WO2006048049A1 - Verfahren und vorrichtung für das erfassen von biometrischen daten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung für das erfassen von biometrischen daten Download PDF

Info

Publication number
WO2006048049A1
WO2006048049A1 PCT/EP2005/001230 EP2005001230W WO2006048049A1 WO 2006048049 A1 WO2006048049 A1 WO 2006048049A1 EP 2005001230 W EP2005001230 W EP 2005001230W WO 2006048049 A1 WO2006048049 A1 WO 2006048049A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
detector
mirror
image
detection arrangement
body region
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/001230
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Hauke
Giuseppe Parziale
Original Assignee
Firma Tbs Holding Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Firma Tbs Holding Ag filed Critical Firma Tbs Holding Ag
Priority to US10/538,740 priority Critical patent/US7392939B2/en
Priority to EP05707249A priority patent/EP1807790A1/de
Priority to CA002508286A priority patent/CA2508286A1/en
Priority to PCT/EP2005/011841 priority patent/WO2006048311A2/de
Priority to EP05801498A priority patent/EP1810218A2/de
Publication of WO2006048049A1 publication Critical patent/WO2006048049A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1312—Sensors therefor direct reading, e.g. contactless acquisition

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for capturing biometric data, in particular fingerprints.
  • Devices and methods are known in the prior art in which, in particular, the device has an optically effective detector for recording the surface of body regions.
  • the individual images recorded by the cameras are equalized by methods of image processing and combined in such a way that in the transition region the recorded line profiles merge continuously and faithfully into one another. This results in an overall picture that corresponds to that of a rolled-off finger profile.
  • a disadvantage of the known methods is that a plurality of cameras are to be used in the circumference or jacket area of the finger, which then record subregions of the finger profile. This large number of cameras makes appropriate Vor ⁇ devices consuming and expensive. It should also be noted that the diametrical arrangement of cameras makes the simultaneous detection of biometric data on different parts of the body, for example on different fingers, impossible, since the individual devices required for the finger can not be accommodated in a small space. As a result, the detection process as such is relatively complicated and tedious. Namely, only the fingers of at least one hand can be detected individually by these known devices. But then it must also be operated additional effort to ensure that the assignment of the individual fingers of a hand is ensured.
  • the invention has made it its task to find a space-saving arrangement as far as possible.
  • the invention is based on a device for acquiring biometric data, as described in the introduction, and proposes that a mirror be provided in the beam path between the surface and the detector.
  • a plurality of detectors are arranged diametrically around the body region. To achieve a reasonable visual image, appropriate distances must be maintained. This results in a correspondingly large space requirement.
  • the use of mirrors in the beam path makes it possible to arrange the arrangement of the detectors spatially separated from the region of the support of the body regions.
  • the detectors can, for example, be laid in a rear region of the device, as a result of which the construction of such devices becomes significantly leaner and more convenient.
  • Another advantage of using a mirror is that the beam path can be folded by the mirror. This has advantages in the optical imaging with corresponding objectives or lens systems.
  • the proposal also opens up the possibility that, in a space-saving manner, a plurality of similar devices according to the invention can be arranged next to one another in order to accommodate different body areas.
  • an arrangement is provided which, in principle, allows a plurality of different biometric data from one and the same sample to be acquired in one acquisition step. This has entspeed speed and security advantages in the data acquisition.
  • the mirror is arched or curved, in particular U-shaped or semi-annular.
  • the domed or curved or U-shaped or semi-annular designed mirror is concentric with the idealized longitudinal axis of the finger.
  • the invention therefore makes it possible to image the important for data acquisition finger area, namely from nail to nail in an angular segment of about 180 degrees (this of course varies from person to person).
  • the invention achieves that only one camera is used to receive the finger profile, which detects an approximately 180 degree circumferential segment via the specially shaped mirror.
  • a variant is also proposed in which a mirror with a correspondingly smaller width (for example a few millimeters) is used which can then transmit a corresponding circumferential segment.
  • the mirror is designed as a ring mirror.
  • the ring mirror encloses the finger or the body area. This will throw an image of the entire finger circumference on the detector.
  • a conical shape of the mirror is used. With the configuration of the cone, it is achieved that the rays emanating from the body region are deflected at the mirror in such a way that, for example with respect to the longitudinal extent of the body region, for example with a finger, with respect to its longitudinal axis, it extends substantially parallel or at an acute angle thereto , This allows in a simple manner a transfer of this image to a detector which can be arranged remotely, whereby a lens is still advantageously provided in the beam path. According to a variant of the invention, it is provided to image the entire interesting fingertip area with a correspondingly broadly equipped mirror. In another variant according to the invention, however, it is also possible to use only a relatively narrow mirror, resulting in that the surface of the surface which can be scanned by the mirror is smaller in relation to the total surface of the body part to be received.
  • the detector records, in accordance with the relative movement, a sequence of many individual images, each consisting of peripheral segments, which are then stored correlated in a memory and then equalized with known image processing methods and assembled to form a total image.
  • the relative movement is preferably parallel or substantially parallel to the "longitudinal extension of the male body portion, with respect to a finger for example, the idealized easily longitudinal axis of the zynlindrischen finger moves.
  • the relative movement can result from movement of the finger or a movement of the Both variants are conceivable according to the invention.
  • the device is preferably arranged in a housing, it is favorable to arrange illumination in the device for the body region to be scanned.
  • the illumination is arranged below the body region and is provided as close as possible in the region of the body region, that is to say, for example, of the finger.
  • LED arrays are preferably used in strip-like fashion, ie in a row above one another or next to one another, preferably with directional radiation, for example by means of an illumination optics.
  • an objective is provided in the beam path between the surface and the detector, in particular between mirror and detector.
  • a circumferential segment of the width B is imaged by the deflecting ring mirror, a mirror as described in more detail below, through the objective as a circle or circle segment with the width B 1 on the detector.
  • the maximum usable width B on the finger surface is limited by the aberrations that arise in the optical arrangement.
  • the magnification of the objective is thereby determined such that a local element to be resolved on the body is imaged at least on one element, a so-called pixel of the detector.
  • the magnification is determined on the one hand by the focal length of the lens used, its image and object width and the shape of the mirror.
  • a telecentric characteristic is an axis-parallel course of the main beams of an optical system.
  • telecentricity used in beam guidance considerably facilitates the image processing downstream of the detector. This ultimately leads to a reduction of measuring or imaging errors, which otherwise would otherwise have to be filtered out consuming in the image post-processing.
  • a front lens of the objective is required which corresponds at least to the size of the object.
  • a rectangular front lens is proposed, which, in particular, approaches the object shape due to its asymmetrical design.
  • a relative movement is provided between the body region and at least the mirror.
  • the mirror is stationary during the recording and the relative movement of the movement of the body is already submit ⁇ forward.
  • Such a configuration requires no additional drive. It is simply the Einstocked- or Ausfatbewe ⁇ tion of the body area, for example, the finger in the Vor ⁇ direction exploited. This cleverly becomes the movement of the finger so guided that the interesting area of the finger, its underside, is guided over the mirror and the detector records a sequence of individual images, ie a film of the surface structure.
  • the respective images have a correspondingly small width, corresponding to the selected embodiment of the mirror.
  • the relative movement can also be made in other ways.
  • a movement of the mirror is provided, at least during the recording of the body region, and otherwise the body region itself is fixed in place, that is to say it is set in a suitable manner.
  • at least only the mirror is moved, that is to say the optical component which "scans" the surface.
  • the entire optical unit is moved in a suitable manner, as described in the following variant of the invention.
  • the detector, mirror and optionally the objective are combined as a sensor head and the sensor head is movable, in particular linearly movable. The optical parameters can therefore be set once and found in the sensor head.
  • the proposed sensor head for example, for recording the surface property, is moved approximately concentrically over and parallel to the surface of the finger that is idealized as a cylindrical surface.
  • successive cylinder strips or cylinder segments are imaged on the detector when a half-ring mirror is used, with suitable spatial resolution.
  • the object according to the invention is achieved by an acquisition arrangement which serves for the simultaneous acquisition of biometric data from different body areas, wherein the detection arrangement is equipped with at least two devices for acquiring biometric data and wherein the devices are at least has an optically effective detector for receiving the surface of elaboratebe ⁇ rich.
  • a first device for receiving a first and a second device for receiving a second body region
  • the detection device has a spreading device, by which the body regions are spaced such that lateral receptacles of the body regions are also taken by the detector are possible.
  • Body regions of interest for acquiring biometric data are, in particular, fingerprints, as already explained.
  • the proposed detection arrangement according to the invention uses the above-described device according to the invention for acquiring biometric data.
  • the invention is not restricted to this, but it may also interact with devices of a different design.
  • the main advantage of this Ausgestal ⁇ tion of the detection arrangement is that it is possible to make by the detector side shots of the body areas, so for example, the side surfaces of the fingers.
  • the initially proposed embodiment of the device with, for example, a U-like or half-ring-like mirror allows these side surfaces to image quasi in a nail-to-nail recording on the detector.
  • the whole is accompanied by a very space-saving Ausure ⁇ tion, since for each individual finger only a detector bezie ⁇ hurry to use a camera, such an arrangement is thus correspondingly space-saving feasible.
  • several devices can be realized side by side without any problems, for example to detect two body regions, for example two fingers or even all fingers of a hand, including the thumb, in a detection process.
  • the detection arrangement proposed according to the invention also implements an exact assignment of the respectively recorded images. If, for example, the detection arrangement is designed so that all fingers of one hand can be detected, that is, scanned or recorded, their arrangement is also obvious established. On the An ⁇ production of a control deduction, which just allows the assignment of the recordings taken by the individual fingers with respect to the whole hand, can be dispensed with. The necessary time for acquiring the biometric data decreases with simultaneous increase of the data security and also with simultaneous reduction of the necessary data processing, since the control deduction is not comparable with the single finger recordings.
  • Beam paths of the individual male fingers are oriented at the appropriate spread angle, remove the
  • the hand is placed on the arrangement for receiving with extended fingers in such a way that all fingers lie in one plane, but a sufficient distance also remains between the fingers in order to move the fingers lateral illustration of the individual To allow fingers.
  • This is achieved by a Sp Drövor ⁇ direction, which spreads the fingers of the hand in a defined, of course pleasant way. Due to the spreading, the areas otherwise concealed by the side walls of the fingers are uncovered and made accessible to the recording process.
  • the spreading device are designed as stops, in particular as cylindrical stops, which are to be arranged between the body regions, in particular between the fingers of one hand, and the mirror device is below the body region, for example of the fingers .
  • the arrangement is to be understood that the mirrors are arranged below the device, so that the mirror faces the finger or palm.
  • the hand is placed on or in the detection arrangement so that a cylinder is in each case between two fingers.
  • a glove-like configuration whereby it is possible to guide the fingers of a hand even more precisely.
  • Different hand sizes can, for example, as usual with gloves, be taken into account with different device sizes.
  • the spreading device causes a spread of introduced into their detection arrangement fingers of a hand of 10 ° to 20 °, preferably about 15 ° between two adjacent fingers. It has been found that such an angular distance is sufficient, in particular, to image the front area of the fingertip in sufficient quality in a circumferential area of approximately 180 °, preferably in particular from nail to nail.
  • the detection arrangement has a bearing surface, are provided in the slots or openings with optically transpa ⁇ renten covers and the mirrors are each arranged in the region of the slot or the recess.
  • the image of the body areas, especially the fingers should be done without contact. Since the space between the fingers is very narrow, the receiving devices can not be provided in this area. In order to protect the sensitive optics from contamination, a corresponding spacing must be provided. This means that appropriate precautions are taken so that, on the one hand, a secure positioning of the mirror around the male body area is possible and, on the other hand, contamination is reliably avoided.
  • the detection arrangement has a bearing surface, are provided in the slots or openings with optically transparent covers and the Spie ⁇ gel respectively in the region of the slot or the Ver ⁇ depression are arranged.
  • the optically transparent covers are easy to clean in a simple manner and are correspondingly transparent to the light beams used. By a simple spacing, as is possible, for example, with the arrangement of a slot, the same is achieved.
  • each finger a separate, movable sensor head is provided and adjacent sensor heads are each movable in opposite directions.
  • the detector is located in front of the body region with respect to the axis defined by the longitudinal extension of the body. Applied to the application of the finger, this means that the (idealized) longitudinal axis of the cylindrical finger in its extension to the front, facing away from the hand, carries the detector.
  • the object according to the invention is also achieved by a method for the acquisition of biometric data with characteristics described below.
  • the individual photos recorded by a plurality of cameras / detectors are combined in the image processing corresponding to an overall image. As a rule, a photograph is taken of several cameras or detectors from different perspectives simultaneously on the body region.
  • a detector record at least one image of a first subarea of the surface of a body region to be detected, after which a relative movement takes place between the detector and the body region, after which Detector at least one image of a second partial surface of the surface to be detected of the body area.
  • a film is almost taken over the surface of the body area by the detector.
  • This film consists of a large number of individual images, for example in the axial direction of a finger.
  • the Schmage ⁇ frequency is selected so that at least one image per minimum width of the mirror (which is optionally less than the actual Liche, physical width of the mirror) is taken from the surface.
  • this is no problem with modern high-performance cameras or detectors.
  • a large number of images which also overlap one another are thus available, which make image processing easily feasible.
  • Fig. 2 is a schematic view of the detection arrangement according to the invention.
  • a first image B n is generated from a first position X n and detected by the detector in FIG stored in a memory.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Erfassen von biometrischen Daten, insbesondere von Fingerabdrücken, wobei die Vorrichtung einen optisch wirksamen Detektor zur Aufnahme der Oberflächen von Körperbereichen aufweist. Im Strahlengang zwischen der Oberfläche und dem Detektor ist ein Spiegel vorgesehen.

