JP2000011142A - Fingerprint image pickup device and fingerprint collating device using the same device - Google Patents
Fingerprint image pickup device and fingerprint collating device using the same deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、セキュリティー等
のために個人判別の手段として用いられる指紋照合装
置、及びそれに用いる指紋画像撮像装置における、光学
系を含む構成に関するものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a fingerprint collating device used as a means for personal identification for security and the like, and a configuration including an optical system in a fingerprint image capturing device used therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】図14は、例えば電子通信学会論文誌
「プリズムを用いた指紋情報検出方法-全反射法と光路
分離法の比較-」:清水ら.1985年3月vol.J68-D no.3.P
P.414-415.に指紋を撮像するための光学部が記載され
ている、従来技術における全反射方式の指紋照合装置の
一例である。図14に示した指紋照合装置において、2
は検出対象の指、3は光源手段、4はレンズ、5は反射
光を受光する撮像手段、6は信号処理手段、7は指紋判
別手段、20はプリズムである。2. Description of the Related Art FIG. 14 shows, for example, the Transactions of the Institute of Electronics and Communication Engineers, "Fingerprint Information Detection Method Using Prisms-Comparison between Total Reflection Method and Optical Path Separation Method": Shimizu et al., March 1985, vol. J68-D no. .3.P
P.414-415. 1 is an example of a total reflection type fingerprint collating apparatus in the related art in which an optical unit for imaging a fingerprint is described. In the fingerprint matching device shown in FIG.
Is a finger to be detected, 3 is a light source means, 4 is a lens, 5 is an imaging means for receiving reflected light, 6 is a signal processing means, 7 is a fingerprint discriminating means, and 20 is a prism.
【0003】上記のように構成された指紋照合装置の動
作について説明する。光源手段3から出射された光は被
検出体である人間の指2へ向けてプリズムの一方の稜面
から照射される。プリズム20の一辺から入射された光
はプリズム20の底面すなわち指の接触する面で反射
し、その反射光はプリズム20の他の稜面から出射す
る。プリズム20の出射光はレンズ4によって集光さ
れ、撮像手段5により撮像される。[0003] The operation of the fingerprint collation apparatus configured as described above will be described. The light emitted from the light source means 3 is radiated from one of the ridges of the prism toward the human finger 2 to be detected. Light incident from one side of the prism 20 is reflected on the bottom surface of the prism 20, that is, the surface in contact with the finger, and the reflected light exits from another edge of the prism 20. The light emitted from the prism 20 is condensed by the lens 4 and imaged by the imaging means 5.
【0004】図15は指紋検出の原理を説明するための
図である。光源手段3から照射される光をA,Bとす
る。人間の指2には指紋による凹凸が存在し、その内の
凸面はプリズム20の底面20aと接触し、凹面は接触
しない。そして、光源手段3から発せられる光A,B
は、プリズム20の底面20aにおける、接触部(即
ち、凸部)において拡散し(光B)、非接触部(即ち、
凹部)において全反射する(光A)。そのため、全反射
する光Aは、図のように反射光A1として反射し、拡散
する光Bは散乱光はB1として、それぞれ撮像手段5へ
と反射される。よって、撮像手段5においては、指紋の
凹部の方が凸部より輝度値が高い画像として得られる。FIG. 15 is a diagram for explaining the principle of fingerprint detection. Lights emitted from the light source means 3 are A and B. The human finger 2 has irregularities due to fingerprints, of which the convex surface contacts the bottom surface 20a of the prism 20, and the concave surface does not. Then, light A and B emitted from the light source means 3
Is diffused (light B) at a contact portion (that is, a convex portion) on the bottom surface 20a of the prism 20, and a non-contact portion (that is, a light B).
(Light A). Therefore, the totally reflected light A is reflected as reflected light A1 as shown in the figure, and the diffused light B is reflected as scattered light B1 to the imaging means 5, respectively. Therefore, in the imaging means 5, an image having a higher luminance value in the concave portion of the fingerprint than in the convex portion is obtained.
【0005】撮像手段5によって検出された指2の画像
は、信号処理手段6によって、画像のレベル調整や、2
値化など、指紋照合にとって検出しやすいように信号処
理が加えられる。また、指紋判別手段7は、前記信号処
理手段6から得られた指紋の画像から、指紋照合のため
の検出アルゴリズムによって検出すべき当人か否か、ま
た、指紋照合した人間が登録されている複数の人間の内
の誰であるかなどの検出を行い、その判別結果を出力す
る。指紋検出のためのアルゴリズムなどは例えば「画像
処理ハンドブック」尾上守夫(昭光堂)24.3章pp.579-5
82.に様々な判別方法が、また、三菱電機技報「指紋判
別装置」pp.40-43, vol.72, no.5(1998).などにもその
一例が挙げられている。The image of the finger 2 detected by the imaging means 5 is adjusted by the signal processing means 6 to adjust the image level,
Signal processing, such as digitization, is added to make it easier to detect for fingerprint collation. Further, the fingerprint discriminating means 7 registers, from the fingerprint image obtained from the signal processing means 6, whether or not the person is to be detected by a detection algorithm for fingerprint collation, and the fingerprint collated person is registered. It detects who is among the plurality of persons and outputs the result of the determination. Algorithms for fingerprint detection are described in, for example, "Image Processing Handbook", Morio Onoe (Shokodo) Chapter 24.3 pp.579-5
82. Various discriminating methods are also described in Mitsubishi Electric Technical Report "Fingerprint Discriminating Device" pp.40-43, vol.72, no.5 (1998). An example is given in such as.
【0006】前述の従来の指紋照合装置においては、1
つの大型の直角プリズム20を用いる。プリズム20の
大きさは検出する人間の指の大きさが定められているた
め、その接触部における面積は一定値以上の大きさを必
要とする。そのため、そのままプリズムを小型化する事
は困難であった。In the above-mentioned conventional fingerprint collating apparatus, 1
One large right angle prism 20 is used. Since the size of the prism 20 is determined by the size of the human finger to be detected, the area at the contact portion needs to be a certain value or more. Therefore, it was difficult to reduce the size of the prism.
【0007】また、光源手段3から撮像手段5までの距
離で、空気内とプリズム内の光路の比において、プリズ
ム20内の光路が比較的長いため、撮像する像が熱など
によるプリズムの形状変化、及び光学定数の変化等によ
る影響を受けやすい。よって、プリズムを形成する材質
としてガラスなどの熱膨張率の小さい材質を用いなけれ
ばならず、従来のガラスなどに比べて、軽量な材質であ
るプラスチックなどで構成することが困難であった。Further, since the optical path in the prism 20 is relatively long in the distance between the light source means 3 and the imaging means 5 and the ratio of the optical path in the air to the optical path in the prism, the image to be imaged changes due to heat or the like. , And changes in optical constants. Therefore, a material having a low coefficient of thermal expansion, such as glass, must be used as a material for forming the prism, and it has been difficult to form the prism from a material such as plastic, which is lighter than conventional glass.
