СПОСОБ АУТЕНТИФИКАЦИИ ФИЗИЧЕСКОГО ЛИЦА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АУТЕНТИФИКАЦИИ ФИЗИЧЕСКОГО ЛИЦА Российский патент 2015 года по МПК G06F21/32 G06K9/78 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001]

Настоящее изобретение относится к техническим средствам аутентификации физических лиц с использованием биометрической информации и, в частности, к техническим средствам для извлечения множества элементов биометрической информации, составленных из узора кровеносных сосудов и формы отпечатка ладони, из одного листа данных изображения ладони с тем, чтобы осуществить аутентификацию физического лица с использованием этой биометрической информации.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002]

Несложно осуществить захват признака формы отпечатка ладони, который представляет собой информацию на поверхности тела человека. Однако считается, что аутентификация физического лица посредством использования отпечатка ладони не защищена от мошенничества. С другой стороны, узор кровеносных сосудов, который представляет собой информацию внутри тела человека, имеет преимущество, заключающееся в защищенности от мошенничества. Именно по этой причине он широко используется при идентификации физического лица. Для увеличения точности биометрической аутентификации недавно был предложен способ аутентификации физического лица с использованием множества биометрических компонентов (многофакторная аутентификация), который заключается в комбинировании с другой биометрической аутентификацией, основанной на аутентификации с использованием узора кровеносных сосудов.

[0003]

Например, в не подвергнутой экспертизе заявке на японский патент No. 2010-152706 (именуемой в дальнейшем как патентный документ 1) предложена двухфакторная аутентификация, которая сочетает узор кровеносных сосудов на ладони с формой профиля ладони. В не подвергнутой экспертизе заявке на японский патент No. 2009-175810 (именуемой в дальнейшем как патентный документ 2) раскрыт способ аутентификации с использованием формы кровеносных сосудов ладони и формы кровеносных сосудов пальцев. Кроме того, в не подвергнутой экспертизе заявке на японский патент No. 2006-120026 (именуемой в дальнейшем как патентный документ 3) раскрыто устройство для аутентификации физического лица, в котором осуществляют извлечение множества узоров кровеносных сосудов из пальца или кисти за одну операцию.

[0004]

С другой стороны, чтобы получить узор кровеносных сосудов с использованием таких способов, палец или кисть объекта исследования облучают лучами ближнего инфракрасного диапазона и фотографируют изображение, полученное в этих лучах ближнего инфракрасного диапазона. Лучи ближнего инфракрасного диапазона легко проникают через живое тело и очень хорошо поглощаются в участке, имеющем кровеносные сосуды, обеспечивая посредством этого возможность получения изображения, показывающего узор кровеносных сосудов, посредством камеры, выполненной с возможностью фотографирования в лучах ближнего инфракрасного диапазона. Однако недостаток вышеупомянутого способа заключается в необходимости использования специального устройства, выполненного с возможностью излучения и фотографирования в лучах ближнего инфракрасного диапазона.

[0005]

Для устранения описанных выше недостатков изобретатель представленного изобретения предложил техническое решение, раскрытое в публикации международной заявки РСТ на патент No. WO 2012/014300, согласно которому напротив друг друга размещают две камеры, работающие в видимом свете, для одновременного фотографирования узора кровеносных сосудов на обратной стороне кисти и формы отпечатка ладони, чтобы обеспечить аутентификацию физического лица.

Документы уровня техники

Патентные документы

[0006]

Патентный документ 1: не подвергнутая экспертизе заявка на японский патент No. 2010-152706

Патентный документ 2: не подвергнутая экспертизе заявка на японский патент No. 2009-175810

Патентный документ 3: не подвергнутая экспертизе заявка на японский патент No. 2006-120026

Патентный документ 4: публикация международной заявки РСТ на патент No. WO 2012/No. 014300.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

(ЗАДАЧА, РЕШАЕМАЯ С ПОМОЩЬЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ)

[0007]

Настоящее изобретение было разработано с учетом вышесказанного.

В связи с этим его главная задача заключается в создании технических средств, обладающих способностью осуществления простой аутентификации физического лица с высокой точностью посредством извлечения признака узора кровеносных сосудов, а также признака формы отпечатка ладони в ладони физического лица, подлежащего аутентификации, из данных одного первоначального изображения, захваченных с использованием блока получения изображения в видимом свете (например, камеры, работающей в видимом свете).

(Одна возможная конфигурация изобретения)

Настоящее изобретение может быть описано посредством следующих пунктов.

[0008]

(пункт 1)

Устройство получения аутентификационных изображений, которое имеет аутентификационный источник света, блок получения аутентификационных изображений и блок обработки аутентификационных изображений; причем

аутентификационный источник света выполнен с возможностью испускания света, который содержит по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света, по направлению к ладони тела человека;

блок получения аутентификационных изображений выполнен с возможностью получения по меньшей мере одного отраженного изображения, образованного посредством света, излучаемого из указанного аутентификационного источника света и отражаемого на указанной ладони тела человека, а

блок обработки аутентификационных изображений выполнен с возможностью осуществления обработки указанного отраженного изображения и извлечения посредством этого указанной формы отпечатка ладони и формы кровеносных сосудов ладони в ладони соответственно из указанного одного отраженного изображения для аутентификации, чтобы осуществить обработку для создания аутентификационных данных.

[0009]

(пункт 2)

Устройство получения аутентификационных изображений по пункту 1, в котором

блок обработки аутентификационных изображений выполнен с возможностью осуществления указанной обработки для извлечения указанной формы отпечатка ладони посредством преобразования данных, соответствующих указанному отраженному изображению в значения полутоновой шкалы на основе сигнала R, сигнала G и сигнала В в пространстве представления цветов по модели RGB, а

блок получения аутентификационных изображений выполнен с возможностью извлечения указанной формы кровеносных сосудов в качестве насыщенности цвета, полученной посредством преобразования указанных данных, соответствующих отраженному изображению в пространство представления цветов по модели HSV, преобразования фазы сигнала Н и интенсивности сигнала S на этом пространстве представления цветов по модели HSV и затем преобразования указанного пространства представления цветов по модели HSV в пространство представления цветов по модели RGB и пространство представления цветов по модели CMYK.

[0010]

(пункт 3)

Устройство получения аутентификационных изображений по пункту 1 или 2, в котором блок обработки аутентификационных изображений выполнен с возможностью последующего осуществления обработки для создания аутентификационных данных посредством осуществления синтезирующей обработки указанных формы отпечатка ладони и формы кровеносных сосудов, извлеченных для аутентификации

[0011]

(пункт 4)

Устройство получения аутентификационных изображений по любому из пунктов 1-3, в котором аутентификационный источник света и блок получения изображения реализованы на одном мобильном терминале.

[0012]

(пункт 5)

Устройство получения аутентификационных изображений по пункту 4, в котором

мобильный терминал снабжен дисплейным экраном, выполненным с возможностью излучения наружу света, содержащего красный свет, а

аутентификационный источник света образован указанным дисплейным экраном.

[0013]

(пункт 6)

Устройство получения эталонных изображений, которое имеет эталонный источник света, блок получения эталонных изображений, блок обработки эталонных изображений и блок хранения эталонных данных, причем

эталонный источник света выполнен с возможностью испускания лучистого света, содержащего по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света, по направлению к ладони тела человека,

блок получения эталонных изображений выполнен с возможностью получения по меньшей мере одного отраженного изображения, образованного посредством света, испускаемого из эталонного источника света и отражаемого на указанной ладони тела человека,

блок обработки эталонных изображений выполнен с возможностью осуществления обработки указанного отраженного изображения с извлечением посредством этого формы отпечатка ладони и формы кровеносных сосудов в ладони соответственно для эталона из указанного одного отраженного изображения, чтобы осуществить обработку для создания эталонных данных, а

блок хранения эталонных данных выполнен с возможностью хранения указанных эталонных данных.

[0014]

(пункт 7)

Система аутентификации физического лица, которая имеет устройство получения аутентификационных изображений по любому из пунктов 1-5, устройство получения эталонных изображений по пункту 6 и сопоставительный блок, причем сопоставительный блок выполнен с возможностью осуществления аутентификации физического лица посредством сравнения указанных аутентификационных данных, захваченных посредством устройства получения аутентификационных изображений, с указанными эталонными данными, сохраненными в указанном блоке хранения эталонных данных.