Description

"Verfahren und Vorrichtung für das Erfassen von biometrischen Daten"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Erfassen von biometrischen Daten, insbesondere von Finger¬ abdrücken.
Im Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, bei welchen insbesondere die Vorrichtung einen optisch wirk¬ samen Detektor zur Aufnahme der Oberfläche von Körperbereichen aufweist.
Bekannte Verfahren verwenden hierzu eine Vielzahl von Detekto¬ ren bzw. Kameras, die unter verschiedenen Aspektwinkeln Teilbe- reiche des Fingerprofiles aufnehmen. Dabei ist zu beachten, daß im wesentlichen der Fingerabdruck, also das Fingerprofil erfaßt und beschrieben wird, sich die Erfindung aber in keinster Weise nur auf diese biometrischen Merkmale beschränkt, sondern gegebenenfalls auch für andere Körperteile, zum Bei¬ spiel die Handfläche usw. , einsetzbar ist.
Nach dem Stand der Technik werden die von den Kameras aufgenom¬ menen Einzelbilder nach Methoden der Bildverarbeitung entzerrt und so zusammengesetzt, daß in dem Übergangsbereich die aufge¬ nommenen Linienprofile kontinuierlich und originalgetreu in¬ einander übergehen. Hieraus resultiert ein Gesamtbild, das dem eines abgerollten Fingerprofiles entspricht.
Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist, daß eine Mehrzahl von Kameras im Umfang bzw. Mantelbereich des Fingers einzu¬ setzen sind, die dann Teilbereiche des Fingerprofiles aufneh¬ men. Diese große Anzahl von Kameras macht entsprechende Vor¬ richtungen aufwendig und teuer. Auch ist zu beachten, daß die diametrale Anordnung von Kameras das gleichzeitige Erfassen von biometrischen Daten an verschiedenen Körperteilen, zum Beispiel an verschiedenen Fingern, unmöglich macht, da die einzelnen für den Finger benötigten Vorrichtungen nicht auf engem Raum unter¬ gebracht werden können. Dies führt dazu, daß der Erfassungsvor¬ gang als solcher verhältnismäßig aufwendig und langwierig ist. Es können nämlich immer nur die Finger zumindest einer Hand einzeln durch diese bekannten Vorrichtungen erfaßt werden. Es muß dann aber auch noch zusätzlicher Aufwand betrieben werden, um sicherzustellen, daß die Zuordnung der einzelnen Finger einer Hand sichergestellt ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik hat es sich die Erfin¬ dung zur Aufgabe gemacht, eine möglichst platzsparende Anord¬ nung zu finden. Zu Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vor¬ richtung für das Erfassen von biometrischen Daten, wie eingangs beschrieben, und schlägt vor, daß im Strahlengang zwischen der Oberfläche und dem Detektor ein Spiegel vorgesehen ist.
Bei den Vorschlägen nach dem Stand der Technik sind diametral um den Körperbereich herum eine Mehrzahl von Detektoren ange¬ ordnet. Um eine vernünftige optische Abbildung zu erreichen, müssen entsprechende Abstände eingehalten werden. Hieraus re¬ sultiert ein entsprechend großer Platzbedarf. Die Verwendung von Spiegeln im Strahlengang erlaubt es, die Anordnung der Detektoren räumlich getrennt von dem Bereich der Auflage der Körperbereiche zu gestalten. Die Detektoren können zum Beispiel in ein hinteren Bereich der Vorrichtung verlegt werden, wodurch der Aufbau solcher Vorrichtungen deutlich schlanker und gefäl¬ liger wird.
Ein weiterer Vorteil des Einsatzes eines Spiegels liegt darin, daß durch den Spiegel der Strahlengang gefaltet werden kann. Dies hat Vorteile bei der optischen Abbildung mit entsprechen¬ den Objektiven bzw. Linsensystemen.
Der Vorschlag eröffnet aber auch die Möglichkeit, daß in platz¬ sparender Art und Weise eine Mehrzahl von gleichartigen, erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtungen nebeneinander angeordnet werden können, um damit unterschiedliche Körperbereiche aufzunehmen. Es wird somit eine Anordnung zur Verfügung gestellt, die es prinzipiell erlaubt, in einem Aufnahmeschritt eine Mehrzahl unterschiedlicher biometrischer Daten ein und des selben Pro- banten zu erfassen. Dies hat bei der Datenerfassung ent¬ sprechende Geschwindigkeits- und auch Sicherheitsvorteile.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird oftmals abstrakt von Körperbereichen gesprochen und oftmals auch detailliert von der Aufnahme der Fingerabdrücke an einem Finger. Die Erfindung ist insofern nicht auf die Anwendung auf die Aufnahme der Ober¬ flächengestalt eines Fingers, also eines Fingerabdruckes be¬ schränkt, sondern kann in analoger Weise auf alle anderen in¬ teressierenden Körperbereiche übertragen werden. Im Zuge der biometrischen Datenerfassung sind aber umfangreiche Datenbanken bezüglich der Fingerabdrücke gesammelt worden, weswegen dieser Einsatzbereich entsprechend interessant ist, wobei gerade die¬ ser Anwendungsbereich auch entsprechende Anfordernisse an die Datenerfassungsvorrichtung stellt. Dies liegt insbesondere daran, daß der Finger angenähert einem Zylinder entspricht und die für den Probanten charakteristischen Fingerlinien, die in ihrer Gesamtheit die Fingerabdrücke bilden, sich auf zumindest einer Teilmantelfläche dieses Zylinders befinden.
Gerade aber das ansonsten bekannte "Abrollen" eines Fingers zum Erzeugen eines Fingerabdruckes ist bei einer optischen Erfas¬ sung der biometrischen Daten entsprechend komplex, da die Man¬ telfläche nicht in einer Brennebene liegt und trotzdem der Datenerfassungsprozeß in kurzer Zeit zuverlässig abgeschlossen sein soll.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung ist gefun¬ den worden, daß es günstig ist, wenn der Spiegel gewölbt oder gebogen, insbesondere U-artig oder halb-ringartig ausgebildet ist. Idealerweise ist der gewölbte bzw. gebogene oder U-artig bzw. halb-ringartig ausgestaltete Spiegel konzentrisch zur idealisierten Längsachse des Fingers. Durch eine solche Ausge¬ staltung wird erreicht, daß die Spiegeloberfläche der Ober¬ fläche des aufzunehmenden Körperbereiches folgt und somit zum einen Schärfeprobleme bei der optischen Abbildungen deutlich reduziert werden, da der Bereich der Tiefenschärfe entsprechend reduzierbar ist, und auf der anderen Seite auch die Randbe¬ reiche eines Fingers, also dessen Seitenflächen gleichzeitig aufnehmbar sind, da durch den entsprechend angeordneten, wie beschrieben ausgestalteten Spiegel auch diese Seitenbereiche abgebildet werden können. Die Erfindung erlaubt es daher, den für die Datenerfassung wichtigen Fingerbereich, nämlich von Nagel zu Nagel in einem Winkelsegment von ca. 180 Grad (dies variiert natürlich von Mensch zu Mensch) abzubilden. Dabei erreicht die Erfindung, daß zur Aufnahme des Fingerprofil nur eine Kamera eingesetzt wird, die über den speziell geformten Spiegel ein ca. 180 Grad Um- fangssegment erfaßt. Dabei ist es möglich, den Spiegel mit entsprechender Breite auszubilden, um zum Beispiel den gesamten interessierenden Fingerkuppenbereich in einem Bild auf dem Detektor abzubilden. Neben dieser erfindungsgemäßen Variante wird aber auch eine Variante vorgeschlagen, bei welcher ein mit entsprechend geringerer Breite (zum Beispiel wenige Millimeter) ausgestatteter Spiegel Verwendung findet, der dann ein ent¬ sprechendes Umfangssegment zu übertragen vermag.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß der Spiegel als Ringspiegel ausgebildet ist. Der Ringspiegel umschließt dabei den Finger beziehungsweise den Körperbereich. Es wird dadurch ein Abbild des gesamten Finger- umfanges auf den Detektor geworfen.
In der bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß eine konische Form des Spiegels Verwendung findet. Mit der Ausgestaltung des Konuses wird erreicht, daß die von dem Kör¬ perbereich ausgehenden Strahlen am Spiegel derart abgelenkt werden, daß diese zum Beispiel bezüglich der LängserStreckung des Körperbereiches, zum Beispiel bei einem Finger bezüglich dessen Längsachse, im Wesentlichen parallel oder spitzwinklig zu dieser verlaufen. Dies erlaubt in einfacher Weise eine Über¬ tragung dieses Bildes zu einem entsprechend entfernt anorden- baren Detektor, wobei im Strahlengang günstigerweise noch ein Objektiv vorgesehen ist. Gemäß einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, mit einem entsprechend breit ausgestatteten Spiegel den gesamten interessanten Fingerkuppenbereich abzubilden. In einer anderen erfindungsgemäßen Variante ist aber auch vorge- sehen, nur einen verhältnismäßig schmalen Spiegel einzusetzen, daraus resultiert, daß die durch den Spiegel abtastbare Teil¬ fläche der Oberfläche im Verhältnis zur gesamten aufzunehmenden Oberfläche des Körperteiles kleiner ist.
