專利名稱：圖形對(duì)照裝置及其圖形對(duì)照方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像數(shù)據(jù)的對(duì)照，特別是涉及用于識(shí)別線狀圖樣如指紋和字符的圖形對(duì)照裝置及其圖形對(duì)照方法。
一些常規(guī)技術(shù)，其中，圖樣的變形被校正以便比較圖像，已在日本專利公報(bào)No.平02-187885，日本專利公報(bào)No.平05-081412，日本專利公報(bào)No.平06-004671，日本專利公報(bào)No.平08-030783和日本專利公報(bào)No.平08-147411中被提出。
但是，常規(guī)技術(shù)有下面的缺點(diǎn)。
在日本專利公報(bào)No.平10-240932和日本專利公報(bào)No.平10-105703中陳述的技術(shù)有一個(gè)問題，因?yàn)檫@些技術(shù)使用一個(gè)系統(tǒng)，對(duì)相互重疊作為一個(gè)整體的圖樣進(jìn)行比較，在加印時(shí)字符被變形或指紋被變形的情況下，圖形不能被良好地鑒別。
另一方面，根據(jù)日本專利公報(bào)No.平02-187885，日本專利公報(bào)No.平05-081412，日本專利公報(bào)No.平06-004671，日本專利公報(bào)No.平08-030783和日本專利公報(bào)No.平08-147411中陳述的常規(guī)技術(shù)，即使當(dāng)圖樣被變形時(shí)，如果圖樣作為一個(gè)整體有同樣的變形，那么，作為整體校正圖樣的變形并對(duì)變形進(jìn)行比較，能使這類圖樣問題被對(duì)付過去。但是，在每一部分有不同的變形方式的情況下，可容許的差別應(yīng)該會(huì)增加，而引起不精確的鑒別。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述常規(guī)問題，提供一種線狀圖樣的圖形對(duì)照裝置，它能嚴(yán)格鑒別外加的圖樣，即使圖樣被變形，并提供有關(guān)的圖形對(duì)照方法。
即使待檢驗(yàn)的圖形被變形，本發(fā)明也能使作為檢驗(yàn)對(duì)象的待檢驗(yàn)圖樣，和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣，相互嚴(yán)格地被鑒別，所用的方法是根據(jù)適用的待檢驗(yàn)圖樣特征點(diǎn)信息和適用的模型圖樣特征點(diǎn)信息，估算在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形，校正估算的變形，并比較變形已被校正的待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣，計(jì)算它們之間的相似性。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種圖形對(duì)照裝置，用于比較和對(duì)照待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣，包括變形估算裝置，其用于根據(jù)有關(guān)表示每個(gè)上述待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣特征的特征點(diǎn)的信息，估算在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形；和變形校正裝置，其用于根據(jù)有關(guān)由變形估算裝置所估算的變形的信息，校正上述待檢驗(yàn)圖樣。
在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，變形的估算裝置，使待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣中的特征點(diǎn)關(guān)聯(lián)和配為對(duì)偶，在這兩個(gè)圖樣之間表示出特征點(diǎn)的特征度的特征量中的差異是小的；并確定在各自的特征點(diǎn)之間相符性最好的待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，以估算在上述待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，從多個(gè)預(yù)先準(zhǔn)備的表示圖像數(shù)據(jù)變形內(nèi)容的變形模型中，選擇待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，這些變形內(nèi)容最好地使在待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣各自的特征點(diǎn)之間相符。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，其具有變形模型的信息，這個(gè)變形模型表示相應(yīng)于各個(gè)參數(shù)指定值的圖像數(shù)據(jù)的變形內(nèi)容；并通過獲得提供變形模型的每個(gè)參數(shù)值，確定待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，上述變形模型最好地使待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣各自的特征點(diǎn)之間相符。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，在處理所估算的變形時(shí)，在除去那些相互偏離的距離等于或大于預(yù)定閾值的被配為對(duì)偶特征點(diǎn)以后，僅用留下來的特征點(diǎn)對(duì)偶重新估算變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，在所估算的變形的尺度大于預(yù)定閾值時(shí)，改變上述變形模型，重新估算變形。
另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，在估算作為一個(gè)整體的待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，分割上述待檢驗(yàn)圖樣為小區(qū)域，以估算在每個(gè)小區(qū)域上的變形內(nèi)容。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，在估算作為一個(gè)整體的待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，就每個(gè)上述特征點(diǎn)對(duì)偶，利用鄰近的特征點(diǎn)對(duì)偶的信息，估算并校正鄰近的特征點(diǎn)對(duì)偶的變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，關(guān)于變形模型，使用彈性變形，關(guān)于表示變形尺度的數(shù)據(jù)，使用彈性能量。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，關(guān)于待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣，至少使用指紋圖像，或者掌紋圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種用于比較待檢驗(yàn)圖樣和據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣，以校正變形的變形校正裝置，包括變形估算裝置，其用于根據(jù)有關(guān)表示每個(gè)上述待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣特征點(diǎn)的信息，估算在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形；和變形校正裝置，其用于根據(jù)有關(guān)由變形估算裝置所估算的變形的信息，校正上述待檢驗(yàn)圖樣。
