ES2295599T3 - Procedimiento y dispositivo para reconocer datos biometricos despues de su registro desde al menos dos direcciones. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para reconocer datos biométricos, especialmente para reconocer características de los dedos y la cara de personas, en el que se ilumina un objeto (1) por medio de una fuente de luz (3) y se capta este objeto por exploración óptica realizada al mismo tiempo desde al menos dos direcciones de registro diferentes, y por medio de un procesamiento digital de imágenes se obtienen valores característicos numéricos a partir de al menos dos imágenes y se comparan éstos con un modelo de referencia obtenido también a partir de varias imágenes, identificándose el objeto (1) como correcto en caso de que los datos obtenidos de las imágenes coincidan al mismo tiempo, salvo respectivas tolerancias predeterminadas, con los datos del modelo de referencia, caracterizado porque se dirige hacia el objeto un trayecto de rayos de iluminación (B) que sale lateralmente de una fuente de luz (Q) y se evalúa por vía espectroscópica y/o por vía espectroscópica de luz dispersa tanto una porción reflejada (R) como una porción transmisiva (T), efectuándose la evaluación con luz de las longitudes de onda luminosa de 678 nm y aproximadamente 808 nm a 835 nm.

Description

Procedimiento y dispositivo para reconocer datos biométricos después de su registro desde al menos dos direcciones.

La invención concierne a un procedimiento y a un dispositivo para reconocer datos biométricos con alta seguridad contra falsificación, especialmente para reconocer características dactilares y faciales, en donde se capta un objeto por exploración óptica y se obtienen valores característicos numéricos por medio de un procesamiento digital de imágenes.

En múltiples aplicaciones se utilizan sistemas de seguridad para prohibir el acceso de personas no autorizadas a zonas determinadas. Tales zonas son, por ejemplo, cajeros automáticos, locales de laboratorios que han de mantenerse en secreto y similares. Estos sistemas emplean principalmente equipos para el reconocimiento de las huellas dactilares y de la cara.

Existen abundantes intentos para superar estos sistemas. Para aumentar la seguridad se utilizan medios adicionales con los cuales se comprueba si se trata de un objeto vivo.

En el estado de la técnica se conocen sistemas que detectan funciones vivas de los objetos por obtención de la saturación de oxígeno, el pulso sanguíneo y otros parámetros para reconocer así falsificaciones.

En el documento EP 0 359 554 B1 se describe una disposición para determinar huellas dactilares con la que se reproducen zonas del dedo sobre un receptor de luz 7. La disposición cuenta con una fuente de luz, medios para conducir los rayos de luz que discurren desde la fuente de luz hasta la superficie del dedo a detectar, un sistema óptico de formación de imagen que genera una imagen de una parte irradiada de la muestra, un equipo detector de luz para detectar la imagen y un equipo para emitir una señal de detección. Con la disposición se pretende determinar si la muestra es un objeto biológico o una imitación.

A este fin, el detector de luz está provisto de una superficie receptora de luz que está dividida en un gran número de zonas, de modo que se genera una imagen de la parte irradiada sobre la superficie receptora de luz. El detector de luz dispone de salidas ópticas separadas para los respectivos rayos de luz recibidos por un gran número de zonas.

La diferenciación de si se trata de un objeto auténtico, es decir, un dedo vivo, o de una imitación, se efectúa por evaluación del recorrido de la luz, aprovechándose el fenómeno de que resultan recorridos diferentes de la luz en un dedo auténtico y en una imitación.

Frecuentemente, se hacen falsificaciones por la aplicación de máscaras sobre objetos vivos. Particularmente en sistemas de reconocimiento de huellas dactilares se intenta lograr acceso sin autorización a zonas protegidas mediante la aplicación de una delgada capa de látex o de gelatina sobre la cual se encuentran huellas de crestas de la piel de otra persona.

En la disposición descrita en el documento EP 0 359 554 B1 es desventajoso el hecho de que no se reconocen imitaciones del tipo de película.

