DE60128512T2

DE60128512T2 - Verfahren und Gerät zum Bildvergleich und Mittel zum Speichern des Bildvergleichsprogramms

Info

Publication number: DE60128512T2
Application number: DE60128512T
Authority: DE
Inventors: Takuya Musashino-shi Adachi; Satoshi Musashino-shi Shigematsu; Takahiro Musashino-shi Hatano; Mamoru Musashino-shi Nakanishi; Katsuyuki Musashino-shi Machida
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2021-06-08
Also published as: US7031501B2; DE60128512D1; US20020006233A1; EP1162565A3; EP1162565A2; EP1162565B1; JP3742279B2; JP2001351103A; US20070047777A1

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fingerabdruck-/Handabdruckbildvergleichsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein entsprechendes Verfahren und ein Aufzeichnungsmedium, das ein Fingerabdruck-/Handabdruckbildvergleichsprogramm speichert.
Verschiedene Bildvergleichsvorrichtungen zum Vergleichen von Fingerabdruckbildern sind bekannt. Beispielsweise wird in der Fingerabdruckvergleichsvorrichtung, die in Kobayashi "A Fingerprint Verification Method Using Thinned Image Pattern Matching", THE TRANSACTIONS OF THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, INFOMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS (D-II), vol. J79-D-II, no.3, Seiten 330–340, März 1996, offenbart ist, ein Mustervergleich der Fingerabdruckbilder selbst durchgeführt, um zu prüfen, ob es sich bei den beiden Bildern um identische oder unterschiedliche Fingerabdruckbilder handelt. 42 zeigt die Anordnung einer Fingerabdruckvergleichsvorrichtung unter Verwendung eines solchen Mustervergleichs. Die Fingerabdruckvergleichsvorrichtung umfasst eine Bildeingabeeinheit 101, eine Bilddatenbank 201 und eine Bildverarbeitungseinheit 305.
Die Bildeingabeeinheit 101 erkennt die Erhöhungen/Vertiefungen der Haut eines Fingers, der auf einem Sensor platziert wird, unter Verwendung des Sensors und führt Bildverarbeitung wie eine Analog-/Digitalwandlung und Binarisierung für eine Signalausgabe von dem Sensor aus. Eine Ausgabe von der Bildeingabeeinheit 101 ist ein Binärbild, das Erhöhungen der Fingerhaut durch Pixel darstellt, die eine Leuchtdichte entsprechend Schwarz (schwarze Pixel) aufweisen und Vertiefungen der Fingerhaut durch Pixel darstellt, die eine Leuchtdichte entsprechenden Weiß (weiße Pixel) aufweisen. Es ist zu beachten, dass eine Erhöhung der Fingerhaut durch ein weißes Pixel dargestellt werden kann und eine Vertiefung der Fingerhaut durch ein schwarzes Pixel dargestellt werden kann.
Die Bilddatenbank 201 speichert Fingerabdruckbilder, die im Voraus als registrierte Daten erworben wurden. Die Bilder, die in der Bilddatenbank 201 gespeichert sind, werden als registrierte Bilder bezeichnet.
Die Bildverarbeitungseinheit 305 vergleicht das Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 101 ausgegeben wird, mit dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 201 ausgegeben wird, um zu prüfen, ob die zwei Bilder identische oder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind. Um die Bestimmungsgenauigkeit (Vergleichsgenauigkeit) zu verbessern, umfasst die Bildverarbeitungseinheit 305 ein Bildtransformationsmittel 15, ein Vergleichsmittel 23, ein Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 32 und ein Bestimmungsmittel 53.
Das Bildtransformationsmittel 15 versetzt (verschiebt) und dreht jedes Pixel eines eingegebenen Testbilds um einen vorbestimmten Änderungsbetrag und gibt das sich ergebende Testbild aus. Das Vergleichsmittel 23 vergleicht die Leuchtdichtewerte von Pixeln an entsprechenden Positionen in dem Testbild, das von dem Bildtransformationsmittel 15 ausgegeben wird, und dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 201 ausgegeben wird, ermittelt die Gesamtsumme der Anzahl Pixel, deren Leuchtdichtewerte miteinander innerhalb eines vorbestimmten Vergleichsbereichs übereinstimmen und erhält den Ähnlichkeitsgrad (Übereinstimmungsverhältnis) zwischen dem Testbild und dem registrierten Bild auf Basis der als Gesamtsumme ermittelten Anzahl übereinstimmender Pixel und der Anzahl schwarzer Pixel des registrierten Bilds. Das Vergleichsmittel 23 gibt außerdem einen Translationsbetrag 408 an das Transformationsmittel 15 aus, damit das Bildtransformationsmittel 15 wiederholt eine Translation und Rotation ausführt und wiederholt selbst einen Vergleich durch sich selbst ausführt, bis der Translationsbetrag außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Das Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 32 erhält den maximalen Wert (maximales Übereinstimmungsverhältnis) von den Übereinstimmungsverhältnissen, die von dem Vergleichsmittel 23 ausgegeben werden und gibt ihn aus.
Das Bestimmungsmittel 53 vergleicht das maximale Übereinstimmungsverhältnis mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Wenn das maximale Übereinstimmungsverhältnis gleich oder größer als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 53, dass die zwei Bilder identische Fingerabdruckbilder sind. Wenn das maximale Übereinstimmungsverhältnis kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 53, dass die zwei Bilder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind.
43 zeigt die Vergleichsoperationen der Fingerabdruckvergleichsvorrichtung von 42. Zuerst ermittelt die Bildeingabeeinheit 101 den Fingerabdruck eines Fingers, der auf den Sensor platziert wird, und erzeugt ein Testbild (Schritt S51). Nach Empfang des Testbilds von der Bildeingabeeinheit 101 (Schritt S52) und dem registrierten Bild von der Bilddatenbank 201 (Schritt S53) veranlasst die Bildverarbeitungseinheit 305 das Vergleichsmittel 23, das Testbild, das von dem Bildtransformationsmittel 15 ausgegeben wurde, mit dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 201 ausgegeben wurde, zu vergleichen/zu kollationieren, so dass Übereinstimmungsverhältnisse erhalten werden (Schritt S55), während das Bildtransformationsmittel 15 veranlasst wird, das Testbild zu versetzen und zu drehen (Schritt S54).
Die Bildverarbeitungseinheit 305 veranlasst dann das Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 32, das maximale Übereinstimmungsverhältnis von den Übereinstimmungsverhältnissen zu erhalten (Schritte S56 und S57). Die Bildverarbeitungseinheit 305 wiederholt die zuvor genannte Translationsoperation und den Vergleich/die Kollation bis der Translationsbetrag außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt (NO in Schritt S58).
Schließlich bestimmt das Bestimmungsmittel 53 der Bildverarbeitungseinheit 305, dass die zwei Bilder identische Fingerabdruckbilder sind, wenn ein maximales Übereinstimmungsverhältnis 417 gleich oder größer als der Schwellenwert ist (YES in Schritt S59). Wenn das maximale Übereinstimmungsverhältnis 417 kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 53, dass die zwei Bilder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind. Es ist zu beachten, dass die Bildverarbeitung, die von dem Bildtransformationsmittel 15 ausgeführt wird, für ein registriertes Bild anstelle eines Testbilds ausgeführt werden kann.
In der herkömmlichen Fingerabdruckvergleichsvorrichtung unter Verwendung von Mustervergleichen muss das Verhältnis der Anzahl schwarzer Pixel zur Gesamtzahl Pixel jedes Testbilds konstant gehalten werden, da ein maximales Übereinstimmungsverhältnis, das als Bestimmungsindex verwendet wird, aus der Anzahl übereinstimmender Pixel erhalten wird. Wenn beispielsweise das Verhältnis der Anzahl schwarzer Pixel zur Gesamtzahl Pixel auf 50% eingestellt wird, wird das maximale Übereinstimmungsverhältnis beim Vergleich zwischen zwei Fingerabdruckbildern, die von unterschiedlichen Fingern erhalten werden (Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich) idealerweise 50%. Im Gegensatz dazu wird das maximale Übereinstimmungsverhältnis beim Vergleich zwischen zwei Fingerabdruckbildern, die von einem einzelnen Finger erworben wurden (Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich) idealerweise 100%. Aufgrund eines Positionsversatzes oder Ähnlichem wird dieses Verhältnis in der Praxis jedoch wesentlich geringer als 100%. Folglich wird die Differenz des maximalen Übereinstimmungsverhältnisses zwischen Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich und Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich gering. Aus diesem Grund ist es in einer herkömmlichen Fingerabdruckvergleichsvorrichtung unter Verwendung eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses als Bestimmungsindex schwierig, einen Schwellenwert zum Bestimmen identischer oder unterschiedlicher Fingerabdruckbilder zu setzen, was zu einer Verschlechterung der Vergleichsgenauigkeit führt.
US 4 983 036 offenbart eine Fingerabdruckvergleichsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
US 5 633 947 offenbart eine verwandte Fingerabdruckvergleichsvorrichtung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bildvergleichsverfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die die Vergleichsgenauigkeit im Vergleich zum Stand der Technik verbessern können, und ein Aufzeichnungsmedium, das ein Bildvergleichsprogramm speichert.
Um die zuvor genannte Aufgabe zu erfüllen, wird erfindungsgemäß eine Bildvergleichsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereitgestellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der Bildvergleichsvorrichtung von 1 zeigt;
3A und 3B sind Grafiken, die die Beziehung zwischen dem Translationsbetrag eines Testbilds und dem Übereinstimmungsverhältnis in der ersten Ausführumgsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
4A bis 4D sind vergrößerte Ansichten, die Fingerabdrücke zeigen, um das Prinzip der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erklären;
5 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der Bildvergleichsvorrichtung von 6 zeigt;
8A und 8B sind Grafiken, die die Beziehung zwischen dem Translationsbetrag eines Testbilds und dem Übereinstimmungsverhältnis in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
9 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der Bildvergleichsvorrichtung von 9 zeigt;
11 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
12A und 12B sind Flussdiagramme, die die Vergleichsoperation der Bildvergleichsvorrichtung von 11 zeigen;
13 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
14A und 14B sind Flussdiagramme, die die Vergleichsoperation der Bildvergleichsvorrichtung von 13 zeigen;
15 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
16A und 16B sind Flussdiagramme, die die Vergleichsoperation der Bildvergleichsvorrichtung von 15 zeigen;
17 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
18 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
19 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
20A und 20B sind Ansichten, die den Vergleich in einer Mehrzahl Vergleichsbereiche mit optimalen Korrekturbeträgen zeigen, um die elfte Ausführungsform zu erklären;
21A und 21B sind Ansichten zum Erklären eines tatsächlichen Fingerabdruckvergleichs, um die elfte Ausführungsform zu erklären;
22 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
23 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
24 ist ein Blockdiagramm, das eine Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
25A und 25B sind Flussdiagramme, die die Vergleichsoperation der dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
26 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer 16. Ausführungsform zeigt;
27 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der 16. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
28A bis 28C sind Ansichten, die die Änderungen der Erhöhungsbreite eines Testbilds zeigen, um die 16. Ausführungsform zu erklären;
29 ist eine schematische Ansicht, die eine Überlagerung von Testbildern in Teilbereichen mit optimaler Positionskorrektur zeigt, um die 16. Ausführungsform zu erklären;
30 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer 17. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
31 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der 17. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
32 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer 18. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
33 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der 18. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
34 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer 19. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
35 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der 19. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
36 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer 20. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
37 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der 20. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
38 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer 23. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
39 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der 23. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
40 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildvergleichsvorrichtung gemäß einer 24. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
41 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der 24. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
42 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer herkömmlichen Fingerabdruckvergleichsvorrichtung zeigt; und
43 ist ein Flussdiagramm, das die Vergleichsoperation der Fingerabdruckvergleichsvorrichtung von 42 zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Gemäß dem Grundkonzept der vorliegenden Erfindung wird zum Ermöglichen des Vergleichs für das erste oder zweite Bild eine Bildverarbeitung ausgeführt, wobei das erste und zweite Bild nach dieser Bildverarbeitung verglichen/kollatiert werden, um die Ähnlichkeitsgrade (Übereinstimmungsverhältnisse) zu erhalten, wobei ein Wert erhalten wird, der mindestens dem minimalen Übereinstimmungsverhältnis zugehörig ist, wodurch bestimmt wird, ob das erste und zweite Bild identisch sind.
Als diese Bestimmungsverarbeitung, zusätzlich zum Verfahren einer Bestimmung durch Erhalten eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses selbst, können beispielsweise die folgenden Verfahren verwendet werden: Ein Verfahren zum Vornehmen einer Bestimmung auf Basis der Differenz zwischen dem Maximal- und Minimalwert und ein Verfahren zum Vornehmen einer Bestimmung auf Basis des Quotienten des Maximal- und Minimalwerts.
Als Bildverarbeitung werden zusätzlich zur Positionskorrektur des ersten und zweiten Bilds die Operation des wiederholten Verschmälerns und Verbreiterns von Bildern und Ähnliches selektiv ausgeführt, um den Ähnlichkeitsgrad (Übereinstimmungsverhältnis) zu erhöhen. Als Vergleichs-/Kollationsoperation wird die Operation des Vergleichens/Kollatierens ganzer Bilder miteinander oder die Operation des sequenziellen Vergleichens/Kollatierens partiell ausgewählter Bereiche von Bildern ausgewählt.
Nachfolgend wird die Erfindung in Zusammenhang mit den Ausführungsformen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen sind die Fingerabdruckbilder als Bilder beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bildvergleichsvorrichtung umfasst eine Bildeingabeeinheit 100, eine Bilddatenbank 200 und eine Bildverarbeitungseinheit 300.
Die Bildeingabeeinheit 100 erfasst Erhöhungen/Vertiefungen der Haut eines Fingers, der auf den Sensor (nicht gezeigt) der Vorrichtung platziert wird, und führt eine Bildverarbeitung wie eine Analog-/Digital-Bildwandlung (A/D-Wandlung) und Binarisierung für eine Signalausgabe von dem Sensor aus. Eine Ausgabe von der Bildverarbeitungseinheit 100 ist ein Binärbild, das eine Erhöhung der Fingerhaut durch ein Pixel darstellt, das eine Leuchtdichte entsprechend Schwarz (schwarzes Pixel) aufweist und eine Vertiefung der Fingerhaut durch ein Pixel, das eine Leuchtdichte entsprechend Weiß (weißes Pixel) aufweist. Die Bildausgabe von der Bildeingabeeinheit 100 wird nachfolgend als Testbild bezeichnet.
Die Bildeingabeeinheit 100 umfasst einen Kapazitätserfassungs-Fingerabdrucksensor zum Abtasten eines Fingerabdruck-Erhöhungs-/Vertiefungsmusters durch Erfassen der Kapazitäten, die zwischen den Elektroden kleiner Sensoreinheiten gebildet werden, die zweidimensional auf einem LSI-Chip angeordnet sind, und der Haut eines Fingers, der die Elektroden durch einen Isolierfilm berührt, einen A/D-Wandler zum A/D-Wandeln eines Ausgangssignals vom Sensor, einen Prozessor zum Ausführen der Bildverarbeitung wie die Binarisierung für Ausgabedaten vom A/D-Wandler und eine Speichereinheit wie einen Halbleiterspeicher zum Speichern von Bilddaten. Ein solcher Kapazitätserfassungs-Fingerabdrucksensor ist in M. Tartagni and R. Guerrieri, "A fingerprint sensor based an the feedback capacitive sensing scheme", IEEE J. Solid-State Circuits, Vol. 33, Seiten 133–142, Jan. 1998 offenbart.
Die Bilddatenbank 200 speichert Fingerabdruckbilder, die im Voraus als registrierte Daten erworben wurden. Die Bilddatenbank 200 ist durch eine Speichereinheit wie eine Festplatteneinheit oder einen nicht flüchtigen Speicher gebildet. Jedes Bild, das in der Bilddatenbank 200 gespeichert ist, wird nachfolgend als registriertes Bild bezeichnet.
Die Bildverarbeitungseinheit 300 vergleicht/kollatiert das Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 100 ausgegeben wird, mit dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 200 ausgegeben wird, um zu bestimmen, ob die beiden Bilder identische Fingerabdruckbilder oder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind. Zum Verbessern der Bestimmungsgenauigkeit (Vergleichsgenauigkeit) umfasst die Bildverarbeitungseinheit 300 ein Bildtransformationsmittel 10, ein Vergleichsmittel 20, ein Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 30, ein Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31, ein Berechnungsmittel 40 und ein Bestimmungsmittel 50.
Das Bildtransformationsmittel 10 gibt ein Testbild aus, das durch Versetzen (Verschieben) jedes Pixels eines eingegebenen Testbilds von der ursprünglichen Position (die Position, die eingestellt wird, wenn das Bild von der Bildeingabeeinheit 100 eingegeben wird) um einen vorbestimmten Betrag (für jede Vergleichseinheit) gemäß einem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 erhalten wird. Die Verschiebeoperation durch das Bildtransformationsmittel 10 wird beschrieben. Zuerst wird ein Koordinatensystem für das Testbild eingestellt. Dann wird eine lineare Transformation ausgeführt, um die Koordinaten jedes Pixels zu versetzen, das durch dieses Koordinatensystem bestimmt ist. Schließlich wird ein Bild auf Basis der Koordinaten jedes Pixels nach der linearen Transformation rekonstruiert, wodurch ein versetztes Testbild für jede Vergleichseinheit erzeugt wird.
Das Vergleichsmittel 20 vergleicht/kollatiert die Leuchtdichtewerte der jeweiligen Pixel an entsprechenden Positionen in dem Testbild, das von dem Bildtransformationsmittel 10 ausgegeben wurde, und dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 200 ausgegeben wurde, und ermittelt die Gesamtsumme der schwarzen Pixel, deren Leuchtdichtewerte in einem vorbestimmten Vergleichsbereich miteinander übereinstimmen. Das Vergleichsmittel 20 dividiert dann die Gesamtanzahl der übereinstimmenden Pixel durch die Anzahl schwarzer Pixel des registrierten Bilds, um das Ähnlichkeitsmaß (Übereinstimmungsverhältnis) zwischen dem Testbild und dem registrierten Bild zu erhalten. Es ist zu beachten, dass die Anzahl übereinstimmender Pixel×2/(die Anzahl schwarzer Pixel des registrierten Bilds + die Anzahl schwarzer Pixel des Testbilds) als Übereinstimmungsverhältnis eingestellt werden können.
Wenn der Bewegungsbetrag des Testbilds von der anfänglichen Position zur gegenwärtigen Position (die Position, die eingestellt ist, nachdem die Translation durch das Bildtransformationsmittel 10 ausgeführt worden ist) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, gibt das Vergleichsmittel 20 das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 zum Bezeichnen des Bewegungsbetrags des Testbilds für jede Bewegungsoperation an das Bildtransformationsmittel 10 aus, wodurch die Translation des Testbilds und die Berechnung eines Übereinstimmungsverhältnisses erneut ausgeführt wird. Das Bildtransformationsmittel 10 versetzt das Testbild um den Betrag, der durch das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 bezeichnet wird.
Das Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 30 erhält ein maximales Übereinstimmungsverhältnis 411 von den Übereinstimmungsverhältnissen 410, die von dem Vergleichsmittel 20 ausgegeben werden, und gibt das erhaltene Übereinstimmungsverhältnis aus.
Das Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 erhält ein minimales Übereinstimmungsverhältnis 412 von den Übereinstimmungsverhältnissen 410, die von dem Vergleichsmittel 20 ausgegeben werden, und gibt das erhaltene Übereinstimmungsverhältnis aus.