在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，變形的估算裝置，使待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣中的特征點(diǎn)關(guān)聯(lián)和配為對(duì)偶，在這兩個(gè)圖樣之間表示出特征點(diǎn)的特征度的特征量中的差異是小的；并確定在各自的特征點(diǎn)之間相符性最好的待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，以估算在上述待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，從多個(gè)預(yù)先準(zhǔn)備的表示圖像數(shù)據(jù)變形內(nèi)容的變形模型中，選擇待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，這些變形內(nèi)容最好地使在待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣各自的特征點(diǎn)之間相符。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，其具有變形模型的信息，這個(gè)變形模型表示相應(yīng)于各個(gè)參數(shù)指定值的圖像數(shù)據(jù)的變形內(nèi)容；并通過獲得提供變形模型的每個(gè)參數(shù)值，確定待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，上述變形模型最好地使待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣各自的特征點(diǎn)之間相符。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，在處理所估算的變形時(shí)，在除去那些相互偏離的距離等于或大于預(yù)定閾值的被配為對(duì)偶特征點(diǎn)以后，僅用留下來的特征點(diǎn)對(duì)偶重新估算變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，在所估算的變形的尺度大于預(yù)定閾值時(shí)，改變上述變形模型，重新估算變形。
另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，在估算作為一個(gè)整體的待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，分割上述待檢驗(yàn)圖樣為小區(qū)域，以估算在每個(gè)小區(qū)域上的變形內(nèi)容。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，變形估算裝置，在估算作為一個(gè)整體的待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，就每個(gè)上述特征點(diǎn)對(duì)偶，利用鄰近的特征點(diǎn)對(duì)偶的信息，估算并校正鄰近的特征點(diǎn)對(duì)偶的變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，關(guān)于變形模型，使用彈性變形，關(guān)于表示變形尺度的數(shù)據(jù)，使用彈性能量。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，關(guān)于待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣，至少使用指紋圖像，或者掌紋圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，一種圖形對(duì)照方法，用于比較和對(duì)照待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣，包括步驟變形估算步驟根據(jù)有關(guān)表示每個(gè)上述待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣特征點(diǎn)的信息，估算在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形；和變形校正步驟根據(jù)有關(guān)所估算的變形的信息，校正上述待檢驗(yàn)圖樣。
在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，在變形的估算步驟中，使待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣中的特征點(diǎn)關(guān)聯(lián)和配為對(duì)偶，在這兩個(gè)圖樣之間表示出特征點(diǎn)的特征度的特征量中的差異是小的，以確定在各自的特征點(diǎn)之間相符性最好的待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，由此估算在上述待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟中，從多個(gè)預(yù)先準(zhǔn)備的表示圖像數(shù)據(jù)變形內(nèi)容的變形模型中，選擇待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，這些變形內(nèi)容最好地使在待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣各自的特征點(diǎn)之間相符。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟中，根據(jù)變形模型的信息，這個(gè)變形模型表示相應(yīng)于各個(gè)參數(shù)指定值的圖像數(shù)據(jù)的變形內(nèi)容；通過獲得提供變形模型的每個(gè)參數(shù)值，確定待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，上述變形模型最好地使待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣各自的特征點(diǎn)之間相符。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟，在處理所估算的變形時(shí)，在除去那些相互偏離的距離等于或大于預(yù)定閾值的被配為對(duì)偶特征點(diǎn)以后，僅用留下來的特征點(diǎn)對(duì)偶重新估算變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟中，在所估算的變形的尺度大于預(yù)定閾值時(shí)，改變上述變形模型，重新估算變形。
另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟中，在估算作為一個(gè)整體的待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，分割上述待檢驗(yàn)圖樣為小區(qū)域，以估算在每個(gè)小區(qū)域上的變形內(nèi)容。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟中，在估算作為一個(gè)整體的待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，就每個(gè)上述特征點(diǎn)對(duì)偶，利用鄰近的特征點(diǎn)對(duì)偶的信息，估算并校正鄰近的特征點(diǎn)對(duì)偶的變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，關(guān)于變形模型，使用彈性變形，關(guān)于表示變形尺度的數(shù)據(jù)，使用彈性能量。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，關(guān)于待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣，至少使用指紋圖像，或者掌紋圖像。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，一種比較待檢測(cè)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣，以校正變形的變形校正方法，包括步驟；變形估算步驟根據(jù)有關(guān)表示每個(gè)上述待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣特征點(diǎn)的信息，估算在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形；和變形校正步驟根據(jù)有關(guān)所估算的變形的信息，校正上述待檢驗(yàn)圖樣。
