СПОСОБ БИОМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛИЧНОСТИ ПО КИСТИ РУКИ И ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ КИСТИ РУКИ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК G06K9/00 

Изобретение предназначено для биометрической идентификации личности по характерным параметрам кисти руки человека и может быть применено в пропускных системах для идентификации, например, при ограниченном доступе к какому-либо объекту, как в банках, в секретных учреждениях и т.п.

По патенту США N 5335288 от 02.08.1994 г. известен способ биометрической идентификации личности, по которому поочередно принимают два яркостных сигнала, первый - яркостный сигнал, соответствующий изображению кисти руки в плане, второй - яркостный сигнал, соответствующий, в зависимости от конкретной реализации способа, либо изображению тени кисти руки на отражающей подложке при освещении кисти руки под углом, либо изображению частей кисти руки, освещенных под углом узконаправленным пучком света. Затем указанные яркостные сигналы преобразуют в два электрических сигнала, соответствующих изображению кисти руки при нулевом уровне яркости, которые используют в качестве информативных. При этом формируют сначала архивный набор идентификационных параметров, а после запоминания архивного набора проводят идентификацию человека путем тестирования. При тестировании для принятия решения на основе выбранных критериев производится сравнение рабочего набора идентификационных параметров, который формируют аналогично архивному набору, с архивным набором, хранящимся в памяти.

Известен способ идентификации личности на основе измерений характерных размеров кисти руки (патент США N 4720869 от 19.01.1988 г.), который основан на поочередном приеме первого и второго яркостных сигналов, соответствующих изображениям кисти руки в плане и под углом при нулевом уровне яркости. Яркостный сигнал формируют при освещении кисти руки, расположенной на прозрачной подложке между источником света и приемником яркостного сигнала. Прием двух яркостных сигналов, соответствующих изображению кисти руки в плане и под углом, производится для избежания ошибок в идентификации, связанных с изменениями, вносимыми в силуэт кисти руки длиной ногтей, украшениями, величиной давления руки на подложку. Указанные яркостные сигналы преобразуют соответственно в первый и второй электрические сигналы и формируют архивный набор идентификационных параметров. Способ так же, как и описанный выше, предусматривает тестирование. При тестировании первый и второй электрические сигналы используют в качестве информативных для формирования рабочего набора идентификационных параметров, который сравнивают с архивным набором идентификационных параметров, хранящимся в памяти, для принятия решения на основе предопределенных критериев.

Недостатком описанных способов является то, что поочередный прием двух яркостных сигналов увеличивает время, необходимое для получения изображения, и, соответственно, время, в течение которого кисть руки идентифицируемого лица должна оставаться неподвижной. Кроме того, в обоих способах при использовании в качестве информативного сигнала электрического сигнала, соответствующего изображению кисти руки при нулевом уровне яркости, а именно, по патенту США N 5335288 - изображению тени кисти руки на отражающей подложке, а по патенту США N 4720869 - силуэту кисти руки на прозрачной подложке, теряется часть информации, связанная с формой поверхности кисти руки идентифицируемого человека, что не обеспечивает достаточной достоверности идентификации.

Ближайшим аналогом заявленного способа является способ биометрической идентификации личности (патент США N 5073950 от 17.12.1991 г.), основанный на измерениях параметров пальцев руки, включающий прием яркостного сигнала, соответствующего полутоновому изображению кисти руки, расположенной на темной поглощающей подложке, преобразование его в электрический сигнал, соответствующий изображению кисти руки в плане при нулевом уровне яркости, формирование набора архивных идентификационных параметров кисти руки человека на основе информации, содержащейся в указанном сигнале, и тестирование. Тестирование предусматривает прием яркостного сигнала, соответствующего изображению кисти руки идентифицируемого лица, преобразование его в электрический сигнал, соответствующий изображению кисти руки при нулевом уровне яркости, который используют в качестве информативного для формирования рабочего набора идентификационных параметров, сравнение этого набора с набором архивных идентификационных параметров, хранящимся в памяти, и принятие решения на основе предопределенных критериев.

