WO2016180407A1 - Method for determining an individual sharpness of an image of an iris, and method for people screening - Google Patents

Method for determining an individual sharpness of an image of an iris, and method for people screening Download PDF

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WO2016180407A1 PCT/DE2016/100218 DE2016100218W WO2016180407A1 WO 2016180407 A1 WO2016180407 A1 WO 2016180407A1 DE 2016100218 W DE2016100218 W DE 2016100218W WO 2016180407 A1 WO2016180407 A1 WO 2016180407A1
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iris
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pupil
determining
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Ralf Grieser
Andreas Wolf
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Bundesdruckerei Gmbh
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    • G06V40/19Sensors therefor

Definitions

  • the invention relates to technologies in the context of determining an individual sharpness of an image of an iris, as well as the use.
  • Document EP 1 171 996 B1 discloses a method for determining focus in an image recording device.
  • a convolution with a special convolution kernel is applied to the pixels, which corresponds to the application of a high-pass filter.
  • the proportion of high frequencies of the image recording is to be emphasized compared to lower frequencies, since the high frequencies are particularly suitable for deriving a measure of the sharpness of the recorded images and thus the focus setting of the image recording device.
  • Document DE 1 279 374 A relates to a method and a device for automatically adjusting the shades of optical systems by contrast measurement and conversion of the measured values into electrical energy.
  • Document US 5,659,812 relates to determining an optimized focus area by means of an algorithm.
  • Document DE 44 90 836 Tl relates to personal identification instruments and, more particularly, to a method of making such an instrument which is highly tamper-proof.
  • the document DE 10 2007 055 923 A1 relates to a method for determining properties or determining and / or tracking properties of the position of the center of characteristic eye components, in particular of the limbus, during an eye examination or treatment.
  • a multicolored digital image of at least one section of an eye is taken with the camera and based on this the position or the radius is derived using image processing methods.
  • the red channel of the digital image is used as the basis for the image processing.
  • the object of the invention is to provide a method for determining a digitized image recording of an iris in a data processing device and uses thereof, in which iris images in a simple and efficient manner with the least possible expenditure of time can be evaluated. According to another aspect, the personal examination should be made more efficient.
  • a method for determining an individual sharpness of an image of an iris according to independent claim 1 is provided. Furthermore, a method for personal examination according to claim is created. Furthermore, a method for determining a digitized image recording of an iris in a data processing device according to the subordinate claim 3 is provided. Claims 9 and 10 relate to uses of the method. Embodiments are the subject of dependent claims.
  • a method for determining an individual sharpness of an image of an iris. The method comprises the following steps:
  • a method of personal verification includes the following steps:
  • H issuing a warning if the person's further biometric feature deviates from the classified further biometric feature of the best-match biometric dataset by a predetermined amount.
  • a contrast increase (image contrast increase) can be determined for the scanning regions and used as a measure of the image sharpness.
  • a method of determining a digitized image capture of an iris in a data processing device is set up by means of a software application for digital image processing.
  • an iris image is provided in digitized form.
  • the iris image is an image of an eye showing at least the area of the iris and the pupil of the eye.
  • An image section or section of the iris image (scanning region) is selected, which shows a transition section with a pupil region and an iris region adjacent thereto.
  • An image contrast increase is determined for a transition between the pupil area and the adjacent iris area in the transition section. From the increase in the image contrast, or in short contrast increase, a sharpness measure for the iris image is determined.
  • a sharpening dimension of the iris image is thus determined according to the various aspects, which indicates a measure of the focus setting of the image recording device used for image acquisition.
  • the image contrast increase can be a local contrast increase, which, when applying contrast values above a local dimension for the pixels in the minimum case, characterizes the increase in contrast over a few pixels, for example at least three pixels.
  • the values which represent a measure of the brightness of the pixels can be plotted as y values, wherein x values each represent a pixel or channel of the image recording device, for example equidistantly spaced points.
  • a local group of pixels can also be included in determining the local contrast increase or the local contrast, one or more pixels being assigned to the pupil region and one or more pixels to the adjacent iris region.
  • the pixels can lie on a straight line, which intersects the border area between the pupil area and the adjacent iris area.
  • the sharpness dimension is determined as being proportional to the ascertained image contrast increase between the pupil area and the adjacent iris area.
  • the method can be used in connection with a biometric determination of an iris or in an iris image recording device.
  • FFT values FFT - Fast Fourier Transformation
  • FFT - Fast Fourier Transformation can be determined or determined between the pupil region and the adjacent iris region by means of fast Fourier transformation.
  • the FFT values of an algebraic operation can be summarized accordingly.
  • the FFT values along a transition between the pupil area and the iris area may be added in one embodiment.
  • the contrast increase in the transition region may correspond to the difference of the FFT values of the pixels on both sides of the transition between the pupil region and the iris region. Additionally or alternatively, the slope of the curve of the FFT values in the transition region can be determined.
  • the measure of the sharpness of the iris image may be proportional to the difference and / or increase. Proportionality with respect to the sum of the FFT values may also be provided for the sharpness measure.
  • an edge can be determined in the course of the pixel values assigned to the pixels.
  • a further image section of the iris image is selected which shows, along the circumference of the pupil, another transition section with a pupil region and an iris region bordering on it,
  • a further image contrast increase is determined for the further transition between the pupil region and the adjacent iris region in the transition section, and - the image contrast increase and / or further image contrast increase are selected to determine therefrom a respective degree of sharpness for the iris image.
  • the contrast increase can be determined for different image sections which are arranged along the circumference of the pupil.
  • the determination of the image contrast increase can be provided for adjacent and / or spaced transition sections along the circumference of the pupil.
  • a sharpening measure can then be derived.
  • the contrast determination for several transition sections along the circumference of the pupil can be performed for one or more iris images, all of which show the same iris. Thereafter, it may be provided to select one of the transition sections for the sharpness measurement.
  • the focus can in turn be determined for one and the same transition section along the circumference of the pupil for several iris images, so that ultimately an iris image with the best or highest sharpening measure can be determined.
  • This iris image can then be supplied, for example, to further image processing or processing, for example for iris determination in the context of biometry.
  • a further iris image is provided in digitized form, which shows the same iris as the iris image
  • an image section of the further iris image is selected, which shows the same transition section with the pupil region and the adjacent iris region along the circumference of the pupil, an image contrast increase for the transition between the pupil area and the adjacent iris area in the transition section of the further iris image is determined, and
  • a sharpness measure for the other iris image is determined from the image contrast increase.
  • a specific measure of the sharpness of the image can be compared in order to select an iris image suitable for further image processing or processing from the set of iris images examined.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an arrangement for recording and evaluating digital image recordings showing at least the area with the iris and the pupil from an eye to be determined
  • FIG. 2 is a schematic representation of an iris with pupil
  • FIG. 3 shows a flowchart for a method for determining iris images in digital form
  • FIG. 4 shows a graph of a standardized intensity for pixels along an image-capturing line
  • FIG. 5 shows a graphical representation of the image intensity over a series of pixels in a transition section between a pupil region and an iris region for iris images with different image sharpness
  • FIG. 6 is a graph of FFT values for the waveforms of FIG. 5
  • FIG. 7 is a graph of accumulated FFT values for iris images of differing sharpness.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an arrangement with an image pickup device 1, which is designed for example as a digital camera.
  • the image recording device I is arranged opposite an eye 2 from which digital image recordings are to be made with the aid of the image recording device 1, which images show at least the region of the iris with the pupil of the eye 2.
  • the image recording device I is functionally coupled to a data processing device 3, which is set up with the aid of a software application installed thereon for processing and processing the digital image recorded by the image recording device 1.
  • control signals may be generated in the data processing device 3 as a function of a performed image analysis, which serve to control the image recording device 2, for example for controlling a triggering time for the image recording and / or a positioning of the image recording device 1 Reference to the eye 2, which is shown schematically in Fig. I with the aid of an arrow A.
