BR112012010931A2

BR112012010931A2 - metodo e sistema para ler e validar documentos de identidade

Info

Publication number: BR112012010931A2
Application number: BR112012010931A
Authority: BR
Inventors: Cañero Morales Cristina; Costa Montmany Eva; Lumbreras Ruiz Felipe; Lopez Perez Jordi; Lladós Canet Josep; Chaparritea Martinez Vicente; Codo Grasa Xavier
Original assignee: Icarvision Systems Sl
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2019-08-27
Also published as: US20120281077A1; CA2779946A1; CO6541544A2; MX2012005215A; WO2011058418A2; US20170220886A1; WO2011058418A3; EP2320390A1

Abstract

método e sistema para ler e validar documentos de identidade. o método compreende: - adquirir uma imagem de um primeiro e/ou um segundo lado de um documento de identidade para um espactro de luz visível de um documento de identidade para um espectro de luz visível usando câmera de um dispositivo portátil; - ler automaticamente caracterees de mrz e/ou caracteres de viz em dita imagem adquirida; e - identificar o tipo ou modelo de dito documento de identidade, começando pela correção de distorções perspectivas provocadas pro uma má posição relativa do documento de identidade em relação à câmera para o fim de obter uma imagem corrigida e substancialmente retangular do primeiro e/ou segundo lado do documento uma escala predeterminada que é usada para realizar, automaticamente, dita identificação do tipo ou modelo de docuemnto de identiddae e ler e identificar automaticamente informação de texto e/ou não de texto incluída em dita imagem corrigida e substancialmente retangular. o sistema é adequado para implementar o método proposto.

Description

MÉTODO Ε SISTEMA PARA LER E VALIDAR DOCUMENTOS DE IDENTIDADE DESCRIÇÃO

CAMPO DA TÉCNICA

Em um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a um método para ler e validar documentos de identidade, e mais particularmente a um método que compreende adquirir uma imagem de um documento de identidade só para um espectro de luz visível usando uma câmera de um dispositivo portátil.

Um segundo aspecto da invenção se refere a um sistema para ler e validar documentos de identidade adequados para implementar o método proposto pelo primeiro aspecto.

ESTADO ANTERIOR DA TÉCNICA

Conhecem-se diversas propostas relacionadas com leitura e- validação de documentos de identidade, que geralmente usam diferentes fontes de luz (luz visível, infravermelha ou ultravioleta) para detectar diferentes partes do documento visível sob a luz emitida por uma de ditas fontes de luz por meio de um scanner ou outro tipo de detecção de dispositivo.

Uma de ditas propostas é descrita no modelo de utilidade espanhol ES 1066675 U, que pertence ao mesmo solicitante que a presente invenção, e se refere a um dispositivo para a digitalização, leitura e autenticação automática de documentos semi-estruturados com conteúdos heterogêneos associados com um sistema adequado para extrair a informação que eles contêm e identificar o tipo de documento por meio de usar um software particular, para os fins de ler, autenticar e também validar. O dispositivo proposto em dito modelo de utilidade proporciona uma superfície de leitura transparente para a colocação correta do documento, e um sensor de imagem associado com um caminho óptico e adequado para capturar uma imagem de dito documento através de dita superfície de leitura transparente, assim como um sistema de luz com pelo menos uma fonte de luz que emite luz em um espectro não visível para o olho humano. Para modalidades mais elaboradas, o sistema de luz proposto em

2/22 dito modelo de utilidade emite luz visível, infravermelha e ultravioleta.

A imagem capturada por meio do sensor de imagem contém o documento adquirido perfeitamente paralelo ao plano da imagem, e a uma escala conhecida pelo software implementado pelo mesmo, devido ao suporte que a superfície de leitura proporciona ao documento. Além disso, a luz é controlada perfeitamente tal como é proporcionado pelo sistema de luz mencionado incluído no dispositivo proposto no documento ES 1066675 U.

O documento W02004081649 descreve, entre outros, um método para autenticar documentos de identidade do tipo que inclui marcas de identificação legíveis por máquina, ou MRZ, com um primeiro componente, sendo o método baseado em proporcionar marcas de identificação de MRZ com um sequndo componente em uma camada sobreposta no documento. O método proposto em dito documento compreende adquirir uma imagem da camada sobreposta, em que parte do documento de identidade é visto através do mesmo, lendo por máquina o segundo componente na imagem adquirida e resolvendo o primeiro componente a partir da imagem adquirida em relação ao segundo componente.

Geralmente o segundo componente, e ocasionalmente o primeiro componente, compreende uma marca d'água com informação codificada, tal como um componente de orientação que pode ser usado para orientar o documento, ou simplesmente informação que permite autenticar o documento.

Dito pedido de PCT também propõe um dispositivo portátil, tal como um telefone móvel, equipado com uma câmera, que pode atuar em um modo normal para adquirir imagens a uma distância focal maior e em um modo em primeiro plano em que pode adquirir imagens a uma distância mais curta, geralmente colocando a câmera em contato com o objeto a ser fotografado, quando no caso de documentos, por exemplo, para escanear documentos ou códiqo legível por máquina, tal como o incluído em uma marca d'água.

3/22

Dito documento não indica a possibilidade de autenticar documentos de identidade que não têm a segunda camada mencionada, que geralmente compreende informação codificada por meio de uma marca d'água, ou a possibilidade que dita autenticação inclui ler e validar dito tipo de documentos, incluindo a detecção do tipo ou modelo ao que estes pertencem, mas sim é baseado só na comprovação de sua autenticidade usando o conteúdo codificado na marca d'água sobreposta.

Os autores da presente invenção não conhecem qualquer proposta relacionada com a leitura e validação automática de documentos de identidade, incluindo a identificação do tipo ou modelo de documento, que é baseado no uso de uma imagem do documento adquirida por meio de uma câmera de um dispositivo móvel, sob condições de luz não controladas, e que só inclui um espectro de luz visível para o olho humano.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Os inventores acharam necessário oferecer uma alternativa para o estado da técnica que permite cobrir as lacunas do mesmo e oferecer uma solução alternativa para os sistemas conhecidos para ler e validar documentos de identidade usando dispositivos mais ou menos complexos que, como é o caso do documento ES 1066675 U, são projetados expressamente para tal fim, para cuja finalidade incluem uma pluralidade de elementos, tais como diferentes fontes de luz, uma superfície de suporte para ler o documento, etc.