在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，在變形的估算步驟中，使待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣中的特征點(diǎn)關(guān)聯(lián)和配為對(duì)偶，在這兩個(gè)圖樣之間表示出特征點(diǎn)的特征度的特征量中的差異是小的，以確定在各自的特征點(diǎn)之間相符性最好的待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，由此估算在上述待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟中，從多個(gè)預(yù)先準(zhǔn)備的表示圖像數(shù)據(jù)變形內(nèi)容的變形模型中，選擇待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，這些變形內(nèi)容最好地使在待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣各自的特征點(diǎn)之間相符。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟中，根據(jù)變形模型的信息，這個(gè)變形模型表示相應(yīng)于各個(gè)參數(shù)指定值的圖像數(shù)據(jù)的變形內(nèi)容；通過獲得提供變形模型的每個(gè)參數(shù)值，確定待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，上述變形模型最好地使待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣各自的特征點(diǎn)之間相符。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟，在處理所估算的變形時(shí)，在除去那些相互偏離的距離等于或大于預(yù)定閾值的被配為對(duì)偶特征點(diǎn)以后，僅用留下來的特征點(diǎn)對(duì)偶重新估算變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟中，在所估算的變形的尺度大于預(yù)定閾值時(shí)，改變上述變形模型，重新估算變形。
另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟中，在估算作為一個(gè)整體的待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，分割上述待檢驗(yàn)圖樣為小區(qū)域，以估算在每個(gè)小區(qū)域上的變形內(nèi)容。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在變形估算步驟中，在估算作為一個(gè)整體的待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，就每個(gè)上述特征點(diǎn)對(duì)偶，利用鄰近的特征點(diǎn)對(duì)偶的信息，估算并校正鄰近的特征點(diǎn)對(duì)偶的變形。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，關(guān)于變形模型，使用彈性變形，關(guān)于表示變形尺度的數(shù)據(jù)，使用彈性能量。
在另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，關(guān)于待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣，至少使用指紋圖像，或者掌紋圖像。
本發(fā)明的其他目的，特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，從下面所給的詳細(xì)描述中，將變得清楚。
從下面所給的詳細(xì)描述和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖，將會(huì)更全面地理解本發(fā)明，但這些不應(yīng)被理解為本發(fā)明之所限，而僅僅是為解釋和理解。


圖1是一個(gè)方塊圖，表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖形對(duì)照裝置的結(jié)構(gòu)。
參考圖1，根據(jù)本實(shí)施的圖形對(duì)照裝置包括待檢驗(yàn)圖樣輸入單元20，其用于接收作為檢驗(yàn)對(duì)象的待檢驗(yàn)圖樣的數(shù)據(jù)輸入；模型圖樣輸入單元30，其用于接收根據(jù)它的圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣的數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)處理單元10，其用于執(zhí)行圖形對(duì)照的處理過程；和用于輸出處理結(jié)果的輸出單元40。
數(shù)據(jù)處理單元10包括變形估算單元11，變形校正單元12和相似性確定單元13。這些單元的操作大體上概述如下。
變形估算單元11對(duì)經(jīng)待檢驗(yàn)圖樣輸入單元20輸入的待檢驗(yàn)圖樣的特征，和經(jīng)模型圖樣輸入單元30輸入的模型圖樣的特征，進(jìn)行比較，以估計(jì)待檢驗(yàn)圖樣總體上產(chǎn)生的變形內(nèi)容。
變形校正單元12根據(jù)由變形估算單元11估算的變形內(nèi)容的數(shù)據(jù)，使待檢驗(yàn)圖樣受到校正處理，去除變形，產(chǎn)生已校正過變形的待檢驗(yàn)圖樣。
相似性確定單元13，對(duì)由變形校正單元12產(chǎn)生的其變形被校正的待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣，進(jìn)行比較，計(jì)算兩個(gè)圖樣之間的相似性，并將算得的相似性輸出至輸出單元40。
下面，待參考附圖詳細(xì)描述本實(shí)施例的操作。
圖2是一個(gè)流程圖，用來解釋根據(jù)本實(shí)施例的圖形對(duì)照的處理過程。圖3是一個(gè)流程圖，用來解釋本實(shí)施例的由變形估算單元11中進(jìn)行的處理過程。
參考圖2，在根據(jù)本實(shí)施例的圖形對(duì)照處理過程中，首先，作為檢驗(yàn)對(duì)象圖樣的待檢驗(yàn)圖形，和作為用以根據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣，分別被加到待檢驗(yàn)圖樣輸入單元20，和模型圖樣輸入單元30(步驟201)。
用作輸入各個(gè)圖樣方法是例如，輸入事先提取的表示每個(gè)圖樣特征的特征點(diǎn)信息，以及輸入每個(gè)圖樣的圖象數(shù)據(jù)，并在待檢驗(yàn)圖樣輸入單元20和模型圖樣輸入單元30提取其特征點(diǎn)信息，并將所提取的信息輸出至數(shù)據(jù)處理單元10。
當(dāng)應(yīng)用于字符識(shí)別時(shí)，例如，一種要被采用的方法是輸入待識(shí)別字符的圖象數(shù)據(jù)至待檢驗(yàn)圖形輸入單元20，并輸入寄存在字典中的字符數(shù)據(jù)至模型圖樣輸入單元30。
當(dāng)應(yīng)用于指紋識(shí)別時(shí)，例如，待尋找的那個(gè)所有者的指紋圖象數(shù)據(jù)，可被輸入至待檢驗(yàn)圖形輸入單元20，而寄存在掌紋數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，可被輸入至模型圖樣輸入單元30。
在如上所描述的方法中，待檢驗(yàn)圖形輸入單元20，可能接收事先提取的待檢驗(yàn)圖樣特征點(diǎn)信息的輸入，或可能接收待檢驗(yàn)圖形本身的輸入，并在待檢驗(yàn)圖樣輸入單元20提取特征點(diǎn)信息。類似地，模型圖樣輸入單元30，可能接收事先提取的模型圖樣特征點(diǎn)信息的輸入，或可能接收模型圖樣本身的輸入，并在模型圖形輸入單元30提取特征點(diǎn)信息。
這里，在待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣的可能特征點(diǎn)中，可以是線中止的點(diǎn)(終點(diǎn))，線分支的點(diǎn)(分支點(diǎn))，線相互交叉的點(diǎn)(交叉點(diǎn))。特征量是表示每個(gè)特征點(diǎn)的特征程度的數(shù)據(jù)，這樣的數(shù)據(jù)如特征點(diǎn)的位置和與特征點(diǎn)接觸的線的方向，可被采用。同樣，作為特征量，與一個(gè)點(diǎn)接觸的線的曲率值和鄰近這個(gè)點(diǎn)的線的曲率值，或周圍特征點(diǎn)的位置之類的信息，以及穿越周圍特征點(diǎn)之間的線的數(shù)目，也可被加上。
下面，加到待檢驗(yàn)圖樣輸入單元20和模型圖樣輸入單元30的每個(gè)圖樣數(shù)據(jù)，被傳送至數(shù)據(jù)處理單元10的變形估算單元11。變形估算單元11將經(jīng)過待檢驗(yàn)圖樣輸入單元20輸入的待檢驗(yàn)圖樣的特征點(diǎn)信息，與經(jīng)模型圖樣輸入單元30輸入的模型圖樣的特征點(diǎn)信息進(jìn)行比較(步驟202)。
變形估算單元11選擇一對(duì)特征點(diǎn)，這對(duì)特征點(diǎn)被認(rèn)為在兩個(gè)圖樣的特征點(diǎn)，并根據(jù)兩個(gè)圖樣中這些特征點(diǎn)的位置差別，估算待檢驗(yàn)圖樣所產(chǎn)生的變形。