  • audible and / or visual information is output to the user so that the latter displaces his eye 2 in relation to the image recording device 1. This too can be controlled as a function of image processing in the data processing device 3.
  • optical components for example lenses and / or a lens
  • optical components can be set in the image recording device 2 as a function of control signals for image acquisition for focus adjustment for the image recordings, wherein the control signals can be the result of an image analysis in the data processing device 3
  • a measure of the sharpness of the recorded images can be determined by means of the data processing device 3, in order then to give a focus control signal to the image recording device 2 from the comparison of the sharpness dimension for several images and / or to select one of the examined images for a further image evaluation, for example, for a biometric analysis for person recognition or verification.
  • Data processing device 3 and image recording device 2 can also be integrated in a common housing. The arrangement shown can be used, for example, for person identification in the context of a biomedical method.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a section of an iris image with pupil 20 and 5 iris 21.
  • one or more local transitions 22 between pupil 20 and iris 21 can be evaluated in order to obtain a respective local increase in contrast between the image area of the pupil 20 and to determine the adjacent image area for the iris 21.
  • a circumferential boundary region 23 between pupil 20 and iris 21 can be partially or completely detected in the image evaluation by displacing the local transition 22 along the boundary region 230.
  • an iris image is taken with the aid of the image recording device 2 and provided for image analysis in the data processing device 3.
  • an image section is selected in step 31, which comprises a transition section between a pupil region 20 and an iris region 21 (see FIG. FIG. 4 shows by way of example a standardized measured intensity for pixels of the iris image along a line B in the image representation from FIG. 4 (see also FIG. 2).
  • the intensity decreases in a central region 40, which corresponds to the pupil 20.
  • Fig. 5 shows this transition in detail.
  • Curve 50 corresponds to the course of the measured curve in FIG. 4.
  • a curve 51 is shown in which the steepness of the curve in the rise is significantly lower, which corresponds to a different contrast increase.
  • the curve 51 shows the course for the same local transition between the pupil 20 and the iris 21 in a so-called Blurr image, which was derived for comparison purposes from the measured values (see FIG.
  • the a lower image sharpness in the area between the pupil area 20 and the iris area 21 leads to a changed curve increase, the actual contrast (brightness difference) being the same here.
  • step 32 a fast Fourier transform is then applied to the digital images to determine FFT values for the waveforms shown in FIG.
  • the result of this operation is shown in FIG. 6 where the curves 60 and 61 show the FFT values for the curves 50 and 51.
  • a measure of the sharpness of the analyzed iris images is determined based on the determined increase in contrast (step 33). For example, in this case the steepness in the transition region between pupil 20 and iris region 21 can be used.
  • the FFT values for the curve profiles in FIG. 6 can be summed up.
  • the result of this operation is shown in FIG. 7 in the form of the values 70 and 71 for the two curves 60 and 61.
  • two further results 72,..., 74 are entered.
  • the Blurr radius was widened, simulating a further decrease in image sharpness.
  • the method described above can be used to determine the best focus image pick-up in a sequence of images taken for one and the same iris, which is the best focus adjustment of the image pickup device 1 in relation to the image pickup device Eye 2 corresponds.
  • the iris image selected in this case can then be used for further image analysis, for example for iris biometry, which can also be carried out in the data processing device 3, for example.
  • the described method can also be used with all the steps or parts thereof in order to control the process of image recording with the aid of the image recording device 2, for example in such a way that in an initial measuring phase a plurality of iris images for different distances between the eye 2 and the image recording device 1 be taken to in this way a preferred distance between the measuring device and the To determine measurement object (eye), in order to make the actual iris image recording.
  • the iris image recorded in this case can then be analyzed, for example for the purpose of an iris biometry.
  • an improved method for person identification by means of iris biometry is provided in various ways.

Abstract

The disclosure describes a method for determining an individual sharpness of an image of an iris, comprising: recording an image of an eye; and storing the image in an image memory; comprising in the image memory: finding the pupil of an eye; determining at least two sampling regions which are each arranged partly within the pupil and partly outside of the pupil, with each sampling region, on its own, being connected; establishing a reference sampling region which has a maximum reference contrast that is greater than the contrast of each other sampling region; storing the position of the reference sampling region and the maximum reference contrast; recording a further image of the eye under variation of the sharpness setting; storing the further image in the image memory; establishing the current contrast in the reference sampling region; comparing whether the current contrast is greater than a preceding contrast; and carrying out the steps until the current contrast is the greatest achievable one. Moreover, the application relates to a method for people screening and a method for determining a digitized image recording of an iris in a data processing device.

Description

Verfahren zum Bestimmen einer individuellen Schärfe eines Bildes einer Iris  Method for determining an individual sharpness of an image of an iris
und Verfahren zur Personenprüfung  and method for personal examination
Die Erfindung betrifft Technologien im Zusammenhang mit dem Bestimmen einer individuellen Schärfe eines Bildes einer Iris sowie die Verwendung. The invention relates to technologies in the context of determining an individual sharpness of an image of an iris, as well as the use.
Hintergrund background
Es ist bekannt, im Rahmen der Biometrie, insbesondere zur Personenidentifikation, eine Bestim- mung der Iris von Person vorzunehmen. Auch bei Tieren kann eine Irisbestimmung angewendet werden. Es werden digitalisierte Bildaufnahmen der Iris mit Hilfe elektronischer Datenverarbei- tung ausgewertet, um die Bestimmung vorzunehmen. Für die digitale Bildauswertung wird ange- strebt, möglichst gut verarbeitbare Bildaufnahmen zu haben, wobei die Bildqualität insbesondere durch die Schärfe der Bildaufnahme beeinflusst wird, welche von der Fokuseinstellung der Bild- aufnahmeeinrichtung abhängt. Die Schärfe des Bildes ist ein Maß für die Unterscheidbarkeit von Details in der Bildaufnahme. Es besteht daher das Bestreben, möglichst scharfe Bildaufnahmen des Auges für die Irisbestimmung zu erhalten, was eine notwendige Fokuseinstellung der Bild- aufnahmeeinrichtung erforderte. Im Dokument EP 1 171 996 Bl ist ein Verfahren zur Fokusbestimmung bei einer Bildaufnahme- einrichtung offenbart. Auf die digitalisierten Bilder, die insbesondere auch eine Irisaufnahme zeigen können, wird auf die Bildpunkte eine Faltung mit einem speziellen Faltungskernel ange- wendet, was dem Applizieren eines Hochpassfilters entspricht. Hierdurch soll der Anteil hoher Frequenzen der Bildaufnahme gegenüber niedrigeren Frequenzen herausgestellt werden, da die hohen Frequenzen im Besonderen geeignet sind, hieraus ein Maß für die Schärfe der aufgenom- menen Bilder und somit die Fokuseinstellung der Bildaufnahmeeinrichtung abzuleiten. It is known to make a determination of the person's iris in the context of biometry, in particular for person identification. Iris determination can also be used in animals. Digitized image recordings of the iris are evaluated by means of electronic data processing in order to carry out the determination. For digital image analysis, the aim is to have as good as possible processable image recordings, wherein the image quality is influenced in particular by the sharpness of the image recording, which depends on the focus setting of the image recording device. The sharpness of the image is a measure of the distinctiveness of details in the image capture. There is therefore an attempt to obtain the sharpest possible image recordings of the eye for the iris determination, which required a necessary focus adjustment of the image recording device. Document EP 1 171 996 B1 discloses a method for determining focus in an image recording device. On the digitized images, which in particular can also show an iris image, a convolution with a special convolution kernel is applied to the pixels, which corresponds to the application of a high-pass filter. In this way, the proportion of high frequencies of the image recording is to be emphasized compared to lower frequencies, since the high frequencies are particularly suitable for deriving a measure of the sharpness of the recorded images and thus the focus setting of the image recording device.
