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ES2635041T3 - Procedimiento de determinación, en una imagen, de al menos una zona susceptible de representar al menos un dedo de un individuo - Google Patents

Procedimiento de determinación, en una imagen, de al menos una zona susceptible de representar al menos un dedo de un individuo Download PDF

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ES2635041T3
ES2635041T3 ES15179889.9T ES15179889T ES2635041T3 ES 2635041 T3 ES2635041 T3 ES 2635041T3 ES 15179889 T ES15179889 T ES 15179889T ES 2635041 T3 ES2635041 T3 ES 2635041T3
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image
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ES15179889.9T
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English (en)
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Cédric BELIARD
Sébastien BRONSART
Cédric THUILLIER
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Idemia Identity and Security France SAS
Original Assignee
Morpho SA
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Abstract

Procedimiento de detección de zonas (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a) susceptibles de contener al menos una huella de dedo (3) en una imagen (1) de al menos una porción de mano (2) de un individuo, incluyendo el procedimiento: a) una etapa de adquisición (A) de la imagen de al menos una porción iluminada de mano (2) con el concurso de un sensor óptico (4a) y sin contacto con esta mano (2); y caracterizándose el procedimiento, por otra parte, por que también incluye: b) una etapa de determinación (E) de una pluralidad de zonas (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d) de la imagen adquirida (1), siendo cada zona así determinada una zona continua de puntos de la imagen adquirida (1) que presentan cada uno de ellos un nivel de intensidad luminosa (I) superior o igual a un valor umbral (Vsn, Vs1) de intensidad luminosa seleccionado para la determinación de la zona así determinada; y c) una primera etapa de selección (F), de entre las zonas determinadas, de las zonas que son susceptibles de representar al menos una huella de un dedo (3), realizándose esta selección (F) con el concurso de al menos un criterio de filtrado de un primer tipo, seleccionado de entre un criterio de identificación de forma de dedo y/o un criterio de identificación de textura típica de una huella de dedo y/o un criterio de identificación de un color típico de un dedo, y en el que se selecciona un conjunto de valores umbral (Vsn, Vs, Vs2, Vs3) de intensidad luminosa (I) comprendidos entre un valor umbral mínimo (Vsmin) de intensidad (I) y un valor umbral máximo (VsMax) de intensidad (I) y se realiza la etapa de determinación (E) de una pluralidad de zonas de la imagen adquirida con el concurso de cada uno de los valores umbral (Vs1, Vs2, Vs3) del conjunto de valores umbral (Vsn) y, luego, se memoriza la pluralidad de las zonas (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a) de la imagen (1) capturada que han sido determinadas con cada uno de los valores umbral (Vs1, Vs2, Vs3) del conjunto de valores umbral (Vsn).

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de determinacion, en una imagen, de al menos una zona susceptible de representar al menos un dedo de un individuo
La invencion se refiere a un procedimiento de deteccion, en una imagen de una mano, de zonas de la imagen susceptibles de contener al menos una huella de dedo de esa mano.
Antecedentes de la invencion
Se conoce, por el documento WO 2009/112717, un procedimiento de deteccion de huella de dedo en una imagen de una mano de un individuo adquirida al vuelo, sin contacto con la mano. En este procedimiento, para identificar la huella de dedo en la imagen, se utilizan miras luminosas que son proyectadas sobre la mano y luego se genera una imagen monocroma en uno de los colores proyectados y se analiza esta imagen monocroma para buscar en ella formas caractensticas de una huella, tales como desviaciones locales de las estnas, formas / contornos de estnas, la posicion de poros. A partir del instante en que se encuentran estas formas caractensticas en la imagen, se sabe que se ha identificado una imagen que representa una huella. Este procedimiento de deteccion precisa de la proyeccion de miras particulares y del analisis de la imagen para buscar en ella caractensticas representativas de huellas. Sena deseable simplificar el procedimiento de deteccion de huella de mano en una imagen. El documento US 2013/182077 tambien presenta un procedimiento de deteccion de huella en una imagen.
Objeto de la invencion
La invencion tiene por objeto la obtencion de un procedimiento alternativo de deteccion de zonas susceptibles de contener al menos una huella de dedo en una imagen de al menos una porcion de mano de un individuo.
Sumario de la invencion
En vistas a lograr este objeto, se propone, de acuerdo con la invencion, un procedimiento de deteccion de zonas susceptibles de contener al menos una huella de dedo en una imagen de al menos una porcion de mano de un individuo, caracterizandose esencialmente este procedimiento por que incluye:
a) una etapa de adquisicion de la imagen de al menos una porcion iluminada de mano con el concurso de un sensor optico y
b) una etapa de determinacion de una pluralidad de zonas de la imagen adquirida, siendo cada zona asf determinada una zona continua de puntos de la imagen adquirida que presentan cada uno de ellos un nivel de intensidad luminosa superior o igual a un valor umbral de intensidad luminosa seleccionado para la determinacion de la zona;
c) una primera etapa de seleccion, de entre las zonas determinadas, de las zonas que son susceptibles de representar al menos una huella de un dedo, realizandose esta seleccion con el concurso de al menos un criterio de filtrado de un primer tipo, seleccionado de entre un criterio de identificacion de forma de dedo y/o un criterio de identificacion de textura tfpica de una huella de dedo y/o un criterio de identificacion de un color tfpico de un dedo.