Asimismo, en el documento EP 1 073 988 B1 se describe un sistema para el reconocimiento de las rayas de la mano y de los dedos que sirve para la identificación de personas. Con este sistema, prescindiendo de movimientos mecánicos de la disposición, se captan ópticamente sin contacto, mediante el empleo de una fuente de luz, un filtro de polarización y una cámara, rayas de la mano y/o de los dedos, patrones de crestas papilares, patrones del tejido subcutáneo o similares para registrar una imagen. La captación óptica se efectúa por medio de filtros de polarización dispuestos en el trayecto de los rayos de iluminación y en el trayecto de los rayos de formación de imagen, así como por medio de una cámara rígidamente dispuesta.

El documento DE-A-101 23 561 revela un procedimiento para reconocer características dactilares de personas, en el que se captan espacialmente la yema de los dedos por registro desde dos direcciones y se forman un modelo correspondiente, de modo que el usuario puede ser identificado tanto por medio de las líneas papilares como por medio de la forma del dedo.

El documento DE-A-101 28 717 enseña la detección de piel natural por iluminación en los dominios espectrales visible e infrarrojo (alrededor de 600 nm y alrededor de 800 nm) y la evaluación de la luz reflejada.

La invención se basa en el problema de indicar un procedimiento y un dispositivo de la clase citada al principio, con los cuales se consiga una alta seguridad contra falsificación. La invención deberá ser utilizable modularmente en procedimientos de reconocimiento existentes y deberá reconocer también con seguridad falsificaciones que sean generadas mediante la aplicación de máscaras sobre los objetos que han de reconocerse.

Según la invención, el problema se resuelve con un procedimiento que contiene las características indicadas en la reivindicación 1 y con un dispositivo que contiene las características indicadas en la reivindicación 12.

En las reivindicaciones subordinadas se indican ejecuciones ventajosas.

En el procedimiento según la invención se capta el objeto al mismo tiempo desde al menos dos direcciones de registro diferentes y se calcula a partir de al menos dos imágenes un modelo tridimensional del objeto considerado, el cual se compara con un modelo de referencia obtenido a partir también de varias imágenes. El objeto se identifica como correcto cuando los datos obtenidos a partir de las dos imágenes coinciden al mismo tiempo, salvo respectivas tolerancias predeterminadas, con los datos del modelo de referencia.

Por al mismo tiempo deberá entenderse aquí que las dos imágenes se obtienen dentro de un período de tiempo de a lo sumo 0,1 s, de modo que puede excluirse una manipulación por intercambio o variación del objeto.

Preferiblemente, los equipos de registro desde los cuales se observa el objeto forman un ángulo de 90 grados y están situados en un plano. El objeto a reproducir en imagen puede descansar entonces sobre una superficie plana de un sensor óptico o puede ser explorado sin contacto.

El procedimiento según la invención reconoce con alta seguridad falsificaciones en puestos de control en los que se controlan objetos referidos a personas, tales como dedos o caras. La comprobación se efectúa mediante una comparación de juegos de datos de imágenes del objeto de prueba a examinar tomadas simultáneamente con el juego de datos de un objeto de referencia tridimensional archivado.

En controles que evalúan características de un dedo se generan usualmente falsificaciones debido a que una persona no autorizada se procura una huella dactilar de una persona autorizada, transfiere ésta a una imitación de forma de máscara y cala la máscara en forma de una delgada película sobre el dedo. Por este motivo, dado que las huellas dactilares falsificadas de esta manera abarcan siempre tan sólo una superficie parcial del dedo, apenas es posible que la persona no autorizada presente al mismo tiempo al control de seguridad dos imágenes de zonas diferentes del dedo original que son cotejadas en el control, y, por tanto, que esta persona abarque e imite el contorno tridimensional. Esto tiene su fundamento en que en general se dejan solamente huellas latentes, es decir, informaciones bidimensionales. Tales informaciones pueden ser huellas dactilares o imágenes del objeto, preferiblemente de la cara o los dedos, que contienen solamente una información bidimensional, de modo que la persona no autorizada tendría que imitar exactamente, a partir de una o varias informaciones bidimensionales, el modelo de referencia tridimensional archivado. Es también muy improbable que una persona no autorizada que cale una máscara sobre su dedo coincida en estructura espacial con el dedo de la persona que se quiere imitar.

