JP2021177403A - 撮像システム、撮像方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】高品質の指紋画像を取得することができる指紋撮像システム、指紋撮像装置、画像処理装置、指紋撮像方法及び記録媒体を提供する。【解決手段】指紋撮像システムは、指紋を撮像する撮像部（指紋撮像装置１０）と、撮像部により撮像された指紋の指紋画像が転送され、指紋画像を処理する画像処理部、画像処理部に転送された指紋画像が表示されるディスプレイ２１４、画像処理部に転送された指紋画像が画像処理部により記録される記録部及び指紋画像の記録部への記録を画像処理部に指示する記録指示を画像処理部に入力する指示部を備える画像処理装置２０と、有する。画像処理部は、指示部により記録指示が入力された時点で表示部に表示されている指紋画像を記録部に記録する。【選択図】図１

Description

本発明は、指紋撮像システム、指紋撮像装置、画像処理装置、指紋撮像方法、及び記録媒体に関する。

指紋は、個人によって異なるという万人不同性を有するとともに、一生変化することがないという終生不変性を有している。このため、指紋は、個人の識別が必要となる場面において広く利用されるに至っている。このような指紋を採取する装置のひとつとして、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の二次元のイメージセンサを用いて指紋を撮像する光学式の装置が知られている。

イメージセンサを用いて指紋を撮像する光学式の装置のなかでも、透過光型の指紋入力装置が注目されている（特許文献１参照）。透過光型の指紋入力装置では、光源からの光を指内に入れ、指内で散乱させて、再び指の表面から外に出てくる光を利用して指紋の像を結像させている。

特許第３７５１８７２号公報

しかしながら、指紋を撮像する場合、撮像された指紋画像の品質が撮像時の状況等によって変動し、低品質の指紋画像が得られてしまうことがある。低品質の指紋画像は個人の識別を困難にするため、指紋画像はできるだけ高品質であることが望ましい。低品質の指紋画像としては、指紋の隆線部と谷線部との間のコントラストが十分でないものや、輝度にムラが生じているものが例示される。また、低品質の指紋画像として、その撮像時においてイメージセンサが撮像することができる領域に対して指がずれて配置された結果、指紋の一部が欠落したものが例示される。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、高品質の指紋画像を取得することができる指紋撮像システム、指紋撮像装置、画像処理装置、指紋撮像方法、及び記録媒体を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、指紋を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された前記指紋の指紋画像が転送され、前記指紋画像を処理する画像処理部と、前記画像処理部に転送された前記指紋画像が表示される表示部と、前記画像処理部に転送された前記指紋画像が前記画像処理部により記録される記録部と、前記指紋画像の前記記録部への記録を前記画像処理部に指示する記録指示を前記画像処理部に入力する指示部とを有し、前記画像処理部は、前記指示部により前記記録指示が入力された時点で前記表示部に表示されている前記指紋画像を前記記録部に記録することを特徴とする指紋撮像システムが提供される。

本発明の他の観点によれば、指紋を撮像するセンサ部と、前記センサ部により撮像された前記指紋の指紋画像を表示部に表示するために前記指紋画像を画像処理部に転送する転送部と、前記画像処理部に転送されて前記表示部に表示されている前記指紋画像の記録部への記録を指示する記録指示を前記画像処理部に入力する指示部とを有することを特徴とする指紋撮像装置が提供される。

本発明のさらに他の観点によれば、指紋を撮像する撮像部で撮像された前記指紋の指紋画像を受信する受信部と、前記受信部により受信された前記指紋画像を表示部に表示する表示制御部と、前記表示部に表示されている前記指紋画像の記録部への記録を指示する記録指示に基づき、前記指紋画像を前記記録部に記録する記録制御部とを有することを特徴とする画像処理装置が提供される。

本発明のさらに他の観点によれば、指紋を撮像し、撮像された前記指紋の指紋画像を転送し、転送された前記指紋画像を表示し、転送された前記指紋画像を記録し、前記指紋画像の記録を指示する記録指示を入力し、前記指紋画像を記録することは、前記記録指示が入力された時点で表示されている前記指紋画像を記録することを特徴とする指紋撮像方法が提供される。

本発明のさらに他の観点によれば、指紋を撮像する指紋撮像装置から転送される指紋画像を処理するコンピュータに、前記指紋撮像装置から転送された指紋画像を表示し、前記指紋撮像装置から転送された前記指紋画像を記録することであって、前記指紋画像の記録を指示する記録指示が入力された時点で表示されている前記指紋画像を記録することを実行させることを特徴とするプログラムが記録された記録媒体が提供される。

本発明によれば、高品質の指紋画像を取得することができる。

本発明の第１実施形態による指紋撮像システムを示す概略図である。 本発明の第１実施形態による指紋撮像システムにおける指紋撮像装置を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による指紋撮像システムにおける指紋撮像装置を補助者が把持して対象者の指の指紋を撮像する様子を示す概略図である。 本発明の第１実施形態による指紋撮像システムにおける指紋撮像装置を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による指紋撮像システムにおける画像処理装置を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による指紋撮像システムにおける画像処理装置に表示される表示画面を示す概略図である。 本発明の第１実施形態による指紋撮像システムの基本動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態による指紋撮像システムにおける指紋撮像装置及び画像処理装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態による指紋撮像システムにおける指紋撮像装置及び画像処理装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第３実施形態による指紋撮像システムにおける指紋撮像装置及び画像処理装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第４実施形態による指紋撮像システムにおける指紋撮像装置及び画像処理装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の他の実施形態による指紋撮像システムの機能構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態による指紋撮像装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態による画像処理置の機能構成を示すブロック図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による指紋撮像システム及び指紋撮像方法について図１乃至図８を用いて説明する。

まず、本実施形態による指紋撮像システムの全体構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態による指紋撮像システムの全体構成を示す概略図である。

図１に示すように、本実施形態による指紋撮像システム１は、対象者の指紋を撮像する指紋撮像装置１０と、指紋撮像装置１０により撮像された指紋の画像である指紋画像に対して表示、記録等の処理を行う画像処理装置２０とを有している。画像処理装置２０は、指紋画像を表示するディスプレイ２１４を有している。指紋撮像装置１０は、通信ケーブル３０を介して画像処理装置２０に通信可能に接続されている。なお、指紋撮像装置１０は、通信ケーブル３０による有線方式に代えて、無線方式により画像処理装置２０に通信可能に接続されてもよい。

本実施形態による指紋撮像システム１は、指紋を撮像すべき対象者が限定されることはなく、その指の細さ、小ささ、柔らかさ等から指紋の撮像が困難な新生児、乳児及び幼児をも含むあらゆる年齢層の者を対象者とすることができる。なお、新生児、乳児、幼児等は、自ら単独では指紋の撮像が不可能又は困難である。このように自ら単独では指紋の撮像が不可能又は困難である対象者の指紋を撮像すべき場合、後述するように、装置の操作が可能な成年者等が補助者となり、対象者の指紋の撮像を補助者が補助することになる。

指紋撮像装置１０は、二次元イメージセンサを用いて指紋画像を撮像する撮像部として機能する光学式の指紋スキャナである。指紋撮像装置１０は、例えば、対象者の左手及び右手それぞれの親指、人差し指、中指、薬指、及び小指の合計１０本の指のうちのいずれか１本の指の指紋画像を撮像することができる。また、指紋撮像装置１０は、手の指のみならず、左足及び右足それぞれの第一趾、第二趾、第三趾、第四趾、及び第五趾の合計１０本の趾のうちのいずれか１本の趾の指（趾）紋画像を撮像することもできる。

例えば新生児、乳児又は幼児が対象者である場合、指紋撮像装置１０を用い、１人の対象者について複数の指趾について指紋を撮像し、これら複数の指の指紋画像を個人の識別の用に供することができる。この場合、例えば、１人の対象者について、左手の親指、右手の親指、左足の第一趾、及び右足の第一趾について順次指紋を撮像することができる。

以下、指紋撮像装置１０の具体的な構成についてさらに図２乃至図４を用いて説明する。図２は、指紋撮像装置１０を示す断面図であり、指紋撮像装置１０の長手方向及び上下方向に沿った面での断面を示している。図３は、指紋撮像装置１０を補助者が把持して対象者の指の指紋を撮像する様子を示す概略図である。図４は、指紋撮像装置１０を示すブロック図である。

図２に示すように、指紋撮像装置１０は、扁平した略直方体状の薄型の筐体１１０を有している。筐体１１０の天板には、センサ面１２０２となる外側表面を有するセンサカバー１２０が設けられている。指紋撮像装置１０は、センサカバー１２０を介して筐体１１０内に設けられたイメージセンサ１３０と、筐体１１０の天板上に設けられた一対の近赤外光源１４０と、筐体１１０内に設けられた制御回路１５０とを有している。

筐体１１０は、上下方向に扁平した略直方体状の外形を有する中空のものであり、長手方向を前後方向としている。なお、筐体１１０の前側部分は、テーパ形状を有している。筐体１１０は、例えば樹脂製のものである。筐体１１０の外形は、装置の操作が可能な者が片手で把持可能な程度に薄くて幅の狭いものとなっている。なお、筐体１１０の外形は、扁平した略直方体状の外形に限定されるものではなく、あらゆる形状を採用することができる。

筐体１１０の天板の前側部分には、矩形状のセンサカバー１２０が設けられている。センサカバー１２０は、外側表面が、指紋を撮像すべき指の腹が接触されるセンサ面１２０２となっている。矩形状のセンサカバー１２０は、その一対の辺が筐体１１０の長手方向に沿うように筐体１１０の天板の前側部分に設けられている。センサカバー１２０は、近赤外光を透過する材質の板状部材で構成されており、例えば保護ガラスで構成されている。これにより、後述するように近赤外光源１４０から放射されてセンサカバー１２０上の指内に入射し、指内で散乱した後に指の腹側から放射される近赤外光がイメージセンサ１３０に入射するようになっている。センサカバー１２０には、指紋の撮像に際して、筐体１１０の前側から、センサカバー１２０に指先を向けた対象者の指の腹が接触されること
になる。

センサカバー１２０の両側の筐体１１０の天板上には、それぞれ近赤外光源１４０が設けられている。各近赤外光源１４０は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）１４０２を有している。