Недостатком данного способа является то, что, хотя в принимаемом яркостном сигнале и содержится информация, связанная с формой поверхности кисти руки идентифицируемого человека, эта информация не используется для формирования как архивного, так и рабочего набора идентификационных параметров, поскольку данные наборы формируются на основе изображения кисти руки в плане только при нулевом уровне яркости. Это приводит к недостаточной достоверности идентификации из-за низкой информативности набора идентификационных параметров.

По патенту США N 4206441 от 03.06.1980 г. известен формирователь изображения кисти руки, включенный в устройство идентификации по параметрам контура пальцев руки человека, содержащий прозрачную подложку для размещения кисти руки, источник света, расположенный под подложкой, и приемник яркостного сигнала, например видеокамеру, для получения изображения кисти руки в плане. Недостатком формирователя является то, что из-за расположения кисти руки между источником света и видеокамерой при использовании его в способе биометрической идентификации личности он позволяет сформировать изображение кисти руки только в виде силуэта.

Известен формирователь изображения кисти руки, включенный в устройство идентификации личности по параметрам кисти руки (Патент США N 4720869 от 19.01.1988 г.), выполненный с возможностью получения изображений кисти руки в плане и под углом, благодаря чему становится возможным получить данные о толщине пальцев, что повышает достоверность идентификации за счет повышения, по сравнению с вышеописанным аналогом, информативности выходного сигнала. Формирователь содержит источник света, прозрачную подложку для размещения руки, первую систему линз, первое параболическое зеркало, вторую систему линз, второе параболическое зеркало и приемник яркостного сигнала. При этом источник света, подложка для размещения кисти руки, первая система линз, первое параболическое зеркало и приемник яркостного сигнала оптически связаны по ходу первого луча, соответствующего изображению кисти руки в плане, а источник света, подложка для размещения кисти руки, вторая система линз, второе параболическое зеркало и приемник яркостного сигнала оптически связаны по ходу второго луча, соответствующего изображению кисти руки под углом. В частном случае устройство содержит только первое параболическое зеркало, при этом ход первого луча остается прежним, а по ходу второго луча между второй системой линз и первым параболическим зеркалом размещено дополнительное зеркало, выполняющее функцию второго параболического зеркала. Приемник яркостного сигнала окружен сканирующим барабаном, имеющим щели для попадания света на приемник; качание барабана обеспечивает попеременный прием первого и второго лучей. Недостатком данного формирователя является то, что в формирователе, прием двух яркостных сигналов осуществляется попеременно одним приемником, что увеличивает время, необходимое для формирования изображения, и, соответственно, время, в течение которого кисть руки идентифицируемого лица должна оставаться на подложке неподвижной. К недостаткам также относится необходимость использования для фокусировки света цилиндрических и параболических зеркал, что значительно усложняет устройство. Недостатком формирователя является также то, что из-за расположения кисти руки между источником света и приемником яркостного сигнала при использовании его в способе биометрической идентификации личности он позволяет сформировать изображение кисти руки только в виде силуэта.

Известен формирователь изображения кисти руки, входящий в устройство для биометрической идентификации, основанной на измерениях геометрических параметров кисти руки (патент США N 5335288 от 02.08.1994 г.). Формирователь выполнен с возможностью определения высоты пальцев над подложкой за счет формирования двух яркостных сигналов, соответствующих изображениям при освещении кисти руки сверху и под углом, и включает отражающую свет подложку для размещения кисти руки, источник света и два приемника соответствующих яркостных сигналов. Подложка выполнена из отражающего свет материала для выделения на ней тени кисти руки при приеме яркостного сигнала, соответствующего изображению при освещении кисти руки под углом. В конкретной реализации формирователь содержит один приемник яркостного сигнала (видеокамеру), при этом яркостные сигналы принимаются поочередно. Поскольку при малых габаритах формирователя угол зрения, под которым видеокамерой воспринимается яркостный сигнал, соответствующий тени кисти руки на подложке, недостаточно мал, подложка снабжена фиксаторами положения кисти руки и направления пальцев в целях устранения влияния на повторяемость и полноту формируемого видеокамерой изображения как ориентации кисти и пальцев руки, так и смещения кисти руки в целом на подложке.

