(57)【要約】【課題】手荒れなどで紋が乱れているような指紋画像であっても、精度よく指紋の照合を行うことができるようにする。【解決手段】登録指紋の画像と照合指紋の画像との相関値Ｐを求め（ステップ３１３）、相関値Ｐが相関しきい値Ｐｔｈ以下であった場合（ステップ３１４のＮＯ）、補正相関値Ｐ′をＰ′＝Ｐ×〔（ＱＲ＋ＱＣ）／（Ｑｔｈ×２）〕として求め（ステップ３１５）、この補正相関値Ｐ’と相関しきい値Ｐｔｈとを比較し（ステップ３１６）、Ｐ’＞Ｐｔｈであれば、マッチングと判定する。なお、ＱＲは登録指紋の画像の画質値、ＱＣは照合指紋の画像の画質値、Ｑｔｈは画質しきい値である。相関しきい値Ｐｔｈを補正するようにしてもよい。【選択図】        図５
2004199435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
登録指紋の画像と照合指紋の画像との相関値を求め、この相関値を予め定められている相関しきい値と比較し、その比較結果に基づいて前記登録指紋と前記照合指紋との照合を行う指紋照合装置において、
前記登録指紋の画像および前記照合指紋の画像の少なくとも一方の画質値に基づいて前記相関値又は前記相関しきい値のいずれか一方を補正する補正手段
を備えたことを特徴とする指紋照合装置。
【請求項２】
請求項１に記載された指紋照合装置において、
前記補正手段は、前記登録指紋の画質値と前記照合指紋の画質値との平均画質値が予め定められている画質しきい値よりも大きい場合に、前記相関値を大きくするか、又は前記相関しきい値を小さくすることを特徴とする指紋照合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、登録指紋の画像と照合指紋の画像との相関値を求め、この相関値を予め定められている相関しきい値と比較し、その比較結果に基づいて登録指紋と照合指紋との照合を行う指紋照合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の指紋照合装置として、空間周波数特性に基づいて登録指紋と照合指紋との照合を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
この指紋照合装置では、照合指紋の画像データに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を作成し、この照合フーリエ画像データと同様の処理を施して作成されている登録指紋の登録フーリエ画像データとを合成し、この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（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）が施された合成画像データ（相関画像データ）から得られる相関値と予め定められている相関しきい値とを比較し、相関値が相関しきい値よりも大きければ一致、相関しきい値以下であれば不一致と判定する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２２４０６号公報（段落〔００１９〕〜〔００５２〕、図４）
【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）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した指紋照合装置では、手荒れなどで紋が乱れているような指紋画像（図１１参照）が入力された場合、照合指紋の画像と登録指紋の画像との相関値が小さくなり、本人を他人と誤って判定してしまうことがあった。
【０００５】
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、手荒れなどで紋が乱れているような指紋画像が入力された場合であっても、精度よく指紋の照合を行うことができる指紋照合装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、登録指紋の画像と照合指紋の画像との相関値を求め、この相関値を予め定められている相関しきい値と比較し、その比較結果に基づいて登録指紋と照合指紋との照合を行う指紋照合装置において、登録指紋の画像および照合指紋の画像の少なくとも一方の画質値に基づいて相関値又は相関しきい値のいずれか一方を補正する補正手段を設けたものである。
ここで、画質値とは、手荒れ、指の汚れ、かすれ、濡れなどで指紋画像の隆線方向の連続性が損なわれていないかどうかを示す値のことをいい、隆線方向の連続性が損なわれているほど画質値が悪くなる。例えば、この画質値は０〜１の値をとり、大きくなる程、画質が悪いことを示す。
この発明によれば、登録指紋の画像の画質値、あるいは照合指紋の画像の画質値、あるいは登録指紋の画像および照合指紋の画像の画質値に基づいて、相関値又は相関しきい値のいずれか一方が補正される。例えば、登録指紋の画質値と照合指紋の画質値との平均画質値が予め定められている画質しきい値よりも大きい場合、相関値を大きくするか、又は相関しきい値を小さくする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。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。
