FR2767212A1 - Procede de mise en correspondance entre une empreinte digitale et une base de donnees d'empreintes digitales connues - Google Patents

Abstract

Ce procédé consiste à choisir une paire de minuties dans l'empreinte digitale considérée et, dans chaque empreinte digitale témoin, les jeux de paires de minuties qui satisfont aux contraintes données comportant l'angle, la distance et le nombre de stries pour générer un premier jeu de minuties, à générer un deuxième jeu de paires de minuties à partir du premier jeu et ne contenant pas les paires non cohérentes avec l'angle, à établir un troisième jeu pour déterminer le plus grand sous-ensemble cohérent avec le deuxième jeu, à générer pour chacune des minuties de l'empreinte digitale un nombre prédéterminé de minuties de l'empreinte témoin qui présente les meilleures données d'appréciation, l'élément du jeu qui présente les valeurs les plus élevées représentant l'empreinte témoin qui correspond le mieux à l'empreinte digitale.

Description

Procédé de mise en correspondance entre une empreinte diqitale et une base

de données d'empreintes diqitales connues. Domaine de l'invention La présente invention concerne des systèmes de mise en correspondance d'empreintes digitales et éventuellement des systèmes de mise en correspondance de caractéristiques personnelles autres que les empreintes digitales et plus particulièrement des systèmes de mise en correspondance dans lesquels une empreinte digitale ou une autre caractéristique personnelle doit être mise en correspondance avec des empreintes digitales ou des caractéristiques de référence contenues dans une base de données, par des procédés

comportant l'estimation d'un ensemble maximum.

Arrière-plan de l'invention Les procédés de comparaison ou de mise en correspondance de modèles présentent de nombreuses applications, par exemple, identification de pièces de machines dans un contexte de fabrication et la lecture d'adresses dans un contexte de tri de courrier. Les applications mentionnées ci-dessus figurent parmi les utilisations les plus simples de ces procédés de comparaison puisque dans le cas de pièces de machines, le nombre de pièces différentes est fini et que leurs formes sont en général relativement simples: le contexte de la lecture de texte ne comporte que 26 lettres et 10 chiffres à identifier, bien que le nombre de permutations de texte soit important. Des types de comparaison plus complexes sont ceux qui impliquent une différenciation entre des articles semblables mais non identiques en particulier lorsque les conditions dans lesquelles les images sont formées ne sont pas uniformes. Lorsque les images sont des spécimens biologiques, le caractère variable des images peut être essentiel. Un tel aspect de la mise en correspondance d'images est la mise en correspondance de modèles rétinaux de sujets devant être identifiés. Une autre utilisation est la mise en correspondance d'empreintes digitales devant être comparées à des empreintes digitales figurant dans des fichiers. L'empreinte digitale à identifier peut être appelée empreinte digitale "inconnue" ou empreinte digitale "latente". Les empreintes digitales contiennent une source très importante d'informations. Il existe deux types principaux d'informations dans une empreinte digitale. D'abord, on trouve les informations d'ordre général contenues dans les stries puis les minuties ou caractéristiques spécifiques de l'empreinte. Tel qu'utilisé dans le présent document, le terme "minuties" est utilisé pour indiquer à la fois le singulier et le pluriel. Les empreintes digitales identifient uniquement un individu en fonction des informations qui le caractérisent. Les informations sont représentées dans une empreinte digitale par les minuties et leurs relations topologiques relatives. Le nombre de minuties de l'empreinte digitale varie d'un doigt à l'autre mais en moyenne, il y a environ quatre-vingts (80) à cent cinquante (150) minuties par empreinte digitale. Dans le contexte de l'empreinte digitale, il existe un stockage important d'empreintes digitales dans les organismes d'application des lois du pays. Ces empreintes digitales correspondent à des empreintes d'individus connus classés dans des fichiers, prises au moment de leur arrestation ou pour d'autres raisons telles que des enquêtes de sécurité ou pour obtenir des papiers d'immigration, souvent par un dépôt d'empreintes des doigts préalablement encrés sur des cartes, ces empreintes digitales pouvant également se trouver sous la forme de copies d'empreintes digitales latentes relevées

sur les lieux d'un crime par de nombreux procédés.

Ces empreintes digitales de référence sont sujettes à des imperfections telles qu'une surcharge d'encre qui a tendance à remplir les creux des empreintes digitales et à un manque d'encre qui a tendance à créer de fausses extrémités de stries et éventuellement à la fois une surcharge d'encre et un manque d'encre dans différentes régions de la même image d'empreinte digitale. Des taches et des bavures se produisent dans différents endroits de l'empreinte digitale du fait du déplacement non voulu du doigt ou d'une pression irrégulière appliquée sur le doigt au cours du dépôt d'empreinte. Les empreintes digitales stockées peuvent également être détériorées lorsqu'elles sont stockées, ce qui peut se produire, par exemple, à cause d'une décoloration des images anciennes ou à cause des taches. En outre, la grande différence entre les niveaux d'expérience des opérateurs prenant les empreintes digitales et les conditions dans lesquelles l'empreinte digitale est obtenue font en sorte que la qualité des images d'empreinte digitale est très variable. Des effets semblables se produisent à cause des différences de performance des scanners dans le cas du balayage en direct d'empreintes digitales. La mise en correspondance d'empreintes digitales dans la plupart des systèmes existants repose pour la plupart sur la comparaison entre les parties centrales et les triangles en tant que points d'enregistrement globaux, qui rend les comparaisons susceptibles d'induire en erreur puisque l'on peut rencontrer de nombreuses sources de distorsions et de variations énumérées ci-dessus, qui la plupart du temps se produisent à cause des conditions de prétraitement, de

stockage et d'encrage différents.

Comme cela est décrit aux pages 164 à 191 du texte "Advances in fingerprint technology," de Henri C. Lee et R.E. Guenssten, publié par Elsevier en 1991, de nombreux efforts ont été déployés pendant longtemps pour automatiser l'identification des empreintes digitales car la recherche manuelle n'est plus possible à effectuer du fait du nombre important de fichiers de référence. Les efforts pour automatiser l'identification des empreintes digitales impliquent deux zones distinctes, à savoir (a) celle de l'identification des minuties et du balayage des empreintes et (b) la comparaison de listes de minuties concernant différentes empreintes digitales pour identifier celles qui correspondent. De grands fichiers d'empreintes digitales de référence ont été scannés et des listes de minuties sous forme numérique ont été obtenues à partir de cela, soit grâce à un équipement complètement automatisé soit grâce à un équipement semi-automatisé nécessitant l'aide de l'homme. Bien que tous les problèmes de balayage des empreintes digitales et de détection des minuties n'aient pas été résolus, on se rend compte que le problème de mise en correspondance est le problème le plus urgent à l'heure

actuelle.

Le sous-système de recherche ou de mise en correspondance constitue le composant essentiel de tout système d'identification d'empreintes digitales automatisé (AFIS). Sa performance établit la fiabilité de la mise en correspondance du système global (la probabilité de donner les éléments correspondants corrects, s'il en existe un dans la base de données), la sélectivité des mises en correspondance (nombre moyen de faux candidats déterminé au cours de chaque tentative de recherche) et les débits, ce qui est particulièrement important dans de grands systèmes de base de données. L'identification unique d'empreintes digitales est en général effectuée en utilisant le jeu de

minuties contenu dans chaque empreinte digitale.

Le brevet américain 5 613 014 délivré le 18 mars 1997 à Eshera et al. décrit une technique de mise en correspondance d'empreintes digitales utilisant une approche de graphique relationnel d'attributs graphiques (ARG). Cette approche ARG est rapide et particulièrement avantageuse dans les cas o les minuties de l'empreinte digitale inconnue ou latente sont nombreuses et bien définies, mais elle peut être gênée pour trouver la correspondance correcte à cause des erreurs qui peuvent être provoquées lorsque l'on situe les minuties près du centre de chaque étoile lorsque l'image

latente est peu fiable et qu'il manque des minuties.

Dans le cas o la qualité de l'empreinte latente ou d'autres considérations ne permettent pas d'établir une correspondance parfaite par un procédé ARG, il peut être souhaitable d'effectuer une mise en correspondance en utilisant un nombre plus important de contraintes que celles

utilisées dans la technique ARG.

