ES2335565A1 - Sistema optico, procedimiento y programa de ordenador para detectar la presencia de un elemento biologico vivo. - Google Patents
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Abstract
Comprende al menos un par de fuentes de luz (1; 2; 3) que emiten una radiación electromagnética pulsada en la zona del infrarrojo cercano; al menos un par de fuentes de luz (1; 2; 3) que emiten una radiación en la zona del ultravioleta próximo; al menos un fotodetector (4) con la banda de absorción situada en la zona del infrarrojo cercano, para detectar una radiación pulsada transmitida y reflejada en el elemento biológico, a partir de la radiación pulsada emitida por el par de fuentes de luz que emiten la radiación en el infrarrojo cercano; al menos un fotodetector (5) con la banda de absorción situada en la zona del ultravioleta próximo, para detectar una radiación pulsada transmitida y reflejada en el elemento biológico, a partir de la radiación pulsada emitida por el par de fuentes de luz (1; 2; 3) que emiten la radiación en la zona del ultravioleta próximo; una unidad de control (8(c)) que interpreta las radiaciones pulsadas transmitidas y reflejadas en el elemento biológico; y una unidad de procesamiento (8(d)) que determina si es un elemento biológico vivo, a partir de las radiaciones interpretadas por la unidad de control.
Description
Sistema óptico, procedimiento y programa de
ordenador para detectar la presencia de un elemento biológico
vivo.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para detectar la presencia de un elemento biológico
vivo. Además, la invención se refiere también a un sistema óptico y
a un programa de ordenador adecuados para llevar a cabo el
procedimiento descrito.
Más concretamente, el sistema hace uso de un
sistema emisor-receptor de radiación
electromagnética pulsada con banda de
emisión-recepción situada en la zona del infrarrojo
cercano y ultravioleta próximo del espectro electromagnético, para
utilizarse como medio de detección de vida e identificación
personal. Este sistema es puramente óptico y puede integrarse en un
sensor biométrico, como en el de huella dactilar que puede funcionar
por radiofrecuencia o por capacidad eléctrica, o en el óptico de
detección de capilares sanguíneos. Puede también utilizarse de forma
independiente como sistema biométrico de identificación personal
autónomo.
Esta invención se utiliza como forma de detectar
que el usuario que se va a identificar con un sistema biométrico es
el usuario en cuestión y elimina en gran parte el intento de
suplantación de identidad. Queda por tanto enmarcado dentro del
campo de La Biometría y como hace uso de la transmisión y reflexión
de la radiación infrarroja cercana y de la reflexión de la radiación
UV-A con distintas longitudes de onda en el tejido
humano, también se le enmarca dentro del campo de los sensores de
transmitancia y reflexión ópticos de detección de vida,
característicos de la Espectroscopia Biométrica Fotónica.
En la actualidad, son muchos los intentos de
fraude que surgen para la suplantación de la identidad de una
persona. La Biometría hace uso de características biológicas únicas
del individuo para su identificación (son únicas e irrepetibles),
tales como la huella dactilar, el patrón de venas de la palma de la
mano, o el ritmo del latido cardíaco. Campos como la
Microelectrónica, la Fotónica o la Informática producen al año
numerosos sistemas biométricos, con la intención de suplantarlos
como sistemas de acceso.
Paralelamente a este número creciente de
sistemas biométricos que surgen, mayor son el número de intentos de
falsificar la características biométricas en cuestión para
"engañar" al sensor biométrico. De esta forma, mediante
materiales artificiales sin vida, el hacker intenta suplantar
la identidad del usuario que en teoría va ser identificado como
usuario ya registrado en el sistema de acceso. Este intento de
engañar al sistema biométrico trae consigo el miedo y desconfianza
de entidades que necesitan de una alta seguridad como son los
bancos, plataformas de acceso restringido o pasarelas de pago
biométrico, al igual que de aquellos sistemas electrónicos o
informáticos que precisan de un código biométrico para su
funcionamiento, etc. Por todo ello, son muchos los intentos de crear
también sistemas de detección de vida que distingan a la persona
viva con sus características biométricas únicas, de un material
artificial que la sustituya.
La patente estadounidense con número US
6.813.010 B2 describe un sensor biométrico de venas conocido como
PALM VEIN SECURE de Fujitsu, utilizado como sistema de
identificación personal. Dicho sistema utiliza el patrón de
capilares sanguíneos de la palma de la mano como elemento biométrico
receptor único. Un conjunto de LEDs con un espectro de
emisión en el IR cercano ilumina la palma de la mano y una
cámara CCD captura la imagen que corresponde a la radiación
reflejada en la misma. Esta imagen presenta tramos rectos y curvos
oscuros que representan el mapa de capilares sanguíneos de la mano y
son debidos a las zonas de absorción de la radiación IR
cercana emitida por los LEDs que no ha sido reflejada en la
palma de la mano del usuario. La absorción de la radiación IR
cercana de las venas de la mano corresponde a la hemoglobina
desoxidada de la sangre que presenta un pico de absorción en el
espectro electromagnético de 760 nm.
Como se ha comentado, el elemento biométrico del
sensor de venas PALM VEIN SECURE de Fujitsu es el mapa
de capilares sanguíneos de la palma de la mano. A simple vista es un
elemento biométrico muy difícil de copiar porque se halla oculto e
incrustado dentro del tejido de la mano, aunque sólo es a simple
vista, porque ya ha sido "engañado".
La patente estadounidense con número US
6.813.010 describe un sensor biométrico de HITACHI. Dicho
sensor capta como elemento biométrico único las venas de un solo
dedo de la mano del usuario en cuestión. Así, el sensor detecta la
radiación infrarroja cercana transmitida a través del dedo y emitida
por LEDs con banda de emisión en el IR cercano y
optimiza la intensidad de luz que le llega al dedo, de forma que se
obtiene un patrón de venas más nítido, lo que facilita su
reconocimiento posterior. Sin embargo, este patrón de venas
característico es más sencillo que el que recoge el sensor de venas
de la palma de la mano de FUJITSU, porque presenta menos área
de captura y un entramado de capilares menos ramificado. Debido a
ello su copia se realiza con más facilidad, utilizando el mismo
procedimiento de falsificación que el utilizado con el sensor de
FUJITSU.
Se han descrito brevemente dos de los sensores
biométricos del mercado que presentan el elemento biométrico único
más difícil de falsificar (patrón de venas). Son otros muchos los
que aparecen en la literatura y permiten identificar personas, como
son los sensores de huella dactilar, los de reconocimiento facial,
los de reconocimiento por la geometría de la mano, etc Sus elementos
biométricos son únicos (o casi únicos) pero tienen la desventaja de
que son fáciles de replicar (se utilizan fotografías, huellas de
silicona, manos de silicona, etc.).
Hasta la fecha sólo unos pocos sistemas de
detección de vida para sensores biométricos han sido descritos en la
literatura. La mayoría son de bajo coste y no se implementan en los
sensores biométricos debido a que pueden ser "engañados"
fácilmente utilizando técnicas sencillas sustitutivas. Así, por
ejemplo, el pulso humano, cuando es detectado ópticamente, puede ser
fácilmente conseguido utilizando una hoja de papel de color
característico que absorbe parte del haz de luz que llega al
detector. Otro ejemplo puede ser el de la medida de la
bio-impedancia del tejido humano con un medidor de
impedancia. Esta medida puede ser obtenida utilizando un material
que tenga una impedancia característica a la del elemento biológico
característico en cuestión.
Por otro lado, otros sistemas de detección de
vida mucho más avanzados que miden la rugosidad de la piel, las
características eléctricas y ópticas de sus capas internas, etc. son
de alto coste (utilizan espectrofotómetros, sistemas ópticos
móviles, fibras ópticas y guías de onda, macroobjetivos de gran
aumento, matrices lineales CCD etc.) y por ello no se
implementan en los sensores biométricos presentes en el mercado.
Entre estos desarrollos destacan los siguientes
documentos de patente: WO 2007/027579, WO 2005/059805 y US
2005/0265586 (de la compañía LUMIDGIN) que hace uso de varias
fuentes luminosas (polarizadas o no) en el espectro infrarrojo y
ultravioleta cercano (entre 300 y 1100 nm) para observar la
reflectancia luminosa a través de la piel y el tejido subyacente e
identificar ciertos parámetros fisiológicos característicos del
individuo.
El documento de patente europea EP 150330 se
basa en el modelo de rugosidad del tejido de la capa interna de la
piel cubierta por el tejido de la epidermis, mediante el uso de la
radiación infrarroja cercana y el análisis de diferentes propiedades
ópticas.