Por tanto, le es imposible a la persona no autorizada producir estas condiciones necesarias para las coincidencias de los modelos tridimensionales.

Una ejecución ventajosa de la invención resulta del hecho de que se emplea para la caracterización del objeto una imagen que obtiene y emplea no todos los datos derivados de las minucias de las rayas de los dedos, sino solamente datos de perfil característicos. Estas estructuras de datos son especialmente adecuadas para formar índices de bancos de datos y, por tanto, permiten acelerar considerablemente la identificación de una persona entre un número grande de personas.

Dado que así es necesaria una menor cantidad de datos para la comprobación, se puede incrementar netamente la velocidad de comprobación de una persona, lo que es ventajoso especialmente en casos en los que se tienen que consultar muchos juegos de datos para comprobar la entrada de una persona, tal como ocurre, por ejemplo, cuando muchas personas tienen autorización de acceso, por lo que para el control de acceso de una persona se tienen que consultar un gran número de juegos de datos de referencia.

Como datos dotados de gran fuerza expresiva son adecuados, por ejemplo,

la anchura y la longitud de las falanges de los dedos,

la superficie de proyección de la falange o

coeficientes del tipo b/l o F/l o F/b o F/bl.

Resulta una realización conveniente cuando se captan con una función de perfil bidimensional, con valores del tipo (h(x), t(x)), características biométricas adicionales, por ejemplo una descripción del lecho de las uñas.

Otra ejecución ventajosa prevé que se proyecte sobre el objeto una rendija o trama luminosa, de modo que la rendija proyectada sobre la superficie espacial del objeto forme un contorno cuya imagen haga posible una manifestación sobre la forma tridimensional del objeto, efectuándose la iluminación de la rendija o trama luminosa con luz de una longitud de onda que sea diferente de la longitud de onda que se emplea para iluminar la imagen principal, y captándose selectivamente la imagen de la trama o rendija luminosa con una segunda cámara sobre la base del color de luz diferente. La identificación del contorno de una zona parcial del objeto sirve entonces como parámetro adicional para el reconocimiento de la coincidencia del objeto con el objeto de referencia.

No obstante, para excluir que se eluda la comprobación en casos en los que un atacante lograra superar estos métodos de reconocimiento por medio de un dedo artificial o una cara artificial con características geométricas tridimensionalmente idénticas, tiene lugar como medida adicional una evaluación espectroscópica y/o espectroscópica por luz dispersa en la que se dirige hacia el segmento del dedo un rayo de iluminación que parte lateralmente de una fuente de luz y se evalúan por vía espectroscópica y/o por vía espectroscópica de luz dispersa, por medio de detectores adecuados, la porción reflejada y la porción transmisiva. Es ventajoso a este respecto emplear longitudes de onda de luz de aproximadamente 678 nm y 808 nm, puesto que las intensidades de estas dos longitudes de onda en transmisión o reflexión diferencian claramente objetos vivos a causa de los diferentes coeficientes de extinción de la hemoglobina y la oxihemoglobina.

Por tanto, se pueden reconocer objetos artificiales no vivos con una seguridad muy alta.

En la aplicación práctica se ilumina el dedo desde una disposición de fuentes de luz de una longitud de onda definida, montadas en forma anular, en forma de cruz o por parejas, con el grupo de receptores de luz actuando como centro. En primer lugar, se detectan los lugares de la máxima intensidad P_{z}(\lambdai, max). Se evalúa solamente la intensidad de la luz retrodifundida en el centro de los lugares de máxima intensidad P_{z}(\lambdai, max). Por tanto, se efectúa la medición en un lugar definido. Es ventajoso a este respecto que en la medición de la señal retrodispersada sumada se mejora la relación de señal/ruido.

La seguridad contra falsificación es tanto mejor cuanto mayor sea el número de líneas espectrales empleadas para la iluminación del dedo, ya que resulta un incremento de la seguridad contra falsificación por efecto de las características de diferenciación adicionales.