Das Berechnungsmittel 40 berechnet die Differenz (Übereinstimmungsverhältnisdifferenz) 413 zwischen dem maximalen Übereinstimmungsverhältnis 411, das von dem Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 30 ausgegeben wird, und dem minimalen Übereinstimmungsverhältnis 412, das von dem Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 ausgegeben wird. Diese Differenz kann ein Absolutwert sein.
Das Bestimmungsmittel 50 vergleicht die Übereinstimmungsverhältnisdifferenz 413 mit einem vorbestimmten Schwellenwert 415. Wenn die Übereinstimmungsverhältnisdifferenz 413 gleich dem oder größer als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 50, dass die zwei Bilder identische Fingerabdruckbilder sind. Wenn die Übereinstimmungsverhältnisdifferenz 413 kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 50, dass die zwei Bilder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind.
2 zeigt die Vergleichsoperation, die von der Bildvergleichsvorrichtung von 1 ausgeführt wird. Zuerst erfasst die Bildeingabeeinheit 100 den Fingerabdruck eines Fingers, der auf den Sensor platziert wird, und erzeugt ein Testbild (Schritt S1). Die Bildverarbeitungseinheit 300 empfangt das Testbild von der Bildeingabeeinheit 100 (Schritt S2). Nach Empfang eines registrierten Bilds von der Bilddatenbank 200 (Schritt S3) versetzt die Bildverarbeitungseinheit 300 das Testbild für jede Vergleichseinheit unter Verwendung des Bildtransformationsmittels 10 (Schritt S4).
Das Vergleichsmittel 20 vergleicht/kollatiert das Testbild, das von dem Bildtransformationsmittel 10 ausgegeben wurde, mit dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 200 ausgegeben wurde, um das Übereinstimmungsverhältnis 410 zu erhalten und speichert es, wenn notwendig (Schritt S5).
Das Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 30 prüft, ob das Übereinstimmungsverhältnis 410, das von dem Vergleichsmittel 20 ausgegeben wird, ein Maximalwert ist (Schritt S6). Wenn der ausgegebene Wert ein Maximalwert ist, speichert das Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 30 den Maximalwert als maximales Übereinstimmungsverhältnis 411 (Schritt S7).
Das Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 prüft, ob das Übereinstimmungsverhältnis 410, das von dem Vergleichsmittel 20 ausgegeben wird, ein Minimalwert ist (Schritt S8). Wenn der ausgegebene Wert ein Minimalwert ist, speichert das Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 den Minimalwert als minimales Übereinstimmungsverhältnis 412 (Schritt S9).
Das Vergleichsmittel 20 prüft außerdem, ob der Bewegungsbetrag des Testbilds von der anfänglichen Position zur derzeitigen Position innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt (Schritt S10). Wenn der Bewegungsbetrag innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, gibt das Vergleichsmittel 20 das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 an das Bildtransformationsmittel 10 aus. Auf diese Weise wird die Verarbeitung in den Schritten S4 bis S9 wiederholt, solange der Bewegungsbetrag des Testbilds von der anfänglichen Position zur derzeitigen Position innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
Wenn der Bewegungsbetrag des Testbilds den vorbestimmten Bereich überschreitet (NO in Schritt S10), berechnet das Berechnungsmittel 40 die Übereinstimmungsverhältnisdifferenz 413, die die Differenz zwischen dem maximalen Übereinstimmungsverhältnis 411 und dem minimalen Übereinstimmungsverhältnis 412 ist (Schritt S11).
Das Bestimmungsmittel 50 vergleicht die Übereinstimmungsverhältnisdifferenz 413 mit dem vorbestimmten Schwellenwert 415 (Schritt S12). Wenn die Übereinstimmungsverhältnisdifferenz 413 gleich dem oder größer als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 50, dass die zwei Bilder identische Fingerabdruckbilder sind. Wenn die Übereinstimmungsverhältnisdifferenz 413 kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 50, dass die zwei Bilder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind.
Jede der 3A und 3B zeigt die Beziehung zwischen dem Translationsbetrag des Testbilds, das durch das Bildtransformationsmittel 10 versetzt wird, und den Übereinstimmungsverhältnissen 410, die von dem Vergleichsmittel 20 ausgegeben werden. 3A zeigt den Vergleich von Fingerabdruckbildern, die von dem gleichen Finger erworben wurden (Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich). 3B zeigt den Vergleich von Fingerabdruckbildern, die von unterschiedlichen Fingern erworben wurden (Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich). Mit Bezug auf 3A und 3B ergibt sich, wenn Da und Db miteinander verglichen werden, dass sich die Übereinstimmungsverhältnisdifferenzen (Da und Db) im Benutzer-Zu-Benutzer- Vergleich und Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich eindeutig voneinander unterscheiden. Der Grund für diesen Unterschied wird mit Bezug auf 4A bis 4D beschrieben.
4A und 4B zeigen einen Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich. 4B zeigt einen Fall, in dem das Testbild von 4A in die Richtung versetzt wird, die durch den Pfeil angegeben ist. 4C zeigt einen Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich. 4D zeigt einen Fall, in dem das Testbild von 4C in die Richtung versetzt wird, die durch den Pfeil angegeben ist.
Im Falle eines Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleichs gibt es eine Tendenz, dass ein minimales Übereinstimmungsverhältnis in Nähe der Position erhalten wird, bei der ein maximales Übereinstimmungsverhältnis von 4A erhalten wird, da Fingerabdruck-Erhöhungen (schwarze Pixel) eines registrierten Bilds und eines Testbilds die gleiche Periodizität aufweisen, wie in 4B gezeigt. Im Gegensatz dazu nimmt im Falle eines Benutzer-Zu-Anderen-Vergleichs, bei dem sich die Fingerabdruck-Erhöhungen eines registrierten Bilds und eines Testbilds in der Periodizität unterscheiden, die Anzahl übereinstimmender Pixel zu, wenn sich ein registriertes Bild und ein Testbild überlagern, wie in 4C und 4D gezeigt, und es gibt keine Tendenz, wie die im Falle eines Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleichs beschriebene. Dieser Unterschied verursacht eine große Bestimmungsindexdifferenz (Übereinstimmungsverhältnisdifferenz) zwischen dem Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich und dem Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich. Wie zuvor beschrieben, kann in dieser Ausführungsform die Bestimmungsindexdifferenz zwischen einem Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich und einem Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich erhöht werden. Dies macht es möglich, die Vergleichspräzision zu verbessern.
(Zweite Ausführungsform)
5 zeigt eine zweite Ausführungsform. Die gleichen Bezugszeichen wie in 2 bezeichnen die gleichen Teile in 5. Die Anordnung der Bildvergleichsvorrichtung in 5 der gezeigten Ausführungsform ist fast die gleiche wie die der ersten Ausführungsform und wird daher mit Bezug auf 1 beschrieben. Die Unterschiede zwischen dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform sind, dass ein Berechnungsmittel 40 einer Bildverarbeitungseinheit 300 den Quotienten durch Dividieren eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 411 durch ein minimales Übereinstimmungsverhältnis 412 erhält, anstatt eine Übereinstimmungsverhältnisdifferenz (Da und Db) zu erhalten, und ein Bestimmungsmittel 50 vergleicht den Übereinstimmungsverhältnis-Quotienten, der von dem Berechnungsmittel 40 ausgegeben wird, als Bestimmungsindex, mit einem vorbestimmten Schwellenwert 415.
Der Betrieb der Bildvergleichsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wird als Nächstes beschrieben. Die Verarbeitung in den Schritten S1 bis S10 ist die gleiche wie die in der ersten Ausführungsform. Wenn der Bewegungsbetrag des Testbilds von der anfänglichen Position zur derzeitigen Position einen vorbestimmten Bereich überschreitet (NEIN in Schritt S10), berechnet das Berechnungsmittel 40 einen Quotienten durch Dividieren des maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 411 durch das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412 (Schritt S13).
Das Bestimmungsmittel 50 vergleicht diesen Übereinstimmungsverhältnis-Quotienten mit dem vorbestimmten Schwellenwert 415' (Schritt S14). Wenn der Übereinstimmungsverhältnis-Quotient gleich oder größer als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 50, dass die zwei Bilder identische Fingerabdruckbilder sind. Wenn der Übereinstimmungsverhältnis-Quotient kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 50, dass die zwei Bilder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind. In dieser Ausführungsform kann, wenn das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412 zwischen dem Testbild und dem registrierten Bild um zwei oder mehr Größenordnungen kleiner ist als das maximale Übereinstimmungsverhältnis 411, die Bestimmungsindexdifferenz zwischen dem Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich und dem Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich erhöht werden, wodurch die Vergleichsgenauigkeit verbessert wird.
(Dritte Ausführungsform)
In 6 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen wie in 1 die gleichen Teile. Die Unterschiede zwischen dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform sind, dass eine Bildverarbeitungseinheit 301 nicht das Berechnungsmittel 40 und ein Bestimmungsmittel 51 anstelle des Bestimmungsmittels 50 aufweist, das ein maximales Übereinstimmungsverhältnis 411 beziehungsweise ein minimales Übereinstimmungsverhältnis 412 mit vorbestimmten Schwellenwerten vergleicht und bestimmt, dass das Testbild und das registrierte Bild identische Fingerabdruckbilder sind, nur wenn das maximale Übereinstimmungs verhältnis 411 gleich einem oder größer als ein erster Schwellenwert 416 ist und das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412 kleiner als ein zweiter Schwellenwert 417 ist (erster Schwellenwert = zweiter Schwellenwert).
7 zeigt die Vergleichsoperation der Bildvergleichsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. Die gleichen Bezugszeichen wie in 2 bezeichnen die gleiche Verarbeitung in 7. Die Verarbeitung in den Schritten S1 bis S10 ist die gleiche, wie die in der ersten Ausführungsform. Wenn der Bewegungsbetrag des Testbilds von der anfänglichen Position zur derzeitigen Position einen vorbestimmten Bereich überschreitet (NEIN in Schritt S10), vergleicht das Bestimmungsmittel 51 das maximale Übereinstimmungsverhältnis 411, das von einem Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 30 mit einem vorbestimmten ersten Schwellenwert ausgegeben wird (Schritt S15). Wenn das maximale Übereinstimmungsverhältnis 411 kleiner als der erste Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 51, dass die zwei Bilder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind.
Wenn in Schritt S15 bestimmt wird, dass das maximale Übereinstimmungsverhältnis 411 gleich dem oder größer als der erste Schwellenwert 416 ist, vergleicht das Bestimmungsmittel 51 das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412, das von dem Mittel zu Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 mit dem vorbestimmten zweiten Schwellenwert 417 ausgegeben wird (Schritt S16). Wenn das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412 kleiner als der zweite Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 51, dass die zwei Bilder identische Fingerabdruckbilder sind. Wenn das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412 gleich dem oder größer als der zweite Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 51, dass die zwei Bilder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind.
Jede der 8A und 8B zeigt die Beziehung zwischen dem Translationsbetrag des Testbilds, das von einem Bildtransformationsmittel 10 versetzt wird, und den Übereinstimmungsverhältnissen 410, die von einem Vergleichsmittel 20 ausgegeben werden. 8A zeigt den Vergleich von Fingerabdruckbildern, die von dem gleichen Finger erhalten wurden (Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich). 8B zeigt den Vergleich von Fingerabdruckbildern, die von unterschiedlichen Fingern erworben wurden (Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich). In der herkömmlichen Vergleichsvorrichtung, die in 42 gezeigt ist, kann ein Schwellenwert nur in einem Übereinstimmungsverhältnisbereich Dc eingestellt werden, der in 8A und 8B gezeigt ist. Im Gegensatz dazu können in dieser Ausführungsform, da ein minimales Übereinstimmungsverhältnis als ein Bestimmungsindex sowie ein maximales Übereinstimmungsverhältnis hinzugefügt werden, Schwellenwerte in beiden Bereichen Dc und Dd eingestellt werden, die in 8A und 8B gezeigt sind.
Wie zuvor beschrieben, kann gemäß der dritten Ausführungsform, die in 6, 7, 8A und 8B gezeigt ist, ein breiterer Bereich eingestellt werden, in dem Schwellenwerte eingestellt werden können. Dies macht es möglich, die Vergleichsgenauigkeit zu verbessern. Wenn der erste und zweite Schwellenwert 416 und 417 gemäß den gleichen Werten eingestellt werden, wird der Wert entweder im Bereich Dc eingestellt (insbesondere der Bereich zwischen dem maximalen Übereinstimmungsverhältnis im Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich (ausschließlich) und dem maximalen Übereinstimmungsverhältnis im Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich (einschließlich)) oder im Bereich Dd (insbesondere der Bereich zwischen dem minimalen Übereinstimmungsverhältnis im Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich (einschließlich) und dem minimalen Übereinstimmungsverhältnis im Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich (ausschließlich)). Wenn der erste und zweite Schwellenwert so eingestellt sind, dass sie unterschiedliche Werte sind, kann der erste Schwellenwert innerhalb des Bereichs Dc eingestellt werden und der zweite Schwellenwert kann innerhalb des Bereichs Dd eingestellt werden.
(Vierte Ausführungsform)
9 zeigt eine vierte Ausführungsform, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in 6 die gleichen Teile bezeichnen. Die Unterschiede zwischen dieser Ausführungsform und der dritten Ausführungsform sind, dass eine Bildverarbeitungseinheit 302 nicht das Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 30 und ein Bestimmungsmittel 52 anstelle des Bestimmungsmittels 51 aufweist, das bestimmt, dass ein Testbild und ein registriertes Bild identische Fingerabdruckbilder sind, wenn ein minimales Übereinstimmungsverhältnis 412 kleiner ist als ein Schwellenwert.
10 zeigt die Vergleichsoperation der Bildvergleichsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. Die gleichen Bezugszeichen wie in 2 bezeichnen die gleiche Verarbeitung in 10. Die Verarbeitung in den Schritten S1 bis S5 und S8 bis S10 ist die gleiche wie die in der ersten Ausführungsform. Wenn der Bewegungsbetrag des Testbilds von der anfänglichen Position zur derzeitigen Position einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet (NEIN in Schritt S10), vergleicht das Bestimmungsmittel 52 das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412, das von dem Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 mit einem vorbestimmten Schwellenwert ausgegeben worden ist (Schritt S17). Wenn das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412 kleiner als ein Schwellenwert 417 ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 52, dass die zwei Bilder identische Fingerabdruckbilder sind. Wenn das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412 gleich dem oder größer als der Schwellenwert 417 ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 52, dass die zwei Bilder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind.
In der vierten Ausführungsform, die in 9 und 10 gezeigt sind, kann die Bildverarbeitung durch Auslassen des Mittels zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses 30 vereinfacht werden. Dies macht es möglich, die Bildverarbeitungszeit im Vergleich zur ersten Ausführungsform zu verkürzen. In dieser Ausführungsform muss ein Schwellenwert in dem Bereich Dd in 8A und 8B eingestellt werden (insbesondere der Bereich zwischen dem minimalen Übereinstimmungsverhältnis beim Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich (einschließlich) und dem minimalen Übereinstimmungsverhältnis beim Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich (ausschließlich).
(Fünfte Ausführungsform)
In 11 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Teile wie in 1. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch die folgenden Punkte. Zunächst umfasst ein Bildverarbeitungsmittel 303 ein Bildtransformationsmittel 11, ein Vergleichsmittel 21 und ein Speichermittel 60 als Mittel zum groben Korrigieren des relativen Positionsversatzes zwischen einem registrierten Bild und einem Testbild und veranlasst das Speichermittel 60, einen Bewegungsbetrag zu speichern, wenn ein maximales Übereinstimmungsverhältnis erhalten wird, während das Bildtransformationsmittel 11 und das Vergleichsmittel 21 eine Translation, beziehungsweise einen Vergleich/eine Kollation ausführen. Zweitens wird ein Bewegungsbetrag von dem Speichermittel 60 an ein Bildtransformationsmittel 12 entsprechend dem Bildtransformationsmittel 10 in der ersten Ausführungsform ausgegeben, und das Bildtransformationsmittel 12 wird veranlasst, die Translation des Testbilds von der zweiten anfänglichen Position basierend auf dem Bewegungsbetrag und der ersten anfänglichen Position zu starten.
Das Bildtransformationsmittel 11 gibt das Testbild aus, das durch Versetzen jedes Pixels eines eingegebenen Testbilds von der ersten anfänglichen Position (die Position, die eingestellt ist, wenn es von einer Bildeingabeeinheit 100 eingegeben wird) um einen vorbestimmten Betrag gemäß einem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 402 (wird später beschrieben) eingegeben wird.
Das Vergleichsmittel 21 vergleicht/kollatiert die Leuchtdichtewerte der jeweiligen Pixel an entsprechenden Positionen in dem Testbild, das von dem Bildtransformationsmittel 11 ausgegeben wurde, und dem registrierten Bild, das von einer Bilddatenbank 200 ausgegeben wurde, und erstellt die Gesamtsumme der Anzahl schwarzer Pixel, deren Leuchtdichtewerte miteinander in einem vorbestimmten Vergleichsbereich übereinstimmen. Das Vergleichsmittel 21 dividiert dann die als Gesamtsumme ermittelte Anzahl übereinstimmender Pixel durch die Anzahl schwarzer Pixel des registrierten Bilds, um ein Übereinstimmungsverhältnis 414 zwischen dem Testbild und dem registrierten Bild zu erhalten.
Außerdem gibt das Vergleichsmittel 21 ein Bewegungsbetragsignal 403 aus, das den Bewegungsbetrag des Testbilds von der ersten anfänglichen Position zur derzeitigen Position (die Position, die eingestellt ist, nachdem die Translation durch das Bildtransformationsmittel 11 ausgeführt worden ist) darstellt, an das Speichermittel 60 aus. Wenn der Bewegungsbetrag innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs liegt, gibt das Vergleichsmittel 21 das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 402 zum Bezeichnen des Bewegungsbetrags des Testbilds für jede Bewegungsoperation an das Bildtransformationsmittel 11 aus.
Das Bildtransformationsmittel 11 versetzt das Testbild um den Betrag, der durch das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 402 bezeichnet wird. In diesem Fall ist der Bereich der gleiche wie der Bereich, der für das Vergleichsmittel 20 in der ersten Ausführungsform eingestellt ist.
Das Speichermittel 60 speichert das Bewegungsbetragsignal 403, das von dem Vergleichsmittel 21 ausgegeben wird, wenn das Übereinstimmungsverhältnis 414, das von dem Vergleichsmittel 21 ausgegeben wird, maximal wird, und gibt es als Bewegungsbetragsignal 404 an das Bildtransformationsmittel 12 aus.
Das Bildtransformationsmittel 12 bewegt die Testbildeingabe von der Bildeingabeeinheit 100 zur zweiten anfänglichen Position, die durch Addieren des Bewegungsbetrags, der durch das Bewegungsbetragsignal 404 dargestellt wird, zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird, und gibt das Testbild aus, das durch Versetzen jedes Pixels des Testbilds um einen vorbestimmten Betrag gemäß einem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 erhalten wird.
