專利名稱：指紋圖像讀取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來讀入指紋圖像數(shù)據(jù)的圖像讀取裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為用來識(shí)別人的裝置，正在采用通過讀取人的指紋，對(duì)該指紋進(jìn)行對(duì)照處理，從而特定人物的指紋對(duì)照裝置(指紋圖像讀取裝置)。
作為指紋圖像讀取裝置，可以考慮使用了二維的面?zhèn)鞲衅鞯难b置或利用了一維的線傳感器(一維攝像裝置)的裝置。作為使用了線傳感器的讀取機(jī)構(gòu)，可以考慮在指紋的讀取位置上設(shè)置透明平板，在其下部配置照明用的光源、負(fù)載透鏡組(自聚焦透鏡)和線傳感器的結(jié)構(gòu)。
另外，最近作為利用了線傳感器的機(jī)構(gòu)，可以考慮在中空的透明輥內(nèi)部裝入線傳感器的結(jié)構(gòu)。在該透明輥式讀取裝置中，通過讓使用者將指尖壓接在透明輥上并移動(dòng)，從而被壓接部分的指紋圖像通過輥內(nèi)部的線傳感器讀取。而且，在該輥式讀取裝置中，在透明輥的端部外周面上設(shè)置給定印刷圖案，用線傳感器一起讀取該印刷圖案與指紋圖像，通過檢測(cè)該印刷圖案的變化，從而成為圖像數(shù)據(jù)的讀取時(shí)序。
一般，在利用線傳感器讀取圖像的裝置中，為了修正構(gòu)成線傳感器的各攝像元件或透鏡光學(xué)系統(tǒng)等的特性不同的影響，必須讀入作為基準(zhǔn)的白與黑的圖像，并預(yù)先生成每個(gè)攝像元件調(diào)整用的數(shù)據(jù)。
再有，即使預(yù)先準(zhǔn)備修正數(shù)據(jù)，也由于正利用著光學(xué)攝像元件，而受到外光的變化或電池電壓的降低等導(dǎo)致的光源的變化的影響，故存在根據(jù)預(yù)先確定過的固定基準(zhǔn)值進(jìn)行判斷的操作使動(dòng)作的不穩(wěn)定性增加的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題，其目的在于提供一種利用作為處理對(duì)象而取入的圖像數(shù)據(jù)，可以對(duì)線傳感器的各攝像元件或透鏡光學(xué)系統(tǒng)的分散偏差等的影響進(jìn)行排除而進(jìn)行修正的圖像處理裝置。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種圖像讀取裝置，用于讀取指紋圖像，其包括輥，其為中空且透明，在其一部分外周面上繞整個(gè)一周附加給定圖案，且能旋轉(zhuǎn)地安裝在主體部上；線傳感器，由多個(gè)攝像元件構(gòu)成，用于同時(shí)讀取附加在上述輥上的上述圖案、和與上述輥接觸的被檢測(cè)者的指紋圖像；生成機(jī)構(gòu)，根據(jù)相當(dāng)于利用上述線傳感器讀取到的上述圖案部分的圖像數(shù)據(jù)，針對(duì)上述線傳感器的與讀取上述圖案的部分對(duì)應(yīng)的各攝像元件，生成基準(zhǔn)值；旋轉(zhuǎn)檢測(cè)圖像抽出機(jī)構(gòu)，基于由上述生成機(jī)構(gòu)生成的基準(zhǔn)值，抽出旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像；和判斷機(jī)構(gòu)，基于由上述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)圖像抽出機(jī)構(gòu)抽出的上述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像的變化，判斷由上述線傳感器讀取到的上述被檢測(cè)者的指紋圖像的取入時(shí)間。
再有，根據(jù)本發(fā)明，提供一種圖像讀取裝置，包括線傳感器，多個(gè)攝像元件排列而成；值檢測(cè)機(jī)構(gòu)，從自上述線傳感器的各攝像元件輸出的圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)出第1像素值與第2像素值；范圍檢測(cè)機(jī)構(gòu)，基于由上述值檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的上述第1像素值與上述第2像素值，檢測(cè)上述攝像元件讀取像素的像素值范圍；歸一化數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)，針對(duì)上述攝像元件讀取到的圖像數(shù)據(jù)的各像素，生成表示像素值相對(duì)上述像素值范圍之比的歸一化數(shù)據(jù)；歸一化數(shù)據(jù)平均值計(jì)算機(jī)構(gòu)，計(jì)算由上述歸一化數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)生成的各像素的上述歸一化數(shù)據(jù)的平均值；和像素值修正機(jī)構(gòu)，基于由上述歸一化數(shù)據(jù)平均值計(jì)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的上述平均值與上述像素可取的像素值，修正由上述攝像元件讀取到的圖像數(shù)據(jù)的各像素的像素值。


圖1是表示裝載了本發(fā)明的圖像讀取裝置的移動(dòng)電話的電子線路的構(gòu)成框圖。
圖2是表示安裝了指紋讀取部20的移動(dòng)電話的外觀示例的圖。
圖3是表示指紋讀取部20的機(jī)構(gòu)部分的概略構(gòu)成(剖面圖)的圖。
圖4是表示附加了印刷圖案30的輥29的外觀的立體圖。
圖5是表示附加于輥29上的印刷圖案30和線傳感器24的攝像元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖。
圖6是表示圖像取入處理的主流程圖。
圖7是用來說明圖像取入處理中的修正數(shù)據(jù)生成處理的流程圖。
圖8是用來說明圖像取入處理中的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像抽出處理的流程圖。
圖9是用來說明圖像取入時(shí)序判斷處理的流程圖。
圖10是表示將附加在輥29上的印刷圖案30展開成平面狀的圖。
圖11是用來說明旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像中的印刷部分的位置變化的圖。
圖12是用來說明旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像中的印刷部分的移動(dòng)的圖。
圖13是表示印刷圖案30的另一形式的一例的圖。
圖14是表示印刷圖案30的又一形式的一例的圖。
圖15是用來說明指紋讀取裝置的指紋對(duì)照處理的流程圖。
圖16是表示由指紋讀取部20取入指紋圖像時(shí)的手指的移動(dòng)方式的一例的圖。
圖17是表示由線傳感器24讀取到的指紋圖像數(shù)據(jù)的一例的圖。
圖18是表示線傳感器24的各攝像元件讀入的指紋圖像數(shù)據(jù)的各像素(像素值)的排列的圖。
圖19是用來說明圖像數(shù)據(jù)修正處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
圖20是表示相當(dāng)于圖19中的步驟A1的變形例1的詳細(xì)處理的流程圖。
