DE69628883T2

DE69628883T2 - Gerät und Verfahren zum Kollationieren von Mustern

Info

Publication number: DE69628883T2
Application number: DE69628883T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi 54 Nakajima; Koji 54 Kobayashi; Masayuki Sendai-shi Miyagi Kawamata; Takafumi Sendai-shi Miyagi Aoki; Tatsuo Sendai-shi Miyagi Higuchi
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1995-05-02
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2016-04-27
Also published as: US5915034A; CN1093296C; EP0741368A1; CN1139246A; KR100372297B1; EP0741368B1; DE69628883D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Muster-Kollations- bzw. Vergleichsvorrichtung zum Durchführen einer Kollation/eines (kritischen) Vergleiches (Anm. des Übersetzers: Im Folgenden werden für die englischen Begriffe „collation" bzw. „collating" im Deutschen die Ausdrücke „Kollation" bzw. „Kollationieren" verwendet) eines Musters wie eines Fingerabdrucks auf der Basis räumlicher Frequenzeigenschaften.
In den letzten Jahren ersetzten Fingerabdruck-Kollationsvorrichtungen herkömmliche Identifizierungs(ID)-Zahlen oder Identifizierungs(ID)-Karten in Bereichen, in denen eine Personenerkennung erforderlich ist, zum Beispiel bei der Eintrittskontrolle für Computerräume oder wichtige Maschinenräume oder bei der Zutrittskontrolle für Computerterminale (-anschlußstellen)oder für Bank(Kassen)-Datenstationen bzw. -Schalterterminale.
2 zeigt ein Versuchssystem, das in Toyoda et al. „Fingerprint Identification System using Liquid Crystal Spatial Light Modulators for Phase Modulation", The INSTITUTE OF ELECTRONICS, INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS, PROCEEDINGS OF THE 1993 IEICE FALL CONFERENCE D-287, September 1993 (Referenz 1) aufgezeigt ist. Unter Bezugnahme auf 12 bezeichnet in Bezugszeichen 1 ein CRT(Kathodenstrahlröhre)-Display; 2-1 und 2-2 räumliche Lichtmodulatoren der Phasenmodulationsart mit Flüssigkristall; 3 eine Linse; 4-1 und 4-2 Fourierlinsen; 5-1 bis 5-3 Halbspiegel; 6 einen Totalreflektionsspiegel; und 7 eine Fotodiode. Bezugssymbol L bezeichnet einen Laserstrahl.
Bei diesem System wird ein Fingerabdruck eines zu registrierenden Fingers (Registrierungsfingerabdruck) von einer CCD-Kamera (nicht gezeigt) fotografiert und gespeichert. Der zu kollationierende Fingerabdruck (Kollationsfingerabdruck) wird von der CCD-Kamera fotografiert. Wie in 13A gezeigt, werden das Bild des Registrierungsfingerabdrucks und das Bild des Kollationsfingerabdrucks gleichzeitig auf der linken und rechten Seite angeordnet, und dieses Eingabebild wird auf dem Schirm des CRT-Displays 1 abgebildet. Das auf dem Schirm des CRT-Displays 1 abgebildete Eingabebild verursacht Interferenz, um nach Übertragung durch den räumlichen Lichtmodulator 2-1 von Phasenmodulationsart mit Flüssigkristall und die Fourier-Transformationslinse 4-1 ein vertikales Interferenz- bzw. Randmuster zu erzeugen.
Bei dieser Bearbeitung wird die Raumfrequenz durch die erste optische Fourier-Transformation getrennt, so daß das in 13A gezeigte Eingabebild ein Fourerbild wird, wie es in 13B gezeigt ist. Bei diesem Fourierbild erscheinen die Niedrigfrequenzkomponenten der Raumfrequenz im zentralen Abschnitt. Wenn dieses Fourierbild durch den räumlichen Flüssigkristall-Lichtmodulator 2-2 der Phasenmodulationsart und die Fourier-Transformationslinse 4-2 hindurchtritt, wird eine zweite optische Fourier-Transformation durchgeführt. Bei dieser Bearbeitung wird das in 13B gezeigte Fourierbild ein Fourierbild, wie es in 13C gezeigt ist. Bei diesem Fourierbild erscheinen die Niedrigfrequenzkomponenten der Raumfrequenz im zentralen Teil, während die Hochfrequenzkomponenten an den linken und rechten Seiten erscheinen.
Wenn der Registrierungsfingerabdruck mit dem Kollationsfingerabdruck übereinstimmt, steigen die Lichtintensitäten der linken und rechten Korrelationskomponentenbereiche S1 und S2 in 13C. Die Fotodiode 7 ist so angeordnet, daß ihre Licht empfangende Oberfläche beispielsweise in dem linken Korrelationskomponentenbereich S1 der linken und rechten Korrelationskomponentenbereiche S1 und S2 positioniert werden. Wenn die Lichtintensität des Korrelationskomponentenbereichs S1, die durch die Fotodiode 7 erfaßt wird, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, d. h. wenn eine Korrelationsspitze auftritt, kann deshalb bestimmt werden, daß der Registrierungsfingerabdruck mit dem Kollationsfingerabdruck übereinstimmt.
Jedoch wird gemäß solch einem herkömmlichen Fingerabdruck-Kollationsverfahren die Lichtintensität des gesamten Korrelationskomponentenbereichs S1 durch die Fotodiode erfaßt, d. h. der Durchschnittswert der Lichtintensitäten in dem Korrelationskomponentenbereich S1 wird ermittelt. Aus diesem Grunde verschlechtert sich das Störungs- bzw. S/N-Verhältnis aufgrund des Einflusses von Pixeln mit niedrigen Lichtintensitäten in Pixeln, die den Korrelationskomponentenbereich S1 bilden, was in einer Verschlechterung in der Kollationsgenauigkeit resultiert. Zusätzlich verschlechtert sich die Kollationsgenauigkeit ebenfalls aufgrund der Beleuchtungsdifferenz beim Sampling zwischen dem Registrierungsfingerab druck und dem Kollationsfingerabdruck. Genauer gesagt kann, wenn der Beleuchtungsunterschied beim Sampling zwischen dem Registrierungsfingerabdruck und dem Kollationsfingerabdruck groß ist, der Fingerabdruck nicht als der einer fraglichen Person erkannt werden.
Wenn sich die Position des Kollationsfingerabdrucks im Hinblick auf den Registrierungsfingerabdruck verslagert, verschiebt sich ebenfalls die Position, in der die Korrelationsspitze auftritt. Das konventionelle Fingerabdruckkollationsverfahren wird manchmal mit einer solchen Verschiebung nicht fertig, weil die Fotodiode verwendet wird, um die Korrelationsspitze zu erfassen. Genauer gesagt kann die Positionsverschiebung der Korrelationsspitze nicht gelöst werden, wenn der Bereich der Fotodiode verringert wird, um das S/N-Verhältnis zu steigern. Wenn der Bereich der Fotodiode vergrößert wird, um der Positionsverschiebung gewachsen zu sein, verringert sich das S/N-Verhältnis. Daher ist eine Steigerung des S/N-Verhältnisses mit einer Lösung für die Positionsverschiebung unvereinbar.