就這里在圖樣中產(chǎn)生的變形來說，在字符識(shí)別，對(duì)寄存在字典中的字符和由攝影機(jī)或類似裝置輸入的字符進(jìn)行比較的情況下，例如，由輸入至待檢驗(yàn)圖樣輸入單元20的攝影機(jī)或類似裝置拍照的字符圖象，在輸入時(shí)將有光學(xué)崎變。在指紋識(shí)別中，在這樣的情況下，待尋找的所有者的指數(shù)據(jù)被輸入至待檢驗(yàn)圖樣輸入單元20，寄存在指紋數(shù)據(jù)庫的指紋數(shù)據(jù)被輸入至模型圖樣輸入單元30，待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣在指紋打印時(shí)都會(huì)被變形。
這里，當(dāng)只用待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣時(shí)，待檢驗(yàn)圖樣受到的變形和模型圖樣受到的變形，是不能獲知的，對(duì)兩個(gè)圖樣中的每個(gè)單獨(dú)的特征點(diǎn)的位置關(guān)系的差異的檢測(cè)，歸結(jié)為對(duì)與模型圖樣所受變形相反的變形和待檢驗(yàn)圖樣所受變形的組合變形的檢測(cè)，因此，以相反方向施加檢測(cè)所得的變形，使待檢驗(yàn)圖樣與模型圖樣符合的變形能被估算。
接下來，變形校正單元12，通過使待檢驗(yàn)圖樣經(jīng)受變形的方法，來校正待檢驗(yàn)圖樣的變形，這種變形與由變形估算單元11估算的變形有相反的關(guān)系(步驟203)。
下面，相似性確實(shí)單元13，對(duì)由變形校正單元12校正變形而得的待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣，進(jìn)行比較，計(jì)算兩個(gè)圖形之間的相似性(步驟204)。
然后，輸出單元40輸出在相似性確定單元13所計(jì)算的相似性(步驟205)。
在步驟203中，不同于用變形估算單元11所估算的變形以相反的關(guān)系施加于待檢驗(yàn)圖樣，由此校正待檢驗(yàn)圖樣變形的方法的另一種方法，可被采用，就是使模型圖樣經(jīng)受變形估算單元11所估算的變形，由此，使模型圖樣與待檢驗(yàn)圖樣相互符合。以如上所描述的相同方式，這個(gè)方法允許在步驟204中，對(duì)兩個(gè)圖樣進(jìn)行比較，計(jì)算兩個(gè)圖樣之間的相似性。
下面參考圖3，詳細(xì)地描述在圖2步驟202中的變形估算處理過程。
參考圖3，首先，對(duì)經(jīng)待檢驗(yàn)圖樣輸入單元20加入的待檢驗(yàn)圖樣特征點(diǎn)信息和經(jīng)模型輸入單元30加入的模型圖樣的特征信息，進(jìn)行比較，并連續(xù)地寄存被確定為對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)的一對(duì)特征點(diǎn)，作為變形估算的特征點(diǎn)對(duì)偶，產(chǎn)生變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表(步驟301)。
在步驟301中，例如，從待檢驗(yàn)圖樣特征中選擇任意一個(gè)特征點(diǎn)“a”，從模型圖樣特征點(diǎn)中選擇任意一個(gè)特征點(diǎn)“b”，得到在特征點(diǎn)“a”的特征量與特征點(diǎn)“b”的特征量之間的差別，當(dāng)這些特征量之間的差別不大于預(yù)定的閾值時(shí)，確定它們是對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，將特征點(diǎn)對(duì)偶，被確定是對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)的待檢驗(yàn)圖樣的特征點(diǎn)“a”和模型圖樣特征點(diǎn)“b”，寄存到變形估算用的特征對(duì)偶表中。
在變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表中，如圖4的實(shí)例中，由待檢驗(yàn)圖樣的特征點(diǎn)“a”和模型圖樣的特征點(diǎn)“b”組成的對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)對(duì)偶被寄存。
接下來，估算寄存在變形估算特征點(diǎn)對(duì)偶表中的一對(duì)最好地相符合特征點(diǎn)的變形(步驟302)。
在這里可被采用的方法之一，是根據(jù)將要施加的圖樣性質(zhì)，從事先準(zhǔn)備的表示變形內(nèi)容的變形模型中，選擇一個(gè)在多個(gè)變形模型中使對(duì)偶特征點(diǎn)最好地相符的模型，還有一個(gè)方法，是從事先準(zhǔn)備的對(duì)應(yīng)于多種參數(shù)值的變形模型中，獲得一個(gè)使每個(gè)對(duì)偶的特征點(diǎn)最好地相符的參數(shù)值。
當(dāng)應(yīng)用于指紋識(shí)別時(shí)，例如，假定手指是彈性體，它的彈性變形表示為一個(gè)參數(shù)(平行位移，收縮/擴(kuò)展，旋轉(zhuǎn)，剪切)，并寄存在用于變形估算的特征點(diǎn)對(duì)偶表中，當(dāng)經(jīng)待檢驗(yàn)圖樣輸入單元20輸入的指紋受到由每個(gè)參數(shù)表示的彈性變形時(shí)，獲得的每個(gè)特征點(diǎn)的位置，以此確定彈性變形的參數(shù)，以致這個(gè)彈性變形使特征點(diǎn)的位置最好地相互符合。
下面，檢驗(yàn)估算的變形，當(dāng)變形適合時(shí)，輸出變形(步驟303)。
在步驟303的適合程度檢驗(yàn)中，在這種情況下，例如，估算變形的彈性能量大于預(yù)定的值，則認(rèn)為所估算的變形太大，可改變使用的變形模型，嘗試再一次創(chuàng)建用作變形估算的特征點(diǎn)對(duì)偶表。
下面，以一個(gè)更具體的實(shí)施例，描述由根據(jù)本實(shí)施例的變形估算單元11所做的變形估算處理過程。
這里，利用圖5中所表示的模型圖樣的一個(gè)例子和圖6中所表示的待檢驗(yàn)圖樣的一個(gè)例子，來說明估算待檢驗(yàn)圖樣的變形，以檢查被檢驗(yàn)的圖樣是否與模型圖樣相同的處理過程。假定在圖5中所示的模型圖樣中的a1至a4是模型圖樣的特征點(diǎn)，在圖6中所示的待檢驗(yàn)圖樣中的b1至b4是待檢驗(yàn)圖樣的特征點(diǎn)。
首先，如圖7中所表示的那樣，使待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣重疊，以比較模型圖樣的特征點(diǎn)a1至a4和待檢驗(yàn)圖樣的特征點(diǎn)b1至b4，并給那些可認(rèn)為是相同的特征點(diǎn)例如(a1，b1)，(a2，b4)，(a3，b2)，(a4，b4)和(a4，b5)配成對(duì)偶。這些對(duì)偶被表示在圖8中。
雖然考慮到待檢驗(yàn)圖樣被變形，應(yīng)該料到有某種程度的誤差，并可能有特征點(diǎn)之間的相應(yīng)關(guān)系不能全部被找到的情形，但那些似乎是彼此相關(guān)的特征點(diǎn)被關(guān)聯(lián)而不顧及重疊，例如(a2，b4)，(a4，b4)和(a4，b5)。然后，如圖4所示，記錄一個(gè)表，即變形估算用的點(diǎn)對(duì)偶表CL，這些對(duì)偶P1(a1，b1)，P2(a2，b4)，P3(a3，b2)，P4(a4，b4)和P5(a4，b5)被寄存在那里。
這里，模型圖樣的一個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)被表示為(x，y)，待檢驗(yàn)圖樣的一各特征點(diǎn)的坐標(biāo)被表示為(X，Y)，設(shè)定模型圖樣作為一個(gè)整體經(jīng)受均勻的彈性變形，該彈性變形是使用2×2矩陣α和一個(gè)二維向量β的數(shù)學(xué)表達(dá)式1所表示的。 設(shè)定在寄存在變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表中的對(duì)偶P1至P5當(dāng)中，在模型圖樣中的一個(gè)特征點(diǎn)的位置和待檢驗(yàn)圖樣中的一個(gè)特征點(diǎn)的位置，在第i對(duì)偶pi中分別為(xi，yi)和(Xi，Yi)。當(dāng)受到如數(shù)學(xué)表達(dá)式1所表示的彈性變形時(shí)，模型圖樣上的(xi，yi)處的特征點(diǎn)將偏移至圖6中表示的位置。 當(dāng)模型圖樣經(jīng)受如數(shù)學(xué)表達(dá)式1所示的變形時(shí)，現(xiàn)在的位置與(Xi，Yi)之間的差異，即與對(duì)偶Pi位置的差異，將是數(shù)學(xué)表達(dá)式3中的ei。 寄存在變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表中對(duì)偶P1至P5的位置差(它們的平方)的總量E，由下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式4表示。 設(shè)定分別尋求使位置差的總量E最小的α和β，歸結(jié)為求得A和b。由于相應(yīng)特征點(diǎn)的差異總量在這時(shí)為最小，所以，由使用A和b的公式數(shù)學(xué)表達(dá)式5表示的變形，將是使寄存在變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表中的點(diǎn)對(duì)偶符合得最好的變形。 所以，在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形，能以數(shù)學(xué)表達(dá)式5表示的那樣被估算(步驟302)。經(jīng)過被估算的變形的模型圖樣和待檢驗(yàn)圖樣重疊的結(jié)果如圖9中所示。
