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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Verwendung
beim Prüfen
der Identität
einer Person. Im Besonderen betrifft die Erfindung solche Verfahren
und Vorrichtungen, bei denen die Prüfung darauf basiert, spezifische
Merkmale, die als Minutien bezeichnet werden, bei Fingerabdrücken zu
vergleichen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Aufzeichnen von Bezugsfingerabdruckdaten.
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Stand der
Technik
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Es
ist bekannt, Fingerabdrücke
zur Verwendung beim Prüfen
der Identität
einer Person zu verwenden. Bei einer solchen Prüfung wird ein aktueller Fingerabdruck
von der Person, deren Identität
zu prüfen
ist, mit vorab aufgezeichneten Bezugsfingerabdruckdaten für eine oder
mehrere Personen verglichen.
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Wenn
die Prüfung
eine Verifizierung der Identität
der Person betrifft, wird der aktuelle Fingerabdruck lediglich mit
Bezugsdaten für
die Person verglichen, die die Person, deren Identität zu prüfen ist, zu
sein vorgibt.
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Wenn
die Prüfung
eine Identifizierung der Identität
der Person betrifft, wird der aktuelle Fingerabdruck mit Bezugsdaten
für wenigstens
zwei, normalerweise aber mehrere, unterschiedliche Personen verglichen,
um zu bestimmen, ob der aktuelle Fingerabdruck von einer dieser
Personen stammt.
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Es
war bisher bekannt, Bezugsdaten für eine Person in einer persönlichen
tragbaren Einheit zu speichern, wie zum Beispiel auf einer persönlichen intelligenten
Chip-Karte, die die Person verwendet, wenn sie sich authentisieren,
d. h. ihre Identität
entweder durch Verifizierung oder durch Identifizierung nachweisen,
möchte.
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Bei
persönlichen
tragbaren Einheiten gibt es normalerweise eine begrenzte Speicherkapazität. In solchen
Fällen
ist es wünschenswert,
eine kleine Menge an Bezugsdaten zu haben.
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Es
ist außerdem
bekannt, den letzten Teil der Identitätsprüfung in der persönlichen
tragbaren Einheit durchzuführen.
Dieser Teil umfasst einen Vergleich zwischen den aktuellen Daten
und den Bezugsdaten. Ein Vorteil ist hier erhöhte Sicherheit, da die Bezugsdaten
die persönliche
Einheit nicht verlassen müssen.
Ein Problem in dem Kontext besteht jedoch darin, dass manche persönliche Einheiten,
wie intelligente Chip-Karten des Standardtyps, eine begrenzte Prozessorkapazität aufweisen
können.
Bei vielen Anwendungen möchte
sich der Benutzer außerdem
verzögerungsfrei
authentisieren. Es ist dann wünschenswert,
dass die aktuellen Daten und die Bezugsdaten auf eine schnelle und
einfache Weise verglichen werden können.
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Die
Bezugsdaten können
einem vollständigen
Fingerabdruck, wie aufgezeichnet, entsprechen. Normalerweise wird
jedoch lediglich ein Teil der Informationen in dem Fingerabdruck
als Bezugsdaten gespeichert. Zum Beispiel ist bekannt, Teilbereiche
eines Bildes des Fingerabdrucks als Bezugsdaten zu speichern. Ein
Verfahren, bei dem Teilbereiche als Bezugsdaten auf einer intelligenten
Chip-Karte verwendet werden, wird in WO 01/11577 des Anmelders beschrieben.
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Es
ist außerdem
bekannt, Informationen zu spezifischen Merkmalen, die auch als Minutien
bezeichnet werden, bei dem Fingerabdruck als Bezugsdaten zu speichern.
Diese spezifischen Merkmale sind normalerweise von zwei vorgegebenen
Typen, nämlich
Fingerabdrucklinienende und Fingerabdrucklinienbifurkation.
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Bei
einer Identitätsprüfung wird
die relative Anordnung der Merkmale bei einem Bezugsfingerabdruck
und einem aktuellen Fingerabdruck verglichen. Dies kann verglichen
werden mit dem Vergleichen zweier Landkarten, um zu prüfen, ob
sie Städte
an entsprechenden Orten aufweisen. Dieser Vergleich erfordert eine
recht große
Menge an Berechnungen und kann daher nicht in einer angemessenen
Zeit, zum Beispiel auf einer intelligenten Chip-Karte des Standardtyps,
durchgeführt
werden.
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DE 19811332 schlägt eine
Lösung
vor, wie Merkmale auf einer intelligenten Chip-Karte verwendet werden
können.
Nach dieser Lösung
werden Koordinaten für
Bezugsmerkmale, die auf der Karte gespeichert sind, an eine Verarbeitungseinheit übermittelt.
Diese Koordinaten werden verwendet, um die relative Anordnung von
Bezugsmerkmalen und aktuellen Merkmalen bei einem aktuellen Bild
eines Fingerabdrucks von der Person, deren Identität zu prüfen ist,
zu vergleichen. Wenn festgestellt wurde, welche aktuellen Merkmale
welchen Bezugsmerkmalen entsprechen, wird der Typ von jedem dieser
aktuellen Merkmale bestimmt. Mit jedem der Bezugsmerkmale, die an
die Verarbeitungseinheit übermittelt
wurden, wird der Typ des entsprechenden aktuellen Merkmals assoziiert
und zu der intelligenten Chip-Karte zurückgesendet, auf der der Typ
des aktuellen Merkmals mit dem Typ entsprechender Bezugsmerkmale
verglichen wird, um zu bestimmen, ob das aktuelle Merkmal und der
Bezugsfingerabdruck von ein und derselben Person und ein und demselben
Finger stammen.
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Ein
Nachteil dieser Lösung
ist Sicherheit. Da es nur eine kleine Anzahl von Merkmalen gibt,
von denen in den meisten Fällen
lediglich zwei Typen, nämlich
Linienende und Linienbifurkation, verwendet werden, besteht eine
relativ große
Gefahr, dass eine unbefugte Person, d. h. eine andere Person als
diejenige, deren Bezugsdaten auf der intelligenten Chip-Karte gespeichert
sind, als die befugte Person akzeptiert wird. Es besteht außerdem eine
Gefahr, dass die Typen falsch bestimmt werden, wenn das Fingerabdruckbild
verrauscht ist.