[0015]

(пункт 8)

Система аутентификации физического лица по пункту 7, имеющая, кроме того, устройство для запуска аутентификационной обработки, устройство преобразования результатов согласования и устройство приема результатов согласования, причем

устройство для запуска аутентификационной обработки выполнено с возможностью подачи запроса на устройство получения аутентификационных изображений для начала аутентификационной обработки, когда выполнены предварительные условия,

устройство преобразования результатов согласования выполнено с возможностью приема результата сопоставления, проведенного посредством сопоставительного блока,

устройство преобразования результатов согласования выполнено с возможностью создания уникального кода для человека, подлежащего аутентификации, или терминала, используемого им, когда результат указанного сопоставления оказывается удовлетворительным для аутентификации физического лица, а

устройство приема результатов согласования выполнено с возможностью приема указанного кода, созданного посредством устройства преобразования результатов согласования.

[0016]

(пункт 9)

Способ аутентификации физического лица, включающий следующие этапы:

(1) этап получения по меньшей мере одного отраженного изображения, сформированного посредством света, излучаемого из аутентификационного источника света, который излучает по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света, и отражаемого на указанной ладони тела человека,

(2) этап извлечения формы отпечатка ладони и формы кровеносных сосудов в указанной ладони соответственно из указанного одного отраженного изображения для аутентификации, посредством осуществления обработки указанного одного листа отраженного изображения;

(3) этап осуществления аутентификации посредством сравнения указанных данных для аутентификации с предварительно зарегистрированными эталонными данными.

[0017]

(пункт 10)

Способ аутентификации физического лица по пункту 9, в котором

аутентификационные данные содержат первые аутентификационные данные, которые соответствуют форме отпечатка ладони, и вторые аутентификационные данные, которые соответствуют форме узора кровеносных сосудов,

аутентификация включает первую аутентификацию и вторую аутентификацию, которую необходимо проводить после получения первой аутентификации, причем

первую аутентификацию проводят с использованием первых аутентификационных данных, а вторую аутентификацию проводят с использованием вторых аутентификационных данных.

[0018]

(пункт 11)

Способ аутентификации физического лица по пункту 9, в котором

аутентификационные данные содержат третьи аутентификационные данные, сформированные посредством объединения первых аутентификационных данных, соответствующих форме отпечатка ладони, со вторыми аутентификационными данными, соответствующими форме кровеносных сосудов ладони, причем

аутентификацию осуществляют с использованием третьих аутентификационных данных.

[0019]

(пункт 12)

Способ аутентификации физического лица по любому из пунктов 9-11, включающий следующие этапы, подлежащие осуществлению перед указанной аутентификацией:

(a) этап получения по меньшей мере одного отраженного изображения, образованного посредством света, излучаемого из эталонного источника света, излучающего по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света, и отражаемого на ладони тела человека.

(b) этап извлечения формы отпечатка ладони и формы кровеносных сосудов в указанной ладони соответственно из указанного одного отраженного изображения для эталона в качестве эталонных данных, посредством осуществления обработки указанного отраженного изображения, и

(c) этап сохранения указанных эталонных данных для последующей аутентификации,

причем эталонные данные могут представлять собой синтезированные данные, захваченные из формы отпечатка ладони и формы кровеносных сосудов.

[0020]

(пункт 13)

Компьютерная программа, обусловливающая реализацию компьютером способа по любому из пунктов 9-12.

(ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, ОБЕСПЕЧИВАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ)

[0021]

Согласно настоящему изобретению представлено техническое решение, обеспечивающее возможность извлечения признаков узора кровеносных сосудов и отпечатка ладони в ладони человека, подлежащего аутентификации, из одного листа данных первоначального изображения, сфотографированного с использованием блока получения изображения в видимом свете, с обеспечением посредством этого возможности осуществления простой аутентификации физического лица с высокой точностью.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0022]

ФИГ. 1 представляет собой блок-схему, показывающую схематическую конфигурацию устройства для аутентификации физического лица согласно варианту реализации настоящего изобретения.

ФИГ. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую схематическую конфигурацию устройства получения аутентификационных изображений.

ФИГ. 3 представляет собой пояснительный чертеж, иллюстрирующий пример использования указанного устройства для получения первоначального изображения для аутентификации и эталона.

ФИГ. 4 представляет собой блок-схему, показывающую схематическую конфигурацию устройства получения эталонных изображений.

ФИГ. 5 представляет собой структурную схему, схематически показывающую порядок реализации способа аутентификации физического лица согласно варианту реализации настоящего изобретения.

ФИГ. 6 представляет собой структурную схему, объясняющую алгоритм обработки изображения для эталона.

ФИГ. 7 представляет собой чертеж, объясняющий примеры изображений, полученных посредством обработки изображений для эталона и аутентификации.

ФИГ. 8 представляет собой структурную схему, объясняющую алгоритм обработки изображения для аутентификации.

ФИГ. 9 представляет собой блок-схему для объяснения третьей модификации настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0023]

Вариант реализации настоящего изобретения будет описан со ссылкой на сопроводительные чертежи.

[0024]

(Конфигурация аутентификационной системы согласно настоящему изобретению)

Сначала со ссылкой на ФИГ. 1 будет объяснена конфигурация аутентификационной системы в варианте реализации настоящего изобретения.

[0025]

Эта аутентификационная система содержит устройство 1 получения аутентификационных изображений, устройство 2 получения эталонных изображений и сопоставительный блок 3 (см. ФИГ. 1). В настоящем варианте реализации изобретения передача или прием данных может быть осуществлена или осуществлен среди множества функциональных компонентов через подходящую сеть или подходящий канал связи. То же самое может быть сказано о функциональных компонентах в каждом из функциональных блоков.

[0026]

(Устройство получения аутентификационных изображений)

Устройство 1 получения аутентификационных изображений имеет аутентификационный источник 11 света, блок 12 получения аутентификационных изображений и блок 13 обработки аутентификационных изображений (см. ФИГ. 2).

[0027]

Аутентификационный источник 11 света выполнен с возможностью испускания света, который содержит по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света, по направлению к ладони тела человека. Аутентификационный источник 11 света может содержать осветительное средство (например, светодиод), который может излучать свет, имеющий длину волны в диапазоне видимого света, включающего в себя красный свет. По существу в качестве источника света может быть использован солнечный свет или свет окружающей среды. Точность аутентификации, однако, может быть повышена использованием искусственного света, поскольку он обеспечивает возможность правильного захвата диапазона длин волн испускаемого света. Красный свет в смысле, используемом в настоящем документе, означает свет с длиной волны L приблизительно 580-750 нм (так называемый красноватый свет). Оптимальная длина волны может быть определена экспериментально. Считается, что желтый цвет (с длиной волны приблизительно 590-630 нм) более предпочтителен. Хотя источник света может излучать только свет в диапазоне длин волн как указано выше, он может содержать свет, имеющий другие длины волн. Также может быть использован источник света, который излучает необходимый свет посредством фильтрации. Однако видимый свет, отличный от красного света, может создавать шум при извлечении формы кровеносных сосудов. Поэтому источник света, излучающий только красный свет, является предпочтительным с точки зрения уменьшения шума.

[0028]

Блок 12 получения аутентификационных изображений выполнен с возможностью получения по меньшей мере одного отраженного изображения (т.е. данных изображения), образованного посредством света, излучаемого из аутентификационного источника 11 света и отражаемого на ладони тела человека. Блок 12 получения аутентификационных изображений может быть образован подходящим устройством, таким как цифровая камера и сканер изображения. В альтернативном варианте реализации изобретения блок 12 получения аутентификационных изображений может содержать камеру, установленную на мобильном терминале.

[0029]

Блок 13 обработки аутентификационных изображений выполнен с возможностью осуществления обработки отраженного изображения с извлечением посредством этого формы отпечатка ладони и формы кровеносных сосудов в ладони соответственно для аутентификации из одного отраженного изображения с тем, чтобы создать аутентификационные данные.

[0030]

Блок 13 обработки аутентификационных изображений выполнен с возможностью осуществления обработки для извлечения формы указанного отпечатка ладони, посредством преобразования данных, соответствующих отраженному изображению на ладони, в значения полутоновой шкалы, которые основаны на сигнале R, сигнале G и сигнале В пространства представления цветов по модели RGB.