Wenn ein CCD-(Charge Coupled Device = Ladungsverschiebeelement)-Element anstelle der Fotodiode 7 verwendet und der Lichtaufnahmebereich vergrößert wird, kann man der oben beschriebenen Verschlechterung in der Kollationsgenauigkeit oder der Positionsverschiebung des Kollationsfingerabdruckes mit dieser Anordnung Herr werden. Allerdings ist eine CCD kostspieliger als eine Fotodiode, so daß die Kosten der gesamten Vorrichtung stark ansteigen.
Das konventionelle Fingerabdruckkollationsverfahren erfordert räumliche Kristall-Lichtmodulatoren nach Phasenmodulationsart und Fourier-Transformationslinsen. Unter dem Gesichtspunkt der Genauigkeit ist es schwierig, ein optisches System durch Kombinieren dieser Teile herzustellen. Obendrein wird das System unvermeidlich kostspielig, da diese Teile selbst aufwendig sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Musterkollationsvorrichtung mit hoher Kollationsgenauigkeit vorzusehen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Musterkollationsvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, die Positionsverschiebung eines Kollationsmusters zu beherrschen.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine weniger aufwendige Musterkollationsvorrichtung zu schaffen.
Die Erfindung wird im beigefügten Vorrichtungsanspruch 1 und im Verfahrensanspruch 10 wiedergegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A bis 1H sind Ansichten zur Erläuterung von Fingerabdruckkollationsprozessen in einer in 2 gezeigten Fingerabdruckkollationsvorrichtung;
2 ist ein Blockschaubild, das eine Fingerabdruckkollationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Flußschaubild zum Erläutern des Fingerabdruckregistrierungsvorgangs der Fingerabdruckkollationsvorrichtung, die in 2 gezeigt ist;
4 ist ein Flußschaubild zum Erläutern des Fingerabdruckkollationsvorganges der Fingerabdruckkollationsvorrichtung, die in 2 gezeigt ist;
5A und 5B sind erläuternde Ansichten von Bilddaten vor und nach der Bilddatenreduzierungsbearbeitung;
6 ist eine Ansicht, die numerische Daten der Intensitäten von Korrelationskomponenten von Pixeln in einem Teil eines Korrelationskomponentenbereiches zeigt;
7 ist eine Darstellung, die relative Frequenzverteilungen von Korrelationswerten für fragliche Person gegenüber fraglicher Person und für fragliche Person gegenüber dritter Person zeigt, die man aus Versuchen erzielt hat;
8 ist eine Darstellung, die die relativen Frequenzdistributionen von Korrelationswerten für fragliche Person gegenüber fraglicher Person und für fragliche Person gegenüber dritter Person zeigt, die man beobachtet, wenn keine Amplitudenunterdrückungsbearbeitung durchgeführt wird;
9A und 9B sind Flußschaubilder zur Erläuterung weiterer Beispiele des Fingerabdrucksregistrierungsvorganges und des Fingerabdruckkollationsvorganges der Fingerabdruckkollationsvorrichtung, die in 2 gezeigt ist;
10 ist ein Funktionsblockschaubild einer in 2 gezeigten Steuereinrichtung;
11A bis 11H sind Ansichten von Bildern bei Fingerabdruckkollationsprozessen für den Kollationsfingerabdruck einer dritten Person in Übereinstimmung mit 1A bis 1H;
12 ist eine Ansicht, die ein Versuchssystem eines herkömmlichen Fingerkollationssystems zeigt, das räumliche Lichtmodulatoren nach Phasenmodulationsart mit Flüssigkristall verwendet; und
13A bis 13H sind Ansichten zur Erläuterung von Fingerabdruckkollationsprozessen bei dem herkömmlichen in 12 gezeigten System.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform beschrieben. 2 zeigt eine Fingerabdruckkollationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf 2 zeigt Bezugszeichen 10 eine Operationseinheit und 20 eine Steuereinheit. Die Operationseinheit 10 hat ein Zehn-Tasteneingabefeld 10-1, ein Display (LCD) 10-2 und einen Fingerabdruck-Sensor 10-3. Der Fingerabdruck-Sensor 10-3 umfaßt eine Lichtquelle 10-31, ein Prisma 10-32 und eine CCD-Kamera 10-33. Die Steuereinheit 20 umfaßt eine Steuerung 20-1 mit einer CPU (Central Processing Unit = Zentralprozessor), einem ROM (Read Only Memory = Fest(wert)speicher) 20-2, einen RAM (Random Access Memory = Speicher mit direktem Zugriff) 20-3, einer Hard-Diskette (HD) 20-4, einen Rahmenspeicher (FM) 20-5, einer externen Verbindungseinheit (I/F) 20-6 und einer Fourier-Transformationseinheit (FFT) 20-7. In der Oberfläche des Prismas 10-32 ist ein Vertiefungsabschnitt, der gemäß der Form eines Fingers ausgeformt ist, ausgebildet, um eine große Positionsverschiebung eines Registrierungsfingerabdrucks oder eines Kollationsfingerabdrucks im Hinblick auf die CCD-Kamera 10-33 zu vermeiden. In dem ROM 20-2 sind ein Registrierungsprogramm und ein Kollationsprogramm gespeichert.