El documento de patente internacional WO
02/084605 presenta, de forma análoga, un dispositivo que hace uso de
fuentes de luz en las zonas del infrarrojo cercano y ultravioleta
próximo del espectro electromagnético para medir la absorción y
reflexión de la energía luminosa debajo de la epidermis. Otros
documentos relacionados son: WO 89/01758, EP 1834581 y US
2007/0253607. Como ha sido comentado, se trata de sistemas que
utilizan elementos ópticos de medio o alto coste.
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A partir de lo descrito anteriormente, es un
objetivo de la presente invención proporcionar un sistema óptico
para detectar la presencia de un elemento biológico vivo, de bajo
coste y mayor fiabilidad.
Este objetivo se consigue de acuerdo con la
reivindicación 1, proporcionando un sistema óptico para detectar la
presencia de un elemento biológico vivo, que comprende al menos un
par de fuentes de luz que emiten una radiación electromagnética
pulsada con la banda de emisión situada en la zona del infrarrojo
cercano del espectro electromagnético; al menos un par de fuentes de
luz que emiten una radiación electromagnética pulsada con la banda
de emisión situada en la zona del ultravioleta próximo del espectro
electromagnético; al menos un fotodetector con la banda de absorción
situada en la zona del infrarrojo cercano del espectro
electromagnético, para detectar una radiación pulsada transmitida y
reflejada en el elemento biológico, a partir de la radiación pulsada
emitida por el par de fuentes de luz que emiten la radiación con la
banda de emisión situada en la zona del infrarrojo cercano; al menos
un fotodetector con la banda de absorción situada en la zona del
ultravioleta próximo del espectro electromagnético, para detectar
una radiación pulsada transmitida y reflejada en el elemento
biológico, a partir de la radiación pulsada emitida por el par de
fuentes de luz que emiten la radiación con la banda de emisión
situada en la zona del ultravioleta próximo; una unidad de control,
conectada a los pares de fuentes de luz y a los fotodetectores, que
interpreta las radiaciones pulsadas transmitidas y reflejadas en el
elemento biológico, detectadas por los fotodetectores; y una unidad
de procesamiento, conectada a la unidad de control, que determina si
el elemento biológico es un elemento biológico vivo, a partir de las
radiaciones interpretadas por la unidad de control.
De este modo, se obtiene un sistema que permite
detectar la presencia de un elemento biológico vivo y distinguirlo
de aquel que no lo es, utilizando las propiedades de transmisión y
reflexión de la radiación electromagnética pulsada y cuasicoherente
en el tejido epitelial (piel y venas) humano, siendo dicho sistema
de bajo coste y muy fiable.
Más concretamente, para resolver los problemas
descritos de coste y seguridad se ha diseñado un sensor óptico
biométrico y de detección de vida basado en la transmisión y
reflexión en régimen pulsado de la radiación infrarroja cercana y de
reflexión, también en régimen pulsado, de la radiación
UV-A con el tejido epitelial del elemento de
reconocimiento biométrico (es decir, el dedo del usuario en
cuestión). Este sensor óptico puede presentarse integrado en un
sensor de radiofrecuencia de huella dactilar, aunque puede
integrarse en cualquier otro sensor biométrico de identificación
personal, como el de la detección de los capilares sanguíneos de la
palma de la mano del usuario, y mide los parámetros ópticos ya
comentados utilizando el carácter pulsado de la radiación infrarroja
cercana y ultravioleta próxima mediante una modulación sinusoidal de
la señal eléctrica.
Así, el objetivo de la presente invención es el
de detectar la presencia de un elemento biológico vivo (en una
realización preferida, el dedo del usuario, que es el elemento de
reconocimiento biométrico) y distinguirlo de aquél que no lo es,
utilizando las propiedades de transmisión y reflexión de la
radiación electromagnética pulsada y cuasicoherente en el tejido
epitelial (piel y venas) humano.
Los fundamentos principales de la invención son
dos: el primero es la integración de un sistema de detección de vida
humana con otro sistema, que es un sistema biométrico. Esta
integración es debida a su pequeño tamaño y a su sencillez de
implementación en hardware. El segundo fundamento principal está
basado en los principios de espectroscopia óptica de transmisión y
reflexión de la radiación infrarroja cercana y ultravioleta próxima
pulsada en el tejido cutáneo y subcutáneo del dedo (que implican
también la absorbancia de la radiación infrarroja por la hemoglobina
de la sangre y de otros elementos biológicos). La integración se
presenta en este documento como un añadido al sistema biométrico de
detección de huella dactilar que funciona por radiofrecuencia. Otra
característica crucial de la invención es también el control de
detección de los picos de radiación pulsada trasmitida y reflejada
en el dedo de usuario en cuestión y la detección del calor emitido
(radiación IR lejana) por el elemento biométrico del usuario en
cuestión. Esta detección de la radiación IR y UV se realiza a través
de un algoritmo programado en lenguaje C con un
microcontrolador.
A partir de estos fundamentos el sensor
biométrico queda integrado con el sistema de detección de vida, que
detecta la radiación transmitida y reflejada en el dedo humano.
También puede funcionar de forma autónoma como sensor biométrico de
identificación personal. En el caso de que el dispositivo funcione
como elemento complementario de detección de vida, se aporta al
sistema biométrico con el que va integrado, un nivel de seguridad
mucho mayor.
El sistema integrado presenta varias parejas de
fuentes de luz cuasimonocromáticas emitiendo en régimen pulsado: dos
pares de LEDs con bandas de emisión centradas en el infrarrojo
cercano, otro par de LEDs con bandas de emisión centradas en la zona
UV-A del espectro y tres fotodetectores con bandas
de absorción centradas en la zona infrarroja cercana del espectro y
UV-A, que detectan los pulsos de radiación emitida
por los LEDs con bandas de emisión centradas en el IR cercano y
UV-A. Entre los LEDs de emisión en régimen pulsado y
uno de los fotodetectores con banda de absorción en el IR cercano y
que detecta la radiación transmitida a través del elemento
biométrico, se posiciona dicho elemento biométrico en cuestión (en
general el dedo índice o corazón de la mano del usuario).
La señal eléctrica de alimentación de los LEDs
es controlada temporalmente mediante el mismo microcontrolador que
detecta la señal óptica. El tratamiento de la señal óptica recogida
por los fotodiodos emplea un microcontrolador. Este microcontrolador
permite detectar primeramente un nivel de referencia (proceso de
registro) para la amplitud máxima de la intensidad de cada pareja de
pulsos de radiación reflejada y transmitida en el dedo del usuario y
emitida por cada pareja de fuentes de radiación cuasimonocromática,
de tal forma que se pueden conocer las variaciones en amplitud de
los pulsos ópticos en función de la longitud de onda de emisión para
cada usuario que se registra. Además, mediante un proceso de
registro para muchos usuarios, se puede establecer un umbral
característico humano dentro de un intervalo de confianza
determinado por las variaciones particulares de cada uno de ellos.
Ya realizado el proceso de registro, se está en disposición de poder
realizar una comparación con el umbral característico humano en el
caso de que el dispositivo se utilice como sistema de detección de
vida, mientras que la comparación se realiza 1:1 o 1:N en el caso de
que se quiera utilizar el dispositivo como sistema biométrico de
identificación personal.
El sensor de detección de vida y/o biométrico de
identificación personal descrito puede encuentrarse protegido por
una carcasa semicilíndrica de plástico que protege al dedo de la luz
externa. Esta carcasa de plástico también puede proteger el sensor
biométrico cuando se trata de un sensor que se integra en su
interior, como puede ser por ejemplo el sensor de radiofrecuencia de
área de huella dactilar. Dentro de esta carcasa protectora se
encuentran por tanto los elementos ópticos que constituyen el
dispositivo óptico, constituido por las fuentes de luz y receptores
de radiación ya comentados. Este elemento protector permite el
posicionamiento del dedo de forma característica, por lo que la
radiación incidente interactúa con el tejido vivo en puntos
característicos de elemento de reconocimiento biométrico. Su sistema
de emisión-recepción presenta filtros ópticos de
transmisión en el rango IR cercano y UV-A, que
también son polarizadores lineales, de tal forma que la luz
detectada por los fotodiodos respectivos está polarizada
linealmente.
La unidad de control de las señales eléctricas y
ópticas puede presentarse también protegida por una carcasa externa
inmune a interferencias electromagnéticas y a medios externos, tales
como posibles condiciones agresivas de temperatura o humedad. Esta
unidad de control queda conectada electrónicamente con los elementos
optó electrónicos emisores y receptores de radiación, al igual que
con una unidad de procesamiento en donde se encuentra la base de
datos de registro con la que se realiza el proceso de
comparación.
