FR3037690A1 - Procede de detection de fraude par determination de la brdf d'un objet - Google Patents

Abstract

L'invention propose un procédé de détection de fraude lors d'un contrôle par reconnaissance biométrique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - acquérir un modèle en trois dimensions de la surface d'un trait biométrique présenté lors du contrôle, - éclairer le trait biométrique par une source lumineuse (42) de position déterminée, et acquérir une image du trait biométrique éclairé, par un capteur d'images (43) de position déterminée, - déterminer, à partir du modèle en trois dimensions, d'une valeur d'énergie lumineuse incidente sur le trait biométrique et d'une valeur d'intensité lumineuse du trait biométrique sur l'image, une valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle d'au moins un point de la surface du trait biométrique, et - à partir de ladite valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle, déterminer si le trait biométrique est authentique ou non.

Description

1 DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé de détection de fraude pour un système de contrôle à reconnaissance biométrique, et un système de contrôle adapté pour la mise en oeuvre d'un tel procédé.

L'invention est notamment applicable à des systèmes dans lequel la reconnaissance biométrique est basée sur des traits biométriques de type visage, iris ou empreinte digitale. ETAT DE LA TECHNIQUE Un système de contrôle par reconnaissance biométrique, par exemple pour une application de vérification d'identité et/ou de contrôle d'accès, peut faire l'objet de tentatives de fraudes, en présentant au système une reproduction d'un trait biométrique authentique. La reproduction peut avoir pour support une photographie ou une vidéo, un support textile comme un vêtement, ou encore un masque en trois dimensions, etc. De nombreuses méthodes ont déjà été proposées pour tenter de distinguer une tentative de fraude d'un trait authentique. Par exemple, on connait, dans le cas où le trait biométrique servant à la reconnaissance est la forme d'un visage, le document EP 2 751 739 de la Demanderesse qui enseigne d'étudier la planéité de l'objet se présentant au système de contrôle d'accès, notamment au niveau du nez, pour distinguer une attaque dite plane ou semi-plane, dans laquelle une image du trait biométrique est imprimée sur un support plan ou légèrement incurvé, d'un trait authentique. Ce procédé a déjà rendu service. Notamment, il ne permet pas forcément de détecter des fraudes plus élaborées dans lesquelles le trait biométrique est reproduit par un masque tridimensionnel. D'autres procédés proposés reposent sur la détection de signes physiologiques, tels que par exemple le clignement des yeux, pour différencier une image d'un trait biométrique d'un trait authentique.

Ces procédés trouvent des limites dans le cas où l'objet présenté au système de contrôle est une vidéo reproduisant l'enregistrement d'un trait biométrique authentique. Le trait sur la vidéo peut en effet présenter la même vivacité qu'un trait authentique.

