DE4421242A1

DE4421242A1 - Bilderfassungseinrichtung für ein Identifikationssystem

Info

Publication number: DE4421242A1
Application number: DE4421242A
Authority: DE
Inventors: Takaomi Sekiya
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2014-06-18
Also published as: US5526436A; DE4421242B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bilderfassungsein richtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Einrichtung erfaßt ein Bild eines Handlinienmusters einer Hand und kann in einem Sicherheitssystem verwendet werden, beispielsweise um festzustellen, ob einer Person Zugang zu einem Sicherheitsbereich gestattet werden soll oder nicht.

Eine Handfläche oder der Handteller hat drei Hauptlinien, die in der Handlesekunde als Kopflinie, Herzlinie und Le benslinie bezeichnet sind. Die Linienmuster der Handfläche einschließlich dieser drei Linien sind einzigartig für jede Person. Das durch diese Linien gebildete Muster kann daher als Basis zur Identifikation verschiedener Menschen verwen det werden.

Bekannte Lesegeräte für Handlinien oder Handlinienmuster sind beispielsweise in der US-PS 4,032,889 beschrieben und verwenden ein mechanisches Abtastsystem, bei dem eine Grup pe mechanischer Zeilensensoren die Oberfläche des Handtel lers abtasten, um Handlinien zu erfassen. Die mechanischen Abtastsysteme können jedoch nicht die Handlinien oder die Handlinienmuster schnell lesen, denn die Fläche des Hand tellers hat eine komplizierte Gestalt. Weiterhin führt die Größe des Sensors und der Abstand zwischen Sensorelementen im Abtastsystem dazu, daß eine geringe Auflösung erreicht wird, wodurch die Genauigkeit der Erfassung des Handlinien musters leidet.

Ein weiteres Verfahren zum Erfassen des Handlinienmusters verwendet ein optisches Abtastsystem. Bei diesem System wird der Handteller auf eine Flachglasoberfläche, die ähn lich dem ebenen Glasfenster einer Kopiermaschine ist, ge legt, um die Handfläche abzutasten. Dieses System kann je doch nicht die Gesamtfläche des Handtellers erfassen, weil kein ausreichender Kontakt zwischen der Glasoberfläche und dem Handteller erfolgt. Abschnitte der Handlinien, die nicht die Glasoberfläche berühren, werden daher nicht er faßt oder haben geringen Kontrast, wodurch die Genauigkeit des Bildes der abgetasteten Handfläche verringert wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bilderfassungseinrich tung zu schaffen, mit der das Abtasten einer Handfläche schnell und genau erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Un teransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an hand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 den von Licht zwischen einem Prisma und Luft zurückgelegten Lichtweg anhand eines Strahlendiagramms,

Fig. 2 die Bedingungen zum Erreichen einer totalen Lichtreflexion für die in Fig. 1 gezeigten Strahlen,

Fig. 3 die Beziehung zwischen der Lage einer Lichtquelle und einem kritischen Einfalls winkel des Strahlengangs für verschiedene Punkte längs einer Grenzschicht zwischen Prisma und Luft,

Fig. 4 Bereiche, in denen die Lichtquelle positio niert werden kann, um die Erfordernisse für eine interne Totalreflexion zu erfüllen,

Fig. 5 einen Bereich, an welchem Licht, das an der Grenzfläche infolge Totalreflexion reflek tiert worden ist, das Prisma verläßt,

Fig. 6 den Strahlengang von Licht, das auf die Grenzschicht aus Luft auf das Prisma ein fällt,

Fig. 7 den Strahlengang, wenn ein Handteller auf das Prisma gelegt wird,

Fig. 8 den Strahlendiagramm, bei dem Licht aus ei nem Bereich auf eine Ebene MR des Prismas einfällt,

Fig. 9 schematisch eine Anordnung eines Prismas, einer Lichtquelle und eines Detektors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfin dung,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Prismas, der Lichtquelle und des Detektors nach Fig. 9,

Fig. 11 eine Bilderfassungseinrichtung mit einem Prisma, einer Lichtquelle und einer Detek toranordnung nach Fig. 9,

Fig. 12 ein Netz mehrerer Bilderfassungseinrichtun gen, die durch einen einzigen Computer ge steuert werden,

Fig. 13 ein Netz mehrerer Bilderfassungseinrichtun gen, die durch mehrere Computer gesteuert werden,

Fig. 14A und 14B Flußdiagramme des Ablaufprogramms nach der Erfindung,

Fig. 15A ein durch den Detektor erfaßtes Handlinien muster,

Fig. 15B ein digitalisiertes Bild des Handlinienmu sters nach Fig. 15A,

Fig. 15C das digitalisierte Bild nach Fig. 15B nach einem Vergrößerungs-/Verkleinerungsprozeß,

Fig. 16 Hauptpunkte des Bildes nach Fig. 15C,

Fig. 17 Hauptwerte, die aus den Hauptpunkten nach Fig. 16 ermittelt und als Koordinatenwerte interpretiert werden,

Fig. 18 aus den Hauptpunkten nach Fig. 16 ermit telte Hauptwerte, die als Vektoren inter pretiert werden, welche die Hauptpunkte verbinden,

Fig. 19 Hauptwerte, die Winkel von Linien darstel len, welche Teilungspunkte verbinden,

Fig. 20 eine schematische Darstellung des Aufbaus mit Prisma, Lichtquelle und Detektor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Er findung,

Fig. 21 eine Schematische Darstellung des Aufbaus mit Prisma, Lichtquelle und Detektor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 22 eine Variante des dritten Ausführungsbei spiels nach Fig. 21,

Fig. 23 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels mit einem Prisma, ei ner Lichtquelle und einem Detektor,

Fig. 24 ein fünftes Ausführungsbeispiel,

Fig. 25 ein sechstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 26 ein siebtes Ausführungsbeispiel,

Fig. 27 eine Darstellung eines Prismas, welches durch Kombination zweier Prismen unter schiedlicher Gestalt entstanden ist, und

Fig. 28 eine dreidimensionale Darstellung des Pris mas nach Fig. 20, das aus einer zur Be leuchtungsebene nach Fig. 20 senkrechten Ebene beleuchtet wird.

In Fig. 1 ist in einem Strahlendiagramm der Strahlengang des einfallenden, des gebrochenen und des reflektierten Lichtes dargestellt, wenn Licht auf eine Grenzschicht zwei er Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes einfällt. Die Punkte M und N liegen auf der Grenzschicht. Das Medium mit dem Brechungsindex n ist optisch durchlässig, bei spielsweise Glas oder Acryl, und hat die Gestalt eines Prismas, während das Medium mit Brechungsindex n₀ = 1 Luft ist. Bei diesem Beispiel ist n < n₀ und die Grenzfläche MN ragt in Luft hinein. Der Grenzwinkel β der Totalreflexion an einem beliebigen Punkt t der Grenzschicht MN ist ein Winkel zwischen der Normalen und der Tangentiallinie am Punkt t und ergibt sich aus der Gleichung (1):

β = sin^-1(1/n) (1).