La imagen adquirida se compone de una pluralidad de puntos yuxtapuestos, tambien denominados pfxeles.
Para determinar una zona, se utilizan caractensticas comunes entre los puntos de la zona, en este caso particular:
- los niveles propios de intensidad luminosa de cada uno de los puntos de la zona son todos ellos superiores o iguales a un valor umbral de intensidad seleccionado; y
- cada punto de la zona toca / es colindante con al menos otro punto de esta zona.
La expresion zona continua de puntos presupone que la zona se compone unicamente de puntos que tocan cada uno de ellos al menos otro punto de la zona.
Un primer punto que presenta un nivel de intensidad luminosa propio superior o igual al valor umbral de intensidad luminosa seleccionado pero que no fuera colindante / adyacente con otro punto que tambien presenta un nivel propio de intensidad luminosa superior o igual a dicho umbral de intensidad luminosa seleccionado quedana excluido de la zona que contiene este primer punto.
El principio de determinacion de las zonas que se utiliza en el procedimiento segun la invencion se asemeja al principio utilizado en los algoritmos llamados de determinacion de lmea divisoria de aguas. Estos algoritmos de determinacion de lmea divisoria de aguas son utilizados en otros campos tecnicos alejados del propio de la identificacion de huellas en imagenes. Tfpicamente, una zona determinada en la etapa de determinacion de zona esta delimitada exteriormente por una lmea llamada divisoria de aguas.
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El procedimiento segun la invencion permite sacar provecho de la variacion de intensidad luminosa en la imagen adquirida, que es mayor en el centro de un dedo dado y haciendose gradualmente decreciente hacia los bordes de este dedo. Esta propiedad de variacion de intensidad luminosa se relaciona con la forma seudocilmdrica del dedo. Cuando es adquirida la imagen de un dedo iluminado, de forma seudocilmdrica, con el concurso de un sensor optico y sin contacto con esta mano, se comprueba que la propiedad de variacion de intensidad luminosa queda visible sobre la zona de la imagen fotografica adquirida que contiene este dedo. El procedimiento segun la invencion busca, en la imagen adquirida, las zonas que presentan puntos adyacentes que determinan una zona continua de puntos y que tienen niveles de intensidad luminosa propios superiores o iguales a valores umbral de intensidad seleccionados. De este modo, para cada valor umbral seleccionado, se detectan las zonas de gran intensidad luminosa, que son las mas susceptibles de contener al menos una parte alta de un dedo y, consecuentemente, las mas susceptibles de contener / representar al menos una huella dactilar.
Este procedimiento segun la invencion es economico en calculos, pero facilita en gran manera el trabajo de localizacion de las huellas dactilares en una imagen de mano adquirida al vuelo. Adicionalmente, permite no tener que buscar formas caractensticas de huellas (estnas, circunvoluciones) en porciones de la imagen que son poco susceptibles de contenerlas. Merced al procedimiento segun la invencion, la busqueda de huellas se focaliza hacia las zonas de la imagen donde mas posibilidades tiene esta de culminar en la identificacion de una huella. Asf, el procedimiento permite un ahorro de tiempo y de recursos computacionales.
Para la comprension de la invencion, el termino sin contacto presupone que el dedo se halla alejado de cualquier elemento mecanico de sujecion / localizacion susceptible de deformarlo. En efecto, en un establecimiento de contacto de un dedo sobre un elemento mecanico tal como un cristal de escaner o una cuna de posicionamiento de dedo con relacion al sensor optico, se deforma el dedo y es probable entonces que la zona de gran intensidad luminosa se corresponda con otra zona del dedo distinta a aquella susceptible de contener una huella dactilar papilar.
Para ello, el procedimiento de la invencion se realiza sin contacto, es decir, mientras que el dedo no esta ni afianzado para ser posicionado con relacion al organo de adquisicion optica, ni puesto en contacto contra un elemento mecanico cualquiera. Dicho de otro modo, el procedimiento segun la invencion se lleva a la practica mediante adquisicion de una imagen de dedo tomada al vuelo, mientras que el dedo puede tener un movimiento relativo en las tres dimensiones con relacion al sensor optico.
El procedimiento segun la invencion es particularmente practico en su implementacion, ya que no precisa posicionar el dedo, por intermedio de topes mecanicos, en la adquisicion de imagen.
Despues de haber focalizado las zonas determinadas con posibilidad de contener huellas, el procedimiento afina esta focalizacion en una primera etapa de seleccion, de entre las zonas determinadas, de las zonas que son susceptibles de representar al menos una huella de un dedo.
Esta seleccion se realiza con el concurso de al menos un criterio de filtrado de un primer tipo, seleccionado de entre un criterio de identificacion de forma de dedo y/o un criterio de identificacion de textura tfpica de una huella de dedo y/o un criterio de identificacion de un color tfpico de un dedo.
Las zonas no seleccionadas en esta primera etapa de filtrado no se conservan para la continuacion del procedimiento, lo cual permite focalizar las zonas mas susceptibles de contener huellas.
