DE10359001A1 - Representation of fingerprints - Google Patents

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DE10359001A1
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fingerprint
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Henning Lorch
Peter Morguet
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Infineon Technologies AG
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Infineon Technologies AG
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
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Abstract

Es wird eine Darstellung von Fingerabdrücken, die geometrisch keine affine Abbildung (lineare Abbildung, z. B. Projektion) des Fingerabdrucks ist (unter Vernachlässigung physikalischer oder geringer geometrischer Verzerrungen), vorgestellt, die sich am Informationsgehalt des Fingerabdrucks orientiert.A representation of fingerprints which is geometrically not an affine image (linear mapping, eg projection) of the fingerprint (neglecting physical or small geometric distortions) is presented, which is based on the informational content of the fingerprint.

Description

Bisher wird davon ausgegangen, dass die Erkennungsrate von Personen anhand von Fingerabdrücken von der Qualität dieser Abdrücke abhängig ist. Dabei wird implizit davon ausgegangen, dass diese Fingerabdrücke möglichst verzerrungsfrei sind. Die Quellen für mögliche Verzerrungen liegen einerseits bei einem herkömmlichen "Ganzbildsensor" in Bewegungen und Verdrehungen des Fingers, anderseits bei Streifensensoren in ungenauer Detektion der gewollten Fingerbewegung, in Verdrehungen währen der Aufnahme, oder in ungenauem Blockmatching der zu überlappenden Streifenbilder.So far It is assumed that the detection rate of persons is based on of fingerprints from the quality of these impressions is dependent. It is implicitly assumed that these fingerprints as possible are distortion-free. The sources of possible distortions lie on the one hand in a conventional "full-frame sensor" in movements and Twists of the finger, on the other hand, in strip sensors inaccurate Detection of the wanted finger movement, in distortions during the Recording, or in inaccurate block matching the overlapping Strip images.

Die Darstellung von Fingerabdrücken orientiert sich derzeit an möglichst authentischen Bildern, in denen Abstände und Winkel gemessen werden.The Representation of fingerprints is currently oriented as possible authentic images in which distances and angles are measured.

Heutige Matching-Verfahren, gleich ob Minutien- oder Bildbasiert, setzen die Freiheit von Verzerrungen voraus. Die tatsächlich existierenden Verzerrungen werden durch die Anwendungen von Toleranzschwellen (bezüglich Abständen, Winkeln, Dimensionen) ausgeglichen. Dadurch steigt die Fehlerrate bei der Erkennung (FAR-False Acceptance Rate und FRR-False Rejection Rate), ohne Toleranzen würde diese theoretisch stark sinken.today Matching method, whether Minutien- or image-based set the freedom from distortions. The actually existing distortions are determined by the applications of tolerance thresholds (in terms of distances, angles, Dimensions). This increases the error rate in the Detection (FAR-False Acceptance Rate and FRR-False Rejection Rate), without tolerances would these theoretically fall sharply.

Die Erfindung setzt entweder voraus, dass Matching-Verfahren entwickelt werden, die im kompletten Gegensatz zum Stand der Technik auf skalierte oder verzerrte Fingerabdrücke anwendbar sind (hier nicht weiter ausgeführt), oder es müssen gemäß dieser Erfindung informationsabhängige Darstellungsarten ge funden werden, die in weiten Bereichen robust und reproduzierbar sind (womit viele der bekannten Matching-Verfahren angewendet werden können).The Invention either requires matching to be developed which are scaled up in complete contrast to the prior art or distorted fingerprints are applicable (not explained here), or it must be in accordance with this Invention information-dependent Forms of presentation are found that are robust in many areas and reproducible (using many of the known matching methods can be applied).

Die Erfindung soll die Grundlage für eine völlig neue Herangehensweise an Fingerabdrücke sein. Heute bekannte Fingerabdruckbilder sollen abgelöst werden durch auf interessante Bereiche beschränkte.The Invention should be the basis for a completely be a new approach to fingerprints. Today known fingerprint images should be replaced limited to interesting areas.

Im folgenden ist zur Veranschaulichung eine sehr einfache Methode dargestellt:
Es wird jeweils zwischen der aufgenommenen und der zuletzten ausgegebenen Zeile die mittlere quadratische Abweichung berechnet und mit einem Schwellwert verglichen, ist die Abweichung größer so wird die aufgenommene Zeile ausgegeben.The following is a very simple method for illustration purposes:
The mean square deviation is calculated in each case between the recorded and the newly output line and compared with a threshold value; if the deviation is greater, the recorded line is output.

