CA2513412A1 - Procede et dispositif de reconnaissance de personne - Google Patents
Procede et dispositif de reconnaissance de personne Download PDFInfo
- Publication number
- CA2513412A1 CA2513412A1 CA002513412A CA2513412A CA2513412A1 CA 2513412 A1 CA2513412 A1 CA 2513412A1 CA 002513412 A CA002513412 A CA 002513412A CA 2513412 A CA2513412 A CA 2513412A CA 2513412 A1 CA2513412 A1 CA 2513412A1
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- sensor
- fingerprint
- spectral
- finger
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
- G06V40/12—Fingerprints or palmprints
- G06V40/1335—Combining adjacent partial images (e.g. slices) to create a composite input or reference pattern; Tracking a sweeping finger movement
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F18/00—Pattern recognition
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
- G06V40/12—Fingerprints or palmprints
- G06V40/1382—Detecting the live character of the finger, i.e. distinguishing from a fake or cadaver finger
- G06V40/1394—Detecting the live character of the finger, i.e. distinguishing from a fake or cadaver finger using acquisition arrangements
Abstract
L'invention concerne la reconnaissance de personnes par systèmes d'identification biométrique. Selon l'invention, on propose d'utiliser, pour la reconnaissance de personnes, un capteur d'image d'empreinte digitale 10 ( en principe sur puce de silicium), optique ou non, associé à une reconnaissance spectrale de la peau utilisant moins d'éléments émetteurs de lumière 12 (des diodes électroluminescentes LED en général) que si la reconnaissance spectra le avait été utilisée seule. Sur une même embase, on trouve le capteur d'image d'empreinte digitale et un capteur (12, 14) d'informations de transmission spectrale relatives à la peau du doigt dont l'empreinte est relevée par le capteur d'image.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE RECONNAISSANCE DE PERSONNE
L'invention concerne les dispositifs de reconnaissance biométriques de personnes, destinés à des applications où un haut niveau de sécurité est requis contre les risques de fraude, et où la présence d'une s personne physique déterminée, et l'identification certaine de cette personne, est requise pour limiter les risques.
Le dispositif selon l'invention utilise un capteur d'image d'empreinte digitale. Un tel capteur d'image d'empreinte digitale est réalisé
à
partir d'un circuit intégré, en principe à base de silicium, comprenant 1o notamment une matrice d'éléments sensibles individuels permettant d'établir une représentation de l'image de l'empreinte d'un doigt posé directement ou indirecfiement sur la surFace de la matrice. La détection de l'empreinte est en général optique ou capacitive ou thermique ou pié~oélectrique et les éléments sensibles du capteur sont alors respectivement sensible à la lumière ou à la proximité capacitive ou à la chaleur ou à la pression.
Certains capteurs fonctionnent en présence d'un doigt posé
statiquement sur la surface d'un capteur dont la matrice active de détection est rectangulaire ou carrée ; dans ce cas, la surface du capteur a une taille globale correspondant à la surface d'empreinte à détecter ; d'autres capteurs 2o fonctionnent par glissement du doigt sur un capteur dont la matrice de détection, de surface beaucoup plus petite que l'empreinte à détecter, est une barrette allongée de quelques rangées de détecteurs ponctuels (voire même une seule rangée).
Les techniques connues de capture d'empreinte digitale ne 25 permettent pas de détecter si le doigt est vivant : on peut tromper le capteur en utilisanfi un faux doigt moulé, mais on peut aussi utiliser une fine couche de matic~re plastique sur laquelle est moulc~e une copie dry l'empreinte, cette c~uche étant c~Ilée sur pan ~,~rai d~igt ; ~n peut aussi tr~m~aer le capteur, et cetâ;e finaude est pratiquement imp~ssible à détecter, avec un d~igt c~upc~, ~1e 3o physiologie exlrémement proche d'un doigt normalement connecté à son corps d'origine.
Une technique de détection utilisant deux électrodes et mesurant la conductivité ou l'impédance du doigt a déjà été proposée, mais est aisément trompée en mouillant à l'aide de salive un faux doigt en plastique,
L'invention concerne les dispositifs de reconnaissance biométriques de personnes, destinés à des applications où un haut niveau de sécurité est requis contre les risques de fraude, et où la présence d'une s personne physique déterminée, et l'identification certaine de cette personne, est requise pour limiter les risques.
Le dispositif selon l'invention utilise un capteur d'image d'empreinte digitale. Un tel capteur d'image d'empreinte digitale est réalisé
à
partir d'un circuit intégré, en principe à base de silicium, comprenant 1o notamment une matrice d'éléments sensibles individuels permettant d'établir une représentation de l'image de l'empreinte d'un doigt posé directement ou indirecfiement sur la surFace de la matrice. La détection de l'empreinte est en général optique ou capacitive ou thermique ou pié~oélectrique et les éléments sensibles du capteur sont alors respectivement sensible à la lumière ou à la proximité capacitive ou à la chaleur ou à la pression.
Certains capteurs fonctionnent en présence d'un doigt posé
statiquement sur la surface d'un capteur dont la matrice active de détection est rectangulaire ou carrée ; dans ce cas, la surface du capteur a une taille globale correspondant à la surface d'empreinte à détecter ; d'autres capteurs 2o fonctionnent par glissement du doigt sur un capteur dont la matrice de détection, de surface beaucoup plus petite que l'empreinte à détecter, est une barrette allongée de quelques rangées de détecteurs ponctuels (voire même une seule rangée).
Les techniques connues de capture d'empreinte digitale ne 25 permettent pas de détecter si le doigt est vivant : on peut tromper le capteur en utilisanfi un faux doigt moulé, mais on peut aussi utiliser une fine couche de matic~re plastique sur laquelle est moulc~e une copie dry l'empreinte, cette c~uche étant c~Ilée sur pan ~,~rai d~igt ; ~n peut aussi tr~m~aer le capteur, et cetâ;e finaude est pratiquement imp~ssible à détecter, avec un d~igt c~upc~, ~1e 3o physiologie exlrémement proche d'un doigt normalement connecté à son corps d'origine.
Une technique de détection utilisant deux électrodes et mesurant la conductivité ou l'impédance du doigt a déjà été proposée, mais est aisément trompée en mouillant à l'aide de salive un faux doigt en plastique,
2 ou en utilisant une matière plastique conductrice, voire simplement un papier d'aluminium pressé contre le faux doigt. Cette technique ne peut être très précise car les conditions d'utilisation peuvent étre très variées, et le doigt pour un méme individu peut présenter une surface très sèche ou très humide, ce qui oblige à avoir une zone d'acceptation très large pour l'impédance mesurée ; une zone d'acceptation large facilite évidemment la fraude.
La détection du sang (pouls, taux d'oxygène de l'hémoglobine) par des moyens optiques (diode électroluminescente de longueur d'onde adaptée + photodiode) semble offrir une solution intéressante, mais sera trompée par une pellicule de matière plastique transparente posée sur un vrai doigt, voire par pane matière plastique ayant la 'couleur' adaptée dans l'infrarouge. ~e plus, il faut au moins attendre un battement cardiaque entier, ce qui peut étre assez long dans le cas de certains sportifs, et donc peu Commode.
lJne technique de reconnaissance basée sur la forme de la pulsation cardiaque a déjà été proposée, mais n'a pas encore prouvé ses performances ; ces performances ne seront pas aussi précises que celles des empreintes digitales et cette technique n'a donné aucune réalisation 2o pratique à ce jour.
De plus, les techniques de mesure de pouls sont incompatibles avec la technique de capture d'empreinte digitale à balayage telle _aue décrite dans le brevet i=R 2 749 955, car le temps de balayage est de l'ordre de la demi-seconde, largement inférieur à un battement cardiaque.
~ans la proposition de brevet US 2002/0009213, une technique de reconnaissance spectrale de la peau, et plus précisément du derme, est prop~sée pour l'identification des personnes. La précision de cette technique n'est pas encore prouvée, et elle ne sera vraisemblablement pas supérieure à ce a~~ae permet la rec~nnaissance des empreintes digitales. Elle nécessite d'éclairer le doigt avec pl~asie~ars diodes électr~I~aminescentes (LE~) de diverses couleurs, et d'analyser la I~amière transmise par la peau à~ diverses distances, en utilisant quelques photodiodes pour mesurer les caractéristiques de cette lumière : plus la distance entre l'émetteur de lumière et le capteur est importante, et plus on obtient des caractéristiques du derme en profondeur. De plus certaines bandes de fréquences (vers
La détection du sang (pouls, taux d'oxygène de l'hémoglobine) par des moyens optiques (diode électroluminescente de longueur d'onde adaptée + photodiode) semble offrir une solution intéressante, mais sera trompée par une pellicule de matière plastique transparente posée sur un vrai doigt, voire par pane matière plastique ayant la 'couleur' adaptée dans l'infrarouge. ~e plus, il faut au moins attendre un battement cardiaque entier, ce qui peut étre assez long dans le cas de certains sportifs, et donc peu Commode.
lJne technique de reconnaissance basée sur la forme de la pulsation cardiaque a déjà été proposée, mais n'a pas encore prouvé ses performances ; ces performances ne seront pas aussi précises que celles des empreintes digitales et cette technique n'a donné aucune réalisation 2o pratique à ce jour.