El criterio de identificacion de forma de dedo consiste en conservar las zonas determinadas que son alargadas y, consecuentemente, son susceptibles de representar el contorno de una huella de un dedo. En efecto, la forma general de una huella de dedo es generalmente mas larga que ancha.
De este modo, este criterio consiste en conservar las zonas cuya relacion de la longitud a la anchura es superior a un umbral. Se puede, por ejemplo, definir la longitud de la zona como su longitud segun su eje principal, y su anchura, segun el eje perpendicular a su eje principal.
El criterio de identificacion de textura tfpica de una huella de dedo consiste en buscar, en la zona determinada, la presencia de una textura de huella, es decir, una zona de imagen que contiene poros y/o lmeas capilares que definen arcos y/o lazos y/o verticilos.
En una forma preferente de puesta en practica del procedimiento, se selecciona un conjunto de valores umbral de intensidad luminosa comprendidos entre un valor umbral mmimo de intensidad y un valor umbral maximo de intensidad, y se realiza la etapa de determinacion de una pluralidad de zonas de la imagen adquirida con el concurso de cada uno de los valores umbral del conjunto de valores umbral, y luego se memoriza la pluralidad de las zonas de la imagen capturada que han sido determinadas con cada uno de los valores umbral del conjunto de valores umbral.
Merced al conjunto de los diferentes valores umbral escogidos, se obtiene un conjunto de zonas de la imagen capturada que son susceptibles cada una de ellas de representar al menos una parte de un dedo. De este modo, el conjunto de las zonas comprende zonas susceptibles de representar un mismo dedo o varios dedos. El uso de varios valores umbral permite fijar una sensibilidad de deteccion de zonas escogiendo un valor umbral dado.
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Con cada valor umbral seleccionado, se va a identificar una o unas zonas de la imagen que son diferentes de la o de las zonas de la imagen identificadas con otro valor umbral. Memorizando todas las zonas determinadas con los diferentes valores umbral, se enriquece el conjunto de las posibles zonas de la imagen capturada que son susceptibles de contener / representar al menos un dedo. Asf, se facilita el trabajo de identificacion de las zonas de imagen mediante un tratamiento sistematico y homogeneo de la imagen, cuyo resultado es una lista selectiva de zonas susceptibles de representar una huella de dedo. Asf, se puede limitar el trabajo de busqueda de una huella de dedo a una parte de las zonas determinadas y memorizadas en el conjunto de zonas. Se evita asf tener que buscar la presencia de una huella de dedo en porciones de la imagen que son exteriores a las zonas determinadas / enumeradas y, asf, se limita el volumen de calculos necesarios para identificacion de huellas en la imagen adquirida.
De acuerdo con otra forma de realizacion de la invencion, el procedimiento incluye ademas una segunda etapa de seleccion consistente en filtrar las zonas previamente seleccionadas al termino de la primera etapa de seleccion, con el concurso de al menos un criterio de filtrado de un segundo tipo. Este criterio de filtrado de un segundo tipo se selecciona de entre:
- un criterio de maximo alejamiento entre zonas, determinandose este criterio de maximo alejamiento para conservar, en un conjunto de zonas conservadas, tan solo zonas previamente seleccionadas al termino de la primera etapa de seleccion, que son vecinas entre sf y que son susceptibles de representar unicamente porciones de huellas de dedos de una misma mano; y/o
- un criterio de razon de superficies entre zonas vecinas entre sf, determinandose este criterio de razon de superficies para que la relacion entre superficies de zonas vecinas entre sf quede comprendida entre unos valores mmimo y maximo predeterminados de razon de superficies, conservandose en un conjunto de zonas conservadas las zonas vecinas entre sf y que son concordantes con este criterio de razon de superficies; y/o
- un criterio de orientacion relativa entre zonas vecinas entre sf, conservandose en un conjunto de zonas conservadas las zonas vecinas entre sf que son concordantes con este criterio de orientacion.
Mientras que cada uno de los criterios de filtrado del primer tipo esta determinado para analizar las particularidades individuales de las zonas, zona por zona, cada uno de los criterios de filtrado del segundo tipo esta determinado para analizar la coherencia entre zonas determinadas vecinas, con el fin de:
- conservar las zonas determinadas susceptibles de representar huellas de una misma mano; y
- descartar las zonas determinadas que no parecen susceptibles de representar huellas de una misma mano.
El criterio de maximo alejamiento entre zonas permite, por ejemplo, conservar en el conjunto de zonas conservadas tan solo zonas vecinas, es decir, zonas no demasiado alejadas entre sf, es decir, zonas de imagen que representan partes alejadas unas de otras una distancia de alejamiento inferior a un maximo numero predeterminado de pfxeles.
El criterio de razon de superficies permite, por ejemplo, no conservar dos zonas vecinas que tienen respectivas superficies demasiado diferentes entre sf, y conservar las zonas cuyas respectivas superficies son parecidas entre sf, es decir, cuya razon entre estas superficies esta comprendida dentro de un margen de valores de razon predeterminado.