Ein Vergleichsmittel 22 erhält ein Übereinstimmungsverhältnis 410 zwischen dem Testbild, das von dem Bildtransformationsmittel 12 ausgegeben wurde, und dem registrierten Bild, das von der Bilddatenband 200 ausgegeben wurde, auf gleiche Weise wie das erste Vergleichsmittel 20. Wenn der Bewegungsbetrag des Testbilds von der zweiten anfänglichen Position zur derzeitigen Position (die Position, die eingestellt ist, nachdem die Translation durch das Bildtransformationsmittel 12 ausgeführt worden ist) innerhalb eines vorbestimmten zweiten Bereichs liegt, gibt das Vergleichsmittel 22 das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 zum Bezeichnen des Bewegungsbetrags des Testbilds für jede Bewegungsoperation aus.
Das Bildtransformationsmittel 12 versetzt das Testbild um den Betrag, der durch das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 bezeichnet wird. In diesem Fall ist der Bereich so eingestellt, dass er schmaler ist, als der Bereich für das Bildtransformationsmittel 11.
12 zeigt die Vergleichsoperation der Bildvergleichsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform, die in 11 gezeigt ist. Die gleichen Bezugszeichen wie in 2 bezeichnen die gleiche Verarbeitung in 12.
Zuerst erfasst die Bildeingabeeinheit 100 den Fingerabdruck eines Fingers, der auf den Sensor platziert wird, und erzeugt ein Testbild (Schritt S1). Nach Empfang des Testbilds von der Bildeingabeeinheit 100 (Schritt S18) und einem registrierten Bild von der Bilddatenbank 200 (Schritt S19) veranlasst ein Bildverarbeitungsmittel 303 das Bildtransformationsmittel 11, das Testbild zu versetzen (Schritt S20). Das Vergleichsmittel 21 vergleicht/kollatiert das Testbild, das von dem Bildtransformationsmittel 11 ausgegeben wurde, mit dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 200 ausgegeben wurde, um das Übereinstimmungsverhältnis 414 zu erhalten (Schritt S21).
Das Speichermittel 60 prüft, ob das Übereinstimmungsverhältnis 414, das von dem Vergleichsmittel 21 ausgegeben wurde, ein Maximalwert ist (Schritt S22). Wenn das Übereinstimmungsverhältnis 414 ein Maximalwert ist, speichert das Speichermittel 60 das Bewegungsbetragsignal 403, das von dem Vergleichsmittel 21 zu diesem Zeitpunkt ausgegeben wird (Schritt S23).
Das Vergleichsmittel 21 prüft, ob der Bewegungsbetrag des Testbilds von der ersten anfänglichen Position zur derzeitigen Position innerhalb des ersten Bereichs liegt (Schritt S24). Wenn der Bewegungsbetrag innerhalb des ersten Bereichs liegt, gibt das Vergleichsmittel 21 das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 402 an das Bildtransformationsmittel 11 aus. Die Verarbeitung in den Schritten S20 bis S23 wird auf diese Weise solange wiederholt, wie der Bewegungsbetrag des Testbilds von der ersten anfänglichen Position zur derzeitigen Position innerhalb des ersten Bereichs liegt. Wenn der Bewegungsbetrag des Testbilds den ersten Bereich überschreitet (NEIN in Schritt S24), gibt das Speichermittel 60 das gespeicherte Bewegungsbetragsignal 403 als Bewegungsbetragsignal 404 aus.
Wenn der Bewegungsbetrag des Testbilds den ersten Bereich überschreitet, bewegt das Bildtransformationsmittel 12 das Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 100 eingegeben wurde, zur zweiten anfänglichen Position, die durch Addieren des Bewegungsbetrags, der durch das Bewegungsbetragsignal 404 dargestellt ist, zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird (Schritt S25). Das Bildtransformationsmittel 12 versetzt dann das Testbild gemäß dem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 (Schritt S26).
Das Vergleichsmittel 22 erhält das Übereinstimmungsverhältnis 410 durch Vergleichen/Kollatieren des Testbilds, das von dem Bildtransformationsmittel 12 ausgegeben wird, mit dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 200 ausgegeben wird (Schritt S27). Die Verarbeitung in den Schritten S6 bis S9 ist die gleiche wie die in der ersten Ausführungsform. Das Vergleichsmittel 22 prüft, ob der Bewegungsbetrag des Testbilds von der zweiten anfänglichen Position zur derzeitigen Position innerhalb des zweiten Bereichs liegt (Schritt S28). Wenn der Bewegungsbetrag innerhalb des zweiten Bereichs liegt, gibt das Vergleichsmittel 22 das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 an das Bildtransformationsmittel 12 aus. Die Verarbeitung in den Schritten S26, S27 und S6 bis S9 wird auf diese Weise solange wiederholt, wie der Bewegungsbetrag des Testbilds von der zweiten anfänglichen Position zur derzeitigen Position innerhalb des zweiten Bereichs liegt. Die Verarbeitung in den Schritten S11 und S12 ist die gleiche, wie in der ersten Ausführungsform.
In der fünften Ausführungsform, die in 11 und 12 gezeigt ist, wird ein maximales Übereinstimmungsverhältnis in dem ersten Bereich erhalten, um den relativen Positionsversatz zwischen einem registrierten Bild und einem Testbild zu korrigieren, und die gleiche Verarbeitung wie die, die in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, wird in dem zweiten Bereich ausgeführt, der schmaler ist als der erste Bereich, wobei die Position, an der dieses maximale Übereinstimmungsverhältnis erhalten wird, als zweite anfänglichen Position eingestellt wird. Wenn daher der erste Bereich so eingestellt ist, dass er gleich dem Bereich ist, der für das erste Vergleichsmittel 20 in der ersten Ausführungsform eingestellt ist, ist nur erforderlich, dass ein maximales Übereinstimmungsverhältnis im ersten Bereich erhalten wird. Dies macht es möglich, die Bildverarbeitungszeit im Vergleich zur ersten Ausführungsform zu verkürzen.
(Sechste Ausführungsform)
In der fünften Ausführungsform, die in 11 und 12 gezeigt ist, ist der Vergleichsbereich, in dem das Vergleichsmittel 21 ein Übereinstimmungsverhältnis erhält, so eingestellt, dass er die gleiche Größe wie der Vergleichsbereich aufweist, in dem das Vergleichsmittel 22 ein Übereinstimmungsverhältnis erhält. Der zweite Vergleichsbereich, in dem das Vergleichsmittel 21 ein Übereinstimmungsverhältnis erhält, kann jedoch so eingestellt sein, dass er schmaler ist als der erste Vergleichsbereich, in dem das Vergleichsmittel 22 ein Übereinstimmungsverhältnis erhält. Auch in diesem Fall bleiben die Anordnung und die Vergleichsoperation der Bildvergleichsvorrichtung die gleichen, wie in 11 und 12 gezeigt. Wie zuvor beschrieben, kann in dieser Ausführungsform, da die Anzahl zu vergleichender/zu kollatierender Pixel verringert werden kann, indem der relative Positionsversatz zwischen einem registrierten Bild in einem Testbild grob korrigiert wird, die Bildverarbeitungszeit im Vergleich zur fünften Ausführungsform verkürzt werden.
(Siebte Ausführungsform)
In der fünften Ausführungsform, die in 11 und 12 gezeigt ist, erfolgt keine Bezugnahme auf den Unterschied zwischen dem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 402, das von dem Vergleichsmittel 21 ausgegeben wird, um den relativen Positionsversatz zwischen einem registrierten Bild und einem Testbild grob zu korrigieren, und dem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401, das von dem Vergleichsmittel 220 ausgegeben wird, um ein maximales und ein minimales Übereinstimmungsverhältnis zu erhalten. Der Bewegungsbetrag für jede Bewegungsoperation, die durch das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 402 dargestellt ist, kann jedoch größer sein als der, der durch das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 dargestellt ist. Auch in diesem Fall bleiben die Anordnung und die Vergleichsoperation der Bildvergleichsvorrichtung die gleichen, wie in 11 und 12 gezeigt.
Wie zuvor beschrieben, kann in dieser Ausführungsform, da der Bewegungsbetrag eines Testbilds für jede Bewegungsoperation beim groben Korrigieren des relativen Positionsversatzes zwischen einem registrierten Bild und dem Testbild so eingestellt wird, dass er groß ist, die Anzahl Male, die ein Bildtransformationsmittel 11 eine Translation ausführt, und die Anzahl Male, die ein Vergleichsmittel 21 einen Vergleich/eine Kollation ausführt, herabgesetzt werden, wodurch die Bildverarbeitungszeit im Vergleich zur fünften Ausführungsform verkürzt wird.
In jeder der fünften bis siebten Ausführungsform wird die Anordnung der Bildverarbeitungseinheit 300 in der ersten Ausführungsform als Grundanordnung des Bildverarbeitungsmittels 303 verwendet. Die Anordnung jeder der zweiten bis vierten Ausführungsform kann jedoch verwendet werden. Das heißt, das Bildtransformationsmittel 12 kann anstelle des Bildtransformationsmittels 10, das in 6 und 9 gezeigt ist, verwendet werden, und das Bewegungsbetragsignal 404 von dem Speichermittel 60 kann dem Bildtransformationsmittel 12 zugeführt werden.
(Achte Ausführungsform)
Die gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnen die gleichen Teile in 13. Die achte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass eine Bildverarbeitungseinheit 304 ein Referenzpunkterfassungsmittel 70 und ein Korrekturbetragberechnungsmittel 80 als Mittel zum groben Korrigieren des relativen Positionsversatzes zwischen einem registrierten Bild und einem Testbild umfasst. Der Bewegungsbetrag wird von dem Korrekturbetragberechnungsmittel 80 an ein Bildtransformationsmittel 13 entsprechend dem Bildtransformationsmittel 10 in der ersten Ausführungsform ausgegeben, um das Bildtransformationsmittel 13 zu veranlassen, mit dem Versetzen des Testbilds von der zweiten anfänglichen Position auf Basis des Bewegungsbetrags und der ersten anfänglichen Position zu beginnen.
Das Referenzpunkterfassungsmittel 70 erfasst Referenzpunkte, das heißt angenäherte zentrale Punkte des Testbilds, das von der Bildeingabeeinheit 100 ausgegeben wurde, und des registrierten Bilds, das von einer Bilddatenbank 200 ausgegeben wurde, und gibt Koordinaten 420 des Referenzpunkts des Testbilds und Koordinaten 421 des Referenzpunkts des registrierten Bilds aus. Suchen nach angenäherten zentralen Punkten können durch das Verfahren des sequenziellen Annäherns der zentralen Position unter Verwendung der Anzahl Schnittlinien parallel zu den jeweiligen Seiten eines Rechtecks implementiert werden (Ito et al., "A Classification Method for Fingerprint Images with Consideration Given to Central Points", IEICE Report. PRU89-79, Seiten 15–22, 1989) oder Ähnliches. In einem Fingerabdruckbild befindet sich ein angenäherter zentraler Punkt an einer Position, an der die Krümmung eines Fingerabdrucks groß ist.
Das Korrekturbetragberechnungsmittel 80 erhält den Translationsbetrag des Testbilds, der erforderlich ist, um zu veranlassen, dass die Position des Referenzpunkts des Testbilds, das von dem Referenzpunkterfassungsmittel 70 erfasst wird, mit der Position des Referenzpunkts des registrierten Bilds übereinstimmt, und gibt ein Bewegungsbetragsignal 407 aus, das diesen Translationsbetrag darstellt. Das Korrekturbetragberechnungsmittel 80 kann durch ein Verfahren zum Erhalten eines Translationsbetrags durch Berechnen der Differenz zwischen dem Positionsvektor des Referenzpunkts des Testbilds und dem Positionsvektor des Referenzpunkts des registrierten Bilds implementiert werden.
Das Bildtransformationsmittel 13 bewegt das Testbild, das von einer Bildeingabeeinheit 100 eingegeben wurde, zur zweiten anfänglichen Position, die durch Addieren des Bewegungsbetrags, der durch das Bewegungsbetragsignal 407 dargestellt wird, zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird, und gibt das Testbild aus, das durch Versetzen jedes Pixels des Testbilds um einen vorbestimmten Betrag gemäß einem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 erhalten wird.
14 zeigt die Vergleichsoperation der Ausführungsform von 13. Die gleichen Bezugszeichen wie in 2 bezeichnen die gleichen Teile. Zuerst erfasst die Bildeingabeeinheit 100 den Fingerabdruck eines Fingers, der auf den Sensor platziert wurde, und erzeugt ein Testbild (Schritt S1). Nach Empfang des Testbilds von der Bildeingabeeinheit 100 (Schritt S29) und eines registrierten Bilds von der Bilddatenbank 200 (Schritt S30) veranlasst die Bildverarbeitungseinheit 304 das Referenzpunkterfassungsmittel 70, Referenzpunkte des Testbilds und des registrierten Bilds zu erfassen (Schritt S31).
Das Korrekturbetragberechnungsmittel 80 erhält den Translationsbetrag des Testbilds, das erforderlich ist, um zu veranlassen, dass die Position des Referenzpunkts des Testbilds mit der Position des Referenzpunkts des registrierten Bilds übereinstimmt und gibt das Bewegungsbetragsignal 407 aus, das durch diesen Translationsbetrag dargestellt wird (Schritt S32). Das Bildtransformationsmittel 13 bewegt das Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 100 eingegeben wurde, zur zweiten anfänglichen Position, die durch Addieren des Bewegungsbetrags, der durch das Bewegungsbetragsignal 407 dargestellt wird, zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird (Schritt S33). Das Bildtransformationsmittel 13 versetzt das Testbild gemäß dem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 (Schritt S34). Die Verarbeitung in den Schritten S5 bis S12 ist die gleiche, wie die in der ersten Ausführungsform.
Um den relativen Positionsversatz zwischen dem registrierten Bild und dem Testbild grob zu korrigieren, erfasst das Referenzpunkterfassungsmittel 70 die Referenzpunkte des Testbilds und des registrierten Bilds, und die in der ersten Ausführungsform beschriebene Verarbeitung wird nach Einstellen der Position ausgeführt, an der die Referenzpunkte miteinander als zweite anfängliche Position übereinstimmen. Dies ermöglicht es, die Bildverarbeitungszeit im Vergleich zur ersten Ausführungsform zu verkürzen.
In der achten Ausführungsform wird die Anordnung der Bildverarbeitungseinheit 300 als Grundanordnung der Bildverarbeitungseinheit 304 verwendet. Die Anordnung in jeder der zweiten bis vierten Ausführungsform kann jedoch verwendet werden. Das heißt, das Bildtransformationsmittel 13 kann anstelle des Bildtransformationsmittels 10 verwendet werden, das in 6 und 9 gezeigt ist, und das Bewegungsbetragsignal 407 kann von dem Korrekturbetragberechnungsmittel 80 an das Bildtransformationsmittel 13 geliefert werden.
(Neunte Ausführungsform)
Wie in 15 gezeigt, können die Anordnungen der fünften und achten Ausführungsform kombiniert werden. Die gleichen Bezugszeichen wie in 11 und 13 bezeichnen die gleichen Teile in 15.
Ein Bildtransformationsmittel 14 addiert den Bewegungsbetrag, der durch ein Bewegungsbetragsignal 407 dargestellt wird, zur ersten anfänglichen Position, um die neue erste anfängliche Position einzustellen, und bewegt ein Testbild, das von einer Bildeingabeeinheit 105 eingegeben wurde, zur neuen ersten anfänglichen Position. Das Bildtransformationsmittel 14 gibt das Testbild aus, das durch Versetzen jedes Pixels des Testbilds um einen vorbestimmten Betrag gemäß einem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 402 erhalten wird.
16 zeigt die Vergleichsoperation der neunten Ausführungsform. Die gleichen Bezugszeichen wie in 2, 12 und 14 bezeichnen die gleiche Verarbeitung in 16. Die Verarbeitung in den Schritten S1 und S29 bis S32 ist die gleiche, wie in der achten Ausführungsform. Das Bildtransformationsmittel 14 bewegt die Testbildeingabe von der Bildeingabeeinheit 100 zur neuen ersten anfänglichen Position, die durch Addieren des Bewegungsbetrags, der durch das Bewegungsbetragsignal 407 dargestellt wird, zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird (Schritt S35). Das Bildtransformationsmittel 14 versetzt dieses Testbild gemäß dem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 402 (Schritt S36).
Die Verarbeitung in den Schritten S22 bis S24, S2, S3, S25 bis S27, S6 bis S9, S28, S11 und S12 ist die gleiche wie in der fünften Ausführungsform.
Wie zuvor beschrieben, kann diese Ausführungsform sowohl den Verarbeitungsgeschwindigkeits-Erhöhungseffekt der fünften Ausführungsform als auch den Verarbeitungsgeschwindigkeits-Erhöhungseffekt der achten Ausführungsform erhalten.
(Zehnte Ausführungsform)
17 zeigt, dass die Anordnung der Bildvergleichsvorrichtung gemäß jeder der ersten bis neunten Ausführungsform von einem Computer 306 implementiert werden kann. Der Computer 306 umfasst eine CPU 400, ein ROM (Read Only Memory) 401, ein RAM (Random Access Memory) 402, eine Hilfsspeichereinheit 403 wie eine Diskettenlaufwerkeinheit, eine Hilfsspeichereinheit großer Kapazität 404 wie eine Festplatteneinheit, eine Schnittstelleneinheit 405 für die Schnittstellenbildung mit einer Anzeigeeinheit 408 zum Ausgeben von Videoinformationen, eine Schnittstelleneinheit 406 für die Schnittstellenbildung mit einer Tastatur 409 und eine Schnittstelleneinheit 407 für die Schnittstellenbildung mit einer Bildeingabeeinheit 100.
Eine Bilddatenbank 200 kann durch das RAM 402 oder die Hilfsspeichereinheit 404 implementiert werden.
Ein Programm zum Implementieren eines Bildvergleichsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem Zustand bereitgestellt, in dem es auf einem Aufzeichnungsmedium wie einer Diskette, einer CD-ROM oder einer Speicherkarte aufgezeichnet wird. Wenn dieses Aufzeichnungsmedium in die Hilfsspeichereinheit 403 des Computers 306 eingelegt wird, wird das auf dem Medium aufgezeichnete Programm gelesen. Die CPU 400 schreibt das Leseprogramm auf das RAM 402 oder die Hilfsspeichereinheit 404 und führt eine Verarbeitung aus wie die, die in der ersten bis neunten Ausführungsform gemäß diesem Programm beschrieben ist. Auf diese Weise kann eine Verarbeitung wie in der ersten bis neunten Ausführungsform realisiert werden.
Jedes der Vergleichsmittel 20 bis 22 bestimmt schwarze Pixel in einem Testbild und einem registrierten Bild, die Leuchtdichtewerte aufweisen, die vollständig miteinander als übereinstimmende Pixel übereinstimmen. Weiße Pixel, deren Leuchtdichtewerte vollständig miteinander übereinstimmen, können jedoch als übereinstimmende Pixel bestimmt werden, wobei die Anzahl übereinstimmender Pixel/die Anzahl weißer Pixel eines registrierten Bilds oder die Anzahl übereinstimmender Pixel×2/(die Anzahl weißer Pixel eines registrierten Bilds + die Anzahl weißer Pixel eines Testbilds) als Übereinstimmungsverhältnis eingestellt werden können.
In jeder zuvor beschriebenen Ausführungsform werden Binärbilder als registriertes Bild und Testbild verwendet. Es können jedoch beispielsweise Graustufenbilder mit 256 Ebenen vor der Binarisierung verwendet werden. In diesem Fall können Pixel eines Testbilds und eines registrierten Bilds, die Leuchtdichtewerte-Unterschiede innerhalb eines bestimmten Bereichs aufweisen, als übereinstimmende Pixel bestimmt werden.