De plus, les techniques de mesure de pouls sont incompatibles avec la technique de capture d'empreinte digitale à balayage telle _aue décrite dans le brevet i=R 2 749 955, car le temps de balayage est de l'ordre de la demi-seconde, largement inférieur à un battement cardiaque.
~ans la proposition de brevet US 2002/0009213, une technique de reconnaissance spectrale de la peau, et plus précisément du derme, est prop~sée pour l'identification des personnes. La précision de cette technique n'est pas encore prouvée, et elle ne sera vraisemblablement pas supérieure à ce a~~ae permet la rec~nnaissance des empreintes digitales. Elle nécessite d'éclairer le doigt avec pl~asie~ars diodes électr~I~aminescentes (LE~) de diverses couleurs, et d'analyser la I~amière transmise par la peau à~ diverses distances, en utilisant quelques photodiodes pour mesurer les caractéristiques de cette lumière : plus la distance entre l'émetteur de lumière et le capteur est importante, et plus on obtient des caractéristiques du derme en profondeur. De plus certaines bandes de fréquences (vers
3 l'infrarouge) sont très sensibles à la présence du sang. Le nombre de photodiodes et de diodes électroluminescentes sera limité par le fait qu'il faut les assembler individuellement, et donc le coût associé augmente très vite.
La présente invention propose d'utiliser, pour la reconnaissance s de personnes, un capteur d'image d'empreinte digitale (en principe sur puce de silicium), optique ou non, associé à une reconnaissance spectrale de la peau utilisant moins d'éléments émetteurs de lumière (des diodes électroluminescentes LED en général) que si la reconnaissance spectrale avait éfié utilisée seule.
1o L'invention propose donc un dispositif de reconnaissance de personne comportant, sur une méme embase, à la fois un capteur d'image d'empreinte digitale et un capteur d'informations de transmission spectrale relatives à la peau du doigt dont l'empreinte est relevée par le capteur d'image.
Pour l'empreinte spectrale, on utilisera de préférence mais pas obligatoirement des diodes électroluminescentes et on obtiendra, à l'aide de photodiodes de détection de la lumière transmise à travers le doigt en provenance de ces diodes électromuminescentes, une image particulière à
partir de chaque diode électroluminescente ; ces diodes émettront de 2o préférence à plusieurs longueurs d'onde différentes, notamment dans l'infrarouge, et la combinaison de ces images donnera une information riche pour la reconnaissance de la personne du fait que la peau (derme et épiderme mais surtout derme) présente des caractéristiques spectrales qui varient d'un individu à l'autre. Des photodiodes de détection seront de 25 préférence arrangées en matrice pour fournir un ensemble d'informations spectrales assimilables à une "empreinte" spectrale spécifique de l'individu.
L'usage de l'empreinte digitale et de la reconnaissance spectrale de la peau permettra d'~btenir globalement d'excellents taux de rec~nnaissance et p~~arra en par~ic~alier permettre de rec~nnaitre des inaivid~as p~~ar lesquels, excepti~nnellement, la rec~nnaissance d'empreinte digitale serait inadaptée.
Cette technique de capture sera très difficile à contrefaire avec un faux doigt, car il faudra à la fois avoir le dessin de l'empreinte à
contrefaire, ainsi qu'une connaissance de la structure interne de la peau du doigt de
La présente invention propose d'utiliser, pour la reconnaissance s de personnes, un capteur d'image d'empreinte digitale (en principe sur puce de silicium), optique ou non, associé à une reconnaissance spectrale de la peau utilisant moins d'éléments émetteurs de lumière (des diodes électroluminescentes LED en général) que si la reconnaissance spectrale avait éfié utilisée seule.
1o L'invention propose donc un dispositif de reconnaissance de personne comportant, sur une méme embase, à la fois un capteur d'image d'empreinte digitale et un capteur d'informations de transmission spectrale relatives à la peau du doigt dont l'empreinte est relevée par le capteur d'image.
Pour l'empreinte spectrale, on utilisera de préférence mais pas obligatoirement des diodes électroluminescentes et on obtiendra, à l'aide de photodiodes de détection de la lumière transmise à travers le doigt en provenance de ces diodes électromuminescentes, une image particulière à
partir de chaque diode électroluminescente ; ces diodes émettront de 2o préférence à plusieurs longueurs d'onde différentes, notamment dans l'infrarouge, et la combinaison de ces images donnera une information riche pour la reconnaissance de la personne du fait que la peau (derme et épiderme mais surtout derme) présente des caractéristiques spectrales qui varient d'un individu à l'autre. Des photodiodes de détection seront de 25 préférence arrangées en matrice pour fournir un ensemble d'informations spectrales assimilables à une "empreinte" spectrale spécifique de l'individu.
L'usage de l'empreinte digitale et de la reconnaissance spectrale de la peau permettra d'~btenir globalement d'excellents taux de rec~nnaissance et p~~arra en par~ic~alier permettre de rec~nnaitre des inaivid~as p~~ar lesquels, excepti~nnellement, la rec~nnaissance d'empreinte digitale serait inadaptée.
Cette technique de capture sera très difficile à contrefaire avec un faux doigt, car il faudra à la fois avoir le dessin de l'empreinte à
contrefaire, ainsi qu'une connaissance de la structure interne de la peau du doigt de
4 PCT/FR2004/000093 l'individu possesseur de l'empreinte et des caractéristiques spectrales de cette peau.
On détectera aussi la présence de sang si on utilise une longueur d'onde dans le proche infra-rouge (en particulier autours de 800nm qui est le s point isobestique entre l'oxyhémoglobine et l'hémoglobine), ce qui sera un élément fort de détermination de "doigt vivant".
~' La capture d'image d'empreinte et la capture d'informations spectrales se feront soit séquentiellement soit simultanément, cette dernière manière étant préférée. Les captures peuvent aussi se faire de manière 1o entrelacée : capture partielle d'image d'empreinte suivie d'une capture partielle d'informations spectrales, et de nouveau une capture partielle d'image d'empreinte, etc., avec une vérification de la cohérence des diverses captures, entre les captures osa postérieurement suez captures.
L'image d'empreinte pourra âtre obtenue statiquement ou 15 dynamiquement, par des moyens optiques, thermiques ou capacitifs notamment. Dans une capture d'image statique, le doigt reste immobile pendant la lecture d'empreinte. Dans une capture d'image dynamique ou capture avec balayage, c'est le doigt qui est déplacé sur le capteur, ou le capteur qui est déplacé sous un doigt fixe ; l'image globale est reconstituée à
2o partir d'images partielles issues d'un capteur ayant seulement un petit nombre de lignes de points d'image ; la reconstitution est faite par corrélation entre les images partielles obtenues successivement au cours du déplacement relatif.
Le capteur d'image d'empreinte digitale est réalisé en principe sur 25 une puce de silicium.
Les photodiodes d'analyse d'informations spectrales sont situées de préférence sur la méme puce que le capteur d'image de l'empreinte digitale. Les diodes électroluminescentes qui f~~arnissent la source I~amine~ase p~ur l'~btenti~n d'inf~rmati~ns spectrales s~nt situées en deh~rs de la puce de silicium pour des raisons techn~I~giq~aes (elles ~e s~nt en principe pas réalisées à parür de silicium).
Pour un méme niveau de qualité de la reconnaissance de personne, le capteur d'empreinte pourra âtre plus petit que ce qui serait nécessaire en l'absence de reconnaissance spectrale.
Les diodes électroluminescentes et les photodiodes peuvent être disposées symétriquement par rapport à un axe pour effectuer plusieurs mesures à diverses positions de manière équivalente : dispositions selon deux ou quatre secteurs symétriques notamment.
s Les photodiodes qui servent pour la capture d'informations spectrales peuvent être les mêmes que celles qui, dans un arrangement matriciel, servent à la capture d'image d'empreinte.
D'autre part, l'invention propose de corréler les informations spectrales de la section de peau observée avec la tranche d'empreinte 1o digitale observée au même moment. En efFet, la reconnaissance spectrale permet de déduire certains paramètres qui seront ensuite acceptés avec une certaine fourchette pour s'affranchir des variations locales de la peau.
suivant la position, repérée à l'aide de l'empreinfie digitale, on pourra vérifier que la peau présente localement les caractéristiques requises, démultipliant la précision de vérification et rendant la technique extrêmement difficile à
contrefaire.