Résumé de l'invention On propose un procédé pour mettre en correspondance une empreinte digitale inconnue ou une empreinte digitale à identifier, avec une base de données comprenant des empreintes digitales connues, lequel procédé comprend l'étape consistant à choisir une empreinte digitale de référence ou témoin permettant d'être comparée à une empreinte digitale latente étudiée. Une paire de base de minuties est choisie dans chacune des empreintes témoins et latentes. Pour la paire de base choisie, on choisit les jeux de paires de minuties qui répondent a priori aux contraintes comportant une distance d'angle et des nombres de stries afin de générer un premier jeu de paires de minuties de support, qui supporte la supposition selon laquelle l'empreinte digitale latente correspond à l'empreinte digitale témoin. Un angle d'inclinaison est déterminé entre les minuties de la paire de base en fonction des angles que forment les minuties des jeux de paires de minutie avec la paire de base. Un deuxième jeu de paires de minuties de support est généré en réduisant le premier jeu en utilisant l'angle d'inclinaison. Le deuxième jeu ne contient pas les paires du premier jeu de paires de minuties de support qui ne correspondent pas à la paire de base considérée avec l'angle d'inclinaison. Un troisième jeu est établi en déterminant le plus grand sous-ensemble de deuxième jeu qui est topologiquement cohérent. Le nombre de paires de minuties est compté dans le troisième sous-ensemble afin d'établir une donnée d'appréciation de la paire de base. Une nouvelle paire de base, qui n'est pas déjà choisie, est choisie, et pour la nouvelle paire de base, on répète des étapes consistant à générer un premier jeu, à déterminer un angle d'inclinaison, à générer un deuxième jeu, à établir un troisième jeu et à compter le nombre de paires de minuties, afin d'établir une donnée d'appréciation de la nouvelle paire de base. Un tableau des données d'appréciation est formé pour toutes les paires de base possibles en répétant l'étape consistant à choisir une nouvelle paire de base pour toutes les combinaisons de paires de base possibles des empreintes digitales latentes et témoins. Pour chacune des minuties de l'empreinte digitale latente, un groupe de correspondance est généré, contenant un nombre prédéterminé de minuties de l'empreinte témoin dont la donnée d'appréciation est la meilleure. On recherche le groupe de correspondance dans un ensemble maximal dans lequel toutes les paires de minuties latentes/témoins correspondent à toutes les autres paires de minuties latentes/témoins de l'ensemble. La cardinalité de l'ensemble maximal est provisoirement stockée. La cardinalité correspond au nombre de paires de minuties latentes- témoins de l'ensemble maximal. Les étapes consistant à choisir une empreinte digitale témoin pour établir une comparaison, à choisir une paire de base de minuties, à choisir les jeux de paires de minuties qui répondent à des contraintes à priori, à déterminer un angle d'inclinaison, à générer un deuxième jeu, à établir un troisième jeu, à compter le nombre de paires de minuties dans le troisième jeu, à choisir une nouvelle paire de base, à former un tableau des données d'appréciation, à générer un groupe de correspondance, à rechercher le groupe de correspondance dans un grand ensemble maximal et à stocker provisoirement la cardinalité sont répétées pour toutes les empreintes témoins d'intérêt contenues dans la base de données, afin de générer un ensemble de cardinalités. A partir du jeu de cardinalités, au moins un élément du jeu est choisi et celui-ci présente la valeur la plus importante, et représente l'empreinte témoin qui correspond le plus à l'empreinte digitale latente. Dans un procédé particulier, selon l'invention, l'étape consistant à déterminer un angle d'inclinaison comporte l'étape consistant à maximiser une mesure de probabilité bayesienne. L'étape consistant à maximiser une mesure de probabilité bayesienne peut comporter l'étape consistant à rejeter les données témoins, à compter le nombre de jeux de minuties a priori candidates pour chaque jeu choisi de candidates et de minuties de base, et à déterminer le nombre de paires de minuties candidates qui correspond à la paire de base de minuties fondée sur les

données considérées.

Dans un procédé selon l'invention, l'étape consistant à déterminer le plus grand sous-ensemble du deuxième jeu qui est topologiquement cohérent, pour établir un troisième jeu,

est exécutée par une programmation dynamique.

Brève description des dessins

La figure 1 est un schéma simplifié sous forme d'organigramme énumérant les étapes principales comportant les étapes selon l'invention, d'un procédé de mise en correspondance d'empreintes digitales; la figure 2 est un organigramme général simplifié illustrant les étapes pour effectuer une partie du traitement du procédé de la figure 1; les figures 3a et 3b prises ensemble correspondent à un organigramme illustrant une partie du traitement de la figure 2; les figures 4a et 4b illustrent les minuties de l'empreinte digitale latente et de l'empreinte témoin étudiée, qui représentent la nature des informations évaluées; les figures 5a et 5b prises ensemble correspondent à un organigramme illustrant une autre partie du traitement de la figure 2; les figures 6a et 6b prises ensemble correspondent à un organigramme illustrant une autre partie du traitement de la figure 2; la figure 7 est un graphique illustrant des points correspondant aux paires de minuties et une ligne croissant de façon monotone reliant certains points; la figure 8 est un organigramme simplifié illustrant une partie du traitement du procédé de la figure 1; la figure 9 est un organigramme simplifié illustrant une partie du traitement de la figure 8; et la figure 10 est un organigramme simplifié illustrant

une autre partie du traitement de la figure 8.

Description de l'invention

En général, la technique de mise en correspondance d'empreintes digitales selon la présente invention est plus précise que le procédé ARG car la mise en correspondance des minuties des empreintes digitales latentes ou inconnues comparées à une pluralité d'empreintes digitales connues ou d'arrière-plan contenue dans une base de données compare tous les jeux de paires de minuties à tous les jeux de paires de base et renforce l'adéquation entre ces paires plutôt que de mettre en correspondance et de ne faire correspondre que les minuties adjacentes au centre d'une

étoile et situées entre les étoiles qui se rejoignent.

Ainsi, la mise en correspondance est faite sur la totalité de l'empreinte, simultanément, plutôt que d'être établie en

utilisant des étoiles qui se rejoignent.

Un système selon l'invention commence par une image de la structure des empreintes digitales latentes et témoins et une liste des minuties qui comportent leur emplacement et leur direction ou orientation. Il faut remarquer que le terme "empreinte-témoin" est devenu un terme générique qui peut désigner une empreinte d'un doigt unique. L'image de la structure est utilisée pour déterminer le nombre de stries existant entre les minuties. Le fait de compter les stries entre les minuties est une action bien connue. Une fois que le comptage des stries est effectué, l'empreinte digitale de la structure n'est plus nécessaire. Ainsi, les informations

requises comportent les minuties et le nombre de stries.

La figure 1 est une illustration simplifiée d'un système selon l'invention. Sur la figure 1, l'image d'empreinte digitale 10 est balayée par un scanner optique 12 et les données obtenues sont appliquées à un dispositif d'extraction de caractéristiques ou un processeur d'extraction de caractéristiques 14 pour extraire et dresser une liste des minuties et pour effectuer un comptage des stries avant le traitement selon l'invention. La liste des minuties, les nombres de stries, l'identification et les informations similaires concernant l'image de l'empreinte digitale 10 sont stockés dans la mémoire, illustrée comme étant une mémoire 22, qui contient également une base de données d'empreintes digitales de référence, parfois

appelées empreintes témoins.

Sur la figure 1, le bloc 24 fait débuter le procédé de comparaison en choisissant l'une des empreintes témoins ou empreintes digitales de référence appropriées stockées dans la base de données 22, pour être comparée à l'empreinte digitale latente considérée. Le procédé passe à une autre étape de traitement illustrée par le bloc 16. Le bloc 16 représente la détermination d'un nombre prédéterminé de minuties d'empreintes témoins les mieux placées pour chaque minutie latente. Par exemple, pour chaque paire de minuties d'empreintes digitales témoins- latentes, toutes les autres paires de minuties latentes-témoins d'une empreinte témoin unique sont comparées en fonction d'informations inhérentes aux informations de minuties stockées, comprenant la direction et l'emplacement des minuties, et le nombre de stries. Sur les paires de minuties examinées, 10 (par

exemple) sont choisies pour chaque minutie latente.

Lorsque le traitement concernant le bloc 16 est achevé, le procédé de comparaison passe à l'étape suivante, qui est représentée par le bloc 18. Le bloc 18 représente une recherche, parmi les minuties les mieux placées choisies à l'étape du bloc 16, d'un ensemble maximal de paires de minuties latentes-témoins cohérentes entre elles, de sorte que chaque paire de minuties latentes-témoins est cohérente, en ce qui concerne l'orientation, le nombre de stries et la distance ou la séparation mutuelle, et avec toutes les

autres paires de minuties latentes-témoins de l'ensemble.

Bien que la technique décrite pour la recherche produise un ensemble maximal, et qu'elle soit susceptible de produire un grand ensemble maximal, elle peut ne pas produire un ensemble maximal global. Une recherche exhaustive pourrait produire un pic global, et serait plus avantageuse en termes de précision, mais il semble que ce soit un problème

insoluble nécessitant une quantité excessive de traitements.