Jedes Bildtransformationsmittel 10 bis 14 versetzt ein Testbild, um den Positionsversatz zwischen dem Testbild und einem registrierten Bild zu korrigieren. Das Testbild kann jedoch gedreht werden oder versetzt und gedreht werden. Wenn das Testbild versetzt und verdreht werden soll, kann nicht nur ein Positionsversatz sondern auch ein Winkelversatz korrigiert werden. Sowohl die Translation als auch die Rotation kann auf folgende Weise ausgeführt werden. Beispielsweise wird ein Testbild zuerst um einen vorbestimmten Winkel gedreht und dann wiederholt versetzt, wie zuvor beschrieben. Wenn der gesamte Translationsbetrag einen vorbestimmten Bereich überschreitet, wird das Testbild erneut um einen vorbestimmten Winkel gedreht und die Translation des Testbilds wird wiederholt.
Wenn sowohl eine Translation als auch Rotation auszuführen sind, muss jedoch sowohl ein Translationsbetragbereich als auch ein Drehwinkelbereich für jedes der Vergleichsmittel 20 bis 22 eingestellt werden. Wenn der Bewegungsbetrag eines Testbilds von der ersten oder zweiten anfänglichen Position zur derzeitigen Position innerhalb eines vorbestimmten Translationsbetragbereichs liegt, gibt jedes der Vergleichsmittel 20 bis 22 das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 oder 402 zum Bezeichnen des Bewegungsbetrags des Testbilds für jede Rotationsoperation aus. Wenn der Drehwinkel des Testbilds von der ersten oder zweiten anfänglichen Position zur derzeitigen Position innerhalb eines vorbestimmten Drehwinkelbereichs liegt, gibt jedes der Vergleichsmittel 20 bis 22 ein Rotationswinkel-Bezeichnungssignal zum Bezeichnen des Rotationswinkels des Testbilds für jede Rotationsoperation aus. Wenn nur eine Rotationsoperation auszuführen ist, wird ein Rotationswinkel-Bezeichnungssignal ausgegeben.
Jedes der Bildtransformationsmittel 10 bis 14 versetzt das Testbild gemäß dem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 oder 402 und dreht das Testbild gemäß dem Rotationswinkel-Bezeichnungssignal.
Wenn sowohl eine Translation als auch eine Rotation auszuführen ist, gibt das Vergleichsmittel 21 ein Bewegungsbetragsignal 403 aus, das den Bewegungsbetrag des Testbilds von der ersten anfänglichen Position zur derzeitigen Position darstellt, und ein Winkelsignal, das den Rotationswinkel des Testbilds von der ersten anfänglichen Position zur derzeitigen Position darstellt. Ein Speichermittel 60 speichert das Bewegungsbetragsignal 403 und das Winkelsignal, das von dem Vergleichsmittel 21 ausgegeben wird, wenn ein Übereinstimmungsverhältnis 414 maximal wird, und gibt sie an ein Bildtransformationsmittel 12 aus.
Wenn sowohl eine Translation als auch eine Rotation auszuführen sind, erhält ein Referenzpunkterfassungsmittel 70 außerdem eine Mehrzahl Referenzpunkte von jedem registrierten Bild und jedem Testbild. Ein Korrekturbetragberechnungsmittel 80 erhält dann den Rotationswinkel des Testbilds, der erforderlich ist, um zu veranlassen, dass die Positionen der Referenzpunkte des Testbilds mit den Positionen der Referenzpunkte des registrierten Bilds übereinstimmen, und gibt das Winkelsignal aus, das diesen Rotationswinkel darstellt. Jedes der Bildtransformationsmittel 12 bis 14 stellt durch Addieren des Rotationswinkels, der durch das Drehwinkelsignal dargestellt wird, das von dem Speichermittel 60 oder dem Korrekturbetragberechnungsmittel 80 ausgegeben wird, zur ersten anfänglichen Position, eine neue erste oder zweite anfängliche Position ein.
Außerdem kann jedes der Bildtransformationsmittel 10 bis 14 eine Verarbeitung für ein registriertes Bild anstelle eines Testbilds ausführen.
Gemäß der ersten bis zehnten Ausführungsform der zuvor beschriebenen vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung mindestens des Mittels zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses die Differenz im Bestimmungsindex (Übereinstimmungsverhältnisdifferenz) zwischen dem Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich und dem Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich im Vergleich zum Stand der Technik erhöht werden, und somit kann die Vergleichsgenauigkeit verbessert werden. Außerdem kann die Differenz im Bestimmungsindex (Übereinstimmungsverhältnisdifferenz) zwischen dem Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich und dem Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich werter erhöht werden, und die Vergleichsgenauigkeit kann unter Verwendung des Bildtransformationsmittels, des Vergleichsmittels, des Mittels zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses, des Mittels zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses, des Berechnungsmittels zum Erhalten der Differenz zwischen dem maximalen Übereinstimmungsverhältnis, das von dem Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegeben wird, und dem minimalen Übereinstimmungsverhältnis, das von dem Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegeben wird, und des Bestimmungsmittels zum Bestimmen, dass das erste und zweite Bild identische Bilder sind, weiter verbessert werden, wenn die Differenz, die von dem Berechnungsmittel ausgegeben wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Wenn das minimale Übereinstimmungsverhältnis zwischen dem ersten und zweiten Bild um zwei oder mehr Größenordnungen kleiner ist als das maximale Übereinstimmungsverhältnis, kann die Bestimmungsindexdifferenz (Übereinstimmungsverhältnisdifferenz) zwischen einem Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich und einem Benutzer-Zu-Anderen-Vergleich erhöht werden und die Vergleichsgenauigkeit kann unter Verwendung des Bildtransformationsmittels, des Vergleichsmittels, des Mittels zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses, des Mittels zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses, des Berechnungsmittels zum Erhalten des Quotienten, der durch Dividieren des maximalen Übereinstimmungsverhältnisses, das von dem Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegeben wird, durch das minimale Übereinstimmungsverhältnis, das von dem Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegeben wird, berechnet wird, und des Bestimmungsmittels zum Bestimmen, dass das erste und zweite Bild identische Bilder sind, wenn der Quotient, der von dem Berechnungsmittel ausgegeben wird, gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, verbessert werden.
Der Übereinstimmungsverhältnisbereich, in dem ein Schwellenwert eingestellt werden kann, kann erweitert werden, und die Vergleichsgenauigkeit kann unter Verwendung des Bildtransformationsmittels, des Vergleichsmittels, des Mittels zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses, des Mittels zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses und des Bestimmungsmittels zum Bestimmen, dass das erste und zweite Bild identische Bilder sind, wenn das maximale Übereinstimmungsverhältnis, das von dem Mittel zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegeben wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter erster Schwellenwert ist, und dem minimalen Übereinstimmungsverhältnis, das von dem Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegeben wird, kleiner als ein vorbestimmter zweiter Schwellenwert ist (erster Schwellenwert ≥ zweiter Schwellenwert), verbessert werden.
Die Verarbeitung kann unter Verwendung des Bildtransformationsmittels, des Vergleichsmittels, des Mittels zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses und des Bestimmungsmittels zum Bestimmen, dass das erste und zweite Bild identische Bilder sind, vereinfacht werden, wenn das minimale Übereinstimmungsverhältnis, das vom Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegeben wird, kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, wobei die Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgelassen wird. Dies ermöglicht es, die Verarbeitungszeit zu verkürzen.
Außerdem umfasst diese Vorrichtung das zweite Bildtransformationsmittel, das zweite Vergleichsmittel und das Speichermittel. Der in dem Bildtransformationsmittel voreingestellte Bereich ist so eingestellt, dass er schmaler ist als der Bereich, der in dem zweiten Bildtransformationsmittel voreingestellt ist. Das Bildtransformationsmittel bewegt das erste Bild zur zweiten anfänglichen Position, die durch Addieren des Translationsbetrags, des Rotationswinkels oder des Translationsbetrags und Rotationswinkels, die in dem Speichermittel gespeichert sind, zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird. Danach wird mindestens eine Bildverarbeitung der Translationsverarbeitung und Rotationsverarbeitung für das erste Bild ausgeführt. Mit dieser Operation sind das zweite Bildtransformationsmittel, das zweite Vergleichsmittel und das Speichermittel, die verwendet werden, um den relativen Positionsversatz zwischen dem registrierten Bild und dem Testbild grob zu korrigieren, nur erforderlich, um ein maximales Übereinstimmungsverhältnis zu erhalten. Daher kann die Verarbeitungszeit verkürzt werden.
Indem der Vergleichsbereich, in dem das zweite Vergleichsmittel Übereinstimmungsverhältnisse erhält, schmaler gemacht wird als der Vergleichsbereich, in dem das Vergleichsmittel Übereinstimmungsverhältnisse erhalten hatte, kann die Anzahl Pixel, die zu vergleichen/kollatieren ist, verringert werden, wenn der relative Positionsversatz zwischen einem registrierten Bild und einem Testbild grob korrigiert werden kann. Dies ermöglicht es, die Verarbeitungszeit zu verkürzen.
Der Translationsbetrag, der Rotationswinkel oder der Translationsbetrag und Rotationswinkel für jede Bewegungsoperation für das erste Bild, die von dem zweiten Bildtransformationsmittel ausgeführt wird, werden so eingestellt, dass sie größer sind als der Translationsbetrag, der Rotationswinkel oder der Translationsbetrag und Rotationswinkel für jede Bewegungsoperation für das erste Bild, die von dem Bildtransformationsmittel ausgeführt wird, wodurch der Bewegungsbetrag für jede Bewegungsoperation für das Testbild erhöht wird, die ausgeführt wird, um den Positionsversatz zwischen dem registrierten Bild und dem Testbild grob zu korrigieren. Dies ermöglicht es, die Anzahl Male zu verringern, die das zweite Bildtransformationsmittel eine Translationsverarbeitung ausführt, und die Anzahl Male zu verringern, die das zweite Vergleichsmittel einen Vergleich/eine Kollation ausführt, und somit die Verarbeitungszeit zu verkürzen.
Außerdem umfasst die Vorrichtung das Referenzpunkterfassungsmittel und das Korrekturbetragberechnungsmittel. Das Bildtransformationsmittel bewegt das erste Bild zur zweiten anfänglichen Position, die durch Addieren des Translationsbetrags, des Rotationswinkels oder des Translationsbetrags und Rotationswinkels, die durch das Korrekturbetragberechnungsmittel erhalten werden, zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird. Danach wird mindestens eine Bildverarbeitung der Translationsverarbeitung und Rotationsverarbeitung für das erste Bild ausgeführt. Dies ermöglicht, dass das Referenzpunkterfassungsmittel Referenzpunkte des Testbilds und des registrierten Bilds erfasst, um den Positionsversatz zwischen dem registrierten Bild und dem Testbild grob zu korrigieren. Die Position, bei der diese Referenzpunkte miteinander übereinstimmen, wird als die zweite anfängliche Position eingestellt. Dies ermöglicht es, die Bildverarbeitungszeit zu verkürzen.
Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung das Referenzpunkterfassungsmittel und das Korrekturbetragberechnungsmittel. Das zweite Bildtransformationsmittel bewegt das erste Bild zur neuen ersten anfänglichen Position, die durch Addieren des Translationsbetrags, des Rotationswinkels oder des Translationsbetrags und Rotationswinkels, die von dem Korrekturbetragberechnungsmittel erhalten werden, zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird. Danach wird mindestens eine Bildverarbeitung der Translationsverarbeitung und Rotationsbearbeitung für das erste Bild ausgeführt. Dies ermöglicht es, gleichzeitig sowohl den Verarbeitungsgeschwindigkeits-Erhöhungseffekt zu erhalten, der auf dem zweiten Bildtransformationsmittel, dem zweiten Vergleichsmittel und dem Speichermittel basiert, als auch den Verarbeitungsgeschwindigkeit-Erhöhungseffekt, der auf dem Referenzpunkterfassungsmittel und dem Korrekturbetragberechnungsmittel basiert.
(Elfte Ausführungsform)
In 18 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen wie in 9 die gleichen Teile. Die elfte Ausführungsform unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform darin, dass eine Bildverarbeitungseinheit 307A ein Bildbezeichnungsmittel 65 umfasst.
Die Bildvergleichsvorrichtung ist aufgebaut aus einer Bildeingabeeinheit 100, einer Bilddatenbank 200 und der Bildverarbeitungseinheit 307A, wie in 18 gezeigt.
Die Bildeingabeeinheit 100 erfasst die Erhöhungen/Vertiefungen der Haut eines Fingers, der auf den Sensor platziert wird, unter Verwendung des Sensors und führt eine Analog-/Digital-Wandlung und eine Binarisierung des Signals aus, das von dem Sensor ausgegeben wird. Eine Ausgabe von der Bildeingabeeinheit 100 ist ein Binärbild, das eine Erhöhung der Fingerhaut um ein Pixel darstellt, das einen Leuchtdichtewert entsprechend Schwarz (schwarzes Pixel) aufweist und eine Vertiefung der Fingerhaut durch ein Pixel darstellt, das einen Leuchtdichtewert entsprechend Weiß (weißes Pixel) aufweist. In der folgenden Beschreibung wird dieses Bild als Testbild bezeichnet.
Die Bilddatenbank 200 speichert ein Fingerabdruckbild, das im Voraus als registrierte Daten (registrierte Bilder) erworben wird.
Die Bildverarbeitungseinheit 307A vergleicht/kollatiert das Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 100 eingegeben wird, mit dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 200 eingegeben wird, und bestimmt, ob die zwei Bilder identische Fingerabdruckbilder oder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind. Um die Bestimmungsgenauigkeit (Vergleichsgenauigkeit) zu verbessern, umfasst die Bildverarbeitungseinheit 307A ein erstes Bildtransformationsmittel 10, das Bereichsbezeichnungsmittel 65, ein erstes Vergleichsmittel 20, ein Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31, ein Berechnungsmittel 40 und ein Bestimmungsmittel 50.
Das Bildtransformationsmittel 10 empfangt ein Testbild, versetzt (verschiebt) jedes Pixel des eingegebenen Testbilds um einen vorbestimmten Änderungsbetrag und gibt das sich ergebende Testbild aus. Das Bereichsbezeichnungsmittel 65 gibt sequenziell eine Mehrzahl vorbestimmter partieller Vergleichsbereiche eines Bereichs aus, in dem ein registriertes Bild und ein Referenzbild mit dem Vergleichsmittel 20 verglichen werden.
Das Vergleichsmittel 20 vergleicht/kollatiert die jeweiligen Pixel an entsprechenden Positionen in dem Testbild, das von dem Bildtransformationsmittel 10 eingegeben wird und dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 200 eingegeben wird, und ermittelt die Gesamtzahl Pixel, deren Leuchtdichtewerte miteinander in dem partiellen Vergleichsbereich übereinstimmen, der von dem Bereichbezeichnungsmittel 65 ausgegeben wird. Das Vergleichsmittel 20 erhält dann das Ähnlichkeitsmaß (Übereinstimmungsverhältnis) zwischen den zwei Bildern von der Anzahl übereinstimmender Pixel und der Anzahl schwarzer Pixel des registrierten Bilds. Außerdem gibt das Vergleichsmittel 20 einen Translationsbetrag 401 an das Bildtransformationsmittel 10 aus, um die Translation durch das Bildtransformationsmittel 10 und den Vergleich/die Kollation durch das Vergleichsmittel 20 zu wiederholen, bis der Translationsbetrag außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Das Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 erhält ein minimales Übereinstimmungsverhältnis 412 von den Übereinstimmungsverhältnissen 410, die von dem Vergleichsmittel 20 ausgegeben werden. Das Berechnungsmittel 40 berechnet den Durchschnitt der minimalen Übereinstimmungsverhältnisse 412 (minimaler Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt 416) in den jeweiligen partiellen Vergleichsbereichen, die von dem Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 ausgegeben werden.
Das Bestimmungsmittel 50 vergleicht den minimalen Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt 416 mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Wenn der minimale Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt 416 gleich oder geringer ist als der Schwellenwert, bestimmt das Bestimmungsmittel 50 "beide Fingerabdrücke sind identisch". Wenn der minimale Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt 416 größer als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 50 "beide Fingerabdrücke sind unterschiedlich".
19 zeigt die Vergleichsoperation der elften Ausführungsform. In Schritt S1 erfasst die Bildeingabeeinheit 100 den Fingerabdruck eines Fingers, der auf den Sensor platziert wird, und erzeugt ein Testbild. In Schritt S2 wird das Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 100 erzeugt wird, an die Bildverarbeitungseinheit 307A gesendet. Ein registriertes Bild, das in der Bilddatenbank 200 gespeichert ist, wird ebenfalls an die Bildverarbeitungseinheit 307A gesendet (Schritt S3).
Die Bildverarbeitungseinheit 307A wandelt das Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 100 ausgegeben wird, unter Verwendung des Bildtransformationsmittels 10 in Bilddaten und vergleicht/kollatiert das transformierte Testbild mit dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 200 ausgegeben wird, um zu prüfen, ob die zwei Bilder identische Fingerabdruckbilder oder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind.
Das Bildtransformationsmittel 10 gibt das Testbild aus, während es es gemäß dem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 um einen vorbestimmten Betrag versetzt (für jede Vergleichseinheit) und den Translationsbetrag innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ändert, um die Bestimmungsgenauigkeit (Vergleichsgenauigkeit) zu verbessern.
Das Vergleichsmittel 20 vergleicht/kollatiert die Ausgabe (Testbild) von dem Bildtransformationsmittel 10 mit dem registrierten Bild, um das Ähnlichkeitsmaß (Übereinstimmungsverhältnis) zwischen dem Testbild und dem registrierten Bild zu erhalten (Schritt S105).
Während das Vergleichsmittel 20 wiederholt eine Vergleichsoperation in den jeweiligen partiellen Vergleichsbereichen ausführt, die von dem Bereichsbezeichnungsmittel 65 ausgegeben wurden, was ein charakteristisches Merkmal dieser Ausführungsform ist, extrahiert das Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 in diesem Fall minimale Übereinstimmungsverhältnisse entsprechend den jeweiligen Vergleichsbereichen (Schritt S8), und die minimalen Übereinstimmungsverhältnisse werden gespeichert (Schritt S109).
Der Fluss fährt dann fort mit Schritt S110, um zu prüfen, ob es einen anderen Bereich zum Vergleichen gibt. Bei JA in Schritt S110 kehrt der Fluss zurück zu Schritt S105. Bei NEIN in Schritt S110 fahrt der Fluss fort mit Schritt S111, um die minimalen Übereinstimmungsverhältnisse 412 entsprechend den jeweiligen partiellen Vergleichsbereichen, die von dem Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 unter Verwendung des Berechnungsmittels 40 ausgegeben werden, zu mitteln, wobei ein minimaler Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt erhalten wird.
Wenn der minimale Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt 416, der von dem Berechnungsmittel 40 ausgegeben wird, gleich dem oder kleiner als der Schwellenwert ist, wird bestimmt "beide Fingerabdrücke sind identisch". Wenn der minimale Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt 416 größer als der Schwellenwert ist, wird bestimmt "die Fingerabdrücke sind unterschiedlich".
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von jeder zuvor beschriebenen Ausführungsform darin, dass während das Vergleichsmittel 20 der Bildverarbeitungseinheit 307A den Vergleich/die Kollation in den jeweiligen partiellen Vergleichsbereichen wiederholt, die durch das Bereichsbezeichnungsmittel 65 bezeichnet sind, und das Bildtransformationsmittel 10 die Translation wiederholt, minimale Übereinstimmungsverhältnisse mit optimalen Translationsbeträgen in den jeweiligen partiellen Vergleichsbereichen erhalten werden, und die Ergebnisse gemittelt werden.
