Способ идентификации личности по геометрии ладони

 

Изобретение относится к способу идентификации личности по параметрам ладони пользователя. Его использование позволяет обеспечить технический результат в виде возможности оценки идентичности геометрических параметров руки с минимизацией обрабатываемой информации, что удешевляет устройство идентификации, сохраняя разумную достоверность. Способ заключается в размещении заданным образом ладони на подложке, прозрачной для оптического излучения, освещении ее структурированным оптическим излучением, регистрации поперечных сечений ладони в области разведенных пальцев и использовании совокупности полученных изображений для формирования оптического образа руки, предназначенного для целей контроля. Технический результат достигается благодаря тому, что регистрацию всех поперечных сечений ладони производят в проходящем через подложку оптическом излучении путем переноса изображений каждого из линейных сечений с помощью собственной оптической системы на линейный многоэлементный фоторегистратор. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Известны различные способы и устройства для идентификации личности по параметрам ладони пользователя, например по отпечаткам ладони, по ее внутреннему строению или по ее геометрии.

В частности, способ, реализованный в устройстве по патенту ЕР 076023, кл. G 07 C 9/00, А 61 В 05/117, 1995 г., заключается в позиционировании руки пользователя прецизионным образом на платформе поверх просмотрового окна, считывании участка отпечатка ладони пользователя и сравнении его с известным отпечатком, взятым заранее.

Сравнение отпечатков ладони, так же как и отпечатков пальцев по индивидуальному рисунку, присущему только конкретному пользователю, требует достаточно сложных технических средств, обеспечивающих быструю и качественную обработку произвольного рисунка кожных линий и получение результата сравнения.

В другом устройстве реализован способ, заключающийся в использовании измерительных импульсов, проникающих внутрь руки, измерении мощности этих импульсов на заранее определенном участке опрашивающего устройства и сравнении измеренных сигналов с заранее определенными. В качестве таких проникающих импульсов может быть использован ультразвук (заявка РСТ 9625878, кл. А 61 В 05/117, G 07 C 09/00, 29.08.96).

Однако постоянное воздействие проникающего излучения, даже и достаточно щадящего, иногда может оказаться не безразличным для отдельных лиц и вызвать нежелательные реакции.

Известен способ идентификации личности по геометрии ладони, заключающийся в размещении заданным образом ладони на световозвращающей подложке, освещении ее источником света, регистрации изображения ладони пользователя в отраженном излучении и сопоставлении полученного изображения с полученным ранее (патент ЕР 0209317, кл. G 07 C 9/00, 1987 г.).

Известен способ идентификации личности по геометрии ладони, заключающийся в размещении заданным образом ладони на подложке, прозрачной для оптического зондирующего излучения, освещении ее структурированным оптическим излучением, регистрации не менее двух поперечных линейных сечений ладони в области разведенных пальцев и использовании полученных изображений для формирования оптического образа руки, предназначенного для целей контроля (патент US 5335288, кл. G 06 K 9/00, 1994 г.).

В известном решении изображения поперечных сечений ладони в области разведенных пальцев используются для получения информации о высоте пальцев относительно уровня подложки и наряду с силуэтным изображением участка ладони составляют трехмерный оптический образ руки. Такое устройство обеспечивает достаточно высокую достоверность идентификации, но является достаточно сложным в аппаратурном плане и дорогостоящим.

Задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в разработке способа и устройства, позволяющего оценить идентичность геометрических параметров руки с минимизацией обрабатываемой информации, что обеспечит существенное удешевление устройства, но с обеспечением разумной достоверности.

Поставленная задача решается тем, что в способе идентификации личности по геометрии ладони, заключающемся в размещении заданным образом ладони на подложке, прозрачной для оптического зондирующего излучения, освещении ее структурированным оптическим излучением, регистрации не менее двух поперечных линейных сечений ладони в области разведенных пальцев и использовании полученных изображений для формирования оптического образа руки, предназначенного для целей контроля, согласно изобретению, регистрацию всех поперечных линейных сечений ладони производят в проходящем через подложку оптическом излучении, а оптический образ руки формируют в виде полученной на линейном многоэлементном фоторегистраторе совокупности одномерных изображений, представленных в виде набора освещенностей отдельных элементов фоторегистратора.

Технический результат, который достигается при этом, заключается в упрощении обработки и анализа полученных изображений, поскольку при регистрации одномерных изображений, несущих информацию о толщине (ширине) пальцев в виде распределения освещенностей вдоль одной координаты, совпадающей с линией регистрируемого сечения, можно использовать простой алгоритм обработки изображения и отказаться от сложной аппаратуры. Очевидно, что чем больше можно зарегистрировать линейных сечений в одномерном изображении, тем выше будет достоверность контроля.

