DE69827177T2

DE69827177T2 - System zum Vergleich von Streifenmuster

Info

Publication number: DE69827177T2
Application number: DE69827177T
Authority: DE
Inventors: Seiichi Minato-ku Hiratsuka; Yukio Koto-ku Hoshino; Junichi Koto-ku Kunitaka; Yoshihide Koto-ku Takahashi
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2018-02-28
Also published as: SG81223A1; JP2944557B2; JPH10240932A; TW363174B; KR19980071811A; US5953443A; DE69827177D1; CA2230626A1; EP0862131B1; EP0862131A2; KR100267514B1; EP0862131A3; CA2230626C; CN1195830A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Streifemuster-Übereinstimmungsprüfungssystem zum Verifizieren der Übereinstimmung eines untersuchten Streifenmusters wie z. B. eines Fingerabdrucks, das von einem Gebiet aufgenommen wird, mit einem gespeicherten Streifenmuster, das bereits in einer Datei aufgezeichnet ist.
2 ist ein Musterdiagramm, das Einzelheiten eines Fingerabdruckmusters als Beispiel des Streifenmusters darstellt.
Ein Verfahren zum Identifizieren eines Streifenmusters wie z. B. eines Fingerabdruckmusters ist in einem japanischen Patent offenbart, das mit einer Patentbeschreibung Nr. 12674/'85 veröffentlicht ist, in der Endpunkte wie z. B. jene 2a bis 2e von Steglinien 1a bis 1e und Verzweigungen wie z. B. ein Verbindungspunkt 3a von zwei Steglinien 1f und 1g von 2 als für die Übereinstimmungsverifizierung zu verwendende Einzelheiten definiert werden.
Für jede Einzelheit werden eine Richtung und vier Relationen zusätzlich zu ihren X-Y-Koordinaten definiert.
Zuerst wird die Richtung D_i einer Einzelheit, des Endpunkts 2a von 2 beispielsweise, als Orientierung der Steglinie 1a, die von der betreffenden Einzelheit 2a ausgeht, relativ zur horizontalen X-Achse ausgedrückt, definiert. Im Fall einer Verzweigung, beispielsweise des Verbindungspunkts 3a, wird ihre Richtung durch die Orientierung einer Tallinie zwischen der Verbindung von zwei Steglinien 1f und 1g dargestellt.
Dann wird durch Beachten jeder individuellen Einzelheit, beispielsweise des Endpunkts 2a, als Mutter-Einzelheit eine x-y-Ebene definiert, die ihren Ursprung an der Mutter-Einzelheit 2a und ihre y-Achse in der Richtung D_i der Mutter-Einzelheit hat. In jedem von vier Quadranten, die durch die x-y-Ebene bestimmt sind, wird eine Einzelheit, die dem Ursprung, d. h. der Mutter-Einzelheit, am nächsten liegt, einer Kind-Einzelheit im Quadranten zugewiesen und die Anzahl von Steglinien zwischen der Mutter-Einzelheit 2a und den vier Kind-Einzelheiten 2b, 2c, 3a und 2d wird jeweils als vier Relationen R1 bis R4 definiert. In dem Beispiel ist die Relation R1 der Einzelheit 2a zwei, da zwei Steglinien 1b und eine Verlängerung von 1a zwischen den zwei Endpunkten 2a und 2b vorhanden sind. In derselben Weise gilt R2 = 1, R3 = 2 und R4 = 1. Wenn ein unklarer Teil zwi schen einer Mutter-Einzelheit und einer Kind-Einzelheit vorliegt, wird die betreffende Relation Ri als Ri = x dargestellt.
Somit wird ein Streifenmuster im Stand der Technik durch eine Liste von Einzelheiten dargestellt.
In einem weiteren japanischen Patent, das mit einer Patentbeschreibung Nr. 21233/'88 veröffentlicht wurde, ist ein Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem offenbart, das von der Einzelheitenliste zum Verifizieren der Übereinstimmung eines untersuchten Streifenmusters mit einem gespeicherten Streifenmuster Gebrauch macht.
Hinsichtlich der Übereinstimmungsprüfung des Streifenmusters wie z. B. des Fingerabdrucks gibt es zwei Verifizierungsweisen. Eine ist eine Art und Weise, die zum Identifizieren eines unbekannten untersuchten Fingerabdrucks angewendet wird, welcher von einem Gebiet aufgenommen wird, indem seine Übereinstimmung mit einem von mehreren gespeicherten Fingerabdrücken, die bereits aufgezeichnet sind, wie z. B. zur Verbrechensermittlung durchgeführt, verifiziert wird, und die andere ist eine Art und Weise, die zum Bestätigen einer Person durch Verifizieren der Übereinstimmung ihres Fingerabdrucks, der zusammen mit ihrer ID-Nummer eingegeben wird, mit einem speziellen aufgezeichneten Fingerabdruck, der von der ID-Nummer begleitet wird, wie z. B. zur Zugangskontrolle angewendet, angewendet wird.
14 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel der ersteren Art und Weise darstellt, und 15 ist jener der letzteren Art und Weise.
In der Weise von 14 werden, nachdem ein Flächenmuster und eine Einzelheitenliste eines untersuchten Streifenmusters eingegeben sind (in Schritt 47), jene eines gespeicherten Streifenmusters eingegeben (in Schritt 48). Dann (in Schritt 49) wird die Entsprechung jeder in der Einzelheitenliste des untersuchten Streifenmusters aufgezeichneten Einzelheit mit jeder in der Einzelheitenliste des gespeicherten Streifenmusters aufgezeichneten Einzelheit geprüft, indem ihre Koordinaten, Richtungen und Relationen verglichen werden, um Paare von Einzelheiten, die möglicherweise einander entsprechen, in einer Kandidatenpaar-Liste als Kandidatenpaare aufzulisten. Hier kann mehr als ein Kandidatenpaar für eine Einzelheit des untersuchten Streifenmusters aufgelistet werden. Dann wer den Koordinateneinstellungswerte, d. h. Abweichungen der X-Y-Koordinaten und der Richtung zwischen zwei entsprechenden Einzelheiten für jedes Kandidatenpaar, mit Bezug auf die Kandidatenpaar-Liste berechnet (in Schritt 50), um die Verteilung der Abweichungen zu prüfen. Die Prozesse, die in den Schritten 49 und 50 durchgeführt werden, werden grobe Übereinstimmungsprüfung 61 genannt.
Wenn signifikante Koordinateneinstellungswerte in der Verteilung der Abweichungen gefunden werden (in Schritt 51), werden die Koordinaten der Einzelheiten des untersuchten Streifenmusters, die in der Kandidatenpaar-Liste aufgelistet sind, gemäß den signifikanten Koordinateneinstellungswerten eingestellt (in Schritt 52). Dann (in Schritt 53) wird jedes Kandidatenpaar durch Vergleichen der Koordinaten und Richtung der Einzelheit des untersuchten Streifenmusters nach der Koordinateneinstellung mit jenen des gespeicherten Streifenmusters verifiziert und ausgewählt. Dann wird der Entsprechungswert von jedem Kandidatenpaar nach der Auswahl mit Bezug auf die Entsprechung zwischen entsprechenden Kind-Einzelheiten der gepaarten Einzelheiten überarbeitet (in Schritt 54), wobei die Tatsache berücksichtigt wird, dass, wenn ein Paar von zwei Mutter-Einzelheiten eine Entsprechung aufweist, jeweils vier Paare ihrer Kind-Einzelheiten auch eine Entsprechung aufweisen sollten.
Dann (in Schritt 55) wird eine Paarliste von Paaren, die jeweils aus einer Einzelheit S_i des untersuchten Streifenmusters und ihrer entsprechenden Einzelheit F_j bestehen, wenn sie im gespeicherten Streifenmuster vorhanden ist, aus der Kandidatenpaar-Liste mit Bezug auf den so überarbeiteten Entsprechungswert folgendermaßen extrahiert. Unter den Kandidatenpaaren wird ein Paar mit einem maximalen Entsprechungswert ausgewählt und in der Paarliste aufgelistet und Kandidatenpaare, die in der Kandidatenpaar-Liste übrig sind und eine Einzelheit des in der Paarliste aufgelisteten Paars aufweisen, werden als falsche Paare verworfen. Dann wird ein Kandidatenpaar mit einem maximalen Entsprechungswert unter den in der überarbeiteten Kandidatenpaar-Liste übrigen Kandidatenpaaren ausgewählt und in der Paarliste als nächstes Paar aufgelistet. Durch Wiederholen der obigen Auswahl, bis alle Kandidatenpaare aus der Kandidatenpaar-Liste extrahiert oder verworfen sind, wird die Paarliste vorbereitet, wobei eine spezielle Einzelheit des untersuchten Streifenmusters oder des gespeicherten Streifenmusters in nur einem Paar in der Paarliste aufgelistet wird und einige Einzelheiten ungepaart bleiben.
Dann (in Schritt 56) wird der Entsprechungswert jedes Paars erneut mit Bezug auf entsprechende Werte zwischen entsprechenden Kind-Einzelheiten der gepaarten Einzelheiten in ähnlicher Weise zu Schritt 54 überarbeitet und die ungepaarten Einzelheiten werden geprüft, ob sie signifikant sind oder nicht, indem geprüft wird, ob ihre Partner-Einzelheiten in einer ineffektiven Musterfläche zu finden sind oder nicht, oder ob sie eine von entgegengesetzten Einzelheiten sind oder nicht. Nachdem die Entsprechungswerte so überarbeitet sind, wird ein Übereinstimmungswert berechnet (in Schritt 57), indem die Summe der Entsprechungswerte durch die Anzahl von effektiven Einzelheiten normiert wird.
Wenn kein signifikanter Koordinateneinstellungswert in Schritt 51 gefunden wird, geht die Steuerung direkt zu Schritt 57, der den Übereinstimmungswert von Null dem betreffenden gespeicherten Streifenmuster zuschreibt.
Die von Schritt 51 bis Schritt 57 durchgeführten Prozesse werden genaue Übereinstimmungsprüfung 62 genannt.