Dado que la absorción de luz en sangre rica en oxígeno se diferencia de la absorción en sangre pobre el oxígeno, se pueden emplear especialmente para el reconocimiento de objetos vivos fuentes de luz que irradien luz con longitudes de onda de aproximadamente \lambda_{1} = 678 nm y aproximadamente \lambda_{2} = 835 nm. La longitud de onda luminosa de 678 nm presenta la máxima sensibilidad para el reconocimiento de la diferencia entre sangre rica en oxígeno y sangre pobre en oxígeno, lo que puede utilizarse, por ejemplo, para demostrar que se trata de un objeto vivo. Por el contrario, cuando se iluminan los objetos con luz de una longitud de onda de aproximadamente 835 nm, no se puede detectar ninguna diferencia entre un objeto vivo y un objeto artificial.

Una disposición adecuada para la aplicación del procedimiento prevé que se dispongan una o varias fuentes de luz en forma de anillo o al menos por parejas de modo que se produzca una iluminación puntiforme del objeto a examinar. La iluminación puede efectuarse directamente o con ayuda de un sistema óptico formador de imagen. La distribución de la intensidad retrodispersada se capta con un grupo de receptores de luz.

La seguridad de detección puede mejorarse aún más conectando las fuentes de luz en forma codificada por impulsos y efectuando en sincronismo con ello la evaluación con una cámara CMOS.

Se explica seguidamente la invención con más detalle ayudándose de ejemplos de realización.

En los dibujos correspondientes muestran:

La figura 1, una representación esquemática de una disposición con dos detectores,

La figura 2, ejemplos de imágenes de un segmento de un dedo,

La figura 3, una representación esquemática de la evaluación de rayas de la piel de un dedo,

La figura 4, magnitudes geométricas caracterizadoras de un segmento de dedo,

La figura 5, coordenadas para caracterizar el segmento de dedo,

La figura 6, una representación esquemática de una disposición para evaluar la luz dispersa,

La figura 7, una disposición para fijar la posición de una mano,

La figura 8, características de una oreja humana,

La figura 9, el alzado frontal de una disposición con iluminación puntiforme adicional de un segmento de dedo,

La figura 10, la vista en planta de la disposición mostrada en la figura 8 y

La figura 11, la evolución de la intensidad de la luminosidad de segmentos de dedo iluminados de manera puntiforme.

La figura 1 explica el funcionamiento básico de un equipo de comprobación segura contra falsificación mediante la captación simultánea de dos imágenes parciales del dedo 1 obtenidas desde direcciones diferentes. La posición del dedo está definida en un sistema de coordenadas cartesianas con las coordenadas x, y, z. Como se muestra en esta figura, además de por el detector 2.1, que está dispuesto en el plano x-y y capta la imagen del dedo 1 en la dirección z, la cual se obtiene por colocación de éste sobre un sensor o preferiblemente por formación de imagen, se capta al mismo tiempo este dedo desde otro ángulo de visualización. Preferiblemente, las direcciones de registro desde las cuales se observa el objeto forman un ángulo de 90 grados y están situadas en un plano. Esto significa que los ángulos \varphi y \delta representados en la figura 1 entre la dirección de registro y una dirección de coordenada que pasa por el eje del dedo como eje y ascienden a 90º. Con el detector 2.2, que está dispuesto en el plano y-z, se toma una segunda imagen en la dirección x. Los valores de las funciones se comparan con datos - almacenados en un banco de datos - de funciones de referencia que presentan una misma estructura de datos. Las funciones de referencia son entonces

R_{xy}(x,y,m_{xy}) para la imagen de referencia en el plano x-y con la que tiene que coincidir la imagen F_{xy} tomada por el detector 2.1 en el plano x-y, y

R_{yz}(z,y,m_{yz}) para la imagen de referencia en el plano y-z con la que tiene que coincidir la imagen tomada por el detector 2.2 en el plano y-z.

El objeto se reconoce como correcto cuando, para F_{xy} y R_{xy}, así como para F_{yz} y R_{yz}, coincide al mismo tiempo una respectiva cantidad de datos suficiente, por ejemplo un 90%.

Las imágenes de las crestas de la piel pueden describirse por medio de funciones de reconocimiento del tipo F(x,y,z,m).

