CH716053A1 - Biometrische Bildungsvorrichtung und biometrisches Bildungsverfahren zum Erfassen von Bilddaten eines Körperteils einer Person mit Benutzerführung. - Google Patents

Abstract

Eine biometrische Bildgebungsvorrichtung zum Erfassen von Bilddaten eines Körperteils einer Person umfasst mindestens einen Sensor für sichtbares Licht zum Erfassen von Bilddaten des Körperteils im sichtbaren Lichtspektrum und einen Sensor für Nahinfrarotlicht zum Erfassen von Bilddaten des Körperteils im Nahinfrarotlichtspektrum. Die biometrische Bildgebungsvorrichtung umfasst eine Laufzeitkamera, die so konfiguriert ist, dass sie dreidimensionale Bilddaten des Körperteils der Person erfasst. Die biometrische Bildgebungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie ein Bildgebungsverfahren ausführt, das die folgenden Schritte umfasst: Erfassen von dreidimensionalen Bilddaten einer aktuellen Körperteilhaltung; Bestimmen einer Differenz zwischen einer gewünschten Körperteilhaltung (402) und der aktuellen Körperteilhaltung (401) auf der Grundlage der dreidimensionalen Bilddaten; Bereitstellen einer Benutzerführung für die Person auf der Grundlage der bestimmten Differenz, die es der Person ermöglicht, die Körperteilhaltung in Richtung der gewünschten Haltung anzupassen; und Erfassen von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Infrarotlichtspektrum. Die Benutzerführung umfasst z.B. des Anzeigen einer Libelle (403) auf einem Display.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine biometrische Bildgebungsvorrichtung und ein biometrisches Bildgebungsverfahren zum Erfassen von Bilddaten eines Körperteils einer Person. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine biometrische Bildgebungsvorrichtung und ein biometrisches Bildgebungsverfahren zum Erfassen von Bilddaten eines Körperteils einer Person, die eine verbesserte Bilddatenqualität ermöglichen.

Allgemeiner Stand der Technik

[0002] Biometrische Authentifizierungsvorrichtungen, die biometrische Bildgebungsvorrichtungen zum Erfassen von Bilddaten eines Körperteils einer Person enthalten, werden in großem Umfang für die Authentifizierung von Personen verwendet, z.B. im Zusammenhang mit der Zugangskontrolle zu Ressourcen wie zum Beispiel Gebäuden, Räumen, Computern, Smartphones, elektronischen Bankkonten, Wahlsystemen, Schul- oder Universitätsprüfungsunterlagen, Grenzen, Firmenregistern usw.

[0003] In einigen Ausführungsformen sind biometrische Bildgebungsvorrichtungen so konfiguriert, dass sie Bilddaten eines Körperteils einer Person, z.B. einer Hand der Person, erfassen, so dass aus den erfassten Bilddaten individuelle und typische biometrische Merkmale bestimmt werden können. Erfasste Bilddaten der Hand oder eines Körperteils der Person können sich auf Bilddaten beziehen, die mit einem Sensor für Nahinfrarotlicht (z.B. 700 nm bis 900 nm) erfasst wurden, auf Bilddaten, die mit einem Sensor für sichtbares Licht (z.B. 400 nm bis 600 nm)erfasst wurden, oder einer Kombination davon. Biometrische Merkmale die aus Bilddaten bestimmt wurden können sich auf Venenmuster, Handabdrücke, Lebenslinien usw. der Hand beziehen. Im Nahinfrarotlicht erfasste Bilddaten ermöglichen die Bestimmung von Merkmalen, die sich auf Venenmuster der Hand beziehen. Im sichtbaren Licht erfasste Bilddaten ermöglichen die Bestimmung von Merkmalen, die sich auf Handabdrücke und Lebenslinien der Hand beziehen.

[0004] Die Authentifizierung von Personen basiert auf vorgespeicherten biometrischen Merkmalen, die unter der Kontrolle einer dazu berechtigten und vertrauenswürdigen Instanz registriert wurden. Diese Instanz überprüft die Identität einer Person anhand eines Ausweises, wie z.B. eines Reisepasses. Entsprechende Bilddaten der Hand der Person werden erfasst und aus den erfassten Bilddaten werden biometrische Merkmale der Hand oder eines Körperteils der Person bestimmt. Die bestimmten biometrischen Merkmale werden in einer Datenbank als vorgespeicherte biometrische Merkmale gespeichert. In einigen Ausführungsformen können die vorgespeicherten biometrischen Merkmale die erfassten Bilddaten teilweise oder vollständig enthalten. Die bestimmten biometrischen Merkmale der Hand oder eines Körperteils, die erfassten Bilddaten der Hand oder eine Kombination davon können sich auf Venenmuster, Handabdrücke, Lebenslinien usw. beziehen.

[0005] Später, wenn die Authentifizierung einer Person erforderlich ist, erfasst eine biometrische Authentifizierungsvorrichtung Bilddaten der Hand oder eines Körperteils der Person. Biometrische Merkmale der Hand oder eines Körperteils der Person werden bestimmt und mit vorgespeicherten biometrischen Merkmalen und/oder vorgespeicherten Bilddaten verglichen. Die Authentifizierung wird für die Person genehmigt, wenn eine Übereinstimmung innerhalb der vorgespeicherten biometrischen Merkmale gefunden wird, andernfalls wird die Authentifizierung abgelehnt.