Wie in 10 gezeigt, umfaßt die Steuerung 20-1 eine Registrierungsdatenaufbereitungseinheit 20a, eine Kollationsdatenaufbereitungseinheit 20b, eine erste Reduktionsbearbeitungseinheit 20c, eine zweite Reduktionsbearbeitungseinheit 20d, eine Datensynthetisiereinheit 20e, eine Amplitudenunterdrückungseinheit 20f und eine Musterkollationseinheit 20g. Die Registrierungsdatenaufbereitungseinheit 20a führt eine zweidimensionale DFT (zweidimensionale diskrete Fourier-Transformation) der Bilddaten eines Registrierungsmusters durch, um Registrierungs-Fourierbilddaten zu bereiten. Die Kollationsdatenaufbereitungseinheit 20b führt eine zweidimensionale DFT der Bilddaten eines Kollationsmusters durch, um Kollations-Fourierbilddaten zu bereiten. Die erste Reduktionsbearbeitungseinheit 20c führt eine Reduktionsbearbeitung der von der Registrierungsdaten-Aufbereitungseinheit 20a aufbereiteten und registrierten Registrierungs-Fourierbilddaten, durch. Die zweite Reduktions-Bearbeitungseinheit 20d führt eine Reduktionsbearbeitung der Kollations-Fourierbilddaten, aufbereitet von der Kollationsdaten-Aufbereitungseinheit 20b, durch. Die Datensynthetisierungseinheit 20e synthetisiert die Registrierungs-Fourierbilddaten, die van der ersten Reduktionsbearbeitungseinheit 20c ausgegeben und mit den von der zweiten Reduktionsbearbeitungseinheit 20d ausgegebenen Kollations-Fourierbilddaten registriert werden, wodurch synthetisierte Fourierbilddaten ausgegeben werden. Die Amplitudenunterdrükkungseinheit 20f führt eine Amplitudenunterdrückungsbearbeitung der synthetisierten Fourierbilddaten von der Datensynthetisierungseinheit 20e durch. Die Musterkollationseinheit 20g kollationiert/vergleicht das Registrierungsmuster mit dem Kollationsmuster auf der Basis der Intensitäten der Korrelationskomponenten von Pixeln in einem Korrelationskomponentenbereich, der in den synthetisierten Fourierbilddaten aufscheint, die von der Fourier-Transformationseinheit 20-7 ausgegeben werden, nachdem die Fourier-Transformationseinheit 20-7 (Bildtransformationsmittel) die zweidimensionale DFT der synthetisierten Fourierbilddaten von der Amplitudenunterdrückungseinheit 20f ausführt. Es sei bemerkt, daß die Registrierungsdatenaufbereitungseinheit 20a und die Kollationsdatenaufbe reitungseinheit 20b eine zweidimensionale DFT der Bilddaten des Registrierungsmusters und des Kollationsmusters durch Verwendung der Fourier-Transformationseinheit 20-7 ausführen.
Die Registrierungsdatenaufbereitungseinheit 20a und die Kollationsdatenaufbereitungseinheit 20b führen eine zweidimensionale DFT aus, um Raumfrequenzkomponenten zu erhalten, die die Registrierungs- und Kollationsmuster bilden, wodurch man die Amplituden- und Phaseninformation der Bilddaten erhält. Die Amplitudenunterdrückungseinheit 20f unterdrückt die Amplitudeninformation der synthetisierten Fourierbilddaten, um allein die Phaseninformation zu erhalten. Wenn die Fourier-Transformationseinheit 20-7 die zweidimensionale DFT der synthetisierten Fourierbilddaten nach dem Amplitudenunterdrückungsbearbeiten durchführt, erhält man ein Fourierbild, das die Korrelationsintensität wiedergibt.
[Fingerabdruck-Registrierung]
Die Fingerabdruckregistrierungstätigkeit eines Benutzers dieser Fingerabdruckkollationsvorrichtung wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Vor dem Betrieb der Fingerabdruckkollationsvorrichtung gibt der/die Benutzer/in eine ID-Nummer von sich unter Verwendung des Zehntasten-Eingabefeldes 10-1 (Schritt S301) ein und legt einen Finger auf das Prisma 10-32 des Fingerabdrucksensors 10-3. Von der Lichtquelle 10-31 wird ein Lichtstrahl auf das Prisma 10-32b gestrahlt. Der Lichtstrahl von der Lichtquelle 10-31 wird an den vertieften Teilen (Tal- oder Furchenteilen) der Hautoberfläche total reflektiert, die die Oberfläche des Prismas 10-32 nicht berühren, und erreicht die CCD-Kamera 10-33. Umgekehrt gilt die Totalreflexionsbedingung nicht für die hervorstehenden Teile (erhabene oder Kammteile) der Hautoberfläche, die die Oberfläche des Prismas 10-32 berühren, wodurch der Lichtstrahl von der Lichtquelle 10-31 gestreut wird. Deshalb kann ein Fingerabdruckmuster mit einem Kontrast zwischen den hellen Furchenteilen und den dunklen Kammteilen der Hautoberfläche aufgenommen werden. Dieses gewonnene Fingerabdruck(Registrierungsfingerabdruck)-Muster wird durch einen A/D-Konverter (A/D) 10-4 A/D-gewandelt und der Steuerungseinheit 20 als Gradationsbild (Digitalbilddaten), bestehend aus 320 × 400 Pixeln in 256 Gradationsstufen, zugeführt. Die Anzahl der Male der Wiederholung der Gradationsänderungen stellt die räumliche Frequenz dar.
Die Steuerung 20-1 holt die von der Operationseinheit 10 zugeführten Registrierungsfingerabdruckbilddaten durch den Rahmenspeicher 20-5 (Schritt S302). Die erste Re duktionsbearbeitungseinheit 20c führt die Reduktionsbearbeitung der geholten Registrierungsfingerabdruckbilddaten aus (Schritt S303). Diese Reduktionsbearbeitung wird für die Originalbilddaten, bestehend aus 320 × 400 Pixeln in 256 Gradationsstufen, wie in 5A gezeigt, durch Ausdünnen von 32 Pixeln sowohl an den linken als auch rechten Enden und durch Überspringen der Pixel in einem 4-Pixel-Abstand/-Schritt entlang der X-Richtung und durch Ausdünnen von acht Pixeln sowohl an den oberen wie unteren Enden und Auslassen der Pixel in einem 3-Pixelschritt entlang der Y-Richtung durchgeführt. Mit dieser Bearbeitung werden die Registrierungsfingerabdruckbilddaten auf Bilddaten reduziert, die aus 64 × 128 Pixeln in 256 Gradationsstufen, wie in 5B gezeigt, bestehen.
Die Registrierungsdatenaufbereitungseinheit 20a der Steuerung 20-1 sendet die reduzierten Registrierungsfingerabdruckbilddaten, die in 1A gezeigt sind, an die Fourier-Transformationseinheit 20-7, um eine zweidimensionale DFT der Registrierungsfingerabdruckbilddaten auszuführen (S304). Mit dieser Bearbeitung werden die in 1A gezeigten Registrierungsfingerabdruckbilddaten Fourierbilddaten (Fourier-Registrierungsbilddaten}, wie in 1B gezeigt. Die Steuerung 20-1 legt diese Fourierbilddaten als Originalregistrierungs-Fingerabdruckbilddaten in Übereinstimmung mit der ID-Nummer, die auf die Harddiskette 20-4 eingegeben ist, ab (Schritt S305). Die zweidimensionale diskrete Fourier-Transformation ist in „Introduction to Computer Image Processing", Japan Industrial Technology Center, pp. 44–45, Juni 1990 (Referenz 2) beschrieben worden.
[Fingerabdruck-Kollation]
Der Fingerabdruck-Kollationsbetrieb des Benutzers dieser Fingerabdruckkollationsvorrichtung wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Während des Betriebs der Fingerabdruckkollationsvorrichtung gibt der/die Benutzer/in die ID-Nummer von sich selbst durch Verwendung des Zehntasten-Eingabefeldes 10-1 ein (Schritt S401) und legt einen Finger auf das Prisma 10-32 des Fingerabdrucksensors 10-3. Wie in dem Fingerabdruck-Registrierungsbetrieb wird das Fingerabdruck(Kollationsfingerabdruck)-Muster, das von der CCD-Kamera 10-33 gelesen wird, durch den A/D-Konverter (A/D) 10-4 A/D gewandelt und der Steuerungseinheit 20 als Gradationsbild (digitale Bilddaten), bestehend aus 320 × 400 Pixeln in 256 Gradationsstufen, zugeführt.