Die einfallenden Lichtstrahlen S′ von der Innenseite des Prismas haben einen Einfallswinkel größer als der Grenzwin kel β und werden daher gemäß dem Prinzip der internen To talreflexion reflektiert. Die Lichtstrahlen S haben jedoch einen Einfallswinkel, der kleiner als der Grenzwinkel β ist, so daß ein Teil der Lichtstrahlen austritt (gebrochene Strahlen T′out), während die anderen Strahlen reflektiert werden, d. h. die Strahlen T′in.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, werden die Lichtstrahlen, die gemäß der internen Totalreflexion reflektiert werden, über Regionen (1) und (4) übertragen, während die Licht strahlen, die gebrochen werden, über die Regionen (2), (3) und (5) übertragen werden.

Fig. 1 und 2 zeigen einfallendes Licht am Punkt t. Das Strahlendiagramm kann für sämtliche Punkte längs der Grenz fläche MN angewendet werden. In Fig. 3 sind drei Punkte eingezeichnet, auf die Licht auftrifft. Die Normale (der Radius, wenn eine sphärische Oberfläche vorliegt) an den beiden Punkten t1 und t2 ist um einen Winkel Φ zur Normalen am Punkt t₀ geneigt. Die relativen Reflexions- oder Trans missionswinkel der einfallenden Lichtstrahlen gemessen am Punkt O ändern sich an jedem Punkt längs der Grenzfläche MN, während der Grenzwinkel β unverändert bleibt. Die Re gionen (1) bis (5) gemäß Definition in Fig. 2 ändern sich daher für jeden Punkt längs der Grenzfläche MN.

Zum Beispiel, wenn eine Punktlichtquelle Lichtstrahlen S aussendet (Fig. 3), so pflanzen sich die einfallenden Lichtstrahlen längs der Strichpunktlinien der Zeichnung fort und fallen längs sämtlicher Punkte der Grenzfläche MN unter einem Winkel auf, der kleiner als der Grenzwinkel β ist. Von den Lichtstrahlen S wird ein Anteil, der auf die Grenzfläche MN einfällt, durch die Grenzfläche MN hindurch in Luft gehen. Wenn die Lichtpunktquelle Lichtstrahlen S′ aussendet, wie in Fig. 3 dargestellt ist, so pflanzen sich die Lichtstrahlen längs der ganz ausgezogenen Linien in der Zeichnung fort und fallen längs aller Punkte der Grenzflä che MN unter einem Winkel ein, der größer als der Grenzwin kel β ist. Es werden sämtliche auf die Grenzfläche MN ein fallenden Lichtstrahlen S′ intern total reflektiert.

Fig. 4 zeigt einen gepunkteten Bereich J, in welchem die Lichtquelle positioniert werden kann, so daß ein Betrag an Licht, das auf die Grenzfläche MN einfällt, in Luft über geht. Wenn eine Lichtquelle im schraffierten Bereich J′ an geordnet wird, wird sämtliches, auf alle Punkte längs der Grenzfläche MN einfallendes Licht total intern reflektiert.

Die Fig. 4 zeigt einen Querschnitt eines Prismas. Da das Prisma dreidimensional ist, ergeben sich für den gepunkte ten Bereich J und den schraffierten Bereich J′ Volumina, die durch Rotieren der jeweiligen Bereiche um die Achse OY definiert sind.

In Fig. 5 ist als Austrittswinkel R der Winkel zwischen der Standard-Tangentiallinie (d. h. der Tangente im Punkt t₀) und dem Lichtstrahl definiert, der aus der Grenzfläche RN nach Reflexion am Punkt t austritt. Der Winkel R ist durch die folgende Gleichung (2) definiert:

R = (π/2)-α+sin^-1{nsin(α-γ-Φ)} (2),

worin γ der Einfallswinkel am Punkt t, α der Winkel zwi schen der Tangentiallinie und der Anschlußebene RN bei t₀, der Winkel Φ positiv (gemessen im Gegenuhrzeigersinn) ist und zwischen der Tangente bei t₀ und den Tangenten bei den Punkten M und N als Φa bzw. Φb definiert ist, wobei Φa < 0, Φb < 0,2 ist.

Die interne Totalreflexion des einfallenden Lichtstrahls im Punkt t tritt auf, wenn β < γ < π/2 ist; in anderen Fällen wird der einfallende Lichtstrahl nicht total intern reflektiert. Wie aus Gleichung (2) zu sehen ist, treten Lichtstrahlen, wenn γ = β ist, aus der Grenzfläche RN im Punkt k unter ei nem Winkel R_k aus. Wenn der Eintrittswinkel größer als der Grenzwinkel β ist, wird der Winkel R kleiner als R_k. Ande rerseits wird, wenn der Einfallswinkel kleiner als der Grenzwinkel β ist, der Winkel e größer als R_k.

In ähnlicher Weise sind die Winkel R der am Punkt N unter einem Winkel größer als der Grenzwinkel β einfallenden Lichtstrahlen im Bereich R_pu < R < R_pd definiert. R_pu ist der Austrittswinkel des Lichtstrahls, der am Punkt N mit einem Einfallswinkel γ nahe π/2 einfällt. R_pd ist der Austritts winkel des Lichtstrahls, der am Punkt N mit einem Einfalls winkel γ nahe dem Grenzwinkel β einfällt. Wenn der Ein fallswinkel im Punkt N kleiner als der Grenzwinkel β ist, dann ist der Winkel R als R < R_pd definiert.

In Fig. 6 sind Lichtstrahlen dargestellt, die von der Luftseite der Grenzfläche MN aus einfallen. Der einfallende Lichtstrahl P hat einen Winkel δ gemessen von der Normalen im Punkt t′. Der Lichtstrahl P teilt sich in einen Licht strahl Q_out, der an der Grenzfläche MN reflektiert wird, und den gebrochenen Lichtstrahl Q_in auf, der in das Prisma unter einem Winkel τ eintritt. Wenn der Einfallswinkel δ sich von 0 nach π/2 ändert, so ändert sich der Brechungs winkel τ von 0 nach β. Der Winkelbereich der gebrochenen Strahlen Q_in ist auf die Regionen (2) und (3) gemäß Fig. 2 begrenzt. Diese Regionen ändern sich abhängig von der Ände rung der Winkel der Normalen (gemessen in bezug auf die Normale im Punkt t₀) eines jeden Punktes längs der Grenz fläche MN. Weiterhin werden alle an einem beliebigen Punkt längs der Grenzfläche MN einfallenden Lichtstrahlen so ge brochen, daß sie nur innerhalb des gepunkteten Bereichs S in Fig. 4 übertragen werden.