3037690 2 Par conséquent il n'existe pas à l'heure actuelle de procédé de détection de fraude qui soit efficace pour tous les types de fraude cités ci-avant. PRESENTATION DE L'INVENTION 5 L'invention a pour but de pallier les manques de l'art antérieur en proposant un procédé de détection de fraude pour un système de reconnaissance biométrique qui permette de détecter des fraudes planes, semi-planes, et tridimensionnelles. Un autre but de l'invention est de permettre la détection d'une fraude par reproduction d'un trait biométrique sur un support de différentes natures, comme par 10 exemple support en papier, en tissu, ou encore support formé par un téléphone mobile ou une tablette tactile. A cet égard, l'invention a pour objet un procédé de détection de fraudes lors d'un contrôle par reconnaissance biométrique, caractérisé en ce qu'il comprend les 15 étapes consistant à : - acquérir un modèle en trois dimensions de la surface d'un trait biométrique présenté lors du contrôle, - éclairer le trait biométrique par une source lumineuse de position déterminée, et acquérir une image du trait biométrique éclairé, par un 20 capteur d'images de position déterminée, - déterminer, à partir du modèle en trois dimensions, d'une valeur d'énergie lumineuse incidente sur le trait biométrique et d'une valeur d'intensité lumineuse du trait biométrique sur l'image, une valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle d'au moins un point de la surface 25 du trait biométrique, et - à partir de ladite valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle, déterminer si le trait biométrique est authentique ou non. Avantageusement, mais facultativement, le procédé selon l'invention peut en outre 30 comprendre au moins l'une des caractéristiques suivantes : - l'étape de détermination de l'authenticité du trait biométrique comprend la comparaison de la valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle à une valeur théorique attendue. 3037690 3 - le trait biométrique peut être un visage ou une empreinte digitale, et la valeur théorique de comparaison de la valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle est une valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle de peau. 5 - la valeur théorique de comparaison de la valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle est une valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle du matériau de fraude constituant un leurre de la peau. Le matériau constituant un leurre de la peau peut être choisi parmi le groupe comprenant le papier, le tissu, le plastique, le silicone, la gélatine, le 10 latex, la peinture, la colle, la cire, le savon, le plâtre, la porcelaine, l'argile, la pâte polymère, la pâte à modeler. - Le procédé peut en outre comprendre la détermination de valeurs de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle pour une pluralité de points de la surface du trait biométrique, et l'étape de comparaison peut 15 comprendre le calcul d'une distance entre lesdites valeurs et des valeurs de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle d'un trait biométrique authentique pour les mêmes points, et la comparaison de la valeur de distance à un seuil. - le capteur optique peut être sensible à une pluralité de longueurs d'onde, la 20 valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle d'au moins un point de la surface du trait biométrique étant déterminée pour au moins une desdites longueurs d'onde. - la détermination d'une valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle d'un point de la surface du trait biométrique peut comprendre 25 la détermination d'un ratio entre une énergie lumineuse reçue par ledit point et une énergie lumineuse réfléchie par ledit point. - l'énergie lumineuse incidente reçue en un point de la surface du trait biométrique est fournie par la relation : L (y) Ei= d2 où L(y) est la puissance lumineuse émise par la source en fonction de l'angle 30 d'éclairage du point, et d est la distance entre la source lumineuse et le point, déterminée grâce au modèle en trois dimensions du trait biométrique. - l'énergie lumineuse réfléchie par un point est fournie par la relation : 3037690 4 Er = y)) Où x et y sont les coordonnées du pixel représentant le point sur l'image acquise par le capteur, 1(x,y) est une valeur d'intensité lumineuse d'un pixel de l'image et Ax,y est une fonction de transformation du capteur entre une énergie lumineuse réfléchie par le point et la valeur d'intensité lumineuse du pixel correspondant. 5 - Le procédé peut comprendre en outre une étape d'acquisition d'une image du trait biométrique sans que celui ne soit éclairé par la source, et la valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle en un point peut être obtenue à partir de la valeur d'intensité lumineuse du pixel de l'image acquise lorsque le trait est éclairé et de la valeur d'intensité lumineuse du 10 pixel de l'image acquise lorsque le trait n'est pas éclairé par la source. - Lorsque la fonction A de transformation du capteur est linéaire, le procédé peut comprendre en outre une étape préliminaire de calibration du capteur d'images pour déterminer la fonction A, ladite étape comprenant l'acquisition, par le capteur, d'une image d'un écran uniformément éclairé.

15 L'invention a également pour objet un produit programme d'ordinateur, contenant des instructions de code pour l'exécution d'un procédé comprenant le calcul, à partir d'un modèle en trois-dimensions d'un objet, d'une valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle d'au moins un point de la surface de l'objet, lorsqu'il 20 est mis en oeuvre par un processeur. L'invention porte encore sur un système de contrôle par reconnaissance biométrique comprenant : - un dispositif d'acquisition d'un modèle en trois dimensions de la surface d'un 25 objet, - une source lumineuse, - un capteur d'image, et - un processeur, caractérisé en ce qu'il est adapté pour mettre en oeuvre le procédé selon la 30 description qui précède. Avantageusement, mais facultativement, le système de contrôle par reconnaissance biométrique selon l'invention présente un dispositif d'acquisition d'un modèle en 3037690 5 trois dimensions comprenant au moins deux capteurs d'images, ou un capteur d'image et un dispositif optique de projection d'une mire sur l'objet, et le processeur est configuré pour déterminer un modèle en trois dimensions de la surface de l'objet à partir de la ou des images acquises.

