WO2006009319A1

WO2006009319A1 - 画像処理システム

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Publication number: WO2006009319A1
Application number: PCT/JP2005/013890
Authority: WO
Inventors: Akira Monden
Original assignee: Nec Corporation
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2006-01-26
Also published as: EP1967988B1; DE602005020530D1; JP4569781B2; CN101010697A; JPWO2006009319A1; CN100573585C; DE602005013401D1; EP1788524B1; KR20070035097A; EP1788524A1; EP1967988A1; KR100887029B1; US20070297655A1; US7831071B2; EP1788524A4

Abstract

画像の取り込みが完了する前に周波数解析処理を開始して処理時間を短くするために、第１の周波数解析ユニット（４２）は画素列を１次元周波数解析する。第２の周波数解析ユニット（４４）は、この第１の周波数解析ユニットからの１次元周波数解析の結果を所定数集めて、更に１次元周波数解析することで最終的な２次元周波数解析結果を得る。

Description

明細書画像処理システム技術分野：

本発明は画像処理システムおよび画像処理方法と画像処理プログラム'ソフトゥエアに関し、特に入力画像を周波数解析する画像処理システムおよび画像処方法おょぴ画像処理プログラム ·ソフトウエアに関する。背景技術：

指紋隆線のような画像は、狭い範囲で見ると周期的で等間隔な直線と見なすことができる。このため、このような画像に対しては、周期的なパターンと見なすことのできる小領域に画像を分割し、小領域毎にフーリェ変換等の周波数解析を行い、コード化ゃ画像の強調などを行うことができる。

従来から、指紋もしくは掌紋（以下、指掌紋と呼ぶ）の画像を周波数解析する指紋掌紋画像処理システムが提案されている。

例えば、特開昭 5 9 - 2 2 1 7 3号公報（以下、「特許文献 1」と呼ぶ。）は、コード化の際の前処理、後処理の軽減および指紋画像コード化の簡易な「指紋画像コード化方法」を開示している。この特許文献 1に記載された指紋画像コード化方法では、指紋画像全体を小領域に分割し、小領域毎にフーリエ変換を行い、小領域のフーリエ成分をコード化することで指紋画像をコード化している。

また、特開 2 0 0 2— 9 9 9 1 2号公報（以下、「特許文献 2」と呼ぶ。）は、指紋画像等の入力画像から雑音を除去して画質を改善するようにした「画像処理装置」を開示している。この特許文献 2に記載された画像処理装置において、ブロック分割手段は、入力画像をブロックに分割し、フーリエ変換手段は、各ブロックの画像をフ一リエ変換する。雑音パワー抑制手段は、各周波数における原画像のパヮ一と雑音のパワーを推定し、これらのパワーの相対的な大きさが大きいほど小さな値を取るようにゲインを設定し、該ゲインをフーリェ成分情報の該当周波数の振幅に乗ずることで雑音パワーを抑制する。逆フーリエ変換手段は、振幅が変更されたフーリエ成分を逆フーリエ変換し、画像再構成手段は、逆フーリエ変換された各ブロック画像を読み合わせて全体の画像を復元する。すなわち、特許文献 2に記載された画像処理装置では、指紋画像全体を小領域に分割し、小領域毎にフーリエ変換を行い、領域毎にフーリエ成分のパワーから隆線を表す成分を選択し、各領域毎に選択された成分を用いて指紋画像を再構成するようになっている。

特開平 9一 1 6 7 2 3 0号公報（対応米国特許第 5， 9 3 7， 0 8 2号）（以下、「特許文献 3」と呼ぶ。）は、線に類似した性質を持つ皺が存在する場合でも皮膚文様画像から正しく隆線画像を抽出するようにした「指掌紋画像処理装置」を開示している。この特許文献 3に記載された指掌紋画像処理装置おいて、局所情報抽出部は、入力画像を分割した局所領域毎に隆線候補画像を複数抽出する。第 1隆線候補画像選択部は、隆線らしさの度合が高い隆線候補画像である第 1隆線候補画像を局所領域毎に選択する。接続性評価部で第 1隆線候補画像の各局所領域間の接続性を評価し互いに接続性が良いと評価された局所領域をクラスタリング部で統合し局所領域群を生成する。クラスター評価部は、隆線らしさの度合が高い局所領域群である初期局所領域群を決定する。最適隆線候補画像選択部は、初期局所領域群に属さない局所領域の各隆線候補画像の中で周囲との接続性が良い隆線候補画像を選択する。隆線画像復元部は、初期局所領域群に属する局所領域について第 1隆線候補画像を出力し、そうでない局所領域については最適隆線候補画像を出力し隆線抽出結果とする。

特開 2 0 0 2— 2 8 8 6 4 1号公報（対応米国特許公開第 2 0 0 2 / 0 1 6 4 0 5 6号）（以下、「特許文献 4」と呼ぶ。）は、皺が混在する領域ゃ隆線の曲率の高い部分であってもより正確に隆線を抽出することが可能な「指掌紋画像処理装置」を開示している。この特許文献 4に記載された指掌紋画像処理装置においては、高信頼性領域以外の局所領域に関して隆線候補画像の中から隆線を表わすと推定される隆線画像を選択し、選択された隆線画像毎に隆線を表わす画像として有効であるかを判定している。そして、高信頼性領域における隆線画像、それ以外の領域において有効であると判定された隆線画像に基づいて全体の画像を生成している。特開 2 0 0 2— 2 8 8 6 7 2号公報（対応米国特許公開第 2 0 0 2 / 0 1 6 4 0 5 5号）（以下、「特許文献 5」と呼ぶ。）は、皺が混在する領域ゃ隆線の曲率の高い部分であってもより正確に隆 ,線を抽出することが可能な「指掌紋画像処理装置」を開示している。この特許文献 5に記載された指掌紋画像処理装置において、領域特性判定手段は、隆線が単独で存在する領域か皺と隆線が混在する領域かを判定する。適応的隆線候補選択手段は、皺隆線混在領域と隆線単独存在領域毎にそれぞれ対応する評価基準で隆線候補画像の中から隆線を表わす画像を選択する。

すなわち、特許文献 3〜特許文献 5に記載された指掌紋画像処理装置では、指紋画像全体を小領域に分割し、小領域毎にフーリエ変換を行い、領域毎に隣接領域のフーリエ成分との連続性に基いて隆線を表す成分を選択し、各領域毎に選択された成分を用いて指紋画像を再構成する。

しかしながら、特許文献 1〜特許文献 5に開示されるような指掌紋画像処理装置では、構造上、指紋画像全体を分割した小領域の縦横の画素値を一括して 2次元フ一リエ変換している。そのため、指紋画像全体もしくは小領域全体の画像の入力が完了しないとフーリエ変換処理を開始できない。その結果、画像入力のための待機時間等によって、結果的に、フーリエ変換処理に要する全体的な所要時間が長くなるといった不都合がある。

従来、指紋画像の採取は指よりも大きなセンサを用いて指紋画像を一度に取り込むことが多く行われていた。それに対して、指よりも小さなセンサを用レ、、指とセンサを相対的に動かす（スイープ動作と呼ぶ）ことで指全体の画像を取得することによって、装置の低価格化と小型化を実現する方法がある。たとえば、特開平 1 0 - 9 1 7 6 9号公報（対応米国特許第 6， 2 8 9， 1 1 4号）（以下、「特許文献 6」と呼ぶ。）は、十分に正確で、信頼性があり、低価格で、最良のイメージを認識決定することが可能な「指紋読み取りシステム」を開示している。この特許文献 6に記載された指紋読み取りシステムは、指と読み取り手段に付属するセンサとが接触し且つ該センサ及ぴ該指が互いにスライドする相対的運動を行う際に指紋を読み取る前記読み取り手段と、この運動中に得られた部分ィメージから指紋のィメージを再構成する手段とを備えている。し力しながら、このようなセンサを用いて指紋画像を入力する場合、特許文献 1 〜特許文献 5の指掌紋画像処理装置では、縦横の画素値を一括して 2次元フーリェ変換する構造上、上記特許文献 6に開示されるような技術を適用して指紋全体もしくは小領域全体の画像を予め構成しておかなければ、 2次元フーリエ変換の処理を開始することができない。その結果、処理の所要時間の冗長の他、入力手段の構造に制限が生じるといった問題もある。

また、フーリエ変換は、領域毎の隆線の周期性が明確にわかる程度に十分広い範囲で行う必要がある。しかしながら、小領域の大きさ自体を大きくしてしまうと、コード化ゃ画像強調が小領域毎に行われる関係上、コード化ゃ画像強調を詳細に行えなくなるといった弊害が生じる。従って、小領域を必要以上に大きくせず、小領域を中心とした広い部分でフーリエ変換を行うことによって、コード化や画像強調の詳細さを保証して周波数解析の安定性を向上させることが望ましい。

例えば、特許文献 3に開示される実施例では、 8画素四方の小領域の周波数成分を求めるために、小領域を中心とした 6 4画素四方の部分の画像をフーリエ変換する例が示されている。しかしながら、この場合には、フーリエ変換の対象が大きくなり、特に、小領域を連続的に抽出して各小領域毎の周波数成分を求めるような場合、各小領域毎に、 6 4画素四方の部分の画像に対して 2次元フーリエ変換を行わなければならず、演算処理の所要時間も著しく冗長してしまう問題がある。

