FR3049092A1

FR3049092A1 - Dispositif d'authentification biometrique et de fiabilisation des identifications biometriques par photographie en lumiere visible et infrarouge, spectrometrie et analyses differentielles

Info

Publication number: FR3049092A1
Application number: FR1600463A
Authority: FR
Inventors: Sebastien Jean Serge Dupont
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2017-09-22
Anticipated expiration: 2036-03-21
Also published as: FR3049092B1

Abstract

L'invention se rapporte à un dispositif de mesure biométrique, comportant • un module photographique configuré pour réaliser : - une photographie du réseau veineux du doigt ; - une photographie de l'empreinte digitale du doigt ; - une spectrométrie par lumière de contraste du doigt ; - et une photographie du réseau veineux du doigt par émission intrinsèque infrarouge du doigt ; • un module de calcul. Le module calcul est configuré de sorte à réaliser une mesure biométrique d'au moins un doigt d'un utilisateur en fonction de l'image vectorielle relative à ladite photographie du réseau veineux dudit doigt, la photographie de l'empreinte digitale dudit doigt, la photographie par émission intrinsèque dudit doigt et de la spectrométrie dudit doigt.

Description

INTRODUCTION

La présente invention se rapporte au domaine de l’authentification biométrique. Plus particulièrement, l’invention a trait à des moyens d’authentification biométrique à partir de photographies d’un réseau veineux et d’empreintes digitales latérales d’un doigt d’un individu avec et sans source lumineuse de contraste.

Les dispositifs biométriques actuels, comme les systèmes de reconnaissance d’empreintes digitales intégrés aux téléphones portables, présentent des limitations connues. En particulier, il est possible de tromper ces derniers à partir d’empreintes reconstituées, à partir d’une photographie par exemple. D’autres dispositifs visant à pallier ces limitations sont ainsi connus. En particulier, il est possible de réaliser une empreinte du réseau veineux au moyen d’un dispositif photographique infrarouge, en complément du procédé de reconnaissance d’empreintes digitales. Si le niveau de fiabilité et de sécurité se trouve sensiblement amélioré, les moyens nécessaires ne sont pas adaptés à une utilisation mobile, à cause notamment de leur encombrement et de leur relative fragilité. En outre, l’emplacement de la source lumineuse infrarouge ne permet pas de réaliser une mesure sans intégrer l’os de la phalange dudit doigt ce qui crée une fluctuation dans les résultats des mesures réalisées. D’autres dispositifs réalisent une empreinte digitale sans pouvoir prendre en compte les données spectrométriques desdites empreintes digitales faute de proposer une source lumineuse cohérente permettant cette analyse. En outre, ces dispositifs mesurant des empreintes digitales se basent sur l’empreinte inférieure du doigt posant le problème de la double peau reconstituée à partir d’une photographie, les empreintes inférieures étant particulièrement contrastées. Également, aucun dispositif ne réalise de photographie des empreintes digitales et du réseau veineux à partir de rayonnement infrarouge propre à un doigt faute de supprimer les filtres infrarouges associés aux capteurs photographiques. C’est pourquoi il existe un besoin pour des moyens d’authentifications biométriques adaptés pour réaliser des photographies des empreintes digitales latérales d’un doigt, adaptés à réaliser une analyse spectrométrique, adaptés à réaliser une photographie en rayonnement infrarouge en évitant l’os de la phalange d’un doigt et adapté pour réaliser une photographie d’un rayonnement infrarouge propre d’un doigt d’un individu et présentant un très haut niveau de sécurité.

Un objet de l’invention est de fournir des moyens d’authentification biométriques, portables, adaptés notamment pour réaliser une photographie d’une empreinte digitale par adjonction d’une source lumineuse cohérente d’au moins une partie latérale d’un doigt, permettant de réaliser une analyse spectrométrique et présentant un très haut niveau de sécurité. Un autre objet de l’invention est de fournir des moyens pour réaliser une photographie d’un réseau veineux par transparence infrarouge par adjonction d’une source lumineuse infrarouge permettant d’éviter l’os de la phalange distale d’un doigt. Un autre objet de l’invention est de fournir des moyens pour réaliser une photographie en lumière infrarouge d’un réseau veineux et des empreintes digitales d’un doigt en utilisant uniquement le rayonnement infrarouge propre audit doigt. L'invention a notamment pour objet un dispositif d’authentification biométrique par photographie en lumière visible, photographie en lumière infrarouge et par analyse spectrométrique des doigts. L’invention intègre également un dispositif de vérification par corrélation permettant de valider d’autre prises d’empreintes biométriques. Le dispositif selon l’invention est notamment destiné à l’authentification biométrique, présentant un niveau de fiabilité et de sécurité particulièrement élevé, des individus, en vue de réaliser des transactions informatiques à travers un dispositif informatique, comme un téléphone mobile, un ordinateur ou tout autre dispositif susceptible de bénéficier de ces moyens d’authentifications, par exemple une serrure de voiture, de coffre-fort, de maison, de bâtiments, ou encore de dispositif de contrôles aux frontières.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES D’autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront, dans la description ci-après de modes de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : [Figure 1] vue schématique d’un capteur photographique infrarouge (2) par transparence du doigt à partir de la source infrarouge (6) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 1a] Représentation, respectivement, des résultats brut(BR1), vectoriel (VECU) et écrêté (ECR1) obtenus à l’aide du dispositif photographique de la figure 1 ; [Figure 2] vue schématique d’un capteur photographique (2) à partir des sources lumineuses (4) et (5) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 2a] représentation, respectivement, des résultats brut (BR2), vectoriel (VECT2) et écrêté (ECR2) obtenus à l’aide du dispositif photographique de la figure 2 ; [Figure 3] vue schématique d’une analyse spectrométrique d’un capteur photographique [Figure 4] vue schématique d’un capteur photographique infrarouge (2) par émission infrarouge intrinsèque du doigt (9) selon un mode de réalisation de l’invention ; [Figure 4a] représentation, respectivement, des résultats brut (BR3), vectoriel (VECT3) et écrêté (ECR3) obtenus à l’aide du dispositif photographique de la figure 4 ; [Figure 5] représentation, respectivement, des résultats brut (BR3), vectoriel (VECT3), écrêté (ECR3), soustrait de (ECR2), résultant (RES) et comparé (COMP) obtenus à l’aide du dispositif photographique des figures 2 et 4 .

