ES2332228T3 - Dispositivo y procedimiento para el reconocimiento de las rayas de los dedos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para el reconocimiento sin contacto de las rayas de los dedos, en donde el dispositivo posee al menos una zona de registro de los dedos y la zona de registro de los dedos presenta al menos una zona de captación de imagen que sirve para registrar una parte grande de la superficie envolvente de los dedos, caracterizado porque la unidad (6) de captación de imagen presenta varios elementos de toma de imagen individuales (60) que están dispuestos radialmente alrededor de un eje de dedo supuesto, y la zona de registro de dedos está limitada por un canto de apoyo (5) para el arranque de los dedos, de tal manera que el dedo sobresale del canto de apoyo y por debajo del dedo sobresaliente está prevista la unidad (6) de captación de imágenes.
Description
Dispositivo y procedimiento para el
reconocimiento de las rayas de los dedos.
La invención concierne a un dispositivo para el
reconocimiento de las rayas de los dedos.
Se conocen disposiciones afines, por ejemplo,
para la captación forénsica de datos de rayas de los dedos. Por
ejemplo, se toman huellas dactilares de personas de tal manera que
se untan los respectivos dedos con tinta negra de impresión y se
presionan después los distintos dedos sobre una hoja de datos.
Análogamente a lo que ocurre en la impresión, se reproducen así los
dibujos de las rayas de los dedos.
En este modo de proceder es desventajoso el
hecho de que la imagen reproducida no se presenta así todavía en
una forma apta para técnicas de datos. Para un aprovechamiento en
técnicas de datos de estas informaciones son necesarios pasos
adicionales. Además, la toma de las huellas dactilares de esta
manera requiere mucho tiempo, ya que se tiene que tratar de manera
correspondiente cada uno de los diez dedos individuales. Se tiene
que incurrir también en un gasto considerable para asegurar que, por
ejemplo, el dedo anular de la mano izquierda esté asignado también
como dedo anular de la mano izquierda.
En este proceso de impresión mecánica es
relativamente grande el riesgo de huellas dactilares deficientemente
tomadas, lo que conduce a un consumo de tiempo adicional
correspondiente.
Además, la rodadura de los dedos sobre la base
de papel conduce a una distorsión de las rayas de los dedos. La
configuración de las rayas cuando se ejerce presión sobre las yemas
de los dedos o las superficies de los dedos es diferente de cuando
éstas no están cargadas con presión. Estas distorsiones son un
problema fundamental del reconocimiento de las rayas de los dedos
por aplicación de los dedos sobre superficies sensoras
correspondientes y similares.
Para evitar esto se ha dado a conocer, por
ejemplo, por la solicitud de patente internacional WO 99/56237 un
sistema para el reconocimiento sin contacto de las rayas de la mano
y de los dedos. Gracias a esta disposición se consigue ya que, por
ejemplo, se explore o escanee ópticamente la yema de los dedos de
tal manera que se genere una imagen disponible también, por
ejemplo, para las técnicas de datos. El inconveniente sigue siendo
aquí todavía el de que la yema de los dedos está curvada a manera de
un cilindro y, naturalmente, para una toma lo mejor posible la
transmisión óptica deberá ser óptima, es decir que hay que enfocar
la imagen con una correspondiente nitidez de profundidad. Otro
inconveniente reside en que con esta disposición de los dedos hay
que seguir explorando individualmente como hasta ahora y, por tanto,
sigue existiendo un considerable consumo de tiempo.
En la solicitud de patente internacional WO
99/43258 se presenta un dispositivo para la medición de la
estructura de rayas de los dedos o similares. Se muestra aquí un
sensor configurado en forma de U que es capaz de medir las
dimensiones del dedo.
Se conoce por el documento WO 2004/093000 A1
(publicado el 28.10.2004) un sistema para la reproducción sin
contacto de papilas cutáneas con alto contraste, en donde la unidad
de captación de imagen está constituida por elementos de de toma de
imagen individuales que están dispuestos radialmente en torno a un
eje de dedo supuesto.
Se conoce por el documento DE 34 24 955 A1 una
disposición para captar papilas de dedos. El dispositivo conocido
se caracteriza porque se exploran las rayas papilares en una trama
de líneas con un punto de luz. El fotosensor transforma la luz
retrodispersada en una señal electrónica que se almacena después de
una conversión analógico-digital. La invención
consigue esto con una unidad de deflexión que tiene que ser movida
radialmente durante el proceso de exploración alrededor del dedo a
registrar. Por tanto, el dispositivo es costoso en su fabricación y
susceptible de averiarse.
Partiendo de este estado de la técnica, la
invención se ha planteado el problema de proporcionar un dispositivo
mediante el cual se mejore la toma de imagen de al menos rayas de
los dedos, tal como, por ejemplo, en huellas dactilares, etc.
Para resolver este problema se ha propuesto un
dispositivo para el reconocimiento de las rayas de los dedos, en
donde el dispositivo presenta al menos una zona de registro de los
dedos y la zona de registro de los dedos presenta al menos una zona
de captación de imagen que sirve para registrar una gran parte de la
superficie envolvente de los dedos, estando constituida la unidad
de captación de imagen por varios elementos de toma de imagen
individuales que están dispuestos radialmente alrededor de un eje de
dedo supuesto, que se caracteriza porque la zona de registro del
dedo está formada por un canto de apoyo para el arranque del dedo,
el dedo sobresale más allá del canto de apoyo y por debajo del dedo
sobresaliente está prevista la unidad de captación de imagen.
Según la invención, se ha previsto que la zona
de registro del dedo presente una unidad de captación de imagen
para el dedo. Como se explica aún más adelante, la unidad de
captación de imagen es, en ciertas circunstancias, de construcción
relativamente compleja, especialmente para registrar la superficie
envolvente cilíndrica del dedo. Según la invención, se propone que
al menos una unidad de captación de imagen esté asociada a la zona
de registro del dedo. Naturalmente, en una ejecución habilidosa es
posible yuxtaponer, por ejemplo, dos o más unidades de registro de
dedos que estén unidas entonces con una unidad de captación de
imagen o con un número de unidades de captación de imagen menor que
el de zonas de registro de dedos, de tal manera que la unidad de
captación de imagen capte o genere una toma de imagen del dedo,
especialmente de su superficie envolvente.
Según la invención, se propone también que el
dispositivo proporcione una zona de registro de dedo y ésta esté
formada por un canto de apoyo para el arranque del dedo, el dedo
sobresalga del canto de apoyo y por debajo del dedo sobresaliente
está prevista una unidad de captación de imagen que sirva para
registrar la superficie envolvente del dedo.
El dedo corresponde de manera geométricamente
aproximada, si bien no exacta, a un cilindro. Las rayas del dedo se
extienden sobre la generatriz y, por tanto, se encuentran en planos
focales diferentes. El registro también sin contacto del lado
inferior del dedo da como resultado solamente en una zona limitada,
de conformidad con la nitidez de profundidad seleccionada, una toma
de imagen fiel a la verdad y no borrosa de la raya del dedo. Para
una reproducción lo más óptima posible se tiene en cuenta por la
propuesta conforme a la invención que está prevista una unidad de
captación de imagen que consigue que se registre una parte grande de
la superficie envolvente del dedo. En general, el lado superior del
dedo carece aquí de interés para el reconocimiento de las rayas de
dicho dedo, pero sí la tiene la zona de uña a uña. Ésta se considera
aproximadamente como una parte grande de la superficie envolvente
del dedo.