Bei Empfang der ID-Nummer, die durch das Zehntasten-Eingabefeld 10-1 eingegeben ist, liest die Steuerung 20-1 die Fourierbilddaten eines Registrierungsfingerabdruckes entsprechend der ID-Nummer von den auf der Harddisk 20-4 abgelegten Registrierungsfingerabdrücken aus (Schritt S402).
Gleichzeitig holt die Steuerung 20-1 die von der Operationseinheit 10 durch den Rahmenspeicher 20-5 zugeführten Kollationsfingerabdruckbilddaten (Schritt S403). Die zweite Reduktionsbearbeitungseinheit 20d führt die Reduktionsbearbeitung der herangeholten Kollationsfingerabdruckbilddaten wie in Schritt S303 aus (Schritt S404). Mit dieser Bearbeitung werden die Kollationsfingerabdruckbilddaten auf Bilddaten reduziert, die aus 64 × 128 Pixeln in 256 Gradationsstufen bestehen.
Die Kollationsdatenaufbereitungseinheit 20b der Steuerung 20-1 schickt die reduzierten Kollationsfingerabdruckbilddaten, die in 1E gezeigt sind, an die Fourier-Transformationseinheit 20-7, um eine zweidimensionale DFT der Kollationsfingerabdruckbilddaten auszuführen (Schritt S405). Mit dieser Bearbeitung werden die Kollationsfingerabdruckbilddaten, die in 1E gezeigt sind, Fourierbilddaten (Fourier-Kollationsbilddaten), wie in 1F gezeigt.
Die Datensynthetisierungseinheit 20e der Steuerung 20-1 synthetisiert die Fourier-Kollationsfingerabdruckbilddaten, die man in Schritt S405 erhalten hat, mit den in Schritt S402 ausgelesenen Fourier-Registrierungsfingerabdruckbilddaten (Schritt S406), wodurch man synthetisierte Fourierbilddaten erhält.
Wenn die Fourier-Kollationsfingerabdruckbilddaten als A·e^j·θ und die Fourier-Registrierungsfingerabdruckbilddaten als B·e^jΦ definiert werden, werden die synthetisierten Fourierbilddaten als A·B·e^j(θ – Φ) dargestellt, wobei A, B, θ und Φ Funktionen der Frequenz (Fourier)-Räume (u und v) sind. A·B·e^j(θ – Φ) wird wie folgt ausgedrückt: A·B·ej(θ – Φ) = A·B·cos(θ – Φ) + j·q·B·sin(θ – Φ) (1) Wenn
ergibt sich A·ejθ = α1 + jβ1, und B·ejΦ = α2 + jβ2, A = (α1 2 + β1 2)1/2 B = (α2 2 + (β2 2)½ θ = tan–1 (β1/α1) Φ = tan–1 (β2/α2).
Die synthetisierten Fourierbilddaten erhält man durch Berechnen der Gleichung (1).
Es sei bemerkt, daß die synthetisierten Fourierbilddaten unter Verwendung der Gleichung (2) erhalten werden können:
Nachdem man die synthetisierten Fourierbilddaten erhalten hat, führt die Steuerung 20-1 eine Amplitudenunterdrückungsbearbeitung, basierend auf der Nur-Phasenkorrelation, unter Verwendung der Amplitudenunterdrückungseinheit 20f durch (Schritt S407). Bei dieser Ausführungsform wird log-Bearbeiten als Amplitudenunterdrückungsbearbeitung durchgeführt. Genauer gesagt berechnet die Amplitudenunterdrückungseinheit 20f den log von A·B·e^j(Θ – Φ) als Ausdruck der synthetisierten Fourierbilddaten, d. h. log(A·B)·e^j(Θ – Φ), wodurch die Amplitude unterdrückt wird, d. h. A·B zu log(A·B) (A·B > log(A·B)). 1D zeigt die synthetisierten Fourierbilddaten nach der Amplitudenunterdrückungsbearbeitung.
Die oben beschriebene Nur-Phasen-Korrelation ist eine Kreuzkorrelation zur Korrektur, was eingestellt wird, um nur der räumlichen Phasenverschiebung eines Bildes Aufmerksamkeit zu widmen, so daß synthetisierte Fourierbilddaten mit Nur-Phasen-Information durch Unterdrücken der Amplitudeninformation erzielt werden. Für die synthetisierten Fourierbilddaten wird nach der Amplitudenunterdrückungsbearbeitung der Einfluß der Beleuchtungsdifferenz beim Sampling zwischen dem Registrierungsfingerabdruck und dem Kollationsfingerabdruck minimiert. Noch genauer gesagt, wird die Spektralintensität jedes Pixels durch Amplitudenunterdrückungsbearbeitung unterdrückt. Daher werden übermäßig große Werte entfernt, so daß eine größere Menge an Information wirksam benutzt werden kann. Zusätzlich werden von der Fingerabdruckinformation kennzeichnende Punkte (Endpunkte und Zweigpunkte) oder Eigenschaften (Spiralen und Zweige) der erhabenen Kammteile betont, so daß Verlauf und Richtung der gesamten erhabenen Teile als allgemeine Fingerabdruckinformation unterdrückt werden.
Bei dieser Ausführungsform wird ein log-Bearbeiten als Amplitudenunterdrückungsbearbeitung durchgeführt. Jedoch kann auch ein √-Bearbeiten durchgeführt werden. Das Bearbeiten ist nicht auf log-Bearbeiten oder √-Bearbeiten beschränkt, sondern es kann jede andere Bearbeitungsform eingesetzt werden, sofern die Amplitude unterdrückt bzw. herabgedrückt werden kann. Wenn alle Amplituden auf einen konstanten Wert unterdrückt sind, zum Beispiel 1 durch Amplitudenunterdrückungsbearbeiten, d. h. wenn man Nur-Phaseninformation erhält, kann der Berechnungsumfang verringert werden, und es kann, verglichen mit dem log-Bearbeiten oder √-Bearbeiten, die Datenmenge verringert werden.
Nachdem in Schritt S407 ein Amplitudenunterdrückungsbearbeiten durchgeführt ist, schickt die Steuerung 20-1 die synthetisierten Fourierbilddaten, die dem Amplitudenunterdrückungsbearbeiten unterworfen wurden, an die Fourier-Transformationseinheit 20-7, die als Bildbearbeitungsmittel zum Ausführen einer zweiten zweidimensionalen DFT dient (Schritt S408). Mit dieser Bearbeitung werden die synthetisierten Fourierbilddaten, die in 1D gezeigt sind, synthetisierte Fourierbilddaten, wie sie in 1H gezeigt sind.