Es sind Kameras mit automatischer Fokussierung mit Kontrastvergleich bekannt (Hußman: Wie funktioniert ein Kontrastvergleichsautofokus?; In: http://digicam-experts.de; 12.04.2015, 1-3. http://www.archive.org/web/20150412203640/http://digicam-experts.de/wissen/25). Das Dokument DE 26 58 832 A I betrifft Laufbildkameras mit selbsttätiger Fokussiereinrichtung, deren Antrieb durch die Kontrastmesseinrichtung für das vom Objektiv entworfene Bild beim Erreichen des Konstrastmaximums stillgesetzt oder unterbrochen wird. There are cameras with automatic focusing with contrast comparison known (Hussman: How does a contrast comparison autofocus?; In: http://digicam-experts.de; 12.04.2015, 1-3.) Http://www.archive.org/web/ 20150412203640 / http: //digicam-experts.de/wissen/25). The document DE 26 58 832 AI relates to motion picture cameras with automatic focusing device whose drive is stopped or interrupted by the contrast measuring device for the image designed by the lens when reaching the Konstrastmaximums.
Das Dokument DE 1 279 374 A betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Schareinstellung optischer Systeme durch Kontrastmessung und Umwandlung der gemessenen Werte in elektrische Energie. Dokument US 5,659,812 betrifft das Bestimmen eines optimierten Fokusbereiches mittels eines Algorithmus. Document DE 1 279 374 A relates to a method and a device for automatically adjusting the shades of optical systems by contrast measurement and conversion of the measured values into electrical energy. Document US 5,659,812 relates to determining an optimized focus area by means of an algorithm.
Dokument DE 44 90 836 Tl betrifft Personen-Identifizierungsinstrumente und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Instruments, das hochgradig fälschungs- bzw. be- trugssicher ist. Document DE 44 90 836 Tl relates to personal identification instruments and, more particularly, to a method of making such an instrument which is highly tamper-proof.
Das Dokument DE 10 2007 055 923 AI betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Eigenschaften bzw. Ermittlung und / oder Verfolgung von Eigenschaften der Position des Zentrums charakteris- tischer Augenbestandteile, insbesondere des Limbus, während einer Augenuntersuchung oder - behandlung. Dabei wird ein mehrfarbiges digitales Bild zumindest eines Ausschnitts eines Auges mit der Kamera aufgenommen und anhand dieses die Position bzw. der Radius unter Anwendung von Verfahren der Bildverarbeitung abgeleitet. Erfindungsgemäß wird für die Bildverarbeitung der Rotkanal des digitalen Bildes zugrunde gelegt. Zusammen fassun g The document DE 10 2007 055 923 A1 relates to a method for determining properties or determining and / or tracking properties of the position of the center of characteristic eye components, in particular of the limbus, during an eye examination or treatment. In this case, a multicolored digital image of at least one section of an eye is taken with the camera and based on this the position or the radius is derived using image processing methods. According to the invention, the red channel of the digital image is used as the basis for the image processing. Summary
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bestimmen einer digitalisierten Bildaufnahme einer Iris in einer Datenverarbeitungseinrichtung sowie Verwendungen hierfür anzugeben, bei denen Irisbilder auf einfache und effiziente Art und Weise mit möglichst geringem Zeitaufwand ausgewertet werden können. Nach einem weiteren Aspekt soll die Personenprüfung auf effizien- tere Art und Weise ermöglicht werden. The object of the invention is to provide a method for determining a digitized image recording of an iris in a data processing device and uses thereof, in which iris images in a simple and efficient manner with the least possible expenditure of time can be evaluated. According to another aspect, the personal examination should be made more efficient.
Zur Lösung ist ein Verfahren zum Bestimmen einer individuellen Schärfe eines Bildes einer Iris nach dem unabhängigen Anspruch 1 geschaffen. Weiterhin ist ein Verfahren zur Personenüber- prüfung nach Anspruch geschaffen. Des Weiteren ist ein Verfahren zum Bestimmen einer digita- lisierten Bildaufnahme einer Iris in einer Datenverarbeitungseinrichtung nach dem nebengeordne- ten Anspruch 3 geschaffen. Die Ansprüche 9 und 10 betreffen Verwendungen des Verfahrens. Ausgestaltungsformen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen. As a solution, a method for determining an individual sharpness of an image of an iris according to independent claim 1 is provided. Furthermore, a method for personal examination according to claim is created. Furthermore, a method for determining a digitized image recording of an iris in a data processing device according to the subordinate claim 3 is provided. Claims 9 and 10 relate to uses of the method. Embodiments are the subject of dependent claims.
Nach einem Aspekt ist ein Verfahren zum Bestimmen einer individuellen Schärfe eines Bildes einer Iris vorgesehen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: In one aspect, a method is provided for determining an individual sharpness of an image of an iris. The method comprises the following steps:
a) Aufnehmen eines Bildes eines Auges; und a) taking a picture of an eye; and
b) Speichern des Bildes in einem Bildspeicher; b) storing the image in a frame buffer;
im Bildspeicher aufweisend: in image memory having:
c) Auffinden einer Pupille des Auges; c) finding a pupil of the eye;
d) Bestimmen von wenigstens zwei Abtastbereichen, die jeweils teilweise in der Pupille und teilweise außerhalb der Pupille angeordnet sind, wobei jeder Abtastbereich für sich genom- men zusammenhängend ist; d) determining at least two scan areas, each partially located in the pupil and partially external to the pupil, each scan area being coherent in its entirety;
e) Ermitteln eines Referenz-Abtastbereiches, der einen maximalen Referenz-Kontrast aufweist, welcher größer ist als der Kontrast jedes anderen Abtastbereiches; e) determining a reference sample area having a maximum reference contrast which is greater than the contrast of each other sample area;
f) Speichern der Lage des Referenz-Abtastbereiches und des maximalen Referenz-Kontrastes; g) Aufnehmen eines weiteren Bildes des Auges unter Variation einer Scharfstellung; f) storing the location of the reference scan area and the maximum reference contrast; g) taking a further image of the eye while varying a focus;
h) Speichern des weiteren Bildes im Bildspeicher; h) storing the further image in the image memory;
i) Ermitteln des aktuellen Kontrastes im Referenz-Abtastbereich; i) determining the current contrast in the reference scan area;
j) Vergleichen, ob der aktuelle Kontrast größer ist als ein vorangegangener Kontrast; und k) Durchführen der Schritte g) bis i) solange, bis der aktuelle Kontrast der größtmöglich erziel- bare ist. Nach einem anderen Aspekt ist ein Verfahren zur Personenüberprüfung vorgeschlagen. Das Ver- fahren weist die folgenden Schritte auf: j) comparing whether the current contrast is greater than a previous contrast; and k) performing steps g) to i) until the current contrast is the highest achievable. In another aspect, a method of personal verification is proposed. The procedure includes the following steps:
A) Erfassen eines Individualbildes einer Individualiris, insbesondere mittels eines Verfahrens zum Bestimmen einer individuellen Schärfe eines Bildes, sowie wenigstens eines weiteren biometrischen Individualmerkmals einer Person und Bilden eines kombinierten Biometrieda- tensatzes aus dem Individualbild und dem weiteren biometrischen Individualmerkmal;  A) capturing an individual image of an individual iris, in particular by means of a method for determining an individual sharpness of an image, as well as at least one further biometric individual feature of a person and forming a combined biometric data set from the individual image and the further biometric individual feature;
B) Erstellen einer Datenbank mit einer Mehrzahl von kombinierten Biometriedatensätzen;  B) creating a database with a plurality of combined biometric datasets;
C) Klassifizieren der kombinierten Biometriedatensätze in der Datenbank, um so klassifizierte kombinierte Biometriedatensätze zu erhalten, jeweils bestehend aus einem klassifizierten Bild und einem klassifizierten weiteren biometrischen Merkmal; und  C) classifying the combined biometric data sets in the database so as to obtain classified combined biometric data sets each consisting of a classified image and a classified further biometric feature; and
D) bei Erfassen eines Messbildes einer Iris einer Person mittels des Verfahrens zum Bestimmen einer individuellen Schärfe eines Bildes einer Iris:  D) when acquiring a measuring image of an iris of a person by means of the method for determining an individual sharpness of an image of an iris:
E) Vergleichen des Messbildes mit den Bildern der klassifizierten kombinierten Biometrie- datensätze und, darauf beruhend, Auffinden eines Best-Match-Biometriedatensatzes; E) comparing the measurement image with the images of the classified combined biometric datasets and, based thereon, finding a best-match biometric dataset;
F) Ermitteln des klassifizierten weiteren biometrischen Merkmals des Best- Match-Bio- metriedatensatzes; F) determining the classified further biometric characteristic of the Best Match biometrics dataset;
G) Vergleichen des Weiteren biometrischen Merkmals der Person mit dem klassifizierten weiteren biometrischen Merkmal des Best-Match-Biometriedatensatzes; und  G) comparing the further biometric feature of the person with the classified further biometric feature of the best match biometric data set; and
H) Ausgabe eines Warnhinweises, wenn das weitere biometrische Merkmal der Person von dem klassifizierten weiteren biometrischen Merkmal des Best-Match-Biometriedaten- satzes in einem vorbestimmten Maße abweicht.  H) issuing a warning if the person's further biometric feature deviates from the classified further biometric feature of the best-match biometric dataset by a predetermined amount.