5 Le procédé proposé permet de déterminer la fonction de distribution de la réflectance bidirectionnelle, ou BRDF, d'un objet présenté à un système de contrôle. La BRDF dépend du type de matériau constitutif de la surface de l'objet. Par conséquent, en comparant la BRDF de l'objet avec une BRDF de référence, on peut 10 déterminer si l'objet est un trait biométrique authentique ou non. Par exemple, la BRDF de l'objet peut être comparée avec la BRDF d'un trait biométrique authentique (par exemple peau) ou avec la BRDF d'un support pouvant être utilisé pour une fraude (papier, textile, téléphone mobile ou tablette numérique, etc.).

15 Ce nouveau principe de détection de fraude permet en particulier de déjouer des attaques reposant sur l'utilisation de masques tridimensionnels. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention 20 apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, au regard des figures annexées, données à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquelles : - La figure la représente schématiquement le principe optique de la BRDF. - La figure 1 b représente les conventions de notation utilisées. - La figure 2 représente schématiquement un système de reconnaissance 25 biométrique permettant une détection de fraude, - La figure 3 représente les principales étapes d'un procédé de détection de fraude selon un mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE MISE EN OEUVRE DE 30 L'INVENTION Système de contrôle En référence à la figure la, on a représenté schématiquement le principe optique de la BRDF ou fonction de distribution de la réflectance bidirectionnelle. La BRDF décrit l'intensité de la réflexion d'un matériau dans la direction d'observation 3037690 6 Luc), pour une direction d'éclairement w, donnée, les directions w, et w étant mesurées à partir de la normale n à la surface du matériau. La BRDF est exprimée comme le ratio entre la radiance réfléchie par la surface dans la direction w, sur l'irradiance incidente sur la surface dans la direction 5 w,. La BRDF varie en fonction du matériau. Ce phénomène est exploité pour détecter, lors d'un contrôle d'accès par reconnaissance biométrique, une fraude dans laquelle le matériau support du trait biométrique acquis n'est pas le matériau authentique constitutif dudit trait.

10 En référence à la figure 2, on a représenté un système 1 de contrôle par reconnaissance biométrique. Par reconnaissance biométrique, on entend la vérification d'une identité d'un individu par acquisition d'une donnée (numérique) biométrique à partir d'un trait (physiologique) biométrique de l'individu et comparaison de cette donnée à au moins une donnée de référence précédemment 15 enregistrée dans une base de données. En particulier la reconnaissance biométrique peut comprendre soit : - Un contrôle dit d'authentification, dans lequel on compare la donnée biométrique acquise sur l'individu à une seule donnée de référence dont on sait qu'elle appartient à l'individu, pour vérifier que la personne se présentant 20 au contrôle est bien la même que celle qui est enregistrée dans la base, ou - Un contrôle dit d'identification, dans lequel on compare la donnée biométrique acquise sur l'individu à une pluralité de données de référence dans le but de détecter une correspondance. En fonction du résultat du contrôle le système peut autoriser ou non l'accès 25 de l'individu à un lieu ou à un service, etc. Pour réaliser la reconnaissance biométrique le système 1 de contrôle comprend avantageusement une base de données 10 comprenant une ou plusieurs données biométriques de référence ou un lecteur d'un document personnel d'identification de l'individu dans lequel une donnée biométrique de référence est 30 enregistrée. Le système 1 comprend en outre un capteur 20 de données biométrique, qui peut être de type variable en fonction de la nature du trait biométrique sur lequel la donnée est acquise. Le procédé de détection de fraude décrit ci-après s'applique de préférence aux traits biométriques suivants : - Forme du visage, 3037690 7 - Empreinte digitale, - Iris. Le système 1 comprend enfin un processeur 30 adapté pour comparer une donnée acquise par le capteur 20 avec une donnée de référence.

5 En outre, comme représenté sur la figure 2, le système 1 comprend un module 40 de détection de fraude. Avantageusement le module de détection de fraude peut être activé pour mettre en oeuvre le procédé décrit ci-après avant ou pendant que le capteur 20 n'acquière une donnée biométrique sur l'individu. Le module 40 de détection de fraude comprend un dispositif 41 d'acquisition 10 d'un modèle en trois dimensions de la surface du trait biométrique présenté lors du contrôle. Ce trait biométrique est notamment celui sur lequel une donnée biométrique est acquise par le capteur 20. Le dispositif 41 peut faire l'objet de plusieurs modes de réalisation connus de l'Homme de l'Art.