圖21是表示相當(dāng)于圖19中的步驟A1的變形例2的詳細(xì)處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示裝載了本發(fā)明的圖像讀取裝置的移動(dòng)電話的電子線路的構(gòu)成框圖。移動(dòng)電話由計(jì)算機(jī)構(gòu)成，計(jì)算機(jī)讀入已記錄于記錄介質(zhì)內(nèi)的程序，并且由該讀入的程序控制動(dòng)作。
移動(dòng)電話構(gòu)成為CPU10與存儲(chǔ)裝置12、RAM14、通話單元16、顯示部18、按鍵部19、指紋讀取部20等各種部件通過總線連接。指紋讀取部20以人的指尖作為被檢測(cè)體，讀取指尖上的指紋的圖像。
CPU10通過執(zhí)行存儲(chǔ)于RAM14的程序區(qū)域內(nèi)的程序而實(shí)現(xiàn)各種功能。CPU10除了控制作為移動(dòng)電話的功能以外，還執(zhí)行指紋讀取部20的指紋圖像數(shù)據(jù)的讀取控制和對(duì)該圖像圖案的各種處理。
存儲(chǔ)裝置12是存儲(chǔ)程序或數(shù)據(jù)等的部件，根據(jù)需要讀出并存儲(chǔ)在RAM14中。
RAM14是存儲(chǔ)程序或各種數(shù)據(jù)并由CPU10進(jìn)行存取的部件，除了存儲(chǔ)控制移動(dòng)電話的各種程序以外，還存儲(chǔ)執(zhí)行由指紋讀取部20讀取到的指紋圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行的處理、指紋對(duì)照處理的處理程序等。在指紋讀取部20進(jìn)行指紋圖像數(shù)據(jù)的讀取時(shí)，存儲(chǔ)讀取到的圖像數(shù)據(jù)。
通話單元16是用來進(jìn)行作為移動(dòng)電話的無線電通信的單元。
顯示部18在執(zhí)行由CPU10實(shí)現(xiàn)的各種功能時(shí)顯示各種各樣的數(shù)據(jù)。
按鍵部19由電話號(hào)碼輸入用的數(shù)字鍵或各種功能鍵構(gòu)成的多個(gè)按鍵構(gòu)成。
指紋讀取部20是讀取指紋的部件，如圖2所示，設(shè)于移動(dòng)電話的前面上部等容易進(jìn)行指紋讀取操作的位置上。在指紋讀取部20中，包括光源21、透鏡光學(xué)系統(tǒng)(自聚焦透鏡22)、線傳感器(一維攝像裝置)24、攝像控制電路26、A/D變換電路28、屬于透明圓筒體的輥29。輥29的外周面的一部分從設(shè)于移動(dòng)電話的框體上的狹縫露出到外部。該露出的輥29成為指尖的按壓部分。在進(jìn)行指紋的讀取時(shí)，是將作為被檢測(cè)體的指尖壓接在輥的外面上，在該狀態(tài)下，在給定方向(與輥29的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向)上一邊使輥29旋轉(zhuǎn)一邊移動(dòng)指尖，由此進(jìn)行讀取。設(shè)于框體表面的狹縫只要確保讓利用者將指尖壓接在輥19上，可以使輥旋轉(zhuǎn)程度的寬度即可。因此，沒有必要為了讀取指紋的圖像而確保收納整個(gè)指紋的讀取面，可以減小框體表面的指紋讀取部20(輥29)的安裝面積。
在指紋讀取部20中，從光源21照射且由壓接(接觸)在輥29上的指尖反射的光，通過自聚焦透鏡22聚光在線傳感器24上。通過自聚焦透鏡22聚焦的光，通過攝像控制電路26的控制而在線傳感器24中進(jìn)行光電變換，再由A/D變換電路28變換為表示指紋的圖像數(shù)據(jù)。例如以20000次/秒的定時(shí)，定期地從線傳感器24讀取數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)于RAM14內(nèi)。CPU10從由線傳感器24讀取的圖像中的附加在輥29上印刷圖案30的部分內(nèi)抽出旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像的變化(線部分的所定偏差)，從定期讀取到的圖像中取入適于構(gòu)成指紋圖像的圖像，并作為指紋圖像存儲(chǔ)于RAM14內(nèi)。
圖3表示指紋讀取部20的機(jī)構(gòu)部分的概略構(gòu)成(剖面圖)。
在移動(dòng)電話的框體中，沿著輥29的旋轉(zhuǎn)軸，設(shè)有輥29的外周面的一部分露出的狹縫。輥29由使光透過的透明材料，例如丙稀或玻璃等構(gòu)成，被安裝成其外周面的一部分可以從設(shè)于框體上的狹縫漏出且能旋轉(zhuǎn)。另外，輥29，內(nèi)部呈中空，在該中空內(nèi)安裝有包含光源21、透鏡光學(xué)系統(tǒng)(自聚焦透鏡22)、線傳感器24的攝像功能部。這些攝像功能部以和輥29的旋轉(zhuǎn)不聯(lián)動(dòng)的方式安裝著。
自聚焦透鏡22使輥29中手指壓接的部分在線傳感器24上成像。而且，并未限于自聚焦透鏡，也能利用有負(fù)載透鏡組構(gòu)成的成像光學(xué)系統(tǒng)。
線傳感器24由CCD線傳感器或CMOS線傳感器等構(gòu)成，安裝成各攝像元件的排列與輥29的旋轉(zhuǎn)軸平行。線傳感器24，例如以輥29的長(zhǎng)度為攝影范圍，可以讀取包含印刷在后述的輥29的端部(或者端部附近)上的印刷圖案30的圖像。通過使輥29中空，在其內(nèi)部安裝攝像功能部，從而縮小指紋讀取部20在框體表面中的安裝面積及框體內(nèi)的安裝體積。
圖4是表示輥29的外觀的立體圖。
在輥29上，一方端部外面整個(gè)一周上附加由相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸具有相同角度的多條線段構(gòu)成的印刷圖案30。各線段具有相同的長(zhǎng)度，在將輥29展開成平面狀時(shí)，排列為互相平行且間隔相同。印刷圖案30的各線段(斜線)以每條線段在讀取方向上與相鄰的線段一部分重合的方式排列(參照?qǐng)D10)。而且，印刷圖案30在白底上由黑色線段表示，在后述的修正用數(shù)據(jù)生成處理中，白底作為圖像的白色基準(zhǔn)利用，線段作為圖像的黑色基準(zhǔn)利用。
光源21可以由LED、熒光管、鹵素?zé)舻葮?gòu)成。
圖5表示附加在輥29上的印刷圖案30與線傳感器24的攝像元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系。線傳感器24將輥29的整個(gè)長(zhǎng)度作為攝影范圍，與印刷圖案30對(duì)應(yīng)的攝像元件的個(gè)數(shù)(N個(gè))是已知的，在后述的各種處理中使用。
在這里，示出具體的數(shù)值。例如在透明輥29的直徑為7mm，線傳感器24的分辨率為600dpi的情況下，印刷圖案30由斜線角度為45度、斜線間隔為40點(diǎn)(線傳感器24的40個(gè)射線元件的長(zhǎng)度(約1.7mm))、線寬為2點(diǎn)(約0.08mm)、斜線長(zhǎng)度為60點(diǎn)×60點(diǎn)的對(duì)角線(約2.5mm長(zhǎng))形成。
接著，利用圖6、7、8，對(duì)指紋讀取部20中的圖像取入動(dòng)作進(jìn)行說明。
指紋讀取部20不管輥29的旋轉(zhuǎn)有無或旋轉(zhuǎn)角度，以20000次/秒左右的間隔，從線傳感器24連續(xù)取入圖像數(shù)據(jù)。
在由線傳感器24讀取的圖像數(shù)據(jù)中，除了指紋圖像以外，還包含印刷在輥29上的印刷圖案30(參照?qǐng)D12)。
CPU10利用后述的時(shí)序判斷處理，基于由線傳感器24讀取的圖像數(shù)據(jù)所含的印刷圖案30的黑像素(線段部分)的移動(dòng)量，檢測(cè)輥29的旋轉(zhuǎn)量，將指紋圖像的建立所需的圖像數(shù)據(jù)作為指紋圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)。