Somit wird durch Wiederholen der groben Übereinstimmungsprüfung 61 und der genauen Übereinstimmungsprüfung 62 von Schritt 48 bis 57 für jedes gespeicherte Streifenmuster eine ID-Nummer eines gespeicherten Streifenmusters, das einen größten Übereinstimmungswert ergibt, am Ende der Übereinstimmungsverifizierung von 14 ausgegeben (in Schritt 58).
In 15, in der die Identifikation eines untersuchten Streifenmusters bestätigt wird, wird andererseits eine ID-Nummer eines speziellen gespeicherten Streifenmusters zuerst eingegeben (in Schritt 59). Dann wird dieselbe Prozedur wie in 14 von Schritt 47 bis Schritt 57 nur einmal für das durch die ID-Nummer festgelegte gespeicherte Streifenmuster durchgeführt. Wenn der in Schritt 57 erhaltene Übereinstimmungswert größer ist als ein festes Niveau, wird die ID-Nummer in Schritt 60 bestätigt.
16 ist ein Ablaufplan, der Prozesse darstellt, die bei einer Verbrechensermittlung zum Suchen eines gespeicherten Streifenmusters mit einer Menge von Einzelheiten {F_j} (j = 1, 2, ...), die zu einer Menge von Einzelheiten {S_i} (i = 1, 2, ...) eines untersuchten Streifenmusters am ähnlichsten ist, unter mehreren gespeicherten Streifenmustern, d. h. genaue Prozesse in der in Verbindung mit 14 beschriebenen Weise, durchgeführt.
Nach Initialisieren sowohl eines maximalen Übereinstimmungswerts MSC als auch einer ID-Nummer N eines am besten übereinstimmenden gespeicherten Streifenmusters auf Null wird eine Menge von Einzelheiten {S_i} aus einem untersuchten Streifenmuster S in Schritt 71 extrahiert. Dann werden eine Menge von Einzelheiten {F_j} und eine ID-Nummer n eines gespeicherten Streifenmusters in Schritt 72 ausgelesen. Wenn kein gespeichertes Streifenmuster auszulesen ist, geht die Steuerung zu Schritt 85 und ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 73.
In Schritt 73 wird jede Einzelheit F_il (il ∊ j) des gespeicherten Streifenmusters mit Koordinaten, einer Richtung und Relationen, deren Differenzen von jenen einer Einzelheit S_i des untersuchten Streifenmusters alle innerhalb jeweiliger Schwellenwerte liegen, in der Kandidatenpaar-Liste als Partner der Einzelheit S_i von jedem von Kandidatenpaaren {S_i: F_il/v_il} zusammen mit ihrem Entsprechungswert v_il aufgezeichnet, was für jede Einzelheit S_i der Menge von Einzelheiten {S_i} durchgeführt wird.
Somit werden die folgenden Kandidatenpaare in der Kandidatenpaar-Liste aufgelistet.
S₁ : F₁₁/v₁₁, S₁ : F₁₂/v₁₂, ...,
S_i : F_i1/v_i1, S_i: F_i2/v_i2, ...,
S_m : F_m1/v_m1, S_m : F_m2/v_m2, ....
Dann werden eine maximale Konzentration M, ein am besten geeigneter Drehwinkel R und am besten geeignete Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) auf Null initialisiert.
Dann wird ein Drehwinkel r in Schritt 74 auf beispielsweise –29,4° initialisiert und wird in Schritt 75 um 1,4° inkrementiert.
In Schritt 76 werden die X-Y-Koordinaten und die Richtung (X_i, Y_i, D_i) von jeder Einzelheit S_i mit dem Drehwinkel r beispielsweise in bezug auf den Ursprung der X-Y-Ebene zu gedrehten Werten (X_i ^r, Y_i ^r, D_i ^r) folgendermaßen gedreht: Xi r = Xicosr + Yisinr, Yi r = Yicosr + Xisinr, Di r = Di + r.
Dann wird nach Berechnen der Abweichungen (ΔX_i, ΔY_i, ΔD_i) der gedrehten Einzelheit S_i ^r von ihrer Partner-Einzelheit F_il mit den Koordinaten und der Richtung (X_il, Y_il, D_il) folgendermaßen: ΔXi = Xi – Xil, ΔYi = Yi – Yil, ΔDi = Di – Dil;der Entsprechungswert v_il jedes Kandidatenpaars in einer diskreten ΔX-ΔY-Abweichungsebene akkumuliert, wenn die Richtungsabweichung ΔD_i innerhalb eines Schwellenwerts TD liegt.
Nachdem alle Entsprechungswerte {v_il} in entsprechenden Koordinaten der diskreten ΔX-ΔY-Abweichungsebene akkumuliert sind, werden konzentrierte Abweichungskoordinaten (ΔX', ΔY') mit einer größten Akkumulation M' der Entsprechungswerte {v_il} für den betreffenden Drehwinkel r erhalten und in Schritt 77 werden die größte Akkumulation M', der betreffende Drehwinkel r bzw. die konzentrierten Abweichungskoordinaten (ΔX', ΔY') gegen die maximale Konzentration M, den am besten geeigneten Drehwinkel R und die am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) ausgetauscht, wenn die größte Akkumulation M' größer ist als die maximale Konzentration M.
Dann wird in Schritt 78 geprüft, ob der Drehwinkel r kleiner ist als beispielsweise 28,0° und die Schritte 75 bis 78 werden durch Inkrementieren des Drehwinkels r mit 1,4°, bis er 28,0° erreicht, wiederholt.
Somit werden die maximale Konzentration M, der am besten geeignete Drehwinkel R und die am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) des untersuchten Streifenmusters für ein betreffendes gespeichertes Streifenmuster erhalten.
Wenn die maximale Konzentration M in Schritt 79 als kleiner als ein fester Wert festgestellt wird, wird der Übereinstimmungswert SC des betreffenden gespeicherten Streifenmusters auf Null gesetzt (in Schritt 80), wobei berücksichtigt wird, dass keine signifikante Entsprechung dazu vorliegt, und die Steuerung kehrt zu Schritt 72 zurück, um die Entsprechung zu einem nächsten gespeicherten Streifenmuster zu verifizieren.
Wenn die maximale Konzentration M größer ist als der feste Wert, geht die Steuerung zu Schritt 81 zum Durchführen der genauen Übereinstimmungsprüfung.
In Schritt 81 werden die Koordinaten und die Richtung von jeder der Menge von Einzelheiten {S_i} durch Anwenden des am besten geeigneten Drehwinkels R und der am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) als Einstellungswerte zu einer Menge von eingestellten Einzelheiten {
} eingestellt.
In Schritt 82 werden Kandidatenpaare {
: F_il/vil} in derselben Weise wie in Schritt 73 durchgeführt berechnet, wobei von der Menge von eingestellten Einzelheiten {
} anstelle der ursprünglichen Menge von Einzelheiten {S_i} Gebrauch gemacht wird. Dann wird in Schritt 83 eine Paarliste durch Verwerfen von doppelten Kandidatenpaaren extrahiert, jeder Entsprechungswert des aufgelisteten Paars wird bekräftigt oder weggelassen und eine normierte Summe der Entsprechungswerte wird als Übereinstimmungswert SC des untersuchten Streifenmusters mit dem betreffenden gespeicherten Streifenmuster berechnet, wie vorher in Verbindung mit den jeweiligen Schritten 54, 55, 56 und 57 von 14 beschrieben.
Wenn der Übereinstimmungswert SC größer ist als der maximale Übereinstimmungswert MSC, wird in Schritt 84 der Übereinstimmungswert SC gegen den maximalen Übereinstimmungswert MSC ausgetauscht und die ID-Nummer n des betreffenden gespeicherten Streifenmusters wird der ID-Nummer N des am besten übereinstimmenden gespeicherten Streifenmusters zugewiesen.
Dann wird die Steuerung zu Schritt 72 zurückgeführt, um die Prozesse von Schritt 72 bis Schritt 84 zu wiederholen, bis kein auszulesendes gespeichertes Streifenmuster gefunden wird.
In Schritt 85 wird schließlich der so überarbeitete maximale Übereinstimmungswert MSC mit einem Schwellenwert verglichen. Wenn der maximale Übereinstimmungswert MSC größer ist als ein Schwellenwert, wird die ID-Nummer N als ID-Nummer des am besten übereinstimmenden gespeicherten Streifenmusters ausgegeben und ansonsten wird gemeldet, dass kein gespeichertes Streifenmuster gefunden wird, das mit dem untersuchten Streifenmuster S übereinstimmt.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Übereinstimmungsprüfungsprozedur, die im japanischen Patent der Patentbeschreibung Nr. 21233/'88 offenbart ist, unter einer Annahme durchgeführt, dass die Menge von Einzelheiten {S_i} oder {F_j} des untersuchten oder des gespeicherten Fingerabdrucks, wenn es der Fall ist, durch die Koordinaten und die Richtung relativ zur X-Y-Ebene dargestellt wird, die einen Ursprung ungefähr im Kern des Fingerabdrucks und eine Y-Achse, die ungefähr zur Fingerspitze orientiert ist, aufweisen. Auf der Basis der Annahme werden in Schritt 73 von 16 Kandidatenpaare gesucht, und in den Schritten 74 bis 78 wird eine Koordinateneinstellung mit Bezug auf die Entsprechung zwischen gepaarten Einzelheiten durchgeführt. Daher spielt die Paarung in Schritt 73 eine wichtige Rolle, und sobald Einzelheiten aufgrund von geringer Qualität eines teilweise aufgenommenen Fingerabdrucks oder des Fehlens eines Kerns eines Fingerabdrucks in den Fällen wie z. B. eines reinen Bogenmusters ungeeignet gepaart sind, ist es sehr schwierig, ihre Koordinaten einzustellen, wobei es erforderlich ist, den Ursprung und die Richtung wieder zurückzusetzen, oder erforderlich ist, mehrere verschiedene Koordinatenebenen für die korrekte Übereinstimmungsprüfung vorzubereiten.