[0006] Um reproduzierbare Ergebnisse und eine ausreichende Authentifizierungsgenauigkeit zu erzielen, muss die biometrische Bildgebungsvorrichtung Bilddaten des Körperteils oder der Hand der Person mit hoher Qualität sowohl im sichtbaren Lichtspektrum als auch im Nahinfrarotlichtspektrum erfassen. Insbesondere die Beleuchtung mit sichtbarem Licht und Nahinfrarotlicht muss eine hohe Homogenität und gleichmäßige Intensität aufweisen. Die Erfassung von Bilddaten von Körperteilen von Personen ist erforderlich, um qualitativ hochwertige Bilddaten unter verschiedenen Umweltbedingungen zu bereitzustellen. Zum Beispiel kann es sein, dass bei Nachrüstinstallationen die zuvor installierte Beleuchtung nicht optimal für die Installation biometrischer Bildgebungsvorrichtungen ausgelegt ist. Um die gewünschte Benutzerfreundlichkeit zu erreichen, werden biometrische Bildgebungsvorrichtungen oft so installiert, dass die Person den Körperteil in eine bequeme Haltung bringen kann. Zum Beispiel kann die Person wünschen, die flache Hand in eine horizontale Haltung in Bezug auf den Boden oder in eine Haltung mit einer Neigung von maximal 45° in Bezug auf den Boden zu bringen. Allerdings kann die Hintergrundbeleuchtung die Qualität der Bilddaten, die mit biometrischen Bildgebungsvorrichtungen erfasst wurden, die installiert wurden, um ein gewünschtes Maß an Benutzerfreundlichkeit zu bieten, stark beeinträchtigen. Andere Anwendungen biometrischer Bildgebungsvorrichtungen beziehen sich auf Laptops oder Smartphones, die bei Tageslicht, Sonne, Regen, in der Nacht usw. eingesetzt werden. Es ist jedoch erforderlich, dass die erfassten Bilddaten auch unter solch stark variierenden Umweltbedingungen von hoher Qualität sind. Wenn biometrische Merkmale von der ganzen Hand und den Fingern bestimmt werden müssen, wird es besonders schwierig, Bilddaten von hoher Qualität zu erfassen, weil die Hintergrundbeleuchtung nicht abgedeckt wird, wie im Fall der Bestimmung biometrischer Merkmale, die sich nur auf einen Teilbereich der Handfläche beziehen. Ein wichtiges Qualitätsmerkmal der erfassten Bilddaten bezieht sich auf die so genannten „Regions of Interest“, die eindeutig identifiziert werden müssen. Daraus ergibt sich die Anforderung, dass die Bilddaten an den Handkanten einen hohen Kontrast aufweisen müssen, um den Umriss der Hand eindeutig und reproduzierbar bestimmen zu können.

[0007] US2005286744A1 offenbart das Erfassen von Bildern einer Handfläche. Zur Unterstützung eines Handgelenks wird eine stirnseitige Führung bereitgestellt. Die stirnseitige Führung ermöglicht die natürliche Führung der Handfläche zu einem Bildgebungsbereich der Sensoreinheit. Die Handfläche kann richtig positioniert werden.

[0008] US2006023919A1 offenbart das Bereitstellen einer Führung, so dass die Bildgebung biometrischer Informationen auf geeignete Weise durchgeführt wird. Eine Bildgebungsvorrichtung wird veranlasst, eine Vielzahl von Bildgebungsvorgängen (einschließlich Entfernungsmessung) in kurzen Intervallen durchzuführen. Ein Führungsbildschirm wird entsprechend den Analyseergebnissen angezeigt. Die Führung enthält die Meldungen „Bitte legen Sie Ihre Hand wieder auf die Authentifizierungsvorrichtung“, „Ihre Hand ist zu weit weg“, „Spreizen Sie Ihre Finger“, „Bitte linke Hand parallel zur Vorrichtung“. Eine Führung wird in Verbindung mit einer mechanischen Führung offenbart.

Kurzdarstellung der Erfindung

[0009] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine biometrische Bildgebungsvorrichtung und ein biometrisches Bildgebungsverfahren bereitzustellen, die mindestens einige der Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine biometrische Bildgebungsvorrichtung und ein biometrisches Bildgebungsverfahren bereitzustellen, die eine verbesserte Bilddatenqualität ermöglichen. Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung, eine biometrische Bildgebungsvorrichtung und ein biometrisches Bildgebungsverfahren bereitzustellen, die eine verbesserte Bilddatenqualität unter schwierigen Gegenlichtbedingungen und ohne mechanische Hilfsvorrichtungen wie z.B. eine mechanische Handführung ermöglichen.

[0010] Mindestens eine Aufgabe der Erfindung wird durch die biometrische Bildgebungsvorrichtung und das biometrische Bildgebungsverfahren erreicht, die in den beigefügten unabhängigen Ansprüchen definiert sind. Die abhängigen Ansprüche legen weitere Ausführungsformen der Erfindung dar.

[0011] Mindestens eine Aufgabe der Erfindung wird durch eine biometrische Bildgebungsvorrichtung zur Erfassung von Bilddaten eines Körperteils einer Person erreicht, die mindestens einen Sensor für sichtbares Licht zur Erfassung von Bilddaten des Körperteils im sichtbaren Lichtspektrum und einen Sensor für Nahinfrarotlicht zur Erfassung von Bilddaten des Körperteils im Nahinfrarotlichtspektrum umfasst. Die biometrische Bildgebungsvorrichtung umfasst eine Laufzeitkamera, die so konfiguriert ist, dass sie dreidimensionale Bilddaten des Körperteils der Person erfasst. Die biometrische Bildgebungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass sie ein Bildgebungsverfahren ausführt, das die folgenden Schritte umfasst: Erfassen von dreidimensionalen Bilddaten einer aktuellen Körperteilhaltung; Bestimmen einer Differenz zwischen einer gewünschten Körperteilhaltung und der aktuellen Körperteilhaltung auf der Grundlage der dreidimensionalen Bilddaten; Bereitstellen einer Benutzerführung für die Person auf der Grundlage der bestimmten Differenz, die es der Person ermöglicht, die Körperteilhaltung in Richtung der gewünschten Haltung anzupassen; und Erfassen von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Infrarotlichtspektrum. Die gewünschte Körperteilhaltung kann schwierige Gegenlichtbedingungen berücksichtigen. Die gewünschte Körperteilhaltung kann dynamisch bestimmt werden, zum Beispiel in Übereinstimmung mit erfassten dreidimensionalen Bilddaten. Die gewünschte Körperteilhaltung kann bestimmte Faktoren wie die Lage der Lichtquellen, die Helligkeit der Lichtquellen usw. berücksichtigen. Ohne Nutzung weiterer Hilfsmittel, wie einer mechanischen Führung, wird der Benutzer in die Lage versetzt, die Körperteilhaltung entsprechend der gewünschten Körperteilhaltung anzupassen, und die Qualität der erfassten Bilddaten wird verbessert.