Недостатком данного формирователя является то, что фиксаторы, выполненные в расчете на стандартные средние размеры кисти руки, не обеспечивают достаточно однообразного положения на подложке кисти руки любых размеров и очертаний, что приводит к недостаточно достоверной идентификации. Кроме того, введение в формирователь фиксаторов не позволяет идентифицируемому лицу произвольно размещать кисть руки на подложке, и требуется дополнительное время для правильного размещения кисти руки на подложке с фиксаторами, что вызывает у части пользователей неприятные ощущения. Недостатком формирователя является также то, что при использовании его в способе биометрической идентификации личности он позволяет сформировать только изображение тени кисти руки.

Ближайшим аналогом разработанного технического решения по наибольшему числу сходных существенных признаков является формирователь изображения кисти руки, который входит в устройство для идентификации личности, основанной на измерениях параметров пальцев руки (патент США N 5073950 от 17.12.1991 г. ). Формирователь предназначен для формирования изображения кисти руки в плане при нулевом уровне яркости и содержит подложку для размещения кисти руки, источник света, зеркало и приемник яркостного сигнала, при этом источник света, подложка, зеркало и приемник оптически связаны по ходу луча. В качестве приемника яркостного сигнала может быть использована видеокамера или матрица фотоприемников. В одной из конкретных реализаций, в которой подложка выполнена поглощающей свет, а источник света расположен над ней, в выходном сигнале формирователя содержится информация о полутоновом изображении кисти руки, которая не используется при идентификации.

Однако в данном формирователе для устранения влияния на повторяемость изображения как произвольной ориентации кисти и пальцев руки, так и смещения кисти руки в целом на подложке необходимо уменьшать угол зрения, под которым на приемник падает яркостный сигнал, соответствующий изображению кисти руки, что возможно только при увеличении габаритов формирователя. Недостатком ближайшего аналога (так же как и всех описанных выше формирователей) является также то, что в нем приемник яркостного сигнала не защищен от попадания света от внешних источников, что отрицательно сказывается на контрастности, а следовательно и информативности формируемого изображения.

Таким образом, задачей, на решение которой направлена предложенная группа изобретений, является разработка способа биометрической идентификации личности и формирователя изображения кисти руки для его осуществления, которые отличаются улучшенными эксплуатационными характеристиками. Этими эксплуатационными характеристиками являются: в разработанном способе - повышенная достоверность идентификации по параметрам изображения кисти руки за счет повышения информативности набора идентификационных параметров, а в разработанном формирователе - высокая повторяемость и полнота формируемого полутонового изображения при заданных габаритах формирователя и сокращении времени измерения, а также удобство использования разработанных технических решений.

Сущность разработанного способа биометрической идентификации личности по кисти руки состоит в том, что он, так же, как ближайший аналог, основан на приеме яркостного сигнала, соответствующего полутоновому изображению кисти руки, преобразовании его в электрический сигнал, соответствующий изображению кисти руки при заданном уровне яркости, формировании архивного набора идентификационных параметров, при этом электрический сигнал используют в качестве информативного, запоминании архивного набора идентификационных параметров с последующим тестированием. Тестирование осуществляют путем приема яркостного сигнала, соответствующего полутоновому изображению кисти руки, преобразования его в электрический сигнал, соответствующий изображению кисти руки при заданном уровне яркости, формирования рабочего набора идентификационных параметров, при этом электрический сигнал используют в качестве информативного, и сравнения рабочего набора идентификационных параметров с архивным набором идентификационных параметров, хранящимся в памяти. Затем на основе предопределенных критериев принимают решение об идентификации.