La qualité ou les données d'appréciation de la mise en correspondance est mesurée grâce à la taille ou au nombre de paires de minuties latentes-témoins contenues dans l'ensemble maximal. Ces informations sont stockées pour une utilisation ultérieure. Le traitement représenté par le bloc 18 effectue le traitement de l'empreinte digitale latente

par rapport à cette empreinte témoin particulier.

Une fois qu'un ensemble maximal a été déterminé au bloc 18, la recherche passe à l'étape suivante, représentée par un bloc de décision 20, qui compare un indice d'empreintes témoins à un registre représentant toutes les empreintes témoins appropriées pour voir si toutes les comparaisons ont été faites. Si ce n'est pas le cas, le procédé de la figure 1 passe du bloc de décision 20 au bloc de décision 24 par la sortie NON, et au bloc 24, une nouvelle empreinte témoin, ayant le numéro d'indice suivant le plus élevé est récupérée dans la mémoire, pour être comparée par le procédé décrit conjointement avec les blocs

16 et 18.

La procédure représentée par les blocs 16 et 18 est répétée pour toutes les empreintes témoins appropriées de la base de données. Dans ce contexte, une empreinte appropriée peut être choisie parmi celles des criminels figurant dans les fichiers, parmi tous les index ou d'une autre façon tendant à réduire le nombre d'empreintes témoins à mettre en correspondance. Dans certains cas, il peut être même nécessaire d'examiner toutes les empreintes témoins de la base de données, auquel cas, les empreintes appropriées

comportent toutes les empreintes témoins.

Le procédé décrit en rapport avec les blocs 16, 18, 20 et 24 est répété jusqu'à ce que toutes les empreintes témoins appropriées aient été comparées. Lorsque toutes les empreintes témoins ont été comparées à l'empreinte latente, le bloc de décision 20 redirige le procédé vers un bloc 26 qui représente le choix de l'empreinte témoin qui est le plus susceptible de correspondre à l'empreinte latente, en fonction de la taille de son ensemble maximal. Le bloc 28 représente le résultat de ce cheminement. La figure 2 est un organigramme plus détaillé permettant de comprendre le traitement du bloc 18 de la figure 1. Sur la figure 2, on passe d'un bloc 210, qui représente les premières étapes du traitement, à un autre bloc logique 212 qui représente, pour une empreinte digitale latente donnée, le choix de la première minutie de l'empreinte digitale latente comme étant un candidat pour être un élément d'une paire de base de minuties de base latentes/témoins. Ceci suppose que les minuties soient déjà indexées ou numérotées, et le bloc 212 comporte également l'étape consistant à indexer ou à numéroter les minuties, si elles ne sont pas déjà numérotées. A partir du bloc logique 212, on passe à un autre bloc 214 qui représente le choix d'une première minutie témoin comme étant un candidat à être une paire de base provenant de l'empreinte témoin appropriée, si les minuties sont déjà numérotées ou indexées, et si elles ne sont pas indexées, on amorce également l'étape d'indexage. On passe ensuite du bloc 214 à un autre bloc logique 216 qui représente l'ensemble de paires de minuties latentes/témoins qui correspondent à la paire de minuties latente/témoin de base choisie fondée sur des informations concernant l'emplacement, la direction et le nombre de stries des minuties. Le traitement du bloc 216 est décrit plus en détail dans l'organigramme des figures 3a et 3b, conjointement avec les figures 4a et 4b. Ces jeux sont réduits en nombre par des considérations d'inclinaison d'angle aux blocs logiques 218 et 220 qui sont expliqués

plus en détail dans l'organigramme des figures 5a et 5b.

Plus particulièrement, le bloc 218 représente la détermination d'un angle d'inclinaison entre les orientations des minuties latentes et témoins de la paire de base pour produire un deuxième jeu de paires latentes-témoin de support. Le bloc 220 réduit le deuxième jeu de paires de minuties latente-témoin de support en éliminant ou en rejetant les paires de minuties latentes- témoins qui ne correspondent pas à l'angle d'inclinaison de la paire de base, et ce deuxième jeu réduit de paires de minuties latentes- témoins de support constitue un deuxième jeu de paires de

minuties latentes-témoins de support.

A partir du bloc logique 220 de la figure 2, on passe à un autre bloc 222 qui représente la détermination d'un troisième jeu de paires de minuties latentes-témoins de support qui correspond au plus grand sous- ensemble du deuxième jeu qui est topologiquement cohérent. Les détails du traitement exécuté au bloc 222 sont décrits conjointement avec l'organigramme des figures 6a et 6b. Le nombre des minuties incluses dans le troisième jeu correspond à une mesure de la qualité de la correspondance entre la paire de base témoin et la paire de base latente actuelle. Ce nombre est provisoirement stocké dans la mémoire et on passe ensuite à un autre bloc de décision 224 qui compare l'indice des minuties actuelles du témoin actuel traité à l'indice représentant la dernière minutie de l'empreinte témoin appropriée, afin de déterminer si les minuties actuelles de l'empreinte digitale latente actuelle ont été comparées à toutes les minuties de l'empreinte témoin actuelle. Si ce n'est pas le cas, on passe du bloc de décision 224, par la sortie NON au moyen d'un chemin 225 au bloc logique 214 o une autre minutie d'empreinte témoin est choisie comme candidate pour être un élément de la paire de base et l'organigramme permet de former une boucle entre les blocs

216, 218, 220, 222 en revenant au bloc de décision 224.

Finalement, toutes les minuties de l'empreinte témoin actuelle seront évaluées en tant qu'élément de la paire de base par rapport à la minutie actuelle de l'empreinte latente évaluée, et on quitte alors le bloc de décision 224 par la sortie OUI. A partir de la sortie OUI du bloc de décision 224, on passe à un autre bloc de décision 226 qui compare l'indice des minuties latentes à un tableau énumérant toutes les minuties de l'empreinte digitale actuelle pour déterminer si toutes les minuties de l'empreinte digitale latente actuelle ont été évaluées en tant qu'élément de la paire de base. Si toutes les minuties de l'empreinte digitale latente n'ont pas été évaluées, l'indice est incrémenté dans un bloc 227 et on revient au bloc logique 212 pour choisir la minutie suivante en vue d'une évaluation. On passe par le chemin logique comprenant les blocs 214, 216, 218, 220, 222, 224, 226 et 227 autant de fois que nécessaire pour évaluer toutes les minuties de l'empreinte digitale latente en tant qu'éléments de la paire de base. Finalement, toutes les minuties de l'empreinte digitale latente auront été utilisées en tant qu'élément de la paire de base et on sortira du bloc de décision 226 par la sortie OUI et on passera à un bloc 228. Le bloc logique 228 représente le choix d'un nombre prédéterminé de minuties d'empreintes témoins comme étant potentiellement candidates à une correspondance entre les minuties latentes données et les minuties d'empreintes témoins, en fonction de la taille du troisième sous- ensemble de support déterminé au bloc logique 222. A ce stade du traitement de l'empreinte digitale latente particulière, pour chacune des minuties de l'empreinte digitale latente, une pluralité de minuties d'empreintes témoins a été choisie et celles-ci peuvent correspondre. La qualité de la mise en correspondance est indiquée par le nombre de paires latentes-témoins dans le troisième jeu de support de paires. A partir du bloc 228 de

la figure 2, on passe au bloc 18 de la figure 1.

La figure 3a est un organigramme simplifié représentant ce qui se passe à partir du bloc logique 216 de la figure 2. L'organigramme de la figure 3a représente, pour une paire de base donnée de minuties, c'est-à-dire pour une minutie donnée de l'empreinte digitale latente et une minutie correspondante de l'empreinte témoin actuelle, une évaluation de toutes les autres paires de minuties pour déterminer les paires qui sont cohérentes avec la paire de base par rapport à des informations données. Les informations données comportent (a) une distance cartésienne entre les minuties, (b) un angle entre la direction des minuties et une ligne reliant les minuties et (c) le nombre de stries entre les minuties. Sur la figure 3a, on commence à un bloc de départ 310, et on passe à un autre bloc 312 qui représente le choix d'une minutie latente choisie parmi les minuties restantes de l'empreinte digitale latente en vue d'une évaluation. A partir du bloc 312, on passe à un bloc 314 qui représente le choix, pour effectuer une comparaison avec les minuties d'empreintes digitales latentes actuelles, d'une minutie d'empreintes témoins autres que la minutie qui est un élément de la paire de base. Le bloc 316 représente la détermination de la distance cartésienne ou euclidienne entre la base latente et les minuties candidates, et le bloc 318 représente la distance correspondante entre les minuties candidates et la base d'empreintes témoins. La figure 4a représente les minuties de base latentes 410 et les minuties candidates latentes 412, les directions desminuties candidates et de base étant indiquées par des flèches. Les minuties de base 410 sont désignées par mini et les minuties candidates 412 sont désignées par minj. Une ligne de connexion ou un vecteur de connexion 414 relie les minuties candidates et de base 410 et 412. Un angle Oij existe entre la direction des minuties de base 410 et la ligne de connexion 414. Un angle 4ij existe entre la direction des minuties candidates 412 et la ligne de connexion 414. Les pics de trois stries, illustrées sous la forme de lignes 420, 422 et 424, coupant la ligne de connexion 414 et la distance entre les minuties de base 410 et les minuties candidates 412 est donc égale à trois, mesurée en stries. La figure 4b représente la minutie de base d'empreintes témoins 450 et les minuties candidates 452, les directions des minuties candidates et de base étant indiquées par des flèches. Les minuties de base 450 sont désignées par mini' et les minuties candidates 452 sont désignées par minj'. Un vecteur ou ligne de connexion 454 relie les minuties candidates et de base 450 et 452. Un angle Oij' existe entre la direction des minuties de base 450 et la ligne de connexion 454. Un angle Oij' existe entre la direction des minuties candidates 452 et la ligne de connexion 454. Les pics de trois stries, illustrés sous la forme de lignes 470, 472 et 474, coupent la ligne 454 et la distance entre les minuties candidates 452 et les minuties de base 450 est de trois, mesurée en stries. Les longueurs des lignes de connexion 414 et 454 représentent les distances entre les minuties de base et candidates de l'empreinte témoin et de