Fig. 7 zeigt im oberen Teil der Zeichnung einen Handtel ler, der die Grenzfläche MN berührt. Einige Abschnitte des Handtellers berühren direkt die Grenzfläche MN, während an dere Abschnitte, insbesondere die Handlinien und die Fal ten, nicht in Kontakt mit der Grenzfläche MN treten.

Das durch die nicht mit der Grenzfläche in Kontakt stehen den Linien und Falten reflektierte Licht folgt dem in Fig. 6 gezeigten Strahlengang. In Fig. 7 ist ein Punkt U auf einer Handlinie eingezeichnet, an dem Licht reflektiert wird. Das reflektierte Licht fällt im Punkt t′ unter einem Einfallswinkel δ ein und wird in das Prisma unter einem Winkel τ hineingebrochen. Alle von den Handlinien reflek tierten Lichtstrahlen, die auf die Grenzfläche MN einfal len, werden gebrochen und gelangen in das Prisma auf einer Weise, daß 0 τ β ist. Der Lichtstrahl tritt dann aus der Grenzfläche RN im Punkt v′ aus. Der Austrittswinkel 0, der sich auf die Tangente bei t₀ bezieht, ergibt sich aus der Gleichung (2a):

R = (π/2)-α+sin^-1{nsin(α-τ-Φ)} (2a).

Diese Gleichung stimmt mit Gleichung (2) überein, mit der Ausnahme, daß beim vorherigen Fall das Licht total reflek tiert wurde. Der Austrittswinkel R hängt also vom Reflexi onswinkel und dementsprechend vom Einfallswinkel γ auf die Grenzfläche MN ab. Wenn jedoch der Einfallswinkel γ kleiner als der Grenzwinkel β ist, hängt der Austrittswinkel vom Brechungswinkel τ des an der Grenzfläche MN gebrochenen Strahls ab, wie in Fig. 7 zu sehen ist, der sich vom Ein fallswinkel γ unterscheidet. Daher wird in Gleichung (2a) der Brechungswinkel τ verwendet.

Wie sich aus dem Vorstehenden und der Fig. 6 ergibt, drin gen die Lichtstrahlen nicht in den schraffierten Bereich J′ (oder die Region (4) gemäß Fig. 2) ein. Somit gelangen die Lichtstrahlen von den Falten und den Handlinien, von peri pheren Bereichen der Finger und vom Hintergrund nicht in den schraffierten Bereich J′ in Fig. 7.

Andererseits werden an einem willkürlichen Punkt u′ auf der Grenzfläche MN, an dem Abschnitte des Handtellers die Grenzfläche MN berühren, die reflektierten Lichtstrahlen in alle Richtungen innerhalb des Prismas reflektiert. Dies er gibt sich daraus, daß der Brechungsindex der Hand von dem der Luft verschieden ist und daher der Grenzwinkel β eben falls verschieden ist. Der Brechungsindex der Handfläche ist größer als der von Luft, so daß der Grenzwinkel β gemäß Gleichung (1) ebenfalls größer ist.

Daher gelangen einige Strahlen in den schraffierten Bereich J′, während andere Strahlen in den gepunkteten Bereich J eindringen. Somit kann Licht, das von Punkten auf der Grenzfläche MN reflektiert wird, die direkt von der Hand fläche berührt werden, in dem schraffierten Bereich J′ de tektiert werden. Das durch Linien und Falten, die nicht mit der Grenzfläche MN in Kontakt stehen, reflektierte Licht wird im schraffierten Bereich J′ nicht erfaßt. Zur genauen Abbildung des Linienmusters des Handtellers sollte daher ein Bildsensor innerhalb des schraffierten Bereichs J′ an geordnet werden.

Fig. 8 zeigt auf die Grenzfläche MR des Prismas einfal lende Lichtstrahlen. Die am Punkt x auf die Grenzfläche MR einfallenden Lichtstrahlen, die durch den schraffierten Be reich J′ hindurchgehen, werden in den schraffierten Bereich j′ im Prisma hinein gebrochen. Auf ähnliche Weise werden die am Punkt x der Grenzfläche MR einfallenden Lichtstrah len, die durch den gepunkteten Bereich J hindurchgehen in den gepunkteten Bereich j im Prisma hinein gebrochen. Diese Bereiche sind durch die Winkel ζ auf beiden Seiten der Nor malen am Punkt x definiert. Der Winkel ζ ist ein Grenzwin kel, der sich aus einer Gleichung (3) ähnlich der Gleichung (1) ergibt:

ζ = sin^-1(1/n) (3).

Da der Brechungsindex n mit dem in Gleichung (1) überein stimmt, stimmt auch der Grenzwinkel β mit dem Winkel ζ überein.

In der vorangegangenen Beschreibung wurde jeweils ein ein ziger Lichtstrahl zur Erläuterung des Strahlenganges be trachtet. Bei den Ausführungsbeispielen wird jedoch eine Sammellinse verwendet, um den Lichtfluß zu bündeln. Daher müssen die Grenzstrahlen des Lichtflusses betrachtet wer den, wenn der Ort des Bildsensors definiert wird.

Auf der Grundlage der weiter oben vorgenommenen Analyse kann die Einnahme der Position einer Lichtquelle und des Bildsensors nach drei Anordnungen eingeteilt werden. Bei der ersten Anordnung wird die Lichtquelle so angeordnet, daß die Lichtstrahlen auf die Grenzfläche MN unter einem Einfallswinkel einfallen, der größer als der Grenzwinkel ist. Der Bildsensor wird im schraffierten Bereich J′ ange ordnet, der einen Winkel größer als der Grenzwinkel hat.

Daher wird das auf die Grenzfläche an Stellen auffallendes Licht, an denen der Handteller direkt die Grenzfläche be rührt, in alle Richtungen gestreut, wobei das gesamte auf Orte der Grenzfläche auffallende Licht, an denen die Hand fläche die Grenzfläche berührt, in Richtung des Bildsensors reflektiert wird.

Auf dem vom Bildsensor erfaßten Bild sind die grauen Berei che Abschnitten der Hand zugeordnet, die direkt die Grenz fläche MN berühren. Die weißen Bereiche sind den Linien und Falten der Handfläche zugeordnet, die nicht die Grenzfläche MN berühren.