複数のＬＥＤ１４０２は、それぞれ近赤外光を放射するものである。ＬＥＤ１４０２が放射する近赤外光の波長は、例えば８２０乃至９８０ｎｍである。複数のＬＥＤ１４０２は、筐体１１０の長手方向に沿って所定の間隔で列状に並ぶように設けられている。また、複数のＬＥＤ１４０２は、近赤外光に対して透過性を有する保護部材により覆われている。指紋を撮像する際には、各ＬＥＤ１４０２が点灯して各ＬＥＤ１４０２から上方に向けて広がるように近赤外光が放射され、センサカバー１２０に腹が接触される指に近赤外光が照射される。

なお、各ＬＥＤ１４０２は、センサカバー１２０側の斜め上方に向けて近赤外光を放射するように傾斜して設けられていてもよい。また、近赤外光源１４０は、複数のＬＥＤ１４０２を有する光源に限定されるものではなく、近赤外光源１４０として筐体１１０の長手方向に沿った線状の光源を用いることもできる。

筐体１１０内には、指紋を撮像するセンサ部としてのイメージセンサ１３０が設けられている。イメージセンサ１３０は、筐体１１０の天板に設けられたセンサカバー１２０に撮像面を向けるように筐体１１０内に設けられている。イメージセンサ１３０の撮像面は、指紋を撮像する対象となる指（趾）の腹よりも広い面積を有する矩形状になっている。イメージセンサ１３０は、センサカバー１２０に接触する指の腹から放射されてセンサカバー１２０を透過した近赤外光を撮像面で受光することにより、指の指紋を撮像するように構成されている。イメージセンサ１３０は、二次元イメージセンサであり、例えばＣＭＯＳイメージセンサである。また、イメージセンサ１３０として、ＣＭＯＳイメージセンサのほか、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサを用いることもできる。イメージセンサ１３０の画素密度及び画素数は、特に限定されるものではないが、新生児、乳児、及び幼児等の指紋を撮像する場合を考慮すると、例えば１０００ｐｐｉ以上のように高い密度で画素数が多いことが好ましい。具体的には、イメージセンサ１３０としては、例えば、サイズが幅２ｃｍ、長さ３ｃｍであり、画素密度が１２７０ｐｐｉである大型かつ高画素密度の画素数の多いＣＭＯＳイメージセンサを用いることができる。

指紋撮像装置１０において、イメージセンサ１３０により指紋が撮像される原理は次のとおりである。指紋の撮像に際しては、センサカバー１２０のセンサ面１２０２に指の腹を接触させた状態で、近赤外光源１４０から近赤外光が放射される。近赤外光源１４０から放射された近赤外光は、センサカバー１２０上の指内に入射する。指内に入射した近赤外光は、指内で散乱した後、指外に指の表面から出射する。指外に出射した近赤外光は、指紋の隆線部から出射するか谷線部から出射するかに応じて、その強度が異なったものとなる。

指紋の隆線部から指外に出射した近赤外光は、隆線部がセンサカバー１２０のセンサ面１２０２に接触しているため、大きく減衰することなく、比較的高い強度でイメージセンサ１３０に到達して入射する。一方、指紋の谷線部から指外に出射した近赤外光は、谷線部がセンサ面１２０２に接触していないため、谷線部とセンサ面１２０２との間に存在する空気層により拡散される。これとともに、皮膚と空気及び空気とセンサカバーの界面において屈折率の違いにより反射と屈折現象が起こる。このため、谷線部から出射した近赤外光は、隆線部から出射した近赤外光と比較して大きく減衰し、比較的低い強度でイメージセンサ１３０に到達して入射するか、イメージセンサ１３０へ到達することができない。

この結果、イメージセンサ１３０には、指紋の隆線部と谷線部との間に明暗差が存在する指紋像が結像される。すなわち、結像される指紋像においては、指紋の隆線部が明部となり、谷線部が暗部となる。こうして、指内で散乱して指外に出射する近赤外光をイメージセンサ１３０で受光することにより指紋が撮像される。

指の指紋を撮像したイメージセンサ１３０は、その指紋画像を構成する画像データを出力する。後述するように、イメージセンサ１３０から出力された画像データは、制御回路１５０を経た後、通信ケーブル３０を介して画像処理装置２０に転送される。画像データが転送された画像処理装置２０は、転送された画像データに基づき、指紋画像の表示、記録等を行う。

筐体１１０の後側部分は、指紋の撮像に際して、指紋を撮像すべき対象者又は対象者の指の撮像を補助する補助者が把持する把持部１１０２になっている。指紋を撮像すべき対象者が自ら単独で指紋の撮像が可能であるか否かによって、以下に述べるように指紋撮像時の対象者の体勢が異なってくる。

まず、例えば成年者等、自ら単独で指紋の撮像が可能な者が対象者である場合、対象者は、指紋を撮像すべき指とは反対の手で把持部１１０２を把持しつつ、指紋を撮像すべき指の腹をセンサカバー１２０のセンサ面に接触させることができる。対象者は、例えば、把持部１１０２を把持する手の指のうち、親指が筐体１１０の天板側に位置し、親指以外の４指が筐体１１０の底板側に位置するように把持部１１０２を側方から把持することができる。

一方、例えば新生児、乳児、幼児等、自ら単独では指紋の撮像が不可能又は困難な者が対象者である場合、対象者の指の指紋の撮像を補助者が補助することができる。補助者は、自ら単独で装置の操作が可能な成年者又は未成年者である。この場合、補助者は、一方の手で把持部１１０２を把持して指紋撮像装置１０を対象者の指紋を撮像すべき親指に向けて移動させる。補助者は、例えば、把持部１１０２を把持する手の指のうち、親指が筐体１１０の天板側に位置し、親指以外の４指が筐体１１０の底板側に位置するように把持部１１０２を側方から把持することができる。さらに、補助者は、必要に応じて他方の手を使いつつ、図３に示すように、対象者の親指の腹をセンサ面１２０２に接触させることができる。なお、図３には示していないが、補助者は、把持部１１０２を把持する手の親指等の指先でセンサ面１２０２に接触する対象者の指を押さえてその位置を固定することができる。

対象者又は補助者により把持される把持部１１０２の底面中央には、指示部として機能する押しボタン式のキャプチャスイッチ１６０が設けられている。キャプチャスイッチ１６０は、これを押下することで、近赤外光源１４０に対する点灯若しくは消灯の指示、イメージセンサ１３０に対する指紋の撮像の指示、又は画像処理装置２０に対する指紋画像の記録の指示を行うことができるように構成されている。キャプチャスイッチ１６０の押下により指紋撮像装置１０及び画像処理装置２０に入力される信号については後述する。把持部１１０２を把持する対象者又は補助者は、把持部１１０２を把持したままで、把持部１１０２を把持する手の指のうちの筐体１１０の底板側に位置する４指のいずれかでキャプチャスイッチ１６０を押下することができる。

また、キャプチャスイッチ１６０は、キャプチャスイッチ１６０の押下面と把持部１１０２の底面との間がほぼ平坦になるように、把持部１１０２に埋め込まれるように形成されている。このようにキャプチャスイッチ１６０が把持部１１０２の底面に対して突出しないように設けられていることで、キャプチャスイッチ１６０の誤った押下を抑制することができる。

筐体１１０の把持部１１０２内には、制御回路１５０が収容されている。また、把持部１１０２の後側の側端部には、通信ケーブル３０が接続されるコネクタ部１７０が設けられている。

図４は、上述した指紋撮像装置１０の各部を示すブロック図であり、イメージセンサ１３０、近赤外光源１４０、及び制御回路１５０の詳細を示している。

図４に示すように、イメージセンサ１３０は、画素アレイ１３０２と、タイミングジェネレータ１３０４とを有している。また、イメージセンサ１３０は、垂直走査回路１３０６と、列増幅回路１３０８と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換回路１３１０と、水平走査回路１３１２と、信号処理回路１３１４とを有している。

画素アレイ１３０２には、複数の画素が行列状に設けられている。各画素は、入射した近赤外光を光電変換することにより画素信号を生成する光電変換素子を有している。タイミングジェネレータ１３０４は、垂直走査回路１３０６及び水平走査回路１３１２を制御するためのタイミング信号を生成して出力する。垂直走査回路１３０６は、画素アレイ１３０２の画素を画素行ごとに走査する。列増幅回路１３０８は、垂直走査回路１３０６の走査により読み出された画素信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換回路１３１０は、列増幅回路１３０８により増幅された画素信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。水平走査回路１３１２は、Ａ／Ｄ変換回路１３１０により変換された画素信号を外部に読み出すために画素列ごとに走査する。信号処理回路１３１４は、水平走査回路１３１２により読み
出されてＡ／Ｄ変換回路１３１０から出力された画素信号に対して所定の信号処理を行って、指紋画像を構成する画像データを出力する。信号処理回路１３１４から出力された画像データは、制御回路１５０に入力される。

近赤外光源１４０において、複数のＬＥＤ１４０２のそれぞれには、ＬＥＤ１４０２に流れる電流を制限する電流制限抵抗１４０６と、スイッチとなるトランジスタ１４０８とが接続されている。

各ＬＥＤ１４０２のアノード側端子には、電流制限抵抗１４０６の一方の端子が接続されている。各ＬＥＤ１４０２のカソード側端子には、トランジスタ１４０８のコレクタが接続されている。電流制限抵抗１４０６の他方の端子には、正電源電圧ＶＤＤが入力される。トランジスタ１４０８のベースは、制御回路１５０に接続されており、制御回路１５０からベースに入力されるスイッチ信号によりトランジスタ１４０８のオンオフが切り替えられる。

制御回路１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５０４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５０６とを有している。また、制御回路１５０は、ビデオコントローラ１５０８と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５１０と、通信コントローラ１５１２とを有している。さらに、制御回路１５０は、電圧レギュレータ１５１４を有している。ＣＰＵ１５０２、ＲＯＭ１５０４、ＲＡＭ１５０６、ビデオコントローラ１５０８、Ｉ／Ｆ１５１０、及び通信コントローラ１５１２は、共通のバスライン１５１６に接続されている。

ＣＰＵ１５０２は、指紋撮像装置１０の動作を制御するためのプログラムを実行して、指紋撮像装置１０の各部の動作を制御する。ＲＯＭ１５０４は、ＣＰＵ１５０２が実行するプログラムを記憶する。また、ＲＡＭ１５０６は、ＣＰＵ１５０２がプログラムを実行する際のワーキングエリアとなる。

ビデオコントローラ１５０８は、イメージセンサ１３０の信号処理回路１３１４に接続されており、信号処理回路１３１４から画像データが入力される。ビデオコントローラ１５０８は、バスライン１５１６を介して通信コントローラ１５１２に画像データを転送する。