【0008】これらの問題を解決し、指と接触する光学
部材の体積を減少させ、小型、軽量化を図るために、発
明者は先に図16に示されるような発明(特願平10−
157734号に記載した発明)を行った。以下、図1
6に示される発明について説明する。In order to solve these problems, reduce the volume of the optical member that comes into contact with the finger, and reduce the size and weight, the inventor has previously described the invention shown in FIG.
Invention described in US Pat. No. 157,734). Hereinafter, FIG.
The invention shown in FIG. 6 will be described.
【0009】図16について2〜7までは図14に示し
た構成と同様である。21は断面形状が略直角三角形の
複数の小型プリズムをアレイ状に配列した形状を有する
光学部材であるプリズムアレイであり、各プリズムの略
直角部(端部)21bを挟む2つの稜面以外の面が連な
ることで共通の平面部21aを形成している。そして、
この平面部21aは照合される人間の指2が接触可能な
面積を有するものである。そして、指紋照合時には、こ
の底面21aに指2を接触させる。In FIG. 16, steps 2 to 7 are the same as those shown in FIG. Reference numeral 21 denotes a prism array which is an optical member having a shape in which a plurality of small prisms each having a substantially right-angled triangular cross section are arranged in an array, and other than two ridge surfaces sandwiching a substantially right-angled portion (end portion) 21b of each prism. The common plane portion 21a is formed by connecting the surfaces. And
The flat portion 21a has an area where the human finger 2 to be collated can contact. At the time of fingerprint collation, the finger 2 is brought into contact with the bottom surface 21a.
【0010】光源手段3は被検出体である人間の指2へ
向けて光を照射するように構成されており、プリズムア
レイ21を介して人の指2を照射する。そして、この光
源手段3は入射光がプリズムアレイ21の平面部21a
に対して、45度の角度で当たるように位置決めされて
いる。The light source means 3 is configured to irradiate light to the human finger 2 as a detection target, and irradiates the human finger 2 via the prism array 21. Then, the light source means 3 converts the incident light into the flat portion 21 a of the prism array 21.
Is positioned so as to hit at an angle of 45 degrees.
【0011】光源手段3により、プリズムアレイ21の
稜面の一方から入射された光は、プリズムアレイ21の
底面すなわち指の接触する平面部21aで反射し、その
反射光はプリズムの他の稜面から出射する。このプリズ
ムアレイ21からの出射光はレンズ4によって集光さ
れ、撮像手段5によって撮像される。Light incident from one of the ridges of the prism array 21 by the light source means 3 is reflected on the bottom surface of the prism array 21, that is, the flat portion 21 a where the finger contacts, and the reflected light is reflected on the other ridge of the prism. Emitted from The light emitted from the prism array 21 is condensed by the lens 4 and imaged by the imaging means 5.
【0012】指紋画像の採取の原理は図15に示したも
のと同様に、指紋による凸面はプリズムアレイの平面部
21aと接触し、凹面は接触しない。光源手段3から出
射されプリズムアレイ21の稜面の一方から指2へ入射
された光は、指2が接触するプリズムアレイ平面部21
aにおいて、接触部では拡散し、非接触部では全反射す
る。そのため、プリズムアレイ21からの反射光は、撮
像手段5にて指紋の凹部の方が凸部より輝度値が高い画
像として撮像され、指2の指紋画像を得ることができ
る。The principle of collecting a fingerprint image is the same as that shown in FIG. 15, and the convex surface of the fingerprint contacts the flat portion 21a of the prism array and the concave surface does not. The light emitted from the light source means 3 and incident on the finger 2 from one of the ridge faces of the prism array 21 is reflected by the prism array plane portion 21 with which the finger 2 contacts.
In a, the light is diffused at the contact portion and totally reflected at the non-contact portion. Therefore, the reflected light from the prism array 21 is imaged by the imaging means 5 as an image having a higher luminance value in the concave portion of the fingerprint than in the convex portion, and a fingerprint image of the finger 2 can be obtained.
【0013】上記撮像手段5で得た指紋画像は、信号処
理手段6に入力される。信号処理手段6は、撮像手段5
によって撮像された指2の画像の、かすれや癒着などの
補正処理を行ったり、画像のレベル調整、コントラスト
調整、アパーチャ処理、照明ムラや濃度ムラを除去する
処理など、次段の指紋判別手段7における指紋照合のア
ルゴリズムに適応した指紋画像を得るために、入力され
た指紋画像に信号処理を加える。The fingerprint image obtained by the imaging means 5 is input to a signal processing means 6. The signal processing unit 6 includes the imaging unit 5
A fingerprint discriminating unit 7 at the next stage, such as performing correction processing such as blurring and adhesion of the image of the finger 2 captured by the camera, adjusting the image level, adjusting the contrast, aperture processing, and removing illumination unevenness and density unevenness. Signal processing is applied to the input fingerprint image in order to obtain a fingerprint image adapted to the fingerprint collation algorithm in.
【0014】図17は撮像手段5にて撮像された指紋の
画像を示す図であり、図18は図17の要部拡大図であ
る。図17および図18に示すように、プリズムアレイ
21の端部21bが複数の線22になって結像するた
め、信号処理手段6によって、上記端部21bに対応の
複数の線22も削除するように信号処理を行わなければ
ならない。FIG. 17 is a view showing a fingerprint image picked up by the image pickup means 5, and FIG. 18 is an enlarged view of a main part of FIG. As shown in FIGS. 17 and 18, since the end 21b of the prism array 21 forms an image as a plurality of lines 22, the signal processing unit 6 also deletes the plurality of lines 22 corresponding to the end 21b. Signal processing must be performed as described above.
【0015】又、指紋判別手段7は、前記信号処理手段
6から得られた指紋の画像から、指紋の特徴点検出など
を行い、指紋照合のための検出アルゴリズムによって検
出すべき当人か否か、また、指紋照合した人間が登録さ
れている人間の内の誰かなどの判別を行い、その判別結
果を出力する。The fingerprint discriminating means 7 detects a characteristic point of the fingerprint from the fingerprint image obtained from the signal processing means 6 and determines whether or not the person is to be detected by a detection algorithm for fingerprint collation. In addition, the fingerprint collation is performed to determine who is among the registered humans, and the result of the determination is output.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】このように、先の出願
における指紋画像撮像装置及びそれを用いた指紋照合装
置においては、その実施の形態として、プリズムアレイ
21を略直角プリズムにて構成する技術を開示したが、
このような構成を採用した場合、平面部21aと逆側に
位置する稜面に挟まれる角を直角にするための加工精度
が必要であった。As described above, in the fingerprint image pickup apparatus and the fingerprint collation apparatus using the same in the earlier application, as an embodiment thereof, a technique in which the prism array 21 is constituted by a substantially right-angle prism is used. Was disclosed,
In the case where such a configuration is adopted, processing accuracy is required to make the angle between the ridge faces located on the opposite side to the plane portion 21a a right angle.
【0017】また、略直角プリズムの端部21bが撮像
手段5上に結像するため、撮像した指紋画像から上記不
必要な直角プリズムの端部21aによる複数の線22の
像を削除するための信号処理を行う必要があった。Further, since the end portion 21b of the substantially right-angle prism forms an image on the image pickup means 5, an image of a plurality of lines 22 caused by the unnecessary end portion 21a of the right-angle prism is deleted from the taken fingerprint image. It was necessary to perform signal processing.