Bei dem Verfahren zum Bestimmen einer individuellen Schärfe eines Bildes einer Iris und / oder bei dem Verfahren zur Personenüberprüfung kann alternativ oder ergänzend zum Kontrast ein Kontrastanstieg (Bildkontrastanstieg) für die Abtastbereiche bestimmt und als Maß für die Bild- schärfe verwendet werden. In the method for determining an individual sharpness of an image of an iris and / or in the method for person verification, alternatively or additionally to the contrast, a contrast increase (image contrast increase) can be determined for the scanning regions and used as a measure of the image sharpness.
Nach einem anderen Aspekt ist ein Verfahren zum Bestimmen einer digitalisierten Bildaufnahme einer Iris in einer Datenverarbeitungseinrichtung geschaffen. Die Datenverarbeitungseinrichtung ist mittels einer Softwareapplikation für eine digitale Bildverarbeitung eingerichtet. Bei dem Ver- fahren wird ein Irisbild in digitalisierter Form bereitgestellt. Bei dem Irisbild handelt es sich um eine Bildaufnahme eines Auges, welche wenigstens den Bereich der Iris und der Pupille des Au- ges zeigt. Es wird ein Bildabschnitt oder -ausschnitt des Irisbildes (Abtastbereich) ausgewählt, welcher einen Übergangsabschnitt mit einem Pupillenbereich und einem hieran grenzenden Iris- bereich zeigt. Ein Bildkontrastanstieg wird Tür einen Übergang zwischen dem Pupillenbereich und dem hieran grenzenden Irisbereich in dem Übergangsabschnitt bestimmt. Aus dem Bildkon- trastanstieg, oder kurz Kontrastanstieg, wird ein Schärfemaß für das Irisbild bestimmt. In another aspect, there is provided a method of determining a digitized image capture of an iris in a data processing device. The data processing device is set up by means of a software application for digital image processing. In the driving an iris image is provided in digitized form. The iris image is an image of an eye showing at least the area of the iris and the pupil of the eye. An image section or section of the iris image (scanning region) is selected, which shows a transition section with a pupil region and an iris region adjacent thereto. An image contrast increase is determined for a transition between the pupil area and the adjacent iris area in the transition section. From the increase in the image contrast, or in short contrast increase, a sharpness measure for the iris image is determined.
Aus einer Analyse der Kontrasteigenschaften des Irisbildes im Bereich des Übergangs zwischen einem Pupillenbereich und einem hieran grenzenden Irisbereich wird somit nach den verschiede- nen Aspekten ein Schärfemaß des Irisbildes bestimmt, welches ein Maß für die Fokuseinsteltung der zur Bildaufnahme verwendeten Bildaufnahmeeinrichlung anzeigt. From an analysis of the contrast properties of the iris image in the area of the transition between a pupil area and an adjacent iris area, a sharpening dimension of the iris image is thus determined according to the various aspects, which indicates a measure of the focus setting of the image recording device used for image acquisition.
Der Bildkontrastanstieg kann ein lokaler Kontrastanstieg sein, welcher beim Auftragen von Kon- trastwerten über einem Ortsmaß für die Bildpunkte im Minimalfall den Anstieg des Kontrasts über wenige Bildpunkte charakterisiert, zum Beispiel wenigstens drei Bildpunkte. Beispielsweise können die Werte, die ein Maß für die Helligkeit der Bildpunkte darstellen, als y- Werte aufgetra- gen werden, wobei x-Werte jeweils einen Bildpunkt oder Kanal der Bildaufnahmeeinrichtung repräsentieren, zum Beispiel äquidistant beabstandete Punkte. Beim Vergleichen des so bestimm- ten Verlaufs / Anstiegs des Kontrastes für unterschiedliche Bilder desselben Übergangsabschnitts oder Abtastbereiches können die zu vergleichenden Kurven Verläufe steiler oder flacher verlaufen, was unterschiedliche Kontrastanstiege im untersuchten Bereich anzeigt. The image contrast increase can be a local contrast increase, which, when applying contrast values above a local dimension for the pixels in the minimum case, characterizes the increase in contrast over a few pixels, for example at least three pixels. By way of example, the values which represent a measure of the brightness of the pixels can be plotted as y values, wherein x values each represent a pixel or channel of the image recording device, for example equidistantly spaced points. When comparing the thus determined gradient / increase of the contrast for different images of the same transition section or scanning region, the curves to be compared can be steeper or flatter, indicating different contrast increases in the examined region.
Auch eine lokale Gruppe von Bildpunkten kann beim Bestimmen des lokalen Kontrastanstiegs oder des lokalen Kontrastes einbezogen werden, wobei ein oder mehrere Bildpunkte dem Pupil- lenbereich und ein oder mehrere Bildpunkte dem hieran grenzenden Irisbereich zuzuordnen sind. Die Bildpunkte können auf eine geraden Linien liegen, welchen den Grenzbereich zwischen den Pupillenbereich und den hieran grenzenden Irisbereich schneidet. In einer Ausführung kann vorgesehen sein, dass das Schärfemaß als proportional zu dem festge- stellten Bildkontrastanstieg zwischen Pupillenbereich und angrenzendem Irisbereich bestimmt wird. A local group of pixels can also be included in determining the local contrast increase or the local contrast, one or more pixels being assigned to the pupil region and one or more pixels to the adjacent iris region. The pixels can lie on a straight line, which intersects the border area between the pupil area and the adjacent iris area. In one embodiment it can be provided that the sharpness dimension is determined as being proportional to the ascertained image contrast increase between the pupil area and the adjacent iris area.
Das Verfahren kann eingesetzt werden im Zusammenhang mit einer biometrischen Bestimmung einer Iris oder in einer Irisbildaufnahmeeinrichtung. The method can be used in connection with a biometric determination of an iris or in an iris image recording device.
Beim Bestimmen des Schärfemaßes für digitale Bildpunkte des Übergangs können zwischen dem Pupillenbereich und dem hieran grenzenden Irisbereich mittels schneller Fouriertransformation FFT- Werte (FFT - Fast Fourier Transformation) bestimmt oder ermittelt werden. When determining the sharpness dimension for digital pixels of the transition, FFT values (FFT - Fast Fourier Transformation) can be determined or determined between the pupil region and the adjacent iris region by means of fast Fourier transformation.