Da erfindungsgemäß insbesondere eine platzsparende, daher kleinbauende Vorrichtung angestrebt ist, ist eine solche Anord¬ nung günstig, da auf verhältnismäßig große Spiegel verzichtet wird. Um trotzdem die gesamte interessierende Oberfläche des Körperteils, also zum Beispiel den Fingerkuppenbereich aufzu¬ nehmen, wird in einer weiteren erfindungsgemäßen Variante vor¬ gesehen, eine Relativbewegung zwischen dem Körperbereich und zumindest dem Spiegel durchzuführen.
Hieraus resultiert, daß der Detektor entsprechend der Relativ¬ bewegung eine Abfolge von vielen Einzelbildern, jeweils be¬ stehend aus Umfangsegmenten aufnimmt, die dann in einem Speicher entsprechend korreliert abgelegt werden und dann mit bekannten Bildbearbeitungsmethoden entzerrt und zu einem Ge¬ samtbild zusammengesetzt werden. Dabei wird die Relativbewegung bevorzugt parallel oder im Wesentlichen parallel zur " Längs¬ erstreckung des aufzunehmenden Körperbereichs, bei einem Finger zum Beispiel bezüglich der idealisiert vorgestellten Längsachse des zynlindrischen Fingers, bewegt. Die Relativbewegung kann dabei herrühren von einer Bewegung des Fingers oder von einer Bewegung des Spiegels. Beide Varianten sind gemäß der Erfindung denkbar.
Da erfindungsgemäß vorgesehen ist, die Vorrichtung bevorzugt in einem Gehäuse anzuordnen ist es günstig, in der Vorrichtung eine Beleuchtung für den abzutastenden Körperbereich anzuord¬ nen.
Dabei hat es sich als günstig herausgestellt, daß als Beleuch¬ tung eine grüne Lichtquelle verwendet wird, da die grüne Licht¬ quelle zu entsprechend kontrastreichen Bildern führt. Geschickterweise ist die Beleuchtung unterhalb des Körperbe¬ reichs angeordnet und möglichst nah im Bereich des Körperbe¬ reichs, also zum Beispiel des Fingers vorgesehen.
Für eine optimale Beleuchtung des Fingers in der Bildmitte des Detektors ist ein Lichteinfall aus Richtung des Detektors er¬ forderlich. Da der zur Verfügung stehende Platz innerhalb der Vorrichtung beschränkt ist, insbesondere wenn ein komplexer Aufbau für das gleichzeitige Erfassen mehrerer Körperbe¬ reiche/Finger vorgesehen ist, führt dies zu Problemen für die Anordnung der Beleuchtung, da unter Umständen die Beleuchtung für eine Ansicht in irgendeinem anderen Bild eines anderen Detektors zu sehen ist. Hierzu wird günstigerweise vorge¬ schlagen, einen halbdurchlässigen, als Teilspiegel ausgebilde¬ ten Spiegel einzusetzen, der dazu dient, daß die Beleuchtung in den Strahlengang eingespiegelt wird. Da aus Platzgründen ein Umlenken der Strahlengänge ohnehin vorteilhaft ist, werden hier günstigerweise Teilspiegel eingesetzt.
Um eine ausreichende Beleuchtungsstärke zu realisieren, werden LED-Arrays, bevorzugt streifenartig, also in einer Reihe über¬ einander oder nebeneinander, bevorzugt mit gerichteter Abstrah¬ lung zum Beispiel durch eine Beleuchtungsoptik eingesetzt.
Es ist von erheblichem Vorteil, wenn im Strahlengang zwischen der Oberfläche und dem Detektor, insbesondere zwischen Spiegel und Detektor, ein Objektiv vorgesehen ist. Ein Umfangssegment der Breite B wird durch den umlenkenden Ringspiegel, einen Spiegel wie eingangs genauer beschrieben, durch das Objektiv als Kreis oder Kreissegment mit der Breite B1 auf dem Detektor abgebildet. Die maximal nutzbare Breite B auf der Fingerober¬ fläche ist begrenzt durch die Abbildungsfehler, die in der optischen Anordnung entstehen. Je nach der erforderlichen Orts¬ auflösung an der Oberfläche des Körperteiles und je nach den angewandten Verfahren zur rechnerischen Bearbeitung der durch den Detektor aufgenommenen Einzelbilder, gibt es eine optimale Objektbreite B für das Einzelbild. Günstigerweise wird dabei die Vergrößerung des Objektives so bestimmt, daß ein am Körper aufzulösendes Ortselement mindestens auf ein Element, ein soge¬ nanntes Pixel des Detektors abgebildet ist. Dabei bestimmt sich die Vergrößerung zum einen durch die Brennweite des verwendeten Objektivs, dessen Bild- und Gegenstandsweite und durch die Form des Spiegels.
Günstigerweise ist eine telezentrische Abbildung vorgesehen. Als telezentrisch wird ein achsenparalleler Verlauf der Haupt¬ strahlen eines optischen Systems bezeichnet. Bei der Strahlfüh¬ rung eingesetzte Telezentrie erleichtert insbesondere erheblich die dem Detektor nachgeschaltete Bildaufbereitung. Dies führt letztendlich zu einer Reduktion von Meß- beziehungsweise Abbil¬ dungsfehlern, die gegebenenfalls ansonsten in der Bildnachbe¬ arbeitung aufwendig herausgefiltert werden müßten.
Um eine telezentrische Abbildung zu erreichen, wird eine Front¬ linse des Objektivs benötigt, die mindestens der Größe des Objekts entspricht. In einer bevorzugten Variante wird dabei eine rechteckige Frontlinse vorgeschlagen, die sich durch ihre asymmetrische Ausgestaltung insbesondere der Objektform an¬ nähert.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung wird vorgeschlagen, daß eine Relativbewegung zwischen dem Körperbereich und zumin¬ dest dem Spiegel vorgesehen ist. Zur Ausführung dieser Relativ¬ bewegung sind mehrere Varianten denkbar. Zunächst ist denkbar, daß zumindest der Spiegel während der Aufnahme ortsfest ist und die Relativbewegung von der Bewegung des Körpers bereits abge¬ leitet ist. Ein solche Ausgestaltung benötigt keinen zusätz¬ lichen Antrieb. Es wird einfach die Einführ- oder Ausführbewe¬ gung des Körperbereiches, zum Beispiel des Fingers in die Vor¬ richtung ausgenutzt. Dabei wird geschickterweise die Bewegung des Fingers derart geführt, daß der interessante Bereich des Fingers, seine Unterseite, über den Spiegel geführt wird und der Detektor eine Folge von Einzelbildern, also einen Film der Oberflächenstruktur aufzeichnet. Die jeweiligen Bilder haben dabei eine entsprechend geringen Breite, entsprechend der ge¬ wählten Ausgestaltung des Spiegels.
Die Relativbewegung kann aber auch in anderer Weise hergestellt werden. Zum Beispiel ist es günstig, daß eine Bewegung des Spiegels, zumindest während der Aufnahme des Körperbereiches vorgesehen ist und im übrigen der Körperbereich selber orts¬ fest, also in geeigneter Weise festgelegt ist. In dieser ersten Variante wird zumindest nur der Spiegel bewegt, also das optische Bauelement, welches die Oberfläche "abtastet". Hier wird dabei in geeigneter Weise natürlich die gesamte optische Einheit bewegt, wie dies in der nachfolgenden Variante der Erfindung beschrieben ist. Dabei wird vorgeschlagen, daß Detek¬ tor, Spiegel und gegebenenfalls das Objektiv als Sensorkopf zusammengefaßt sind und der Sensorkopf bewegbar, insbesondere linear bewegbar ist. In den Sensorkopf können daher die optischen Parameter einmal eingestellt und festgestellt ver¬ bleiben. Verändert sich zum Beispiel die Lage des Spiegels bezüglich des Detektors, dessen Objektivs oder eines separaten Objektivs, so müßten mit entsprechenden Korrekturlinsen oder Nachstellungen das Bild erst wieder scharfgestellt werden. Eine solche Ausgestaltung ist prinzipiell im Sinne der Erfindung auch möglich, jedoch entsprechend aufwendiger.
Geschickterweise wird der vorgeschlagene Sensorkopf zum Bei¬ spiel zur Aufnahme der Oberflächeneigenschaft annähernd konzen¬ trisch über die und parallel zur als Zylindermantelfläche idealisiert vorgestellten Fingeroberfläche bewegt. Dabei werden sukzessive Zylinderstreifen beziehungsweise Zylindersegmente bei der Verwendung eines Halbringspiegels, mit geeigneter Orts¬ auflösung auf dem Detektor abgebildet. Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Er¬ fassungsanordnung gelöst, die für das gleichzeitige Erfassen von biometrischen Daten von unterschiedlichen Körperbereichen dient, wobei die Erfassungsanordnung mit mindestens zwei Vor¬ richtungen für das Erfassen von biometrischen Daten ausge¬ stattet ist und wobei die Vorrichtungen zumindest einen optisch wirksamen Detektor zur Aufnahme der Oberfläche von Körperbe¬ reichen aufweist. Hierbei ist eine erste Vorrichtung für die Aufnahme eines ersten und eine zweite Vorrichtung für die Auf¬ nahme eines zweiten Körperbereiches vorgesehen und die Er¬ fassungsanordnung besitzt eine Spreizvorrichtung, durch die die Körperbereiche derart beabstandet werden, daß auch Seitenauf¬ nahmen der Körperbereiche durch den Detektor ermöglicht sind. Als für die Erfassung von biometrischen Daten interessante Körperbereiche werden insbesondere, wie bereits ausgeführt, Fingerabdrücke angesehen.
Die vorgeschlagene, erfindungsgemäße Erfassungsanordnung setzt dabei unter anderem auch die oben beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung für das Erfassen von biometrischen Daten ein. Hierauf ist die Erfindung aber nicht beschränkt, diese kann aber auch gegebenenfalls mit anders ausgestalteten Vorrichtun¬ gen zusammenwirken. Der wesentliche Vorteil dieser Ausgestal¬ tung der Erfassungsanordnung liegt darin, daß es möglich ist, durch den Detektor auch Seitenaufnahmen der Körperbereiche, also zum Beispiel der Seitenflächen der Finger zu machen.