15 Selon un premier mode de réalisation, le modèle en trois dimensions du trait biométrique est acquis par stéréovision. Pour ce faire, le dispositif 41 comporte au moins deux capteurs d'image ou caméras, disposés à des angles différents du trait biométrique. Les capteurs d'image acquièrent une image du même trait biométrique simultanément. Le processeur 30 est en outre configuré pour construire un modèle 20 en trois dimensions du trait biométrique à partir des images acquises. On pourra par exemple se référer à la publication de Hartley, R & Zisserman, A, « Multiple view geometry in computer vision », Cambride University press, 2003, Chapitre 12. Selon un second mode de réalisation, le dispositif d'acquisition 41 du modèle 25 en trois dimensions comprend un capteur d'image 411 ainsi qu'un dispositif optique 412 de projection d'une mire sur le trait biométrique. Avantageusement, le dispositif optique est adapté pour projeter une mire dans le domaine des infra-rouges afin de ne pas éblouir l'individu, notamment dans les cas où le trait biométrique est la forme du visage ou l'iris de l'individu. Le capteur d'image 411 acquiert alors une image du 30 trait biométrique sur lequel est projeté la mire, et en fonction de l'apparence de la projection de la mire sur le trait biométrique, peut construire un modèle en trois dimensions du trait biométrique. On pourra par exemple se référer à la publication de Battle, J., Mouaddib, E., & Salvi, J. (1998), « Recent Progress In Coded Structured Light As A Technique To 3037690 8 Solve The Correspondence Problem: A Survey », Pattern Recognition, 31(7), 963982. Dans tous les cas, le modèle en trois dimensions est un ensemble de triplets (X,Y,Z), chaque triplet fournissant les coordonnées d'un point de la surface du trait 5 biométrique dans le référentiel du dispositif d'acquisition 41. De plus le module 40 de détection de fraude comprend une source lumineuse 42 et un capteur d'image 43, par exemple une caméra ou un appareil photographique numérique, sensible à la lumière émise par la source lumineuse 42. Par exemple, la source lumineuse 42 émet dans le domaine de l'infrarouge, 10 et le capteur d'image 43 est sensible au rayonnement infrarouge. Selon un autre exemple, la source lumineuse 42 peut émettre dans le spectre du visible, par exemple en lumière blanche, et le capteur d'images 43 peut être sensible à une ou plusieurs longueurs d'ondes du spectre visible. Le capteur d'images 43 peut notamment comprendre de façon connue un réseau de capteurs photosensibles sur 15 lequel est superposé un réseau de filtres colorés laissant passer une bande de longueurs d'onde dans le rouge, le bleu, ou le vert. Optionnellement, le capteur 20 de trait biométrique pour mettre en oeuvre la reconnaissance biométrique peut être confondu avec l'un des capteurs d'images 411, 43 du module de détection de fraude. Le capteur 20 et les capteurs d'images 20 411, 43 peuvent également être tous confondus. Le système 1 décrit ci-avant est avantageusement mis en oeuvre en implémentant le procédé de détection de fraude décrit ci-après en référence à la figure 3.

25 Procédé de détection de fraude Le procédé de détection de fraude est mis en oeuvre lors d'un contrôle par reconnaissance biométrique d'un individu. Au cours d'une première étape 100, un modèle en trois dimensions du trait biométrique présenté lors du contrôle est acquis par le dispositif 41.