變形的參數(shù)和能量以如下所述的方法求得。數(shù)學(xué)表達(dá)式5中的向量b代表平行位移，矩陣A代表收縮/擴(kuò)展，旋轉(zhuǎn)和剪切。符號(hào)λ0，λ1和λ2如在數(shù)學(xué)表達(dá)式6，7和8中所示，彈性能量F將是由數(shù)學(xué)表達(dá)式9所表示(在數(shù)學(xué)表達(dá)式9中，k代表周圍壓縮率，μ代表剪切率，它們兩者是由其材料確定的常數(shù))。
旋轉(zhuǎn)和平行位移是簡(jiǎn)單的位置偏移，它們都不貢獻(xiàn)彈性能量。λ0是相應(yīng)于收縮/擴(kuò)展的參數(shù)(當(dāng)收縮或擴(kuò)展兩者都不被產(chǎn)生時(shí)，取“0”值，當(dāng)收縮被產(chǎn)生時(shí)取負(fù)值，當(dāng)擴(kuò)展被產(chǎn)生時(shí)取正值)，而λ1和λ2是相應(yīng)于剪切變形的參數(shù)(當(dāng)不產(chǎn)生變形時(shí)取“0”值，變形增大時(shí)取較大的絕對(duì)值)。
當(dāng)這里所獲得的參數(shù)和彈性能量和彈性變形，對(duì)為待檢驗(yàn)圖樣估算的變形來說太大時(shí)，這樣的變形在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生是不適當(dāng)?shù)?，因此，變形將被重新估?步驟303)。
在例如檢驗(yàn)對(duì)象圖樣是指紋，掌紋之類的情況下，由于檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)不是像橡膠那樣具有高的可延伸性的實(shí)體，收縮/擴(kuò)展有限。所以，當(dāng)λ0超過為手指預(yù)定的收縮/擴(kuò)展可能范圍時(shí)，則舍棄估算。另外，由于指紋掌紋之類的變形也有限，當(dāng)λ1和λ2超過指紋或掌紋變形的可能范圍時(shí)，也舍棄估算。至于彈性能量本身，當(dāng)它不能落在為指紋或掌紋假定的范圍內(nèi)時(shí)，則舍棄估算。
當(dāng)估算被舍棄時(shí)，隨后可能進(jìn)行的處理是改變變形模型，在為變形估算或其他處理而建立特征點(diǎn)對(duì)偶表的方法改變以后，再次執(zhí)行變形的估算。
這里，將就改變變形模型的例子進(jìn)行描述。
設(shè)定，例如手指是剛性體，其上的位置關(guān)系比彈性體有更嚴(yán)格的約束，就要考慮剛性體的變形模型(因?yàn)閯傂泽w不變形，模型只包括平行位移和旋轉(zhuǎn)的參數(shù))。首先，設(shè)定模型是剛性體，轉(zhuǎn)變模型圖樣和待檢驗(yàn)圖樣，從而使兩個(gè)圖樣的對(duì)偶特征點(diǎn)之間位置關(guān)系的差異變得比較小。根據(jù)轉(zhuǎn)變結(jié)果重疊的模型圖樣和待檢驗(yàn)圖樣是如圖10中所表示的。
其次，由于在圖10中，被寄存在變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表中的被配對(duì)的特征點(diǎn)P2(a2，b4)和P5(a4，b5)之間的距離，在變形以后將會(huì)增大，所以從變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表中刪去這兩個(gè)對(duì)偶。除此以外，如圖11中所表示的，由于(a2，b3)在變形以后彼此更為靠近，所以在變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表中添加寄存這個(gè)對(duì)偶，使變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表包括P1(a1，b1)，P3(a3，b2)，P4(a4，b4)和P6(a2，b3)。
雖然到這里有可能結(jié)束估算處理，但就更相似于實(shí)際手指的彈性變形模型(它首先用作手指的變形模型)來說，有可能再次進(jìn)行估算。圖12是表示圖形經(jīng)受彈性變形的圖，它是被用包括P1(a1，b1)，P3(a3，b2)，P4(a4，b4)和P6(a2，b3)的變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表估算出來的。
通過這樣重復(fù)每次的對(duì)偶選擇、變形估算和變形驗(yàn)證處理，特征點(diǎn)對(duì)偶選擇的適當(dāng)性逐漸增加，以便估算一對(duì)相配合適的特征點(diǎn)和在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形。
在變形估算時(shí)，使待檢驗(yàn)圖樣的特征點(diǎn)(X，Y)轉(zhuǎn)變數(shù)學(xué)表達(dá)式5的公式，這個(gè)轉(zhuǎn)變由數(shù)學(xué)表達(dá)式10的公式表示，將特征點(diǎn)轉(zhuǎn)變至能直接于模型圖樣相比較的坐標(biāo)(x，y)，變形將會(huì)被校正，結(jié)果，通過變形已被校正的待檢驗(yàn)圖樣與模型圖樣之間的比較，待檢驗(yàn)圖樣與模型圖樣之間的相似性被計(jì)算出來，從而確定被檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣是是相同的圖樣。 也有可能縮減被寄存在上述變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表中的特征點(diǎn)對(duì)偶，使那些特征點(diǎn)對(duì)偶更為可靠，即在從變形估算用的特征點(diǎn)對(duì)偶表估算變形時(shí)，刪除彼此偏離的距離大于預(yù)定閾值的特征點(diǎn)對(duì)偶，重復(fù)估算預(yù)定次數(shù)，或者直至不存在有待刪除的別的特征點(diǎn)對(duì)偶。
如上所述，由于根據(jù)本發(fā)明，在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形被估算，以校正變形，變形已被校正的待檢驗(yàn)圖樣和模型圖樣被比較，以對(duì)照這兩個(gè)圖樣，即使當(dāng)待檢驗(yàn)圖樣有變形時(shí)(或者當(dāng)待檢驗(yàn)圖樣的變形與模型圖樣的變形不同時(shí))，待檢驗(yàn)圖樣與模型圖樣也能相互被嚴(yán)格地鑒別和對(duì)照。
下面將參考附圖描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖13是表示根據(jù)本實(shí)施例的圖形的對(duì)照裝置結(jié)構(gòu)的方塊圖，而圖14是用來解釋根據(jù)本實(shí)施例的圖形對(duì)照處理的流程圖。
如在圖13和14中所表示的，本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處是數(shù)據(jù)處理單元10a中的變形估算單元11a的功能。本實(shí)施例的圖形對(duì)照處理過程與第一實(shí)施例相同，唯一不同的是在步驟202的后面加了新步驟401和402。
在根據(jù)如圖14中所示的本實(shí)施例的圖形對(duì)照處理過程中，首先執(zhí)行與第一實(shí)施例相同的變形估算處理，估算在作為一個(gè)整體的待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形(步驟202)。其次，分割圖樣為預(yù)定的小區(qū)域(步驟401)，并以與步驟202同樣的方法在小區(qū)域上進(jìn)行變形估算處理；估算每個(gè)小區(qū)域上的變形(步驟402)。