Bei der zweiten Anordnung ist die Lichtquelle so angeord net, daß die Lichtstrahlen auf die Grenzfläche MN unter ei nem Einfallswinkel einfallen, der größer als der Grenzwin kel ist. Der Bildsensor wird in einem Bereich angeordnet, in welchem die internen total reflektierten Lichtstrahlen nicht reflektiert werden, d. h. in einem Bereich, welcher dem gepunkteten Bereich J entspricht. Der Bildsensor liegt auf derselben Seite des Prismas wie die Lichtquelle. In ähnlicher Weise wie bei der ersten Anordnung wird das auf die Grenzfläche an Stellen einfallende Licht, an denen die Handfläche direkt die Grenzfläche berührt, in alle Richtun gen gestreut. Jedoch wird Licht, das auf Stellen der Grenz fläche einfällt, die von der Handfläche nicht kontaktiert wird, vom Bildsensor weg reflektiert.

In dem vom Bildsensor erfaßten Bild sind graue Bereiche Ab schnitten der Handfläche zugeordnet, die direkt die Grenz fläche MN berühren. Schwarze Bereiche sind Linien und Fal ten der Handfläche zugeordnet, die die Grenzfläche MN nicht berühren.

Bei der dritten Anordnung ist die Lichtquelle so plaziert, daß Lichtstrahlen auf die Grenzfläche MN unter einem Ein fallswinkel einfallen, der kleiner als der Grenzwinkel ist.

Der Bildsensor ist im schraffierten Bereich J′ angeordnet, der einen Winkel größer als der Grenzwinkel hat.

Ähnlich der zweiten Anordnung wird auf Stellen der Grenz fläche einfallendes Licht, an denen die Handfläche direkt die Grenzfläche berührt, in alle Richtungen gestreut. Das auf Stellen der Grenzfläche einfallende Licht, an denen die Handfläche nicht in Kontakt mit ihr steht, wird außerhalb des schraffierten Bereichs J′ übertragen, wie in Fig. 5 dargestellt ist, und daher weg vom Bildsensor reflektiert.

Auf dem vom Bildsensor erfaßten Bild sind die grauen Berei che Abschnitten der Handfläche zugeordnet, die direkt mit der Grenzfläche MN in Berührung stehen. Die schwarzen Be reiche sind den Linien und Falten der Handfläche zugeord net, die nicht die Grenzfläche MN berühren.

Bei der zweiten und dritten Anordnung erscheinen die erfaß ten Bilder gleich. Jedoch ist zu beachten, daß wegen des Unterschieds im Einfallswinkel des von der Lichtquelle her kommenden Lichtes die dritte Anordnung zum Ergebnis führt, daß mehr gestreute Lichtstrahlen, die von Abschnitten der Handfläche reflektiert werden, die direkt die Grenzfläche MN berühren, durch den Bildsensor detektiert werden. Daher kann bei Verwendung der dritten Anordnung ein höherer Bild kontrast erreicht werden.

Fig. 9 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Bilderfas sungseinrichtung 1 nach der Erfindung. Die Einrichtung 1 enthält ein Prisma 2, eine Lichtquelle 6, ein Projektions objektiv 7, ein das Bild erzeugende Objektiv 8, einen Bild sensor 9 und einen Schalter 10. Das Prisma 2 hat eine plane Oberfläche 4, durch das Licht in das Prisma 2 von der Lichtquelle 6 eintritt. Ferner hat das Prisma 2 eine Ober fläche 5, durch die das Licht das Prisma 2 verläßt und durch den Bildsensor 9 erfaßt wird, sowie eine gekrümmte Erfassungsfläche 3, auf welcher der Handteller 11 angeord net wird. Ein Bild des Handtellers 11 wird durch den Bild sensor 9 erfaßt. Die dem erfaßten Bild entsprechenden Daten werden auf dem Monitor 12 dargestellt, im Speicher 13 ge speichert und unter Verwendung des Computers 14 weiterver arbeitet.

Die Lichtquelle 6 kann eine Leuchtstofflampe, eine Glüh lampe, eine lichtemittierende Diode, eine Elektroluminis zenzlampe, eine Lasereinheit oder eine beliebige andere Lichtquelle sein. Der Bildsensor ist ein CCD-Sensor oder ein ähnlicher Typ von Bilderzeugungsvorrichtung, die ein optisches Bild erfaßt und ein dementsprechendes elektri sches Signal ausgibt.

Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung der vorgenannten Elemente. Fig. 11 zeigt eine schematische Seitenansicht dieser Anordnung.

Bei dem in Fig. 11 dargestellten ersten Ausführungsbei spiel sind die Elemente so angeordnet, daß sie der oben ge nannten dritten Anordnung genügen. Die Lichtquelle 6 und das Projektionsobjektiv 7 sind so positioniert, daß die un ter einem Einfallswinkel von 0° in die plane Oberfläche 4 eintretenden Lichtstrahlen im rechten Winkel durch die der planen Oberfläche 4 gegenüberliegenden planen Oberfläche 5 reflektiert werden und dann auf die gekrümmte Fläche 3 ein fallen. Ein Teil der von der gekrümmten Fläche 3 reflek tierten Strahlen, welcher dem Bereich des Handtellers 11 entspricht, der die gekrümmte Fläche 3 berührt, wird ge streut und fällt auf das Objektiv 8 und den Bildsensor 9. Da das Objektiv 8 und der Bildsensor 9 in einem Winkelbe reich angeordnet sind, dessen Winkel gegenüber der Normalen größer als der Einfallsgrenzwinkel sind, werden die von der gekrümmten Fläche 3 von Regionen, die nicht vom Handteller 11 berührt werden, reflektierten Strahlen nicht durch den Bildsensor 9 erfaßt.

Der Schalter 10 wird verwendet, um den Betrieb des Gerätes zu starten, bei dem der Handteller beleuchtet und das re flektierte Bild erfaßt wird. Der Schalter 10 ist so ange ordnet, daß er durch eine Fingerspitze betätigt werden kann, wenn der Handteller auf der gekrümmten Fläche 3 ange ordnet ist. Der Schalter 10 kann ein einfacher Druckknopf, ein fotoelektrischer Schalter, der die Fingerkuppe erfaßt, ein fotoelektrischer oder ein statischer Schalter sein, der das Vorhandensein der Fingerspitze durch Änderung der Kapa zität erfaßt. Die Lage des Schalters 10 ist nicht auf die in den Fig. 9 und 10 dargestellte Anordnung beschränkt. Weiterhin kann der Schalter 10 weggelassen werden, wenn ein anderes Verfahren der Betätigung der Bilderfassungseinrich tung vorgesehen ist, beispielsweise eine Tastatur zur Ein gabe einer Identifikationsnummer.