Insbesondere die eingangs vorgeschlagene Ausgestaltung der Vorrichtung mit zum Beispiel einem U-artig oder halbringartig ausgebildeten Spiegel erlaubt es diese Seitenflächen quasi in einer Nagel-zu-Nagel-Aufnähme auf dem Detektor abzubilden. Das Ganze geht dabei einher mit einer sehr platzsparenden Ausfüh¬ rung, da für jeden einzelnen Finger nur ein Detektor bezie¬ hungsweise eine Kamera einzusetzen ist, eine solche Anordnung also entsprechend platzsparend realisierbar ist. Es könnten hier ohne Probleme mehrere Vorrichtungen nebeneinander reali¬ siert werden, um zum Beispiel in einem Erfassungsprozeß zwei Körperbereiche, zum Beispie zwei Finger oder aber auch alle Finger einer Hand, einschließlich dem Daumen, zu erfassen.
Dabei implementiert die erfindungsgemäß vorgeschlagene Erfas¬ sungsanordnung auch gleichzeitig eine exakte Zuordnung der jeweils aufgenommenen Bilder- Ist zum Beispiel die Erfassungs¬ anordnung so ausgestaltet, daß alle Finger einer Hand erfaßt, also abgetastet beziehungsweise aufgenommen werden können, so ist auch ihre Anordnung an der Hand festgelegt. Auf die An¬ fertigung eines Kontrollabzuges, der eben die Zuordnung der von den einzelnen Fingern genommenen Aufnahmen im Bezug auf die ganze Hand ermöglicht, kann verzichtet werden. Die notwendige Zeit für das Erfassen der biometrischen Daten sinkt bei gleich¬ zeitiger Steigerung der Datensicherheit und auch bei gleich¬ zeitiger Reduktion der notwendigen Datenverarbeitung, da der Kontrollabzug nicht mit den Einzelfingeraufnahmen zu ver¬ gleichen ist.
Dabei hat die Spreizwirkung nicht nur den Vorteil, daß die
Seitenbereiche der aufzunehmenden Finger abbildbar werden, die
Spreizwirkung bewirkt auch, daß die von dem vorderen Ende der Finger in der Regel etwas beabstandeten Detektoren auch zueinander entsprechend größeren Abstand gewinnen. Da auch die
Strahlengänge der einzelnen aufzunehmenden Finger unter dem entsprechenden Spreizwinkel orientiert sind, entfernen sich die
Detektoren untereinander entsprechend den Gesetzmäßigkeiten des Strahlengesetzes.
In einer Variante der Erfindung wird dabei vorgeschlagen, daß die Hand zur Aufnahme mit gestreckten Fingern so auf die Anord¬ nung aufgelegt wird, daß alle Finger in einer Ebene lie¬ gen, aber auch zwischen den Fingern ein hinreichender Ab¬ stand verbleibt, um die seitliche Abbildung der einzelnen Finger zu ermöglichen. Erreicht wird dies durch eine Spreizvor¬ richtung, die die Finger der Hand in einer definierten, natür¬ lich angenehmen Weise aufspreizt. Durch die Aufspreizung werden die ansonsten durch die Seitenwandungen der Finger einander verdeckenden Bereiche freigelegt und für den Aufnahmeprozeß zugänglich gemacht.
In einer erfindungsgemäßen Variante ist vorgesehen, daß die Spreizvorrichtung als Anschläge, insbesondere als zylindrische Anschläge ausgebildet sind, welche zwischen den Körperbe¬ reichen, insbesondere zwischen den Fingern einer Hand anzuord¬ nen sind und die Spiegelvorrichtung unterhalb der Körperbe¬ reiche beispielsweise der Finger sich befinden. Die Anordnung ist dabei so zu verstehen, daß die Spiegel derart unterhalb der Vorrichtung angeordnet sind, so daß die Spiegel der Finger¬ beziehungsweise Handfläche zugewandt sind. Die Hand wird dabei an oder in die Erfassungsanordnung so platziert, daß sich ein Zylinder jeweils zwischen zwei Fingern befindet. Natürlich ist es möglich, eine handschuhartige Ausgestaltung zu realisieren, wodurch es möglich ist, die Finger einer Hand noch exakter zu führen. Unterschiedlichen Handgrößen kann, wie zum Beispiel bei Handschuhen auch üblich, mit unterschiedlichen Gerätegrößen Rechnung getragen werden.
Günstigerweise wird angestrebt, daß die Spreizvorrichtung eine Spreizung der in ihre Erfassungsanordnung eingeführten Finger einer Hand von je 10° bis 20°, bevorzugt ca. 15° zwischen zwei benachbarten Fingern bewirkt. Es ist gefunden worden, daß ein solcher angulärer Abstand ausreicht, um insbesondere den vorderen Fingerkuppenbereich in ausreichender Qualität in einem Umfangsbereich von ca. 180°, bevorzugt insbesondere von Nagel zu Nagel abzubilden.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Variante ist auch vorge¬ sehen, zum Beispiel das Gehäuse eines Ringspiegels als Teil der Spreizvorrichtung zu verwenden.
Im Sinne der Erfindung ist es gleichwertig, ob die Finger einer Hand in die erfindungsgemäße Erfassungsanordnung eingeführt werden oder auf diese entsprechend aufgelegt wird.
In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Erfassungsanordnung eine Auflagefläche aufweist, in der Schlitze oder Öffnungen mit optisch transpa¬ renten Abdeckungen vorgesehen sind und die Spiegel jeweils im Bereich des Schlitzes beziehungsweise der Vertiefung angeordnet sind. Die Abbildung der Körperbereiche, insbesondere der Finger soll berührungslos erfolgen. Da der Raum zwischen den Fingern sehr eng ist, können die Aufnahmeeinrichtungen in diesem Be¬ reich nicht vorgesehen werden. Um die sensible Optik vor Ver¬ schmutzung zu schonen, muß eine entsprechende Beabstandung vorgesehen werden. Das bedeutet, daß entsprechende Vorkehrungen getroffen werden, so dass zum einen ein sicheres Positionieren des Spiegels um den aufzunehmenden Körperbereich herum möglich ist und auf der anderen Seite eine Verschmutzung sicher vermie¬ den wird. Hierzu ist es günstig, daß die Erfassungsanordnung eine Auflagefläche aufweist, in der Schlitze oder Öffnungen mit optisch tranparenten Abdeckungen vorgesehen sind und die Spie¬ gel jeweils im Bereich des Schlitzes beziehungsweise der Ver¬ tiefung angeordnet sind. Die optisch transpartenten Abdeckungen sind in einfacher Weise leicht zu reinigen und sind für die eingesetzten Lichtstrahlen entsprechend transparent. Durch eine einfache Beabstandung, wie es zum Beispiel mit der Anordnung eines Schlitzes möglich ist, wird gleiches erreicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auflagefläche Mulden für die Aufnahme von Fingern beziehungsweise der Handfläche bilden und die Anordnung der Mulden eine Spreizvorrichtung bewirken. Um die Bedienbar- keit der Erfassungsanordnung zu erhöhen, ist es günstig die aufzunehmende Hand derart einzubetten, daß diese optimal ge¬ führt ist. Dies wird günstigerweise durch eine entsprechend muldenartige Ausgestaltung der Auflagefläche erreicht. Ähnlich wie der Negativabdruck einer Hand besitzt die Auflagefläche eine entsprechende Ausgestaltung, die natürlich zusätzlich auch als Spreizvorrichtung zu wirken vermag, da hierdurch auch eine entsprechende Führung der Finger möglich ist. Dabei kann diese muldenartige Ausgestaltung der Auflageflache alleine bereits eine Spreizung bewirken oder zusätzlich zu anderen Spreizvor¬ richtungen vorgesehen sein.
In einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung ist vorge¬ sehen, daß zwei Vorrichtungen ein Objektiv teilen. Günstiger¬ weise handelt es sich dabei um zwei benachbarte Vorrichtungen. Da der zur Verfügung stehende Platz in der erfindungsgemäßen Erfassungsanordnung sehr eng ist, es sollen ja mit einem Gerät möglichst alle Finger einschließlich Daumen beider Hände eines Probanten erfaßt werden, erreicht ein solcher Vorschlag eine entsprechende Platzersparnis, da die Anzahl der notwendigen Objektive, die ja auch entsprechend Platz benötigen, reduzier¬ bar ist. Zum Beispiel ist vorgesehen, ein Doppelobjektiv einzu¬ setzen, das für zwei oder auch mehrere Detektoren einsetzbar ist. Diese werden dann einzeln fokussiert.