【0018】さらにまた、撮像するために反射光を集光
するレンズ4が必要であり、構成する部品点数が多いと
いう問題点があった。Furthermore, a lens 4 for condensing the reflected light is required for imaging, and there is a problem that the number of components is large.
【0019】本発明は、このような問題点に鑑み、比較
的構造の自由度が高いプリズムアレイにて光学部材を構
成できる指紋画像検出装置、及びそれを用いた指紋照合
装置を得ることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a fingerprint image detecting device capable of forming an optical member with a prism array having a relatively high degree of freedom in structure, and a fingerprint matching device using the same. And
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】本発明に係る指紋画像撮
像装置は、凹凸のある人間の指が接触する平面部を有す
る、断面形状が三角形の複数のプリズムをアレイ状に配
列した構造の光学部材と、上記光学部材の平面部に接触
した指に対して光を照射する光源手段と、上記指紋の凹
凸による反射光を撮像して指紋画像を得る集光レンズお
よび撮像手段とを備え、上記各プリズムの断面形状であ
る三角形は、略二等辺三角形であり、かつ等しい長さの
2辺に挟まれる角が略直角又は鈍角であることを特徴と
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION A fingerprint image pickup apparatus according to the present invention is an optical device having a structure in which a plurality of prisms having a triangular cross section are arranged in an array, each of which has a flat portion with which a human finger having irregularities comes into contact. A member, light source means for irradiating light to a finger in contact with the flat part of the optical member, and a condenser lens and an imaging means for obtaining a fingerprint image by imaging light reflected by the unevenness of the fingerprint, The triangle which is the cross-sectional shape of each prism is a substantially isosceles triangle, and the angle between two sides of equal length is substantially a right angle or an obtuse angle.
【0021】又、凹凸のある人間の指が接触する平面部
を有する、断面形状が三角形の複数のプリズムをアレイ
状に配列した構造の光学部材と、上記光学部材の平面部
に接触した指に対して光を照射する光源手段と、上記指
紋の凹凸による反射光を撮像して指紋画像を得る集光レ
ンズおよび撮像手段とを備えた指紋画像撮像装置におい
て、上記撮像手段を構成する各画素の幅は指紋の凹間の
距離の半分よりも小さく、かつ上記プリズムのピッチは
上記撮像手段を構成する各画素の幅よりも小さいことを
特徴とするものである。Also, an optical member having a planar portion in contact with an uneven human finger and having a structure in which a plurality of prisms having a triangular cross section are arranged in an array, and a finger in contact with the planar portion of the optical member. Light source means for irradiating light, and a condensing lens and an imaging means for obtaining a fingerprint image by imaging reflected light due to the unevenness of the fingerprint. The width of the prism is smaller than half of the distance between the concave portions of the fingerprint, and the pitch of the prism is smaller than the width of each pixel constituting the imaging means.
【0022】又、上記光学部材の平面部を、上記光学部
材から反射された人間の指の像が、集光レンズを介する
ことなく、直接撮像手段上に結像するように球面状に形
成していることを特徴とするものである。Further, the flat part of the optical member is formed in a spherical shape so that the image of the human finger reflected from the optical member is directly formed on the image pickup means without passing through the condenser lens. It is characterized by having.
【0023】本発明に係る指紋照合装置は、上記指紋画
像撮像装置と、この指紋画像撮像装置により得られた指
紋画像の画像信号に、指紋の照合に必要な信号処理を加
える信号処理手段と、上記信号処理手段から出力される
指紋画像の画像信号に基づき、当人であるか否かを判別
し、又は登録されている複数の人物の中から該当する人
物を検出する指紋判別手段とを備えたこと特徴とするも
のである。The fingerprint collating apparatus according to the present invention comprises: the above fingerprint image capturing apparatus; signal processing means for performing signal processing required for fingerprint collation on an image signal of a fingerprint image obtained by the fingerprint image capturing apparatus; A fingerprint discriminating unit for discriminating whether or not the person is a person based on an image signal of the fingerprint image output from the signal processing unit, or detecting a corresponding person from among a plurality of registered persons. It is a feature.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る指紋画像撮
像装置及びそれを用いた指紋照合装置の実施の形態を、
図1乃至図13を用いて説明する。図1乃至図13にお
いて、従来の技術にて用いた符号と同一の符号を付した
ものはそれぞれ同様のものを表す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a fingerprint image capturing apparatus and a fingerprint matching apparatus using the same according to the present invention will be described.
This will be described with reference to FIGS. 1 to 13, the same reference numerals as those used in the conventional technology denote the same components.
【0025】実施の形態1.図1は本発明に係る指紋照
合装置の実施の形態1を示す構成図である。1はプリズ
ムアレイ、2は被照合部である指紋を含む指、3は光源
手段、4はレンズ、5は光源手段からの反射光を撮像し
て指紋画像を得る撮像手段、6は撮像手段5より出力さ
れた指紋画像を処理する信号処理手段、7は信号処理手
段6より得られる信号処理を施された指紋画像から、指
紋照合のための検出アルゴリズムによって、検出すべき
当人か否か、また、指紋照合した人間が登録されている
人間の内の誰かなどの検出を行い、その判別結果を出力
する指紋判別手段である。Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the fingerprint matching device according to the present invention. 1 is a prism array, 2 is a finger including a fingerprint to be collated, 3 is a light source unit, 4 is a lens, 5 is an imaging unit that obtains a fingerprint image by imaging reflected light from the light source unit, and 6 is an imaging unit 5 The signal processing means 7 for processing the fingerprint image output from the signal processing means 6 performs the signal processing on the fingerprint image obtained by the signal processing means 6 by using a detection algorithm for fingerprint collation, The fingerprint discriminating means detects a person whose fingerprint has been collated and who is registered, and outputs the discrimination result.
【0026】図2は図1に示したプリズムアレイ1の断
面を拡大した図である。プリズムアレイ1は、配列方向
と直角方向の断面形状が略二等辺三角形の複数の小型プ
リズムをアレイ状に配列した形状を有する光学部材であ
り、各プリズムの二等辺に対応する稜面以外の面が連な
ることで、共通の平面部1aを形成している。そして、
この平面部1aは照合される人間の指2が接触可能な面
積を有している。また、上記プリズムアレイ1の各プリ
ズムのそれぞれの両角θ1とθ2はほぼ等しく、両辺に
挟まれた角θ3は90度より大きい鈍角、又はほぼ直角
である。FIG. 2 is an enlarged view of a cross section of the prism array 1 shown in FIG. The prism array 1 is an optical member having a shape in which a plurality of small prisms having a cross-sectional shape in a direction perpendicular to the arrangement direction and a substantially isosceles triangle are arranged in an array, and surfaces other than the ridge surface corresponding to the isosceles of each prism. Form a common plane part 1a. And
The flat portion 1a has an area where the human finger 2 to be collated can contact. Further, both angles θ1 and θ2 of each prism of the prism array 1 are substantially equal, and the angle θ3 sandwiched between both sides is an obtuse angle larger than 90 degrees or almost a right angle.