Die Musterkollationseinheit 20g der Steuerung 20-1 holt die synthetisierten Fourierbilddaten, die man in Schritt S408 erhalten hat, scannt die Intensitäten (Amplituden) der Korrelationskomponenten der Pixel in einem vorbestimmten Korrelationskomponentenbereich der synthetisierten Fourierbilddaten, wodurch man das Histogramm der Intensitäten der Korrelationskomponenten der Pixel erhält. N Pixel höherer Intensität (acht Pixel in dieser Ausführungsform) der Korrelationskomponenten werden aus diesem Histogramm extrahiert. Der Durchschnittswert der Intensitäten der Korrelationskomponenten (Korrelationsspitzen) der extrahierten N Pixel wird als ein Korrelationswert (Ergebnis) erhalten (Schritt S409). Der Korrelationskomponentenbereich wird als Bereich S0 definiert, der von einer weißen gestrichelten Linie in den in 1H gezeigten synthetisierten Fourierbilddaten umgeben ist. 6 zeigt ein Beispiel der numerischen Daten der Intensitäten der Korrelationskomponenten von Pixeln in einem Teil des Korrelationskomponentenbereichs S0. Unter Bezugnahme auf 6 stellen die eingekreisten numerischen Werte die Intensitäten der Korrelationskomponenten entsprechend den acht Pixeln höherer Intensität dar.
Die Musterkollationseinheit 20g der Steuerung 20-1 vergleicht den in Schritt S409 erhaltenen Korrelationswert mit einem vorbestimmten Schwellenwert (Schritt S410). Wenn der Korrelationswert größer als der Schwellenwert ist, wird bestimmt, daß der Registrierungsfingerabdruck zu dem Kollationsfingerabdruck paßt (Schritt S411). Dieses Bestimmungsergebnis wird abbildet, und es wird ein Ausgang ab Befehl für das zum Freigeben des elektrischen Riegels ausgesandt. Wenn der Korrelationswert kleiner als der Schwellenwert ist, wird bestimmt, daß der Registrierungsfingerabdruck nicht mit dem Kollationsfingerabdruck paßt (Schritt S412). Dieses Bestimmungsergebnis wird abgebildet, und der Ablauf kehrt zu Schritt S401 zurück.
Den Schwellenwert, der als Referenzwert mit dem Korrelationswert verglichen wird, erhält man aus den Kollationsergebnissen von 10.000 Kollationsabläufen für eine Gesamtheit von 100 für Registrierung und Kollation verwendeten Fingern, d. h. den Fingerabdrücken der Zeigefinger von zehn Männern und Frauen zu zwanzig bis fünfzig als Muster, von denen jedes zehnmal eingegeben wird. 7 zeigt die relativen Frequenzverteilungen der Korrelationswerte für fragliche Person gegenüber fraglicher Person und für fragliche Person gegenüber dritter Person. Der Grad der Korrelation, der durch einen Durchschnittswert u von Korrelationswerten dargestellt wird, und eine Standardabweichung a in der Kombination fragliche Person gegenüber fraglicher Person wird entlang der X-Achse aufgetragen, und die relative Frequenz wird entlang der Y-Achse aufgetragen. Der Korrelationswert, bei dem das Drittperson-Ausschlußverhältnis 100% wird, wird als Schwellenwert benutzt. Es sei bemerkt, daß das Drittperson-Ausschlußverhältnis nicht immer 100% sein muß und daß es auf einen beliebigen Wert in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Zweck eingestellt werden kann.
8 zeigt die relativen Frequenzverteilungen der Korrelationswerte für fragliche Person gegenüber fraglicher Person und fraglicher Person gegenüber dritter Person ohne ir gendeine Amplitudenunterdrückungsbearbeitung. Bei dieser Ausführungsform wird eine Amplitudenunterdrückungsbearbeitung in Schritt S407 ausgeführt. Deshalb wird für die synthetisierten Fourierbilddaten der Einfluß des Beleuchtungsunterschieds beim Sampling zwischen dem Registrierungsfingerabdruck und dem Kollationsfingerabdruck minimiert. Zusätzlich werden von der Fingerabdruckinformation charakteristische Punkte (Endpunkte und Zweigpunkte) oder Eigenschaften von Erhebungsteilen (Spiralen und Zweige) als persönliche Information betont, so daß die Kollationsgenauigkeit stark erhöht wird. Genauer gesagt ist, wenn das Drittpersonenausschlußverhältnis 100% beträgt, in 8 die Erkennungsrate für die fragliche Person 6,6%. In 7 jedoch wird, wenn das Drittpersonenausschlußverhältnis 100% beträgt, die für die fragliche Person 93,1%.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der Fingerabdruckkollationsvorrichtung diese Ausführungsform eine zweidimensionale DFT von Kollationsfingerabdruckbilddaten durchgeführt, um Kollations-Fourierbilddaten herzustellen. Diese Kollations-Fourierbilddaten werden mit Registrierungsfourierbilddaten, die durch ähnliches Vorgehen hergestellt werden, synthetisiert. Für die synthetisierten Fourierbilddaten wird ein Amplitudenunterdrückungsbehandeln durchgeführt, und sodann wird das zweidimensionale DFT ausgeführt. Es werden N-Pixel höherer Intensität von Korrelationskomponenten aus dem Korrelationskomponentenbereich S0 extrahiert, der in den synthetisierten Fourierbilddaten nach der zweidimensionalen DFT erscheint. Man erhält den Durchschnittswert der Intensitäten der Korrelationskomponenten der extrahierten N-Pixel als Korrelationswert und vergleicht mit einem vorbestimmten Schwellenwert, wodurch der Registrierungsfingerabdruck mit dem Vergleichsfingerabdruck verglichen/kollationiert wird. Mit diesem Vorgehen werden Pixel niedriger Intensitäten von Korrelationskomponenten von Pixeln entfernt, die den Korrelationskomponentenbereich S0 bilden, und es wird eine Fingerabdruckkollation durchgeführt. Zusätzlich wird eine Korrektur der Helligkeit durch ein Amplitudenunterdrückungsvorgehen durchgeführt. Aus diesem Grunde wird im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren, bei dem eine optische Fourier-Transformation durchgeführt wird, die Kollations- oder Vergleichsgenauigkeit stark erhöht.