Es ist günstig, daß für jeden Finger ein eigener, bewegbarer Sensorkopf vorgesehen ist und benachbarte Sensorköpfe jeweils entgegengesetzt beweglich sind. In einer Variante der Erfindung wurde bereits beschrieben, daß es günstig ist, daß sich der Detektor bezüglich der durch die Längserstreckung des Körpers definierte Achse vor dem Körperbereich befindet. Übertragen auf die Anwendung beim Finger bedeutet dies, daß die (idealisierte) Längsachse des zylindrischen Fingers in seiner Verlängerung nach vorne, der Hand abgewandt, den Detektor trägt. Um die Optik einmal zu kalibrieren ist es günstig, alle optischen Elemente, also den Spiegel, das Objektiv und den Detektor in einen Sensorkopf zu integrieren, da es zum Abscannen der ge¬ samten Fingeroberfläche auf eine Relativbewegung ankommt, wird diese durch den Sensorkopf insgesamt geleistet. Befinden sich nun alle Sensorköpfe in der gleichen Richtung orientiert vor den jeweiligen Fingern, so kann auch bei einer entsprechenden Spreizung der Finger ein Platzproblem entstehen. Es ist dann günstig, wenn für den einen oder anderen Sensorkopf eine umge¬ drehte Anordnung gewählt wird, derart, daß der Detektor sich nicht vor dem Finger sondern zum Beispiel im Bereich unter der Handfläche befindet. Dies kann durch einfachen Umbau bezie¬ hungsweise anders orientierten Spiegel in einfacher Weise realisiert werden. Somit kann auch der Bereich unterhalb der Handfläche für die Anordnung von Sensorköpfen genutzt werden.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß für jeden Finger ein eigener, bewegbarer Sensorkopf vorgesehen ist und jeder Sensorkopf längsbeweglich, insbesondere in Rich¬ tung der Längserstreckung des jeweiligen Fingers beweglich ist. Es reicht dabei bereits aus, daß ein Spiegel, der die Umfangs- linie des Körperbereiches beziehungsweise Fingers erfaßt, in Achsrichtung des zylinderartigen Fingers bewegt wird. Im Sinne der Erfindung ist es aber auch möglich, und dies gilt auch bei der bei der Erfassungsanordnung eingesetzten Vorrichtung im gleichen Maße, daß der Spiegel eine zur Längsachse parallele Mantellinie abbildet und im übrigen der Spiegel beziehungsweise der Sensorkopf (je nach Ausgestaltung) den Mantelbereich auf einer radialen Bahn abfährt. Auch dies ist Gegenstand der Er¬ findung.
Insbesondere wenn eine Bewegung des Sensorkopfes oder des Spiegels als Relativbewegung vorgesehen ist, ist es günstig, für eine Festleganordnung der Hand und/oder der einzelnen Finger an oder in der Erfassungsanordnung zu sorgen. Hierdurch ist es möglich, die aufzunehmenden Körperbereiche exakt zu positionieren und ein möglichst scharfes Abbild zu erzielen. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch ein Verfahren für die Erfassung von biometrischen Daten mit nachfolgend ge¬ schilderten Merkmalen gelöst. Bei den im Stand der Technik bekannten Verfahren werden die von einer Mehrzahl von Kameras/Detektoren aufgenommenen Einzelfotos in der Bildver¬ arbeitung entsprechend zu einem Gesamtbild zusammengesetzt. Dabei wird in der Regel simultan von mehreren Kameras bezie¬ hungsweise Detektoren aus verschiedenen Blickwinkels auf den Körperbereich eine Aufnahme gemacht. Es kommt dabei auf eine exakte Aufteilung des von dem jeweiligen Detektor erkannten Winkelsegmentes an, um insbesondere im Nahtbereich, also im Grenzbereich der Einzelbilder, welcher gegebenenfalls von dem ersten oder einem zweiten Detektor erfaßt wird, eine exakte Aufnahme zu erzielen. Die geometrischen Bedingungen sind daher entsprechend kompliziert und daher auch störanfällig. Unter Umständen ist auch die Aufnahme einer Serie von Aufnahmen simultan mit einer Mehrzahl von Detektoren keine sichere Ver¬ fahrensweise, um ein vollständiges Abbild der idealerweise zylinderförmigen Mantelfläche eines Fingers zu erzielen.
An dieser Stelle wird nochmals betont, daß es nicht nur um die Aufnahme von Fingerabdrücken geht, sondern sowohl das erfin¬ dungsgemäße Verfahren wie auch die erfindungsgemäße Vorrichtung in gleicher Weise für jeglichen Körperbereich einsetzbar ist. Insbesondere leistet die Erfindung einen Beitrag dazu, daß auch nicht planare Körperbereiche, wie eben der Finger, durch die Erfindung zuverlässig, bildtechnisch erfaßbar ist.
Ausgehend von vorgeschilderten Problemen im Stand der Technik bei der Bildverarbeitung wird jetzt gemäß der Erfindung vorge¬ schlagen, daß ein Detektor zumindest ein Bild einer ersten Teilfläche der zu erfassenden Oberfläche eines Körperbereiches aufnimmt, hernach eine Relativbewegung zwischen dem Detektor und dem Körperbereich erfolgt, wonach der Detektor zumindest ein Bild einer zweiten Teilfläche der zu erfassenden Oberfläche des Körperbereiches aufnimmt.
Es wird quasi ein Film über die Oberfläche des Körperbereiches durch den Detektor aufgenommen. Dieser Film besteht aus einer hohen Anzahl von Einzelbildern, zum Beispiel in axialer Rich¬ tung eines Fingers . Dabei wird natürlich die Bildaufnahme¬ frequenz so gewählt, daß mindestens ein Bild pro Mindestbreite des Spiegels (die gegebenenfalls geringer ist als die tatsäch¬ liche, physikalische Breite des Spiegels) von der Oberfläche genommen wird. Dies ist aber mit modernen Hochleistungskameras beziehungsweise Detektoren regelmäßig kein Problem. Insbeson¬ dere stehen somit eine Vielzahl von Bildern, die einander auch überlappen, zur Verfügung, die eine Bildaufbereitung problemlos durchführbar machen.
Dabei wird günstigerweise eine so hohe Anzahl von redundanten ober im Wesentlichen redundanten Aufnahmen erzeugt, damit zum Beispiel auch Fehlerberechnungen bei der Bildverarbeitung be¬ ziehungsweise Korrelationsrechnungen zur Optimierung des Abbil¬ des möglich sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren erstreckt sich dabei zunächst darauf, daß der Detektor eine Relativbewegung bezüglich der aufzunehmenden Oberfläche des Körperbereiches ausführt. In gleicher Weise wird die eingangs gestellte Aufgabe aber auch durch ein Verfahren für die Erfassung von biometrischen Daten gelöst, wobei ein aus einem Detektor und einer Abbildungsoptik bestehender Sensorkopf zumindest ein Bild einer ersten Teil¬ fläche der zu erfassenden Oberfläche eines Körperbereiches aufnimmt, hernach eine Relativbewegung zwischen dem Körperbe¬ reich und dem Sensorkopf beziehungsweise Teilen des Sensor¬ kopfes erfolgt und hernach der Sensorkopf zumindest ein Bild einer zweiten Teilfläche der zu erfassenden Oberfläche des Körperbereiches aufnimmt. Im oberen Bereich dieser Anmeldung wird insbesondere beschrie¬ ben, daß ein Spiegel, in einer bevorzugten Variante ein Halb¬ ringspiegel oder ein Ringspiegel eine Relativbewegung bezüglich der Oberfläche des Körperbereiches ausführt. Gemäß einer Variante der Erfindung kommt es dabei nicht darauf an, daß auch der Detektor mit dem Spiegel beziehungsweise der Optik mitbe¬ wegt wird, deren optische Verhältnisse also während der Auf¬ nahme unverändert bleiben. Dies kann auch anders im Sinne der Erfindung gelöst werden. Die Erfindung umfaßt daher auch eine Lösung, bei welcher der Sensorköpf, bestehend aus einem Detek¬ tor und einer Abbildungsoptik oder auch nur Teile des Sensor¬ kopfes, also zum Beispiel nur der Spiegel eine Relativbewegung ausführt.
Die oben geschilderten Vorteile einer solchen Verfahrensweise werden auch bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten.
Günstigerweise ist die Relativbewegung parallel oder im Wesent¬ lichen parallel zur Längserstreckung des Körperbereiches. Wie bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung geschildert, ist die Relativbewegung entweder von der Bewegung des Körperbe¬ reiches, also den Finger oder der Hand oder von der Bewegung der optischen Elemente (Detektor, Sensorköpf und so weiter) ableitbar.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, daß alle im Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mit¬ offenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Erfindung und zur Offenbarung. Das erfindungsgemäße Verfahren ist darauf ausgelegt, eine Viel¬ zahl von Bildern zu erzeugen, wobei erfindungsgemäß vorgesehen wird, daß der Detektor die von den Teilflächen aufgenommenen Bilder korreliert und in ihrer Reihenfolge in einem Speicher ablegt. Diese Korrelation ist insbesondere für das zu erzeugen¬ de Abbild der aufgenommenen Oberfläche wichtig.
Von Vorteil für die nachfolgende Bildbearbeitung ist es, daß sich zumindest die Bilder der ersten und der zweiten Teilfläche überlappen. Zwischen der Aufnahme der ersten und der zweiten Teilfläche erfolgt eine Relativbewegung. Es wird also ein anderer Bereich der Oberfläche abgebildet. Um ein unter¬ brechungsfreies Abbild aus diesen Einzelbildern zu erzeugen ist es günstig, für einen ensprechenden Überlappungsbereich zu sorgen, durch den insbesondere die exakte Anbindung der einzelnen Teilbilder untereinander, aber auch Anhaltspunkte für die Entzerrung beziehungsweise Fehlerberechnung und so weiter ableitbar sind.