Ｉ／Ｆ１５１０には、イメージセンサ１３０のタイミングジェネレータ１３０４が接続されている。これにより、ＣＰＵ１５０２による制御信号が、Ｉ／Ｆ１５１０を介してタイミングジェネレータ１３０４に入力される。タイミングジェネレータ１３０４は、Ｉ／Ｆ１５１０を介して入力された制御信号に基づきタイミング信号を生成して出力する。

また、Ｉ／Ｆ１５１０には、近赤外光源１４０における複数のトランジスタ１４０８のベースが接続されている。これにより、ＣＰＵ１５０２によるスイッチ信号が、Ｉ／Ｆ１５１０を介してトランジスタ１４０８のベースに入力される。トランジスタ１４０８は、Ｉ／Ｆ１５１０を介して入力されたスイッチ信号に基づきオンオフが切り替えられる。トランジスタ１４０８のオンオフが切り替えられることにより、ＬＥＤ１４０２の点灯及び消灯が切り替えられて近赤外光源１４０の点灯及び消灯が切り替えられる。

また、Ｉ／Ｆ１５１０には、キャプチャスイッチ１６０が接続されている。キャプチャスイッチ１６０の押下に応じて、ＣＰＵ１５０２による制御信号及びスイッチ信号の出力がトリガされる。また、キャプチャスイッチ１６０の押下に応じて、後述するように画像処理装置２０において指紋画像が記録される。

具体的には、イメージセンサ１３０の停止状態では、近赤外光源１４０も消灯状態であり、この状態でキャプチャスイッチ１６０が押下されると、近赤外光源１４０が点灯するとともに、イメージセンサ１３０の指紋の撮像が開始される。指紋の撮像を開始したイメージセンサ１３０は、一定の時間間隔で指紋を撮像して指紋画像の画像データを出力する。

また、イメージセンサ１３０が一定の時間間隔で指紋を撮像している間にキャプチャスイッチ１６０が押下されると、後述するように、画像処理装置２０においてディスプレイ２１４に表示されている指紋画像が記録される。また、指紋画像が記録されるとともに、イメージセンサ１３０が停止状態となり、イメージセンサ１３０による指紋の撮像が終了する。

通信コントローラ１５１２は、指紋画像の画像データを転送する転送部として機能し、ビデオコントローラ１５０８から転送された画像データを、コネクタ部１７０に接続された通信ケーブル３０を介して画像処理装置２０に転送する。通信コントローラ１５１２は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の通信規格に従って通信ケーブル３０を介して画像処理装置２０と通信するように構成されている。

通信ケーブル３０は、信号の送受信のための２本の差動信号線と、電力供給のための電源線と、グラウンド線とを有するように構成されている。通信コントローラ１５１２は、通信ケーブル３０における２本の差動信号線により信号の送受信を行う。

電圧レギュレータ１５１４には、通信ケーブル３０の電源線が接続されており、この電源線を介して画像処理装置２０における電源回路２１６（図５参照）から電力が供給される。電圧レギュレータ１５１４は、供給された電力の電圧を調整して指紋撮像装置１０の各部に電源として供給する。指紋撮像装置１０は、このように画像処理装置２０から通信ケーブル３０を介して供給される電力により動作するバスパワー式のものとなっている。なお、指紋撮像装置１０は、バスパワー式のものに限定されるものではなく、例えば、内蔵バッテリーにより供給される電力により動作するものであってもよい。

一方、画像処理装置２０は、指紋を撮像した指紋撮像装置１０から転送される指紋画像に対して、その表示、記録等の処理を行う画像処理部として機能するものである。画像処理装置２０は、例えばラップトップ型、タブレット型等のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）により構成することができる。また、画像処理装置２０は、指紋撮像装置１０の動作を制御することもできる。なお、画像処理装置２０は、必ずしも後述のディスプレイ２１４を含むものである必要はなく、表示部を含まないものとして画像処理部を構成することもできる。

以下、画像処理装置２０の具体的な構成についてさらに図５及び図６を用いて説明する。図５は、画像処理装置２０を示すブロック図である。図６は、画像処理装置２０に表示される表示画面を示す概略図である。

図５に示すように、画像処理装置２０は、ＣＰＵ２０２と、ＲＯＭ２０４と、ＲＡＭ２０６と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２０８と、通信コントローラ２１０とを有している。また、画像処理装置２０は、ディスプレイコントローラ２１２と、ディスプレイ２１４とを有している。また、画像処理装置２０は、電源回路２１６と、入力装置２１８とを有している。ＣＰＵ２０２、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０６、ＨＤＤ２０８と、通信コントローラ２１０、ディスプレイコントローラ２１２、電源回路２１６、及び入力装置２１８は、共通のバスライン２２０に接続されている。また、画像処理装置２０は、通信ケーブル３０が接続されるコネクタ部２２２が設けられている。

ＣＰＵ２０２は、画像処理装置２０全体の動作を制御する。また、ＣＰＵ２０２は、指紋撮像装置１０により取得される指紋画像の表示、記録等を行うための画像処理プログラムを実行する。画像処理プログラムは、指紋撮像装置１０により転送される画像データに対して画像処理を行い、その指紋画像の表示、記録等を行う。

ＲＯＭ２０４には、ブートプログラム等のプログラムが記録されている。ＲＡＭ２０６は、ＣＰＵ２０２が処理を実行する際のワーキングエリアとして使用される。また、ＲＡＭ２０６は、指紋撮像装置１０から転送される指紋画像の画像データが一時的に記憶される画像メモリとしても機能する。ＨＤＤ２０８には、ＣＰＵ２０２が実行する画像処理プログラム等のプログラムが記録されている。

また、ＨＤＤ２０８は、指紋撮像装置１０により撮像された指紋画像を記録する記録部としても機能する。ＣＰＵ２０２は、記録制御部として機能し、指紋画像をＨＤＤ２０８に記録する。なお、指紋画像を記録する記録部は、ＨＤＤ２０８に限定されるものではなく、ＨＤＤ２０８に代えて、種々の記録装置を記録部として用いることができる。指紋画像を記録する記録部は、ＨＤＤ２０８のように画像処理装置２０に内蔵されていてもよいし、画像処理装置２０とは別個独立の外部記録装置であってもよい。

通信コントローラ２１０は、指紋画像の画像データを受信する受信部として機能し、コネクタ部２２２に接続された通信ケーブル３０を介して、指紋撮像装置１０の通信コントローラ１５１２から転送される画像データを受信する。通信コントローラ２１０により受信された画像データは、画像メモリとしてのＲＡＭ２０６に一時的に記憶される。通信コントローラ２１０は、通信コントローラ１５１２に対応して、例えばＵＳＢ等の通信規格に従って通信ケーブル３０を介して指紋撮像装置１０と通信するように構成されている。通信コントローラ２１０は、通信コントローラ１５１２に対応して、通信ケーブル３０における２本の差動信号線により信号の送受信を行うように構成されている。

ディスプレイコントローラ２１２には、指紋画像を表示する表示部として機能するディスプレイ２１４が接続されている。ディスプレイコントローラ２１２は、ＣＰＵ２０２と協働して表示制御部として機能し、ＣＰＵ２０２により実行される画像処理プログラムの表示画面をディスプレイ２１４に描画して表示する。ディスプレイ２１４に表示される画像処理プログラムの表示画面は、撮像された指紋画像が表示されるプレビューウィンドウを含んでいる。なお、ディスプレイ２１４は、特に限定されるものではないが、例えば液晶ディスプレイである。また、ディスプレイ２１４は、ラップトップ型、タブレット型等のＰＣである画像処理装置２０に内蔵されたものであってもよいし、画像処理装置２０とは別個に設けられた外部ディスプレイであってもよい。

電源回路２１６は、画像処理装置２０の内蔵電源の電力、又は画像処理装置２０に接続された外部電源の電力を指紋撮像装置１０に供給する。電源回路２１６は、通信ケーブル３０における電源線及びグラウンド線が接続され、電源線を介して指紋撮像装置１０の電圧レギュレータ１５１４に電力を供給する。

入力装置２１８は、例えば、キーボード、マウス等である。また、入力装置２１８は、ディスプレイ２１４に組み込まれたタッチパネルであってもよい。操作者は、入力装置２１８を介して、ディスプレイ２１４に表示される画像処理プログラムにおいて、対象者の識別番号（ＩＤ）、氏名等の文字情報を入力したり、指の種別に関する情報を選択したりすることができる。また、撮像条件等の設定を行うことができる。

図６は、画像処理装置２０のディスプレイ２１４に表示される画像処理プログラムの表示画面３００の一例を示している。図６に示すように、表示画面３００には、プレビューウィンドウ３０２と、識別番号（ＩＤ）入力領域３０４と、氏名入力領域３０６と、指種選択領域３０８と、記録モード選択領域３１０と、露光レベル設定領域３１２とが設けられている。また、表示画面３００には、最新情報表示領域３１４が設けられている。また、表示画面３００は、開始ボタン３１６と、プレビューボタン３１８と、停止ボタン３２０と、フォルダ選択ボタン３２２と、次ボタン３２４とが設けられている。

プレビューウィンドウ３０２は、指紋撮像装置１０により撮像された指紋画像のプレビューを表示するものである。プレビューウィンドウ３０２において、指紋画像は、視認性の観点から、明るく撮像される隆線部と暗く撮像される谷線部との明暗を反転して表示することができる。なお、指紋画像は、指紋撮像装置１０により撮像される隆線部と谷線部との明暗をそのままに表示することもできる。

ＩＤ入力領域３０４は、指紋を撮像すべき対象者のＩＤを入力するための領域である。ＩＤ入力領域３０４には、ＩＤが入力されるＩＤ入力欄３０４２と、ＩＤの入力方式を選択するための２つのラジオボタン３０４４、３０４６とが設けられている。「自動ＩＤ」のラベルが付されたラジオボタン３０４４を選択することにより、ＩＤをＩＤ入力欄３０４２に自動で入力することができる。また、「手動ＩＤ」のラベルが付されたラジオボタン３０４６を選択することにより、ＩＤをＩＤ入力欄３０４２に入力装置２１８を介して手動で入力することができる。入力されたＩＤは、例えば、ＨＤＤ２０８に記録される指紋画像のファイル名の一部として利用されたり、画像処理プログラムにより管理されるデータベースに記録されたりする。なお、データベースは、ＨＤＤ２０８に記録されている。