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EP 0 343 580 B1 offenbart
den Austausch von Informationen zwischen einer intelligenten Chip-Karte
und einer Bildverarbeitungseinheit. Ein Teilsatz von Bezugsinformationen
(Minutien) wird auf Basis eines Zufallszahlengenerators bestimmt.
Dieser Teilsatz wird zusammen mit Abgleichinformationen an die Verarbeitungseinheit
gesendet. Die Verifizierung wird allein auf Basis dieses Teilsatzes
in der Verarbeitungseinheit und auf der Karte durchgeführt.
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WO
01/06445 schlägt
eine unterschiedliche Lösung
vor, was bedeutet, dass zusätzlich
zu den Koordinaten von jedem Bezugsmerkmal außerdem Informationen zu seiner
Richtung in der Form eines Winkels und Informationen zu seinem nächstgelegenen
Nachbarmerkmal gespeichert werden. Daher wird der Merkmalplan in
kleinere überlappende
Teile unterteilt, wobei jeder Teil ein zentrales Merkmal und benachbarte
Merkmale ent hält.
Wenn die Identitätsprüfung durchzuführen ist,
wird der Plan der aktuellen Merkmale auf eine entsprechende Weise
in einer Verarbeitungseinheit unterteilt. Nachfolgend wird ein Teil
nach dem anderen zu der intelligenten Chip-Karte gesendet, wo er
mit einem Bezugsteil nach dem anderen verglichen wird.
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Ein
Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Bezugsdaten,
je nachdem, wie viele Merkmale der Fingerabdruck der aktuellen Person
enthält, ungefähr 1 bis
3 KByte Speicherplatz benötigen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, Verfahren
und Vorrichtungen zur Verwendung beim Prüfen der Identität einer
Person mit Hilfe von Merkmalen bereitzustellen, wobei die Verfahren
und Vorrichtungen ermöglichen,
dass die endgültige
Identitätsprüfung auf
einer intelligenten Chip-Karte des Standardtyps oder auf einer anderen entsprechenden
Einheit mit begrenzter Prozessorkapazität ausgeführt werden kann; ermöglichen,
Bezugsdaten zu verwenden, die eine kleine Speicherkapazität erfordern;
und dennoch eine Sicherheit ermöglichen,
die für
viele Anwendungen akzeptabel ist.
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Diese
Aufgabe wird vollständig
oder teilweise durch Verfahren, Vorrichtungen und ein System nach
den angehängten
Nebenansprüchen
erfüllt.
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Durch
Ausdrücken
der Anordnungen der aktuellen Merkmale und der Anordnungen der Bezugsmerkmale
mit Hilfe von absoluten Koordinaten in einem fingerabdruckkonstanten
Koordinatensystem können
die Anordnungen der Merkmale direkt miteinander verglichen werden,
ohne dass die Beziehungen mit benachbarten Merkmalen berücksichtigt
werden müssen.
Als Folge kann der Vergleich unter Beteiligung von lediglich einer
kleinen Anzahl sehr einfacher Operationen durchgeführt werden.
Des Weiteren erfordern die Bezugsdaten wenig Speicherplatz. Die
Sicherheit ist erheblich höher
als beim Vergleichen von Merkmaltypen.
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Es
ist zu betonen, dass die in Anspruch 1 definierten Schritte in einer
anderen Reihenfolge als der angegebenen durchgeführt werden können. Der Schritt
des Bestimmens, wie das aktuelle Bild ausgerichtet ist, kann zum
Beispiel durchgeführt
werden, bevor die aktuellen Merkmale in dem Bild erkannt werden.
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Dass
das Bezugskoordinatensystem fingerabdruckkonstant ist, bedeutet,
dass es den Fingerabdruck begleitet und daran gebunden ist. Wenn
zuerst ein Bild eines Bezugsfingerabdrucks hergestellt wird, wird
ein Koordinatensystem zum Anzeigen der Anordnung der Merkmale dann
verwendet. Das Koordinatensystem kann durch das Bild definiert sein
und zum Beispiel seinen Ursprung in der unteren linken Ecke oder
der Mitte des Bildes haben und die Koordinatenachsen sind parallel
zu den horizontalen und vertikalen Kanten des Bildes. Dann, wenn
ein aktuelles Bild des Fingerabdrucks hergestellt ist, kann der tatsächliche
Fingerabdruck unterschiedlich in dem Bild angeordnet sein. Er kann
relativ zu dem Fingerabdruck in dem aktuellen Bild gedreht und/oder translatorisch
verschoben sein. Das Koordinatensystem, das zum Bestimmen der Anordnung
der Merkmale in dem aktuellen Bild verwendet wird, ist jedoch in
Bezug auf den Fingerabdruck auf dieselbe Weise wie bei dem Bezugsbild
festgelegt, so dass die Anordnungen der Merkmale direkt miteinander
vergleichbar sind. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass dies mit
bestimmten Toleranzen anzuwenden ist, da der Fingerabdruck oft bei
zwei aufeinanderfolgend aufgezeichneten Bildern nicht genau dasselbe Ausmaß und Erscheinungsbild
hat, da die fragliche Person ihren Finger mit unterschiedlichen
Drücken gegen
die Oberfläche
des Sensors drückt,
der die Bilder aufzeichnet und somit den Fingerabdruck zu unterschiedlichen
Ausmaßen
verformt.
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Mit
Merkmalen sind sogenannte Minutien gemeint, die zum Beispiel aus
Linienenden und Linienbifurkationen bestehen, die aber außerdem andere charakteristische
Punkte, wie zum Beispiel Poren und Inseln, umfassen können.
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Das
oben beschriebene Verfahren eignet sich gut zur Verwendung bei einer
Verarbeitungseinheit, die mit einer Verifizierungseinheit kommuniziert, in
der Bezugsmerkmale gespeichert sind und in der die endgültige Identitätsprüfung durchzuführen ist. Die
Ausrichtung des aktuellen Bildes in dem Bezugskoordinatensystem
kann dann mit Hilfe von Abgleichinformationen, die von der Verifizierungseinheit empfangen
wurden, bestimmt werden.