Im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren ist es günstig, daß im Strahlengang zwischen dem Körperbereich und dem Detektor ein abschnittsweise gewölbter beziehungsweise gebogener Spie¬ gel, gegebenenfalls als Teil der Abbildungsoptik vorgesehen ist und der Detektor ein Bild der gewölbten Teilfläche aufnimmt. Aus diesem erfindungsgemäßen Vorschlag resultiert, daß ring¬ artig oder U-artig gebogene Abbilder auf den Detektor geworfen werden. Insofern ist natürlich die Ausgestaltung des Detektors hierauf zu konzentrieren, wobei insbesondere die Verarbeitung diesbezüglich optimiert werden kann, da immer nur in einem gewissen, aufgrund der Abbildungsoptik bekannten Bereich mit einem Abbild zunächst zu rechnen ist. Durch eine solche Berück¬ sichtigung der Ausgestaltung der Vorrichtung im Verfahren ist die Bildbearbeitung entsprechend zu beschleunigen.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt auch ein Bildverarbei- tungsmodul , welches die in dem Speicher abgelegten Bilder zu einem dreidimensionalen Abbild der erfaßten Oberflächen zu¬ sammenstellt . Dies wird mit bekannten Methoden der Bildver¬ arbeitung geleistet . Diese Bildverarbeitung erreicht dabei zum Beispiel die Erzeugung eines Abbildes der Mantelfläche eines Fingers , zum Beispiel eines dreidimensionalen Abbildes . In einem weiteren Schritt ist es dann möglich , aus diesen Bild¬ informationen ein "abgerollte" , planare Darstellung zu erhal¬ ten. Hierdurch wird ein Datensatz von biometrischen Daten er¬ zeugt, der zum Beispiel mit bereits bestehenden, mit Drucker¬ schwärze angefertigten Fingerabdrücken vergleichbar und auch datentechnisch erfaßbar ist .
In diesem Zusammenhang leistet das Bildverarbeitungsmodul ge¬ gebenenfalls auch eine Entzerrung des Abbildes , welches als Gesamtbild ausgebildet ist und/oder auch der j eweils einzelnen, von den Teilflächen aufgenommenen Bildern .
Die Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen :
Fig . 1 eine schematisch Übersicht über das erfindungs gemäße Verfahren, einschließlich der erfindungsge- mäßen Vorrichtung und
Fig . 2 eine schematische Ansicht auf die erfindungsgemäße Erfassungsanord¬ nung .
In Figur 1 ist die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dar¬ gestellt .
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für das Erfassen von biometrischen Daten, zum Beispiel von Fingerabdrücken, wobei die Vorrichtung einen optisch wirksamen Detektor 1 zur Aufnahme von Oberflächen von Körperbereichen 3, zum Beispiels eines Fingers 30, aufweist. Wesentlicher Bestandteil der Erfin¬ dung ist, daß im Strahlengang 7 zwischen der Oberfläche 33 und dem Detektor 1 ein Spiegel 2 vorgesehen ist. In dem hier ge¬ zeigten Ausführungsbeispiel besitzt der Spiegel 2 eine endliche Breite. Er ist ringartig ausgebildet, umschließt also den Finger 30 bzw. den Körperbereich 3 vollumfänglich. Er besitzt eine konische Form, wodurch sich der Strahlengang 7 wie ange¬ deutet ergibt.
Mit 5 ist eine Beleuchtung angedeutet. Sie besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer oder mehreren LEDs 50, deren abgestrahltes Licht durch eine Beleuchtungsoptik 51 auf die aufzunehmende Oberfläche 33 konzentriert ist. Der Strahlenweg von der Beleuchtung zur aufzunehmenden Oberfläche ist mit 70 gekennzeichnet.
Das von der Oberfläche 33 reflektierte Licht wird in einem ersten Strahlenweg 71 von dem Ringspiegel 20 aufgrund der ko¬ nisch-artigen Ausgestaltung nach vorne, in Bezug auf die Längs¬ erstreckung des Körperbereiches 3 auf den vor dem Körperbereich 3 liegenden Detektor, entlang des Strahlenweges 72 abgebildet.
Der in diesem Ausführungsbeispiel aufzunehmende Finger 30 ist idealisiert als Zylinder 31 zu vereinfachen. Der Zylinder 31 besitzt dabei eine Längsachse 34, die im oberen Bereich von Figur 1 hilfsweise mit eingezeichnet ist. Der Detektor 1 be¬ findet sich diesbezüglich auf der Verlängerung der Längsachse 34, vor dem Finger.
In der hier gezeigten schematischen Skizze ist die spezielle Abbildungsoptik, das Objektiv, welches für den Detektor 1 be¬ nötigt wird, nicht ausführlich gezeigt. Es ist zum Beispiel im Detektor 1 mit integriert und nicht separat gekennzeichnet.
Aufgrund der Breite des Spiegels 2 wird ein Umfangssegment 32 der Oberfläche 33 auf den Detektor 1 abgebildet. Dies erfolgt an einer ersten Position X.
Unterhalb der Darstellung des Fingers im Ringspiegel 20 ist der idealisierte Zylinder 31 angegeben, mit 32' ist die zylinder¬ artige Mantelfläche gekennzeichnet. Aufgrund der konischen Ausgestaltung des Spiegels 2 wird von diesem Umfangssegment 32' im Detektor ein ringartiges Bild 32' ' erzeugt. Dieses Bild ist mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichnet und befindet sich links neben dem idealisierten Zylinder 31. In dem Bild 6, welches zum Beispiel die Bildaufnahmeebene des Detektors 1 ist, wird die zylindrische Mantelfläche 32, 32' abgebildet in eine ringartige Struktur 32 ' ' .
Wichtig ist, daß bezüglich der Relativposition X von Spiegel 2 zu dem Körperbereich 3 eindeutig ein Bild B zuzuordnen ist. Es kommt dabei nicht auf die exakte Vermessung an, sondern es reicht aus, diese Korrelation festzuhalten.
Das in dem Bild 6 als Ring dargestellte Abbild 32 ' ' beinhaltet letztendlich Informationen über die dreidimensionale Ausgestal¬ tung der aufgenommenen Oberfläche 33.
Idealisierterweise wird diese Information zum Beispiel planar gespeichert, wie dies zum Beispiel im nächsten Verarbeitungs¬ schritt angedeutet ist und mit dem Bezugszeichen 32 ' ' ' gekenn¬ zeichnet ist. Es ist aber nur eine Darstellungshilfe, natürlich werden die dreidimensionalen Daten auch dreidimensional ge¬ speichert, verwaltet und verrechnet.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird von einer ersten Position Xn ein erstes Bild Bn erzeugt und von dem Detektor in einem Speicher abgelegt.
Es erfolgt dann eine Relativbewegung 4, bevorzugt parallel oder im wesentlichen parallel zur Längserstreckung bzw. Längsachse 34 des Körperbereiches 3 bzw. des Fingers 30.
An der Stelle Xn+i wird ein zweites Teilbild Bn+^ aufgenommen und ebenfalls von dem Detektor in den Speicher an eine andere Speicherstelle geladen. Die Aufnahmegeschwindigkeit und die Breite des Spiegels sind dabei so abgestimmt, daß ein Über¬ lappungsbereich 60 der Einzelbilder besteht, um die jeweiligen Einzelbilder Bn, Bn+^, Bn+2 und so weiter entsprechend aneinan¬ der zu reihen. Aufgrund der bekannten Breite des Spiegels und den Abbildungsverhältnissen wird dadurch auch ein in sich skaliertes, also maßstabsgemäßes Abbild erzeugt, das bei der Verrechnung entsprechend berücksichtigbar ist. Mit dem Pfeil K ist die Korrelation zwischen der Relativbewegung 4, die zu den verschiedenen Positionen Xn bzw. Xn+1 usw. führt einerseits, und die Bezugnahme auf die jeweiligen Bilder Bn, Bn+^ usw. andererseits sichergestellt.
in dem nachgeschalteten Bildverarbeitungsmodul wird aus den
Einzelbildern B^ wieder ein Gesamtabbild, insbesondere ein dreidimensionales Abbild der aufgenommenen Oberfläche 33 er¬ zeugt und ausgewertet und zur Verfügung gestellt.
In Figur 2 ist die erfindungsgemäße Erfassungsanordnung 8 schematisch gezeigt. Der wesentliche Vorzug dieser erfindungs¬ gemäßen Erfassungsanordnung 8 ist, daß auf der Auflagefläche 81 alle Finger 30 beider Hände 35, 35' auflegbar sind und für jeden Finger, einschließlich der Daumen, eine Vorrichtung 9, entsprechend Figur 1, vorgesehen ist. Der Einfachheit halber ist die Vorrichtung 9 jeweils durch den Spiegel 2, 20, das Objektiv 10 und den Detektor 1 gebildet, der genaue Aufbau entspricht zum Beispiel der in Figur 1 im oberen Bereich ge- zeigten Anordnung.
Der wesentliche Vorzug dieser Erfindung liegt insbesondere darin, daß eine sehr platzsparende Anordnung der Vorrichtungen 9 möglich ist, wodurch ein simultanes Aufnehmen aller Finger der Hände eines Probanten möglich ist. Hieraus resultiert eine erhebliche Verfahrensbeschleunigung beim Erfassen dieser bio¬ metrischen Daten.
Da der Spiegel 2 in dem in Figur 2 ausgeführten Beispiel U- artig 21 ausgebildet ist, wird eine Bildaufnahme von Nagel bis Nagel erreicht, was für eine datenmäßige Erfassung in der Regel ausreichend ist. Um insbesondere auch den Seitenbereich, also den Fingerbereich bis zum Nagel, zu erreichen, ist es günstig, ein Spreizvorrichtung 80 vorzusehen. Diese ist zum Beispiel durch zylindrische Anschläge 82 gebildet, die zwischen den Fingern am Wurzelbereich liegen, wenn die Hand 35 an oder in der Erfassungsanordnung 8 an- oder eingelegt ist.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Haupt¬ anspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merk¬ malen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merk¬ malen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit an¬ deren Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung für das Erfassen von biometrischen Daten, insbesondere von Fingerabdrücken, wobei die Vorrichtung einen optisch wirksamen Detektor zur Aufnahme der Ober¬ fläche von Körperbereichen aufweist, dadurch gekennzeich¬ net, daß im Strahlengang (7) zwischen der Oberfläche (33) und dem Detektor (1) ein Spiegel (2) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (2) gewölbt oder gebogen, insbesondere U- artig (21) oder halbringartig, ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (2) als Ringspiegel (20) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine konische Form des Spiegels (2).