Новым в способе является то, что для формирования архивного и рабочего наборов идентификационных параметров яркостный сигнал, соответствующий полутоновому изображению кисти руки, преобразуют в N(N-натуральное число) дополнительных электрических сигналов, соответствующих изображениям кисти руки при N соответствующих заданных уровнях яркости, и используют указанные дополнительные сигналы в качестве информативных.

Сущность разработанного формирователя изображения руки для биометрической идентификации личности состоит в том, что он так же, как и ближайший аналог, содержит корпус, в котором установлены оптически связанные источник света, подложка для размещения кисти руки, выполненная из поглощающего свет материала, и оптически связанные с подложкой по ходу первого луча первое зеркало и первый приемник яркостного сигнала, выход которого является первым выходом формирователя.

Новым в формирователе является то, что в него дополнительно введено второе зеркало, установленное по ходу первого луча между первым зеркалом и первым приемником яркостного сигнала.

В частном случае корпус содержит по меньшей мере первую боковую стенку, ширина которой приблизительно равна характерной длине кисти руки, при этом первый приемник яркостного сигнала размещен между первой боковой стенкой и подложкой для размещения кисти руки.

В другом частном случае в корпусе дополнительно установлен второй приемник яркостного сигнала, выход которого является вторым выходом формирователя.

В другом частном случае в формирователь введено третье зеркало, при этом подложка для размещения кисти руки, первое зеркало, третье зеркало и второй приемник яркостного сигнала последовательно оптически связаны по ходу второго луча.

В другом частном случае в формирователь введено четвертое зеркало, при этом подложка для размещения кисти руки, четвертое зеркало и второй приемник яркостного сигнала последовательно оптически связаны по ходу третьего луча.

В конкретной реализации в формирователь введено пятое зеркало, установленное по ходу третьего луча между четвертым зеркалом и вторым приемником яркостного сигнала.

В другой конкретной реализации корпус содержит вторую боковую стенку, ширина которой приблизительно равна характерной длине кисти руки, а второй приемник яркостного сигнала размещен между второй боковой стенкой и подложкой для размещения кисти руки.

Целесообразно второй приемник яркостного сигнала размещать симметрично первому относительно подложки для размещения кисти руки.

Целесообразно выбрать диапазон частот отражения всех зеркал приблизительно совпадающим с диапазоном частот излучения источника света, а максимум излучения источника света - за пределами видимой области оптического диапазона частот.

В заявленном способе биометрической идентификации личности для формирования как архивного, так и рабочего наборов идентификационных параметров используется полутоновое изображение кисти руки. Это реализуется преобразованием яркостного сигнала в N (N-натуральное число) дополнительных электрических сигналов, соответствующих изображениям кисти руки при N соответствующих заданных уровнях яркости, и использованием указанных дополнительных сигналов в качестве информативных. Кроме того, получение N информативных сигналов при однократном приеме яркостного сигнала сокращает время измерений. При этом повышается удобство использования способа, а также информативность набора идентификационных параметров, и, следовательно, достоверность идентификации.

Введение в разработанный формирователь второго зеркала обеспечивает удлинение оптического пути от подложки до приемника яркостного сигнала. При заданных габаритах формирователя это уменьшает угол зрения приемника яркостного сигнала, при этом уменьшается влияние на повторяемость и полноту полутонового изображения кисти руки как нефиксированной ориентации кисти и пальцев руки, так и смещения кисти руки в целом на подложке. Введение в формирователь дополнительных зеркал усиливает указанный технический результат. При этом расположение кисти руки на подложке может быть произвольным, что позволяет избежать использования фиксаторов и связанных с ними неприятных ощущений.

Введение в формирователь боковых стенок, ширина которых приблизительно равна характерной длине кисти руки, определяет минимальную глубину корпуса, позволяя при этом полностью разместить кисть руки на подложке. Введение в формирователь второго приемника яркостного сигнала, позволяет принимать одновременно два яркостных сигнала, при однократном размещении на подложке кисти руки, что сокращает время измерений. Использование разработанного формирователя в разработанном способе повышает достоверность идентификации. Размещение первого и второго приемников яркостного сигнала между соответствующими боковыми стенками и подложкой для размещения кисти руки обеспечивает наиболее компактное размещение элементов внутри корпуса, усиливая указанный эффект.