30 Pour ce faire, soit les deux capteurs d'image du dispositif 41 acquièrent simultanément une image du trait biométrique, ces images étant ensuite traitées par le processeur 30, soit une mire est projetée par le dispositif 412 sur le trait biométrique et simultanément une image du trait biométrique est acquise par le 3037690 9 capteur 411. L'image est ensuite traitée par le processeur 30 pour en déduire le modèle en trois dimensions. Le procédé comprend en outre une étape 200 au cours de laquelle la source lumineuse 42 éclaire le trait biométrique, et le capteur d'image 43 acquière une 5 image du trait biométrique éclairé par la source lumineuse 42. De préférence, pour pouvoir exploiter simplement le modèle en trois dimensions du trait biométrique acquis à l'étape 100, l'étape 200 est mise en oeuvre simultanément à l'acquisition d'image(s) par le dispositif 41. Ceci garantit en effet que le trait biométrique se trouve dans une position identique lors de l'étape 100 et 10 de l'étape 200. Avantageusement, le procédé comprend en outre une étape préliminaire 90 de calibration du système dans lequel les positions relatives du dispositif 41 de modélisation du trait biométrique, de la source 42 du capteur d'image 43 sont déterminées. Ceci permet de transposer en particulier les coordonnées de points du 15 trait biométriques mesurées dans le référentiel du dispositif 41 vers celui du capteur d'images 43. Le procédé comprend ensuite une étape 300 de détermination de la BRDF, ou fonction de distribution de la réflectance bidirectionnelle du trait biométrique présenté, en au moins un point de celui-ci, ainsi que des angles des directions de la 20 lumière incidente w, et de la lumière réfléchie wc, par rapport au point P d'incidence de la lumière de la surface du trait biométrique. Les conventions géométriques utilisées sont représentées à la figure lb. Comme déjà indiqué, la BRDF est exprimée en fonction des directions de la lumière incidente w, et de la lumière réfléchie w0.

25 Sur la figure 2, les angles formés entre la normale à la surface du matériau au niveau d'un point P sur lequel la lumière incidente est réfléchie et les directions w, et wc, sont notés respectivement a et R. Ces deux angles sont eux-mêmes paramétrés en azimut cp et en élévation 0, comme visible sur la figure 2b.

30 Cependant on peut adopter l'hypothèse selon laquelle le matériau constitutif du trait biométrique présenté lors du contrôle est isotrope. De ce fait la BRDF présente une symétrie de rotation autour de la normale au point de réflexion. Le paramétrage d'a et [3 est dans ce cas réduit aux élévations respectives de la direction du rayon incident w, et du rayon réfléchi wc, et à la différence d'azimut entre ces deux 3037690 10 directions. Par ailleurs, la BRDF est le rapport entre l'énergie lumineuse incidente au point P E, et l'énergie lumineuse réfléchie par celui-ci Er : Er BRDF (a, fl) = Ei L'énergie incidente E, est formulée comme suit : L (y) Ei = d2 où d est la distance entre la source 42 et le point P d'incidence de la lumière, et 5 L(y) est le lobe d'éclairage de la source lumineuse, c'est-à-dire la puissance émise par la source en fonction de l'angle y, représenté sur la figure 2, entre l'axe d'éclairage de la source 42 et la direction w, du rayon incident au point P. La valeur de l'angle y est obtenue à partir des positions relatives du point P et de la source 42. Ces positions relatives sont obtenues à partir du modèle en trois 10 dimensions du trait biométrique acquis lors de l'étape 100 dans le référentiel du dispositif 41 d'acquisition d'images et des positions relatives du dispositif 41 et de la source qui sont déterminées lors de l'étape de calibration 90. Une fois la valeur de l'angle y calculée on peut en déduire la puissance émise par la source dans la direction du rayon incident. La loi de puissance en fonction de 15 l'angle est une propriété intrinsèque de la source 42 et est typiquement fournie dans les spécifications de la source lumineuse. La distance d entre la source 42 et le point P est déterminée de manière analogue en fonction des positions relatives du point P et de la source 42.

20 Par ailleurs, l'intensité lumineuse du trait biométrique apparaissant sur l'image acquise par le capteur 43 peut être exprimée comme suit : 1(x, y) = Ax,y (Er) Où x,y sont les coordonnées du point P d'où provient le rayon réfléchi sur l'image acquise par le capteur 43, 1(x,y) la valeur du pixel correspondant - cette valeur traduit l'énergie reçue et peut par exemple être un niveau de gris - et Ax,y 25 est une fonction qui, à une énergie lumineuse reçue par le capteur d'images 43 associe une valeur de pixel. Cette fonction est une propriété intrinsèque du capteur d'images 43 et dépend de ses constituants (optique, capteur photosensible, etc.), par exemple de caractéristiques telles que : - Ouverture de l'objectif, 3037690 11 - Sensibilité du capteur, - Surface des pixels du capteur, - Temps d'intégration, etc. On peut approximer la fonction A sous une forme linéaire avec l'énergie 5 lumineuse reçue par l'appareil 43 : Axy(E) = axyE Où an, est une fonction qui ne dépend que de la position d'un pixel sur l'image. Avantageusement, cette fonction peut déterminée pour tout x,y à une constante près lors de l'étape 90 de calibration du système. Pour ce faire, on réalise avec le capteur d'images 43 une image d'un écran diffusant uniformément éclairé, 10 donc pour lequel E est constant. On obtient donc directement an, à une constante multiplicative près. Dans le cas où l'image rendue par le capteur d'images 43 est en couleurs, la valeur d'un pixel peut être décomposée en valeurs pour chacune d'une pluralité de couleurs primaire, typiquement rouge, vert et bleu.