[0031]

Блок 13 обработки аутентификационных изображений, кроме того, выполнен с возможностью извлечения формы кровеносных сосудов в качестве насыщенности цвета, посредством преобразования данных, соответствующих отраженному изображению ладони в пространство представления цветов по модели HSV, изменения фазы сигнала Н и интенсивности сигнала S в этом пространстве представления цветов по модели HSV и последующего преобразования пространства представления цветов по модели HSV в пространство представления цветов по модели RGB и пространство представления цветов по модели CMYK. Обработка изображений будет описана подробно ниже.

[0032]

В этом варианте реализации изобретения блок 13 обработки аутентификационных изображений выполнен с возможностью последующего осуществления обработки, чтобы создать данные для аутентификации, посредством осуществления синтезирующей обработки указанной формы отпечатка ладони и указанной формы узора кровеносных сосудов, извлеченных для аутентификации.

[0033]

Аутентификационный источник 11 света и блок 12 получения изображения могут быть реализованы вместе на одном мобильном терминале. Такой пример реализации показан на ФИГ. 3. В качестве мобильного терминала 6 в настоящем контексте используется то, что называется смартфоном. Числом 8 на чертеже обозначена кисть человека.

[0034]

Мобильный терминал 6 содержит дисплейный экран 61, который может излучать наружу свет, содержащий красный свет, и соответствующую камеру 62. В конкретном примере, показанном на ФИГ. 3, аутентификационный источник света образован дисплейным экраном 61, а блок получения аутентификационных изображений образован камерой 62. Мобильный терминал 6 на ФИГ. 3 имеет подсветку (не показано), чтобы заставлять дисплейный экран 61 излучать свет таким образом, что дисплейный экран 61 может излучать свет посредством передачи света от подсветки через дисплейный экран 61. В общем случае, дисплейный экран смартфона содержит жидкокристаллический дисплей. Вследствие этого жидкокристаллическая панель выполнена с возможностью регулировки цвета передаваемого света или количества передаваемого света от подсветки посредством управления цветовым фильтром или поляризационным фильтром. Таким образом, функционирование в качестве источника света в настоящем варианте реализации изобретения может быть реализовано посредством управления жидкокристаллической панелью и созданием света в диапазоне длин волн, подходящем для настоящего варианта реализации изобретения.

[0035]

(Устройство получения эталонных изображений)

Устройство 2 получения эталонных изображений имеет эталонный источник 21 света, блок 22 получения эталонных изображений, блок 23 обработки эталонных изображений и устройство 24 для хранения эталонных данных (см. ФИГ. 4).

[0036]

Эталонный источник 21 света выполнен с возможностью испускания света, который содержит по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света, по направлению к ладони тела человека. Эталонный источник 21 света может быть выполнен схожим образом с указанным аутентификационным источником 11 света. Кроме того, также можно использовать один источник света для выполнения обеих задач.

[0037]

Блок 22 получения эталонных изображений выполнен с возможностью получения по меньшей мере одного отраженного изображения, содержащего свет, излучаемый от эталонного источника 21 света и отражаемый на ладони тела человека. Блок 22 получения эталонных изображений может быть выполнен схожим образом с указанным блоком 12 получения аутентификационных изображений. Кроме того, может быть использован один блок получения изображений (например, камера) для выполнения обеих задач.

[0038]

Блок 23 обработки эталонных изображений выполнен с возможностью осуществления обработки отраженного изображения и извлечения посредством этого формы отпечатка ладони и формы кровеносных сосудов в ладони соответственно для эталона из одного отраженного изображения, чтобы осуществлять обработку для создания эталонных данных. Поскольку механизм блока 23 обработки эталонных изображений может быть похож на соответствующий механизм указанного блока 13 обработки аутентификационных изображений, эти два блока могут быть реализованы на одном и том же компьютере или одной и той же компьютерной программе.

[0039]

Блок 24 хранения эталонных данных выполнен с возможностью хранения эталонных данных. Блок 24 хранения эталонных данных может быть образован, например, запоминающим устройством компьютера. Кроме того, блок 24 хранения эталонных данных может быть образован подходящим устройством, выполненным с возможностью записи цифровых данных, например, таким как жесткий диск, оптический диск, магнитооптический диск и полупроводниковое запоминающее устройство.

[0040]

Сопоставительный блок 3 выполнен с возможностью осуществления аутентификации физического лица посредством сравнения аутентификационных данных, полученных посредством устройства 1 получения аутентификационных изображений, с эталонными данными, сохраненными в блоке 24 хранения эталонных данных. Конкретные особенности аутентификационной обработки будут описаны подробно ниже.

[0041]

(Алгоритм аутентификации физического лица)

Способ аутентификации физического лица с использованием указанной системы для аутентификации физического лица объяснен со ссылкой на ФИГ. 5 -8.

[0042]

(Общие алгоритмы)

В целом алгоритм аутентификации физического лица в настоящем варианте реализации изобретения показан на ФИГ. 5.

[0043]

(SA-1 на ФИГ. 5)

Сначала получают эталонное изображение посредством фотографирования ладони пользователя, и создают эталонные данные посредством использования этого эталонного изображения.

[0044]

(SA-2 на ФИГ. 5)

Затем во время аутентификации, посредством фотографирования ладони пользователя получают аутентификационное изображение. Затем создают аутентификационные данные посредством использования этого аутентификационного изображения.

[0045]

(SA-3 на ФИГ. 5)

Затем осуществляют аутентификацию физического лица посредством сравнения эталонных данных с аутентификационными данными с использованием степени схожести между ними.

[0046]

Далее подробно объяснен каждый из элементов обработки, упомянутых выше:

[0047]

(Обработка эталонного изображения)

(Этап SB-1 на ФИГ. 6)

Обработку изображения для эталона осуществляют перед аутентификационной обработкой посредством следующих этапов. Сначала из эталонных источников 21 света облучают ладонь тела человека светом, содержащим по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света. И посредством блока 22 получения эталонных изображений получают по меньшей мере одно отраженное изображение, образованное посредством света, отраженного на ладони тела человека. Пространство представления цветов изображения, полученное с использованием аппаратных средств посредством блока 22 получения эталонных изображений, не обязательно должно быть по модели RGB. Наоборот, многие обычные устройства (например, камера) осуществляют захват данных в пространстве представления цветов по модели YUV с использованием аппаратных средств. В этом варианте, например, данные в пространстве представления цветов по модели YUV могут быть преобразованы с использованием программного обеспечения, чтобы создавать данные пространства представления цветов по модели RGB, которые могут быть использованы для последующего вычисления. Не требует доказательств, что блок 22 получения эталонных изображений может быть выполнен с возможностью получения данных в пространстве представления цветов по модели RGB с использованием аппаратных средств. Следует отметить, что пространство представления цветов по модели RGB и пространство представления цветов по модели YUV находятся во взаимодополняющих цветовых отношениях. Так что они оказываются выполнены с возможностью преобразования друг в друга.

[0048]

(Этап SB-2 на ФИГ. 6)

Затем блок 23 обработки эталонных изображений осуществляет обработку отраженного изображения для извлечения формы отпечатка ладони в указанной ладони из указанного одного отраженного изображения для эталона в качестве первых эталонных данных (см. ФИГ. 7 (а)). Первые эталонные данные могут представлять собой только данные формы участка отпечатка ладони как показано на ФИГ. 7 (b), посредством извлечения формы по ФИГ. 7(a).

[0049]

Блок 23 обработки эталонных изображений создает, например, битовый массив изображения посредством преобразования данных в пространстве представления цветов по модели RGB, полученном посредством блока 22 получения эталонных изображений, и, кроме того, преобразует его в полутоновое изображение для извлечения признака формы отпечатка ладони. Отпечаток ладони представляет собой узор, сформированный небольших неровностей на ладони, с представлением посредством этого характеристической формы, которая отличается для разных физических лиц.

[0050]

Для извлечения формы отпечатка ладони могут быть использованы известные технические средства. Например, изображение с обнаружением краев, показывающее отпечаток ладони, может быть создано из первоначального изображения посредством наложения полутонового преобразования и фильтра Лапласа на первоначальное изображение.