【0027】また、ここで、光学部材1、光源手段3、
レンズ4、及び撮像手段5からなる指紋照合装置の部分
を、単体の装置として製造、販売することも可能であ
り、この人間の指の指紋画像を得ることのできる装置を
指紋画像撮像装置と呼ぶこととする。Here, the optical member 1, the light source means 3,
It is also possible to manufacture and sell a part of the fingerprint collation device including the lens 4 and the imaging means 5 as a single device. A device capable of obtaining a fingerprint image of a human finger is called a fingerprint image imaging device. It shall be.
【0028】上記のように構成された指紋照合装置にお
いて、その動作を説明する。光源手段3は被検出体であ
る人間の指2へ向けて光を照射するように構成されてお
り、プリズムアレイ1を介して人の指2を照射する。プ
リズムアレイ1は、図2に示すように、人の指2より十
分小さい小型のプリズムを列状(アレイ状)につないだ
ものであり、その平面部1aの面積は、検出に必要な大
きさの指2の部分が接触できるように構成されている。The operation of the fingerprint collation apparatus configured as described above will be described. The light source means 3 is configured to irradiate light to the human finger 2 as a detection target, and irradiates the human finger 2 via the prism array 1. As shown in FIG. 2, the prism array 1 is formed by connecting small prisms sufficiently smaller than the human finger 2 in a row (array), and the area of the plane portion 1a is the size required for detection. Of the finger 2 can be contacted.
【0029】図3に指紋を撮像する原理を示したプリズ
ムアレイ1の断面図、図4にプリズムアレイ1の外形の
斜視図を示す。図示したように、プリズムアレイ1の底
面は平面であり、この平面部1aに検出すべき人の指2
を接触させる。光源手段3により、プリズムアレイ1の
稜面の一方から角度φ1で入射された光は、スネルの法
則に従い角度φ2で屈折する。さらにプリズムアレイ1
の底面すなわち指の接触する平面部1aで反射し、その
反射光はプリズムの他の稜面から出射する。このとき、
プリズムアレイの屈折率と光源手段3からの入射光の角
度との関係は、上記角度φ2で屈折してプリズムアレイ
1内に入射された光が、底面1aにて全反射するような
角度が満たされるように規定する。FIG. 3 is a sectional view of the prism array 1 showing the principle of capturing a fingerprint, and FIG. 4 is a perspective view of the outer shape of the prism array 1. As shown in the figure, the bottom surface of the prism array 1 is a flat surface, and a human finger 2 to be detected is placed on the flat surface 1a.
Contact. Light incident at an angle φ1 from one of the ridges of the prism array 1 by the light source means 3 is refracted at an angle φ2 according to Snell's law. Further prism array 1
Is reflected by the bottom surface of the prism, that is, the plane portion 1a where the finger contacts, and the reflected light is emitted from another ridge surface of the prism. At this time,
The relationship between the refractive index of the prism array and the angle of the incident light from the light source means 3 satisfies an angle such that the light refracted at the angle φ2 and incident on the prism array 1 is totally reflected at the bottom surface 1a. It is stipulated that
【0030】又、プリズムアレイの底面1aでの反射
は、指紋の凹部では全反射し、凸部では散乱する。プリ
ズムアレイ1からの出射光はレンズ4によって集光さ
れ、撮像手段5によって撮像される。このプリズムアレ
イ1からの反射光は、撮像手段5にて指紋の凹部の方が
凸部より輝度値が高い画像として撮像され、指紋画像を
得ることができる。The reflection at the bottom surface 1a of the prism array is totally reflected at the concave portion of the fingerprint and scattered at the convex portion. Light emitted from the prism array 1 is collected by the lens 4 and imaged by the imaging means 5. The reflected light from the prism array 1 is imaged by the imaging means 5 as an image having a higher luminance value in the concave portion of the fingerprint than in the convex portion, and a fingerprint image can be obtained.
【0031】撮像手段5の一例を図5に示す。撮像手段
5は、上記プリズムアレイ1から反射された光をレンズ
4を介して像面にて検出するイメージセンサ8、及びイ
メージセンサ8を駆動する駆動手段9などから構成され
ている。FIG. 5 shows an example of the image pickup means 5. The imaging means 5 includes an image sensor 8 for detecting the light reflected from the prism array 1 on the image plane via the lens 4 and a driving means 9 for driving the image sensor 8.
【0032】上記撮像手段5で得た指紋画像は、信号処
理手段6に入力される。信号処理手段6は、撮像手段5
によって撮像された指2の画像の、かすれや癒着などの
補正処理を行ったり、画像のレベル調整、コントラスト
調整、アパーチャ処理、照明ムラや濃度ムラを除去する
処理など、次段の指紋判別手段7における指紋照合のア
ルゴリズムに適応した指紋画像にするように信号処理を
加える。また、アルゴリズムによっては2値化処理を行
うことも必要である。The fingerprint image obtained by the imaging means 5 is input to the signal processing means 6. The signal processing unit 6 includes the imaging unit 5
A fingerprint discriminating unit 7 at the next stage, such as performing correction processing such as blurring and adhesion of the image of the finger 2 captured by the camera, adjusting the image level, adjusting the contrast, aperture processing, and removing illumination unevenness and density unevenness. Signal processing so as to obtain a fingerprint image adapted to the fingerprint collation algorithm in. Also, depending on the algorithm, it is necessary to perform a binarization process.
【0033】指紋判別手段7は、前記信号処理手段6か
ら得られた指紋の画像から、指紋の特徴点検出などを行
い、指紋照合のための検出アルゴリズムによって検出す
べき当人か否か、また、指紋照合した人間が登録されて
いる人間の内の誰かなどの判別を行い、その判別結果を
出力する。The fingerprint discriminating means 7 detects a characteristic point of the fingerprint from the fingerprint image obtained from the signal processing means 6, and determines whether or not the person is to be detected by a detection algorithm for fingerprint collation. Then, a person whose fingerprint has been collated is determined to be any of the registered persons, and the result of the determination is output.
【0034】このように、本実施の形態においては、プ
リズムの形状を直角プリズムだけに限定する必要が無く
なり、比較的自由度の高い三角プリズムの組み合わせに
てプリズムアレイ1を構成できる。As described above, in the present embodiment, it is not necessary to limit the shape of the prism to only a right-angle prism, and the prism array 1 can be constituted by a combination of triangular prisms having a relatively high degree of freedom.
【0035】さらに、本発明におけるプリズムアレイ1
を用いた指紋照合装置の構成例は図1に示した構成だけ
ではなく、図6に示すように光源部と同じ方向に撮像手
段5を設けることにより、指紋の凸部による散乱光のみ
を検出することで指紋画像を得る光路分離方式に対応す
る構成にしても、同様の効果が得られることは言うまで
もない。ただし、この場合は、プリズムアレイ1の光源
手段3からの光が入射する側と反対側の稜面1cを、黒
く塗装して反射を防ぐ必要がある。Further, the prism array 1 of the present invention
In addition to the configuration shown in FIG. 1, the configuration example of the fingerprint collation device using the image sensor 5 is provided in the same direction as the light source unit as shown in FIG. It is needless to say that a similar effect can be obtained even if the configuration is adapted to an optical path separation method for obtaining a fingerprint image. However, in this case, it is necessary to prevent the reflection by painting the ridge surface 1c of the prism array 1 on the side opposite to the side where the light from the light source means 3 is incident, in black.