Según la invención, se ha previsto que el
dispositivo presente un canto de apoyo retranqueado, por ejemplo,
con respecto a la tapa de la carcasa y que el sujeto de la prueba
introduzca su dedo en el dispositivo. La unidad de captación de
imagen se dispone hábilmente en posición radial, en la zona de
registro de dedo, alrededor del dedo idealmente supuesto como
cilíndrico. Eventualmente, la carcasa del dispositivo presenta un
resalto en la zona de registro del dedo para crear espacio
suficiente para que la unidad de tratamiento de imagen pueda
registrar el perímetro del dedo.
La toma de imagen de las rayas del dedo se
mejora cualitativamente en grado considerable por medio de esta
propuesta en una amplia zona de la superficie envolvente y se
proporciona una imagen rodada completa de la superficie envolvente
del dedo.
Un aspecto esencial de la invención reside
especialmente también en que el dispositivo permite tanto la
generación de una copia de control como, seguidamente o bien antes,
la confección de respectivas tomas de imagen individuales de los
respectivos dedos o pulgares en un aparato. La forma de construcción
se puede elegir así compacta y pequeña para proporcionar ambas
posibilidades en una carcasa de construcción no grande,
especialmente una carcasa móvil. Por tanto, se incrementa
considerablemente la confortabilidad de un aparato de esta clase con
las propiedades según la invención.
Por este motivo, según la invención se propone
formar la unidad de captación de imagen a base de varios elementos
de de toma de imagen individuales que estén dispuestos radialmente
alrededor de un eje de dedo supuesto.
El sistema óptico que se utiliza en este caso
corresponde a una huella de dedo rodada, con lo que se registra la
superficie envolvente del dedo en un plano de imagen bidimensional.
A este fin, se utilizan varios - en un ejemplo preferido cinco -
elementos de toma de imagen basados en tecnología CMOS y
configurados como matrices de cámaras, que están dispuestos
lateralmente al lado del dedo y por debajo de este dedo.
Para una iluminación óptima del dedo se han
previsto entre los elementos de toma de imagen unas unidades de
iluminación, por ejemplo bancos de LEDs con luz preferiblemente
verde. La utilización de luz verde conduce a un mejor contraste en
la resolución.
Además, se ha previsto que las vistas de la
superficie envolvente del dedo registradas por los distintos
elementos de toma sean transformadas por una unidad de tratamiento
de imagen en imágenes bidimensionales. La disposición se ha elegido
aquí de modo que cada elemento de toma individual esté enfocado con
respecto a un segmento angular especial del dedo, es decir que
reproduzca ópticamente esta zona de forma óptima. A este fin, se ha
previsto, por ejemplo, que el elemento de toma esté equipado con
componentes ópticos correspondientes, tales como lentes, espejos,
etc. Estas imágenes "a manera de acanaladuras" son tratadas
después en una unidad de tratamiento de imagen en la que se ejecuta
un software correspondiente, de modo que se obtenga una imagen
bidimensional y resulte una superficie envolvente desarrollada del
dedo sin distorsión originada por presión o similares.
En otra variante según la invención se ha
previsto que el canto de apoyo esté dispuesto al lado de la zona de
asiento de la mano o entre las dos zonas de asiento de la mano.
La carcasa del dispositivo según la invención
posee, por ejemplo, una longitud de aproximadamente 40 cm. Las
unidades de escaneo para generar las copias de control de los cuatro
dedos y del pulgar se encuentran cada una de ellas en la zona
lateral de la carcasa. Por tanto, la zona central está disponible
para formar el canto de apoyo debajo del cual se encuentra entonces
la unidad de captación de imagen para registrar la superficie
envolvente en una ejecución que ahorra espacio o que está optimizada
en espacio.
Es favorable que el canto de apoyo esté
dispuesto en o sobre el lado superior de la carcasa, con lo que se
facilita la manejabilidad en grado muy extremo.
Se acelera considerablemente y, por tanto, se
mejora el registro de las rayas de los dedos.
La invención consigue que se registren de una
vez al menos varios, si no incluso todos los dedos y el pulgar de
una mano. Ventajosamente, esto se efectúa aquí sin contacto. La
ventaja de tiempo para ello es ya considerable, puesto que en un
paso de toma de imagen se generan hasta cinco imágenes. La
disposición se ha elegido aquí de modo que la zona de asiento de la
mano y la zona de asiento del pulgar estén posicionadas una respecto
de otra de modo que éstas puedan ser abarcadas por la mano de una
manera ergonómicamente favorable. Dado que el pulgar sobresale en
su extensión longitudinal aproximadamente en ángulo recto con
respecto a los demás dedos, es favorable configurar también en
forma angular, preferiblemente en ángulo recto, la orientación de
la superficie de asiento de la mano con respecto a la superficie de
asiento del pulgar para mejorar así la ergonomía. Si se configura
el dispositivo en una forma ergonómicamente favorable, resultan de
ello también mejores tomas de imagen, ya que las personas cuyas
rayas de los dedos deben reconocerse apenas se agarrotan durante la
toma de imagen y están relajadas. La configuración ergonómica
favorable contribuye así también considerablemente al resultado del
tratamiento, con lo que se reduce adicionalmente el riesgo de tomas
de imagen malas debido a dedos curvados retraídos y similares. Por
tanto, la invención, aparte de conseguir una alta velocidad,
consigue también un pequeño número de rechazos debido a la favorable
disposición ergonómica de la zona de asiento del pulgar y de la
zona de asiento de la mano.
La zona de asiento se define aquí en el sentido
de que se trata de la zona en la que se asienta la mano o el
pulgar. La invención deja abierto a este respecto el que la
disposición se desarrolle aquí ya sin contacto o que se presione la
mano o el pulgar sobre la zona de asiento, con lo que se pueden
evitar eventualmente distorsiones. Ambas variantes están previstas
según la invención, aún cuando el reconocimiento sin contacto de
las rayas de los dedos, tal como se expone aún más adelante,
presenta ventajas adicionales. Por tanto, la zona de asiento
incluye tanto un reconocimiento sin contacto como un reconocimiento
con contacto de las rayas de los dedos.
Según la invención, se ha previsto que el
dispositivo presente al menos una zona de registro de dedo para un
dedo individual de una mano. Mediante esta ejecución según la
invención se consigue que sea posible discrecionalmente con un
mismo dispositivo una imagen de la mano con los dedos de la misma
y/o de los dedos individuales en una toma que entonces,
naturalmente, es más detallada. Debido a esta ejecución, es posible
con la invención que se puedan conseguir con el dispositivo según
la invención tres campos de utilización diferentes. Por un lado, es
posible confeccionar en la zona del asiento de la mano tomas de
imagen completas de la mano, especialmente con los dedos
individuales yuxtapuestos, y, por otro lado, confeccionar tomas de
imagen individuales del dedo por medio de una unidad de captación
de imagen dispuesta en la zona de registro del dedo. Como es
natural, estas tomas individuales son entonces correspondientemente
más exactas y expresivas.