A solução proporcionada pela presente invenção simplifica enormemente as propostas em tal tipo de dispositivos convencionais, já que permite dispensar com o dispositivo mencionado desenhado expressamente para o fim mencionado, e pode ser realizada usando um dispositivo portátil convencional e disponível comercialmente, incluindo uma câmera, tal como um telefone móvel, um assistente digital pessoal, ou PDA, um webcam ou uma câmera digital com capacidade de processamento suficiente.

4/22

Para tal fim, a presente invenção se refere em um primeiro aspecto a um método para ler e validar documentos de identidade, do tipo que compreende:

a) adquirir uma imagem de um primeiro e/ou um segundo lado de um documento de identidade, só para um espectro de luz visível, usando uma câmera de um dispositivo portátil;

b) tentar ler automaticamente usando dita câmera de dito dispositivo portátil caracteres de uma zona legível por máquina, ou caracteres de MRZ, e/ou caracteres de uma zona de inspeção visual, ou caracteres de VIZ, do documento de identidade em dita imagem adquirida;

c) dependendo das condições de leitura:

cl) obter um documento pré-identifiçado se pelo menos caracteres de MRZ são lidos;

c2) quando ditos caracteres de MRZ não são legíveis ou simplesmente não existem na imagem adquirida, detectar em dita imagem adquirida uma série de pontos de interesse locais e suas posições sobre a imagem adquirida, e calcular para cada ponto de interesse detectado um ou mais descritores ou vetores de características locais substancialmente invariantes a alterações a escala, orientação, luz e transformações afins em meios locais;

d) comparar dita MRZ do documento pré-identifiçado e/ou ditos descritores ou vetores da imagem adquirida:

dl) com aquela dos caracteres de MRZ de pelo menos um tipo ou modelo de documento de identidade candidato armazenado em uma base de dados, e determinar a distorção perspectiva que os caracteres de MRZ experimentam;

d2) com aquela dos descritores de referência de pelo menos uma imagem de vários tipos ou modelos de documento de identidade candidato armazenados em uma base de dados, e realizar um emparelhamento com um de ditos documentos candidatos mediante emparelhamento

5/22 denso de ditas características locais e determinar a distorção perspectiva que ditos descritores da imagem adquirida experimentam;

e) corrigir automaticamente ditas distorções perspectivas provocadas por uma má posição relativa do documento de identidade em relação à câmera, incluindo distância e orientação, para o fim de obter, em dito dispositivo portátil, uma imagem corrigida e substancialmente retangular de dito primeiro e/ou segundo lado do documento de identidade a uma escala predeterminada que é usada para realizar, automaticamente, uma identificação do tipo ou modelo de documento de identidade e para ler e identificar, automaticamente, informação de texto e/ou não de texto incluída em dita imagem corrigida e substancialmente retangular; e

f) ler e validar o documento.

Em relação ao tipo ou modelos de documento de identidade candidato armazenados em uma base de dados, o método compreende obtê-los a partir da análise de uma pluralidade de diferentes documentos de identidade, mediante qualquer meio, mas, se dita obtenção é realizada mediante obtenção de imagens dè ditos documentos de identidade, aquela obtenção de imagens é preferivelmente realizada sob condições controladas e colocando os documentos de identidade sobre um suporte fixado.

Tal como se indica, ao contrário das propostas convencionais, no método proposto pelo primeiro aspecto da invenção dita etapa a) compreende adquirir dita imagem só para um espectro de luz visível usando uma câmera de um dispositivo portátil, que dá uma vantagem enorme devido a que simplifica enormemente a implementação do método, em relação aos elementos físicos usados, podendo usar, tal como se mencionou anteriormente, um telefone móvel simples que incorpora uma câmera que permite tirar fotografias e/ou vídeo.

Obviamente, a dispensa com todos os elementos físicos usados por dispositivos convencionais para assegurar controle

6/22

5	dos diferentes parâmetros ou condições em que a aquisição da imagem do documento é realizada, isto é, etapa a), resulta em uma série de problemas relacionados com as condições não controladas em que a etapa a) é realizada, particularmente em relação à iluminação e à posição relativa do documento no momento de adquirir sua imagem, problemas que são menores em comparação com os benefícios proporcionados. A presente invenção proporciona os elementos técnicos necessários para resolver ditos problemas menores, isto é,
1 0	aqueles relacionados com a leitura e validação de documentos de identidade a partir de uma imagem adquirida, não por meio de um dispositivo que proporciona uma superfície de suporte fixada para o documento e seu próprio sistema de luz, mas sim por meio de uma câmera de um dispositivo móvel sob condições
15	de luz não controladas, e, portanto incluindo só um espectro de luz visível, e sem oferecer uma superfície de suporte para o documento que permite determinar a posição relativa e a escala da imagem. De acordo com o primeiro aspecto da invenção, tais
20	elementos técnicos são materializados em que a etapa e) mencionada compreende corrigir automaticamente distorções perspectivas provocadas por uma má posição relativa do documento de identidade em relação à câmera, incluindo distância e orientação, para o fim de obter no dispositivo
25	portátil uma imagem corrigida e substancialmente retangular do primeiro e/ou segundo lado do documento de identidade a uma escala predeterminada que é usada para realizar, automaticamente, dita identificação do modelo do documento de identidade e ler e identificar informação de texto e/ou não de
30	texto incluída em dita imagem corrigida e substancialmente retangular. A imagem corrigida deve ser entendida como a imagem que coincide ou é o mais similar possível a uma imagem que é adquirida com o documento de identidade disposto completamente
35	ortogonal ao eixo focal da câmera, isto é, tal imagem

7/22 corrigida é uma imagem que simula/recria uma vista frontal do documento de identidade em que o documento na imagem tem uma forma retangular.