Die vom Bildsensor 9 ausgegebenen Daten werden auf dem Mo nitor 12 dargestellt und im Speicher 13 abgespeichert. Der Computer 14 greift auf die im Speicher 13 gespeicherten Da ten zu und ermittelt Signifikanz- oder Hauptwerte aus den Daten.

Der Computer 14 kann auch ermittelte signifikante Werte oder Hauptwerte speichern, um verschiedene Personen zu re gistrieren, die das System benutzen. Weiterhin können wäh rend einer Überprüfungsphase die erfaßten Daten mit regi strierten Daten verglichen und festgestellt werden, ob die Person ein registrierter Anwender des Systems ist. Dieser Prozeß des Registrierens und des Überprüfens einer Person wird weiter unten noch weiter erläutert.

Der Monitor 12 dient zur Überprüfung der erfaßten Daten, hauptsächlich während der Registrierung von Personen, und wird nicht benötigt, wenn die Identifikationseinrichtung 1 ausschließlich zur Überprüfung einer Identität verwendet wird. Die Anzeigeeinheit 15 kann dazu verwendet werden, den Betriebsablauf während der Registrierungsphase darzustellen und um Bestätigungsinformation sowie weitere Informationen während der Überprüfungsphase anzuzeigen.

Fig. 12 zeigt ein Netzwerk mit Bilderfassungseinrichtungen 1, die an einen einzigen Monitor 12, Speicher 13 und Compu ter 14 angeschlossen sind. Das Netz kann in einem Sicher heitssystem verwendet werden, um die Identität von Personen zu überprüfen, die Zugang zu einem Sicherheitsbereich wün schen. Jede Einrichtung 1 wird in der Nähe einer Tür ange ordnet, und die Zugangsberechtigung erfolgt durch den Com puter 14.

Ein noch komplexeres System kann durch den Zusammenschluß von in Fig. 12 gezeigten Netzwerken aufgebaut werden. Ein solches Beispiel ist in Fig. 13 dargestellt. Bei diesem System sind die Computer 14 zu einem Netzwerk zusammenge schlossen, so daß Daten, die sich auf die jeweilige Identi tät von Personen beziehen, aufgeteilt werden können. Dies führt dazu, daß einer Person, deren Identität durch einen Computer registriert worden ist, Zugang zu allen Sicher heitsbereichen ermöglicht werden kann, die durch sämtliche Computer 14 gesteuert sind.

Der Betrieb der Bilderfassungseinrichtung 1 wird im folgen den unter Bezugnahme auf die Fig. 14A und 14B erläutert. Die Fig. 14A beschreibt den Ablauf bei der Registrierung von Daten, d. h. das Abspeichern eines Handlinienmusters in einer Datenbank, für eine Person. In Schritt S1 wird die Eingabe einer Identifikationsnummer ID zur Identifikation einer bestimmten Person angefordert. Die Identifikations nummern ID können durch eine Tastatur oder durch das Ausle sen von Magnetkarten oder anderen Identifikationskarten eingegeben werden. Nach der Eingabe der Identifikationsnum mer ID wird der Handteller 11 auf die gewölbte Oberfläche 3 gelegt und die Lichtquelle 6 in Schritt S2 eingeschaltet, wenn der Schalter 10 das Vorhandensein eines Fingers fest stellt. Das Bild des Handlinienmusters des Handtellers 11 wird danach erfaßt. Die Steuerung der Ablaufschritte beim Registrieren können entweder durch die Identifikationsein richtung 1 selbst erfolgen oder durch die Eingabe einer Identifikationsnummer in Schritt S1 ausgelöst werden.

In Schritt S2 wird das Bild des Handlinienmusters durch das Objektiv 8 übertragen und durch den Bildsensor 9 detek tiert. Die vom Bildsensor 9 ausgegebenen Daten werden im Speicher 13 gespeichert. Nach Abschluß des Bildeingabevor ganges informiert eine Anzeige (nicht dargestellt) die Per son, daß die Eingabe des Handlinienmusterbildes abgeschlos sen ist. Die Registrierung kann auf dem Monitor 12 beobach tet werden, um festzustellen, ob ein Bild guter Qualität vorliegt. Falls dies nicht zutrifft, kann der Bildeingabe vorgang wiederholt werden, bis ein Bild guter Qualität vor liegt.

In Schritt S3 werden die im Speicher 13 abgespeicherten Bilddaten durch den Computer 14 weiterverarbeitet, um die Bildqualität zu verbessern. Fig. 15A zeigt ein Beispiel für von dem Bildsensor 9 erfaßte Bilddaten. Das Handlinien musterbild enthält sowohl viele feine Linien als auch die drei Haupthandlinien 16, 17 und 18. Die Bilddaten des Hand linienmusterbildes werden dann reduziert und weiterverar beitet, um die feinen Linien zu entfernen, wie in Fig. 15B gezeigt ist. Danach werden die Bilddaten bzw. das Bild ge dehnt oder verkleinert, um das Bild weiter zu verbessern, wie in Fig. 15C beispielhaft gezeigt ist. Obwohl Fig. 15C nur die drei Hauptlinien der Hand zeigt, können auch wei tere Handlinien nach dem Dehnungs-/Verkleinerungsprozeß noch vorhanden sein und ausgewählt werden, um noch mehr In formationen über die Identität einer Person auszuwerten.

Im Schritt S4 werden signifikante Punkte oder auch Haupt punkte genannt (vgl. die durch Nummern (1) bis (6) in Fig. 16 gezeigten Hauptpunkte) durch ein Spurverfolgungsverfah ren erfaßt, um signifikante Werte oder Hauptwerte zu ermit teln. Die Hauptpunkte können in Endpunkte (1) und Verbin dungspunkte (2) eingeteilt werden und werden nacheinander vom innersten Kreis bis zum äußersten Kreis numeriert, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Als Hauptwerte können verwendet werden: Die Zahl oder spezielle Koordinaten der durch schwarze Punkte in Fig. 16 dargestellten Hauptpunkte; die Ortskoordinaten von Teilungspunkten, die von jedem Haupt punkt ausgehende Verzweigungen festlegen und durch Stern chen in Fig. 17 gekennzeichnet sind; Vektoren der Verzwei gungen, die durch Pfeile gekennzeichnet sind oder Beziehun gen der in Fig. 18 gezeigten Hauptpunktverbindungen; die Winkel zwischen Vektoren, in Fig. 18 durch (a) bis (d) ge kennzeichnet, und/oder die Winkel (mit der Basislinie h=o bei diesem Beispiel) zwischen geradlinigen Segmenten, die Teilungspunkte verbinden und mit (e) bis (i) in Fig. 19 bezeichnet sind. Diese Hauptwerte können individuell oder in Kombination als Informationen zur Identifikation verwen det werden.