Dies ist ein Problem des Standes der Technik.
In einer japanischen Patentanmeldung, offengelegt als vorläufige Veröffentlichung Nr. 183380/'90, ist ein System zur Verifikation einer persönlichen ID, das beispielsweise zur Zugangskontrolle angewendet werden soll, offenbart. In dem System zur Verifikation einer persönlichen ID wird ein eingegebenes Fingerabdruckbild zu binären Bilddaten verarbeitet und Richtungsverteilungen von Steglinien werden extrahiert und geprüft, wobei von Maskenmustern mit jeweils geraden Streifen, die in einer unterschiedlichen Richtung angeordnet sind, Gebrauch gemacht wird. Wenn das eingegebene Fingerabdruckbild mit einer anderen Position oder anderen Richtung als denjenigen aufgenommen wird, die angewendet werden, wenn der gespeicherte Fingerabdruck aufgezeichnet wird, wird daher die korrekte Übereinstimmungsprüfung schwierig, was im Fall eines untersuchten Fingerabdrucks, der von einem Verbrechensgebiet aufgenommen wird, üblich ist.
Es gibt ein weiteres Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungsverfahren, das in einer japanischen Patentanmeldung, offengelegt als vorläufige Veröffentlichung Nr. 144982/'84, offenbart ist. In diesem Stand der Technik wird die Übereinstimmung von Steglinien zwischen einem untersuchten Streifenmuster, das durch einen Bildsensor eingegeben wird, und einem gespeicherten Streifenmuster, verifiziert, anstatt Einzelheiten zwischen den zwei Streifenmustern auf Übereinstimmung zu prüfen. Daher kann auch in diesem Stand der Technik keine korrekte Übereinstimmungsprüfung erhalten werden, wenn die Position oder Richtung des eingegebenen untersuchten Streifenmusters sich von jener des gespeicherten Streifenmusters unterscheidet. In dieser vorläufigen Veröffentlichung ist auch ein weiteres Verfahren ähnlich dem System zum Verifizieren einer persönlichen ID der vorläufigen Veröffentlichung Nr. 183380/'90 vorgeschlagen, wobei Einzelheiten zur Verifikation jedes Mal aus dem eingegebenen untersuchten Streifenmuster mit Bezug auf Einzelheiten des gespeicherten Streifenmusters zum Bestätigen der Übereinstimmung der zwei Streifenmuster extrahiert werden. Dieses Verfahren wird jedoch auch ineffektiv, wenn die Position oder Richtung des eingegebenen untersuchten Streifenmusters sich von jener des gespeicherten Streifenmusters unterscheidet.
Ferner sind die zwei obigen Verfahren in der Praxis unmöglich auf ein Fingerabdruck-Übereinstimmungsprüfungssystem anzuwenden, das zur Verbrechensermittlung verwendet wird, bei der gespeicherte Fingerabdrücke von beispielsweise mehr als hunderttausend Personen aufgezeichnet sind. Wenn 12 Einzelheiten für einen Fingerabdruck geprüft werden sollen (es wird behauptet, dass zwei Fingerabdrücke als jene betrachtet werden können, die vom gleichen Finger erhalten werden, wenn 12 Paare von Einzelheiten zwischen den zwei Fingerabdrücken übereinstimmen) und Fingerabdrücke von zehn Fingern für eine Person aufgezeichnet sind, sollte eine Übereinstimmungsprüfung mit mehr als einer Million gespeicherten Fingerabdrücken durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass mehr als 12 × 1000000 Einzelheiten extrahiert werden müssen, was in der Praxis äußerst ineffizient ist.
Daher besteht eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem bereitzustellen, das zum Festlegen eines untersuchten Streifenmusters wie z. B. eines Fingerabdrucks, der von einem Verbrechensgebiet aufgenommen wird, unter einer enormen Anzahl von gespeicherten Streifenmustern mit hoher Geschwindigkeit und ebenso hoher Präzision verwendet werden soll, indem ermöglicht wird, eine Einzelheitenentsprechung zwischen einem untersuchten Streifenmuster und einem gespeicherten Streifenmuster unabhängig von der Position oder Richtung des untersuchten Streifenmusters zu verifizieren.
Um die Aufgabe zu erfüllen, umfasst ein Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem der Erfindung zum Verifizieren der Übereinstimmung eines untersuchten Streifenmusters mit einem gespeicherten Streifenmuster von mehreren im voraus aufgezeichneten, gespeicherten Streifenmustern:
eine Merkmalsextraktionseinrichtung zum Extrahieren von Merkmalen von Einzelheiten aus dem untersuchten Streifenmuster;
einen Speicher für Merkmale des untersuchten Streifenmusters zum Speichern der durch die Merkmalsextraktionseinrichtung extrahierten Merkmale;
einen Speicher für Merkmale des gespeicherten Streifenmusters, in dem vorbereitete Merkmale von Einzelheiten der mehreren gespeicherten Streifenmuster vorhanden sind;
eine Paarungsuntersuchungseinrichtung zum Bewerten eines Entsprechungswertes zwischen einer Einzelheit des in dem Speicher für Merkmale des untersuchten Streifenmusters gespeicherten untersuchten Streifenmusters und einer Einzelheit des in dem Speicher für Merkmale von gespeicherten Streifenmustern vorbereiteten gespeicherten Streifenmusters;
eine Kandidatenpaar-Liste, in der Kandidatenpaare aufgezeichnet sind, wobei jedes der Kandidatenpaare ein Paar aus einer Einzelheit des untersuchten Streifenmusters und aus einer Einzelheit des gespeicherten Streifenmusters ist und für die durch die Paarungsuntersuchungseinrichtung, die den Entsprechungswert zwischen ihnen bewertet, entschieden wird, dass sie zueinander ähnlich sind;
eine Koordinatenumsetzungseinrichtung zum Berechnen gedrehter Koordinaten jeder der Einzelheiten des untersuchten Streifenmusters durch Drehen von Koordinaten jeder der Einzelheiten um einen bestimmten Drehwinkel um einen bestimmten Punkt einer XY-Ebene, in der die Koordinaten jeder der Einzelheiten definiert sind;
einen Speicher für Merkmale des gedrehten Streifenmusters zum Speichern der gedrehten Koordinaten jeder der Einzelheiten des untersuchten Streifenmus ters, die durch die Koordinatenumsetzungseinrichtung berechnet werden, auf den für jeden Wert des Drehwinkels zugegriffen werden kann;
einen Abweichungsebenen-Speicher zum Akkumulieren des Entsprechungswertes jedes der Kandidatenpaare, die eine Nennbedingung erfüllen, an einer Adresse hiervon, die durch Abweichungskoordinaten jedes der Kandidatenpaare gegeben ist, wobei die Abweichungskoordinaten Differenzen zwischen den gedrehten Koordinaten einer Einzelheit des untersuchten Streifenmusters und den Koordinaten einer Einzelheit des gespeicherten Streifenmusters jedes der Kandidatenpaare sind; und
eine Steuereinrichtung zum
Auswählen axialer Kandidaten unter den Kandidatenpaaren,
Erhalten konzentrierter Abweichungskoordinaten, die eine größte Akkumulation des Entsprechungswertes für jeden der axialen Kandidaten ergeben, indem der Abweichungsebenen-Speicher so gesteuert wird, dass er den Entsprechungswert jedes der Kandidatenpaare, der die Nennbedingung erfüllt, in Übereinstimmung mit den Abweichungskoordinaten akkumuliert, die aus den durch die Koordinatenumsetzungseinrichtung berechneten gedrehten Koordinaten erhalten werden, wobei der Drehwinkel mit einer Richtungsdifferenz zwischen zwei Einzelheiten jedes der axialen Kandidaten äquivalent ist,
Ermitteln eines am besten geeigneten axialen Kandidaten, der einen Maximalwert für die größte Akkumulation unter den axialen Kandidaten ergibt,
Bestimmen der Richtungsdifferenz und der konzentrierten Abweichungskoordinaten, die durch den am besten geeigneten axialen Kandidaten gegeben sind, als einen am besten geeigneten Drehwinkel bzw. als am besten geeignete Verschiebungskoordinaten des untersuchten Streifenmusters, und
Ausführen einer genauen Übereinstimmungsprüfung zwischen dem untersuchten Streifenmuster und dem gespeicherten Streifenmuster unter Verwendung des am besten geeigneten Drehwinkels und der am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten.
Selbst wenn eine oder beide der absoluten Richtung und Position, wie z. B. die Orientierung der Fingerspitze und die Kernposition des Fingerabdrucks, nicht festgelegt werden können, können daher Kandidatenpaare durch Auswählen von zwei möglicherweise entsprechenden Einzelheiten aufgelistet werden, ohne dass die Richtung und die Position des untersuchten Streifenmusters bewertet werden müssen, und die am besten geeignete Koordinateneinstellung des untersuchten Streifenmusters kann durchgeführt werden, ohne dass irgendwelche lästigen ma nuellen Arbeiten des Fachmanns zum korrekten Positionieren und Ausrichten des untersuchten Streifenmusters benötigt werden.
Die vorangehenden, weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus einer Betrachtung der folgenden Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen dieselben Zeichen dieselben oder entsprechende Teile angeben.