El tamaño reducido del sistema de detección de
vida le permite integrarse con, por ejemplo, un sensor de huella
dactilar de radiofrecuencia (también puede integrarse con otro
cualquier sensor biométrico del mercado), de tal forma que permite,
en el caso de detección de vida afirmativa, extraer el mapa de
huella dactilar del usuario en cuestión, o el mapa capilar de la
palma de la mano del usuario cuando se trate de un sensor biométrico
de capilares sanguíneos (o el rasgo biométrico característico según
el sensor biométrico que se utilice). Su funcionamiento como sensor
biométrico también permite extraer las características
espectroscópicas como son la transmitancia y la reflectancia del
dedo del usuario, de una forma cómoda y rápida, junto con los rasgos
biométricos en el caso de que se integre con otro sensor biométrico.
Su ergonomía le convierte en un sensor biométrico muy fácil de
manejar, de tal forma que el usuario no necesita ningún aprendizaje
previo para posicionar el dedo en el sensor. Además el sistema es de
bajo coste ya que el elemento transductor es óptico y apenas
encarece el producto. El análisis de la información óptica
biométrica del usuario a identificar para comparar con la ya
registrada anteriormente o para asegurar que la persona a
identificarse con el sistema biométrico en cuestión está viva, se
realiza de forma rápida y segura mediante un algoritmo comparativo
de señales que se encuentra en una unidad de procesamiento conectada
al micro-
controlador.
controlador.
La principal ventaja de este sensor biométrico
integrado descrito es que permite detectar si el dedo pertenece a
una persona viva mediante la señal periódica obtenida por la emisión
pulsada de la luz de los LEDs al transmitirse (LEDs de emisión IR
cercana) o reflejarse (LEDs de emisión IR cercana y LEDs de emisión
UV-A) en el dedo. Cada pareja de diodos puede emitir
en forma alterna, debido a una señal sinusoidal eléctrica
introducida en el circuito que permite la emisión de uno de los LEDs
polarizado en directa cuando la componente periódica eléctrica es
positiva, mientras que permite la emisión del otro LED polarizado en
inversa cuando la componente periódica eléctrica es negativa. Además
los valores de transmitancia y reflexión de la radiación son
característicos del medio biológico tisular humano, por lo que
pueden utilizarse como parámetros biométricos de identificación
personal. De estas forma, se elimina la posibilidad en gran medida
que el elemento biométrico en cuestión no sea una réplica del
verdadero (por ejemplo, la huella dactilar del dedo del usuario,
generalmente el dedo índice, que no proceda de un material
artificial como un dedo inerte o una mano de silicona, o que el
patrón de capilares sanguíneos no esté dibujado con pintura
infrarroja, etc.), descartando así cualquier posible intento de
fraude o usurpación de identidad (tan fácil de realizar en algunos
sensores biométricos, como los de huella dactilar, que el mercado
biométrico ofrece).
El elemento de detección de vida que se
encuentra dentro de la unidad biométrica es un dispositivo óptico,
por lo que es inmune a interferencias electromagnéticas del medio
externo, como las que podrían proceder del sensor biométrico de
huella dactilar (éste puede utilizar la radiofrecuencia para
detectar la huella dactilar, aunque también la capacidad eléctrica o
la inductancia) o de otros sensores biométricos con los que podría
integrarse. Además puede situarse en ambientes externos
desfavorables y agresivos (temperaturas extremas, lluvia o nieve,
etc.). La luz solar no es un problema para el funcionamiento de este
sistema de detección de vida, a pesar de que se trata de un sensor
óptico, porque está protegido por la carcasa ergonómica ya descrita
y utiliza filtros ópticos polarizantes selectivos.
Por tanto, de acuerdo con una realización de la
invención, la unidad de control gobierna las funciones eléctricas
que alimentan a los pares de fuentes de luz. Dichas funciones
eléctricas pueden comprender señales eléctricas alternas periódicas,
de manera que cada pareja de fuentes de luz emite en forma
alterna.
Además, el sistema de la invención puede
comprender medios de recepción del elemento biológico, con una
configuración tal que, cuando reciben el elemento biológico, dicho
elemento biológico queda dispuesto entre los pares de fuentes de luz
y los fotodetectores.
Un sensor de temperatura, que por ejemplo es una
termopila, detecta la emisividad radiante del elemento biométrico en
cuestión.
Por otro lado, los medios de recepción del
elemento biológico pueden comprender una carcasa que protege al
elemento biológico de la luz externa.
De acuerdo con otra realización de la invención,
la unidad de procesamiento comprende una base de datos de las
radiaciones pulsadas transmitidas y reflejadas en los distintos
elementos biológicos registrados, y por el hecho de que la unidad de
procesamiento determina si el elemento biológico es un elemento
biológico vivo comparando las radiaciones interpretadas por la
unidad de control (la cual puede comprender un microcontrolador),
con los elementos de la base de datos.
\vskip1.000000\baselineskip
De acuerdo con una realización preferida de la
invención, las fuentes de luz son las siguientes:
- -
- Pareja de LED con bandas de emisión centradas en \lambda=1300 nm y \lambda=1070 nm;
- -
- Pareja de LED con bandas de emisión centradas en \lambda=760 nm y \lambda=830 nm;
- -
- Pareja de LED con bandas de emisión centradas en \lambda=385 nm y \lambda=375 nm;
los fotodetectores son los siguientes:
- -
- Fotodiodo con banda de absorción infrarroja cercana centrada en \lambda=780 nm;
- -
- Fotodiodo con banda de absorción infrarroja cercana centrada en \lambda=1300 nm;
- -
- Fotodiodo con banda de absorción ultravioleta próximo centrada en \lambda=380 nm.
y las fuentes emisoras de luz y los
fotodetectores están dispuestos de la siguiente forma:
- -
- Las parejas de LEDs de \lambda=1300 nm y \lambda=1070 nm, de \lambda=385 nm y \lambda=375 nm y de \lambda=760 nm y \lambda=830 nm, están fijadas a los medios de recepción del elemento biológico y están enfrentadas al fotodiodo con banda de absorción en el infrarrojo cercano del espectro electromagnético y centrado en \lambda=780 nm;
- -
- Entre los dos LEDs que configuran la pareja de LEDs de \lambda=1300 nm y \lambda=1070 nm, se posiciona un fotodiodo banda de absorción infrarroja cercana centrada en \lambda=1300 nm;
- -
- Entre los dos LEDs que configuran la pareja de LEDs de \lambda=375 nm y \lambda=385 nm, se posiciona un fotodiodo banda de absorción UV-A cercana centrada en \lambda=380 nm.
- -
- En caso de que el elemento biométrico sea un dedo humano, dos fuentes de emisión de radiación de alta potencia con la banda de emisión en el IR cercano y una centrada en \lambda=880 nm, mientras que la otra en \lambda=760 nm, enfrentadas a dos parejas de fotodetectores con bandas de absorción en el IR cercano centradas en dichas longitudes de onda, se posicionan a ambos lados de la huella dactilar ligeramente inclinadas respecto a la horizontal y orientadas en la dirección del área sensora del sensor de huella dactilar.
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Preferentemente, el elemento biológico es un
dedo humano, y los LED se posicionan en función de la zona de
interacción de su luz emitida, con el elemento biométrico:
- -
- La pareja de LEDs de \lambda1=760 nm y \lambda2=830 nm se posiciona de tal forma que su radiación emitida incida en el primer ligamento volar del dedo (articulación entre la primera y la segunda falange);
- -
- La pareja de LEDs de \lambda1=1070 nm y \lambda2=1300 nm se posiciona de tal forma que su radiación emitida incida en el centro de la segunda falange del dedo;
- -
- La pareja de LEDs de \lambda1=375 nm y \lambda2=385 nm se posiciona de tal forma que su radiación emitida incida en el centro de la primera falange del dedo.
- -
- La pareja de LEDs de alta potencia de \lambda=880 nm y de \lambda=760 nm se posiciona de tal forma que la luz emitida interacciona con la huella dactilar y el área sensora del sensor de huella dactilar y es detectada por fotodetectores de picos de absorción de \lambda=880 nm y de \lambda=760 nm que están enfrentados a dichos LEDs.