このように、小領域を中心とした広い部分でフーリエ変換を行うことによってコ一ド化ゃ画像強調の詳細さを保証して周波数解析の安定性を向上させるといった技術思想は、特許文献 3の指掌紋画像処理装置に限らず、例えば、特許文献 1、 2、 3〜 5の何れの指掌紋画像処理装置にも転用が可能である。しかしながら、画像入力のための待機時間や演算処理の所要時間の冗長といった問題がネックとなっている。

また、特表 2 0 0 1— 5 1 1 5 6 9号公報（対応米国特許第 5， 9 5 3， 4 4 2 号）（以下、「特許文献 7」と呼ぶ。）は、未知の指紋像などの第 1の未知の像を、複数の力テゴリの 1つに自動的に位置づけるための方法および装置を開示している。特許文献 7に開示された発明は、各々像カテゴリの周波数表示から導出された複数の値セットをライブラリ内に記憶するステップを含む。類別処理方法および装置は、第 1の未知のパターンの周波数像をとり、第 1の周波数像を作り出す。第 1 の（未知の）周波数像の周波数像平面は、複数の周波数像平面領域へと分割される。各周波数像平面領域は、周波数像平面の原点から放射状に延びる角セグメントであつて良い。角周波数像平面領域内の周波数像内の総エネルギに基づいて、各周波数像平面領域に領域値が割当てられる。第 1の周波数像に対する領域値は、合わされて、第 1の領域値セットが発生される。第 1の領域値セットは、記憶された値セットの各々と比較器において比較される。比較器は好ましくは、領域値セットのパターンの空間表示の 1次元周波数変換を使用して領域値のセットまたはパターンに対して相関づけ機能を行なう。

この特許文献 7においては、指紋像の画素値を一括して 2次元フーリエ変換している。したがって、特許文献 7に開示された方法および装置においても、前述した特許文献 1〜特許文献 5に開示されるような指掌紋画像処理装置と同様の問題点力 ^sある。

そこで、本発明の目的は、周波数解析処理に要する全体的な処理時間を短縮することのできる画像処理システムおよぴ画像処理方法と画像処理プログラムを提供することにある。発明の開示：

本発明の第 1の態様による画像処理システムは、元画像を小領域に分割し、小領域毎に周波数解析を行う画像処理システムであり、前記課題を達成するため、特に、元画像を順次部分的に取り込む画像入力装置と、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割し、各画素列を 1次元周波数解析する第 1の周波数解析ュニットと、小領域の分析を行うのに必要な第 1の周波数解析ュニットで得られた 1次元周波数解析結果を集めて小領域の 2次元周波数解析結果を得る第 2の周波数解析ュニットとを備えたことを特徴とする構成を有する。

以上の構成において、指掌紋センサ等の画像入力装置が指紋もしくは掌紋等の画像を順次部分的に取り込み、第 1の周波数解析ュニット力部分的に取り込まれた画像を画素列に分割し、各画素列を 1次元周波数解析して 1次元周波数解析結果を得る。

従って、第 iの周波数解析ュニットは、最低 1列の画素が画像入力装置を介して取り込まれた時点で 1次元周波数解析を開始することが可能であり、画像入力のための待機時間が短縮される。

第 1の周波数解析ュ-ットは、小領域の分析を行うのに必要な数の 1次元周波数解析結果が得られるまで、画像入力装置を介して部分的に取り込まれる新たな画像

(最低 1列の画素）に対し、 1次元周波数解析を綠り返し実行して、次々と 1次元周波数解析結果を得る。

そして、小領域の分析を行うのに必要な数の 1次元周波数解析結果が得られると、第 2の周波数解析ュニットカ S 1次元周波数解析結果を集め、これらの 1次元周波数解析結果に基いて小領域の 2次元周波数解析結果を得る。

このようにして、第 1の周波数解析ュニットカ S 1次元周波数解析を開始するまでの待機時間を短縮すること、および、画像の取り込みと略並行して予め第 1の周波数解析ュニットにより小領域の分析を行うのに必要な数の 1次元周波数解析結果を求めておき、これらの 1次元周波数解析結果に基いて第 2の周波数解析ュニットが小領域の 2次元周波数解析結果を得ることによって、第 1 , 第 2の周波数解析ュニットにおける処理の負荷を軽減することで、周波数解析処理に要する全体的な処理時間の短縮が実現される。

本発明の第 2の形態による画像処理システムは、元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割する画像入力装置と、各画素列を 1次元周波数解析する第 1の周波数解析ュニットと、小領域の分析を行うのに必要な第 1 の周波数解析ュニットで得られた 1次元周波数解析結果を集めて 2次元周波数解析結果を得る第 2の周波数解析ュ-ットとを備えた構成を有する。

部分的に取り込まれた画像を画素列に分割する機能を第 1の周波数解析ュニットに代えて画像入力装置の側に持たせた点を除けば、全体的な構成は前記と同様である。

本発明の第 3の形態による画像処理システムは、元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割し、各画素列を 1次元周波数解析する第 1の周波数解析ュ-ットを有する画像入力装置と、小領域の分析を行うのに必要な第 1の周波数解析ュニットで得られた 1次元周波数解析結果を集めて 2次元周波数解析結果を得る第 2の周波数解析ュニットとを備えた構成を有する。

部分的に取り込まれた画像を画素列に分割する機能と分割された各画素列を 1 次元周波数解析する第 1の周波数解析ュニットの機能とを画像入力装置の側に持たせた点を除けば、全体的な構成は前記と同様である。

より具体的には、第 1の周波数解析ュニットは、画素列を 1次元フーリェ変換するものとして、また、第 2の周波数解析ュニットは、第 1の周波数解析ュニットで求められた 1次元フーリェ変換結果を集めて更に 1次元フーリェ変換し、元画像の 2次元フーリェ変換結果を求めるものとして構成することができる。

前記と同様、第 1の周波数解析ュニットが 1次元フーリェ変換を開始するまでの待機時間を短縮すること、および、予め第 1の周波数解析ュニットにより小領域の分析を行うのに必要な数の 1次元フーリェ変換結果を求めておき、第 2の周波数解析ュニットがこれらの 1次元フーリェ変換結果を集めて更に 1次元フーリェ変換して元画像の 2次元フーリエ変換結果を得ることによって、第 1 , 第 2の周波数解析ュニットにおける処理の負荷を軽減することで、 2次元フーリエ変換処理に要する全体的な処理時間の短縮が実現される。

また、特に、小領域を含むより広い部分で小領域の周波数解析を行うことを前提とし、小領域を連続的に繰り返し抽出して各小領域毎の周波数成分を求めるような場合においては、第 2の周波数解析ュニットにおける第 2回目以降の 2次元周波数解析で、前記第 1の周波数解析ュニットが以前に求めた周波数解析結果を繰り返し用いることで、重複した画素列の 1次元周波数解析に関わる計算を省略し、処理を高速化することが可能である。

小領域を含むより広い部分で小領域の周波数解析を行うことを前提として小領域を連続的に繰り返し抽出する場合、前回あるいは其れ以前の処理で第 1の周波数解析ュニットが求めた周波数解析結果の重複部分を其のまま利用することができるので、第 2回目以降の 2次元周波数解析を実行するために必要とされる第 1の周波数解析ュニットの処理回数が減り、周波数解析処理に要する全体的な処理時間の大幅な短縮が実現される。

この画像処理システムは、画像入力装置から指紋もしくは掌紋の画像を取り込む画像処理システム、つまり、指掌紋用画像処理システムに利用できる。これにより処理速度に優れた指掌紋用画像処理システムが提供される。

また、この画像処理システムを、周波数解析結果から指紋もしくは掌紋の特徴点付近を検出し、特徴点付近の隆線だけを隆線復元する指掌紋用画像処理システムに利用してもよい。これにより特徴点付近の隆線を短時間で隆線復元できる指掌紋用画像処理システムが提供される。

更に、第 1の周波数解析ュニットもしくは第 2の周波数解析ュニットあるいは第 1および第 2の周波数解析ュニットにおいて、信号処理専用のマイクロプロセッサを用いて周波数解析し、処理を高速化することが可能である。

特に、第 1および第 2の周波数解析ュニットの各々を信号処理専用のマイクロプ口セッサで構成することにより、画像の取り込み，分割， 1次元周波数解析， 2次元周波数解析等の処理の幾つかを並列的に実行することが可能となり、全体的な処理速度が高速化する。

本発明の第 1の態様による画像処理方法は、元画像を小領域に分割し、小領域毎に周波数解析を行う画像処理方法であり、前記課題を達成するため、特に、元画像を順次部分的に取り込む画像入力処理と、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割し、各画素列を 1次元周波数解析する第 1の周波数解析処理と、小領域の分析を行うのに必要な第 1の周波数解析処理で得られた 1次元周波数解析結果を集めて小領域の 2次元周波数解析結果を得る第 2の周波数解析処理とを行って画像を周波数解析することを特徴とする構成を有する。

元画像を部分的に取り込んで画素列に分割した時点で直ちに 1次元周波数解析を開始して待機時間を短縮すること、および、小領域の分析を行うのに必要な数の 1次元周波数解析結果を画像の取り込みと略並行して予め求めておき、これらの 1 次元周波数解析結果に基いて小領域の 2次元周波数解析結果を得ることにより処理の負荷を軽減することで、周波数解析処理に要する全体的な処理時間の短縮が実現される。

本発明の第 2の態様による画像処理方法は、元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割する画像入力処理と、各画素列を 1次元周波数解析する第 1の周波数解析処理と、小領域の分析を行うのに必要な第 1の周波数解析処理で得られた 1次元周波数解析結果を集めて 2次元周波数解析結果を得る第 2の周波数解析処理とを行って画像を周波数解析する構成を有する。