Beim Bestimmen des Schärfemaßes können die FFT- Werte einer algebraischen Operation ent- sprechend zusammengefasst werden. Die FFT-Werte entlang eines Übergangs zwischen dem Pupillenbereich und dem Irisbereich können in einer Ausführungsform addiert werden. Der Kon- trastanstieg im Übergangsbereich kann der Differenz der FFT-Werte der Bildpunkte auf dem beiden Seiten des Übergangs zwischen dem Pupillenbereich und dem Irisbereich entsprechen. Ergänzend oder alternativ kann der Anstieg des Kurvenverlaufs der FFT-Werte im Übergangsbe- reich bestimmt werden. Das Maß für die Schärfe des Irisbildes kann zu dem Differenzbetrag und / oder dem Anstieg proportional sein. Auch eine Proportionalität in Bezug auf die Summe der FFT-Werte kann für das Schärfemaß vorgesehen sein. When determining the sharpness, the FFT values of an algebraic operation can be summarized accordingly. The FFT values along a transition between the pupil area and the iris area may be added in one embodiment. The contrast increase in the transition region may correspond to the difference of the FFT values of the pixels on both sides of the transition between the pupil region and the iris region. Additionally or alternatively, the slope of the curve of the FFT values in the transition region can be determined. The measure of the sharpness of the iris image may be proportional to the difference and / or increase. Proportionality with respect to the sum of the FFT values may also be provided for the sharpness measure.
Beim Bestimmen des Bildkontrastanstiegs kann eine Kante im Verlauf von den Bildpunkten zu- geordneten Bildpunktwerten bestimmt werden. When determining the image contrast increase, an edge can be determined in the course of the pixel values assigned to the pixels.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass It can also be provided that
- ein weiterer Bildabschnitt des Irisbildes ausgewählt wird, welcher entlang des Umfangs der Pupille einen anderen Übergangsabschnitt mit einem Pupillenbereich und einem hieran gren- zenden Irisbereich zeigt,  a further image section of the iris image is selected which shows, along the circumference of the pupil, another transition section with a pupil region and an iris region bordering on it,
- ein weiterer Bildkontrastanstieg für den weiteren Übergang zwischen dem Pupillenbereich und dem hieran grenzenden Irisbereich in dem Übergangsabschnitt bestimmt wird und - der Bildkontrastanstieg und / oder weiterer Bildkontrastanstieg ausgewählt werden, um hie- raus ein jeweiliges Schärfemaß für das Irisbild zu bestimmen. a further image contrast increase is determined for the further transition between the pupil region and the adjacent iris region in the transition section, and - the image contrast increase and / or further image contrast increase are selected to determine therefrom a respective degree of sharpness for the iris image.
Auf diese Weise kann der Kontrastanstieg für verschiedene Bildausschnitte bestimmt werden, die entlang des Umfangs der Pupille angeordnet sein. Hierbei kann die Bestimmung des Bildkon- trastanstiegs für entlang des Umfangs der Pupille aneinandergrenzende und / oder beabstandete Übergangsabschnitte vorgesehen sein. Ausgehend von dem jeweils bestimmten Bildkontrastan- stieg kann dann ein Schärfemaß abgeleitet werden. Auf diese Weise kann in einer Ausfuhrung vorgesehen sein, einen Übergangsabschnitt entlang des Umfangs der Pupille zu bestimmen, wel-0 eher dann für weitergehende Analysen herangezogen wird, insbesondere das Bestimmen eines Schärfemaßes für das Irisbild. In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ausgehend von der Bestimmung des Übergangsabschnitts zwischen einem Pupillenbereich und einem hieran grenzenden Irisbereich, Tür den der größte Kontrastanstieg bestimmt wurde, eine weitergehende Bildanalyse durchgeführt wird. In this way, the contrast increase can be determined for different image sections which are arranged along the circumference of the pupil. In this case, the determination of the image contrast increase can be provided for adjacent and / or spaced transition sections along the circumference of the pupil. On the basis of the respectively determined image contrast increase, a sharpening measure can then be derived. In this way, it may be provided in one embodiment to determine a transition section along the circumference of the pupil, which will then be used for further analyzes, in particular the determination of a sharpening measure for the iris image. In an embodiment, it can be provided that, starting from the determination of the transitional section between a pupil area and an adjacent iris area, door which has been determined the greatest increase in contrast, a more extensive image analysis is carried out.
Die Kontrastbestimmung für mehrere Übergangsabschnitte entlang des Umfangs der Pupille kann für ein oder mehrere Irisbilder durchgeführt werden, die alle dieselbe Iris zeigen. Danach kann vorgesehen sein, einen der Übergangsabschnitte für die Schärfemaßbestimmung auszuwählen. Das Schärfemaß kann seinerseits für ein und denselben Übergangsabschnitt entlang des Umfangs der Pupille für mehrere Irisbilder bestimmt werden, so dass letztlich ein Irisbild mit dem besten oder höchsten Schärfemaß bestimmt werden kann. Dieses Irisbild kann dann zum Beispiel einer weiteren Bildbearbeitung oder -Verarbeitung zugeführt werden, beispielsweise für eine Irisbe- stimmung im Rahmen der Biometrie. In einer Ausführung kann vorgesehen sein, dass The contrast determination for several transition sections along the circumference of the pupil can be performed for one or more iris images, all of which show the same iris. Thereafter, it may be provided to select one of the transition sections for the sharpness measurement. The focus can in turn be determined for one and the same transition section along the circumference of the pupil for several iris images, so that ultimately an iris image with the best or highest sharpening measure can be determined. This iris image can then be supplied, for example, to further image processing or processing, for example for iris determination in the context of biometry. In one embodiment, it may be provided that
- ein weiteres Irisbild in digitalisierter Form bereitgestellt wird, welches dieselbe Iris wie das Irisbild zeigt,  a further iris image is provided in digitized form, which shows the same iris as the iris image,
- ein Bildabschnitt des weiteren Irisbildes ausgewählt wird, welcher entlang des Umfangs der Pupille den gleichen Übergangsabschnitt mit dem Pupillenbereich und dem hieran grenzenden Irisbereich zeigt, - ein Bildkontrastanstieg für den Übergang zwischen dem Pupillenbereich und dem hieran gren- zenden Irisbereich in dem Übergangsabschnitt des weiteren Irisbildes bestimmt wird undan image section of the further iris image is selected, which shows the same transition section with the pupil region and the adjacent iris region along the circumference of the pupil, an image contrast increase for the transition between the pupil area and the adjacent iris area in the transition section of the further iris image is determined, and
- ein Schärfemaß für das andere Irisbild aus dem Bildkontrastanstieg bestimmt wird. - A sharpness measure for the other iris image is determined from the image contrast increase.
Dass für die mehreren Irisbilder jeweils bestimmte Maß für die Bildschärfe kann verglichen wer- den, um aus der Menge der untersuchten Irisbilder ein für die weitere Bildverarbeitung oder -bearbeitung geeignetes Irisbild auszuwählen. For each of the several iris images, a specific measure of the sharpness of the image can be compared in order to select an iris image suitable for further image processing or processing from the set of iris images examined.