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Además, el sistema puede comprender filtros
polarizantes con bandas de transmisión en el infrarrojo y
ultravioleta que eliminan la componente visible del espectro
electromagnético. Dichos filtros polarizantes pueden disponerse de
la siguiente manera:
- -
- Un filtro polarizante lineal pasa alta con banda de transmisión en el IR cercano situado frente a cada uno de los pares de LED correspondientes (\lambda1=780 nm y \lambda2=830 nm, \lambda1=1070 nm y \lambda2=1300 nm) y del fotodiodo de 1300 nm, polarizando linealmente dicho filtro la componente IR cercana del espectro electromagnético;
- -
- Un filtro polarizante lineal con banda de transmisión en el ultravioleta situado frente a cada LED del par de LED correspondiente (\lambda1=375 nm y \lambda2=385 nm) y del fotodiodo de 380 nm, polarizando linealmente dicho filtro la componente ultravioleta próxima del espectro;
- -
- Un filtro polarizante lineal, con el eje de polarización cruzado al de los LED y con banda de transmisión en el IR cercano, que está situado frente al fotodiodo con banda de absorción infrarroja cercana centrada en \lambda=780 nm.
- -
- Filtros polarizantes rotados un ángulo de 60º y posicionados delante de los fotodiodos que sustituyen a los filtros polarizadores anteriores y que eliminan en gran parte la componente visible e IR cercana procedente del medio externo.
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La invención se refiere también a un sensor
biométrico de identificación personal que comprende el sistema para
detectar la presencia de un elemento biológico vivo descrito
anteriormente. Dicho sensor biométrico puede ser un sensor de
radiofrecuencia de huella dactilar.
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De acuerdo con otro aspecto de la invención, se
proporciona un procedimiento para detectar la presencia de un
elemento biológico vivo, que comprende las etapas de:
- -
- emitir una radiación electromagnética pulsada con la banda de emisión situada en la zona del infrarrojo cercano del espectro electromagnético;
- -
- emitir una radiación electromagnética pulsada con la banda de emisión situada en la zona del ultravioleta próximo del espectro electromagnético;
- -
- detectar una radiación pulsada transmitida y reflejada en el elemento biológico, a partir de la radiación pulsada emitida con la banda de emisión situada en la zona del infrarrojo cercano;
- -
- detectar una radiación pulsada transmitida y reflejada en el elemento biológico, a partir de la radiación pulsada emitida con la banda de emisión situada en la zona del ultravioleta próximo;
- -
- detectar la temperatura del elemento biométrico a partir de su emisividad en el infrarrojo, mediante un sensor de temperatura;
- -
- determinar si el elemento biológico es un elemento biológico vivo, a partir de las radiaciones detectadas;
la etapa de determinación de si el elemento
biológico es un elemento biológico vivo comprende las siguientes
subetapas:
- -
- eliminar los factores externos ambientales como son la temperatura exterior y la radiación electromagnética externa;
- -
- obtener el umbral promedio característico humano;
- -
- comparar las radiaciones detectadas con el umbral característico humano obtenido.
\vskip1.000000\baselineskip
De acuerdo con otro aspecto, la invención
proporciona un programa de ordenador que comprende instrucciones de
programa que se ejecutan en un sistema de computación para realizar
el procedimiento para detectar la presencia de un elemento biológico
vivo. Dicho programa de ordenador puede estar almacenado en unos
medios de almacenamiento (por ejemplo, una memoria ROM o el disco
duro de un ordenador) o puede ser portado por una onda portadora
(por ejemplo, eléctrica u óptica).
Para mayor comprensión de cuanto se ha expuesto
se acompaña unos dibujos en los cuales, esquemáticamente y sólo a
título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de
realización.
\vskip1.000000\baselineskip
En los dibujos,
Figura 1 muestra un diagrama de flujos del
procedimiento para detectar la presencia de un elemento biológico
vivo, de acuerdo con la invención, a partir de la medida e
identificación de la información óptica biométrica procedente de la
interacción de la radiación electromagnética pulsada cuasicoherente
con el elemento biométrico del usuario en cuestión (dedo de la
mano);
Figura 2 muestra una representación esquemática
del sistema para detectar la presencia de un elemento biológico
vivo, de acuerdo con la invención;
Figura 3 muestra una representación esquemática
del sistema para detectar la presencia de un elemento biológico vivo
de la Figura 2, en la que se incorpora un sensor biométrico de
huella dactilar.
Figura 4 muestra una representación esquemática
del sensor biométrico de detección de vida de la Figura 2, incluido
en un sensor biométrico de lectura del mapa capilar de la palma de
la mano;
Figura 5 muestra una representación gráfica de
los espectros de emisión de los LEDs y de los fotodiodos receptores
utilizados;
Figura 6 presenta una representación gráfica de
los espectros de reflexión de la radiación IR cercana y
UV-A y de transmitancia de la radiación IR cercana
en el dedo humano;
Figura 7 muestra una representación esquemática
de cómo el sistema de la Figura 2 recibe el dedo de un usuario, para
su identificación;
Figura 8 muestra una representación gráfica de
las señales eléctricas periódicas que alimenta a cada pareja de
LEDs, así como las señales optoelectrónicas detectadas por el
fotodiodo;
Figura 9 muestra una representación gráfica de
la señal optoelectrónica detectada por el fotodiodo para un usuario
en particular que se toma como nivel de referencia para el
controlador;
Figura 10 muestra una representación gráfica de
cómo el controlador acepta o deniega la identificación del usuario
en cuestión.
Básicamente, la invención se fundamenta en las
propiedades de transmisión de la radiación infrarroja cercana
cuasicoherente y pulsada en el tejido epitelial humano y su
absorción por la hemoglobina oxidada y desoxidada (25). También se
fundamenta en la reflexión de la radiación ultravioleta próxima (24)
y UV-A (23) pulsada en el tejido epitelial
humano.
En la Figura 1 se presenta un esquema del
funcionamiento de la invención descrita anteriormente. Son dos sus
partes integrantes principales:
- -
- una parte centrada en el campo de la microelectrónica y programación, constituida por un microcontrolador (que controla las señales periódicas eléctricas que alimentan a los fotodiodos y estudia la recepción de las señales ópticas pulsadas para determinar si éstas alcanzan el umbral característico humano) y una unidad de procesamiento, en conexión con dicho microcontrolador, que almacena los datos biométricos ópticos entrantes y analizados y los compara con datos biométricos ya guardados en una base de datos biométricos creada con anterioridad. Así, en el proceso de detección de vida, la comparación se realiza con el promedio característico humano con su intervalo de confianza, mientras que en el caso de identificación biométrica, la comparación se puede realizar con cada uno de los valores previamente registrados en cada usuario (1:1 o 1:N).
- -
- Otra parte está centrada en el campo de la Fotónica integrada y constituida por fuentes de luz con bandas de emisión que se extienden en la zona del infrarrojo cercano y ultravioleta próximo del espectro electromagnético y fotodetectores con bandas de absorción equivalentes a las de emisión de las fuentes de luz. Estas fuentes de luz emiten radiación electromagnética pulsada en función de la señal eléctrica alterna y periódica que las alimenta y que es introducida por un microcontrolador ya programado. Las señales recibidas por las fuentes receptoras de radiación son analizadas con lógica TTL por el mismo microcontrolador, también programado, pero esta vez con la tarea de enviar esta información ya analizada a la unidad de procesamiento, la cual verifica si la señal óptica recibida porta información biométrica de un elemento biométrico real procedente de un usuario vivo o se trata de un engaño con un material artificial.