Die Bildeingabeeinheit 100 umfasst einen Kapazitätserfassungs-Fingerabdrucksensor zum Abtasten eines Fingerabdruck-Erhöhungs-/Vertiefungsmusters durch Erfassen der Kapazitäten, die zwischen den Elektroden kleiner Sensoreinheiten, die zweidimensional auf einem LSI-Chip angeordnet sind, und der Haut eines Fingers, der Elektroden durch einen Isolierfilm berührt, gebildet werden (offenbart in beispielsweise M. Tartagni und R. Guerrieri, "A fingerprint sensor based an the feedback capacitive sensing scheme", IEEE J. Solid-State Circuits, Vol. 33, Seiten 133–142, Jan. 1998), einen Analog-/Digitalwandler, einen Prozessor zum Ausführen der Bildverarbeitung wie Binarisierung und einer Speichereinheit wie einen Halbleiterspeicher.
Die Datenbank 200 kann durch eine Speichereinheit wie eine Festplatteneinheit oder einen nicht flüchtigen Speicher ausgeführt sein. Die Bildverarbeitungseinheit 307 kann durch einen Prozessor und eine Speichereinheit wie einen Halbleiterspeicher implementiert sein.
Ein Verfahren zum Implementieren des Bildtransformationsmittels 10 wird nachfolgend beschrieben. Zuerst wird ein Koordinatensystem für ein Testbild im Voraus eingestellt. Dann wird lineare Transformation ausgeführt, um die Koordinaten jedes Pixels, das durch dieses Koordinatensystem bestimmt wird, zu versetzen. Schließlich wird ein Bild auf Basis der Koordinaten jedes Pixels nach der linearen Transformation rekonstruiert. Es ist zu beachten, dass das Bildtransformationsmittel 10 die zuvor genannte Verarbeitung für ein registriertes Bild anstelle eines Testbilds ausführen kann. Bei der linearen Transformation, die durch das Bildtransformationsmittel 10 ausgeführt wird, kann durch Ausführen von Rotations-Transformation sowie Translation auch ein Winkelversatz korrigiert werden.
Das Bereichsbezeichnungsmittel 65 kann durch ein Verfahren des Ausgebens der Koordinaten des unteren linken Scheitelpunkts und oberen rechten Scheitelpunkts jedes partiellen Vergleichsbereichs an das Vergleichsmittel 20 und durch Bezeichnen eines Bereichs implementiert werden, in dem das minimale Übereinstimmungsverhältnis in jedem partiellen Vergleichsbereich in Bezug auf das Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsbereichs 31 gespeichert wird.
20A und 20B zeigen, wie die Position eines Referenzbilds um einen optimalen Translationsbetrag für jeden der partiellen Vergleichsbereiche CA und DB korrigiert wird und dann das sich ergebende Bild mit einem registrierten Bild in der elften Ausführungsform verglichen wird.
Mit Bezug auf 20A und 20B stellt der schraffierte Abschnitt GA ein registriertes Bild dar, und der graue Abschnitt GB stellt ein Referenzbild nach der Positionskorrektur mit optimalen Translationsbeträgen dar. Der Karomusterbereich GC stellt einen Bereich für den Vergleich/die Kollation dar. Mit Bezug auf 20A und 20B ist der Vergleichsbereich in die oberen und unteren partiellen Vergleichsbereiche CA und CB eingeteilt. Bei der Kollation unterscheidet sich der optimale Translationsbetrag für den Bereich der oberen Hälfte von dem der Bereich der unteren Hälfte. Jede der 21A und 21B zeigt das Ergebnis, das durch Kollation nach Versetzen eines tatsächlichen Fingerabdruckbilds in die Richtung erhalten wird, die durch den Pfeil in Bezug auf ein registriertes Bild angegeben ist.
Mit Bezug auf 21A und 21B ist das Referenzbild durch relativ breite Grauabschnitte (GB) angegeben, wobei das registrierte Bild durch die schwarzen Linien (GA) angegeben ist. Die kreisförmigen Abschnitte geben an, wie partielle nicht übereinstimmende Abschnitte, die durch die Verzerrungen der Haut eines Fingers verursacht werden, korrigiert werden. Durch Ausführen eines Vergleichs mit unterschiedlichen Translationsbeträgen jeweils für die Bereiche der oberen und unteren Hälfte, die in 21A und 21B gezeigt sind, können die Bilder in den kreisförmigen Abschnitten, die beim Stand der Technik nicht miteinander übereinstimmen, dazu gebracht werden, miteinander überein zu stimmen. Das heißt gemäß dieser Ausführungsform kann der maximale Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt beim Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich durch Korrigieren teilweise nicht übereinstimmender Abschnitte, die durch die Verzerrung der Haut eines Fingers verursacht werden, erhöht werden. Die Vergleichsgenauigkeit kann durch Erhöhen des maximalen Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitts verbessert werden.
(Zwölfte Ausführungsform)
22 zeigt eine zwölfte Ausführungsform, die sich von der elften Ausführungsform darin unterscheidet, dass eine Bildverarbeitungseinheit 307B ein Auswahlmittel 70 umfasst.
23 zeigt ein Vergleichsverfahren dieser zwölften Ausführungsform. Das Verfahren unterscheidet sich von dem der elften Ausführungsform darin, dass das Auswahlmittel 70 an die Ausgangsstufe eines Mittels zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 angeschlossen ist, um die minimalen Übereinstimmungsverhältnisse 412 in den jeweiligen partiellen Vergleichsbereichen (m Bereiche) miteinander zu vergleichen, die von dem Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 extrahiert worden sind, und die n (n < m) minimalen Übereinstimmungsverhältnisse in steigender Reihenfolge sequenziell auszugeben (Schritt S112).
Das Berechnungsmittel 40 mittelt nur die minimalen Übereinstimmungsverhältnisse 417, die von dem Auswahlmittel 70 bis zum n-ten minimalen Übereinstimmungsverhältnis in steigender Reihenfolge ausgegeben werden, und gibt den sich ergebenden minimalen Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt an (Schritt S111).
Der minimale Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt beim Benutzer-Zu-Benutzer-Vergleich kann weiter durch Ausschließen eines partiellen Vergleichsbereichs herabgesetzt werden, der in hohem Maße verformt wurde, was zu einer Schwierigkeit beim Vornehmen einer Korrektur von Zielen führt, für die minimale Übereinstimmungsverhältnisse gemittelt werden. Die Vergleichsgenauigkeit kann durch Herabsetzen des minimalen Übereinstimmungsverhältnisses verbessert werden.
(Dreizehnte Ausführungsform)
24 zeigt ein Anwendungsbeispiel der elften Ausführungsform, die in 18 gezeigt ist. Die Ausführungsform unterscheidet sich von der fünften Ausführungsform in folgenden Punkten. Zuerst umfasst eine Bildverarbeitungseinheit 307C ein zweites Bildtransformationsmittel 11, ein Vergleichsmittel 21 und ein Speichermittel 60 als Mittel zum groben Korrigieren des relativen Positionsversatzes zwischen einem registrierten Bild und einem Testbild und veranlasst das Speichermittel 60, den Translationsbetrag zu speichern, der eingestellt ist, wenn ein maximales Übereinstimmungsverhältnis während der Ausführung einer Translation durch das zweite Bildtransformationsmittel 11 und eines Vergleichs/einer Kollation durch das Vergleichsmittel 21 erhalten wird. Zweitens wird ein Translationsbetrag 404 von dem Speichermittel 60 an ein Bildtransformationsmittel 12 entsprechend dem Bildtransformationsmittel 10 in der elften Ausführungsform ausgegeben, um das Versetzen des Testbilds von der zweiten anfänglichen Position zu starten, die durch Addieren des Translationsbetrags zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird. Die gleichen Bezugszeichen wie in 11 bezeichnen die gleichen Teile in 24.
Das zweite Bildtransformationsmittel 11 empfängt ein Testbild, versetzt (verschiebt) jedes Pixel des empfangenen Bilds um einen vorbestimmten Änderungsbetrag und gibt das sich ergebende Testbild aus.
Das Vergleichsmittel 21 ermittelt die Gesamtzahl der Pixel, deren Leuchtdichtewerte miteinander in einem vorbestimmten Vergleichsbereich in dem Testbild, das von dem zweiten Bildtransformationsmittel 11 eingegeben wird, und dem registrierten Bild, das von einer Bilddatenbank 200 eingegeben wird, übereinstimmen und erhält ein Übereinstimmungsverhältnis zwischen den zwei Bildern auf Basis der Anzahl übereinstimmender Pixel und der Anzahl schwarzer Pixel des registrierten Bilds.
Das Vergleichsmittel 21 gibt einen Translationsbetrag an das zweite Bildtransformationsmittel 11 aus, um eine Translation durch das zweite Bildtransformationsmittel 11 und einen Vergleich/eine Kollation durch das Vergleichsmittel 21 zu wiederholen, bis sich der Translationsbetrag und der Rotationswinkel außerhalb eines eingestellten Bereichs befinden. Der erste eingestellte Bereich entspricht dem Translationsbetrag in der elften Ausführungsform.
Das Speichermittel 60 speichert einen Translationsbetrag 414, wenn ein Übereinstimmungsverhältnis 403, das von dem Vergleichsmittel 21 ausgegeben wird, einen maximalen Wert aufweist.
Das Bildtransformationsmittel 12 bewegt das Testbild, das von einer Bildeingabeeinheit 100 eingegeben wird, zur zweiten anfänglichen Position, die durch Addieren des Translationsbetrags, der von dem Korrekturbetragberechnungsmittel 80 ausgegeben wird, zur ersten anfänglichen Position, eingestellt wird, ändert dann das Testbild um einen vorbestimmten Betrag gemäß einem Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 401 und gibt das sich ergebende Testbild aus.
25A und 25B zeigen ein Vergleichsverfahren der dreizehnten Ausführungsform, gleiche Bezugszeichen wie in den 12 und 18 bezeichnen die gleiche Verarbeitung.
In Schritt S1 erfasst die Bildeingabeeinheit 100 den Fingerabdruck eines Fingers, der auf den Sensor platziert wird, und erzeugt ein Testbild. Die Bildverarbeitungseinheit 307C empfangt das Testbild von der Bildeingabeeinheit 100 (Schritt S18) und ein registriertes Bild von der Bilddatenbank 200 (Schritt S19), und versetzt das Testbild unter Verwendung des zweiten Bildtransformationsmittels 11 (Schritt S20).
Das Vergleichsmittel 21 erhält ein Übereinstimmungsverhältnis durch Vergleichen/Kollatieren des Testbilds, das von dem zweiten Bildtransformationsmittel 11 ausgegeben wird, mit dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 200 ausgegeben wird (Schritt S21). Das Speichermittel 60 prüft, ob das Übereinstimmungsverhältnis, das von dem Vergleichsmittel 21 ausgegeben wird, ein Maximalwert ist (Schritt S22) und wenn es ein Maximalwert ist, speichert es das Translationsbetragsignal 414, das von dem Vergleichsmittel 21 zu dieser Zeit ausgegeben wird (Schritt S23).
Wenn der Bewegungsbetrag in Bezug auf die erste anfängliche Position innerhalb eines eingestellten Bereichs liegt, gibt das Vergleichsmittel 21 das Translationsbetrag-Bezeichnungssignal 402 aus (Schritt S24). Wenn der Bewegungsbetrag des Testbilds den ersten eingestellten Bereich überschreitet, gibt das Speichermittel 60 den gespeicherten Translationsbetrag 414 als Bewegungsbetragsignal 404 an das Bildtransformationsmittel 12 aus.
Wenn der Bewegungsbetrag des Testbilds den ersten Bereich überschreitet, bewegt das Bildtransformationsmittel 12 das Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 100 eingegeben wird, zur zweiten anfänglichen Position (Schritt S26), die durch Addieren des Bewegungsbetrags, der durch das Bewegungsbetragsignal 404 dargestellt ist, zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird (Schritte S2, S3 und S25). Das Testbild, das gemäß dem Translationsbetragsignal 401, das von dem Vergleichsmittel 22 ausgegeben wird, zur zweiten anfänglichen Position bewegt wird, wird mit dem registrierten Bild verglichen/kollatiert. Die nachfolgende Verarbeitung ist die gleiche, wie die in der elften Ausführungsform und somit wird eine Beschreibung davon ausgelassen.
Das Bildtransformationsmittel 12 kann durch das gleiche Verfahren implementiert werden, wie das für das zweite Bildtransformationsmittel 11. Das Bildtransformationsmittel 12 kann eine Bildverarbeitung für ein registriertes Bild anstelle eines Testbilds ausführen. Obgleich das Verfahren des Versetzens (Verschiebens) eines Testbilds zuvor beschrieben worden ist, kann auch ein Winkelversatz durch Ausführen von Rotationsbearbeitung sowie Translation durch lineare Transformation korrigiert werden, die durch das zweite Bildtransformationsmittel 11 ausgeführt wird. Das Speichermittel 60 kann durch ein Verfahren des Speicherns des Translationsbetrags implementiert werden, wenn ein maximales Übereinstimmungsverhältnis erhalten wird.
In dieser Ausführungsform kann, indem der zweite Einstellungsbereich der Translationsbetrage, der von dem Vergleichsmittel 22 ausgegeben wird, schmaler eingestellt wird als der zweite Einstellungsbereich der Translationsbeträge, der von dem Vergleichsmittel 21 ausgegeben wird, die Verarbeitung des Extrahierens eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses durch Ermitteln der Gesamtzahl übereinstimmender Pixel in einer Mehrzahl partieller Vergleichsbereiche herabgesetzt werden.
Dies ermöglicht es, die Verarbeitungszeit zu verkürzen.
(Vierzehnte Ausführungsform)
Die Veranschaulichung der Anordnung der 14. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ausgelassen, weil sie der 13. Ausführungsform entspricht, wie in 24 gezeigt. Eine Darstellung des Vergleichsverfahrens in der 14. Ausführungsform wird ausgelassen, weil es im Wesentlichen das gleiche ist wie das in der 13. Ausführungsform.
Die 14. Ausführungsform unterscheidet sich von der 13. Ausführungsform darin, dass der Änderungsbetrag des Translationsbetrags für jede Bewegungsoperation, der von einem Vergleichsmittel 21 ausgegeben wird, so eingestellt ist, dass er größer ist, als der Änderungsbetrag des Translationsbetrags und des Rotationswinkels für jede Bewegungs operation, der von einem Vergleichsmittel 42 ausgegeben wird, um einen Positionsversatz grob zu korrigieren.
In dieser Ausführungsform kann die Anzahl Male, die ein zweites Bildtransformationsmittel 11 eine Translation zur groben Korrektur ausführt, und die Anzahl Male, die das Vergleichsmittel 21 einen Vergleich/eine Kollation ausführt, herabgesetzt werden und somit kann die Verarbeitungszeit verkürzt werden.
(Fünfzehnte Ausführungsform)
Eine Veranschaulichung der Anordnung der 15. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ausgelassen, weil sie der 13. Ausführungsform entspricht, die in 24 gezeigt ist. Die Veranschaulichung des Vergleichsverfahrens der 15. Ausführungsform wird ausgelassen, weil es im Wesentlichen das gleiche ist, wie in der 13. Ausführungsform, die in 25 gezeigt ist.
Die 15. Ausführungsform unterscheidet sich von der 13. Ausführungsform darin, dass die Fläche eines Vergleichsbereichs, der von dem Vergleichsmittel 21 im Voraus eingestellt wurde, so eingestellt ist, dass sie kleiner ist als die Gesamtfläche der partiellen Vergleichsbereiche, die für Bereichsbezeichnungsmittel 65 im Voraus eingestellt wurden, um eine grobe Positionskorrektur auszuführen.
In dieser Ausführungsform kann, indem der relative Positionsfehler zwischen einem registrierten Bild und einem Testbild grob korrigiert wird, die Anzahl zu vergleichender/zu kollatierender Pixel herabgesetzt werden, wodurch die Bildverarbeitungszeit verkürzt wird.
In der elften bis 15. Ausführungsform sind die zu vergleichenden Bilder Fingerabdruckbilder. Wenn sich jedoch ein Bild verformt, weil die Form eines weichen Objekts, wie der Nasenabdruck eines Tieres, von einer Kontakterfassungseinheit erfasst wird, kann die Vergleichsgenauigkeit durch Anordnen dieser Ausführungsform verbessert werden.
Es ist zu beachten, dass die Bildvergleichsvorrichtungen, die ausgestaltet sind, um Bildverformung aufgrund von Verzerrung zu handhaben, in den japanischen Patent-Auslegeschriften Nr. 5-242222 und 9-282458 offenbart sind.
Gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-242222 ist ein Testbild in partielle Vergleichsbereiche eingeteilt, und die Bestimmung wird auf Basis der Anzahl partieller Vergleichsbereiche ausgeführt, die einen Schwellenwert nach dem Merkmalsvergleich überschreiten. Bei diesem Verfahren wird ein Merkmalsvergleich für jeden partiellen Bereich ausgeführt, um zu prüfen, ob die zwei Fingerabdrücke identisch sind oder nicht. Das Verfahren unterscheidet sich im Wesentlichen von einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darin, dass keine Bestimmung des Übereinstimmens/Nichtübereinstimmens in jeder partiellen Vergleichsbereichseinheit ausgeführt wird, wobei eine Bestimmung des Übereinstimmen/Nichtübereinstimmens unter Verwendung des Durchschnitts des maximalen Übereinstimmungsverhältnisses in den jeweiligen partiellen Vergleichsbereichen als Index ausgeführt wird.
Gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-282458 wird ein Testbild in partielle Vergleichsbereiche geteilt, und die partiellen Vergleichsbereiche eines Testbilds werden mit den partiellen Vergleichsbereichen des registrierten Bilds auf Basis relativer Positionen von den Mittelpositionen in Verbindung gebracht, um die Korrelationswerte zwischen den entsprechenden partiellen Vergleichsbereichen zu erhalten, wodurch eine Übereinstimmung/Nichtübereinstimmung bestimmt wird. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik im Wesentlichen darin, das entweder das registrierte oder das Testbild in partielle Vergleichsbereiche geteilt wird und das andere Bild im Ganzen als Vergleichsbereich verwendet wird, wodurch ein maximales Übereinstimmungsverhältnis erhalten wird.
Eine Bildvergleichsvorrichtung zum Ausführen eines Vergleichs nach dem Schneiden eines Bilds in eine Mehrzahl Bilder ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-214343 offenbart. Gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-214343 wird die Verteilung von Übereinstimmungsverhältnissen, die durch Ausführen eines Vergleichs/einer Kollation erhalten werden, während des Scannens jedes geschnittenen Bilds auf dem anderen Bild gespeichert, und eine Übereinstimmung/Nichtübereinstimmung wird von dem ermittelten Gesamtergebnis der Übereinstimmungsverhältnisverteilungen bestimmt. Gemäß dieser Technik werden Übereinstimmungsverhältnisverteilungen in einer Speichereinheit gespeichert, wobei die Positionsbeziehung zwischen den Übereinstimmungsverhältnisverteilungen im Voraus gespeichert werden müssen. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von dem Stand der Technik im Wesentlichen darin, dass Bilder miteinander verglichen/kollatiert werden, wobei nur maximale Übereinstimmungsverhältnisse entsprechend den jeweiligen partiellen Vergleichsbereichen gespeichert werden, wodurch die Übereinstimmung/Nichtübereinstimmung mit einfacher Bildverarbeitung bestimmt wird.
Jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die nachfolgend beschrieben wird, unterscheidet sich von der Bildvergleichsvorrichtung gemäß jeder zuvor beschriebenen Ausführungsform in folgenden Punkten. Um einen Positionsversatz und einen Winkelversatz zu korrigieren, wird für das erste Bild mindestens Translation oder Rotation ausgeführt. Beim Prozess des wiederholten Erhaltens der Ähnlichkeitsmaße (Übereinstimmungsverhältnisse) durch Vergleichen/Kollatieren des ersten und zweiten Bildes wird eine Kollation ausgeführt, während die Linienbreite des zweiten Bilds durch Bildverarbeitung herabgesetzt oder erhöht wird. Die Übereinstimmungsverhältnisse, die durch Kollation erhalten werden, werden gemittelt.
(Sechzehnte Ausführungsform)
26 zeigt eine Bildvergleichsvorrichtung, umfassend eine Bildeingabeeinheit 100, eine Bilddatenbank 200 und eine Bildverarbeitungseinheit 308A.
Wie in den zuvor erwähnten Ausführungsformen erfasst die Bildeingabeeinheit 100 die Erhöhungen/Vertiefungen der Haut eines Fingers, der auf den Sensor platziert wird unter Verwendung des Sensors und führt eine Bildverarbeitung wie eine Analog-/Digital-Bildwandlung und eine Binarisierung für ein Signal aus, das von dem Sensor ausgegeben wird. Eine Ausgabe von der Bildeingabeeinheit 100 ist ein Binärbild, das eine Erhöhung der Fingerhaut durch ein Pixel darstellt, das eine Leuchtdichte entsprechend Schwarz aufweist (schwarzes Pixel) und das eine Vertiefung der Fingerhaut durch ein Pixel darstellt, das eine Leuchtdichte entsprechend Weiß aufweist (weißes Pixel). Ein Bild, das von der Bildeingabeeinheit 100 ausgegeben wird, wird nachfolgend als Testbild bezeichnet.
Die Bilddatenbank 200 speichert Fingerabdruckbilder, die im Voraus als registrierte Daten erworben wurden. Die in der Bilddatenbank 200 gespeicherten Bilder werden als registrierte Bilder bezeichnet.
Die Bildverarbeitungseinheit 308A vergleicht/kollatiert das Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 100 eingegeben wird, mit dem registrierten Bild, das von der Bilddatenbank 200 eingegeben wird, um zu prüfen, ob die zwei Bilder identische Fingerabdruckbilder oder unterschiedliche Fingerabdruckbilder sind. Um die Bestimmungsgenauigkeit (Vergleichsgenauigkeit) zu verbessern, umfasst die Bildverarbeitungseinheit 308A ein Bildverarbeitungsmittel 600, ein Bildtransformationsmittel 13, ein Vergleichsmittel 23, ein Berechnungsmittel 43, ein Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31, und ein Bestimmungsmittel 50. Die 16. Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die Bildverarbeitungseinheit 308A das Bildverarbeitungsmittel 600 und das Berechnungsmittel 43 aufweist.
Das Bildverarbeitungsmittel 600 schneidet einen Kantenabschnitt einer Erhöhung weg, um ein zweites Testbild auszugeben, dessen Erhöhungsbreite herabgesetzt ist. Das Bildtransformationsmittel 13 empfangt ein registriertes Bild, versetzt (verschiebt) jedes Pixel des empfangenen registrierten Bilds um einen vorbestimmten Änderungsbetrag und gibt das sich ergebende registrierte Bild aus. Das Vergleichsmittel 23 vergleicht/kollatiert Pixel an entsprechenden Positionen in dem Testbild, das von dem Bildverarbeitungsmittel 600 eingegeben wird, und dem registrierten Bild, das von dem Bildtransformationsmittel 13 eingegeben wird, und ermittelt die Gesamtzahl Pixel, deren Leuchtdichtewerte miteinander in einem vorbestimmten Vergleichsbereich übereinstimmen, wodurch das Ähnlichkeitsmaß (Übereinstimmungsverhältnis) zwischen den zwei Bildern auf Basis der Anzahl übereinstimmender Pixel und der Anzahl schwarzer Pixel des registrierten Bilds erhalten wird.
Das Vergleichsmittel 23 gibt ein Testbild-Meldesignal 417 an das Bildverarbeitungsmittel 600 aus, um das Bildverarbeitungsmittel 600 dazu zu bringen, einen Kantenabschnitt weg zu schneiden und außerdem einen Selbstvergleich/eine Kollation auszuführen, bis die Erhöhungsbreite fast gleich einem Pixel wird. Außerdem gibt das Vergleichsmittel 23 einen Translationsbetrag 418 an das Bildtransformationsmittel 13 aus, um die Translation durch das Bildtransformationsmittel 13 und den Vergleich/die Kollation durch das Vergleichsmittel 23 zu wiederholen, bis der Translationsbetrag und der Rotationswinkel außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen. Diese Vergleichs-/Kollationsverarbeitung wird wiederholt, bis kein Vergleichsbereich übrig ist.
Das Berechnungsmittel 41 berechnet den Durchschnitt (Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt 416) der Übereinstimmungsverhältnisse 410 in Bezug auf Testbilder, die unterschiedliche Linienbreiten aufweisen, die von dem Vergleichsmittel 23 ausgegeben werden, und gibt ihn aus. Das Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 erhält ein minimales Übereinstimmungsverhältnis 412 von den Übereinstimmungsverhältnissen 416, die von dem Berechnungsmittel 43 ausgegeben werden. Das Bestimmungsmittel 50 vergleicht das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412 mit einem vorbestimmten Schwellenwert 415. Wenn das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412 gleich oder geringer ist als der Schwellenwert, bestimmt das Bestimmungsmittel 50 "die zwei Fingerabdrücke sind identisch". Wenn das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412 größer als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 50 "die zwei Fingerabdrücke sind unterschiedlich".
27 zeigt die Vergleichsoperation der 16. Ausführungsform.
Zuerst erfasst die Bildeingabeeinheit 100 den Fingerabdruck eines Fingers, der auf den Sensor platziert wird (Schritt S1) und erzeugt ein Testbild. In den Schritten S2 und S3 werden das Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 100 erzeugt wird, und ein registriertes Bild, das in der Bilddatenbank 200 gespeichert ist, an die Bildverarbeitungseinheit 308A gesendet.
In der Bildverarbeitungseinheit 308A versetzt (verschiebt) das Bildtransformationsmittel 13 das registrierte Bild, das von der Bilddatenbank 200 eingegeben wird und gibt das sich ergebende Bild aus (Schritt S151). In Schritt S152 vergleicht/kollatiert das Vergleichsmittel 23 wiederholt das Testbild, das von dem Bildverarbeitungsmittel 600 ausgegeben wird, mit dem registrierten Bild, das von dem Bildtransformationsmittel 13 ausgegeben wird, um Übereinstimmungsverhältnisse auszugeben.
In Schritt S153 schneidet das Bildverarbeitungsmittel 600 einen Kantenabschnitt einer Erhöhung des Testbilds weg, das von der Bildeingabeeinheit 100 eingegeben wird, um ein zweites Testbild zu erzeugen, dessen Erhöhungsbreite herabgesetzt ist (beispielsweise um ein Pixel) und sendet es an das Berechnungsmittel 43.
In Schritt S154 gibt das Vergleichsmittel 23, wenn die Erhöhung des Testbilds kein O-Pixel ist, das Testbild-Meldesignal 417 an das Bildverarbeitungsmittel 600 aus. Der Fluss kehrt dann zu Schritt S152 zurück, bei dem das Vergleichsmittel 23 das Testbild, das von dem Bildverarbeitungsmittel 600 ausgegeben wird, mit dem registrierten Bild, das von dem Bildtransformationsmittel 13 ausgegeben wird, vergleicht und ein Übereinstimmungsverhältnis ausgibt. In Schritt S153 wird die Breite der Erhöhung des Testbilds herabgesetzt (beispielsweise um ein Pixel). Der Fluss fährt dann fort mit Schritt 154.
Das Vergleichen/Kollatieren durch das Vergleichsmittel 23 und das Schneiden der Kantenabschnitte durch das Bildverarbeitungsmittel 600 werden wiederholt, bis in Schritt S154 bestimmt wird, dass die Breite der Erhöhung des Testbilds O Pixel wird.
Wenn die Breite der Erhöhung des Testbilds O Pixel wird, mittelt das Berechnungsmittel 43 die Übereinstimmungsverhältnisse, die von dem Vergleichsmittel 23 ausgegeben werden, für die jeweiligen Testbilder in Schritt S155. Dieser Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt wird an das Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 gesendet.
In Schritt S8 prüft das Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31, ob der Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt, der von dem Berechnungsmittel 43 ausgegeben wird, im Prozess der wiederholten Verarbeitung, die von dem Bildverarbeitungsmittel 600 und dem Vergleichsmittel 23 ausgeführt wird, ein Minimalwert ist. Bei JA in Schritt S8 speichert das Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 diesen Wert als minimales Übereinstimmungsverhältnis 412 (Schritt S9).
Wenn der zuvor genannte Translationsbetrag innerhalb des eingestellten Bereichs liegt, wird die herabgesetzte Erhöhungsbreite des Testbilds in Schritt S156 erneut gespeichert und der Fluss kehrt zu Schritt S151 zurück, um das registrierte Bild erneut zu versetzen. Wenn der Translationsbetrag einen eingestellten Wert überschreitet, kehrt der Fluss zu Schritt S12 zurück, um eine Bestimmungsverarbeitung auszuführen.
Wenn in Schritt S12 bestimmt wird, dass das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412, das von dem Mittel zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses 31 ausgegeben wird, gleich oder größer als der Schwellenwert 415 ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 50 "beide Fingerabdrücke sind identisch".
Wenn das minimale Übereinstimmungsverhältnis 412 kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt das Bestimmungsmittel 50"die beiden Fingerabdrücke sind unterschiedlich".
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der zuvor genannten Ausführungsform darin, dass das Bildverarbeitungsmittel 600 der Bildverarbeitungseinheit 308A die Breite einer Erhöhung herabsetzt und das Berechnungsmittel 43 die Übereinstimmungsverhältnisse in Bezug auf eine Mehrzahl Testbilder ermittelt, die unterschiedliche Erhöhungsbreiten aufweisen, die durch wiederholten Vergleich/Kollation erhalten werden, der/die von dem Vergleichsmittel 23 ausgeführt werden, und den Durchschnitt ausgibt.
Die Bildeingabeeinheit 100 kann durch einen Kapazitätserfassungs-Fingerabdrucksensor zum Abtasten eines Fingerabdrucks-Erhöhungs-/Vertiefungsmusters durch Erfassen der Kapazitäten, die zwischen den Elektroden kleiner Sensoreinheiten, die zweidimensional auf einem LSI-Chip angeordnet sind, und der Haut eines Fingers, der die Elektroden durch einen Isolierfilm berührt (offenbart beispielsweise in M. Tartagni und R. Guerrieri "A fingerprint sensor based an the feedback capacitive sensing scheme", IEEE J. Solid-State Circuits, Vol. 33, Seiten 133–142, Jan. 1998), einen Analog-/Digital-Wandler, einen Prozessor zum Ausführen von Bildverarbeitung wie Binarisierung und eine Speichereinheit wie ein Halbleiterspeicher implementiert werden. Die Bilddatenbank 200 kann durch eine Speichereinheit wie eine Festplatteneinheit oder einen nicht flüchtigen Speicher verwirklicht sein.
Die Bildverarbeitungseinheit 308A kann durch einen Prozessor und eine Speichereinheit wie ein Halbleiterspeicher implementiert sein. Ein Bildtransformationsmittel 10 kann durch Ausführen von Kontraktion implementiert werden, bei der, wenn mindestens ein weißes Pixel zwischen benachbarten Pixeln (vier oder acht benachbarte Pixel) um ein Zielpixel vorhanden ist, das weiße Pixel als Zielpixel eingestellt wird. Es ist zu beachten, dass das Bildverarbeitungsmittel 600 anstatt des registrierten Bilds eine Verarbeitung für das registrierte Bild nach der Verarbeitung ausführen kann, die von dem Bildtransformationsmittel 13 ausgeführt wird. Ein Verfahren zum Implementieren des Bildtransformationsmittels 13 wird nachfolgend beschrieben.
Zuerst wird ein Koordinatensystem für ein Testbild eingestellt. Die Koordinaten jedes Pixels, die durch das eingestellte Koordinatensystem bestimmt sind, werden linear transformiert, um versetzt zu werden. Schließlich wird auf Basis der Koordinaten jedes Pixels nach der linearen Transformation ein Bild rekonstruiert. In der linearen Transformation, die von dem Bildtransformationsmittel 13 ausgeführt wird, kann auch ein Winkelversatz durch Addieren von Rotationstransformation korrigiert werden. In dieser Ausführungsform führt das Bildverarbeitungsmittel 600 eine Verarbeitung für ein registriertes Bild aus, und das Bildtransformationsmittel 13 führt eine Verarbeitung für ein Testbild aus. Das Bildtransformationsmittel 13 kann jedoch eine Verarbeitung für ein registriertes Bild ausführen, und das Bildverarbeitungsmittel 600 kann eine Verarbeitung für ein Testbild ausführen.
28A bis 28C zeigen eine Mehrzahl Testbilder, die unterschiedliche Erhöhungsbreiten aufweisen, die von dem Bildverarbeitungsmittel 600 in der 16. Ausführungsform ausgegeben werden. 29 summiert eine Mehrzahl Male von Kollation zwischen Testbildern, die unterschiedliche Linienbreiten aufweisen, und einem registrierten Bild, um anzuzeigen, dass der Vergleich zwischen den Bildern, die unterschiedliche Linienbreiten aufweisen, und dem registrierten Bild einen Gewichtungseffekt aufweisen.
28A zeigt das Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 100 selbst ausgegeben wird. 28B und 28C zeigen sequenziell eine Abnahme der Erhöhungsbreite eines Testbilds.
Wenn die Pixel eines registrierten Bilds und eines Testbilds, die sich neben einem skelettierten Abschnitt befinden, miteinander übereinstimmen, werden die Pixel als übereinstimmende Pixel nach einer Mehrzahl Male des Vergleichs gezählt. Daher wird das minimale Übereinstimmungsverhältnis nur nahe 100%, wenn ein Testbild, das fast bis zu einem skelettierten Abschnitt verschmälert ist, wie in 28C gezeigt, mit einem registrierten Bild übereinstimmt. In dieser Ausführungsform ist durch stärkeres Gewichten übereinstimmender Pixel nahe dem skelettierten Abschnitt des Testbilds als übereinstimmende Pixel nahe einem Kantenabschnitt das minimale Übereinstimmungsverhältnis beim Benutzer-zu-Benutzer-Vergleich niedrig unterdrückt, um die Vergleichsgenauigkeit zu verbessern.
(Siebzehnte Ausführungsform)
30 zeigt die 17. Ausführungsform, die sich von der 16. Ausführungsform darin unterscheidet, dass ein Bildverarbeitungsmittel 601 ein Verschmälerungsmittel 610 und ein Expansionsmittel 620 umfasst, und 31 zeigt das Vergleichsverfahren davon.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der 16. Ausführungsform in Folgendem:
Zunächst führt das Verschmälerungsmittel 610 in dem Bildverarbeitungsmittel 601 eine Verschmälerungsverarbeitung aus, um die Erhöhungsbreite eines Testbilds einheitlich auf eine Breite entsprechend einem Pixel eines skelettierten Abschnitts zu verringern (verschmälertes Bild), das eine Linienbreite entsprechend ungefähr einem Pixel aufweist (Schritt S161). Zweitens gibt das Expansionsmittel 620 ein zweites Testbild aus, während das eingegebene verschmälerte Bild, das von dem Verschmälerungsmittel 610 in der Richtung der Breite eingegeben wird, fett gemacht wird (Schritt S162). In Schritt S152 erhält das Vergleichsmittel 23 ein Übereinstimmungsverhältnis, während es das zweite Testbild, das von dem Expansionsmittel 620 ausgegeben wird, mit dem registrierten Bild, das von dem Bildtransformationsmittel 13 ausgegeben wurde, vergleicht/kollatiert.
Wenn die Breite einer Erhöhung des zweiten Testbilds geringer ist, als eine Breite entsprechend einer vorbestimmten Anzahl Pixel (Schritt S163), kehrt der Fluss zu Schritt S162 zurück, um die Erhöhungsbreite des zweiten Testbilds um ein Pixel zu verringern. Wenn die Erhöhungsbreite des zweiten Testbilds gleich einem eingestellten Wert (Pixelzählung) wird, führt der Fluss mit Schritt S164 fort, bei dem ein Berechnungsmittel 43 den Durchschnitt von Übereinstimmungsverhältnissen erhält und ihn ausgibt. Die nachfolgende Operation ist die gleiche wie die in der 16. Ausführungsform.
Das Verschmälerungsmittel 610 kann durch ein Verfahren des sequenziellen Löschens schwarzer Pixel implementiert werden, die sich außerhalb eines Satzes schwarzer Pixel befinden, während die Konnektivität (vier oder acht Anschlüsse) schwarzer Pixel beibehalten wird (Hilditch-Verschmälerungsschema).
Das Expansionsmittel 620 kann durch Ausführen einer Expansionsverarbeitung implementiert werden, bei der, wenn mindestens ein schwarzes Pixel zwischen benachbarten Pixeln (vier oder acht benachbarte Pixel) um ein Zielpixel vorhanden ist, das schwarze Pixel als Zielpixel eingestellt wird.
Durch einmaliges Verschmälern eines Testbilds und dann Fettmachen des Bilds durch Expansionsverarbeitung kann selbst ein Testbild, das von einer Person erfasst wird, deren Erhöhungsbreite gering ist, so gesteuert werden, dass es eine optimale Erhöhungsbreite aufweist. Durch Optimieren der Erhöhungsbreite kann die Vergleichsgenauigkeit verbessert werden
(Achtzehnte Ausführungsform)
32 zeigt die 18. Ausführungsform, die sich von der in 26 bis 29 gezeigten darin unterscheidet, dass eine Bildverarbeitungseinheit 308C ein Speichermittel 700 umfasst. Das Speichermittel 700 speichert alle Testbilder, die unterschiedliche Erhöhungsbreiten aufweisen, die von einem Bildverarbeitungsmittel 600 ausgegeben werden. Ein Testbild wird von dem Speichermittel 700 gemäß einem Signal 417 zum Melden der Eingabe eines Testbilds von einem Vergleichsmittel 23 ausgegeben.
33 zeigt ein Vergleichsverfahren der 18. Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der 16. Ausführungsform, die in 27 gezeigt ist, durch Folgendes: Zunächst werden alle Testbilder, die unterschiedliche Linienbreiten aufweisen, die von einem Bildverarbeitungsmittel 600 ausgegeben werden, in einem Speichermittel 700 gespeichert. Zweitens werden Testbilder, die unterschiedliche Linienbreiten aufweisen, sequenziell von dem Speichermittel 700 gemäß einem Signal zum Melden der Eingabe des Testbilds, das von einem Vergleichsmittel 23 ausgegeben wird, ausgegeben.
Der Fingerabdruck eines Fingers, der auf den Sensor einer Bildeingabeeinheit 100 platziert wird, wird erfasst (Schritt S1). Die Bildeingabeeinheit 100 sendet dann das Testbild basierend auf dem erfassten Fingerabdruck an die Bildverarbeitungseinheit 308C (Schritt S2).
