(57)【要約】【課題】  ２つ画像を照合する画像照合装置の処理時間を短縮し、かつ消費電力を低減する。【解決手段】  画像照合装置においては、参照対象の一方の画像の、所定の部分画像を利用して他方の画像とのテンプレートマッチングを行ない、それらの類似度を計算する（Ｓ１０２，Ｓ１０６）。得られた類似度と所定の閾値とを比較してそれらが一致とも不一致とも判定されなかった場合にのみ（Ｓ１０３でＮＯ、かつＳ１０４でＮＯ）、いずれかの結果が得られるまで、テンプレートマッチングに利用する部分画像を徐々に増やし（Ｓ１０６６）、再びテンプレートマッチングを行なってそれらの類似度を計算する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像の所定部分画像を用いて、第１の画像と第２の画像との照合を行なう照合手段と、
前記照合手段における結果に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが異なる画像であることを判定する判定手段と、
前記判定手段において、前記第１の画像と前記第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、前記所定の部分画像を増加する部分画像変更手段とを備え、
前記判定手段において、前記第１の画像と前記第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、前記照合手段は、前記増加された所定の部分画像を用いてさらに前記照合を行なう、画像照合装置。
【請求項２】
第１の画像の所定の部分画像を用いて、第１の画像と第２の画像との照合を行なう照合手段と、
前記照合手段における結果に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが、同一画像であることと異なる画像であることとの少なくとも一方を判定する判定手段と、
前記判定手段において、前記第１の画像と前記第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、前記所定の部分画像を増加する部分画像変更手段とを備え、
前記判定手段において、前記第１の画像と前記第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、前記照合手段は、前記増加された所定の部分画像を用いてさらに前記照合を行なう、画像照合装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記前記第１の画像と前記第２の画像とが同一画像であることを判定する際には第１の閾値を用い、前記前記第１の画像と前記第２の画像とが異なる画像であることを判定する際には第２の閾値を用いる、請求項１または２に記載の画像照合装置。
【請求項４】
前記第１の閾値と前記第２の閾値との少なくとも一方は、前記部分画像変更手段において前記所定の部分画像が増加されるのに伴って変化する、請求項３に記載の画像照合装置。
【請求項５】
前記所定の部分画像は複数の部分領域から構成され、
前記照合手段は、
前記部分領域のそれぞれについて、一致度が最大となる前記第２の画像の領域の位置である最大一致度位置を探索する最大一致度位置探索手段と、
前記部分領域のそれぞれについて、前記第２の画像における前記部分領域に該当する領域の位置を測るための基準位置と、前記最大一致度位置探索手段により探索された前記最大一致度位置との位置関係を示す位置関係量に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像との類似度を計算して出力する類似度計算手段とをさらに備え、
前記判定手段は、前記類似度に基づいて前記判定を行なう、請求項１または２に記載の画像照合装置。
【請求項６】
前記部分画像変更手段は、
前記第１の画像の特徴がよく現れる順番に前記第１の画像の部分領域を記憶する記憶手段をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の画像照合装置。
【請求項７】
前記第１の画像および前記第２の画像は指紋画像である、請求項１〜６のいずれかに記載の画像照合装置。
【請求項８】
前記記憶手段は、指紋の特徴がよく表れる部分として、指紋の中心付近に該当する前記第１の画像の部分領域を他の部分領域よりも早い順番に記憶する、請求項７に記載の画像照合装置。
【請求項９】
第１の画像の所定の部分画像を用いて、第１の画像と第２の画像との照合を行なう照合ステップと、
前記照合ステップにおける結果に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが異なる画像であることを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、前記所定の部分画像を増加する部分画像変更ステップとを備え、
前記判定ステップにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、前記照合ステップは、前記増加された所定の部分画像を用いてさらに前記照合を行なう、画像照合方法。
【請求項１０】
第１の画像の所定の部分画像を用いて、第１の画像と第２の画像との照合を行なう照合ステップと、
前記照合ステップにおける結果に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが、同一画像であることと異なる画像であることとの少なくとも一方を判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、前記所定の部分画像を増加する部分画像変更ステップとを備え、
前記判定ステップにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、前記照合ステップは、前記増加された所定の部分画像を用いてさらに前記照合を行なう、画像照合方法。
【請求項１１】
第１の画像と第２の画像との照合をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第１の画像の部分画像を用いて、前記第１の画像と前記第２の画像との照合を行なう照合ステップと、
前記照合ステップにおける結果に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが異なる画像であることを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、前記所定の部分画像を増加する部分画像変更ステップとを実行させ、
前記判定ステップにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、前記照合ステップは、前記増加された所定の部分画像を用いてさらに前記照合を行なう、画像照合プログラム。
【請求項１２】
第１の画像と第２の画像との照合をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第１の画像の所定の部分画像を用いて、前記第１の画像と前記第２の画像との照合を行なう照合ステップと、