部分的に取り込まれた画像を画素列に分割する処理を第 1の周波数解析処理に代えて画像入力処理に含めた点を除けば、全体的な構成は前記と同様である。本発明の第 3の形態による画像処理方法は、元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割し、各画素列を 1次元周波数解析する第 1 の周波数解析処理を行う画像入力処理と、小領域の分析を行うのに必要な第 1の周波数解析処理で得られた 1次元周波数解析結果を集めて 2次元周波数解析結果を得る第 2の周波数解析処理とを行って画像を周波数解析する構成を有する。

部分的に取り込まれた画像を画素列に分割する処理と、分割された各画素列を 1 次元周波数解析する第 1の周波数解析処理とを画像入力処理に含めた点を除けば、全体的な構成は前記と同様である。

より具体的には、第 1の周波数解析処理は画素列の 1次元フーリェ変換とし、また、第 2の周波数解析処理は、第 1の周波数解析処理で求められた 1次元フーリェ変換結果を集めて更に 1次元フーリェ変換して元画像の 2次元フーリェ変換結果を求めるものとして構成することができる。

前記と同様、元画像を部分的に取り込んで画素列に分割した時点で直ちに画素列の 1次元フーリエ変換を開始して待機時間を短縮すること、および、小領域の分析を行うのに必要な数の 1次元フーリェ変換結果を予め求めておき、これらの 1次元フーリェ変換結果に基いて元画像の 2次元フーリェ変換結果を得ることにより処理の負荷を軽減することで、 2次元フーリェ変換処理に要する全体的な処理時間の短縮が実現される。

また、特に、小領域を含むより広い部分で小領域の周波数解析を行うことを前提とし、小領域を連続的に繰り返し抽出して各小領域毎の周波数成分を求めるような場合においては、第 2の周波数解析処理における第 2回目以降の 2次元周波数角旱析で、前記第 1の周波数解析処理で以前に求められた周波数解析結果を繰り返し用いることで、重複した画素列の 1次元周波数解析に関わる計算を省略し、処理を高速化することが可能である。

小領域を含むより広い部分で小領域の周波数解析を行うことを前提として小領域を連続的に繰り返し抽出する場合、前回あるいは其れ以前に実行された第 1の周波数解析処理で求められた周波数解析結果の重複部分を其のまま利用することができるので、第 2回目以降の 2次元周波数解析処理を実行するために必要とされる第 1の周波数解析処理の実行回数が減り、周波数解析処理に要する全体的な処理時間の大幅な短縮が実現される。

この画像処理方法は、画像入力処理で指紋もしくは掌紋の画像を取り込む画像処理方法、つまり、指掌紋用の画像処理方法に利用できる。元画像の 2次元周波数解析に要する処理時間が短縮される結果、指掌紋用の画像処理の全体的な処理速度が短縮される。

また、この画像処理方法を、周波数解析結果から指紋もしくは掌紋の特徴点付近を検出し、特徴点付近の隆線だけを隆線復元する画像処理方法に利用してもよレ、。前記と同様、元画像の 2次元周波数解析に要する処理時間が短縮される結果、特徴点付近の隆線を短時間で隆線復元できるようになる。

本発明の第 1の態様による画像処理プログラム'ソフトウエアは、元画像を小領域に分割し、小領域毎に周波数解析を行う画像処理システムに配備されたマイク口プロセッサに、元画像を順次部分的に取り込む画像入力制御機能と、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割し、各画素列を 1次元周波数解析する第 1の周波数解析機能と、小領域の分析を行うのに必要な第 1の周波数解析で得られた 1次元周波数解析結果を集めて小領域の 2次元周波数解析結果を得る第 2の周波数解析機能とを実現されるためのものである。

本努明の第 2の態様による画像処理プログラム ·ソフトウェアは、元画像を小領域に分割し、小領域毎に周波数解析を行う画像処理システムに配備されたマイク口プロセッサに、元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割する画像入力制御機能と、各画素列を 1次元周波数解析する第 1の周波数解析機能と、小領域の分析を行うのに必要な第一の周波数解析で得られた 1次元周波数解析結果を集めて 2次元周波数解析結果を得る第 2の周波数解析機能とを実現させるためのものである。

部分的に取り込まれた画像を画素列に分割する機能を第 1の周波数解析機能に代えて画像入力制御機能に含めた点を除けば、全体的な構成は前記と同様である。本発明の第 3の形態による画像処理プログラム ·ソフトウェアは、元画像を小領域に分割し、小領域毎に周波数解析を行う画像処理システムに配備されたマイク口プロセッサに、元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割し各画素列を 1次元周波数解析する第 1の周波数解析機能と、小領域の分析を行うのに必要な第 1の周波数解析で得られた 1次元周波数解析結果を集めて 2次元周波数解析結果を得る第 2の周波数解析機能と実現させるためのものである。

部分的に取り込まれた画像を画素列に分割する機能を、分割された各画素列を 1 次元周波数解析する第 1の周波数解析機能に含めた点を除けば、全体的な構成は前記と同様である。

より具体的には、第 1の周波数解析機能は画素列の 1次元フーリェ変換とし、また、第 2の周波数解析機能は、第 1の周波数解析で求められた 1次元フーリェ変換結果を集めて更に 1次元フーリェ変換して元画像の 2次元フーリェ変換結果を求めるものとして構成することができる。

前記と同様、画像を部分的に取り込んで画素列に分割した時点で直ちに画素列の 1次元フーリエ変換を開始して待機時間を短縮すること、および、小領域の分析を行うのに必要な数の 1次元フーリェ変換結果を予め求めておき、これらの 1次元フ一リェ変換結果に基いて元画像の 2次元フーリェ変換結果を得ることにより処理の負荷を軽減することで、 2次元フーリェ変換処理に要する全体的な処理時間の短縮が実現される。

また、特に、小領域を含むより広い部分で小領域の周波数解析を行うことを前提とし、小領域を連続的に繰り返し抽出して各小領域毎の周波数成分を求めるような場合においては、第 2の周波数角军析機能における第 2回目以降の 2次元周波数解析で、前記第 1の周波数解析機能で以前に求められた周波数解析結果を繰り返し用いることで、重複した画素列の 1次元周波数解析に関わる計算を省略し、処理を高速化することが可能である。

小領域を含むより広い部分で小領域の周波数解析を行うことを前提として小領域を連続的に繰り返し抽出する場合、前回あるいは其れ以前に実行された第 1の周波数解析機能で求められた周波数解析結果の重複部分を其のまま利用することができるので、第 2回目以降の 2次元周波数解析機能を実行するために必要とされる第 1の周波数解析機能の実行回数が減り、周波数解析に要する全体的な処理時間の大幅な短縮が実現される。

この画像処理プログラム ·ソフトウアは、画像入力制御機能で指紋もしくは掌紋の画像を取り込む画像処理プログラム 'ソフトウェア、つまり、指掌紋用の画像処理プログラム ·ソフトウエアに利用できる。元画像の 2次元周波数解析に要する処理時間が短縮される結果、指掌紋用の画像処理の全体的な処理速度が短縮される。また、この画像処理プログラム ·ソフトウェアを、周波数解析結果から指紋もしくは掌紋の特徴点付近を検出し、特徴点付近の隆線だけを隆線復元する画像処理プログラム .ソフトウェアに利用してもよい。前記と同様、元画像の 2次元周波数解祈に要する処理時間が短縮される結果、特徴点付近の隆線を短時間で隆線復元できるようになる。

本発明の画像処理システム，画像処理方法，画像処理プログラム'ソフトウェアは、元画像を部分的に取り込んで画素列に分割した時点で直ちに 1次元周波数解析を開始するようにしているので、 1次元周波数解析を開始するまでの画像入力の待機時間を短縮できる。しかも、本発明の画像処理システム，画像処理方法，画像処理プログラム ·ソフトウェアは、 1次元周波数解析の結果を元画像の取り込みと略並行して予め求めておき、これらの 1次元周波数解析結果に基いて小領域の 2次元周波数解析結果を得ることで処理の負荷を軽減するようにしているので、小領域の縦横の画素値を一括して 2次元フーリェ変換して周波数解析を行う従来のものに比べ、周波数解析処理に要する全体的な処理時間を大幅に短縮することができる。図面の簡単な説明：

図 1は本発明の第 1の実施形態による画像処理システムを簡略化して示した機能ブロック図である。

図 2は図 1に図示した画像処理システムに使用される画像入力装置を示したプ口ック図である。

図 3は図 1に図示した画像処理システムに使用さえるコンピュータを簡略化して示した機能プロック図である。

図 4は同実施形態の画像処理システムの全体の動作について示したフロチヤートである。

図 5は特徴点付近だけ隆線を復元した結果の一例を示す図である。

図 6は小領域の分割の一例を示した概念図である。

図 7は小領域と周波数解析対象（フーリエ変換領域）との関係の一例を示した概念図である。

図 8は 1次元フーリエ変換と 2次元フーリエ変換の関係を示した概念図である。図 9は複数の小領域の周波数解析対象（フーリエ変換領域）の重複状態の一例を示した概念図である。