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Spiegel (2) abtastbare Teilfläche (32) der Oberfläche (33) klein ist im Verhältnis zur gesamten aufzunehmenden Oberfläche (33) des Körperteils (3).
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beleuchtung (5) für den abzutastenden Körperbereich (3) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Beleuchtung (5) eine grüne Lichtquelle vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung (5) unterhalb des Körperbereichs (3) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung (5) streifenartig, insbesondere als LED-Array (50) ausge¬ bildet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen halbdurchlässigen, als Teilspiegel ausgebildeten Spiegel (2) zur Einspiege- lung des Lichtes einer Beleuchtung (5) in den Strahlen¬ gang (7) .
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenver¬ lauf zwischen Spiegel (2) und Detektor (1) parallel oder spitzwinklig zur Längserstreckung (34) des aufzunehmenden Körperbereichs (3) ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang (7) zwischen der Oberfläche (33) und dem Detektor (1), insbesondere zwischen Spiegel (2) und Detektor (1) ein Objektiv (10) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß die Vergrößerung des Objektives so gewählt ist, daß das am Körper aufzulö¬ sende Ortselement mindestens auf ein Element (Pixel) des Detektors abgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine telezentrische Ab¬ bildung.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Frontlinse des Ob¬ jektives, welche mindestens der Größe des Objektes ent¬ spricht.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine rechteckige Frontlinse.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Relativbewegung (4) zwischen dem Körperbereich (3) und zumindest dem Spiegel (2).
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Relativbewegung (4) parallel oder im wesentlichen parallel zur Längser¬ streckung (34) des aufzunehmenden Körperbereichs (3).
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Spiegel (2) während der Aufnahme ortsfest ist und die Relativbewegung (4) von der Bewegung des Körperbereichs (3) abgeleitet ist.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Bewegung des Spie¬ gels (2) zumindest während der Aufnahme des Körperbe¬ reichs (3) .
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Detektor (1) und Spiegel (2) sowie gegebenenfalls das Objektiv als Sensor¬ kopf zusammengefasst sind und der Sensorkopf bewegbar, insbesondere linear bewegbar ist.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein berührungsloses Abtasten des Körperbereichs (3) .
23. Erfassungsanordnung für das gleichzeitige Erfassen von biometrischen Daten wie Fingerabdrücken von unterschied¬ lichen Körperbereichen, insbesondere Fingern, wobei die Erfassungsanordnung mit mindestens zwei Vorrichtungen, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, für das Erfassen von biometrischen Daten aus¬ gestattet ist, wobei die Vorrichtung zumindest einen optisch wirksamen Detektor zur Aufnahme der Oberfläche von Körperbereichen aufweist und eine erste Vorrichtung für die Aufnahme eines ersten und eine zweite Vorrichtung
~ für die Aufnahme eines zweiten Körperbereichs vorgesehen ist und die Erfassungsanordnung eine Spreizvorrichtung besitzt, durch die die Körperbereiche derart beabstandet werden, daß auch Seitenaufnahmen der Körperbereiche durch den Detektor ermöglicht sind.
24. Erfassungsanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizvorrichtungen (80) als Anschläge (82), insbesondere als zylindrische An¬ schläge ausgebildet sind, welche zwischen den Körperbe¬ reichen, insbesondere zwischen den Fingern (30) einer Hand (35), anzuordnen sind und die Spiegel der Vorrich¬ tung unterhalb der Körperbereiche bzw. der Finger sind.
25. Erfassungsanordnung nach einem oder beiden der vorherge¬ henden Ansprüche 23 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizvorrichtung (80) eine Spreizung der in die Erfassungsanordnung eingeführten Finger einer Hand von je 10° bis 20°, bevorzugt ca. 15°, zwischen zwei benachbar¬ ten Fingern (30) bewirkt.
26. Erfassungsanordnung nach einem oder mehreren der vorher¬ gehenden Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsanordnung (8) eine Auflagefläche (80) auf¬ weist, in der Schlitze oder Öffnung mit optisch trans¬ parenten Abdeckungen vorgesehen sind und die Spiegel (2 ) jeweils im Bereich des Schlitzes bzw. Vertiefung angeord¬ net sind.
27. Erfassungsanordnung nach einem oder mehreren der vorher¬ gehenden Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (80) Mulden für die Aufnahme von Fingern (30) bzw. Handfläche bilden und die Anordnung der Mulden eine Spreizvorrichtung bewirken.
28. Erfassungsanordnung nach einem oder mehreren der vorher¬ gehenden Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß zwei insbesondere benachbarte Vorrichtungen (9) ein Objektiv teilen.
29. Erfassungsanordnung nach einem oder mehreren der vorher¬ gehenden Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Finger (30) ein eigener, bewegbarer Sensorkopf vorgesehen ist, und benachbarte Sensorköpfe jeweils ent¬ gegengesetzt beweglich sind.
30. Erfassungsanordnung nach einem oder mehreren der vorher¬ gehenden Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Finger (30) ein eigener, bewegbarer Sensorkopf vorgesehen ist und jeder Sensorkopf längsbeweglich, ins¬ besondere in Richtung der Längserstreckung des jeweiligen Fingers beweglich ist.
31. Erfassungsanordnung nach einem oder mehreren der vorher¬ gehenden Ansprüche 23 bis 30, gekennzeichnet, durch eine Festleganordnung der Hand und/oder der einzelnen Finger an oder in der Erfassungsanordnung.
32. Verfahren für die Erfassung von biometrischen Daten, zum Beispiel einen Fingerabdruck, wobei ein Detektor zumin¬ dest ein Bild einer ersten Teilfläche der zur erfassenden Oberfläche eines Körperbereiches aufnimmt, hernach eine Relativbewegung zwischen dem Detektor und dem Körperbe¬ reich erfolgt, wonach der Detektor zumindest ein Bild einer zweiten Teilfläche der zur erfassenden Oberfläche des Körperbereiches aufnimmt.
33. Verfahren für die Erfassung von biometrischen Daten, zum Beispiel einen Fingerabdruck, wobei ein aus einem Detek¬ tor und einer Abbildungsoptik bestehender Sensorkopf zumindest ein Bild einer ersten Teilfläche der zu erfas¬ senden Oberfläche eines Körperbereiches aufnimmt, hernach eine Relativbewegung zwischen dem Körperbereich und dem Sensorkopf bzw. Teilen des Sensorkopfes erfolgt und her¬ nach der Sensorkopf zumindest ein Bild einer zweiten Teilfläche der zu erfassenden Oberfläche des Körperbe¬ reiches aufnimmt.
34. Verfahren nach einem oder beiden der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung parallel oder im wesentlich parallel zur Längserstreckung des Körperbereichs erfolgt.
35. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet/ daß der Detektor die von den Teilflächen aufgenommenen Bilder korreliert in ihrer Reihenfolge in einem Speicher ablegt.
36. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest die Bilder der ersten und zweiten Teilfläche teilweise überlappen.
37. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen dem Körperbereich und dem Detektor ein zumindest abschnittsweise gewölbter bzw. gebogener Spiegel, gegebenenfalls als Teil der Abbildungsoptik, vorgesehen ist und der Detektor ein Bild einer gewölbten Teilfläche aufnimmt.
38. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 32 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bildverarbeitungsmodul die in dem Speicher abgelegten Bilder zu einem dreidimensionalen Abbild der erfassten Oberflächen zusammengestellt werden.
39. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 32 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bildverarbeitungsmodul das Abbild und/oder die einzelnen Bilder entzerrt.
PCT/EP2005/001230 2004-11-05 2005-02-08 Verfahren und vorrichtung für das erfassen von biometrischen daten WO2006048049A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/538,740 US7392939B2 (en) 2004-11-05 2005-02-08 Method and device for collecting biometric data
EP05707249A EP1807790A1 (de) 2004-11-05 2005-02-08 Verfahren und vorrichtung für das erfassen von biometrischen daten
CA002508286A CA2508286A1 (en) 2004-11-05 2005-02-08 Method and device for collecting biometric data
PCT/EP2005/011841 WO2006048311A2 (de) 2004-11-05 2005-11-04 Verfahren und vorrichtung für das erfassen von biometrischen daten
EP05801498A EP1810218A2 (de) 2004-11-05 2005-11-04 Verfahren und vorrichtung für das erfassen von biometrischen daten