In den Zeichnungen gilt:
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
2 ist ein Musterdiagramm, das Einzelheiten eines Fingerabdruckmusters als Beispiel des Streifenmusters darstellt;
3 ist ein Ablaufplan, der die Funktionsweise des Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystems von 1 darstellt:
4 ist ein Ablaufplan, der weitere Arbeitsprozesse des Übereinstimmungsprüfungssystems von 1 darstellt, wobei eine bestimmte Anzahl von Mengen von gedrehten Einzelheiten im voraus vorbereitet werden;
5 ist ein Musterdiagramm, das die Entsprechung zwischen Kind-Einzelheiten darstellt;
6 ist ein Musterdiagramm, das ein Beispiel eines untersuchten Streifenmusters darstellt;
7 ist ein Musterdiagramm, das ein Beispiel eines gespeicherten Streifenmusters darstellt, mit dem die Übereinstimmung des untersuchten Streifenmusters von 6 verifiziert wird;
8 ist ein schematisches Diagramm, in dem Einzelheiten in 6 und 7 parallel auf derselben Ebene dargestellt sind;
9 bis 12 sind schematische Diagramme, die jeweils Prozesse darstellen, die in Schritt 35 von 3 durchgeführt werden;
13 zeigt die Einzelheiten von 6, die relativ zu den Einzelheiten von 7 hinsichtlich eines am besten geeigneten axialen Kandidaten ([2] : (7)) eingestellt sind;
14 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel von früheren Prozessen der Übereinstimmungsverifizierung des Streifenmusters darstellt, die zum Identifizieren eines unbekannten untersuchten Fingerabdrucks, der von einem Gebiet aufgenommen wird, durch Verifizieren seiner Übereinstimmung mit einem von mehreren bereits aufgezeichneten, gespeicherten Fingerabdrücken angewendet werden;
15 ist ein Ablaufplan, der ein weiteres Beispiel von früheren Prozessen der Übereinstimmungsverifizierung des Streifenmusters darstellt, die zum Bestätigen einer Person durch Verifizieren der Übereinstimmung ihres Fingerabdrucks, der zusammen mit ihrer ID-Nummer eingegeben wird, mit einem speziellen aufgezeichneten Fingerabdruck, der von der ID-Nummer begleitet wird, angewendet werden; und
16 ist ein Ablaufplan, der genaue Prozesse der in Verbindung mit 14 beschriebenen Übereinstimmungsverifizierung darstellt.
Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.
Am Beginn der ausführlichen Beschreibung werden Einzelheiten und ihre Merkmale (Daten), die ein Streifenmuster darstellen, definiert. Der Endpunkt wie z. B. 2a bis 2e von 2 und die Verzweigung wie z. B. 3a werden Einzelheiten genannt und eine Einzelheit und eine Menge von Einzelheiten eines untersuchten Streifenmusters werden durch S_i bzw. {S_i} (i = 1, 2, ..., I) ausgedrückt, während jene eines gespeicherten Streifenmusters durch F_j bzw. {F_j} (j = 1, 2, ..., J) dargestellt werden. Die Koordinaten und die Richtung einer Einzelheit des untersuchten Streifenmusters werden als (X_i, Y_i) bzw. D_i ausgedrückt. Eine Kind-Einzelheit und ihre Koordinaten einer Einzelheit S_i des untersuchten Streifenmusters werden als S_ik bzw. (X_ik, Y_ik) (k = 1, 2, 3, 4) und die Relation zwischen einer Einzelheit S_i und ihrer Kind-Einzelheit S_ik durch R_ik ausgedrückt. In derselben Weise werden die Koordinaten, die Richtung, die Kind-Einzelheit, die Koordinaten der Kind-Einzelheit und die Relation zwischen der Kind-Einzelheit einer Einzelheit F_j eines gespeicherten Streifenmusters als (X_j, Y_j), D_j, F_jk, (X_jk, Y_jk) bzw. R_jk ausgedrückt.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, welches Folgendes umfasst:
eine Merkmalsextraktionseinrichtung 11 zum Extrahieren von Merkmalen von Einzelheiten {S_i: (X_i, Y_i), D_i, {S_i}} aus Bilddaten eines untersuchten Streifenmusters, die von einer Eingabevorrichtung wie z. B. einem Scanner geliefert werden;
einen Speicher 12 für Merkmale des untersuchten Streifenmusters zum Speichern der durch die Merkmalsextraktionseinrichtung 11 extrahierten Merkmale, die zu einer beliebigen Zeit ausgelesen werden sollen;
einen Speicher 13 für Merkmale des gespeicherten Streifenmusters, in dem die Merkmale von Einzelheiten {F_j : (X_j, Y_j), D_j, {F_jk}} von mehreren gespeicherten Streifenmustern vorbereitet sind, die zu einer beliebigen Zeit ausgelesen werden sollen;
eine Koordinatenumsetzungseinrichtung 17 zum Erzeugen von Koordinaten und der Richtung von jeder einer Menge von gedrehten Einzelheiten durch Drehen von Koordinaten (X_i, Y_i) und der Richtung D_i von jeder der Menge von Einzelheiten {S_i} des untersuchten Streifenmusters um einen bestimmten Winkel um einen bestimmten Punkt (beispielsweise Ursprung) der XY-Ebene;
einen Speicher 14 für Merkmale des gedrehten Streifenmusters zum Speichern der durch die Koordinatenumsetzungseinrichtung 17 erzeugten Merkmale, die zu einem beliebigen Zeitpunkt ausgelesen werden sollen;
eine Paarungsuntersuchungseinrichtung 16 zum Bewerten eines Entsprechungswertes v_il (der nachher beschrieben wird) zwischen einer Einzelheit S_i eines in dem Speicher 12 für Merkmale des untersuchten Streifenmusters gespeicherten untersuchten Streifenmusters und einer Einzelheit F_j eines in dem Speicher 13 für Merkmale von gespeicherten Streifenmustern vorbereiteten gespeicherten Streifenmusters und zum Auflisten eines Kandidatenpaars C_ij(S_i: F_j/v_ij), wenn der Entsprechungswert v_ij zwischen den Einzelheiten S_i und F_j größer ist als ein Schwellenwert;
eine Kandidatenpaar-Liste 15, in der das Kandidatenpaar, das durch die Paarungsuntersuchungseinrichtung 16 aufgelistet wird, aufgezeichnet wird;
einen Abweichungsebenen-Speicher 18 zum Akkumulieren des Entsprechungswertes v_ij jedes der Kandidatenpaare {C_ij(S_i : F_j/v_ij)}, die eine bestimmte Bedingung erfüllen, an einer Adresse hiervon, die durch Abweichungskoordinaten jedes betreffenden der Kandidatenpaare gegeben ist, die durch die gedrehten Koordinaten einer Einzelheit des untersuchten Streifenmusters und Koordinaten einer Einzelheit des gespeicherten Streifenmusters jedes betreffenden der Kandidatenpaare definiert sind (die nachher beschrieben werden); und
eine Steuereinrichtung 10 zum Steuern der Merkmalsextraktionseinrichtung 11, des Speichers 12 für untersuchte Streifenmerkmale, des Speichers 13 für Merkmale des gespeicherten Streifenmusters, des Speichers 14 für Merkmale des gedrehten Streifenmusters, der Kandidatenpaar-Liste 15, der Paarungsuntersuchungseinrichtung 16, der Koordinatenumsetzungseinrichtung 17 und des Abweichungsebenen-Speichers 18.
Wenn ein Drehwinkel c um einen Punkt (a, b) in der X-Y-Ebene bestimmt ist, setzt die Koordinatenumsetzungseinrichtung 17 die Koordinaten (X_i, Y_i) und die Richtung D_i einer Einzelheit S_i in gedrehte Koordinaten (X_i ^c, Y_i ^c) und eine gedrehte Richtung D_i ^c folgendermaßen um: Xi c = (Xi – a)cos(Di – c) + (Yi – b)sin(Di – c) Yi c = (Yi – b)cos(Di – c) – (Xi – a)sin(Di – c) Di c = Di – c
Die Koordinatenumsetzungseinrichtung 17 kann auch eine bestimmte Anzahl (beispielsweise 40) von Mengen von gedrehten Einzelheiten nacheinander durch Drehen von Koordinaten der Menge von Einzelheiten {S_i} bestimmte Male (beispielsweise 20-mal vorwärts und 20-mal rückwärts) um einen festen Betrag (beispielsweise 1,4°) erzeugen.
Nun wird die Funktionsweise des Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystems von 1 mit Bezug auf einen Ablaufplan von 3 beschrieben, in dem der Bequemlichkeit des Vergleichs mit dem in Verbindung mit 16 beschriebenen Stand der Technik halber die Menge von gedrehten Einzelheiten als jedes Mal berechnet beschrieben wird.
Nach dem Initialisieren eines maximalen Übereinstimmungswerts MSC und einer ID-Nummer N eines am besten übereinstimmenden gespeicherten Streifenmusters auf Null wird eine Menge von Einzelheiten {S_i} durch die Merkmalsextraktionseinrichtung 11 aus einem untersuchten Streifenmuster S in Schritt 31 extrahiert und im Speicher 12 für untersuchte Streifenmerkmale gespeichert. Das untersuchte Streifenmuster S kann direkt durch eine Bildeingabevorrichtung wie z. B. einen Scanner erhalten werden oder kann durch elektronische Daten von einem entfernten Endgerät über ein Netzwerk übertragen werden.
Dann werden in Schritt 32 eine Menge von J Einzelheiten {F_j} (j = 1, 2, ..., J) eines gespeicherten Streifenmusters F und seine ID-Nummer n aus dem Speicher 13 für Merkmale des gespeicherten Streifenmusters ausgelesen.
In Schritt 33 wird dann jedes Paar einer Einzelheit S_i und einer Einzelheit F_j, das den Entsprechungswert v_ij ergibt, der nicht kleiner ist als der Schwellenwert, in der Kandidatenpaar-Liste 15 als Kandidatenpaar C_ij(S_i: F_j/v_ij) aufgelistet, wenn die Richtungsdifferenz zwischen den zwei Einzelheiten innerhalb eines bestimmten Werts, beispielsweise ±28,0°, liegt, und zwar ungeachtet ihrer Positionen. Die Einschränkung der Richtungsdifferenz ist hier zum Vergleich mit der Prozedur von 16 vorgesehen. Die Einschränkung kann jedoch ohne jegliche Unannehmlichkeit nicht vorgesehen sein.
In Schritt 33 wird der Entsprechungswert v_ij folgendermaßen durch die Paarungsuntersuchungseinrichtung 16 bewertet.