這里，在根據(jù)每個(gè)小區(qū)域的變形估算結(jié)果進(jìn)行處理的情況下，小區(qū)域不能被設(shè)定為單獨(dú)具有獨(dú)特的變形，而要考慮檢驗(yàn)對(duì)象的性質(zhì)(如在第一實(shí)施例的步驟303中)，估算的適當(dāng)性要被驗(yàn)證。有可能例如在每個(gè)小區(qū)域的變形估算以后，通過評(píng)估與周圍區(qū)域估算的變形的關(guān)系，或者與整個(gè)區(qū)域估算的變形的關(guān)系，對(duì)估算的適當(dāng)性進(jìn)行評(píng)估，當(dāng)估算出不適當(dāng)?shù)淖冃螘r(shí)，可再次進(jìn)行估算。
也可能在作為一個(gè)整體的待檢驗(yàn)圖樣產(chǎn)生的變形估計(jì)之后，對(duì)被減小的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行連續(xù)的重復(fù)估算處理。例如，被應(yīng)用于指紋識(shí)別時(shí)，可存在一種情況即在印指紋時(shí)，手指的一部分加了力，引致每一部分有不同方式的變形。在這種情況下，本實(shí)施例的步驟401和402的處理能估算每一部分的變形。
如上所述，除了由第一實(shí)施例獲得的效果外，本實(shí)施例有解決圖形的每一部分變形方式不同的問題的效果，因此減少錯(cuò)誤估算變形的可能性。
下面，參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。
圖15是表示根據(jù)本實(shí)施例的圖形對(duì)照裝置結(jié)構(gòu)的方塊圖，而圖16是用來解釋根據(jù)本實(shí)施例的圖形對(duì)照處理的流程圖。
如在圖15和16中所表示的，本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之處是數(shù)據(jù)處理單元10b中變形估算單元11b的功能。本實(shí)施例的圖形對(duì)照處理過程與第一實(shí)施例相同，唯一不同的是在步驟202的后面新加了步驟601，602和603。
在根據(jù)如圖16中所示的本實(shí)施例的圖形對(duì)照處理過程中，首先執(zhí)行與第一實(shí)施例相同的變形估算處理，估算在作為一個(gè)整體的待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形(步驟202)。其次，測(cè)量在任意特征點(diǎn)附近的特征點(diǎn)的集中度(步驟601)。如在圖17中所表示的，這是將圍繞一個(gè)標(biāo)志特征點(diǎn)預(yù)定大小的區(qū)域設(shè)定為標(biāo)志特征點(diǎn)附近，而對(duì)在這個(gè)點(diǎn)的附近的特征點(diǎn)集中度進(jìn)行測(cè)量的處理過程。
然后，當(dāng)存在的特征點(diǎn)對(duì)偶數(shù)和預(yù)定閾值數(shù)一樣多或更多時(shí)(步驟602)，對(duì)這附近區(qū)域施行與步驟202中相同的變形估算處理，估算這個(gè)特征點(diǎn)附近的靠近的特征點(diǎn)對(duì)偶的變形(步驟603)。
通過在特征點(diǎn)集中的地方，執(zhí)行這種局部的變形估算，本實(shí)施解決圖形各部分變形方式不同的問題，因此減少錯(cuò)誤估算變形的可能性。
除此以外，當(dāng)在特征點(diǎn)附近不存在和預(yù)定的閾值數(shù)一樣多或更多的特征點(diǎn)對(duì)偶時(shí)(步驟602)，沒有必要在附近估算變形，而使用在步驟202對(duì)待檢驗(yàn)圖樣作為整體所估算的應(yīng)變。
然后，根據(jù)在步驟202和603中所做的變形估算，使待檢驗(yàn)圖樣(或模型圖樣)變形(步驟203)，計(jì)算這兩個(gè)圖樣之間的相似性(步驟204)。
根據(jù)本實(shí)施例，在每個(gè)特征點(diǎn)上估算變形，以評(píng)估與附近區(qū)域估算的變形的關(guān)系，或者與整個(gè)區(qū)域估算的變形的關(guān)系，從而對(duì)估算的適當(dāng)性進(jìn)行評(píng)估(如在第一實(shí)施例的步驟303中所做的)，當(dāng)估算出不適當(dāng)?shù)淖冃螘r(shí)，可再次進(jìn)行估算。
如上所述，除了由第一實(shí)施例獲得的效果以外，本發(fā)明有解決圖形的變形方式隨每一部分變化的圖形的問題，因此減少錯(cuò)誤估算變形的可能性。
另外，在第二和第三實(shí)施例中的變形估算處理過程可以被組合實(shí)施。
在根據(jù)上述有關(guān)實(shí)施例的圖形對(duì)照裝置中，數(shù)據(jù)處理單元10，10a和10b，變形估算單元11a，變形估算單元11b，變形校正單元12，相似性確定單元13以及諸如此類的功能，不僅能用硬件實(shí)現(xiàn)，也能通過將一個(gè)圖形對(duì)照程序(這個(gè)程序是計(jì)算機(jī)程序)裝入計(jì)算機(jī)處理設(shè)備的存儲(chǔ)器而得以實(shí)現(xiàn)。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的具備其中記錄有圖形對(duì)照程序的記錄媒體的一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)施例圖。
圖形對(duì)照程序被存儲(chǔ)在記錄媒體90中，例如磁盤或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中。然后，將程序從記錄媒體裝入數(shù)據(jù)處理單元10c(它是一個(gè)計(jì)算機(jī)處理設(shè)備)，以控制數(shù)據(jù)處理單元10c的操作，實(shí)現(xiàn)上述功能。因此，在圖形對(duì)照程序控制之下，數(shù)據(jù)處理單元10c執(zhí)行由第一，第二和第三實(shí)施例中的數(shù)據(jù)處理單元10，10a和10b所進(jìn)行的處理。
雖然已就實(shí)現(xiàn)和實(shí)施例的優(yōu)選模式對(duì)本發(fā)明作了描述，但本發(fā)明不必要被限制于上述模式或?qū)嵤├?，而可以在它的技術(shù)觀點(diǎn)范圍內(nèi)以各種變化形式來實(shí)現(xiàn)。
如前面所描述的，本發(fā)明的圖形處理裝置獲得下面的效果。
首先，根據(jù)本發(fā)明，由于在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形被估算和校正，即使圖樣有變形，被檢驗(yàn)圖樣也能被正確識(shí)別。另外，本發(fā)明允許由變形引起的特征量的變化，和提取被分離開的一個(gè)特征量所致的誤差，能實(shí)現(xiàn)精確的特征量比較。
其次，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，通過將待檢驗(yàn)圖樣分割為小區(qū)域，并估算小區(qū)域上的變形，待檢驗(yàn)圖樣圖樣能被正確地鑒別，即使當(dāng)圖樣各部分有不同的變形時(shí)。
第三，根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，在待檢驗(yàn)圖樣中，當(dāng)鄰近的特征點(diǎn)對(duì)偶的數(shù)目多于預(yù)定的數(shù)目時(shí)，圍繞這些特征點(diǎn)的變形被估算，以減小變形估算誤差，因此，即使當(dāng)待檢驗(yàn)圖樣局部地有不同的變形時(shí)，它也能被正確地鑒別。
雖然本發(fā)明已由它的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了圖解和描述，但熟悉技術(shù)的人員應(yīng)該了解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，是能夠做出對(duì)前述內(nèi)容各種其他的變更，省略和添加。
權(quán)利要求
1.一種圖形對(duì)照裝置，用于將待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣的圖形進(jìn)行比較和對(duì)照，其中該裝置包括變形估算裝置(11)，其用于根據(jù)有關(guān)表示每個(gè)上述待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣中特征的特征點(diǎn)的信息，估算在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形；和變形校正裝置(12)，其用于根據(jù)有關(guān)由變形估算裝置(11)所估算的變形的信息，校正上述待檢驗(yàn)圖樣。
