NL1005916C2 - Vingerlijnprofielidentificatie. - Google Patents

Description

Vingerlijnprofielidentificatie.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor identificatie van personen waarbij met behulp van een driedimensionaal optisch aftastsysteem karakteristieke geometrische eigenschappen van een huidlijnprofiel worden 5 bepaald.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit WO 93-18486. Bij een aldaar beschreven werkwijze kan een volledige 10 karakterisatie van een huidlijnprofiel worden verkregen door samenvoeging van een met een hoog oplossend vermogen geregistreerd relatief klein profielgedeelte en een met een minder hoog oplossend vermogen geregistreerd, het genoemde kleinere gedeelte omvattend groter huidlijnprofielgedeelte. 15 De nauwkeurigheid van dergelijke registraties wordt mede bepaald door de scansnelheid en het aantal gescande lijnen. Hoe lager de scansnelheid en hoe groter het aantal gescande lijnen des te hoger het oplossend vermogen en daarmede de betrouwbaarheid van het meetresultaat is. Maar dat vraagt 20 een langere meettijd en resulteert in meer gecompliceerde en duurdere apparatuur. Ook kan daarbij de gevoeligheid voor extra stoorsignalen op de apparatuur toenemen.

Voor verschillende toepassingen is de genoemde gecompliceerdheid, de lengte van de meettijd en soms ook de 25 foutgevoeligheid bezwaarlijk. Verder is het moeilijk op basis van de bekende werkwijze een realtime identificatie te realiseren.

De uitvinding beoogt deze bezwaren te ondervangen en daartoe heeft een werkwijze van de in de aanhef genoemde 30 soort tot kenmerk, dat van een deelgebied van een tegen een elastische drager gedrukt huidlijnprofiel althans twee herkenningspunten worden bepaald en vervolgens langs een door die punten gedefinieerde meetlijn eenduidige geometrische karakteristieke waarden van het lijnenprofiel worden 1005916 gemeten.

De uitvinding berust mede op het inzicht dat een relatief klein gedeelte van een huidlijnprofieloppervlak voldoende meetbaar karakteristiek detail bevat om met een 5 zeer hoge betrouwbaarheid de identiteit van de drager vast te stellen. Dit schept de mogelijkheid om in korte tijd een betrouwbare identificatie te realiseren wanneer de positie van een te vergelijken klein gedeelte huidoppervlak voor een vergelijkende meting snel en betrouwbaar bepaald kan worden. 10 Doordat bij een werkwijze volgens de uitvinding gebruik wordt gemaakt van huidlijnprofielregistratie langs een meetlijn die in principe is bepaald door slechts twee herkenningspunten, dat wil hier zeggen twee ondubbelzinning bepaalde en daardoor eenduidig reproduceerbare meetpunten 15 uit een te identificeren profiel, kan met een sterk gereduceerd aantal meetbits toch een identificatie met een hoge betrouwbaarheid worden verkregen, omdat de locatie van de te vergelijken kleinere huidoppervlakken bekend is. Een meet-kop, dat is een gedeelte van het apparaat dat de hoogte 20 versus de positie nauwkeurig kan registreren, kan met deze gegevens naar de juiste positie gedirigeerd worden teneinde daar met relatief lage scansnelheid en/of een grote scanlijndichtheid in korte tijd de benodigde informatie te verzamelen.

25 In een voorkeursuitvoering wordt de meetlijn gevormd door een rechte lijn door twee herkenningspunten danwel door een rechte lijn parallel met die lijn of door deze beide lijnen.

Het aantal kleinere meetgebieden kan verder uitgebreid 30 worden door verdere lijnen evenwijdig aan de genoemde meetlijn, op gegeven vaste afstanden daarvan, als meetlijn te gebruiken. Verder kan ook een cirkel door een van de herkenningspunten met een tweede herkenningspunt als middelpunt en eventuele concentrische cirkels als meetlijn gebruikt wor-35 den.

Door voor verdere metingen uit te gaan van dergelijke gedefinieerde meetlijnen is een uiterst eenduidige en met een grote mate van betrouwbaarheid reproduceerbare werkwijze gerealiseerd.