前記照合ステップにおける結果に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが、同一画像であることと異なる画像であることとの少なくとも一方を判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、前記所定の部分画像を増加する部分画像変更ステップとを実行させ、
前記判定ステップにおいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、前記照合ステップは、前記増加された所定の部分画像を用いてさらに前記照合を行なう、画像照合プログラム。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の画像照合プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像照合装置、画像照合方法、画像照合プログラム、および画像照合プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関し、特に、２つの画像を照合する画像照合装置、画像照合方法、画像照合プログラム、および画像照合プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の指紋画像に関する照合方法はいくつか提案されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、以下のような照合方法を採用した画像照合装置が開示されている。すなわち、特許文献１に開示されている画像照合装置では、照合する指紋画像を複数の部分領域に分割し、各々の部分領域が、テンプレート画像内のどの位置のイメージと最も一致するかの探索を、すべてのセンシング部分領域につき行なう。そして、最も一致したセンシング画像とテンプレート画像との間の移動ベクトルの分布に基づいて、その指紋画像がテンプレート画像と同一の指紋かどうかを判定する。
【０００４】
つまり、特許文献１に開示されている画像照合装置では、照合対象である２つの画像のうち一方の画像内に設定された複数の部分領域画像のそれぞれについて、他方の画像において最大一致度となる部分領域画像の位置である最大一致度位置を探索し、最大一致度位置探索を行なっている。
【０００５】
現在、指紋照合をはじめとして、バイオメトリクス技術を適用した個人認証技術が民生機器へ普及しつつある。さらに、民生機器として、たとえば、個人が携帯する携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの携帯端末にまで個人認証技術が普及しつつある。
【０００６】
個人認証技術においては、処理時間を短縮することは重要な課題である。特に、個人認証技術の普及段階においては、それは企業間競争において優位性を高めるため不可欠である。特に、上述のような携帯端末に個人認証技術を応用する場合には、携帯端末の電池容量が潤沢ではないことから、照合処理に要する時間に加え、使用される消費電力の低減も重要な課題となっている。
【特許文献１】特開２００３−３２３６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されているような従来の照合方法を採用した個人認証技術においては、一方の画像全体を複数の部分領域に分割して、そのすべての部分領域に対して最大一致度位置を探索するといった、データ探索方法による処理を行なっているため、処理量が多く、処理時間や消費電力が多すぎるという課題がある。
【０００８】
ここで、従来技術によるデータ探索方法による処理量について、図７〜図１０を用いて説明する。図７は、照合を行なう画像Ａの具体例を示す図であって、この画像Ａと画像Ｂとの照合を行なうときの処理について説明する。
【０００９】
始めに、図７に示されるように、照合対象である画像Ａは、各々、幅１６、高さ１６である部分領域Ｒ１〜Ｒ６４に分割され、部分領域Ｒ１〜Ｒ６４の順に照合処理が進む。
【００１０】
図８は、画像Ａの部分領域Ｒ１に着目して、照合対象である画像Ｂに対する最大一致度位置の探索を実行する処理を具体的に説明する図である。
【００１１】
図８に示されるように、始めに、画像Ｂの左上の角を基準とした座標系において、画像Ｂの座標（１，１）に、画像Ａの部分領域Ｒ１に対応する部分領域が設定され（図８（Ａ））、当該部分領域に対して最大一致度位置が探索される。次に、画像Ｂ上に設定された、画像Ａの部分領域Ｒ１に対応する部分領域がｘ方向に１画素分移動され（図８（Ｂ））、当該部分領域に対して最大一致度位置が探索される。以降、画像Ａの部分領域Ｒ１に対応する部分領域が、順にｘ方向に１画素分ずつ移動されて、当該部分に対して最大一致度位置が探索される。画像Ａの部分領域Ｒ１に対応する部分領域が画像Ｂの右端まで移動されると、ｙ方向に１画素分移動され、同様に、画像Ｂの左端から右端まで順にｘ方向に１画素分ずつ移動されて、当該部分に対して最大一致度位置が探索される。そして、最終的に、図８（Ｃ）に示される、画像Ａの部分領域Ｒ１に対応する部分領域が画像Ｂの右下の角に達するまで設定されて、画像Ｂのすべての領域が、画像Ａの部分領域Ｒ１に対応する部分領域ごとに最大一致度位置が探索される。
【００１２】
同様に、画像Ｂの座標（１，１）に画像Ａの部分領域Ｒ２に対応する部分領域が設定され（図９（Ａ））、当該部分領域に対して最大一致度位置が探索される。次に、画像Ｂ上に設定された、画像Ａの部分領域Ｒ２に対応する部分領域がｘ方向に１画素分移動され（図９（Ｂ））、当該部分領域に対して最大一致度位置が探索される。以降、画像Ａの部分領域Ｒ２に対応する部分領域が、順にｘ方向に１画素分ずつ移動されて最大一致度位置が探索され、画像Ｂの右端まで移動されると、ｙ方向に１画素分移動され、再度、画像Ｂの左端から右端まで順にｘ方向に１画素分ずつ移動されて最大一致度位置が探索される。そして、最終的に、図９（Ｃ）に示される、画像Ａの部分領域Ｒ２に対応する部分領域が画像Ｂの右下の角に達するまで設定されて、画像Ｂのすべての領域が、画像Ａの部分領域Ｒ２に対応する部分領域ごとに最大一致度位置が探索される。
【００１３】
このような処理が、画像Ａの各部分領域Ｒ１〜Ｒ６４について順に実行される。つまり、部分領域Ｒ６３まで繰返された後、次いで、画像Ｂの座標（１，１）に画像Ａの部分領域Ｒ６４に対応する部分領域が設定され（図１０（Ａ））、当該部分領域に対して最大一致度位置が探索される。次いで、画像Ｂ上に設定された、画像Ａの部分領域Ｒ６４に対応する部分領域がｘ方向に１画素分移動され（図１０（Ｂ））、当該部分領域に対して最大一致度位置が探索される。以降、画像Ａの部分領域Ｒ６４に対応する部分領域が、順にｘ方向に１画素分ずつ移動されて最大一致度位置が探索され、画像Ｂの右端まで移動されると、ｙ方向に１画素分移動され、再度、画像Ｂの左端から右端まで順にｘ方向に１画素分ずつ移動されて最大一致度位置が探索される。そして、最後に、図１０（Ｃ）に示される、画像Ａの部分領域Ｒ６４に対応する部分領域が画像Ｂの右下の角に達するまで設定されて、画像Ｂのすべての領域が、画像Ａの部分領域Ｒ１〜Ｒ６４に対応するすべての部分領域ごとに最大一致度位置が探索される。
【００１４】
上述の処理における総探索回数は、
総探索回数＝画像Ａの１部分領域に対する画像Ｂの部分領域探索回数×画像Ａの部分領域数
であり、この例では、画像Ａの１部分領域に対する画像Ｂの部分領域探索回数が１２５４４回、画像Ａの部分領域数が６４であることから、
総探索回数＝１２５４４×６４＝８０２８１６