Para la disposición representada en la figura 1 la función

F_{xy}(x,y,m_{xy})

describe la imagen tomada por el detector 2.1 en el plano x-y, y la función

F_{yz}(z,y,m_{yz})

describe la imagen tomada por el detector 2.2 en el plano y-z,

en donde m_{xy} y m_{yz} describen rasgos de reconocimiento característicos de puntos principales en los respectivos planos.

En la figura 2 se representan dos imágenes de crestas de la piel de un dedo a comprobar.

La evaluación de las características m puede efectuarse con el método mostrado en la figura 3, en el que se evalúan características de reconocimiento con ayuda de las relaciones de minucias según FBI/NIST. En este caso, se evalúan en sitios discretos características especiales de las crestas de la piel, por ejemplo bifurcaciones. En el caso representado esto se efectúa en los puntos 1 a 6.

La figura 4 explica para una falange de dedo unos parámetros característicos que necesitan un volumen de datos muchísimo más pequeño para la descripción de una función de perfil con respecto a los juegos de datos anteriormente explicados con los que se describen relaciones de minucias, y que, no obstante, son adecuados para una descripción segura de los datos individuales de un dedo. A este fin, se emplean características estructurales geométricas discretas, tales como el grueso del dedo en un sitio determinado de un sistema de coordenadas, el arranque del lecho de la uña y similares.

En el caso representado sirven para esto unas magnitudes que describen la configuración geométrica de la falange anterior del dedo. Esta falange se extiende desde la punta FS del dedo hasta el pliegue GF entre falanges. Las magnitudes empleadas para su caracterización son:

- la longitud l_{G} de la falange y la anchura b_{G} de la falange,

- la longitud l_{N} de la uña y la anchura b_{N} de la uña,

- la superficie de proyección F_{G} de la falange y la superficie de proyección F_{N} del lecho de la uña,

o bien coeficientes derivados de estas magnitudes, como, por ejemplo,

b_{G}/l_{G}, F_{G}/l, F_{N}/l, F_{G}/b_{G}, F_{N}/b_{N}, F_{B}/b_{G}l_{G} o F_{N}/b_{G}l_{G}.

En la figura 5 se muestra una posibilidad para la captación de la función de perfil como información bidimensional en la que unos valores de coordenadas de la limitación exterior de la falange del dedo suministran características biométricas. Son adecuadas para esto especialmente las distancias a una coordenada de referencia x. Éstas pueden ser, por ejemplo, la distancia en altura h(x) de la limitación superior del dedo a la coordenada de referencia en el sitio x o la distancia en profundidad t(x) de la limitación inferior del dedo a la coordenada de referencia en el sitio x. Además, pueden incorporarse también parámetros de una descripción del lecho de la uña.

La figura 6 muestra una forma de realización que hace posible también un control seguro para el caso en el que una persona no autorizada lograra superar los procedimientos anteriormente descritos, por ejemplo por medio de un dedo artificial con características geométricas idénticas. Esto se logra mediante una evaluación espectroscópica y/o espectroscópica de luz dispersa dirigiendo para ello hacia el dedo 1 unos rayos de iluminación B provenientes lateralmente de la fuente de luz 3 y evaluando por vía espectroscópica y/o por vía espectroscópica de luz dispersa la porción de luz reflejada R y la porción de luz transmisiva T. El detector de luz 2.2 sirve para evaluar la porción de luz reflejada R y el detector de luz dispersa 2.4 sirve para evaluar la porción de luz transmisiva T.

Esta disposición puede preverse tanto en calidad de componente adicional como en calidad de disposición de control autónoma.

Ventajosamente, se emplean para esto longitudes de onda luminosa de aproximadamente 678 nm y 808 nm.

La figura 7 explica una posibilidad para la fijación definida de una mano que se ha de controlar. En el equipo representado están dispuestos una serie de elementos de fijación 4, efectuándose con el elemento 4.1 la fijación de la altura y con los elementos 4.2...4.6 la fijación lateral. Los sensores empleados para la obtención de las imágenes en las superficies relevantes de la parte de los dedos y no representados aquí se encuentran por debajo de la mano. Como se ha mencionado anteriormente, se pueden emplear para ello tanto sensores de contacto como sensores de exploración sin contacto.