In Schritt S5 (Fig. 14A) werden die ermittelten Hauptwerte gespeichert, und die Registrierungsphase wird beendet. Die Hauptwerte können auf einer Magnetplatte oder auf einem ähnlichen Aufzeichnungsmedium zusammen mit der Identifika tionsnummer ID aufgezeichnet und in einer Datenbank abge speichert werden. Die Datenbank kann zu einer späteren Zeit zur Überprüfung der Identität einer Person verwendet wer den.

Fig. 14B zeigt einen Ablauf zur Überprüfung der Identität einer Person. Die Schritte S1 bis S4 stimmen mit denen für das beschriebene Registrierungsverfahren überein und werden nicht nochmal erläutert. In Schritt S6 werden die Haupt werte, die für die für die Identität der zu überprüfenden Person spezifisch sind, aus dem gespeicherten Datensatz un ter Verwendung der Identifikationsnummer ID als Schlüssel wort aufgerufen. In Schritt S7 werden die aufgerufenen Hauptwerte mit Hauptwerten verglichen, die aus den eingege benen Daten extrahiert worden sind. Wenn die Daten vergli chen werden, wird eine gewisse Toleranz für das exakte Übereinstimmen der Bilder zugestanden, denn wegen einer kleinen Verdrehung des Handtellers 11 ergeben sich gering fügig unterschiedlich erfaßte Daten, die von denen während der Registrierung gespeicherten Daten abweichen können. Der Überprüfungsschritt kann mehrfach wiederholt werden, um we gen der Handflächenbewegung auftretende Unterschiede in den erfaßten Daten auszugleichen.

In Schritt S8 wird festgestellt, ob die Identität der Per son verifizierbar ist. Wenn die Identität der Person über einstimmt (Schritt S8: JA), dann geht die Steuerung weiter zu Schritt S9, und das System gestattet der Person Zutritt zu einem Sicherheitsbereich. Wenn die Identität der Person nicht verifiziert werden kann (Schritt S8: NEIN) so ver zweigt die Steuerung zu Schritt S10, in welchem das System den Zugang zu einem Sicherheitsbereich etc. nicht zuläßt.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Bilddaten weiterverarbeitet und die Hauptwerte bestimmt. Danach werden die Hauptwerte komprimiert und abgespeichert. Durch das Komprimieren der Hauptwertdaten kann die Zeit zum Überprüfen der Identität einer Person verkürzt werden.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, welches in Fig. 20 dargestellt ist, sind die Lichtquelle 6, die Projektions-Linsengruppe 7, das Objektiv 8 und der Bildsensor 9 gemäß der weiter oben beschriebenen zweiten Anordnung angeordnet. Licht der Lichtquelle 6 trifft auf die plane Oberfläche 5 auf und wird so gebrochen, daß es auf die gewölbte Fläche 3 einfällt. Die Lichtstrahlen mit Einfallswinkel auf die gewölbte Fläche 3 größer als der Grenzwinkel werden intern durch Abschnitte der gewölbten Oberfläche, die nicht den Handteller 11 berühren, total re flektiert und treten durch die plane Oberfläche 4 auf der anderen Seite des Prismas 2 aus. Die Lichtstrahlen, die auf Abschnitte der gewölbten Fläche 3 einfallen, die den Handteller 11 berühren, werden in alle Richtungen reflek tiert. Daher treten einige dieser reflektierten Lichtstrah len durch die plane Oberfläche 5 aus und fallen auf das Ob jektiv 8 und den Bildsensor 9. Daher entsprechen die vom Bildsensor 9 im Handlinienmusterbild dargestellten grauen Bereiche den Abschnitten des Handtellers 11, die direkt mit der gewölbten Fläche 3 in Berührung stehen, während die schwarzen Bereiche Linien und Falten des Handtellers 11 entsprechen, die die gewölbte Fläche 3 nicht berühren.

Fig. 21 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel nach der Er findung. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Elemente nach der weiter oben beschriebenen dritten Anordnung posi tioniert. Demgemäß sind die Lichtquelle 6 und das Projekti onsobjektiv 7 so angeordnet, daß die Lichtstrahlen auf die plane Oberfläche 4 einfallen und dann so gebrochen werden, daß sie auf die gewölbte Oberfläche unter einem Winkel ein fallen, der kleiner als der Grenzwinkel ist. Das Objektiv 8 und der Bildsensor 9 sind so positioniert, daß sie nur Licht empfangen, das an der Innenseite der gewölbten Fläche 3 unter einem Winkel reflektiert wird, der größer als der Grenzwinkel ist. Dies ist ähnlich der Anordnung, welche im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist.

Die Lichtstrahlen, die auf Abschnitte auf der gewölbten Oberfläche 3 auftreffen, die nicht vom Handteller 11 be rührt werden, werden teilweise reflektiert und treten durch die plane Oberfläche 5 hindurch. Teilweise werden sie über tragen und treffen auf die Oberfläche des Handtellers 11 auf, der nicht die gewölbte Oberfläche 3 berührt.

Die auf Abschnitte der gewölbten Oberfläche 3 auftreffenden Lichtstrahlen, die mit dem Handteller 11 in Kontakt stehen, werden in alle Richtungen reflektiert. Da das Objektiv 8 und der Bildsensor 9 in einem Winkelbereich angeordnet sind, dessen innere Grenzfläche einen Winkel zur Normalen hat, der größer als der Einfallsgrenzwinkel ist, empfängt der Bildsensor 9 keine Lichtstrahlen aus dem Bereich, in welchem der Handteller 11 nicht die gewölbte Fläche 3 be rührt, sondern empfängt nur gestreute Lichtstrahlen aus dem Bereich, der den Handteller 11 berührt und dessen Licht durch die plane Oberfläche 5 hindurchtritt.

Um den Bedingungen der weiter oben beschriebenen dritten Anordnung zu genügen, können die Lichtquelle 6 und das Pro jektionsobjektiv 7 so angeordnet sein, daß die Lichtstrah len auf die plane Oberfläche 5 einfallen, wie durch unter brochene Linien in Fig. 21 dargestellt ist. Weiterhin kön nen sowohl die Lichtquellen 6 als auch die Projektionsob jektive gleichzeitig verwendet werden, wie durch ganze und unterbrochene Linien dargestellt ist.

Fig. 22 zeigt eine weitere Variante des dritten Ausfüh rungsbeispiels, bei dem die Lichtquelle 6 und das Projekti onsobjektiv 7 unterhalb des Prismas 2 angeordnet sind. In allen diesen Fällen muß der Bildsensor 9 sorgfältig ange ordnet werden, um zu vermeiden, daß Lichtstrahlen erfaßt werden, die anfänglich durch die plane Fläche 5 reflektiert werden.