となる。
【００１５】
このように、従来の照合方法では、総探索回数、すなわち探索量が多大で処理量が多く、その結果、処理時間や消費電力が多すぎるという課題がある。
【００１６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、処理時間を短縮でき、かつ消費電力を低減できる画像照合装置、画像照合方法、画像照合プログラム、および画像照合プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体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】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、画像照合装置は、第１の画像の所定部分画像を用いて、第１の画像と第２の画像との照合を行なう照合手段と、照合手段における結果に基づいて、第１の画像と第２の画像とが異なる画像であることを判定する判定手段と、判定手段において、第１の画像と第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、所定の部分画像を増加する部分画像変更手段とを備え、判定手段において、第１の画像と第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、照合手段は、その増加された所定の部分画像を用いてさらに照合を行なう。
【００１８】
本発明の他の局面に従うと、画像照合装置は、第１の画像の所定の部分画像を用いて、第１の画像と第２の画像との照合を行なう照合手段と、照合手段における結果に基づいて、第１の画像と第２の画像とが、同一画像であることと異なる画像であることとの少なくとも一方を判定する判定手段と、判定手段において、第１の画像と第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、所定の部分画像を増加する部分画像変更手段とを備え、判定手段において、第１の画像と第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、照合手段は、その増加された所定の部分画像を用いてさらに照合を行なう。
【００１９】
また、判定手段は、前記第１の画像と第２の画像とが同一画像であることを判定する際には第１の閾値を用い、前記第１の画像と第２の画像とが異なる画像であることを判定する際には第２の閾値を用いることが好ましい。
【００２０】
さらに、第１の閾値と第２の閾値との少なくとも一方は、部分画像変更手段において所定の部分画像が増加されるのに伴って変化することが好ましい。
【００２１】
また、照合手段は、所定の部分画像を構成する複数の部分領域のそれぞれについて、一致度が最大となる第２の画像の領域の位置である最大一致度位置を探索する最大一致度位置探索手段と、所定の部分画像を構成する複数の部分領域のそれぞれについて、第２の画像における部分領域に該当する領域の位置を測るための基準位置と、最大一致度位置探索手段により探索された最大一致度位置との位置関係を示す位置関係量に基づいて、第１の画像と第２の画像との類似度を計算して出力する類似度計算手段とをさらに備え、判定手段は、類似度に基づいて判定を行なうことが好ましい。
【００２２】
また、画像照合装置は、第１の画像の特徴がよく現れる順番に第１の画像の部分領域を記憶する記憶手段をさらに備えることが好ましい。
【００２３】
なお、第１の画像および第２の画像は指紋画像であることが好ましい。
【００２４】
さらにその場合、記憶手段は、指紋の特徴がよく表れる部分として、指紋の中心付近に該当する第１の画像の部分領域を他の部分領域よりも早い順番に記憶することがより好ましい。
【００２５】
本発明のさらに他の局面に従うと、画像照合方法は、第１の画像の所定の部分画像を用いて、第１の画像と第２の画像との照合を行なう照合ステップと、照合ステップにおける結果に基づいて、第１の画像と第２の画像とが異なる画像であることを判定する判定ステップと、判定ステップにおいて、第１の画像と第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、所定の部分画像を増加する部分画像変更ステップとを備え、判定ステップにおいて、第１の画像と第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、照合ステップは、その増加された所定の部分画像を用いてさらに照合を行なう。
【００２６】
本発明のさらに他の局面に従うと、画像照合方法は、第１の画像の所定の部分画像を用いて、第１の画像と第２の画像との照合を行なう照合ステップと、照合ステップにおける結果に基づいて、第１の画像と第２の画像とが、同一画像であることと異なる画像であることとの少なくとも一方を判定する判定ステップと、判定ステップにおいて、第１の画像と第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、所定の部分画像を増加する部分画像変更ステップとを備え、判定ステップにおいて、第１の画像と第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、照合ステップは、その増加された所定の部分画像を用いてさらに照合を行なう。
【００２７】
本発明のさらに他の局面に従うと、画像照合プログラムは、第１の画像と第２の画像との照合をコンピュータに実行させるプログラムであって、第１の画像の部分画像を用いて、第１の画像と第２の画像との照合を行なう照合ステップと、照合ステップにおける結果に基づいて、第１の画像と第２の画像とが異なる画像であることを判定する判定ステップと、判定ステップにおいて、第１の画像と第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、所定の部分画像を増加する部分画像変更ステップとを実行させ、判定ステップにおいて、第１の画像と第２の画像とが異なる画像であることが判定されなかった場合に、照合ステップは、その増加された所定の部分画像を用いてさらに照合を行なう。
【００２８】
本発明のさらに他の局面に従うと、画像照合プログラムは、第１の画像と第２の画像との照合をコンピュータに実行させるプログラムであって、第１の画像の所定の部分画像を用いて、第１の画像と第２の画像との照合を行なう照合ステップと、照合ステップにおける結果に基づいて、第１の画像と第２の画像とが、同一画像であることと異なる画像であることとの少なくとも一方を判定する判定ステップと、判定ステップにおいて、第１の画像と第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、所定の部分画像を増加する部分画像変更ステップとを実行させ、判定ステップにおいて、第１の画像と第２の画像とが同一画像であることも、異なる画像であることも判定されなかった場合に、照合ステップは、その増加された所定の部分画像を用いてさらに照合を行なう。
【００２９】
本発明のさらに他の局面に従うと、記録媒体はコンピュータ読取可能な記録媒体であって、上述の画像照合プログラムを記録する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３１】