[0012] Die Erfassung von Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und/oder die Erfassung von Bilddaten im Nahinfrarotspektrum kann auf der Grundlage von dreidimensionalen Bilddaten, die von der Laufzeitkamera erfasst werden, optimiert werden. Die Optimierung kann sich zum Beispiel auf die Brennweite und/oder Schärfentiefe des Sensors für sichtbares Licht beziehen. Die Optimierung kann sich zum Beispiel auf die Brennweite und/oder Schärfentiefe des Sensors für Nahinfrarotlicht beziehen. Im Falle der Erfassung von Bilddaten einer Handflächenseite oder eines Handrückens kann eine Optimierung beispielsweise ermöglichen, dass Falten oder Hautfalten mit detaillierter Auflösung erfasst werden können, z.B. durch Ergänzung der Lebenslinien der Handflächenseite mit weiteren Details. Die Optimierung auf der Grundlage dreidimensionaler Bilddaten kann sich auf die Bestimmung einer gewünschten Körperteilhaltung mit einer vordefinierten Entfernung zum Sensor für sichtbares Licht und/oder zum Sensor für Nahinfrarotlicht beziehen, wobei Brennweite und/oder Schärfentiefe berücksichtigt werden. Dementsprechend sind keine teuren Linsen, wie z.B. ausreichend lichtstarke elektrisch anpassungsfähige Flüssiglinsen, erforderlich. Darüber hinaus ist keine rechnerisch aufwendige Frequenzanalyse der Bilddaten im sichtbaren Licht oder im Nahinfrarotlichtspektrum in Echtzeit erforderlich. Darüber hinaus ermöglichen dreidimensionale Bilddaten, die von der Laufzeitkamera erfasst werden, die präzise Messung der absoluten Abmessungen eines Körperteils, wie z.B. einer Hand.

[0013] In einer Ausführungsform beziehen sich die aktuelle und die gewünschte Körperteilhaltung auf einen oder mehrere relative Entfernungen, eine relative Ausrichtung und eine Geste. In einigen Ausführungsformen sind die relative Entfernung und/oder die relative Ausrichtung in Bezug auf den Sensor für sichtbares Licht und/oder in Bezug auf den Sensor für Nahinfrarotlicht definiert.

[0014] In einer Ausführungsform bezieht sich die Benutzerführung auf die Anpassung einer relativen Entfernung, einer relativen Ausrichtung und einer Geste der aktuellen Körperteilhaltung in einem oder mehreren Fällen. Die relative Entfernung kann sich auf die Entfernung zwischen der biometrischen Bildgebungsvorrichtung und dem Körperteil beziehen. Die relative Ausrichtung kann sich auf die relative Ausrichtung zwischen der biometrischen Bildgebungsvorrichtung und dem Körperteil beziehen. Die relative Entfernung und/oder die Ausrichtung können von den Eigenschaften der Umgebung der biometrischen Bildgebungsvorrichtung, wie Hintergrundbeleuchtung, reflektierende Oberflächen usw., abhängen. Die Geste kann sich auf Bewegungen des Körperteils beziehen, wie z.B. das Strecken oder Spreizen der Finger einer Hand.

[0015] In einer Ausführungsform umfasst die Benutzerführung eine oder mehrere visuelle Führungen, die auf einem Display angezeigt werden, und akustische Führungen, die über einen Lautsprecher wiedergegeben werden. Eine akustische Führung ist möglicherweise weniger bevorzugt, weil der Person die Sprache nicht bekannt ist. Die akustische Führung kann allgemeine Signale wie Warnsignale, Informationssignale usw. umfassen. Die visuelle Führung kann Darstellungen des Körperteils umfassen, die Hervorhebungen wie z.B. farbige Teile enthalten können.

[0016] In einer Ausführungsform umfasst die Benutzerführung das Anzeigen einer Darstellung der gewünschten Körperteilhaltung und eine Darstellung der aktuellen Körperteilhaltung auf einem Display. Die Person wird in die Lage versetzt, die Körperteilhaltung genauer anzupassen.

[0017] In einer Ausführungsform umfasst die Benutzerführung das Anzeigen einer Darstellung einer Libelle auf einem Display, die die Differenz zwischen der aktuellen Körperteilhaltung und der gewünschten Körperteilhaltung anzeigt. Die Person wird in die Lage versetzt, die Körperteilhaltung genauer anzupassen.

[0018] In einer Ausführungsform ist die biometrische Bildgebungsvorrichtung ferner so konfiguriert, dass sie einen oder mehrere Schritte des Bildgebungsverfahrens mehr als einmal wiederholt. Die Person wird in die Lage versetzt, die Körperteilhaltung genauer anzupassen.

[0019] In einer Ausführungsform ist die biometrische Bildgebungsvorrichtung ferner so konfiguriert, dass für den Fall, dass die ermittelte Differenz innerhalb des vordefinierten Bereichs liegt, eine Verzögerung von weniger als 100 Millisekunden, vorzugsweise weniger als 10 Millisekunden, zwischen der Bestimmung der Differenz und der Erfassung von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Spektrum und der Bilddaten im Infrarotspektrum aufrechterhalten wird. Bilddaten, die für biometrische Merkmale relevant sind, werden erfasst, sobald sich die Körperteilhaltung in der gewünschten Körperhaltung befindet.

[0020] In einer Ausführungsform ist die biometrische Bildgebungsvorrichtung ferner so konfiguriert, dass sie einen interessierenden Bereich des Körperteils auf der Grundlage von mindestens einem der dreidimensionalen Bilddaten, der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Nahinfrarotlichtspektrum bestimmt und in Übereinstimmung mit dem interessierenden Bereich mindestens eine der gewünschten Körperteilhaltung anpasst und mindestens ein Bilddatum der Bilddaten in sichtbaren Lichtspektren und der Bilddaten im Infrarotlichtspektrum erfasst. Zum Beispiel darf das Nahinfrarotlichtspektrum kein Venenmuster enthalten, wenn es sich um die Handfläche einer Frau handelt, und in diesem Fall kann die gewünschte Haltung auf den Handrücken der Frau geändert werden. Zum Beispiel kann ein interessierender rechteckiger Bereich eines Teils der Handfläche nicht genügend biometrische Merkmale enthalten, und in diesem Fall kann die gewünschte Körperhaltung und/oder die Erfassung der Bilddaten geändert werden, um die Erfassung von Bilddaten eines größeren Bereichs der Handfläche zu ermöglichen, zum Beispiel auch unter Einbeziehung aller Finger.