Cette technique est utilisable dans le cas d'une capture statique, mais encore plus commodément dans le cas d'une capture à balayage qui permettra de réduire les coüts (le capteur silicium présentera une surface 2o plus faible) tout en conservant une richesse d'information importante.
L'invention propose que les captures d'empreinte digitale et d'empreinte spectrale soient de préférence réalisées physiquement par les mêmes photodiodes ; les mesures seront faites séquentiellement ou mieux simultanément.
2s Dans le cas où les mesures d'empreintes digitale et spectrale ne sont pas simultanées, que ce soit physiquement fait ou non avec les mêmes photodiodes, l'invention propose d'entrelacer la capfiure d'empreinte digitale et la capture d'empreinte spectrale pour rendre la fraude difficile. En effet, si on lisait l'empreinte digitale pais l'empreinte spectrale après la ~n de la lecture d'empreinte digitale, alors il serait pofentiellemenf possible de présenter pane contrefa~on d'empreinte puis une contrefa~on spectrale. Si la séquence de mesures est suffisamment rapide ou entrelacée, comme lire un secteur d'empreinte, faire une mesure spectrale avec une première LED, puis lire un autre secteur, faire une seconde mesure spectrale, etc... alors il devient impossible de frauder en présentant alternativement une fausse empreinte digitale et une fausse empreinte spectrale.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente le principe du dispositif selon l'invention ;
- la figure ê représente le dispositif de la figure 1 en vue de dessus ;
- la figure 3 représente une réalisation avec photodiodes intégrées sur la méme puce que le capteur d'image d'empreinte ;
- la figure 4 représente le capteur de la figure 3 en vue de dessus ;
- la figure 5 représente une réalisation du capteur en quatre secteurs symétriques ;
- la figure 6 représente une réalisation du capteur en deux secteurs symétriques ;
- la figure 7 représente un capteur dans lequel l'image de l'empreinte est détectée par déplacement du doigt sur la surface du capteur.
2o Dans la suite on emploiera l'abréviation LED (de l'anglais ee electroluminescent diode ») pour désigner l'émetteur de lumière monochromatique ou quasi-monochromatique pour la reconnaissance spectrale, sachant que ce sera le plus souvent une diode électroluminescente, mais que cela peut être n'importe quel type d'émetteur de lumière adapté à cette mesure (laser, lumiére blanche plus filtre...).
Plusieurs couleurs sont utilisées, donc plusieurs diodes (ou filtres).
L'émission lumineuse est de préférence dans le rouge et le proche infrarouge, pour lesquels il y a à la fois pane bonne pénétrati~n de la lumiére à
l'intérieur de la peau, pane bonne rép~nse d~a sang, et ~anr~ sr~nsibilitc~
suffisante de détecteurs réalisés à partir câe silicium.
Le terme photodiode est utilisé pour désigner le capteur de lumiére qui convertira les photons reçus en signal électrique.
La capture du spectre de la peau exige de mesurer la réponse optique de la peau à une excitation lumineuse pour différentes longueurs d'onde optiques. II faut éviter de mesurer la lumière directement réfléchie par la surface ou les couches superficielles de la peau (stratum corneum). En effet, l'information particulière à chaque individu se situe dans la structure du derme. II faut donc que l'émetteur de lumière (LED) soit séparé du capteur de lumière (photodiode) de manière à ce que seule la lumière qui a traversé
s la peau parvienne au capteur, en minimisant la fraction de lumière qui peut parvenir directement ou après simple réflexion sur la peau de la LED au capteur. Le choix de la distance entre émetteur de lumière et détecteur permet d'agir sur la réduction de la réflexion directe.
La figure 1 représente, en coupe, le principe de l'invention dans laquelle le capteur d'empreinte digitale et le capteur d'empreinte spectrale se partagent la surface sur laquelle appuie le doigt pendant l'opérafiion de reconnaissance de la personne. Le capfieur d'empreinfie (optique ou non) est un capfieur matriciel 10 consfiitué par une puce de silicium monfiée sur un substrat ~0. Une LED 1~ esfi représenfiée ainsi qu'une photodiode correspondante 14, montées sur le méme subsfirat 20. Dans la pratique il y a plusieurs LEDs, correspondant de préférence à des longueurs d'onde différentes, et plusieurs photodiodes.
~n s'arrange de préférence pour que le capteur d'empreinte soit notablement plus petit que le doigt afin de permettre à la peau de toucher en 2o mëme temps le capteur spectral afin de pouvoir faire les captures avec un seul <e toucher a> de l'utilisateur. Le fait d'avoir un capteur d'empreinte plus petit diminue notablement les performances de reconnaissance, en particulier lié au fait qu'il est difficile de présenter à chaque fois exactement la même partie d'empreinte. Cette perte de performance sera compensée par 25 l'information supplémentaire apportée par la reconnaissance spectrale.
La figure 2 représente une vue de dessus du capteur mixfie, avec, en superposition l'image du doigfi ~~ posé sur le capfie~ar.
Pour diminuer les co~âfis en dirninuanfi le nombre fiofial d'éléments élecfir~niq~aes ~ associer, ~n ch~isira de préférence d'insérer les phofi~diodes so dans le capteur d'empreinte digifiale. fin pourra le faire en particulier I~rsque le capfieur d'empreinfie utilise une puce de silicium sur la surface de laquelle le doigt est directemenfi posé. La puce doifi alors âtre profiégée par une couche de protection superficielle transparente (ou ajourée), ne masquant pas les photodiodes qui détectent la lumière des LEDs.
La figure 3 représente, en coupe, un principe de réalisation avec les photodiodes 14 incorporées à la puce de silicium 10 constituant le capteur d'empreinte digitale. La figure 4 représente en vue de dessus la configuration du capteur mixte de la figure 3.
s On pilotera les LEDs de préférence directement à l'aide de la puce de silicium 10 qui peut contenir toute l'électronique nécessaire à la détection d'empreinte et à la détection d'informations spectrales.
On pourra aussi intégrer l'algorithme de reconnaissance de personne sur la puce silicium, ce qui rendra l'ensemble encore moins coûteux. Cet algorithme consistera le plus souvent en une comparaison de mesures spectrales présentes avec un ensemble de mesures spectrales associées à un individu (comparaison simple pour vérification d'idenfiité) ou plusieurs individus (comparaison multiple pour identification d'une personne parmi plusieurs).
Un avantage de la technique d'intégrafiion des diodes sur le capteur d'empreinte silicium est que l'on pourra avoir de nombreuses photodiodes pour la lecture spectrale, pour le même août, car ce coût dépend essentiellement de la surface de silicium et non du nombre de photodiodes, ce qui n'est pas le cas lors d'un assemblage d'éléments 2o discrets.
L'augmentation du nombre de photodiodes pour la lecture spectrale permet de réduire le nombre de LEDs tout en accroissant la précision de la mesure.
D'autre part, cela rend possible une corrélation entre l'information 25 spectrale locale et une zone du doigt particulière repérée par l'empreinte digitale : ceci rendra exfirémement difficile la fabrication d'un faux doigt, et augmentera la précision de l'identification. Les photodiodes peuvent étre insérées dans chaque secteur que l'on veut caractériser. Chaque secteur p~~arra utiliser s~n pr~pre ~e~a de LEDs afin a1'av~ir des coniig~arati~ns 3o topol~giq~aes identiques et sirnplifier l'analyse, mais on pourra aussi utiliser un seul feu de LEDs pour tous les secteurs. On aura alors intérét à avoir une configuration aussi symétrique que possible. II sera souhaitable d'utiliser un guide pour le doigt afin d'éviter les rotations, ce qui simplifiera l'analyse de corrélation.
La figure 5 représente un mode de réalisation dans lequel le capteur d'empreinte (puce de silicium) est divisé en quatre zones symétriques comprenant chacune plusieurs photodiodes, associées à des LEDs disposées autour de la puce. La figure 6 représente un autre mode de réalisation avec une division du capteur en deux zones symétriques par rapport à un axe horizontal. Les photodiodes sont situées de part et d'autre de cet axe, dans la puce, et les LEDs sont situées de préférence sur l'axe, de chaque coté de la puce.
