-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Referenz für Fingerprints,
wobei ein Orientierungsfeld zumindest eines in die Referenz aufzunehmenden
Fingerprints berechnet und hieraus dessen Minutien ermittelt werden,
wobei zumindest die Minutien als Referenzfingerprint aufgezeichnet
werden.
-
Weiters
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vergleich eines Anfragefingerprints
mit zumindest einem in einer Referenz enthaltenen Referenzfingerprint,
wobei Minutien des Anfragefingerprints und des Referenzfingerprints
miteinander verglichen werden, sowie zur Ermittlung der Minutien
des Anfragefingerprints ein Orientierungsfeld berechnet wird.
-
Neben
der seit langer Zeit bestehenden Bedeutung der Fingerabdruckidentifizierung
in der Kriminalistik erlangt die Identifikation von Fingerabdrücken auf
maschineller Basis auch auf anderen Gebieten zunehmende Bedeutung,
beispielsweise bei Kreditkarten- und Geldausgabeautomaten sowie
bei der Zutrittskontrolle zu Gebäuden
bzw. der Berechtigungskontrolle bei Computersystemen, Telekommunikationsgeräten, etc.
-
Im
Gegensatz zur Erfassung und Überprüfung anderer
personenbezogener Merkmale, wie z.B. der Struktur der Iris, der
Länge und
Form der Finger, der Stimme oder der Gesichtsmerkmale, bieten sich
Fingerabdrücke
als mit einfachen, rasch durchführbaren
und für
eine Person nicht unangenehmen Prozeduren erfassbar an. Einen Überblick über personenbezogene
Merkmale gibt der Artikel „It
had to be you" in
IEEE Spectrum, Februar 1994. Dazu kommt, dass Fingerabdrücke und
ihre Strukturen bestens erforscht sind. Sorgfältige Reihenuntersuchungen
und Statistiken haben nachgewiesen, dass die Fingerabdrücke jedes Menschen
individuell und selbst bei eineiigen Zwillingen unterschiedlich,
wenngleich ähnlich
sind.
-
Das
Muster der Fingerabdrücke
wird von den Papillarlinien, auch „Ridges" genannt, erzeugt, wobei für die Identifizierung
vor allem als Minutien bezeichnete Merkmale von Bedeutung sind,
nämlich
Endpunkte, Verzweigungen, Inseln sowie andere singuläre Merkmale.
Grundbegriffe sind ebenso wie kriminalistische Methoden in dem Standardwerk „The Science
of Fingerprints",
United States Department of Justice, FBI, U. S. Government Printing
Office, Rev. 12 – 84,
Catalog No. JI. 14/2.
-
F49/12/977,
enthalten. Nähere
Einzelheiten zur automatischen Klassifizierung von Fingerabdrücken sind
beispielsweise zu finden in „PCASYS-A
Pattern-Level Classification Automatic System for Fingerprints", G.T. Candela et
al., U.S. Department of Commerce, August 1995.
-
Um
die Lesbarkeit zu erleichtern und um Wiederholungen zu vermeiden
werden nachstehend noch einige spezifische Fachausdrücke erläutert bzw.
definiert.