2.如權(quán)利要求1所述的圖形對(duì)照裝置，其特征在于，所述變形估算裝置(11)使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中的特征點(diǎn)關(guān)聯(lián)和配為對(duì)偶，在這兩個(gè)圖樣之間表示出所述特征點(diǎn)上的特征度的特征量中的差異是小的；并確定在各自的特征點(diǎn)之間相符性最好的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，以估算在上述待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形。
3.如權(quán)利要求2所述的圖形對(duì)照裝置，其特征在于，所述變形估算裝置(11)從多個(gè)預(yù)先準(zhǔn)備的表示圖像數(shù)據(jù)變形內(nèi)容的變形模型中，選擇待檢驗(yàn)圖像的變形內(nèi)容，這些變形內(nèi)容最好地使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中所述各自的特征點(diǎn)之間相符。
4.如權(quán)利要求2所述的圖形對(duì)照裝置，其特征在于，所述變形估算裝置(11)具有變形模型的信息，這個(gè)變形模型表示相應(yīng)于各個(gè)參數(shù)指定值的圖像數(shù)據(jù)的變形內(nèi)容；和通過獲得提供所述變形模型的每個(gè)參數(shù)值，確定所述待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，所述變形模型最好地使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中各自的特征點(diǎn)之間相符。
5.如權(quán)利要求2所述的圖形對(duì)照裝置，其特征在于，所述變形估算裝置(11)在處理所估算的變形時(shí)，在除去那些相互偏離的距離等于或大于預(yù)定閾值的所述被配為對(duì)偶特征點(diǎn)以后，僅利用留下來的特征點(diǎn)對(duì)偶，重新估算變形。
6.如權(quán)利要求2所述的圖形對(duì)照裝置，其特征在于，所述變形估算裝置(11)，在所估算的變形的尺度大于預(yù)定閾值時(shí)，改變上述變形模型，重新估算變形。
7.如權(quán)利要求2所述的圖形對(duì)照裝置，其特征在于，所述變形估算裝置(11)在估算作為一個(gè)整體的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，分割上述待檢驗(yàn)圖樣為小區(qū)域，以估算在每個(gè)所述小區(qū)域上的變形內(nèi)容。
8.如權(quán)利要求2所述的圖形對(duì)照裝置，其特征在于，在所述變形估算裝置(11)在估算作為一個(gè)整體的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，就每個(gè)上述特征點(diǎn)對(duì)偶，利用鄰近的所述特征點(diǎn)對(duì)偶的信息，估算并校正鄰近的每個(gè)所述特征點(diǎn)對(duì)偶的變形。
9.如權(quán)利要求2所述的圖形對(duì)照裝置，其特征在于，關(guān)于所述變形模型，使用彈性變形；和關(guān)于表示變形尺度的數(shù)據(jù)，使用彈性能量。
10.如權(quán)利要求2所述的圖形對(duì)照裝置，其特征在于，關(guān)于所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣，至少使用指紋圖像，或者掌紋圖像。
11.一種變形校正裝置，用于比較待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣，以校正變形，其中該裝置包括變形估算裝置(11)，其用于根據(jù)有關(guān)表示每個(gè)上述待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣中特征的特征點(diǎn)的信息，估算在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形；和變形校正裝置(12)，其用于根據(jù)有關(guān)由變形估算裝置(11)所估算的變形的信息，校正上述待檢驗(yàn)圖樣。
12.如權(quán)利要求11所述的變形校正裝置，其特征在于，所述變形的估算裝置(11)使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中的特征點(diǎn)關(guān)聯(lián)和配為對(duì)偶，在這兩個(gè)圖樣之間表示出所述特征點(diǎn)上的特征度的特征量中的差異是小的；并確定在各自的特征點(diǎn)之間相符性最好的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，以估算在上述待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形。
13.如權(quán)利要求12所述的變形校正裝置，其特征在于，所述變形估算裝置(11)從多個(gè)預(yù)先準(zhǔn)備的表示圖像數(shù)據(jù)變形內(nèi)容的變形模型中，選擇待檢驗(yàn)圖像的變形內(nèi)容，這些變形內(nèi)容最好地使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中所述各自的特征點(diǎn)之間相符。
14.如權(quán)利要求12所述的變形校正裝置，其特征在于，所述變形估算裝置(11)具有變形模型的信息，這個(gè)變形模型表示相應(yīng)于各個(gè)參數(shù)指定值的圖像數(shù)據(jù)的變形內(nèi)容；和通過獲得提供所述變形模型的每個(gè)所述參數(shù)值，確定所述待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，所述變形模型最好地使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中各自的特征點(diǎn)之間相符。
15.如權(quán)利要求12所述的變形校正裝置，其特征在于，所述變形估算裝置(11)在處理所估算的變形時(shí)，在除去那些相互偏離的距離等于或大于預(yù)定閾值的所述被配為對(duì)偶特征點(diǎn)以后，僅利用留下來的特征點(diǎn)對(duì)偶，重新估算變形。
16.如權(quán)利要求12所述的變形校正裝置，其特征在于，所述變形估算裝置(11)，在所估算的變形的尺度大于預(yù)定閾值時(shí)，改變上述變形模型，重新估算變形。
17.如權(quán)利要求12所述的變形校正裝置，其特征在于，所述變形估算裝置(11)在估算作為一個(gè)整體的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，分割上述待檢驗(yàn)圖樣為小區(qū)域，以估算在每個(gè)所述小區(qū)域上的變形內(nèi)容。
18.如權(quán)利要求12所述的變形校正裝置，其特征在于，在所述變形估算裝置(11)在估算作為一個(gè)整體的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，就每個(gè)上述特征點(diǎn)對(duì)偶，利用鄰近的所述特征點(diǎn)對(duì)偶的信息，估算并校正鄰近的每個(gè)所述特征點(diǎn)對(duì)偶的變形。
19.如權(quán)利要求12所述的變形校正裝置，其特征在于，關(guān)于所述變形模型，使用彈性變形；和關(guān)于表示變形尺度的數(shù)據(jù)，使用彈性能量。
20.如權(quán)利要求12所述的變形校正裝置，其特征在于，關(guān)于所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣，至少使用指紋圖像，或者掌紋圖像。
21.一種圖形對(duì)照方法，用于比較和對(duì)照待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣，其中該方法包括步驟變形估算步驟根據(jù)有關(guān)表示每個(gè)上述待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣中特征的特征點(diǎn)的信息，估算在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形；和變形校正步驟，根據(jù)有關(guān)所估算的變形的信息，校正上述待檢驗(yàn)圖樣。
22.如權(quán)利要求21所述的圖形對(duì)照方法，其特征在于，在所述變形的估算步驟中，使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中的特征點(diǎn)關(guān)聯(lián)和配為對(duì)偶，在這兩個(gè)圖樣之間表示出所述特征點(diǎn)上的特征度的特征量中的差異是小的；并確定在各自的特征點(diǎn)之間相符性最好的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，以估算在上述待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形。