Dans une réalisation particuliére, dans laquelle la matrice de 1o détection d'empreinte digitale est une matrice de photodiodes (lecture optique de l'empreinte, statique et à contact direct), on prévoit que ce sont ces mêmes photodiodes qui servent aussi à la détection de l'empreinte spectrale. ~e sont alors les LEDs qui servent de source d'éclairage pour éclairer les crétes et vallées des empreintes digitales ; les photodiodes recueillent un motif lumineux représentant l'empreinfie digitale lorsque toutes les LEDs sont allumées ; d'autre part, pour l'obtention d'information spectrale, on prévoit que les LEDs émettent selon différentes longueurs d'onde. Typiquement, avec une configuration telle que celle de la figure 6 où
les LEDs sont alignées de part et d'autre de la matrice de photodiodes sur 20 l'axe de symétrie horizontal de la matrice, on peut considérer que les photodiodes de la matrice de détection d'image, situées sur un arc de cercle 30 centré sur une LED déterminée 32 reçoivent une information spectrale issue d'une méme profondeur de derme, constituant un élément de la reconnaissance spectrale globale qu'on peut obtenir à partir des autres 2s LEDs. Les différentes longueurs d'onde de LEDs et les différentes positions de photodiodes dans la matrice permettent de définir une empreinte spectrale globale.
Par conséquent, dans cetïe réalisati~n, plusieurs LEDs de diverses long~ae~ars d'~nde ser~nt placées a~at~~ars d~a capteur ~fatiq~ae statique à contact direct. Elles auront alors deu~z usages : d'une part, t~ut osa partie des LED seront simultanément allumées afin d'éclairer suffisamment le doigt pour permettre la capture de l'empreinte digitale à l'aide de la matrice de photodiodes connectées à une électronique adaptée à cet usage. D'autre part, une seule longueur d'onde sera activée pour permettre la mesure de l'empreinte spectrale à l'aide des mêmes photodiodes connectées à une électronique adaptée à cette lecture spectrale.
On pourra combiner cette disposition des photodiodes avec l'analyse de corrélation précédemment mentionnée.
s D'une manière générale, si la capture d'empreinte et la capture spectrale se font séquentiellement, un fraudeur possédant une fausse empreinte digitale et un faux doigt présentant les bonnes caractéristiques spectrales pourra présenter au bon moment chacun des deux faux. II est donc hautement souhaitable de rendre ceci très difficile et la présente 1o invention propose d'entrelacer les lectures, efi/ou d'effectuer plusieurs fois les mesures : on pourra alors s'assurer de la cohérence des informations lues.
Les diverses possibilités, non limitatives, sont les suivantes - lecture compléta de l'empreinte, puis lecture spectrale, puis encore lecture de l'empreinte, en vérifiant que les deu~~ images ~ s d'empreintes sont identiques (pas de déplacement entre les deux lectures d'empreinte) - lecture partielle de l'empreinte (par exemple le quart haut-droit), lecture partielle de l'empreinte spectrale (par exemple lecture dans la bande de fréquence bleue), et cela séquentiellement jusqu'à
lecture complète des autres parties du capteur d'empreinte et des informations correspondant aux autres longueurs d'onde.
- lecture de l'empreinte dans chaque bande de fréquence, permettant l'acquisition simultanée de l'empreinte digitale et de l'empreinte spectrale.
Si la capture statique d'une empreinte digitale, oû le doigt ne bouge pas pendant la prise d'information, semble plus simple à utiliser, elle présente l'inconvénient d'utiliser une surface de silicium au moins égale à la taille de l'empreinte capturée.
La technique de capture à balayage a été proposée dans le brevet FI~ ~ ~~~9 g5b, dans lequel le doigt est glissé s~ar une none de capture linéaire, l'image globale étant reconstituée à partir d'images successives en recouvrement partiel les unes par rapport aux autres. L'invention est applicable également dans ce cas. La figure ~ représente une configuration correspondante du capteur mixte, avec une puce de silicium en forme de barrette allongée, contenant à la fois quelques lignes de photodiodes pour la capture d'image d'empreinte et des photodiodes pour la capture d'informations spectrales, les diodes électroluminescentes étant situées à
l'extérieur de la puce de silicium.
En utilisant le balayage, l'interlaçage des lectures proposé
s précédemment se fait naturellement, car les lectures doivent être faites « à
la volée » (sinon il faudrait passer deux fois le doigt, ce qui réduit notablement l'intérët de la technique).
Une amélioration importante est apportée par l'utilisation de la technique à balayage dans la corrélation empreinte digitale et empreinte spectrale. En effet, il sera possible de faire des corrélations directement au niveau des tranches d'empreinte, et ceci précisément pour une portion de peau en contact avec le dispositif au moment de la mesure. Une vérification de cohérence pourra étre faite entre l'empreinte digitale correspondant à un secteur de doigt et les informations spectrales correspondant à ce secteur pour la personne qu'on cherche à reconnaître.
~n pourra aussi déclencher « à la vole » l'analyse spectrale lorsqu'une certaine section d'empreinte est détectée, afin de précisément analyser spectralement une partie bien déterminée de la peau.
~n pourra également faire des corrélations non plus directement, 2o mais avec un décalage spatial (et temporel) en évaluant la vitesse du doigt à
la volée. La corrélation peut être faite sur un mëme secteur de doigt ou sur des secteurs difFérents.
L'implémentation préférable de l'invention consistera à utiliser une capture d'empreinte optique à balayage associée à la capture de l'empreinte 25 spectrale, où les photodiodes seront physiquement les mêmes. Cela réduit au maximum les éléments nécessaires à l'acquisition de donnée, et par là les co~âts.
~n pourra séparer les LE~s qui ser~eent de source d'éclairage p~~ar la capture d'empreinte (erg les dise~sant de maniére uniforme p~~ar ~~ éclairer également le doigt) de celles qui servent à la capture d'image spectrale. fë~iais il sera moins co~ateua~ de partager l'usage des diodes électroluminescentes pour leur faire jouer les deux r~les.
Les possibilités suivantes sont encore envisagées selon la présente invention - les diodes électroluminescentes peuvent être intégrées, dans la mesure où la technologie le permet, dans la puce constituant le capteur d'empreinte digitale ;
- le capteur d'empreinte digitale peut être un capteur optique, mais s peut aussi être un capteur capacitif, thermique, de pression, de passage de courant ;
- si le capteur est optique, la source de lumière peut être commune pour la capture d'empreinte digitale et pour la capture d'informations spectrales ;
- pour la capture d'empreinte spectrale, on peut utiliser une longueur d'onde servant é la détection du sang dans le doigt, etlou du tain d'oxygène dans l'hémoglobine ;
- le doigt peut êfire guidé par un guide-doigt pour faciliter la corrélation entre la capture d'empreinte digitale et la mesure d'informations spectrales ;
- le dispositif peut être utilisé une ou plusieurs fois pour une identification de personne plus sûre : on peut vérifier plusieurs doigts, ou vérifier une empreinte digitale sur un doigt et les informations spectrales sur un autre doigt.
On détectera aussi la présence de sang si on utilise une longueur d'onde dans le proche infra-rouge (en particulier autours de 800nm qui est le s point isobestique entre l'oxyhémoglobine et l'hémoglobine), ce qui sera un élément fort de détermination de "doigt vivant".
~' La capture d'image d'empreinte et la capture d'informations spectrales se feront soit séquentiellement soit simultanément, cette dernière manière étant préférée. Les captures peuvent aussi se faire de manière 1o entrelacée : capture partielle d'image d'empreinte suivie d'une capture partielle d'informations spectrales, et de nouveau une capture partielle d'image d'empreinte, etc., avec une vérification de la cohérence des diverses captures, entre les captures osa postérieurement suez captures.
L'image d'empreinte pourra âtre obtenue statiquement ou 15 dynamiquement, par des moyens optiques, thermiques ou capacitifs notamment. Dans une capture d'image statique, le doigt reste immobile pendant la lecture d'empreinte. Dans une capture d'image dynamique ou capture avec balayage, c'est le doigt qui est déplacé sur le capteur, ou le capteur qui est déplacé sous un doigt fixe ; l'image globale est reconstituée à
2o partir d'images partielles issues d'un capteur ayant seulement un petit nombre de lignes de points d'image ; la reconstitution est faite par corrélation entre les images partielles obtenues successivement au cours du déplacement relatif.
Le capteur d'image d'empreinte digitale est réalisé en principe sur 25 une puce de silicium.
Les photodiodes d'analyse d'informations spectrales sont situées de préférence sur la méme puce que le capteur d'image de l'empreinte digitale. Les diodes électroluminescentes qui f~~arnissent la source I~amine~ase p~ur l'~btenti~n d'inf~rmati~ns spectrales s~nt situées en deh~rs de la puce de silicium pour des raisons techn~I~giq~aes (elles ~e s~nt en principe pas réalisées à parür de silicium).
Pour un méme niveau de qualité de la reconnaissance de personne, le capteur d'empreinte pourra âtre plus petit que ce qui serait nécessaire en l'absence de reconnaissance spectrale.