Gracias a la combinación de estas dos zonas, es
decir, la zona de registro del dedo y la zona de asiento de la mano
en un dispositivo, se hace posible también, naturalmente,
confeccionar de manera ergonómica conjuntos de datos
correspondientes sobre las rayas de los dedos o de la mano de un
sujeto de prueba, incluyendo una comprobación de plausibilidad y de
calidad. Tal como se describe aún más adelante, la invención
consigue por medio de esta ejecución conforme a la misma que una
toma de imagen del dedo que se haya hecho del dedo en la zona de
registro del mismo se pueda asignar unívocamente en lo que respecta
a la posición del dedo en la mano para su comparación con la copia
de control. La unión supuestamente redundante de varias unidades de
captación de imagen en un aparato conduce finalmente a la ventaja de
que en un aparato se pueden tomar con alta seguridad la huella
dactilar correspondiente o las huellas correspondientes de las rayas
de la mano y que mediante la puesta a disposición de una zona de
registro del dedo es posible una calidad de toma especialmente
buena al realizar la toma de imagen del dedo
individual.
individual.
Es ventajoso que la carcasa presente una parte
de carcasa ópticamente transparente en la zona de asiento de la
mano o de asiento del pulgar. Esto protege los sensibles componentes
ópticos o electrónicos en el interior de la carcasa contra
ensuciamiento, daño o contacto con agua, lo que en cualquier caso
perjudicaría un funcionamiento impecable de la disposición. Gracias
a la ejecución de esta parte de carcasa como ópticamente
transparente es posible escanear y registrar correspondientemente
las rayas de los dedos o las rayas del pulgar. El término
"óptica" no se limita aquí solamente al dominio visible, sino
que, por extensión, abarca un dominio de longitud de onda mayor,
concretamente este dominio de longitud de onda en el que trabaja la
unidad de escaneo correspondiente. Por tanto, ópticamente
transparente ha de entenderse en el sentido de que el material de la
parte de carcasa es ópticamente transparente para la longitud de
onda con la que se hace funcionar la unidad de escaneo. Usualmente,
esto estará en el dominio visible y/o en los dominios de longitud de
onda infrarrojo o ultravioleta adyacentes.
En una variante de la invención se ha previsto
que la parte de carcasa ópticamente transparente presente en el
lado vuelto hacia el pulgar o el dedo una superficie exterior al
menos parcialmente retranqueada con respecto a la superficie
restante de la carcasa. Se ha encontrado que se consiguen ya
resultados muy buenos cuando se logra un escaneo sin contacto de
las rayas del pulgar o de los dedos. Si el pulgar o los dedos tocan
la superficie de la parte de carcasa ópticamente transparente, se
pueden producir entonces allí distorsiones o ensuciamientos, etc.
Al mismo tiempo, como es natural, el pulgar o dedo a registrar
deberá estar posicionado de manera relativamente exacta para que se
efectúe nítidamente la toma óptica. Por tanto, es favorable que al
menos una parte de la superficie exterior de la parte de carcasa
ópticamente transparente esté retranqueada con respecto a la
superficie restante de la carcasa y se incremente así parcialmente
la distancia entre el dedo/pulgar y la carcasa de tal manera que se
evite un contacto con la parte de carcasa ópticamente
transparente.
Para obtener una imagen lo mejor posible es
ventajoso posicionar la mano o los dedos o el pulgar de tal manera
que sea posible un buen enfoque o una buena transmisión de imagen.
Se ha previsto a este fin que la mano o los dedos y el pulgar sean
posicionados en la respectiva zona de asiento a cierta distancia de
la carcasa o de la parte de carcasa transparente, preferiblemente
con ayuda de unos medios de guía. Los medios de guía aseguran así
que el dedo se encuentre en el sitio correcto del plano focal para
la unidad de toma de imagen que registra la imagen. Al mismo
tiempo, se prevé también que se materialice un reconocimiento sin
contacto de las rayas de los dedos, con lo que se evitan los
inconvenientes que se producirían de otra manera. Esta propuesta
conduce a que no haya que corregir ninguna distorsión plástica que
se produce en otros casos por efecto de un dedo presionado contra
una superficie. También se evita así la amenazadora calidad
deficiente de otros casos al registrar dedos húmedos. También los
dedos demasiado secos conducen a una imagen deficiente en las
disposiciones en las que el dedo es presionado sobre la superficie,
por ejemplo, del sensor. Dado que el dedo no descansa sobre una
superficie, no existe aquí tampoco problema de ensuciamiento, lo que
conduciría en caso contrario a perjuicios correspondientes,
especialmente en las sensibles disposiciones ópticas. Aparte de la
aplicación de ensuciamiento sobre la superficie, hay que tener
presente también, naturalmente, que el contacto regular de dedos
con la superficie del sensor puede perjudicar o destruir su
revestimiento. Todos estos problemas se evitan de manera fiable
utilizando una disposición sin contacto en una variante preferida
de la invención.
Para asegurar que los dedos estén situados en
una posición ópticamente buena, es decir que se pueda tomar la
imagen con una nitidez de profundidad y un contraste suficientes, es
favorable guiar de manera correspondiente los dedos o la mano. Se
ha previsto para ello que la zona de asiento de la mano esté
configurada a manera de cavidad, con lo que la mano experimenta un
guiado correspondiente en la zona de asiento de la misma.
Es ventajoso a este respecto que en la zona de
asiento del pulgar o en la zona de asiento de la mano esté previsto
un sensor, especialmente un sensor de posición o un sensor de
asiento. Gracias al sensor se puede detectar, por un lado, si un
dedo o el pulgar se encuentra en la respectiva zona de asiento, por
ejemplo para realizar tomas correspondientes, y/o si el pulgar o el
dedo a registrar está posicionado también en el plano focal para
efectuar una toma lo más nítida posible. Como sensor de posición es
imaginable, por ejemplo, la utilización de barreras ópticas en el
respectivo plano focal que, cuando éstas sean interrumpidas,
señalicen que el dedo se encuentra, por ejemplo, demasiado cerca de
la carcasa y, por tanto, se toma una imagen poco nítida. El sensor
de asiento está concebido, por ejemplo, para determinar si el
pulgar/dedo se encuentra realmente en la zona de asiento. Esto
puede efectuarse, por ejemplo, por medio de un sensor que
actúe sin contacto o bien por medio de sensores que actúen por vía mecánica, capacitiva, inductiva, eléctrica u óptica.
actúe sin contacto o bien por medio de sensores que actúen por vía mecánica, capacitiva, inductiva, eléctrica u óptica.
Sobre la base de esta sensórica es en principio
posible también construir un circuito de regulación con el cual se
asegure que la superficie de dedo a registrar con las rayas (lo
mismo rige también, naturalmente, para el pulgar) se encuentre en
el plano focal, con independencia de la configuración real del dedo,
es decir, independientemente de si se trata de un dedo grueso o de
un dedo delgado. A este fin, por ejemplo, los medios de guía son
entonces de construcción móvil y forman con el sensor un circuito de
control y regulación.