Die erläuterten Ausführungen können einzeln oder in beliebiger Kombination in Verbindung mit den alternativen Verfahrensausgestaltungen vorgesehen sein. The illustrated embodiments may be provided individually or in any combination in conjunction with the alternative method embodiments.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen Description of exemplary embodiments
Im Folgenden werden weitere Ausfuhrungsbeispiele unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeich- nung erläutert. Hierbei zeigen: In the following, further exemplary embodiments are explained with reference to figures of a drawing. Hereby show:
Fig. I eine schematische Darstellung für eine Anordnung zum Aufnehmen und zum Auswerten von digitalen Bildaufnahmen, die von einem zu bestimmenden Auge wenigstens den Be- reich mit der Iris und der Pupille zeigen,  1 shows a schematic representation of an arrangement for recording and evaluating digital image recordings showing at least the area with the iris and the pupil from an eye to be determined,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Iris mit Pupille,  2 is a schematic representation of an iris with pupil,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Bestimmen von Irisbildern in digitaler Form, Fig. 4 eine grafische Darstellung einer normierten Intensität für Bildpunkte entlang einer Bild- aufnahmelinie,  3 shows a flowchart for a method for determining iris images in digital form, FIG. 4 shows a graph of a standardized intensity for pixels along an image-capturing line,
Fig. 5 eine grafische Darstellung der Bildintensität über eine Reihe von Bildpunkten in einem Übergangsabschnitt zwischen einem Pupillenbereich und einem Irisbereich für Irisbilder mit unterschiedlicher Bildschärfe,  5 shows a graphical representation of the image intensity over a series of pixels in a transition section between a pupil region and an iris region for iris images with different image sharpness,
Fig. 6 eine grafische Darstellung von FFT- Werten für die Kurvenverläufe aus Fig. 5 und Fig. 7 eine grafische Darstellung aufsummierter FFT-Werte für Irisbilder mit unterschiedlicher Schärfe. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einer Bildaufnahmeeinrichtung 1 , die beispielweise als eine Digitalkamera ausgeführt ist. Die Bildaufnahmeeinrichtung I ist ge- genüber einem Auge 2 angeordnet, von dem mit Hilfe der Bildaufnahmeeinrichtung 1 digitale Bildaufnahmen gemacht werden sollen, die wenigstens den Bereich der Iris mit der Pupille des Auges 2 zeigen. Die Bildaufnahmeeinrichtung I ist funktionell mit einer Datenverarbeitungsein- richtung 3 gekoppelt, die mit Hilfe einer hierauf installierten Softwareapplikation für eine Bear- beitung und Verarbeitung der von der Bildaufnahmeeinrichtung 1 aufgenommenen digitalen Bil- der eingerichtet ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass in der Datenverarbeitungseinrichtung 3 in Abhängigkeit von einer durchgeführten Bildanalyse Steuersignale erzeugt werden, die der Steuerung der Bildauf- nahmeeinrichtung 2 dienen, zum Beispiel zum Steuern eines Auslösezeitpunktes für die Bildauf- nahme und / oder einer Positionierung der Bildaufnahmeeinrichtung 1 in Bezug auf das Auge 2, was in Fig. I schematisch mit Hilfe eines Pfeils A gezeigt ist. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass an den Nutzer akustische und / oder visuelle Hinweise ausgegeben, so dass dieser sein Auge 2 in Relation zur Bildaufnahmeeinrichtung 1 verlagert. Auch dies kann in Ab- hängigkeit von einer Bildverarbeitung in der Datenverarbeitungseinrichtung 3 gesteuert werden. 6 is a graph of FFT values for the waveforms of FIG. 5, and FIG. 7 is a graph of accumulated FFT values for iris images of differing sharpness. Fig. 1 shows a schematic representation of an arrangement with an image pickup device 1, which is designed for example as a digital camera. The image recording device I is arranged opposite an eye 2 from which digital image recordings are to be made with the aid of the image recording device 1, which images show at least the region of the iris with the pupil of the eye 2. The image recording device I is functionally coupled to a data processing device 3, which is set up with the aid of a software application installed thereon for processing and processing the digital image recorded by the image recording device 1. In this case, provision may be made for control signals to be generated in the data processing device 3 as a function of a performed image analysis, which serve to control the image recording device 2, for example for controlling a triggering time for the image recording and / or a positioning of the image recording device 1 Reference to the eye 2, which is shown schematically in Fig. I with the aid of an arrow A. Alternatively or additionally, it can be provided that audible and / or visual information is output to the user so that the latter displaces his eye 2 in relation to the image recording device 1. This too can be controlled as a function of image processing in the data processing device 3.
Alternativ oder ergänzend können zur Fokuseinstellung für die Bildaufnahmen optische Bauteile, zum Beispiel Linsen und / oder ein Objektiv, in der Bildaufnahmeeinrichtung 2 in Abhängigkeit von Steuersignalen eingestellt werden für die Bildaufnahme, wobei die Steuersignale das Ergeb- nis einer Bildanalyse in der Datenverarbeitungseinrichtung 3 sein können. So kann mittels der Datenverarbeitungseinrichtung 3 ein Maß für die Schärfe der aufgenommenen Bilder bestimmt werden, um dann aus dem Vergleich des Schärfemaßes für mehrere Bilder ein Fokussteuersignal an die Bildaufnahmeeinrichtung 2 zu geben und / oder eines der untersuchten Bilder für eine wei- tere Bildauswertung auszuwählen, zum Beispiel für eine biometrische Analyse zur Personener- kennung oder -Überprüfung. Datenverarbeitungseinrichtung 3 und Bildaufnahmeeinrichtung 2 können auch in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sein. Die gezeigte Anordnung kann zum Beispiel zur Personenidentifikation im Rahmen eines biomet- rischen Verfahrens zum Einsatz kommen. Alternatively or additionally, optical components, for example lenses and / or a lens, can be set in the image recording device 2 as a function of control signals for image acquisition for focus adjustment for the image recordings, wherein the control signals can be the result of an image analysis in the data processing device 3 , Thus, a measure of the sharpness of the recorded images can be determined by means of the data processing device 3, in order then to give a focus control signal to the image recording device 2 from the comparison of the sharpness dimension for several images and / or to select one of the examined images for a further image evaluation, for example, for a biometric analysis for person recognition or verification. Data processing device 3 and image recording device 2 can also be integrated in a common housing. The arrangement shown can be used, for example, for person identification in the context of a biomedical method.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines Irisbildes mit Pupille 20 und 5 Iris 21. Bei der Bildauswertung können ein oder mehrere lokale Übergänge 22 zwischen Pupille 20 und Iris 21 ausgewertet werden, um einen jeweiligen lokalen Kontrastanstieg zwischen dem Bildbereich der Pupille 20 und dem angrenzenden Bildbereich für die Iris 21 zu bestimmen. Ein umlaufender Grenzbereich 23 zwischen Pupille 20 und Iris 21 kann bei der Bildauswertung teil- weise oder ganz erfasst werden, indem der lokale Übergang 22 entlang des Grenzbereichs 230 verschoben wird. FIG. 2 shows a schematic representation of a section of an iris image with pupil 20 and 5 iris 21. In the image analysis, one or more local transitions 22 between pupil 20 and iris 21 can be evaluated in order to obtain a respective local increase in contrast between the image area of the pupil 20 and to determine the adjacent image area for the iris 21. A circumferential boundary region 23 between pupil 20 and iris 21 can be partially or completely detected in the image evaluation by displacing the local transition 22 along the boundary region 230.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird im Folgenden ein Verfahren zum Bestimmen eines oder meh- rerer in digitalisierter Form vorliegender Irisbilder erläutert. In einem Schritt 30 wird mit Hilfe der Bildaufnahmeeinrichtung 2 ein Irisbild aufgenommen und für eine Bildanalyse in der Daten-5 Verarbeitungseinrichtung 3 bereitgestellt. Mit Hilfe der auf der Datenverarbeitungseinrichtung 3 für die Bildanalyse implementierten Softwareapplikation wird im Schritt 31 ein Bildausschnitt (Abtastbereich) ausgewählt, welcher einen Übergang oder Übergangsabschnitt zwischen einem Pupillenbereich 20 und einem Irisbereich 21 (vgl. Fig. 2) umfasst. 0 In Fig. 4 ist beispielhaft eine normierte gemessene Intensität für Bildpunkte des Irisbildes entlang einer Linie B in der Bilddarstellung aus Fig. 4 (vgl. auch Fig. 2) gezeigt. Die Intensität nimmt in einem mittleren Bereich 40 ab, welcher der Pupille 20 entspricht. Im Bereich 41 nimmt die Inten- sität beim Übergang in den Bereich der Iris 21 steil zu. Fig. 5 zeigt diesen Übergang im Detail. Kurve 50 entspricht dem Verlauf der gemessenen Kurve in Fig. 4. Weiterhin ist eine Kurve 51 gezeigt, bei der die Steilheit der Kurve im Anstieg deutlich geringer ist, was einem anderen Kontrastanstieg entspricht. Die Kurve 51 zeigt den Verlauf für den gleichen lokalen Übergang zwischen Pupille 20 und Iris 21 in einem sogenannten Blurr-Bild, welches zu Vergleichszwecken aus den gemessenen Werten (vgl. Fig. 4) abgeleitet wurde. Die geringere Bildschärfe im Bereich zwischen Pupillenbereich 20 und Irisbereich 21 fuhrt zum ver- änderten Kurvenanstieg, wobei der eigentliche Kontrast (Helligkeitsunterschied) hier gleich ist. With reference to FIG. 3, a method for determining one or more iris images in digitized form will be explained below. In step 30, an iris image is taken with the aid of the image recording device 2 and provided for image analysis in the data processing device 3. With the aid of the software application implemented on the data processing device 3 for the image analysis, an image section (scanning region) is selected in step 31, which comprises a transition section between a pupil region 20 and an iris region 21 (see FIG. FIG. 4 shows by way of example a standardized measured intensity for pixels of the iris image along a line B in the image representation from FIG. 4 (see also FIG. 2). The intensity decreases in a central region 40, which corresponds to the pupil 20. In the region 41, the intensity of the transition to the area of the iris 21 increases steeply. Fig. 5 shows this transition in detail. Curve 50 corresponds to the course of the measured curve in FIG. 4. Furthermore, a curve 51 is shown in which the steepness of the curve in the rise is significantly lower, which corresponds to a different contrast increase. The curve 51 shows the course for the same local transition between the pupil 20 and the iris 21 in a so-called Blurr image, which was derived for comparison purposes from the measured values (see FIG. The a lower image sharpness in the area between the pupil area 20 and the iris area 21 leads to a changed curve increase, the actual contrast (brightness difference) being the same here.