\vskip1.000000\baselineskip
Como se puede ver en la Figura 2, el sistema de
detección de vida aquí presentado tiene tres pares de LEDs con
bandas de emisión centradas en \lambda_{1}=1070 y
\lambda_{2}=1300 (1), \lambda_{3}=760 y \lambda_{4}=830
nm (2) y \lambda_{5}=385 y \lambda_{6}=375 nm (3), dos
fotodetectores con bandas de absorción centradas en la zona
infrarroja cercana del espectro (4(a) y 4 (b)) y
UV-A (5), dos filtros polarizadores lineales con
banda de transmisión en el infrarrojo cercano (6) y un filtro
polarizador lineal con banda de transmisión en la zona
UV-A del espectro electromagnético (7). El filtro
polarizador lineal con banda de transmisión en el IR cercano (6) y
posicionado junto a la pareja de LEDs de \lambda_{1}=1070 y
\lambda_{2}=1300 (1) polariza la luz que capta su fotodiodo
asociado (4(a)). Lo mismo sucede con el filtro de
UV-A (7) y sus LEDs asociados (3). Otro filtro
polarizador lineal (8), con el eje de polarización cruzado y
perpendicular a los ejes de polarización de los otros filtros
polarizantes, tiene banda de transmisión en el IR cercano y es
idéntico al asociado a la pareja de LEDs \lambda_{3}=760 y
\lambda_{4}=830 nm (2). Se posiciona junto al fotodiodo con
banda de absorción en la zona del infrarrojo cercano del espectro
electromagnético centrada en \lambda=780 nm (4(b)) y
permite que se pueda detectar la radiación infrarroja que se
transmite por el dedo (y que cambia su estado de polarización) y no
otra que no lo haya cambiado. Estos elementos ópticos quedan
protegidos por una carcasa de plástico ergonómica (9), constituyendo
la parte óptica del sensor de detección de vida. Además una
termopila (8(a)) detecta la emisión de radiación IR lejana
del elemento biométrico en cuestión. La otra parte, que es la
electrónica, está formada por un microcontrolador (8(c)) que
se conecta por conexiones eléctricas (8(b)) a los elementos
optoelectrónicos (fuentes emisoras y receptoras de luz). Tal como se
ha descrito anteriormente, el microcontrolador gobierna las
funciones eléctricas (que son alternas periódicas) que alimentan a
las fuentes emisoras ópticas e interpreta las señales pulsadas
transmitidas o reflejadas en el dedo del usuario que han sido
captadas por las fuentes receptoras, que son los fotodiodos. En la
unidad de procesamiento (8(d)) se encuentran almacenadas
todas las señales ópticas transmitidas y reflejadas por los dedos de
los distintos usuarios registrados y son comparadas con las
entrantes nuevas, que son previamente analizadas por el
microcontrolador. De esta forma dichas señales ópticas entrantes
pueden utilizarse como sistema de detección de vida siempre que el
microcontrolador las detecte como válidas y las envíe a la unidad de
procesamiento que se encarga de dictaminar si alcanzan el umbral
característico humano o si por el contrario corresponden a un
intento de fraude.
En estos casos, el sistema se suele integrar en
un sensor biométrico de identificación personal como puede ser el de
huella dactilar o el de los capilares sanguíneos, tal como se
muestra en las Figuras 3 y 4 y que comienza a funcionar cuando el
elemento de detección de vida confirma que el usuario con su
elemento biométrico característico está vivo. Además, para el caso
de su integración con un sensor de huella dactilar, se incorporan
fuentes de emisión de radiación IR cercana enfrentadas a fotodiodos
con la misma banda, pero de absorción, (11(b) y
11(c)), que permiten discriminar una huella dactilar falsa de
otra verdadera. Por el contrario, puede ser deseable que el sensor
de detección funcione como sensor biométrico de identificación
personal independiente, sin estar relacionado con ningún otro
sistema biométrico, de tal forma que las señales de radiación
electromagnética transmitidas y reflejadas en el dedo en cuestión
sean consideradas como rasgos biométricos únicos e irrepetibles y
por tanto, el sistema se convierta en un sensor biométrico en donde
la unidad de procesamiento realice los procesos de registro,
identificación y verificación del usuario que coloca su dedo sobre
este sensor ya descrito.
La Figura 5 muestra los espectros de emisión de
cada una de las fuentes de luz (14-19), al igual que
los espectros de absorción de los fotodetectores
(20-22). Estos espectros condicionan en gran medida
a los espectros de transmisión y reflexión obtenidos de la radiación
UV-A (23) y de la radiación infrarroja cercana
(24,25) con el dedo humano (Figura 6) y que son utilizados para
elegir las fuentes emisoras de luz más convenientes para la
aplicación biométrica descrita.
Por tanto, a partir de los espectros de
transmisión y reflexión de la radiación UV-A (23) y
de la radiación infrarroja cercana (24,25) en el dedo humano, que se
observan en la Figura 6, se escogen las fuentes de luz más propicias
para obtener parejas de fuentes de luz con distintas longitudes de
onda que presenten valores muy parecidos de transmisión y reflexión
en el tejido epitelial del dedo humano (1-3). Sus
valores han de ser muy similares para cada pareja de LEDs, pero no
idénticos, de tal forma que el algoritmo de detección de intensidad
de radiación se simplifica.
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Las longitudes de onda de emisión de los pares
de fuentes de luz son las siguientes:
- -
- en posición para la posterior detección de la intensidad de radiación infrarroja transmitida por el dedo son la pareja de LEDs de \lambda1=760 y \lambda2=830 nm (2);
- -
- en posición para la posterior detección de la intensidad de radiación infrarroja reflejada por el dedo son la pareja de LEDs de \lambda3=1070 y \lambda4=1300 (1);
- -
- en posición para la posterior detección de la intensidad de radiación UV-A reflejada por el dedo son la pareja de LEDs de \lambda3=375 nm y \lambda4=385 nm (3).
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Las posiciones de cada pareja de LEDs respecto
al elemento biométrico en cuestión, el dedo índice o corazón, son
las siguientes y se muestran en la Figura 7:
- -
- la pareja de LEDs de \lambda1=760 nm y \lambda2=830 nm (2) se posiciona de tal forma que su radiación emitida incida en el primer ligamento volar (articulación entre la primera y la segunda falange);
- -
- la pareja de LEDs de \lambda1=1070 nm y \lambda2=1300 nm (1) se posiciona de tal forma que su radiación emitida incida en el centro de la segunda falange;
- -
- la pareja de LEDs de \lambda1=375 nm y \lambda2=385 nm (3) se posiciona de tal forma que su radiación emitida incida en el centro de la primera falange.
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Tal como se muestran en la Figura 2, las tres
parejas de LEDs quedan enfrentadas al fotodiodo que tiene la banda
de absorción centrada en 780 nm (4) y que detecta la intensidad de
radiación infrarroja cercana transmitida a través del ligamento
volar que es emitida por los LEDs con bandas de emisión centradas en
\lambda1=760 nm y \lambda2=830 nm (2). Entre cada pareja de los
LEDs restantes ((3) y (1)) se sitúan los fotodiodos de UV (con banda
de absorción centrada en \lambda=380 nm) y que detectan la
radiación UV-A reflejada en la zona del dedo
correspondiente a la primera falange (5) y de radiación infrarroja
cercana (4(a)) (con banda de absorción centrada en
\lambda=1300 nm y selectivo, con anchura de banda comprendida
entre 920 nm y 1600 nm) que detectan la radiación IR cercana
reflejada en la segunda falange del dedo y emitida por la pareja de
LEDs de \lambda1=1070 nm y \lambda2=1300 nm (1),
respectivamente.
Por tanto, la Figura 7 muestra el caso de un
sensor de huella dactilar (10), en que el elemento biométrico en
cuestión es la huella dactilar de un dedo de la mano humana que se
posiciona sobre su área sensora, situada dentro de una carcasa
protectora y ergonómica (9). De esta forma, este sensor biométrico
registra al usuario mediante la obtención del patrón de su huella
dactilar. Previamente a la obtención de este patrón biométrico, el
sistema de detección de vida empieza a funcionar de forma secuencial
mediante la emisión de la radiación de cada pareja de LEDs
(1-3) con las longitudes de onda ya comentadas. Esta
radiación es transmitida y reflejada en el tejido epitelial del dedo
del usuario en cuestión y absorbida por la hemoglobina
(23-25). Una vez detectada vida, las señales de
transmitancia y reflectancia pueden utilizarse, junto con el patrón
de huella dactilar, como datos biométricos complementarios del
usuario que se registra.
El modelo matemático del sistema de detección de
vida se basa en medir el tiempo en que la intensidad de la luz pasa
a través del tejido fino como por ejemplo a través de la extremidad
del dedo y depende de la longitud de onda de la radiación incidente.
El proceso de la señal se basa en este modelo simple y en la ley de
Beer-Lambert:
con \alpha el coeficiente de
absorción o absorbancia molar del tejido epitelial del dedo humano,
que depende de la longitud de onda \lambda de la radiación
incidente mediante la
expresión:
con \alpha el coeficiente de
extinción del tejido epitelial del dedo
humano.
Por tanto, de la ecuación (1) se observa que la
distancia de penetración de la radiación electromagnética en el
cuerpo humano depende de la longitud de onda de la radiación
incidente y del medio en el que la luz penetra. Éste es el motivo de
que los valores de transmisión y reflexión de la radiación
infrarroja cercana y UV-A en el dedo humano se
utilicen como sistema biométrico identificativo, ya que cada persona
tiene su patrón de capilares y su medio tisular característico, al
igual que su espesor típico.
La expresión matemática utilizada en el
funcionamiento de un pulsioxímetro convencional es la que se muestra
en la ecuación (3)
donde la intensidad I_{0} y
\lambda es la longitud de onda de la luz incidente,
c(\lambda) es la concentración y s_{Hb}(\lambda)
es el coeficiente de absorción de la longitud de onda dependiendo de
cada derivado de hemoglobina (Hb), z describe el espesor
variable.