Приблизительное совпадение диапазона частот отражения зеркал с диапазоном частот излучения источника света защищает приемник яркостного сигнала от попадания света от внешних источников, излучающих в оптическом диапазоне, что повышает контрастность изображения, обеспечивая тем самым повышение информативности формируемого изображения.

На фиг. 1 приведена одна из возможных структурных схем устройства, реализующего заявленный способ биометрической идентификации личности.

На фиг. 2 показана одна из возможных конкретных реализаций формирователя в соответствии с п.3 формулы изобретения.

На фиг. 3 показана одна из возможных конкретных реализаций формирователя в соответствии с п.5 формулы изобретения.

На фиг. 4 показана одна из конкретных реализаций формирователя в соответствии с пп.7, 8, 9 формулы изобретения.

Устройство по фиг. 1 содержит формирователь 1 изображения кисти руки, выход которого связан по сигналу с входом бинаризатора 2, аналого-цифровой преобразователь 3, блок обработки 4, первый выход которого соединен с управляющим входом бинаризатора 2, второй выход с входом запоминающего устройства 5, а третий выход с первым входом блока сравнения 6, выход которого подключен к входу блока принятия решения 7. Выход бинаризатора 2 соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 3, выход которого подключен к входу блока обработки 4. Выход запоминающего устройства 5 подключен к второму входу блока сравнения 6.

Формирователь по фиг. 2 содержит корпус 8, в котором установлен источник света 9, оптически связанный с подложкой 10 для размещения кисти руки, и оптически связанные с ней по ходу первого луча первое зеркало 11, второе зеркало 12 и первый приемник 13 яркостного сигнала. Выход первого приемника 13 является выходом формирователя. Формирователь содержит также первую боковую стенку 14, ширина которой приблизительно равна характерной длине кисти руки.

Формирователь по фиг. 3 содержит корпус 8 с первой боковой стенкой 14, в котором установлены оптически связанные источник света 9 и подложка 10 для размещения кисти руки, а также последовательно оптически связанные с ней по ходу первого луча первое зеркало 11, второе зеркало 12 и первый приемник 13. Формирователь также содержит второй приемник яркостного сигнала 15 и третье зеркало 16, при этом подложка 10, первое зеркало 11, третье зеркало 16 и второй приемник 15 последовательно оптически связаны по ходу второго луча.

Формирователь по фиг. 4 содержит корпус 8 с первой боковой стенкой 14 и второй боковой стенкой 17, в котором установлены оптически связанные источник света 9 и подложка 10 для размещения кисти руки, а также последовательно оптически связанные с ней по ходу первого луча первое зеркало 11, второе зеркало 12 и первый приемник 13. Формирователь содержит также второй приемник 15, четвертое зеркало 18 и пятое зеркало 19, при этом подложка 10, четвертое зеркало 18, пятое зеркало 19 и второй приемник 15 последовательно оптически связаны по ходу третьего луча.

В качестве формирователя 1, предназначенного для формирования полутонового изображения кисти руки, может быть использован заявленный формирователь или, например, формирователь, известный из патента США N 5073950 от 17.12.1991 г.

Бинаризатор 2 представляет собой электронное пороговое устройство, предназначенное для преобразования непрерывного аналогового сигнала в двухуровневый сигнал по заданному порогу, и может быть изготовлен, например, на основе схем, изложенных в книге Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. - М.: Мир, 1985 г.

В качестве аналого-цифрового преобразователя 3 может быть использовано стандартное устройство (см., например, вышеупомянутую книгу Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники.). В частности, может быть использован АЦП фирмы Videoscan.