Geralmente, tanto a imagem adquirida como a imagem corrigida incluem não só a imagem do lado do documento de identidade, mas também parte do fundo c-sm frente do qual o documento é colocado quando se realiza a aquisição da etapa a), então a imagem corrigida e substancialmente retangular do lado do documento é incluída em uma imagem corrigida maior incluindo ditos fundos que rodeiam o retângulo do lado do documento.

É importante ressaltar que o método proposto por a presente invenção não usa informação codificada em nenhuma marca d'água, ou qualquer outro tipo de elemento sobreposto adicional sobre o documento de identidade para tal fim, mas sim trabalha com a informação já incluída em documentos oficiais de identidade que não são manipulados posteriormente.

Para uma modalidade, o método compreende realizar, antes de dita etapa e) , uma ajuda manual prévia para a correção de distorções perspectivas em relação à imagem mostrada em uma tela do dispositivo portátil antes de realizar a aquisição da etapa a) tentando ajustar a posição relativa do documento de identidade em relação à câmera, incluindo distância e orientação. Em outras palavras, as distorções perspectivas vistas pelo usuário na tela do dispositivo portátil ocorrem antes de tirar a fotografia, então a correção manual consiste em posicionar devidamente a câmera, geralmente um usuário a coloca, e, portanto o dispositivo portátil, em relação ao documento de identidade, ou vice-versa.

Para realizar dita modalidade de uma maneira específica por meio do método proposto, este último compreende realizar dita ajuda manual prévia por meio de realizar as seguintes etapas:

8/22

- mostrar em uma tela de dito dispositivo portátil guias visuais associadas com respectivos formatos ID de documentos de identidade,

- ajustar manualmente em dita tela a imagem do documento de identidade a ser adquirida em relação a uma de ditas guias visuais por meio do usuário que move dito dispositivo portátil ou o documento de identidade; e realizar a etapa a) uma vez que a imagem a ser adquirida é ajustada na tela com dita guia visual.

Para outra modalidade, dita ajuda manual é realizada ajustando manualmente em dita tela a imagem do documento de identidade a ser adquirida em relação às bordas direita e esquerda da tela por meio do usuário que move dito dispositivo portátil ou o documento de identidade.

Portanto se assegura fortemente que a imagem do documento capturada pela câmera está bem posicionada, isto é, corresponde a uma fotografia tirada com o documento colocado substancialmente paralelo com o plano da lente da câmera, e está dentro de uma escala pré-determinada que é usada para realizar a identificação do tipo ou modelo do documento de identidade, e portanto é necessário obter a identificação mencionada, por exemplo por meio de um algoritmo ou software adequado que implementa as etapas automáticas do método descrito.

Neste caso, isto é, para a modalidade associada com a ajuda manual prévia mencionada para a correção de distorções perspectivas, as etapas b) a f) são realizadas obviamente após dita ajuda manual prévia e após a etapa a), em qualquer ordem, ou de uma maneira intercalada, como ocorre, por exemplo, se parte da leitura realizada em b) permite identificar o tipo ou modelo de documento de identidade, depois que a etapa b) continua a ser realizada para melhorar a identificação e finalmente validar o documento em questão.

De acordo com uma modalidade, o método compreende realizar dita correção automática de distorções perspectivas

9/22 da etapa e), em relação à imagem adquirida na etapa a), que já inclui ditas distorções perspectivas, corrigir a geometria da imagem por meio do ajuste automático das posições de seus respectivos pontos ou pixels sobre a imagem, posições que resultam das posições relativas do documento de identidade em relação à câmera, incluindo distância e orientação, no momento em que sua imagem foi adquirida.

Especificando dita modalidade descrita no parágrafo anterior, para uma primeira variante para a qual a imagem adquirida na etapa a) é uma imagem de um primeiro (ou um único) lado incluindo ditos caracteres de MRZ, o método compreende realizar a correção de distorções perspectivas após pelo menos parte da etapa b) por meio de realizar as seguintes etapas:

- analisar alguns ou todos dos caracteres de MRZ lidos na etapa b) , e determinar a posição dos mesmos sobre a imagem adquirida (geralmente a posição dos centróides dos caracteres de MRZ) como resultado de dita análise;

comparar as posições dos caracteres de MRZ determinados com aquelas dos caracteres de MRZ de pelo menos um modelo de documento de identidade candidato, e determinar a distorção perspectiva que os caracteres de MRZ experimentam;

- criar a função de correção de distorções perspectivas (tal como uma matriz de homografia) incluindo parâmetros de correção estimados da distorção perspectiva determinada dos caracteres de MRZ; e aplicar dita função de correção de distorções perspectivas à imagem adquirida (geralmente à imagem inteira) para obter como resultado dita imagem corrigida e substancialmente retangular do primeiro lado do documento de identidade a uma escala predeterminada que, tal como se explicou anteriormente, é necessário para realizar a identificação do tipo ou modelo do documento de identidade.

Pelo menos parte da etapa b) (a relacionada com a leitura dos caracteres de MRZ) é realizada antes da correção

10/22 de distorções perspectivas, e a identificação do tipo ou modelo do documento de identidade, que é possível como resultado da obtenção da imagem corrigida e substancialmente retangular a uma escala conhecida, é realizada antes que a etapa b) termine ou após ter terminado, dependendo da informação lida na mesma e no documento de identidade a ser identificado sendo mais ou menos difícil de identificar.

De acordo com uma segunda variante da modalidade descrita anteriormente para a correção automática de distorções perspectivas, para as quais a imagem adquirida na etapa a) é uma imagem de um lado que não inclui caracteres de MRZ (ou porque o documento em questão não inclui caracteres de MRZ, ou porque a fotografia está sendo tirada do lado em que não existem caracteres de MRZ), o método compreende realizar a correção de distorções perspectivas após a etapa a) por meio de realizar as seguintes etapas:

- detectar na imagem adquirida uma série de pontos de interesse locais e suas posições sobre a imagem adquirida, e calcular para cada ponto de interesse detectado um ou mais descritores ou vetores de características locais substancialmente invariantes a alterações a escala, orientação, luz e transformações afins em meios locais;

comparar as posições de ditos descritores sobre a imagem adquirida com aquelas de descritores de referência de uma imagem de um ou mais modelos de documento de identidade candidato, e determinar a distorção perspectiva que ditos descritores da imagem adquirida experimentam;

criar uma função de correção de distorções perspectivas incluindo parâmetros de correção estimados a partir da distorção perspectiva determinada dos descritores; e aplicar dita função de correção de distorções perspectivas à imagem adquirida (geralmente à imagem inteira) para obter como resultado dita imagem corrigida e substancialmente retangular do lado do documento de identidade a imagem da qual foi adquirida, a uma escala predeterminada

11/22 permitindo dita identificação do tipo ou modelo de documento de identidade.