Da nur ein Bildverarbeiten von eingegebenen Bilddaten erforderlich ist und weder ein räumlicher Lichtmodulator nach Phasenmodulationsart mit Flüssigkristall noch eine Fourier-Transformationslinse nötig sind, können die Kosten verringert werden. Außerdem kann der Korrelationskomponentenbereich S0 frei eingestellt werden, und zwar unter Verwendung der Bildverarbeitungstechnik. Wenn der weit eingestellte Korrelationskomponentenbereich S0 einen gemeinsamen Teil von Registrierungsmuster und Vergleichungsmuster einschließt, ist ein hochgenaues Vergleichen möglich, selbst wenn der Kollationsfingerabdruck einer Positionsverschiebung unterliegt. Weiterhin wird gemäß der Fingerabdruckkollationsvorrichtung dieser Ausführungsform zweidimensionales DFT für eingegebene Bilddaten durchgeführt, um den Korrelationswert zu erreichen. Deshalb ist anders als bei einer Bildverarbeitungstechnik, bei der charakteristische Punkte wie und Punkte oder Zweigpunkte extrahiert werden, das Vorgehen vereinfacht, so daß sich die Geschwindigkeit der Fingerabdruckkollation beschleunigt. Weiterhin werden gemäß dieser Ausführungsform die zweidimensionale DFT der Kollationsfingerabdruckbilddaten und die der Registrierungsfingerabdruckdaten unabhängig durchgeführt. Aus diesem Grunde werden die Registrierungsfingerabdruckbilddaten verarbeitet, so daß die Registrierungsfingerabdruckbilddaten kaum reproduziert werden können, d. h. die Wiederherstellung der Registrierungsfingerabdruckbilddaten wird schwierig. Deshalb kann eine illegale Verwendung der Registrierungsfingerabdruckbilddaten verhindert werden.
Bei dieser Ausführungsform werden N Pixel höherer Intensität von Korrelationskomponenten von Pixeln in dem Korrelationskomponentenbereich S0 extrahiert, und der Durchschnittswert der Intensitäten wird als Korrelationswert erzielt. Jedoch kann der Summenwert der Intensitäten der Korrelationskomponenten der N Pixel höherer Intensität als Korrelationswert benutzt werden. Wahlweise können die Intensitäten der Korrelationskomponenten aller Pixel, die höher als der Schwellenwert sind, addiert werden, und der Summenwert kann als Korrelationswert verwendet werden, oder der Durchschnittswert der Summenwerte kann als Korrelationswert verwendet werden. Es sind verschiedene Bestimmungsmethoden verfügbar: Falls irgendeine der Intensitäten der Korrelationskomponenten der Pixel den Schwellenwert übersteigt, kann eine Abstimmung bestimmt werden, oder wenn N oder mehr Pixel den Schwellenwert übersteigen, kann eine Anpassung bestimmt werden.
Bei dieser Ausführungsform wird die zweidimensionale DFT von der Fourier-Transformationseinheit 20-7 ausgeführt. Jedoch kann die zweidimensionale DFT durch Steuerung 20-1 ausgeführt werden. Bei dieser Ausführungsform wird die Reduktionsbearbeitung der Registrierungsfingerabdrucksbilddaten in Schritt S303 ausgeführt. Jedoch kann die Reduzierungsverarbeitung auch nach Auslesen der Fourier-Registrierungsfingerabdrucksbilddaten (zwischen Schritten S402 und S403) ausgeführt werden. Obendrein muß für Registrierungsfingerabdruck oder Kollationsfingerbilddaten nicht immer eine Reduzierungsverarbeitung ausgeführt werden. So können Eingabebilddaten zur Zeit der Registrierung oder Kollation ohne irgendeine Verarbeitung zum Bereiten von Fourierbilddaten verwendet werden. Der Grund, weswegen eine Reduzierungsverarbeitung ausgeführt wird, besteht darin, daß die Kapazität des Bildspeichers, der beim Bearbeiten der eingegebenen Bilddaten verwendet wird, verringert werden kann.
Bei dieser Ausführungsform wird die zweidimensionale DFT in Schritt S408 ausgeführt. Anstelle zweidimensionaler DFT kann zweidimensionale IDFT (zweidimensionale inverse Diskret-Fourier-Transformation) ausgeführt werden. Genauer gesagt kann anstelle der Durchführung von zweidimensionaler DFT synthetisierten Fourierbilddaten nach Amplitudenunterdrückungsbearbeitung auch eine zweidimensionale IDFT ausgeführt werden. Die Kollationsgenauigkeit ändert sich quantitativ nicht zwischen der zweidimensionalen DFT und der zweidimensionalen IDFT. Zweidimensionale IDFT ist in Referenz 2 beschrieben worden.
Bei dieser Ausführungsform wird die Amplitudenunterdrückungsbearbeitung für Fourierbilddaten nach Synthese ausgeführt (Schritte S406 und S407). Jedoch können Fourier-Registrierungsfingerabdruckbilddaten und Fourier-Kollationsfingerabdruckbilddaten vor der Synthese einer Amplitudenunterdrückungsbearbeitung durch erste und zweite Bearbeitungseinheiten 20f1 und 20f2, in 10 gezeigt, unterzogen werden, und danach können Bilddaten synthetisiert werden. Genauer gesagt kann, wie in 9A gezeigt, Schritt S306 zwischen Schritten S304 und S305 in 3 eingefügt werden, und Schritte S406 und S407 in 4 können umgekehrt werden, wie dies in 9B gezeigt ist.
In diesem Fall erhält man durch Amplitudenunterdrückungsbearbeitung in Schritt S306 Fourier-Registrierungsfingerabdruckbilddaten (Fourier-Registrierungsbilddaten) nach einem in 1C gezeigten Amplitudenunterdrückungsbearbeiten. Durch Invertieren der Schritte S406 und S407 erhält man Fourier-Vergleichungsfingerabdruckbilddaten (Vergleichungsfourierbilddaten) nach einem in 1G gezeigten Amplitudenunterdrückungsbearbeiten. Die Registrierungsfingerabdrücke und Vergleichungsfingerabdruckfourierbilddaten werden nach Amplitudenunterdrückungsbehandlung synthetisiert, um synthetisierte Fourierbilddaten, wie in 1D gezeigt, zu erzielen. Das Amplitudenunterdrückungsverhältnis der synthetisierten Fourierbilddaten ist zu dieser Zeit kleiner als beim Amplitudenunterdrückungsbehandeln synthetisierter Fourierbilddaten, wie in 4 gezeigt. Deshalb nimmt, wenn eine Amplitudenunterdrückungsbehandlung nach Erhalten synthetisierter Fourierbilddaten, wie in 4 gezeigt, durchgeführt wird, die Kollationsgenauigkeit bei Vergleich mit dem Erzielen synthetisierter Fourierbilddaten nach Durchführung einer Amplitudenunterdrückungsbehandlung, wie in 9B gezeigt, zu. Wenn Fourierbilddaten nach Durchführung der Amplitudenunterdrückungsbehandlung, in 9B gezeigt, synthetisiert werden sollen, kann statt der zweidimensionalen DFT eine zweidimensionale IDFT für die synthetisierten Fourierbilddaten durchgeführt werden.