l'empreinte digitale latente, respectivement.

A partir du bloc 318 de la figure 3a, on passe à un bloc de décision 320 qui prend la valeur absolue de la différence entre les longueurs des lignes de connexion d'empreintes témoins et latentes 414 et 454 afin d'obtenir une amplitude de la différence et compare l'amplitude de la différence à une valeur de seuil. Si l'amplitude de la différence est importante ou supérieure au seuil, les deux paires de minuties ne correspondent pas correctement et l'on passe du bloc de décision 320 par la sortie NON à un noeud logique A indiquant que les minuties latentes candidates ne sont pas utiles. Si l'amplitude de la différence en termes de longueur est inférieure au seuil, les minuties actuelles latentes correspondent aux minuties d'empreintes témoins actuelles, du moins en ce qui concerne la longueur. Dans ce cas, on passe par la sortie OUI du bloc de décision 320 de

la figure 3a à un autre bloc 322.

Le bloc 322 de la figure 3a représente l'examen de l'angle 0 entre la direction de la minutie de base latente et la ligne de connexion 414, illustrée sur la figure 4a. A partir du bloc 322, on passe à un autre bloc 324 qui détermine l'angle similaire O' pour l'empreinte témoin de la figure 4b. Le bloc de décision 326 compare la différence entre les angles 0 et 8' avec une valeur de seuil. Si la différence angulaire est importante, la ligne de connexion 414 reliant le candidat de minuties latentes 412 aux minuties de base 410 est rejetée, ce qui signifie que les

minuties candidates latentes 412 sont elles-mêmes rejetées.

Dans ce cas, on sort du bloc de décision 326 par la sortie NON et on passe au noeud logique A. Si la différence angulaire entre les angles 0 et 0' est faible, la ligne de connexion 414 des minuties latentes candidates 412 n'est pas rejetée, auquel cas, on sort du bloc de décision 326 par la sortie OUI. A partir de la sortie OUI du bloc de décision 326, on passe de façon séquentielle au bloc 328 et 330. Le bloc 328 représente la détermination de l'angle 4 entre les minuties candidates latentes 412 et la ligne de connexion 414, et le bloc 330 représente la détermination de l'angle O' entre la direction des minuties d'empreintes témoins 452 et de la ligne de connexion 454. Le bloc de décision 332 compare la différence entre l'angle 4 et l'angle 4' à une valeur de seuil. Si la différence angulaire est plus importante que le seuil, on quitte le bloc de décision 332 par la sortie NON et on passe au noeud A qui représente le rejet de la paire de candidats. A partir du noeud A, on passe au bloc de décision 342 de la figure 3b et d'autres minuties de l'empreinte témoin sont considérées en tant que candidats pour être appariées aux minuties 412 de la figure 4a. Si la différence entre les angles 4 et C' est inférieure au seuil, la paire de minuties n'est pas rejetée, ce qui est représenté sur la figure 3a par le chemin, par la sortie OUI, du bloc de décision 332 au noeud logique B. A partir du noeud logique B de la figure 3a, on passe au noeud logique B de la figure 3b et à un bloc 334 qui représente la détermination du nombre stries ou le compte de

stries rc entre les minuties candidates et la base latente.

Sur la figure 4a, ces stries sont illustrées, en particulier les stries 420, 422 et 424, de sorte que le nombre de stries est égal a trois dans l'exemple illustré. A partir du bloc 334 de la figure 3b, on passe à un bloc 336 qui représente la détermination du nombre de stries rc' entre les minuties de base et candidates pour l'empreinte témoin. Dans l'illustration de la figure 4b, le nombre de stries de l'empreinte témoin est également égal à 3. Le bloc de décision 338 de la figure 3b prend l'amplitude absolue de la différence entre les nombres de stries de l'empreinte témoin et latente rc et rc' et compare la valeur absolue à une valeur de seuil. Si la différence est importante ou supérieure au seuil, on sort du bloc de décision 338 par le chemin de sortie NON et on passe au noeud logique A. Si la différence est inférieure à la valeur de seuil, on sort du bloc de décision 338 par le chemin OUI et on arrive à un autre bloc 340. Le bloc 340 représente l'ajout de la paire de minuties candidates au premier jeu de paires de minuties latentes- témoins supportant la correspondance de cette paire de base latente- témoin. A partir du bloc 340, on passe, de la même manière qu'à partir des noeuds A, à un autre bloc de décision 342. Le bloc de décision 343 compare l'indice des minuties d'empreintes témoins actuelles à la valeur d'indice des minuties maximum ou des dernières minuties du témoin actuel pour vérifier que toutes les minuties de cette empreinte témoin ont été évaluées. Si elles n'ont pas été toutes évaluées, on quitte le bloc de décision 342 par le chemin NON et on retourne, au moyen d'un noeud logique C, au bloc 314 de la figure 3a. Dans ce cas, on choisit d'autres minuties d'empreintes témoins pour la paire de candidats et on traverse ensuite les blocs 316, 318, 320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340 et 342 de façon répétitive en ajoutant les paires de candidats au premier jeu de paires de minuties latentes-témoins de support à chaque chemin, si cela est approprié. Finalement, toutes les minuties de l'empreinte témoin actuellement considérée seront évaluées et on quittera le bloc de décision 342 par le chemin OUI

pour arriver à un autre bloc de décision 344.

Le bloc de décision 344 de la figure 3b compare un indice des minuties latentes actuelles évaluées à un indice des dernières minuties latentes au maximum pour déterminer si toutes les minuties de l'empreinte digitale latente ont été évaluées. Si elles n'ont pas été toutes évaluées, on quitte le bloc de décision 344 par le chemin NON et on retourne au moyen d'un noeud logique D au bloc logique 312 de la figure 3a. Au niveau du noeud logique 312, d'autres minuties de l'empreinte digitale latente, qui n'ont pas encore été évaluées, sont choisies pour être évaluées. On quitte le bloc 312 et on traverse le bloc logique 314, 316,

318, 320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340,

342 et 344 en boucle en ajoutant des paires de candidats au

premier jeu de paires de minuties d'empreintes latentes-

témoins de support à chaque chemin, si cela est approprié.

Finalement, les dernières minuties de l'empreinte digitale latente seront atteintes pour l'empreinte témoin actuellement évaluée. Lorsque ceci se produit, on quitte le bloc de décision 324 par le chemin OUI plutôt que de revenir en boucle par le biais du chemin NON. A partir de la sortie OUI du bloc logique 344, on continue vers le bloc 18 de la figure 1 auquel une recherche est effectuée pour trouver un

ensemble maximal des paires de minuties d'empreintes latentes-

témoins. Les figures 5a et 5b illustrent ensemble le traitement exécuté au bloc 218 et 220 de la figure 2. La logique de la figure 5a commence à un bloc de réception de logique 510 et passe à un bloc 512 qui représente le réglage d'un indice e d'un angle d'inclinaison candidat ou possible à une valeur de 180 ou -n. A partir du bloc logique 512, on passe à un bloc 514 qui représente l'établissement de P (n), la matrice d'accumulateur d'inclinaison, à une valeur initiale déduite de l'inclinaison angulaire initiale,

-(= 1/ 2) 2

() (pt dbolgu5, n asànl d1) A partir du bloc logique 514, on passe à un bloc de décision 516 qui, lorsque t est supérieur à n, permet de revenir en boucle au bloc 514 au moyen d'un autre bloc logique 518. Le bloc 518 ajoute un petit angle, dans ce cas, (2n/360) ou 1 , à la valeur actuelle de t de sorte que la sortie du bloc 518 est t +1 . Si t n'est pas supérieur à r, le bloc de décision 516 permet d'avancer jusqu'à un bloc 520. Les blocs 520, 522, 524, 526, 528 et 530 de la figure a représentent ensemble la modification de la matrice d'accumulateurs P (<), qui avait été initialement établie en utilisant les informations données, avec des informations provenant des mesures effectuées sur les éléments du premier

jeu de paires de minuties de support et de paire de base.