[0021] Mindestens eine Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein biometrisches Bildgebungsverfahren zur Erfassung von Bilddaten eines Körperteils einer Person erreicht, wobei der mindestens ein Sensor für sichtbares Licht zur Erfassung von Bilddaten des Körperteils im sichtbaren Lichtspektrum und ein Sensor für Nahinfrarotlicht zur Erfassung von Bilddaten des Körperteils im Nahinfrarotlichtspektrum bereitgestellt wird. Das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer Laufzeitkamera, die für die Erfassung dreidimensionaler Bilddaten des Körperteils der Person konfiguriert ist; und Ausführen eines Bildgebungsverfahrens, das die folgenden Schritte umfasst: Erfassen von dreidimensionalen Bilddaten einer aktuellen Körperteilhaltung; Bestimmen einer Differenz zwischen einer gewünschten Körperteilhaltung und der aktuellen Körperteilhaltung auf der Grundlage der dreidimensionalen Bilddaten; Bereitstellen einer Benutzerführung für die Person auf der Grundlage der bestimmten Differenz, die es der Person ermöglicht, die Körperteilhaltung in Richtung der gewünschten Haltung anzupassen; und Erfassen von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Infrarotlichtspektrum.

[0022] In einer Ausführungsform bezieht sich die Benutzerführung auf die Anpassung einer relativen Entfernung, einer relativen Ausrichtung und einer Geste der aktuellen Körperteilhaltung in einem oder mehreren Fällen.

[0023] In einer Ausführungsform umfasst die Benutzerführung das Anzeigen einer Darstellung der gewünschten Körperteilhaltung und eine Darstellung der aktuellen Körperteilhaltung auf einem Display.

[0024] In einer Ausführungsform umfasst das biometrische Bildgebungsverfahren ferner: das Wiederholen eines oder mehrerer Schritte des Bildgebungsverfahrens mehr als einmal.

[0025] In einer Ausführungsform umfasst das biometrische Bildgebungsverfahren ferner, für den Fall, dass die ermittelte Differenz innerhalb des vordefinierten Bereichs liegt, das Aufrechterhalten einer Verzögerung von weniger als 100 Millisekunden, vorzugsweise weniger als 10 Millisekunden, zwischen der Bestimmung der Differenz und der Erfassung von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Spektrum und der Bilddaten im Infrarotspektrum.

[0026] In einer Ausführungsform umfasst das biometrische Bildgebungsverfahren ferner das Bestimmen eines interessierenden Bereichs des Körperteils auf der Grundlage von mindestens einem von dreidimensionalen Bilddaten, Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und Bilddaten im Nahinfrarotlichtspektrum und das Anpassen in Übereinstimmung mit dem interessierenden Bereich mindestens einer der gewünschten Körperteilhaltungen und das Erfassen von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Infrarotlichtspektrum.

Kurze Erläuterung der Figuren

[0027] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen, die in den Figuren dargestellt sind, näher beschrieben. Die Figuren zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>illustriert schematisch die Handfläche der linken Hand einer ersten Person; <tb>Fig. 2<SEP>illustriert schematisch die Handfläche der rechten Hand einer zweiten Person; <tb>Fig. 3<SEP>illustriert schematisch das Venennetz der Rückseite der rechten Hand 3 einer dritten Person; <tb>Fig. 4<SEP>illustriert schematisch die Hand einer Person und eine biometrische Authentifizierungsvorrichtung; <tb>Fig. 5<SEP>illustriert schematisch eine Laufzeitkamera; <tb>Fig. 6<SEP>illustriert schematisch eine in einem Gebäude installierte biometrische Bildgebungsvorrichtung; <tb>Fig. 7a, 7b, 7c, 7d<SEP>illustrieren schematisch die Benutzerführung in Bezug auf ein Bildgebungsverfahren, das von der biometrischen Bildgebungsvorrichtung ausgeführt wird; und <tb>Fig. 8<SEP>illustriert schematisch ein Verfahren zum Erfassen von Bilddaten einer Hand eines Benutzers.

Ausführungsformen der Erfindung

[0028] Figur 1 illustriert schematisch die Handfläche der linken Hand 1 einer ersten Person. Die linke Hand 1 hat einen Daumen t, einen Zeigefinger i, einen Mittelfinger m, einen Ringfinger r und einen kleinen Finger l. Figur 2 illustriert schematisch die Handfläche der rechten Hand 2 einer zweiten Person. Die rechte Hand 2 hat einen Daumen t, einen Zeigefinger i, einen Mittelfinger m, einen Ringfinger r und einen kleinen Finger l.

[0029] Figur 1 und Figur 2 zeigen schematisch Bilder der Handflächen der linken und rechten Hand 1, 2, die mit einem Sensor für sichtbares Licht (z. B. 400 nm bis 600 nm) aufgenommen wurden. Die Hände 1, 2 haben Handabdrücke P oder Lebenslinien, die im sichtbaren Licht identifiziert werden können. Zusätzlich oder alternativ können Venenmuster der Hände 1, 2 aus Bilddaten bestimmt werden, die im Nahinfrarotlicht (z.B. 700 nm bis 900 nm) aufgenommen wurden. Figur 1 und Figur 2 zeigen keine Venenmuster.

[0030] Wie in Figur 1 und Figur 2 illustriert, enthalten die Handabdrücke P oder Lebenslinien der Hände 1, 2 dieser beiden Personen individuelle biometrische Merkmale, wie bestimmte Längen, Positionen, Krümmungen usw. Durch den Vergleich mit biometrischen Merkmalen, die aus Körperteilen von registrierten Personen vorgespeichert wurden, wird die Authentifizierung einer bestimmten Person ermöglicht, insbesondere in Kombination mit biometrischen Merkmalen, die aus entsprechenden Venenmustern ermittelt wurden. Darüber hinaus kann die Authentifizierung einer Person auch auf biometrischen Merkmalen des Handrückens beruhen, die aus Bilddaten bestimmt werden, die im sichtbaren Licht, im Nahinfrarotlicht oder einer Kombination davon erfasst wurden. Es ist jedoch derzeit nicht bekannt, ob biometrische Merkmale des Handrückens, die aus Bilddaten ermittelt wurden, die mit einem Sensor für sichtbares Licht erfasst wurden, eine ausreichende Authentifizierung einer Person ermöglichen. Wenn man auf den Handrücken angewiesen ist, wird gegenwärtig angenommen, dass mit einem Sensor für Nahinfrarotlicht erfasste Bilddaten notwendig sind, um die ausreichende Authentifizierung einer Person zu ermöglichen.