23.如權(quán)利要求22所述的圖形對(duì)照方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，從多個(gè)預(yù)先準(zhǔn)備的表示圖像數(shù)據(jù)變形內(nèi)容的變形模型中，選擇待檢驗(yàn)圖像的變形內(nèi)容，這些變形內(nèi)容最好地使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中所述各自的特征點(diǎn)之間相符。
24.如權(quán)利要求22所述的圖形對(duì)照方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，根據(jù)變形模型的信息，這個(gè)變形模型表示相應(yīng)于各個(gè)參數(shù)指定值的圖像數(shù)據(jù)的變形內(nèi)容，通過獲得提供所述變形模型的每個(gè)參數(shù)值，確定所述待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，所述變形模型最好地使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中各自的特征點(diǎn)之間相符。
25.如權(quán)利要求22所述的圖形對(duì)照方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，在處理所估算的變形時(shí)，在除去那些相互偏離的距離等于或大于預(yù)定閾值的所述被配為對(duì)偶特征點(diǎn)以后，僅利用留下來的特征點(diǎn)對(duì)偶，重新估算變形。
26.如權(quán)利要求22所述的圖形對(duì)照方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，在所估算的變形的尺度大于預(yù)定閾值時(shí)，改變上述變形模型，重新估算變形。
27.如權(quán)利要求22所述的圖形對(duì)照方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，在估算作為一個(gè)整體的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，分割上述待檢驗(yàn)圖樣為小區(qū)域，以估算在每個(gè)所述小區(qū)域上的變形內(nèi)容。
28.如權(quán)利要求22所述的圖形對(duì)照方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，在估算作為一個(gè)整體的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，就每個(gè)上述特征點(diǎn)對(duì)偶，利用鄰近的所述特征點(diǎn)對(duì)偶的信息，估算并校正鄰近的每個(gè)所述特征點(diǎn)對(duì)偶的變形。
29.如權(quán)利要求22所述的圖形對(duì)照方法，其特征在于，關(guān)于所述變形模型，使用彈性變形；和關(guān)于表示變形尺度的數(shù)據(jù)，使用彈性能量。
30.如權(quán)利要求22所述的圖形對(duì)照方法，其特征在于，關(guān)于所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣，至少使用指紋圖像，或者掌紋圖像。
31.一種變形校正方法，用于比較待檢測(cè)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣以校正變形，其中該方法包括步驟變形估算步驟根據(jù)有關(guān)表示每個(gè)上述待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的模型圖樣中特征的特征點(diǎn)的信息，估算在待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形；和變形校正步驟，根據(jù)有關(guān)所估算的變形的信息，校正上述待檢驗(yàn)圖樣。
32.如權(quán)利要求31所述的變形校正方法，其特征在于，在所述變形的估算步驟中，使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中的特征點(diǎn)關(guān)聯(lián)和配為對(duì)偶，在這兩個(gè)圖樣之間表示出所述特征點(diǎn)上的特征度的特征量中的差異是小的；并確定在各自的特征點(diǎn)之間相符性最好的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，以估算在上述待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形。
33.如權(quán)利要求32所述的變形校正方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，從多個(gè)預(yù)先準(zhǔn)備的表示圖像數(shù)據(jù)變形內(nèi)容的變形模型中，選擇待檢驗(yàn)圖像的變形內(nèi)容，這些變形內(nèi)容最好地使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中所述各自的特征點(diǎn)之間相符。
34.如權(quán)利要求32所述的變形校正方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，根據(jù)變形模型的信息，這個(gè)變形模型表示相應(yīng)于各個(gè)參數(shù)指定值的圖像數(shù)據(jù)的變形內(nèi)容，通過獲得提供所述變形模型的每個(gè)參數(shù)值，確定所述待檢驗(yàn)圖樣的變形內(nèi)容，所述變形模型最好地使所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣中各自的特征點(diǎn)之間相符。
35.如權(quán)利要求32所述的變形校正方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，在處理所估算的變形時(shí)，在除去那些相互偏離的距離等于或大于預(yù)定閾值的所述被配為對(duì)偶特征點(diǎn)以后，僅利用留下來的特征點(diǎn)對(duì)偶，重新估算變形。
36.如權(quán)利要求32所述的變形校正方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，在所估算的變形的尺度大于預(yù)定閾值時(shí)，改變上述變形模型，重新估算變形。
37.如權(quán)利要求32所述的變形校正方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，在估算作為一個(gè)整體的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，分割上述待檢驗(yàn)圖樣為小區(qū)域，以估算在每個(gè)所述小區(qū)域上的變形內(nèi)容。
38.如權(quán)利要求32所述的變形校正方法，其特征在于，在所述變形估算步驟中，在估算作為一個(gè)整體的所述待檢驗(yàn)圖樣的變形以后，就每個(gè)上述特征點(diǎn)對(duì)偶，利用鄰近的所述特征點(diǎn)對(duì)偶的信息，估算并校正鄰近的每個(gè)所述特征點(diǎn)對(duì)偶的變形。
39.如權(quán)利要求32所述的變形校正方法，其特征在于，關(guān)于所述變形模型，使用彈性變形；和關(guān)于表示變形尺度的數(shù)據(jù)，使用彈性能量。
40.如權(quán)利要求32所述的變形校正方法，其特征在于，關(guān)于所述待檢驗(yàn)圖樣和所述模型圖樣，至少使用指紋圖像，或者掌紋圖像。
全文摘要
一種對(duì)照裝置,用于比較和對(duì)照?qǐng)D樣的圖形,包括:變形估算單元(11),其用于根據(jù)有關(guān)表示上述待檢驗(yàn)圖樣和用以據(jù)其圖樣進(jìn)行比較的圖樣中的特征的特征點(diǎn)信息,估算作為檢驗(yàn)對(duì)象的待檢驗(yàn)圖樣中產(chǎn)生的變形;變形校正單元(22),其用于根據(jù)有關(guān)變形估算單元(11)所估算的變形信息,校正上述待檢驗(yàn)圖樣;和相似性確定單元(13),其用于將變形已被變形校正單元(12)校正的被檢驗(yàn)圖樣,與用以據(jù)其圖樣的模型圖樣進(jìn)行比較,計(jì)算它們之間的相似性。
文檔編號(hào)G06T7/00GK1379364SQ0210841
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者門田啟 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社