Fingerprint | Das
unbearbeitete Bild eines Fingerabdruckes in maschinell bearbeitbarer
Form. |
Identität | Ein
Verweis auf eine bestimmte Person. |
Identität eines
Fingerprints | Die
Verbindung eines Fingerprints mit einer Identität. Zusätzlich die Zusicherung, dass
ein Fingerprint seinen Ursprung aus einem bestimmten Finger der
Person hat. |
Encodierter
Fingerprint | Die
Menge der aus einem Fingerprint extrahierten und für die Wiedererkennung
relevanten Merkmale (Minutientypen, -koordinaten, -orientierungen,
...). |
Anfrage
Fingerprint | Ein
Fingerprint, dessen Identität
festgestellt bzw. geprüft
werden soll. |
Referenz | Die
aus einer nicht-leeren Menge von Fingerprints bekannter Identität gewonnene
Information, die als Basis für
den Vergleich mit Anfrage Fingerprints dient. |
Matchfunktion | Eine
Bool'sche Funktion,
die für
jedes Paar aus einem Fingerprint und einer Referenz eine Zusicherung
liefert, ob dem Fingerprint die gleiche Identität zukommt, wie der Referenz
oder nicht (der Weg zur Identität führt immer über die
Identität
des Fingerprints.). |
Enrollment | Ein
Verfahren, nach dem aus einer Menge von Fingerprints bekannter Identität eine Referenz
erzeugt wird. |
Minutien | Charakteristische
Punkte eines Fingerabdruck-Bildes, wie Verzweigungs- und Endpunkte
von Linien. In diesem Dokument wird unter einer Minutie jedoch nicht
nur ein charakteristischer Punkt des Fingerprints, sondern auch
dessen Lage, d. h. dessen Koordinaten in dem Fingerprint, verstanden |
-
Üblicherweise
erfolgt die Erfassung eines Fingerprints mittels eines geeigneten
Sensor, beispielsweise auf optischer oder kapazitiver Basis. Das
vom einem Sensor gelieferte Bild hat typischerweise eine Auflösung von
500 dpi und ist ein Graustufenbild, welches nach dem Scan in Abhängigkeit
des Verfahrens unterschiedlich weiterverarbeitet wird.
-
Beim „Minutiae-Based
Fingerprint Matching" werden
charakteristische Punkte des Fingers wie Rillen, Kreuzungen, Verzweigungen
und Enden erfasst. Die mathematischen Informationen zur Kodierung
der Minutien werden mit entsprechenden Merkmals-Extraktions-Algorithmen
aus den Daten eines Fingerprints extrahiert. Ein Individuum wird
als Besitzer entsprechender Referenzdaten erkannt, wenn die aus
seinem Fingerprint gewonnenen Anfragedaten in einer vordefinierten
Anzahl von Minutien mit den Referenzdaten übereinstimmen. Zum Vergleich
eines Anfragefingerprints mit einem Referenzfingerprint kann der
Referenzfingerprint solange verschoben und gedreht werden, bis die
Abweichungen der Minutien minimal ist.
-
Üblicherweise
wird zur Gewinnung der Minutien aus einem mittels eines Sensors
erfassten Original-Graustufenbild des Fingerabdrucks ein Richtungs-
bzw. Orientierungsfeld berechnet, aus welchem ein „Rillenmuster" bzw. Linienmuster
des Fingerprints ermittelt wird. Aus dem Rillenmuster können schließlich die
Positionen der Minutien ermittelt werden.
-
Ausschließlich auf
der Minutienerkennung basierende Fingerprintidentifikationsverfahren
sind jedoch manchmal nicht ausreichend, um die Anforderungen an
ein biometrisches Identifikationssystem hinsichtlich der Erkennungswahrscheinlichkeit
zu erfüllen.
So kann es bei schlechter Qualität
des aufgenommenen Fingerprintbildes vorkommen, dass Minutien gar
nicht erkannt oder Punkte, die keine Minutien enthalten, als Minutie herangezogen
werden.
-
Oftmals
kann dieses Problem jedoch durch die Verwendung zusätzlicher
in dem Bild enthaltener Daten behoben werden. So können weitere
in dem Fingerprint enthaltene Daten dazu herangezogen werden, das mittels
eines Minutienerkennungsverfahrens gewonnene Ergebnis zu verifizieren
oder zu falsifizieren. Ein Nachteil der bekannten Methoden besteht
jedoch darin, dass durch die zusätzliche
Datenmenge der Speicherbedarf der Referenz erhöht wird, was vor allem bei
der Verwendung von Systemen mit einer nur geringen Speicherkapazität und Prozessorleistung,
wie beispielsweise Smartcards etc., ein Problem darstellt.
-
Die
DE 101 18 485 A1 zeigt
ein Verfahren und ein System zur Identifikation von Fingerprints.