Por tanto, este sistema de detección de vida
puede utilizarse también como pulsioxímetro. Basta con incorporar
otra pareja de LEDs de longitudes de onda \lambda_{1}=630 nm y
\lambda_{2}=940 nm. La concentración de saturación del oxígeno
en sangre se define como el cociente entre el nivel total de
hemoglobina oxidada en sangre y el nivel total de hemoglobina
(oxigenada y reducida). Se expresa por la siguiente ecuación:
El tejido corporal humano absorbe diferente
intensidad de radiación en función del nivel de oxigenación de la
sangre que pasa a través suyo, tal como es expresado por la ley de
Lambert. Como ha sido descrito anteriormente, el
pulsioxímetro utiliza radiación dentro de la banda del infrarrojo
cercano del espectro electromagnético, en nuestro caso, de
longitudes de onda de \lambda_{1}=630 nm y \lambda_{2}=940
nm. Utilizando las señales de ambas longitudes de onda, la
concentración de oxígeno saturado en sangre queda matemáticamente
simplificada de la siguiente forma:
Con \lambda_{1} y \lambda_{2} las
longitudes de onda \lambda_{1}=630 nm y \lambda_{2}=940 nm y
I_{ac} la intensidad absorbida por el tejido y los capilares
sanguíneos.
La Figura 8 muestra la señal eléctrica (26) que
alimenta a los LEDs y su señal óptica (27) que es captada por los
fotodiodos. Esta señal eléctrica es secuencial, sinusoidal y
simétrica (26). La mitad de su amplitud se encuentra en un valor
positivo de voltaje (V>0), mientras que su otra mitad en un valor
negativo (V<0), por lo que los LEDs de cada pareja de LEDs
iluminan de forma alternante y periódica (27). De esta forma los
fotodiodos detectan los pulsos transmitidos y reflejados en el dedo,
para cada longitud de onda de cada una de las parejas en cuestión.
Como la alimentación eléctrica es secuencial, sinusoidal y
simétrica, la detección de luz por los fotodiodos es también
secuencial, sinusoidal y simétrica (27), de tal forma que cada
período completo de la señal luminosa detectada por el fotodiodo
característico corresponde a la radiación emitida por uno de los
LEDs encendidos de su pareja de LEDs correspondiente, mientras que
el siguiente período de señal detectada corresponde al otro. Además
dichas señales presentan amplitudes distintas, a pesar de que se ha
buscado la mayor semejanza posible. Cada pareja de LEDs tiene un LED
polarizado en directa y otro en inversa, por lo que la señal
detectada por el fotodiodo (27) es periódica de período el doble del
de la señal eléctrica de alimentación, lo que hace que uno esté
encendido y el otro apagado y viceversa.
En la Figura 9 se observa cómo el
microcontrolador detecta la señal recibida por los fotodiodos (señal
óptica transmitida y reflejada en el dedo de un usuario en cuestión)
para cada pareja de LEDs del sistema. En el caso de que esta señal
se considere como la señal promedio de referencia (promedio de las
señales de registro) y siempre que se alcance su máximo en amplitud,
éste se considera como valor válido característico humano de
transmisión y reflexión de la radiación en el dedo del usuario en
cuestión, mediante un algoritmo matemático y utilizando lógica
TTL.
Se han realizado numerosas medidas de la
transmitancia y reflectancia de la radiación infrarroja cercana y
ultravioleta próxima para el dedo corazón de numerosos usuarios y se
ha observado que existe un pequeño margen de error (intervalo de
confianza) en el máximo de amplitud promedio de señal detectada por
los fotodiodos (28) y (29) y que es considerada por el
microcontrolador como válida para proceder a identificar al
usuario.
Es así como se muestra en la Figura 10, donde se
observa el patrón de amplitudes de referencia para el
microcontrolador con su margen de error (a). De esta forma, si
alguno de los pulsos de la secuencia del tren de pulsos emitida por
los LEDs de cada pareja de LEDs y detectada por los fotodiodos no
alcanza el umbral de referencia con su intervalo de confianza a
detectar ((b), (d) y (e)), el microcontrolador por lógica TTL toma
estos pulsos como 0 y no son detectados. Esta información es enviada
al la unidad de procesamiento la cual programa un mensaje que va
dirigido a la interfaz de usuario y que dice que se ha de posicionar
de forma correcta el dedo en el sensor, ya que considera que hay un
intento de fraude (en el caso de que el dispositivo funcione como
elemento de detección de vida) o que la identificación es fallida
porque la señal óptica recibida y transducida no existe en la base
de datos (en el caso de que el dispositivo funcione como sensor
biométrico autónomo de identificación personal, sin necesidad de que
esté acoplado a otro sensor biométrico). Sin embargo en el caso que
la señal biométrica entrante coincida con el tren de pulsos de
referencia (dentro del intervalo de confianza característico del
dispositivo biométrico) (c), habrá acceso permitido o señal de vida
detectada.
Tal como se ha comentado, la información
biométrica detectada puede utilizarse como identificación biométrica
del usuario o como simplemente medio de detección de vida, de tal
forma que su sensor biométrico ((10) y (12)) integrado asociado
funciona siempre que la señal de detección de vida se encuentre
dentro del rango óptico humano.
\vskip1.000000\baselineskip
Así, la Figura 10 representa:
- 1.
- Intervalo de confianza permitido (obtenido por el registro de muchos usuarios) para que dentro del mismo el microcontrolador considere como válida la señal de reflexión o transmisión detectada por el fotodiodo y emitida por uno de los LEDs de cada pareja de LEDs de dispositivo descrito.
- 2.
- Intervalo de confianza permitido para que dentro del mismo el microcontrolador considere como válida la señal de reflexión o transmisión detectada por el fotodiodo y emitida por el otro LED de cada pareja de LEDs de dispositivo descrito.
- a)
- Señal optoelectrónica promedio de todos los usuarios que se registran y detectada por el fotodiodo, con su intervalo de confianza, que es tomada como nivel de referencia para el controlador
- b)
- Caso en el que alguno de los pulsos de luz no alcanzan el intervalo de confianza registrado como identificación válida de referencia (identificación errónea o señal de vida negativa)
- c)
- Caso en el que alguno todos los pulsos de luz alcanzan el intervalo de confianza registrado como identificación válida de referencia (identificación válida o señal de vida positiva)
- d)
- Caso en el que alguno de los pulsos de luz no alcanzan el intervalo de confianza registrado como identificación válida de referencia (identificación errónea o señal de vida negativa)
- e)
- Caso en el que alguno de los pulsos de luz no alcanzan el intervalo de confianza registrado como identificación válida de referencia (identificación errónea o señal de vida negativa).
\vskip1.000000\baselineskip
A pesar de que se ha descrito y representado una
realización concreta de la presente invención, es evidente que el
experto en la materia podrá introducir variantes y modificaciones, o
sustituir los detalles por otros técnicamente equivalentes, sin
apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones
adjuntas.
A pesar también de que las realizaciones
descritas de la invención con referencia al dibujo comprenden
sistemas de computación y procesos realizados en sistemas de
computación, la invención también se extiende a programas de
ordenador, más particularmente a programas de ordenador en o sobre
unos medios portadores, adaptados para poner la invención en
práctica. El programa de ordenador puede estar en forma de código
fuente, de código objeto o en un código intermedio entre código
fuente y código objeto, tal como en forma parcialmente compilada, o
en cualquier otra forma adecuada para usar en la implementación de
los procesos de acuerdo con la invención. El medio portador puede
ser cualquier entidad o dispositivo capaz de portar el programa.
Por ejemplo, el medio portador puede comprender
un medio de almacenamiento, tal como una ROM, por ejemplo un
CD ROM o una ROM semiconductora, o un medio de
grabación magnético, por ejemplo un floppy disc o un disco
duro. Además, el medio portador puede ser un medio portador
transmisible tal como una señal eléctrica u óptica que puede
transmitirse vía cable eléctrico u óptico o mediante radio u otros
medios.
Cuando el programa de ordenador está contenido
en una señal que puede transmitirse directamente mediante un cable u
otro dispositivo o medio, el medio portador puede estar constituido
por dicho cable u otro dispositivo o medio.
Alternativamente, el medio portador puede ser un
circuito integrado en el que está encapsulado (embedded) el
programa de ordenador, estando adaptado dicho circuito integrado
para realizar, o para usarse en la realización de, los procesos
relevantes.