圖6是表示每次從線傳感器24取入圖像數(shù)據(jù)時(shí)所執(zhí)行的全部處理的主流程圖。
若從線傳感器24讀出1列的圖像數(shù)據(jù)，則首先執(zhí)行修正用數(shù)據(jù)的生成處理(步驟A1)。所謂的修正用數(shù)據(jù)是指表示作為用來判別旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像的基準(zhǔn)的白像素及黑像素的像素值。接著，利用在步驟A1得到的修正用數(shù)據(jù)，執(zhí)行旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像抽出處理(步驟A2)。接下來，從在步驟A2抽出的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像的移動(dòng)量判斷是正式取入時(shí)間嗎，即該圖像數(shù)據(jù)是指紋圖像的建立所需的數(shù)據(jù)嗎(步驟A3)，然后，若是取入時(shí)間，則將該1列圖像作為建立指紋的圖像取入(步驟A5)。
以下說明各步驟的詳細(xì)動(dòng)作。
圖7表示修正用數(shù)據(jù)生成處理的詳細(xì)流程。
在修正用數(shù)據(jù)生成處理中，將各攝像元件至此讀入的各像素的像素值中的最大值作為白，最小值作為黑的基準(zhǔn)值，即作為修正用數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。通過使輥29旋轉(zhuǎn)，各攝像元件取入應(yīng)作為白與黑的基準(zhǔn)的數(shù)據(jù)(最大值、最小值)。
在這里，令旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像的讀取中所利用的攝像元件為N個(gè)，各攝像元件到某時(shí)刻為止讀入的最大值與最小值分別為{maxi|0≤i≤n-1}{mini|0≤i≤N-1}，將新讀入的每個(gè)攝像元件的數(shù)據(jù)作為{datai|0≤i≤N-1}。
若CPU10從由線傳感器24讀取到的印刷圖案30的圖像中讀出由各攝像元件讀取到的數(shù)據(jù)(像素值)，則首先初始化為i＝0(步驟B1)。而且，將第i號(hào)的攝像元件至此讀取到的最大像素值maxi與目前注意的像素值datai的值比較(步驟B2)。當(dāng)結(jié)果為maxi＜datai時(shí)，將目前注意的像素值datai作為新的最大值maxi，進(jìn)行更新(步驟B3)。
另外，將第i號(hào)的攝像元件至此讀取到的最小像素值mini與目前注意的像素值datai的值比較(步驟B4)。當(dāng)結(jié)果為mini＞datai時(shí)，將目前注意的像素值datai作為新的最小值mini，進(jìn)行更新(步驟B5)。
接著，將i更新為i＝i+1(步驟B6)，i＜N，若針對(duì)與印刷圖案30對(duì)應(yīng)的各攝像元件不結(jié)束處理(步驟B8)，則與上述同樣，確認(rèn)有利用下一個(gè)第i號(hào)的攝像元件所讀取到的像素值datai更新最大值maxi、最小值mini的必要。
以上的處理針對(duì)由線傳感器24讀取到的由0～N-1為止的各攝像元件所讀取到的像素值來執(zhí)行。
圖8表示旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像抽出處理。
在旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像抽出處理中，判斷N個(gè)攝像元件各自讀取到的像素?cái)?shù)據(jù)(像素值)是白的還是黑的。這可以通過計(jì)算用來從攝像元件至此讀取到的像素值的最大值與最小值判斷白與黑的閾值，根據(jù)該閾值判斷像素值是白或黑的哪一種而實(shí)現(xiàn)的。而且，將判斷為黑的圖像作為旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像來進(jìn)行處理。
在這里，將最大值與最小值的平均值設(shè)定為閾值，決定各像素的白、黑。
首先，初始化為i＝0(步驟C1)，將第i號(hào)的攝像元件至此讀取到的最大像素值maxi與最小值mini的總和的1/2作為閾值th進(jìn)行計(jì)算(步驟C2)，比較該閾值th與第i號(hào)的像素值datai(步驟C3)。當(dāng)結(jié)果為閾值th＜datai時(shí)(步驟C3為是)，判斷該像素為白(步驟C4)，當(dāng)閾值≥datai時(shí)(步驟C3為否)，判斷該像素為黑(步驟C5)。
接下來，將i更新為i＝i+1(步驟B6)，i＜N，若針對(duì)與印刷圖案30對(duì)應(yīng)的各攝像元件不結(jié)束處理(步驟B8)，則與上述同樣，針對(duì)由下一第i號(hào)的攝像元件所讀取到的像素值datai，判斷白或黑。
通過針對(duì)由線傳感器24讀取到的由0～N-1為止的各攝像元件所讀取到的像素值來執(zhí)行以上的處理，從而以各攝像元件至此所讀取到的最大值與最小值的平均值為基礎(chǔ)，可以針對(duì)各像素決定白或黑，可以將黑像素作為旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像抽出。
圖9表示圖像取入時(shí)間判斷處理的詳細(xì)流程。
首先，CPU10從由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像抽出處理而判斷為黑的圖像中檢測(cè)出1～2處的相當(dāng)于印刷圖案30的線段的印刷部分(黑像素)(步驟D1)。
而且，比較上次的圖像取入時(shí)間中檢測(cè)出的印刷部分的位置和本次檢測(cè)出的印刷部分的位置(步驟D2)，若偏離了預(yù)先確定過的值以上位置，則判斷為是圖像取入時(shí)間(步驟D3)。
再有，由于印刷過的線段(黑色部)具有寬度，故雖然用線傳感器24檢測(cè)出多個(gè)像素的黑色部，但這種情況下，將黑像素列的中心或一方的端點(diǎn)作為印刷部分進(jìn)行比較。還有，印刷部分的比較，在上次的圖像取入時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出的印刷部分和本次檢測(cè)出的印刷部分存在多處時(shí)，針對(duì)全部的組合進(jìn)行。
圖10是表示為了易于理解附加在輥29上的印刷圖案30而展開成平面狀的圖。線傳感器24相對(duì)透明輥29，平行于旋轉(zhuǎn)軸方向，即在圖10中沿水平方向進(jìn)行圖像的讀取。因此，形成印刷圖案30的線段(斜線)，如圖10中的a、b的虛線范圍所示，配置為一部分與相鄰的斜線重合。因此，以線傳感器24的1次讀入即可檢測(cè)出1或2處的印刷圖案30的部分。
在圖11(a)中，表示在上次的圖像取入時(shí)間內(nèi)讀取到的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像，檢測(cè)出2處的印刷部分a1、a2。在這里，如圖11(b)所示，在本次檢測(cè)出2處印刷部分b1、b2的情況下，針對(duì)a1-b1、a1-b2、a2-b1、a2-b2的組合分別進(jìn)行印刷部分的比較。
而且，在線傳感器24的讀取時(shí)，即使1條線段的端部成為讀取對(duì)象，相鄰配置的線段也同時(shí)成為讀取對(duì)象。因此，即使線段端部的讀取精度低，由于利用全部印刷部分的組合進(jìn)行判斷，故基于與以高精度讀取的相鄰配置的線段對(duì)應(yīng)的印刷部分，可以穩(wěn)定地檢測(cè)輥29的旋轉(zhuǎn)。