En una variante preferida de esto se ha previsto
que en el medio de guía esté dispuesto al menos un sensor de
asiento. El medio de guía se aplica haciendo contacto con el pulgar
o el dedo. En general, el lado posterior del dedo o el lado
posterior del pulgar que no se debe escanear cooperará aquí con el
medio de guía. No se dificulta así la toma de imagen. El sensor de
asiento registra cuándo la mano se aplica al medio de guía y libera
en el sistema de control una secuencia correspondiente en el sentido
de que es ahora posible tomar imágenes. Se ha previsto, por
ejemplo, que se ponga en marcha una imagen o una secuencia de
imágenes únicamente cuando todos los dedos se apliquen al medio de
guía, por ejemplo al arco. Tienen que estar contactados todos los
sensores de contacto, por ejemplo dos a tres sensores por dedo, para
que se garantice también con seguridad que los dedos estén situados
en el plano focal de la cámara y que el número de intentos fallidos
sea lo más pequeño posible o esté disponible una calidad de las
imágenes lo más alta posible. Los medios de guía pueden estar
configurados aquí, por ejemplo, como un arco conductor de corriente,
reconociendo el sensor los dedos cuando puede circular una
(pequeña) corriente entre dos arcos, concretamente cuando el dedo se
aplica directamente al arco. Es aquí posible también, por ejemplo,
subdividir los medios de guía en sectores de modo que se reconozcan
los distintos dedos. Esto puede efectuarse, por ejemplo, por medio
de piezas aislantes correspondientes dispuestas en el arco. Como es
natural, se pueden utilizar aquí también todos los demás tipos de
sensores posibles, tal como éstos se han descrito ya también más
arriba.
En una ejecución preferida se contempla que esté
previsto como medio de guía en la zona de asiento de la mano al
menos un arco que abrace a la mano. Esta disposición consigue que la
mano sea guiada en dos grados de libertad.
Otra disposición para materializar el medio de
guía reside en prever una cavidad de alojamiento o un cuenco de
alojamiento al menos parcialmente abierto por abajo para los dedos o
las puntas de los dedos. Como es natural, los diferentes medios de
guía pueden combinarse también unos con otros. Para lograr una toma
de imagen lo más nítida posible es ventajoso aquí que el dedo o la
mano estén posicionados en el plano correcto para lograr una
transmisión óptica óptima. Los medios de guía están previstos para
conseguir exactamente esta orientación geométrica. Sin embargo,
esto puede materializarse también de la misma manera con otros
medios de guía. Por ejemplo, los sensores se encuentran en la
cavidad de alojamiento o en el cuenco de alojamiento.
La invención no se limita a realizar solamente
la toma de imágenes de las rayas de los dedos, de los pulgares, de
las puntas de los dedos o de las puntas de los pulgares. La
disposición puede servir también de la misma manera para que se
reconozcan y registren las rayas de la palma de la mano.
En una variante preferida de la invención se ha
previsto que en el dispositivo estén dispuestas dos zonas de
asiento de la mano y dos zonas de asiento del pulgar. Es así posible
que el dispositivo tome al mismo tiempo imágenes de todos los dedos
y pulgares de ambas manos. Estas imágenes se denominan seguidamente
también copias de control o copia de control. Precisamente cuando
se confeccionan simultáneamente estas copias se ahorra un tiempo
correspondiente. Las dos manos son sometidas entonces a un guiado
ergonómicamente favorable de tal manera que las puntas de los dedos
estén posicionadas así en el plano focal del dispositivo de escaneo
o de su unidad de toma de imágenes. Los pulgares son posicionados
al mismo tiempo en la superficie de asiento de los mismos. Sirve
para esto una unidad separada de toma de imágenes.
Es favorable a este respecto que las zonas de
asiento de la mano estén ubicadas en partes opuestas de la carcasa,
por ejemplo en las partes laterales de la carcasa. La carcasa del
dispositivo está configurada, por ejemplo, a manera de caja y las
zonas de asiento de la mano pueden ser alcanzadas de manera
ergonómicamente favorable en las respectivas superficies laterales
exteriores.
Como alternativa a esto, es posible disponer las
zonas de asiento de la mano en la misma parte de la carcasa, por
ejemplo en la parte superior o en la parte inferior de la carcasa.
Se aprovecha así el hecho de que la mano se puede colocar, por
ejemplo, sobre una superficie orientada en dirección sustancialmente
horizontal o bien se puede aplicar a ésta desde abajo. En este
caso, se posicionará entonces el pulgar de modo que éste se
aplique, por ejemplo, a la parte delantera de la carcasa por medio
de la zona de asiento del pulgar allí dispuesta.
La disposición se ha elegido a este respecto de
modo que la zona de asiento del pulgar y la zona de asiento de la
mano estén orientadas sustancialmente en ángulo recto una con otra.
La disposición no está limitada aquí a un ángulo recto. Según la
invención, se prevé también que la zona de asiento de la mano y la
zona de asiento del pulgar o las partes de carcasa que reciben esta
zona estén dispuestas angularmente entre ellas dentro de un
intervalo angular de aproximadamente 40º a 100º, de tal manera que
los dedos y eventualmente también la palma de la mano, por un lado,
y el pulgar, por otro, estén posicionados y puedan ser escaneados
al mismo tiempo en las respectivas zonas de asiento. Esta ejecución
tiene en cuenta la posición pulgar-mano humana y se
puede usar de manera ergonómicamente favorable y es agradable de
utilizar.
Es ventajoso que la unidad de escaneo presente
una unidad de iluminación y una unidad de toma de imagen. La unidad
de toma de imagen puede ser aquí un componente semiconductor de
cámara basado en tecnología CMOS que permita, por ejemplo, en una
realización matricial una reproducción plana con una resolución
correspondientemente alta (por ejemplo, de 500 dpi). Es posible
también que la unidad de escaneo posea varias unidades de toma de
imagen o bien que el dispositivo comprenda varias unidades de
escaneo, cada una de ellas constituida por una unidad de
iluminación y una unidad de toma de imagen. Es favorable que la
unidad de iluminación se utilice conjuntamente tanto para la toma
de imagen de los cuatro dedos como para la toma de imagen del
pulgar, pero que las respectivas unidades de toma de imagen estén
separadas.
Es así posible tener en cuenta la diferente
disposición espacial de los cuatro dedos en la zona de la superficie
de asiento de la mano, por un lado, y de la superficie de asiento
del pulgar, con el pulgar colocado, dispuesta en ángulo con la
anterior, por otro lado, para conseguir una transmisión óptica
óptima de imagen con alta calidad, contraste, nitidez de
profundidad y resolución. Como es natural, la unidad de escaneo o la
unidad de toma de imagen está asociada aquí a la respectiva zona de
asiento de la mano o de asiento del pulgar. En caso de que el
dispositivo comprenda dos zonas de asiento de la mano y dos zonas de
asiento del pulgar, está prevista también para ello una respectiva
unidad de escaneo individual, eventualmente constituida por dos
unidades de toma de imagen y una unidad de iluminación.
Para conseguir una toma de imagen óptima se ha
previsto que la unidad de toma de imagen presente componentes
ópticos tales como lentes, espejos y similares para enfocar la
imagen que se ha de tomar. En particular, la disposición de un
espejo precisamente en el trayecto de los rayos de la toma de imagen
de los cuatro dedos permite plegar aquí el recorrido óptico y
conseguir una resolución y una nitidez de profundidad
satisfactorias. Al mismo tiempo, debido al recorrido óptico
"plegado", se mantiene así pequeña la dimensión de la carcasa
del dispositivo según la invención.