Se va a presentar a continuacion el criterio de orientacion relativa entre zonas vecinas entre sf Cada zona determinada presenta una dimension longitudinal o dimension principal que es su mayor dimension, es decir, su longitud propia. Cada zona presenta un eje principal propio que discurre paralelamente a la dimension principal propia de esta zona. En angulo de orientacion formado entre dos zonas vecinas es el angulo agudo formado entre los ejes principales de estas zonas vecinas. Por zonas vecinas, se entiende dos zonas que estan espaciadas entre sf una distancia inferior a una distancia predeterminada, por ejemplo, una distancia predeterminada dada en numero de pfxeles, representativa de un maximo espaciamiento entre dos extremos de dedos vecinos.
El criterio de orientacion esta adaptado para conservar zonas vecinas, en el conjunto de las zonas conservadas, unicamente si el angulo de orientacion entre estas zonas vecinas es inferior a un valor de angulo maximo predeterminado, tfpicamente inferior a 45° de angulo y preferiblemente inferior a 30°.
Este criterio de orientacion permite distinguir:
- zonas de la imagen susceptibles de contener huellas pertenecientes a una misma mano, es decir, huellas que son vecinas y orientadas una respecto a otra como maximo 45° y preferiblemente como maximo 30°;
- de otras zonas de la imagen que son susceptibles de contener huellas pertenecientes a varias manos (tfpicamente, huellas vecinas dispuestas a 60° de angulo una respecto a otra probablemente pertenecen a varias manos y no son conservadas por el criterio de orientacion).
En una forma de realizacion particular del procedimiento, la imagen adquirida es una imagen en color y, para determinar los niveles de intensidad luminosa de los puntos de la imagen adquirida, se utiliza una imagen en niveles
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de gris generada a partir de la imagen adquirida en color.
La evaluacion del nivel de intensidad propio de cada punto de la imagen adquirida en color se realiza con el concurso de la medida del nivel de intensidad luminosa del punto de la imagen en nivel de gris que corresponda al punto de la imagen adquirida en color.
La medida de nivel de intensidad luminosa es mas sencilla de realizar sobre la imagen en nivel de gris que sobre la imagen a color. De este modo, esta forma de realizacion facilita el tratamiento de la imagen en vistas a la identificacion de las zonas de la imagen adquirida en color que son susceptibles de contener / representar al menos una huella de un dedo.
Se hace constar que esta imagen en nivel de gris presenta preferiblemente / sensiblemente los mismos niveles de luminancia y de crominancia que la imagen adquirida en color. No obstante, esta imagen en nivel de gris puede ser un negativo de la imagen adquirida en color, en este caso, los niveles de luminancia y de crominancia de la imagen en negativo estan invertidos con relacion a los de la imagen adquirida en color. Aun si la imagen en nivel de gris es un negativo de la imagen adquirida en color, la condicion de seleccion de los puntos de la zona continua de puntos en la imagen adquirida no deja de ser siempre funcion de los respectivos niveles de intensidad luminosa de los puntos de la imagen a color estimados con el concurso de la imagen en niveles de gris.
De acuerdo con otro aspecto, la invencion trata de un dispositivo de determinacion, en una imagen, de al menos una zona de esta imagen que es susceptible de representar al menos una huella de dedo de un individuo, estando este dispositivo adaptado para llevar a la practica una cualquiera de las formas de realizacion del procedimiento segun la invencion.
Tfpicamente, este dispositivo de determinacion segun la invencion comprende un telefono inteligente, llamado smartphone.
Merced a su facilidad de puesta en practica, el procedimiento segun la invencion permite focalizar en una imagen tomada con un telefono movil, o una tableta digital, o un ordenador portatil, las zonas mas susceptibles de representar huellas, lo cual simplifica las operaciones de busqueda de caractensticas de huellas en la imagen. Asf, se ve reducido el volumen de calculos necesarios para la busqueda de caractensticas de huellas en una imagen, lo cual facilita la puesta en practica de la invencion con medios de calculo limitados, como ocurre con un telefono movil.
Breve descripcion de los dibujos
Otras caractensticas y ventajas de la invencion se desprenderan claramente de la descripcion que de la misma se lleva a cabo seguidamente, a tftulo indicativo y sin caracter limitativo alguno, con referencia a los dibujos que se acompanan, en los cuales:
la figura 1 representa la cronologfa de las etapas del procedimiento segun la invencion;
la figura 2 presenta un detalle de la etapa de determinacion de la pluralidad de zonas susceptibles cada una de ellas de representar una huella;
la figura 3a presenta una vista en perspectiva del dispositivo de determinacion de zonas segun la invencion cuando es utilizado para producir una imagen adquirida sobre la cual se identifican zonas que representan cada una de ellas al menos una huella;
la figura 3b presenta la imagen en niveles de gris generada a partir de la imagen en color adquirida de la figura 3a;
la figura 3c simboliza una lmea de la imagen 3b y un grafico que presenta la variacion del nivel de intensidad a lo largo de esta lmea, este grafico representa los niveles de intensidad luminosa de los puntos de la lmea en niveles de gris;
la figura 3d representa la imagen adquirida en color sobre la cual se han superpuesto unos marcos que identifican cada uno de ellos una ubicacion de una zona determinada; y
las figuras 3e1, 3e2, 3e3, 3e4 representan sendas porciones de mano y las zonas determinadas susceptibles de representar una huella, estas zonas vanan de una imagen a otra, ya que cada imagen es establecida con un valor umbral de intensidad seleccionado que le es propio.