Nachdem das Testbild in dem Speichermittel 700 gespeichert ist (Schritt S171), gibt die Bildverarbeitungseinheit 308C das Bild aus, das durch Herabsetzen der Erhöhungslinienbreite des Testbilds um ein Pixel erhalten wird (Schritt S172). In Schritt S173 wird geprüft, ob die Erhöhungslinienbreite des Testbilds gleich einem vorbestimmten Wert ist (z.B. einem Pixel) oder nicht. Wenn die Erhöhungsbreite nicht dem vorbestimmten Wert entspricht, kehrt der Fluss zu Schritt S171 zurück, um das Testbild zu speichern, das durch Herabsetzen der Erhöhungsbreite erhalten wird. Der Fluss führt dann fort mit Schritt S172, um die Erhöhungsbreite des Testbilds herabzusetzen. Nachfolgend wird die zuvor genannte Operation wiederholt.
Wenn in Schritt S173 bestimmt wird, dass die Breite des Testbilds gleich dem vorbestimmten Wert ist, fährt der Fluss mit Schritt S3 fort, um das registrierte Bild von einer Bilddatenbank 200 an ein Bildtransformationsmittel 13 der Bildverarbeitungseinheit 308C einzugeben, und eine Translation wird ausgeführt.
Der Fluss führt dann fort mit Schritt S152. Das Vergleichsmittel 23 vergleicht/kollatiert das registrierte Bild von dem Bildtransformationsmittel 13 mit einem Testbild von dem Speichermittel 700, um ein Übereinstimmungsverhältnis zu erhalten und sendet das erhaltene Übereinstimmungsverhältnis an ein Berechnungsmittel 43.
Wenn in Schritt S174 bestimmt wird, dass andere Testbilder in dem Speichermittel 700 gelassen werden, kehrt der Fluss zu Schritt S153 zurück, um sequenziell eine Vergleichs-/Kollationsoperation für das nächste Identifikationsziel auszuführen, das in dem Speichermittel 700 gespeichert ist.
Wenn in Schritt S174 bestimmt wird, dass keine anderen Testbilder in dem Speichermittel 700 gelassen wurden, kehrt der Fluss zu Schritt S175 zurück, um einen Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt unter Verwendung des Berechnungsmittels 43 zu erhalten. Danach fährt der Fluss mit Schritt S8 fort, um die gleiche Operation wie in der 16. Ausführungsform auszuführen.
Da in dieser Ausführungsform das Bildverarbeitungsmittel beim Prozess des Wiederholens der Operationen, die von dem Bildtransformationsmittel 13 und dem Vergleichsmittel 23 ausgeführt werden, ausgelassen werden kann, nachdem ein Testbild erzeugt worden ist, dessen Linienbreite von dem Bildverarbeitungsmittel voreingestellt wurde, kann die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht werden.
(Neunzehnte Ausführungsform)
34 zeigt die 19. Ausführungsform, die sich von der in den 26 und 27 gezeigten durch Folgendes unterscheidet: Zunächst umfasst eine Bildverarbeitungseinheit 308D ein Bildtransformationsmittel 14, ein Vergleichsmittel 24 und ein Speichermittel 61 als Mittel zum groben Korrigieren des relativen Positionsversatzes zwischen einem registrierten Bild und einem Testbild, wobei ein Translationsbetrag, der eingestellt wird, wenn ein maximales Übereinstimmungsverhältnis beim Prozess der wiederholten Translation, die von dem Bildtransformationsmittel 14 ausgeführt wird, und des Vergleichs/der Kollation, die von dem Vergleichsmittel 24 ausgeführt werden, erhalten wird, in dem Speichermittel 61 gespeichert wird. Zweitens wird ein Translationsbetrag 425 von dem Speichermittel 61 an das Bildtransformationsmittel 14 entsprechend dem Bildtransformationsmittel 13 in der 16. Ausführungsform ausgegeben, um zu veranlassen, dass das Bildtransformationsmittel 14 das Versetzen des Testbilds von der zweiten anfänglichen Position, die durch Addieren des Translationsbetrags 425 zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird, zu beginnen.
Das Bildtransformationsmittel 14 empfangt das Testbild und gibt das Testbild aus, das durch Versetzen (Verschieben) jedes Pixels des eingegebenen Bilds um einen vorbestimmten Änderungsbetrag erhalten wird.
Das Vergleichsmittel 24 ermittelt die Gesamtzahl Pixel, deren Leuchtdichtewerte miteinander übereinstimmen, innerhalb eines vorbestimmten Vergleichsbereichs, in dem Testbild, das von einer Bildeingabeeinheit 100 eingegeben wird, und dem registrierten Bild, das von einer Bilddatenbank 200 eingegeben wird, und erhält ein Übereinstimmungsverhältnis zwischen den zwei Bildern von der Anzahl übereinstimmender Pixel und der Anzahl schwarzer Pixel des registrierten Bilds. Außerdem gibt das Vergleichsmittel 24 einen Translationsbetrag an das Bildtransformationsmittel 14 aus, um die Translation durch das Bildtransformationsmittel 14 und den Vergleich/die Kollation durch das Vergleichsmittel 24 zu wiederholen, bis der Translationsbetrag außerhalb eines ersten eingestellten Bereichs liegt. Der erste eingestellte Bereich ist gleich dem Translationsbereich in der 16. Ausführungsform.
Das Speichermittel 61 speichert einen Translationsbetrag 422, der eingestellt wird, wenn ein Übereinstimmungsverhältnis 424, das von dem Vergleichsmittel 420 ausgegeben wird, maximal wird.
Ein Bildtransformationsmittel 13 bewegt das Testbild, das von dem Bildverarbeitungsmittel 600 eingegeben wird, zur zweiten anfänglichen Position, die durch Addieren des Translationsbetrags 425, der von dem Speichermittel 61 ausgegeben wird, zur ersten anfänglichen Position eingestellt wird, ändert das Testbild um einen vorbestimmten Betrag gemäß einem Translationsbezeichnungssignal 417 und gibt dann das sich ergebende Testbild aus.
35 zeigt ein Vergleichsverfahren der 19. Ausführungsform von 34.
Die Bildeingabeeinheit 100 erfasst den Fingerabdruck eines Fingers, der auf den Sensor platziert wird, und erzeugt ein Testbild (Schritt S1). Die Bildverarbeitungseinheit 308D empfängt das Testbild von der Bildeingabeeinheit 100 (Schritt S2) und ein registriertes Bild von der Bilddatenbank 200 (Schritt S3) und versetzt das registrierte Bild unter Verwendung des Bildtransformationsmittels 14 (Schritt S188). Das Vergleichsmittel 24 vergleicht/kollatiert das registrierte Bild, das von dem Bildtransformationsmittel 14 ausgegeben wurde, mit dem Testbild, das von der Bildeingabeeinheit 100 ausgegeben wird, um ein Übereinstimmungsverhältnis zu erhalten (Schritt S189). Wenn in Schritt S181 bestimmt wird, dass das Übereinstimmungsverhältnis, das von dem Vergleichsmittel 24 ausgegeben wird, ein Maximalwert ist, speichert das Speichermittel 61 den Translationsbetrag 422, der von der Vergleichsmittel 24 zu dieser Zeit ausgegeben wurde (Schritt S182).
Wenn in Schritt S183 bestimmt wird, dass der Bewegungsbetrag in Bezug auf die erste anfängliche Position innerhalb eines eingestellten Bereichs liegt, gibt das Vergleichsmittel 24 ein Translationsbezeichnungssignal 421 aus. Wenn der Bewegungsbetrag des registrierten Bilds den ersten eingestellten Bereich überschreitet, fährt der Fluss mit Schritt S3 fort, bei dem das Speichermittel 61 den gespeicherten Translationsbetrag 422 als Translationsbetragsignal 425 ausgibt. Wenn der Bewegungsbetrag des registrierten Bilds den ersten Bereich überschreitet, setzt das Bildtransformationsmittel 13 eine zweite anfängliche Position durch Addieren des Bewegungsbetragsignals 425 zur ersten anfänglichen Position ein (Schritt S184) und bewegt das registrierte Bild, das von der Bilddatenbank 200 eingegeben wird, zur zweiten anfänglichen Position. Gemäß dem Translationsbetragsignal 417, das von dem Vergleichsmittel 23 ausgegeben wird, wird das registrierte Bild, das zur zweiten anfänglichen Position bewegt wurde, versetzt (Schritt S185).
Ein Vergleichsmittel 23 vergleicht/kollatiert das Testbild von der Bildeingabeeinheit 100 mit dem registrierten Bild, um ein Übereinstimmungsverhältnis zwischen den zwei Bildern zu erhalten (Schritt S187). Danach fährt der Fluss mit Schritt S153 fort. Die nachfolgende Verarbeitung ist die gleiche wie in der 16. Ausführungsform, die in 27 gezeigt ist und somit wird eine Beschreibung davon ausgelassen.
Das Bildtransformationsmittel 13 kann durch ein Verfahren implementiert werden, das dem Bildtransformationsmittel 14 ähnlich ist. Das Bildtransformationsmittel 13 kann eine Verarbeitung für ein Testbild anstelle eines registrierten Bilds ausführen. Das Verfahren des Versetzens (Verschiebens) eines registrierten Bilds ist beschrieben worden. Ein Winkelversatz kann durch Addieren von Rotationsverarbeitung zur linearen Transformation, die durch das Bildtransformationsmittel 14 ausgeführt wird, sowie Translation ebenfalls korrigiert werden. Das Speichermittel 61 kann durch ein Verfahren des Speicherns des Translationsbetrags 422 implementiert werden, der eingestellt wird, wenn das Übereinstimmungsverhältnis maximal wird.
Wenn der zweite eingestellte Bereich von Translationsbeträgen, die von dem Vergleichsmittel 23 ausgegeben werden, so eingestellt ist, dass er schmaler ist als der erste eingestellte Bereich von Translationsbeträgen, die von dem Vergleichsmittel 24 ausgegeben werden, kann in dieser Ausführungsform die Verarbeitung des/der sich wiederholenden Vergleichs/Kollation für eine Mehrzahl Testbilder, die unterschiedliche Erhöhungsbreiten aufweisen, herabgesetzt werden. Die Verarbeitungszeit kann somit verkürzt werden.
(Zwanzigste Ausführungsform)
36 zeigt eine Ausführungsform, die sich von der 19. Ausführungsform, die in 34 und 35 gezeigt ist, darin unterscheidet, dass eine Bildverarbeitungseinheit 308E ein Speichermittel 701 umfasst und ein Bildverarbeitungsmittel 601 durch ein Verschmälerungsmittel 610 und ein Expansionsmittel 620 gebildet ist. Das Speichermittel 701 kann durch das gleiche Verfahren wie in der 18. Ausführungsform implementiert sein. Das Verschmälerungsmittel 610 und das Expansionsmittel 620 können durch das gleiche Verfahren wie in der 17. Ausführungsform implementiert sein, die in 30 gezeigt ist.
37 zeigt ein Vergleichsverfahren, das sich von dem in der 19. Ausführungsform, die in 35 gezeigt ist, durch Folgendes unterscheidet: Um einen Positionsversatz grob zu korrigieren, empfangt ein Vergleichsmittel 24 ein Testbild, dessen Erhöhungsbreite im Voraus durch Verschmälern des Bilds und Fettmachen unter Verwendung des Expansionsmittels auf einen optimalen Wert gesteuert wird.
Eine Bildeingabeeinheit 100 erfasst den Fingerabdruck eines Fingers, der auf den Sensor platziert wird, und erzeugt ein Testbild (Schritt S1). Die Bildverarbeitungseinheit 308E empfangt das Testbild von der Bildeingabeeinheit 100 (Schritt S2).
Die Bildverarbeitungseinheit 308E gibt das Testbild in das Verschmälerungsmittel 610 ein. In Schritt S192 veranlasst ein Bildverarbeitungsmittel 601 das Verschmälerungsmittel 610, die Erhöhungsbreite des Testbilds auf einen Wert entsprechend ungefähr einem Pixel zu verringern und veranlasst das Speichermittel 701, sie zu speichern. In Schritt S194 wird das verschmälerte Testbild um ein Pixel fetter gemacht. In Schritt S195 wird geprüft, ob die Erhöhungsbreite des Bilds gleich einem vorbestimmten Wert ist. Bei NEIN in Schritt S195 kehrt der Fluss zu Schritt S193 zurück, um das Speichermittel 701 zu veranlassen, die Erhöhungsbreite zu speichern. Wenn, nachdem die gleiche Operation wiederholt worden ist, wie zuvor beschrieben, in Schritt S195 bestimmt wird, dass die Erhöhungsbreite des Testbilds gleich dem vorbestimmten Wert wird, fährt der Fluss mit Schritt S3 fort, um die gleiche Verarbeitung auszuführen wie in 33.
In dieser Ausführungsform steuert, wenn das Vergleichsmittel 24 einen Vergleich/eine Kollation zur groben Korrektur ausführt, das Bildverarbeitungsmittel die Erhöhungsbreite eines Testbilds, um die Genauigkeit der groben Positionskorrektur zu verbessern, wodurch die Vergleichsgenauigkeit verbessert wird.
(Einundzwanzigste Ausführungsform)
Die Anordnung der 21. Ausführungsform ist die gleiche wie die der 19. Ausführungsform, die in 34 gezeigt ist, und daher wird eine Beschreibung davon ausgelassen. Außerdem ist das Vergleichsverfahren in der 21. Ausführungsform das gleiche wie in der 19. Ausführungsform, das in 35 gezeigt ist, und somit wird ihre Beschreibung ausgelassen.
Die 21. Ausführungsform unterscheidet sich von der 19. Ausführungsform in folgendem Punkt. Um einen Positionsversatz grob zu korrigieren, wird der Änderungsbetrag des Translationsbetrags für jede Bewegungsoperation, die von einem Vergleichsmittel 24 ausgegeben wird, so eingestellt, dass sie größer ist als die Änderung des Translationsbetrags und Rotationswinkels für jede Bewegungsoperation, die von einem Vergleichsmittel 23 ausgegeben wird, um nach der Gewichtung einen Vergleich auszuführen.
In dieser Ausführungsform kann, da die Translation und Rotation, die von dem Bildtransformationsmittel 14 zur groben Korrektur ausgeführt werden, und da die Anzahl Male, die das Vergleichsmittel 24 einen Vergleich/eine Kollation ausführt, herabgesetzt werden kann, die Verarbeitungszeit verkürzt werden.
(Zweiundzwanzigste Ausführungsform)
Die Anordnung der 22. Ausführungsform ist die gleiche wie die der 19. Ausführungsform, die in 34 gezeigt ist, und das Vergleichsverfahren davon ist das gleiche wie das in der 19. Ausführungsform, das in 35 gezeigt ist. Somit wird deren Beschreibung ausgelassen.
Die 22. Ausführungsform unterscheidet sich von der 19. Ausführungsform in folgendem Punkt. Die Fläche eines Vergleichsbereichs, der für ein Vergleichsmittel 24 im Voraus eingestellt wird, ist so eingestellt, dass sie kleiner ist als die Fläche eines Vergleichsbereichs, der für ein Vergleichsmittel 23 im Voraus eingestellt wird, um nach der Gewichtung einen Vergleich auszuführen.
Durch das grobe Korrigieren des relativen Positionsversatzes zwischen einem registrierten Bild und einem Testbild kann die Anzahl Pixel, die miteinander verglichen/kollatiert werden soll, herabgesetzt werden, wodurch die Verarbeitungszeit verkürzt wird.
(Dreiundzwanzigste Ausführungsform)
In der 23. Ausführungsform kann wie in der ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 gezeigt ist, wenn der Unterschied zwischen einem minimalen Übereinstimmungsverhältnis und einem maximalen Übereinstimmungsverhältnis erhalten wird und die zwei Bilder als identische Fingerabdruckbilder bestimmt werden, wenn der Unterschied größer als ein Schwellenwert ist, eine Vergleichs-/Kollationsoperation teilweise unter Verwendung des Bereichbezeichnungsmittels und des Verfahrens der 11. Ausführungsform, das in 18 und 19 gezeigt ist, wiederholt werden.
Die Anordnung und das Verfahren dieser Ausführungsform sind in 38 und 39 gezeigt. Da die jeweiligen Elemente und Schritte in dieser Ausführungsform die gleichen sind wie die in der zuvor aufgeführten Ausführungsform, bezeichnen die gleichen Bezugszahlen und -zeichen wie in der zuvor genannten Ausführungsform die gleichen Elemente und Schritte in dieser Ausführungsform. Mit Bezug auf 38 wird eine Bildverarbeitungseinheit 307A' durch Addieren einer Schaltung zum Erhalten der Differenz zwischen einem maximalen Übereinstimmungsverhältnis und einem minimalen Übereinstimmungsverhältnis, die in 1 gezeigt ist, zur Anordnung, die in 18 gezeigt ist, erhalten. Mit Bezug auf 39 werden die Schritte S206 bis S212 neu addiert oder nach teilweisen Änderungen des Verfahrens, das in 19 gezeigt ist, addiert, um die Differenz zwischen einem maximalen Übereinstimmungsverhältnis und einem minimalen Übereinstimmungsverhältnis zu erhalten.
(Vierundzwanzigste Ausführungsform)
In der 24. Ausführungsform werden der 23. Ausführungsform, die in 38 und 39 gezeigt ist, die Bildverschmälerungs- und Expansionsverarbeitung hinzugefügt.
40 und 41 zeigen die Anordnung und das Verfahren der 24. Ausführungsform. Da die jeweiligen Elemente und Schritte in dieser Ausführungsform die gleichen sind, wie die in der zuvor genannten Ausführungsform, bezeichnen die gleichen Bezugszahlen und -zeichen wie in der zuvor genannten Ausführungsform die gleichen Elemente und Schritte in dieser Ausführungsform. Mit Bezug auf 40 wird eine Bildverarbeitungseinheit 308A' durch Addieren eines Bildverarbeitungsmittels 600 und eines Bildtransformationsmittels 13 (entsprechend dem Bildtransformationsmittel 10) in 26 zu der Anordnung, die in 38 gezeigt ist, erhalten. Mit Bezug auf 41 werden die Schritte S301 bis S303 neu hinzugefügt oder nach teilweisen Änderungen des Verfahrens, das in 39 gezeigt ist, hinzugefügt, um eine Bildverschmälerungs- und Expansionsverarbeitung auszuführen. Genauer gesagt wird in Schritt S301 die Erhöhungsbreite eines Testbilds um ein Pixel herabgesetzt, um ein neues Testbild zu erzeugen. In Schritt S302 wird geprüft, ob die Erhöhungsbreite 0 ist. Bei NEIN in Schritt S302, fährt der Fluss mit Schritt S105 fort. Wenn in Schritt S105 bestimmt wird, dass die Erhöhungsbreite 0 wird, kehrt der Fluss zu Schritt S303 zurück, um einen Übereinstimmungsverhältnis-Durchschnitt zu erhalten. Der Fluss fährt dann fort mit Schritt S206.