Claims (22)
1. Sistema óptico para detectar la presencia de
un elemento biológico vivo, caracterizado por el hecho de que
comprende al menos un par de fuentes de luz (1;2;3) que emiten una
radiación electromagnética pulsada con la banda de emisión situada
en la zona del infrarrojo cercano del espectro electromagnético; al
menos un par de fuentes de luz (1;2;3) que emiten una radiación
electromagnética pulsada con la banda de emisión situada en la zona
del ultravioleta próximo del espectro electromagnético; al menos un
fotodetector (4) con la banda de absorción situada en la zona del
infrarrojo cercano del espectro electromagnético, para detectar una
radiación pulsada transmitida y reflejada en el elemento biológico,
a partir de la radiación pulsada emitida por el par de fuentes de
luz que emiten la radiación con la banda de emisión situada en la
zona del infrarrojo cercano; al menos un fotodetector (5) con la
banda de absorción situada en la zona del ultravioleta próximo del
espectro electromagnético, para detectar una radiación pulsada
transmitida y reflejada en el elemento biológico, a partir de la
radiación pulsada emitida por el par de fuentes de luz (1;2;3) que
emiten la radiación con la banda de emisión situada en la zona del
ultravioleta próximo; una unidad de control (8(c)), conectada
a los pares de fuentes de luz y a los fotodetectores, que interpreta
las radiaciones pulsadas transmitidas y reflejadas en el elemento
biológico, detectadas por los fotodetectores; y una unidad de
procesamiento (8(d)), conectada a la unidad de control, que
determina si el elemento biológico es un elemento biológico vivo, a
partir de las radiaciones interpretadas por la unidad de
control.
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la unidad de control
(8(c)) gobierna las funciones eléctricas que alimentan a los
pares de fuentes de luz (1;2;3).
3. Sistema según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que las funciones eléctricas
comprenden señales eléctricas alternas periódicas, de manera que
cada pareja de fuentes de luz (1 ;2;3) emite en forma alterna.
4. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que el
elemento biológico es el dedo de un usuario.
5. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que
comprende medios de recepción del elemento biológico, con una
configuración tal que, cuando reciben el elemento biológico, dicho
elemento biológico queda dispuesto entre los pares de fuentes de luz
y los fotodetectores.
6. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que los
medios de recepción del elemento biológico comprenden una carcasa
(9) que protege al elemento biológico de la luz externa.
7. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que la
unidad de procesamiento (8(d)) comprende una base de datos de
las radiaciones pulsadas transmitidas y reflejadas en los distintos
elementos biológicos registrados, y por el hecho de que la unidad de
procesamiento determina si el elemento biológico es un elemento
biológico vivo comparando las radiaciones interpretadas por la
unidad de control (8(c)), con los elementos de la base de
datos.
8. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que la
unidad de control (8(c)) comprende un microcontrolador.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que las
fuentes de luz son las siguientes:
- -
- Pareja de LED con bandas de emisión centradas en \lambda=1300 nm y \lambda=1070 nm;
- -
- Pareja de LED con bandas de emisión centradas en \lambda=760 nm y \lambda=830 nm;
- -
- Pareja de LED con bandas de emisión centradas en \lambda=385 nm y \lambda=375 nm.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Sistema cualquiera de las reivindicaciones 1
a 9, caracterizado por el hecho de que los fotodetectores son
los siguientes:
- -
- Fotodiodo con banda de absorción infrarroja cercana centrada en \lambda=780 nm;
- -
- Fotodiodo con banda de absorción infrarroja cercana centrada en \lambda=1300 nm;
- -
- Fotodiodo con banda de absorción ultravioleta próximo centrada en \lambda=380 nm.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado por el hecho de que
las fuentes emisoras de luz y los fotodetectores están dispuestos de
la siguiente forma:
- -
- Las parejas de LEDs de \lambda=1300 nm y \lambda=1070 nm, de \lambda=385 nm y \lambda=375 nm y de \lambda=760 nm y \lambda=830 nm, están fijadas a los medios de recepción del elemento biológico y están enfrentadas al fotodiodo con banda de absorción en el infrarrojo cercano del espectro electromagnético y centrado en \lambda=780 nm;
- -
- Entre los dos LEDs que configuran la pareja de LEDs de \lambda=1300 nm y \lambda=1070 nm, se posiciona un fotodiodo banda de absorción infrarroja cercana centrada en \lambda=1300 nm;
- -
- Entre los dos LEDs que configuran la pareja de LEDs de \lambda=375 nm y \lambda=385 nm, se posiciona un fotodiodo banda de absorción UV-A cercana centrada en \lambda=380 nm;
- -
- Para el caso de que el sensor biométrico asociado sea un sensor biométrico de huella dactilar, dos fuentes de emisión de radiación de alta potencia con la banda de emisión en el IR cercano y una centrada en \lambda=880 nm, mientras que la otra en \lambda=760 nm, enfrentadas a dos parejas de fotodetectores con bandas de absorción en el IR cercano centradas en dichas longitudes de onda, se posicionan a ambos lados de la huella dactilar ligeramente inclinadas respecto a la horizontal y orientadas en la dirección del área sensora del sensor de huella dactilar.
\vskip1.000000\baselineskip
12. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por el hecho el
elemento biológico es un dedo humano, y por el hecho de que los LED
se posicionan en función de la zona de interacción de su luz
emitida, con el elemento biométrico:
- -
- La pareja de LEDs de \lambda1=760 nm y \lambda2=830 nm se posiciona de tal forma que su radiación emitida incida en el primer ligamento volar del dedo (articulación entre la primera y la segunda falange);
- -
- La pareja de LEDs de \lambda1=1070 nm y \lambda2=1300 nm se posiciona de tal forma que su radiación emitida incida en el centro de la segunda falange del dedo;
- -
- La pareja de LEDs de \lambda1=375 nm y \lambda2=385 nm se posiciona de tal forma que su radiación emitida incida en el centro de la primera falange del dedo.
- -
- La pareja de LEDs de alta potencia de \lambda=880 nm y de \lambda=760 nm se posiciona de tal forma que la luz emitida interacciona con la huella dactilar y el área sensora del sensor de huella dactilar y es detectada por fotodetectores de picos de absorción de \lambda=880 nm y de \lambda=760 nm que están enfrentados a dichos LEDs.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por el hecho de que
comprende filtros polarizantes (6,7,8) con bandas de transmisión en
el infrarrojo y ultravioleta que eliminan la componente visible del
espectro electromagnético.
\vskip1.000000\baselineskip
14. Sistema según la reivindicación 13,
caracterizado por el hecho de que los filtros polarizantes se
disponen de la siguiente manera:
- -
- Un filtro polarizante lineal pasa alta con banda de transmisión en el IR cercano situado frente a cada uno de los pares de LED correspondientes (\lambda1=780 nm y \lambda2=830 nm, \lambda1=1070 nm y \lambda2=1300 nm) y del fotodiodo de 1300 nm, polarizando linealmente dicho filtro la componente IR cercana del espectro electromagnéti- co;
- -
- Un filtro polarizante lineal con banda de transmisión en el ultravioleta situado frente a cada LED del par de LED correspondiente (\lambda1=375 nm y \lambda2=385 nm) y del fotodiodo de 380 nm, polarizando linealmente dicho filtro la componente ultravioleta próxima del espectro;
- -
- Un filtro polarizante lineal, con el eje de polarización cruzado al de los LED y con banda de transmisión en el IR cercano, que está situado frente al fotodiodo con banda de absorción infrarroja cercana centrada en \lambda=780 nm;
- -
- Filtros polarizantes rotados un ángulo de 60º y posicionados delante de los fotodiodos que sustituyen a los filtros polarizadores anteriores y que eliminan en gran parte la componente visible e IR cercana procedente del medio externo.
\vskip1.000000\baselineskip
15. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por el hecho de que
comprende una termopila para detectar la emisividad de radiación IR
lejana de elemento biométrico en cuestión.
16. Sensor biométrico de identificación
personal, caracterizado por el hecho de que comprende un
sistema para detectar la presencia de un elemento biológico vivo
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.
17. Sensor según la reivindicación 16,
caracterizado por el hecho de que es un sensor de
radiofrecuencia de huella dactilar.
\vskip1.000000\baselineskip
18. Procedimiento para detectar la presencia de
un elemento biológico vivo, que comprende las etapas de:
- -
- emitir una radiación electromagnética pulsada con la banda de emisión situada en la zona del infrarrojo cercano del espectro electromagnético;
- -
- emitir una radiación electromagnética pulsada con la banda de emisión situada en la zona del ultravioleta próximo del espectro electromagnético;
- -
- detectar una radiación pulsada transmitida y reflejada en el elemento biológico, a partir de la radiación pulsada emitida con la banda de emisión situada en la zona del infrarrojo cercano;
- -
- detectar una radiación pulsada transmitida y reflejada en el elemento biológico, a partir de la radiación pulsada emitida con la banda de emisión situada en la zona del ultravioleta próximo;
- -
- detectar la temperatura del elemento biométrico a partir de su emisividad en el infrarrojo, mediante un sensor de temperatura;
- -
- determinar si el elemento biológico es un elemento biológico vivo, a partir de las radiaciones detectadas.