氏名入力領域３０６は、指紋を撮像すべき対象者の氏名を入力するための領域である。氏名入力領域３０６には、対象者の氏が入力される氏入力欄３０６２と、対象者の名が入力される名入力欄３０６４とが設けられている。入力された氏名は、例えば、画像処理プログラムにより管理されるデータベースに記録される。

指種選択領域３０８は、指紋を撮像すべき指の種別を選択するための領域である。指種選択領域３０８には、指種が表示される指種表示欄３０８２と、指種表示欄３０８２に表示される指種を切り替える切替えボタン３０８４、３０８６とが設けられている。切替えボタン３０８４、３０８６を押すことにより、指種表示欄３０８２に表示させる指種を切り替えることができる。表示させる指種は、左手及び右手それぞれの親指、人差し指、中指、薬指、及び小指、並びに左足及び右足それぞれの第一趾、第二趾、第三趾、第四趾、及び第五趾の合計２０本の指のうちから切り替えて選択することができる。指種表示欄３０８２に表示されて選択された指種は、例えば、ＨＤＤ２０８に記録される指紋画像のファイル名の一部として利用されたり、画像処理プログラムにより管理されるデータベースに記録されたりする。

記録モード選択領域３１０は、撮像された指紋画像を記録するモードを選択して設定するための領域である。記録モード選択領域３１０には、記録モードを選択するための２つのラジオボタン３１０２、３１０４が設けられている。「手動」のラベルが付されたラジオボタン３１０２を選択することにより、手動で、すなわち後述するように指紋撮像装置１０のキャプチャスイッチ１６０により入力される記録指示により指紋画像をＨＤＤ２０８に記録する記録モードに設定することができる。また、「自動」のラベルが付されたラジオボタン３１０４を選択することにより、自動で指紋画像をＨＤＤ２０８に記録する記録モードに設定することができる。なお、本実施形態では、後述するように手動で指紋画像を記録する。

露光レベル設定領域３１２は、指紋撮像装置１０により指紋を撮像する際の露光レベルを設定するための領域である。露光レベル設定領域３１２には、露光レベルを設定するための例えば３つのラジオボタン３１２２、３１２４、３１２６が設けられている。例えば、３つのラジオボタン３１２２、３１２４、３１２６には、それぞれ「低」、「中」、「高」のラベルが付されており、３段階で露光レベルを設定することができる。「低」のラベルが付されたラジオボタン３１２２を選択することにより、最も低い露光レベルに設定することができる。また、「高」のラベルが付されたラジオボタン３１２６を選択することにより、最も高い露光レベルに設定することができる。また、「中」のラベルが付されたラジオボタン３１２４を選択することにより、３段階のうちの中間の露光レベルを設定することができる。なお、露光レベルは、例えば、露光レベルの設定に応じて、イメージセンサ１３０による撮像時間を変更したり、近赤外光源１４０の出力を変更したりすることにより実現することができる。

最新情報表示領域３１４には、例えば、ＨＤＤ２０８に記録された最新の指紋画像のファイル名が、記録先のフォルダのパスを含めて表示される。また、最新情報表示領域３１４には、例えば、ＨＤＤ２０８に記録された最新の指紋画像が表示される。なお、指紋画像が記録されるＨＤＤ２０８のフォルダは、フォルダ選択ボタン３２２を押すことにより表示されるフォルダの選択画面において選択することが可能になっている。さらに、最新情報表示領域３１４には、プレビューウィンドウ３０２に表示されている指紋画像又は記録された指紋画像の品質が表示されるようにしてもよい。

また、表示画面３００においては、開始ボタン３１６を押すことにより指紋撮像装置１０の状態を確認し、停止ボタン３２０を押すことにより指紋撮像装置１０による撮像を停止することができる。さらに、プレビューボタン３１８を押すことにより、指紋撮像装置１０を起動することができる。また、次ボタン３２４を押すことにより、ＩＤ入力欄３０４２のＩＤを変更し又はクリアして、次の対象者の指紋の撮像に移行することができる。

こうして、本実施形態による指紋撮像システム１が構成されている。本実施形態による指紋撮像システム１では、指紋撮像装置１０に設けられたキャプチャスイッチ１６０の押下により、指紋撮像装置１０による撮像の開始及び撮像の停止、指紋画像の記録が制御される。

次に、上記本実施形態による指紋撮像システム１を用いた指紋撮像方法についてさらに図７及び図８を用いて説明する。図７は、本実施形態による指紋撮像システム１の基本動作を示すフローチャートである。図８は、本実施形態による指紋撮像システム１における指紋撮像装置１０及び画像処理装置２０の動作を示すタイミングチャートである。

はじめに、本実施形態による指紋撮像方法の説明に先立ち、指紋撮像システム１の基本動作について図７を用いて説明する。ここにいう基本動作とは、指紋撮像装置１０で撮像された指紋画像が画像処理装置２０のディスプレイ２１４に表示されるまでの動作のことである。また、以下の説明では、対象者が自ら指紋の撮像を行う場合の対象者、及び対象者の指紋の撮像を補助者が補助する場合の補助者のことを操作者と称することにする。

まず、指紋撮像装置１０が停止した状態において、操作者は、指紋を撮像すべき指の腹を、指紋撮像装置１０のセンサ面１２０２に接触させる。

次いで、指紋撮像装置１０のセンサ面１２０２に指の腹が接触した状態で、操作者は、図７に示すように、指紋撮像装置１０に設けられたキャプチャスイッチ１６０を押下する（ステップＳ１０１）。この１回目のキャプチャスイッチ１６０の押下により、指紋撮像装置１０に対して、撮像を指示する撮像指示を示す信号を入力する。

指紋撮像装置１０は、１回目のキャプチャスイッチ１６０の押下により入力された撮像指示を示す信号に応じて、イメージセンサ１３０を駆動するとともに、近赤外光源１４０を点灯する。これにより、指紋撮像装置１０は、指紋画像を撮像する撮像動作を行う（ステップＳ１０２）。撮像動作において、指紋撮像装置１０は、センサ面１２０２に腹が接触された同一の指の指紋を一定の時間間隔で繰り返して撮像する。指紋撮像装置１０が１枚の指紋画像を撮像するのに要する撮像時間は、使用するイメージセンサ１３０の性能によって異なるが、例えば０．６乃至１秒である。

また、指紋撮像装置１０は、指紋画像を撮像すると、撮像した指紋画像の画像データを画像処理装置２０に転送する転送動作を行う（ステップＳ１０３）。転送動作において、指紋撮像装置１０は、通信ケーブル３０を介して撮像した指紋画像の画像データを画像処理装置２０に転送する。

指紋画像の画像データが転送された画像処理装置２０は、画像メモリとしてのＲＡＭ２０６に画像データを一時的に記憶した後、画像データに所定の画像処理を施す画像処理動作を行う（ステップＳ１０４）。

次いで、画像処理装置２０は、ディスプレイ２１４に指紋画像を表示する表示動作を行う（ステップＳ１０５）。表示動作において、画像処理装置２０は、所定の表示時間だけ指紋画像をディスプレイ２１４に表示する。ディスプレイ２１４では、画像処理プログラムの表示画面３００におけるプレビューウィンドウ３０２に指紋画像が表示される。指紋画像が表示される表示時間は、操作者が表示された指紋画像を確認してその指紋画像の品質の良否を判定するのに十分な時間となっている。

１枚の指紋画像をディスプレイ２１４に表示する表示時間は、指紋撮像装置１０が１枚の指紋画像を撮像するのに要する撮像時間以上の時間となる。例えば指紋画像１枚当たりの撮像時間が例えば０．６秒である場合、指紋画像１枚当たりのディスプレイ２１４上での表示時間も撮像時間と同程度の０．６秒程度とすることができる。この程度の表示時間があれば、操作者は、ディスプレイ２１４上に表示される指紋画像の品質を確認してその良否を判定することができる。

また、操作者は、指紋画像の表示時間を撮像時間よりも長くするほど、指紋画像の品質の良否を十分に判定することができる。このため、指紋画像１枚当たりの表示時間を指紋画像１枚当たりの撮像時間よりも長くすることもできる。表示時間を撮像時間よりも長くするための時間は、指紋撮像装置１０の側で発生させてもよいし、画像処理装置２０の側で発生させてもよい。例えば、指紋撮像装置１０において画像データの転送を遅延させる遅延回路を設けて指紋撮像装置１０から画像処理装置２０への画像データの転送に要する時間を遅延させることにより、その遅延時間に応じて表示時間を長くすることができる。また、画像処理装置２０においても、遅延回路等によりハードウェア的に又は画像処理プログラム等によりソフトウェア的に遅延時間を発生させ、その遅延時間に応じて表示時間
を長くすることができる。ただし、表示時間が長くなるほど指紋を取得する効率が低下するため、表示時間は、指紋を取得する効率の観点をも考慮して設定することが好ましい。

本実施形態による指紋撮像システム１は、１回目のキャプチャスイッチ１６０の押下により、センサ面１２０２に腹が接触された同一の指について、指紋画像の撮像から表示までの上記の基本動作を繰り返す。これにより、指紋撮像装置１０により同一の指について順次撮像される複数枚の指紋画像が、画像処理装置２０のディスプレイ２１４に所定の表示時間で順次表示される。ディスプレイ２１４では、指紋画像が所定の表示時間で表示された後、次の指紋画像の表示に切り替えられていく。本実施形態による指紋撮像システム１は、２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下があるまで上記の基本動作を繰り返す。２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下があると、画像処理装置２０は、指紋画像を記録する記録動作を行う。

以下、画像処理装置２０の記録動作を含めた本実施形態による指紋撮像方法について図８を用いて説明する。図８に示すタイミングチャートにおいて、横軸は時刻ｔを示している。また、図８に示すタイミングチャートにおいて、上から下に向かって順に並ぶ第１段乃至第６段のうち、第１段における実線枠は、指紋撮像装置１０の撮像動作を表している。第２段における実線枠は、指紋撮像装置１０の転送動作を表している。第３段における実線枠は、画像処理装置２０の画像処理動作を表している。第４段における実線枠は、画像処理装置２０の表示動作を表している。第５段における実線枠は、画像処理装置２０の記録動作を表している。また、第１段乃至第５段の各段の実線枠に付された番号Ｎ（ただし、Ｎは自然数である）は、その実線枠で表される動作が、Ｎ番目に撮像された第Ｎフレームの指紋画像についての動作であることを表している。また、第６段では、ローレベルからハイレベルに変化してパルスが発生した時点で指紋撮像装置１０のキャプチャスイッチ１６０が押下されたことを表している。