Les diodes électroluminescentes et les photodiodes peuvent être disposées symétriquement par rapport à un axe pour effectuer plusieurs mesures à diverses positions de manière équivalente : dispositions selon deux ou quatre secteurs symétriques notamment.
s Les photodiodes qui servent pour la capture d'informations spectrales peuvent être les mêmes que celles qui, dans un arrangement matriciel, servent à la capture d'image d'empreinte.
D'autre part, l'invention propose de corréler les informations spectrales de la section de peau observée avec la tranche d'empreinte 1o digitale observée au même moment. En efFet, la reconnaissance spectrale permet de déduire certains paramètres qui seront ensuite acceptés avec une certaine fourchette pour s'affranchir des variations locales de la peau.
suivant la position, repérée à l'aide de l'empreinfie digitale, on pourra vérifier que la peau présente localement les caractéristiques requises, démultipliant la précision de vérification et rendant la technique extrêmement difficile à
contrefaire.
Cette technique est utilisable dans le cas d'une capture statique, mais encore plus commodément dans le cas d'une capture à balayage qui permettra de réduire les coüts (le capteur silicium présentera une surface 2o plus faible) tout en conservant une richesse d'information importante.
L'invention propose que les captures d'empreinte digitale et d'empreinte spectrale soient de préférence réalisées physiquement par les mêmes photodiodes ; les mesures seront faites séquentiellement ou mieux simultanément.
2s Dans le cas où les mesures d'empreintes digitale et spectrale ne sont pas simultanées, que ce soit physiquement fait ou non avec les mêmes photodiodes, l'invention propose d'entrelacer la capfiure d'empreinte digitale et la capture d'empreinte spectrale pour rendre la fraude difficile. En effet, si on lisait l'empreinte digitale pais l'empreinte spectrale après la ~n de la lecture d'empreinte digitale, alors il serait pofentiellemenf possible de présenter pane contrefa~on d'empreinte puis une contrefa~on spectrale. Si la séquence de mesures est suffisamment rapide ou entrelacée, comme lire un secteur d'empreinte, faire une mesure spectrale avec une première LED, puis lire un autre secteur, faire une seconde mesure spectrale, etc... alors il devient impossible de frauder en présentant alternativement une fausse empreinte digitale et une fausse empreinte spectrale.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente le principe du dispositif selon l'invention ;
- la figure ê représente le dispositif de la figure 1 en vue de dessus ;
- la figure 3 représente une réalisation avec photodiodes intégrées sur la méme puce que le capteur d'image d'empreinte ;
- la figure 4 représente le capteur de la figure 3 en vue de dessus ;
- la figure 5 représente une réalisation du capteur en quatre secteurs symétriques ;
- la figure 6 représente une réalisation du capteur en deux secteurs symétriques ;
- la figure 7 représente un capteur dans lequel l'image de l'empreinte est détectée par déplacement du doigt sur la surface du capteur.
2o Dans la suite on emploiera l'abréviation LED (de l'anglais ee electroluminescent diode ») pour désigner l'émetteur de lumière monochromatique ou quasi-monochromatique pour la reconnaissance spectrale, sachant que ce sera le plus souvent une diode électroluminescente, mais que cela peut être n'importe quel type d'émetteur de lumière adapté à cette mesure (laser, lumiére blanche plus filtre...).
Plusieurs couleurs sont utilisées, donc plusieurs diodes (ou filtres).
L'émission lumineuse est de préférence dans le rouge et le proche infrarouge, pour lesquels il y a à la fois pane bonne pénétrati~n de la lumiére à
l'intérieur de la peau, pane bonne rép~nse d~a sang, et ~anr~ sr~nsibilitc~
suffisante de détecteurs réalisés à partir câe silicium.
Le terme photodiode est utilisé pour désigner le capteur de lumiére qui convertira les photons reçus en signal électrique.
La capture du spectre de la peau exige de mesurer la réponse optique de la peau à une excitation lumineuse pour différentes longueurs d'onde optiques. II faut éviter de mesurer la lumière directement réfléchie par la surface ou les couches superficielles de la peau (stratum corneum). En effet, l'information particulière à chaque individu se situe dans la structure du derme. II faut donc que l'émetteur de lumière (LED) soit séparé du capteur de lumière (photodiode) de manière à ce que seule la lumière qui a traversé
s la peau parvienne au capteur, en minimisant la fraction de lumière qui peut parvenir directement ou après simple réflexion sur la peau de la LED au capteur. Le choix de la distance entre émetteur de lumière et détecteur permet d'agir sur la réduction de la réflexion directe.
La figure 1 représente, en coupe, le principe de l'invention dans laquelle le capteur d'empreinte digitale et le capteur d'empreinte spectrale se partagent la surface sur laquelle appuie le doigt pendant l'opérafiion de reconnaissance de la personne. Le capfieur d'empreinfie (optique ou non) est un capfieur matriciel 10 consfiitué par une puce de silicium monfiée sur un substrat ~0. Une LED 1~ esfi représenfiée ainsi qu'une photodiode correspondante 14, montées sur le méme subsfirat 20. Dans la pratique il y a plusieurs LEDs, correspondant de préférence à des longueurs d'onde différentes, et plusieurs photodiodes.
~n s'arrange de préférence pour que le capteur d'empreinte soit notablement plus petit que le doigt afin de permettre à la peau de toucher en 2o mëme temps le capteur spectral afin de pouvoir faire les captures avec un seul <e toucher a> de l'utilisateur. Le fait d'avoir un capteur d'empreinte plus petit diminue notablement les performances de reconnaissance, en particulier lié au fait qu'il est difficile de présenter à chaque fois exactement la même partie d'empreinte. Cette perte de performance sera compensée par 25 l'information supplémentaire apportée par la reconnaissance spectrale.
La figure 2 représente une vue de dessus du capteur mixfie, avec, en superposition l'image du doigfi ~~ posé sur le capfie~ar.
Pour diminuer les co~âfis en dirninuanfi le nombre fiofial d'éléments élecfir~niq~aes ~ associer, ~n ch~isira de préférence d'insérer les phofi~diodes so dans le capteur d'empreinte digifiale. fin pourra le faire en particulier I~rsque le capfieur d'empreinfie utilise une puce de silicium sur la surface de laquelle le doigt est directemenfi posé. La puce doifi alors âtre profiégée par une couche de protection superficielle transparente (ou ajourée), ne masquant pas les photodiodes qui détectent la lumière des LEDs.
La figure 3 représente, en coupe, un principe de réalisation avec les photodiodes 14 incorporées à la puce de silicium 10 constituant le capteur d'empreinte digitale. La figure 4 représente en vue de dessus la configuration du capteur mixte de la figure 3.
s On pilotera les LEDs de préférence directement à l'aide de la puce de silicium 10 qui peut contenir toute l'électronique nécessaire à la détection d'empreinte et à la détection d'informations spectrales.
On pourra aussi intégrer l'algorithme de reconnaissance de personne sur la puce silicium, ce qui rendra l'ensemble encore moins coûteux. Cet algorithme consistera le plus souvent en une comparaison de mesures spectrales présentes avec un ensemble de mesures spectrales associées à un individu (comparaison simple pour vérification d'idenfiité) ou plusieurs individus (comparaison multiple pour identification d'une personne parmi plusieurs).
Un avantage de la technique d'intégrafiion des diodes sur le capteur d'empreinte silicium est que l'on pourra avoir de nombreuses photodiodes pour la lecture spectrale, pour le même août, car ce coût dépend essentiellement de la surface de silicium et non du nombre de photodiodes, ce qui n'est pas le cas lors d'un assemblage d'éléments 2o discrets.
L'augmentation du nombre de photodiodes pour la lecture spectrale permet de réduire le nombre de LEDs tout en accroissant la précision de la mesure.
D'autre part, cela rend possible une corrélation entre l'information 25 spectrale locale et une zone du doigt particulière repérée par l'empreinte digitale : ceci rendra exfirémement difficile la fabrication d'un faux doigt, et augmentera la précision de l'identification. Les photodiodes peuvent étre insérées dans chaque secteur que l'on veut caractériser. Chaque secteur p~~arra utiliser s~n pr~pre ~e~a de LEDs afin a1'av~ir des coniig~arati~ns 3o topol~giq~aes identiques et sirnplifier l'analyse, mais on pourra aussi utiliser un seul feu de LEDs pour tous les secteurs. On aura alors intérét à avoir une configuration aussi symétrique que possible. II sera souhaitable d'utiliser un guide pour le doigt afin d'éviter les rotations, ce qui simplifiera l'analyse de corrélation.
La figure 5 représente un mode de réalisation dans lequel le capteur d'empreinte (puce de silicium) est divisé en quatre zones symétriques comprenant chacune plusieurs photodiodes, associées à des LEDs disposées autour de la puce. La figure 6 représente un autre mode de réalisation avec une division du capteur en deux zones symétriques par rapport à un axe horizontal. Les photodiodes sont situées de part et d'autre de cet axe, dans la puce, et les LEDs sont situées de préférence sur l'axe, de chaque coté de la puce.