Gemäß der technischen
Lehre dieses Dokuments werden aus dem Orientierungsfeldern der Fingerprints
deren Minutien ermittelt. Nach Ermittlung der Minutien werden die
Fingerprints mittels eines Minutienvergleichs auf Übereinstimmung
miteinander verglichen.
-
Die
US 2002/0168093 A1 offenbart
ein Verfahren zur Fingerprintidentifikation, bei welchem Minutien eines
Referenz- und eines
Anfragefingerprints anhand von Orientierungswerten der Minutien
ausgerichtet werden. Nach Ausrichtung der Minutien werden diese
miteinander auf Übereinstimmung
verglichen.
-
Die
DD 299 687 A5 zeigt
ein Verfahren zum Vergleichen eines Referenzfingerprints und eines
Anfragefingerprints. Gemäß dem bekannten
Verfahren ist der Referenzfingerprint in Form eines Bildes in einer
Referenz abgelegt. Dies hat den großen Nachteil, dass der original
Fingerprint in unkodierter Form vorliegt und somit biometrisch sehr
sensible Informationen von einem Dritten unmittelbar aus der Referenz
ausgelesen und missbraucht werden können. Bei dem bekannten Verfahren
wird weiters in einem ersten Schritt ein aus dem in Bildform abgelegten
Referenzfingerprint und einem Anfragefingerprint ein je zugehöriges Orientierungsfeld berechnet.
Anhand der Orientierungsfelder der beiden Fingerprints wird eine
Position optimaler Überlagerung der
Fingerprints ermittelt. Hierauf werden die Minutien der beiden Fingerprints
auf Übereinstimmung überprüft. Mit
allen oben genannten Verfahren ist auch der Nachteil verbunden,
dass eine Ausrichtung der beiden Fingerprints anhand ihrer Orientierungsfelder
vor einem Minutienvergleich häufig
zu falschen Ergebnissen führt.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine sehr zuverlässige Fingerprinterkennung
mit einer möglichst
geringen Anzahl an sensiblen biometrischen Daten zu ermöglichen.
-
Diese
Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass sowohl die Minutien als auch das Orientierungsfeld des zumindest
einen Fingerprints als Referenzfingerprint in die Referenz aufgenommen
werden.
-
Da
das Orientierungsfeld bereits bei der Ermittlung der Minutien berechnet
wird, ist mit der erfindungsgemäßen Lösung im
Hinblick auf herkömmliche
Enrollment-Methoden kein zusätzlicher
Rechenaufwand verbunden. Durch seinen globale Bildeigenschaften
widerspiegelnden Charakter eignet sich das Orientierungsfeld sehr
gut, im Rahmen der Identifikation eines Fingerprints als Zusatzinformation
herangezogen zu werden. Darüber
hinaus lässt
sich das Orientierungsfeld auf einfache Weise komprimieren. Insbesondere
bei Speichermedien mit geringer Kapazität ist es von Vorteil, die in
der Referenz enthaltene Datenmenge gering zu halten.
-
In
einer vorteilhaften Variante der Erfindung wird das Orientierungsfeld
daher einer Datenkompression unterworfen.
-
Bevorzugterweise
wird das Orientierungsfeld des in die Referenz aufzunehmenden Fingerprints
zur Komprimierung mittels einer Quad-Tree-Zerlegung in Bereiche
zerlegt, wobei für
jeden dieser Bereiche ein Orientierungswert ermittelt und gespeichert
wird.
-
Weiters
kann die Struktur des Quad-Trees gespeichert werden.
-
Darüber hinaus
kann aus dem Orientierungsfeld der Umriss des Fingerprints ermittelt
und in komprimierter Form gespeichert werden.