1005916 i 3

In het bijzonder worden de twee herkenningspunten gevormd door een hoogste en een laagste punt, gemeten aan een replica gevormd door een deelgebied van een tegen een spiegelende elastische drager aangedrukt huidlijnprofiel. Een hoogste 5 punt is hier een absoluut hoogste punt binnen een gekozen meetgebied, dat bij voorkeur rond is, en zal dus op een ril van het profiel zijn gelegen. Overeenkomstig ligt een absoluut laagste punt, dat als tweede herkenningspunt dienst zal doen, dus in een groef van het profiel.

10 Het bepalen van een hoogste en een laagste punt van een huidlijnprofielgedeelte kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd door in reflectie te meten aan een op een spiegelende elas-tomeerlaag gedrukt huidlijnprofiel. Een dergelijke meting kan bijvoorbeeld door optische rasterscanning van het geko-15 zen meetgebied worden uitgevoerd.

Er kan overigens ook gebruik gemaakt worden van twee punten die zijn gekarakteriseerd door unieke eigenschappen die uit een standaard optische rasterscan of bijvoorbeeld ook uit een vector of spiraalscan gewonnen kunnen worden. Hiervoor 20 kunnen bijvoorbeeld ook een grootste, respectievelijk een kleinste hoogteverschil tussen twee lijnen onderling, een grootste en een kleinste gradient in de topografie van het profiel, danwel een grootste en een kleinste hoek tussen twee zich splitsende lijnen gebruikt worden. Evenzo kan 25 gebruik gemaakt worden van een meest puntige top, respectievelijk een meest puntig dal in de topografie van het profiel. Van de bovengenoemde herkenningspunten kunnen ook combinaties voor locatie van een meetlijn of meetlijnen gebruikt worden.

30 In het bijzonder is het aftastsysteem uitgerust met een automatisch registrerend focusseersysteem voor het realiseren van driedimensionale aftasting van een replica van een tegen een drager aangedrukt huidlijnprofiel. Door simultane registratie van een signaal van een detectordiode 35 in een dergelijk focusseersysteem wordt snel, dat betekent hier nog voor de focusseeroperatie is uitgevoerd, een eenduidig meetsignaal als hoogteparameter verkregen en worden fouten zoals door mechanische traagheden van het focusseersysteem of door andere externe beïnvloeding dienaangaande 1005916 4 vermeden.

In een voorkeursuitvoering wordt langs althans een gedeelte van de meetlijn op onderling gelijke afstanden, gemeten langs de meetlijn, een reeks hoogtewaarden bepaald.

5 Een aldus verkregen reeks hoogtewaarden wordt gebruikt als basis voor het bepalen van karakteristieke eigenschappen van het onderhavige profiel. Aldus wordt ten behoeve van de gezochte codering een eenduidige meetreeks verkregen die een onderling vergelijk eenvoudig en betrouwbaar maakt.Dit te 10 meer omdat lokaal het aantal meetpunten willekeurig opgevoerd kan worden. In het bijzonder wordt de hoogte langs een meetlijn continu gemeten en wordt van die contenue hoogte-kromme een eerste afgeleide bepaald. Van die afgeleide worden vervolgens de nuldoorgangen voor codering van een 15 huidlijnprofiel gebruikt. Door het uit de geregistreerde meetwaarden vormen van een continue kromme en het bepalen van nuldoorgangen van een eerste afgeleide daarvan, worden snel eenduidige en betrouwbare karakteristieke geometrische eigenschappen van het profiel verkregen.

20 In een praktische uitvoering van een werkwijze volgens de uitvinding wordt eerst, door middel van een aangepaste optische rasterscanning, van een replica van een huidlijnprofiel een hoogste en een laagste punt gelocali-seerd. Gebaseerd op die punten worden een meetlijn of meet-25 lijnen gedefinieerd. Vervolgens worden langs de meetlijn karakteristieke waarden van het huidlijnprofiel bepaald. Zo kunnen bijvoorbeeld een honderdtal hoogtewaarden worden gemeten op onderling gelijke afstanden, gemeten langs de meetlijn, in het navolgende ook de z-richting te noemen. Ook 3 0 kan over een gegeven traject van de meetlijn continu de hoogte worden gemeten. Van een aldus gemeten hoogtewaarde-kromme kan vervolgens de afgeleide naar z worden bepaald en kunnen nuldoorgangen daarvan als karakteristieke waarden van het huidlijnprofiel worden gebruikt. De gelocaliseerde 35 nuldoorgangen kunnen voor later gebruik in een geheugen van een processor worden opgeslagen.