Als Bezug zeigen 11A bis 11H Bilder bei Fingerabdruckkollationsverfahren für den Vergleichungsfingerabdruck einer dritten Person in Übereinstimmung mit 1A bis 1H. 1A bis 1H zeigen Bilder in Fingerabdruckkollationsprozessen für den Kollationsfingerabdruck einer fraglichen Person. Für den Kollationsfingerabdruck der fraglichen Person wird ein Teil mit hohen Intensitäten von Korrelationskomponenten in dem Korrelationskomponentenbereich S0 erzeugt. Jedoch wird ein solcher Teil für den Vergleichungsfingerabdruck der dritten Person nicht erzeugt.
In dieser Ausführungsform wurde eine Fingerabdruckkollation beschrieben. Jedoch kann die vorliegende Erfindung ebenfalls auf Stimmenmuster oder -speicherungsvergleiche angewendet werden und ebenfalls benutzt werden, um verschiedene Muster (eindimensionale/zweidimensionale/mehrdimensionale) zusätzlich zu einem Fingerabdruck oder einem Stimmenmuster zu kollationieren/vergleichen.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Basis der Intensitäten der Korrelationskomponenten von Pixeln in einem Korrelationskomponentenbereich, der in synthetisierten Fourierbilddaten nach zweidimensionaler DFT (zweidimensionaler IDFT) erscheint, eine Vergleichung zwischen einem Registrierungsmuster und einem Kollationsmuster durchgeführt. Deshalb kann das S/N-Verhältnis im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren erhöht werden, bei dem eine optische Fouriertransformation durchgeführt wird.
Durch Ausführen einer Amplitudenunterdrückungsbearbeitung kann eine Verschlechterung in der Kollationsgenauigkeit, verursacht durch Helligkeitsunterschiede zwischen Registrierungsbehandlung und Kollationsbehandlung, verhindert werden. Noch genauer wird, da die Amplitudeninformation unterdrückt wird, der Einfluß der Helligkeitsdifferenz zwischen Bildern, einer Positionsverschiebung, Schwankungen in der Gradation, Ablenkung oder ein Fehler der Trennung oder Verbindung in kleinen Fingerabdruckdetails minimiert.
Der Korrelationskomponentenbereich kann frei eingestellt werden, indem man eine Bildbehandlungstechnik verwendet. Wenn der Korrelationskomponentenbereich erhöht wird, kann die positionale Verschiebung eines Vergleichungsfingerabdrucks leicht mit dieser Anordnung beherrscht werden. Das heißt, das S/N-Verhältnis kann mit dem Problem einer Positionsverschiebung vereinbart sein.
Es ist nur eine Bildbehandlung eingegebener Bilddaten erforderlich: Nicht benötigt werden ein räumlicher Lichtmodulator des Phasenmodulationstyps mit Flüssigkristall, eine Fourier-Transformationslinse und eine Fotodiode oder eine CCD als Ersatz einer Fotodiode. Deshalb können durch LSI Kosten gesenkt werden.
Da keine rohen Bilddaten registriert werden, können die Bilddaten eines Registrierungsmusters kaum wiederhergestellt werden, so daß eine illegale Verwendung verhindert werden kann.
Wenn die Amplitudenunterdrückungsbehandlung für synthetisierte Fourierbilddaten durchgeführt wird, kann die Vergleichungsgenauigkeit weiter im Vergleich zum Erzielen synthetisierter Fourierbilddaten nach Amplitudenunterdrückungsbehandlung erhöht werden.

Claims

Musterbearbeitungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt: Registrierungsdaten-Aufbereitungsmittel (20a) zur Durchführung einer mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation der mehrdimensionalen Daten eines Registrierungsmusters zur Bereitung von Fourier-Registrierungsdaten bestehend aus Phaseninformation und Amplitudeninformation; Vergleichs- bzw. Kollationsdaten-Aufbereitungsmittel (20b) zum Durchführen einer mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation mehrdimensionaler Daten eines Vergleichs- bzw. Kollationsmusters zur Bereitung von Fourier-Kollationsdaten bestehend aus Phaseninformation und Amplitudeninformation; Datensynthetisierungsmittel (20e) zum Synthetisieren der Fourier-Registrierungsdaten, die von den Registrierungsdaten-Aufbereitungsmitteln bereitet sind, mit den Fourier-Kollationsdaten, die von den Kollationsdaten-Aufbereitungsmitteln bereitet sind, um erste synthetisierte Fourierdaten auszugeben; Bearbeitungsmittel (20-7) zur Durchführung einer Fourier-Transformation der ersten synthetisierten Fourierdaten aus den Datensynthetisierungsmitteln zum Ausgeben zweiter synthetisierter Fourierdaten, die die Intensitäten der Korrelationskomponenten wiedergeben; Mustervergleichs- bzw. -kollationsmittel (20g) zum Vergleichen/Kollationieren der Registrierungsdaten mit den Kollationsdaten auf der Grundlage der Intensitäten der Korrelationskomponenten von Pixeln in einem Korrelationskomponentenbereich, der in den zweiten synthetisierten Fourierdaten aus den Bearbeitungsmitteln gesetzt ist; und Amplitudenunterdrückungs-Bearbeitungsmittel (20f) zur Durchführung einer Amplitudenunterdrückungsbehandlung einer der Registrierungs-/Kollations-Fourierdaten und der ersten synthetisierten Fourierdaten, um nur die Phasenimformation zu extrahieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Amplitudenunterdrückung-Bearbeitungsmittel die Amplitudenunterdrückungsbehandlung der ersten synthetisierten Fourierdaten, die von den Synthetisierungsmitteln ausgegeben werden, durchführt und das Datensynthetisierungsmittel die Fourier-Registrierungsdaten mit den Fourier-Kollationsdaten synthetisiert, die nicht der Amplitudenunterdrückungsbearbeitung unterworfen worden sind, um die ersten synthetisierten Fourierdaten an die Amplitudenunterdrückung-Bearbeitungsmittel auszugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Amplitudenunterdrückung-Bearbeitungsmittel eine erste Bearbeitungseinheit zum Durchführen der Amplitudenunterdrückungsbehandlung der Fourier-Registrierungsdaten, die von dem Registrierungsdaten-Aufbereitungsmittel bereitet sind, und eine zweite Bearbeitungseinheit zum Durchführen der Amplitudenunterdrückungsbehandlung der Fourier-Kollationsdaten umfaßt, die von dem Kollationsdaten-Aufbereitungsmittel bereitet sind, und wobei das Datensynthetisierungsmittel die Fourier-Registrierungsdaten mit den Fourier-Kollationsdaten synthetisiert, die der Amplitudenunterdrückungsbearbeitung durch die ersten und zweiten Bearbeitungseinheiten unterworfen worden sind, um die ersten synthetisierten Fourierdaten auszugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Bearbeitungsmittel (20-7) als Fourier-Transformation eine mehrdimensionale diskrete Fourier-Transformation durchführt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Bearbeitungsmittel (20-7) als Fourier-Transformation eine mehrdimensionale inverse diskrete Fourier-Transformation ausführt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin erste Reduzierungsbearbeitungsmittel (20c) zur Durchführung einer