【０００８】
〔指紋の登録〕
この指紋照合装置において、利用者の指紋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）として、コントロール部２０へ与えられる。
【０００９】
制御部２０−１は、この操作部１０より与えられる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。
【００１０】
制御部２０−１は、キャプチャされた指紋について、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、その境界線を含む指紋の紋様が存在する領域の画素数を面積Ｓとして算出する（ステップ２０１）。また、５１２×５１２画素の指紋の画像を８×８画素のブロックに分け、各画素の濃淡度を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、最良値である０〜最悪値である１の評価値を得る（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）。
【００１１】
例えば、隆線方向が同方向となるであろうブロック間で隆線方向が直交していれば評価値を１とし、同方向であれば評価値を０とする。紋が乱れていない指紋はパターンが明瞭で、隆線方向が連続的に変化するのに対し、手荒れで紋が乱れている指紋はパターンが損なわれており、隆線方向がランダムに変化する。したがって、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。
【００１２】
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。
【００１３】
制御部２０−１は、このようにしてキャプチャした指紋の面積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、指紋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。
【００１４】
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個の指紋画像を集め（ステップ１０５のＹＥＳ）、このＮ個の指紋画像の中で最も画質値Ｑが高いものを登録指紋として選択する（ステップ１０６）。
【００１５】
そして、制御部２０−１は、この選択した登録指紋の画像データに対し縮小処理を行う（ステップ１０７）。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。
【００１６】
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１０８）。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。制御部２０−１は、このフーリエ画像データを登録指紋の原画像データとし、この登録指紋の原画像データとステップ１０７で縮小処理する前の登録指紋の画像の画質値Ｑ（以下、この画質値ＱをＱＲとする）とをハードディスク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１０９）。
【００１７】
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。
【００１８】
〔指紋の照合：照合方式▲１▼（画質値で相関値を補正する方式）〕
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、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）として、コントロール部２０へ与えられる。
【００１９】
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と画質値ＱＲを読み出す（ステップ３０２）。
【００２０】
また、制御部２０−１は、操作部１０より与えられる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３０３）、図２に示したステップ１０２〜１０５に対応するステップ３０３〜３０６を繰り返すことによって、面積ＳがＳｔｈを越えるＮ個の指紋画像を集める。そして、このＮ個の指紋画像の中で最も画質値Ｑが高いものを照合指紋として選択する（ステップ３０７）。
【００２１】
そして、制御部２０−１は、この選択した照合指紋の画像データに対してステップ１０７で行ったのと同様の縮小処理を行い（ステップ３０８）、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３０９）。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。