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Die
Abgleichinformationen können
aus einem oder mehreren des Folgenden bestehen: Abgleichmerkmale,
die aus einem Bezugsfingerabdruckbild abgerufen werden, aus dem
außerdem
die Bezugsmerkmale abgerufen werden; ein oder mehrere Teilbereiche
aus dem Bezugsfingerabdruckbild, ein Richtungsplan, der auf dem
Bezugsfingerabdruckbild basiert, ein Fingercode, der auf dem Bezugsfingerabdruckbild
basiert; Frequenzinformationen aus dem Bezugsfingerabdruckbild oder
eine andere geeignete Information aus dem Bezugsfingerabdruckbild.
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Die
Abgleichmerkmale können
eine Vielzahl ausgewählter
Merkmale unter denjenigen sein, die bei einem Bezugsfingerabdruckbild
in Verbindung mit dem Speichern von Bezugsdaten erkannt werden. Die
Anzahl sollte so groß sein,
dass die translatorische Verschiebung und/oder Drehung des aktuellen Bildes
in Bezug auf das Bezugskoordinatensystem bestimmt werden können.
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Ein
Teilbereich kann Teil eines binarisierten Bezugsfingerabdruckbildes
sein, wie zum Beispiel ein Teil in der Mitte davon. Dieser Teilbereich
kann dann mit dem aktuellen Bild so abgeglichen werden, dass die
Ausrichtung davon in dem Bezugskoordinatensystem bestimmt werden
kann. Das Abgleich kann dadurch erfolgen, dass der Teilbereich mit
dem binarisierten aktuellen Bild in unterschiedlichen relativen
Anordnungen verglichen wird, und es wird eine Punktwertung für überlappende
Bildpunkte mit denselben Bitwerten berechnet.
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Ein
Richtungsplan kann eine stilisierte Darstellung der Richtungen der
Fingerabdrucklinien in einem Teil des Bezugsfingerabdrucks sein.
Dieser Richtungsplan wird dann mit einem Richtungsplan für das aktuelle
Bild verglichen, um die Ausrichtung des aktuellen Bildes in dem
Bezugskoordinatensystem zu bestimmen.
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Ein
Fingercode ist ein Code, der durch Erkennen eines Bezugspunkts in
dem Fingerabdruck und Gabor-Filtern erzeugt wird.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass die Ausrichtung des aktuellen Bildes
in dem Bezugskoordinatensystem auch ohne Abgleichinformationen bestimmt werden
kann. In diesem Fall wird ein vorgegebener Bezugspunkt in dem aktuellen
Fingerabdruck durch Untersuchen der Linien davon erkannt. Wie dies
erfolgt, ist einem Fachmann wohlbekannt, sie he zum Beispiel
US 6.241.288 . Wenn ein entsprechender Bezugspunkt
in dem Bezugsfingerabdruckbild erkannt wurde, kann die translatorische
Verschiebung des aktuellen Bildes in Bezug auf das Bezugsfingerabdruckbild
somit bestimmt werden. Darüber
hinaus kann die Drehung des aktuellen Bildes in Bezug auf das Bezugsfingerabdruckbild
dadurch bestimmt werden, dass die Hauptrichtung des aktuellen Fingerabdrucks
und des Bezugsfingerabdrucks mit Hilfe von Symmetrieerwägungen bestimmt
wird.
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Zusätzlich zu
den absoluten Koordinaten für die
aktuellen Merkmale kann außerdem
der Winkel der aktuellen Merkmale in dem fingerabdruckkonstanten
Bezugskoordinatensystem bestimmt werden. Die Verwendung der Winkel
zusätzlich
zu den absoluten Koordinaten bringt erhöhte Sicherheit.
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Das
aktuelle Bild wird normalerweise mit Hilfe eines Sensors aufgezeichnet,
auf dem der Finger der Person in unterschiedlichen Positionen platziert werden
kann. Dies ist die normale Konstruktion heutiger Fingerabdrucksensoren,
wobei die Konstruktion das Problem verursacht, dass es bisher nicht
möglich war,
absolute Koordinaten für
aktuelle Merkmale und Bezugsmerkmale direkt zu vergleichen.
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Das
Verfahren von Anspruch 7 ermöglicht das
Durchführen
eines schnellen Vergleichs von Merkmalen in der Verifizierungseinheit
mit Hilfe von lediglich einer kleinen Anzahl einfacher Operationen.
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Das
Verfahren von Anspruch 18 ermöglicht Bezugsdaten,
die geringen Speicherplatz benötigen und
die schnell und einfach mit aktuellen Daten verglichen werden können.
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Es
ist zu betonen, dass die Schritte dieses Verfahrens in einer anderen
Reihenfolge als der angegebenen durchgeführt werden können. Zum
Beispiel können
die Abgleichinformationen bestimmt werden, bevor die Merkmale erkannt
werden, und die öffentlichen
Bezugsfingerabdruckdaten können
vor den privaten Bezugsfingerabdruckdaten gespeichert werden.
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Was
oben in dem ersten Aspekt der Erfindung angegeben wurde, ist in
anwendbaren Teilen außerdem
für das
Verfahren nach dem zweiten und dem dritten Aspekt relevant.
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Die
oben besprochenen Verfahren können mit
Hilfe eines Rechnerprogramms verwirklicht werden, das von einem
Prozessor ausgeführt
wird. Das Rechnerprogramm kann gespeichert auf einem Speichermedium,
wie zum Beispiel ein Speicher elektronischen, optischen, magnetischen
oder anderen bekannten Typs, verteilt werden. Das Speichermedium kann
außerdem
ein sich fortpflanzendes Signal sein.
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Die
oben besprochenen Verfahren können außerdem mit
Hilfe einer Verarbeitungseinheit und einer Verifizierungseinheit,
die zum Durchführen
der jeweiligen Verfahren eingerichtet ist, verwirklicht werden.
Die Einheiten können
einen allgemeinen oder spezifischen Prozessor und geeignete Software
umfassen. Die Einheiten können
außerdem
mit Spezial-Hardware, wie einer anwendungsspezifischen integrierten
Schaltung (ASIC – Application
Specific Integrated Circuit) oder mit einem frei programmierbaren
Verknüpfungsfeld
(FPGA – Field
Programmable Gate Array) oder mit analogen oder digitalen Schaltungen
oder mit einer geeigneten Kombination davon verwirklicht werden.