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

En référence notamment aux figures 1, 2 et 4, un dispositif selon un mode de réalisation de l’invention va maintenant être décrit.

Le dispositif (1) comporte un module photographique (2), comportant plusieurs sources lumineuses, couplé au module de calcul, et configuré pour réaliser, après introduction d’un doigt dans la zone de mesures : • une première photographie d’un réseau veineux dudit doigt et au moyen d’au moins une source lumineuse infrarouge (6) disposée de sorte à permettre, une fois illuminée, au module photographique de réaliser une photographie du réseau veineux dudit doigt, la source lumineuse infrarouge est disposée de façon particulière pour éviter l’os de la phalange - Fig. 1 ; et transmettre ladite photographie du réseau veineux au module de calcul ; convertie en image vectorielle par le module de calcul ; • une deuxième photographie - Fig.2 - d’une empreinte digitale dudit doigt avec adjonction de lumière de contraste apportée par l’intermédiaire de diodes lumineuses (4) et (5) ayant au moins une longueur d’onde comprise entre 400nm et 800nm ; et transmettre ladite photographie de l’empreinte digitale au module de calcul ; • une troisième photographie en lumière infrarouge - Fig.4 - comprise entre 800nm et 1mm, d’un réseau veineux dudit doigt, après introduction d’un doigt dans la zone de mesure, en utilisant le rayonnement infrarouge propre audit doigt. • Une analyse spectrométrique de la première, deuxième et troisième photographie - Fi g. 3 ; • une analyse différentielle de la première, deuxième et troisième photographie - Fig.5 ;

Le module de calcul étant configuré de sorte à générer des mesures biométriques propres à un utilisateur, suite à l’introduction d’un des doigts dudit utilisateur dans la zone de mesures, en fonction de ladite photographie du réseau veineux dudit doigt, de la photographie de l’empreinte digitale dudit doigt, de la photographie infrarouge par émission propre audit doigt.

La figure 1 représente le capteur photographique (1) apte à réaliser une photographie du réseau veineux latéral par transparence infrarouge par l’intermédiaire d’une diode électroluminescente infrarouge évitant l’os (7) de la phalange, convertie en image vectorielle. Le capteur photographique (1) est constitué d’un capteur CMOS (2), un ménisque convergeant (3) et une diode électroluminescente infrarouge (6). Le capteur photographique (1) est positionné de façon toute spécifique, pour traduire l’image produite par une empreinte vectorielle du réseau veineux (8), mais également pour exclure l’os (7) de la prise de mesure. Le capteur photographique (1) permet d’utiliser seulement une surface extrêmement réduite du doigt. Comme représenté sur la figure 1, la diode électroluminescente infrarouge (6) est disposée à un angle approximatif de 45 ° par rapport au centre de l’os (7) de la phalange distale. La photographie utilisée pour générer l’image vectorielle représentée sur la figure 1a est réalisée par le capteur photographique (1) utilisé également pour les empreintes latérales du doigt, l’analyse spectrométrique des empreintes et pour l’analyse du réseau veineux par l’intermédiaire du rayonnement intrinsèque du doigt (4).