[0031] Figur 3 illustriert schematisch das Venennetz der Rückseite der rechten Hand 3 einer dritten Person. Die rechte Hand 3 hat einen Daumen t, einen Zeigefinger i, einen Mittelfinger m, einen Ringfinger r und einen kleinen Finger 1. Wie in Figur 3 illustriert, umfasst der Handrücken 3 Venen, zu denen das dorsale Venennetz 31 (rete venosum dorsale manus) und die dorsalen Mittelhandvenen 32 (Vv. metacarpals dorsales) gehören. Venenmuster können aus Bilddaten bestimmt werden, die mit einem Sensor für Nahinfrarotlicht erfasst wurden, und individuelle biometrische Merkmale können aus den im Nahinfrarotlicht erfassten Bilddaten bestimmt werden.

[0032] Figur 4 illustriert schematisch eine biometrische Bildgebungsvorrichtung 80, die Teil eines biometrischen Authentifizierungsverfahrens sein oder ein solches bereitstellen kann. Die biometrische Bildgebungsvorrichtung 80 umfasst einen biometrischen Sensor 10 und eine Verarbeitungseinheit 20. Die biometrische Bildgebungsvorrichtung 80 kann zum Beispiel an ein Benutzerdisplay 40 angeschlossen werden, um eine Benutzerführung zu ermöglichen. Die Verarbeitungseinheit 20 kann an den biometrischen Sensor 10 angeschlossen werden, wie in Figur 4 illustriert. Die Verarbeitungseinheit 20 kann sich an einem entfernten Standort innerhalb einer Datenverarbeitungsinfrastruktur, wie einem Host-Computer, Server, einer Cloud usw., befinden. Die Verarbeitungseinheit 20 kann einen oder mehrere Prozessoren umfassen und kann über gespeicherte Computerbefehle verfügen, die von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden können, um die in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Funktionen zu ermöglichen. Das Benutzerdisplay 40 kann fest in der Nähe des biometrischen Sensors 10 angeordnet werden. Das Benutzerdisplay 40 kann sich auf eine Benutzervorrichtung wie ein Notebook, ein Smartphone, eine Smartwatch usw. beziehen, wobei die Verarbeitungseinheit 20 zum Beispiel über eine drahtlose Verbindung wie z. B. Bluetooth mit dem Benutzerdisplay 40 kommunizieren kann. Die biometrische Bildgebungsvorrichtung 80 kann in einer Benutzervorrichtung wie einem Notebook, Smartphone, einer Smartwatch usw. enthalten sein. Wie in Figur 4 illustriert, kann eine aktuelle Haltung der Hand des Benutzers 401 und eine gewünschte Haltung der Hand des Benutzers 402 auf dem Display 40 angezeigt werden.

[0033] Der biometrische Sensor 10 ermöglicht die Erfassung von Bilddaten der Hand 4 einer Person. Der biometrische Sensor 10 umfasst einen Sensor für sichtbares Licht 101 zur Erfassung von Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum, einen Sensor für Nahinfrarotlicht 102 zur Erfassung von Bilddaten im Nahinfrarotlichtspektrum und eine Laufzeitkamera 103 zur Erfassung von dreidimensionalen Bilddaten. Einer oder mehrere aus dem Sensor für das sichtbare Licht 101, dem Sensor für das Nahinfrarotlicht 102 und der Laufzeitkamera 103 können in einem einzigen Sensor enthalten sein. Darüber hinaus enthält der biometrische Sensor 10 Lichtquellen 104. Figur 4 illustriert acht Lichtquellen 104, die auf einem Kreis um die Sensoren 101, 102 und die Laufzeitkamera 103 angeordnet sind. Die Lichtquellen 104 können eine unterschiedliche Anzahl von Lichtquellen enthalten und/oder auf andere Weise angeordnet sein. Die Lichtquellen 104 können maßgeschneiderte Linsen enthalten, um eine homogene Lichtverteilung zu erreichen. Die Lichtquellen 104 können eine oder mehrere Lichtquellen enthalten, die Beleuchtung im sichtbaren Lichtspektrum bereitstellen und die Erfassung von Bilddaten mit dem Sensor für sichtbares Licht 101 im sichtbaren Lichtspektrum ermöglichen. Die Lichtquellen 104 können eine oder mehrere Lichtquellen enthalten, die für Beleuchtung im Nahinfrarotlicht sorgen und die Erfassung von Bilddaten mit dem Sensor für Nahinfrarotlicht 102 im Nahinfrarotlicht ermöglichen. Eine Kalibrierung kann insbesondere in Bezug auf die geometrische Lage des Sensors für sichtbares Licht 101, des Sensors für Nahinfrarotlicht 102 und der Laufzeitkamera 103 erfolgen, wie z.B. die translatorische Verschiebung zwischen dem Sensor für sichtbares Licht 101, dem Sensor für Nahinfrarotlicht 102 und der Laufzeitkamera 103. Darüber hinaus kann eine Kalibrierung in Bezug auf einen Skalierungsfaktor der von der Laufzeitkamera 103 erfassten Bilddaten, wie z.B. die absolute Größe der Objekte in den erfassten Bilddaten, vorgesehen werden. Die Kalibrierung kann innerhalb des biometrischen Sensors 10 durch Nachbearbeitung in einem dedizierten Computer wie der Verarbeitungseinheit 20 oder einer Kombination davon erfolgen. Die Kalibrierung kann vorsehen, dass die Objekte in den Bilddaten, die vom Sensor für sichtbares Licht 101, vom Sensor für Nahinfrarotlicht 102 und von der Laufzeitkamera 103 erfasst werden, zueinander ausgerichtet werden.