Para conseguir un archivado lo más exento de
errores posible de las tomas generadas por los distintos dedos y
especialmente también para asegurar una asignación exenta de errores
de las respectivas tomas realizadas - se entiende aquí que, por
ejemplo, la toma del dedo anular izquierdo se designa también como
dedo anular izquierdo - se propone en otra ejecución de la
invención un procedimiento conforme a la misma en el que se compara
la toma de imagen del dedo individual con una copia de control de la
mano o de varios o todos los dedos de una mano con el dedo
individual, siendo posible, debido al carácter óptimamente
transparente de una parte de la carcasa, escanear y registrar de
manera correspondiente las rayas de los dedos o las rayas del
pulgar. El término "óptica" no se limita aquí solamente al
dominio visible, sino que abarca por extensión un dominio de
longitud de onda mayor, concretamente este dominio de longitud de
onda en el que trabaja la unidad de escaneo correspondiente. Por
tanto, ópticamente transparente ha de entenderse en el sentido de
que el material de la parte de carcasa es ópticamente transparente
para la longitud de onda con la que se hace que funcione la unidad
de escaneo. Usualmente, esto estará en el dominio visible y/o en los
dominios de longitud de onda infrarrojo o ultravioleta adyacentes
al mismo.
En una variante de la invención se ha previsto
que la parte de carcasa ópticamente transparente presente en el
lado vuelto hacia el pulgar o el dedo una superficie exterior al
menos parcialmente retranqueada con respecto a la superficie
restante de la carcasa. Se ha encontrado que se consiguen ya muy
buenos resultados cuando se logra un escaneo sin contacto de las
rayas del pulgar o de los dedos. Si el pulgar o los dedos hacen
contacto con la superficie de la parte de carcasa ópticamente
transparente, se pueden producir entonces allí distorsiones o
ensuciamientos, etc. Al mismo tiempo, naturalmente, el pulgar o dedo
a registrar deberá estar posicionado con relativa exactitud para
que se efectúe nítidamente la toma de imagen óptica. Por tanto, es
favorable que al menos una parte de la superficie exterior de la
parte de carcasa ópticamente transparente esté retranqueada con
respecto a la restante superficie de la carcasa y se incremente así
parcialmente la distancia entre el dedo/pulgar y la carcasa de tal
manera que se evite un contacto con la parte de carcasa ópticamente
transparente.
Para obtener una imagen lo mejor posible es
ventajoso posicionar la mano o los dedos o el pulgar de tal manera
que sea posible un buen enfoque o una buena transmisión de imagen.
Se ha previsto a este fin que la mano o los dedos y el pulgar sean
posicionados preferiblemente por unos medios de guía en la
respectiva zona de asiento a cierta distancia de la carcasa o de la
parte de carcasa ópticamente transparente. Los medios de guía
aseguran así que el dedo se encuentre en el sitio correcto del
plano focal para la unidad de toma de imagen que registra la
imagen. Al mismo tiempo, se propone también que se materialice un
reconocimiento sin contacto de las rayas de los dedos, con lo que
se evitan los inconvenientes que se originan en otros casos. Esta
propuesta conduce a que no haya que corregir ninguna distorsión
plástica que se produce en otros casos por efecto de un dedo
presionado contra una superficie. Se evita así también la amenaza de
mala calidad que existiría en el caso de una toma de imagen de
dedos húmedos. Unos dedos demasiado secos conducen también a una
imagen deficiente en las disposiciones en las que se presiona el
dedo sobre una superficie, por ejemplo, del sensor. Dado que el
dedo no descansa sobre una superficie, no existe aquí ningún
problema de ensuciamiento, lo que, en caso contrario, conduciría a
correspondientes perjuicios, especialmente en las sensibles
disposiciones ópticas. Aparte de la aplicación de un ensuciamiento
sobre la superficie, hay que tener también presente, naturalmente,
que el contacto regular de dedos con la superficie del sensor puede
perjudicar o destruir su revestimiento. Todos estos problemas se
evitan de manera fiable utilizando una disposición sin contacto en
una variante preferida de la invención.
Para asegurar que los dedos estén situados en
una posición ópticamente buena, es decir que se pueda tomar la
imagen con una nitidez de profundidad y un contraste suficientes, es
favorable guiar de manera correspondiente los dedos o la mano. Se
ha previsto para ello que la zona de asiento de la mano esté
configurada a manera de cavidad, con lo que la mano experimenta un
guiado correspondiente en la zona de asiento de la misma.
Es ventajoso a este respecto que en la zona de
asiento del pulgar o en la zona de asiento de la mano esté previsto
un sensor, especialmente un sensor de posición o un sensor de
asiento. Gracias al sensor se puede detectar, por un lado, si un
dedo o el pulgar se encuentra en la respectiva zona de asiento, por
ejemplo para realizar tomas correspondientes, y/o si el pulgar o el
dedo a registrar está posicionado también en el plano focal para
efectuar una toma lo más nítida posible. Como sensor de posición es
imaginable, por ejemplo, la utilización de barreras ópticas en el
respectivo plano focal que, cuando éstas sean interrumpidas,
señalicen que el dedo se encuentra, por ejemplo, demasiado cerca de
la carcasa y, por tanto, se toma una imagen poco nítida. El sensor
de asiento está concebido, por ejemplo, para determinar si el
pulgar/dedo se encuentra realmente en la zona de asiento. Esto
puede efectuarse, por ejemplo, por medio de un sensor que actúe sin
contacto o bien por medio de sensores que actúen por vía mecánica,
capacitiva, inductiva, eléctrica u óptica.
Sobre la base de esta sensórica es en principio
posible también construir un circuito de regulación con el cual se
asegure que la superficie de dedo a registrar con las rayas (lo
mismo rige también, naturalmente, para el pulgar) se encuentre en
el plano focal, con independencia de la configuración real del dedo,
es decir, independientemente de si se trata de un dedo grueso o de
un dedo delgado. A este fin, por ejemplo, los medios de guía son
entonces de construcción móvil y forman con el sensor un circuito de
control y regulación.
En una variante preferida de esto se ha previsto
que en el medio de guía esté dispuesto al menos un sensor de
asiento. El medio de guía se aplica haciendo contacto con el pulgar
o el dedo. En general, el lado posterior del dedo o el lado
posterior del pulgar que no se debe escanear cooperará aquí con el
medio de guía. No se dificulta así la toma de imagen. El sensor de
asiento registra cuándo la mano se aplica al medio de guía y libera
en el sistema de control una secuencia correspondiente en el sentido
de que es ahora posible tomar imágenes. Se ha previsto, por
ejemplo, que se ponga en marcha una imagen o una secuencia de
imágenes únicamente cuando todos los dedos se apliquen al medio de
guía, por ejemplo al arco. Tienen que estar contactados todos los
sensores de contacto, por ejemplo dos a tres sensores por dedo, para
que se garantice también con seguridad que los dedos estén situados
en el plano focal de la cámara y que el número de intentos fallidos
sea lo más pequeño posible o esté disponible una calidad de las
imágenes lo más alta posible. Los medios de guía pueden estar
configurados aquí, por ejemplo, como un arco conductor de corriente,
reconociendo el sensor los dedos cuando puede circular una
(pequeña) corriente entre dos arcos, concretamente cuando el dedo se
aplica directamente al arco. Es aquí posible también, por ejemplo,
subdividir los medios de guía en sectores de modo que se reconozcan
los distintos dedos. Esto puede efectuarse, por ejemplo, por medio
de piezas aislantes correspondientes dispuestas en el arco. Como es
natural, se pueden utilizar aquí también todos los demás tipos de
sensores posibles, tal como éstos se han descrito ya también más
arriba.
En una ejecución preferida se contempla que esté
previsto como medio de guía en la zona de asiento de la mano al
menos un arco que abrace a la mano. Esta disposición consigue que la
mano sea guiada en dos grados de libertad.