【0036】実施の形態2.本実施の形態は、実施の形
態1に対して、撮像手段3を構成するイメージセンサ8
の各画素の大きさと、指紋の凹部間の距離との関係、及
び上記各画素の大きさと、プリズムアレイの各プリズム
間のピッチとの関係を、それぞれ規定した点に特徴があ
り、その他の点については実施の形態1と同様である。Embodiment 2 The present embodiment is different from the first embodiment in that an image sensor 8
The feature is that the relationship between the size of each pixel and the distance between the concave portions of the fingerprint, and the relationship between the size of each pixel and the pitch between each prism of the prism array are respectively defined. Is the same as in the first embodiment.
【0037】図7は本発明に係る指紋照合装置の実施の
形態2における、光学部材そのものを示す断面図であ
る。図7において、10は光学部材であり、実施の形態
1と同様に略二等辺三角プリズムをアレイ状に形成した
プリズムアレイであり、2等辺に挟まれる端部10bに
おける角度はほぼ直角又は鈍角であれば良い。上記プリ
ズムアレイ10は、図1及び図6において、プリズムア
レイ1の代わりに用いることで指紋照合装置を構成でき
る。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the optical member itself in Embodiment 2 of the fingerprint collating apparatus according to the present invention. In FIG. 7, reference numeral 10 denotes an optical member, which is a prism array in which substantially isosceles triangular prisms are formed in an array in the same manner as in the first embodiment, and the angle at the end 10b sandwiched between the isosceles is substantially a right angle or an obtuse angle. I just want it. The prism array 10 can be used in place of the prism array 1 in FIGS. 1 and 6 to constitute a fingerprint matching device.
【0038】また、ここで、実施の形態1と同様に、プ
リズムアレイ10、光源手段3、撮像装置5、及びレン
ズ4からなる指紋照合装置の部分を、単体の装置として
製造、販売することも可能であり、この人間の指の指紋
画像を得ることのできる装置を指紋画像撮像装置と呼ぶ
こととする。Here, similarly to the first embodiment, the fingerprint collation device including the prism array 10, the light source means 3, the imaging device 5, and the lens 4 may be manufactured and sold as a single device. A device that is capable of obtaining a fingerprint image of a human finger is referred to as a fingerprint image capturing device.
【0039】本実施の形態においても、実施の形態1と
同様に、光源2より発光された照射光はプリズムアレイ
10を介して指2に照射される。指2にて反射した反射
光を撮像手段5によって撮像し、指紋判別を行うことは
実施の形態1と同様のためその説明を省略する。In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the irradiation light emitted from the light source 2 is applied to the finger 2 via the prism array 10. Since the imaging of the light reflected by the finger 2 by the imaging means 5 and the fingerprint discrimination is performed in the same manner as in the first embodiment, the description thereof is omitted.
【0040】図7はプリズムアレイ10の断面図を表し
ており、平面部10aに照合される人の指2を押し当て
る構造になっている。図7においてDpaはプリズムア
レイ10の大きさであり、Dpはプリズムアレイの三角
プリズムのピッチを示す距離である。図8は検出対象で
ある指2の指紋部分の断面拡大図であり、図8において
Dfaは検出に必要な指の大きさ、Dfは指紋の谷線部
(凹部)間の距離を表している。また、図9は撮像手段
5の構成要素であるイメージセンサ8の拡大図であり、
図9においてDsah,Dsavはイメージセンサ8の
縦、横の大きさを示しており、Dsh,Dsvはイメー
ジセンサ8を構成している各画素のサイズを示してい
る。FIG. 7 is a sectional view of the prism array 10 and has a structure in which a person's finger 2 to be collated with the flat portion 10a is pressed. In FIG. 7, Dpa is the size of the prism array 10, and Dp is a distance indicating the pitch of the triangular prisms of the prism array. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the fingerprint portion of the finger 2 to be detected. In FIG. 8, Dfa represents the size of the finger required for detection, and Df represents the distance between the valleys (recesses) of the fingerprint. . FIG. 9 is an enlarged view of the image sensor 8 which is a component of the imaging unit 5,
In FIG. 9, Dsah and Dsav indicate the vertical and horizontal sizes of the image sensor 8, and Dsh and Dsv indicate the size of each pixel constituting the image sensor 8.
【0041】上記のように形成された各構成要素におい
て、プリズムアレイ10の大きさDpaは検出する指2
の大きさDfaより大きく、検出に必要な指2の大きさ
Dfaはイメージセンサ8のDsah、Dsav内に結
像されるような関係にある。In each of the components formed as described above, the size Dpa of the prism array 10 is determined by the finger 2 to be detected.
And the size Dfa of the finger 2 necessary for detection is in a relationship such that an image is formed in Dsah and Dsav of the image sensor 8.
【0042】いま、DfaがDsah、Dsavの大き
さに結像されたとすると、指2の指紋の画像が明瞭に撮
像できるようにするためには、イメージセンサ8の各画
素の大きさDsh、Dsvは、指紋のピッチに対するナ
イキスト周波数を満たすように、 1/Df<1/(2×Dsh) 及び、1/Df<1/(2×Dsv) より、 Dsh<Df/2 及び、Dsv<Df/2 --(1) の関係を同時に満たす必要がある。本実施の形態におい
ても、このような関係を満たすように設計されている。Now, assuming that Dfa is imaged to the size of Dsah and Dsav, in order to clearly capture the fingerprint image of the finger 2, the size Dsh and Dsv of each pixel of the image sensor 8 is required. From 1 / Df <1 / (2 × Dsh) and 1 / Df <1 / (2 × Dsv), Dsh <Df / 2 and Dsv <Df /, so as to satisfy the Nyquist frequency for the fingerprint pitch. It is necessary to satisfy 2-(1) at the same time. The present embodiment is also designed to satisfy such a relationship.
【0043】尚、ここで、式(1)がDsh及びDsv
のそれぞれについて、同時に規定している理由は、指2
に対して、イメージセンサ8の縦及び横の両方向に平面
的に指紋を検出しなければならず、そのため、縦及び横
の両方向について同時に規定する必要があるからであ
る。Here, the expression (1) is obtained by comparing Dsh and Dsv
The reason for simultaneously specifying each of
On the other hand, the fingerprint must be detected two-dimensionally in both the vertical and horizontal directions of the image sensor 8, and therefore it is necessary to simultaneously define both the vertical and horizontal directions.