図 1 0は第 1，第 2の周波数解析手部として機能するコンピュータのマイクロプロセッサの処理動作の一例につレ、て具体的に示したフローチャートである。

図 1 1は第 1の周波数解析部が求めた 1次元周波数解析結果を再利用して演算処理の負荷を軽減する例を示した作用原理図である。

図 1 2は本発明の第 2の実施形態による画像処理システムを簡略化して示した機能プロック図である。

図 1 3は図 1 2に図示した画像処理システムに使用される画像入力装置を示したプロック図である。

図 1 4は図 1 2に図示した画像処理システムに使用されるコンピュータを簡略化して示した機能ブ口ック図である。

図 1 5は同実施の形態の画像処理システムの全体の動作について示したフローチヤ一トである。

図 1 6は本発明の第 3の実施形態による画像処理システムを簡略ィヒして示した機能ブロック図である。

図 1 7は図 1 6に図示した画像処理システムに使用される画像入力装置を示したプロック図である。

図 1 8は図 1 6に図示した画像処理システムに使用されるコンピュータを簡略化した示した機能ブロック図である。

図 1 9は同実施の形態の画像処理システムの全体の動作について示したフローチヤ一トである。

図 2 0は本発明の第 4の実施形態による画像処理システムを簡略化して示した機能ブロック図である。発明を実施するための最良の形態：

次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図 1は本発明の第 1の実施形態に係る画像処理システム 2 0を簡略化して示した機能ブロック図である。画像処理システム 2 0は、元画像を小領域に分割し、小領域毎に周波数解析を行うシステムである。

図示の画像処理システム 2 0は、概略において、画像センサ等の画像入力装置 3 0と、プログラム制御により動作するコンピュータ（C P U) 4 0と、ディスプレィ等の演算結果出力装置 5 0とから構成されている。また、図示のコンピュータ 4 0は、第 1の周波数解析ュニット 4 2と、第 2の周波数解析ュニット 4 4と、特徴線検出 Z隆線復元ュ-ット 4 6とを含む。図 2を参照すると、画像入力装置 3 0は画像取り込み部 6 2を有する。画像取り込み部 6 2は、元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を順次、コンピュータ 4 0へ出力する。元画像は、指紋もしくは掌紋であって良い。

図 3を参照すると、第 1の周波数解析ュ-ット 4 2は、画像分割部 6 4と、第 1 の周波数解析部 6 6とを有する。第 2の周波数解析ュニット 4 4は、第 2の周波数解析部 6 8を有する。画像分割部 6 4は、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割して、画素列を順次出力する。第 1の周波数解析部 6 6は、各画素列を 1次元周波数解析して、 1次元周波数解析結果を順次得る。とにかく、第 1の周波数解析ュニット 4 2は、画像入力装置 1 0 0から所定の幅の画素列を逐次取り込み、各画素列を 1次元周波数解析する。第 2の周波数解析部 6 8は、 1次元周波数解析結果を、小領域の分析を行うのに必要な数だけ集めて、小領域の 2次元周波数解析結果を得る。とにかく、第 2の周波数解析ュ-ット 4 4は、第 1の周波数解析ュニット 4 2 で求めた 1次元周波数解析結果を所定の数だけ集め、これらの 1次元周波数解析結果に対して再度の 1次元周波数解析を行うことで 2次元周波数解析結果を求める。元画像が指紋もしくは掌紋である場合、特徴点検出 Z隆線復元ュニット 4 6は、 2 次元周波数解析結果から指紋もしくは掌紋の特徴点付近を検出し、その特徴点付近の隆線だけを復元し、その結果を演算結果出力装置 1 2 0に出力する。

次に、図 4のフローチャートを参照して、図 1に図示した画像処理装置 2 0の全体の動作について説明する。ここでは、元画像が指紋もしくは掌紋の画像である場合を例に挙げて説明する。

まず、画像入力装置 3 0から元画像を入力する（ステップ A l )。画像入力装置 3 0の画像取り込み部 6 2は、元画像を順次部分的に取り込み、取り込んだ部分（部分的に取り込まれた画像）を随時コンピュータ 4 0に送信する（ステップ A 2 )。次に、第 1の周波数解析ュニット 4 2の画像分割部 6 4は、送信された画像（部分的に取り込まれた画像）を所定の幅の画素列に分割する（ステップ A 3 )。そして、第 1の周波数解析ュ-ット 4 2の第 1の周波数解析部 6 6は、分割された各画素列毎に 1次元周波数解析を行い、各画素列の 1次元周波数解析結果を求める（ステツプ A 4 )。更に、第 2の周波数解析ュュット 4 4の第 2の周波数解析部 6 8は、第 1の周波数解析ュニット 4 2の第 1の周波数解析部 6 6で各画素列毎に計算された 1次元周波数解析結果を所定の数だけ集め、これらの 1次元周波数解析結果に対して再度の 1次元周波数解析を行うことにより、 2次元周波数解析結果を求める（ステップ A 5 )。

特徴点検出/隆線復元ュニット 4 6は、先ず、 2次元周波数解析結果から指紋もしくは掌紋の特徴点付近を検出する（ステップ A 6 )。引き続いて、特徴点検出/ 隆線復元ュニット 4 6は、その特徴点付近の隆線だけを復元する（ステップ A 7 )。そして、演算結果出力装置 5 0は、この隆線復元結果を表示する（ステップ A 8 )。図 5に特徴点付近だけ隆線を復元した結果の一例を示す。

次に、本発明の第 1の実施形態に係る画像処理システム 2 0の効果について説明する。本発明の第 1の実施形態による画像処理システム 2 0では、所定の幅の画素列毎に周波数解析するように構成されているため、画像全体が入力される前に周波数解析の処理を開始できる。また、 2次元周波数解析を行う画像に重なりがある場合、第 1の周波数解析ュニット 4 2で求めた 1次元周波数解析結果を第 2の周波数解析ユエット 4 4における 2次元周波数解析の処理で再利用することにより、処理時間を短縮することができる。

次に、この画像処理システム 2 0を指掌紋画像処システムとして利用した場合を例にとって各装置（ユニット）の動作について具体的に説明する。

ここでは、画像入力装置 3 0として指掌紋センサを、また、コンピュータ 4 0としてはパーソナル'コンピュータを利用しており、パーソナル'コンピュータ 4 0 は、演算結果出力装置 5 0として機能するディスプレイを備えている。また、パーソナル.コンピュータ 4◦は、第 1の周波数解析ュニット 4 2と、第 2の周波数解析ュニット 4 4と、特徴点検出 Z隆線復元ュニット 4 6とを有する。

なお、ネットワークを介して指掌紋センサ 3 0からパーソナル'コンピュータ 4 0に画像を入力したり、あるいは、パーソナル'コンピュータ 4 0の内部あるいは外部のメモリやハードディスク等の記憶装置に既に記録されている指掌紋画像に対して周波数解析処理を行うことも可能である。メモリやハードディスク等の記憶装置に既に記録されている指掌紋画像に対して周波数解析処理を行う場合、指掌紋センサ等は画像処理システム 2 0それ自体には必要なく、この場合の画像入力装置 3 0は、メモリやハードディスク等に記憶された指掌紋画像から部分画像を読み込むデータ読み込み装置によって構成されることになる。

周波数解析結果を演算結果出力装置 5 0としてのディスプレイやプリンタ等に出力するだけでなく、ネットワークを経由して他の処理装置へ引き渡したり、パ一ソナル.コンピュータの内部あるいは外部のメモリやハードディスク等の記憶装置に記録し、他の処理装置等へ引き渡すこともできる。

指掌紋センサ 3 0から入力された画像は、小領域毎に周波数解析される。小領域は任意に分割可能であるが、ここでは、図 6に示されるように、正方格子状に分割する。センサ 3 0は 1 mmあたり 2 0画素とし、一辺 8画素の正方格子に分割するものとして説明するが、他の大きさや形状であってもかまわない。

周波数解析は小領域そのものに対して行うこともできるし、周期性を安定して評価するために小領域を含む周辺の画像に対して行うこともできる。ここでは、図 7 に示されるように、小領域を中心とした一辺 3 2画素の正方形の部分を周波数解析する例を用いて説明する。無論、他の大きさであってもかまわない。

但し、指掌紋隆線の周期性を正しく判定するためには、周波数解析を行う範囲は、少なくとも隆線 2本程度が含まれる大きさとすることが望ましい。また、周波数解析を行う範囲が大きすぎると、隆線が曲がっていることの影響を強く受けるので、隆線が 4本程度含まれる大きさより小さくすることが望ましい。

指掌紋センサ 3 0から画像の 1列が入力されると、 3 2画素（周波数解析の対象とする大きさ）の幅で、 8画素（小領域の大きさ）毎に画像が切り出され、第 1の周波数解析ュニット 4 2で 1次元フーリエ変換される。すなわち、第 1の周波数解析ュニット 4 2は、分割した各画素列を 1次元フーリエ変換して、 1次元周波数解析結果として 1次元フーリェ変換結果を順次得る第 1のフーリェ変換器として動作する。

入力画像が 1列分あれば第 1の周波数解析ュニット 4 2は動作できるため、画像全体の入力を待つ必要はなく、 1列の画素が乂力されるとすぐに、第 1の周波数解析ュニット 42を動作させることができる。

そして、第一の周波数解析ュニット 42により 32歹 U (周波数解析の対象とする大きさ）分の 1次元フーリエ変換が行われると、第 2の周波数解析ュニット 44が 32個分の 1次元フーリエ変換結果を集めてフーリェ変換を行い、図 8に示されるようにして、一辺が 32画素の正方画像を対象とした 2次元フーリェ変換の結果を得る。すなわち、第 2の周波数解析ユニット 44は、 1次元フーリエ変換結果を集めて更に 1次元フーリェ変換し、小領域の 2次元周波数解析結果として 2次元フーリェ変換結果を求める第 2のフーリェ変換器として動作する。

