(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋登録時、指紋センサで読み取られた指紋画像を画像処理・特徴抽出手段で画像処理して、指紋の特徴点を抽出して指紋情報として登録し、指紋照合時、上記指紋センサで読み取られた指紋画像が上記画像処理・特徴抽出手段で画像処理されて指紋の特徴点が抽出された入力指紋画像を、上記登録指紋情報と照合する装置において、
周囲環境を計測して環境信号を出力する環境信号発生器を設け、上記出力された環境信号に従って上記指紋センサのアンプゲインを設定、又は上記画像処理・特徴抽出手段における画像処理パラメータを設定するパラメータ設定手段を備え、
上記環境信号発生器として空気調和装置を用い、この空気調和装置が周囲環境を計測して出力する夏冬切換信号を上記環境信号として用いることを特徴とする指紋照合装置。
【請求項２】
指紋登録時、指紋センサで読み取られた指紋画像を画像処理・特徴抽出手段で画像処理して、指紋の特徴点を抽出して指紋情報として登録し、指紋照合時、上記指紋センサで読み取られた指紋画像が上記画像処理・特徴抽出手段で画像処理されて指紋の特徴点が抽出された入力指紋画像を、上記登録指紋情報と照合する装置において、
周囲環境を計測して環境信号を出力する環境信号発生器を設け、上記出力された環境信号に従って上記指紋センサのアンプゲインを設定、又は上記画像処理・特徴抽出手段における画像処理パラメータを設定するパラメータ設定手段を備え、
上記環境信号発生器として日時発生装置を用い、この日時発生装置が日時を計測して出力する日時信号を上記環境信号として用い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、指紋センサで読み取られた指紋情報を登録し、入力指紋情報と照合する指紋照合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４，図９及び図１０は従来の指紋照合装置を示す図で、図４は指紋読取り原理説明図、図９は全体構成図、図１０は指湿度付与装置の縦断面図である。
これらの詳細については後述するので、ここではその概要について説明する。
【０００３】
図４に示すように、指紋センサ１の要部を構成するプリズム１ａの面に指８を置くと、プリズム１ａの−側から入射した光９は、プリズム１ａの上面で反射して反射光１０となるが、指８の指紋の凹凸によってその反射状態が異なり、これを電子的に撮像した指紋画像はしま模様として観察できる。
【０００４】
この指紋画像は画像処理・特徴抽出手段２で画像処理され、指紋の特徴点が抽出され、指紋登録手段３により登録される。指紋照合時には、上記と同様に指紋が入力され、上記登録された指紋情報と指紋照合手段４によって照合されて、本人と他人とが識別される。
ここで、夏季には発汗により指が多湿となり、指紋センサ１からの指紋画像がつぶれやすくなる。
【０００５】
逆に冬季には低温のため指が低湿となり、指紋画像がかすれやすくなる。指湿度付与装置７はこれを防止するためのもので、指８をプリズム１ａに置く前に、水分を含有するスポンジ１８を押圧することによって、指８に均一な湿度を与え、指紋センサ１からの指紋画像の状態を一定にするようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の指紋照合装置では、季節によって変化する指の湿度が均一となるように、指置き前にスポンジ１８を押圧するようにしているため、常にスポンジ１８に水分を補給する等の煩雑さがあり、実用性が低いという問題点がある。また、通行制御等に適用する場合には、指置き動作が２回以上となり、通行時間が長くなるという問題点もある。
【０００７】
この発明は上記問題点を解消するためになされたもので、指置き前に指に水分を与えたりしなくても、照合の誤認識率を低くすることができるようにした指紋照合装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１発明に係る指紋照合装置は、環境信号発生器から出力された環境信号に従って、指紋センサのアンプゲインを設定、又は画像処理・抽出手段における画像処理パラメータを設定するとともに、上記環境信号発生器として空気調和装置を用いて、この空気調和装置から出力される夏冬切換信号を上記環境信号として用いるようにしたものである。
【００１３】