図８に示すように、時刻ｔ１で、操作者が１回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、指紋撮像装置１０に対して、起動を指示する起動指示を示す信号Ｓ１が入力される。制御回路１５０は、起動指示を示す信号Ｓ１が入力されると、イメージセンサ１３０に電源電圧を供給し、イメージセンサ１３０を起動させる。制御回路１５０はトランジスタ１４０８をオンにすることにより、ＬＥＤ１４０２を点灯させる。画素アレイ１３０２の各画素は、指内で散乱した光を受光し、光量に応じた電荷を蓄積する。垂直走査回路１３０６は画素アレイ１３０２を行毎に走査し、列増幅回路１３０８は各行から出力された画素信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換回路１３１０は、列増幅回路１３０８によって増幅された画素信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するとともに、水平走査回路１３１２からの制御信号に従い画素信号を順次、信号処理回路１３１４に出力する。信号処理回路１３１４は、画素信号に対して相関二重サンプリング、シェーディング補正等の画像処理を行い、第１フレームの画素信号を指紋画像として蓄積する。

時刻ｔ２において、第１フレームの指紋画像の撮像が完了すると、制御回路１５０は第１フレームの指紋画像をパケット毎に画像処理装置２０に送信し始める。すなわち、ビデオコントローラ１５０８は、信号処理回路１３１４に蓄積された指紋画像を順次読み出し、通信コントローラ１５１２に送出する。通信コントローラ１５１２は、指紋画像をパケットに分割し、通信ケーブル３０を介して画像処理装置２０に送信する。画像処理装置２０において、通信コントローラ２１０は指紋画像をパケット毎に受信し、ＣＰＵ２０２は受信したパケットをＲＡＭ２０６に順次蓄積する。

時刻ｔ３において、指紋撮像装置１０が第１フレームの指紋画像のすべてを画像処理装置２０に送信すると、指紋撮像装置１０は第２フレームの指紋画像の撮像を開始する。画像処理装置２０は、ＲＡＭ２０６に蓄積された指紋画像に対して画像処理を行う。画像処理には、例えば、ノイズ除去、輝度値の正規化、二値化の他、指紋画像が適正に撮像されたか否かの判断処理が含まれ得る。なお、画像処理装置２０が画像処理を行っている間、指紋撮像装置１０は第２フレームの指紋画像を撮像している。

時刻ｔ４において、画像処理装置２０が第１フレームの指紋画像の画像処理を終了すると、画像処理装置２０は、画像処理後の第１フレームの指紋画像をディスプレイ２１４に表示する。この間、指紋撮像装置１０は、第２フレームの指紋画像を画像処理装置２０にパケット毎に送信し、画像処理装置２０は受信した指紋画像の画像処理を実行している。

時刻ｔ５において、画像処理装置２０が第２フレームの指紋画像の画像処理を完了すると、ディスプレイ２１４に第２フレームの指紋画像を表示する。

画像処理装置２０は、上述のようにして指紋撮像装置１０から指紋画像の画像データが転送されるたびに、画像処理動作及び表示動作を繰り返す。この間、操作者は、画像処理装置２０のディスプレイ２１４において表示される指紋画像を確認することができる。これにより、操作者は、表示される指紋画像のそれぞれについて品質の良否を判定することができる。

操作者は、ディスプレイ２１４に順次表示される複数枚の指紋画像の品質を確認していき、高品質であると判定した指紋画像がディスプレイ２１４に表示されたときに、キャプチャスイッチ１６０を押下する。図８では、時間の経過ととともに第１フレームの指紋画像から第（Ｎ＋５）フレームの指紋画像がディスプレイ２１４に順次表示されている。そして、第（Ｎ＋５）フレームの指紋画像が表示されている時刻ｔ６で、操作者は、第（Ｎ＋５）フレームの指紋画像が高品質であると判定し、２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行っている。

操作者が２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、画像処理装置２０に対して、指紋画像の記録を指示する記録指示を示す信号Ｓ２が入力される。記録指示を示す信号Ｓ２が入力されると、画像処理装置２０は、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像をＨＤＤ２０８に記録する。また、画像処理装置２０は、ＨＤＤ２０８に記録された指紋画像をディスプレイ２１４に表示された状態を維持する。図８では、時刻ｔ６でディスプレイ２１４に表示されている第（Ｎ＋５）フレームの指紋画像を記録し、第（Ｎ＋５）フレームの指紋画像がディスプレイ２１４に表示された状態を維持している。

また、操作者が２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、記録指示を示す信号Ｓ２が入力されるとともに、指紋撮像装置１０に対して、停止を指示する停止指示を示す信号Ｓ３が入力される。停止指示を示す信号Ｓ３が入力されると、指紋撮像装置１０は、停止状態となって撮像動作又は転送動作を中止する。図８では、撮像した第（Ｎ＋６）フレームの指紋画像について転送動作を中止している。

こうして、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像をＨＤＤ２０８に記録して、指紋画像の取得を終了する。

このように、本実施形態では、２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下が行われた時点でディスプレイ２１４に表示されている指紋画像をＨＤＤ２０８に記録する。同時に、指紋撮像装置１０はイメージセンサ１３０への電源供給をオフにし、イメージセンサ１３０を停止状態にする。ディスプレイ２１４にはキャプチャされた指紋画像が表示され続ける。本実施形態によれば、指紋画像の品質をディスプレイ２１４上で確認したうえで、指紋画像を記録することができるため、高品質の指紋画像を取得することができる。

一般的に、指紋撮像装置１０で指紋が撮像され、撮像された指紋画像の画像データが画像処理装置２０に転送されて指紋画像がディスプレイ２１４に表示されるまでには、所定の遅延時間が生じることになる。この遅延時間は、画像データの転送に要する時間や、画像処理に要する時間等によるものである。本実施形態においては、新生児から乳幼児までの様々な大きさの指紋画像を十分な解像度で撮像する必要があるため、イメージセンサ１３０の画素数を多くする必要がある。イメージセンサ１３０は、例えば、サイズが幅２ｃｍ、長さ３ｃｍであり、画素密度が１２７０ｐｐｉになっている。このため、指紋画像の画像データの転送時間は長くなり、例えば現在のＵＳＢ２．０規格においてはこのように画素数の多い指紋画像の画像データを転送するのに、転送時間と他の処理時間とを含めて０．６秒／フレーム要する場合がある。このため、仮に、２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下により指紋撮像装置１０で撮像中の指紋画像又はその後に撮像される指紋画像をＨＤＤ２０８に記録したのでは、記録される指紋画像と、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像が一致していない。したがって、このような場合には、ＨＤＤ２０８に記録される指紋画像の品質を操作者が確認してその良否を判定することができず、低品質の指紋画像が記録されてしまうおそれがある。

これに対して、本実施形態では、上述のようにディスプレイ２１４に表示されている指紋画像をＨＤＤ２０８に記録するため、ディスプレイ２１４上で操作者がその指紋画像の品質を確認してその良否を判定することができる。

特に、対象者が新生児、乳児、幼児等の子どもである場合、指の細さ、小ささ、柔らかさ等からその指紋画像において十分にコントラストが得られない場合がある。また、子どもは、挙動が不安定で撮像時に指を動かす場合があるため、指紋画像において、輝度ムラが生じたり、指紋の一部が欠落したりしてしまうことがある。本実施形態によれば、記録する指紋画像の品質を確認して記録することができるため、対象者が新生児、乳児、幼児等の子どもである場合であっても、複数枚の指紋画像の品質を確認して判定し、それらのなかから高品質の指紋画像を記録することができる。

また、技術の進歩によりデータの転送速度が向上し、上記の遅延時間が短縮されたとしても、ディスプレイ２１４上で操作者が指紋画像の品質の良否を判定するのに十分な表示時間を確保することが望ましい。本実施形態では、指紋撮像装置１０から画像処理装置２０に転送されてディスプレイ２１４に表示されている指紋画像をＨＤＤ２０８に記録する。このため、本実施形態によれば、指紋撮像装置１０の撮像のタイミング等に制約されることなく、品質の良否の判定に十分な表示時間を確保することができる。

なお、指紋撮像装置１０に画像処理回路を設け、画像処理回路により指紋画像に対して二値化処理等の画像処理を行ったうえで、指紋画像の画像データを指紋撮像装置１０から画像処理装置２０に転送することもできる。これにより、指紋撮像装置１０から画像処理装置２０に指紋画像の画像データを転送する転送速度を向上することができる。

また、対象者が例えば新生児、乳児、幼児等の子どもである場合、高品質の指紋画像が取得されるまで指紋の撮像を繰り返したのでは、対象者にかかる負担が大きい。本実施形態によれば、ディスプレイ２１４上で品質を確認してから指紋画像をＨＤＤ２０８に記録するため、指紋画像の取得のやり直しを回避することができる。したがって、本実施形態によれば、高品質の指紋画像を高い効率で取得することができる。このため、本実施形態によれば、特に対象者が新生児、乳児、幼児等の子どもである場合、対象者にかかる負担を低減することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による指紋撮像システム及び指紋撮像方法について図９を用いて説明する。なお、上記第１実施形態による指紋撮像システム及び指紋撮像方法と同様の要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

本実施形態による指紋撮像システムは、第１実施形態による指紋撮像システムとほぼ同様である。本実施形態による指紋撮像システムは、画像処理装置２０が、複数枚の指紋画像を一定の時間間隔で間引いてディスプレイ２１４に表示する点で、第１実施形態による指紋撮像システムとは異なっている。

以下、本実施形態による指紋撮像システムを用いた指紋撮像方法について図９を用いて説明する。図９は、本実施形態による指紋撮像システムにおける指紋撮像装置１０及び画像処理装置２０の動作を示すタイミングチャートである。なお、図９に示すタイミングチャートの横軸の内容、及び上から下に向かって順に並ぶ第１段乃至第６段の内容は、図８に示すタイミングチャートと同様である。

図９に示すように、時刻ｔ１で、操作者が１回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、第１実施形態と同様にして、信号処理回路１３１４に第１フレームの画素信号が指紋画像として蓄積される。

時刻ｔ２において、第１フレームの指紋画像の撮像が完了すると、第1実施形態と同様に、制御回路１５０は第１フレームの指紋画像をパケット毎に画像処理装置２０に送信し始める。また、画像処理装置２０において、通信コントローラ２１０は指紋画像をパケット毎に受信し、ＣＰＵ２０２は受信したパケットをＲＡＭ２０６に順次蓄積する。