このことを式で示すと次のようになる。但し、図 8に示される一辺が 32画素の正方形の左下の位置を原点とし、右を + X, 上を + Yとするような座標系で画素位置を定義し、画素位置， y) の画素値（濃度）を f (x， y) (χ = 0, 1, 2, · · ·， 31、 y = 0， 1, 2， · · ·， 31) で表すものとする。

まず、 Y座標が yの位置にある画素列（水平方向に 1列の画素列）を 1次元フーリエ変換した結果 (p， y) は、

31 -i¾x

¾(p₅y)= (x，y)e ³² (l)

x=o

となる。

そして、各 1次元フーリェ変換の結果を纏めて更にフーリェ変換すると、

y=0x=0

となり、 F₂ (p, q) は元の画像を 2次元フーリエ変換したものと同じになる。

32列分の 1次元フーリェ変換の結果が纏められれば、第 2の周波数解析ュニット 44は動作できるため、画像全体の入力を待つ必要はない。離散フーリェ変換を行う場合、データの境界付近の不連続性の影響を小さくするための窓関数がしばしば用いられることがある力そのような場合でも同じように処理を実施できる。例えば分散 σのガウス窓を用いて、

つ'兀

F₂₍M ⁺("。) , — ^(PX+qy) (3)

のように、 2次元フーリエ変換を行う場合を考える。但し、 x₀， y。は画像の中心点の座標値であり、この場合は 15. 5 (= 31/2) となる。ガウス窓の計算を（x。， y。）を中心に行うことで、画像中心とガウス窓の中心とを合わせている。このような場合も、第 1の周波数解析ユニット 42により、

(₄₎

の演算式に基いて 1次元フーリエ変換を計算し、更に、第 2の周波数解析ュニット 44により、

31 .2兀

F_2(p，q)二 ∑ y_{0 Fl(p},_y)e 32 ^qY (

を計算することで逐次計算が可能である。窓関数としては、ガウス窓以外にも方形窓のように縦と横に計算が分離可能なものであれば適用できる。

第 1の周波数解析ュ-ット 42で 1次元フーリエ変換を行う方向と垂直に隣接している小領域では、図 9の斜線部分のように、第 2の周波数解析ュニット 44で用いるフーリエ変換の対象領域が重複している。第 2の周波数解析ュニット 44で図 9の小領域 2の周波数解析を行う場合に、図 9の小領域 1の周波数解析を行う場合に用いた斜線の領域の 1次元フーリェ変換結果を再利用することができる。このため、小領域 1および小領域 2でそれぞれ 2次元フーリエ変換する場合よりも計算量を削減することができる。

また、指紋もしくは掌紋の隆線の周期は特定の範囲に限られるため、指紋もしくは掌紋の隆線としてはあり得ないような高周波成分を第 1，第 2の周波数解析ュニット 4 2， 4 4で除くこともできる。こうすることで、処理対象が減り計算量を削減することができるようになる。

最終的に、第 2の周波数解析ュニット 4 4で小領域毎の 2次元フーリェ変換結果が求められ、特徴点検出/隆線復元ュュット 4 6で隆線が復元されると、ディスプレイ 5 0に隆線復元結果が出力される。

第 2の周波数解析ュニット 4 4は、 2次元周波数解析結果として各小領域毎に周波数情報を出力する。特徴点検出/隆線復元ュ-ット 4 6は、この周波数情報から指紋もしくは掌紋の隆線を復元して、隆線情報を出力する。

ここで、特徴点検出 Z隆線復元ュニット 4 6は、背景技術の欄でも述べた特許文献 2〜特許文献 5の方法を用いて、各小領域の周波数情報から皺ゃノィズによるものを除いて隆線を復元しても良い。この場合は、皺やノイズがあっても隆線情報を正しく出力することができる。詳述すると、特許文献 2〜特許文献 5に記載されているように、特徴点検出/隆線復元ュニット 4 6は、 2次元周波数解析結果からノィズ成分を除き、それを逆変換することや、 2次元周波数解析結果から 2次元周波数空間での 1点で代表させ、その 1点を逆変換することで、隆線復元をすることができる。ここで、逆変換は、フーリエ変換なら 2次元正弦波に相当する。

また、特徴点検出 Z隆線復元ュニット 4 6は、各小領域の周波数情報や各小領域間の周波数情報の関係により、指紋もしくは掌紋の特徴点（隆線の途切れ点や分岐する点）のありそうな場所を検出し、その部分の周波数情報だけを出力したり、その部分だけの隆線だけを復元することもできる。ここで、特徴点付近か否かを判定する方法としては、特願 2 0 0 4 - 6 1 2 9 2号の請求項 6に記載されている方法 (以下、特徴点検出方法と呼ぶ）を用いることができる。すなわち、特徴点検出/ 隆線復元ユニット 4 6は、この特徴点検出方法を用いて、 2次元周波数解析結果から指紋もしくは掌紋の特徴点付近を検出したり、隣接する小領域の 2次元周波数解析結果と比較することで、特徴点付近か否かを判定する。ここで、比較を行う理由は、特徴点付近では隆線の流れが隣接する領域と不連続になるため、 2次元周波数解析結果が隣接する小領域の 2次元周波数解析結果と異なったものになるからでめる。

ここで、図 10のフローチャートと図 1 1の作用原理図を参照して、第 1，第 2 の周波数解析ュニット 42， 44として機能する部分におけるパーソナル'コンビユータ 40のマイクロプロセッサ（以下、 CPUと呼ぶ）の処理動作の一例について具体的に説明する。

但し、指掌紋センサ 30はパーソナル'コンピュータ 40の CPUから画像取り込み指令を受けた時点で自立的に動作を開始し、図 8に示されるような一辺が 32 画素の正方形の画像領域の各画素（x， y)の画素値を、（0， 0)，（1， 0)， (2, 0), · · . , (31， 0)， · · ·，（0， i)，（1, i), (2，， · · ·，（31， ί)， · · .，（0, 31)，（1， 31)，（2, 31)， · · ·，（31, 31) の)噴で、全体として左下から右上の順でシリアルに出力するものとする。

指掌紋画像処システム 20を起動すると、 CPU 40は、まず、フラグ Fをセットして最初の小領域に対する画像の切り出しの開始を記憶し（ステップ a 1)、第 1の周波数解析処理で利用する画素値を記憶する画素値記憶レジスタや 1列分の画素値を用いた 1次元フーリェ変換（第一の周波数解析処理）の結果を記憶する 1 次元フーリェ変換結果記憶レジスタを特定するためのレジスタ特定指標 X , yの値を共に 0に初期化し（ステップ a 2)、指掌紋センサ 30に画像取り込み指令を出力して（ステップ a 3)、指掌紋センサ 30による画像の取り込みを開始させる。そして、指掌紋センサ 30から画素値が入力されると（ステップ a 4)、 CPU 40は、この画素値を、レジスタ特定指標 x， yの現在値に基いて画素値記憶レジスタ f ( X， y) に記憶し（ステップ a 5 )、レジスタ特定指標 Xの現在値が設定値 31に達しているか否力、、つまり、水平方向に 1列に並ぶ 32画素の画素値の入力が全て完了しているか否かを判定する（ステップ a 6)。そして、 1列分の画素値の入力が完了していなければ、 CPU40は、レジスタ特定指標 Xの値を 1インクリメントした後（ステップ a 7)、次の画素値の入力に備える（ステップ a 4)。以上の処理を繰り返すことで、まず、画素値記憶レジスタ f (0, 0) 〜f (3 1， 0) の各々に、図 8に示されるように、 32画素四方の画像における（0, 0) スポット〜（31， 0) スポットの画素の画素値が一対一対応で記憶されることになる。

そして、レジスタ特定指標 Xの現在値が設定値 31に達し、分割された 1列分の画素の画像入力処理が完了したことがステップ a 6の判定処理で確認されると、第 1の周波数解析ュニット 42として機能する C P U 40は、画素値記憶レジスタ f (0， 0) 〜f (31, 0) に記憶された 32個の画素値に基いて数 1 (あるいは数 4) の演算式、つまり、第 1の周波数解析処理を実行し、 Y座標が 0の位置にある画素列を 1次元フーリエ変換した結果を求め、この結果を、レジスタ特定指標 y の現在値に基いて 1次元フーリエ変換結果記憶レジスタ (p， y) に記憶する (ステップ a 8)。

次いで、 CPU40は、フラグ Fがセットされているか否力、つまり、今回の 1 次元フーリェ変換処理が最初の小領域に対する画像の切り出しの最中に行われたものであるか否かを判定する（ステップ a 9)。

現時点ではフラグ Fがセットされており、今回の 1次元フーリェ変換処理が最初の小領域に対する画像の切り出しの最中に行われているものであることを意味するので、 CPU40は、更に、レジスタ特定指標 yの現在値が設定値 31に達しているか否か、つまり、垂直方向に並ぶ 32列の各画素列の全てに対して 1次元フーリエ変換の結果が得られているか否かを判定する（ステップ _a 10)。そして、垂直方向に並ぶ 32列の各画素列の 1次元フーリエ変換の結果が全て得られていなければ、 CPU40は、レジスタ特定指標 yの値を 1インクリメントし（ステップ a 1 1)、かつ、レジスタ特定指標 Xの値を改めて 0に初期化した後（ステップ a 12)、前記と同様にして、次の 1列分の画素値の画像入力処理に取り掛かる（ステツプ a 4〜ステップ a 7)。