【００２２】
次に、制御部２０−１は、ステップ３０９で得た照合指紋のフーリエ画像データとステップ３０２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３１０）、合成フーリエ画像データを得る。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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３１１）。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））。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
ステップ３１１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３１２）。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（相関画像データ）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。
【００３０】
そして、制御部２０−１は、ステップ３１２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）Ｐとして求める（ステップ３１３）。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。
【００３１】
そして、制御部２０−１は、ステップ３１３で得た相関値Ｐを予め定められている相関しきい値Ｐｔｈと比較し（ステップ３１４）、相関値Ｐが相関しきい値Ｐｔｈよりも大きければ（Ｐ＞Ｐｔｈ）、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。
【００３２】
これに対し、相関値Ｐが相関しきい値Ｐｔｈ以下であった場合（Ｐ≦Ｐｔｈ）、制御部２０−１は、ステップ３０８で縮小処理する前の照合指紋の画像の画質値Ｑ（以下、この画質値ＱをＱＣとする）とステップ３０２で読み出した登録指紋の画像の画質値ＱＲとに基づいて相関値Ｐを補正し、補正相関値Ｐ′を求める（ステップ３１５）。
【００３３】
下記（１）式は、補正相関値Ｐ′の算出式の一例であり、この式においてＱｔｈは画質値の良否の境を示す画質しきい値である。画質値ＱがＱｔｈよりも大きい場合（Ｑ＞Ｑｔｈ）には画質が悪いことを意味し、画質値ＱがＱｔｈ以下である場合（Ｑ≦Ｑｔｈ）には画質が良いことを意味している。
Ｐ′＝Ｐ×〔（ＱＲ＋ＱＣ）／（Ｑｔｈ×２）〕  ・・・・（１）
【００３４】
これにより、登録指紋の画像の画質値ＱＲと照合指紋の画像の画質値ＱＣとの平均画質値が画質しきい値Ｑｔｈよりも大きい場合には、すなわち登録指紋と照合指紋とを合わせた平均画像の画質が悪い場合には、補正相関値Ｐ′が相関値Ｐよりも大きな値となる。
【００３５】
例えば、ステップ３１３において相関値ＰがＰ＝６２４として求められ、ステップ３１４での相関しきい値ＰｔｈがＰｔｈ＝９５０として定められていた場合、Ｐ≦Ｐｔｈであるので（ステップ３１４のＮＯ）、ステップ３１５において補正相関値Ｐ′が求められる。ここで、登録指紋の画像の画質値ＱＲがＱＲ＝０．４５として（図７（ａ）参照）、照合指紋の画像の画質値ＱＣがＱＣ＝０．５７として（図７（ｂ）参照）、それぞれ求められていたとする。また、画質しきい値ＱｔｈがＱｔｈ＝０．３として定められていたとする。この場合、補正相関値Ｐ′は、上記（１）式により、Ｐ′＝６２４×（０．４５＋０．５７）／（０．３×２）＝１０６０として求められ、相関しきい値Ｐｔｈ＝９５０よりも大きくなる（図８参照）。
【００３６】
制御部２０−１は、補正相関値Ｐ′の算出後、この算出した補正相関値Ｐ′と相関しきい値Ｐｔｈと比較する（ステップ３１６）。これにより、補正相関値Ｐ′が相関しきい値Ｐｔｈよりも大きいことが確認されると（Ｐ’＞Ｐｔｈ）、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。補正相関値Ｐ′が相関しきい値Ｐｔｈ以下である場合には（Ｐ′≦Ｐｔｈ）、ステップ３０１に戻り、指紋の入力を促す。図８に示した例では、補正相関値Ｐ′＝１０６０となり、補正相関値Ｐ′が相関しきい値Ｐｔｈ（＝９５０）よりも大きくなるので、登録指紋と照合指紋とが一致（マッチング）したと判定される。これにより、手荒れなどで紋が乱れているような指紋画像が入力された場合でも、精度よく指紋の照合を行うことができるようになる。
【００３７】
なお、この照合方式▲１▼においては、相関値Ｐが相関しきい値Ｐｔｈ以下であった場合には無条件でステップ３１５において補正相関値Ｐ′を求めるようにしたが、相関値Ｐを求める元となったｎ個の相関ピークの中の最大値（最大相関ピーク値）Ｐｉｍａｘを考慮して、この最大相関ピーク値Ｐｉｍａｘが例えば８５０よりも大きいことを条件に、補正相関値Ｐ′を求めるようにしてもよい。このようにすることで、誤認識率を下げることができる。