時刻ｔ３において、指紋撮像装置１０が第１フレームの指紋画像のすべてを画像処理装置２０に送信すると、第1実施形態と同様に、指紋撮像装置１０は第２フレームの指紋画像の撮像を開始する。画像処理装置２０は、ＲＡＭ２０６に蓄積された指紋画像に対して画像処理を行う。なお、画像処理装置２０が画像処理を行っている間、指紋撮像装置１０は第２フレームの指紋画像を撮像している。

時刻ｔ４において、画像処理装置２０が第１フレームの指紋画像の画像処理を終了すると、画像処理装置２０は、画像処理後の第１フレームの指紋画像をディスプレイ２１４に表示する。この間、指紋撮像装置１０は、第２フレームの指紋画像を画像処理装置２０にパケット毎に送信し、画像処理装置２０は受信した指紋画像の画像処理を実行している。

一方、第１実施形態とは異なり、時刻ｔ５において、画像処理装置２０が第２フレームの指紋画像の画像処理を完了しても、画像処理装置２０は、ディスプレイ２１４に第２フレームの指紋画像を表示せずに、第１フレームの指紋画像の表示を継続する。第１フレームの指紋画像の表示は、時刻ｔ６において第３フレームの画像処理が終了するまで継続する。

時刻ｔ６において、画像処理装置２０が第３フレームの指紋画像の画像処理を終了すると、画像処理装置２０は、画像処理後の第３フレームの指紋画像をディスプレイ２１４に表示する。

こうして、画像処理装置２０は、順次撮像される複数枚の指紋画像について、１フレームおきの表示を繰り返していく。

このように、本実施形態では、第１実施形態とは異なり、画像処理装置２０は、画像処理された複数枚の指紋画像を一定の時間間隔で間引いてディスプレイ２１４に表示する。すなわち、画像処理装置２０は、画像処理された複数枚の指紋画像を所定の枚数おきに間引いてディスプレイ２１４に表示する。図９では、撮像された指紋画像のうち、１枚おきに間引いて表示している。１枚おきに指紋画像が間引かれているため、指紋画像１枚当たりの表示時間は、第１実施形態の場合と比較して長くなっている。なお、一定の時間間隔で間引く指紋画像は、１枚の指紋画像であってもよいし、連続して撮像された複数枚の指紋画像であってもよい。

このように、本実施形態では、指紋撮像装置１０で順次撮像された複数枚の指紋画像がすべてディスプレイ２１４に表示されるのではなく、一定の時間間隔で間引かれて表示される。したがって、本実施形態によれば、ディスプレイ２１４において操作者が指紋画像の品質を確認してその良否を判定するためにさらに十分な表示時間を確保することができる。したがって、本実施形態によれば、より確実に高品質の指紋画像を取得することができる。

操作者は、第１実施形態と同様に、ディスプレイ２１４に順次表示される複数枚の指紋画像の品質を確認していき、高品質であると判定した指紋画像がディスプレイ２１４に表示されたときに、キャプチャスイッチ１６０を押下する。図９では、時間の経過とともに第１フレームの指紋画像、第３フレームの指紋画像、……、第Ｎフレームの指紋画像、第（Ｎ＋２）フレームの指紋画像、及び第（Ｎ＋４）フレームの指紋画像がディスプレイ２１４に順次表示されている。そして、第（Ｎ＋４）フレームの指紋画像が表示されている時刻ｔ７で、操作者は、第（Ｎ＋４）フレームの指紋画像が高品質であると判定し、２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行っている。

操作者が２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、第１実施形態と同様に、画像処理装置２０に対して、指紋画像の記録を指示する記録指示を示す信号Ｓ２が入力される。記録指示を示す信号Ｓ２が入力されると、画像処理装置２０は、第１実施形態と同様に、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像をＨＤＤ２０８に記録する。また、画像処理装置２０は、ＨＤＤ２０８に記録された指紋画像をディスプレイ２１４に表示された状態を維持する。図９では、時刻ｔ７でディスプレイ２１４に表示されている第（Ｎ＋４）フレームの指紋画像を記録し、第（Ｎ＋４）フレームの指紋画像がディスプレイ２１４に表示された状態を維持している。

また、操作者が２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、第１実施形態と同様に、指紋撮像装置１０に対して、停止を指示する停止指示を示す信号Ｓ３が入力される。停止指示を示す信号Ｓ３が入力されると、指紋撮像装置１０は、第１実施形態と同様に、停止状態となって撮像動作又は転送動作を中止する。図９では、撮像した第（Ｎ＋６）フレームの指紋画像について転送動作を中止している。

こうして、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像をＨＤＤ２０８に記録して、指紋画像の取得を終了する。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による指紋撮像システム及び指紋撮像方法について図１０を用いて説明する。なお、上記第１実施形態による指紋撮像システム及び指紋撮像方法と同様の要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

本実施形態による指紋撮像システムは、第１実施形態による指紋撮像システムとほぼ同様である。本実施形態による指紋撮像システムは、画像処理装置２０が、指紋画像の品質の良否を判定し、指紋画像の品質に基づいて指紋画像を間引いてディスプレイ２１４に表示する点で、第１実施形態による指紋撮像システムとは異なっている。

以下、本実施形態による指紋撮像システムを用いた指紋撮像方法について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態による指紋撮像システムにおける指紋撮像装置１０及び画像処理装置２０の動作を示すタイミングチャートである。なお、図１０に示すタイミングチャートの横軸の内容、及び上から下に向かって順に並ぶ第１段乃至第６段の内容は、図８に示すタイミングチャートと同様である。

図１０に示すように、時刻ｔ１で、操作者が１回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、第１実施形態と同様にして、信号処理回路１３１４に第１フレームの画素信号が指紋画像として蓄積される。

時刻ｔ２において、第１フレームの指紋画像の撮像が完了すると、第1実施形態と同様に、制御回路１５０は第１フレームの指紋画像をパケット毎に画像処理装置２０に送信し始める。また、画像処理装置２０において、通信コントローラ２１０は指紋画像をパケット毎に受信し、ＣＰＵ２０２は受信したパケットをＲＡＭ２０６に順次蓄積する。

時刻ｔ３において、指紋撮像装置１０が第１フレームの指紋画像のすべてを画像処理装置２０に送信すると、第1実施形態と同様に、指紋撮像装置１０は第２フレームの指紋画像の撮像を開始する。画像処理装置２０は、ＲＡＭ２０６に蓄積された指紋画像に対して画像処理を行う。なお、画像処理装置２０が画像処理を行っている間、指紋撮像装置１０は第２フレームの指紋画像を撮像している。

時刻ｔ４において、画像処理装置２０が第１フレームの指紋画像の画像処理を終了すると、画像処理装置２０は、第１フレームの指紋画像の品質の良否を判定する。

このように、本実施形態では、第１実施形態とは異なり、画像処理装置２０は、画像処理動作を行うとともに、指紋画像の品質の良否を判定する品質判定部としても機能する。画像処理装置２０は、画像処理プログラムにより、指紋画像のコントラスト、輝度ムラ等を評価し、指紋画像の品質の良否を判定する。この品質の良否判定の結果、画像処理装置２０は、所定の品質に満たない品質の指紋画像を低品質の指紋画像であると判定する。なお、画像処理装置２０において指紋画像の品質の良否判定に用いる画像の評価手法は、特に限定されるものではなく、種々の画像処理の手法を用いることができる。例えば、二値で表された指紋画像において、白領域及び黒領域の比率が所定の範囲外である場合には、指紋が撮像されていないと判断することができる。また、標準的な指紋画像をモデルデータとして記憶しておき、撮像された指紋画像とモデルデータとの類似度を算出し、類似度が基準外であるフレームを除外してもよい。

画像処理装置２０は、品質の良否判定の結果、複数枚の指紋画像のうち、低品質の指紋画像であると判定された指紋画像を表示することなく、それ以外の所定の品質以上の指紋画像をディスプレイ２１４に順次表示する。図１０において、画像処理装置２０は、品質判定後の第１フレームの指紋画像を所定の品質以上の指紋画像であると判定し、第１フレームの指紋画像をディスプレイ２１４に表示している。この間、指紋撮像装置１０は、第２フレームの指紋画像を画像処理装置２０にパケット毎に送信し、画像処理装置２０は受信した指紋画像の画像処理及び品質判定を実行している。

時刻ｔ５において、画像処理装置２０は、第２フレームの指紋画像の画像処理及び品質判定を完了する。この結果、画像処理装置２０は、第２フレームの指紋画像について低品質の指紋画像であると判定すると、ディスプレイ２１４に第２フレームの指紋画像を表示しない。この場合、画像処理装置２０は、第１フレームの指紋画像の表示を継続する。

さらに、時刻ｔ６において、画像処理装置２０は、第２フレームの指紋画像に次いで撮像された指紋画像の処理及び品質判定を完了する。この結果、画像処理装置２０は、第３フレームの指紋画像についても低品質の指紋画像であると判定すると、ディスプレイ２１４に第３フレームの指紋画像を表示しない。この場合、画像処理装置２０は、第１フレームの指紋画像の表示を継続する。

第１フレームの指紋画像の表示は、新たなフレームの指紋画像が所定の品質以上の指紋画像であると判定されるまで継続する。

時刻ｔ６において、画像処理装置２０が第３フレームの指紋画像の画像処理を終了すると、画像処理装置２０は、画像処理後の第３フレームの指紋画像をディスプレイ２１４に表示する。

上述のように、画像処理装置２０は、品質の良否判定の結果、複数枚の指紋画像のうち、低品質の指紋画像であると判定された指紋画像を表示することなく、それ以外の所定の品質以上の指紋画像をディスプレイ２１４に順次表示する。図１０では、撮像された指紋画像のうち、第２フレームの指紋画像、第３フレームの指紋画像、第（Ｎ＋２）フレームの指紋画像、第（Ｎ＋３）フレームの指紋画像がそれぞれ低品質の指紋画像であると判定して表示していない。

このように、本実施形態によれば、複数枚の指紋画像のうち、所定の品質以上の指紋画像がディスプレイ２１４に表示されるため、操作者は、表示される指紋画像のなかから、より確実に高品質の指紋画像を選択することができる。したがって、本実施形態によれば、より確実に高品質の指紋画像を取得することができる。