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Die
Verifizierungseinheit kann zum Beispiel eine SIM-Karte in einem
Mobiltelefon, eine PC-Karte, ein Flash-Speicher, eine Verifizierungseinheit
mit einem integrierten Fingerabdrucksensor oder eine ähnliche
tragbare Einheit sein.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Es
folgt nun eine ausführlichere
Beschreibung der vorliegenden Erfindung in beispielhafter Form und
mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, bei denen:
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1a und 1b schematisch
ein aktuelles Fingerabdruckbild und ein Bezugsfingerabdruckbild
in einem sensorkonstanten Koordinatensystem zeigen;
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2a und 2b schematisch
ein aktuelles Fingerabdruckbild und ein Bezugsfingerabdruckbild
in einem fingerabdruckkonstanten Koordinatensystem zeigen;
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3 schematisch
ein System zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung verwirklicht
werden kann;
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4 ein
Flussdiagramm ist und ein Beispiel für ein Verfahren zum Aufzeichnen
von Bezugsmerkmalen zeigt;
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5 ein
Flussdiagramm ist und ein Beispiel für ein Verfahren zeigt, das
beim Verifizieren der Identität
einer Person in einer Verarbeitungseinheit durchgeführt wird;
und
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6 ein
Flussdiagramm ist und ein Beispiel für ein Verfahren zeigt, das
beim Verifizieren der Identität
einer Person auf einer intelligenten Chip-Karte durchgeführt wird.
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Ausführliche
Beschreibung von Ausführungen
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Die 1a und 1b stellen
zuerst das Grundproblem dar, das durch die Erfindung gelöst wird.
Die 2a und 2b stellen
das Prinzip der Lösung
dar.
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1a zeigt
schematisch ein Bezugsbild (1) eines Fingerabdrucks (2)
von einer Person, für
die Bezugsfingerabdruckdaten in Form von Merkmalen zu speichern
sind. In dem Bild wird eine Anzahl von Merkmalen mit 3 bezeichnet.
Die Größe des Bildes entspricht
der Größe der Sensorfläche eines
Sensors, mit dessen Hilfe das Bild aufgezeichnet wird. Ein Koordinatensystem
(4) ist in der Figur gekennzeichnet. Von diesem Koordinatensystem
kann gesagt werden, dass es mit dem Sensor oder dem Bild assoziiert
oder verbunden ist. Die Koordinaten für die Merkmale werden in dem
Koordinatensystem (4) bestimmt. Die Merkmale (3)
haben somit Koordinaten in Abhängigkeit
davon, wo sie auf der Sensorfläche oder
in dem Bild angeordnet sind. Diese Koordinaten werden als Bezugsfingerabdruckdaten
für den
Fingerabdruck (2) in dem Bild gespeichert. Es ist darauf hinzuweisen,
dass der Fingerabdruck und die Merkmale höchst schematisch gezeigt werden.
Ein realer Fingerabdruck besitzt eine Vielzahl von Linien und eine
Vielzahl von Merkmalen.
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1b zeigt
ein aktuelles Bild (1')
desselben Fingerabdrucks (2) wie in 1.
Das Bild (1')
wird aufgezeichnet, wenn sich die fragliche Person authentisieren
möchte.
Die Authentisierung soll mit Hilfe eines Vergleichs der aktuellen
Merkmale (3) in dem aktuellen Bild (1') mit den vorab
gespeicherten Bezugsmerkmalen erfolgen. In diesem Fall hat die fragliche
Person ihren Finger mit einer geringen Neigung auf dem Sensor platziert.
Die Merkmale (3) haben daher recht unterschiedliche Koordinaten
in dem Koordinatensystem (4) in Bezug auf den Sensor. In dem
Fall von 1a und in dem Fall von 1b wird ein
und dasselbe Koordinatensystem in Bezug auf den Sensor verwendet.
Dies kann somit als ein sensorkonstantes Koordinatensystem bezeichnet
werden.
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Um
zu bestimmen, ob die Fingerabdrücke
in den 1a und 1b von
ein und demselben Finger und somit von ein und derselben Person
stammen, wurden bisher unterschiedliche Techniken verwendet, um
herauszufinden, ob die Merkmale in den beiden Bildern relativ auf
dieselbe Weise positioniert sind. Dieser Vergleich erfordert, dass
beide „Pläne" mit Merkmalen relativ
zu einander translatorisch verschoben oder gedreht werden.
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Nach
der Erfindung wird das Koordinatensystem (4) stattdessen
translatorisch verschoben und/oder gedreht, so dass es ein fingerabdruckkonstantes
Bezugskoordinatensystem (5) ist, was wiederum bedeutet,
dass die Koordinaten für
die Merkmale direkt miteinander verglichen werden können. Dies
wird in den 2a und 2b dargestellt.
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2a ist
dasselbe wie 1a. Die Anordnungen der Bezugsmerkmale
(3) werden somit in dem Koordinatensystem (4)
bestimmt, das mit dem Bezugsbild (1) verbunden ist. 2b entspricht 1b.
In 2b wird jedoch ein fingerabdruckkonstantes Bezugskoordinatensystem
(5) in das Bild eingeführt.
Dieses Bezugskoordinatensystem (5) wird in Bezug auf die
Sensorfläche
und das Bild so translatorisch verschoben und gedreht, dass sich
der Ursprung in derselben Position in dem Fingerabdruck befindet,
somit nicht in dem Bild, wie in den 1a und 2a.
Das Koordinatensystem, das in den 2a und 2b verwendet
wird, begleitet somit den Fingerabdruck statt die Sensorfläche oder
das Bild und wird daher als ein fingerabdruckkonstantes Koordinatensystem
bezeichnet. Die aktuellen Merkmale und die Bezugsmerkmale haben
somit im Wesentlichen dieselben absoluten Koordinaten, wenn der
aktuelle Fingerabdruck und der Bezugsfingerabdruck von demselben
Finger und derselben Person stammen. Dass die Koordinaten nicht
immer genau dieselben sind, ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass
der Fingerabdruck unterschiedlich verzerrt werden kann, wenn die
Person ihren Finger mit unterschiedlichen Drücken gegen den Sensor presst.