La figura 8 muestra con el ejemplo de una oreja humana unos rasgos característicos con los cuales se puede comprobar la autenticidad de una cara. La forma y el tamaño de partes de la oreja son especialmente adecuadas para identificar personas. Como características especialmente adecuadas para esto pueden emplearse: la cresta exterior (hélix) 5.1, la cresta interior (antehélix) 5.2, el surco longitudinal 5.3, el pabellón 5.1 con su parte superior (cymba) y la parte inferior (cavum) 5.4.1, el surco oblicuo (sulcus obliquus) 5.5, la prominencia trasera (antitragus) 5.6, la fosa triangular (fossa triangularis) 5.7, la rama de la cresta exterior (crus helicis) 5.8, la prominencia delantera (tragus) 5.9, la incisión interprominencias (insicura intertragica) 5.10 y el lóbulo (lehulus auriculan) 5.11.

En las figuras 9 y 10 se representa una disposición con la que se efectúa una comprobación de la autenticidad del objeto a examinar por medio de una iluminación adicional puntiforme. La diferenciación referente a si se trata de un objeto auténtico, es decir, un dedo vivo, o de una imitación, se efectúa sometiendo a una iluminación puntiforme adicional ciertos puntos seleccionados del dedo que se reproducen adicionalmente como imágenes sobre el grupo CMOS de los sensores 2.1 y/o 2.2. Se aprovecha aquí el fenómeno de que en un dedo auténtico el comportamiento de retrodispersión de luz se diferencia frente al de falsificaciones/imitaciones debido a evoluciones diferentes de la luz en los objetos. Por tanto, el reconocimiento de imitaciones se logra con relativa facilidad, ya que éstos presentan propiedades de retrodispersión espectral diferentes de las de tejido cutáneo.

Una gran parte de las imitaciones puede ser rechazada debido a que, aparte de las rayas características de los dedos, se consideran otras propiedades de la mano/del dedo. Se evalúa aquí el comportamiento de dispersión de luz visible y luz infrarroja en la piel.

La luz penetra en la piel y se dispersa en profundidades diferentes. La profundidad de penetración depende de la estructura tisular, la longitud de onda y la absorción. Resulta así para la luz nuevamente saliente una fuerte dependencia respecto del color. La luz azul penetra poco en la piel y, por tanto, resulta un pequeño halo de dispersión en el caso de una radiación puntiforme, mientras que en luz roja se origina un gran halo de dispersión con una gran profundidad de penetración.

Las propiedades ópticas del tejido son difíciles de imitar en todo el dominio espectral. Asimismo, solamente con dificultad se puede reproducir el efecto de volumen, es decir, el comportamiento de dispersión de la luz en la profundidad del tejido.

En la presente invención se utilizan las propiedades de dispersión características medidas de la luz en el dominio espectral visible y en el dominio espectral infrarrojo para la detección de tejido vivo.

Un ejecución ventajosa prevé realizar la disposición como un módulo autónomo que esté equipado con una disposición de forma anular o al menos con una disposición en parejas de una o más fuentes de luz que iluminen el dedo de manera puntiforme. La iluminación puede efectuarse directamente o a través de un sistema óptico. La distribución de intensidad retrodispersada se evalúa, por ejemplo, con una cámara CCD o con una cámara CMOS.

La figura 11 muestra ejemplos de la evolución de la intensidad de las luminosidades en sitios de un dedo iluminados de manera puntiforme. En la evaluación se fija primero el lugar de la máxima intensidad de la evolución de luminosidad I_{max 1} (\lambda_{i},) a I_{max 4} (\lambda_{i}), generada por las fuentes de luz 3.1 a 3.4 y a continuación se determina la intensidad de la luz retrodifundida en el lugar que está situado en el punto medio entre los lugares de máxima intensidad P(\lambdai, max). El valor medio así obtenido se aprovecha para la evaluación.

Dado que las evoluciones de la intensidad en función de las longitudes de onda \lambdai de la luz de las fuentes de luz 3.i son diferentes, se pueden asignar valores característicos específicos de la longitud de onda a un dedo "vivo" de una persona. Cuantos más dominios espectrales se utilicen para la evaluación, tanto más alta es la seguridad con la que se reconocen falsificaciones sobre la base de las características de diferenciación adicionales.