Fig. 23 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfin dung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Bauteile ent sprechend der weiter oben beschriebenen ersten Anordnung angeordnet. Daher wird Licht, das von der Lichtquelle 6 ausgesendet und durch das Projektionsobjektiv 7 gebrochen wird, auf die gewölbte Oberfläche 3 so gerichtet, daß der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist. Weiterhin sind das Objektiv 8 und der Bildsensor 9 derart angeordnet, daß sie nur Licht empfangen, das von der Innenseite der ge wölbten Oberfläche 3 mit einem Winkel größer als der Grenz winkel reflektiert wird. Daher wird Licht, das auf Bereiche der gewölbten Oberfläche 3 auftrifft, die mit dem Handtel ler 11 in Berührung stehen, in alle Richtungen gestreut, während das gesamte Licht, das auf Bereiche der gewölbten Oberfläche 3 auffällt, welche der Handteller berührt, in Richtung des Bildsensors 9 reflektiert wird.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde ein drei eckförmiges Prisma 2 verwendet. Es kann jedoch auch eine andere Prismengestalt eingesetzt werden. Beispielsweise kann das Prisma 2 eine Trapezform, eine Pyramidenform oder die Gestalt einer trapezförmigen Pyramide oder eine belie big andere Form haben, welche die Bedingungen einer der drei weiter oben beschriebenen Anordnungen erfüllt.

Ein fünftes und ein sechstes Ausführungsbeispiel sind in den Fig. 24 und 25 gezeigt, die jeweils ein Prisma 2 un terschiedlicher Gestalt verwenden. Beim fünften und sech sten Ausführungsbeispiel fallen die Lichtstrahlen auf die plane Oberfläche 4 auf und treten am Boden des Prismas 2 ein, wie in den Fig. 24 und 25 gezeigt ist. Die Licht strahlen fallen dann auf die gewölbte Oberfläche 3 ein. Die Lichtstrahlen, die auf Bereiche der gewölbten Oberfläche 3 auftreffen, die mit der Handfläche 11 in Kontakt stehen, werden in alle Richtungen reflektiert, wie weiter oben be schrieben. Das reflektierte Licht fällt dann auf das Objek tiv 8 und wird durch den Bildsensor 9 detektiert.

Von den Lichtstrahlen, die auf Bereiche der gewölbten Ober fläche 3 auftreffen, die nicht vom Handteller 11 berührt werden, wird ein Teil reflektiert und ein Teil gebrochen, wie in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel be schrieben worden ist. Da das Objektiv 8 und der Bildsensor 9 in einem Winkelbereich positioniert sind, dessen innere Grenzfläche einen Winkel zur Normalen hat, der größer als der Einfallsgrenzwinkel ist, werden die von Regionen der gewölbten Oberfläche 3 reflektierten Lichtstrahlen, die vom Handteller 11 nicht berührt werden, durch den Bildsensor 9 nicht erfaßt.

Das in Fig. 26 dargestellte siebte Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem in Fig. 23 gezeigten vierten Ausführungsbei spiel aufgebaut, ausgenommen, daß Lichtfänger 19 an den Rändern der gewölbten Oberfläche 3 angeordnet sind, um die Fläche der gewölbten Oberfläche 3 zu begrenzen, die be leuchtet wird. Wenn die Lichtfänger 19 eingesetzt werden, wird die beleuchtete Fläche der gewölbten Oberfläche 3 ver kleinert. Daher kann die innere Grenzfläche der Region, die ein akzeptierbares Positionieren des Bildsensors 9 defi niert, näher an die Mitte des Prismas herangebracht werden, mit anderen Worten wird der Bereich größer, in welchem der Bildsensor 9 angeordnet werden und noch ordnungsgemäß das Handlinienmusterbild erfassen kann.

Die Lichtfänger 19, die zum Abschatten dienen, können auch als Führung zum Positionieren des Handtellers 11 auf der gewölbten Oberfläche 3 verwendet werden.

Das siebte Ausführungsbeispiel zeigt die Verwendung von Lichtfängern 19 zusammen mit dem ersten Ausführungsbei spiel. Selbstverständlich können Abschattungselemente oder Lichtfänger nach Art der Lichtfänger 19 bei allen Ausfüh rungsbeispielen eingesetzt werden.

Die weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiele verwen den ein Prisma 2, das aus einem einzigen Block besteht. Selbstverständlich ist es möglich, eine Kombination aus zwei Prismen zu verwenden, um die gewünschte Prismenform zu erzielen. Fig. 27 zeigt ein Prisma 2, welches aus einem dreieckförmigen Prisma 2a und einem sphärischen Prisma 2b besteht, die miteinander zu einem plankonvexen Prisma ver bunden sind. Die Form der gewölbten Oberfläche 3 ist nicht auf eine sphärische Form beschränkt, sondern kann rotati onssymmetrisch asphärisch, elliptisch oder nicht symme trisch asphärisch sein.

Die Höhe h zwischen dem Rand und der Mitte der gewölbten Oberfläche 3 (vgl. Fig. 27) bis zur Spitze der gewölbten Oberfläche kann so gewählt sein, daß die gewölbte Oberflä che 3 an einen hohlen Handteller angepaßt ist. Im allgemei nen liegt die Höhe h vorzugsweise im Bereich von 2 bis 8 mm.

Der Durchmesser w der gewölbten Oberfläche 3 sollte im Be reich von 45 bis 75 mm liegen. Der Durchmesser w ist an den Bereich des Durchmessers der gewölbten Oberfläche 3 ange paßt, der beleuchtet wird und zum Erfassen des Bildes des Handtellers 11 verwendet wird. Daher sind im Durchmesser w die Abschnitte der gewölbten Oberfläche 3 nicht mit einge schlossen, die durch Lichtfänger 19 gemäß dem siebten Aus führungsbeispiel abgeschirmt sind.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sendet die Lichtquelle 6 Licht auf die planen Flächen 4 oder 5 aus, abhängig davon, welche der weiter vorne beschriebenen An ordnungen gewählt wird. Es ist jedoch auch möglich, die Lichtquelle 6 so anzuordnen, daß ihr Licht auf eine plane Oberfläche 20 (Fig. 28) einfällt, vorausgesetzt, daß das Licht gebrochen wird und auf die gewölbte Fläche 3 auf trifft, wobei der Einfallswinkel die weiter oben beschrie benen Bedingungen für die jeweilige Anordnung erfüllt.

Die Erfindung beschreibt eine Bilderfassungseinrichtung mit einer gewölbten Oberfläche, auf die ein Handteller einer Hand angeordnet wird. Durch Beleuchten der gewölbten Ober fläche und Erfassen des reflektierten Lichts kann ein Hand linienmuster des Handtellers detektiert werden. Durch An ordnen des Bildsensors in einem Bereich, der außerhalb des Strahlenganges von Licht liegt, das durch die gewölbte Oberfläche infolge interner totaler Reflexion reflektiert wird, kann das Hintergrundlicht abgeschirmt werden, wodurch der Bildkontrast verbessert wird.