Unter den Schwellenwerten TT, TD, TR und TS, die in der Paarungsuntersuchungseinrichtung 16 vorbereitet sind, werden TD, TR und TS hier in Schritt 33 betrachtet. Für jede Einzelheit S_i: (X_i, Y_i), D_i, {F_ik}, {R_ik} (k = 1 bis 4) des untersuchten Streifenmusters S werden J Einzelheiten {F_j : (X_j, Y_j), D_j, {F_jk}, {R_jk} (k = 1 bis 4)} einzeln eingegeben. Wenn die absolute Richtungsdifferenz |D_i – D_j| zwischen der Einzelheit S_i und einer Einzelheit F_j nicht mehr als TD (in dem Beispiel 28,0°) beträgt, werden Relationsdifferenzen {|R_ik – R_jk|} (k = 1 bis 4) zwischen ihnen geprüft, und wenn eine Zahl SPC der Relationsdifferenzen, die nicht kleiner ist als TR, nicht kleiner ist als TS, wird das Paar der Einzelheiten S_i und F_j in der Kandidatenpaar-Liste 15 als Kandidatenpaar C_ij(S_i: F_j/v_ij) aufgezeichnet, wobei die Zahl SPC gegen den Entsprechungswert v_ij ausgetauscht wird.
Dann wird in Schritt 34 eine bestimmte Anzahl von Kandidatenpaaren {C_mn(S_m : F_n/v_mn)} mit Entsprechungswerten, die nicht kleiner sind als jene von anderen Kandidatenpaaren, als axiale Kandidaten unter der ganzen Menge von Kandidatenpaaren {C_ij(S_i: F_j/v_ij)} ausgewählt.
Eine maximale Konzentration M, ein am besten geeigneter Drehwinkel R und am besten geeignete Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) werden auch auf Null initialisiert, hier in Schritt 34.
In Schritt 35 setzt die Koordinatenumsetzungseinrichtung 17 dann die Koordinaten (X_i, Y_i) der in der Kandidatenpaar-Liste 15 aufgelisteten Einzelheiten {S_i} um einen Punkt (x, y) mit einem Drehwinkel r um, wobei die Koordinaten (X_m, Y_m) der Einzelheit S_m und die Richtungsdifferenz zwischen den Einzelheiten von jedem der axialen Kandidaten {C_mn(S_m : F_n/v_mn)} gegen die Koordinaten (x, y) und den Drehwinkel r einzeln ausgetauscht werden, wie vorher beschrieben, und der Entsprechungswert v_ij von jedem Kandidatenpaar C_ij(S_i: F_j/v_ij) wird in einer Abweichungsebene für jeden Drehwinkel r folgendermaßen aufgetragen und akkumuliert.
Wenn ein betreffender axialer Kandidat C_mn(S_m : F_n/v_mn) eine Richtungsdifferenz r aufweist, werden Bezugsabweichungen (ΔX_mn, ΔY_mn) zwischen der Einzelheit S_m des untersuchten Streifenmusters und der entsprechenden Einzelheit F_n des gespeicherten Streifenmusters als ΔX_mn = X_m – X_n und ΔY_mn = Y_m – Y_n definiert.
Dann werden die gedrehten Koordinaten (X_i ^r, Y_i ^r) und die gedrehte Richtung D_i ^r der Einzelheit S_i von jedem der Kandidatenpaare {C_ij(S_i : F_j/v_ij)} mit den Koordinaten (X_j, Y_j) und der Richtung D_j ihrer entsprechenden Einzelheit F_j verglichen.
Wenn die Richtungsabweichung ΔD_ij ^r und die Differenzen der Koordinatenabweichungen (ΔX_ij ^r, ΔY_ij ^r) zu den Bezugsabweichungen (ΔX_mn, ΔY_mn) die folgenden Bedingungen erfüllen, |ΔDij r| = |Di r – Dj| ≤ TD, |ΔXij r – ΔXmn| = |(Xi r – Xj) – (Xm – Xn)| ≤ TT,und |ΔYij r – ΔYmn| = |(Yi r – Yj) – (Ym – Yn)| ≤ TT,wird der Entsprechungswert v_ij von jedem der Kandidatenpaare {C_ij(S_i : F_j/v_ij)} auf jedem durch die Koordinaten (ΔX_ij ^r, ΔY_ij ^r) bestimmten Gitter in einer diskreten ΔX-ΔY-Abweichungsebene aufgetragen und akkumuliert.
Dies bedeutet, dass die Entsprechungswerte {v_ij} für Kandidatenpaare aufgetragen und akkumuliert werden, wobei Segmente, die zwischen einer gedrehten Einzelheit S_i ^r des untersuchten Streifenmusters und seiner Partner-Einzelheit F_j verbinden, zu jenem eines betreffenden axialen Kandidaten quasi parallel sind.
Nachdem jedes Kandidatenpaar auf einen betreffenden axialen Kandidaten geprüft ist, werden in Schritt 36 konzentrierte Abweichungskoordinaten (ΔX', ΔY') mit einer größten Akkumulation M' der Entsprechungswerte unter Gittern der diskreten Abweichungsebene untersucht, und wenn die größte Akkumulation M' größer ist als die maximale Konzentration M, werden die größte Akkumulation M', die konzentrierten Abweichungskoordinaten (ΔX', ΔY') und die Richtungsdifferenz r des betreffenden axialen Kandidaten gegen die maximale Konzentration M, den am besten geeigneten Drehwinkel R und die am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) ausgetauscht.
Durch Wiederholen der Schritte 35 und 36, bis alle axialen Kandidaten berücksichtigt sind (in Schritt 37 geprüft), werden folglich die maximale Konzentration M, der am besten geeignete Drehwinkel R und die am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) des untersuchten Streifenmusters S für ein gespeichertes Streifenmuster F erhalten.
Hier ist zu beachten, dass in der Ausführungsform die Kandidatenpaare und folglich die axialen Kandidaten gemäß dem Entsprechungswert auf der Basis der relativ zu jeder Einzelheitenrichtung definierten Relationen ungeachtet der Einzelheitenkoordinaten ausgewählt werden. Dann werden der am besten geeignete Drehwinkel R und die am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) des untersuchten Streifenmusters S relativ zu den Einzelheitenkoordinaten und der Richtungsdifferenz eines geeigneten axialen Kandidaten bestimmt. Daher können der am besten geeignete Drehwinkel R und die am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) der Einzelheiten {S_i} des untersuchten Streifenmusters S unabhängig von den absoluten Koordinaten oder von der Orientierung des untersuchten Streifenmusters S erhalten werden.
Dies ist der Unterschied und Vorzug der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik von 16.
Wenn die maximale Konzentration M in Schritt 38 als kleiner als ein fester Wert festgestellt wird, wird der Übereinstimmungswert SC des betreffenden gespei cherten Streifenmusters auf Null gesetzt (in Schritt 39), wobei berücksichtigt wird, dass keine signifikante Entsprechung dazu besteht, und die Steuerung kehrt zu Schritt 32 zum Verifizieren der Entsprechung zu einem nächsten gespeicherten Streifenmuster zurück.
Wenn die maximale Konzentration M größer ist als der feste Wert, geht die Steuerung zu Schritt 40 zum Durchführen der genauen Übereinstimmungsprüfung, welche dieselbe wie der Stand der Technik von 16 sein kann.
In Schritt 40 werden die Koordinaten und die Richtung von jeder der Menge von Einzelheiten {S_i} durch Anwenden des am besten geeigneten Drehwinkels R und der am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) als Einstellungswerte zu einem Satz von eingestellten Einzelheiten {
} durch die Koordinatenumsetzungseinrichtung 17 eingestellt.
In Schritt 41 werden Kandidatenpaare {C_ij(
: F_j/v_ij)} ausgewählt, wobei von der Menge von eingestellten Einzelheiten {
} anstelle der ursprünglichen Menge von Einzelheiten {S_i} Gebrauch gemacht wird.
Dann wird in Schritt 42 eine Paarliste durch Verwerfen von doppelten Kandidatenpaaren extrahiert, jeder Entsprechungswert des aufgelisteten Paars wird bekräftigt oder weggelassen und eine normierte Summe der Entsprechungswerte wird als Übereinstimmungswert SC des untersuchten Streifenmusters mit dem betreffenden gespeicherten Streifenmuster berechnet, wovon Details nachstehend beschrieben werden.
Wenn der Übereinstimmungswert SC größer ist als der maximale Übereinstimmungswert MSC, wird in Schritt 43 der Übereinstimmungswert SC gegen den maximalen Übereinstimmungswert MSC ausgetauscht und die ID-Nummer n des betreffenden gespeicherten Streifenmusters wird der ID-Nummer N des am besten übereinstimmenden gespeicherten Streifenmusters zugewiesen.
Dann wird die Steuerung zu Schritt 32 zurückgeführt, um die Prozesse von Schritt 32 bis Schritt 43 zu wiederholen, bis kein gespeichertes Streifenmuster gefunden wird, um eine Übereinstimmungsprüfung mit diesem durchzuführen.
Schließlich wird in Schritt 44 der so überarbeitete maximale Übereinstimmungs wert MSC mit einem Schwellenwert verglichen. Wenn der maximale Übereinstimmungswert MSC größer ist als der Schwellenwert, wird die ID-Nummer N als ID-Nummer des am besten übereinstimmenden gespeicherten Streifenmusters ausgegeben und ansonsten wird gemeldet, dass kein übereinstimmendes gespeichertes Streifenmuster gefunden wird.
In der obigen Prozedur wird die Menge {S_i ^r} von gedrehten Einzelheiten in Schritt 35 durch die Koordinatenumsetzungseinrichtung 17 jedes Mal für jeden axialen Kandidaten durch Anwenden der Richtungsdifferenz r des axialen Kandidaten in Verbindung mit jedem gespeicherten Streifenmuster berechnet.
Wenn jedoch viele gespeicherte Streifenmuster vorhanden sind, wird eine enorme Berechnung erforderlich. Zum Beseitigen dieses Problems kann die Koordinatenumsetzungseinrichtung 17 eine bestimmte Anzahl von Mengen von gedrehten Einzelheiten nacheinander durch Drehen von Koordinaten der Menge von Einzelheiten {S_i} bestimmte Male um einen festen Beitrag vorbereiten, wenn eine Einzelheitenmenge {S_i} aus einem untersuchten Streifenmuster durch die Merkmalsextraktionseinrichtung 11 extrahiert wird.