15 Dans ce cas la BRDF peut être calculée pour une seule longueur d'onde, c'est-à-dire que seule la valeur 1(x,y) pour une seule couleur est choisie, soit elle peut être calculée pour plusieurs longueurs d'ondes, par exemple pour le vert, le rouge et le bleu. Avec les expressions données ci-avant on peut ainsi exprimer la valeur du pixel 20 d'une image comme suit : 1(x, y) = ilx,y(BRDF (a, fi) Ld(Y2)) Et on exprime la BRDF comme suit : d2 , BRDF (a, fl) = iy)1G,1-yV(X, y)) Ou encore : 2 BRDF (a, fl) = - (1 (x, y) -d L(y) Par conséquent, au cours de l'étape 300, le processeur 30 calcule lors d'une étape 310, pour au moins un point P, à partir du modèle en trois dimensions du trait 25 biométrique : - La valeur de l'angle y, 3037690 12 - Les angles a et [3 ou, dans le cas d'un matériau isotrope, leurs élévations respectives et leur différence d'azimut, et - La distance d entre la source et le point P. Puis le processeur calcule lors d'une étape 320, la BRDF au point P à partir de la 5 formule fournie précédemment. Avantageusement, mais facultativement, pour une valeur plus fiable de la BRDF, le procédé peut comprendre une étape supplémentaire 200' au cours de laquelle le capteur d'images 43 acquiert une image du trait biométrique sans que ce trait ne soit éclairé par la source 42.

10 Dans ce cas, on note li(x,y) la valeur du pixel (x,y) de l'image acquise lors de l'étape 200, qui découle de la lumière totale reçue au pixel par la relation suivante : (x, y) = A zy (Er + Ea) Où Er est toujours l'énergie lumineuse réfléchie par le point P au niveau du pixel (x,y) et Ea est l'énergie lumineuse ambiante. On note également I2(x,y) la valeur du même pixel de l'image acquise lors de 15 l'étape 200', avec : Iz (x, y) =Ax,va) Dans ce cas on obtient pour l'énergie Er réfléchie par le point P la relation suivante : Er = Az 1(11(x, y)) - 1G,13-,(12(x, y)) On remplace alors avantageusement le terme A,i13,(1(x , y)) dans l'expression de la BRDF par le terme IGly(11(x, y)) - IGly(12(x, y)).

20 En effet ceci permet de supprimer l'impact de l'éclairage ambiant du terme I et donc de ne conserver réellement que l'énergie réfléchie en un point P provenant initialement de la source 42. Avantageusement, dans le cas où la fonction A est linéaire, on obtient la formule suivante pour la BRDF : 25 1 d2 BRDF (a, fl) =axy y) - (x, Y)) L (y) A l'issue de l'étape 300, on obtient donc au moins un, et de préférence une pluralité d'ensembles tak, flk, BRDFk}.

3037690 13 Le procédé comprend ensuite une étape de détermination (400) de l'authenticité du trait biométrique, à partir de la valeur de la BRDF obtenue. Avantageusement, cette détermination comprend une comparaison de la ou les BRDF obtenues du trait biométrique à au moins une BRDF de référence pour des 5 angles d'éclairement a et d'observation [3 identiques. Cette comparaison peut faire l'objet de plusieurs modes de réalisation. D'une part, la BRDF de référence peut être la BRDF d'un matériau attendu pour le trait biométrique, si celui-ci est authentique. Par exemple, si le trait biométrique est un visage ou une empreinte digitale, la BRDF peut être celle de la peau 10 humaine. Plus précisément, si le trait biométrique est un visage, la BRDF peut être comparée à celle d'un visage type, qui peut être obtenue à partir de la méthode décrite par Mukaigawa, Y., Sumino, K., & Yagi, Y., « High-speed measurement of BRDF using an ellipsoidal mirror and a projector », In Computer Vision and Pattern Recognition, 2007. CVPR'07, IEEE Conference on.