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Um
bestimmen zu können,
wie der aktuelle Fingerabdruck in Bezug auf den Bezugsfingerabdruck
translatorisch verschoben und/oder gedreht ist, kann ein Teilsatz
der Fingerabdruckinformationen in dem Bezugsfingerabdruck mit dem
aktuellen Fingerabdruck verglichen werden. Dieser Teilsatz ist ein Beispiel
für Abgleichinformationen,
die somit verwendet werden, um das aktuelle Bild mit den Bezugsmerkmalen
abzugleichen. Wenn die rotatorischen und translatorischen Positionen
dieses Teilsatzes in Bezug auf den aktuellen Fingerabdruck bestimmt wurden,
wurde auch das übliche
Bezugskoordinatensystem eingerichtet. Der Teilsatz wird schematisch
in den 2a und 2b mit
einem Kästchen
(6) gezeigt. Der Abgleich wird im Folgenden ausführlicher beschrieben.
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Im
Folgenden wird ein Beispiel für
ein System beschrieben, bei dem die Erfindung verwirklicht werden
kann. Das System umfasst, wie in 3 gezeigt,
einen Fingerabdrucksensor (10) zum Aufzeichnen von Fingerabdrücken, eine
Verarbeitungseinheit (11) zum Verarbeiten von Fingerabdruckdaten
und eine Verifizierungseinheit (12), die einen Speicher zum
Speichern von Bezugsfingerabdruckdaten und einen Prozessor zum Verarbeiten
von Fingerabdruckdaten umfasst und die in diesem Fall eine intelligente
Chip-Karte ist.
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Der
Sensor (10) kann, muss aber nicht, sowohl zum Aufzeichnen
von Bezugsfingerabdrücken als
auch zum Aufzeichnen von aktuellen Fingerabdrücken verwendet werden. Er kann
optisch, kapazitiv, thermisch oder von einem anderen passenden Typ
sein. Er kann ein Flächensensor
oder ein Streckensensor sein.
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Die
Verarbeitungseinheit (11) kann ein üblicher allgemeiner Rechner,
wie ein PC, sein. Alternativ kann sie eine Verarbeitungseinheit
(11) sein, die speziell für diese Anwendung eingerichtet
ist. Bei diesem Beispiel umfasst sie einen Chip-Kartenleser (13),
der ein handelsüblich
erhältlicher
Chip-Kartenleser oder ein speziell konstruierter/eingerichteter Chip-Kartenleser
sein kann. Der Chip-Kartenleser (13) kann physisch in die
Verarbeitungseinheit (2) integriert sein oder kann in einem
eigenen Gehäuse angeordnet
sein, das in Bezug auf Signale mit dem Rest der Verarbeitungseinheit
verbunden ist oder verbunden werden kann. Es können ein oder mehrere Prozessoren
in der Verarbeitungseinheit (11) bestehen und das Verarbeiten
von Fingerabdruckdaten, das in der Verarbeitungseinheit stattfindet,
kann auf verschiedene Weisen auf unterschiedliche Prozessoren verteilt
sein.
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Die
Verifizierungseinheit (12) besteht in diesem Beispiel aus
einer intelligenten Chip-Karte
(12). Die intelligente Chip-Karte kann ein Typ von intelligenter
Chip-Karte sein, auf der ein Vergleich von Fingerabdruckdaten durchzuführen ist.
Die intelligente Chip-Karte (12) besitzt einen Prozessor
(16), einen Speicher (17) zum Speichern von Bezugsfingerabdruckdaten,
die aus einem Bezugsfingerabdruck von dem Inhaber der intelligenten
Chip-Karte extrahiert werden, und einen Arbeitsspeicher (18)
sowie Kommunikationsschaltungen (19), die Kommunikation zwischen
dem Chip-Kartenleser (13) und der intelligenten Chip-Karte
(12) ermöglichen.
Die Kommunikationsschaltungen (19) können, müssen aber nicht, Kontakt zwischen
der intelligenten Chip-Karte (12) und dem Leser (13)
erforderlich machen.
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Im
Folgenden wird ein Beispiel dafür
beschrieben, wie die Erfindung in dem in 3 gezeigten
System verwirklicht werden kann.
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Um
zu ermöglichen,
dass die intelligente Chip-Karte zum Verifizieren der Identität des Inhabers
der intelligenten Chip-Karte verwendet werden kann, müssen Bezugsfingerabdruckdaten
in dem Speicher (17) der intelligenten Chip-Karte gespeichert
werden. Dies wird vorzugsweise unter solchen Bedingungen durchgeführt, dass
sichergestellt werden kann, dass es wirklich die Bezugsfingerabdruckdaten
des Inhabers der intelligenten Chip-Karte sind, die gespeichert
werden. Ein Beispiel dafür,
wie das Aufzeichnen von Bezugsfingerabdruckdaten erfolgt, wird in
dem Flussdiagramm in 4 gezeigt.
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In
einem ersten Schritt (40) wird ein Graustufenbild des Fingerabdrucks
des Inhabers der intelligenten Chip-Karte mit Hilfe des Sensors
(10) aufgezeichnet. Das Bild wird von dem Sensor (10)
in die Verarbeitungseinheit (11) hineingelesen, die Bezugsmerkmale
in dem Bild erkennt (Schritt 41).
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Wie
Merkmale in einem Fingerabdruckbild erkannt werden, ist Fachleuten
wohlbekannt. Kurz gesagt kann es jedoch zum Beispiel stattfinden,
indem das Bild zuerst gefiltert wird, um unerwünschtes Rauschen aus den Bildinformationen
zu entfernen, und das Bild dann binarisiert wird, indem allen Graustufenwerten über einem
bestimmten Schwellenwert der Wert 1 gegeben wird und allen Graustufenwerten unter
dem Schwellenwert der Wert 0 gegeben wird. Nachfolgend wird das
Bild so skelettiert, dass alle Fin gerabdrucklinien eine Breite von
einem Bildpunkt haben. Abschließend
werden mit Hilfe von einem oder mehreren Filtern, die über das
gesamte Bild verwendet werden, Merkmale erkannt. Für jedes
Merkmal kann zum Beispiel dessen Anordnung und möglicherweise dessen Richtung
bestimmt werden. Die Anordnung kann durch kartesische Bildpunktkoordinaten
(eine x-Koordinate und eine y-Koordinate) in einem Koordinatensystem
angezeigt werden, das zum Beispiel die Bildpunktkoordinaten 0, 0
in der Mitte des Bildes und in der unteren linken Ecke aufweist, wie
in den 1a und 2a dargestellt.
Die Richtung kann durch einen Winkel angezeigt werden. Der Winkel
kann zu einem einer vorgegebenen Anzahl von Winkeln, wie zum Beispiel
acht unterschiedliche Winkel, quantisiert werden.