Os descritores de referência usados para realizar a comparação descrita são o resultado de ter realizado transformações perspectivas da posição dos descritores do modelo ou modelos de documento de identidade candidato, que correspondem aos possíveis modelos de documento de identidade nos quais o documento de identidade a ser identificado pode pertencer.

Para uma modalidade, o método compreende, após a identificação do tipo ou modelo de documento de identidade, aplicar sobre a imagem corrigida e substancialmente retangular obtida uma série de filtros baseados em padrões ou máscaras associados com diferentes zonas de dita imagem corrigida e substancialmente retangular e/ou em descritores locais para identificar uma série de características globais e/ou locais, ou pontos de interesse, que permitem melhorar a identificação do documento de identidade.

O método compreende usar dita melhora na identificação do documento de identidade para melhorar a correção das possíveis distorções perspectivas provocadas por uma má posição relativa do documento de identidade em relação à câmera que, apesar de sua correção, que já foi descrita, permitiu identificar o tipo ou modelo de documento de identidade a partir da imagem corrigida e substancialmente retangular obtida e a uma escala conhecida, ainda podem evitar o documento de ser lido e identificado automaticamente de maneira completa, incluindo informação gráfica não de texto.

Quando o documento de identidade a ser lido e validado é bilateral e a identificação do modelo já foi realizada, por exemplo, para seu primeiro lado, para uma modalidade, o método compreende corrigir possíveis distorções perspectivas em relação a seu segundo lado, provocadas por uma má posição relativa do documento de identidade em relação à câmera, incluindo distância e orientação, para o fim de obter no

12/22 dispositivo portátil uma imagem corrigida e substanciai.mente retangular do segundo lado do documento de identidade a uma escala predeterminada, que permite realizar automaticamente a leitura e identificação de informação de texto e não de texto, 5 de maneira similar ou idêntica a aquela descrita em relação ao primeiro lado.

Com respeito à leitura da MRZ, que é um texto muito fácil de ler porque tem uma fonte (OCR-B) claramente definida, com espaço simples, etc., na bibliografia existem muitos algoritmos que podem ser usados para ler isto, já que é um problema muito similar (inclusive mais simples) que a leitura de placas de licença de carros. A seguir, a referência inclui uma boa coleção de referência:

C. N. E. Anagnostopoulos, I.E. Anagnostopoulos, I. D. Psoroulas, V. Loumos, E. Kayafas, License Plate Recognition From Still Images and Video Sequences: A Survey, Intelligent Transportation Systems, IEEE Transactions on In Intelligent Transportation Systems, IEEE Transactions on, Vol. 9, n.° 3. (2008), pág. 377-391.

Outro algoritmo mais sofisticado para realizar dita leitura de MRZ é o revelado por Mi-Ae Ko, Young-Mo Kim, A Simple OCR Method from Strong Perspective View, aipr, pág. 235-240, 33rd Applied Imagery Pattern Recognition Workshop (AIPR'04), 2004.

A maioria de ditos algoritmos dão como resultado o texto lido uma vez, mas também as posições de cada caractere, já que são métodos clássicos que separam cada caractere antes da leitura.

No caso pouco provável que estes lêem texto que não corresponde à MRZ, dito texto é facilmente descartado porque a MRZ segue um formato padronizado.

Para uma modalidade particular para ler dita MRZ, candidatos são encontrados detectando linhas candidatas usando um detector de picos sobre a imagem a baixa resolução (para obter um resultado mais rápido) e algum tratamento morfológico

13/22 para os caracteres reunidos como linhas. Este detector é robusto a alterações de iluminação, portanto funciona muito bem.

Para cada linha candidata, o método compreende tentar ler fazendo o seguinte:

- Maximizar o contraste (preto muito preto e branco muito branco).

Segmentar regiões de caracteres (que são bem separadas, e, portanto não envolvem nenhuma dificuldade antecipadamente) .

- Ler os caracteres um por um, normalizando os quadros.

De acordo com dita modalidade do método da invenção relacionada com leitura de caracteres de MRZ, a partir das posições de ditos caracteres de MRZ, que são fáceis de ler, e dado que as posições sobre o modelo são conhecidas, é proporcionado um aparelhamento de pontos automáticos entre o modelo de documento e a imagem perspectiva do mesmo.

Como ditas posições dos caracteres de MRZ não são totalmente convencionais, para uma modalidade potenciada o método compreende realizar um processo de aprendizagem prévio sobre as posições dos caracteres de MRZ para uma pluralidade de tipos ou modelos de documento de identidade, lendo os caracteres de MRZ a partir de imagens de documentos sem nenhuma distorção (por exemplo, adquirida com um scanner).

Para uma modalidade alternativa à de realizar dito processo de aprendizagem, o método compreende armazenar as imagens de ditos tipos ou modelos de documento de identidade, na base de dados mencionada anteriormente, uma vez normalizadas com o fim de que os caracteres de MRZ de todos de ditos tipos ou modelos de documento tenham o mesmo tamanho, simplificando assim as próximas etapas do método

Nesse contexto, é importante ressaltar que a partir da informação lida da MRZ o tipo ou modelo exato de identificação de documento está quase pronto. Para uma modalidade em que o ano de validade também é levado em conta, há habitualmente só

14/22 uma ou duas opções de possíveis tipos ou modelos de documentos de identidade. Portanto, a situação é muito similar ao caso para o qual as posições dos caracteres de MRZ são exatamente as mesmas para todos os documentos com MRZ.