[0051]

В указанном варианте реализации изобретения красный свет в диапазоне видимого света накладывают на ладонь для извлечения узора кровеносных сосудов, описанного ниже. Соответственно с этим считается, что признаки цвета являются однотипными. Таким образом, полагается, что отраженное изображение, полученное посредством настоящего варианта реализации изобретения, выдает схожий признак цвета для указанных пикселей. Чтобы получить признак формы отпечатка ладони, в частности линий ладони, из такого отраженного изображения, в настоящем варианте реализации изобретения предпочтительно создают первые эталонные данные, в которых форма отпечатка ладони, в частности линии ладони, выделена посредством проведения обработки первоначального изображения, с использованием фильтра нижних частот, выделения в таком обработанном изображении краев с использованием фильтра Габора для создания полутонового изображения и, после этого, осуществления эрозионной обработки полутонового изображения, созданного таким образом. Способы на основе фильтров нижних частот, фильтров Габора и эрозионной обработки хорошо известны и не будут подробно описаны.

[0052]

(SB-3 на ФИГ. 6)

Во время этой обработки перед ней или после нее блок 23 обработки эталонных изображений осуществляет обработки отраженного изображения для извлечения формы кровеносных сосудов в указанной ладони из данных указанного одного отраженного изображения для эталона в качестве вторых эталонных данных (см. ФИГ. 7 (с)). Первые эталонные данные могут содержать только данные участка кровеносных сосудов, как показано на ФИГ. 7(d), посредством извлечения формы по ФИГ.7 (с). Обработка с извлечением формы кровеносных сосудов подробно объяснена ниже.

[0053]

Первоначальное изображение, полученное посредством блока 22 получения эталонных изображений, представляет форму отпечатка ладони, которая обеспечивает достаточно избыточную информацию о поверхности кожи, а информацию о форме кровеносных сосудов под кожей захватывают в качестве относительно бедных данных. Это обусловлено тем, что в качестве источника света был использован свет в диапазоне видимого света. Для того чтобы произвести извлечение формы кровеносных сосудов из такого первоначального изображения, необходимо выявлять те информационные данные, в которых форма кровеносных сосудов проявляется достаточно избыточно, и удалять те информационные данные, в которых информация о форме кровеносных сосудов не проявляется свободно. В изображении, полученном посредством облучения ладони красным светом, сигнал М (пурпурный) в пространстве представления цветов по модели CMYK выражает узор кровеносных сосудов наиболее интенсивно, согласно опыту изобретателя настоящего изобретения. Кроме того, в сигнале G пространства представления цветов по модели RGB узор кровеносных сосудов не проявляется, а форма отпечатка ладони оказывается выраженной.

[0054]

Вторые эталонные данные создают посредством добавления сигнала R в пространстве представления цветов по модели RGB, который свободно проявляется в форме кровеносных сосудов и форме отпечатка ладони в дополнение к этим двум сигналам насыщенности цвета, и осуществления обработки, раскрытой ниже.

[0055]

Сначала значение RGB каждого пикселя на первоначальном изображении преобразуют в модель HSV и отображают их, или устанавливают им соответствие, на окружности показателя тона. Затем значения сигналов R, G и В, отраженные на окружности показателя тона (иными словами, фазу показателя тона Н в пространстве HSV) сдвигают посредством значения, установленного подходящим образом. Кроме того, интенсивность (размер) насыщенности цвета в пространстве HSV (значение S) изменяют на значение, которое устанавливают подходящим образом. Количество изменений может быть определено экспериментально.

[0056]

Чтобы преобразовать данные изображения в описанном выше пространстве представления цветов по модели RGB в пространство представления цветов по модели HSV, в общем случае могут быть использованы следующие формулы:

[0057]

В настоящем варианте реализации изобретения сигнал R и сигнал G в пространстве представления цветов по модели RGB преобразуют в сигнал R′ и сигнал G′, которые создают посредством уменьшения насыщенности цвета (значение S) на 30% в отрицательном направлении на пространстве HSV. Кроме того, сигнал М (пурпурный) на пространстве представления цветов по модели CMYK преобразуют в сигнал М′, созданный посредством сдвига фазы Н на +15 градусов на пространстве HSV и уменьшения значения S на 30% в отрицательном направлении. Ширину сдвига этого показателя тона (иными словами, ширина преобразования) и значение изменения насыщенности цвета определяют посредством эксперимента.

[0058]

При вышеуказанной обработке получают данные на пространствах сигнала R′, сигнала G′ и сигнала М′, которые отличаются от данных в первоначальном пространстве по модели RGB и пространстве по модели CMYK. В настоящем варианте реализации изобретения данные на пространствах R′, G′ и М′, полученные таким образом, могут быть выражены в виде 8-битового полутонового изображения (256 уровней) соответственно.

[0059]

где:

GPvein: данные полутоновой шкалы, полученные на основе значений сигнала R′, сигнала G′ и сигнала М′

R′: значение, полученное посредством преобразования значения сигнала R в описанном выше пространстве представления цветов по модели RGB в систему представления цветов по модели HSV, изменения насыщенности цвета (-30%) и его возврата в систему представления цветов по модели RGB

G′: значение, полученное посредством преобразования значения сигнала G в описанном выше пространстве представления цветов по модели RGB в систему представления цветов по модели HSV, изменения насыщенности цвета (-30%) и его возврата в систему представления цветов по модели RGB

М′: значение, полученное посредством преобразования значения пурпурного сигнала в описанном выше пространстве представления цветов по модели CMYK в систему представления цветов по модели HSV, изменения показателя тона (+15 градусов), насыщенности цвета (-30%) и его возврата в систему представления цветов по модели CMYK

α: коэффициент (определяется экспериментально)

[0060]

Например, оптимальное значение коэффициента в качестве экспериментального значения составляет:

[0061]

Расчет описанного выше значения GPvein осуществляют для каждого пикселя. Если результатом расчета для каждого пикселя является ноль или меньшее значение, значение GPvein устанавливают на ноль. Если результатом расчета для каждого пикселя является 255 или большее значение, значение GPvein устанавливают на 255. Таким образом, вторые эталонные данные могут быть созданы в качестве полутонового изображения, в котором акцентирован узор кровеносных сосудов.

[0062]

В приведенном выше объяснении были описаны примеры, в которых были использованы сигнал R и сигнал G в пространстве представления цветов по модели RGB и пурпурный сигнал в пространстве представления цветов по модели CMYK. Однако дополнительно могут быть использованы сигнал В в пространстве представления цветов по модели RGB, сигнал "голубой" и сигнал "желтый" в пространстве представления цветов по модели CMYK.

[0063]

Кроме того, хотя в предшествующем объяснении прямо используется пространство представления цветов по модели RGB и пространство представления цветов по модели CMYK, может быть использовано пространство представления цветов, выполненное с возможностью преобразования для пространства представления цветов по модели RGB (например, YCbCr, YIQ, Luv, Lab, XYZ) вместо пространства представления цветов по модели RGB для извлечения признаков данных в эталонном изображении или в аутентификационном изображении. Иными словами, данные в пространстве по модели RGB и данные в пространстве представления цветов, выполненных с возможностью преобразования таким образом, могут быть преобразованы посредством заданной формулы. Вследствие этого, предшествующее объяснение может быть применено к варианту, в котором другие данные, отличные от пространства представления цветов по модели RGB, используются через посредство заданного преобразования данных. Вследствие этого, он воплощает в себе принципы настоящего изобретения и включен в его сущность и объем, чтобы выразить упомянутый признак изображения с использованием данных, получаемых посредством отображения, или установки соответствия, этих данных другим пространствам представления цветов, вместо данных, показывающих указанный признак в пространстве по модели RGB согласно настоящему изобретению, или чтобы осуществить аутентификацию с использованием количества указанного признака, выраженного таким образом.

[0064]

В отношении каждого из указанных коэффициентов в предшествующем описании следует отметить, что оптимальное значение может быть определено экспериментально. Может быть использован вариант, в котором коэффициент имеет отрицательное значение. В дополнение к этому, вышеописанный коэффициент а в общем случае определяют экспериментально в среде внешнего источника света (например, яркость).

[0065]

(Этап SB-4 на ФИГ. 6)

Блок 23 обработки эталонных изображений осуществляет синтезирующую обработку первых эталонных данных и вторых эталонных данных, чтобы создавать эталонные данные (третьи эталонные данные) в полутоновой шкале (см. ФИГ. 7 (е)). Схожим образом, синтезированные эталонные данные могут содержать извлеченные данные, как показано на ФИГ. 7 (f).

[0066]

В частности, синтезирующая обработка первых эталонных данных GPpalm, в которых проявляются признаки формы отпечатка ладони, и вторых эталонных данных GPvein, в которых проявляются признаки узора кровеносных сосудов, может быть осуществлена следующим образом.