【0044】これに加えて、さらに、本実施に形態にお
いては、特に、プリズムアレイ10のプリズム間のピッ
チDpが、 Dp<Dsh 又は、Dp<Dsv --(2) の関係を満たすように、プリズムアレイ10が形成され
ている。ここで、式(2)は式(1)と異なり、縦又は
横の一方向にのみ式に示した関係が満たされれば良い。
これは、プリズムアレイ10におけるプリズムの配列方
向と、イメージセンサ8の設置状態は、任意に変化する
ことなく、設置状態が一定のまま保持されることによ
る。In addition, in the present embodiment, in particular, the pitch Dp between the prisms of the prism array 10 satisfies the relationship of Dp <Dsh or Dp <Dsv-(2). A prism array 10 is formed. Here, the equation (2) is different from the equation (1) as long as the relationship shown in the equation is satisfied only in one direction in the vertical or horizontal direction.
This is because the arrangement direction of the prisms in the prism array 10 and the installation state of the image sensor 8 do not change arbitrarily, and the installation state is kept constant.
【0045】式(2)を満たすようにプリズムアレイ1
0を形成することにより、イメージセンサ8上に結像さ
れるプリズムアレイの端部10bに対応する複数の線2
2は、指紋画像上から消えることになる。これはプリズ
ムアレイの端部10b間のピッチが、式(2)に示すよ
うに、画素ピッチDsh又はDsvより狭くなると、イ
メージセンサ8の画素ピッチから定まる解像度では、上
記端部10bは解像できなくなるためである。The prism array 1 satisfies the expression (2).
0, a plurality of lines 2 corresponding to the end 10b of the prism array formed on the image sensor 8 are formed.
2 will disappear from the fingerprint image. This is because, when the pitch between the ends 10b of the prism array is smaller than the pixel pitch Dsh or Dsv as shown in Expression (2), the end 10b can be resolved at a resolution determined from the pixel pitch of the image sensor 8. It is because it disappears.
【0046】図10に撮像された指紋画像の一例を示
す。指紋画像に記載した点線が、プリズムレンズの端部
10bに対応する複数の線22である。ここでは、分か
り易いように点線にて記載しているが、イメージセンサ
8にて解像可能な画素ピッチ以下であるため、この複数
の線22自体は結像した画像上には現れない。FIG. 10 shows an example of a captured fingerprint image. Dotted lines described in the fingerprint image are a plurality of lines 22 corresponding to the end 10b of the prism lens. Although the dotted line is shown here for easy understanding, the plurality of lines 22 themselves do not appear on the formed image because the pixel pitch is smaller than the pixel pitch resolvable by the image sensor 8.
【0047】上記のように、指紋照合装置における光学
部材を上記の関係を満たす上記プリズムアレイ10にて
構成することにより、従来技術のように撮像した指紋画
像から不必要な端部10bに対応する複数の線22を削
除することなく、指紋照合に用いる指紋画像を得ること
ができる。As described above, by forming the optical member of the fingerprint collating apparatus with the prism array 10 satisfying the above-mentioned relationship, it is possible to cope with unnecessary ends 10b from a fingerprint image taken as in the prior art. A fingerprint image used for fingerprint collation can be obtained without deleting a plurality of lines 22.
【0048】実施の形態3.本実施の形態における指紋
照合装置の構造は、実施の形態1に対して、光学部材の
構造が異なるだけであり、その他の点においては同様で
ある。Embodiment 3 The structure of the fingerprint matching device according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment except that the structure of the optical member is different.
【0049】図11は本発明に係る指紋照合装置の実施
の形態3において、指紋画像の撮像装置を示す図であ
る。図11に示す11は光学部材であり、実施の形態1
と同様に11cに示すような略二等辺三角プリズムを複
数アレイ状に配列し、かつ各プリズムの二等辺に対応の
稜面以外の面が連なった面11aが球面形になるように
形成した球面プリズムアレイである。ここで、もちろ
ん、上記二等辺に挟まれる角は、略直角又は鈍角であれ
ばよい。又、3は光源手段、5は撮像手段である。FIG. 11 is a diagram showing a fingerprint image capturing device in the fingerprint matching device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 11, reference numeral 11 denotes an optical member, which is the first embodiment.
A spherical surface formed by arranging a plurality of substantially isosceles triangular prisms as shown in FIG. 11c in an array and forming a surface 11a in which surfaces other than the ridge surface corresponding to the isosceles of each prism are spherical. It is a prism array. Here, of course, the angle sandwiched by the isosceles sides may be a substantially right angle or an obtuse angle. Reference numeral 3 denotes a light source unit, and 5 denotes an imaging unit.
【0050】本実施の形態において、光源手段3より発
光された照射光は球面プリズムアレイ11を介して指2
に照射される。球面プリズムアレイ11はそれを構成し
ているひとつひとつのプリズムは実施の形態1と同様に
三角プリズムであるが、その指2が接触する面11aが
球面状に構成されており、この面11aにて反射した光
が、集光レンズを介する必要なく、撮像手段3上に結像
するように構成されている。In the present embodiment, the irradiation light emitted from the light source means 3 is transmitted through the finger 2 through the spherical prism array 11.
Is irradiated. The spherical prism array 11 is a triangular prism, as in the first embodiment. Each of the prisms is a triangular prism, but the surface 11a with which the finger 2 contacts is formed in a spherical shape. The reflected light is configured to form an image on the imaging unit 3 without passing through the condenser lens.
【0051】図12は球面プリズムアレイ11の断面図
を表しており、球面11aに照合する人に指2を押し当
てている状態を示している。人の指2は柔らかく、接触
される部分が球面であっても、指紋を接触させることが
可能であり、かつ押し当てることにより指紋の凹凸が欠
如することもない。球面プリズムアレイ11に接触した
指にて入射光は、実施の形態1で説明したように凹部で
全反射、凸部で拡散し、その反射光を撮像手段5にて撮
像することにより指紋画像を得ることができる。撮像手
段5にて得られた指紋画像を信号処理手段6および、指
紋判別手段7で指紋を照合することは実施の形態1と同
様でありその説明を省略する。FIG. 12 is a cross-sectional view of the spherical prism array 11, showing a state where the finger 2 is pressed against a person to be collated with the spherical surface 11a. The human finger 2 is soft, and even if the portion to be contacted is a spherical surface, the fingerprint can be brought into contact with the finger, and there is no lack of unevenness of the fingerprint by pressing. The incident light from the finger in contact with the spherical prism array 11 is totally reflected by the concave portion and diffused by the convex portion as described in the first embodiment, and the reflected light is imaged by the imaging means 5 to form a fingerprint image. Obtainable. The fingerprint image obtained by the imaging unit 5 is compared with the fingerprint by the signal processing unit 6 and the fingerprint discrimination unit 7 in the same manner as in the first embodiment, and the description is omitted.
【0052】上記のように光学部材を球面プリズムアレ
イ11で構成することにより撮像手段5に対して像を集
光させるレンズ4(図1参照)を削除し、装置全体の構
成を簡略化することが可能となる。As described above, since the optical member is constituted by the spherical prism array 11, the lens 4 (see FIG. 1) for condensing an image on the image pickup means 5 is omitted, and the structure of the entire apparatus is simplified. Becomes possible.