Otra disposición para materializar el medio de
guía reside en prever una cavidad de alojamiento o un cuenco de
alojamiento al menos parcialmente abierto para los dedos o las
puntas de los dedos. Como es natural, los diferentes medios de guía
pueden combinarse también unos con otros. Para lograr una toma de
imagen lo más nítida posible es ventajoso aquí que el dedo o la
mano estén posicionados en el plano correcto para lograr una
transmisión óptica óptima. Los medios de guía están previstos para
conseguir exactamente esta orientación geométrica. Sin embargo,
esto puede materializarse también de la misma manera con otros
medios de guía. Por ejemplo, los sensores se encuentran en la
cavidad de alojamiento o en el cuenco de alojamiento.
La invención no se limita a realizar solamente
la toma de imágenes de las rayas de los dedos, de los pulgares, de
las puntas de los dedos o de las puntas de los pulgares. La
disposición puede servir también de la misma manera para que se
reconozcan y registren las rayas de la palma de la mano.
En una variante preferida de la invención se ha
previsto que en el dispositivo estén dispuestas dos zonas de
asiento de la mano y dos zonas de asiento del pulgar. Es así posible
que el dispositivo tome al mismo tiempo imágenes de todos los dedos
y pulgares de ambas manos. Estas imágenes se denominan seguidamente
también copias de control o copia de control. Precisamente cuando
se confeccionan simultáneamente estas copias se ahorra un tiempo
correspondiente. Las dos manos son sometidas entonces a un guiado
ergonómicamente favorable de tal manera que las puntas de los dedos
estén posicionadas así en el plano focal del dispositivo de escaneo
o de su unidad de toma de imágenes. Los pulgares son posicionados
al mismo tiempo en la superficie de asiento de los mismos. Sirve
para esto una unidad separada de toma de imágenes.
Es favorable a este respecto que las zonas de
asiento de la mano estén ubicadas en partes opuestas de la carcasa,
por ejemplo en las partes laterales de la carcasa. La carcasa del
dispositivo está configurada, por ejemplo, a manera de caja y las
zonas de asiento de la mano pueden ser alcanzadas de manera
ergonómicamente favorable en las respectivas superficies laterales
exteriores.
Como alternativa a esto, es posible disponer las
zonas de asiento de la mano en la misma parte de la carcasa, por
ejemplo en la parte superior o en la parte inferior de la carcasa.
Se aprovecha así el hecho de que la mano se puede colocar, por
ejemplo, sobre una superficie orientada en dirección sustancialmente
horizontal o bien se puede aplicar a ésta desde abajo. En este
caso, se posicionará entonces el pulgar de modo que éste se
aplique, por ejemplo, a la parte delantera de la carcasa por medio
de la zona de asiento del pulgar allí dispuesta.
La disposición se ha elegido a este respecto de
modo que la zona de asiento del pulgar y la zona de asiento de la
mano estén orientadas sustancialmente en ángulo recto una con otra.
La disposición no está limitada aquí a un ángulo recto. Según la
invención, se prevé también que la zona de asiento de la mano y la
zona de asiento del pulgar o las partes de carcasa que reciben esta
zona estén dispuestas angularmente entre ellas dentro de un
intervalo angular de aproximadamente 40º a 100º, de tal manera que
los dedos y eventualmente también la palma de la mano, por un lado,
y el pulgar, por otro, estén posicionados y puedan ser escaneados
al mismo tiempo en las respectivas zonas de asiento. Esta ejecución
tiene en cuenta la posición pulgar-mano humana y se
puede usar de manera ergonómicamente favorable y es agradable de
utilizar.
Es ventajoso que la unidad de escaneo presente
una unidad de iluminación y una unidad de toma de imagen. La unidad
de toma de imagen puede ser aquí un componente semiconductor de
cámara basado en tecnología CMOS que permita, por ejemplo, en una
realización matricial una reproducción plana con una resolución
correspondientemente alta (por ejemplo, de 500 dpi). Es posible
también que la unidad de escaneo posea varias unidades de toma de
imagen o bien que el dispositivo comprenda varias unidades de
escaneo, cada una de ellas constituida por una unidad de
iluminación y una unidad de toma de imagen. Es favorable que la
unidad de iluminación se utilice conjuntamente tanto para la toma
de imagen de los cuatro dedos como para la toma de imagen del
pulgar, pero que las respectivas unidades de toma de imagen estén
separadas.
Es así posible tener en cuenta la diferente
disposición espacial de los cuatro dedos en la zona de la superficie
de asiento de la mano, por un lado, y de la superficie de asiento
del pulgar, con el pulgar colocado, dispuesta en ángulo con la
anterior, por otro lado, para conseguir una transmisión óptica
óptima de imagen con alta calidad, contraste, nitidez de
profundidad y resolución. Como es natural, la unidad de escaneo o la
unidad de toma de imagen está asociada aquí a la respectiva zona de
asiento de la mano o de asiento del pulgar. En caso de que el
dispositivo comprenda dos zonas de asiento de la mano y dos zonas de
asiento del pulgar, está prevista también para ello una respectiva
unidad de escaneo individual, eventualmente constituida por dos
unidades de toma de imagen y una unidad de iluminación.
Para conseguir una toma de imagen óptima se ha
previsto que la unidad de toma de imagen presente componentes
ópticos tales como lentes, espejos y similares para enfocar la
imagen que se ha de tomar. En particular, la disposición de un
espejo precisamente en el trayecto de los rayos de la toma de imagen
de los cuatro dedos permite plegar aquí el recorrido óptico y
conseguir una resolución y una nitidez de profundidad
satisfactorias. Al mismo tiempo, debido al recorrido óptico
"plegado", se mantiene así pequeña la dimensión de la carcasa
del dispositivo según la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
En el dibujo se representa esquemáticamente la
invención. Muestran:
Las figuras 1 y 4, en sendas vistas
tridimensionales esquemáticas, el dispositivo según la invención en
diferentes variantes;
Las figuras 2 y 3, en una vista en planta
(figura 2) y un alzado (figura 3), detalles de la zona de asiento
de la mano del dispositivo según la invención; y
La figura 5, un diagrama de una forma de
realización del procedimiento según la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
El dispositivo 1 según la invención está
representado esquemáticamente en la figura 1. La carcasa 10 está
configurada sustancialmente en forma de paralelepípedo o de caja.
Naturalmente, es posible materializar la invención en cualquier
carcasa configurada de otra manera. La invención no se vincula a
esto. La carcasa tiene, por ejemplo, una altura de como máximo 40
cm, una profundidad de aproximadamente 25 cm y una altura de 12
cm.
En las superficies laterales 12 se encuentra la
zona 2 de asiento de la mano. La zona de asiento de la mano en el
lado izquierdo queda desgraciadamente oculta a consecuencia de la
vista tridimensional.
En el lado delantero 13 se encuentran, en los
respectivos extremos izquierdo y derecho de dicho lado delantero
13, las zonas 3, 3' de asiento del pulgar. La disposición se ha
elegido aquí de modo que las zonas 3, 3' de asiento del pulgar
cooperan con las respectivas zonas 2 de asiento de la mano de tal
manera que los dedos que descansan sobre la zona 2 de asiento de la
mano permitan al mismo tiempo que el pulgar descanse sobre la zona
3 de asiento del pulgar, efectuándose esto con la mayor ergonomía
posible.
Es también un aspecto de la invención el
proporcionar un dispositivo que se pueda coger bien, es decir que
pueda ser utilizado de manera ergonómicamente agradable. Se ha
previsto a este respecto que el dispositivo se pueda utilizar como
aparato móvil o bien esté configurado como aparato estacionario con
una carcasa correspondientemente más grande.