Descripcion detallada de la invencion
Tal como se ha indicado anteriormente, la invencion trata de un procedimiento de deteccion de zonas susceptibles cada una de ellas de contener al menos una huella de dedo en una imagen de una porcion de mano.
Este procedimiento, que seguidamente se detallara con referencia a las figuras 1 y 2, se lleva a la practica con el concurso de un dispositivo de determinacion 11 de zona(s) en una imagen. Segun se ve en particular en la figura 3a, este dispositivo 11 incluye:
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- un grupo local 11a de medios ensamblados conjuntamente; y ocasionalmente
- un grupo remoto 11b de medios de identificacion de individuos a partir de caractensticas de huellas dactilares.
^picamente, el grupo local 11a de medios ensamblados conjuntamente es un telefono inteligente.
Este grupo local 11a de medios ensamblados y unidos conjuntamente comprende: o al menos un sensor optico 4a; o al menos un medio optico de iluminacion 4b; o al menos un procesador;
o al menos una memoria;
o al menos un programa que, cuando es ejecutado por el procesador, lleva a la practica el procedimiento de determinacion segun la invencion;
o preferiblemente, un medio de presentacion de imagen adquirida tal como una pantalla 4c; y
o ocasionalmente, medios de telecomunicacion adaptados para intercambiar datos con el grupo 11b de medios de identificacion de individuos que es remoto de dicho grupo local 11a.
El grupo local 11a ejecuta el procedimiento segun la invencion localmente y, cuando ha determinado y conservado zonas de la imagen adquirida susceptibles cada una de ellas de contener al menos una huella dactilar, transmite al grupo remoto 11b datos 12a que contienen caractensticas representativas de las huellas representadas sobre las zonas determinadas y conservadas de la imagen.
El grupo remoto 11b recibe estas caractensticas representativas de huellas y compara caractensticas de cada una de las zonas del conjunto de zonas conservadas con caractensticas de imagenes de huellas contenidas en la base de datos pregrabada 10 memorizada en el grupo remoto 11b.
En caso de correspondencia entre caractensticas de una de las zonas del conjunto de zonas conservadas Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a y de una de las huellas dactilares de la base de datos pregrabada 10, entonces el grupo remoto 11b memoriza un enlace de identificacion representativo de esta correspondencia.
Se considera que hay correspondencia entre caractensticas de una de las zonas y una huella dactilar si se cumple al menos un cierto numero de criterios de correspondencia predeterminados.
Este enlace de identificacion y/o una notificacion 12b que confirma la identificacion es transmitido por el grupo remoto 11b al grupo local 11a.
El procesador del grupo local 11a puede condicionar la ejecucion de una accion a la recepcion previa del enlace de identificacion y/o de la notificacion 12b que confirma la identificacion. Por ejemplo, la accion condicionada puede ser la validacion de un derecho de acceso a una aplicacion que va a ejecutarse, tal como una aplicacion de pago o una aplicacion de desbloqueo de pantalla 4c.
En ciertos casos particulares, la base de datos pregrabada puede estar grabada en la memoria del grupo local 11a y, en este caso, el grupo local 11a:
- compara caractensticas de cada una de las zonas Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a del conjunto de zonas conservadas con caractensticas de imagenes de huellas dactilares contenidas en la base de datos pregrabada en el grupo local 11a; y
- en caso de correspondencia entre caractensticas de una de las zonas del conjunto de zonas conservadas y de una de las huellas dactilares de la base de datos pregrabada, entonces el grupo local 11a de medios memoriza el enlace de identificacion representativo de esta correspondencia y/o genera una notificacion que confirma la identificacion; y
- el procesador del grupo local 11a condiciona la ejecucion de una accion a la generacion previa del enlace de identificacion y/o de la notificacion que confirma la identificacion. Las acciones condicionadas son las mismas que las anteriormente descritas, o cualquier otra accion.
Se va a describir a continuacion, con referencia a las figuras 1 y 2, el procedimiento de deteccion de zonas susceptibles cada una de ellas de contener al menos una huella de dedo en una imagen.
Este procedimiento incluye una etapa de adquisicion A de una imagen a color de una mano iluminada 2 mientras que esta se desplaza frente a un eje optico principal X1 del sensor optico 4a. Esta iluminacion se realiza
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preferiblemente con el concurso del medio optico de iluminacion artificial 4b, que presenta un eje principal de iluminacion X2.
En esta etapa de adquisicion A de imagen, la mano es desplazada de manera que tenga una velocidad de desplazamiento con relacion al eje optico principal X1 inferior a una velocidad maxima predeterminada, en este caso particular, como maximo 1 metro por segundo, y de manera que se halle a una distancia del sensor optico inferior a una distancia maxima de adquisicion predeterminada, en este caso particular, como maximo 1 metro.
Puesto que el sensor optico 4a y el medio optico de iluminacion 4b estan relacionados mecanicamente entre sf y se establecen para que el eje optico X1 y el eje principal de iluminacion X2 sean paralelos entre sf, se comprueba, en la imagen a color adquirida 1, que las partes salientes como el medio de los dedos que son de formas seudocilmdricas son las mas iluminadas y que las partes ahuecadas de la mano, como los bordes de los dedos, son las menos iluminadas.