-
Zur
Identifikation eines Anfragefingerprints eignet sich insbesondere
ein Verfahren zum Vergleichen von Fingerprints der eingangs genannten
Art, bei welchem die Referenz nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis
4 erstellt ist, und nach dem Vergleich der Minutien des Anfragfingerprints
und des Referenzfingerprints das Orientierungsfeld des Anfragefingerprints
und das Orientierungsfeld des Referenzfingerprints miteinander verglichen
werden, wobei abhängig
von dem Ergebnis des Minutienvergleichs und dem Ergebnis des Vergleichs
der Orientierungsfelder entschieden wird, ob der Anfragefingerprint
mit dem Referenzfingerprint übereinstimmt.
-
Eine
erste Variante der Erfindung sieht vor, dass das Orientierungsfeld
des Anfragefingerprints und des Referenzfingerprints je mittels
einer Quad-Tree-Zerlegung komprimiert werden, wobei das komprimierte Orientierungsfeld
des Anfragefingerprints mit dem komprimierten Orientierungsfeld
des Referenzfingerprints verglichen wird.
-
Eine
andere Variante der Erfindung sieht vor, dass das Orientierungsfeld
des Anfragefingerprints gemäß der Struktur
des Quad Trees des Referenzfingerprints in Bereiche zerlegt wird,
wobei für
jeden dieser Bereiche ein Orientierungswert ermittelt wird.
-
Weiters
können
die in ineinander entsprechenden Bereichen der Orientierungsfelder
des Anfragefingerprints und des Referenzfingerprints enthaltenen
Orientierungswerte miteinander auf Übereinstimmung verglichen werden.
-
Zum
Vergleich der Minutien können
zumindest die Minutien des Anfragefingerprints oder des Referenzfingerprints
zumindest einer Rotations- und/oder zumindest einer Translationsoperation
unterworfen werden, um die Position zu ermitteln, in welcher die
größte Übereinstimmung
innerhalb einer vorgebbaren Toleranz zwischen den Minutien des Anfragefingerprints
und des Referenzfingerprints erreicht ist, und für den Fall, dass die übereinstimmenden
Minutien des Anfragefingerprints und des Referenzfingerprints eine
vorgebbare Anzahl überschreiten,
die Orientierungsfelder des Anfragefingerprints und des Referenzfingerprints
der Rotations- und/oder Translationsoperation unterworfen werden,
welche zur größten Übereinstimmung
der Minutien führt,
woraufhin die beiden Orientierungsfelder auf Übereinstimmung überprüft werden.
-
Weiters
kann bei Überschreitung
der vorgebbaren Anzahl von übereinstimmenden
Minutien, der Umriss des Anfragfingerprints berechnet werden, wobei
der Umriss des Anfragefingerprints oder der Umriss des Referenzfingerprints
der Rotations- und Translationsoperation unterworfen werden, welche
zur größten Übereinstimmung
der Minutien führt,
wobei die in einem anhand der beiden Umrisse ermittelten Überlappungsbereich
gelegenen Abschnitte der Orientierungsfelder miteinander auf Übereinstimmung überprüft werden.
-
Die
Erfindung samt weiterer Vorteile wird im Folgenden anhand einiger
nicht einschränkender
Ausführungsbeispiele
näher erläutert, welche
in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigen schematisch:
-
1 ein
Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erstellung
einer Referenz und
-
2 ein
Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Identifikation
eines Anfragefingerprints.
-
Gemäß 1 kann
im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahren
zur Erstellung einer Referenz REF ein unter Zuhilfenahme eines Fingerprintsensors
aufgezeichneter Fingerprint FIR einer Merkmalsextraktion zur Ermittlung
seiner Minutien MIR unterworfen werden. Die Merkmalsextraktion kann,
wie weiter unten erwähnt von
einer Steuerung STR, beispielsweise einem handelsüblichen
Computer, durchgeführt
werden.
-
Beim
Extrahieren der Minutien MIR wird zuerst ein Orientierungsfeld OFR,
d. h. die lokale Orientierung des Fingerprints FIR, ermittelt.