結(jié)果，在全部印刷部分的組合中最小的差為預(yù)先確定過的值以上，且確認(rèn)了印刷部分的移動(dòng)的情況下(步驟D3為是)，確定為圖像取入時(shí)間(步驟D4)。即，由于輥29可以在被檢測(cè)體壓接的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，被檢測(cè)體的新部分在線傳感器24的讀取位置上移動(dòng)，故此時(shí)讀取到的圖像作為指紋的圖像取入。另一方面，在最小的差不是預(yù)先確定過的值以上時(shí)(步驟D3否)，確定不是圖像取入時(shí)間(步驟D5)。
例如，作為上述的具體構(gòu)成，即假定透明旋轉(zhuǎn)輥29的直徑為7mm、線傳感器24的分辨率為600dpi、斜線角度為45度、斜線間隔為40點(diǎn)、線寬為2點(diǎn)、斜線長(zhǎng)為60點(diǎn)×60點(diǎn)的對(duì)角線，可以使成為取入時(shí)間的印刷部分的移動(dòng)量的值為1點(diǎn)(0.04mm)。
這樣，在利用圖像取入時(shí)間判斷處理，確定為圖像取入時(shí)間的情況下(步驟D4)，將由線傳感器24定期地讀取到的圖像作為表示指紋的圖像進(jìn)行記錄。
與此相對(duì)，在確定不是圖像取入時(shí)間的情況下，舍棄讀取到的圖像。
這樣，以作為旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像的相當(dāng)于印刷圖案30的線段的印刷部分的移動(dòng)為基礎(chǔ)，判斷圖像取入的時(shí)間，可以生成指紋的圖像。由于旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像根據(jù)外光或光源的變化能夠施行修正，故可以穩(wěn)定地確定圖像取入時(shí)間。
而且，印刷圖案30的線段，由于相對(duì)輥29的旋轉(zhuǎn)軸以給定角度分別平行地印刷，而讀取到的印刷過的線段部分根據(jù)輥29的旋轉(zhuǎn)方向而向右或向左移動(dòng)。即，通過判斷線段部分向何方向移動(dòng)，從而可以檢測(cè)輥29的旋轉(zhuǎn)方向。
例如，在如圖10所示的印刷圖案30的情況下，通過使圖3所示的指尖沿A方向移動(dòng)(向胸前側(cè)拉)，從而透明旋轉(zhuǎn)輥29能沿B方向旋轉(zhuǎn)。由此，印刷部分比先讀入的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像中的印刷部分還向左方向移動(dòng)。相反，在使手指向離開胸前的方向移動(dòng)而使透明旋轉(zhuǎn)輥29旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖12(a)～(d)所示，相對(duì)先讀取的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像中的印刷部分向右移動(dòng)。
由此，CPU10檢測(cè)透明旋轉(zhuǎn)輥29的旋轉(zhuǎn)方向，可以判斷從該旋轉(zhuǎn)方向開始，從指紋的下部讀取還是從上部(指尖側(cè))讀取。因此，對(duì)在讀入時(shí)間讀入的圖像進(jìn)行記錄時(shí)，從指紋的下部或上部開始順次記錄，可以按預(yù)先確定的方向(例如以指尖側(cè)為上)生成指紋的圖像。而且，也可以依次記錄在圖像取入時(shí)間讀入的圖像，在判斷為從指紋的下部開始讀取時(shí)，讀入全部圖像后使圖像反轉(zhuǎn)180°。
這樣，線傳感器24的每個(gè)攝像元件記錄至此讀入的像素值的最大值與最小值，將該最大值與最小值的平均值設(shè)定為基準(zhǔn)值，由于以該基準(zhǔn)值為基礎(chǔ)判斷旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像，故即使存在攝像元件的精度偏差或者外光或光源的變化，也能進(jìn)行穩(wěn)定的圖像的取入判斷。另外，作為旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像，由于在線傳感器24的圖像取入時(shí)，將配置了能夠重疊的線段的印刷圖案附加在透明旋轉(zhuǎn)輥29上，由于即使1條線段的端點(diǎn)位置成為讀取位置，而其他線段的中途成為讀取位置，故不會(huì)使精度下降，可以穩(wěn)定判斷圖像取入時(shí)間。
而且，上述印刷圖案30，雖然做成在白地上印刷有黑線段的方式，但也可以使除了印刷部分以外的逆轉(zhuǎn)，印刷線段部分以外的。另外，也可以做成在黑地上附加白線的印刷圖案30。這種情況下，以白的印刷部分作為對(duì)象，只要按照和上述黑的印刷部分作為對(duì)象的處理同樣執(zhí)行即可。
再有，可以通過增大印刷圖案30的線寬，讀取圖13(a)所示的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像，在該旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像上，如圖13(b)所示，檢測(cè)出從白切換為黑或從黑切換為白的邊緣的部分，根據(jù)該邊緣位置的變化，決定圖像的取入時(shí)間。
此外，如圖14所示，可以在透明旋轉(zhuǎn)輥29的兩端采用鋸齒狀的圖案(使相同形狀的等腰三角形沿同一方向鄰接排列的圖案)。這種情況下，在設(shè)于一方端部的三角圖案的邊部(與讀取方向平行)成為讀取位置時(shí)，附加各端部的圖案，以使設(shè)于另一端部的三角圖案的斜線部成為讀取位置。例如，在圖14中的a的讀取位置上，雖然右側(cè)端部的三角圖案的邊部成為讀取對(duì)象，存在精度降低的可能性，但由于左側(cè)端部的三角圖案的斜線部成為讀取對(duì)象，故利用該部分的位置變化，可以精度優(yōu)良地檢測(cè)出透明旋轉(zhuǎn)輥29的旋轉(zhuǎn)。
還有，雖然將印刷圖案30附加在輥29上，但不只是印刷，例如只要是受傷而變形，或與其他物質(zhì)粘接，或溶解輥29的表面等能在線傳感器24讀取到的圖像中檢測(cè)出位置的方式，利用任何方式附加圖案都可以，以便用輥29的表面形狀表示圖案。
到這里為止，雖然說明了利用讀取到的印刷圖案部，進(jìn)行圖像讀取時(shí)間的判斷時(shí)的圖像讀取部的調(diào)整，但接下來說明采取指紋圖像時(shí)的指紋讀取部的調(diào)整。
圖15是用來說明移動(dòng)電話的指紋對(duì)照處理的流程圖。
首先，若CPU10通過例如按鍵部19指示指紋對(duì)照處理的執(zhí)行，則啟動(dòng)指紋對(duì)照程序，開始指紋對(duì)照處理。CPU10通過指紋讀取部20，執(zhí)行用來取入作為對(duì)照對(duì)象的指紋圖像之指紋圖像取入處理(步驟S1)。
圖16表示利用指紋讀取部20取入指紋圖像時(shí)的手指移動(dòng)方法的一例。首先，如圖16(a)所示，使指尖壓接在透明輥29的讀取部上，在該狀態(tài)下使輥29沿給定方向(與輥29的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向)一邊旋轉(zhuǎn)一邊移動(dòng)。在圖16(b)中，表示使手指向胸前方向移動(dòng)的樣子。這樣，通過用指尖使輥29一邊旋轉(zhuǎn)一邊移動(dòng)，從而利用與旋轉(zhuǎn)軸平行地安裝于輥29內(nèi)部的線傳感器24，可以掃描指紋部分。