Dans une réalisation particuliére, dans laquelle la matrice de 1o détection d'empreinte digitale est une matrice de photodiodes (lecture optique de l'empreinte, statique et à contact direct), on prévoit que ce sont ces mêmes photodiodes qui servent aussi à la détection de l'empreinte spectrale. ~e sont alors les LEDs qui servent de source d'éclairage pour éclairer les crétes et vallées des empreintes digitales ; les photodiodes recueillent un motif lumineux représentant l'empreinfie digitale lorsque toutes les LEDs sont allumées ; d'autre part, pour l'obtention d'information spectrale, on prévoit que les LEDs émettent selon différentes longueurs d'onde. Typiquement, avec une configuration telle que celle de la figure 6 où
les LEDs sont alignées de part et d'autre de la matrice de photodiodes sur 20 l'axe de symétrie horizontal de la matrice, on peut considérer que les photodiodes de la matrice de détection d'image, situées sur un arc de cercle 30 centré sur une LED déterminée 32 reçoivent une information spectrale issue d'une méme profondeur de derme, constituant un élément de la reconnaissance spectrale globale qu'on peut obtenir à partir des autres 2s LEDs. Les différentes longueurs d'onde de LEDs et les différentes positions de photodiodes dans la matrice permettent de définir une empreinte spectrale globale.
Par conséquent, dans cetïe réalisati~n, plusieurs LEDs de diverses long~ae~ars d'~nde ser~nt placées a~at~~ars d~a capteur ~fatiq~ae statique à contact direct. Elles auront alors deu~z usages : d'une part, t~ut osa partie des LED seront simultanément allumées afin d'éclairer suffisamment le doigt pour permettre la capture de l'empreinte digitale à l'aide de la matrice de photodiodes connectées à une électronique adaptée à cet usage. D'autre part, une seule longueur d'onde sera activée pour permettre la mesure de l'empreinte spectrale à l'aide des mêmes photodiodes connectées à une électronique adaptée à cette lecture spectrale.
On pourra combiner cette disposition des photodiodes avec l'analyse de corrélation précédemment mentionnée.
s D'une manière générale, si la capture d'empreinte et la capture spectrale se font séquentiellement, un fraudeur possédant une fausse empreinte digitale et un faux doigt présentant les bonnes caractéristiques spectrales pourra présenter au bon moment chacun des deux faux. II est donc hautement souhaitable de rendre ceci très difficile et la présente 1o invention propose d'entrelacer les lectures, efi/ou d'effectuer plusieurs fois les mesures : on pourra alors s'assurer de la cohérence des informations lues.
Les diverses possibilités, non limitatives, sont les suivantes - lecture compléta de l'empreinte, puis lecture spectrale, puis encore lecture de l'empreinte, en vérifiant que les deu~~ images ~ s d'empreintes sont identiques (pas de déplacement entre les deux lectures d'empreinte) - lecture partielle de l'empreinte (par exemple le quart haut-droit), lecture partielle de l'empreinte spectrale (par exemple lecture dans la bande de fréquence bleue), et cela séquentiellement jusqu'à
lecture complète des autres parties du capteur d'empreinte et des informations correspondant aux autres longueurs d'onde.
- lecture de l'empreinte dans chaque bande de fréquence, permettant l'acquisition simultanée de l'empreinte digitale et de l'empreinte spectrale.
Si la capture statique d'une empreinte digitale, oû le doigt ne bouge pas pendant la prise d'information, semble plus simple à utiliser, elle présente l'inconvénient d'utiliser une surface de silicium au moins égale à la taille de l'empreinte capturée.
La technique de capture à balayage a été proposée dans le brevet FI~ ~ ~~~9 g5b, dans lequel le doigt est glissé s~ar une none de capture linéaire, l'image globale étant reconstituée à partir d'images successives en recouvrement partiel les unes par rapport aux autres. L'invention est applicable également dans ce cas. La figure ~ représente une configuration correspondante du capteur mixte, avec une puce de silicium en forme de barrette allongée, contenant à la fois quelques lignes de photodiodes pour la capture d'image d'empreinte et des photodiodes pour la capture d'informations spectrales, les diodes électroluminescentes étant situées à
l'extérieur de la puce de silicium.
En utilisant le balayage, l'interlaçage des lectures proposé
s précédemment se fait naturellement, car les lectures doivent être faites « à
la volée » (sinon il faudrait passer deux fois le doigt, ce qui réduit notablement l'intérët de la technique).
Une amélioration importante est apportée par l'utilisation de la technique à balayage dans la corrélation empreinte digitale et empreinte spectrale. En effet, il sera possible de faire des corrélations directement au niveau des tranches d'empreinte, et ceci précisément pour une portion de peau en contact avec le dispositif au moment de la mesure. Une vérification de cohérence pourra étre faite entre l'empreinte digitale correspondant à un secteur de doigt et les informations spectrales correspondant à ce secteur pour la personne qu'on cherche à reconnaître.
~n pourra aussi déclencher « à la vole » l'analyse spectrale lorsqu'une certaine section d'empreinte est détectée, afin de précisément analyser spectralement une partie bien déterminée de la peau.
~n pourra également faire des corrélations non plus directement, 2o mais avec un décalage spatial (et temporel) en évaluant la vitesse du doigt à
la volée. La corrélation peut être faite sur un mëme secteur de doigt ou sur des secteurs difFérents.
L'implémentation préférable de l'invention consistera à utiliser une capture d'empreinte optique à balayage associée à la capture de l'empreinte 25 spectrale, où les photodiodes seront physiquement les mêmes. Cela réduit au maximum les éléments nécessaires à l'acquisition de donnée, et par là les co~âts.
~n pourra séparer les LE~s qui ser~eent de source d'éclairage p~~ar la capture d'empreinte (erg les dise~sant de maniére uniforme p~~ar ~~ éclairer également le doigt) de celles qui servent à la capture d'image spectrale. fë~iais il sera moins co~ateua~ de partager l'usage des diodes électroluminescentes pour leur faire jouer les deux r~les.
Les possibilités suivantes sont encore envisagées selon la présente invention - les diodes électroluminescentes peuvent être intégrées, dans la mesure où la technologie le permet, dans la puce constituant le capteur d'empreinte digitale ;
- le capteur d'empreinte digitale peut être un capteur optique, mais s peut aussi être un capteur capacitif, thermique, de pression, de passage de courant ;
- si le capteur est optique, la source de lumière peut être commune pour la capture d'empreinte digitale et pour la capture d'informations spectrales ;
- pour la capture d'empreinte spectrale, on peut utiliser une longueur d'onde servant é la détection du sang dans le doigt, etlou du tain d'oxygène dans l'hémoglobine ;
- le doigt peut êfire guidé par un guide-doigt pour faciliter la corrélation entre la capture d'empreinte digitale et la mesure d'informations spectrales ;
- le dispositif peut être utilisé une ou plusieurs fois pour une identification de personne plus sûre : on peut vérifier plusieurs doigts, ou vérifier une empreinte digitale sur un doigt et les informations spectrales sur un autre doigt.
Claims (11)
1. Dispositif de reconnaissance de personne, comportant sur une embase (20) un capteur d'image d'empreinte digitale (10) à balayage capturant une ligne ou un petit nombre de lignes d'image et comportant des moyens permettant une reconstitution d'image globale d'empreinte par corrélation entre images partielles obtenues au cours d'un déplacement relatif entre le doigt et le capteur, caractérisé en ce qu'il comporte également un capteur (12, 14) d'informations de transmission spectrale relatives à la peau du doigt dont l'empreinte est relevée par le capteur d'image, le capteur d'image et le capteur d'informations spectrales étant agencés pour fonctionner de manière entrelacée.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur d'image d'empreinte digitale est situé sur une puce de silicium et le capteur d'informations de transmission spectrales comporte des diodes électroluminescentes et des photodiodes.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les photodiodes et éventuellement aussi les diodes électroluminescentes, sont situées sur la même puce que le capteur d'image d'empreinte.
4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les diodes électroluminescentes et les photodiodes sont disposées symétriquement par rapport à un axe.