ここでは２つの画像データを照合する。照合の対象となる画像データとして指紋画像データを例示しているが、これに限定されず、個体（個人）ごとに似ているが一致することはない生体の他の特徴による画像データであってもよい。あるいは、線状模様の画像データであっても、あるいはその他の画像データであってもよい。
【００３２】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る画像照合装置１の機能構成を表わすブロック図である。
【００３３】
図１を参照して、実施の形態１に係る画像照合装置は、画像入力部１０１、メモリ６２４または固定ディスク６２６（図３）に対応のメモリ１０２、バス１０３、および照合処理部１１を含んで構成される。
【００３４】
照合処理部１１は、画像補正部１０４、最大一致度位置探索部１０５、移動ベクトルに基づく類似度計算部（以下、類似度計算部と呼ぶ）１０６、照合判定部１０７、および制御部１０８を含む。照合処理部１１の各部は対応のプログラムが実行されることによりその機能が実現される。
【００３５】
画像入力部１０１は指紋センサを含み、該指紋センサにより読込まれた指紋に対応の指紋画像データを出力する。指紋センサには光学式、圧力式および静電容量方式のいずれを適用してもよい。
【００３６】
メモリ１０２は、参照用画像を格納する参照用メモリ１０２１、各種の計算結果を格納する計算用メモリ１０２２、照合対象として取込んだ画像を格納する取込画像用メモリ０１２３、および照合対象である画像の部分画像を構成する部分領域の位置情報を記憶する領域記憶部１０２４を含んで構成される。領域記憶部１０２４に記憶される部分領域の位置情報の具体例を図２に示す。図２に示されるように、領域記憶部１０２４には、照合対象である入力画像上に設定される部分領域Ｒ１〜Ｒ２５の各々の、位置情報が記憶される。なお、部分領域Ｒ１〜Ｒ２５の位置情報は、領域記憶部１０２４において、指紋の特徴がよく現れる順に記憶されていることが好ましい。
【００３７】
バス１０３は各部間の制御信号やデータ信号を転送するために用いられる。
【００３８】
画像補正部１０４は、画像入力部１０１から入力された指紋画像データについての濃淡補正を行なう。
【００３９】
最大一致度位置探索部１０５は、一方の指紋画像の複数の部分領域をテンプレートとし、該テンプレートと他方の指紋画像内とで最も一致度の高い位置を探索する、いわゆるテンプレートマッチングを行なう。そして、その検索結果である結果情報は、メモリ１０２に渡されて計算用メモリ１０２２に格納される。
【００４０】
類似度計算部１０６は、計算用メモリ１０２２に格納された最大一致度位置探索部１０５の結果情報を用いて、後述の移動ベクトルに基づく類似度を計算する。そして計算された類似度は、類似度判定部１０７に渡される。類似度判定部１０７は、類似度計算部１０６が算出した類似度により一致・不一致を判定する。
【００４１】
制御部１０８は、照合処理部１１の各部の処理を制御する。
【００４２】
なお、本実施の形態において、これらの画像補正部１０４、最大一致度位置探索部１０５、類似度計算部１０６、照合判定部１０７、および制御部１０８のすべてあるいは一部は、処理手順をプログラムとして記憶させたメモリ６２４（図３）などのＲＯＭとそれを実行するためのＣＰＵ６２２（図３）などとを含む演算処理装置を用いて構成されてもよい。
【００４３】
図３は、各実施の形態に係る画像照合装置が搭載されるコンピュータの構成の具体例を表わす図である。
【００４４】
図３を参照して、コンピュータは、画像入力部１０１、ＣＲＴ（陰極線管）や液晶などからなるディスプレイ６１０、該コンピュータ自体を集中的に管理し制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）６２２、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）を含んで構成されるメモリ６２４、固定ディスク６２６、ＦＤ（フレキシブルディスク）６３２が着脱自在に装着されて、装着されたＦＤ６３２をアクセスするＦＤ駆動装置６３０、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）６４２が着脱自在に装着されて、装着されたＣＤ−ＲＯＭ６４２をアクセスするＣＤ−ＲＯＭ駆動装置６４０、通信ネットワークと該コンピュータとを通信接続するための通信インターフェィス６８０、ならびにキーボード６５０およびマウス６６０を有する入力部７００を含んで構成される。そしてこれらの各部は、バスを介して通信接続される。また、外部装置であるプリンタ６９０に接続される。
【００４５】
なお、図３に示された構成は一般的なコンピュータの構成であって、本実施の形態にかかるコンピュータの構成は図３の構成に限定されない。たとえば、コンピュータには、カセット形式の磁気テープが着脱自在に装着されて磁気テープをアクセスする磁気テープ装置が設けられてもよい。
【００４６】
図１の画像照合装置１において、照合対象の指紋画像である画像Ａと、参照用画像の指紋画像である画像Ｂとを照合する処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。図４のフローチャートに示される処理は、本実施の形態に係る画像照合装置が搭載されるコンピュータのＣＰＵ６２２がＲＯＭなどに格納される対応のプログラムを読出し、ＲＡＭ上で展開して図１に示される各部を制御して実行することによって実現される。
【００４７】
図４を参照して、始めに制御部１０８は、画像入力部１０１へ画像入力開始の信号を送り、その後、画像入力終了信号を受信するまで待機する。画像入力部１０１は照合を行なう画像Ａを入力し、バス１０３を通して取込画像用メモリ１０２３の所定アドレスへ格納する（ステップＴ１）。画像入力部１０１は、画像Ａの入力が完了した後、制御部１０８に画像入力終了信号を送る。
【００４８】
次に、制御部１０８は、画像補正部１０４に画像補正開始信号を送り、その後、画像補正終了信号を受信するまで待機する。多くの場合、入力画像は画像入力部１０１の特性や指紋自体の乾燥度合いや指を押付ける圧力に応じて各画素の濃淡値や全体の濃度分布が変化するので画質が一様ではないため、入力画像データをそのまま照合に用いることは適当でない。そこで、画像補正部１０４は、画像入力時の条件の変動を抑制するように入力画像の画質を補正する（ステップＴ２）。具体的には、入力画像データに対応の画像全体、もしくは画像を分割した小領域ごとに、ヒストグラムの平坦化（「コンピュータ画像処理入門」総研出版Ｐ９８）や画像の二値化処理（「コンピュータ画像処理入門」総研出版Ｐ６６−６９）などを、取込画像用メモリ１０２３に格納された画像Ａに施す。
【００４９】
そして、画像補正部１０４は、ステップＴ２で入力画像である画像Ａに対する画像補正処理の終了後、制御部１０８に画像補正処理終了信号を送る。なお、参照用画像である画像Ｂは参照用メモリ１０２１に格納されている参照用画像に限定されず、上述のステップＴ１の処理を行なって同様に入力された画像であってもよい。その場合、ステップＴ２において、画像Ａと共に画像Ｂに対しても画像補正処理が施される。
【００５０】
次に、ステップＴ２で画像補正処理が施された画像Ａと、参照用メモリ１０２１に格納されている参照用画像である画像Ｂとの類似度を計算し、照合判定を行なう処理が実行される（ステップＴ３）。ステップＴ３での処理については、後にサブルーチンを挙げて詳細に説明する。