Блок обработки 4, запоминающее устройство 5, блок сравнения 6, блок принятия решений 7 могут быть сформированы на персональной ЭВМ по программе, составленной по алгоритмам, изложенным в книге В.Л.Генкин, Э.С.Москалев, И. Л. Ерош, Системы распознавания автоматизированных производств - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1988 г., а также в книге Дж.Ту, Р.Гонсалес, Принципы распознавания образов, - М.: Мир, 1978 г., и тем, которые известны из патентов США N 4720869 от 19.01.1988 г., N 4206441 от 03.06.1980 г. , N 5335288 от 02.08.1994 г., при этом приведенные в патентах алгоритмы применяются к электрическим сигналам, соответствующим изображению кисти руки при заданных уровнях яркости, так же, как в указанных патентах они применяются к электрическим сигналам, соответствующим изображению кисти руки при нулевом уровне яркости, т.е. к силуэту кисти руки.

В качестве источника света 9 может быть использован, например, один из светодиодов АЛ107А или АЛ115А с диапазоном излучения λ = 0,88-0,99 мкм, известных из книги Иванов В.И., Аксенов А.И., Юшин А.М. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы. -М.: Энергоиздат, 1988 г.

Подложка 10 может быть выполнена из любого материала, имеющего коэффициент поглощения не менее 90%, например, она может быть покрыта черным бархатом.

Зеркала 11, 12, 16, 18, 19 должны иметь диапазон отражения λ = 0,88-0,99 мкм и могут быть изготовлены по технологии, изложенной в ОСТ-3 1901-85.

В качестве приемника 13, так же как и приемника 15 может быть использована любая видеокамера, например, MTV261CM (Mintron).

Способ биометрической идентификации личности с помощью устройства по фиг. 1 и формирователя по фиг. 2 реализуется следующим образом.

Принимают яркостный сигнал, соответствующий полутоновому изображению кисти руки идентифицируемого лица.

Для этого кисть идентифицируемого лица размещается на подложке 10 формирователя 1. Источник света 9 излучает пучок света, который падает на подложку 10 и размещенную на ней кисть руки. Затем пучок света, отразившись от кисти руки, поступает на первое зеркало 11 и на второе зеркало 12, направляющие пучок света по ходу первого луча на первый приемник 13. С помощью первого приемника 13 принимают яркостный сигнал, соответствующий полутоновому изображению кисти руки идентифицируемого лица.

Преобразуют принятый яркостный сигнал в электрический сигнал, соответствующий изображению кисти руки при заданном уровне яркости. Для этого на выходе первого приемника 13 формируют электрический сигнал, соответствующий полутоновому изображению кисти руки. С помощью бинаризатора 2 этот сигнал преобразуют в электрический сигнал, соответствующий изображению кисти руки при первом заданном уровне яркости. При этом бинаризатор 2 формирует двухуровневый сигнал в соответствии с заданным порогом, соответствующим первому заданному уровню яркости.

Затем принятый яркостный сигнал преобразуют в N (N-натуральное число) дополнительных электрических сигналов, соответствующих изображениям кисти руки при N соответствующих заданных уровнях яркости.

Для этого с первого выхода блока обработки 4 на управляющий вход бинаризатора 2 подают управляющий сигнал, изменяющий порог бинаризатора 2, и бинаризатор 2 формирует двухуровневый сигнал в соответствии с измененным порогом, соответствующим второму заданному уровню яркости. Преобразование яркостного сигнала в другие дополнительные электрические сигналы при соответствующих заданных уровнях яркости осуществляют аналогичным образом.

Формируют архивный набор идентификационных параметров, при этом электрические сигналы используют в качестве информативных.

Для этого электрические сигналы подают на вход аналого-цифрового преобразователя 3, обеспечивающего конвертацию аналогового сигнала на входе в цифровой сигнал на выходе. Оцифрованные электрические сигналы поступают на вход блока обработки 4, где по соответствующим алгоритмам осуществляется формирование архивного набора идентификационных параметров.

Запоминают архивный набор идентификационных параметров с помощью запоминающего устройства 5, при этом информационный сигнал, соответствующий указанному набору, со второго выхода блока обработки 4 поступает на вход запоминающего устройства 5.