【0053】また、球面プリズムアレイ11は図11に
示したようにひとつひとつのプリズムが三角プリズムの
形状を正確にしていなくても、図13に示すように球面
プリズムアレイ11の底面全体がなだらかな球面状にな
っていても、同様の効果が得られることはいうまでもな
い。尚、ここで、図13(a)はプリズムアレイ11の
他の例を示す要部断面図であり、図13(b)は図13
(a)の拡大図である。Further, even if each of the spherical prism arrays 11 does not accurately make the shape of the triangular prism as shown in FIG. 11, the entire bottom surface of the spherical prism array 11 has a gentle spherical surface as shown in FIG. It goes without saying that the same effect can be obtained even if the shape is in the form. Here, FIG. 13A is a sectional view of a principal part showing another example of the prism array 11, and FIG. 13B is a sectional view of FIG.
It is an enlarged view of (a).
【0054】[0054]
【発明の効果】本発明に係る指紋画像撮像装置は、凹凸
のある人間の指が接触する平面部を有する、断面形状が
三角形の複数のプリズムをアレイ状に配列した構造の光
学部材と、上記光学部材の平面部に接触した指に対して
光を照射する光源手段と、上記指紋の凹凸による反射光
を撮像して指紋画像を得る集光レンズおよび撮像手段と
を備え、上記各プリズムの断面形状である三角形は、略
二等辺三角形であり、かつ等しい長さの2辺に挟まれる
角が略直角又は鈍角であることを特徴とするので、光学
部材を直角プリズムのみに限定することなく構造の自由
度を向上でき、光学部材の製造を容易にすることが可能
であり、製造における歩留まりが向上するとともに、、
装置の製造コストを低減できる。According to the present invention, there is provided a fingerprint image capturing apparatus, comprising: an optical member having a planar portion in contact with an uneven human finger and having a structure in which a plurality of prisms having a triangular cross section are arranged in an array; Light source means for irradiating light to a finger in contact with the flat portion of the optical member, a condenser lens for imaging reflected light due to the unevenness of the fingerprint to obtain a fingerprint image, and an imaging means; The triangular shape is a substantially isosceles triangle, and the angle between two sides having the same length is characterized by being a substantially right angle or an obtuse angle, so that the optical member is not limited to a right-angle prism alone. The degree of freedom can be improved, and the production of the optical member can be facilitated, and the production yield is improved,
The manufacturing cost of the device can be reduced.
【0055】又、凹凸のある人間の指が接触する平面部
を有する、断面形状が三角形の複数のプリズムをアレイ
状に配列した構造の光学部材と、上記光学部材の平面部
に接触した指に対して光を照射する光源手段と、上記指
紋の凹凸による反射光を撮像して指紋画像を得る集光レ
ンズおよび撮像手段とを備えた指紋画像撮像装置におい
て、上記撮像手段を構成する各画素の幅は指紋の凹間の
距離の半分よりも小さく、かつ上記プリズムのピッチは
上記撮像手段を構成する各画素の幅よりも小さいことを
特徴とするので、プリズム端部に対応する複数の線は画
像に現れず、指紋だけの画像を得ることが可能である。
そのため、上記複数の線を削除するための信号処理を施
す必要が無くなり、指紋照合に応用した場合、指紋の照
合にかかる時間が短くなる。Further, an optical member having a structure in which a plurality of prisms having a triangular cross section are arranged in an array and having a flat portion with which a human finger having irregularities comes into contact, and a finger in contact with the flat portion of the optical member. Light source means for irradiating light, and a condensing lens and an imaging means for obtaining a fingerprint image by imaging reflected light due to the unevenness of the fingerprint. Since the width is smaller than half the distance between the concave portions of the fingerprint, and the pitch of the prism is smaller than the width of each pixel constituting the imaging means, a plurality of lines corresponding to the prism end portions are It is possible to obtain an image of only the fingerprint without appearing in the image.
Therefore, there is no need to perform signal processing for deleting the plurality of lines, and when applied to fingerprint matching, the time required for fingerprint matching is reduced.
【0056】又、上記光学部材の平面部を、前記光学部
材から反射された上記指の像が、集光レンズを介するこ
となく、直接撮像手段上に結像するように球面状に形成
していることを特徴とするので、結像用のレンズを特別
に用意する必要はなく、光学部材そのものが、プリズム
とレンズとの両方の役割を果たすため、装置全体の部品
点数を減らし、装置構成の簡略化を図ることができる。Further, the flat portion of the optical member is formed in a spherical shape so that the image of the finger reflected from the optical member is directly formed on the image pickup means without passing through a condenser lens. Therefore, there is no need to specially prepare an imaging lens, and the optical member itself serves as both a prism and a lens. Simplification can be achieved.
【0057】本発明に係る指紋照合装置は、上記指紋画
像撮像装置と、この指紋画像撮像装置により得られた指
紋画像の画像信号に、指紋の照合に必要な信号処理を加
える信号処理手段と、上記信号処理手段から出力される
指紋画像の画像信号に基づき、当人であるか否かを判別
し、又は登録されている複数の人物の中から該当する人
物を検出する指紋判別手段とを備えたこと特徴とするの
で、小型の装置により指紋照合が実現できる。The fingerprint collating apparatus according to the present invention comprises: the above fingerprint image capturing apparatus; signal processing means for performing signal processing required for fingerprint collation on an image signal of a fingerprint image obtained by the fingerprint image capturing apparatus; A fingerprint discriminating unit for discriminating whether or not the person is a person based on an image signal of the fingerprint image output from the signal processing unit, or detecting a corresponding person from among a plurality of registered persons. Therefore, fingerprint collation can be realized with a small device.
【図1】 本発明に係る指紋照合装置の実施の形態1を
示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a fingerprint matching device according to the present invention.
【図2】 本発明に係る指紋照合装置の実施の形態1に
おける光学部材の要部断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the optical member according to the first embodiment of the fingerprint matching device according to the present invention.
【図3】 本発明に係る指紋照合装置の実施の形態1に
おける、指紋画像の採取の原理を説明するための図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of collecting a fingerprint image in the fingerprint matching device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 本発明に係る指紋照合装置の実施の形態1に
おける、プリズムアレイの外形を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an outer shape of a prism array in the fingerprint matching device according to the first embodiment of the present invention.
【図5】 本発明に係る指紋照合装置の実施の形態1に
おける、撮像手段の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an imaging unit in the fingerprint matching device according to the first embodiment of the present invention.
【図6】 本発明に係る指紋照合装置の実施の形態1に
おける、他の実施例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing another example of the fingerprint matching device according to the first embodiment of the present invention.
【図7】 本発明に係る指紋照合装置の実施の形態2に
おける光学部材を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an optical member according to a second embodiment of the fingerprint matching device according to the present invention.
【図8】 指の指紋の大きさおよび凹凸のピッチを示す
要部断面図である。FIG. 8 is an essential part cross-sectional view showing the size of a fingerprint of a finger and the pitch of unevenness.
【図9】 イメージセンサの大きさおよび画素ピッチを
示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the size and pixel pitch of an image sensor.