【００５１】
そして、ステップＴ３での処理を終了すると照合判定結果である照合結果が計算用メモリ１０２２に格納され、照合判定部１０７は制御部１０８へ照合判定終了信号を送って処理を終了する。
【００５２】
最後に、制御部１０８が計算用メモリ１０２２に格納された照合結果をディスプレイ６１０またはプリンタ６９０を介して出力して（ステップＴ５）、画像照合を終了する。
【００５３】
次に、上述のステップＴ３における処理を、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００５４】
始めに制御部１０８は、照合判定部１０７へ照合判定開始信号を送り、照合判定終了信号を受信するまで待機する。
【００５５】
以降の処理においては、照合処理が部分領域ごとに段階的に行なわれるが、部分領域の数がたとえば２個である場合など極端に少ない場合には、画像Ａと画像Ｂとが一致または不一致の判断をするのが難しい。そこで、本実施の形態においては、始めに所定数の部分領域を使用して第１のテンプレートマッチングを行ない、その後、使用する部分領域の数を順次増加させて第２のテンプレートマッチングを行なうことで、効率が図られている。なお、以下に説明する第１のテンプレートマッチングは必須ではなく、省略してもよい。
【００５６】
ここでのテンプレートマッチング処理は、画像Ａと画像Ｂとの間で、画像Ａの複数の部分領域の各々が画像Ｂのどの部分領域に最も一致するかの探索、つまり最大一致度位置を探索する処理である。
【００５７】
図４を参照して、始めにステップＳ１０１で、第１のテンプレートマッチングに用いられる部分領域Ｒｉｍｉｎ〜Ｒｉｍａｘのインデックスｉとして、最小値ｉｍｉｎに１、最大値ｉｍａｘにＩＭＡＸ１が設定される。たとえば、図２に示された部分領域Ｒ１〜Ｒ２５のうちの、部分領域Ｒ１〜Ｒ９が第１のテンプレートマッチングに用いられる部分領域Ｒｉｍｉｎ〜Ｒｉｍａｘに設定される場合、部分領域Ｒｉのインデックスｉの最小値ｉｍｉｎに１、最大値ｉｍａｘにＩＭＡＸ１＝９が設定される。
【００５８】
そして、ステップＳ１０２において、対象となる部分領域Ｒｉｍｉｎ〜Ｒｉｍａｘを用いて第１のテンプレートマッチングと第１の類似度の計算とが行なわれる。なお、ここで行なわれるテンプレートマッチングおよび類似度の計算については、後にサブルーチンを挙げて詳細に説明する。
【００５９】
ステップＳ１０２の処理の結果として、類似度計算部１０６での類似度計算によって、画像Ａと画像Ｂとの類似度が変数Ｐ（Ａ，Ｂ）として得られる。そして、得られた変数Ｐ（Ａ，Ｂ）は計算用メモリ１０２２の所定アドレスへ格納される。類似度計算部１０６は、制御部１０８へ類似度計算終了信号を送り、ステップＳ１０２の処理を終了する。
【００６０】
次に、ステップＳ１０２５において、第２のテンプレートマッチングに用いられる部分領域Ｒｉｍｉｎ〜Ｒｉｍａｘのインデックスｉとして、変数ｋの値にＩＭＡＸ１＋１が設定される。そして、ステップＳ１０３，Ｓ１０４では、それ以前の類似度計算によって得られた部分領域に関する類似度Ｐ（Ａ，Ｂ）を用いて照合処理を行なうことにより照合判定が行なわれる。
【００６１】
ステップＳ１０３では、それ以前の類似度計算によって得られ、計算用メモリ１０２２に格納された変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値で示される類似度と、予め定められた照合閾値Ｔ２とが比較される。その比較の結果、変数Ｐ（Ａ，Ｂ）＜Ｔ２ならば（Ｓ１０３でＹＥＳ）、画像Ａと画像Ｂとは異なる指紋から採取された画像であると判定され、計算用メモリ１０２２の所定アドレスへ、照合結果として「不一致」を示す値（たとえば「０」）が書込まれる（Ｓ１０８）。そして、照合判定部１０７は、制御部１０８へ照合判定終了信号を送り処理を終了する。そうでない場合には（Ｓ１０３でＮＯ）、ステップＳ１０４の処理が行なわれる。
【００６２】
ステップＳ１０４では、変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値で示される類似度と、予め定められた照合閾値Ｔ１とが比較される。その比較の結果、変数Ｐ（Ａ，Ｂ）≧Ｔ１ならば（Ｓ１０４でＹＥＳ）、画像Ａと画像Ｂとは同一指紋から採取された画像であると判定され、計算用メモリ１０２２の所定アドレスへ、照合結果として「一致」を示す値（たとえば「１」）が書込まれる（Ｓ１０９）。そして、照合判定部１０７は、制御部１０８へ照合判定終了信号を送り処理を終了する。そうでない場合には（Ｓ１０４でＮＯ）、ステップＳ１０５の処理が行なわれる。
【００６３】
なお、参照用メモリ１０２１に参照用画像が複数可能されている場合は、ほとんどの参照用画像は、照合対象である画像と不一致になる可能性が高い。また、ステップＳ１０４の処理を省略することで高速化の効果が得られる。そのため、ステップＳ１０４の処理は省略されてもよい。
【００６４】
続いてステップＳ１０５では、テンプレートマッチングに用いられる部分領域Ｒｉｍｉｎ〜Ｒｉｍａｘのインデックスｉの最小値ｉｍｉｎおよび最大値ｉｍａｘに、共に、変数ｋが設定される。そして、ステップＳ１０６において、対象となる部分領域Ｒｉｍｉｎ〜Ｒｉｍａｘ（Ｒｋ）を用いて第２のテンプレートマッチングと第２の類似度の計算とが行なわれる。
【００６５】
ステップＳ１０６の処理の結果として、類似度計算部１０６での類似度計算によって、画像Ａと画像Ｂとの類似度が変数Ｐ（Ａ，Ｂ）として得られる。そして、得られた変数Ｐ（Ａ，Ｂ）は計算用メモリ１０２２の所定アドレスへ格納される。類似度計算部１０６は、制御部１０８へ類似度計算終了信号を送り、ステップＳ１０６の処理を終了する。
【００６６】
この段階で、第２のテンプレートマッチングに用いられる部分領域Ｒｉｍｉｎ〜Ｒｉｍａｘのインデックスｉとして設定された変数ｋの値が部分領域Ｒｉの総数ｎ未満である場合（Ｓ１０６５でＹＥＳ）、ステップＳ１０６６で変数ｋは１インクリメントされ、再び処理がステップＳ１０３に戻される。
【００６７】
なお、ステップＳ１０６６で変数ｋのインクリメントされる数は１に限定されず、１以上の所定数であってもよい。たとえば、ステップＳ１０６６においてｋ＝ｋ＋ｄとしてｄずつインクリメントする場合は、ステップＳ１０５においてをインデックスｉの最小値ｉｍｉｎにｋ、最大値ｉｍａｘにｋ＋ｄ−１を設定すればよい。
【００６８】
そして、第２のテンプレートマッチングに用いられる部分領域Ｒｉｍｉｎ〜Ｒｉｍａｘのインデックスｉとして設定された変数ｋの値が部分領域Ｒｉの総数ｎ以上になると（Ｓ１０６５でＮＯ）、ステップＳ１０７において、計算用メモリ１０２２に格納された変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値で示される類似度と、予め定められた照合閾値Ｔ１とが比較される。その比較の結果、変数Ｐ（Ａ，Ｂ）≧Ｔ１ならば（Ｓ１０７でＹＥＳ）、画像Ａと画像Ｂとは同一指紋から採取された画像であると判定され、計算用メモリ１０２２の所定アドレスへ、照合結果として「一致」を示す値（たとえば「１」）が書込まれる（Ｓ１０９）。そして、照合判定部１０７は、制御部１０８へ照合判定終了信号を送り処理を終了する。
【００６９】