Im Schritt 32 wird dann eine schnelle Fourier Transformation auf die digitalen Bilder angewen- det, um FFT- Werte für die in Fig. 5 gezeigten Kurvenverläufe zu bestimmen. Das Ergebnis dieser Operation ist in Fig. 6 gezeigt, wo die Kurve 60 und 61 die FFT- Werte für die Kurvenverläufe 50 und 51 zeigen. In step 32, a fast Fourier transform is then applied to the digital images to determine FFT values for the waveforms shown in FIG. The result of this operation is shown in FIG. 6 where the curves 60 and 61 show the FFT values for the curves 50 and 51.
Bei der Bildanalyse in der Datenverarbeitungseinrichtung 3 wird dann, ausgehend von dem be- stimmten Kontrastanstieg ein Maß für die Schärfe der analysierten Irisbilder bestimmt (Schritt 33). Beispielsweise kann hierbei die Steilheit im Übergangsbereich zwischen Pupille 20 und Iris- bereich 21 herangezogen werden. In the image analysis in the data processing device 3, a measure of the sharpness of the analyzed iris images is determined based on the determined increase in contrast (step 33). For example, in this case the steepness in the transition region between pupil 20 and iris region 21 can be used.
Alternativ oder ergänzend können die FFT-Werte für die Kurvenverläufe in Fig. 6 aufsummiert werden. Das Ergebnis dieser Operation zeigt Fig. 7 in Form der Werte 70 und 71 für die beiden Kurven 60 und 61. In Fig. 7 sind zwei weitere Ergebnisse 72, ..., 74 eingetragen. Für diese wurde der Blurr-Radius erweitert, wodurch eine weiter abnehmende Bildschärfe simuliert wurde. Alternatively or additionally, the FFT values for the curve profiles in FIG. 6 can be summed up. The result of this operation is shown in FIG. 7 in the form of the values 70 and 71 for the two curves 60 and 61. In FIG. 7, two further results 72,..., 74 are entered. For these, the Blurr radius was widened, simulating a further decrease in image sharpness.
Das vorangehend beschriebene Verfahren kann genutzt werden, um in einer Folge von lrisbil- dem, die für ein und dieselbe Iris aufgenommen wurden, die Bildaufnahme mit der besten Bild- schärfe zu bestimmen, was einer besten Fokuseinsteltung der Bildaufnahmeeinrichtung 1 in Rela- tion zu dem Auge 2 entspricht. Das hierbei ausgewählte Irisbild kann dann für eine weitergehen- de Bildanalyse herangezogen werden, zum Beispiel für die Iris-Biometrie, die zum Beispiel auch in der Datenverarbeitungseinrichtung 3 ausgeführt werden kann. The method described above can be used to determine the best focus image pick-up in a sequence of images taken for one and the same iris, which is the best focus adjustment of the image pickup device 1 in relation to the image pickup device Eye 2 corresponds. The iris image selected in this case can then be used for further image analysis, for example for iris biometry, which can also be carried out in the data processing device 3, for example.
Das beschriebene Verfahren kann mit sämtlichen Schritten oder Teilen hiervon auch verwendet werden, um den Prozess der Bildaufnahme mit Hilfe der Bildaufnahmeeinrichtung 2 zu steuern, beispielsweise dahingehend, dass in einer anfänglichen Messphase mehrere Irisbilder für unter- schiedliche Abstände zwischen dem Auge 2 und der Bildaufnahmeeinrichtung 1 aufgenommen werden, um auf diese Weise einen bevorzugten Abstand zwischen der Messeinrichtung und dem Messobjekt (Auge) zu bestimmen, um im Anschluss die eigentliche Irisbildaufnahme zu machen. Das hierbei aufgenommene Irisbild kann dann analysiert werden, zum Beispiel zum Zwecke ei- ner Iris-Biometrie. So ist auf verschiedene Art und Weise ein verbessertes Verfahren zur Perso- nenidentifikation mittels Iris-Biometrie bereitgestellt. The described method can also be used with all the steps or parts thereof in order to control the process of image recording with the aid of the image recording device 2, for example in such a way that in an initial measuring phase a plurality of iris images for different distances between the eye 2 and the image recording device 1 be taken to in this way a preferred distance between the measuring device and the To determine measurement object (eye), in order to make the actual iris image recording. The iris image recorded in this case can then be analyzed, for example for the purpose of an iris biometry. Thus, an improved method for person identification by means of iris biometry is provided in various ways.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merk- male können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der ver- schiedenen Ausführungen von Bedeutung sein. The features disclosed in the above description, the claims and the drawings may be of significance both individually and in any combination for the realization of the various embodiments.

Claims

Bundesdruckerei G Bundesdruckerei G
B60614WO B60614WO
Ansprüche claims
1. Verfahren zum Bestimmen einer individuellen Schärfe eines Bildes einer Iris, aufweisend: a) Aufnehmen eines Bildes eines Auges; und A method of determining an individual sharpness of an image of an iris, comprising: a) taking an image of an eye; and
b) Speichern des Bildes in einem Bildspeicher;  b) storing the image in a frame buffer;
im Bildspeicher aufweisend:  in image memory having:
c) Auffinden einer Pupille des Auges;  c) finding a pupil of the eye;
d) Bestimmen von wenigstens zwei Abtastbereichen, die jeweils teilweise in der Pupille und teilweise außerhalb der Pupille angeordnet sind, wobei jeder Abtastbereich für sich genommen zusammenhängend ist;  d) determining at least two scan areas, each located partially in the pupil and partially outside the pupil, each scan area being contiguous in its own right;
e) Ermitteln eines Referenz-Abtastbereiches, der einen maximalen Referenz-Kontrast auf- weist, welcher größer ist als der Kontrast jedes anderen Abtastbereiches;  e) determining a reference sample area having a maximum reference contrast which is greater than the contrast of each other sample area;
f) Speichern der Lage des Referenz-Abtastbereiches und des maximalen Referenz-Kon- trastes;  f) storing the position of the reference scanning range and the maximum reference contrast;
g) Aufnehmen eines weiteren Bildes des Auges unter Variation einer Scharfstellung;  g) taking a further image of the eye while varying a focus;
h) Speichern des weiteren Bildes im Bildspeicher;  h) storing the further image in the image memory;
i) Ermitteln des aktuellen Kontrastes im Referenz-Abtastbereich;  i) determining the current contrast in the reference scan area;
j) Vergleichen, ob der aktuelle Kontrast größer ist als ein vorangegangener Kontrast; und k) Durchführen der Schritte g) bis i) solange, bis der aktuelle Kontrast der größtmöglich er- zielbare ist.  j) comparing whether the current contrast is greater than a previous contrast; and k) performing steps g) to i) until the current contrast is the greatest achievable.