[0034] Der Sensor für sichtbares Licht 101 kann einen für sichtbares Licht empfindlichen Chip enthalten, der 2D-Bilddaten (2D: zweidimensional) entsprechend der Intensitätsverteilung des sichtbaren Lichts bereitstellt, die von einer 3D-Szene erzeugt wird (3D: dreidimensional). Der Nahinfrarotlichtsensor 102 kann einen für Nahinfrarotlicht empfindlichen Chip enthalten, der 2D-Bilddaten (2D: zweidimensional) entsprechend mit der Intensitätsverteilung des Nahinfrarotlichtes bereitstellt, die von einer 3D-Szene erzeugt wird (3D: dreidimensional). Der Sensor für sichtbares Licht 101 und der Sensor für Nahinfrarotlicht 102 können Linsen, Puffer, Regler, Verarbeitungselektronik usw. enthalten. Der Sensor für sichtbares Licht 101 und der Sensor für Nahinfrarotlicht 102 können sich auf kommerziell erhältliche Sensoren beziehen, wie z.B. auf den e2v-Halbleiter SAS EV76C570 CMOS-Bildsensor, der mit einem optischen Sperrfilter <500 nm Wellenlänge für den Sensor für sichtbares Licht 101 und mit einem optischen Sperrfilter von >700 nm für den Sensor für Nahinfrarotlicht 102 ausgestattet ist, oder wie z. B. den OmniVision OV4686 RGB-Ir-Sensor, wobei der Sensor für sichtbares Licht 101 und der Sensor für Nahinfrarotlicht 102 in einem Chip kombiniert sind und einen RGB-Ir-Filter enthalten). Die Lichtquellen 104 können einen Generator für sichtbares Licht und/oder Nahinfrarotlicht, wie z.B. eine LED (LED: lichtemittierende Diode), enthalten. Die Lichtquellen 104 können sich auf kommerziell erhältliche Lichtquellen beziehen, wie z.B. Hochleistungs-LEDs der Serie SMB1N von Roithner Laser Technik GmbH, Wien.

[0035] Figur 5 illustriert schematisch eine Laufzeitkamera 103. Die Laufzeitkamera 103 umfasst einen Sequenzregler 1031, einen Modulationsregler 1032, eine Pixelmatrix 1033, einen A/D-Wandler 1034 (A/D: analog zu digital), eine LED oder VCSEL 1035 (LED: lichtemittierende Diode; VCSEL: oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Hohlraum) und ein Objektiv 1036. Der Sequenzregler steuert den Modulationsregler 1032 und den A/D-Wandler 1034. Der Modulationsregler 1032 steuert die LED oder den VCSEL 1035 und die Pixelmatrix 1033. Die Pixelmatrix 1033 stellt dem A/D-Wandler 1034 Signale bereit. Der Sequenzregler 1031 interagiert mit einem Host-Regler 1037, zum Beispiel über den I<2>C-Bus (I<2>C: I-Squared-C serial data bus). Die LED oder der VCSEL 1035 beleuchten eine 3D-Szene 1038. Nach einer Laufzeit empfängt das Objektiv 1036 das von der 3D-Szene 1038 reflektierte Licht. Der A/D-Wandler 1034 stellt dem Host-Regler 1037 rohe 3D-Bilddaten (3D: dreidimensional) bereit, zum Beispiel über die MIPI CSI-2 oder PIF (MIPI): Mobile Industrie-Prozessor-Schnittstelle; CSI: serielle Kameraschnittstelle; PIF (MIPI: Mobile Industry Processor Interface): parallele Schnittstelle). Der Host-Regler führt eine Tiefenkartenberechnung durch und stellt ein Amplitudenbild 103a der 3D-Szene 1038 und ein Tiefenbild 103d der 3D-Szene bereit. Wie in Figur 5 illustriert, enthält der Hintergrund des Amplitudenbildes 103a zum Beispiel Lichtschatten einer Wand hinter einer Person, während der Hintergrund des Tiefenbildes 103d einen einzigen Wert, z.B. schwarz, hat, weil die Wand hinter der Person in einem bestimmten Abstand zur Laufzeitkamera 103 angeordnet ist. Die Laufzeitkamera 103 kann sich auf eine REAL3™ der Firma Infineon™ beziehen, und kann die folgenden Spezifikationen umfassen: direkte Messung von Tiefe und Amplitude in jedem Pixel; höchste Genauigkeit; geringe Rechenlast; aktiv moduliertes Infrarotlicht und patentierte SBI-Schaltung (Suppression of Background Illumination) in jedem Pixel; volle Funktionsfähigkeit bei allen Lichtverhältnissen: Dunkelheit und helles Sonnenlicht; monokulare Systemarchitektur ohne mechanische Grundlinie; kleinste Größe und hohe Designflexibilität; keine Einschränkung beim Betrieb im Nahbereich; keine besonderen Anforderungen an die mechanische Stabilität; keine mechanische Ausrichtung und Winkelkorrektur; keine Rekalibrierung oder Gefahr der De-Kalibrierung durch Stürze, Vibrationen oder thermische Biegung; einfache und sehr schnelle einmalige Kalibrierung; kosteneffiziente Herstellung.

[0036] Figur 6 illustriert schematisch eine biometrische Bildgebungsvorrichtung 80, die in einem Gebäude 6 mit einem Eingang 61 installiert ist. Der Zugang zum Gebäude 6 wird durch eine biometrische Authentifizierungsvorrichtung geregelt, die eine biometrische Bildgebungsvorrichtung 80 enthält. Wie in Figur 6 illustriert, ist die biometrische Bildgebungsvorrichtung 80 an einem Ort in der Nähe des Eingangs 61 installiert. Die biometrische Bildgebungsvorrichtung 80 ist so konfiguriert, dass sie Bilddaten von einem Körperteil, z.B. einer Hand 4 einer Person erfasst, die Zugang zum Gebäude 6 anfordert. Gegenlicht, z.B. durch Lichtquellen 62, die zur Schaffung angenehmer Lichtverhältnisse installiert wurden, kann die Qualität der von der biometrischen Bildgebungsvorrichtung 80 erfassten Bilddaten stark verschlechtern.

[0037] Um Bilddaten mit verbesserter Qualität zu erfassen, ist die biometrische Bildgebungsvorrichtung 80 so konfiguriert, dass es ein Bildgebungsverfahren ausführt, das die folgenden Schritte umfasst: Erfassen von dreidimensionalen Bilddaten einer aktuellen Haltung der Hand 4; Bestimmen einer Differenz zwischen einer gewünschten Haltung der Hand 4 und der aktuellen Haltung der Hand 4 auf der Grundlage der dreidimensionalen Bilddaten; Bereitstellen einer Benutzerführung 401, 402 für die Person auf der Grundlage der bestimmten Differenz, die es der Person ermöglicht, die Haltung der Hand 4 in Richtung der gewünschten Haltung anzupassen; und Erfassen von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Infrarotlichtspektrum der Hand 4.