5. Procédé de reconnaissance de personne, caractérisé en ce que l'on détecte à partir d'un même dispositif comportant un capteur d'image d'empreinte à balayage et un capteur d'informations de transmission spectrale, à la fois une image d'empreinte digitale et des informations de transmission spectrale relatives à la peau d'un doigt dont l'empreinte est détectée, et on utilise à la fois l'image d'empreinte et les informations de transmission spectrale pour la reconnaissance de la personne, le capteur d'image capturant une ligne ou un petit nombre de lignes d'image et comportant des moyens permettant une reconstitution d'image globale d'empreinte par corrélation entre images partielles obtenues au cours d'un déplacement relatif entre le doigt et le capteur, le capteur d'image d'empreinte et le capteur d'informations spectrales fonctionnant de manière entrelacée.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on lit plusieurs fois l'empreinte digitale complète, et on recueille plusieurs fois les informations spectrales complètes, de manière entrelacée, et on vérifie la cohérence entre les différentes informations détectées.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on lit une partie de l'empreinte digitale correspondant à un secteur de doigt déterminé, on lit les informations spectrales correspondant à ce secteur, et on reconstruit ultérieurement une image complète de l'empreinte à partir des images partielles.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on vérifie que l'empreinte digitale correspondant à un secteur de doigt est cohérente avec les informations spectrales correspondant à ce secteur ou à un autre secteur pour la personne qu'on cherche à reconnaître.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le capteur d'empreinte est un capteur optique ou capacitif ou thermique ou un capteur sensible au passage de courant dans le doigt, ou un capteur sensible à la pression.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une même source de lumière sert à la fois à la capture d'empreinte digitale et à la capture d'informations spectrales.
11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la capture d'informations spectrales comprend une mesure à une longueur d'onde servant à la détection du sang, et/ou du taux d'oxygène dans l'hémoglobine.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR03/00593 | 2003-01-21 | ||
| FR0300593A FR2850190B1 (fr) | 2003-01-21 | 2003-01-21 | Procede et dispositif de reconnaissance de personne |
| PCT/FR2004/000093 WO2004068394A1 (fr) | 2003-01-21 | 2004-01-16 | Procede et dispositif de reconnaissance de personne |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2513412A1 true CA2513412A1 (fr) | 2004-08-12 |
Family
ID=32605884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002513412A Abandoned CA2513412A1 (fr) | 2003-01-21 | 2004-01-16 | Procede et dispositif de reconnaissance de personne |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060115128A1 (fr) |
| EP (1) | EP1586074A1 (fr) |
| JP (1) | JP2006518068A (fr) |
| KR (1) | KR20050096142A (fr) |
| CN (1) | CN1777896A (fr) |
| CA (1) | CA2513412A1 (fr) |
| FR (1) | FR2850190B1 (fr) |
| WO (1) | WO2004068394A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4134923A1 (fr) * | 2021-08-12 | 2023-02-15 | InnoLux Corporation | Dispositif de détection et dispositif électronique |
Families Citing this family (73)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7890158B2 (en) | 2001-06-05 | 2011-02-15 | Lumidigm, Inc. | Apparatus and method of biometric determination using specialized optical spectroscopy systems |
| US7460696B2 (en) | 2004-06-01 | 2008-12-02 | Lumidigm, Inc. | Multispectral imaging biometrics |
| US7545963B2 (en) * | 2003-04-04 | 2009-06-09 | Lumidigm, Inc. | Texture-biometrics sensor |
| US7627151B2 (en) * | 2003-04-04 | 2009-12-01 | Lumidigm, Inc. | Systems and methods for improved biometric feature definition |
| US7668350B2 (en) | 2003-04-04 | 2010-02-23 | Lumidigm, Inc. | Comparative texture analysis of tissue for biometric spoof detection |
| JP2007524441A (ja) * | 2003-04-04 | 2007-08-30 | ルミディム インコーポレイテッド | マルチスペクトルバイオメトリックセンサ |
| US7394919B2 (en) * | 2004-06-01 | 2008-07-01 | Lumidigm, Inc. | Multispectral biometric imaging |
| US7539330B2 (en) * | 2004-06-01 | 2009-05-26 | Lumidigm, Inc. | Multispectral liveness determination |
| US7751594B2 (en) | 2003-04-04 | 2010-07-06 | Lumidigm, Inc. | White-light spectral biometric sensors |
| US8229185B2 (en) | 2004-06-01 | 2012-07-24 | Lumidigm, Inc. | Hygienic biometric sensors |
| JP2008501196A (ja) * | 2004-06-01 | 2008-01-17 | ルミディグム インコーポレイテッド | マルチスペクトル画像化バイオメトリクス |
| US8787630B2 (en) | 2004-08-11 | 2014-07-22 | Lumidigm, Inc. | Multispectral barcode imaging |
| US7801338B2 (en) | 2005-04-27 | 2010-09-21 | Lumidigm, Inc. | Multispectral biometric sensors |
| US20070237366A1 (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-11 | Atmel Corporation | Secure biometric processing system and method of use |
| US7849312B2 (en) * | 2006-03-24 | 2010-12-07 | Atmel Corporation | Method and system for secure external TPM password generation and use |
| JP4723412B2 (ja) * | 2006-04-24 | 2011-07-13 | 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 | 人体情報捜査システム |
| JP2008006146A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 指紋認証方法とその装置 |
| US8175346B2 (en) | 2006-07-19 | 2012-05-08 | Lumidigm, Inc. | Whole-hand multispectral biometric imaging |
| CN103336941A (zh) | 2006-07-19 | 2013-10-02 | 光谱辨识公司 | 多重生物测定多谱成像器 |
| US7995808B2 (en) | 2006-07-19 | 2011-08-09 | Lumidigm, Inc. | Contactless multispectral biometric capture |
| US8355545B2 (en) | 2007-04-10 | 2013-01-15 | Lumidigm, Inc. | Biometric detection using spatial, temporal, and/or spectral techniques |
| US7804984B2 (en) * | 2006-07-31 | 2010-09-28 | Lumidigm, Inc. | Spatial-spectral fingerprint spoof detection |
| US7801339B2 (en) * | 2006-07-31 | 2010-09-21 | Lumidigm, Inc. | Biometrics with spatiospectral spoof detection |
| JP4305672B2 (ja) * | 2006-11-21 | 2009-07-29 | ソニー株式会社 | 個人識別装置、個人識別方法、識別用辞書データの更新方法および識別用辞書データの更新プログラム |
| FR2911205B1 (fr) * | 2007-01-05 | 2009-06-05 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de reconnaissance d'un individu |
| US8098900B2 (en) * | 2007-03-06 | 2012-01-17 | Honeywell International Inc. | Skin detection sensor |
| KR20080085268A (ko) * | 2007-03-19 | 2008-09-24 | (주)실리콘화일 | 지문인식장치 및 지문인식장치를 내장한 카드의 사용자인증방법 |
| US8285010B2 (en) | 2007-03-21 | 2012-10-09 | Lumidigm, Inc. | Biometrics based on locally consistent features |
| US20090060296A1 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Atmel Switzerland | Sensor Security |
| US8577431B2 (en) | 2008-07-03 | 2013-11-05 | Cercacor Laboratories, Inc. | Noise shielding for a noninvasive device |
| US8203704B2 (en) | 2008-08-04 | 2012-06-19 | Cercacor Laboratories, Inc. | Multi-stream sensor for noninvasive measurement of blood constituents |
| US8405115B2 (en) * | 2009-01-28 | 2013-03-26 | Maxim Integrated Products, Inc. | Light sensor using wafer-level packaging |
| DE112010003414T5 (de) | 2009-08-26 | 2012-12-06 | Lumidigm, Inc. | Biometrische Multiplex-Bildgebung und biometrischer Dual-Bilderzeugersensor |
| US8570149B2 (en) | 2010-03-16 | 2013-10-29 | Lumidigm, Inc. | Biometric imaging using an optical adaptive interface |
| FR2959814B1 (fr) | 2010-05-06 | 2013-07-05 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de calibration d'une puce électronique, puce électronique et détecteur de motif thermique pour ce procédé |
| KR200462271Y1 (ko) * | 2010-10-28 | 2012-09-03 | 징이 테크놀러지 아이엔씨. | 광학 지문 인식 시스템 |
| CN102156858B (zh) * | 2011-04-18 | 2016-04-20 | 无锡爱维特信息技术有限公司 | 一种结合摄像头和指纹识别器的活体指纹识别装置 |
| CN102501617A (zh) * | 2011-10-29 | 2012-06-20 | 常熟市华海电子有限公司 | 一种具有加密功能的打印机 |
| US9104901B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-08-11 | Apple Inc. | Electronic device including interleaved biometric spoof detection data acquisition and related methods |
| KR101492802B1 (ko) * | 2013-06-26 | 2015-02-12 | 계명대학교 산학협력단 | 개인 인증을 위한 피부 임피던스 측정용 전극 센서 및 이를 포함하는 피부 임피던스 측정 장치 |
