Способ аутентификации физического лица и устройство для аутентификации физического лица

Способ аутентификации физического лица и устройство для аутентификации физического лица

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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 дополн