Die Identifikationseinrichtung nach der Erfindung hat einen einfachen Aufbau und kann schnell und genau die Identität einer Person überprüfen. Durch Verwenden der Bilder von Handlinienmustern ist das Identifizierungsverfahren ein fach, denn die zu identifizierende Person muß lediglich ih ren Handteller auf die Einrichtung auflegen. Da weiterhin Handlinienmuster leichter zu erfassen sind als Fingerab drücke oder Muster der Augeniris, kann die Überprüfung der Identität sehr schnell ausgeführt werden.

Claims

1. Bilderfassungseinrichtung zum Erfassen des Bildes eines Handlinienmusters eines Handtellers, gekennzeichnet durch einen optisch transparenten Körper (2) mit einem Brechungsindex größer als der des den Körper umgebenden Mediums und mit einer konvexen Oberfläche (3), auf der der Handteller angeordnet wird, eine Lichtquelle (6) zum Aussenden von Licht, wobei die Lichtquelle (6) so angeordnet ist, daß das Licht aus dem Körper (2) auf die konvexe Oberfläche (3) einfällt, und durch einen Bildsensor (9) zum Erfassen von mindestens durch die konvexe Oberfläche (3) reflektiertem Licht.

2. Bilderfassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß ein den Handlinien entsprechender Ab schnitt des Handtellers die konvexe Oberfläche (3) nicht berührt und daß ein anderer Abschnitt des Hand tellers die konvexe Oberfläche (3) direkt berührt.

3. Bilderfassungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) so angeordnet ist, daß für jeden Punkt auf der konvexen Oberfläche (3) der Lichteinfallswinkel größer als der Grenzwinkel der Totalreflexion des Körpers (2) ist, und daß der Bildsensor (9) so angeordnet ist, daß er ausschließlich reflektiertes Licht empfängt, das einen Reflexionswin kel größer als der Grenzwinkel hat.

4. Bilderfassungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) und der Bildsen sor (9) auf verschiedenen Seiten des Körpers (2) ange ordnet sind, und daß der Bildsensor (9) außerdem Licht empfängt, das durch die konvexe Oberfläche (3) an Stel len intern total reflektiert wird, an denen der Hand teller die konvexe Oberfläche (3) nicht berührt.

5. Bilderfassungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) und der Bildsen sor (9) auf derselben Seite des Körpers (2) angeordnet sind, und daß der Bildsensor (9) ausschließlich Licht empfängt, das durch den anderen Abschnitt des Handtel lers reflektiert wird.

6. Bilderfassungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lichtquelle so angeordnet ist, daß ihr Licht auf jeden Punkt der konvexen Oberfläche (3) unter einem Winkel kleiner als der Grenzwinkel der Totalreflexion des Körpers (2) einfällt, und daß der Bildsensor (9) so angeordnet ist, daß ausschließlich Licht erfaßt wird, das von dem anderen Teil des Hand tellers mit einem Reflexionswinkel größer als der Grenzwinkel reflektiert wird.

7. Bilderfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) eine Lampe und eine Brechungsvorrichtung (7) ent hält, daß die Lampe Licht in Richtung der Brechungsvor richtung (7) aussendet, die es in Richtung der konvexen Oberfläche (3) bricht.

8. Bilderfassungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) so angeordnet ist, daß ihr Licht auf jeden Punkt der konvexen Ober fläche (3) unter einem Einfallswinkel einfällt, der kleiner als der Grenzwinkel der Totalreflexion des Kör pers (2) ist, und daß der Bildsensor (9) so angeordnet ist, daß ausschließlich Licht erfaßt wird, das vom an deren Teil des Handtellers mit einem Reflexionswinkel größer als der Grenzwinkel reflektiert wird.

9. Bilderfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2) ein Prisma (2) enthält, das die konvexe Oberfläche (3) und mindestens zwei weitere, einander gegenüberliegende Flächen (4, 5) umfaßt, und daß mindestens der Bildsen sor (9) einer der zwei Flächen (4, 5) zugewandt ist.

10. Bilderfassungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lichtquelle der einen der beiden Oberflächen (4, 5) zugewandt ist.

11. Bilderfassungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) der anderen der beiden Flächen (4, 5) zugewandt ist.

12. Bilderfassungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, daß der Körper (2) eine weitere Fläche hat, welche die beiden Flächen (4, 5) und die konvexe Oberfläche (3) schneidet, und daß die Lichtquelle (6) der weiteren Fläche zugewandt ist.

13. Bilderfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtabschat tungselemente (19) vorgesehen sind, die die konvexe Oberfläche (3) begrenzen.

14. Bilderfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium Luft ist.

15. Identifikationssystem, gekennzeichnet durch eine Vor richtung zum Erfassen des Linienmusters eines Handtel lers, eine Vorrichtung zum Ermitteln von Eigenschaften dieses Musters, eine Speichervorrichtung zum Speichern von Daten über diese Eigenschaften, und durch eine Vor richtung zum Vergleichen der Daten dieser Eigenschaften eines Individuums mit den in der Speichervorrichtung gespeicherten Daten.

16. Identifikationssystem nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Erfassungsvorrichtung umfaßt: einen optisch transparenten Körper (2) mit einem Brechungsin dex größer als der eines den Körper umgebenden Mediums und mit einer konvexen Oberfläche, auf der der Handtel ler angeordnet wird, eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht, die so angeordnet ist, daß das Licht auf die konvexe Oberfläche aus dem Körper (2) auffällt, und ei nen Bildsensor zum Erfassen von mindestens durch die konvexe Oberfläche (3) reflektiertem Licht.

17. Identifikationssystem nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lichtquelle so angeordnet ist, daß ihr Licht auf jeden Punkt der konvexen Oberfläche (3) unter einem Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel des Körpers (2) einfällt, und daß der Bildsensor (3) so angeordnet ist, daß er ausschließlich Licht empfängt, das unter einem Reflexionswinkel größer als der Grenz winkel reflektiert wird.

18. Identifikationssystem nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lichtquelle (6) so angeordnet ist, daß ihr Licht auf jeden Punkt der konvexen Oberfläche (3) unter einem Einfallswinkel auftrifft, der kleiner als der Grenzwinkel des Körpers (2) ist, und daß der Bildsensor (9) so angeordnet ist, daß er ausschließlich Licht empfängt, das durch die konvexe Oberfläche mit einem Reflexionswinkel größer als der Grenzwinkel re flektiert wird.