\vskip1.000000\baselineskip
19. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado por el hecho de que la etapa de determinación
de si el elemento biológico es un elemento biológico vivo comprende
las siguientes subetapas:
- -
- eliminar los factores externos ambientales como son la temperatura exterior y la radiación electromagnética externa;
- -
- obtener el umbral promedio característico humano;
- -
- comparar las radiaciones detectadas con el umbral característico humano obtenido.
\vskip1.000000\baselineskip
20. Programa de ordenador que comprende
instrucciones de programa que se ejecutan en un sistema de
computación para realizar el procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 18 ó 19.
21. Programa de ordenador según la
reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que está
almacenado en unos medios de almacenamiento.
22. Programa de ordenador según la
reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que es
portado por una onda portadora.
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|---|---|---|---|
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| US13/121,183 US8766189B2 (en) | 2008-09-26 | 2008-10-29 | Optical system, method and computer program for detecting the presence of a living biological organism |
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Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2512061A1 (en) | 2011-04-15 | 2012-10-17 | Hanscan IP B.V. | System for conducting remote biometric operations |
| EP2551789A1 (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-30 | Gemalto SA | Method for identifying an individual and corresponding device |
| US9124573B2 (en) | 2013-10-04 | 2015-09-01 | At&T Intellectual Property I, Lp | Apparatus and method for managing use of secure tokens |
| RU2016137831A (ru) * | 2014-02-24 | 2018-03-29 | Ханскан Ип Б.В. | Портативное устройство биометрической идентификации |
| JP6347349B2 (ja) * | 2014-05-07 | 2018-06-27 | 学校法人立命館 | 生体検知装置及び生体検知方法 |
| US11204508B2 (en) | 2017-01-19 | 2021-12-21 | Lockheed Martin Corporation | Multiple band multiple polarizer optical device |
| WO2019051591A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | Kent Imaging | VISIBLE AND INFRARED HYBRID IMAGING WITH A RGB COLOR FILTER NETWORK SENSOR |
| JP6697833B2 (ja) * | 2017-10-23 | 2020-05-27 | 住友化学株式会社 | 光電変換素子およびその製造方法 |
| US12089930B2 (en) * | 2018-03-05 | 2024-09-17 | Marquette University | Method and apparatus for non-invasive hemoglobin level prediction |
| US10789467B1 (en) | 2018-05-30 | 2020-09-29 | Lockheed Martin Corporation | Polarization-based disturbed earth identification |
| CN108478957B (zh) * | 2018-06-18 | 2023-09-22 | 中鸿纳米纤维技术丹阳有限公司 | 一种救援机器人专用的远程生命发现模块 |
| CN113012109B (zh) * | 2018-07-24 | 2024-02-20 | 上海博动医疗科技股份有限公司 | 血管图像的处理方法、装置及成像设备 |
| KR102592077B1 (ko) * | 2018-08-01 | 2023-10-19 | 삼성전자주식회사 | 생체정보 측정 장치 및 방법 |
| IT201800010069A1 (it) * | 2018-11-06 | 2020-05-06 | Orway S R L | Procedimento e sistema di identificazione biometrica di un soggetto. |
| WO2020215292A1 (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 光学指纹识别装置、电子设备和指纹识别方法 |
| CN112101459B (zh) * | 2020-09-15 | 2024-02-09 | 南京工程学院 | 一种基于近红外光光谱特征的动物骨质识别方法及系统 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996037259A1 (en) * | 1995-05-23 | 1996-11-28 | Domjan Gyula | Method and apparatus for rapid non-invasive determination of blood composition parameters |
| ES2110841T3 (es) * | 1994-03-24 | 1998-02-16 | Minnesota Mining & Mfg | Sistema de autenticacion personal biometrica. |
| WO2001016577A1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-08 | Cme Telemetrix Inc. | Method for determination of analytes using nir, adjacent visible spectrum and discrete nir wavelengths |
| US20040184641A1 (en) * | 2003-03-04 | 2004-09-23 | Akio Nagasaka | Personal authentication device |
| EP1654984A2 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-10 | Hitachi, Ltd. | Finger identification method and apparatus |
| WO2006067006A1 (de) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und system für die erfassung biometrischer merkmale |
| US20080037001A1 (en) * | 2006-08-08 | 2008-02-14 | Shingo Yokoyama | Biometric identification apparatus |
| EP1898338A2 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-12 | Hitachi, Ltd. | Personal identification apparatus and method using living body |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4523003A (en) | 1984-01-04 | 1985-06-11 | American Cyanamid Company | Storage stable, one package, heat curable polyurea/urethane coating compositions and method of preparation |
| US4805623A (en) | 1987-09-04 | 1989-02-21 | Vander Corporation | Spectrophotometric method for quantitatively determining the concentration of a dilute component in a light- or other radiation-scattering environment |
| US6668071B1 (en) * | 1997-04-04 | 2003-12-23 | Viktor Albertovich Minkin | Method and apparatus for user identification using pulsating light source |
| US7890158B2 (en) * | 2001-06-05 | 2011-02-15 | Lumidigm, Inc. | Apparatus and method of biometric determination using specialized optical spectroscopy systems |
| US6560352B2 (en) * | 1999-10-08 | 2003-05-06 | Lumidigm, Inc. | Apparatus and method of biometric identification or verification of individuals using optical spectroscopy |
| JP4083343B2 (ja) * | 1999-04-20 | 2008-04-30 | 富士フイルム株式会社 | 末梢血管の画像化装置 |
| US6816605B2 (en) * | 1999-10-08 | 2004-11-09 | Lumidigm, Inc. | Methods and systems for biometric identification of individuals using linear optical spectroscopy |
| JP2002092616A (ja) | 2000-09-20 | 2002-03-29 | Hitachi Ltd | 個人認証装置 |
| JP4247656B2 (ja) * | 2002-05-09 | 2009-04-02 | ソニー株式会社 | 生体パターン検出方法及び生体パターン検出装置 |
| US7394919B2 (en) | 2004-06-01 | 2008-07-01 | Lumidigm, Inc. | Multispectral biometric imaging |
| WO2004090786A2 (en) * | 2003-04-04 | 2004-10-21 | Lumidigm, Inc. | Multispectral biometric sensor |
| US7263213B2 (en) | 2003-12-11 | 2007-08-28 | Lumidigm, Inc. | Methods and systems for estimation of personal characteristics from biometric measurements |
| TW200632764A (en) | 2004-11-15 | 2006-09-16 | Nec Corp | Biological feature input device |
| AU2006285023A1 (en) | 2005-09-01 | 2007-03-08 | Lumidigm, Inc. | Biometric sensors |
| JP4182988B2 (ja) | 2006-04-28 | 2008-11-19 | 日本電気株式会社 | 画像読取装置および画像読取方法 |
| JP4409541B2 (ja) * | 2006-06-09 | 2010-02-03 | 株式会社日立製作所 | 画像処理装置、個人認証方法及び画像処理方法 |
| CN103902974A (zh) * | 2006-07-31 | 2014-07-02 | 光谱辨识公司 | 空间-光谱指纹欺骗检测 |
| US8027519B2 (en) * | 2006-12-13 | 2011-09-27 | Hitachi Maxwell, Ltd. | Imaging module for biometrics authentication, biometrics authentication apparatus and prism |
| US20090060296A1 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Atmel Switzerland | Sensor Security |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2110841T3 (es) * | 1994-03-24 | 1998-02-16 | Minnesota Mining & Mfg | Sistema de autenticacion personal biometrica. |
| WO1996037259A1 (en) * | 1995-05-23 | 1996-11-28 | Domjan Gyula | Method and apparatus for rapid non-invasive determination of blood composition parameters |
| WO2001016577A1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-08 | Cme Telemetrix Inc. | Method for determination of analytes using nir, adjacent visible spectrum and discrete nir wavelengths |
| US20040184641A1 (en) * | 2003-03-04 | 2004-09-23 | Akio Nagasaka | Personal authentication device |
| EP1654984A2 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-10 | Hitachi, Ltd. | Finger identification method and apparatus |
| WO2006067006A1 (de) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und system für die erfassung biometrischer merkmale |
| US20080037001A1 (en) * | 2006-08-08 | 2008-02-14 | Shingo Yokoyama | Biometric identification apparatus |
| EP1898338A2 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-12 | Hitachi, Ltd. | Personal identification apparatus and method using living body |
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