さらに、上述のステップＳ１０２，Ｓ１０６における部分領域Ｒｉｍｉｎ〜Ｒｉｍａｘを用いたテンプレートマッチングと類似度の計算とについて、図６のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１０２とステップＳ１０６とでは、テンプレートマッチングに用いられる画像Ａの部分領域Ｒｉｍｉｎ〜Ｒｉｍａｘのインデックスｉの値が異なるだけで、以降に説明される同じ処理が実行される。
【００７０】
始めに制御部１０８は、最大一致度位置探索部１０５へテンプレートマッチング開始信号を送り、テンプレートマッチング終了信号を受信するまで待機する。最大一致度位置探索部１０５では、ステップＳ２０１からステップＳ２０７に示されるようなテンプレートマッチング処理が開始される。
【００７１】
ここでのテンプレートマッチング処理は、画像Ａと画像Ｂとの間で、画像Ａの複数の部分領域の各々が画像Ｂのどの部分領域に最も一致するかの探索、つまり最大一致度位置を探索する処理である。
【００７２】
テンプレートマッチング処理が開始すると、始めに、ステップＳ２０１で、カウンタの変数ｉが、マッチングに用いる画像Ａの、部分領域Ｒｉのインデックスの最小値ｉｍｉｎ（ステップＳ１０２では、ｉｍｉｎ＝１）に初期化される。
【００７３】
次に、ステップＳ２０１で、画像Ａのうちの部分領域Ｒｉとして規定される部分領域に該当する画像が、テンプレートマッチングに用いるテンプレートとして設定される。ここでは、部分領域Ｒｉは計算を簡単にするために矩形状としているが、これに特定されない。
【００７４】
次に、ステップＳ２０３で、ステップＳ２０２で設定されたテンプレートに対し、画像Ｂ内で最も一致度の高い、つまり画像内のデータが最も一致する場所が探索される。具体的には、テンプレートとして用いる部分領域Ｒｉの左上の角を基準とした座標（ｘ，ｙ）の画素濃度をＲｉ（ｘ，ｙ）、画像Ｂの左上の角を基準とした座標（ｓ，ｔ）の画素濃度をＢ（ｓ，ｔ）、部分領域Ｒｉの幅をｗ，高さをｈ、また、画像Ａと画像Ｂとの各画素の取り得る最大濃度をＶ０とし、画像Ｂにおける座標（ｓ，ｔ）での一致度Ｃｉ（ｓ，ｔ）が、たとえば以下の式（１）にしたがって各画素の濃度差を基に計算される。
【００７５】
【数１】
2005284731.tif 000003
【００７６】
画像Ｂ内において座標（ｓ，ｔ）を順次更新して座標（ｓ，ｔ）における一致度Ｃ（ｓ，ｔ）が計算される。そして、その中で最も大きい値を取る位置が最も一致度が高いとし、その位置での部分領域の画像を部分領域Ｍｉとし、その位置での一致度を最大一致度Ｃｉｍａｘとする。
【００７７】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で算出された部分領域Ｒｉの画像Ｂ内における最大一致度Ｃｉｍａｘが計算用メモリ１０２２の所定アドレスに記憶される。また、ステップＳ２０５で、移動ベクトルＶｉが以下の式（２）にしたがって計算され、計算用メモリ１０２２の所定アドレスに記憶される。
【００７８】
Ｖｉ＝（Ｖｉｘ，Ｖｉｙ）＝（Ｍｉｘ−Ｒｉｘ，Ｍｉｙ−Ｒｉｙ）  ・・・式（２）
ここで、上述のように、画像Ａに設定された位置Ｐに対応する部分領域Ｒｉに基づいて、画像Ｂ内をスキャンして部分領域Ｒｉと最も一致度が高い位置Ｍの部分領域Ｍｉが特定されたとき、位置Ｐから位置Ｍへの方向ベクトルを、移動ベクトルと呼ぶ。このような移動ベクトルが得られるのは、指紋センサにおける指の置かれ方は一様でないことから、一方の画像、たとえば画像Ａを基準にすると他方の画像Ｂは移動したように見えることによる。
【００７９】
式（２）で、変数Ｒｉｘおよび変数Ｒｉｙは部分領域Ｒｉの基準位置のｘ座標およびｙ座標であり、たとえば画像Ａ内における部分領域Ｒｉの左上角の座標に対応する。また変数Ｍｉｘおよび変数Ｍｉｙは部分領域Ｍｉの探索結果である最大一致度Ｃｉｍａｘの位置でのｘ座標およびｙ座標であり、たとえば画像Ｂ内におけるマッチングした位置での部分領域Ｍｉの左上角の座標に対応する。
【００８０】
次に、ステップＳ２０６で、カウンタ変数ｉが、マッチングに用いる画像Ａの、部分領域Ｒｉのインデックスの最大値ｉｍａｘ（ステップＳ１０２では、ｉｍａｘ＝９）未満か否かが判定され、変数ｉの値が最大値ｉｍａｘ未満であれば処理をＳ２０７に進め、そうでなければ処理をＳ２０８に進める。
【００８１】
ステップＳ２０７では、変数ｉが１インクリメントされる。以降、変数ｉの値が部分領域の最大値ｉｍａｘ未満の間はステップＳ２０２〜Ｓ２０７の処理が繰返されて、すべての部分領域Ｒｉに関しテンプレートマッチングが実行され、それぞれの部分領域Ｒｉの最大一致度Ｃｉｍａｘと、移動ベクトルＶｉとが計算される。
【００８２】
最大一致度位置探索部１０５は、上記のように順次計算されるすべての部分領域Ｒｉに関する最大一致度Ｃｉｍａｘと移動ベクトルＶｉとを計算用メモリ１０２２の所定アドレスに格納した後、テンプレートマッチング終了信号を制御部１０８に送って処理を終了する。
【００８３】
続いて制御部１０８は、類似度計算部１０６に類似度計算開始信号を送り、類似度計算終了信号を受信するまで待機する。類似度計算部１０６は、計算用メモリ１０２２に格納されているテンプレートマッチングで得られた各部分領域Ｒｉの移動ベクトルＶｉや最大一致度Ｃｉｍａｘなどの情報を用いて、ステップＳ２０８〜Ｓ２２０の処理を行なって類似度計算を行なう。ここで、類似度計算処理とは、上述のテンプレートマッチング処理で求められた複数の部分領域の各々に対応する最大一致度位置を用いて、２つの画像Ａと画像Ｂとの類似度を計算する処理である。
【００８４】
まず、ステップＳ２０８で、類似度Ｐ（Ａ，Ｂ）が０に初期化される。ここで類似度Ｐ（Ａ，Ｂ）とは、画像Ａと画像Ｂとの類似度を格納する変数とする。次に、ステップＳ２０９で、基準とする移動ベクトルＶｉのインデックスｉが１に初期化される。また、ステップＳ２１０で、基準となる移動ベクトルＶｉに関する類似度Ｐｉが０に初期化される。また、ステップＳ２１１で、移動ベクトルＶｊのインデックスｊが１に初期化される。
【００８５】
ステップＳ２１２で、基準移動ベクトルＶｉと移動ベクトルＶｊとのベクトル差ｄＶｉｊが以下の式（３）にしたがい計算される。
【００８６】
ｄＶｉｊ＝｜Ｖｉ−Ｖｊ｜＝ｓｑｒｔ｛（Ｖｉｘ−Ｖｊｘ）2＋（Ｖｉｙ−Ｖｊｙ）2｝                                                                ・・・式（３）
ここで、変数ＶｉｘおよびＶｉｙは移動ベクトルＶｉのｘ方向成分およびｙ方向成分を示し、変数ＶｊｘおよびＶｊｙは移動ベクトルＶｊのｘ方向成分およびｙ方向成分を示し、変数ｓｑｒｔ（Ｘ）はＸの平方根、Ｘ2はＸの二乗を計算する計算式である。
【００８７】
ステップＳ２１３で、移動ベクトルＶｉとＶｊとのベクトル差ｄＶｉｊが所定の定数εと比較されて、移動ベクトルＶｉと移動ベクトルＶｊとが、実質的に同一の移動ベクトルとみなすことが可能か否かが判断される。すなわち、ベクトル差ｄＶｉｊが定数εより小さければ（Ｓ２１３でＹＥＳ）、移動ベクトルＶｉと移動ベクトルＶｊとが実質的に同一と見されて処理をステップＳ２１４に進め、逆に大きければ（Ｓ２１３でＮＯ）、実質的に同一とは見なされずステップＳ２１４をスキップして処理をステップＳ２１５に進める。ステップＳ２１４では類似度Ｐｉを以下の式（４）〜式（６）を用いて増加させる。
【００８８】
Ｐｉ＝Ｐｉ＋α                            ・・・式（４）