Los puntos de la imagen mas iluminados que pertenecen a una misma continuidad de puntos definen una zona susceptible de contener al menos una huella. El procedimiento segun la invencion permite determinar estas zonas.
A tal efecto, se realiza una etapa B de generacion de una primera imagen en nivel de gris a partir de la imagen en color. Esta operacion permite realizar una conversion del espacio colorimetrico propio de la imagen adquirida en color hacia un espacio en intensidad luminosa propio de una imagen en niveles de gris.
Tras la puesta en practica de esta etapa B, se lleva a la practica una etapa C de calculo de una imagen de gradiente que representa la primera imagen en niveles de gris.
Tras haber calculado esta imagen de gradiente, se lleva a la practica una etapa D en cuyo transcurso se genera una segunda imagen en niveles de gris que se corresponde con la primera imagen en niveles de gris de la cual se ha sustrafdo la imagen de gradiente.
La etapa B permite pasar de un espacio a color a un espacio en nivel de gris en el que se efectuara la continuacion de los tratamientos. Las etapas C y D permiten obtener una segunda imagen en nivel de gris que realza las diferencias entre niveles de intensidad de los puntos que son realzados con respecto a la primera imagen en nivel de gris (por ejemplo, se realzan las diferencias de intensidad entre una zona iluminada de centro del dedo y una zona menos iluminada de borde del dedo).
Con el concurso de esta segunda imagen en niveles de gris, se determina, en la etapa E, una pluralidad de zonas Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a que son susceptibles cada una de ellas de representar al menos una huella dactilar 3.
Esta etapa E se detalla en la figura 2. En una primera subetapa E1, se selecciona un valor umbral maximo de intensidad VsMax. Seguidamente, en la etapa E2, se busca, en la segunda imagen en niveles de gris, el conjunto de los puntos que tienen un nivel de intensidad luminosa propia superior o igual al valor umbral seleccionado Vsn.
Se identifica, en esta segunda imagen en niveles de gris, el conjunto de las zonas continuas de puntos cuyos respectivos niveles de intensidad luminosa son superiores o iguales a VsMax. Seguidamente, se memorizan todas estas zonas continuas asf identificadas en un conjunto de zonas.
Tras la puesta en practica de la subetapa E2, se pone en practica la subetapa E3, en la cual se verifica si el valor umbral de intensidad que se acaba de seleccionar es igual a un valor mmimo predeterminado Vsmin. Mientras no se haya comprobado esto, se realiza una subetapa E4, consistente en calcular un nuevo valor umbral de intensidad seleccionado. Este nuevo valor umbral de intensidad seleccionado es igual al anterior valor umbral seleccionado, disminuido en un valor de paso predeterminado “umbral_step”.
Tras la realizacion de esta subetapa E4, se realiza nuevamente la subetapa E2, pero utilizando el nuevo valor umbral calculado en la subetapa E4.
Esto permite determinar nuevas zonas continuas de puntos que se componen exclusivamente todas ellas de puntos que tienen niveles de intensidad luminosa propios superiores o iguales al nuevo valor umbral. Estas zonas son memorizadas asimismo en el conjunto de zonas determinadas y susceptibles de representar cada una de ellas al menos una huella.
Cuando, en la subetapa E3, se comprueba que el valor umbral seleccionado que se acaba de utilizar en la anterior subetapa E2 es igual a Vsmin, se pasa entonces a la subetapa E5, que consiste en senalizar el final de la enumeracion de las zonas susceptibles de representar una huella.
El detalle de esta etapa E de determinacion de la pluralidad de zonas tambien es comprensible con el concurso de la figura 3C.
Si nos colocamos a lo largo de una lmea recta X compuesta de varios puntos de la imagen en niveles de gris, se puede representar una curva de variacion, punto por punto, de nivel de intensidad luminosa I a lo largo de esta
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lmea X.
Se comprueba que esta variacion esta extendida entre los umbrales Vsmin y VsMax y pasa en ocasiones por encima de unos umbrales intermedios Vs3, Vs2, Vs1. Si se visualizan las zonas determinadas con un valor umbral Vsn = VsMax, se obtiene una imagen visible en la figura 3e1 que no incluye zonas. En esta figura 3e1, ninguno de los puntos de la imagen presenta un nivel de intensidad luminosa superior o igual a VsMax.
Seleccionando el valor Vs1, se comprueba que una parte de los puntos de la lmea X tienen una intensidad luminosa propia superior o igual a Vs1. Las zonas continuas Z1a, Z1b, Z1c, Z1 d, determinadas a partir de estos puntos, son visibles en la figura 3e2.
Seleccionando un nuevo valor Vs2 inferior a Vs1, se obtienen nuevamente unas zonas Z2a, Z2b, Z2d, visibles en la figura 3e3.
Finalmente, con otro valor umbral Vs3 inferior a Vs2, se obtiene una sola nueva zona continua, visible en la figura 3e4.
Se comprueba que cada zona determinada con un gran valor umbral de intensidad Vsn siempre esta incluida en el interior de una zona determinada con un valor umbral de escasa intensidad Vsn.
Se puede escoger VsMax y Vsmin para que los valores umbral seleccionados permitan cada uno de ellos la generacion de un numero de zonas determinadas comprendido entre un numero mmimo, por ejemplo 3 zonas, y un numero maximo de zonas, por ejemplo 8 zonas. Esto permite limitar el volumen de conjunto de las zonas determinadas.