[0067]

При условии, что оба показателя GPpalm и GPvein реализованы в 8-битовом полутоновом изображении, 256 уровней, эталонные данные будут созданы следующим образом.

[0068]

Эталонные данные (GP)=0,5GPpalm+0,5GPvein (где значение 255 или больше обрабатывают как 255).

[0069]

Хотя коэффициент 0,5 в этой формуле означает вариант, в котором синтезирующую обработку осуществляют на первых эталонных данных и вторых эталонных данных в равной пропорции, любым их них может быть придано весовое значение.

[0070]

(Этап SB-5 на ФИГ. 6)

Затем блок 23 обработки эталонных изображений осуществляет преобразование в двоичную форму эталонных данных в полутоновой шкале.

[0071]

Поскольку преобразование эталонных данных (TD) в двоичную форму может быть осуществлено широко распространенными способами, таким как перемещение среднего значения в каждом пикселе или каждом блоке, здесь это не будет описано подробно.

[0072]

(Этап SB-6 на ФИГ. 6)

Затем блок 23 обработки эталонных изображений осуществляет извлечение эталонных данных. Например, преобразование Хафа (Hough) известно в качестве способа извлечения признаков.

В этом способе реализуют алгоритм голосования на кандидатных объектах для извлечения признака прямой линии, чтобы представить соответствующий признак изображения в соответствии с результатами голосования. Извлечение посредством преобразования Хафа также известно и не будет подробно описано.

[0073]

(Этап SB-7 на ФИГ. 6)

Затем блок 23 обработки эталонных изображений осуществляет координатное преобразование данных, извлеченных для указанного признака (например, прямой линии).

[0074]

Поскольку группа прямой линии, извлеченная в качестве признака, представлена, например, в качестве ρ=X*cosθ+Y*sinθ, она может быть выражена в качестве точечной группы в пространстве (ρ, θ). Выполняют преобразование Фурье (Fourier) данных этого пространства (ρ, θ), за которым следует координатное преобразование ρ→log(ρ) для последующей обработки. При этом координатном преобразовании берут разность как log(ρi)-log(ρi-1), чтобы упростить последующую обработку.

[0075]

Такое координатное преобразование также хорошо известно и не будет здесь подробно описано. В указанном варианте реализации изобретения данные, полученные посредством координатного преобразования (включая дифференциальное вычисление), дают данные, представляющие искомый признак эталонного изображения.

[0076]

(Этап SB-8 на ФИГ. 6)

Затем блок 23 обработки эталонных изображений сохраняет эталонные данные, к которым была применена описанная выше обработка, в блоке 24 хранения эталонных данных для последующей аутентификации. Описанную выше обработку обычно осуществляют перед сопоставительной обработкой, которая будет описана ниже.

[0077]

(Обработка аутентификационного изображения)

Обработка аутентификационного изображения раскрыта ниже. По существу обработка аутентификационного изображения может быть осуществлена таким же образом, как и обработка эталонного изображения.

[0078]

(Этап SC-1 на ФИГ. 8)

Сначала ладонь тела человека из аутентификационного источника 11 света облучают светом, который содержит по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света. И по меньшей мере одно отраженное изображение, образованное посредством света, отраженного на ладони тела человека, получают посредством блока 12 получения аутентификационных изображений.

[0079]

(Этап SC-2 на ФИГ.8)

Затем блок 13 обработки аутентификационных изображений производит извлечение указанной формы отпечатка ладони в ладони для аутентификации из указанного отраженного изображения в качестве первых аутентификационных данных (см. ФИГ. 7 (а)) посредством осуществления обработки данных отраженного изображения. Первые аутентификационные данные могут содержать только данные формы участка отпечатка ладони как показано на ФИГ. 7 (b), которые могут быть получены посредством извлечения формы по ФИГ. 7(a). Выполнено ли извлечение или нет, определяют во время обработки для создания эталонных данных.

[0080]

(Этап SC-3 на ФИГ. 8)

Во время этого этапа, перед ним или после этого этапа блок 13 обработки аутентификационных изображений производит обработку отраженного изображения и извлекает посредством этого форму кровеносных сосудов в указанной ладони для аутентификации в качестве данных для второй аутентификации (см. ФИГ. 7 (с)). Данные для первой аутентификации могут представлять собой только данные участка кровеносных сосудов, как показано на ФИГ. 7 (d), посредством извлечения формы по ФИГ. 7 (с).

[0081]

(Этап SC-4 на ФИГ. 8)

Блок 13 обработки аутентификационных изображений осуществляет синтезирующую обработку первых аутентификационных данных и вторых аутентификационных данных, чтобы создать данные для аутентификации в качестве полутоновой шкалы (см. ФИГ. 7 (е)). Данные, извлеченные способом как показано на ФИГ. 7 (f), могут быть использованы в качестве синтезированных аутентификационных данных (третьих аутентификационных данных).

[0082]

(Этап SC-5 на ФИГ. 8)

Затем блок 13 обработки аутентификационных изображений осуществляет преобразование в двоичную форму данных по полутоновой шкале для аутентификации.

[0083]

(Этап SC-6 на ФИГ. 8)

Затем блок 13 обработки аутентификационных изображений осуществляет извлечение данных для аутентификации.

[0084]

(Этап SC-7 на ФИГ. 8)

Затем блок 13 обработки аутентификационных изображений осуществляет координатное преобразование извлеченных данных признака.

[0085]

(Этап SC-8 на ФИГ. 8)

Затем данные для аутентификации, которые подвергли описанной выше обработке, временно сохраняют в блоке хранения аутентификационных данных (не показано), чтобы использовать для последующей аутентификации.

[0086]

(Сопоставительная обработка)

После описанной выше обработки, как показано на этапе SA-3 на ФИГ. 5, аутентификацию физического лица осуществляют посредством сопоставительного блока 3, посредством сравнения эталонных данных с аутентификационными данными с использованием степени схожести. В примере аутентификации с использованием степени схожести чисто фазовую корреляцию рассчитывают на основе данных, созданных посредством описанных выше этапов SB-7 и SC-7 (данных, подвергнутых координатному преобразованию). Затем могут быть рассчитаны угол (θ) поворота и увеличение (ρ) аутентификационного изображения относительно эталонного изображения. В указанном варианте реализации изобретения, значения, полученные на основе максимального значения чисто фазовой корреляции в пространстве (ρ, θ), или значения, полученные на основе его периферии, могут быть приняты в качестве порогового значения для осуществления идентификации физического лица. Сам способ чисто фазовой корреляции хорошо известен и не будет подробно описан. Другие способы, отличные от чисто фазовой корреляции, также могут быть использованы.

[0087]

Согласно указанному варианту реализации изобретения,

признак узора кровеносных сосудов и признак формы отпечатка ладони в ладони человека, подлежащего аутентификации, извлекают из данных одного первоначального изображения, сфотографированного с использованием блока получения изображений в видимом свете (например, камеры, работающей в видимом свете), с обеспечением посредством этого несложной и простой аутентификации физического лица с высокой точностью, которая обеспечивает возможность упрощения устройств, уменьшения веса и уменьшения затрат.

[0088]

В этом варианте реализации изобретения извлечение отпечатка ладони и извлечение узора кровеносных сосудов могут быть осуществлены с использованием одного источника света (который излучает красный свет), с обеспечением посредством этого возможности упрощения устройств, уменьшения веса и уменьшения затрат. Необходимо отметить, однако, что настоящее изобретение может быть также реализовано с использованием двух или большего количества источников света.

[0089]

(Первая модификация)

В описанном выше варианте реализации изобретения синтезирующую обработку осуществляли на данных, показывающих форму отпечатка ладони, и данных, показывающих узор кровеносных сосудов, чтобы создавать данные для эталонов и данные для аутентификации. Однако такая синтезирующая обработка может быть опущена при осуществлении двухэтапной аутентификации.