【００３８】
また、この照合方式▲１▼においては、（１）式における（ＱＲ＋ＱＣ）／（Ｑｔｈ×２）を補正係数値αとした場合、この補正係数値αには限度を設けなかったが限度を設けるようにしてもよい。すなわち、補正係数値αに対しハイリミットとして最大補正係数値αｍａｘを定め、ローリミットとして最小補正係数値αｍｉｎを定めるようにしてもよい。
【００３９】
また、この照合方式▲１▼においては、補正相関値Ｐ′を登録指紋の画像の画質値ＱＲと照合指紋の画像の画質値ＱＣとから求めるようにしたが、登録指紋の画像の画質値ＱＲのみから求めるようにしてもよく（下記（２）式）、照合指紋の画像の画質値ＱＣのみから求めるようにしてもよい（下記（３）式）。
Ｐ′＝Ｐ×（ＱＲ／Ｑｔｈ）  ・・・・（２）
Ｐ′＝Ｐ×（ＱＣ／Ｑｔｈ）  ・・・・（３）
【００４０】
照合指紋の画像の画質値ＱＣのみから補正相関値Ｐ′を求めるようにした場合、わざとその画質が悪くなるように指紋画像を入力する者に対しても相関値Ｐが補正されて大きくなり、誤判定してしまう虞れがある。これに対して、登録指紋の画像の画質値ＱＲのみから補正相関値Ｐ′を求めるようにすると、本人になりすまそうとして、故意に画質が悪くなるように指紋画像を入力する者を排除することができる。すなわち、アレルギー体質などで慢性的に手荒れなどがひどい人は、照合指紋の画像の画質だけではなく、登録指紋の画像の画質も悪い。したがって、登録指紋の画像の画質値ＱＲのみから補正相関値Ｐ′を求めるようにすれば、アレルギー体質などで慢性的に手荒れなどがひどい人だけに対して相関値Ｐが補正されて大きくなり、誤判定の虞れをなくすことが可能となる。
【００４１】
但し、登録指紋の画像の画質値ＱＲのみから補正相関値Ｐ′を求めるようにした場合、一時的に手荒れがひどくなったような人についても本人と判定されなくなってしまう虞れがある。そこで、図５に示したフローチャートのステップ３１５では、両方の中間をとって、登録指紋の画像の画質値ＱＲと照合指紋の画質値ＱＣとから補正相関値Ｐ′を求めるようにしている。
【００４２】
〔指紋の照合：照合方式▲２▼（画質値で相関しきい値を補正する方式）〕
図５のフローチャートを用いて説明した照合方式▲１▼では、画質値ＱＣとＱＲとに基づいて相関値Ｐを補正するようにしたが、相関値Ｐではなく相関しきい値Ｐｔｈを補正するようにしてもよい。
【００４３】
図９は画質値ＱＣとＱＲとに基づいて相関しきい値Ｐｔｈを補正するようにした場合のフローチャートである。登録指紋の画像と照合指紋の画像との相関値Ｐを求めるにあたり、図９に示すステップ４０１〜４１３の処理は、図５に示したステップ３０１〜３１３に対応するので、その詳細な説明は省略する。
【００４４】
このステップ４０１〜４１３の処理によって求めた相関値Ｐと相関しきい値Ｐｔｈとを比較し（ステップ４１４）、相関値Ｐが相関しきい値Ｐｔｈ以下であった場合（Ｐ≦Ｐｔｈ）、照合指紋の画像の画質値ＱＣと登録指紋の画像の画質値ＱＲとに基づいて相関しきい値Ｐｔｈを補正する。この実施の形態では、下記（４）式によって補正相関しきい値Ｐｔｈ′を求める（ステップ４１５）。なお、この（４）式において、Ｑｔｈは前述した画質しきい値である。
Ｐｔｈ′＝Ｐｔｈ÷〔（ＱＲ＋ＱＣ）／（Ｑｔｈ×２）〕  ・・・・（４）
【００４５】
これにより、登録指紋の画像の画質値ＱＲと照合指紋の画像の画質値ＱＣとの平均画質値が画質しきい値Ｑｔｈよりも大きい場合には、すなわち登録指紋と照合指紋とを合わせた平均画像の画質が悪い場合には、補正相関しきい値Ｐｔｈ′が相関しきい値Ｐｔｈよりも小さな値となる。
【００４６】
例えば、ステップ４１３において相関値ＰがＰ＝６２４として求められ、ステップ４１４での相関しきい値ＰｔｈがＰｔｈ＝９５０として定められていた場合、Ｐ≦Ｐｔｈであるので（ステップ４１４のＮＯ）、ステップ４１５において補正相関しきい値Ｐｔｈ′が求められる。ここで、登録指紋の画像の画質値ＱＲがＱＲ＝０．４５として、照合指紋の画像の画質値ＱＣがＱＣ＝０．５７として、それぞれ求められていたとする。また、画質しきい値ＱｔｈがＱｔｈ＝０．３として定められていたとする。この場合、補正相関しきい値Ｐｔｈ′は、上記（４）式により、Ｐｔｈ′＝９５０÷（０．４５＋０．５７）／（０．３×２）＝５５９として求められ、相関値Ｐ＝６２４よりも小さくなる（図１０参照）。
【００４７】
制御部２０−１は、補正相関しきい値Ｐｔｈ′の算出後、この算出した補正相関しきい値Ｐｔｈ′と相関値Ｐとを比較する（ステップ４１６）。これにより、相関値Ｐが補正相関しきい値Ｐｔｈ′よりも大きいことが確認されると（Ｐ＞Ｐｔｈ′）、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。図１０に示した例では、補正相関しきい値Ｐｔｈ′＝５５９となり、相関値Ｐ（＝６２４）が補正相関しきい値Ｐｔｈ′よりも大きくなるので、登録指紋と照合指紋とが一致（マッチング）したと判定される。これにより、手荒れなどで紋が乱れているような指紋画像が入力された場合でも、精度よく指紋の照合を行うことができるようになる。
【００４８】