[0038] Die Figuren 7a, 7b, 7c, 7d illustrieren schematisch die Benutzerführung in Bezug auf ein Bildgebungsverfahren, das von der biometrischen Bildgebungsvorrichtung 80 ausgeführt wird. Die Benutzerführung wird auf einem Display 40 angezeigt. Das Display 40 kann fest an einem Ort in der Nähe der biometrischen Vorrichtung 80 installiert werden. Das Display 40 kann sich auf eine Benutzervorrichtung, wie einen Tablet-Computer, ein Smartphone usw. beziehen.

[0039] Wie in Figur 7a illustriert, wird eine Darstellung einer gewünschten Haltung 402 der Hand 4 angezeigt. Das Anzeigen der Darstellung der gewünschten Haltung 402 basiert auf dreidimensionalen Bilddaten, die mit der Laufzeitkamera 103 aufgenommen wurden, und kann der Hand 4 entsprechend kalibriert werden. Die Kalibrierung entsprechend der Hand 4 ist wichtig, um eine korrekte Führung von Händen unterschiedlicher Größe zu ermöglichen, wie z.B. der Hand eines Mannes, einer Frau oder eines Kindes. Wie in Figur 7a illustriert, wird eine Darstellung der aktuellen Haltung 402 der Hand 4 gezeigt. Die Darstellung der aktuellen Körperhaltung 401 basiert auf dreidimensionalen Bilddaten, die mit der Laufzeitkamera 103 aufgenommen wurden.

[0040] In dem Beispiel nach Figur 7a ist die aktuelle Haltung der Hand 4 zu weit von der biometrischen Bildgebungsvorrichtung 80 entfernt, was dadurch angezeigt wird, dass die Darstellung der aktuellen Haltung 401 in einer kleineren Größe angezeigt wird als die Darstellung der gewünschten Haltung 402. Dementsprechend wird die Person in die Lage versetzt, die Haltung der Hand 4 in Richtung der gewünschten Haltung anzupassen, nämlich die Hand näher an die biometrische Bildgebungsvorrichtung 80 zu bewegen.

[0041] In dem Beispiel nach Figur 7b ist die aktuelle Haltung der Hand 4 immer noch zu weit von der biometrischen Bildgebungsvorrichtung 80 entfernt, was dadurch angezeigt wird, dass die Darstellung der aktuellen Haltung 401 in einer kleineren Größe angezeigt wird als die Darstellung der gewünschten Haltung 402. Im Hinblick auf das Beispiel nach Figur 7a wird der Abstand jedoch verringert, und es können weitere Informationen angezeigt werden, wie z.B. eine Libelle 403, um weitere Führung zur Anpassung der Handhaltung 4 zu geben. Die Libelle 403, die auf dem Handrücken der Darstellung der Hand in der aktuellen Haltung 401 angezeigt wird, dient der Benutzerführung in Bezug auf eine Differenz zwischen der aktuellen und der gewünschten Handneigung. Dementsprechend wird die Person in die Lage versetzt, die Haltung der Hand 4 in Richtung der gewünschten Haltung anzupassen, nämlich die Hand noch näher an die biometrische Bildgebungsvorrichtung 80 heranzubewegen und die Neigung der Hand anzupassen.

[0042] In dem Beispiel nach Figur 7c ist die aktuelle Haltung der Hand 4 ungefähr in der gewünschten Entfernung von der biometrischen Bildgebungsvorrichtung<>80, was dadurch angezeigt wird, dass die Darstellung der aktuellen Haltung 401 in derselben Größe angezeigt wird wie die Darstellung der gewünschten Haltung 402. Die Haltung der Hand 4 hat jedoch noch nicht die richtige Neigung, was durch die Libelle 403 angezeigt wird, die zusammen mit der Darstellung der Hand in der aktuellen Haltung 401 angezeigt wird. Dementsprechend wird die Person in die Lage versetzt, die Haltung der Hand 4 in Richtung der gewünschten Haltung anzupassen, nämlich die Neigung der Hand noch mehr anzupassen.

[0043] In dem Beispiel nach Figur 7d ist die Differenz zwischen der aktuellen Haltung der Hand 4 und der gewünschten Haltung der Hand 4 auf einem ausreichend kleinen Niveau. Die biometrische Bildgebungsvorrichtung 80 erfasst mindestens ein Bilddatum der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Nahinfrarotlichtspektrum. Da die Haltung der Hand 4 mit einer gewünschten Haltung übereinstimmt, die insbesondere die Gegenlichtbedingungen, optimale Fokussierungsbedingungen usw. berücksichtigen kann, hat sich die Qualität der erfassten Bilddaten verbessert.

[0044] Figur 8 illustriert schematisch ein Verfahren zum Erfassen von Bilddaten einer Hand 4 einer Person. Das Verfahren umfasst ein Bildgebungsverfahren mit den folgenden Schritten. In Schritt S1 werden dreidimensionale Bilddaten einer aktuellen Haltung der Hand 4 mit einer Laufzeitkamera 103 erfasst. In Schritt S2 wird auf der Grundlage der dreidimensionalen Bilddaten eine Differenz zwischen einer gewünschten Haltung der Hand 4 und der aktuellen Haltung der Hand 4 bestimmt. In Schritt S3 wird auf der Grundlage der bestimmten Differenz der Person eine Benutzerführung 401, 402 bereitgestellt, die es der Person ermöglicht, die Haltung der Hand 4 in Richtung der gewünschten Haltung anzupassen. In Schritt S4 wird mindestens ein Bilddatum der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Infrarotlichtspektrum der Hand 4 erfasst. Zum Beispiel werden die Schritte S1 bis S3 kontinuierlich wiederholt, bis in Schritt S2 festgestellt wird, dass die Differenz kleiner als ein vordefinierter Schwellenwert ist, und Schritt S2 von Schritt S4 gefolgt wird.