以上に述べたような 2種類のループ処理を繰り返すことにより、小領域の分析を行うのに必要な 1次元周波数解析結果の数である 32列分の 1次元フーリェ変換の結果が求められ、これらの結果が 1次元フーリェ変換結果記憶レジスタ F i ( p， 0) 〜F_t (p， 31) の各々に一対一対応で記憶されることになる。そして、レジスタ特定指標 yの現在値が設定値 31に達したことがステップ a 1 0の判定処理で確認されると、 CPU40は、フラグ Fをリセットすることで、最初の小領域に対する画像の切り出しが完了したことを記憶する（ステップ a 1 3)。次いで、第 2の周波数解析ュニット 44として機能する CPU 40力 1次元フ一リエ変換結果記憶レジスタ (p, 0) 〜Fi (p, 3 1) に記憶された 32 列分の 1次元フーリェ変換の結果に基いて数 2 (あるいは数 5 )の演算式、つまり、第 2の周波数解析処理を実行し、この小領域の 2次元フーリェ変換の結果である F ₂ (p， q) を求め（ステップ a 14)、この演算結果を、例えば、ディスプレイ等に出力する（ステップ a 15)。

ここで、 CPU40は、今回の 2次元フーリエ変換処理を実行するために第 1の周波数解析ュニット 42が求めた 1次元周波数解析結果の幾つかを次の 2次元フ一リェ変換処理で再利用するため、 1次元フーリェ変換結果記憶レジスタ F i ( p , 0) ~F _χ (ρ' 23) の値をバックアップレジスタ ( , 0) (p, 2

3) に一対一対応で記憶させる処理を実行する（ステップ a 16)。

既に述べた通り、本実施形態では 32画素の幅で 8画素毎に画像が切り出されるので、図 9からも明らかなように、仮に、今回の処理で小領域 1を中心に画像の切り出しを行ったとすれば、次回の処理では、切り出しの対象となる領域を 8画素分だけ下方に移動させ、小領域 2を中心として画像の切り出しが行われることになる。そのため、次回のフーリエ変換領域の第 0列〜第 31列までの画素のうち、第 8列〜第 3 1列までの画素が今回のフーリエ変換領域の第 0列〜第 23列に重複することになる。従って、今回のフーリエ変換領域における第 0列〜第 23列の 1次元フーリエ変換結果であるレジスタ (p, 0) 〜Fi (p, 23) の値を上書きせずに次の処理周期まで持ち越せば、次回の 2次元フーリエ変換処理で、小領域 2 を中心とするフーリェ変換領域のうち第 0列〜第 Ί列までの画素に対してのみ改めて 1次元フーリェ変換処理を実行すればよく、演算処理の負荷が軽減されることになる。

次いで、 CPU40は、次の小領域に対する 2次元周波数解析の継続が設定されているか否かを判定する（ステップ a 17)。継続が設定されていれば、 CPU4 0は、解析対象とする小領域を 8画素分だけ下方に移動させて、例えば、解析対象となる小領域を図 9の小領域 1から小領域 2へと移した後（ステップ a 18)、新たな小領域、例えば、小領域 2に対してステップ a 2以降の処理を前記と同様にして繰り返し実行する。なお、 2次元周波数解析の継続の設定および解除は、当該パーソナル.コンピュータ 40が有するキーボード等からの指令で実行フラグをオン

Zオフする等の処理により容易に実施可能である。あるいは、周波数解析を必要とする画像全体の大きさに応じて予め全体の処理の繰り返し回数を設定しておくといったことも可能である。

2つ目以降の小領域が解析対象として選択された場合の処理の流れは全体として前記と同様であるが、 2つ目以降の小領域を対象として行われる当該処理においては、フラグ Fが既にリセットされているので (ステップ a 1 3参照）、ステップ a 9の判定結果は常に偽となる。

従って、 CPU40は、レジスタ特定指標 yの現在値が設定値 7に達しているか否かを判定し（ステップ a 19)、前記と同様のループ処理により、第 0列〜第 7 列に関わる各列の 1次元フーリエ変換結果を求め、これらの結果を、 1次元フーリェ変換結果記憶レジスタ ( , 0) 〜Fi (p， 7) の各々に一対一対応で上書きして記憶させることになる。

そして、レジスタ特定指標 yの現在値が設定値 7に達したことがステップ a 19 の判定処理で確認されると、第 2の周波数解析ュニット 44として機能する CPU 40は、バックアップレジスタ (ρ , 0) 〜G₁ (p， 23) の値を 1次元フ一リェ変換結果記憶レジスタF₁ (p, 8) 〜Fi (p, 31) に一対一対応で上書きして記憶させる（ステップ a 20)。そして、前記と同様、 CPU40は、現時点で 1次元フーリエ変換結果記憶レジスタ (p， 0) 〜F (p， 31) に記憶されている 32列分の 1次元フーリエ変換の結果、即ち新たに求められた

(p， 0) 〜Fi (p， 7) の値と以前の処理で既に求められていた (p, 8) 〜Fi (p, 31) の値とに基いて数 2 (あるいは数 5) の演算式、つまり、第 2 の周波数解析処理を実行する。そして、 CPU40は、この時点で解析対象とされている小領域、例えば、図 8に示される小領域 2の 2次元フーリエ変換の結果 F₂ (p, q) を求める（ステップ a 14)。引き続いて、 CPU40は、この演算結果を、例えば、ディスプレイ等に出力した後（ステップ a 1 5)、前記と同様にして、第 1の周波数解析ュニット 42が求めた 1次元周波数解析結果を次の 2次元フ一リェ変換処理で再利用するためのパックァップ処理を実行する（ステップ a 1 6)。

ここで、図 1 1に、第 1の周波数解析ュニット 42が求めた 1次元周波数解析結果の再利用の一例を具体的に示す。

本実施形態では、図 1 1に示される通り、最初の小領域に対する 2次元周波数解析を行う場合にのみ第 1の周波数解析ュニット 42が 32列分の演算処理（数 1あるいは数 4) を実行して 1次元フーリエ変換結果記憶レジスタエ (p, 0) 〜F ₁ ( p， 31) に値を記憶させる。第 2回目以降の 2次元周波数解析処理では、ノックアップレジスタ (p， 0) 〜Gi (p， 23) を仲立ちとして、第 1の周波数解析ュ-ット 42が以前に求めた 1次元フーリェ変換結果の値を繰り返し再利用するようにしている。その結果、重複した画素列である 24列分の 1次元周波数解析に関わる計算（数 1あるいは数 4) が省略でき、実際には、第 1の周波数解析ュニット 42は、第 0列〜第 7列の画素に関わる 8列分の計算処理を実行するだけで済むことがわかる。

ここでは、説明の簡略化のため、解析対象となる小領域を上から下に移動させる場合について説明している。実際には、図 6に示されるような全体画像に対して処理を行う必要上、解析対象となる小領域を左右方向にも移動させる必要がある。その場合、解析対象となる小領域が全体画像の下端部に達した時点で解析対象となる小镇域を側方にシフトすればよく、それ以降の処理は前記と全く同様であるので、詳細な説明は省略する。

図 1 2を参照すると、本発明の第 2の実施形態に係る画像処理システム 20 Aは、図 1に示した本発明の第 1の実施形態における画像処理システム 20と比べ、画像入力装置 3 OAの動作とコンピュータ 4 OAにおける第 1の周波数解析ュニット 42 Aの動作が異なる。

図 1 3を参照すると、画像入力装置 30 Aは、画像取り込み部 62と、画像分割部 6 4とから構成されている。

図 1 4を参照すると、第 1の周波数解析ュニット 4 2 Aは、第 1の周波数解析部 6 6のみから構成されている。

つまり、画像入力装置 3 O Aは、入力された画像（元画像）から所定の幅の画素列を逐次コンピュータ 4 O Aへ送る。第 1の周波数解析ュニット 4 2 Aは、画像入力装置 3 0 Aから送られてきた画素列を 1次元周波数解析するように構成されている。

次に、図 1 5のフローチャートを参照して、図 1 2に示した本発明の第 2の実施形態に係る画像処理システム 2 0 Aの全体の動作について説明する。

画像入力装置 3 O Aの画像取り込み部 6 2は、元画像を入力する（ステップ B 1 )。すなわち、画像取り込み部 6 2は、元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を順次出力する。次に、画像入力装置 3 O Aの画像分割部 6 4は、その部分的に取り込まれた画像を所定の幅の画素列に分割して（ステップ B 2 )、その分割された画素列を逐次コンピュータ 4 0 Aへ送る（ステップ B 3 )。例えば、指掌紋画像入力装置により画像入力装置 3 O Aを構成した場合では、指掌紋画像入力装置は、センサから入力された画像（元画像）を逐次 3 2画素幅の画素列に分割してコンピュータ 4 O Aに送信する。

センサとして平面センサを用いる場合、センサの端から順に 1列づっ走查し画素列に分割して送信するため、全面を走査し終る前に画素列を逐次送信することができる。

センサとして指よりも小さなセンサを用いて指をスイープ動作させて画像を取り込む場合、指全体のスイープが終了する前に、逐次画素列をコンピュータ 4 O A に送信することができる。

そして、コンピュータ 4 O A側に設けられた第 1の周波数解析ュニット 4 2 Aの第 1の周波数解析部 6 2は、画像入力装置 3 O Aから送られてきた画素列を逐次 1 次元周波数解析する（ステップ B 4 )。