從線傳感器24輸出的圖像信號(hào)，由A/D變換電路28變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(指紋圖像數(shù)據(jù))。由A/D變換電路28變換成的指紋圖像數(shù)據(jù)從指紋讀取部20輸出并記錄在RAM14內(nèi)。指紋圖像數(shù)據(jù)，例如采用多值(例如0～255)的像素值表示各像素。在指紋讀取部20中利用光學(xué)掃描而讀取到的指紋圖像數(shù)據(jù)中，由于線傳感器24的各攝像元件或自聚焦透鏡22(透鏡光學(xué)系統(tǒng))的偏差等的影響，而像素值內(nèi)包含偏差或隨機(jī)誤差等的情況。
為了修正該像素值的偏差或隨機(jī)誤差等，接著，CPU10針對(duì)由指紋讀取部20讀取到的指紋圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)修正處理(步驟S2)。在本實(shí)施方式的圖像數(shù)據(jù)修正處理中，根據(jù)作為處理對(duì)象而讀取到的指紋圖像數(shù)據(jù)的各像素的像素值，來修正各像素值。
圖19是用來說明圖像數(shù)據(jù)修正處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
由多個(gè)攝像元件排列為1列而成的線傳感器24讀取到的指紋圖像數(shù)據(jù)，如圖17所示，由各攝像元件讀取到的數(shù)據(jù)沿y軸方向排列著。在指紋圖像數(shù)據(jù)中，沿y軸方向切出的1列圖像數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于各攝像元件的其他列的圖像數(shù)據(jù)性質(zhì)類似。即，指紋由相當(dāng)于指紋的隆線與槽線的任一種的部分構(gòu)成，由于是幾乎一樣的圖案，故任一列的圖像數(shù)據(jù)在性質(zhì)(各像素值的圖像的比例等)或平均值等上都不會(huì)有大的差異。利用這樣的指紋圖像數(shù)據(jù)的特征，如下所說明那樣修正各像素。
首先，從線傳感器24的每個(gè)攝像元件所讀取到的圖像中檢測(cè)出成為最大值(第1像素值)與最小值(第2像素值)的像素值(步驟T1)。在這里，各攝像元件讀入的圖像數(shù)據(jù)的各像素(像素值)，如圖18所示，用D＝{dij|i＝1…n，j＝1…m}表示。每個(gè)攝像元件的像素值的最大值maxi與最小值mini用以下的式(1)、(2)算出。
maxi＝MAX(dij|j＝1…m)；1≤i≤n……(1)mini＝MIN(dij|j＝1…m)；1≤i≤n……(2)在這里，MAX()、MIN()是分別求解最大值與最小值的函數(shù)。
接下來，用下式(3)算出每個(gè)攝像元件的數(shù)據(jù)范圍，即由步驟T1求得的像素值的最大值與最小值的像素值范圍(步驟T2)。
rangei＝maxi-mini；1≤i≤n ……(3)接著，針對(duì)線傳感器24的每個(gè)攝像元件所取入的各像素，利用下式(4)算出表示像素值相對(duì)像素值范圍rangei的比之歸一化數(shù)據(jù)d′ij(步驟T3)。
d′ij＝(dij-mini)/rangei；1≤i≤n，1≤j≤m……(4)再有，用下式(5)算出針對(duì)每個(gè)攝像元件所取入的各像素所求得的歸一化數(shù)據(jù)d′ij的平均值(步驟T4)。
avei=1mΣj=1md′ij;1≤i≤n---······(5)]]>而且，調(diào)整像素?cái)?shù)據(jù)，以使歸一化數(shù)據(jù)d′ij的平均值相同(步驟T5)。即，CPU10根據(jù)步驟T4中算出的歸一化數(shù)據(jù)d′ij的平均值(avei)和像素能取得的像素值(depth)，利用下式(6)修正攝像元件所讀取到的圖像數(shù)據(jù)的各像素的像素值。
d′′ij=d′ij×depth2×avei;1≤i≤n,1≤j≤m---······(6)]]>在這里，depth是1個(gè)像素的最大像素值(例如在用8位表示1個(gè)像素時(shí)為255)。而且，如上式(6)所示，在生成利用比例計(jì)算而調(diào)整過的像素?cái)?shù)據(jù)時(shí)，算出的像素值有時(shí)會(huì)超過1個(gè)像素所能取得的最大值或最小值。這種情況下，進(jìn)行調(diào)整像素值的限幅處理，以便收納在1個(gè)像素所能取得的范圍內(nèi)。
接著，CPU10針對(duì)利用圖像數(shù)據(jù)修正處理修正過的指紋圖像數(shù)據(jù)，為了使其圖像的傾斜度或大小與成為對(duì)照源的注冊(cè)指紋圖像數(shù)據(jù)一致，而執(zhí)行歸一化處理(步驟S3)。
而且，CPU10針對(duì)已被歸一化的指紋圖像數(shù)據(jù)，利用指紋對(duì)照處理，執(zhí)行與注冊(cè)指紋圖像數(shù)據(jù)的對(duì)照(步驟S4)。由于在指紋對(duì)照處理的前階段，針對(duì)成為對(duì)照對(duì)象的指紋圖像執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)修正處理，故可以期待良好的對(duì)照結(jié)果。
CPU10例如使指紋對(duì)照處理的結(jié)果(OK，NG)顯示在顯示裝置20上(步驟S5)。
這樣，通過執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)修正處理，從而可以修正由線傳感器24讀入的指紋圖像數(shù)據(jù)，以便排除線傳感器24的各攝像元件或自聚焦透鏡22(透鏡光學(xué)系統(tǒng))的隨機(jī)誤差等的影響。由于在本實(shí)施方式的圖像數(shù)據(jù)修正處理中，不需預(yù)先制作調(diào)整用數(shù)據(jù)等，故不需進(jìn)行預(yù)先修正圖像用的預(yù)掃描。另外，由于即使針對(duì)圖像讀取時(shí)的外光等環(huán)境的變化，也可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的圖像修正，故能夠得到與環(huán)境狀態(tài)無關(guān)，始終穩(wěn)定的指紋對(duì)照結(jié)果。
接下來，說明上述實(shí)施方式的變形例1、2。
(變形例1)在指紋圖像讀入處理時(shí)，例如透明旋轉(zhuǎn)輥29的表面上附著了灰塵的情況下，該灰塵部分成為與指紋通常取得的像素值不同的像素值，該像素值有時(shí)與最大值或最小值相當(dāng)。在這種情況下，由于相當(dāng)于灰塵部分的像素的像素值的影響，故不能正確地進(jìn)行圖像修正。這種情況下，在修正后的指紋圖像數(shù)據(jù)中，相當(dāng)于灰塵部分的列與其他列的像素值都不同，生成筋(或線)等圖案。
在上述說明中，雖然從線傳感器24的各攝像元件取入的像素中檢測(cè)出最大值與最小值，但在變形例1中，通過分別從最大值與最小值中檢測(cè)出已指定了順序的像素的像素值，從而執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)修正處理，以便不會(huì)受到由灰塵等影響而讀取到的具有不正確像素值的像素的影響。
圖20是表示相當(dāng)于圖19的步驟A1的變形例1的詳細(xì)處理的流程圖。而且，圖像數(shù)據(jù)修正處理(圖19)中的其他部分的處理，與上述實(shí)施方式同樣地執(zhí)行，故省略詳細(xì)的說明。