La figure 2 représente le capteur photographique (10) apte à réaliser une photographie latérale des empreintes digitales latérales couplée à une spectrométrie par lumière de contraste. Le capteur photographique (10) comporte un capteur CMOS (2) - acronyme anglo-saxon « CMOS » pour « complementary metal-oxide-semiconductor » - un ménisque convergeant (3), une diode électroluminescente de contraste par exemple jaune (5) et une diode électroluminescente de contraste bleue (4). Le capteur photographique (10) est configuré pour produire une lumière de contraste permettant de détecter une double peau par analyse spectrométrique du capteur photographique (10). Ainsi, les empreintes latérales sont beaucoup plus difficiles à obtenir, car elles ne sont pas laissées sur les objets touchés et très rarement exploitables à partir d’une photographie. La résolution du capteur photographique (10) est également beaucoup plus importante du fait dans la petite taille de la zone photographiée d’autant que l’apport de lumière est effectué par les diodes électroluminescentes de contraste (4) et (5) qui éclairent par transparence de la peau le capteur photographique (10). Le capteur photographique (10) permet d’obtenir une photographie par lumière de contraste des empreintes digitales latérales du doigt — les couleurs bleue et jaune étant particulièrement bien traitées par le capteur photographique (10). Afin de permettre une analyse spectrométrique exploitable par le capteur photographique (10), le dispositif intègre deux diodes électroluminescentes de contraste (4) et (5) dans le domaine des longueurs d’onde visibles. Lesdites diodes électroluminescentes de contraste qui émettent une longueur d’onde fixe et stable permettent à la fois d’apporter la lumière nécessaire par transparence au capteur photographique (10) mais aussi de réaliser une analyse spectrométrique — figure 3 — qui diffère entre chaque couleur (quantité de mélatonine) et l’épaisseur de peau. Le type de caméra utilisé peut être le même que celui utilisé dans les téléphones portable (CMOS) avec pour avantage d’intégrer à la fois les capteurs, mais également les composants pour le traitement de l’image.

La figure 4 représente le capteur photographique (11) apte à réaliser une photographie du réseau veineux latéral par transparence infrarouge par l’intermédiaire du rayonnement infrarouge propre d’au moins un doigt, convertie en image vectorielle. Le capteur photographique (11) est constitué d’un capteur photographique (2), un ménisque convergeant (3). La longueur d’onde du rayonnement infrarouge du corps humain étant de l’ordre de 10μιτι, celle-ci est généralement éliminée par un filtre passe-bas appelé également filtre bloquant sur les capteurs photographiques directement au niveau de la lentille. Concernant le capteur photographique (11), ce filtre est supprimé afin de pouvoir récupérer ces données et ainsi permettre de réaliser une photographie exploitable du capteur photographique (11). La photographie utilisée pour générer l’image vectorielle représentée sur la figure 4a est réalisée par le capteur photographique (11).

La figure 5 représente une analyse différentielle de plusieurs photographies réalisées par exemple entre les photographies réalisées par le capteur photographique (10) et le capteur photographique (11), le procédé de fiabilisation et de validation de concordance des mesures - Fig.5 - effectuées sur les empreintes digitales et sur la mesure du réseau veineux.

Selon un mode de réalisation, le module photographique est couplé à au moins un module de calcul configuré pour transformer au moins une image photographique en image écrêtée.

Selon un mode de réalisation, le module photographique est couplé à au moins un module de calcul configuré pour réaliser une analyse différentielle d’au moins un des résultats obtenus avec d’autres mesures biométriques.

Claims

REVENDICATIONS 1) Dispositif de mesures biométriques, caractérisé en ce qu’il comporte un module photographique configuré pour réaliser, après introduction d'un doigt dans la zone de mesure, une photographie des empreintes digitales latérales dudit doigt.
2) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le module photographique comporte au moins une source lumineuse disposée de sorte à permettre, une fois illuminée, après introduction d’un doigt dans la zone de mesures, au module photographique de réaliser une photographie d’une empreinte digitale dudit doigt.
3) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le module photographique comporte au moins une source lumineuse dont la longueur d'onde est cohérente et comprise entre 400 nm et 800 nm disposée de sorte à permettre, une fois illuminée, après introduction d’un doigt dans la zone de mesure, au module photographique de réaliser une photographie d’une empreinte digitale dudit doigt.
4) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le module photographique comporte au moins deux diodes lumineuses dont la longueur d’onde est comprise entre 400 nm et 800 nm disposée de sorte à permettre, une fois illuminée, après introduction d’un doigt dans la zone de mesure, au module photographique de réaliser une photographie d’une empreinte digitale dudit doigt.
5) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le module photographique comporte au moins une source lumineuse infrarouge disposée de sorte à éviter l’os de la phalange dudit doigt et dont la longueur d’onde est comprise entre 800 nm et 1 mm, disposée de sorte à permettre, une fois illuminée, après introduction d’un doigt dans la zone de mesure, au module photographique de réaliser une photographie du réseau veineux dudit doigt par transparence infrarouge.
6) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le module photographique est disposé de sorte à permettre, après introduction d’un doigt dans la zone de mesure, au module photographique de réaliser une photographie en lumière infrarouge comprise entre 800 nm et 1 mm d’une empreinte du réseau veineux dudit doigt en utilisant le rayonnement infrarouge propre audit doigt.
7) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module photographique est couplé à au moins un module de calcul configuré pour réaliser une analyse spectrométrique des images produites par le au moins un module photographique.
8) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module photographique est couplé à au moins un module de calcul configuré pour transformer au moins une image photographique en image vectorielle.
9) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module photographique est couplé à au moins un module de calcul configuré pour transformer au moins une image photographique en image écrêtée.
10) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module photographique est couplé à au moins un module de calcul configuré pour réaliser une analyse différentielle d’au moins un des résultats obtenus avec d’autres mesures biométriques.