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Wenn
alle Merkmale in dem Bild erkannt wurden, bestimmt die Verarbeitungseinheit
Abgleichinformationen (Schritt 42), die bei der Identitätsprüfung zu
verwenden sind, um das Bestimmen der Ausrichtung des aktuellen Bildes
in dem fingerabdruckkonstanten Bezugskoordinatensystem zu ermöglichen.
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Die
Abgleichinformationen können
zum Beispiel aus einem oder mehreren Teilbereichen des aktuellen
Bildes bestehen, wie zum Beispiel eine Rastergrafik aus 24·24 Bildpunkten
in der Mitte des Bildes, wie durch das Kästchen (6) in den 2a und 2b angezeigt.
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Bei
diesem Beispiel bestehen jedoch die Abgleichinformationen aus einer
Anzahl der erkannten Merkmale, die dann als Abgleichmerkmale bezeichnet
werden. Sie sollten wenigstens eine Anzahl von drei aufweisen, so
dass sowohl die rotatorische Position als auch die translatorisch
verschobene Position des aktuellen Bildes in Bezug auf das fingerabdruckkonstante
Bezugskoordinatensystem bestimmt werden können. Um größere Sicherheit bei dem Abgleich
zu erzielen und Probleme zu vermeiden, wenn ein Merkmal in dem aktuellen
Bild nicht erkannt wird, kann die Anzahl von Abgleichmerkmalen,
sagen wir, 6 betragen. Mehr Merkmale können möglicherweise die Abgleichgenauigkeit
weiter erhöhen,
würden
aber andererseits mehr zu dem Bezugsfingerabdruck offen legen, was
nicht wünschenswert
ist.
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Die
anderen erkannten Merkmale, die nicht als Abgleichinformationen
verwendet werden, werden als Bezugsmerkmale für zukünftigen Vergleich mit aktuellen
Merkmalen verwendet.
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Wenn
die Abgleichinformationen aus Merkmalen bestehen, müssen sie
zuerst ermittelt oder erkannt werden. Sind die Abgleichinformationen
von einem anderen Typ als Merkmale, wie zum Beispiel Teilbereiche
oder ein Richtungsplan, können
diese Abgleichinformationen bestimmt werden, bevor die aktuellen
Merkmale erkannt werden.
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In
dem nächsten
Schritt (43) übermittelt
die Verarbeitungseinheit (11) die Bezugsmerkmale und die
Abgleichinformationen an die intelligente Chip-Karte (12),
damit diese in dem Speicher (17) gespeichert werden. Im
Besonderen werden die absoluten Koordinaten (eine x-Koordinate und
eine y-Koordinate) für
die Anordnung jedes Bezugsmerkmals und der Winkel der Richtung von
jedem Bezugsmerkmal in dem fingerabdruckkonstanten Bezugskoordinatensystem
an die intelligente Chip-Karte übermittelt
und als private Bezugsdaten gespeichert. Dass die Bezugsdaten privat
sind, bedeutet, dass sie die intelligente Chip-Karte nicht verlassen
dürfen,
sondern lediglich auf der intelligenten Chip-Karte zu verwenden sind. Zu diesem Zweck
können
Bezugsdaten in einem geschützten
Teil des Speichers (17) gespeichert werden. Die Abgleichinformationen
sind dagegen außerhalb
der intelligenten Chip-Karte zu verwenden und werden daher als öffentliche
Bezugsdaten gespeichert, die für
eine externe Einheit, wie die Verarbeitungseinheit (11)
in diesem Beispiel, zugänglich
sind.
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Sobald
Bezugsdaten auf der intelligenten Chip-Karte gespeichert wurden,
kann der Inhaber der intelligenten Chip-Karte die intelligente Chip-Karte verwenden,
um sich zu authentisieren. Ein Beispiel dafür, wie dies erfolgen kann,
wird im Folgenden beschrieben.
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Der
Inhaber der intelligenten Chip-Karte führt seine intelligente Chip-Karte
(12) in den Chip-Kartenleser (13) ein und platziert
denselben Finger, der zum Aufzeichnen von Bezugsdaten verwendet
wurde, auf dem Sensor (1).
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Der
Sensor (10) zeichnet ein aktuelles Bild des Fingerabdrucks
des Inhabers der intelligenten Chip-Karte auf (Schritt 50 in 5).
Das Bild wird in die Rechnereinheit (11) hineingelesen,
wo es auf dieselbe Weise wie bei dem Aufzeichnen von Bezugsdaten
verarbeitet wird. Im Besonderen werden aktuelle Merkmale in dem
Bild erkannt (Schritt 51), wie zum Beispiel auf die oben
beschriebene Weise. Das Erkennen kann fortschreiten, bis zum Beispiel
eine vorgegebene Anzahl von Merkmalen erkannt wurde oder bis das
gesamte Bild durchsucht wurde.
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In
dem nächsten
Schritt (52) liest die Verarbeitungseinheit (11)
die Abgleichinformationen aus der intelligenten Chip-Karte. In diesem
Beispiel bestehen die Abgleichinformationen, wie oben erwähnt, aus
6 Abgleichmerkmalen, die jeweils durch eine x-Koordinate, eine y-Koordinate
und einen Winkel definiert werden. Diese Abgleichmerkmale werden verwendet,
um die Ausrichtung des aktuellen Bildes in dem fingerabdruckkonstanten
Bezugskoordinatensystem zu bestimmen (Schritt 53). Im Besonderen werden
die relativen Anordnungen und Winkel der Abgleichmerkmale mit den
relativen Anordnungen und Winkeln der aktuellen Merkmale verglichen.
Der Vergleich kann in Bezug auf alle aktuellen Merkmale oder einen
ausgewählten
Teilsatz, wie zum Beispiel die aktuellen Merkmale aus der Mitte
des aktuellen Bildes, stattfinden. Bei dem Vergleich werden die
aktuellen Merkmale und die Abgleichmerkmale relativ zueinander gedreht
und translatorisch verschoben. Die relativen Anordnungen und Winkel
der aktuellen Merkmale sind jedoch während der translatorischen Verschiebung
und Drehung festgelegt, wie dies auch die relativen Anordnungen
und Winkel der Abgleichmerkmale sind. Als eine Folge des Vergleichs
wird eine Position ermittelt, in die die sechs Vergleichsmerkmale
am besten zu den aktuellen Merkmalen passen oder mit diesen übereinstimmen.