[0090]

Иными словами, устройство получения эталонных изображений подготавливает первые эталонные данные, соответствующие форме отпечатка ладони, и вторые эталонные данные, соответствующие узору кровеносных сосудов в качестве эталонных данных. С другой стороны, устройство получения аутентификационных изображений осуществляет захват первых аутентификационных данных, соответствующих форме отпечатка ладони, и вторых аутентификационных данных, соответствующих узору кровеносных сосудов в качестве аутентификационных данных. Затем сопоставительный блок осуществляет первую аутентификацию посредством сравнения первых аутентификационных данных с первыми эталонными данными. Вторую аутентификацию осуществляют посредством сравнения вторых аутентификационных данных со вторыми эталонными данными только после прохождения первой аутентификации. Процесс разделения аутентификации на два этапа обеспечивает возможность уменьшения частоты, с которой информацию о кровеносных сосудах отправляют в сопоставительный блок, с уменьшением посредством этого нагрузки на канал связи или сопоставительный блок.

[0091]

В описанном выше варианте реализации изобретения первые эталонные данные и вторые эталонные данные представляли в виде полутонового изображения и затем осуществляют синтезирующую обработку этих первых эталонных данных и вторых эталонных данных, чтобы создавать эталонные данные GP в полутоновом изображении перед преобразованием в двоичную форму на этапе SB-5. Однако это также может быть реализовано таким образом, что обработка до преобразования в двоичную форму может быть осуществлена на этапе, на котором осуществляют обработку по созданию первых и вторых эталонных данных, и обрабатывают преобразованные в двоичную форму первые и вторые эталонные данные для синтеза, чтобы создавать объединенные в одно целое эталонные данные. То же самое может быть сказано о данных для аутентификации.

[0092]

(Вторая модификация)

При обработке на этапе SB-3 описанного выше варианта реализации изобретения сигнал R и сигнал G в пространстве по модели RGB преобразуют в сигнал R′ и сигнал G′ посредством уменьшения насыщенности цвета (значение S) на пространстве HSV, при этом сигнал М (пурпурный) на пространстве представления цветов по модели CMYK преобразуют сигнал М′ посредством сдвига фазы Н на пространстве HSV и уменьшения значения S. Во второй модификации вместо обработки, описанной выше, осуществляют следующую обработку.

[0093]

Сигнал R, сигнал G и сигнал В в пространстве представления цветов по модели RGB преобразуют в сигнал R′, сигнал G′ и сигнал В′ в системе представления цветов по модели RGB посредством умножения насыщенности цвета (значения S) в диапазоне Н=0-60 градусов на пространстве HSV на 0,1 и сдвига показателя тона (Н) +115 градусов в целом. При этом сигнал М (пурпурный) на пространстве представления цветов по модели CMYK преобразуют в сигнал М' в системе представления цветов по модели CMYK, созданных посредством уменьшения значения насыщенности цвета на 30% в отрицательном направлении в пространстве HSV. Ширину сдвига в этом показателе тона (иными словами, ширина преобразования) и значение преобразования насыщенности цвета определяют экспериментально.

[0094]

Вследствие описанной выше обработки могут быть получены данные пространств сигнала R′, сигнала G′, сигнала В′ и сигнала М′, которые отличаются от данных первоначального пространства по модели RGB и пространства по модели CMYK. Во второй модификации данные пространства сигналов R′, G′, В′, М′ могут быть представлены в виде 8-битового полутонового изображения GPvein (256 уровней) соответственно.

[0095]

Где:

GPvein: данные по полутоновой шкале, полученные на основе значений сигнала R′, сигнала G′, сигнала В′ и сигнала М′.

R′: значение, полученное посредством преобразования значения сигнала R в пространстве представления цветов по модели RGB в пространство HSV, изменения насыщенности цвета (S) и показателя тона (Н) и последующего его возврата в систему представления цветов по модели RGB.

G′: значение, полученное посредством преобразования значения сигнала G в пространстве представления цветов по модели RGB в пространство HSV, изменения насыщенности цвета (S) и показателя тона (Н) и последующего его возврата в систему представления цветов по модели RGB.

В′: значение, полученное посредством преобразования значения сигнала В в пространстве представления цветов по модели RGB в пространство HSV, изменения насыщенности цвета (S) и показателя тона (Н) и последующего его возврата в систему представления цветов по модели RGB.

М′: значение, полученное посредством преобразования пурпурного сигнала в пространстве представления цветов по модели CMYK в пространство HSV, изменения насыщенности цвета (S) и последующего его возврата в систему представления цветов по модели CMYK.

α: значение коэффициента (определяется экспериментально)

[0096]

Например, оптимальное значение коэффициента в качестве экспериментального значения составляет:

[0097]

Расчет описанного выше значения GPvein осуществляют для каждого пикселя. Если результатом расчета для каждого пикселя является ноль или меньшее значение, значение GPvein устанавливают на 0, а если результатом расчета для каждого пикселя является 255 или большее значение, значение GPvein устанавливают на 255. Таким образом, вторые эталонные данные могут быть созданы в качестве полутонового изображения, в котором акцентирован узор кровеносных сосудов. Такая же самая обработка, как описано выше, может быть использована для создания аутентификационных данных на этапе SC-3.

[0098]

При реализации аутентификационной системы согласно настоящему варианту реализации изобретения, например на мобильном терминале, таком как смартфон, получение изображения для эталона и получение изображения для аутентификации считаются выполняемыми в различных местах, и вследствие этого среда источника света будет заметно изменяться во время получения этих двух изображений. Согласно обработке во второй модификации эталонные данные или аутентификационные данные, которые являются надежными или устойчивыми к ошибкам, могут быть получены в среде источника света. Другие конфигурации во второй модификации идентичны с конфигурациями описанного выше варианта реализации изобретения и не будут здесь подробно описаны.

[0099]

(Третья модификация)

В описанном выше варианте реализации изобретения аутентификационная система включает в себя устройство получения аутентификационных изображений, устройство получения эталонных изображений и сопоставительный блок. С другой стороны, система согласно третьей модификации, кроме того, содержит устройство 41 для запуска аутентификационной обработки, устройство 42 преобразования результатов согласования и устройство 43 приема результатов согласования (см. ФИГ. 9). В следующем примере устройство 1 получения аутентификационных изображений, сопоставительный блок 3 и устройство 42 преобразования результатов согласования реализованы на мобильном терминале, таком как смартфон, и при этом устройство 41 для запуска аутентификационной обработки и устройство 43 приема результатов согласования реализованы на сервере с обеспечением их сообщения через сеть. Необходимо отметить, что такая системная конфигурация является примерной, и в ней могут быть выполнены различные модификации и изменения.

[0100]

Устройство 41 для запуска аутентификационной обработки выполнено с возможностью подачи запроса на устройство 1 получения аутентификационных изображений для начала обработки для аутентификации (например, начиная с алгоритмов после этапа SC-1 на ФИГ. 8), когда выполнены предварительно определенные условия. Например, устройство 41 для запуска аутентификационной обработки также может быть выполнено с возможностью отправки на мобильный терминал запроса на аутентификационную обработку посредством устройства 41 для запуска аутентификационной обработки на основе информации о местоположении, передаваемой на сервер от мобильного терминала в варианте, в котором соответствующий мобильный терминал оказался в заданной зоне. В дополнительной конфигурации мобильный терминал может быть оснащен интегральной микросхемой, выполненной по технологии беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия (Near Field Communication), и когда мобильный терминал проникает в область беспроводной локальной связи других интегральных микросхем, выполненных по технологии беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия, соответствующий мобильный терминал может подавать запрос на сторону сервера для начала аутентификационной обработки. Кроме того, результат аутентификации от системы для идентификации физического лица в указанном варианте реализации изобретения может быть передан на сервер. В частности, когда кредитную карту, выполненную по технологий беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия, удерживают напротив смартфона (который соответствует примеру мобильного терминала), происходит пуск системы верификации физического лица, реализованной на этом смартфоне, и если он произвел верификацию физического лица, система может передавать указанный результат на сервер выполнения списания средств с обеспечением посредством этого необходимого списания средств с соответствующей кредитной карты. В альтернативном варианте реализации изобретения устройство 41 для запуска аутентификационной обработки может быть реализовано на различных типах домашних информационных устройств или автомобиле, соединенных или соединенном с сетью по протоколу IPv6 (Internet Protocol Version 6) вместо сервера. Например, конструкция может быть реализована таким образом, что при обнаружении автомобилем проникновения в него мобильного терминала, устройство 41 для запуска аутентификационной обработки в автомобиле начинает аутентификационную обработку. В этом варианте устройство 1 получения аутентификационных изображений или сопоставительный блок 3 может быть выполнен в автомобиле.