Les blocs 520, 522 et 524 représentent des calculs des statistiques effectuées sur les relations qui lient la paire de minuties candidates et la paire de base. Le bloc 520 représente le choix d'une paire de minuties d'empreintes latentes-témoins candidates dans un premier jeu de paires de minuties de support. On passe du bloc 520 au bloc 522, qui représente la détermination de la différence angulaire a entre les directions des minuties de base de la paire d'empreintes latentes et témoins et une ligne de connexion

des minuties candidates des figures 4a et 4b.

= 0-'0 2

A partir du bloc logique 522, on passe à un autre bloc 524. Le bloc 524 représente le calcul de a, la déviation

standard de a.

C = C i1/ r- + / f 2 3 A partir du bloc 524 de la figure 5a, on passe à un bloc 526 qui représente l'établissement de % à -n une deuxième fois. Le bloc de décision 528 compare la valeur absolue de la différence entre a et t à une valeur de 3*a et fait passer le flux logique au moyen de la sortie NON du bloc de décision 528 au bloc de décision 532 si Ia-eJ<3c 4 et autrement, il fait passer la logique par la sortie OUI au bloc 530. Le bloc 530 représente l'établissement ou l'incrémentation de la matrice d'accumulation P (<)

4) = P()- 1/2 5

On arrive au bloc de décision 532 de la figure 5a depuis le bloc de décision 528, soit directement par le chemin 531 soit par le bloc 530. Le bloc de décision 532 compare t à r et on passe par la sortie OUI si t > n et sinon on passe par la sortie NON. Si t est < a, la sortie NON du bloc 532 mène à un autre bloc 534 qui incrémente la valeur actuelle de de 10. A partir du bloc 534, on revient en boucle au bloc de décision 528. On continue de suivre la boucle autour des blocs 528, 530, 532 et 534 jusqu'à ce que t dépasse n. Le bloc 528 détermine si se trouve à l'intérieur de trois déviations standards (a) de a. Si la réponse est OUI, alors la matrice d'accumulation P (<) est modifiée par le bloc 530. Ainsi, la matrice d'accumulation

est robuste par rapport aux observations du témoin.

Finalement, la valeur de t dépasse n et le bloc de décision 532 passe par le chemin de sortie OUI à un autre bloc de décision 534. Le bloc de décision 534 examine le premier jeu

de support pour voir s'il y a d'autres candidats à évaluer.

S'il reste des candidats à évaluer, on quitte le bloc de décision 534 par la sortie OUI et on retourne au bloc 520 par le noeud logique E. Ensuite, on forme une boucle autour des blocs 520, 522, 524, 526, 528, soit le bloc 530 soit le chemin 531, le bloc 532 et, si cela est approprié, le bloc 534 jusqu'à ce que finalement toutes les paires candidates du premier jeu de support aient été évaluées et on quitte ensuite le bloc des décisions 534 par la sortie NON et on passe par le biais du noeud logique F au bloc 536 de la

figure 5b.

Les blocs 510 à 534 représentent la formulation de la fonction de probabilité bayesienne P (t). Les blocs 536 à 550 déterminent le pic de P (t) et les candidats qui ne correspondent pas à ce pic sont rejetés (528 à 534). La formulation de P (<) est robuste par rapport au témoin du

fait des blocs 528 à 530.

Le bloc 536 de la figure 5b représente l'établissement de la valeur de l'inclinaison angulaire à 0 . On passe du bloc 536 à un bloc 538 qui représente l'établissement d'une variable maxval à la valeur P (0) de la matrice

d'accumulation pour une valeur d'inclinaison 0 ou = 0.

L'angle d'inclinaison calculé aux blocs 540 à 552 représente le meilleur angle d'inclinaison pour la paire de base étant

donné le premier jeu de minuties candidates.

Le bloc logique 540 représente l'établissement de la valeur de t à -n. A partir du bloc 540, on passe à un bloc de décision 542 qui compare P (<) à la variable max_val et on passe par le biais de la sortie NON et d'un chemin 543 à un autre bloc de décision 548 si P (<) est inférieur ou égal à la variable max_val. Si P (t) > max_val, on sort du bloc de décision 542 par le biais de la sortie OUI et on passe au bloc de décision 548 par le biais des blocs 544 et 546. Le bloc 544 représente l'établissement de la valeur de l'inclinaison angulaire à et le bloc 546 représente l'établissement de la variable maxval à la valeur actuelle de P (t). Par les deux chemins, la logique arrive au bloc de décision 548 qui compare à n et par le biais de la sortie

NON on passe à un bloc 550 si est inférieur ou égal à n.

Le bloc 550 incrémente la valeur actuelle de à ( +1 ), et on retourne au bloc de décision 542. On forme ensuite une boucle autour des blocs logiques 542 et 548 et des blocs 544, 546 et 550 si cela est approprié et finalement on arrive de nouveau au bloc de décision 548 à condition que ( > n), auquel cas on passe du bloc de décision 548 à un

autre bloc 552.

Le bloc 552 de la figure 5b représente le choix d'une paire de candidats de minuties à partir du premier jeu de minuties de support. Le bloc 554 représente le calcul de a = 0-O'. Le bloc 556 représente le calcul de la déviation standard a, ou, dans un autre cas, de la recherche de la valeur de o calculée précédemment dans le dispositif de stockage. A partir du bloc 558, on passe à un bloc de décision 558 qui compare la valeur absolue de (a - inclinaison) à la valeur trois a la - inclinaisoni < 30 6 et on passe à un autre bloc 560 si la condition de l'équation (6) est satisfaite et au bloc de décision 562 au moyen du chemin 559 si la condition n'est pas satisfaite. Le bloc 560 représente l'ajout de la paire de minuties

candidates au deuxième jeu de paires de minuties de support.

Par les deux chemins, on arrive au bloc de décision 562. Le bloc de décision 562 examine le premier jeu de support pour voir si certains n'ont pas encore été évalués. Si c'est le cas, on quitte le bloc de décision 562 par la sortie OUI et on passe par un chemin logique 563 pour revenir au bloc logique 552. On forme une boucle autour des blocs 552, 554, 556, 558, soit les chemins 559 ou le bloc 560, si cela est approprié, le bloc 562 et le chemin 563 autant de fois que nécessaire pour évaluer toutes les paires de candidats dans le premier jeu de support. Finalement, toutes les paires de minuties candidates du premier jeu de support auront été évaluées et on quittera le bloc de décision 562 par la sortie NON et on retournera au bloc 222 de la figure 2 ou au

bloc 610 de la figure 6a.

L'organigramme des figures 6a et 6b représente la logique du bloc 222 de la figure 2. Le but de cette partie

du traitement peut être expliqué en référence à la figure 7.