Die 1a) zeigt ein originales Fingerabdruckbild, 1b) einen Ausschnitt der von einem einzigen Sensor eingelesenen Zeilen, 1c) zeigt das Bild das entsteht, wenn nur die Zeilen mit jeweils ausreichender mittlerer quadratischer Abweichung ausgegeben werden (Schwellwertentscheidung), und 1d) zeigt die Weiterverarbeitung der 1c) mit Spalten analog zu der mit Zeilen.The 1a) shows an original fingerprint image, 1b) a section of the lines read by a single sensor, 1c) shows the picture that arises when only the lines with sufficient mean square deviation are output (threshold value decision), and 1d) shows the further processing of 1c) with columns analogous to those with rows.

Es ist zu erkennen, dass von 1a) nach c) die Bereiche mit hauptsächlich vertikaler Linienführung gestaucht werden. Die aufgenommen Zeilen in diesem Bereich unterscheiden sich jeweils nur wenig, daher werden dort weniger übertragen.It can be seen that from 1a) c) the areas with mainly vertical lines are compressed. The recorded lines in this area differ only slightly, so there are less transmitted.

Claims (13)

Darstellung von Fingerabdrücken, die geometrisch keine affine Abbildung (lineare Abbildung, z. B. Projektion) des Fingerabdrucks ist (unter Vernachlässigung physikalischer oder geringer geometrischer Verzerrungen), dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellung am Informationsgehalt des Fingerabdrucks orientiert.Representation of fingerprints, which is geometrically no affine image (linear imaging, eg projection) of the fingerprint (neglecting physical or low geometric distortions), characterized in that the representation is based on the information content of the fingerprint. Darstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellung nicht umkehrbar ist, was insbesondere ein Weglassen bestimmter Bereiche bedeutet.Presentation according to claim 1, characterized in that that the representation is not reversible, which in particular a omission certain areas. Darstellung nach Anspruch 1 oder 2, bei der Endungen und/oder Verzweigungen der Linien im Fingerabdruckbild als Informationsgehalt zählen.An illustration according to claim 1 or 2, wherein the suffixes and / or branches of the lines in the fingerprint image as information content counting. Darstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Poren und/oder deren Eigenschaften in den Linien des Fingerabdruckbildes als Informationsgehalt zählen.Presentation according to one or more of claims 1 to 3, in which the pores and / or their properties in the lines of the fingerprint image count as information content. Darstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Rauhigkeit der Linien im Fingerabdruckbild als Informationsgehalt zählt.Presentation according to one or more of claims 1 to 4, in which the roughness of the lines in the fingerprint image as information content counts. Darstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Krümmung oder deren Eigenschaften der Linien im Fingerabdruckbild als Informationsgehalt zählt.Presentation according to one or more of claims 1 to 5, at the curvature or their properties of the lines in the fingerprint image as information content counts. Darstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6. bei der die Änderung der Pixelwerte bezüglich bestimmter Kriterien als Informationsgehalt zählen.Presentation according to one or more of claims 1 to 6. when the change the pixel values with respect certain criteria as information content. Darstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 in Bildform.Presentation according to one or more of claims 1 to 7 in picture form. Darstellung nach einem der mehreren der Ansprüche 1 bis 8, die die informationsreichen Fingerabdruckbereiche oder/und deren Zusammenhänge in Listenform enthält. Diese Liste kann auch querverkettet sein.Presentation according to one of the several claims 1 to 8, the information-rich fingerprint areas and / or their Relationships in List form contains. This list can also be cross-linked. Darstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, die die informationsreichen Fingerabdruckbereiche oder deren Eigenschaften oder/und deren Zusammenhänge durch Kurven oder Oberflächen darstelltRepresentation according to one or more of claims 1 to 9, the information-rich fingerprint areas or their properties or / and their relationships by curves or Represents surfaces Darstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Informationsgehalts darüber entschieden wird, ob ein oder mehrere bestimmte Bereiche (z. B. eine oder mehrere Zeilen) abgespeichert oder verarbeitet werden oder nicht.Presentation according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that based on the information content decided about it whether one or more specific areas (eg one or more Lines) are stored or processed or not. Fingerabdrucksensor, dessen Ausgabewerte einer Darstellung nach Anspruch 11 entsprechen.Fingerprint sensor whose output values of a representation according to claim 11. Fingerabdrucksensor nach Anspruch 12, dessen Sensorfeld in einer Richtung wesentlich kleiner ist als in der anderen (Streifensensor) dadurch gekennzeichnet, dass ein interner Filter darüber entscheidet, welche Streifenbildaufnahmen verworfen, und welche ausgegeben werden.Fingerprint sensor according to claim 12, the sensor field much smaller in one direction than in the other (strip sensor) characterized in that an internal filter decides which stripe images are discarded and which are output.
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