4 ist ein Ablaufplan, der Arbeitsprozesse des Übereinstimmungsprüfungssystems von 1 darstellt, wobei die bestimmte Anzahl von Mengen von gedrehten Einzelheiten im voraus vorbereitet wird.
Eine Menge von Einzelheiten {S_i} wird durch die Merkmalsextraktionseinrichtung 11 aus einem untersuchten Streifenmuster S in Schritt 31 extrahiert und im Speicher 12 für untersuchte Streifenmerkmale in derselben Weise wie in 3 gespeichert.
Dann wird in Schritt 45 eine bestimmte Anzahl (beispielsweise 40) von Mengen von gedrehten Einzelheiten durch die Koordinaltenumsetzungseinrichtung 17 nacheinander durch Drehen der Koordinaten der Menge von Einzelheiten {S_i} bestimmte Male (beispielsweise 20-mal vorwärts und 20-mal rückwärts) um einen festen Betrag (beispielsweise 1,4°) um den Ursprung (beispielsweise) der X-Y-Ebene, berechnet, welche im Speicher 14 für Merkmale des gedrehten Streifenmusters gespeichert werden.
Dann werden axiale Kandidaten {C_mn(S_m : Fn/v_mn)} in derselben Weise wie in 3 in den Schritten 32 bis 34 ausgewählt.
In Schritt 46 werden Bezugsabweichungen (ΔX_mn ^r, ΔY_mn ^rr) folgendermaßen für einen axialen Kandidaten C_mn(S_m : F_n/v_mn) mit einer Richtungsdifferenz r definiert; ΔXmn r = Xm r – Xn,und ΔYmn r = Ym r – Yn,wobei (X_m ^r, Y_m ^r) gedrehte Koordinaten der Einzelheit Sm des axialen Kandidaten sind, die aus dem Speicher 14 für Merkmale des gedrehten Streifenmusters ausgelesen werden, auf welchen mit der Richtungsdifferenz r zugegriffen wird, anstelle der Bezugsabweichungen ΔX_mn = X_m – X_n und ΔY_mn = Y_m – Y_n, die in Schritt 35 von 3 verwendet werden.
Dann werden die gedrehten Koordinaten (X_i ^r, Y_i ^r) und die gedrehte Richtung D_i ^r der Einzelheit S_i von jedem der Kandidatenpaare {C_ij(S_i: F_j/v_ij)}, die aus dem Speicher 14 für Merkmale des gedrehten Streifenmusters ausgelesen werden, mit den Koordinaten (X_j, Y_j) und der Richtung D_j ihrer entsprechenden Einzelheit F_j verglichen.
Wenn die Richtungsabweichung ΔD_ij ^r und die Differenzen der Koordinatenabweichungen (ΔX_ij ^r, ΔY_ij ^r) zu den Bezugsabweichungen (ΔX_mn ^r, ΔY_mn ^r) die folgenden Bedingungen erfüllen, |ΔDij r| = |Di r – Dj| ≤ TD, |ΔXij r – ΔXmn r| = |(Xi r – Xj) – (Xm r – Xn)| ≤ TT,und |ΔYij r – ΔYmn r| = |(Yi r – Yj) – (Ym r – Yn)| ≤ TT,wird der Entsprechungswert v_ij von jedem der Kandidatenpaare {C_ij(S_i: F_j/v_ij)} auf jedem durch die Koordinaten (ΔX_ij ^r, ΔY_ij ^r) bestimmten Gitter in der diskreten ΔX-ΔY-Abweichungsebene in einer ähnlichen Weise zu den in Schritt 35 von 3 durchgeführten Prozessen aufgetragen und akkumuliert.
Dann folgen dieselben Prozesse 36 bis 43 wie in 3 und auf eine doppelte Beschreibung wird verzichtet.
Nun werden die Details der genauen Übereinstimmungsprüfung beschrieben.
In Schritt 41 werden die Bekräftigung und Weglassung des Entsprechungswerts von Kandidatenpaaren folgendermaßen durchgeführt.
Hinsichtlich der Koordinatenabweichungen und der Richtungsabweichung zwischen zwei entsprechenden Einzelheiten des untersuchten Streifenmusters und des gespeicherten Streifenmusters sollten sie nach der Koordinateneinstellung zu Null konvergieren, wenn das untersuchte Streifenmuster mit dem gespeicherten Streifenmuster übereinstimmt. Nach dem Auswählen der Kandidatenpaare {C_ij(
: F_j/v_ij)} in derselben Weise wie bei 34 ausgewählt, wobei von den eingestellten Einzelheiten {
} Gebrauch gemacht wird, werden daher die Koordinatenabweichungen und die Richtungsabweichung mit strengeren Schwellenwerten TTS und TDS geprüft und Kandidatenpaare, die die folgenden Bedingungen nicht erfüllen, werden aus der Kandidatenpaar-Liste 15 verworfen. |ΔDij R| = |Di R – Dj| ≤ TDS, |ΔXij R| = |Xi R – Xj| ≤ TTS,und |ΔYij R| = |Yi R – Yj| ≤ TTS,wobei (X_i ^R, Y_i ^R) und D_i ^R die Koordinaten und die Richtung der eingestellten Einzelheiten
sind.
Dies ist das Weglassen.
Wenn andererseits zwei Einzelheiten einander entsprechen, sollten auch ihre Kind-Einzelheiten einander entsprechen.
5 ist ein Musterdiagramm, das die Entsprechung zwischen Kind-Einzelheiten darstellt, wobei vier Kandidatenpaare C₄₁(
: F₁/v₄₁), C₄₂(
: F₂/v₄₂), C₄₅(
: F₅/v₄₅) und C₁₄(
: F₄(v₁₄) aufgelistet sind, wobei die Einzelheiten
bis
eingestellte Einzelheiten sind. Die Einzelheit
ist eine Kind-Einzelheit der Einzelheit
, d. h. die zur Einzelheit
am nächsten liegende Einzelheit in ihrem ersten Quadranten, und die Einzelheit F₂ ist eine Kind-Einzelheit der Einzelheit F₄.
Man nehme hier an, dass die Einzelheit
eine Kind-Einzelheit der Einzelheit
ist und die Einzelheit F₄ eine Kind-Einzelheit der Einzelheit F₂ ist, aber die Einzelheit F₄ weder die Kind-Einzelheit der Einzelheit F₁ noch der Einzelheit F₅ ist. In dem Fall wird der Entsprechungswert v₄₂ des Kandidatenpaars C₄₂(
: F₂/v₄₂) bekräftigt, wobei er zum Entsprechungswert v₁₄ des Kandidatenpaars C₁₄(
: F₄/v₁₄) addiert wird, wobei die anderen Entsprechungswerte v₄₁ und v₄₅ so wie sie sind belassen werden. Dies ist die Bekräftigung.
Aus der Kandidatenpaar-Liste 15, in der so weggelassen und bekräftigt wird, wird eine Paarliste in derselben Weise wie vorher in Verbindung mit Schritt 55 von 14 oder 15 beschrieben vorbereitet.
Dann werden ungepaarte Einzelheiten geprüft, ob sie signifikant sind oder nicht, indem geprüft wird, ob ihre Partner-Einzelheiten im ineffektiven Musterbereich zu finden sind oder nicht, oder ob sie eine von entgegengesetzten Einzelheiten sind oder nicht. Wenn beispielsweise die Partner-Einzelheit einer ungepaarten Einzelheit in einem ineffektiven Bereich eines unklaren Bildes zu finden ist oder die ungepaarte Einzelheit eine von entgegengesetzten Einzelheiten ist, beispielsweise infolge der Unterbrechung von Steglinien oder Rauschen, wird sie aus den zu verifizierenden effektiven Einzelheiten weggelassen.
Nachdem die Entsprechungswerte so überarbeitet sind, wird durch Normieren der Summe der Entsprechungswerte der Paarliste durch die Anzahl der effektiven Einzelheiten ein Übereinstimmungswert berechnet (in Schritt 42).
Bisher wurde ein Beispiel der genauen Übereinstimmungsprüfung beschrieben. Ein beliebiges geeignetes Verfahren kann jedoch hinsichtlich der genauen Übereinstimmungsprüfung im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung angewendet werden. Das charakteristische Merkmal der Erfindung liegt darin, dass der am besten geeignete Drehwinkel R und die am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) der Einzelheiten {S_i} für die Koordinateneinstellung des untersuchten Streifenmusters S unabhängig von den absoluten Koordinaten des untersuchten Streifenmusters S, wie z. B. Kernposition eines Fingerabdrucks oder Orientierung der Fingerspitze, erhalten werden können, wie vorher beschrieben.
In den folgenden Absätzen wird ein konkretes Beispiel der obigen groben Über einstimmungsprüfung, nämlich die Koordinateneinstellung, mit Bezug auf 6 bis 13 beschrieben.
6 ist ein Musterdiagramm, das ein Beispiel eines Fingerabdrucks S darstellt, welcher ein untersuchtes Streifenmuster darstellt, und 7 ist ein Musterdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Fingerabdrucks F darstellt, der ein gespeichertes Streifenmuster darstellt, mit dem eine Übereinstimmung des Fingerabdrucks von 6 verifiziert wird. In 6 und 7 gibt der lange Pfeil S oder F die Y-Richtung der vorläufigen X-Y-Ebene an, deren Ursprung im Zentrum des betreffenden Bildes liegt.