15 Alternativement, la BRDF de référence peut être la BRDF d'un matériau pouvant être utilisé comme support à une tentative de fraude. Par exemple, la BRDF de référence peut être celle d'un tissu, d'un plastique, de papier, de silicone, de gélatine, le latex, la peinture, la colle, la cire, le savon, le plâtre ou équivalent, la porcelaine ou équivalent, ou encore tout matériau de modelage (l'argile, la pâte 20 polymère, la pâte à modeler, argile, ...), etc. Par ailleurs, la façon dont la comparaison est menée peut elle-même faire l'objet de variantes. Si un seul ensemble tak,flk,BRDFkl a été calculé, alors la seule valeur de BRDF calculée est comparée à une unique valeur de BRDF de référence pour les mêmes 25 angles a et R. En revanche, si plusieurs ensembles fak,flk,BRDFkl ont été calculés - y compris dans le cas où des BRDF ont été calculées pour un même point mais plusieurs longueurs d'ondes différentes, alors la comparaison 400 comprend avantageusement le calcul d'une distance entre la BRDF calculée et la BRDF de 30 référence, notée BRDFref, pour tout ou partie des points acquis. La distance peut par exemple être une distance euclidienne : 1 -k MBRDFre f k, k) BRDFk112 3037690 14 Alternativement, par exemple dans le cas où la BRDF est obtenue à un facteur multiplicatif près, la distance peut être exprimée comme : BRDF'f.BRDF 1 ' IIBRDF'f.BRDF11 Où BRDFref.BRDF est le produit scalaire des vecteurs BRDFref et BRDF, chacun étant le vecteur des valeurs de la BRDF correspondante.