ここでは、指掌紋画像入力装置 3 0 Aで画像が取り込まれると逐次画素列をコンピュータ 4 0 Aに送信するとしたが、指掌紋画像入力装置 3 0 Aに画素列を一時的に記憶するバッファ（図示せず）を設け、画素列をー且記憶させておき、コンビュータ 4 O A側で必要となる画素列を指掌紋画像入力装置 3 O Aに要求し、指掌紋画像入力装置 3 O Aが、バッファから要求のあった画素列を読み出してコンピュータ 4 0 Aに送信するようにすることもできる。

ステップ; B 5で示される第 2の周波数解析ュ-ット 4 4の動作、ステップ B 6おょぴ B 7で示される特^ [点検出/隆線復元ュニット 4 6の動作、およびステップ B 8の演算結果出力装置 5 0の動作は、それぞれ、図 1の実施形態における第 2の周波数解析ュニット 4 4、特徴点検出/隆線復元ュニット 4 6、および演算結果出力装置 5 0の動作（図 4のステップ A 5、ステップ A 6および A 7、およびステップ A 8 ) と同一であるから、説明は省略する。

本実施形態では、指掌紋画像入力装置等の画像入力装置 3 O Aで入力画像（元画像）を画素列に分割して逐次コンピュータ 4 O Aへ送信するため、コンピュータ 4 O Aへ画素列が送信されるとすぐに第 1の周波数解析ュニット 4 2 Aを動作させることができ、画像全体が入力される前に処理を開始できる。

つまり、画素列を分割する機能を第 1の周波数解析ュニット 4 2 Aから割愛して画像入力装置 3 0 Aの側に持たせた点を除けば、全体的な構成は図 1乃至図 4で説明した本発明の第 1の実施形態の場合と実質的に同様である。

図 1 6を参照すると、本発明の第 3の実施形態に係る画像処理システム 2 0 Bは、図 1 1に示した画像処理システム 2 0 Aと比べ、画像入力装置 3 0 Bとコンビユータ 4 0 Bの動作が後述するように異なる。

図 1 7を参照すると、画像入力装置 3 0 Bは、画像取り込み部 6 2と、画像分割部 6 4と、第 1の周波数解析ユニット 4 2 Bとから構成されている。第 1の周波数解析ュニット 4 2 Bは第 1の周波数解析部 6 6を有する。

図 1 8を参照すると、コンピュータ 4 0 Bは、第 2の周波数解析ュニット 4 4と特徴点検出ノ隆線復元ュニット 4 6とを備えている。第 2の周波数解析ュニット 4 4は第 2の周波数解析部 6 8を有する。

即ち、画像処理システム 2 0 Bの画像入力装置 3 0 Bには、画素列を分割する機能に加え、更に、第 1の周波数解析ユニット 4 2 Bが設けられているのに対して、コンピュータ 4 O Bの側からは、第 1の周波数解析ュニットが省略されている。このような構成の場合、画像入力装置 3 0 Bは、入力された画像（元画像）力ら所定の幅の画素列を取り出して第 1の周波数解析ュニット 4 2 Bで 1次元周波数解析を行い、 1次元周波数解析の結果を逐次コンピュータ 4 0 Bへ送る。そして、コンピュータ 4 0 B力 S、画像入力装置 3 0 Bから送信された 1次元周波数解析の結果を用いて第 2の周波数解析ュニット 4 4で 2次元周波数解析結果を求め、この 2 次元周波数解析結果から特徴点検出/隆線復元ュニット 4 6が隆線を復元し、隆線復元結果を演算結果出力装置 5 0に出力する。

次に、図 1 9のフローチャートを参照して、本発明の第 3の実施形態に係る画像処理システム 2 0 Bの全体の動作について説明する。

画像入力装置 3 0 Bの画像取り込み部 6 2は、元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を順次出力する（ステップ C l )。次に、画像入力装置

3 0 Bの画像分割部 6 4は、その部分的に取り込まれた画像を所定の幅の画素列に分割して、画素列を順次出力する (ステップ C 2 )。画像入力装置 3 0 B内の第 1 の周波数解析ュニット 4 2 Bの第 1の周波数解析部 6 6は、画素列に対して 1次元周波数解析を行って（ステップ C 3 )、 1次元周波数解析の結果を逐次コンビユータ 4 0 Bへ送る（ステップ C 4 )。

例えば、指掌紋画像入力装置により画像入力装置 3 0 Bを構成した場合では、指掌紋画像入力装置 3 0 Bは、センサから入力された画像を逐次 3 2画素幅の画素列に分割し、指掌紋画像入力装置 3 0 B自体が備える第 1の周波数解析ュニット 4 2 Bで画素列を 1次元フーリエ変換し、 1次元フーリエ変換した結果をコンピュータ

4 0 Bへ逐次送信する。

ステップ C 5で示される第 2の周波数解析ュニット 4 4の動作、ステップ C 6および C 7で示される特徴点検出 Z隆線復元ュニット 4 6の動作、およびステップ C 8の演算結果出力装置 5 0の動作は、それぞれ、図 1の実施形態における第 2の周波数解析ュニット 4 4、特徴点検出/隆線復元ュニット 4 6、および演算結果出力装置 5 0の動作（図 4のステップ A 5、ステップ A 6および A 7、およびステップ A 8 ) と同一である。つまり、コンピュータ 4 0 Bは、送信された 1次元フーリエ変換結果を第 2の周波数解析ュニット 4 4で更に 1次元フーリェ変換し、 2次元フーリェ変換結果を求める。

本発明の第 3の実施形態では、入力画像（元画像）を画素列に分割して 1次元周波数解析を行った結果を逐次コンピュータ 4 0 Bへ送信するため、コンピュータ 4 0 Bへ 1次元周波数解析の結果が送信されるとすぐ第 2の周波数解析ュ-ット 4 4を動作させることができ、画像全体が入力される前に処理を開始できる。

従って、画素列を分割する機能と分割された各画素列を 1次元周波数解析する機能とを画像入力装置 3 0 Bの側に持たせて、コンピュータ 4 0 Bの側から第 1の周波数解析ュ-ットを省略した点を除けば、全体的な構成は図 1乃至図 4で説明した本発明の第 1の実施形態の場合と実質的に同様である。

更に、本発明の第 3の実施形態では、指掌紋画像入力装置 3 0 Bに D S P等の信号処理専用のマイクロプロセッサを実装し、指掌紋画像入力装置 3 0 Bで第 1の周波数解析を行うことで、コンピュータ 4 0 Bの処理を軽減することができる。例えば、指掌紋画像入力装置 3 0 Bをトランシーバ等の音声処理を行うものに搭載する場合、トランシーバにもともと搭載されている音声処理用の信号処理専用マイク口プロセッサを用いることで、新たな部品を追加することなくコンピュータ 4 0 Bの処理を軽減することができる。また、第 2の周波数解析ユニット 4 4のみ、あるいは、第 1の周波数解析ュニット 4 2 Bと第 2の周波数解析ュニット 4 4の各々を独立した信号処理専用マイクロプロセッサで構成することも可能である。

最初に説明した第 1の実施形態と第 2の実施形態およぴ第 3の実施形態では、処理対象の元画像として指紋もしくは掌紋の画像を想定して説明したが、他の画像に対して周波数解析を行うこともできる。また、周波数解析方法としてフーリエ変換を例に説明したが、ウオルシュ ·アダマール変換等のように縦と横に処理を分解できる他の周波数解析方法を用いても良い。つまり、 1列分の画素に対する周波数解析を行って各列毎の 1次元周波数解析結果を得た後、これらの 1次元周波数解析結果を纏めて利用して最終的な 2次元周波数解析結果を得ることが可能な他の周波数解析方法を用いることも可能である。次に、図 2 0を参照して、本発明の第 4の実施形態に係る画像処理システム 2 0 Cについて簡単に説明する。

本発明の第 4の実施形態に係る画像処理システム 2 0 Cは、最初に説明した第 1 の実施形態（図 1 ) や第 2の実施形態（図 1 2 ) または第 3の実施形態（図 1 6 ) の各ユニットをプログラムにより構成した場合に、そのプログラムで動作するコンピュータ 7 0と画像入力装置 3 0とからなる画像処理システムである。

当該プログラムは、コンピュータ 7 0に読み込まれ、コンピュータ 7 0の C P U の動作を制御する。コンピュータ 7 0は画像処理プログラムの制御の下で、最初に説明した第 1の実施形態や第 2の実施形態または第 3の実施形態におけるコンビユータ 4 0 , 4 O A, 4 0 Bによる処理と同様の処理を実行する。

例えば、コンピュータ 7 0の C P Uに、第 1の周波数解析処理を実行する第 1の周波数解析ュニットと第 2の周波数解析処理を実行する第 2の周波数解析ュニットの機能とを実現させる場合では、その画像処理プログラムは、例えば、図 1 0のようなものとなる。

図 1 0を例にとって画像処理プログラムについて説明する。ステップ a 1〜ステップ a 4までの処理力 S、元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を順次出力する機能に相当する。ステップ a 5〜ステップ a 7までの処理が、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割して、その画素列を順次出力する機能に相当する。ステップ a 8〜a 1 2までの処理が、各画素列を 1次元周波数解析して、 1次元周波数解析結果を順次する機能に相当する。すなわち、ステップ a 1〜ステップ a 1 2までの処理が、部分的に取り込まれた画像を画素列に分割し、各画素列を 1次元周波数解析する第 1の周波数角军析機能に相当する。また、ステップ a 1 4 〜ステップ a 2 0までの処理が、 1次元周波数解析結果を小領域の分析を行うのに必要な数だけ集めて、小領域の 2次元周波数解析結果を得る機能に相当する。換言すれば、ステップ a 1 4以降の処理が、小領域の分析を行うのに必要な第 1の周波数解析で得られた 1次元周波数解析結果を集めて小領域の 2次元周波数解析結果を得る第 2の周波数解析機能に相当する。