なお、この照合方式▲２▼においても、相関値Ｐを求める元となったｎ個の相関ピークの中の最大相関ピーク値Ｐｉｍａｘに基づき、この最大相関ピーク値Ｐｉｍａｘが例えば８５０よりも大きい場合にのみ（Ｐｉｍａｘ＞８００）、補正相関しきい値Ｐｔｈ′を求めるようにしてもよい。また、（４）式における（ＱＲ＋ＱＣ）／（Ｑｔｈ×２）を補正係数値αとした場合、補正係数値αに対しハイリミットとして最大補正係数値αｍａｘを定め、ローリミットとして最小補正係数値αｍｉｎを定めるようにしてもよい。
【００４９】
また、この照合方式▲２▼においても、補正相関しきい値Ｐｔｈ′を登録指紋の画像の画質値ＱＲと照合指紋の画像の画質値ＱＣとからではなく、登録指紋の画像の画質値ＱＲのみから求めるようにしてもよく（下記（５）式）、照合指紋の画像の画質値ＱＣのみから求めるようにしてもよい（下記（６）式）。
Ｐｔｈ′＝Ｐｔｈ÷（ＱＲ／Ｑｔｈ）  ・・・・（５）
Ｐｔｈ′＝Ｐｔｈ÷（ＱＣ／Ｑｔｈ）  ・・・・（６）
【００５０】
また、上述した照合方式▲１▼や照合方式▲２▼では、相関値Ｐが相関しきい値Ｐｔｈ以下である場合に、相関値Ｐや相関しきい値Ｐｔｈの補正を行うようにしたが、必ずしも相関値Ｐが相関しきい値Ｐｔｈ以下である場合を補正を行うための条件としなくてもよい。
【００５１】
例えば、図５に示したフローチャートにおいて、ステップ３１４に代えて、登録指紋の画像の画質値ＱＲと照合指紋の画像の画質値ＱＣとの平均画質値を求めるステップを設け、この求めた平均画質値が画質しきい値Ｑｔｈ以上である場合に、ステップ３１５を実行することによって相関値Ｐを大きくするようにしてもよい。
【００５２】
また、図９に示したフローチャートにおいて、ステップ４１４に代えて、登録指紋の画像の画質値ＱＲと照合指紋の画像の画質値ＱＣとの平均画質値を求めるステップを設け、この求めた平均画質値が画質しきい値Ｑｔｈ以上である場合に、ステップ４１５を実行することによって相関しきい値Ｐｔｈを大きくするようにしてもよい。
【００５３】
また、相関しきい値Ｐｔｈを補正する場合、上記（４）式によって連続的に補正するのではなく、段階的に補正するようにしてもよい。すなわち、（ＱＲ＋ＱＣ）／（Ｑｔｈ×２）の算出値に応じて、段階的に変化する補正相関しきい値Ｐｔｈ′を得るようにしてもよい。
【００５４】
なお、図５（図９）に示したフローチャートにおいては、ステップ３０９（４０９）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。
【００５５】
また、図５（図９）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３１１，３１２（４１１，４１２））、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。
【００５６】
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。
【００５７】
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（振幅抑制処理を行わずに振幅をそのまま使う相関法）や特開平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。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、登録指紋の画像および照合指紋の画像の少なくとも一方の画質値に基づいて相関値や相関しきい値を補正するようにしたので、例えば、登録指紋の画質値と照合指紋の画質値との平均画質値が予め定められている画質しきい値よりも大きいような場合に相関値を大きくしたり、相関しきい値を小さくしたりするようにすることによって、手荒れ、指の汚れ、かすれ、濡れなどで紋が乱れているような指紋画像が入力された場合であっても、精度よく指紋の照合を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【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】登録指紋画像および照合指紋画像とそれぞれの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８】相関値Ｐおよび補正相関値Ｐ′を例示する図である。
【図９】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１０】相関しきい値Ｐｔｈおよび補正相関しきい値Ｐｔｈ′を例示する図である。
【図１１】手荒れで紋が乱れている人の指紋画像を示すディスプレイ上の写真である。
【符号の説明】
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）。
【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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