Voor identificatie worden van een te vergelijken huidlijn- 1005916 5 profiel op gelijke wijze dezelfde meetlijn en karakteristieke waarden daarlangs bepaald. Door onderling vergelijk kan dan tot al of niet acceptatie van de onderzochte persoon worden besloten. Een dergelijk vergelijk wordt bij voorkeur 5 uitgevoerd met een daartoe geëigend computerprogramma. In dit programma worden daarbij instructies voor aansturing van een aftast-meetkop in de inrichting bepaald. Bij bekende methodieken is in tegenstelling hiermede het computerpro-graama ingericht voor interpretatie van meetdata. Met de 10 uitvinding wordt aldus een wezenlijk gedeelte van het proces verlegd van berekeningen met alle nadelen vandien naar het genereren van direct voor de codering bruikbare meetdata met behulp van de driedimensionale focusserende meetinrichting als zodanig. De inrichting volgens de uitvinding identifi-15 ceert aldus door het vergelijken van meetwaarden in plaats van door patroonherkenningsoperaties.

Een voorkeursuitvoering van een inrichting voor het uitvoeren van een werkwijze volgens de uitvinding bevat een programmeerbaar CD-lichtpensysteem voor driedimensionale 2 0 aftasting van een replica van een op een drager gedrukt deelgebied van een huidlijnprofiel. Door hierbij gebruik te maken van een op zich bekend en commercieel verkrijgbaar CD-lichtpensysteem is een eenvoudige, goedkope en betrouwbare aftasting verzekerd. Door het lichtpensysteem program-25 meerbaar uit te voeren kan de aftastende lichtbundel langs elke gewenste meetlijn worden gedirigeerd. Voor het realiseren van hoogtemetingen kan gebruik gemaakt worden van de in alle lichtpenuitvoeringen aanwezige focusseer-inrichting en kunnen uit het focusseersignaal hoogtemeet-waarden worden 30 bepaald zonder dat het noodzakelijk is de focussering van de objectiefflens uit te voeren.

Voor positionering van een te karakteriseren huidlijnprofielgedeelte is een voorkeursinrichting uitgerust met een huidlijnprofielpositioneringsinrichting met aansla- 3 5 gen voor een reproduceerbare oriëntatie van een vinger met het te registreren vingerlijnprofiel ten opzichte van een daarvoor in de inrichting opgenomen drager. Bij voorkeur is daarbij een van de aanslagen uitgevoerd als drukknop waarmede bij aandrukken een venster voor de te onderzoeken vinger- 1005916 6 top wordt geopend.

In het bijzonder is de inrichting uitgerust met een aanslag voor de duim en een aanslag voor de pink, welke twee aanslagen op ongeveer een pianotoetsoctaafafstand van 5 elkaar zijn gelegen en verder met een aanslag voor de wijsvingertop waarvan het huidlijnprofiel voor identificatie gebruikt wordt, overeenkomend met de fis-toets binnen dat octaaf. De aanslag voor de duim is hier bij voorkeur uitgevoerd als drukknop. Aldus is een optimale positionering van 10 de wijsvingertop opgedrukt door het openen van het venster door indrukken van de instelknop met de duim en met een vaste positie van de pink. Dergelijke oriënteringsinrichtin-gen bevorderen op eenvoudige wijze een goed reproduceerbare aanleg van een te onderzoeken huidlijnprofielgedeelte, 15 vooral ook wat de aan de drager gerelateerde richting daarvan betreft, doordat de vingers die de positie van de mid-denhandsbeentjes bepalen op maximale afstand uit elkaar liggen.

Aan de hand van de tekening zullen in het navol-20 gende enkele voorkeursuitvoeringen volgens de uitvinding nader worden beschreven. In de tekening toont

Fig. 1 een schetsmatige weergave van een voorkeursuit voering van een inrichting volgens de uitvinding, 25 Fig. 2 een voorbeeld van een deelgebied van een te karakteriseren replica van een huidlijnprofiel met een daarop gelocaliseerde meetlijn en Fig. 3 een inrichting voor positionering van een te karakteriseren huidlijnprofielgedeelte op een 30 meetvenster van de inrichting.