-
Zur
Ermittlung des Orientierungsfeldes OFR kann der Fingerprint FIR
bekannterweise in Bereiche gleicher Größe aufgeteilt werden. Mittels
der Gradienten an jedem Pixel kann die lokale Orientierung jedes
Bereichs ermittelt werden. Auftretende Störungen, wie Schmutz, Rauschen
oder Bruchstellen können
beseitigt werden in dem die Umgebung der Bereiche berücksichtigt
wird. Falls der unterschied zwischen der Umgebung und einem Block
zu groß ist,
kann die Orientierung mit einer niedrigeren Auflösung, also einer größeren Bereichsgröße, ermittelt
werden. Dies hat überdies
eine glättende
Wirkung auf das resultierende Orientierungsfeld OFR.
-
Aus
dem Orientierungsfeld OFR können,
wie bereits eingangs erwähnt,
auf an sich bekannte Weise die Minutien MIA (Linienenden und Liniengabelungen)
ermittelt werden.
-
Im
folgenden wird vorausgesetzt, dass eine Minutie MIA eindeutig durch
ihre Position, d.h. ihre Koordinaten, in dem Fingerprint FIR bestimmt
ist. Miteinander zu vergleichende Fingerprints weisen selbstverständlich einen
identischen Koordinatenursprung auf, der beispielsweise durch den
Mittelpunkt einer Sensorfläche definiert
sein kann, auf welche der Finger, dessen Fingerprint aufgenommen
werden soll, gelegt wird.
-
Anstatt
das Orientierungsfeld OFR nach Ermittlung der Minutien MIA zu verwerfen,
wie es bei den bekannten Enrollment-Verfahren der Fall ist, wird das Orientierungsfeld
OFR bei der Erfindung in komprimierter Form ebenfalls in der Referenz REF
aufgezeichnet. Das komprimierte Orientierungsfeld ist in der Zeichnung mit
der Buchstabenkombination COF bezeichnet.
-
Zur
Erstellung des komprimierten Orientierungsfeldes COF kann das ursprüngliche
Orientierungsfeld OFR mittels einer Quad Tree Zerlegung in Bereiche
BER unterteilt werden. Bei der Quad Tree Zerlegung handelt es sich
um ein Standardverfahren der „Computational
Geometry", welches
eine kompakte Darstellung einer zweidimensionalen Funktion – des Orientierungsfeldes
OFR – erlaubt.
Bei der Quad Tree Zerlegung wird das Orientierungsfeld OFR in quadratische
Bereiche BER mit der Seitenlänge
s zerlegt. Diese Bereiche BER werden im Folgenden als Kacheln bezeichnet.
Der innerhalb einer Kachel gelegene Teil des Orientierungsfeldes
OFR kann durch einen konstanten Wert – nachstehend als Orientierungswert
ORR bezeichnet – ersetzt werden,
falls das Orientierungsfeld OFR innerhalb dieser Kachel von diesem
Orientierungswert ORR um ein vorgebbares Fehlermaß nicht
abweicht.
-
Sollte
das doch der Fall sein, kann die ursprüngliche Kachel in vier (Quad)
gleiche Teile mit einer Seitenlänge
s/2 zerlegt und rekursiv das gleiche Kriterium auf die kleinere
Kachel angewendet werden, bis das Fehlermaß in jeder Kachel unterschritten
wird. Bei diesem Prozess entsteht eine Art "ausgefranster Pyramide" – der Quad Tree.
-
Da
das Orientierungsfeld OFR in weiten Bereichen eine sehr glatte Funktion
ist, und nur in räumlich eng
begrenzten Bereichen stark veränderlich
verläuft,
kann man mit der Darstellung des Orientierungsfeldes OFR als Quad
Tree statt als Bild eine beträchtliche
Kompression erreichen.
-
Als
Vorstufe zur Bildung des Quad Trees kann das Orientierungsfeld OFR
einer groben Rasterung unterworfen werden, sodass es als grob gerastertes
Grauwertbild GOF vorliegt.
-
Weiters
kann aus dem Orientierungsbild OFR ein Umriss UMR des Fingerprints
ermittelt werden.