また、第２発明に係る指紋照合装置は、環境信号発生器から出力された環境信号に従って、指紋センサのアンプゲインを設定、又は画像処理・抽出手段における画像処理パラメータを設定するとともに、上記環境信号発生器として日時発生装置を用いて、この日時発生装置から出力される日時信号を上記環境信号として用いるようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図４はこの発明の第１及び第２発明の一実施の形態を示す図で、図１は全体構成図、図２はパラメータ設定手段のブロック線図、図３はアンプゲイン特性曲線図、図４は指紋読取り原理説明図であり、図中同一符号は同一部分を示す。（以下の実施の形態も同じ。）
【００１５】
図１及び図２において、１は指紋画像を読み取る指紋センサ、２は指紋センサ１からの指紋画像を画像処理して、指紋の特徴点を抽出する画像処理・特徴抽出手段、３は画像処理・特徴抽出手段２からの指紋情報を登録する指紋登録手段、４は指紋登録手段３に登録された指紋情報と、照合時に画像処理・特徴抽出手段抽出手段２から出力される指紋情報を比較して照合処理する指紋照合手段である。
【００１６】
５は周囲温度を計測して環境信号として温度信号５ａを出力する環境信号発生器を構成する周囲温度計測器、６は温度信号５ａを入力してアンプゲイン信号６ａを指紋センサ１へ出力し、画像処理パラメータ信号６ｂを画像処理・特徴抽出手段２へ出力するパラメータテーブル６Ａを有するパラメータ設定手段である。
【００１７】
次に、この実施の形態の動作を図３及び図４を参照して説明する。
周囲温度計測器５は周囲温度を計測して温度信号５ａをパラメータ設定手段６に与える。パラメータ設定手段６はパラメータテーブル６Ａから、温度信号５ａに対応するアンプゲインを抽出して、これをアンプゲイン信号６ａとして指紋センサ１へ出力する。アンプゲインの特性は図３に示すように、基準値１から基準値２の間は一定値のアンプゲインＧ０に設定され、基準値１以下ではアンプゲインＧ０よりも高く、基準値２以上ではアンプゲインＧ０よりも低く設定されている。
【００１８】
また、パラメータ設定手段６はパラメータテーブル６Ａから、温度信号５ａに対応する画像処理パラメータを抽出して、これを画像処理パラメータ信号６ｂとして画像処理・特徴抽出手段２へ出力する。画像処理パラメータは、例えば指紋画像の指紋隆線の間隔に相当し、アンプゲインの場合と同様に、基準値１から基準値２の間は一定値の指紋隆線間隔Ｗ０（図示しない）に設定され、基準値１以下では間隔Ｗ０よりも狭く、基準値２以上では間隔Ｗ０よりも広く設定されている。
【００１９】
さて、図４に示すように、指紋センサ１を構成するプリズム１ａの面に指８を置くと、全反射法では指紋の凹凸が光の強弱に変換される。ここで、プリズム１ａの一側から入射した光９は、プリズム１ａの上面で反射して反射光１０となるが、指８の指紋の凹凸によって、その反射状態が異なる。すなわち、指紋凹部ではガラスと空気の屈折率の違いにより全反射するが、指紋凸部では指８の表面の水分により入射光９が吸収される。そのため、反射光１０を撮像素子（図示しない）により電子的に撮像すると、指紋の凹凸がしま模様として観察できる。
【００２０】
指紋センサ１は、上記のようにして得られた指紋画像を出力する。画像処理・特徴抽出手段２は入力した指紋画像を画像処理して特徴点を抽出し、その特徴量を指紋登録手段３により登録する。
指紋照合時に、指紋センサ１のプリズム１ａに指８を置くと、既述と同様に指紋画像が処理され特徴点が抽出され、指紋照合手段４へ入力される。指紋照合手段４では、指紋登録手段３からの登録指紋情報と、照合時の入力指紋情報を比較して照合し、本人と他人を識別する。
【００２１】
ここで、周囲温度計測器５は周囲温度を計測し、温度信号５ａをパラメータ設定手段６に与える。パラメータ設定手段６はパラメータテーブル６Ａから、温度信号５ａに対応するアンプゲイン信号６ａを出力し、図３で説明したように、周囲温度が基準値１よりも低いときは、指紋センサ１のアンプゲインを一定値Ｇ０よりも高く設定し、基準値１から基準値２の間は一定値Ｇ０に設定し、基準値２よりも高いときは一定値Ｇ０よりも低く設定する。
【００２２】
また、パラメータ設定手段６はパラメータテーブル６Ａから、温度信号５ａに対応する画像処理パラメータ信号６ｂを出力し、アンプゲインの場合と同様に、周囲温度が温度Ｔ１よりも低いときは、画像処理・特徴抽出手段２の指紋隆線の間隔を一定値Ｗ０よりも狭く設定し、基準値１から基準値２の間は一定値Ｗ０に設定し、基準値２よりも高いときは一定値Ｗ０よりも広く設定する。
【００２３】