[0101]

Устройство 42 преобразования результатов согласования выполнено с возможностью приема результата сопоставления посредством сопоставительного блока 3. Кроме того, устройство 42 преобразования результатов согласования выполнено с возможностью создания уникального кода для физического лица, подлежащего аутентификации, или терминала, используемого им, когда результат сопоставления оказывается удовлетворительным для верификации физического лица. Передача результата согласования посредством сопоставительного блока 3 через общедоступную сеть может вызывать беспокойство относительно защищенности персональной информации. Вследствие этого, в третьей модификации создают еще один уникальный код на основе результата согласования посредством сопоставительного блока 3, и передают этот код по сети на устройство 43 приема результатов согласования.

[0102]

В частности, устройство 42 преобразования результатов согласования в этой модификации создает уникальный код для используемого терминала (например, смартфона или персонального компьютера), только когда объект был идентифицирован как само это лицо в качестве результата процесса сопоставления посредством сопоставительного блока 3. Выражение "уникальный код", используемый в настоящем документе, означает цифровой сертификат, предварительно сохраняемый в устройстве 42 преобразования результатов согласования, например. В альтернативном варианте реализации изобретения открытый код OpenID, присущий конкретному терминалу, может также быть использован в качестве этого кода. Согласно этой конструкций каждое физическое лицо может быть идентифицировано с использованием кода OpenID. Официальный номер, присущий каждому конкретному физическому лицу, (например, идентификационный номер при учете в масштабах государства или идентификационный номер при учете в масштабах города) также может быть использован в качестве уникального кода.

[0103]

Устройство 43 приема результатов согласования выполнено с возможностью приема кода, созданного посредством устройства 42 преобразования результатов согласования. Устройство 43 приема результатов согласования выполнено с возможностью выдачи запроса на обработку посредством обрабатывающего устройства для электронного платежа (не показано), посредством использования полученного результата согласования, например. Поскольку другие конфигурации в третьей модификации идентичны описанному выше варианту реализации изобретения, подробное описание будет опущено.

[0104]

Способ согласно этому варианту реализации изобретения может быть осуществлен посредством компьютерной программы, которая может быть исполнена посредством компьютера. Кроме того, эта программа выполнена с возможностью записи на различные виды носителей, выполненные с возможностью считывания компьютером.

[0105]

Следует отметить, что объем настоящего изобретения не ограничен конкретным указанным вариантом его реализации, и различные модификации и изменения могут быть выполнены в изобретении в рамках его сущности и объема.

[0106]

Например, каждый компонент, описанный выше, может существовать в качестве функционального блока и не обязательно должен быть выполнен в виде независимых аппаратных средств. Что касается способа реализации этих компонентов, то могут быть использованы либо аппаратные средства, либо компьютерные программы. Кроме того, один функциональный компонент согласно настоящему изобретению может быть выполнен посредством совокупности двух или большего количества функциональных компонентов, в то время как множество функциональных компонентов согласно настоящему изобретению могут быть реализованы посредством одного функционального компонента.

[0107]

В дополнение к этому, функциональные компоненты могут быть размещены физически на расстоянии друг от друга. В таком варианте функциональные компоненты могут быть соединены друг с другом через сеть.

[0108]

В отношении типичных примеров размещения для соответствующих функциональных компонентов предполагается, что существуют, помимо прочих, следующие варианты. По существу в этой связи важно то, что каждый из компонентов реализован соответствующим образом, чтобы выполнять свою необходимую функцию.

(1) Вариант, в котором все следующие компоненты находятся в одном и том же устройстве.

- устройство 2 получения эталонных изображений,

- устройство 1 получения аутентификационных изображений,

- сопоставительный блок 3.

(2) Вариант, в котором устройство 2 получения эталонных изображений, устройство 1 получения аутентификационных изображений и сопоставительный блок 3 реализованы на отдельных терминалах соответственно, с соединением друг с другом по каналу связи.

(3) Вариант, в котором только сопоставительный блок 3 реализован на устройстве отдельном от устройства, на котором реализованы устройство 1 получения аутентификационных изображений и устройство 2 получения эталонных изображений, с соединением друг с другом по каналу связи.

(4) Вариант, в котором только устройство 2 получения эталонных изображений реализовано на устройстве, отдельном от устройства, на котором реализованы устройство 1 получения аутентификационных изображений и сопоставительный блок 3, с соединением друг с другом по каналу связи.

(5) Вариант, в котором только устройство 1 получения аутентификационных изображений реализовано на устройстве, отдельном от устройства, на котором реализованы устройство 2 получения эталонных изображений и сопоставительный блок 3, с соединением друг с другом по каналу связи.

(6) Вариант, в котором устройство 2 получения эталонных изображений реализовано не на одном устройстве, а на множества устройств, например следующих.

(6-1) Изображение, сфотографированное посредством блока 22 получения эталонных изображений, который реализован на определенном устройстве, передают по каналу связи для обработки посредством блока 23 обработки эталонных изображений и блока 24 хранения эталонных данных, которые реализованы на другом устройстве.

(6-2) Данные, обработанные посредством блока 23 обработки эталонных изображений, передают по каналу связи на блок 24 хранения эталонных данных для хранения.

(6-3) Обработку на блоке 23 обработки эталонных изображений осуществляют наполовину посредством устройства (например, обработку элементов до SB-6 на ФИГ. 6) и результат передают по каналу связи для последующей обработки посредством другого устройства. В этом варианте блок 23 обработки эталонных изображений образован множеством устройств, расположенных на расстоянии друг от друга в географическом смысле.

(6-4) Результаты обработки в блоке 23 обработки эталонных изображений (например, данные, полученные посредством этапа SB-7 на ФИГ. 6) разлагают на составные части по двум параметрам и каждый из них сохраняют в двух блоках 24 хранения эталонных данных, расположенных в каком-либо другом месте, по каналу связи. Один блок 24 хранения эталонных данных может быть размещен в устройстве 2 получения эталонных изображений. В этом варианте блок хранения эталонных данных настоящего изобретения образован двумя устройствами для хранения, расположенными на расстоянии друг от друга в географическом смысле.

(7) Вариант, в котором устройство 1 получения аутентификационных изображений реализовано не на одном устройстве, а на множестве устройств. Хотя в целом эти ситуации идентичны ситуациям для устройства 2 получения эталонных изображений, могут быть рассмотрены следующие варианты, например:

(7-1) Изображение, сфотографированное посредством блока 12 получения аутентификационных изображений устройства 1 получения аутентификационных изображений передают по каналу связи, и обработку осуществляют посредством блока 13 получения аутентификационных изображений, реализованного на другом устройстве.

(7-2) Обработку на блоке 13 обработки эталонных изображений осуществляют наполовину на устройстве (например, обработку до SC-6 на ФИГ. 8) и результат передают по каналу связи для последующей обработки посредством блока 13 обработки аутентификационных изображений. В этом варианте блок 13 обработки аутентификационных изображений образован множеством устройств.

(8) Вариант, в котором данные формы отпечатка ладони и данные формы кровеносных сосудов для аутентификации, полученные на основе одного отраженного изображения, используют или сохраняют с распределением на различных устройствах в качестве первых аутентификационных данных и вторых аутентификационных данных соответственно. При сведении в совокупность первые аутентификационные данные и вторые аутентификационные данные соответствуют экземпляру аутентификационных данных в предшествующем примере. В дополнение к этому или вместо этого порядка существует вариант, в котором данные формы отпечатка ладони и данные формы кровеносных сосудов, полученные из одного отраженного изображения для эталона, используют или сохраняют с распределением на различных устройствах в качестве первых эталонных данных и вторых эталонных данных соответственно. В отношении совокупности, первые эталонные данные и вторые эталонные данные соответствуют экземпляру эталонных данных в описанном выше примере. Получение изображений, обработка изображений или сопоставление также может быть осуществлена или осуществлено в соответствии с технологией предшествующих вариантов реализации изобретения или их модификаций с использованием различных данных, сохраненных раздельно таким образом.

