に示したフローチャートに従って実行される照合処理（照合方式（２））に対応する機能ブロック図である。
【図１２】この指紋照合装置における指紋照合動作（照合方式（３））を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１２に示したフローチャートに従って実行される照合処理（照合方式（３））に対応する機能ブロック図である。
【図１４】照合方式（４）を採用した場合の機能ブロック図である。
【図１５】この指紋照合装置における指紋照合動作（照合方式（５））を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１５に示したフローチャートに従って実行される照合処理（照合方式（５））に対応する機能ブロック図である。
【図１７】登録の際に登録指紋の原画像データに対して、相関方式の照合で必要な処理と特徴点方式の照合で必要な処理を施して、相関方式用登録データと特徴点方式用登録データに加工してスコア化する場合のフローチャートである。
【図１８】実施の形態２における指紋登録動作を説明するためのフローチャートである。
【図１９】デカルト座標系からの極座標系への変換を説明するための図である。
【図２０】実施の形態２における指紋照合動作を説明するためのフローチャートである。
【図２１】実施の形態２における粗照合過程を説明するための図である。
【図２２】図２０に示したステップ７１１での処理内容（第１照合）を示すフローチャートである。
【図２３】図２０に示したステップ７１２での処理内容（第２照合）を示すフローチャートである。
【図２４】粗照合（第１照合）過程での極座標変換されてからの処理を説明するための画像を示すディスプレイ上の写真である。
【図２５】実施の形態２における精照合（第２照合）過程を説明するための画像を示すディスプレイ上の写真である。
【図２６】実施の形態２おける特徴点方式による照合（第３照合）動作を説明するためのフローチャートである。
【図２７】実施の形態３における指紋照合動作を説明するためのフローチャートである。
【図２８】実施の形態４における指紋照合動作を説明するためのフローチャートである。
【図２９】実施の形態４における粗照合（第１照合）過程を説明するための画像を示すディスプレイ上の写真である。
【図３０】手荒れで紋が乱れている人の登録指紋および照合指紋の画像を例示するディスプレイ上の写真である。
【図３１】振幅抑制相関法では正しく照合できないが特徴点方式では正しく照合することができる登録指紋および照合指紋の画像を例示するディスプレイ上の写真である。
【符号の説明】
【０１４０】
１０…操作部、２０…コントロール部、１０−１…テンキー、１０−２…ディスプレイ（ＬＣＤ）、１０−３…指紋センサ、１０−３１…光源、１０−３２，プリズム、１０−３３…ＣＣＤカメラ、２０−１…制御部、２０−２…ＲＯＭ、２０−３…ＲＡＭ、２０−４…ハードディスク（ＨＤ）、２０−５…フレームメモリ（ＦＭ）、２０−６…外部接続部（Ｉ／Ｆ）、２０−７…フーリエ変換部（ＦＦＴ）、１０Ａ…操作部、２０Ａ…第１照合部、２０Ｂ…第２照合部、２０Ｃ…登録指紋記憶部、２０Ｄ，２０Ｄ’…照合判定部、ＳＷ１，ＳＷ２…切替スイッチ、３０…パターン入力部、４０…パターン判定部、４０Ａ…第１照合部、４０Ｂ…第２照合部、４０Ｃ…登録指紋記憶部、４０Ｄ…照合判定部、４０Ｄ１…画像検査手段、４０Ｄ２…実行順序指定手段、４０Ｄ３…照合判定手段、５０…実行順序指定部。
【図１】
2004192633.tif 000003
【図２】
2004192633.tif 000004
【図３】
2004192633.tif 000005
【図４】
2004192633.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004192633.tif 000009
【図８】
2004192633.tif 000010
【図９】
2004192633.tif 000011
【図１０】
2004192633.tif 000012
【図１１】
2004192633.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2004192633.tif 000016
【図１５】
2004192633.tif 000017
【図１６】
2004192633.tif 000018
【図１７】
2004192633.tif 000019
【図１８】
2004192633.tif 000020
【図１９】
2004192633.tif 000021
【図２０】
2004192633.tif 000022
【図２１】
2004192633.tif 000023
【図２２】
2004192633.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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