Se ha previsto favorablemente que la zona 2 de
asiento de la mano y la zona 3 de asiento del pulgar o bien las
partes 12, 13 de la carcasa que acogen a esta zona estén dispuestas
sustancialmente en ángulo recto una con otra, de tal manera que los
dedos y eventualmente también la palma de la mano, por un lado (en
el área de la zona 2 de asiento de la mano), y el pulgar, por otro
(en la zona 3 de asiento del pulgar) estén posicionados y puedan
ser escaneados al mismo tiempo que la respectiva zona de
asiento.
El escaneo se efectúa por medio de la unidad de
escaneo 4 dispuesta en el interior de la carcasa. Para proteger el
interior de la carcasa están previstas unas partes de carcasa
ópticamente transparentes 11 en la zona 2 de asiento de la mano y
en la zona 3 de asiento de la carcasa. Estas partes de carcasa
pueden consistir, por ejemplo, en vidrio protector o bien en
plástico o similar. Se puede apreciar bien que las partes de carcasa
ópticamente transparentes 11 presentan una superficie vuelta hacia
el pulgar o el dedo, la cual está retranqueada con respecto a la
restante superficie de la carcasa. Se consigue así que se agrande la
distancia entre el pulgar/dedo y la parte transparente 11 de la
carcasa.
La disposición óptica de la unidad de escaneo 4
se ha elegido ahora en el interior de modo que el trayecto de los
rayos sea conducido desde los dedos aplicados sobre la zona 2 de
asiento de la mano, a través de un espejo 42, hasta una unidad 40
de toma de imagen para los cuatro dedos, mientras que la luz del
pulgar, que descansa sobre la zona 3 de asiento del pulgar, incide
directamente en la unidad 41 de toma de imagen. Se sigue de esto
que la unidad 41 de toma de imagen para el pulgar está dispuesta en
el borde de la carcasa, mientras que la unidad 40 de toma de imagen
para los cuatro dedos está dispuesta más en el interior de la
carcasa. Por razones de una mayor claridad, se ha prescindido de la
disposición de otros componentes ópticos tales como lentes, etc.,
pero es evidente que se utilizan tales componentes para generar una
imagen nítida. Se elige aquí el plano focal de modo que éste esté
situado justamente en la posición que debe adoptar usualmente la
palma de la mano cuando ésta se encuentre introducida en la zona de
asiento de la mano configurada a manera de cavidad 20.
Resulta de esto que lo que importa para obtener
una toma de imagen útil es que los dedos de la mano a registrar
estén dispuestos ópticamente en la posición correcta. Sirven para
esto en principio unos medios de guía 21, por ejemplo unos arcos de
guía que abarcan la parte ópticamente transparente 11 de la carcasa
y dan como resultado un guiado de la mano introducida tanto en
ángulo recto con la pared lateral 12 de la carcasa como también en
este plano. La mano es introducida de hecho en un sistema
determinado ópticamente con exactitud o con la mayor exactitud
posible y es posicionada de modo que se pueda tomar una imagen de
alto valor cualitativo. Se ha previsto especialmente a este
respecto que, para mejorar el foco, se pueda fijar de manera
ajustable la distancia de los arcos o la posición de los medios de
guía con respecto a la pared lateral 12, con lo que la superficie
inferior de la mano o la superficie de los dedos que se debe
registrar se puede posicionar exactamente en el plano focal.
Se ha consignado ya que es favorable elegir un
procedimiento de formación de imagen sin contacto para registrar
las rayas de los dedos. Resulta de esto cierto distanciamiento entre
el lado inferior 74 de la mano y la superficie de la parte
ópticamente transparente 11 de la carcasa (véase la figura 3). Esto
se consigue especialmente por medio de una cavidad de alojamiento
22 en la que pueden introducirse las puntas de los dedos. Dado que
es de interés especialmente la zona de la yema de los dedos, se
elige aquí una disposición en la que solamente las puntas de los
dedos son guiadas de forma correspondiente o bien los dedos
descansan sobre un arco muy delgado para conseguir el
distanciamiento deseado.
\newpage
La disposición de la mano 7 en la zona 2 de
asiento de la misma configurada a manera de una cavidad 20 se
muestra también en la figura 2. Se han previsto aquí varios medios
de guía 21 que están configurados en este caso a manera de arco y
que guían la mano de un modo correspondiente. De conformidad con la
mano, que se estrecha hacia delante, la anchura y la altura libres
de los medios de guía se han reducido eventualmente también de
manera correspondiente hacia atrás.
Aparte de las zonas 2 de asiento de la mano o de
las zonas 3, 3' de asiento del pulgar, dispuestas sustancialmente
en un lado, más en el centro de la carcasa 10 se encuentra en el
lado superior 14, en posición realzada con respecto al lado
superior restante, la zona 100 de registro de dedo. Está previsto
aquí un canto de apoyo 5 sobre el cual se coloca un dedo de manera
correspondiente y se registra sin contacto la superficie envolvente
del dedo por medio de la unidad 6 de captación de imagen. Se genera
entonces una imagen evaluable por vía electrónica o por técnicas de
datos, de manera semejante a como se realiza esto con la unidad de
escaneo 4.
La unidad 6 de captación de imágenes se ha
elegido aquí de modo que una pluralidad de elementos de toma 60
estén dispuestos radialmente en la zona inferior del dedo colocado,
es decir, en la zona de la superficie del dedo, y, una vez
enfocados, reproduzcan cada uno de ellos un determinado segmento
angular. En este caso, dos elementos de toma 60 están dispuestos
arriba uno frente a otro, el lado inferior es escaneado por un
elemento de toma dispuesto en ángulo recto con los anteriores y en
la zona central están dispuestos sobre aproximadamente 45º otros
respectivos elementos de toma. Se han previsto así un total de cinco
elementos de toma que generan cinco segmentos parciales de forma de
franjas de la superficie envolvente del dedo considerado como un
cilindro.
La zona intermedia entre los distintos elementos
de toma 60 está equipada con unidades de iluminación 61. Por tanto,
se consigue una iluminación lo más exenta de sombras que sea
posible. Los elementos de toma 60 están equipados preferiblemente
con grupos normalizados ópticos, por ejemplo lentes 62.
La figura 4 muestra una ejecución del
dispositivo según la invención muy semejante al aparato mostrado en
la figura 1.
La diferencia esencial reside en que, en lugar
de una unidad 6 de captación de imágenes, se han dispuesto en la
figura 4, preferiblemente una al lado de otra, dos unidades 100,
100' de registro de dedos con sendas unidades 6, 6' de captación de
imágenes, y estas dos unidades 100, 100' de registro de dedos se
encuentran entre las zonas 2, 2' de asiento de la mano.
Unos cantos de apoyo 5, 5' de forma de artesa
están previstos también por duplicado para ofrecer una superficie
de apoyo a los dedos.
La constitución en el interior del dispositivo
mostrado en la figura 4 es también sustancialmente idéntica a la de
la figura 1, salvo que el equipamiento para los elementos de toma de
imagen se ha realizado correspondientemente por duplicado.
Un dispositivo construido de esta manera permite
tomar simultáneamente a la vez, por ejemplo, las huellas dactilares
de los dos pulgares, de los dos dedos índice, etc. Se reduce
considerablemente el consumo de tiempo para la captación de las
rayas de los dedos.