| EP2822181B1 (fr) * | 2013-07-03 | 2015-10-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Agencement de capteurs et procédé de fonctionnement d'un dispositif de commande |
| FR3017228B1 (fr) * | 2014-02-06 | 2018-02-16 | Pierre Henri Cadet | Dispositif de traitement de l'information dote de capteur(s) de donnee(s) physiologiques(s) |
| WO2015136675A1 (fr) | 2014-03-13 | 2015-09-17 | 日本電気株式会社 | Dispositif de détection, procédé de détection et support d'enregistrement |
| CN104933770A (zh) * | 2014-03-18 | 2015-09-23 | 江南大学 | 一种跑步签到装置 |
| US9678600B2 (en) | 2014-04-04 | 2017-06-13 | International Business Machines Corporation | Display device including a display screen with integrated imaging and a method of using same |
| US10732771B2 (en) | 2014-11-12 | 2020-08-04 | Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. | Fingerprint sensors having in-pixel optical sensors |
| KR102108883B1 (ko) * | 2015-04-23 | 2020-05-12 | 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 다기능 지문 센서 |
| US10410033B2 (en) | 2015-06-18 | 2019-09-10 | Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. | Under-LCD screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing |
| CN107004130B (zh) | 2015-06-18 | 2020-08-28 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 用于屏幕上指纹感应的屏幕下光学传感器模块 |
| KR101928319B1 (ko) | 2015-06-18 | 2018-12-12 | 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 광 감지 능력을 가지는 다기능 지문 센서 |
| US10410037B2 (en) | 2015-06-18 | 2019-09-10 | Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. | Under-screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing implementing imaging lens, extra illumination or optical collimator array |
| US10437974B2 (en) | 2015-06-18 | 2019-10-08 | Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. | Optical sensing performance of under-screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing |
| US10438046B2 (en) * | 2015-11-02 | 2019-10-08 | Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. | Multifunction fingerprint sensor having optical sensing against fingerprint spoofing |
| CN106709413B (zh) * | 2015-12-31 | 2020-12-08 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 指纹识别装置和移动终端 |
| US10931859B2 (en) * | 2016-05-23 | 2021-02-23 | InSyte Systems | Light emitter and sensors for detecting biologic characteristics |
| US10713458B2 (en) | 2016-05-23 | 2020-07-14 | InSyte Systems | Integrated light emitting display and sensors for detecting biologic characteristics |
| CN106355136B (zh) * | 2016-07-11 | 2018-07-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种指纹识别显示装置、其制作方法及驱动方法 |
| US10360357B2 (en) | 2017-01-10 | 2019-07-23 | International Business Machines Corporation | Personal identification using action sequences detected by sensors |
| US10614283B2 (en) | 2017-03-07 | 2020-04-07 | Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. | Devices with peripheral task bar display zone and under-LCD screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing |
| CN107092879B (zh) * | 2017-04-14 | 2020-10-02 | 南京信息工程大学 | 利用近红外吸收监测指纹识别技术的方法 |
| CN111093497A (zh) * | 2017-06-02 | 2020-05-01 | 奈克斯特生物测定学集团公司 | 具有活性检测的指纹传感器 |
| WO2018223268A1 (fr) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | Sonde de test de puce, dispositif de test de puce et procédé de test |
| CN110753925A (zh) * | 2017-06-22 | 2020-02-04 | 指纹卡有限公司 | 登记指纹的方法 |
| US10643051B2 (en) * | 2017-07-13 | 2020-05-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optics-based fingerprint sensor, electric device including optics-based fingerprint sensor, and operation method of electric device |
| CN109426764A (zh) * | 2017-08-22 | 2019-03-05 | 上海荆虹电子科技有限公司 | 生物识别芯片、系统及方法 |
| JP6315144B2 (ja) * | 2017-09-20 | 2018-04-25 | 日本電気株式会社 | 検知装置、検知方法、および、プログラム |
| JP6292341B2 (ja) * | 2017-09-20 | 2018-03-14 | 日本電気株式会社 | 検知装置、検知方法、および、プログラム |
| CN107832707B (zh) * | 2017-11-09 | 2019-02-01 | 深圳百斯特控制技术有限公司 | 一种基于物联网的智能型滑动式电容指纹识别装置 |
| CN108493201B (zh) * | 2018-03-12 | 2020-10-16 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 一种显示面板、其制造方法及显示装置 |
| CN108987422A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-11 | 深圳阜时科技有限公司 | 图像传感器及其制造方法、身份识别装置及设备 |
| EP3754540B1 (fr) * | 2019-04-25 | 2022-07-27 | Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. | Appareil de reconnaissance optique d'empreintes digitales,dispositif électronique, et procédé de reconnaissance d'empreintes digitales |
| CN110427823B (zh) * | 2019-06-28 | 2021-12-21 | 北京大学 | 基于视频帧与脉冲阵列信号的联合目标检测方法与装置 |
| CN111168710A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-05-19 | 安徽大学 | 一种基于控制电流的灵巧手指面压力控制方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4728186A (en) * | 1985-03-03 | 1988-03-01 | Fujitsu Limited | Uneven-surface data detection apparatus |
| FR2749955B1 (fr) * | 1996-06-14 | 1998-09-11 | Thomson Csf | Systeme de lecture d'empreintes digitales |
| US5737439A (en) * | 1996-10-29 | 1998-04-07 | Smarttouch, Llc. | Anti-fraud biometric scanner that accurately detects blood flow |
| US6560352B2 (en) * | 1999-10-08 | 2003-05-06 | Lumidigm, Inc. | Apparatus and method of biometric identification or verification of individuals using optical spectroscopy |
| FR2761180B1 (fr) * | 1997-08-07 | 1999-05-07 | Sagem | Lecteur d'empreintes digitales securise |
| US6442286B1 (en) * | 1998-12-22 | 2002-08-27 | Stmicroelectronics, Inc. | High security flash memory and method |
| DE10128717A1 (de) * | 2001-06-13 | 2002-12-19 | Tst Touchless Sensor Technolog | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung natürlicher Haut |
-
2003
- 2003-01-21 FR FR0300593A patent/FR2850190B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-01-16 EP EP04702735A patent/EP1586074A1/fr not_active Withdrawn
- 2004-01-16 WO PCT/FR2004/000093 patent/WO2004068394A1/fr active Application Filing
- 2004-01-16 CN CNA2004800025450A patent/CN1777896A/zh active Pending
- 2004-01-16 CA CA002513412A patent/CA2513412A1/fr not_active Abandoned
- 2004-01-16 JP JP2006502103A patent/JP2006518068A/ja active Pending
- 2004-01-16 KR KR1020057013390A patent/KR20050096142A/ko not_active Application Discontinuation
- 2004-01-16 US US10/541,395 patent/US20060115128A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4134923A1 (fr) * | 2021-08-12 | 2023-02-15 | InnoLux Corporation | Dispositif de détection et dispositif électronique |
| US11605241B2 (en) | 2021-08-12 | 2023-03-14 | Innolux Corporation | Sensing device and electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2850190A1 (fr) | 2004-07-23 |
| JP2006518068A (ja) | 2006-08-03 |
| WO2004068394A1 (fr) | 2004-08-12 |
| FR2850190B1 (fr) | 2006-04-28 |
| CN1777896A (zh) | 2006-05-24 |
| US20060115128A1 (en) | 2006-06-01 |
| WO2004068394B1 (fr) | 2004-09-23 |
| KR20050096142A (ko) | 2005-10-05 |
| EP1586074A1 (fr) | 2005-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2513412A1 (fr) | Procede et dispositif de reconnaissance de personne | |
| EP1825416B1 (fr) | Systemes et procedes de reflexion interne totale et d'imagerie de tissus combinees | |
| FR2850191A1 (fr) | Procede et dispositif de securisation par reconnaissance de personne | |
| US8229185B2 (en) | Hygienic biometric sensors | |
| EP2393040B1 (fr) | Biométrique d'imagerie multispectrale | |
| US8165357B2 (en) | Two camera biometric imaging | |
| WO2004077200A2 (fr) | Procede d’identification de personnes et systeme pour la mise en oeuvre du procede | |
| WO2008050070A2 (fr) | Procede de validation de capture biometrique, notamment d'une empreinte corporelle | |
| FR2911205A1 (fr) | Procede et dispositif de reconnaissance d'un individu | |
| EP3066977A1 (fr) | Capteur biométrique dans une montre ou un bracelet pour détection de vaisseaux sanguins de poignet | |
| EP3394793B1 (fr) | Procede pour reconnaitre une fausse empreinte papillaire par eclairage structure | |
| EP3388976B1 (fr) | Procede de detection de fraude | |
| FR2849244A1 (fr) | Procede de determination du caractere vivant d'un element porteur d'une empreinte digitale | |
| IL183941A (en) | Integrated embroidery and return imaging systems - internal - include (tir) and methods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZDE | Discontinued |