操作者は、第１実施形態と同様に、ディスプレイ２１４に順次表示される複数枚の指紋画像の品質を確認していき、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像が高品質であると判定したときに、キャプチャスイッチ１６０を押下する。図１０では、時間の経過ととともに第１フレームの指紋画像、……、第Ｎフレームの指紋画像、第（Ｎ＋１）フレームの指紋画像、第（Ｎ＋４）フレームの指紋画像、及び第（Ｎ＋５）フレームの指紋画像がディスプレイ２１４に順次表示されている。そして、第（Ｎ＋５）フレームの指紋画像が表示されている時刻ｔ７で、操作者は、第（Ｎ＋５）フレームの指紋画像が高品質であると判定し、２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行っている。

操作者が２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、第１実施形態と同様に、画像処理装置２０に対して、指紋画像の記録を指示する記録指示を示す信号Ｓ２が入力される。記録指示を示す信号Ｓ２が入力されると、画像処理装置２０は、第１実施形態と同様に、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像をＨＤＤ２０８に記録する。また、画像処理装置２０は、ＨＤＤ２０８に記録された指紋画像をディスプレイ２１４に表示された状態を維持する。図１０では、時刻ｔ７でディスプレイ２１４に表示されている第（Ｎ＋５）フレームの指紋画像を記録し、第（Ｎ＋５）フレームの指紋画像がディスプレイ２１４に表示された状態を維持している。

また、操作者が２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、第１実施形態と同様に、指紋撮像装置１０に対して、停止を指示する停止指示を示す信号Ｓ３が入力される。停止指示を示す信号Ｓ３が入力されると、指紋撮像装置１０は、第１実施形態と同様に、停止状態となって撮像動作又は転送動作を中止する。図１０では、撮像した第（Ｎ＋６）フレームの指紋画像について転送動作を中止している。

こうして、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像をＨＤＤ２０８に記録して、指紋画像の取得を終了する。

なお、上記では、ディスプレイ２１４に表示する前に画像処理装置２０が指紋画像の良否判定を行う場合について説明したが、画像処理装置２０による良否判定のタイミングは、これに限定されるものではない。

例えば、上記第１又は第２実施形態において、操作者がＨＤＤ２０８への記録を指示した指紋画像の品質の良否を画像処理装置２０が判定するようにしてもよい。この場合、操作者がＨＤＤ２０８への記録を指示した指紋画像の品質が所定の品質に満たない低品質の指紋画像である場合、画像処理装置２０は、指紋画像が低品質であることを知らせるアラート表示をディスプレイ２１４に表示することができる。また、アラート表示のディスプレイ２１４への表示に代えて又はその表示とともに、画像処理装置２０は、指紋画像が低品質である旨を知らせるアラート音を鳴らすこともできる。このようなアラート表示又はアラート音により、操作者に対して指紋画像の再度の取得を促すようにすることができる。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による指紋撮像システム及び指紋撮像方法について図１１を用いて説明する。なお、上記第１実施形態による指紋撮像システム及び指紋撮像方法と同様の要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

本実施形態による指紋撮像システムは、第１実施形態による指紋撮像システムとほぼ同様である。本実施形態による指紋撮像システムは、指紋撮像装置１０において繰り返し撮像される複数枚の指紋画像のうち、キャプチャスイッチ１６０の押下の時点で撮像された指紋画像及びその前後に撮像された指紋画像をディスプレイ２１４に表示する。この点で、本実施形態による指紋撮像システムは、第１実施形態による指紋撮像システムとは異なっている。

以下、本実施形態による指紋撮像システムを用いた指紋撮像方法について図１１を用いて説明する。図１１は、本実施形態による指紋撮像システムにおける指紋撮像装置及び画像処理装置の動作を示すタイミングチャートである。図１１に示すタイミングチャートにおいて、横軸は時刻ｔを示している。また、図１１に示すタイミングチャートにおいて、上から下に向かって順に並ぶ第１段乃至第５段のうち、第１段における実線枠は、指紋撮像装置１０の撮像動作及び転送動作をまとめて表している。第２段における実線枠は、後述する画像処理装置２０の複数の指紋画像についての一時記憶動作を表している。第３段における実線枠は、画像処理装置２０の表示動作を表している。第４段における実線枠は、画像処理装置２０の記録動作を表している。また、第１段乃至第４段の各段の実線枠に付された番号Ｎは、上記第１実施形態と同様である。また、第５段では、ローレベルからハイレベルに変化してパルスが発生した時点で指紋撮像装置１０のキャプチャスイッチ１６０が押下されたことを表している。

図１１に示すように、時刻ｔ１で操作者が１回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、指紋撮像装置１０が撮像動作及び転送動作を繰り返す点は、第１実施形態と同様である。なお、図１１に示すタイミングチャートの第１段では、撮像動作及び転送動作を１つの実線枠でまとめて表している。

次いで、時刻ｔ２で、操作者が２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、画像処理装置２０に対して、指紋画像の一時的な記憶を指示する一時記憶指示を示す信号Ｓ４が入力される。一時記憶指示を示す信号Ｓ４が入力されると、画像処理装置２０は、順次撮像された複数枚の指紋画像について一時記憶動作を行う。操作者は、２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を、指紋画像の撮像に適していると判断したタイミングで行うことができる。例えば、対象者の指紋の撮像を補助者が補助する場合、補助者は、対象者の指が指紋の撮像に適した位置に固定されたと判断したタイミングで、２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うことができる。

一時記憶動作において、画像処理装置２０は、順次撮像された複数枚の指紋画像を、ディスプレイ２１４に表示すべき指紋画像として、画像メモリとして機能するＲＡＭ２０６に一時記憶する。具体的には、画像処理装置２０は、２回目のキャプチャスイッチ１６０が押下された時点で指紋撮像装置１０で撮像された指紋画像、及びその前後に撮像された指紋画像をＲＡＭ２０６に一時記憶する。図１１では、２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下が行われた時点で撮像された第Ｎフレームの指紋画像が一時記憶されている。また、第Ｎフレームの指紋画像の前に撮像された第（Ｎ−２）フレーム、第（Ｎ−１）フレームの２枚の指紋画像が一時記憶されている。また、第Ｎフレームの指紋画像の後に撮像された第（Ｎ＋１）フレーム、第（Ｎ＋２）フレームの２枚の指紋画像が一時記憶されている。

なお、指紋撮像装置１０は、２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下の後、設定された枚数の指紋画像を撮像した後、停止状態となる。図１１では、第Ｎフレームの指紋画像の撮像後、第（Ｎ＋１）フレーム、第（Ｎ＋２）フレームの２枚の指紋画像を撮像した後、指紋撮像装置１０は、停止状態となって撮像動作及び転送動作を停止している。

次いで、画像処理装置２０は、一時記憶動作で記憶した複数枚の指紋画像に対して、画像処理動作を行った上で表示動作を行い、これら複数枚の指紋画像をディスプレイ２１４に順次表示する。なお、図１１では、画像処理動作を省略している。１枚の指紋画像をディスプレイ２１４に表示する表示時間は、第１実施形態と同様に、指紋撮像装置１０が１枚の指紋画像を撮像するのに要する撮像時間以上の時間であり、撮像時間よりも長い時間にすることができる。なお、複数枚の指紋画像を順次表示することに代えて、複数枚の指紋画像をまとめてサムネイルとして一覧表示してもよい。

操作者は、第１実施形態と同様に、ディスプレイ２１４に順次表示される複数枚の指紋画像の品質を確認していき、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像が高品質であると判定したときに、キャプチャスイッチ１６０を押下する。図１１では、時間の経過ととともに第（Ｎ−２）フレームの指紋画像、第（Ｎ−１）フレームの指紋画像、第Ｎフレームの指紋画像、第（Ｎ＋１）フレームの指紋画像、及び第（Ｎ＋２）フレームの指紋画像がディスプレイ２１４に順次表示されている。そして、第（Ｎ＋１）フレームの指紋画像が表示されている時刻ｔ３で、操作者は、第（Ｎ＋１）フレームの指紋画像が高品質であると判定し、３回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行っている。

操作者が３回目のキャプチャスイッチ１６０の押下を行うと、第１実施形態と同様に、画像処理装置２０に対して、指紋画像の記録を指示する記録指示を示す信号Ｓ２が入力される。記録指示を示す信号Ｓ２が入力されると、画像処理装置２０は、第１実施形態と同様に、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像をＨＤＤ２０８に記録する。図１１では、時刻ｔ３でディスプレイ２１４に表示されている第（Ｎ＋１）フレームの指紋画像を記録している。

なお、画像処理装置２０は、３回目のキャプチャスイッチ１６０の押下後も複数枚の指紋画像のうちの未表示の指紋画像について表示動作を続けて行い、操作者に対して、指紋画像の品質の良否を判定する機会を続けて与えてもよい。この場合、４回目のキャプチャスイッチ１６０が行われることにより、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像が改めてＨＤＤ２０８に記録される。また、このような表示動作に代えて、画像処理装置２０は、３回目のキャプチャスイッチ１６０の押下によりＨＤＤ２０８に記録された指紋画像をディスプレイ２１４に表示された状態を維持することもできる。

こうして、ディスプレイ２１４に表示されている指紋画像をＨＤＤ２０８に記録して、指紋画像の取得を終了する。

本実施形態では、２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下が行われた時点で撮像された指紋画像のみならず、その前後に撮像された指紋画像をディスプレイ２１４に表示する。２回目のキャプチャスイッチ１６０の押下は、操作者が指紋画像の撮像に適していると判断したタイミングで行うことができる。そして、操作者は、このように表示される複数枚の指紋画像の品質を確認してその良否を判定することができる。

操作者が指紋画像の撮像に適していると判断したタイミングで指紋画像の撮像を行ったとしても、実際に撮像された指紋画像の品質が低品質である場合がある。これに対して、本実施形態では、操作者が適切であると判断したタイイングで撮像された指紋画像のみならず、その前後に撮像された指紋画像を含む複数の指紋画像のなかからＨＤＤ２０８に記録する指紋画像を選択することができる。したがって、本実施形態によれば、より高品質の指紋画像を取得することができる。

［その他の実施形態］
上記実施形態による画像処理装置２０は、コンピュータのＣＰＵにより実行されるコンピュータプログラムに基づき実現することができる。このようなプログラムは、上記実施形態において説明した各動作及び各処理を実現するステップをコンピュータに実行させるプログラムとして作成することができる。プログラムの一部又は全部は、これを記録したＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc-Read Only Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）、ＵＳＢメモリその他のフラッシュメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体により提供することができる。

また、上記各実施形態において説明した指紋撮像システムは、他の実施形態によれば、図１２に示すように構成することもできる。図１２は、他の実施形態による指紋撮像システムの機能構成を示すブロック図である。