2. Verfahren zur Personenüberprüfung, aufweisend: 2. A method of checking persons, comprising:
A) Erfassen eines Individualbildes einer Individualiris mit dem Verfahren nach Anspruch 1 sowie wenigstens eines weiteren biometrischen Individualmerkmals einer Person und Bilden eines kombinierten Biometriedatensatzes aus dem Individualbild und dem weite- ren biometrischen Individualmerkmal;  A) acquiring an individual image of an individual iris with the method according to claim 1 and at least one further biometric individual feature of a person and forming a combined biometric data set from the individual image and the further biometric individual feature;
B) Erstellen einer Datenbank mit einer Mehrzahl von kombinierten Biometriedatensätzen; B) creating a database with a plurality of combined biometric datasets;
C) Klassifizieren der kombinierten Biometriedatensätze in der Datenbank, um so klassifi- zierte kombinierte Biometriedatensätze zu erhalten, jeweils bestehend aus einem klassi- fizierten Bild und einem klassifizierten weiteren biometrischen Merkmal; und D) bei Erfassen eines Messbildes einer Iris einer Person mit dem Verfahren nach Anspruch I : C) classifying the combined biometric data sets in the database so as to obtain classified combined biometric data sets each consisting of a classified image and a classified further biometric feature; and D) when acquiring a measurement image of an iris of a person with the method according to claim I:
E) Vergleichen des Messbildes mit den Bildern der klasssifizierten kombinierten Bio- metriedatensätze und, darauf beruhend, Auffinden eines Best-Match-Biometrie- datensatzes;  E) comparing the measurement image with the images of the classified combined biomimetic datasets and, based thereon, finding a best-match biometric dataset;
F) Ermitteln des klassifizierten weiteren biometrischen Merkmals des Best-Match- Biometriedatensatzes;  F) determining the classified further biometric feature of the best match biometric dataset;
G) Vergleichen des Weiteren biometrischen Merkmals der Person mit dem klassifizier- ten weiteren biometrischen Merkmal des Best-Match-Biometriedatensatzes; und G) comparing the further biometric feature of the person with the classified further biometric feature of the best match biometric data set; and
H) Ausgabe eines Warnhinweises, wenn das weitere biometrische Merkmal der Person von dem klassifizierten weiteren biometrischen Merkmal des Best-Match- Biometriedatensatzes in einem vorbestimmten Maße abweicht. H) issuing a warning if the person's further biometric feature deviates from the classified further biometric feature of the best-match biometric dataset by a predetermined amount.
Verfahren zum Bestimmen einer digitalisierten Bildaufnahme einer Iris in einer Datenverar- beitungseinrichtung, die mittels einer Softwareapplikation für eine digitale Bildverarbeitung eingerichtet ist, das Verfahren die folgenden Schritte aufweisend: A method for determining a digitized image capture of an iris in a data processing device that is set up by means of a software application for digital image processing, the method comprising the following steps:
- Bereitstellen eines Irisbildes in digitalisierter Form,  Providing an iris image in digitized form,
- Auswählen eines Bildabschnitts des Irisbildes, welcher einen Übergangsabschnitt mit ei- nem Pupillenbereich und einem hieran grenzenden Irisbereich zeigt,  Selecting an image section of the iris image which shows a transition section with a pupil region and an iris region adjacent thereto,
- Bestimmen eines Bildkontrastanstiegs für einen Übergang zwischen dem Pupillenbereich und dem hieran grenzenden Irisbereich in dem Übergangsabschnitt und  Determining an image contrast increase for a transition between the pupil area and the adjacent iris area in the transition section and
- Bestimmen eines Schärfemaßes für das Irisbild aus dem Bildkontrastanstieg.  - Determining a sharpness measure for the iris image from the image contrast increase.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass beim Bestimmen des Schärfemaßes für digitale Bildpunkte des Übergangs zwischen dem Pupillenbereich und dem hieran grenzenden Irisbereich mittels schneller Fouriertransformation FFT- Werte bestimmt werden. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bestimmen des Schärfemaßes die FFT- Werte einer algebraischen Operation entsprechend zusammengefasst werden. Method according to Claim 3, characterized in that FFT values are determined by means of fast Fourier transformation when determining the sharpness dimension for digital pixels of the transition between the pupil region and the adjacent iris region. A method according to claim 4, characterized in that the FFT values of an algebraic operation are summarized when determining the sharpness measure.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bestimmen des Bildkontrastanstiegs eine Kante im Verlauf von den Bildpunkten zugeordneten Bildpunktwerten bestimmt wird. Method according to at least one of claims 3 to 5, characterized in that, when determining the image contrast increase, an edge is determined in the course of pixel values associated with the pixels.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Method according to at least one of claims 3 to 6, characterized in that
- ein weiterer Bildabschnitt des Irisbildes ausgewählt wird, welcher entlang des Umfangs der Pupille einen anderen Übergangsabschnitt mit einem Pupillenbereich und einem hie- ran grenzenden Irisbereich zeigt,  a further image section of the iris image is selected which shows, along the circumference of the pupil, another transition section with a pupil region and a neighboring iris region,
- ein weiterer Bildkontrastanstieg für den weiteren Übergang zwischen dem Pupillenbe- reich und dem hieran grenzenden Irisbereich in dem Übergangsabschnitt bestimmt wird und  a further image contrast increase is determined for the further transition between the pupil area and the adjacent iris area in the transition section, and
- der Bildkontrastanstieg und / oder weiterer Bildkontrastanstieg ausgewählt werden, um hieraus ein jeweiliges Schärfemaß für das Irisbild zu bestimmen.  the image contrast increase and / or further image contrast increase are selected in order to determine therefrom a respective focal length for the iris image.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Method according to at least one of claims 3 to 7, characterized in that
- ein weiteres Irisbild in digitalisierter Form bereitgestellt wird, welches dieselbe Iris wie das Irisbild zeigt,  a further iris image is provided in digitized form, which shows the same iris as the iris image,
- ein Bildabschnitt des weiteren Irisbildes ausgewählt wird, welcher entlang des Umfangs der Pupille den gleichen Übergangsabschnitt mit dem Pupillenbereich und dem hieran grenzenden Irisbereich zeigt,  an image section of the further iris image is selected, which shows the same transition section with the pupil region and the adjacent iris region along the circumference of the pupil,
- ein Bildkontrastanstieg für den Übergang zwischen dem Pupillenbereich und dem hieran grenzenden Irisbereich in dem Übergangsabschnitt des weiteren Irisbildes bestimmt wird und  an image contrast increase for the transition between the pupil area and the adjacent iris area in the transition section of the further iris image is determined, and
- ein Schärfemaß für das andere Irisbild aus dem Bildkontrastanstieg bestimmt wird. - A sharpness measure for the other iris image is determined from the image contrast increase.
9. Verwendung eines Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 8 bei einer bio- metrischen Bestimmung einer Iris. 10. Verwendung eines Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 8 in einer Iris- Bildaufnahmceinrichtung. 9. Use of a method according to at least one of claims 3 to 8 in a biometric determination of an iris. 10. Use of a method according to any one of claims 3 to 8 in an iris image pickup device.
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