In 6 sind Einzelheiten des untersuchten Fingerabdrucks S durch die Symbole [1] bis [8] dargestellt und jede von vier Ziffern an den vier Ecken von jedem derselben gibt die Relation des betreffenden Quadranten jeder Einzelheit an. Wenn eine Relation ungewiss ist, wird sie durch x an der Stelle der Ziffer ausgedrückt. Der kurze Pfeil, der von jeder Einzelheit ausgeht, gibt die Richtung der Einzelheit an. Die Relationen des ersten bis vierten Quadranten der Einzelheit [1] sind beispielsweise jeweils (0, 3, 1, x). Die Relationen der vier Quadranten der Einzelheit [2] bis [8] sind jeweils (1, 0, 1, x) bis (0, 1, x, x).
In 7 sind die Einzelheiten des gespeicherten Fingerabdrucks F durch die Symbole (1) bis (13) dargestellt. Die Relationen und Richtungen werden in derselben Weise ausgedrückt. Die Relationen der vier Quadranten der Einzelheit (1) bis (13) sind jeweils (1, 0, 4, 0) bis (3, 0, x, x).
Die Entsprechungsbewertung zum Auflisten von Kandidatenpaaren wird folgendermaßen durch die Paarungsuntersuchungseinrichtung 16 durchgeführt.
Zuerst wird die Richtungsdifferenz zwischen zwei Einzelheiten von jedem von möglichen Paaren einer Einzelheit des untersuchten Fingerabdrucks S und einer Einzelheit des gespeicherten Fingerabdrucks F geprüft, um Paare mit einer Richtungsdifferenz auszuwählen, deren Absolutwert nicht mehr als ein Schwellenwert TD (beispielsweise 45°) ist. Dann wird die Differenz zwischen zwei Mengen von vier Relationen von jedem von ausgewählten Paaren geprüft. Wenn die Anzahl von Trefferquadranten, wo die Differenz von zwei entsprechenden Relationen nicht mehr als ein Schwellenwert TR, beispielsweise 1, ist, nicht geringer als ein Schwellenwert TS, beispielsweise 2, in einem ausgewählten Paar ist, wird das ausgewählte Paar als Kandidatenpaar aufgelistet, dem ein Entsprechungswert v gleich der Anzahl von Trefferquadranten gegeben wird.
Die vier Relationen der Einzelheit [1] von 6 sind beispielsweise (0, 3, 1, x) und jene der Einzelheit (2) von 7 sind (0, 2, 2, 4). Daher werden vier (absolute) Differenzen von Relationen zwischen den Einzelheiten zu (0, 1, 1, ?), was 3 Trefferquadranten ergibt, und somit wird das Paar der Einzelheiten [1] und (2) in der Kandidatenpaar-Liste 15 als Kandidatenpaar ([1] : (2)/3) aufgelistet.
Somit werden die folgenden 15 Kandidatenpaare zwischen dem untersuchten Fingerabdruck S von 6 und dem gespeicherten Fingerabdruck F von 7 aufgelistet:
für die Einzelheit [1] : ([1] : (2)/3), ([1] : (3)/2), ([1] : (7)/2)
für die Einzelheit [2] : ([2] : (3)/3), ([2] : (7)/3), ([2] : (2)/2), ([2] : (9)/2)
für die Einzelheit [3] : ([3] : (3)/3), ([3] : (9)/2), ([3] : (10)/2)
für die Einzelheit [4] : ([4] : (3)/2), ([4] : (7)/2), ((4] : (9)/2), ([4] : (10)/2)
für die Einzelheit [8] : ([8] : (7)/2)
8 ist ein schematisches Diagramm, in dem die Einzelheiten in 6 und 7 parallel in derselben Ebene dargestellt sind. Zwischen zwei Einzelheiten von jedem in der Kandidatenpaar-Liste 15 aufgelisteten Kandidatenpaar ist eine durchgezogene Linie gezeichnet, die diese verbindet.
Unter den Kandidatenpaaren werden axiale Kandidaten ausgewählt. Alle Kandidatenpaare können als axiale Kandidaten benannt werden. Es ist jedoch in der Praxis besser, die Anzahl von axialen Kandidaten zu verringern, in dem Kandidatenpaare mit Entsprechungswerten ausgewählt werden, die nicht kleiner sind als ein bestimmter Wert (beispielsweise 3), oder indem eine bestimmte Anzahl von axialen Paaren in der Reihenfolge der Entsprechungswerte ausgewählt wird. Hier in diesem Beispiel werden Kandidatenpaare mit Entsprechungswerten, die nicht kleiner sind als 3, als axiale Kandidaten ausgewählt, d. h. ([1] : (2)/3), ([2] : (3)/3), ([2] : (7)/3) und ([3] : (3)/3).
9 ist ein schematisches Diagramm, das Prozesse darstellt, die in Schritt 35 von 3 durchgeführt werden, wobei ein axialer Kandidat ([1] : (2)/3) betrachtet wird und Einzelheiten des untersuchten Fingerabdrucks S um die Einzelheit [1] gedreht werden, um zu veranlassen, dass die Richtung der Einzelheit [1] mit der Richtung der Einzelheit (2) übereinstimmt. Hier sind durchgezogene Linien zwischen zwei Einzelheiten der Kandidatenpaare gezeichnet, die schematisch das Niveau der Abweichungskonzentration zeigen.
In 9 befinden sich die folgenden fünf Kandidatenpaare, die eine Richtungsdifferenz innerhalb des Schwellenwerts TD (45°) und eine Koordinatenabweichungsdifferenz (zur Bezugsabweichung zwischen den Einzelheiten [1] und (2)) innerhalb TT aufweisen; ([1] : (2)), ([2] : (7)), ([3] : (9)), ([4] : (10)) und ([6] : (1)).
10 ist ein schematisches Diagramm, das in derselben Weise wie in 9 durch Betrachten eines weiteren axialen Kandidaten ([2] : (3)/3) erhalten wird. Hier weist ein Kandidatenpaar ([4] : (2)) eine Koordinatenabweichungsdifferenz innerhalb TT auf, aber dessen Richtungsdifferenz ist etwa 90°, was größer ist als TD = 45°. Daher liegt hier nur ein Kandidatenpaar ([2] : (3)), der axiale Kandidat selbst, vor, der die Bedingung erfüllt.
In 11 wird noch ein weiterer axialer Kandidat ([2] : (7)/3) betrachtet, wobei dieselbe Anzahl von Kandidatenpaaren wie in 9 die Bedingung erfüllen. Die durchgezogenen Linien sind jedoch in 11 besser angeordnet als jene von 9, was eine stärkere Konzentration ergeben sollte als 9.
12, die durch Betrachten noch eines weiteren axialen Kandidaten ([3] : (3)) erhalten wird, zeigt eine geringe Konzentration mit keinem weiteren Kandidatenpaar, das die Bedingung erfüllt.
Somit wird vom axialen Kandidaten ([2], (7)) festgestellt, dass er den am besten geeigneten Drehwinkel R und die am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten (ΔX, ΔY) ergibt, die zum Einstellen der Einzelheiten [1] bis [8] des untersuchten Fingerabdrucks S auf den gespeicherten Fingerabdruck F angewendet werden sollen.
13 zeigt die so relativ zum gespeicherten Fingerabdruck F eingestellten Einzelheiten [1] bis [8], wobei sechs Paare in der Paarliste zum Zählen des Übereinstimmungswerts SC danach bei der genauen Übereinstimmungsprüfung aufgelistet werden, wobei die Einzelheit [2] mit der Einzelheit (7) überlappt ist.
Wie bisher beschrieben, kann die Entsprechung zwischen einer Einzelheit eines untersuchten Streifenmusters und einer Einzelheit des gespeicherten Streifenmusters durch Vergleichen ihrer Abstände, Richtungen oder Relationen zu ihren jeweiligen benachbarten Einzelheiten bewertet werden. Selbst wenn eine oder beide der absoluten Richtung und Position, wie z. B. Orientierung der Fingerspitze und die Kernposition des Fingerabdrucks, nicht festgelegt werden können, können daher in der Erfindung Kandidatenpaare durch Auswählen von zwei möglicherweise entsprechenden Einzelheiten aufgelistet werden, ohne dass die absolute Richtung und die Position des untersuchten Streifenmusters abgeschätzt werden müssen.
Ferner können der am besten geeignete Drehwinkel und die am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten, die zum Einstellen der Einzelheiten des untersuchten Streifenmusters auf jene des gespeicherten Streifenmusters angewendet werden sollen, in der Erfindung erhalten werden, indem ein am besten geeigneter axialer Kandidat, der die am meisten konzentrierten Koordinatenabweichungen ergibt, als Koordinateneinstellungsreferenz unter den Kandidatenpaaren ausgewählt wird, wobei auf die Abweichungsverteilungen Bezug genommen wird, die durch Anwenden von jedem axialen Kandidaten als Koordinateneinstellungsreferenz berechnet werden. Daher kann die am besten geeignete Koordinateneinstellung des untersuchten Streifenmusters durchgeführt werden, ohne dass irgendwelche lästigen manuellen Arbeiten des Fachmanns zum Positionieren und Ausrichten des untersuchten Streifenmusters erforderlich sind.
Indem im voraus eine bestimmte Anzahl von Datenmengen von gedrehten Koordinaten und gedrehten Richtungen von Einzelheiten des untersuchten Streifenmusters vorbereitet wird, kann ferner noch eine vorübergehende gedrehte Datenmenge leicht erhalten werden, wobei auf diese für jeden axialen Kandidaten Bezug genommen wird, der als Koordinateneinstellungsreferenz angewendet wird, wenn die Konzentration der Abweichungsverteilung geprüft wird. Daher kann der am besten geeignete axiale Kandidat in der Erfindung mit hoher Geschwindigkeit bestimmt werden.
Bisher wurde die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einigen Ausführungsformen beschrieben. Der Schutzbereich der Erfindung ist jedoch nicht innerhalb der Ausführungsformen begrenzt. Die mit Bezug auf 5 beschriebene Bekräftigung des Entsprechungswerts kann beispielsweise auch angewendet werden, wenn die Kandidatenpaare in Schritt 33 von 3 oder 4 aufgelistet werden. Ferner kann die genaue Übereinstimmungsprüfung hinsichtlich zwei oder mehr Mengen von eingestellten Einzelheiten durchgeführt werden, wobei von den am besten und nächsten oder besser geeigneten axialen Kandidaten Gebrauch gemacht wird, um einen höchsten Übereinstimmungswert SC unter ihnen zu erhalten.