このようにして、周囲温度が基準値１よりも低い場合には、指８の水分が少なくなり、指紋画像のしまの濃度が低く、切れやすくなる。すなわちかすれ画像となりやすいが、このとき指紋センサ１のアンプゲインが高く設定され、かつ画像処理・特徴抽出手段２の画像処理パラメータを設定して、指紋隆線の間隔を狭めるので、かすれ画像を改善して、指紋照合における誤認識率を下げることが可能となる。
【００２４】
また、周囲温度が基準値２よりも高い場合には、指８の水分が発汗により多くなり、指紋画像のしまの濃度が高く、隆線同士が接触しやすくなる。すなわちつぶれ画像となりやすいが、このとき指紋センサ１のアンプゲインが低く設定され、かつ画像処理・特徴抽出手段２の画像処理パラメータを設定して、指紋隆線の間隔を広くするので、つぶれ画像を改善して、指紋照合における誤認識率を下げることが可能となる。
【００２５】
実施の形態２．
図５はこの発明の第１及び第３発明の一実施の形態を示す全体構成図である。なお、図２〜図４は温度を湿度に読み換えて実施の形態２にも共用する。
図５は環境信号発生器として、図１の周囲温度計測器５を周囲湿度計測器１１に置換したものであり、周囲湿度計測器１１は周囲湿度を計測し、環境信号として湿度信号１１ａを出力して、指紋センサ１のアンプゲイン及び画像処理・特徴抽出手段２の画像処理パラメータを自動設定するようにしたものである。これ以外は図１と同様である。
【００２６】
次に、この実施の形態の動作を、実施の形態１と異なる部分について説明する。
周囲温度計測器１１は周囲湿度を計測して湿度信号１１ａをパラメータ設定手段６に与える。パラメータ設定手段６は湿度信号１１ａに対応するアンプゲイン信号６ａを出力し、周囲湿度が基準値１よりも低いか、基準値１から基準値２の間か、基準値２よりも高いかによって、指紋センサ１のアンプゲインを設定する。また、パラメータ設定手段６は湿度信号１１ａに対応する画像処理パラメータ信号６ｂを出力し、周囲湿度が基準値１よりも低いか、基準値１から基準値２の間か、基準値２よりも高いかによって、画像処理・特徴抽出手段２の画像処理パラメータを設定して、指紋隆線の間隔を設定する。
【００２７】
このようにして、周囲湿度が基準値１よりも低い場合は、指紋センサ１のアンプゲインが高く設定され、かつ画像処理・特徴抽出手段２の画像処理パラメータが設定されるので、かすれ画像を改善して、指紋照合における誤認識率を下げることが可能となる。また、周囲湿度が基準値２よりも高い場合は、指紋センサ１のアンプゲインが低く設定され、かつ画像処理・特徴抽出手段２の画像処理パラメータが設定されるので、つぶれ画像を改善して、指紋照合における誤認識率を下げることが可能となる。
【００２８】
実施の形態３．
図６はこの発明の第１及び第４発明の一実施の形態を示す全体構成図である。なお、図２〜図４は実施の形態３にも共用する。
図６は環境信号発生器として、図１の周囲温度計測器５及び図５の周囲湿度計測器１１を、指紋センサ１近傍に設置された空気調和装置（以下空調装置という）１２に置換したものであり、温度信号１２ａ及び湿度信号１２ｂを空調装置１２から得て、これを温度・湿度信号入力手段１３を介して、温度信号１３ａ及び湿度信号１３ｂとして出力するようにしたものである。これ以外は図１と同様である。
【００２９】
実施の形態３では、空調装置１２からの温度信号１２ａにより、実施の形態１と同様な動作を実現し、湿度信号１２ｂにより、実施の形態２と同様な動作を実現する。
このようにして、空調装置１２からの温度信号１２ａ又は湿度信号１２ｂを用いることにより、専用の周囲温度計測器５や周囲湿度計測器１１を設ける必要がないため、低コストで最適なアンプゲインやパラメータを設定することが可能となる。
【００３０】
実施の形態４．
図７はこの発明の第１及び第５発明の一実施の形態を示す全体構成図である。なお、図２〜図４は実施の形態４にも共用する。
図７は空調装置１２から、環境信号として夏冬切換信号１２ｃを出力させ、これを夏冬切換信号入力手段１４を介して夏冬切換信号１４ａとして出力するようにしたものであり、これ以外は図６と同様である。
【００３１】
次に、この実施の形態の動作を、実施の形態３と異なる部分について説明する。
実施の形態４では、空調装置１２から夏冬切換入力手段１４を介して夏季及び冬季を示す夏冬切換信号１４ａがパラメータ設定手段６へ入力される。冬信号の場合、パラメータ設定手段６は指紋センサ１のアンプゲインを高く設定し、かつ画像処理・特徴抽出手段２の画像処理パラメータを設定して、指紋隆線の間隔を狭めるように設定する。
【００３２】