Bezugszeichen

[0045] 1, 2, 3 Hand der ersten, zweiten und dritten Person t, i, m, r, 1 Daumen, Zeigefinger, Mittelfinger, Ringfinger, kleiner Finger P Handabdruck oder Lebenslinien 31, 32 dorsales Venennetz, dorsale Mittelhandvenen 4 Hand einer Person 10 biometrischer Sensor 101 Sensor für sichtbares Licht 102 Sensor für Nahinfrarotlicht 103 Laufzeitkamera 104 Lichtquellen 20 Verarbeitungseinheit 80 Biometrische Bildgebungsvorrichtung 40 Display 401, 402 aktuelle Haltung der Hand des Benutzers, gewünschte Haltung der Hand des Benutzers 403 Libelle

Claims (15)

1. Biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) zum Erfassen von Bilddaten eines Körperteils (4) einer Person, wobei die biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) mindestens einen Sensor für sichtbares Licht (101) zum Erfassen von Bilddaten des Körperteils im sichtbaren Lichtspektrum und einen Sensor für Nahinfrarotlicht- (102) zum Erfassen von Bilddaten des Körperteils im Nahinfrarotlichtspektrum umfasst, wobei: die biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) eine Laufzeitkamera (103) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie dreidimensionale Bilddaten des Körperteils (4) der Person erfasst; und die biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) so konfiguriert ist, dass sie ein Bildgebungsverfahren ausführt, das die folgenden Schritte umfasst: Erfassen der dreidimensionalen Bilddaten einer aktuellen Körperteilhaltung; Bestimmen einer Differenz zwischen einer gewünschten Körperteilhaltung und der aktuellen Körperteilhaltung auf der Grundlage der dreidimensionalen Bilddaten; Bereitstellen eine Benutzerführung (401, 402) für die Person auf der Grundlage der bestimmten Differenz, die es der Person ermöglicht, die Körperteilhaltung in Richtung der gewünschten Haltung anzupassen; und Erfassen von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Nahinfrarotlichtspektrum.

2. Biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei sich die aktuelle und die gewünschte Körperteilhaltung auf einen oder mehrere relative Entfernungen, eine relative Ausrichtung und eine Geste beziehen.

3. Biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Benutzerführung (401, 402) auf eine oder mehrere der folgenden Punkte bezieht: Anpassen einer relativen Entfernung, einer relativen Ausrichtung und der aktuellen Körperteilhaltung.

4. Biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Benutzerführung (401, 402) eine oder mehrere visuelle Führungen, die auf einem Display (40) angezeigt werden, und akustische Führungen, die auf einem Lautsprecher wiedergegeben werden, umfasst.

5. Biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Benutzerführung (401, 402) das Anzeigen einer Darstellung der gewünschten Körperteilhaltung (401) und einer Darstellung der aktuellen Körperteilhaltung (402) auf einem Display (40) umfasst.

6. Biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Benutzerführung (402) das Anzeigen einer Darstellung auf einem Display (40) einer Libelle (403) umfasst, die die Differenz zwischen der aktuellen Körperteilhaltung und der gewünschten Körperteilhaltung anzeigt.

7. Biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner konfiguriert ist, um einen oder mehrere Schritte des Bildgebungsverfahrens mehr als einmal zu wiederholen.

8. Biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner so konfiguriert ist, dass für den Fall, dass die ermittelte Differenz innerhalb des vordefinierten Bereichs liegt, eine Verzögerung von weniger als 100 Millisekunden, vorzugsweise weniger als 10 Millisekunden, zwischen der Bestimmung der Differenz und der Erfassung von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Spektrum und der Bilddaten im Infrarotspektrum aufrechterhalten wird.

9. Biometrische Bildgebungsvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ferner so konfiguriert ist, dass sie einen interessierenden Bereich des Körperteils auf der Grundlage von mindestens einem der dreidimensionalen Bilddaten, der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Nahinfrarotlichtspektrum bestimmt, und in Übereinstimmung mit dem interessierenden Bereich mindestens eine der gewünschten Körperteilhaltungen anpasst und mindestens ein Bilddatum der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Infrarotlichtspektrum erfasst.

10. Biometrisches Bildgebungsverfahren zum Erfassen von Bilddaten eines Körperteils (4) einer Person, wobei mindestens einer von einem Sensor (101) für sichtbares Licht zum Erfassen von Bilddaten des Körperteils im sichtbaren Lichtspektrum und einem Sensor (102) für Nahinfrarotlicht zum Erfassen von Bilddaten des Körperteils im Nahinfrarotlichtspektrum bereitgestellt wird, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer Laufzeitkamera (103), die so konfiguriert ist, dass sie dreidimensionale Bilddaten des Körperteils (4) der Person erfasst; und Ausführen eines Bildgebungsverfahrens, das die folgenden Schritte umfasst: Erfassen der dreidimensionalen Bilddaten einer aktuellen Körperteilhaltung; Bestimmen einer Differenz zwischen einer gewünschten Körperteilhaltung und der aktuellen Körperteilhaltung auf der Grundlage der dreidimensionalen Bilddaten; Bereitstellen eine Benutzerführung für die Person auf der Grundlage der bestimmten Differenz, die es der Person ermöglicht, die Körperteilhaltung in Richtung der gewünschten Haltung anzupassen; und Erfassen von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Nahinfrarotlichtspektrum.

11. Biometrisches Bildgebungsverfahren nach Anspruch 10, wobei sich die Benutzerführung (401, 402) auf eine oder mehrere der folgenden Punkte bezieht: Anpassen einer relativen Entfernung, einer relativen Ausrichtung und einer Geste der aktuellen Körperteilhaltung.

12. Biometrisches Bildgebungsverfahren nach den Ansprüchen 10 oder 11, wobei die Benutzerführung (401, 402) das Anzeigen einer Darstellung der gewünschten Körperteilhaltung (401) und einer Darstellung der aktuellen Körperteilhaltung (402) auf einem Display (40) umfasst.

13. Biometrisches Bildgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, das ferner das Wiederholen eines oder mehrerer Schritte des Bildgebungsverfahrens mehr als einmal umfasst.

14. Biometrisches Bildgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, das ferner das Aufrechterhalten einer Verzögerung von weniger als 100 Millisekunden, vorzugsweise weniger als 10 Millisekunden, zwischen der Bestimmung der Differenz und der Erfassung von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Spektrum und der Bilddaten im Infrarotspektrum umfasst, falls die bestimmte Differenz innerhalb des vordefinierten Bereichs liegt.

15. Biometrisches Bildgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, das ferner das Bestimmen eines interessierenden Bereichs des Körperteils auf der Grundlage von mindestens einem aus den dreidimensionalen Bilddaten, den Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und den Bilddaten im Nahinfrarotlichtspektrum und das Anpassen in Übereinstimmung mit dem interessierenden Bereich von mindestens einer der gewünschten Körperteilhaltungen und von mindestens einem der Bilddaten im sichtbaren Lichtspektrum und der Bilddaten im Infrarotlichtspektrum umfasst.