Осуществляют тестирование путем формирования рабочего набора идентификационных параметров аналогично формированию архивного набора идентификационных параметров, при этом электрические сигналы с выхода бинаризатора 2 также используют в качестве информативных.

Производят сравнение рабочего набора идентификационных параметров с архивным набором идентификационных параметров, хранящимся в памяти, с помощью блока сравнения 6.

При этом сигнал с третьего выхода блока обработки 4 поступает на первый вход блока сравнения 6, а сигнал с выхода запоминающего устройства 5 поступает на второй вход блока сравнения 6.

Принимают решение об идентификации лица на основе предопределенных критериев. При этом по результатам сравнения архивного и рабочего наборов идентификационных параметров блок сравнения 6 формирует сигнал, поступающий на вход блока принятия решения 7, где на основе предопределенных критериев по соответствующему алгоритму осуществляется принятие решения.

Работа формирователя по фиг. 2 раскрыта при описании реализации способа.

Формирователь изображения по фиг. 3 работает следующим образом.

Свет от источника света 9 распространяется по ходу первого луча и электрический сигнал, соответствующий полутоновому изображению кисти руки, формируется так же, как это происходит в формирователе по фиг. 2. Одновременно второй пучок от источника света 9 после отражения от кисти руки идентифицируемого лица поступает на первое зеркало 11, затем - на третье зеркало 16 и далее - на второй приемник 15 по ходу второго луча. На выходе второго приемника 15 формируется второй электрический сигнал, соответствующий полутоновому изображению кисти руки. При использовании формирователя по фиг. 3 в разработанном способе электрический сигнал с выхода второго приемника 15 используется для формирования наборов идентификационных параметров аналогично электрическому сигналу с выхода первого приемника 13.

В формирователе по фиг. 4 пучок света от источника света 9 распространяется по ходу первого луча и электрический сигнал, соответствующий полутоновому изображению кисти руки, формируется так же, как это происходит в формирователе по фиг. 2. Одновременно второй пучок света от источника света 9 после отражения от кисти руки идентифицируемого лица поступает на четвертое зеркало 18, затем - на пятое зеркало 19 и далее - на второй приемник 15 по ходу третьего луча. При этом на выходе второго приемника 15 также формируется электрический сигнал, соответствующий полутоновому изображению кисти руки. При использовании формирователя по фиг. 4 в разработанном способе электрический сигнал с выхода второго приемника 15 используется для формирования наборов идентификационных параметров аналогично электрическому сигналу с выхода первого приемника 13.

В конкретных реализациях формирователя по пп.6,7 введение третьего, четвертого и пятого зеркал 16, 18, 19, соответственно, позволяет получать полутоновое изображение, состоящее из нескольких изображений кисти руки. Яркостный сигнал принимается вторым приемником 15 под углами зрения, определяемыми ходом второго и третьего лучей при соответствующей установке зеркал 16, 18, 19. При этом изображения можно расположить в кадре так, чтобы они не перекрывались. Таким образом при однократном приеме яркостного сигнала повышается информативность электрического сигнала на выходе второго приемника. При использовании указанных конкретных реализаций формирователя по пп.6,7 в разработанном способе алгоритмы для формирования наборов идентификационных параметров применяются к электрическому сигналу с выхода второго приемника 15 так же, как и к электрическому сигналу с выхода первого приемника 13.