【図10】 撮像手段にて撮像される指紋画像の要部拡
大図である。FIG. 10 is an enlarged view of a main part of a fingerprint image picked up by an image pickup unit.
【図11】 本発明に係る指紋照合装置の実施の形態3
における要部を示す構成図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a fingerprint matching device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a main part in FIG.
【図12】 本発明に係る指紋照合装置の実施の形態3
における、光学部材に指を接触させた要部断面図であ
る。FIG. 12 is a diagram illustrating a fingerprint matching device according to a third embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a main part in which a finger is brought into contact with an optical member.
【図13】 本発明に係る指紋照合装置の実施の形態3
における光学部材の他の実施例を示す要部断面図であ
る。FIG. 13 is a diagram illustrating a fingerprint matching device according to a third embodiment of the present invention.
It is a principal part sectional view which shows the other Example of the optical member in FIG.
【図14】 従来の技術における、指紋照合装置の一例
を示す構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram illustrating an example of a fingerprint matching device according to the related art.
【図15】 従来の技術における指紋照合装置の指紋検
出の原理を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the principle of fingerprint detection by a fingerprint matching device according to a conventional technique.
【図16】 発明者がなした先の発明に係る指紋照合装
置を示す構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram showing a fingerprint collation device according to the earlier invention made by the inventor.
【図17】 図16に示される指紋照合装置の撮像手段
にて撮像される指紋画像を示す図である。17 is a diagram illustrating a fingerprint image captured by an imaging unit of the fingerprint matching device illustrated in FIG. 16;
【図18】 図17の要部拡大図である。FIG. 18 is an enlarged view of a main part of FIG. 17;
1 プリズムアレイ(光学部材)、 1a 平
面部、1b 端部、 1c 光が入射する側と反
対側の稜面 2 指、 3 光源手段、 4 レンズ、
5 撮像手段、 6 信号処理手段、 7 指紋判別
手段、8 イメージセンサ、 9 駆動手段、10 プ
リズムアレイ(光学部材)、 10b 端部、11 球
面プリズムアレイ、20 プリズム、 21 プリ
ズムアレイ、22 複数の線。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Prism array (optical member), 1a flat part, 1b end part, 1c Ridge surface opposite to the side where light enters, 2 fingers, 3 light source means, 4 lens,
Reference Signs List 5 imaging means, 6 signal processing means, 7 fingerprint discriminating means, 8 image sensor, 9 driving means, 10 prism array (optical member), 10b end, 11 spherical prism array, 20 prism, 21 prism array, 22 plural lines .
Claims (4)
有する、断面形状が三角形の複数のプリズムをアレイ状
に配列した構造の光学部材と、 上記光学部材の平面部に接触した指に対して光を照射す
る光源手段と、 上記指紋の凹凸による反射光を撮像して指紋画像を得る
集光レンズおよび撮像手段とを備え、 上記各プリズムの断面形状である三角形は、略二等辺三
角形であり、かつ等しい長さの2辺に挟まれる角が略直
角又は鈍角であることを特徴とする指紋画像撮像装置。1. An optical member having a structure in which a plurality of prisms having a triangular cross-section are arranged in an array and having a flat portion with which a human finger having irregularities contacts, and a finger in contact with the flat portion of the optical member Light source means for irradiating light, and a condensing lens and an image pickup means for obtaining a fingerprint image by imaging reflected light due to the unevenness of the fingerprint. The triangle having a cross-sectional shape of each prism is a substantially isosceles triangle. Wherein the angle between two sides of equal length is substantially a right angle or an obtuse angle.
有する、断面形状が三角形の複数のプリズムをアレイ状
に配列した構造の光学部材と、 上記光学部材の平面部に接触した指に対して光を照射す
る光源手段と、 上記指紋の凹凸による反射光を撮像して指紋画像を得る
集光レンズおよび撮像手段とを備えた指紋画像撮像装置
において、 上記撮像手段を構成する各画素の幅は指紋の凹間の距離
の半分よりも小さく、かつ上記プリズムのピッチは上記
撮像手段を構成する各画素の幅よりも小さいことを特徴
とする指紋画像撮像装置。2. An optical member having a planar portion in contact with an uneven human finger and having a structure in which a plurality of prisms having a triangular cross section are arranged in an array, and a finger in contact with the planar portion of the optical member. Light source means for irradiating light, and a condensing lens and an imaging means for obtaining a fingerprint image by imaging reflected light due to the unevenness of the fingerprint. A fingerprint image capturing apparatus, wherein the width is smaller than half of the distance between the concave portions of the fingerprint, and the pitch of the prisms is smaller than the width of each pixel constituting the image capturing means.
置において、光学部材の平面部を、上記光学部材から反
射された人間の指の像が、集光レンズを介することな
く、直接撮像手段上に結像するように球面状に形成して
いることを特徴とする指紋画像撮像装置。3. The fingerprint image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image of the human finger reflected from the optical member is directly imaged on the flat part of the optical member without passing through a condenser lens. A fingerprint image pickup device, which is formed in a spherical shape so as to form an image thereon.
紋画像撮像装置と、 この指紋画像撮像装置により得られた指紋画像の画像信
号に、指紋の照合に必要な信号処理を加える信号処理手
段と、 上記信号処理手段から出力される指紋画像の画像信号に
基づき、当人であるか否かを判別し、又は登録されてい
る複数の人物の中から該当する人物を検出する指紋判別
手段とを備えたこと特徴とする指紋照合装置。4. A fingerprint image capturing apparatus according to claim 1, further comprising: a signal for performing signal processing required for fingerprint collation on an image signal of a fingerprint image obtained by the fingerprint image capturing apparatus. Processing means, based on an image signal of a fingerprint image output from the signal processing means, determines whether or not the person is a fingerprint, or detects a corresponding person from among a plurality of registered persons. And a fingerprint collation device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10171311A JP2000011142A (en) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Fingerprint image pickup device and fingerprint collating device using the same device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10171311A JP2000011142A (en) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Fingerprint image pickup device and fingerprint collating device using the same device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000011142A true JP2000011142A (en) | 2000-01-14 |
Family
ID=15920919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10171311A Pending JP2000011142A (en) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Fingerprint image pickup device and fingerprint collating device using the same device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000011142A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7349562B2 (en) | 2003-06-27 | 2008-03-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Fingerprint input apparatus and personal authentication system |
JP2008527544A (en) * | 2005-01-07 | 2008-07-24 | ルミダイム インコーポレイテッド | Biometric recognition / verification using multispectral imaging |
CN102034095A (en) * | 2004-06-01 | 2011-04-27 | 光谱辨识公司 | Biometric recognition/verification method and multispectral sensor |
-
1998
- 1998-06-18 JP JP10171311A patent/JP2000011142A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7349562B2 (en) | 2003-06-27 | 2008-03-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Fingerprint input apparatus and personal authentication system |
CN102034095A (en) * | 2004-06-01 | 2011-04-27 | 光谱辨识公司 | Biometric recognition/verification method and multispectral sensor |
JP2008527544A (en) * | 2005-01-07 | 2008-07-24 | ルミダイム インコーポレイテッド | Biometric recognition / verification using multispectral imaging |
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