Een voorkeursuitvoering van een inrichting volgens de uitvinding als geschetst in figuur 1 toont een vingerlijnprofiel 2 gedrukt op een drager 4 met een spiege-35 lende polymeerlaag 6 waarin een replica 7 van het te onderzoeken huidlijnprofiel 2 wordt gevormd. Voor optische aftasting van een dergelijke replica is een optisch systeem 8 1005916 7 opgenomen. Een dergelijk systeem bevat hier een parallelli-serende lens 10, een lenssysteem 12, een lens 14 en een spiegelsysteem 16. Een lichtbundel 18 uitgaande van een lasersysteem 20 wordt gereflecteerd aan de spiegel 16 en 5 vervolgens gecollimeerd door de lens 14. Het lenssysteem 12 vormt een focus 22 van de bundel 18 in het voorwerpsbrand-punt van de lens 10 zodat de bundel na lens 10 als parallelle bundel op de replica 7 valt en daaraan wordt gereflecteerd. Aan het lenssysteem 12 is een X-Y scaninrichting 23 10 gekoppeld, die wordt gestuurd door een X-Y actuator 24 voor het realiseren van een rastervormige aftasting van de replica 7 door de laserbundel 18. Van de replica 7 worden aldus een hoogste en een laagste punt als herkenningspunten gelo-caliseerd. Door een aldus bepaald hoogste punt 46 en een 15 laagste punt 48 is een meetlijn 25 gedefinieerd. Met behulp van de X-Y actuator 24 en een processor 26 kan voor registratie van karakteristieke huidlijnprofielwaarden het X-Y scanningsysteem nu langs de meetlijn 25 worden gedirigeerd. De coördinaten van de meetlijn 25 kunnen opgenomen worden in 2 0 de processor 26 en met behulp van de X-Y actuator kan het optisch systeem de meetbundel 18 langs de meetlijn dirige ren, waarbij bijvoorbeeld de hoogte in de replica langs die lijn continu wordt gemeten. Voor deze meting kan gebruik gemaakt worden van het op zich bekende focusseersysteem van 25 het lichtpensysteem 20, waarbij met behulp van een processor 28 en een focusdiode 30 volstaan kan worden met registratie van het focusseersignaal zonder dat mechano-optisch gefocus-seerd behoeft te worden.

Figuur 2 toont een deelgebied 4 0 van een te 30 karakteriseren replica van een huidlijnprofiel dat voor aftasting is geselecteerd met huidlijnen 42 en huidlijngroe-ven 44. Een dergelijk deelgebied wordt bij voorkeur rond gekozen omdat eenmaal bepaalde herkenningspunten daarin bij rotatie ten opzichte van het meetveld niet uit het beeld 35 verdwijnen. Bij een rastergewijze driedimensionale aftasting van het deelgebied 40 worden bijvoorbeeld punt 46 als hoogste punt en punt 48 als laagste punt geregistreerd. Langs een daardoor bepaalde meetlijn 50, overeenkomend met de meetlijn 25 in figuur 1, wordt vervolgens in discontinue 1005916 8 waarden of continu de hoogte gemeten. De kromme 52 geeft een dergelijke continue meetkromme weer en een kromme 54 geeft de afgeleide naar z van de hoogtewaardekromme 52 weer. Een opvolgende reeks nuldoorgangen 56 van de kromme 54 vormt een 5 bijzonder gunstige karakterisatie voor het geregistreerde huidlijnprofiel.

Figuur 3 toont schetsmatig een voorbeeld van een bedieningspaneel 60 voor een inrichting volgens de uitvinding. Een dergelijk paneel toont hier een eerste aanslag 62 10 voor de pink en een tweede aanslag 64 voor de duim. De aanslag voor de duim is als schuifknop uitgevoerd, waarbij voor activering van de inrichting de aanslag 64 van een positie 66 als gesloten positie naar een positie 68 als open positie gedrukt dient te worden. De aanslag 64 schuift 15 daarbij langs een geleiding 70. De aanslagen 64 in geactiveerde toestand en 62 bevinden zich hier op een onderlinge afstand 72, overeenkomend met een pianotoetsenocctaaf. Een aanslag 74 voor de wijsvingertop als drager van het tte onderzoeken huidprofielgedeelte neemt dan binnen dat octaaf 20 de positie van de fis-toets in. Gekoppeld met de aanslag 64 voor de duim is een afdekking 76 van een positie op een venster, met een profieldrager en bijvoorbeeld de reeds genoemde spiegelende elastomeerlaag, naar een positie 78 daarnaast verplaatsbaar en neemt na verwijdering van de duim 25 de eerste positie weer in. Op het paneel kan verder via een venster 80 bijvoorbeeld informatie voor de gebruiker etc. worden weergegeven.