No caso há mais de uma opção, então são testadas várias hipóteses que são confirmadas após comprovar a presença do resto de elementos que se espera que exista neste documento (carimbos, figura, informação de texto) para cada possível tipo ou modelo de documento de identidade candidato, uma vez que a distorção foi desfeita, selecionado para ser suficientemente discriminativo.

Se necessário, a etapa do parágrafo anterior se combina com a seguinte técnica de ponto, para melhorar a precisão de desfazer a distorção, para garantir que se encontram ditos elementos discriminativos, já que existirá um mínimo de distorção.

Referindo agora à modalidade descrita anteriormente em relação à etapa c2, particularmente quando não existem caracteres de MRZ na imagem adquirida, existem várias técnicas na bibliografia para reconhecer objetos em perspectiva usando características locais. O método da invenção usa de maneira característica estas técnicas conhecidas para encontrar correspondências com as imagens de cada tipo ou modelo de documento candidato, o que permite anular a perspectiva e então ler o documento corretamente usando técnicas já usadas pelo presente solicitante no aparelho atualmente comercializado com suporte fixado e condições de iluminação controladas, tais como as do documento ES 1066675 U.

A seguir se proporcionam alguns exemplos de ditas técnicas conhecidas baseadas em características locais, que são bastante robustos a perspectiva, alterações de iluminação, etc., e permitem um primeiro aparelhamento de pontos com cada modelo das bases de dados de documentos conhecidos:

1. Lowe, David G. (1999). Object recognition from local scale-invariant features. Proceedings of the International

15/22

Conference on Computer Vision. 2. págs. 1150-1157. doi: 10.1109 ICCV.1999.790410.

2. Herbert Bay, Andreas Ess, Tinne Tuytelaars, Luc Van Gool, SURF: Speeded Up Robust Feactures, Computer Vision and Image Understanding (CVIU), Vol. 110, n.° 3, págs. 346-359, 2008

3. Krystian Mikolajczyk e Cordelia Schmid A performance evaluation of local descritors, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 10, 27, págs. 1615-1630, 2005 .

4. D. Wagner, G. Reitmayr, A. Mulloni, T. Drummond e D. Schmalstieg, Pose tracking from natural features on mobile phones Proceedings of the International Symposium on Mixed and Augmented Reality, 2008.

5. Sungho Kim, Kuk-Jin Yoon, In So Kweon, Object Recognition Using a Generalized Robust Invariant Feature and Gestalt's Law of Proximity and Similarity, Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshop (CVPR 06) , 2006.

Espera-se que exista um número bastante grande de correspondências entre o modelo de documento candidato e a imagem adquirida que permite anular a perspective. Se dito número não és suficiente, o método compreende ignorar dito modelo de documento candidato e tentar com outros candidatos.

Para minimizar os documentos candidatos, outra contribuição do método da invenção é a idéia de processar ambos os lados do documento simultânea ou sequencialmente. Portanto, a informação obtida do lado que tem caracteres de MRZ é usada para limitar o número de possíveis modelos para testar em ambos os lados. Se nenhum lado tem MRZ, aqueles primeiros modelos que não têm MRZ são testes, portanto o número de modelos candidatos também é limitado.

Para uma modalidade, se a análise de um lado foi suficiente para proporcionar a identificação do modelo de documento de identidade, esta identificação de modelo é usada

16/22 como um filtro para facilitar a leitura de informação do outro lado.

Tal como se mencionou anteriormente, estas correspondências entre a imagem e cada um dos modelos de documento de identidade candidato ou possíveis também podem ser usados uma vez encontradas as correspondências de MRZ, de maneira que um refinamento adicional da homografia possa ser realizado, já que informação sobre a superfície inteira do documento estará disponível, e não só sobre as linhas de MRZ, o que proporciona uma precisão superior na estimação e um melhor resultado em relação com a desfeita da distorção. Este refinamento adicional resolve alguns casos em que, quando só se tomam pontos nas linhas de MRZ, fica um grau de liberdade, o ângulo ao redor do eixo formado pelas linhas de MRZ, que quando há barulho é difícil recuperar bem.

A seguir se proporcionam alguns algoritmos para estimar a homografia a partir das correspondências de ponto entre uma imagem modelo e uma imagem do mesmo objeto plano visto em perspectiva, que podem ser usados pelo método da invenção:

1. M. A. Fischler e R. C. Bolles. Random sample consensus: A paradigm for model fitting with applications to imagem analysis and automated Cartography. Communications of the ACM, 24 (6):381-395, 1981.

2. R. Hartley e A. Zisserman. Multiple View Geometry in Computer Vision. Cambridge University Press, 2000.

3. Z. Zhang, R. Deriche, 0. Faugeras, Q.T. Luong, A Robust Technique for Matching Two Uncalibrated Images Through the Recovery of the Unknown Epipolar Geometry, Artificial Intelligence, Vol. 78, Is. 1-2, págs. 87-119, out. 1995.

4. Li Tang, H.T. Tsui, C.K. Wu, Dense Stereo Matching Based on Propagation Voronoi Diagram. 2003.

Após haver desfeita a distorção de imagem, de acordo com uma modalidade do método da invenção, é realizada uma comprovação final ou comprovação densa, isto é, comparando todos os pontos da imagem e modelo, que devem estar bastante

17/22 alinhados, para avaliar se o documento foi bem reconhecido, ignorando regiões que variam de um documento a outro (dados e foto) . Nestas áreas, tais como foto, é realizada uma comparação mais clara, tal como comprovação que existe uma foto no mesmo lugar.

Se esta comprovação final não proporciona um bom resultado final, o método compreende voltar para alguma das decisões tomadas, tal como o que se refere à escolha do modelo de documento, quando existem várias possibilidades, ou se existiram outras possíveis homografias que escolhem outro conjunto de correspondências (algumas vezes se as correspondências estão altamente concentradas em uma região não se calcula a homografia com bastante precisão, e deve procurar-se outro conjunto de correspondências. Uma vez verificado que a identificação do documento é correta, é realizado um processamento de leitura normal.