α＝１                                    ・・・式（５）
α＝Ｃｊｍａｘ                            ・・・式（６）
式（４）における変数αは類似度Ｐｉを増加させる値である。そこで、変数αを式（５）に示されるようにα＝１とした場合には、類似度Ｐｉは基準とした移動ベクトルＶｉと同一の移動ベクトルを持つ部分領域の個数となる。また、変数αを式（６）に示されるようにα＝Ｃｊｍａｘとした場合には、類似度Ｐｉは基準とした移動ベクトルＶｉと同一の移動ベクトルを持つ部分領域に関するテンプレートマッチング時の最大一致度の総和となる。またベクトル差ｄＶｉｊの大きさに応じて変数αの値を小さくするなどしても構わない。
【００８９】
ステップＳ２１５で、インデックスｊが部分領域のインデックスの最大値ｉｍａｘより小さいかどうかが判定され、インデックスｊが部分領域のインデックスの最大値ｉｍａｘより小さいと判定された場合は（Ｓ２１５でＹＥＳ）、処理をステップＳ２１６に進め、大きいと判定された場合には（Ｓ２１５でＮＯ）、処理をステップＳ２１７に進める。すなわち、ステップＳ２１６では、インデックスｊの値を１インクリメントさせる。
【００９０】
上述のステップＳ２１０〜Ｓ２１６の処理により、基準とした移動ベクトルＶｉに関して、同じ移動ベクトルを持つと判定される部分領域の情報を用いた類似度Ｐｉが計算される。そして、ステップＳ２１７で、移動ベクトルＶｉを基準とした場合に得られた類似度Ｐｉと変数Ｐ（Ａ，Ｂ）とが比較され、類似度Ｐｉが現在までの最大の類似度（変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値）より大きければ（Ｓ２１７でＹＥＳ）処理をＳ２１８に進め、小さければ（Ｓ２１７でＮＯ）ステップＳ２１８をスキップして処理をＳ２１９に進める。
【００９１】
すなわち、ステップＳ２１８では、変数Ｐ（Ａ，Ｂ）に移動ベクトルＶｉを基準とした場合に得られた類似度Ｐｉの値が設定される。ステップＳ２１７，Ｓ２１８では、移動ベクトルＶｉを基準とした場合に得られた類似度Ｐｉが、この時点までに計算された他の移動ベクトルを基準にした場合に得られた類似度の最大値（変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値）と比べ大きい場合には、基準としている移動ベクトルＶｉが現在までのインデックスｉの中で最も基準として正当であるとしている。
【００９２】
次に、ステップＳ２１９では、基準とする移動ベクトルＶｉのインデックスｉの値と、マッチングに用いられる部分領域のインデックスの最大値ｉｍａｘとが比較される。インデックスｉが最大値ｉｍａｘより小さければ（Ｓ２１９でＹＥＳ）、処理をステップＳ２２０に進めてインデックスｉを１インクリメントさせ、処理をステップＳ２１２へ戻す。
【００９３】
上述のステップＳ２１０〜Ｓ２２０の処理がインデックスｉが最大値ｉｍａｘ以上となるまで繰返されることにより（Ｓ２１９でＮＯ）、画像Ａと画像Ｂとの類似度が変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値として計算される。類似度計算部１０６は、上記のように計算した変数Ｐ（Ａ，Ｂ）の値を計算用メモリ１０２２の所定アドレスに格納して、制御部１０８に類似度計算終了信号を送り、処理が終了する。
【００９４】
本実施の形態にかかる画像照合装置において上述の処理が実行されることで、一方の画像の一部分のみを用いて他方の画像と照合を行なって同一または相違の判断ができる場合はそこで照合処理を終了し、残りの部分の画像の照合処理を省略することにより、画像照合の計算量が削減される。
【００９５】
さらに、照合を、特徴のよく現れる部分、すなわち、照合対象の画像が指紋画像の場合であれば、指紋の中心付近の画像から照合処理を行なうことにより、照合処理の最初の段階で一致または不一致の判断ができる場合を多くすることができ、さらに計算量の削減ができる。
【００９６】
そのため、画像特徴量の有無や数や鮮明度、また画像入力時の環境変化やノイズ等の影響を受けにくい精度の高い画像照合が、より照合時間が短く、消費電力の低減可能な上で実現される。
【００９７】
なお、上述のステップＳ１０４，Ｓ１０７で使用される閾値Ｔ１は、照合の結果を「一致」と判断するための類似度の最小値であり、上述のステップＳ１０３で使用される閾値Ｔ２は、「不一致」とするための類似度の最大値である。
【００９８】
本実施の形態においては、類似度Ｐ（Ａ，Ｂ）は、部分領域Ｒｉに対する計算ごとに累算される値であるため、テンプレートマッチングごとに、閾値Ｔ１，Ｔ２として異なる値が用いられてもよい。また、類似度Ｐ（Ａ，Ｂ）を補正して、毎回、閾値Ｔ１，Ｔ２として同じ値が用いられてもよい。
【００９９】
なお、閾値Ｔ１，Ｔ２の定め方として、いくつかの方法が考えられる。具体的に、以下に、２つ方法について述べる。
【０１００】
第１の方法として、閾値Ｔ１を予め定められた不変の値Ｔとし（ここではＴ１は定数）、閾値Ｔ２をＴ２＝Ｔ＋（ｋ−１−ｎ）×α（ｎは部分領域の数、ｋはステップＳ１０２５で使用される変数、αは式（４）で使用され式（５），式（６）などで規定される値）を満たす値とする。なお、図５の処理では、変数ｋを照合判定前に１インクリメントしているため、上の式では１デクリメントして補正している。
【０１０１】
このような方法で閾値Ｔ１，Ｔ２を定めることで、未計算の残りの部分領域Ｒｉに関する移動ベクトルが画像Ａと画像Ｂとですべて一致したとしても、全体として「不一致」と判定される。このため、従来技術として先述の特許文献１に開示されている照合方法を用いた場合と同一の照合結果を得ることができる。
【０１０２】
第２の方法として、テンプレートマッチングに用いる部分領域に重付けをする場合の閾値Ｔ１，Ｔ２の定め方について述べる。
【０１０３】
たとえば、図２に示されたような領域記憶部１０２４に記憶される部分領域Ｒ１〜Ｒ２５の位置情報の順序は、照合対象の画像として指紋画像を扱う場合、指紋の特徴が現れやすい部分が他の部分に優先して先に使用されるような順序になっている。このような場合には、すべての部分領域に対する計算を待たずに早期に一致、不一致の判断をしても照合精度には大きく影響しない。
【０１０４】
そこで、たとえば、閾値Ｔ１を、Ｔ１＝Ｔ＋（ｋ−１−ｎ）×α１（０＜α１＜Ｔ／ｎ）を満たす値とすると、（ｋ−１−ｎ）は負であるから閾値Ｔ１の値は第１の方法で定められた閾値Ｔ１よりも小さくなり、特に変数ｋが小さい場合（つまり、テンプレートマッチングで用いる部分領域の数が少ない初期の段階）に、その効果が大きい。
【０１０５】
このような方法で閾値Ｔ１を定めることで、指紋画像としての特徴の現れやすい部分領域を処理している初期段階において、画像Ａと画像Ｂとが一致していると判断できる場合が多くなり、計算量がより削減されることが期待できる。
【０１０６】
また、閾値Ｔ２をＴ２＝Ｔ＋（ｋ−１−ｎ）×α２（ここで  ０＜α２＜α）を満たす値とすると、（ｋ−１−ｎ）は負であるから閾値Ｔ２の値は第１の方法で定められた閾値Ｔ１よりも大きくなり、特に変数ｋが小さい場合（つまり、テンプレートマッチングで用いる部分領域の数が少ない初期の段階）に、その効果が大きい。
【０１０７】