-
In
einem weiteren Schritt wird die geometrische Struktur QST des Quad
Tree – d.
h. Größe und Lage der
Kacheln – in
der Referenz REF aufgezeichnet. Weiters werden die zu den einzelnen
Kacheln bzw. Bereichen BER gehörigen
Orientierungswerte OFR des Quad Tree gespeichert.
-
Die
Referenzdaten, d. h. die Struktur des Quad Tree QST, die Orientierungswerte
ORR, der Umriss UMR des Fingerprints sowie die Minutien MIR, können in
einem Speicher einer Smart Card SMC als Referenz REF abgelegt werden.
Im folgenden wird der in der Smart Card SMC abgelegte encodierte
Fingerprint als Referenzfingerprint FIR' bezeichnet.
-
Das
erfindungsgemäße Enrollment
hat den Vorteil, dass die aus dem Orientierungsfeld gewonnenen Informationen
für sich
keine biometrisch relevanten und somit besonders sensiblen Daten
enthalten Um zu überprüfen, ob
ein mittels eines Fingerprintsensors aufgenommener Anfragefingerprint
FIA mit dem Referenzfingerprint FIR' übereinstimmt,
können
gemäß 2 aus
dem Anfragefingerprint FIA von einer mit dem Sensor und der Smart
Card SMC verbundenen Steuerung STR, beispielsweise einen entsprechend
programmierten Signal- oder Mikroprozessor bzw. Computer, das Orientierungsfeld
OFA des Anfragefingerprints FIA sowie dessen Minutien MIA ermittelt
werden. Die von der Steuerung STR ermittelten Minutien MIA des Anfragefingerprints
FIA können
an die Smart Card SMC übermittelt
werden.
-
Die
Smart Card kann die Minutien MIA, MIR des Anfrage- und des Referenzfingerprints
RIF' mittels einer
Minutienmatchfunktion MIM auf Übereinstimmung überprüfen. Im
Rahmen des Minutienmatchings können,
wie bereits eingangs erwähnt,
die beiden Fingerprints FIA, FIR' gegeneinander
verschoben und verdreht werden, bis jene Position ermittelt wird,
in welcher die größte Übereinstimmung
der Minutien MIA, MIR der beiden Fingerprints FIA, FIR' – im Rahmen einer vorgebbaren
Toleranz - erzielt wird. Anders gesagt können die Minutien MIA, MIR
eines Fingerprints FIA, FIR' mittels
der Operationen „Rotation" und „Translation" relativ zu den Minutien
MIA, MIR des anderen Fingerprints bewegt werden, bis die höchste Übereinstimmung
der Minutien MIA, MIR erreicht wird.
-
Die
Parameter PAR der Rotation bzw. der Translation, welche die ursprünglichen
Lage eines Fingerprints, beispielsweise des Anfragefingerprints
FIA, in jene Position überführen, in
welcher die höchste
Minutienübereinstimmung
mit dem anderen Fingerprint FIR' erreicht
ist, werden im Folgenden als "Match-Parameter" PAR bezeichnet.
-
Liefert
das Minutienmatching ein positives Ergebnis in Bezug auf die Identität der beiden
Fingerprints FIA, FIR',
so kann das Orientierungsfeld OFA, OFR samt seinem Umriss UMA, UMR
eines der beiden Fingerprints FIA, FIR' anhand der „Match-Parameter" PAR gedreht bzw. verschoben werden.
-
Anhand
der Umrisse UMA des Anfragefingerprints FIA und des Referenzfingerprints
FIR kann ein Überlappungsbereich
der Orientierungsfelder OFA, OFR ermittelt werden. Innerhalb dieses Überlappungsbereiches
kann sodann ein Vergleich der Orientierungsfelder OFA, OFR erfolgen.
-
Hierzu
kann das Orientierungsfeld OFA des Anfragefingerprints FIA gemäß einer
ersten Variante der Erfindung mittels einer Quad Tree Zerlegung
zerlegt werden, wobei jeder Kachel des resultierenden Quad Trees
ein Orientierungswert ORA zugeordnet wird. Das Ergebnis der Quad
Tree Zerlegung des Anfragefingerprints und der Quad Tree des Referenzfingerprints
gehen als Argumente in eine Orientierungsfeldmatchfunktion ORM ein.