Dado que la absorción de luz en sangre rica en oxígeno se diferencia de la absorción en sangre pobre en oxígeno, se pueden aprovechar especialmente para el reconocimiento vivo anteriormente descrito fuentes de luz con aproximadamente \lambda_{1} = 678 nm y con aproximadamente \lambda_{2} = 835 nm. En caso de iluminación con \lambda_{1} se obtiene la máxima sensibilidad para la diferenciación entre sangre rica en oxígeno y pobre en oxígeno. Esto puede aprovecharse ventajosamente para la detección de un objeto vivo. En caso de iluminación con \lambda_{2} no se puede verificar ninguna diferencia.

Se puede conseguir también un aumento de la seguridad de detección conectando las fuentes de luz en forma codificada por impulsos y efectuando en sincronismo con esto la evaluación de las imágenes.

Lista de símbolos de referencia

1

Objeto (dedo)

2

Detector de luz

2.1

Primer detector de luz en el plano xy

2.2

Segundo detector de luz en el plano zy

2.3

Tercer detector de luz en el plano zx

2.4

Detector de luz dispersa

3

Fuente de luz

3.1...3.4

Fuentes de luz posicionadas junto a un detector de luz

4

Elementos de fijación

4.1

Elemento de fijación en altura

4.2...4.6

Elementos de fijación lateral

B

Trayecto de los rayos de iluminación

R

Porción de luz reflejada

T

Porción de luz transmisiva

I

Evolución de la intensidad de la luminosidad

FS

Punta del dedo

GF

Pliegue entre falanges

N

Lecho de la uña

F_{G}

Superficie de la falange

F_{N}

Superficie del lecho de la uña

l_{G}

Longitud de la falange

B_{G}

Anchura de la falange

l

Longitud de la uña

b_{N}

Anchura de la uña

h(x)

Distancia en altura de la limitación superior del dedo en el sitio x

t(x)

Distancia en profundidad de la limitación inferior del dedo en el sitio x

Claims (19)

1. Procedimiento para reconocer datos biométricos, especialmente para reconocer características de los dedos y la cara de personas, en el que se ilumina un objeto (1) por medio de una fuente de luz (3) y se capta este objeto por exploración óptica realizada al mismo tiempo desde al menos dos direcciones de registro diferentes, y por medio de un procesamiento digital de imágenes se obtienen valores característicos numéricos a partir de al menos dos imágenes y se comparan éstos con un modelo de referencia obtenido también a partir de varias imágenes, identificándose el objeto (1) como correcto en caso de que los datos obtenidos de las imágenes coincidan al mismo tiempo, salvo respectivas tolerancias predeterminadas, con los datos del modelo de referencia, caracterizado porque se dirige hacia el objeto un trayecto de rayos de iluminación (B) que sale lateralmente de una fuente de luz (Q) y se evalúa por vía espectroscópica y/o por vía espectroscópica de luz dispersa tanto una porción reflejada (R) como una porción transmisiva (T), efectuándose la evaluación con luz de las longitudes de onda luminosa de 678 nm y aproximadamente 808 nm a
835 nm.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se captan rasgos de reconocimiento característicos (mF) de las crestas de la piel de un objeto de referencia en una función de referencia R(z,y,mF) y se comparan éstos con una función de reconocimiento F(z,y,mF) que describe rasgos de reconocimiento característicos (mF) de las crestas de la piel del objeto (1) que se ha de comprobar.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se evalúan características estructurales geométricas discretas de al menos una de las imágenes.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque se emplean, para la descripción de un dedo, magnitudes que describen la configuración geométrica de la falange anterior del dedo.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque, para la caracterización de la falange anterior del dedo, se emplean, individualmente o en combinación, los parámetros longitud l_{G} de la falange, anchura b_{G} de la falange, longitud l_{N} de la uña, anchura b_{N} de la uña, superficie de proyección F_{G} de la falange, superficie de proyección F_{N} del lecho de la uña o bien coeficientes derivados de estas magnitudes.

6. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque, para la descripción de una cara, se emplean una toma de imagen frontal y una toma de imagen lateral en la que se puede reconocer una oreja al menos parcialmente.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se proyecta sobre el objeto (1) una rendija o trama luminosa, de modo que la rendija proyectada forma sobre la superficie espacial del objeto (1) un contorno cuya imagen hace posible una manifestación sobre la forma tridimensional del objeto (1), efectuándose la iluminación de la rendija o trama luminosa con luz de una longitud de onda que es diferente de la longitud de onda que se emplea para iluminar la imagen principal, y captándose selectivamente la imagen de la trama o rendija de luz con una cámara sobre la base del color diferente de la luz y sirviendo dicha imagen, por identificación del contorno de una zona parcial del objeto (1), como parámetro adicional para reconocer la coincidencia del objeto (1) con el objeto de referencia.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, para aumentar la seguridad contra falsificación, se ilumina el objeto de manera puntiforme en al menos dos sitios con fuentes de luz adicionales en el dominio espectral visible y/o en el dominio espectral infrarrojo y se mide en estos puntos la intensidad de la luz retrodifundida desde el objeto (1) y se compara esta intensidad con un valor de referencia.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque se obtiene primero el lugar de la máxima intensidad para estos puntos y se obtiene un valor medio a partir del valor de al menos dos centros de gravedad de la intensidad.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, para inscribir un juego de datos de referencia, se forman múltiples imágenes del objeto haciéndole girar para ello paso a paso alrededor de un eje que discurre a través del objeto y archivando en varias posiciones discretas dos imágenes respectivas y ensamblando éstas para obtener uno o varios modelos tridimensionales.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las fuentes de luz se conectan en forma codificada por impulsos y en sincronismo con éstos se efectúa la evaluación de las señales con un grupo de receptores de imagen.

12. Dispositivo para reconocer datos biométricos, especialmente para reconocer características de los dedos y la cara de personas, cuyo dispositivo ilumina un objeto (1) con una fuente de luz (3) y lo capta simultáneamente por medio de exploración óptica desde al menos dos direcciones de registro diferentes y obtiene por medio de un procesamiento digital de imágenes valores característicos numéricos a partir de al menos dos imágenes y compara éstos con un modelo de referencia obtenido también a partir de varias imágenes, identificándose el objeto (1) como correcto en caso de que los datos obtenidos de las imágenes coincidan al mismo tiempo, salvo respectivas tolerancias predeterminadas, con los datos del modelo de referencia, caracterizado porque un trayecto de rayos de iluminación (B) que sale lateralmente de una fuente de luz (Q) es dirigido hacia el objeto y el dispositivo evalúa por vía espectroscópica y/o por vía espectroscópica de luz difusa, con luz de las longitudes de onda luminosa de 678 nm y aproximadamente 808 nm a 835 nm, tanto una porción reflejada (R) como una porción transmisiva (T).

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque el dispositivo contiene al menos un equipo de iluminación que emite luz visible y/o luz infrarroja y al menos dos detectores de luz (2) para registrar dos imágenes independientes.

14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque los detectores de luz (2) están dispuestos en al menos un grupo de receptores de imagen.

15. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque la cámara contiene un grupo CMOS en el que están dispuestas al menos dos zonas para la toma de imágenes separadas y delante de la cámara está dispuesto un equipo para el ensamble óptico de dos imágenes.

16. Dispositivo según una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque están dispuestas al menos dos fuentes de luz (3) en pareja o en forma de anillo alrededor del detector de luz (2), las cuales iluminan el objeto (1) de manera puntiforme, y porque se captan con el detector de luz (2) las distribuciones de intensidad retrodispersadas.

17. Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado porque la distribución de intensidad retrodispersada por el objeto (1) se capta simultáneamente con varias cámaras electrónicas.

18. Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado porque la distribución de intensidad retrodispersada por el objeto se capta con una cámara electrónica, captándose con la cámara, desde direcciones de toma diferentes, varias imágenes que se ensamblan por medio de elementos ópticos de concentración de los rayos.

19. Dispositivo según una de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque las fuentes de luz adicionales (3) para la iluminación puntiforme están dispuestas como un módulo autónomo en el dispositivo.