Em um segundo aspecto, a presente invenção se refere a um sistema para ler e validar documentos de identidade, que compreende:

- uma unidade de aquisição de imagem pretendida para adquirir uma imagem de um primeiro e ou um segundo lado de um documento de identidade para um espectro de luz visível; e

- um sistema eletrônico conectado com dita unidade de aquisição de imagem para receber dita imagem adquirida, e pretendida para reconhecer e ler automaticamente caracteres de uma zona legível por máquina, ou caracteres de MRZ, e caracteres de uma zona de inspeção visual, ou caracteres de VIZ, do documento de identidade.

O sistema eletrônico é pretendido para identificar o modelo de documento de identidade a partir da informação incluída na imagem recebida, para cujo fim implementa algoritmos ou software adequados.

Ao contrário dos sistemas convencionais, o sistema proposto pelo segundo aspecto da invenção compreende um dispositivo portátil incluindo dita unidade de aquisição de

18/22 imagem, que é uma câmera, e pelo menos uma tela conectada com o sistema eletrônico para mostrar as imagens focadas pela câmera e a imagem adquirida.

Para uma modalidade, dito sistema eletrônico está disposto completamente no dispositivo portátil, e para outra modalidade, está disposto só parcialmente no mesmo, estado o resto disposto em uma unidade de computação remota comunicada com o dispositivo portátil (através de um cabo ou sem fio por meio de qualquer tecnologia conhecida), ou porque o dispositivo portátil no tem suficientes recursos informáticos para realizar todas as funções a ser realizadas, ou porque devido a motivos legais ou de segurança, a unidade remota mencionada é requerida (como seria o caso de um servidor ou uma entidade de autenticação de segurança).

O sistema eletrônico compreende meios para a correção, ou que permitem a correção, de distorções perspectivas provocadas por uma má posição relativa do documento de identidade em relação à câmera, incluindo distância e orientação, para o fim de obter no dispositivo portátil uma imagem corrigida e substancialmente retangular do primeiro ou segundo lado do documento de identidade a uma escala predeterminada que é usada pelo sistema eletrônico para realizar a identificação do modelo de documento de identidade e ler e identificar informação de texto e/ou não de texto incluída em dita imagem corrigida e substancialmente retangular.

O sistema proposto pelo segundo aspecto da invenção implementa o método proposto pelo primeiro aspecto por meio de dita câmera em relação à etapa a) , e por meio do sistema eletrônico em relação às etapas restantes do método realizado automaticamente, incluindo ditas distorções perspectivas correção, usando software adequando para tal fim.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As vantagens e características anteriores e outras serão entendidas melhor a partir da seguinte descrição detalhada de

19/22 algumas modalidades em relação aos desenhos adjuntos, que devem ser interpretados de maneira ilustrativa e não limitativa, em que:

a figura 1 é uma vista em planta de um dispositivo móve] do sistema proposto pelo segundo aspecto da invenção, na tela da qual três guias visuais são mostradas na forma de respectivos retângulos;

as figuras 2a e 2b são respectivos lados de um documento de identidade com diferentes zonas de interesse indicadas nas mesmas por meio de retângulos formados por linhas pontilhadas; e a figura 3 é um fluxograma que mostra uma modalidade do método proposto pelo primeiro aspecto da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE ALGUMAS MODALIDADES

Ά figura 1 mostra o dispositivo portátil 1 do sistema proposto pelo segundo aspecto da invenção, na tela 2 da qual são mostradas guias visuais na forma de respectivos retângulos Gl, G2, G3, cada um deles com dimensões correspondentes a um determinado formato ID, incluindo formatos ID-1, ID-2 e ID-3 de acordo com o padrão ICAO-9303 (ICAO: International Civil Aviation Organization - Organização de aviação civil internacional).

Por meio de ditos retângulos Gl, G2, G3 mostrados em dita tela 2, o usuário pode realizar a ajuda manual prévia para correção de distorções perspectivas, marcando o documento visto na tela 2 quando se foca com a câmera (não mostrado) em um dos retângulos Gl, G2, G3 dispostos para tal fim, e tirando a fotografia no momento se marca melhor, garantindo assim que a imagem adquirida corresponde a uma imagem corrigida e substancialmente retangular e a uma escala predeterminada,

representada	por	exemplo	em pixels/cm,	que	o software
responsável	pelo	processamento necessita	conhecer	para
identificar o	tipo	ou modelo	de documento .
As figuras	2a e 2b	mostram ambos	OS	lados	de um
documento de	identidade,	sendo o lado	da	figura	2 b o

20/22 denominado anteriormente como primeiro lado incluindo uma zona legível por máquina, ou MRZ, indicada como Zl, neste caso formada por três linhas de caracteres de MRZ, que foram representados por pequenos retângulos da mesma maneira que a informação de texto restante incluída ambos no primeiro lado representado na figura 2b e no segundo lado mostrado na figura 2a foi representada.

Pode observar-se em ditas figuras 2a e 2b que existem diferentes zonas de interesse de texto e não de texto a serem lidas e validadas, algumas das quais foram indicadas com as referencias Zl, Z2 e Z3, por exemplo, em relação à figura 2a, zona Z2 correspondente a uma zona incluindo caracteres de VIZ, incluídos em um lado do documento que não inclui caracteres de MRZ, que estão no lado mostrado na figura 2b.

A figura 3 mostra um fluxograma relacionado com uma modalidade do método proposto pelo primeiro aspecto da invenção.

As etapas indicadas nos diferentes quadros do diagrama, começando com o quadro inicial I até o quadro final F, são descritas a seguir.

Al: este quadro corresponde à etapa a) descrita anteriormente para a aquisição de uma imagem assim como opcionalmente para a detecção das condições em que dita aquisição ocorreu, dita detecção por exemplo realizada por meio de um acelerômetro instalado no dispositivo portátil os sinais de saída do qual permite melhorar a correção de distorções perspectivas, ou por exemplo realizada por meio de um localizador GPS para determinar as coordenadas do dispositivo móvel para possíveis usos posteriores.

A2: nesta etapa os caracteres de MRZ na imagem adquirida são detectados e lidos.

A3: a questão indicada por este quadro de símbolo de decisão ou condicional representa duas possíveis opções: os caracteres de MRZ foram detectados e lidos ou eles não têm.