前述した通り、各画素列を 1次元周波数解析する第 1の周波数解析機能を画像入力装置 3 0の側に配備するといった変形例もある力プログラムを分割してコンビユータ 7 0や画像入力装置 3 0に組み込むことは技術的に容易である。産業上の利用可能性：

本発明による画像処理システムを指掌紋画像の周波数解析に用レ、れば、本人確認のための指掌紋認証装置や、指掌紋認証装置をコンピュータに実現するためのプログラムといった用途に適用できる。また、指掌紋データベース登録装置や指掌紋データベース登録装置をコンピュータに実現するためのプログラムといった用途に適用できる。

Claims

請求の範囲

(20, 2 OA, 20 B) において、

前記元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を順次出力する画像取り込み部（62) と、

前記部分的に取り込まれた画像を画素列に分割して、該画素列を順次出力する画像分割部（64) と、

前記各画素列を 1次元周波数解析して、 1次元周波数解析結果を順次得る第 1の周波数解析部（66) と、

前記 1次元周波数解析結果を前記小領域の分析を行うのに必要な数だけ集めて、前記小領域の 2次元周波数解析結果を得る第 2の周波数解析部（68) と、を備えたことを特徴とする画像処理システム。

2. 前記画像処理システム（20) は、画像入力装置（30) と、第 1の周波数解析ユニット（42) と、第 2の周波数解析ユニット（44) とを備え、前記画像入力装置（30) は、前記画像取り込み部（62) を有し、

前記第 1の周波数解析ユニット（42) は、前記画像分割部（64) と、前記第 1の周波数解析部（66) とを有し、

前記第 2の周波数解析ユニット（44) は、前記第 2の周波数角军析部（68) を有する、

ことを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の画像処理システム。

3. 前記画像処理システム（ 20 A) は、画像入力装置（ 30 A) と、第 1の周波数解析ユニット（42A) と、第 2の周波数解析ユニット（44) とを備え、前記画像入力装置（3 OA) は、前記画像取り込み部（62) と、前記画像分割部（64) とを有し、

前記第 1の周波数解析ユニット（42A) は、前記第 1の周波数解析部（66) を有し、 ' 前記第 2の周波数角军析ユニット（44) は、前記第 2の周波数解析部（68) を有する、

4. 前記画像処理システム（20B) は、画像入力装置（30B) と、周波数解析ュニット（44) とを備え、

前記画像入力装置（3 OA) は、前記画像取り込み部（62) と、前記画像分割部（64) と、前記第 1の周波数解析部（66) とを有し、

前記周波数解析ュニット（44)は、前記第 2の周波数解析部（68)を有する、ことを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の画像処理システム。

5. 前記第 1の周波数解析部（66) は、前記分割した各画素列を 1次元フーリェ変換して、前記 1次元周波数解析結果として 1次元フーリェ変換結果を順次得る第 1のフーリェ変換器から構成され、

前記第 2の周波数解析部（68) は、前記 1次元フーリエ変換結果を集めて更に 1次元フーリェ変換し、前記小領域の 2次元周波数解析結果として 2次元フーリエ変換結果を求める第 2のフーリェ変換器から構成されている、請求の範囲第 1項に記載の画像処理システム。

6. 前記第 2の周波数解析部（68) は、前記小領域の周波数解析を当該小領域を含むより広!、範囲で繰り返し行!/、、前記第 2の周波数解析部（ 68 ) は、第 2 回目以降の 2次元周波数解析で、前記第 1の周波数解析部（66) が以前に求めた 1次元周波数解析結果を繰り返し用いることを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の画像処理システム。

7. 前記画像取り込み部（62) は、前記元画像として指紋もしくは掌紋の画像を取り込むことを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の画像処理システム。

8. 前記 2次元周波数解析結果から指紋もしくは掌紋の特徴点付近を検出し、当該特徴点付近の隆線だけを復元する特徴点検出/隆線復元ユニット（46) を更に備えたことを特徴とする、請求の範囲第 7項に記載の画像処理システム。

9. 前記第 1および前記第 2の周波数解析部（66， 68) の少なくとも一方は、信号処理専用のマイク口プロセッサを用いて周波数解析を行うことを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の画像処理システム。

10. 元画像を小領域に分割し、小領域毎に周波数解析を行う画像処理方法において、

前記元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を順次出力するステップ（A1 ； B 1 ； C 1) と、

前記部分的に取り込まれた画像を画素列に分割して、該画素列を順次出力するステツプ（A3 ； B 2 ； C 2) と、

前記各画素列を 1次元周波数解析して、 1次元周波数解析結果を順次得るステツプ（ A 4 ； B 4 ； C 4 ) と、

前記 1次元周波数解析結果を前記小領域の分析を行うのに必要な数だけ集めて、前記小領域の 2次元周波数解析結果を得るステップ（A5 ； B 5 ； C5) と、を含む画像処理方法。

1 1. 前記 1次元周波数解析するステップ（A4 ； B4 ； C4) は、前記各画素列を 1次元フーリエ変換して、 1次元フーリエ変換結果を出力し、前記小領域の 2次元周波数解析結果を得るステップ（A5 ； B 5 ； C 5) は、前記 1次元フーリェ変換結果を集めて更に 1次元フーリェ変換し、前記小領域の 2次元フーリェ変換結果を求める、請求の範囲第 10項に記載の画像処理方法。

12. 前記小領域の 2次元周波数解析結果を得るステツプ（ A 5 ； B 5 ； C 5 ) は、前記小領域の周波数解析を当該小領域を含むより広い範囲で繰り返し行い、前記小領域の 2次元周波数解析結果を得るステップ（A5 ； B 5 ； C 5) は、第 2回目以降の 2次元周波数解析で、前記 1次元周波数解析するステップ（A4 ； B 4 ； C 5) で以前に求めた 1次元周波数解析結果を繰り返し用いることを特徴とする、請求の範囲第 10項に記載の画像処理方法。

13. 前記元画像を取り込むステップ（A1 ； B 1 ； C 1) は、前記元画像として指紋もしくは掌紋の画像を取り込むことを特徴とする、請求の範囲第 10項に記載の画像処理方法。

14. 前記 2次元周波数解析結果から指紋もしくは掌紋の特徴点付近を検出するステップ（A6 ； B 6 ； C6) と、当該特徴点付近の隆線だけを復元するステツプ（A7 ; B 7 ; C 7) とを更に含むことを特徴とする、請求の範囲第 13項に記載の画像処理方法。

1 5. 元画像を小領域に分割し、小領域毎に周波数解析を行う画像処理システム（20 C) に配備されたマイクロプロセッサ（70) に、

前記元画像を順次部分的に取り込み、部分的に取り込まれた画像を順次出力する機能（Al ; B l ; C l ; a l〜a 4) と、

前記部分的に取り込まれた画像を画素列に分割して、該画素列を順次出力する機能（A3 ; B 2 ; C2 ; a 5〜a 7) と、

前記各画素列を 1次元周波数解析して、 1次元周波数解析結果を順次得る機能 (A4 ; B4 ; C4 ; a 8〜a l 2) と、

前記 1次元周波数解析結果を前記小領域の分析を行うのに必要な数だけ集めて、前記小領域の 2次元周波数解析結果を得る機能（A5 ; B 5 ; C5 ; a l 4〜a 2 0) と、

を実現させるための画像処理プログラム · ソフトウェア。

16. 前記 1次元周波数解析する機能（A4 ; B4 ; C4 ; a 8〜a l 2)は、前記各画素列を 1次元フーリエ変換（a 8) して、 1次元フーリエ変換結果を出力し、前記小領域の 2次元周波数解析結果を得る機能（A5 ; B 5 ; C5 ; a l 4〜 a 20) は、前記 1次元フーリエ変換結果を集めて更に 1次元フーリエ変換し（a 14)、前記小領域の 2次元フーリエ変換結果を求める、請求の範囲第 15項に記載の画像処理プログラム · ソフトウェア。

1 7. 前記小領域の 2次元周波数解析結果を得る機能（A5 ； B 5 ； C 5 ； a 14〜a 20) は、前記小領域の周波数解析を当該小領域を含むより広い範囲で繰り返し行い、前記小領域の 2次元周波数解析結果を得る機能（A5 ； B 5 ； C 5 ； a 14~ a 20) は、第 2回目以降の 2次元周波数解析で、前記 1次元周波数解析する機能（A4 ; B4 ; C4 ; a 8〜a l 2) で以前に求めた 1次元周波数解析結果を繰り返し用いること（a 16, a 20) を特徴とする、請求の範囲第 15項に記載の画像処理プログラム ·ソフトウエア。

18. 前記元画像を取り込む機能（Al ; B l ; C l ; a l〜a 4) は、前記元画像として指紋もしくは掌紋の画像を取り込むことを特徴とする、請求の範囲第

15項に記載の画像処理プログラム 'ソフトウェア。

1 9. 前記マイクロプロセッサ（70) に、

前記 2次元周波数解析結果から指紋もしくは掌紋の特徴点付近を検出する機能 (A6 ； B 6 ； C 6) と、

当該特徴点付近の隆線だけを復元する機能（A7 ； B 7 ； C 7) と

を更に実現させる、請求の範囲第 18項に記載の画像処理プログラム'ソフトウェァ。