Claims

Fingerabdruck-/Handabdruckbildvergleichsvorrichtung umfassend: erste Vergleichsmittel (20, 22) zum Erhalten eines Übereinstimmungsverhältnisses zwischen ersten und zweiten Bildern, die Fingerabdrücke/Handabdrücke oder Teile davon wiedergeben, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs für jede Vergleichseinheit durch Vergleichen der ersten und zweiten Bilder miteinander; Mittel (31) zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses zum Erhalten eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses aus den von dem ersten Vergleichsmittel erhaltenen Übereinstimmungsverhältnissen; und Mittel (30) zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses zum Erhalten eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses aus von dem ersten Vergleichsmittel (20, 22) ausgegebenen Übereinstimmungsverhältnissen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildvergleichsvorrichtung umfasst: ein Berechnungsmittel (40), das ausgebildet ist, um die Differenz zwischen dem von dem Mittel (30) zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegebenen maximalen Übereinstimmungsverhältnis und dem von dem Mittel (31) zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegebenen minimalen Übereinstimmungsverhältnis zu berechnen, und ein Bestimmungsmittel (50), das ausgebildet ist, um zu bestimmen, dass die ersten und zweiten Bilder identisch sind, wenn die von dem Berechnungsmittel (40) ausgegebene Differenz nicht geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung weiterhin erste Bildtransformationsmittel (10, 12, 13) zum wiederholten Ausführen von Translationsbearbeitung und/oder Rotationsbearbeitung für das erste Bild innerhalb eines vorbestimmten Bereichs für jede Vergleichseinheit und Ausgeben des ersten Bildes nach der Bildbearbeitung umfasst, und wobei das erste Vergleichsmittel (20, 22) ausgebildet ist, um das Übereinstimmungsverhältnis durch Vergleichen des ersten, von dem ersten Bildtransformationsmittel (10, 12, 13) ausgegebenen Bildes mit dem zweiten Bild jedes Mal zu erhalten, wenn das erste Bildtransformationsmittel (10, 12) eine Bildbearbeitung durchführt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Berechnungsmittel (40) ausgebildet ist, um durch Dividieren des von dem Mittel (30) zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhaltnisses ausgegebenen maximalen Übereinstimmungsverhältnisses durch das von dem Mittel (31) zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegebenen minimalen Übereinstimmungsverhältnis einen Quotienten zu berechnen, und das Bestimmungsmittel (50) ausgebildet ist, um zu bestimmen, dass die ersten und zweiten Bilder identisch sind, auch wenn der von dem Berechnungsmittel (40) ausgegebene Quotient nicht geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Bestimmungsmittel (51) ausgebildet ist, um zu bestimmen, dass die ersten und zweiten Bilder identisch sind, auch wenn das von dem Mittel (30) zur Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegebene maximale Übereinstimmungsverhältnis nicht geringer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist und das von dem Mittel (31) zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegebene minimale Übereinstimmungsverhaltnis kleiner als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert ist (erster Schwellenwert ≥ zweiter Schwellenwert).
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vorrichtung weiterhin umfasst zweite Bildtransformationsmittel (11, 14) zum wiederholten Ausführen einer Bildbearbeitung von Translationsbearbeitung und/oder Rotationsbearbeitung für das erste Bild, das sich an einer ersten anfänglichen Position befindet, um eine vorbestimmte Menge innerhalb eines vorbestimmten Bereichs und Ausgeben des ersten Bildes nach der Bildbearbeitung, zweite Vergleichsmittel (21; 24) zum Erhalten eines Übereinstimmungsverhältnisses durch Vergleichen des von dem zweiten Bildtransformationsmittel (11) ausgegebenen ersten Bildes mit dem zweiten Bild jedes Mal, wenn das zweite Bildtransformationsmittel (11) eine Bildbearbeitung durchführt, und Speichermittel (60; 61) zum Speichern von Translationsbetrag oder Rotationswinkel oder sowohl Translationsbetrag als auch Rotationswinkel des ersten Bildes von der ersten Informationsposition bis zu einer derzeitigen Position, wenn das von dem zweiten Vergleichsmittel ausgegebene Übereinstimmungsverhältnis maximal wird, und wobei das erste Bildtransformationsmittel (12; 13) ausgebildet ist, um das erste Bild in eine zweite anfängliche Position zu bewegen, die durch Addieren des Translationsbetrags oder des Rotationswinkels oder des Translationsbetrags und des Rotationswinkels, die in dem Speichermittel (60; 61) gespeichert sind, zu der ersten anfänglichen Position festgelegt wird, und um mindestens Translationsbearbeitung oder Rotationsbearbeitung für das erste Bild auszuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der für das erste Bildtransformationsmittel (12) vorbestimmte Bereich schmaler als der für das zweite Bildtransformationsmittel (11) bestimmte Bereich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Translationsbetrag oder der Rotationswinkel oder der Translationsbetrag und der Rotationswinkel, um den das zweite Bildtransformationsmittel (12) das erste Bild für jede Bewegungsoperation bewegt, größer als der Translationsbetrag oder der Rotationswinkel oder Translationsbetrag und Rotationswinkel sind, um den/die das erste Bildtransformationsmittel das erste Bild für jede Bewegungsoperation bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vorrichtung weiterhin umfasst Referenzpunkterfassungsmittel (70) zum Erfassen von Referenzpunkten der ersten und zweiten Bilder, die sich an der ersten anfänglichen Position befinden, und Korrekturbetragsberechnungsmittel (80) zum Erhalten von Translationsbetrag oder Rotationswinkel oder sowohl Translationsbetrag als auch Rotationswinkel des ersten Bildes, der/die erforderlich ist/sind, um die Referenzpunkte des ersten und zweiten Bildes miteinander übereinstimmen zu lassen, und wobei das erste Bildtransformationsmittel (13) ausgebildet ist, um das erste Bild in eine zweite anfängliche Position zu bewegen, die durch Addieren von Translationsbetrag oder Rotationswinkel oder sowohl Translationsbetrag als auch Rotationswinkel, die von dem Korrekturbetragsberechnungsmittel (80) erhalten werden, zu der ersten anfänglichen Position festgelegt wird, und mindestens entweder Translationsbearbeitung oder Rotationsbearbeitung für das erste Bild durchführt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Vorrichtung weiterhin umfasst Referenzpunkterfassungsmittel (70) zum Erfassen von Referenzpunkten der ersten und zweiten Bilder, die sich an der ersten anfänglichen Position befinden, und Korrekturbetragsberechnungsmittel (80) zum Erhalten von Translationsbetrag oder Rotationswinkel oder sowohl Translationsbetrag als auch Rotationswinkel des ersten Bildes, der/die erforderlich ist/sind, um die Referenzpunkte des ersten und zweiten Bildes miteinander übereinstimmen zu lassen, und wobei das zweite Bildtransformationsmittel (14) ausgebildet ist, um das erste Bild in eine neue anfängliche Position zu bewegen, die durch Addieren von Translationsbetrag oder Rotationswinkel oder sowohl Translationsbetrag als auch Rotationswinkel, die von dem Korrekturbetragsberechnungsmittel (80) erhalten werden, zu der ersten anfänglichen Position festgelegt wird, und mindestens entweder Translationsbearbeitung oder Rotationsbearbeitung für das erste Bild durchführt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung weiterhin Bereichsbezeichnungsmittel (65) zum sequentiellen Bezeichnen einer Mehrzahl Vergleichsbereiche umfasst, die als Bereiche vorbestimmt sind, in denen die ersten und zweiten Bilder miteinander verglichen werden, und das erste Vergleichsmittel (20) ausgebildet ist, um Übereinstimmungsverhältnisse durch sequentielles Vergleichen der ersten und zweiten Bilder miteinander in den durch das Bereichsbezeichnungsmittel (65) bezeichneten Vergleichsbereichen zu erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vorrichtung weiterhin Bereichsbezeichnungsmittel (65) zum sequentiellen Bezeichnen einer Mehrzahl Vergleichsbereiche umfasst, die als Bereiche vorbestimmt sind, in denen die ersten und zweiten Bilder miteinander verglichen werden, und das erste Vergleichsmittel (20) ausgebildet ist, um jedes Mal, wenn das erste Bildtransformationsmittel eine Bildbearbeitung durchführt, durch Vergleichen des ersten, von dem Bildtransformationsmittel ausgegeben Bildes mit dem zweiten Bild in jedem durch das Bereichsbezeichnungsmittel (65) bezeichneten Vergleichsbereich sequentiell ein Übereinstimmungsverhältnis zu erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Vorrichtung weiterhin Berechnungsmittel (40) zum Mitteln von minimalen Übereinstimmungsverhältnissen umfasst, die den jeweiligen, von dem Mittel (31) zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegebenen Vergleichsbereichen entsprechen, und das Bestimmungsmittel (50) ausgebildet ist, um unter Verwendung des von dem Berechnungsmittel (40) ausgegebenen Minimalübereinstimmungsverhältnisdurchschnitts zu bestimmen, dass die ersten und zweiten Bilder identisch sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtung weiterhin Auswahlmittel (70) zum Vergleichen von minimalen Übereinstimmungsverhältnissen, die den jeweiligen Vergleichsbereichen entsprechen, die von dem Mittel (31) zur Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses ausgegeben werden, und zum sequentiellen Ausgeben nur einer vorbestimmten Zahl von minimalen Übereinstimmungsverhältnissen in aufsteigender Reihenfolge aufweist, und wobei das Berechnungsmittel (40) ausgebildet ist, um die von dem Auswahlmittel (70) ausgegebenen minimalen Übereinstimmungsverhältnisse zu mitteln.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 10 oder 11, wobei die Vorrichtung weiterhin Bildbearbeitungsmittel (600, 601) zum Auswählen von Kontraktion oder Expansion für eines der ersten und zweiten Bilder und Durchführen einer Mehrzahl unterschiedlicher Bildprozesse umfasst, und wobei das erste Vergleichsmittel ausgebildet ist, um eine Ausgabe von dem Bildbearbeitungsmittel mit einem Bild zu vergleichen, das keine Bildbearbeitung durchlaufen hat.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Bildbearbeitungsmittel (600, 601) ausgebildet ist, um die Mehrzahl unterschiedlicher Bildprozesse durch wiederholtes Ausführen einer Bildbearbeitung für das ausgewählte Bild für jeden vorbestimmten Translationsbetrag und/oder Rotationswinkel durchzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Bildbearbeitungsmittel Verschmälerungsmittel (610) zum Verkleinern einer Linienbreite eines eingegebenen Bildes auf einen Wert, der etwa einem Pixel entspricht, und Expansionsmittel (620) zum Vergrößen des von dem Verschmälerungsmittel ausgegebenen Bildes umfasst und ausgebildet ist, um die Linienbreite, die etwa einem Pixel entspricht, auf eine vorbestimmte Breite zu vergrößern und das Bild auszugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 14, weiterhin umfassend Speichermittel (701) zum Speichern eines von dem Bildbearbeitungsmittel ausgegebenen Bildes und Ausgeben des Bildes an das Vergleichsmittel.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Vorrichtung weiterhin Bildbearbeitungsmittel zum Auswählen von Kontraktion oder Expansion für das zweite Bild und Durchführen einer Mehrzahl unterschiedlicher Bildprozesse und Speichermittel (701) zum Speichern des von dem Bildbearbeitungsmittel ausgegebenen zweiten Bildes umfasst, und wobei das zweite Vergleichsmittel (24) ausgebildet ist, um durch Vergleichen/Kollationieren des von dem zweiten Bildtransformationsmittel ausgegebenen ersten Bildes mit dem von dem Speichermittel ausgegebenen zweiten Bild jedes Mal ein Übereinstimmungsverhältnis zu erhalten, wenn das zweite Bildtransformationsmittel eine Bearbeitung durchführt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Vergleichsbereich, in dem das Übereinstimmungsverhältnis durch das zweite Vergleichsmittel erhalten wird, kleiner als ein Vergleichsbereich ist, in dem ein Übereinstimmungsverhältnis durch das erste Vergleichsmittel erhalten wird.
Fingerabdruck-/Handabdruckbildvergleichsverfahren umfassend: einen ersten Vergleichsschritt (S5) zum Erhalten eines Übereinstimmungsverhältnisses in einem vorbestimmten Bereich zwischen ersten und zweiten Bildern, die Fingerabdrücke/Handabdrücke oder Teile davon wiedergeben, in jeder Vergleichseinheit durch Vergleichen der ersten und zweiten Bilder miteinander; einen Schritt (S8) der Extraktion eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses zum Erhalten eines minimalen Übereinstimmungsverhältnisses aus Übereinstimmungsverhältnissen, die in dem ersten Vergleichsschritt (S5) erhalten werden; und einen Schritt (S6) der Extraktion eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses (S6) zum Erhalten eines maximalen Übereinstimmungsverhältnisses aus Übereinstimmungsverhältnissen, die in dem ersten Vergleichsschritt (S5) ausgegeben werden, gekennzeichnet durch einen Berechnungsschritt (S11) zum Erhalten einer Differenz zwischen dem maximalen Übereinstimmungsverhältnis und dem minimalen Übereinstimmungsverhältnis und einen Bestimmungsschritt (S12) zum Bestimmen, dass die ersten und zweiten Bilder identisch sind, wenn die Differenz nicht geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Verfahren weiterhin einen ersten Bildtransformationsschritt (S4, S24, S34) des wiederholten Ausführens der Translationsbearbeitung und/oder der Rotationsbearbeitung für das erste Bild innerhalb eines vorbestimmten Bereichs für jede Vergleichseinheit umfasst und in dem ersten Vergleichsschritt (S5) ein Übereinstimmungsverhältnis durch Vergleichen des erhaltenen ersten Bildes nach Bildbearbeitung mit dem zweiten Bild erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Verfahren weiterhin umfasst einen Berechnungsschritt (S13) zum Erhalten eines Quotienten durch Dividieren des maximalen Übereinstimmungsverhältnisses durch das minimale Übereinstimmungsverhältnis und in dem Bestimmungsschritt (S14) bestimmt wird, dass die ersten und zweiten Bilder identisch sind, auch wenn der Quotient nicht geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei in dem Bestimmungsschritt (S14, S15) bestimmt wird, dass die ersten und zweiten Bilder identisch sind, auch wenn das maximale Übereinstimmungsverhältnis nicht geringer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist und das minimale Übereinstimmungsverhältnis kleiner als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert ist (erster Schwellenwert ≥ zweiter Schwellenwert).
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Verfahren weiterhin umfasst einen zweiten Bildtransformationsschritt (S20) des wiederholten Ausführens einer Bildbearbeitung von Translationsbearbeitung und/oder Rotationsbearbeitung für das erste Bild, das sich an einer ersten anfänglichen Position befindet, um einen vorbestimmten Betrag innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, und Erhalten des ersten Bildes nach der Bildbearbeitung, einen zweiten Vergleichsschritt (S21) zum Erhalten des Übereinstimmungsverhältnisses durch Vergleichen des ersten Bildes nach der Bildbearbeitung mit dem zweiten Bild jedes Mal, wenn eine Bildbearbeitung für das erste Bild durchgeführt wird, und einen Speicherschritt (S23) zum Speichern von Translationsbetrag oder Rotationswinkel oder von sowohl Translationsbetrag als auch Rotationswinkel des ersten Bildes aus der ersten Informationsposition in eine derzeitige Position, wenn das Übereinstimmungsverhältnis maximal wird, und das erste Bild in dem ersten Bildtransformationsschritt (S25, S26) in eine zweite anfängliche Position bewegt wird, die durch Addieren des Translationsbetrags oder des Rotationswinkels oder des Translationsbetrags und des Rotationswinkels, die in dem Speicherschritt (S23) gespeichert werden, zu der ersten anfänglichen Position festgelegt wird, und für das erste Bild mindestens entweder Translationsbearbeitung oder Rotationsbearbeitung ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei der in dem ersten Bildtransformationsschritt (S25, S26) vorbestimmte Bereich schmaler als der in dem zweiten Bildtransformationsschritt (S20) bestimmte Bereich ist.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Vergleichsbereich, in dem das Übereinstimmungsverhältnis in dem zweiten Vergleichsschritt (S21) erhalten wird, kleiner als der Vergleichsbereich ist, in dem das Übereinstimmungsverhältnis in dem ersten Vergleichsschritt erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Translationsbetrag oder der Rotationswinkel oder der Translationsbetrag und der Rotationswinkel, um den/die das erste Bild in dem zweiten Bildtransformationsschritt (S12) bewegt wird, für jeden Bewegungsvorgang größer als der Translationsbetrag oder der Rotationswinkel oder der Translationsbetrag und der Rotationswinkel ist/sind, um den/die das erste Bild für jeden Bewegungsvorgang in dem ersten Bildtransformationsschritt (S26) bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Verfahren weiterhin umfasst einen Referenzpunkterfassungsschritt (S31) zum Erfassen von Referenzpunkten der ersten und zweiten Bilder, die sich vor den jeweiligen Schritten an der ersten anfänglichen Position befinden, und einen Korrekturbetragberechnungsschritt (S32) zum Erhalten eines Translationsbetrags oder eines Rotationswinkels oder sowohl eines Translationsbetrags als auch eines Rotationswinkels des ersten Bildes, der/die erforderlich ist/sind, um die Referenzpunkte des ersten und zweiten Bildes miteinander übereinstimmen zu lassen, und der erste Bildtransformationsschritt (S34) weiterhin den Schritt des Bewegens des ersten Bildes in eine zweite anfängliche Position, die durch Addieren des Translationsbetrags oder des Rotationswinkels oder des Translationsbetrags und des Rotationswinkels, die in dem Korrekturbetragberechnungsschritt erhalten werden, zu der ersten anfänglichen Position festgelegt wird, und Ausführen der Translationsbearbeitung und/oder der Rotationsbearbeitung für das erste Bild.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Verfahren weiterhin umfasst einen Referenzpunkterfassungsschritt (S31) zum Erfassen von Referenzpunkten der ersten und zweiten Bilder, die sich vor den jeweiligen Schritten an der ersten anfänglichen Position befinden, und einen Korrekturbetragberechnungsschritt (S32) zum Erhalten eines Translationsbetrags oder eines Rotationswinkels oder sowohl eines Translationsbetrags als auch eines Rotationswinkels des ersten Bildes, der erforderlich ist, um die Referenzpunkte des ersten und zweiten Bildes miteinander übereinstimmen zu lassen, und der zweite Bildtransformationsschritt (S36) weiterhin den Schritt des Bewegen des ersten Bildes in eine neue erste anfängliche Position, die durch Addieren des Translationsbetrags oder des Rotationswinkels oder des Translationsbetrags und des Rotationswinkels, die in dem Korrekturbetragberechnungsschritt erhalten werden, zu der ersten anfänglichen Position festgelegt wird, und Ausführen der Translationsbearbeitung und/oder der Rotationsbearbeitung für das erste Bild.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Verfahren weiterhin einen Bereichsbezeichnungsschritt zum sequentiellen Bezeichnen einer Mehrzahl Vergleichsbereiche umfasst, die als Bereiche vorbestimmt sind, in denen die ersten und zweiten Bilder miteinander verglichen werden, und Übereinstimmungsverhältnisse durch sequentielles Vergleichen der ersten und zweiten Bilder miteinander in den Vergleichsbereichen erhalten werden.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei das Verfahren weiterhin einen Bildbearbeitungsschritt des Auswählen von entweder Kontraktion oder Expansion für eines der ersten und zweiten Bilder und Durchführen einer Mehrzahl verschiedener Bildprozesse umfasst, und die ersten und zweiten Bilder durch Vergleichen des Bildes, das die Bildbearbeitung durchlaufen hat, mit einem Bild, das keine Bildbearbeitung durchlaufen hat, miteinander verglichen werden.
Aufzeichnungsmedium, gekennzeichnet durch Speichern eines Fingerabdruck-/Handabdruckbildvergleichsprogramms zum Bewirken, dass ein Computer die Schritte eines der Ansprüche 20 bis 29 ausführt.