Reduzierungsbehandlung der mehrdimensionalen Daten des Registrierungsmusters und ein zweites Reduzierungsbearbeitungsmittel (20d) zur Durchführung einer Reduzierungsbehandlung der mehrdimensionalen Daten des Kollationsmusters umfaßt, und bei der das Registrierungsdaten-Aufbereitungsmittel und das Kollationsdaten-Aufbereitungsmittel mehrdimensionale diskrete Fourier-Transformationen der mehrdimensionalen Daten des Registrierungsmusters bzw. des Kollationsmusters nach der Reduzierungsbehandlung durchführen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend Speichermittel (20-4) zum Speichern der Fourier-Registrierungsdaten, die von dem Registrierungsdaten-Aufbereitungsmittel bereitet sind, und bei der bei Empfang der mehrdimensionalen Daten des Kollationsmusters das Synthetisierungsmittel die Fourier-Kollationsdaten, die von dem Kollationsdaten-Aufbereitungsmittel bereitet sind, mit den Fourier-Registrierungsdaten, die von dem Speichermittel ausgelesen werden, synthetisiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Musterkollationsmittel ein Extraktionsmittel (20-1, S409) zum Extrahieren einer vorbestimmten Anzahl Pixel aus einem vorbestimmten Korrelationskomponentenbereich in den zweiten synthetisierten Fourierdaten in absteigender Reihenfolge der Intensitäten der Korrelationskomponenten, Rechenmittel (20-1, S409) zum Berechnen eines Durchschnittswertes der Intensitäten der Korrelationskomponenten der durch die Extraktionsmittel extrahierten Korrelationskomponenten der Pixel als Korrelationswert und Bestimmungsmittel (20-1, S410) zum Bestimmen des Übereinstimmens zwischen dem Registrierungsmuster und dem Kollationsmuster umfaßt, wenn der von dem Rechenmittel berechnete Korrelationswert größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Registrierungs- und Kollationsmuster Registrierungs- und Kollationsfingerabdrücke sind.
Musterbearbeitungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt: Aufbereiten von Fourier-Registrierungsdaten, bestehend aus Phaseninformation und Amplitudeninformation, durch Durchführen einer mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation von mehrdimensionalen Daten eines Registrierungsmusters (S304); Aufbereiten von Fourier-Kollationsdaten, bestehend aus Phaseninformation und Amplitudeninfonnation, durch Durchführen einer mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation mehrdimensionaler Daten eines Kollationsmusters (S405); Ausgeben erster synthetisierter Fourierdaten durch Synthetisieren der Fourier-Registrierungsdaten mit den Fourier-Kollationsdaten (S406); Ausgeben zweiter synthetisierter, die Korrelationsintensitäten (S408) wiedergebender Fourierdaten mittels Durchführung einer Fourier-Transformation der ersten synthetisierten Fourierdaten; Durchführen einer Musterkollation zwischen dem Registrierungsmuster und dem Kollationsmuster auf der Basis der Intensitäten von Korrelationskomponenten von Pixeln in einem Korrelationskomponentenbereich, der in den zweiten synthetisierten Fourierbilddaten (S410) eingestellt wird; und Durchführen einer Amplitudenunterdrückungsbehandlung entweder der Registrierungs-/Kollations-Fourierbilddaten oder der ersten synthetisierten Fourierdaten (S407).
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt des Durchführens der Amplitudenunterdrückungsbehandlung den Schritt des Durchführens der Amplitudenunterdrückungsbehandlung der ersten synthetisierten Fourierdaten und der Schritt des Ausgehens der ersten synthetisierten Fourierdaten den Schritt des Synthetisierens der Fourier-Registrierungsdaten mit den nicht der Amplitudenunterdrückungsbehandlung unterworfenen Fourier-Kollationsdaten umfaßt, um die ersten synthetisierten Fourierdaten auszugeben.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt des Durchführens der Amplitudenunterdrückungsbehandlung den Schritt des Durchführens der Amplitudenunterdrückungsbehandlung der Fourier-Registrierungsdaten sowie den Schritt des Durchführens der Amplitudenunterdrückungsbehandlung der Fourier-Kollationsdaten umfaßt, und bei dem der Schritt des Ausgehens der ersten synthetisierten Fourierdaten den Schritt des Synthetisierens der Fourier-Registrierungsdaten mit den der Amplitudenunterdrückungsbehandlung unterworfenen Fourier-Kollationsdaten umfaßt, um die ersten synthetisierten Daten auszugeben.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt des Ausgehens der zweiten synthetisierten Fourierdaten den Schritt des Durchführens einer mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation als Fourier-Transformation umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt des Ausgebens der zweiten synthetisierten Fourierdaten den Schritt des Durchführens einer mehrdimensionalen inversen diskreten Fourier-Transformation als Fourier-Transformation umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 10, das weiterhin den Schritt des Durchführens einer Reduzierungsbehandlung der mehrdimensionalen Daten des Registrierungsmusters (5303) und den Schritt der Durchführung einer Reduzierungsbehandlung der mehrdimensionalen Daten des Kollationsmusters (S404) umfaßt, und bei dem die Schritte des Aufbereitens der Fourier-Registrationsdaten und der Fourier-Kollationsdaten den Schritt des Durchführens der mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation der mehrdimensionalen Daten des Registrierungsmusters und des Kollationsmusters nach der Reduzierungsbehandlung umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 10, weiter umfassend den Schritt des Speicherns der Fourier-Registrierungsdaten (S305) und den Schritt des Auslesens der Fourier-Registrierungsdaten bei Empfang der mehrdimensionalen Daten des Kollationsmusters (S402), und bei dem der Schritt des Ausgebens der ersten synthetisierten Fourierdaten den Schritt des Synthetisierens der eingegebenen Fourier-Kollationsdaten mit den ausgelesenen Fourier-Registrierungsdaten umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt des Durchführens der Musterkollation folgende Schritte umfaßt: Extrahieren einer vorbestimmten Pixelzahl aus einem vorbestimmten Korrelationskomponentenbereich in den zweiten synthetisierten Fourierdaten in absteigender Reihenfolge der Intensitäten der Korrelationskomponenten (S409), Berechnen eines Durchschnittswertes der Intensitäten der Korrelationskomponenten der extrahierten Pixel als Korrelationswert (S409) und Bestimmen des Übereinstimmens zwischen dem Registrierungsmuster und dem Kollationsmuster, wenn der berechnete Korrelationswert größer als ein vorbestimmter Schwellenwert (S410) ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Registrierungs- und Kollationsmuster Registrierungs- und Kollationsfingerabdrücke sind.