Изобретение относится к распознаванию изображений. Его применение для биометрической идентификации личности по кисти руки позволяет получить технический результат в виде улучшенных эксплуатационных характеристик. Суть способа, основанного на сравнении рабочего набора идентификационных параметров с архивным набором идентификационных параметров, хранящимся в памяти, и принятии решения на основе результатов этого сравнения, состоит в том, что для формирования архивного и рабочего наборов идентификационных параметров яркостный сигнал, соответствующий полутоновому изображению кисти руки, преобразуют в N (N- натуральное число) дополнительных электрических сигналов, соответствующих изображениям кисти руки при N соответствующих заданных уровнях яркости. Формирователь изображения кисти руки для осуществления этого способа содержит корпус, в котором установлены оптически связанные источник света, подложка для размещения кисти руки, выполненная из поглощающего свет материала, и оптически связанные с подложкой по ходу первого луча первое зеркало и первый приемник яркостного сигнала. Технический результат достигается благодаря тому, что введено второе зеркало, установленное по ходу первого луча между первым зеркалом и первым приемником яркостного сигнала, а в корпусе дополнительно установлен второй приемник яркостного сигнала. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Способ биометрической идентификации личности по кисти руки, основанный на приеме яркостного сигнала, соответствующего полутоновому изображению кисти руки, преобразовании его в электрический сигнал, соответствующий изображению кисти руки при заданном уровне яркости, формировании архивного набора идентификационных параметров, при этом электрический сигнал используют в качестве информативного, запоминании архивного набора идентификационных параметров, последующем тестировании путем приема яркостного сигнала, соответствующего полутоновому изображению кисти руки, преобразования его в электрический сигнал, соответствующий изображению кисти руки при заданном уровне яркости, формирования рабочего набора идентификационных параметров, при этом электрический сигнал используют в качестве информативного, и сравнения рабочего набора идентификационных параметров с архивным набором идентификационных параметров, хранящимся в памяти, и принятии решения на основе предопределенных критериев, отличающийся тем, что для формирования архивного и рабочего наборов идентификационных параметров яркостный сигнал, соответствующий полутоновому изображению кисти руки, преобразуют в N (N - натуральное число) дополнительных электрических сигналов, соответствующих изображениям кисти руки при N соответствующих заданных уровнях яркости, и используют указанные дополнительные сигналы в качестве информативных. 2. Формирователь изображения кисти руки, содержащий корпус, в котором установлены оптически связанные источник света, подложка для размещения кисти руки, выполненная из поглощающего свет материала, и оптически связанные с подложкой по ходу первого луча первое зеркало и первый приемник яркостного сигнала, выход которого является первым выходом формирователя, отличающийся тем, что в него дополнительно введено второе зеркало, установленное по ходу первого луча между первым зеркалом и первым приемником яркостного сигнала, а в корпусе дополнительно установлен второй приемник яркостного сигнала, выход которого является вторым выходом формирователя. 3. Формирователь по п. 2, отличающийся тем, что корпус содержит по меньшей мере первую боковую стенку, ширина которой приблизительно равна характерной длине кисти руки, при этом первый приемник яркостного сигнала размещен между первой боковой стенкой и подложкой для размещения кисти руки. 4. Формирователь по п. 2 или 3, отличающийся тем, что в него введено третье зеркало, при этом подложка для размещения кисти руки, первое зеркало, третье зеркало и второй приемник яркостного сигнала последовательно оптически связаны по ходу второго луча. 5. Формирователь по п.4, отличающийся тем, что в него введено четвертое зеркало, при этом подложка для размещения кисти руки, четвертое зеркало и второй приемник яркостного сигнала последовательно оптически связаны по ходу третьего луча. 6. Формирователь по п.5, отличающийся тем, что в него введено пятое зеркало, установленное по ходу третьего луча между четвертым зеркалом и вторым приемником яркостного сигнала. 7. Формирователь по п.3, или 4, или 5, или 6, отличающийся тем, что корпус содержит вторую боковую стенку, ширина которой приблизительно равна характерной длине кисти руки, а второй приемник яркостного сигнала размещен между второй боковой стенкой и подложкой для размещения кисти руки. 8. Формирователь по п.2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, отличающийся тем, что второй приемник яркостного сигнала размещен симметрично первому относительно подложки для размещения кисти руки. 9. Формирователь по п.2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, отличающийся тем, что диапазон частот отражения зеркал приблизительно совпадает с диапазоном частот излучения источника света, при этом максимум излучения источника света находится за пределами видимой области оптического диапазона частот.