而且，在采用變形例1的方法的情況下，在存儲(chǔ)裝置12內(nèi)記錄表示各攝像元件取入的圖像數(shù)據(jù)的像素順序的指定值。該指定值可以預(yù)先記錄在存儲(chǔ)裝置12內(nèi)，也可以由用戶通過按鍵部19輸入而進(jìn)行記錄。例如，分別記錄從各攝像元件讀入的像素中應(yīng)檢測(cè)出的最大值開始的順序(例如x)和從最小值開始的順序(例如y)。
首先，指定由線傳感器24的最初攝像元件讀取到的像素組(步驟U1)，以各自的像素值為基礎(chǔ)，排序(升序或降序)該像素組(步驟U2)。
接著，將像素值從最大像素開始的第x個(gè)像素所具有的像素值作為用來生成歸一化數(shù)據(jù)的像素范圍的最大值，另外將從最小像素開始的第y個(gè)像素所具有的像素值作為用來生成歸一化數(shù)據(jù)的像素范圍的最小值，進(jìn)行檢測(cè)(步驟U3)。
接下來，指定作為最大值與最小值的檢測(cè)對(duì)象的下一個(gè)攝像元件(步驟U4)，同樣從該攝像元件讀取到的像素組中檢測(cè)出從最大值開始的第x個(gè)像素的像素值和從最小值開始的第y個(gè)像素的像素值(步驟U5、U2、U3)。
例如，相對(duì)讀入的圖像數(shù)據(jù)的各像素的像素值D＝{dij|i＝1…n，j＝1…m}，排序每個(gè)像素元件的數(shù)據(jù)，在第i個(gè)攝像元件取入的數(shù)據(jù){dij|j＝1…m}中，若按照像素值最大的數(shù)據(jù)為sdi1，第2大的數(shù)據(jù)為sdi2那樣降序排序的數(shù)據(jù)，采用{sdik|k＝1…m}表示，則各攝像元件用來歸一化數(shù)據(jù)的maxi與mini如下所示算出。
maxi＝sdix…… (7)
mini＝sdi(m-y+1)……(8)這樣，在變形例1中，通過計(jì)算出用來生成歸一化數(shù)據(jù)的像素值范圍的最大值mmxi、最小值mini，從而即使由于灰塵等附著在透明旋轉(zhuǎn)輥29上而導(dǎo)致在指紋圖像中存在通常不存在的像素值的像素，也會(huì)在除去這種像素的基礎(chǔ)上檢測(cè)出最大值與最小值，可以消除灰塵等影響，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的修正。
(變形例2)在上述變形例1中，雖然從各攝像元件讀取的像素組中分別檢測(cè)出最大值與最小值的第x個(gè)或第y個(gè)像素值，但也可以由從最大值到指定號(hào)為止的像素集合(像素組)、從最小值到指定號(hào)為止的像素集合(像素組)計(jì)算出用來生成歸一化數(shù)據(jù)的像素范圍的最大值與最小值。在此，例如將各像素集合(像素組)的平均值作為像素范圍的最大值與最小值。
圖21是表示相當(dāng)于圖19中的步驟T1的變形例2的詳細(xì)處理的流程圖。而且，圖像數(shù)據(jù)修正處理(圖9)中的其他部分處理與上述實(shí)施方式同樣執(zhí)行，故省略詳細(xì)說明。而且，在采用變形例2的方法時(shí)，和變形例1同樣，在存儲(chǔ)裝置12內(nèi)記錄表示各攝像元件取入的圖像數(shù)據(jù)的像素順序的指定值。
首先，指定由線傳感器24的最初攝像元件讀取到的像素組(步驟V1)，以各自的像素值為基礎(chǔ)，排序(升序或降序)該像素組(步驟V2)。
接著，算出像素值從最大像素到第x個(gè)為止的像素所具有的像素值的平均值，并將該平均像素值作為用來生成歸一化數(shù)據(jù)的像素范圍的最大值，另外算出從最小像素到第y個(gè)為止的像素所具有的像素值的平均值，并將該平均值作為用來生成歸一化數(shù)據(jù)的像素范圍的最小值(步驟V3)。
接下來，指定作為最大值與最小值的檢測(cè)對(duì)象的下一個(gè)攝像元件(步驟V4)，同樣從該攝像元件讀取到的像素組中計(jì)算出從最大值到第x個(gè)為止的像素的像素值的平均值和從最小值到第y個(gè)為止的像素的像素值的平均值，并分別作為最大值、最小值(步驟V5、V2、V3)。
例如，用下式(9)、(10)計(jì)算從最大值到第x個(gè)為止的像素的像素值的平均值和從最小值到第y個(gè)為止的像素的像素值的平均值。
maxi=1xΣj=1xsdij;1≤i≤n---······(9)]]>mini=1yΣj=m-y+1msdij;1≤i≤n---······(10)]]>這樣，通過用變形例2算出最大值、最小值，可以得到穩(wěn)定的結(jié)果。即，在指紋圖像數(shù)據(jù)中，從1個(gè)攝像元件得到的數(shù)據(jù)內(nèi)包含較多相當(dāng)于指紋的隆線(山)與槽線(谷)的圖像部分。因此，在分別從最大值與最小值到指定號(hào)為止的像素集合(像素組)中，存在多個(gè)像素值接近的像素，通過求得像素組的平均值，從而即使灰塵等附著在透明旋轉(zhuǎn)輥29上，也可以減少與灰塵部分相當(dāng)?shù)南袼氐挠绊憽?br> 而且，在上述說明中，雖然以指紋圖像讀取裝置安裝在移動(dòng)電話上的情況為例進(jìn)行說明，但也可以安裝在其他信息儀器上，也可以作為圖像數(shù)據(jù)讀取裝置單獨(dú)構(gòu)成。
另外，在上述說明中，雖然對(duì)讀取指紋的情況進(jìn)行了說明，但也可以適用于讀取掌紋圖案等圖像數(shù)據(jù)的情況等。即，由指紋讀取部20(線傳感器24)取入的圖像，與上述指紋圖像同樣，可以適用于y軸方向的平均值或最大·最小值在各攝像元件類似的情況。
再有，本發(fā)明并未限于上述實(shí)施方式，在實(shí)施階段，可以在不脫離本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。此外，上述實(shí)施方式的內(nèi)容也可以在可能的范圍內(nèi)適當(dāng)組合，進(jìn)行實(shí)施。在上述實(shí)施方式中包含各種階段的發(fā)明，利用揭示的多個(gè)構(gòu)成要件中的適當(dāng)組合能得到各種的發(fā)明。例如，即使從實(shí)施方式所示出的全部構(gòu)成要件中刪除幾個(gè)構(gòu)成要件，只要能得到效果，也可以將刪除了這些構(gòu)成要件的構(gòu)成作為發(fā)明抽出。
權(quán)利要求
1.一種圖像讀取裝置，用于讀取指紋圖像，其特征在于，包括輥，其為中空且透明，在其一部分外周面上繞整個(gè)一周附加給定圖案，且能旋轉(zhuǎn)地安裝在主體部上；線傳感器，由多個(gè)攝像元件構(gòu)成，用于同時(shí)讀取附加在所述輥上的所述圖案、和與所述輥接觸的被檢測(cè)者的指紋圖像；生成機(jī)構(gòu)，根據(jù)相當(dāng)于利用所述線傳感器讀取到的所述圖案部分的圖像數(shù)據(jù)，針對(duì)所述線傳感器的與讀取所述圖案的部分對(duì)應(yīng)的各攝像元件，生成基準(zhǔn)值；旋轉(zhuǎn)檢測(cè)圖像抽出機(jī)構(gòu)，基于由所述生成機(jī)構(gòu)生成的基準(zhǔn)值，抽出旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像；和判斷機(jī)構(gòu)，基于由所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)圖像抽出機(jī)構(gòu)抽出的所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像的變化，判斷由所述線傳感器讀取到的所述被檢測(cè)者的指紋圖像的取入時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述給定圖案由相對(duì)所述輥的旋轉(zhuǎn)軸具有相同角度的多條線段構(gòu)成，各線段的一方端部排列于通過所述攝像機(jī)構(gòu)與另一線段可同時(shí)讀取的位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，所述生成機(jī)構(gòu)分別針對(duì)所述線傳感器的多個(gè)攝像元件的每一個(gè)，將伴隨所述輥的旋轉(zhuǎn)而由所述線傳感器至此為止讀取到的像素值的最大值與最小值設(shè)定為基準(zhǔn)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，具備旋轉(zhuǎn)方向判斷機(jī)構(gòu)，基于所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像的變化，判斷所述透明旋轉(zhuǎn)輥的旋轉(zhuǎn)方向；和圖像記錄機(jī)構(gòu)，根據(jù)由所述旋轉(zhuǎn)方向判斷機(jī)構(gòu)判斷過的旋轉(zhuǎn)方向，記錄由所述判斷機(jī)構(gòu)判斷過的取入時(shí)間的圖像。