In einer einfachen Variante dieser Orientierungsfeldmatch funktion
ORM kann als Maß für die Übereinstimmung
ein über
die gesamte Überlappungsfläche integrierter
mittlerer quadratischer Abstand der Orientierungswerte des Anfrageorientierungsfeldes
FIA und dem Referenzorientierungsfeld FIR gebildet werden.
-
In
einer zweiten Variante der Erfindung kann das Orientierungsfeld
OFA des Anfragefingerprints FIA gemäß der Struktur QST des Quad
Trees des Referenzfingerprints FIR' zerlegt werden. Somit erfährt das
Orientierungsfeld OFA des Anfragefingerprints FIA eine Zerlegung
in Kacheln, die identisch ist mit der Unterteilung des Orientierungsfeldes
OFR des Referenzfingerprints FIR. Hierauf kann für jede Kachel des Anfragefingerprints
FIA ein Orientierungswert ORA ermittelt werden, der mit dem Orientierungswert
ORW der diesem Bereich des Anfrageorientierungsfeldes FIA in dem
Referenzorientierungsfeld OFR entspricht. Anders gesagt werden in
dieser Variante der Erfindung diejenigen Kacheln des Orientierungsfeldes
OFA Anfragefingerprints FIA und des Orientierungsfeldes OFR des
Referenzfingerprints OFR miteinander verglichen, die in Bezug auf ihre
Lage und Größe in dem
je zugehörigen
Orientierungsfeld identisch sind.
-
Als
Maß für die Übereinstimmung
der beiden Orientierungsfelder OFA, OFR kann auch hier ein über die
gesamte Überlappungsfläche integrierter
mittlerer quadratischer Abstand der Anfrage- ORA und Referenzorientierungswerte
ORR für
die Paare einander zugeordneter Kacheln, ermittelt werden.
-
Die
zwei soeben genannten Varianten zum Vergleich der beiden Orientierungsfelder
unterscheiden sich in Bezug auf ihre Rechengenauigkeit, den benötigten Speicherplatz
sowie hinsichtlich der Berechnungsgeschwindigkeit. So kann mit der
erstgenannten Variante eine höhere
Genauigkeit erzielt werden, während
mit der zweiten Variante eine höhere
Berechnungsgeschwindigkeit bei geringerem Speicherbedarf in der
Smart Card SMC erzielt werden kann.
-
Abhängig von
dem Ergebnissen der Minutienmatchfunktion MIM und der Matchfunktion
ORM der Orientierungsfelder OFA, OFR kann dann der Anfragefingerprint
FIA mittels einer übergeordneten
Matchfunktion, deren Argumente die Ergebnisse der Minutienmatchfunktion
und der Orientierungsfeldmatchfunktion sind, als „identisch" oder „nicht
identisch" mit dem
Referenzfingerprint FIR klassifiziert werden. Im einfachsten Fall
kann die übergeordnete
Matchfunktion den Anfragefingerprint FIA als identisch mit einem
Referenzfingerprint klassifizieren, wenn die Anzahl der übereinstimmenden
Minutien über
und der mittlere quadratische Abstand des Anfrage- OFA und des Referenzorientierungsfeldes
OFR unter einem vorgebbaren Schwellwert liegen.
-
Es
ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass im Rahmen einer Matchfunktion
für Fingerprints
sowohl globale – durch
das Orientierungsfeld repräsentierte – Eigenschaften
als auch lokale – durch
die Minutien repräsentierten – Eigenschaften
miteinander zu vergleichender Fingerprints herangezogen werden.
Durch die Kombination globaler und lokaler Eigenschaften der Fingerprints
kann die Erkennungswahrscheinlichkeit erhöht und die Fehlerrate minimiert
werden.