Исходя из этого могут быть применены различные приемы.

Например, регистрируемые линейные сечения смещают друг относительно друга для того, чтобы они имели характерные отличия. Такое смещение можно осуществить параллельно вдоль длины пальцев или под некоторым углом по отношению друг к другу. Они могут быть сформированы также без смещения, но при этом их регистрацию осуществляют под существенно различными углами падения освещающего излучения. Таким образом будут формироваться два или более различных вида информации о руке.

Освещение ладони можно проводить импульсным освещением, а регистрацию линейных сечений - одновременно на неперекрывающихся участках линейного фотоприемника.

В другом варианте освещение ладони производят в разные моменты времени источниками, а регистрацию изображений производят раздельно. При этом можно использовать последовательно одни и те же участки линейного фотоприемника.

На фиг. 1 схематически показана рука пользователя, позиционированная определенным образом, на фиг.2 - изображение линейных сечений, зарегистрированное линейным фотоприемником в виде последовательности импульсов, пропорциональных освещенностям отдельных элементов фотоприемника, на фиг.3 (а, б) - схема одного из вариантов устройства, реализующего способ, вид сбоку и вид сверху соответственно.

Способ реализуется следующим образом. На прозрачной подложке 1 с фиксирующими упорами 2 размещают руку 3 вниз ладонью. Упоры 2 обеспечивают единообразное размещение руки с разведением пальцев (фиг.1). В качестве информативного параметра используют ряд поперечных сечений в области пальцев. В показанном варианте эти сечения смещены относительно друг друга и представляют собой параллельные линии А-А, В-В. С нижней стороны подложки 1 освещают руку источниками света 4 и переносят на линейный фотоприемник 5 изображения выбранных для идентификации линейных сечений. В первом варианте (фиг. 3) используют две независимые оптические системы 6 и 7, каждая из которых переносит изображение соответствующего ей линейного сечения на отдельный участок линейного фотоприемника 5. Освещенность каждого элемента фотоприемника зависит от особенностей геометрии руки в области линейного сечения, а совокупность элементов дает характерное для данного линейного сечения руки распределение освещенностей (см. фиг.2). Очевидно, что достоверность идентификации возрастает пропорционально числу регистрируемых линейных сечений, ограниченному длиной фотоприемника. Однако это число может быть оптимизировано путем использования сечений, имеющих ярко выраженные отличия друг от друга. Освещение производят импульсным источником, а регистрацию всех изображений осуществляют одновременно.

Второй вариант исполнения (не показан) позволяет использовать ограниченную длину фотоприемника за счет разнесенной во времени регистрации отдельных линейных сечений, изображение которых переносят на перекрывающиеся участки фотоприемника. Такая регистрация становится возможной при разнесенном во времени освещении.

При реализации данного способа необходимо принять разумное компромиссное решение, обеспечивающее заданную достоверность распознавания руки при минимизации используемой элементной базы и упрощении алгоритма обработки полученной информации. Проведенный анализ регистрируемых изображений сечений рук различных пользователей показал, что при использовании соответствующих алгоритмов обработки этих изображений обеспечивается достаточно высокая различимость пользователей.

Формула изобретения

1. Способ идентификации личности по геометрии ладони, заключающийся в размещении заданным образом ладони на подложке, прозрачной для оптического излучения, освещении ее структурированным оптическим излучением, регистрации поперечных сечений ладони в области разведенных пальцев и использовании совокупности полученных изображений для формирования оптического образа руки, предназначенного для целей контроля, отличающийся тем, что регистрацию всех поперечных сечений ладони производят в проходящем через подложку оптическом излучении путем переноса изображений каждого из линейных сечений с помощью собственной оптической системы на линейный многоэлементный фоторегистратор.

2. Способ идентификации личности по геометрии ладони по п.1, отличающийся тем, что регистрацию по меньшей мере одного из линейных сечений производят под существенно разными углами падения излучения на руку.

3. Способ идентификации личности по геометрии ладони по п.1, отличающийся тем, что освещение ладони производят импульсным источником света, а изображения регистрируемых линейных сечений переносят одновременно на неперекрывающиеся участки линейного фотоприемника.

4. Способ идентификации личности по геометрии ладони по п.1, отличающийся тем, что освещение разных участков ладони производят от разных источников в разные моменты времени и изображения регистрируемых линейных сечений переносят на элементы фотоприемника также в разные моменты времени.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3