5 Puis cette distance est avantageusement comparée à un seuil prédéterminé, par exemple de façon empirique, de sorte que si elle dépasse le seuil, alors l'objet présenté au système de contrôle comme un trait biométrique est reconnu comme une tentative de fraude. Si la distance est inférieure au seuil, alors aucune tentative de fraude n'est 10 détectée. Le trait biométrique présenté au système peut alors être utilisé pour la mise en oeuvre d'une reconnaissance biométrique. Si le capteur 20 de trait biométrique est confondu avec un capteur d'image 411, 43 une image prise par l'un de ces capteurs peut avantageusement être employée à nouveau pour mettre en oeuvre la reconnaissance biométrique, sous réserve que 15 ladite image comprenne suffisamment d'informations sur le trait biométrique.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de détection de fraude lors d'un contrôle par reconnaissance biométrique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - acquérir (100) un modèle en trois dimensions de la surface d'un trait biométrique présenté lors du contrôle, - éclairer (200) le trait biométrique par une source lumineuse (42) de position déterminée, et acquérir une image du trait biométrique éclairé, par un capteur d'images (43) de position déterminée, - déterminer (300), à partir du modèle en trois dimensions, d'une valeur d'énergie lumineuse incidente sur le trait biométrique et d'une valeur d'intensité lumineuse du trait biométrique sur l'image, une valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle d'au moins un point de la surface du trait biométrique, et - à partir de ladite valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle, déterminer (400) si le trait biométrique est authentique ou non.
2. 2. Procédé de détection de fraude selon la revendication 1, dans lequel l'étape de détermination de l'authenticité du trait biométrique comprend la comparaison (400) de la valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle à une valeur théorique attendue.
3. 3. Procédé de détection de fraude selon la revendication 2, dans lequel le trait biométrique est un visage ou une empreinte digitale, et la valeur théorique de comparaison de la valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle est une valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle de peau.
4. 4. Procédé de détection selon la revendication 2, dans lequel la valeur théorique de comparaison de la valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle est une valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle d'un matériau constituant un leurre de la peau. 3037690 16
5. 5. Procédé de détection selon la revendication 4, dans lequel le matériau constituant un leurre de la peau est choisi parmi le groupe comprenant : le papier, le tissu, le plastique, le silicone, la gélatine, le latex, la peinture, la colle, la cire, le savon, le plâtre, la porcelaine, l'argile, la pâte polymère, et la pâte à modeler. 5
6. 6. Procédé de détection selon l'une des revendications 2 ou 3, comprenant la détermination de valeurs de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle pour une pluralité de points de la surface du trait biométrique, et la comparaison comprend le calcul d'une distance entre lesdites valeurs et des valeurs de fonction 10 de distribution de réflectance bidirectionnelle d'un trait biométrique authentique pour les mêmes points, et la comparaison de la valeur de distance à un seuil.
7. 7. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le capteur optique est sensible à une pluralité de longueurs d'onde, la valeur de 15 fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle d'au moins un point de la surface du trait biométrique est déterminée pour au moins une desdites longueurs d'onde.
8. 8. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la 20 détermination (300) d'une valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle d'un point de la surface du trait biométrique comprend la détermination d'un ratio entre une énergie lumineuse reçue (E,) par ledit point et une énergie lumineuse réfléchie (Er) par ledit point. 25
9. 9. Procédé de détection selon la revendication 8, dans lequel l'énergie lumineuse incidente (E,) reçue en un point de la surface du trait biométrique est fournie par la relation : L (y) Ei= d2 où L(y) est la puissance lumineuse émise par la source en fonction de l'angle d'éclairage du point, et d est la distance entre la source lumineuse (42) et le point, 30 déterminée grâce au modèle en trois dimensions du trait biométrique. 3037690 17
10. 10. Procédé de détection selon l'une des revendications 8 ou 9, dans lequel l'énergie lumineuse réfléchie (Er) par un point est fournie par la relation : Er = (x, y)) Où x et y sont les coordonnées du pixel représentant le point sur l'image acquise par le capteur, 1(x,y) est une valeur d'intensité lumineuse d'un pixel de l'image et 5 Ax,y est une fonction de transformation du capteur entre une énergie lumineuse réfléchie par le point et la valeur d'intensité lumineuse du pixel correspondant.
11. 11. Procédé de détection selon la revendication 10, comprenant en outre une étape d'acquisition (200') d'une image du trait biométrique sans que celui ne soit éclairé 10 par la source, et dans lequel la valeur de fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle en un point est obtenue à partir de la valeur d'intensité lumineuse du pixel de l'image acquise lorsque le trait est éclairé et de la valeur d'intensité lumineuse du pixel de l'image acquise lorsque le trait n'est pas éclairé par la source. 15
12. 12. Procédé de détection selon l'une des revendications 10 ou 11, dans lequel la fonction A de transformation du capteur est linéaire, et le procédé comprend en outre une étape préliminaire de calibration (90) du capteur d'images (43) pour déterminer la fonction A, ladite étape comprenant l'acquisition, par le capteur (43), 20 d'une image d'un écran uniformément éclairé.
13. 13. Produit programme d'ordinateur, contenant des instructions de code pour l'exécution d'un procédé comprenant le calcul, à partir d'un modèle en trois-dimensions d'un objet, d'une valeur de fonction de distribution de réflectance 25 bidirectionnelle d'au moins un point de la surface de l'objet, lorsqu'il est mis en oeuvre par un processeur (30).
14. 14. Système (1) de contrôle par reconnaissance biométrique comprenant : - un dispositif (41) d'acquisition d'un modèle en trois dimensions de la surface 30 d'un objet, - une source lumineuse (42), - un capteur d'image (43), et - un processeur (30), 3037690 18 caractérisé en ce qu'il est adapté pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 12.
15. 15. Système (1) de contrôle par reconnaissance biométrique selon la revendication 5 14, dans lequel le dispositif d'acquisition (41) d'un modèle en trois dimensions comprend au moins deux capteurs d'images, ou un capteur d'image (411) et un dispositif optique (412) de projection d'une mire sur l'objet, et le processeur (30) est configuré pour déterminer un modèle en trois dimensions de la surface de l'objet à partir de la ou des images acquises. 10