La figure 7 est un diagramme représentant les angles des paires de candidats de la deuxième liste de support, tracée point par point avec 0 le long de l'axe horizontal et avec O' le long de l'axe vertical. Le but du traitement des figures 6a et 6b est d'identifier le chemin croissant de façon monotone, comme la ligne 710 de la figure 7 qui croise le plus grand nombre de points de la figure 7, correspondant aux paires de candidats. Ce "meilleur chemin" représente le troisième jeu de paires de minuties qui supporte l'hypothèse selon laquelle la paire de base particulière est une correspondance correcte. Sur la figure 6a, on passe du bloc 220 de la figure 2 (du bloc 562 de la figure 5b) à un bloc 612 qui représente le tri du deuxième jeu de support de paires de minuties dans l'ordre croissant de H. A partir du bloc 612, on passe à un bloc 614 qui représente l'initialisation d'une liste ordonnée L (non illustrée) de paires de minuties pour qu'elle contienne 0 éléments. La liste ordonnée L contient finalement un certain nombre de candidats, dans l'ordre canl, can2, can3..., parmi lesquels chaque candidat comporte un attribut de TAILLE représentant la taille du nombre de candidats sur le meilleur chemin menant à ce candidat particulier, et contient également un indicateur qui indique les candidats précédents sur ledit meilleur chemin tel que décrit ci-dessous. A partir du bloc 614, on passe à un bloc 616 qui représente la recherche de la liste L, à partir de la fin de la liste, pour trouver la première paire de minuties candidates, désignée par can2, qui satisfait à: cani > 0' can2 7 Au cours de cette première itération, le début et la fin de la liste sont les mêmes, de sorte que le calcul commence au début de la liste. A partir du bloc 618, on passe à un bloc de décision 620 o on examine la liste L pour déterminer si can2 existe et s'il remplit les exigences de l'équation 7. Si can2 existe dans la liste L et s'il remplit la condition de l'équation 7, on quitte le bloc de décision 620 par le chemin de sortie OUI et on passe à un bloc 622. Le bloc 622 représente l'établissement de l'indicateur de canl pour indiquer can2. Le bloc 624 représente l'établissement du paramètre ou de l'attribut TAILLE de canl qui représente la taille de can2 + 1 de sorte que canl connaît toujours la taille d'une chaîne de candidats compatible appropriée à la meilleure chaîne de paire de candidats et sait également o se trouve la liaison dans la chaîne (canl indique toujours can2, can2 indique can3, etc.). A partir du bloc 624, sur la figure 6a, on passe à un autre bloc 630. Si can2 n'existe pas dans la liste L, ou s'il ne remplit pas le critère de l'équation 7, on passe du bloc de décision 620 à un bloc 626 qui représente l'établissement de l'indicateur canl à zéro, ce qui signifie que la chaîne des paires des candidats se termine. A partir du bloc 626, on passe à un bloc 628, qui représente l'établissement de la taille de canl à 1, ce qui signifie que la chaîne de paires de candidats présente une

longueur de 1. A partir du bloc 628, on passe au bloc 630.

La logique de la figure 6a arrive au bloc 630 soit depuis le bloc 624 soit depuis le bloc 28. Le bloc 630 représente l'insertion de canl dans la liste L de telle façon que L reste ordonnée en ce qui concerne la taille. A partir du bloc 630, on passe à un bloc de décision 632 qui examine le deuxième jeu de support des paires des minuties candidates pour voir si certaines n'ont pas été évaluées. Si c'est le cas, on quitte le bloc de décision 632 par la sortie ou le chemin OUI et on arrive à un bloc 634. Le bloc 634 représente l'établissement de canl à la paire suivante du deuxième jeu des supports à évaluer et dirige la logique au moyen d'un noeud logique G de façon à retourner au bloc logique 618 de la figure 6a. Ensuite, on suit une boucle comportant les blocs 618, 620, les chemins 622, 624 ou 626, 628 tel que cela est appropriée, on traverse le bloc 630 et on arrive au bloc de décision 632 et on suit cette boucle autant de fois que nécessaire pour évaluer toutes les paires de candidats dans le deuxième jeu de support de minuties candidates. Lorsque toutes les paires de candidats du deuxième jeu de support ont été évaluées, on quitte le bloc de décision 632 par le chemin NON par le biais d'un noeud

logique H et on arrive à un bloc 636 de la figure 6b.

Le traitement de la figure 6b retrace la plus longue chaine de paires de candidats mises en cascade qui sont topologiquement cohérentes, jusqu'au bas de la liste L. En bas de la liste L, la taille des paires de candidats présente une valeur maximum, et en haut de la liste, la taille des paires de candidats présente une valeur nulle. Le bloc 636 de la figure 6b représente l'établissement d'une variable "can" à une valeur égale à celle des paires de candidats du bas de la liste L qui doivent être les paires de candidats ayant la chaîne ou la taille la plus grande. A partir du bloc 636, on passe à un bloc de décision 638 auquel la valeur de la variable can est évaluée pour voir si la valeur de la taille de la paire de candidats est NULLE, ce qui signifierait que la tâche a été accomplie. Si la valeur est NULLE, le jeu de candidats restant est vide et on passe par la sortie OUI du bloc de décision 638 au bloc 224 de la figure 2 auquel une autre minutie d'empreinte témoin est choisie en vue d'une évaluation. Si la valeur de la variable can n'est pas NULLE, le flux logique de la figure 6B passe au moyen de la sortie NON du bloc de décision 638 à un bloc 640. Le bloc 640 représente l'ajout d'une valeur actuelle de la variable can au troisième jeu de paires de minuties de support qui supporte l'hypothèse, ou le postulat, selon laquelle la paire de minuties de base actuelle est une correspondance correcte. A partir du bloc 640, on passe à un autre bloc 642 auquel la variable can est fixée égale au candidat suivant au niveau duquel le candidat actuel indique le suivant can = can --> suivant 8 A partir du bloc 642, on forme une boucle pour revenir au bloc de décision 638. On suit la boucle comportant le bloc 638, 640 et 642 en ajoutant les paires de candidats de la plus longue chaîne au troisième jeu de paires de minuties de support. Finalement, la logique évalue et place la paire de minuties NULLES et on passe au moyen de la sortie OUI du

bloc de décision 638 au bloc 224 de la figure 2.

On passe du bloc 16 de la figure 1, au moyen d'un bloc 810 de la figure 8 à un autre bloc 812. Le bloc 812 représente le placement, dans une liste M, de toutes les

paires de minuties choisies dans le bloc 228 de la figure 2.

Le bloc 814 crée une paire NULLE pour chaque minutie latente et place la paire dans la liste M. A partir du bloc 814, on passe à un bloc 816. Le bloc 816 représente le calcul d'une matrice de calcul Cij qui détermine la relation entre la ième et la jème paires de minuties candidates dans la liste M, tel que décrit plus en détail en rapport avec la figure 9. A partir du bloc 816, on passe à un bloc 818, qui représente la détermination, pour chaque minutie d'empreinte digitale latente j, du nombre de paire NUMj dans la liste M qui utilise le nombre de minuties j. Le bloc 820 représente pour chaque minutie d'empreinte digitale latente j, l'établissement de la valeur de Mi à 1/NUMj si la paire Mi

utilise la minutie latente j.

A partir du bloc 820 de la figure 8, on passe à un bloc 822 qui représente l'application de l'algorithme de l'attribution échelonnée, tel que décrit dans un article intitulé "IGraduated Assignment Algorithm for Graph Matching", de Samuel Gold et Anand Rangarajan, publié aux pages 377-388 du IEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, volume 18 n 4, avril 1996, pour modifier la valeur de Mi pour tout j, tel que cela sera

décrit en détail par la suite en relation avec la figure 10.

A partir du bloc 822 de la figure 8, on passe au moyen d'un chemin logique 823 à un bloc 824, dans lequel la valeur de l'indice i est fixée à 0, pour se préparer à rentrer dans une boucle logique suivante qui détermine les paires qui

entrent dans l'ensemble et celles qui n'y entrent pas.

A partir du bloc 824 de la figure 8, on passe à un bloc de décision 826 dans lequel la valeur de Mi, désignée par Mi -> val, est comparée à la valeur 1 ou à l'unité et on quitte le bloc de décision 826 par le chemin OUI si la valeur est égale à l'unité, à des fins d'évaluation

ultérieure pour voir si elle est un élément de l'ensemble.

Si la valeur de Mi est différente de l'unité, la paire de minuties n'est pas un élément de l'ensemble et on quitte le bloc de décision 826 par le chemin NON pour passer directement à un bloc de décision 832. A partir de la sortie OUI du bloc de décision 826, on passe à un autre bloc de décision 828 dans lequel Mi est comparée à une paire nulle (ce qui signifie que la minutie latente ne correspond à aucune minutie d'empreintes témoins). Si Mi est égale à 0, cette valeur ne peut pas être un élément de l'ensemble et on quitte le bloc de décision 828 par la sortie NON et on passe au bloc de décision 832. Si la valeur de Mi est différente de 0, on quitte le bloc de décision 828 par la sortie OUI et on arrive à un bloc 830 qui représente l'ajout de Mi à l'ensemble. A partir du bloc 830, ou à partir du bloc 826 ou 828, on arrive au bloc de décision 832 qui représente la comparaison de l'indice i au nombre de paires de la liste M pour déterminer si cette étape de calcul est terminée. Si plus d'éléments de la liste M doivent être évalués, on quitte le bloc de décision 832 par la sortie NON, l'indice i est incrémenté dans un bloc 834 et on retourne au bloc de décision 826. La logique suit la boucle comprenant les blocs 826, 828 et 830, tel que cela est approprié, et on traverse le bloc 832, 834 jusqu'à ce que toutes les paires de minuties de la liste M aient été évaluées pour être incluses dans l'ensemble. Lorsque toutes les paires de minuties de la liste M ont été évaluées, on quitte le bloc de décision 832 par le biais de la sortie OUI et on passe au bloc 20 de la

figure 1.