また、夏信号の場合は、逆に指紋センサ１のアンプゲインを低く設定し、かつ画像処理・特徴抽出手段２の画像処理パラメータを設定して、指紋隆線の間隔を広めるように設定する。
このようにして、冬季は低温かつ乾燥しやすく、夏季は高温かつ多湿であることが推定され、指紋画像は冬季はかすれやすく、夏季はつぶれやすくなるが、夏冬信号により、アンプゲインや画像処理パラメータを自動調整して、指紋照合における誤認識率を下げることが可能となる。
【００３３】
実施の形態５．
図８はこの発明の第１及び第６発明の一実施の形態を示す全体構成図である。なお、図２〜図４は実施の形態５にも共用する。
図８は空調装置１２から夏冬切換信号１２ｃを出力させる代わりに、環境信号発生器として日時発生装置１５を設けて、環境信号として日時信号１５ａを発生させて、現在の日時を出力するようにしたものであり、これ以外は図７と同様である。
【００３４】
この実施の形態の動作は、実施の形態４と同様であり、日時信号１５ａが冬と判定された場合は、指紋センサ１のアンプゲインは高く設定され、かつ画像処理・特徴抽出手段２の画像処理パラメータが設定され、指紋隆線の間隔を狭めるように設定される。また、日時信号１５ａが夏と判定された場合は、指紋センサ１のアンプゲインは低く設定され、かつ画像処理・特徴抽出手段２の画像処理パラメータが設定され、指紋隆線の間隔を広めるように設定される。
【００３５】
このようにして、日時により、アンプゲインや画像処理パラメータを自動調整して、指紋照合における誤認識率を下げることが可能となる。
【００３６】
上記各実施の形態では、指紋センサ１のアンプゲインを自動設定し、かつ画像処理・特徴抽出手段２の画像処理パラメータを自動設定するものとして説明したがこれに限るものではない。すなわち、アンプゲインを自動設定し、画像処理パラメータを一定値としたり、アンプゲインを一定値とし、画像処理パラメータを自動設定するようにしても、十分有用なものとすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したとおりこの発明の第１発明では、環境信号発生器から出力された環境信号に従って、指紋センサのアンプゲインを設定、又は画像処理・抽出手段における画像処理パラメータを設定するとともに、空気調和装置から出力される夏冬切換信号を上記環境信号とて用いるようにしたので、専用の温度計測器や湿度計測器を設ける必要がなく、低コストで最適なアンプゲインやパラメータを設定することができる。
【００３９】
また、第２発明では、環境信号発生器から出力された環境信号に従って、指紋センサのアンプゲインを設定、又は画像処理・抽出手段における画像処理パラメータを設定するとともに、日時発生装置から出力される日時信号を上記環境信号として用いるようにしたので、日時の計測によりアンプゲインやパラメータを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示す全体構成図。
【図２】  図１のパラメータ設定手段のブロック線図。
【図３】  この発明の実施の形態１を示すアンプゲイン特性曲線図。
【図４】  この発明の実施の形態１を示す指紋読取り原理説明図。
【図５】  この発明の実施の形態２を示す全体構成図。
【図６】  この発明の実施の形態３を示す全体構成図。
【図７】  この発明の実施の形態４を示す全体構成図。
【図８】  この発明の実施の形態５を示す全体構成図。
【図９】  従来の指紋照合装置を示す全体構成図。
【図１０】  従来の指紋照合装置を示す指湿度付与装置の縦断面図。
【符号の説明】
１  指紋センサ、２  画像処理・特徴抽出手段、３  指紋登録手段、４  指紋照合手段、５  環境信号発生器（周囲温度計測器）、５ａ  環境信号（温度信号）、６  パラメータ設定手段、６ａ  アンプゲイン信号、６ｂ  画像処理パラメータ信号、８  指、１１  環境信号発生器（周囲湿度計測器）、１１ａ  環境信号（湿度信号）、１２  環境信号発生器（空気調和装置）、１２ａ  環境信号（温度信号）、１２ｂ  環境信号（湿度信号）、１２ｃ  環境信号（夏冬切換信号）、１５  環境信号発生器（日時発生装置）、１５ａ  環境信号（日時信号）。
【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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【図９】
0004236765.tif 000010
【図１０】
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