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004053900A DE102004053900A1 (de) 2004-11-05 2004-11-05 Verfahren und Vorrichtung für das Erfassen von biometrischen Daten
DE102004053900.6 2004-11-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006048049A1 true WO2006048049A1 (de) 2006-05-11

Family

ID=34960488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/001230 WO2006048049A1 (de) 2004-11-05 2005-02-08 Verfahren und vorrichtung für das erfassen von biometrischen daten

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7392939B2 (de)
EP (1) EP1807790A1 (de)
CA (1) CA2508286A1 (de)
DE (1) DE102004053900A1 (de)
WO (1) WO2006048049A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007042918A2 (en) * 2005-10-12 2007-04-19 Sygade Solutions (Proprietary) Limited Simultaneous fingerprint image acquiring device for a plurality of fingers
US7660442B2 (en) * 2006-09-01 2010-02-09 Handshot, Llc Method and system for capturing fingerprints, palm prints and hand geometry
JP4539683B2 (ja) * 2007-06-13 2010-09-08 日本電気株式会社 生体特徴入力システム、画像合成装置、画像合成方法および、画像合成プログラム
JP5151396B2 (ja) * 2007-10-29 2013-02-27 株式会社日立製作所 指静脈認証装置
FR2927713B1 (fr) * 2008-02-14 2011-08-26 Sagem Securite Dispositif d'acquisition d'empreintes digitales a la volee.
JP5493420B2 (ja) * 2009-03-25 2014-05-14 富士通株式会社 通行認証システム
US8833657B2 (en) * 2010-03-30 2014-09-16 Willie Anthony Johnson Multi-pass biometric scanner
CN104881667B (zh) 2014-02-28 2019-08-09 阿里巴巴集团控股有限公司 一种特征信息的提取方法及装置
US10042324B2 (en) * 2015-06-30 2018-08-07 Synaptics Incorporated Optical fingerprint imaging using holography
US11666217B2 (en) 2018-07-01 2023-06-06 Dukorp Corporation System and method for biometric-based spatial categorization
KR102203933B1 (ko) * 2018-11-26 2021-01-15 재단법인 실감교류인체감응솔루션연구단 다수의 손가락을 이용한 모션 캡쳐 인터페이스 방법 및 장치

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3138059A (en) * 1962-05-21 1964-06-23 Ling Temco Vought Inc Means and method for producing image of papillary ridges
DE3424955A1 (de) * 1984-07-06 1986-01-16 Siemens Ag Anordnung zum erfassen von fingerpapillaren
US5177802A (en) * 1990-03-07 1993-01-05 Sharp Kabushiki Kaisha Fingerprint input apparatus
WO1999041631A1 (en) * 1998-02-12 1999-08-19 Electro-Optical Systems Corporation Optical fingerprint reader
US5991431A (en) * 1996-02-12 1999-11-23 Dew Engineering And Development Limited Mouse adapted to scan biometric data
US20020003892A1 (en) * 2000-07-10 2002-01-10 Casio Computer Co., Ltd. Authentication system based on fingerprint and electronic device employed for the system
DE10153808A1 (de) * 2001-11-05 2003-05-22 Tst Touchless Sensor Technolog Verfahren zur berührungslosen, optischen Erzeugung von abgerollten Fingerabdrücken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6636701B1 (en) * 1999-06-09 2003-10-21 Jobin Yvon, Inc. Ultraviolet imager system and method
US20040114783A1 (en) * 2000-12-22 2004-06-17 Martin Spycher Device for imaging the papillary lines of a finger
DE102004003783A1 (de) * 2004-01-23 2005-09-01 Tbs Holding Ag Vorrichtung und Verfahren für die Fingerlinienerkennung

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3576538A (en) * 1969-04-14 1971-04-27 Identimation Corp Finger dimension comparison identification system
US3804524A (en) * 1972-08-31 1974-04-16 G Nanus Apparatus for controlling fingerprint identification
US3882462A (en) * 1974-01-30 1975-05-06 Sperry Rand Corp Fingerprint recognition apparatus using non-coherent optical processing
CA2003131C (en) * 1988-11-25 1998-06-23 Seigo Igaki Biological object detection apparatus
JP3378032B2 (ja) * 1992-08-28 2003-02-17 浜松ホトニクス株式会社 人物照合装置
WO1997041527A1 (en) * 1996-05-01 1997-11-06 Xros, Inc. Compact, simple, 2d raster, image-building fingerprint scanner
FR2749955B1 (fr) * 1996-06-14 1998-09-11 Thomson Csf Systeme de lecture d'empreintes digitales
FR2754369B1 (fr) * 1996-10-04 1998-12-18 Thomson Csf Systeme d'acquisition d'empreintes en relief et procede d'acquisition
US6175407B1 (en) * 1998-12-17 2001-01-16 Identix Incorporated Apparatus and method for optically imaging features on the surface of a hand
WO2001009817A1 (de) 1999-08-03 2001-02-08 Infineon Technologies Ag Vorrichtung zur biometrischen erkennung
JP3780785B2 (ja) * 1999-11-30 2006-05-31 三菱電機株式会社 凹凸パターン検出装置
JP4426733B2 (ja) * 2000-03-31 2010-03-03 富士通株式会社 指紋データ合成方法，指紋データ合成装置，指紋データ合成プログラムおよび同プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
DE10128717A1 (de) * 2001-06-13 2002-12-19 Tst Touchless Sensor Technolog Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung natürlicher Haut
US20030021450A1 (en) * 2001-07-27 2003-01-30 Yury Shapiro Fingerprint imaging device
US6980286B1 (en) * 2001-10-25 2005-12-27 Ic Media Corporation Ultra-thin optical fingerprint sensor with anamorphic optics
ATE406626T1 (de) * 2002-01-17 2008-09-15 Cross Match Technologies Inc Fingerabdruck-workstation und verfahren
US7174033B2 (en) * 2002-05-22 2007-02-06 A4Vision Methods and systems for detecting and recognizing an object based on 3D image data
US6853444B2 (en) * 2002-08-30 2005-02-08 Waleed S. Haddad Non-contact optical imaging system for biometric identification
US7050158B2 (en) * 2002-12-24 2006-05-23 Guolin Ma Compact image pickup module

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3138059A (en) * 1962-05-21 1964-06-23 Ling Temco Vought Inc Means and method for producing image of papillary ridges
DE3424955A1 (de) * 1984-07-06 1986-01-16 Siemens Ag Anordnung zum erfassen von fingerpapillaren
US5177802A (en) * 1990-03-07 1993-01-05 Sharp Kabushiki Kaisha Fingerprint input apparatus
US5991431A (en) * 1996-02-12 1999-11-23 Dew Engineering And Development Limited Mouse adapted to scan biometric data
WO1999041631A1 (en) * 1998-02-12 1999-08-19 Electro-Optical Systems Corporation Optical fingerprint reader
US6636701B1 (en) * 1999-06-09 2003-10-21 Jobin Yvon, Inc. Ultraviolet imager system and method
US20020003892A1 (en) * 2000-07-10 2002-01-10 Casio Computer Co., Ltd. Authentication system based on fingerprint and electronic device employed for the system
US20040114783A1 (en) * 2000-12-22 2004-06-17 Martin Spycher Device for imaging the papillary lines of a finger
DE10153808A1 (de) * 2001-11-05 2003-05-22 Tst Touchless Sensor Technolog Verfahren zur berührungslosen, optischen Erzeugung von abgerollten Fingerabdrücken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102004003783A1 (de) * 2004-01-23 2005-09-01 Tbs Holding Ag Vorrichtung und Verfahren für die Fingerlinienerkennung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D. MALTONI: "Handbook of Fingerprint Recognition", June 2003, SPRINGER, NEW YORK, XP002363594 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20080260214A1 (en) 2008-10-23
CA2508286A1 (en) 2006-05-05
US20060243803A1 (en) 2006-11-02
DE102004053900A1 (de) 2006-05-11
US8913799B2 (en) 2014-12-16
EP1807790A1 (de) 2007-07-18
US7392939B2 (en) 2008-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006048049A1 (de) Verfahren und vorrichtung für das erfassen von biometrischen daten
DE4320059C2 (de) Optischer Farbscanner
EP2406679B1 (de) Autofokusverfahren und autofokuseinrichtung
DE69704485T2 (de) Sichtsystem
DE602005002630T2 (de) Zweiband-sensorsystem mit einem wellenlängenselektiven strahlverzweiger
EP2136248A1 (de) Bildaufnahmevorrichtung mit anpassbarer Beleuchtung
WO2013064395A1 (de) Vorrichtung zum optischen bestimmen der oberflächengeometrie einer dreidimensionalen probe
DE102008027393A1 (de) Optische Überwachungseinrichtung
WO1992008103A1 (de) Verfahren und anordnung zur optoelektronischen vermessung von gegenständen
DE102004053927A1 (de) Anordnung zum Erfassen von Fingermerkmalen
DE202009003286U1 (de) Vorrichtung zum Aufnehmen eines Bilds eines Gegenstands
EP0972267B1 (de) Verfahren und anordnung zur gewinnung von bildinformationen über oberflächenstrukturen
DE69803044T2 (de) Optisches gerät zur kontaktlosen messung des abstandes zu einer lichtquelle
WO2006048311A2 (de) Verfahren und vorrichtung für das erfassen von biometrischen daten
EP2110699A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Beleuchten einer Objektszene
EP3462164B1 (de) Anordnung und verfahren zur inspektion von bewegten plattenförmigen objekten
EP2327043B1 (de) Vorrichtung zur aufnahme von biometrischen daten
EP3267367B1 (de) Zählscheibenvorrichtung
EP4010145B1 (de) Verfahren zum analysieren einer werkstückoberfläche für einen laserbearbeitungsprozess und eine analysevorrichtung zum analysieren einer werkstückoberfläche
DE102012003241A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur automatischen Prüfung von Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten
EP1709569B1 (de) Vorrichtung und verfahren für die fingerlinienerkennung
EP3540507A1 (de) Bildaufnahmevorrichtung und verfahren zum aufnehmen einer bildaufnahme eines dokuments und verwendung
DE102015001419A1 (de) Verfahren zur Korrektur eines Überlappungsbereiches und Scanvorrichtung
DE102009009393A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Vermessen eines Körpers
DE102014119436B4 (de) Koordinatenmessgerät und Verfahren zum Bestimmen von geometrischen Eigenschaften eines Messobjekts unter Verwendung einer Lichtfeldkamera

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006243803

Country of ref document: US

Ref document number: 10538740

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2508286

Country of ref document: CA

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10538740

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005707249

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005707249

Country of ref document: EP