Claims

Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem zum Verifizieren der Übereinstimmung eines untersuchten Streifenmusters mit einem von mehreren vorher gespeicherten Streifenmustern; wobei das Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem umfasst: eine Merkmalsextraktionseinrichtung (11) zum Extrahieren von Merkmalen von Einzelheiten aus dem untersuchten Streifenmuster; einen Speicher (12) für Merkmale des untersuchten Streifenmusters zum Speichern der durch die Merkmalsextraktionseinrichtung (11) extrahierten Merkmale; einen Speicher (13) für Merkmale des gespeicherten Streifenmusters, in dem vorbereitete Merkmale von Einzelheiten der mehreren gespeicherten Streifenmuster vorhanden sind; eine Paarungsuntersuchungseinrichtung (16) zum Bewerten eines Entsprechungswertes zwischen einer Einzelheit des in dem Speicher (12) für Merkmale des untersuchten Streifenmusters gespeicherten untersuchten Streifenmusters und einer Einzelheit des in dem Speicher (13) für Merkmale von gespeicherten Streifenmustern vorbereiteten gespeicherten Streifenmusters; eine Kandidatenpaar-Liste, in der Kandidatenpaare aufgezeichnet sind, wovon jedes ein Paar aus einer Einzelheit des untersuchten Streifenmusters und aus einer Einzelheit des gespeicherten Streifenmusters ist und für die durch die Paarungsuntersuchungseinrichtung (16), die den Entsprechungswert zwischen ihnen bewertet, entschieden wird, dass sie zueinander ähnlich sind; eine Koordinatenumsetzungseinrichtung (17) zum Berechnen gedrehter Koordinaten jeder der Einzelheiten des untersuchten Streifenmusters durch Drehen von Koordinaten jeder der Einzelheiten um einen bestimmten Drehwinkel um einen bestimmten Punkt einer XY-Ebene, in der die Koordinaten jeder der Einzelheiten definiert sind; einen Speicher (14) für Merkmale des gedrehten Streifenmusters zum Speichern der gedrehten Koordinaten jeder der Einzelheiten des untersuchten Streifenmusters, die durch die Koordinatenumsetzungseinrichtung (17) berechnet werden, auf den für jeden Wert des Drehwinkels zugegriffen werden kann; einen Abweichungsebenen-Speicher (18) zum Akkumulieren des Entsprechungswertes jedes der Kandidatenpaare, die eine Nennbedingung erfüllen, an einer Adresse hiervon, die durch Abweichungskoordinaten jedes der Kandidaten paare gegeben ist, wobei die Abweichungskoordinaten Differenzen zwischen den gedrehten Koordinaten einer Einzelheit des untersuchten Streifenmusters und den Koordinaten einer Einzelheit des gespeicherten Streifenmusters jedes der Kandidatenpaare sind; und eine Steuereinrichtung (10) zum Auswählen axialer Kandidaten unter den Kandidatenpaaren; Erhalten konzentrierter Abweichungskoordinaten, die eine größte Akkumulation des Entsprechungswertes für jeden der axialen Kandidaten ergeben, indem der Abweichungsebenen-Speicher (18) so gesteuert wird, dass er den Entsprechungswert jedes der Kandidatenpaare, der die Nennbedingung erfüllt, in Übereinstimmung mit den Abweichungskoordinaten akkumuliert, die aus den durch die Koordinatenumsetzungseinrichtung (17) berechneten gedrehten Koordinaten erhalten werden, wobei der Drehwinkel mit einer Richtungsdifferenz zwischen zwei Einzelheiten jedes der axialen Kandidaten äquivalent ist, Ermitteln des am besten geeigneten axialen Kandidaten, der einen Maximalwert für die größte Akkumulation unter den axialen Kandidaten ergibt, Bestimmen der Richtungsdifferenz und der konzentrierten Abweichungskoordinaten, die durch den am besten geeigneten axialen Kandidaten gegeben sind, als einen am besten geeigneten Drehwinkel bzw. als am besten geeignete Verschiebungskoordinaten des untersuchten Streifenmusters, und Ausführen einer genauen Übereinstimmungsprüfung zwischen dem untersuchten Streifenmuster und dem gespeicherten Streifenmuster unter Verwendung des am besten geeigneten Drehwinkels und der am besten geeigneten Verschiebungskoordinaten.
Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem nach Anspruch 1, bei dem: die Steuereinrichtung (10) die Koordinatenumsetzungseinrichtung (17) so steuert, dass sie die gedrehten Koordinaten jedesmal dadurch berechnet, dass sie die Richtungsdifferenz jedes der axialen Kandidaten als den Drehwinkel berechnet, mit dem die konzentrierten Abweichungskoordinaten aus dem Abweichungsebenenspeicher (18) erhalten werden und der die größte Akkumulation für jeden der axialen Kandidaten ergeben.
Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem nach Anspruch 1, bei dem: die Steuereinrichtung (10) die Koordinatenumsetzungseinrichtung (17) so steuert, dass sie eine bestimmte Anzahl von Datenmengen der gedrehten Koordinaten jeder der Einzelheiten des untersuchten Streifenmusters sequentiell berechnet, wobei jede der bestimmten Anzahl von Datenmengen mit einem Drehwinkel um einen festen Punkt berechnet wird, die sich um einen festen Betrag voneinander unterscheiden; und die Steuereinrichtung (10) den Abweichungsebenen-Speicher (18) steuert, um die konzentrierten Abweichungskoordinaten zu erhalten, die die größte Akkumulation für jeden der axialen Kandidaten ergeben, um den Entsprechungswert in Übereinstimmung mit den Abweichungskoordinaten zu akkumulieren, die aus den gedrehten Koordinaten erhalten werden, die aus dem Speicher (14) für Merkmale des gedrehten Streifenmusters ausgelesen werden, auf den mit einem Drehwinkel zugegriffen werden kann, der mit der Richtungsdifferenz jedes der axialen Kandidaten äquivalent ist.
Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem nach Anspruch 1, bei dem der Entsprechungswert zwischen einer ersten Einzelheit und einer zweiten Einzelheit entsprechend einer Anzahl von Fällen definiert ist, in denen eine Relation der ersten Einzelheit eine Differenz innerhalb eines ersten Schwellenwertes zu einer entsprechenden Relation der zweiten Einzelheit hat; wobei die Relation der ersten Einzelheit eine Anzahl von Steglinien zwischen der ersten Einzelheit und einer von vier Kind-Einzelheiten der ersten Einzelheit ist, wobei jede der vier Kind-Einzelheiten der ersten Einzelheit eine nächste Einzelheit der ersten Einzelheit in jedem von vier Quadranten einer ersten lokalen x-y-Ebene ist, die ihren Ursprung an einer Position der ersten Einzelheit hat und deren y-Achse in einer Richtung der ersten Einzelheit orientiert ist; und die entsprechende Relation der zweiten Einzelheit eine Anzahl von Steglinien zwischen der zweiten Einzelheit und einer entsprechenden Kind-Einzelheit der zweiten Einzelheit ist, wobei die entsprechende Kind-Einzelheit der zweiten Einzelheit eine nächste Einzelheit in einem entsprechenden Quadranten einer zweiten lokalen x-y-Ebene ist, die ihren Ursprung an einer Position der zweiten Einzelheit hat und deren y-Achse in einer Richtung der zweiten Einzelheit orientiert ist.
Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem nach Anspruch 4, bei dem der Entsprechungswert zwischen der ersten Einzelheit und der zweiten Einzelheit unter Betrachtung von Entsprechungswerten der vier Kind-Einzelheiten der ersten Einzelheit, wovon jeder zwischen der entsprechenden Kind-Einzelheit der zweiten Einzelheit berechnet wird, überarbeitet wird.
Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Paarungsuntersuchungseinrichtung (16) den Entsprechungswert unter der Voraussetzung bewertet, dass eine Richtungsdifferenz zwischen der Einzelheit des untersuchten Streifenmusters und der Einzelheit des gespeicherten Streifenmusters nicht größer als ein zweiter Schwellenwert ist.
Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem nach Anspruch 1, bei dem die axialen Kandidaten Paare sind, die aus den Kandidatenpaaren ausgewählt sind, wovon jeder einen Entsprechungswert hat, der nicht kleiner als ein dritter Schwellenwert ist.
Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem nach Anspruch 1, bei dem die axialen Kandidaten eine bestimmte Anzahl von Paaren sind, die aus den Kandidatenpaaren ausgewählt sind, wovon jedes einen Entsprechungswert hat, der nicht kleiner als der Entsprechungswert irgendeines der anderen Kandidatenpaare ist.
Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem nach Anspruch 1, bei dem: die Koordinatenumsetzungseinrichtung (17) ferner eine gedrehte Richtung jeder der Einzelheiten des untersuchten Streifenmusters durch Drehen einer Richtung jeder der Einzelheiten um einen bestimmten Drehwinkel berechnet; und die Nennbedingung derart ist, dass eine Differenz zwischen der gedrehten Richtung einer Einzelheit des untersuchten Streifenmusters und einer Richtung einer Einzelheit des gespeicherten Streifenmusters jedes der Kandidatenpaare nicht größer als ein vierter Schwellenwert ist und jede der Differenzen zwischen den Abweichungskoordinaten jedes der Kandidatenpaare und den Abweichungskoordinaten jedes der axialen Kandidaten nicht größer als ein fünfter Schwellenwert ist.
Streifenmuster-Übereinstimmungsprüfungssystem nach Anspruch 1, bei dem: die Steuereinrichtung (10) die genaue Prüfung der Übereinstimmung ferner unter Verwendung wenigstens einer Menge aus der Richtungsdifferenz und der konzentrierten Abweichung ausführt, wobei jedes Element der wenigstens einen Menge jeden geeigneten axialen Kandidaten, der von dem am besten geeigneten axialen Kandidaten verschieden ist, betrifft.