Wenn diese Position bestimmt wurde, werden die Koordinaten der übereinstimmenden
aktuellen Merkmale und somit die Ausrichtung des aktuellen Bildes
in dem Koordinatensystem, das bei der Bestimmung der Anordnungen
und Winkel der Bezugsmerkmale verwendet wird, bestimmt. Dieses Koordinatensystem
kann somit als fingerabdruckkonstantes Bezugskoordinatensystem für die Bezugsmerkmale
und die aktuellen Merkmale verwendet werden.
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Durch
das Bestimmen der Ausrichtung des aktuellen Bildes in dem fingerabdruckkonstanten
Bezugskoordinatensystem können
die absoluten Koordinaten und Winkel der verbleibenden aktuellen Merkmale
in diesem Koordinatensystem bestimmt werden (Schritt 54).
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Die
verbleibenden aktuellen Merkmale werden dann an die intelligente
Chip-Karte übermittelt (Schritt 55),
um mit den Bezugsmerkmalen, die als private Bezugsdaten gespeichert
sind, verglichen zu werden. Sie können als eine Zeichenfolge
oder Liste, die eine x-Koordinate, eine y-Koordinate und einen Winkel
für jedes
Merkmal enthält,
gesendet werden.
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Das
oben beschriebene Verfahren wird in der Verarbeitungseinheit (11)
durchgeführt
und kann mit Hilfe eines Rechnerprogramms implementiert werden.
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Im
Folgenden wird das Verfahren in der Verifizierungseinheit (12)
mit Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 6 beschrieben.
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Wie
aus dem Vorgenannten offensichtlich ist, beginnt das Verfahren auf
der intelligenten Chip-Karte (12) damit, dass die Verarbeitungseinheit
(11) Abgleichinformationen, die in diesem Fall aus Abgleichmerkmalen
(Schritt 60) bestehen, in dem Speicher der intelligente
Chip-Karte liest.
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Dann
werden die aktuellen Merkmale in der Form einer Zeichenfolge oder
Liste mit einer x-Koordinate, einer y-Koordinate und einem Winkel
für jedes
Merkmal von der Verarbeitungseinheit (11) empfangen (Schritt 61).
Die aktuellen Merkmale werden mit den Bezugsmerkmalen verglichen
(Schritt (62), die als private Bezugsdaten in einem geschützten Teil
des Speichers gespeichert sind.
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Der
Vergleich zwischen aktuellen Merkmalen und den Bezugsmerkmalen kann
auf verschiedene Weisen erfolgen. Eine Möglichkeit besteht darin, jedes
Bezugsmerkmal mit wenigstens einem aktuellen Merkmal zu vergleichen
oder umgekehrt. Wenn sich die Koordinaten und Winkel für die Bezugsmerkmale und
die aktuellen Merkmale in geringerem Maße als ein erster bzw. als
ein zweiter Schwellenwert unterscheiden, wird das Bezugsmerkmal
als mit dem aktuellen Merkmal übereinstimmend
erachtet, eine Flagge gesetzt, um dieses anzuzeigen, und eine Punktwertung
berechnet. Dann wird das nächste
Bezugsmerkmal mit einem aktuellen Merkmal verglichen und so weiter.
Wenn das Bezugsmerkmal nicht mit dem aktuellen Merkmal, mit dem
es verglichen wird, übereinstimmt,
schreitet der Algorithmus fort und vergleicht mit dem nächsten aktuellen
Merkmal auf der Liste.
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In
Pseudocode könnte
der Algorithmus wie folgt lauten:
Für I = 1 bis n
Für J = 1
bis n
Wenn ref_x(i), ref_y(i), ref_v(i) nicht als übereinstimmend
beflaggt sind, dann Δx
= ref_x(i) – akt_x(j), Δy = ref_y(i) – akt_y(j), Δv = ref_v(i) – akt_v(j);
beenden,
wenn
wenn (Δx, Δy, Δv) < (xtol, ytol, vtol),
dann
ref_x(i), ref_y(i), ref_v(i) als übereinstimmend beflaggen
Übereinstimmungs-Punktwertung
erhöhen
Beenden,
wenn
Danach j
Danach i.
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Wobei
ref_x(i) die x-Koordinate für
das Bezugsmerkmal Nr. i ist, akt_x(j) die x-Koordinate für das aktuelle
Merkmal Nr. j ist, xtol der Schwellenwert für die zulässige Abweichung in der x-Richtung
ist, y die y-Koordinate ist, v der Winkel ist und die Übereinstimmungs-Punktwertung die
vorgenannte Punktwertung ist.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass das Vorgenannte ein vereinfachtes Beispiel
ist, bei dem die Anzahl von Bezugsmerkmalen und die Anzahl aktueller Merkmale,
die von der Verarbeitungseinheit ermittelt wurden, gleich sind.
Dies ist häufig
nicht der Fall und dann muss dies berücksichtigt werden. Es ist außerdem darauf
hinzuweisen, dass xtol und ytol unterschiedlich sein können.
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Wenn
der Algorithmus durchlaufen wurde, wird die Punktwertung oder der Übereinstimmungs-Punktwert
mit einem Verifizierungsschwellenwert verglichen, um zu bestimmen,
ob bei dem aktuellen Fingerabdruck, der als von demselben Finger und
von derselben Person, die den Bezugsfingerabdruck hinterlassen hat,
stammend gelten soll, eine ausreichende Anzahl von Merkmalen miteinander übereinstimmen.
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Der
vorgenannte Algorithmus kann den Vergleich in ungefähr 1/100
s auf einem typischen 8-Bit-Mikroprozessor des bei intelligenten
Chip-Karten üblichen
Typs durchführen.
Die Bezugsdaten können
in der Größenordnung
von 100 Byte für
30 Merkmale liegen.
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Der
vorgenannte Algorithmus kann selbstverständlich auf unterschiedliche
Weisen verändert werden.
Eine Alternative besteht dann, jedes Bezugsmerkmal mit allen aktuellen
Merkmalen zu vergleichen und zu verzeichnen, für welche aktuellen Merkmale
die Schwellenbedingungen erfüllt
werden. Wenn bei einem Bezugsmerkmal die Schwellenbedingungen, z.