La figure 9 est un organigramme plus détaillé illustrant le fonctionnement du bloc 816 de la figure 8. Sur la figure 9, on arrive du bloc 814 de la figure 8 et on passe à un bloc 912 qui représente l'établissement o l'initialisation à 0 d'un nouvel indice i. Il faut remarquer que le traitement séquentiel est supposé, dans lequel on traverse tous les organigrammes en séquence de sorte qu'un indice peut être remis à l'état initial à chaque fois que l'on entre dans un nouveau calcul: ainsi, si on traite simultanément les parties de tout l'organigramme de la figure 1, certains des indices doivent être renommés. Ceci semblera évident aux spécialistes de la technique. A partir du bloc 912 de la figure 9, on passe à un bloc 914 qui établit un nouvel indice j à 0. Le bloc 916 représente l'établissement d'une nouvelle variable "canl" à une valeur égale à Mi, et "can2" à une valeur Mi. A partir du bloc 916, on passe à un bloc de décision 918 dans lequel canl et can2 sont examinés pour voir s'ils représentent la mise en correspondance des minuties de l'empreinte digitale latente avec des minuties d'empreintes témoins. Si cela est le cas pour canl ou can2, on passe par la sortie OUI du bloc de décision 928 pour arriver à un bloc 920. Le bloc 920 représente l'établissement d'unematrice de compatibilité Cij à zéro. Cet établissement signifie qu'il n'y a pas

d'interaction entre les minuties candidates.

Par ailleurs, si ni canl ni can2 ne correspondent à une paire NULLE, on quitte le bloc de décision 918 de la figure 9 par la sortie NON et on arrive à un autre bloc de décision 922. Le bloc de décision 922 compare canl à can2 et s'ils sont égaux, les minuties candidates sont compatibles, on sort du bloc de décision 922 par la sortie OUI, pour arriver à un bloc 924, auquel Cij est établi égal à 1 ou à l'unité. Si canl et can2 ne sont pas égaux, elles peuvent être ou non compatibles, et on quitte le bloc de décision 922 par la sortie NON pour arriver à un autre bloc de décision 926. Si canl et can2 ne sont pas égaux, alors soit les minuties latentes soit les minuties d'empreintes témoins ne sont pas égales ou alors aucune des deux ne l'est. Le bloc 926 examine canl et can2 pour déterminer si les minuties latentes de canl sont égales à des minuties latentes de can2. Si les minuties latentes sont les mêmes, alors les minuties d'empreintes témoins doivent différer, ce qui aboutit à une situation incompatible, et on quitte le bloc de décision 926 par la sortie OUI et on arrive à un bloc 928. Le bloc 928 représente l'établissement selon lequel: Cij = (0 [Z+1]) ou Z est le nombre de minuties latentes dans l'empreinte

digitale latente.

On passe du bloc 928 à un bloc de décision 936 au moyen d'un noeud logique I. Par ailleurs, si les minuties latentes de canl et can2 sont différentes, les paires peuvent être compatibles ou non, et on quitte le bloc de décision 926 par la sortie NON pour arriver au bloc de

décision 930.

Le bloc de décision 930 de la figure 9 examine canl et can2 pour déterminer si les minuties de can2 se trouvent dans le ou appartiennent au deuxième jeu de paires de minuties de support de canl. Si ce n'est pas le cas, on sort du bloc de décision 930 par la sortie NON et on passe à un bloc 932. Le bloc 932 représente l'établissement selon lequel: Cij = (0 [Z+1]) et on passe au bloc de décision 936. Si le bloc de décision 930 détermine que les minuties de can2 se trouvent dans le deuxième jeu de paires de minuties de support de canl, on quitte le bloc de décision 930 par la sortie OUI et on passe au bloc 940. Le bloc 940 représente l'établissement selon lequel Cij = 1. A partir du bloc 934, on passe au bloc de

décision 936.

On arrive au bloc de décision 936 de la figure 9

depuis le noeud I, depuis le bloc 932 ou depuis le bloc 934.

Le bloc de décision 936 examine l'indice j de can2 pour déterminer si j est supérieur ou égal au nombre de paires de minuties de la liste M, ce qui indique que toutes les paires de minuties de la liste M ont été évaluées. Si ce n'est pas le cas, on quitte le bloc de décision 936 par la sortie NON et on arrive à un bloc 938, qui représente l'incrémentation de l'indice j, j = (j+1). On quitte ensuite le bloc 938 et on retourne au moyen d'un noeud logique K au bloc 916 afin de passer respectivement par les blocs 916, 918, 920, 922, 924, 926, 928, 930, 932, 934 et 936 ou par les parties appropriées de ceux-ci. Finalement, toutes les minuties de la liste M auront été évaluées et dans ce cas, on quitte le bloc de décision 936 par sa sortie OUI pour arriver à un autre bloc de décision 940. Le bloc de décision 940 représente l'évaluation de l'indice i pour déterminer si toutes les paires présentant l'indice i de la liste M ont été évaluées. Si ce n'est pas le cas, on quitte le bloc de décision 940 par la sortie NON et on arrive à un bloc 942, qui représente l'incrémentation de l'indice i, i = (i+1). On passe du bloc 942 au moyen d'un noeud logique L au bloc 914, pour commencer l'évaluation de toutes les paires de minuties

dans m à l'aide de la valeur incrémentée de l'indice.

Ensuite, on passe par les blocs 914, 916, 918, 920, 922, 924, 926, 928, 930, 932, 934 et 936 ou les parties appropriées de ceux-ci autant de fois que cela est nécessaire pour évaluer tous les indices i. Lorsque tous les i ont été évalués, on quitte le bloc de décision 940 par la sortie OUI et on se dirige au moyen d'un chemin logique 817

vers le bloc 818 de la figure 8.

La figure 10 est un organigramme simplifié représentant en détail le bloc 822 de la figure 8. Sur la figure 10, on arrive au moyen d'un chemin logique 821 à un bloc 1012, qui représente l'établissement d'une variable B à une valeur initiale prédéterminée. La valeur initiale est fixée à un niveau bas, c'est-à-dire 0,5. A partir du bloc 1012, on passe à un bloc 1014 qui représente l'établissement de la constante S égale au nombre de paires dans la liste M. A partir du bloc 1014, on passe à un bloc 1016 qui représente l'établissement, pour tout i, selon lequel: s Mi -_ = _Tmj val Cij 9 j- o grad ou mi-> V est égale à la modification dans s Z mj -> val 10 j=l ce qui se produit si (mi -> valeur) est modifiée, et si mi -> val correspond au point actuel ou à la

confiance donnée à la paire Mi.

A partir du bloc 1016, on passe à un bloc 1018 qui représente l'établissement, pour tout i, selon lequel eB M, -A Mi -> val = B M, A 1l "J.A M, e ou Fam[i] correspond au jeu de paires de candidats dans M qui présente les mêmes minuties latentes que la paire M [i]; à partir du bloc 1018, on passe à un bloc de décision 1020, dans lequel le nombre d'itérations ayant la même valeur de B est limité, en comparant le nombre d'itérations à un nombre prédéterminé, dans ce cas, le nombre 30, et si le nombre limité d'itérations n'a pas été atteint, on quitte le bloc de décision 1020 par la sortie NON et on retourne au moyen d'un noeud logique M au bloc 1016. Si le nombre limite d'itérations a été atteint, on quitte le bloc de décision 1020 au moyen de la sortie OUI et on arrive à un bloc 1022 qui représente l'incrémentation de B d'une quantité prédéterminée. On arrive ensuite à un bloc de décision 1024 qui compare B à un seuil prédéterminé. Si B n'est pas supérieur au seuil prédéterminé, on quitte le bloc de décision 1024 par la sortie NON et on retourne, au moyen du noeud logique M, au bloc 1016. Finalement, on arrive de nouveau au bloc de décision 1024 à l'instant o B est supérieur au seuil puis on passe à un bloc 1026. Le bloc 1026 représente la découverte, pour chaque minutie latente, de Mj de sorte que deux conditions sont satisfaites, (a) Mj utilise les minuties latentes i et (b) la valeur de Mj est supérieure ou égale à la valeur de Mk, Mk étant n'importe quelle paire de minuties qui utilise les minuties latentes i. Il faut comprendre que pour chaque minutie i de l'empreinte latente, il y a N minuties de la liste M qui utilisent les minuties particulières i. Le bloc 1026 détermine la paire qui présente la valeur la plus grande. La valeur de toutes les autres paires est fixée à zéro, tandis que la valeur de la paire présentant la valeur la plus grande est fixée à l'unité ou 1. Cette procédure est exécutée pour toutes les minuties latentes d'une empreinte latente. A partir du bloc 1026, on passe au moyen du chemin logique 823 au bloc suivant, c'est-à-dire le bloc 824 de la

figure 8.