100 5 9 16

Claims (12)

1. Werkwijze voor identificatie van personen waarbij met behulp van een driedimensionaal optisch aftastsysteem 5 karakteristieke geometrische eigenschappen van een huidlijn-profiel worden bepaald, met het kenmerk dat van een deelgebied van een tegen een elastische drager gedrukt huidlijn-profiel althans twee herkenningspunten worden bepaald en vervolgens langs een door die punten gedefinieerde meetlijn 10 eenduidige geometrische karakteristieke waarden van het lijnenprofiel worden gemeten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat een meetlijn wordt gevormd door een rechte lijn door 15 twee herkenningspunten danwel door een rechte lijn parallel met die lijn of door deze beide lijnen gezamenlijk.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de meetlijn wordt gevormd door een cirkel door een 20 herkenningspunt met een tweede herkenningspunt als middelpunt en/of door een of meerdere daarmede concentrische cirkels.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, met het 25 kenmerk dat langs althans een gedeelte van een meetlijn op onderling gelijke afstanden gemeten langs die meetlijn een reeks hoogtewaarden wordt bepaald en de aldus verkregen reeks hoogtewaarden als karakteristieke eigenschappen worden gebruikt. 30

5. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk dat het aftastsysteem is uitgerust met een automatisch registrerende focussering voor de driedimensionale aftasting van een tegen een drager gedrukt huidlijnprofiel. 35

6. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk dat van een continue kromme door een reeks hoogtewaarden gemeten langs een meetlijn een eerste afgeleide wordt bepaald en een reeks nuldoorgangen van de afgeleide 1005916 als karakteristieke eigenschappen voor het huidlijnprofiel worden gebruikt.

7. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, met 5 het kenmerk dat langs een eerder vastgelegde meetlijn continu de hoogte wordt gemeten, van een aldus verkregen continue hoogtekromme een eerste afgeleide wordt bepaald en een reeks nuldoorgangen van die afgeleide als karakteristieke eigenschappen voor het huidlijnprofiel wordt gebruikt.

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat eerste van een huidli jnprof iel een hoogste en een laagste punt, een door die punten gedefinieerde meetlijn en karakteristieke waarden langs die meet- 15 lijn worden bepaald en ter vergelijking worden opgeslagen en vervolgens van een te vergelijken huidlijnprofiel weer het hoogste en het laagste punt, een identiek gedefinieerde meetlijn en karakteristieke waarden langs die meetlij worden bepaald en worden vergeleken met de opgeslagen karakteris-20 tieken.

9. Inrichting voor het uitvoeren van een werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat die is uitgerust met een programmeerbare CD-lichtpen voor 25 driedimensionale aftasting van een replica van een op een drager gedrukt huidlijnprofiel.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk dat die is uitgerust met een huidlijnprofielpositionerings- 30 inrichting met handaanslagen voor een reproduceerbare oriëntatie van een vinger met een te registreren vingerlijnprofiel ten opzichte van een daarvoor in de positioneringsin-richting opgenomen drager.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk dat de positioneringsinrichting is uitgerust met een aanslag voor de duim en een aanslag voor de pink welke twee aansla- 1005916 gen op ongeveer een pianotoetsenoctaaf afstand uit elkaar zijn gelegen en verder met een aanslag voor de wijsvingertop met het te onderzoeken vingerlijnprofiel overeenkomend met de fis-toets binnen dat octaaf. 5

12. Inrichting volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk dat een aanslag voor de duim is uitgerust als drukknop voor het openen van een afsluiting voor de als opname-venster uitgeruste aanslag voor de wijsvingertop. 10 1095916