En el diagrama de desarrollo que se muestra en
la figura 5 se describe el procedimiento según la invención. En la
parte izquierda de este diagrama se ha indicado primeramente arriba
la toma de imagen de los distintos dedos de la mano del sujeto de
prueba. Las tomas individuales se identifican, por ejemplo, con Ay.
El sujeto de prueba puede registrar sucesivamente en serie todos
los dedos, por ejemplo con ayuda del dispositivo según la
invención. Para cada dedo se hace una toma Ay.
Se efectúa después un control de calidad para
asegurarse, por ejemplo, de que tan sólo se procesen más tarde
imágenes suficientemente nítidas. Si resulta que las imágenes son
poco claras, poco nítidas o borrosas o son inutilizables por otra
causa, se requiere entonces una nueva toma de imagen de este
dedo.
Si se registra el dedo, por ejemplo, con una
disposición como en la figura 1, en la que el dedo descansa sobre
el canto de apoyo 5 de la zona 100 de registro del dedo, se registra
entonces por el gran número de diferentes elementos de toma
radialmente dispuestos 60 una superficie envolvente del dedo que,
eventualmente, ha de transformarse primero en una imagen plana por
medio de una operación de preparación de imágenes. Esto es posible
sin problemas con rutinas correspondientes de tratamiento de
imágenes.
La invención deja abierto si se efectúa primero
el control de calidad o la preparación de imágenes o se invierte
esta secuencia.
Como resultado, después de la preparación de
imágenes se proporcionan una serie de tomas A_{1} a A_{N}
(éstas no poseen todavía informaciones de posición de los dedos en
la mano) que, en su caso, se someten a un procesamiento posterior
inmediatamente después de su confección o bien únicamente cuando ha
concluido el registro de las tomas de imagen de los dedos. La
invención queda abierta también en lo que se refiere a este
paso.
En la zona derecha del diagrama se muestra
primeramente que se hace la copia de control de la mano con dedos.
Se trata aquí de una copia del lado inferior de la mano en la que
pueden reconocerse ya también las rayas de los dedos.
Sigue aquí también el control de calidad,
estando prevista aquí también una repetición de la copia de control
en caso de que falte calidad.
Se efectúa después con destreza una preparación
de la copia de control en zonas KAB_{x} de esta copia de control.
Se trata aquí, en primer lugar, de fijar las informaciones de
posición de los distintos dedos en la mano. Esto puede conseguirse
por medio de particularidades características en la copia de
control, por ejemplo por medio de una exploración y procesamiento
de imagen correspondientes. El término zona de copia de control no
se limita aquí a que la copia de control confeccionada se subdivida
en una pluralidad de zonas de copia de control, sino que ha de
obtenerse únicamente la información de posición. Es favorable que se
efectúe realmente una subdivisión, ya que entonces se reduce
considerablemente el coste para una comparación o una asignación de
las distintas tomas de los dedos.
Sin embargo, pertenece también a la invención
una solución en la que, por ejemplo, se subdivide una copia de
control en cuatro zonas iguales que tienen la misma información,
pero que presentan diferencias respecto de la información de
posición de los distintos dedos en la mano.
Se proporcionan entonces una pluralidad de zonas
de copia de control KAB_{x} que sirven después para una
comparación o una asignación a la toma de imagen.
En este paso final se busca la copia de control
KAB_{x} conjugada de la respectiva toma A_{y} y, en caso de una
coincidencia suficiente, se fija su asignación de conformidad con
los criterios del tratamiento de imágenes.
Resulta así que la toma 1 está asignada, por
ejemplo, a la copia de control KAB_{3}, concerniendo las
informaciones de posición de la copia de control KAB_{3}, por
ejemplo, al dedo corazón de la mano derecha.
Claims (10)
1. Dispositivo para el reconocimiento sin
contacto de las rayas de los dedos, en donde el dispositivo posee
al menos una zona de registro de los dedos y la zona de registro de
los dedos presenta al menos una zona de captación de imagen que
sirve para registrar una parte grande de la superficie envolvente de
los dedos, caracterizado porque la unidad (6) de captación
de imagen presenta varios elementos de toma de imagen individuales
(60) que están dispuestos radialmente alrededor de un eje de dedo
supuesto, y la zona de registro de dedos está limitada por un canto
de apoyo (5) para el arranque de los dedos, de tal manera que el
dedo sobresale del canto de apoyo y por debajo del dedo
sobresaliente está prevista la unidad (6) de captación de
imágenes.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizada porque los elementos de toma (60) cubren un
rango angular de aproximadamente 180º, permitiendo en particular
una reproducción del lado inferior del dedo de uña a uña.
3. Dispositivo según una o ambas de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dos o más
zonas de registro de dedos están dispuestas una al lado de otra y/o
cada zona de registro de dedo está unida con una unidad de
captación de imagen o un pequeño número de unidades de captación de
imagen, y/o dos zonas de asiento de la mano y dos zonas de asiento
del pulgar están colocadas en el dispositivo y este dispositivo
toma al mismo tiempo imágenes de todos los dedos y todos los
pulgares de ambas manos.
4. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre los
elementos de toma (60) están dispuestas unidades de iluminación
(61) y/o están previstas unidades de iluminación (61), y las
unidades de iluminación (61) irradian luz verde.
5. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de toma (60) o la unidad (6) de captación de imagen comprende
componentes ópticos tales como lentes (62) y similares, y/o la
unidad (6) de captación de imagen o el elemento de toma (60) está
concebido como una unidad electrónica de captación de imagen o un
elemento electrónico de toma (60).
6. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el canto de
apoyo (5) está dispuesto junto a una zona de asiento de la mano o
entre varios zonas (2) de asiento de la mano.
7. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
prevista una carcasa (10) y el canto de apoyo (5) está dispuesto en
o sobre el lado superior (14) de la carcasa, y/o las vistas de la
superficie envolvente del dedo tomadas por los distintos elementos
de toma (60) son transformadas en imágenes bidimensionales por una
unidad de procesamiento de imagen, y/o el dispositivo confecciona
tomas de imagen de los distintos dedos por medio de la unidad (6)
de captación de imagen y también confecciona al menos una copia de
control de la mano con varios dedos por medio de una unidad de
escaneo (4).
8. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por una unidad de
comparación y asignación del dispositivo, en donde esta unidad
compara las distintas tomas de imagen de los dedos con al menos una
parte de la copia de control y, en función de esta comparación,
asigna las distintas imágenes de las rayas de los dedos a los
diferentes dedos de la mano, y/o el escaneo del dedo o del pulgar se
efectúa sin contacto.
9. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
prevista una unidad de escaneo (4) que presenta una unidad de
iluminación (40) y una unidad (41) de toma de imagen.
10. Procedimiento para el reconocimiento de
rayas de los dedos con un dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, en el que la toma de imagen de un dedo
individual se compara con una copia de control de la mano o bien de
varios o de todos los dedos de una mano con el dedo individual,
efectuándose, en el caso de una comparación positiva, una
asignación de la toma del dedo individual, caracterizado
porque se efectúan sucesivamente con el dispositivo, en secuencia
corta, una pluralidad de copias de control o de tomas y se emplean
posteriormente las copias de control o las tomas de la mejor calidad
o, en caso de que no se alcance un nivel mínimo de calidad, se
efectúa una nueva confección de copias de control o de tomas de
imagen con el dispositivo.
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