Una vez llegados al final del proceso de enumeracion / determinacion de las zonas, es decir, al termino de la etapa E, se realizan unas sucesivas etapas de filtrado F y G, destinadas a identificar las zonas de la imagen que son acusadamente susceptibles de incluir cada una de ellas al menos una huella de dedo.
La etapa F se lleva a la practica con criterios de filtro de un primer tipo, que permiten analizar una por una las zonas del conjunto de zonas determinadas.
Estos criterios del primer tipo pueden ser criterios de tamano de zona, de forma de zona (alargadas), o de presencia de caractensticas representativas de morfologfa de huella.
La etapa G se lleva a la practica con el fin de generar, a partir de las zonas conservadas en la etapa F, un conjunto de zonas conservadas que son acusadamente susceptibles de representar huellas pertenecientes a una sola y misma mano de un individuo.
Estos criterios de un segundo tipo pueden ser criterios de maximo espaciamiento entre las zonas, de disposiciones relativas entre las zonas. De acuerdo con este ultimo criterio, las zonas conservadas son aquellas dispuestas a lo largo de una curva susceptible de discurrir a lo largo de los extremos papilares de los dedos de una misma mano.
La imagen adquirida 1 puede proceder de una serie de imagenes 1 que pertenecen a un flujo de video generado con dicho sensor optico 4a mientras que la mano es iluminada por el medio optico de iluminacion 4b.
El flujo de video comprende una sucesion de imagenes. Estas imagenes del flujo de video son utilizadas por turnos en calidad de imagen adquirida 1 y, para cada una de las imagenes de la sucesion de imagenes del flujo de video, se determinan las zonas susceptibles de contener al menos una huella de dedo.
Se hace constar que es posible buscar las zonas que se corresponden en la sucesion de imagenes, es decir, las zonas que representan una misma huella de dedo, y escoger, de entre las zonas que se corresponden, la zona que contiene la mejor representacion de la huella dada.
Esta zona se graba en el conjunto de zonas conservadas, excluyendose del conjunto de las zonas conservadas las demas zonas correspondientes de las demas imagenes.
De manera idonea, tal como se ve en las figuras 3a y 3d, se presenta al menos una imagen del flujo de video en un medio de presentacion visual 4c y, sobre esta imagen presentada, se superpone un sfmbolo grafico 8, como es un marco, que indica una ubicacion de la imagen 1 donde se encuentra dicha al menos una zona Z1d de la imagen adquirida que es susceptible de representar al menos una huella de dedo. De este modo, se senalan en la imagen presentada cada una de las zonas del conjunto de zonas conservadas al termino de los filtrados de las etapas F y G. Este conjunto de las zonas conservadas se finaliza en la etapa H, tras la puesta en practica de las etapas de filtrado F y G.
Estas imagenes del flujo de video son presentadas preferiblemente en tiempo real, es decir, despues de un tiempo de latencia que no excede de 2 segundos entre el momento de la captura de la imagen en el flujo de video y el momento de su presentacion en la pantalla 4c con el (los) sfmbolo(s) 8 superpuesto(s).
La presentacion de los marcos 8 permite al usuario saber si la identificacion de huella es o no satisfactoria. Puede presentarse asimismo un sfmbolo particular para senalizar al usuario que su huella ha sido identificada efectivamente en la base de datos pregrabada.
Una ventaja del procedimiento segun la invencion es que se puede llevar a la practica en condiciones variables de 5 luz, y ello incluso si la imagen adquirida presenta un fondo de mano que es movedizo e indeterminado. Asf, este procedimiento es utilizable como medio de identificacion en aparatos telefonicos moviles dirigidos al publico en general.
Se hace constar que la identificacion de correspondencia entre caractensticas de huellas de la imagen y caractensticas de una base de datos de huellas se puede realizar al mismo tiempo que la adquisicion de nuevas 10 imagenes tomadas al vuelo.

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de deteccion de zonas (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a) susceptibles de contener al menos una huella de dedo (3) en una imagen (1) de al menos una porcion de mano (2) de un individuo, incluyendo el procedimiento:
    a) una etapa de adquisicion (A) de la imagen de al menos una porcion iluminada de mano (2) con el concurso de un sensor optico (4a) y sin contacto con esta mano (2); y caracterizandose el procedimiento, por otra parte, por que tambien incluye:
    b) una etapa de determinacion (E) de una pluralidad de zonas (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d) de la imagen adquirida (1), siendo cada zona asf determinada una zona continua de puntos de la imagen adquirida (1) que presentan cada uno de ellos un nivel de intensidad luminosa (I) superior o igual a un valor umbral (Vsn, Vs1) de intensidad luminosa seleccionado para la determinacion de la zona asf determinada; y
    c) una primera etapa de seleccion (F), de entre las zonas determinadas, de las zonas que son susceptibles de representar al menos una huella de un dedo (3), realizandose esta seleccion (F) con el concurso de al menos un criterio de filtrado de un primer tipo, seleccionado de entre un criterio de identificacion de forma de dedo y/o un criterio de identificacion de textura tfpica de una huella de dedo y/o un criterio de identificacion de un color tfpico de un dedo, y en el que se selecciona un conjunto de valores umbral (Vsn, Vs, Vs2, Vs3) de intensidad luminosa (I) comprendidos entre un valor umbral mmimo (Vsmin) de intensidad (I) y un valor umbral maximo (VsMax) de intensidad (I) y se realiza la etapa de determinacion (E) de una pluralidad de zonas de la imagen adquirida con el concurso de cada uno de los valores umbral (Vs1, Vs2, Vs3) del conjunto de valores umbral (Vsn) y, luego, se memoriza la pluralidad de las zonas (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a) de la imagen (1) capturada que han sido determinadas con cada uno de los valores umbral (Vs1, Vs2, Vs3) del conjunto de valores umbral (Vsn).