[Объяснение позиционных обозначений]

[0109]

1 Устройство получения аутентификационных изображений

11 Аутентификационный источник света

12 Блок получения аутентификационных изображений

13 Блок обработки аутентификационных изображений

2 Устройство получения эталонных изображений

21 Эталонный источник света

22 Блок получения эталонных изображений

23 Блок обработки эталонных изображений

24 Блок хранения эталонных данных

3 Сопоставительный блок

6 Мобильный терминал

61 Дисплейный экран

62 Камера

8 Кисть пользователя

Изобретение относится к техническим средствам аутентификации физических лиц с использованием биометрической информации. Техническим результатом является обеспечение простой аутентификации физического лица с высокой точностью посредством извлечения признака узора кровеносных сосудов и признака формы отпечатка ладони человека, подлежащего аутентификации, из данных одного первоначального изображения, сфотографированного с использованием блока получения изображения в видимом свете. Аутентификационный источник 11 света испускает свет, который содержит по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света, по направлению к ладони тела человека. Блок 12 получения аутентификационных изображений получает по меньшей мере одно отраженное изображение, образованное посредством света, испускаемого из аутентификационного источника 11 света и отражаемого на указанной ладони тела человека. Блок 13 обработки аутентификационных изображений осуществляет обработку отраженного изображения и извлекает форму отпечатка ладони и форму кровеносных сосудов в ладони соответственно из одного листа отраженного изображения для аутентификации, чтобы создать аутентификационные данные. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство получения аутентификационных изображений, которое имеет
аутентификационный источник света,
блок получения аутентификационных изображений и
блок обработки аутентификационных изображений, причем
аутентификационный источник света выполнен с возможностью испускания света, который содержит по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света, по направлению к ладони тела человека,
блок получения аутентификационных изображений выполнен с возможностью получения по меньшей мере одного отраженного цветного изображения, образованного посредством света, излучаемого из указанного аутентификационного источника света и отражаемого от указанной ладони тела человека, причем указанное по меньшей мере одно отраженное цветное изображение имеет пиксельные значения по модели RGB в пространстве представления цветов по модели RGB или пиксельные значения, эквивалентные ему, а
блок обработки аутентификационных изображений выполнен с возможностью осуществления обработки указанного одного отраженного цветного изображения и извлечения посредством этого указанной формы отпечатка ладони и узора кровеносных сосудов в ладони соответственно из указанного одного отраженного цветного изображения для аутентификации, чтобы осуществить обработку для создания аутентификационных данных.

2. Устройство получения аутентификационных изображений по п. 1, в котором
блок получения аутентификационных изображений выполнен для использования с видимым светом, а
указанное по меньшей мере одно отраженное цветное изображение образовано в диапазоне длин волн видимого света.

3. Устройство получения аутентификационных изображений по п. 1, в котором
блок обработки аутентификационных изображений выполнен с возможностью осуществления обработки для извлечения формы отпечатка ладони посредством преобразования данных, соответствующих указанному отраженному изображению в значения полутоновой шкалы на основе сигнала R, сигнала G и сигнала В в пространстве представления цветов по модели RGB, а
блок обработки аутентификационных изображений выполнен с возможностью извлечения указанной формы кровеносных сосудов в качестве насыщенности цвета, полученной посредством преобразования указанных данных, соответствующих отраженному изображению в пространство представления цветов по модели HSV, изменения фазы сигнала Н и интенсивности сигнала S в этом пространстве представления цветов по модели HSV и последующего преобразования указанного пространства представления цветов по модели HSV в пространство представления цветов по модели RGB и пространство представления цветов по модели CMYK.

4. Устройство получения аутентификационных изображений по п. 1, в котором блок обработки аутентификационных изображений выполнен с возможностью последующего осуществления обработки для создания аутентификационных данных посредством осуществления синтезирующей обработки указанной извлеченной формы отпечатка ладони и указанной извлеченной формы кровеносных сосудов для аутентификации.

5. Устройство получения аутентификационных изображений по п. 1, в котором аутентификационный источник света и блок получения аутентификационного изображения реализованы на одном мобильном терминале.

6. Устройство получения аутентификационных изображений по п. 5, в котором мобильный терминал снабжен дисплейным экраном, выполненным с возможностью излучения наружу света, содержащего красный свет, а аутентификационный источник света образован указанным дисплейным экраном.

7. Устройство получения эталонных изображений, которое содержит эталонный источник света, блок получения эталонных изображений, блок обработки эталонных изображений и блок хранения эталонных данных, причем
эталонный источник света выполнен с возможностью испускания света, содержащего по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света, по направлению к ладони тела человека,
блок получения эталонных изображений выполнен с возможностью получения по меньшей мере одного отраженного цветного изображения, образованного посредством света, испускаемого из эталонного источника света и отражаемого на указанной ладони тела человека, причем указанное по меньшей мере одно отраженное цветное изображение имеет пиксельные значения по модели RGB в пространстве представления по модели RGB или пиксельные значения, эквивалентные ему,
блок обработки эталонных изображений выполнен с возможностью осуществления обработки указанного одного отраженного цветного изображения с извлечением посредством этого формы отпечатка ладони и формы кровеносных сосудов в ладони соответственно из указанного одного отраженного цветного изображения для эталона с тем, чтобы осуществить обработку для создания эталонных данных, а
блок хранения эталонных данных выполнен с возможностью хранения указанных эталонных данных.

8. Система аутентификации физического лица, которая имеет устройство получения аутентификационных изображений по п. 1, устройство получения эталонных изображений по п. 7 и сопоставительный блок, причем
сопоставительный блок выполнен с возможностью осуществления аутентификации физического лица посредством сравнения указанных аутентификационных данных, захваченных посредством устройства получения аутентификационных изображений, с указанными эталонными данными, сохраненными в указанном блоке хранения эталонных данных.

9. Система аутентификации физического лица по п. 8, кроме того, содержит устройство для запуска аутентификационной обработки, устройство преобразования результатов согласования и устройство приема результатов согласования, причем
устройство для запуска аутентификационной обработки выполнено с возможностью подачи запроса на устройство получения аутентификационных изображений для начала аутентификационной обработки, когда выполнены предварительные условия,
устройство преобразования результатов согласования выполнено с возможностью приема результата сопоставления, проведенного посредством сопоставительного блока,
устройство преобразования результатов согласования выполнено с возможностью создания уникального кода для самого человека или терминала, используемого им, когда результат указанного сопоставления оказывается удовлетворительным при аутентификации физического лица, а
устройство приема результатов согласования выполнено с возможностью приема указанного кода, созданного посредством устройства преобразования результатов согласования.

10. Способ аутентификации физического лица, включающий следующие этапы:
(1) этап получения по меньшей мере одного отраженного цветного изображения, сформированного посредством света, излучаемого из аутентификационного источника света, который излучает по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света, и отражаемого на ладони тела человека, причем по меньшей мере одно отраженное цветное изображение имеет пиксельные значения по модели RGB в пространстве представления цветов по модели RGB или пиксельные значения, эквивалентные ему;
(2) этап извлечения формы отпечатка ладони и формы кровеносных сосудов в указанной ладони соответственно из указанного одного отраженного цветного изображения для аутентификации посредством осуществления обработки указанного одного отраженного цветного изображения;
(3) этап осуществления аутентификации посредством сравнения указанных данных для аутентификации с предварительно зарегистрированными эталонными данными.

11. Способ аутентификации физического лица по п. 10, в котором
аутентификационные данные содержат первые аутентификационные данные, которые соответствуют форме отпечатка ладони, и вторые аутентификационные данные, которые соответствуют форме узора кровеносных сосудов,
аутентификация включает первую аутентификацию и вторую аутентификацию, которую необходимо проводить после осуществления первой аутентификации, причем
первую аутентификацию проводят с использованием первых аутентификационных данных, а вторую аутентификацию проводят с использованием вторых аутентификационных данных.

12. Способ аутентификации физического лица по п. 10, в котором
аутентификационные данные содержат третьи аутентификационные данные, созданные посредством объединения первых аутентификационных данных, соответствующих форме отпечатка ладони, со вторыми аутентификационными данными, соответствующими форме кровеносных сосудов, причем
аутентификацию осуществляют с использованием третьих аутентификационных данных.

13. Способ аутентификации физического лица по п. 10, включающий следующие этапы, подлежащие осуществлению перед указанной аутентификацией:
(a) этап получения по меньшей мере одного отраженного изображения, образованного посредством света, излучаемого из эталонного источника света, излучающего по меньшей мере красный свет в диапазоне видимого света, и отражаемого на указанной ладони тела человека;
(b) этап извлечения формы отпечатка ладони и формы кровеносных сосудов в указанной ладони соответственно из указанного одного отраженного изображения для эталона посредством осуществления обработки указанного отраженного изображения и
(c) этап сохранения указанных эталонных данных для последующей аутентификации.