5.一種圖像處理裝置，其特征在于，具備線傳感器，多個(gè)攝像元件排列而成；值檢測(cè)機(jī)構(gòu)，從自所述線傳感器的各攝像元件輸出的圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)出第1像素值與第2像素值；范圍檢測(cè)機(jī)構(gòu)，基于由所述值檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的所述第1像素值與所述第2像素值，檢測(cè)所述攝像元件讀取像素的像素值范圍；歸一化數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)，針對(duì)所述攝像元件讀取到的圖像數(shù)據(jù)的各像素，生成表示像素值相對(duì)所述像素值范圍之比的歸一化數(shù)據(jù)；歸一化數(shù)據(jù)平均值計(jì)算機(jī)構(gòu)，計(jì)算由所述歸一化數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)生成的各像素的所述歸一化數(shù)據(jù)的平均值；和像素值修正機(jī)構(gòu)，基于由所述歸一化數(shù)據(jù)平均值計(jì)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的所述平均值與所述像素可取的像素值，修正由所述攝像元件讀取到的圖像數(shù)據(jù)的各像素的像素值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述值檢測(cè)機(jī)構(gòu)從所述各攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，將檢測(cè)出最大值作為所述第1像素值，檢測(cè)出最小值作為所述第2像素值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述值檢測(cè)機(jī)構(gòu)具備指定值記錄機(jī)構(gòu)，記錄相對(duì)所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)的表示像素順序的指定值；第1檢測(cè)機(jī)構(gòu)，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，從最大像素值的象素開始檢測(cè)出由所述指定值記錄機(jī)構(gòu)所記錄的指定值號(hào)大的像素的像素值，作為所述第1像素值；和第2檢測(cè)機(jī)構(gòu)，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，從最小像素值的象素開始檢測(cè)出由所述指定值記錄機(jī)構(gòu)所記錄的指定值號(hào)小的像素的像素值，作為所述第2像素值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述值檢測(cè)機(jī)構(gòu)具備指定值記錄機(jī)構(gòu)，記錄相對(duì)所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)的表示像素順序的指定值；第1設(shè)定機(jī)構(gòu)，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，將從最大像素值的象素到由所述指定值記錄機(jī)構(gòu)所記錄的指定值號(hào)為止的像素的像素值的平均值設(shè)定為所述第1像素值；和第2設(shè)定機(jī)構(gòu)，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，將從最小像素值的象素到由所述指定值記錄機(jī)構(gòu)所記錄的指定值號(hào)為止的像素的像素值的平均值設(shè)定為所述第2像素值。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其特征在于，具有能夠旋轉(zhuǎn)地安裝在主體部?jī)?nèi)的中空且透明的輥；所述線傳感器固定安裝在所述輥內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述線傳感器讀取與所述輥接觸的手指的指紋圖像。
11.一種指紋對(duì)照裝置，其特征在于，具備線傳感器，多個(gè)攝像元件排列而成；值檢測(cè)機(jī)構(gòu)，從所述線傳感器的各攝像元件取入的圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)出第1像素值與第2像素值；范圍檢測(cè)機(jī)構(gòu)，基于由所述值檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的所述第1像素值與所述第2像素值，檢測(cè)所述攝像元件讀取像素的像素值范圍；歸一化數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)，針對(duì)所述攝像元件讀取到的圖像數(shù)據(jù)的各像素，生成表示像素值相對(duì)所述像素值范圍之比的歸一化數(shù)據(jù)；歸一化數(shù)據(jù)平均值計(jì)算機(jī)構(gòu)，計(jì)算由所述歸一化數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)生成的各像素的所述歸一化數(shù)據(jù)的平均值；像素值修正機(jī)構(gòu)，基于由所述歸一化數(shù)據(jù)平均值計(jì)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的所述平均值與所述像素可取的像素值，修正由所述攝像元件讀取到的圖像數(shù)據(jù)的各像素的像素值；和指紋對(duì)照機(jī)構(gòu)，對(duì)由所述象素值修正機(jī)構(gòu)進(jìn)行象素值的修正后的指紋圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行指紋對(duì)照。