図１２に示すように、他の実施形態による指紋撮像システム４０００は、指紋を撮像する撮像部４００２と、撮像部４００２により撮像された指紋の指紋画像が転送され、指紋画像を処理する画像処理部４００４とを有している。また、指紋撮像システム４０００は、画像処理部４００４に転送された指紋画像が表示される表示部４００６と、画像処理部４００４に転送された指紋画像が画像処理部４００４により記録される記録部４００８とを有している。さらに、指紋撮像システム４０００は、指紋画像の記録部４００８への記録を画像処理部４００４に指示する記録指示を画像処理部４００４に入力する指示部４０１０を有している。画像処理部４００４は、指示部４０１０により記録指示が入力された時点で表示部４００６に表示されている指紋画像を記録部４００８に記録する。

他の実施形態による指紋撮像システム４０００によれば、高品質の指紋画像を取得することができる。

また、上記各実施形態において説明した指紋撮像装置は、他の実施形態によれば、図１３に示すように構成することもできる。図１３は、他の実施形態による指紋撮像装置の機能構成を示すブロック図である。

図１３に示すように、他の実施形態による指紋撮像装置５０００は、指紋を撮像するセンサ部５００２と、センサ部５００２により撮像された指紋の指紋画像を表示部に表示するために指紋画像を画像処理部に転送する転送部５００４とを有している。また、指紋撮像装置５０００は、画像処理部に転送されて表示部に表示されている指紋画像の記録部への記録を指示する記録指示を画像処理部に入力する指示部５００６を有している。

他の実施形態による指紋撮像装置５０００によれば、高品質の指紋画像を取得することができる。

また、上記各実施形態において説明した画像処理装置は、他の実施形態によれば、図１４に示すように構成することもできる。図１４は、他の実施形態による画像処理置の機能構成を示すブロック図である。

図１４に示すように、他の実施形態による画像処理装置６０００は、指紋を撮像する撮像部で撮像された指紋の指紋画像を受信する受信部６００２と、受信部６００２により受信された指紋画像を表示部に表示する表示制御部６００４とを有している。さらに、画像処理装置６００は、表示部に表示されている指紋画像の記録部への記録を指示する記録指示に基づき、指紋画像を記録部に記録する記録制御部６００６を有している。

他の実施形態による画像処理装置６０００によれば、高品質の指紋画像を取得することができる。

［変形実施形態］
また、本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、指紋撮像装置１０が近赤外光を利用して指紋を撮像する場合を例に説明したが、指紋撮像装置１０は、必ずしも近赤外光を利用するものに限定されるものではなく、指紋を撮像するものであればよい。

また、上記実施形態では、指紋撮像装置１０が１本の指の指紋画像を取得する場合を例に説明したが、複数本の指について指紋画像を同時に撮像することもできる。

また、上記実施形態では、キャプチャスイッチ１６０が筐体１１０の把持部１１０２の底面に設けられている場合を例に説明したが、キャプチャスイッチ１６０が設けられている場所はこれに限定されるものではない。例えば、把持部１１０２の側面に設けられていてもよい。

上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）
指紋を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された前記指紋の指紋画像が転送され、前記指紋画像を処理する画像処理部と、
前記画像処理部に転送された前記指紋画像が表示される表示部と、
前記画像処理部に転送された前記指紋画像が前記画像処理部により記録される記録部と、
前記指紋画像の前記記録部への記録を前記画像処理部に指示する記録指示を前記画像処理部に入力する指示部とを有し、
前記画像処理部は、前記指示部により前記記録指示が入力された時点で前記表示部に表示されている前記指紋画像を前記記録部に記録することを特徴とする指紋撮像システム。

（付記２）
前記撮像部は、同一の指について複数枚の前記指紋画像を順次撮像し、
前記表示部には、前記複数枚の指紋画像が、前記撮像部が１枚の前記指紋画像を撮像するのに要する撮像時間以上の表示時間で順次表示されることを特徴とする付記１記載の指紋撮像システム。

（付記３）
前記表示部には、前記複数枚の指紋画像が一定の時間間隔で間引かれて順次表示されることを特徴とする付記２記載の指紋撮像システム。

（付記４）
前記画像処理部は、前記指示部により前記記録部への記録が指示された前記指紋画像について品質の良否を判定することを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載の指紋撮像システム。

（付記５）
前記撮像部は、同一の指について複数枚の前記指紋画像を順次撮像し、
前記画像処理部は、前記複数枚の指紋画像について品質の良否を判定し、
前記表示部には、前記画像処理部により品質の良否が判定された前記複数枚の指紋画像のうち、所定の品質以上の前記指紋画像が順次表示されることを特徴とする付記１記載の指紋撮像システム。

（付記６）
前記撮像部は、同一の指について複数枚の前記指紋画像を順次撮像し、
前記指示部は、前記記録指示の前に、前記指紋画像の一時的な記憶を前記画像処理部に指示する一時記憶指示を前記画像処理部に入力し、
前記画像処理部は、前記一時記憶指示が入力された時点で前記撮像部により撮像された前記指紋画像及びその前後に撮像された前記指紋画像を一時的に記憶し、
前記表示部には、前記画像処理部により一時的に記憶された複数の前記指紋画像が表示されることを特徴とする付記１記載の指紋撮像システム。

（付記７）
前記指示部は、前記記録指示を入力するとともに、前記撮像部に停止を指示する停止指示を前記撮像部に入力することを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載の指紋撮像システム。

（付記８）
前記指示部は、前記撮像部に設けられていることを特徴とする付記１乃至７のいずれかに記載の指紋撮像システム。

（付記９）
指紋を撮像するセンサ部と、
前記センサ部により撮像された前記指紋の指紋画像を表示部に表示するために前記指紋画像を画像処理部に転送する転送部と、
前記画像処理部に転送されて前記表示部に表示されている前記指紋画像の記録部への記録を指示する記録指示を前記画像処理部に入力する指示部と
を有することを特徴とする指紋撮像装置。

（付記１０）
指紋を撮像する撮像部で撮像された前記指紋の指紋画像を受信する受信部と、
前記受信部により受信された前記指紋画像を表示部に表示する表示制御部と、
前記表示部に表示されている前記指紋画像の記録部への記録を指示する記録指示に基づき、前記指紋画像を前記記録部に記録する記録制御部と
を有することを特徴とする画像処理装置。

（付記１１）
指紋を撮像し、
撮像された前記指紋の指紋画像を転送し、
転送された前記指紋画像を表示し、
転送された前記指紋画像を記録し、
前記指紋画像の記録を指示する記録指示を入力し、
前記指紋画像を記録することは、前記記録指示が入力された時点で表示されている前記指紋画像を記録することを特徴とする指紋撮像方法。

（付記１２）
指紋を撮像する指紋撮像装置から転送される指紋画像を処理するコンピュータに、
前記指紋撮像装置から転送された指紋画像を表示し、
前記指紋撮像装置から転送された前記指紋画像を記録することであって、前記指紋画像の記録を指示する記録指示が入力された時点で表示されている前記指紋画像を記録すること
を実行させることを特徴とするプログラムが記録された記録媒体。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１５年９月１８日に出願された日本出願特願２０１５−１８６０１０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。また、特許第３７５１８７２号の全内容は、引用されてこの出願の一部とされる。

１…指紋撮像システム
１０…指紋撮像装置
１３０…二次元イメージセンサ
１６０…キャプチャスイッチ
２０…画像処理装置
２１４…ディスプレイ

Claims (7)

1. 生体を連続的に撮像する撮像部と、
   前記撮像部により撮像された複数の生体画像を表示部に順次表示させる画像処理部と、
   を備え、
   前記撮像部は、片手で把持できる把持部と、前記生体画像の記録部への記録を前記画像処理部に指示する記録指示を前記把持部が前記片手で把持されている間に前記片手により入力する指示部と、を有し、
   前記画像処理部は、前記表示部に前記撮像部が撮像すべき箇所を示す撮像箇所情報を表示させ、
   前記画像処理部は、前記指示部により前記記録指示が入力されたとき、前記表示部に表示されている前記生体画像を前記撮像箇所情報と共に前記記録部に記録し、
   前記画像処理部は、前記記録後に別の箇所の撮像箇所情報を前記表示部に表示可能である、ことを特徴とする撮像システム。
2. 前記指示部は、押しボタン式のキャプチャスイッチである
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
3. 前記指示部は、前記把持部に設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像システム。
4. 前記撮像部は、前記生体を撮像している間に前記指示部を押下されると、前記画像処理部に対し前記記録指示を出力する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の撮像システム。
5. 前記画像処理部は、前記複数の生体画像について品質の良否を判定し、
   前記表示部には、前記画像処理部により品質の良否が判定された前記複数の生体画像のうち、所定の品質以上の前記生体画像が順次表示される
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像システム。
6. 生体を連続的に撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された複数の生体画像を表示部に順次表示させる画像処理部とを備えた撮像システムによる撮像方法であって、
   前記撮像部は、前記生体を連続的に撮像し、
   前記画像処理部は、前記撮像部により撮像された前記複数の生体画像を前記表示部に順次表示させ、
   前記撮像部は、片手で把持できる把持部と、前記生体画像の記録部への記録を前記画像処理部に指示する記録指示を前記把持部が前記片手で把持されている間に前記片手により入力する指示部と、を有し、
   前記画像処理部は、前記表示部に前記撮像部が撮像すべき箇所を示す撮像箇所情報を表示させ、
   前記画像処理部は、前記指示部により前記記録指示が入力されたとき、前記表示部に表示されている前記生体画像を前記撮像箇所情報と共に前記記録部に記録し、
   前記画像処理部は、前記記録後に別の箇所の撮像箇所情報を前記表示部に表示可能である、ことを特徴とする撮像方法。
7. 生体を連続的に撮像する撮像部により撮像された複数の生体画像を表示部に順次表示させることと、
   前記表示部に前記撮像部が撮像すべき箇所を示す撮像箇所情報を表示させることと、
   前記撮像部から、前記生体画像の記録部への記録を画像処理部に指示する記録指示が入力されたとき、前記表示部に表示されている前記生体画像を前記記録部に記録することと、
   前記記録後に別の箇所の撮像箇所情報を前記表示部に表示することと、
   をコンピュータに実行させ、
   前記撮像部は、片手で把持できる把持部と、前記記録指示を前記把持部が前記片手で把持されている間に前記片手により入力する指示部と、を有することを特徴とするプログラム。

Images