B. für
zwei aktuelle Merkmale, erfüllt werden,
ist es möglich,
zuerst eines als das übereinstimmende
aktuelle Merkmal auszuwählen
und die restlichen Vergleiche davon ausgehend durchzuführen. Nachfolgend
ist es möglich,
das andere als das übereinstimmende
aktuelle Merkmal auszuwählen und
die restlichen Vergleiche davon ausgehend durchzuführen. Abschließend wird
geprüft,
welche Wahl die höchste
Punktwertung ergibt, und dies wird mit dem Verifizierungsschwellenwert
verglichen.
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Eine
andere Veränderung
besteht darin, dass die Verarbeitungseinheit vor dem Speichern der Bezugsmerkmale
auf der intelligenten Chip-Karte die Merkmale sortiert, wie zum
Beispiel nach x- oder y-Koordinate. Wenn die Identitätsprüfung durchzuführen ist,
sortiert die Verarbeitungseinheit die aktuellen Merkmale entsprechend.
Auf Grund der oben erwähnten
Verformung, die bei der Aufzeichnung des aktuellen Fingerabdrucks
stattfinden kann, ist es nicht sicher, dass das Sortieren der aktuellen
Merkmale zu exakt derselben Reihenfolge führt wie das Sortieren von Bezugsmerkmalen.
Wenn berücksichtigt
wird, wie weit ein aktuelles Merkmal und ein Bezugsmerkmal maximal
voneinander entfernt positioniert sein dürfen, um als dasselbe Merkmal
darstellend zu gelten, kann der Prozessor der intelligenten Chip-Karte
bestimmen, für
welche aktuellen Merkmale in der sortierten Liste es sich lohnt,
die Reihenfolge umzukehren und einen Vergleich mit mehr als einem Bezugsmerkmal
durchzuführen.
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Die
Prozedur auf der intelligenten Chip-Karte kann beendet werden, indem
die intelligente Chip-Karte (12) ein Signal an die Verarbeitungseinheit
(11) sendet, wobei angezeigt wird, ob die Identität der Person,
deren aktueller Fingerabdruck aufgezeichnet und für den Vergleich
mit Bezugsdaten auf der intelligenten Chip-Karte wurde, authentisiert
ist oder nicht (Schritt 63).
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Um
die Sicherheit weiter zu erhöhen und/oder
die Identitätsprüfung flexibel
zu machen, kann der Vergleich von Merkmalen durch einen Vergleich
auf Basis eines anderen Aspekts von Fingerabdruckinformationen ergänzt werden.
Wenn die Ausrichtung des aktuellen Bildes in dem Bezugskoordinatensystem
bestimmt wurde, ist es möglich,
zusätz lich
zu den absoluten Koordinaten für
die aktuellen Merkmale zum Beispiel unterschiedliche aktuelle Teilbereiche
des aktuellen Bildes auszuwählen
und diese an die intelligente Chip-Karte zu senden, damit sie mit
Bezugsteilbereichen verglichen werden, die vorab als private Bezugsdaten
gespeichert wurden. Die aktuellen Teilbereiche können mit Hilfe von Koordinaten
ausgewählt
werden, die die Anordnungen von Bezugsteilbereichen anzeigen. Diese
Koordinaten können
in den öffentlichen
Bezugsdaten gespeichert werden, so dass sie von der Verarbeitungseinheit
gelesen werden können.
Auf der intelligenten Chip-Karte werden die aktuellen Teilbereiche
mit den privaten Teilbereichen verglichen und es wird eine Punktwertung
auf Basis der Ähnlichkeit
zwischen überlappenden
Bildpunkten berechnet. Ein erster Schwellenwert kann zum Beispiel
verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Teilbereiche miteinander übereinstimmen,
und ein zweiter Schwellenwert kann verwendet werden, um zu bestimmen,
ob eine ausreichende Anzahl von Teilbereichen miteinander übereinstimmen.
Das Kriterium für
die Identität
der aktuellen Person, die als authentisiert zu erachten ist, kann
sein, dass der Verifizierungsschwellenwert für beide Typen von Übereinstimmung
getrennt zu erreichen ist oder für
lediglich einen Typ von Übereinstimmung
zu erreichen ist. Alternativ kann ein Typ von Kriterium verwendet
werden, der auf der Gewichtung der Verifizierungsschwellenwerte
für beide
Typen von Übereinstimmung
basiert. Es versteht sich von selbst, dass das Übereinstimmen von Merkmalen
außerdem
mit einem anderen Typ von Übereinstimmung
als das Übereinstimmen
von Teilbereichen verwendet werden kann, wie zum Beispiel Übereinstimmen
von Richtungsplänen
oder eines anderen Typs von Code, der aus dem Fingerabdruck erzeugt
wird.
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Alternative
Ausführungen
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Auch
wenn die Erfindung eine endgültige Identitätsprüfung in
einer Einheit mit begrenzter Prozessorkapazität und begrenzter Speicherkapazität ermöglicht,
kann sie selbstverständlich
außerdem
in anderen Kontexten verwendet werden.
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Ein
Beispiel dafür,
wo die Erfindung zur Verifizierung verwendet wird, wurde oben beschrieben. Sie
kann jedoch auch auf dieselbe Weise zur Identifizierung verwendet
werden. Zum Beispiel kann eine Verifizierungseinheit Bezugsdaten
für eine
Vielzahl von Personen enthalten. Aktuelle Merkmale für die Person,
die sich authentisieren möchte,
werden dann an die Verifizierungseinheit gesendet, die einen Vergleich
mit den Bezugs daten für
die unterschiedlichen Personen vornimmt und die Person auswählt, für die der
Vergleich in der Verifizierungseinheit die höchste Punktwertung ergibt,
wobei selbstverständlich
vorausgesetzt wird, dass der Verifizierungsschwellenwert überschritten
wird.
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Wie
oben erwähnt,
können
der Fingerabdruck in dem Bezugsfingerabdruckbild und der Fingerabdruck
in dem aktuellen Bild jeweils getrennt in Bezug auf ein fingerabdruckkonstantes
Bezugskoordinatensystem abgeglichen werden, ohne Abgleichinformationen
zu verwenden. Dann wird stattdessen das Erscheinungsbild des Fingerabdrucks
verwendet und es werden ein Bezugspunkt in diesem und möglicherweise
außerdem
eine Hauptrichtung des Fingerabdrucks bestimmt.