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的指紋對(duì)照裝置，其特征在于，所述值檢測(cè)機(jī)構(gòu)從所述各攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出最大值作為所述第1像素值，檢測(cè)出最小值作為所述第2像素值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的指紋對(duì)照裝置，其特征在于，所述值檢測(cè)機(jī)構(gòu)具備指定值記錄機(jī)構(gòu)，記錄相對(duì)所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)的表示像素順序的指定值；第1檢測(cè)機(jī)構(gòu)，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，從最大像素值的象素開始檢測(cè)出由所述指定值記錄機(jī)構(gòu)所記錄的指定值號(hào)大的像素的像素值，作為所述第1像素值；和第2檢測(cè)機(jī)構(gòu)，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，從最小像素值的象素開始檢測(cè)出由所述指定值記錄機(jī)構(gòu)所記錄的指定值號(hào)小的像素的像素值，作為所述第2像素值。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的指紋對(duì)照裝置，其特征在于，所述值檢測(cè)機(jī)構(gòu)具備指定值記錄機(jī)構(gòu)，記錄相對(duì)所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)的表示像素順序的指定值；第1設(shè)定機(jī)構(gòu)，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，將從最大像素值的象素到由所述指定值記錄機(jī)構(gòu)所記錄的指定值號(hào)為止的像素的像素值的平均值設(shè)定為所述第1像素值；和第2設(shè)定機(jī)構(gòu)，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，將從最小像素值的象素到由所述指定值記錄機(jī)構(gòu)所記錄的指定值號(hào)為止的像素的像素值的平均值設(shè)定為所述第2像素值。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的指紋對(duì)照裝置，其特征在于，具有能夠旋轉(zhuǎn)地安裝在主體部?jī)?nèi)的中空且透明的輥；所述線傳感器固定安裝在所述輥內(nèi)。
16.一種圖像處理方法，用于對(duì)由多個(gè)攝像元件排列而成的線傳感器讀取且各像素用多值的像素值表示的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其特征在于，包括以下步驟值檢測(cè)步驟，從所述線傳感器的各攝像元件取入的圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)出第1像素值與第2像素值；范圍檢測(cè)步驟，基于由所述值檢測(cè)步驟檢測(cè)出的所述第1像素值與所述第2像素值，檢測(cè)所述攝像元件讀取的像素的像素值范圍；歸一化數(shù)據(jù)生成步驟，針對(duì)所述攝像元件讀取到的圖像數(shù)據(jù)的各像素，生成表示像素值相對(duì)所述像素值范圍之比的歸一化數(shù)據(jù)；歸一化數(shù)據(jù)平均值計(jì)算步驟，計(jì)算由所述歸一化數(shù)據(jù)生成步驟生成的各像素的所述歸一化數(shù)據(jù)的平均值；和像素值修正步驟，基于由所述歸一化數(shù)據(jù)平均值計(jì)算步驟計(jì)算出的所述平均值與所述像素能取得的像素值，修正由所述攝像元件讀取到的圖像數(shù)據(jù)的各像素的像素值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像處理方法，其特征在于，所述值檢測(cè)步驟從所述各攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出最大值作為所述第1像素值，檢測(cè)出最小值作為所述第2像素值。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像處理方法，其特征在于，所述值檢測(cè)步驟具備指定值記錄步驟，記錄相對(duì)所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)的表示像素順序的指定值；第1檢測(cè)步驟，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，從最大像素值的象素開始檢測(cè)出由所述指定值記錄步驟所記錄的指定值號(hào)大的像素的像素值，作為所述第1像素值；和第2檢測(cè)步驟，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，從最小像素值的象素開始檢測(cè)出由所述指定值記錄步驟所記錄的指定值號(hào)小的像素的像素值，作為所述第2像素值。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像處理方法，其特征在于，所述值檢測(cè)步驟具備指定值記錄步驟，記錄相對(duì)所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)的表示像素順序的指定值；第1設(shè)定步驟，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，將從最大像素值的象素到由所述指定值記錄步驟所記錄的指定值號(hào)為止的像素的像素值的平均值設(shè)定為所述第1像素值；和第2設(shè)定步驟，從所述攝像元件取入的所述圖像數(shù)據(jù)中，將從最小像素值的象素到由所述指定值記錄步驟所記錄的指定值號(hào)為止的像素的像素值的平均值設(shè)定為所述第2像素值。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的處理方法，其特征在于，具有由線傳感器取入指紋圖像的步驟。
全文摘要
一種指紋圖像讀取裝置，在設(shè)于指紋讀取部(20)內(nèi)的透明輥(29)的外周面上繞一周附加有給定圖案。由輥內(nèi)部的線傳感器(24)同時(shí)讀取附加在輥上的圖案及與輥接觸的指紋圖像。CPU(10)從讀取到的圖案部的圖像中為線傳感器的每個(gè)攝像元件生成修正用數(shù)據(jù)，抽出旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用圖像并根據(jù)其變化，判斷圖像取入時(shí)間。在取入指紋圖像時(shí)，從所取入的指紋圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)出最大值與最小值，算出該像素值范圍，針對(duì)各像素計(jì)算出表示像素值相對(duì)像素值范圍之比的歸一化數(shù)據(jù)以及歸一化數(shù)據(jù)的平均值，根據(jù)該平均值及像素取得的像素值，例如兩者之比，修正各像素的像素值。由此，能夠從所取入的圖像數(shù)據(jù)中排除攝像元件或透鏡光學(xué)系統(tǒng)等的隨機(jī)偏差的影響。
文檔編號(hào)H04N1/193GK1538345SQ200410032960
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2004年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月18日
發(fā)明者井手博康 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社