21/22

A4 : a passagem através deste quadro é principalmente devido ao fato de que o lado do documento cuja imagem foi adquirida em Al não contém caracteres de MRZ, ou porque é um tipo de documento que não contêm estes em nenhum lugar, ou porque contêm estes no outro lado. As ações a serem realizadas consistem na detecção de pontos de interesse locais descrita anteriormente e o cálculo correspondente de descritores locais. Neste caso, uma série de comparações é feita, por melo do uso de filtros adequados para tal fim, com descritores de referência de dicionários ou de imagens de um ou mais modelos de documento de identidade candidato, para encontrar coincidências, não só as posicionais, que permitem realizar uma pré-identificação de pelo menos o modelo de documento de identidade, a ser validado posteriormente.

A5: se os caracteres de MRZ foram lidos, a correção de distorções perspectivas é realizada nesta etapa de acordo com a primeira variante de uma modalidade descrita em uma secção anterior, isto é, a partir da posição dos caracteres de MRZ sobre a imagem.

A6: nesta etapa, a identificação do documento a partir da detecção e identificação de outras partes da .imagem adquirida, tal como se descreveu anteriormente, é refinada.

A7: esta etapa consiste em realizar a correção de distorções perspectivas descrita anteriormente baseada em usar como referência as posições dos descritores locais sobre a imagem, melhorando a correção realizada em A5 ou, se proveniente do quadro A4, permitindo a identificação do tipo ou modelo de identidade, que valida a pré-identificação feita em A4 .

A8: os caracteres de VIZ são lidos nesta etapa pelo menos quando o modelo de documento já foi identificado.

A9: este quadro consiste em realizar a validação do documento por meio de aplicar uma série de testes de validação (comprovar os dígitos de controle da MRZ, a consistência de

22/22 datas, os padrões de imagem, etc.) à informação lida ou identificada, incluindo testes de autenticação.

A10: são mostrados ao usuário os resultados da leitura e da validação, por exemplo, através da tela 2 do dispositivo portátil 1, nesta etapa.

All: Após a apresentação de resultados mencionada, ditos resultados são processados, consistindo dito processamento, representado pelo presente quadro, em, por exemplo, armazenar os resultados no dispositivo portátil 1 ou em um servidor, ou em enviá-los automaticamente a uma autoridade pública.

Um técnico no assunto pode introduzir alterações e modificações nas modalidades descritas sem afastar-se do alcance da invenção tal como se define nas seguintes reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para ler e validar documentos de identidade, do tipo caracterizado pelo fato de que compreende:

a) adquirir uma imagem de um primeiro e/ou um segundo lado de um documento de identidade, só para um espectro de luz visível, usando uma câmera de um dispositivo portátil;

b) tentar ler automaticamente usando dita câmera de dito dispositivo portátil caracteres de uma zona legível por máquina, ou caracteres de MRZ, e/ou caracteres de uma zona de inspeção visual, ou caracteres de VIZ, do documento de identidade em dita imagem adquirida;

c) dependendo das condições de leitura:

cl) obter um documento pré-identifiçado se pelo menos os caracteres de MRZ são lidos;

c2) quando ditos caracteres de MRZ não são legíveis ou simplesmente não existem na imagem adquirida, detectar em dita imagem adquirida uma série de pontos de interesse locais e suas posições sobre a imagem adquirida, e calcular para cada ponto de interesse detectado um ou mais descritores ou vetores de características locais substancialmente invariantes a alterações a escala, orientação, luz e transformações afins em meios locais;

d) comparar dita MRZ do documento pré-identificado e/ou ditos descritores ou vetores da imagem adquirida:

dl) com aquela dos caracteres de MRZ de pelo menos um tipo ou modelo de documento de identidade candidato armazenado em uma base de dados, e determinar a distorção perspectiva que os caracteres de MRZ experimentam;

d2) com aquela dos descritores de referência de pelo menos uma imagem de vários tipos ou modelos de documento de identidade candidato armazenados em uma base de dados, e realizar um emparelhamento com um de
2/7 ditos documentos candidatos mediante emparelhamento denso de ditas características locais e determinar a distorção perspectiva que ditos descritores da imagem adquirida experimentam;

e) corrigir automaticamente ditas distorções perspectivas provocadas por uma má posição relativa do documento de identidade em relação à câmera, incluindo distância e orientação, para o fim de obter, em dito dispositivo portátil, uma imagem corrigida e substancialmente retangular de dito primeiro e/ou segundo lado do documento de identidade a uma escala predeterminada que é usada para realizar, automaticamente, uma identificação do tipo ou modelo de documento de identidade e para ler e identificar, automaticamente, informação de texto e/ou não de texto incluída em dita imagem corrigida e substancialmente retangular; e

f) ler e validar o documento.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende realizar, antes de dita etapa e) , uma ajuda manual prévia para dita correção de distorções perspectivas em relação à imagem mostrada em uma tela do dispositivo portátil antes de realizar dita aquisição de etapa a) tentando ajustar a posição relativa do documento de identidade em relação à câmera, incluindo distância e orientação.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende realizar dita ajuda manual prévia por meio de realizar as seguintes etapas:

- mostrar em uma tela de dito dispositivo portátil, várias guias visuais associadas com respectivos formatos ID de documentos de identidade,

- tentar ajustar manualmente em dita tela a imagem do documento de identidade a ser adquirida em relação a uma de ditas guias visuais por meio do movimento do usuário

3/7 de dito dispositivo portátil ou o documento de identidade;

e em que compreende realizar dita etapa a) uma vez que dita imagem a ser adquirida é ajustada pelo menos parcialmente em dita tela com dita guia visual.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de gue ditas guias visuais são respectivos retângulos, tendo cada um deles dimensões correspondentes a um determinado formato ID, incluindo formatos ID-1, ID-2 e ID-3 de acordo com o padrão ICAO9303, dito ajuste que compreende marcar a imagem a ser adquirida a partir do primeiro ou segundo lado do documento de identidade em um de ditos retângulos em dita tela.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende realizar dita correção de distorções perspectivas em relação à imagem adquirida em dita etapa a) , corrigir a geometria da imagem por meio do ajuste automático das posições de seus respectivos pontos sobre a imagem, posições que são derivadas das posições relativas do documento de identidade em relação à câmera, incluindo distância e orientação, no momento em que sua imagem foi adquirida.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que quando dita imagem adquirida em dita etapa a) é uma imagem de um primeiro lado incluindo ditos caracteres de MRZ, o método compreende realizar dita correção de distorções perspectivas após pelo menos parte de dita etapa b) por meio de realizar as seguintes etapas:

- analisar pelo menos parte dos caracteres de MRZ lidos na etapa b) , e determinar a posição dos mesmos sobre a imagem adquirida como resultado de dita análise;

- comparar as posições determinadas dos caracteres de MRZ com aquelas dos caracteres de MRZ de pelo menos um

4/7 tipo ou modelo de documento de identidade candidato, e determinar a distorção perspectiva que os caracteres de MRZ experimentam;

criar uma função de correção de distorções perspectivas incluindo parâmetros de correção estimados a partir da distorção perspectiva determinada dos caracteres de MRZ; e aplicar dita função de correção de distorções perspectivas à imagem adquirida para obter como resultado dita imagem corrigida e substancialmente retangular do primeiro lado do documento de identidade a uma escala predeterminada.
7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que quando dita imagem adquirida em dita etapa a) é uma imagem de um primeiro ou um segundo lado que não inclui ditos caracteres de MRZ, o método compreende realizar dita correção de distorções perspectivas após dita etapa a) , por meio de realizar as seguintes etapas:

- detectar em dita imagem adquirida uma série de pontos de interesse locais e suas posições sobre a imagem adquirida, e calcular para cada ponto de interesse detectado um ou mais descritores ou vetores de características locais substancialmente invariantes a alterações a escala, orientação, luz e transformações afines em meios locais;

- comparar pelo menos as posições de ditos descritores sobre a imagem adquirida com aquelas de descritores de referência de pelo menos uma imagem de pelo menos um tipo ou modelo de documento de identidade candidato, e determinar a distorção perspectiva que ditos descritores da imagem adquirida experimentam;

criar uma função de correção de distorções perspectivas incluindo parâmetros de correção estimados a partir da distorção perspectiva determinada dos

5/7 descritores; e aplicar dita função de correção de distorções perspectivas à imagem adquirida para obter como resultado dita imagem corrigida e substancialmente retangular do primeiro ou do segundo lado do documento de identidade a uma escala predeterminada permitindo dita identificação do tipo ou modelo de documento de identidade.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende comparar ditos descritores com descritores de referência de dicionários ou de imagens de um ou mais tipos ou modelos de documento de identidade candidato para encontrar coincidências, não só as posicionais, que permitem fazer uma préidentif icação de pelo menos o tipo ou modelo de documento de identidade, a ser validado posteriormente.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende, após dita identificação do tipo ou modelo de dito documento de identidade, aplicar, sobre dita imagem corrigida e substancialmente retangular obtida, uma série de filtros baseados em padrões ou máscaras associados com diferentes zonas de dita imagem corrigida e substancialmente retangular e/ou em descritores locais, para identificar uma série de características globais e/ou locais, ou pontos de interesse, que permitem melhorar a identificação do documento de identidade.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende usar dita melhora na identificação do documento de identidade para melhorar a correção de ditas possíveis distorções perspectivas provocadas por uma má posição relativa do documento de identidade em relação à câmera.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações

6/7 anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende também identificar automaticamente informação gráíica não de texto em dita imagem gerada ou adquirida corrigida e substancialmente retangular.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que quando dita identificação do tipo ou modelo já tenha sido realizada para dito primeiro lado, o método compreende, em relação a dito segundo lado, corrigir possíveis distorções perspectivas provocadas por uma má posição relativa do documento de identidade em relação à câmera, incluindo distância e orientação, para o fim de obter em dito dispositivo portátil uma imagem corrigida e substancialmente retangular de dito segundo lado do documento de identidade a uma escala predeterminada que permite realizar automaticamente dita leitura e identificação de informação de texto e não de texto.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende aplicar uma série de testes de validação à informação lida ou identificada, incluindo testes de autenticação.
14. Sistema para ler e validar documentos de identidade, do tipo que compreende:

- uma unidade de aquisição de imagem pretendida para adquirir uma imagem de um primeiro e/ou um segundo lado de um documento de identidade para um espectro de luz visível; e

- um sistema eletrônico conectado com dita unidade de aquisição de imagem para receber dita imagem adquirida, e pretendida para reconhecer e ler automaticamente pelo menos alguns caracteres de uma zona legível por máquina, ou caracteres de MRZ, e caracteres de uma zona de inspeção visual do documento de identidade, ou caracteres de VIZ;

em que dito sistema eletrônico é pretendido para

7/7 identificar o tipo ou modelo de dito documento de identidade a partir da informação incluída na imagem recebida, sendo dito sistema caracterizado pelo fato de que:

- compreende um dispositivo portátil (1) incluindo dita unidade de aquisição de imagem, que é uma câmera, e pelo menos uma tela (2) conectada com dito sistema eletrônico para mostrar pelo menos as imagens focadas pela câmera e a imagem adquirida; e pelo fato de que

- dito sistema eletrônico é disposto pelo menos em parte em dito dispositivo portátil (1), e compreende meios para a correção, ou permite a correção, de distorções perspectivas provocadas por uma má posição relativa do documento de identidade em relação à câmera, incluindo distância e orientação, para o fim de obter em dito dispositivo portátil (1) uma imagem corrigida e substancialmente retangular de dito primeiro ou segundo lado do documento de identidade a uma escala predeterminada que é usada por dito sistema eletrônico para realizar dita identificação do tipo ou modelo de documento de identidade e para ler e identificar informação de texto e/ou não de texto incluída em dita imagem corrigida e substancialmente retangular.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que implementa o método proposto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13 por meio de dita câmera em relação à etapa a) , e por meio do sistema eletrônico em relação às etapas restantes do método realizado automaticamente, incluindo dita correção de distorções perspectivas.