このような方法で閾値Ｔ２を定めることで、指紋画像としての特徴の現れやすい部分領域を処理している初期段階において、画像Ａと画像Ｂとが不一致であると判断できる場合が多くなり、計算量がより削減されることが期待できる。
【０１０８】
［実施の形態２］
第１の実施の形態において説明された画像照合のための画像照合装置１の各処理機能は、プログラムで実現される。本実施の形態では、このプログラムはコンピュータで読取可能な記録媒体に格納される。
【０１０９】
本実施の形態では、この記録媒体として、図２に示されているコンピュータで処理が行なわれるために必要なメモリ、たとえばメモリ６２４のようなそのものがプログラムメディアであってもよいし、また該コンピュータの外部記憶装置に着脱自在に装着されて、そこに記録されたプログラムが該外部記憶装置を介して読取り可能な記録媒体であってもよい。このような外部記憶装置としては、磁気テープ装置（図示せず）、ＦＤ駆動装置６３０およびＣＤ−ＲＯＭ駆動装置６４０などであり、該記録媒体としては磁気テープ（図示せず）、ＦＤ６３２およびＣＤ−ＲＯＭ６４２などである。いずれの場合においても、各記録媒体に記録されているプログラムはＣＰＵ６２２がアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいはいずれの場合もプログラムが該記録媒体から一旦読出されて図２の所定のプログラム記憶エリア、たとえばメモリ６２４のプログラム記憶エリアにロードされて、ＣＰＵ６２４により読出されて実行される方式であってもよい。このロード用のプログラムは、予め当該コンピュータに格納されているものとする。
【０１１０】
ここで、上述の記録媒体はコンピュータ本体と分離可能に構成される。このような記録媒体としては、固定的にプログラムを担持する媒体が適用可能である。具体的には、磁気テープやカセットテープなどのテープ系、ＦＤ６３２や固定ディスク６２６などの磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ６４２／ＭＯ（Magnetic Optical Disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カードなどのカード系、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically ＥＰＲＯＭ）（Ｒ）、フラッシュＲＯＭなどによる半導体メモリが適用可能である。
【０１１１】
また、図２のコンピュータはインターネットを含む通信ネットワーク３００と通信接続可能な構成が採用されているように、通信ネットワーク３００からプログラムがダウンロードされて流動的にプログラムを担持する記録媒体であってもよい。なお、通信ネットワーク３００からプログラムがダウンロードされる場合には、ダウンロード用プログラムは予め当該コンピュータ本体に格納されていてもよく、あるいは別の記録媒体から予め当該コンピュータ本体にインストールされてもよい。
【０１１２】
なお記録媒体に格納されている内容としてはプログラムに限定されず、データであってもよい。
【０１１３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】実施の形態１に係る画像照合装置１の機能構成を表わすブロック図である。
【図２】領域記憶部１０２４に記憶される部分領域の位置情報の具体例を示す図である。
【図３】各実施の形態に係る画像照合装置が搭載されるコンピュータの構成の具体例を表わす図である。
【図４】実施の形態１に係る画像照合処理を示すフローチャートである。
【図５】ステップＴ３における類似度計算および照合判定の処理を示すフローチャートである。
【図６】ステップＳ１０２，Ｓ１０６におけるテンプレートマッチングおよび類似度計算の処理を示すフローチャートである。
【図７】従来技術である画像照合方法を説明する図である。
【図８】従来技術である画像照合方法を説明する図である。
【図９】従来技術である画像照合方法を説明する図である。
【図１０】従来技術である画像照合方法を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  画像照合装置、１０１  画像入力部、１０２  メモリ、１０３  バス、１０４  画像補正部、１０５  最大一致度位置探索部、１０６  移動ベクトルに基づく類似度計算部、１０７  照合判定部、１０８  制御部、６１０  ディスプレイ、６２２  ＣＰＵ、６２４  メモリ、６２６  固定ディスク、６３０  ＦＤ駆動装置、６３２  ＦＤ、６４０  ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置、６４２  ＣＤ−ＲＯＭ、６５０  キーボード、６６０  マウス、６８０  通信インターフェィス、６９０  プリンタ、７００  入力部、１０２１  参照用メモリ、１０２２  計算用メモリ、１０２３  取込画像用メモリ、１０２４  領域記憶部。
【図１】
2005284731.tif 000004
【図２】
2005284731.tif 000005
【図３】
2005284731.tif 000006
【図４】
2005284731.tif 000007
【図５】
2005284731.tif 000008
【図６】
2005284731.tif 000009
【図７】
2005284731.tif 000010
【図８】
2005284731.tif 000011
【図９】
2005284731.tif 000012
【図１０】
2005284731.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月31日(2005.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上述の処理における総探索回数は、
総探索回数＝画像Ａの１部分領域に対する画像Ｂの部分領域探索回数×画像Ａの部分領域数
であり、この例では、画像Ａの１部分領域に対する画像Ｂの部分領域探索回数が１２７６９回、画像Ａの部分領域数が６４であることから、
総探索回数＝１２７６９×６４＝８１７２１６
となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
メモリ１０２は、参照用画像を格納する参照用メモリ１０２１、各種の計算結果を格納する計算用メモリ１０２２、照合対象として取込んだ画像を格納する取込画像用メモリ１０２３、および照合対象である画像の部分画像を構成する部分領域の位置情報を記憶する領域記憶部１０２４を含んで構成される。領域記憶部１０２４に記憶される部分領域の位置情報の具体例を図２に示す。図２に示されるように、領域記憶部１０２４には、照合対象である入力画像上に設定される部分領域Ｒ１〜Ｒ２５の各々の、位置情報が記憶される。なお、部分領域Ｒ１〜Ｒ２５の位置情報は、領域記憶部１０２４において、指紋の特徴がよく現れる順に記憶されていることが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
類似度計算部１０６は、計算用メモリ１０２２に格納された最大一致度位置探索部１０５の結果情報を用いて、後述の移動ベクトルに基づく類似度を計算する。そして計算された類似度は、照合度判定部１０７に渡される。照合度判定部１０７は、類似度計算部１０６が算出した類似度により一致・不一致を判定する。