  2. 2. Procedimiento de deteccion segun la reivindicacion 1, que incluye ademas una segunda etapa de seleccion (G) consistente en filtrar las zonas previamente seleccionadas (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a) al termino de la primera etapa de seleccion (F), con el concurso de al menos un criterio de filtrado de un segundo tipo, seleccionado de entre:
    - un criterio de maximo alejamiento entre zonas (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a), determinandose este criterio de maximo alejamiento para conservar, en un conjunto de zonas conservadas, tan solo zonas previamente seleccionadas al termino de la primera etapa de seleccion (F), que son vecinas entre sf y que son susceptibles de representar unicamente porciones de huellas de dedos de una misma mano (2); y/o
    - un criterio de razon de superficies entre zonas (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a) vecinas entre sf, determinandose este criterio de razon de superficies para que la relacion entre superficies de zonas vecinas entre sf quede comprendida entre unos valores mmimo y maximo predeterminados de razon de superficies, conservandose en un conjunto de zonas conservadas las zonas vecinas entre sf y que son concordantes con este criterio de razon de superficies; y/o
    - un criterio de orientacion relativa entre zonas (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a) vecinas entre sf, conservandose en un conjunto de zonas conservadas las zonas vecinas entre sf que son concordantes con este criterio de orientacion.
  3. 3. Procedimiento de deteccion segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que la imagen adquirida (1) es una imagen en color y, para determinar los niveles de intensidad luminosa (I) de los puntos de la imagen adquirida (1), se utiliza una imagen en niveles de gris (5) generada a partir de la imagen adquirida (1) en color.
  4. 4. Procedimiento de deteccion segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se comparan caractensticas de cada una de las zonas (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a) del conjunto de zonas conservadas con caractensticas de imagenes de huellas dactilares contenidas en una base de datos pregrabada (10) y, en caso de correspondencia entre caractensticas de una de las zonas del conjunto de zonas conservadas y de una de las huellas dactilares de la base de datos pregrabada (10), entonces se memoriza un enlace de identificacion representativo de esta correspondencia.
  5. 5. Procedimiento de deteccion segun una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que, para realizar la etapa de adquisicion (A) de la imagen (1), se desplaza la mano (2) iluminada frente a un eje optico principal (X1) del sensor optico (4a).
  6. 6. Procedimiento de deteccion segun la anterior reivindicacion, en el que, para realizar la etapa de adquisicion (A) de la imagen (1), se utiliza un medio optico de iluminacion artificial (4b) que presenta un eje principal de iluminacion (X2) establecido para iluminar la mano al menos en el momento de la adquisicion de la imagen (1) mediante el sensor optico (4a).
  7. 7. Procedimiento de deteccion segun la anterior reivindicacion, en el que el sensor optico (4a) y el medio optico de iluminacion (4b) estan relacionados mecanicamente entre si y se establecen para que el eje optico (X1) y el eje principal de iluminacion (X2) sean paralelos entre si.
  8. 8. Procedimiento de deteccion segun una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que la imagen 5 adquirida (1) procede de una serie de imagenes que pertenecen a un flujo de video generado con dicho sensor
    optico.
  9. 9. Procedimiento de deteccion segun la anterior reivindicacion, en el que se presenta al menos una imagen del flujo de video en un medio de presentacion visual (4c) y, sobre la imagen presentada del flujo de video, se superpone un sfmbolo grafico (8), como es un marco, que indica una ubicacion de la imagen (1) donde se encuentra
    10 dicha al menos una zona (Z1d) de la imagen adquirida que es susceptible de representar al menos una huella de dedo.
  10. 10. Procedimiento de deteccion segun una cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, en el que el flujo de video comprende una sucesion de imagenes, cada una de las imagenes de esta sucesion es utilizada por turnos en calidad de imagen adquirida, en cada una de las imagenes de la sucesion de imagenes del flujo de video se
    15 determinan las zonas susceptibles de contener al menos una huella de dedo.
  11. 11. Dispositivo de determinacion (11), en una imagen, de al menos una zona (Z1a, Z1b, Z1c, Z1d, Z2a, Z2b, Z2d, Z3a) de esta imagen que es susceptible de representar al menos una huella de dedo de un individuo, caracterizandose este dispositivo por que esta adaptado para llevar a la practica el procedimiento segun una cualquiera de las anteriores reivindicaciones.
    20 12. Dispositivo de determinacion segun la anterior reivindicacion, tal que comprende un telefono inteligente,
    llamado smartphone.
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