Ainsi, un procédé pour mettre en correspondance une empreinte digitale inconnue ou une empreinte digitale devant être identifiée, avec une base de données d'empreintes digitales connues, comporte l'étape (24) consistant à choisir une empreinte digitale de référence au témoin pour la comparer à une empreinte digitale latente (14) considérée. Une paire de base de minuties est choisie (212, 214) dans chacune des empreintes digitales latentes et témoins. Pour la paire de base choisie, les jeux de paires de minuties choisis (216) satisfont à des contraintes données comprenant la distance de l'angle et les nombres de stries afin de générer un premier jeu de paires de minuties de support, qui supporte la supposition selon laquelle l'empreinte digitale latente correspond à l'empreinte digitale témoin. Le premier jeu de support comporte alors les paires de minuties qui correspondent à la paire de base en ce qui concerne des informations données telle que l'orientation, l'emplacement et le nombre de stries. Un angle d'inclinaison (<, 9) est déterminé (218) entre les minuties de la paire de base en fonction des angles des minuties, des jeux de paires de minuties par rapport à la paire de base. Un deuxième jeu de paires de minuties de support est généré à partir du premier (220) en utilisant l'angle d'inclinaison. Le deuxième jeu de support comporte les paires de minuties qui correspondent à l'angle d'inclinaison utilisant une mesure de probabilité bayesienne. Le deuxième jeu ne contient pas les paires de minuties de support qui ne correspondent pas à la paire de base considérée avec l'angle d'inclinaison. Un troisième jeu est établi (222) en déterminant le sous-ensemble le plus grand du deuxième jeu qui est topologiquement cohérent. Le troisième jeu de support est le sousensemble le plus grand du deuxième ensemble de support qui est topologiquement cohérent, tel que cela est déterminé en utilisant une programmation dynamique. Le nombre de paires de minuties est comptabilisé dans le troisième jeu afin d'établir des données d'appréciation de la paire de base. Une nouvelle paire de base, pas encore choisie, est choisie (212, 214) et pour la nouvelle paire de base, on répète les étapes consistant à générer un premier jeu, à déterminer un angle d'inclinaison, à générer un deuxième jeu, à établir un troisième jeu et à compter le nombre de paires de minuties (224, 226) afin d'établir des données d'appréciation de la nouvelle paire de base. Une table de données d'appréciation est formée pour toutes les paires de base possibles, en répétant l'étape consistant à choisir une nouvelle paire de base pour toutes les combinaisons de paires de base

possibles, des empreintes digitales latentes et témoins.

Pour chacune des minuties de l'empreinte digitale latente, un groupe de correspondance est généré (228) composé d'un nombre prédéterminé de minuties de l'empreinte témoin présentant les meilleures données d'appréciation. Le groupe de correspondance est recherché (18, 810-834) dans un

ensemble maximal dans lequel chaque paire de minuties latentes-

témoins correspond à toute autre paire de minuties latentes-

témoins de l'ensemble. La cardinalité de l'ensemble maximal 18 est provisoirement stocké. La cardinalité correspond au nombre de paires de minuties latentes-témoins de l'ensemble maximal. Les étapes consistant à choisir une empreinte digitale témoin à des fins de comparaison (24), à choisir une paire de base de minuties (212, 214), à choisir les ensembles de paires de minuties qui satisfont aux contraintes données (216), à déterminer un angle d'inclinaison (218) à générer un deuxième jeu (220), à établir un troisième jeu (222); à compter le nombre de paires de minuties dans le troisième sous-ensemble (222), à choisir une nouvelle paire de base (212-214), à former un tableau de données d'appréciation (222); à générer un groupe de correspondance (228), à rechercher le groupe de correspondance (18) et à stocker provisoirement la cardinalité (18) sont répétées pour toutes les empreintes témoins appropriées dans la base de données afin de générer un ensemble de cardinalités. A partir de l'ensemble de cardinalités, au moins un élément du jeu est choisi (26) et celui-ci est celui qui présente la valeur la plus grande, et représente l'empreinte témoin qui correspond le mieux à

l'empreinte digitale latente.

Dans un procédé particulier, selon l'invention, l'étape consistant à déterminer un angle d'inclinaison (218) comporte l'étape consistant à maximiser une mesure de probabilité bayesienne. L'étape consistant à maximiser une mesure de probabilité bayesienne peut comporter l'étape consistant à rejeter les données témoins (528 à 530) et à déterminer (216) le nombre de paires de minuties candidates correspondant à la paire de base de minuties en fonction de

données considérées.

Dans un procédé selon l'invention, l'étape consistant à déterminer le plus grand sous-ensemble (222) du deuxième jeu qui est topologiquement cohérent, afin d'établir un

troisième jeu, est exécuté par une programmation dynamique.

D'autres modes de réalisation de l'invention sembleront évidents aux spécialistes de la technique. Par exemple, la mise au point de la fonction de coût Cij de telle sorte que l'algorithme d'attribution échelonnée converge vers un ensemble maximal. Il faut remarquer que dans sa forme originale, l'algorithme d'attribution échelonnée est utilisé pour rechercher le maximum de fonctions binaires quadratiques générales; toutefois, le choix particulier de

Cij donne une solution d'ensemble maximale.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour mettre en correspondance une empreinte digitale inconnue avec une base de données contenant des empreintes digitales connues, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: choisir une empreinte digitale témoin pour la comparer à une empreinte digitale latente considérée; choisir une paire de base de minuties dans chacune desdites empreintes digitales latente et témoin; pour ladite paire de base, choisir les jeux de paires de minuties qui répondent à des contraintes données comportant l'angle, la distance et les nombres de stries pour générer un premier jeu de paires de minuties de support; déterminer un angle d'inclinaison entre lesdites minuties de ladite paire de base fondé sur les angles desdites minuties desdits jeux de paires de minuties par rapport à ladite paire de base; utiliser ledit angle d'inclinaison, en générant un premier sous-ensemble réduit desdites paires de minuties, ledit premier sous- ensemble réduit ne contenant pas les paires desdites paires de minuties de support qui ne sont pas cohérentes avec ladite paire de base, si l'on considère ledit angle d'inclinaison; établir un deuxième sous- ensemble en déterminant le plus grand sous-ensemble dudit premier sous- ensemble réduit qui est topologiquement cohérent; compter le nombre de paires de minuties dans ledit deuxième sous-ensemble afin d'établir des données d'appréciation de ladite paire de base; choisir une nouvelle paire de base pas encore choisie, et, pour ladite nouvelle paire de base, reprendre lesdites étapes consistant à générer un premier jeu, déterminer un angle d'inclinaison, générer un premier sous-ensemble réduit, établir un deuxième jeu et compter le nombre de paires de minuties, afin d'établir des données d'appréciation de ladite nouvelle paire de base; former un tableau des données d'appréciation de toutes les paires de base possibles, en reprenant ladite étape consistant à choisir une nouvelle paire de base pour toutes les combinaisons de paires de base possibles desdites empreintes digitales latentes et témoins; pour chacune desdites minuties de ladite empreinte digitale latente, générer un groupe de correspondance d'un nombre prédéterminé de minuties de ladite empreinte témoin les mieux placées; rechercher dans ledit groupe de correspondance un ensemble maximal dans lequel chaque paire de minuties d'empreintes témoins-latentes est cohérente avec toutes les autres paires de minuties d'empreintes latentes-témoins dudit ensemble; stocker provisoirement la cardinalité dudit ensemble maximal, qui correspond au nombre de paires de minuties d'empreintes latentes-témoins dudit ensemble maximal; exécuter lesdites étapes consistant à choisir une empreinte digitale témoin pour établir une comparaison, à choisir une paire de base de minuties, à choisir les jeux de paires de minuties qui répondent à des contraintes données, à déterminer un angle d'inclinaison, à générer un premier sous-ensemble réduit, à établir un deuxième sous-ensemble, à compter le nombre de paires de minuties dans ledit deuxième sous-ensemble, à choisir une nouvelle paire de base, à former un tableau des données d'appréciation, à générer un groupe de correspondance, à rechercher ledit groupe de correspondance et à stocker provisoirement la cardinalité, pour toutes les empreintes témoins d'intérêt contenues dans ladite base de données, afin de générer un ensemble de cardinalités; choisir dans ledit jeu de cardinalités au moins un élément dudit ensemble présentant la valeur la plus élevée, comme représentant ladite empreinte témoin correspondant le

plus à ladite empreinte digitale latente.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape consistant à déterminer un angle d'inclinaison comporte l'étape consistant à maximiser une

mesure de probabilité bayesienne.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape consistant à maximiser une mesure de probabilité bayesienne comporte l'étape consistant à rejeter des données témoins; et à compter le nombre desdits jeux de minuties candidates pour chaque jeu choisi de minuties de base et candidates, à déterminer le nombre de paires de minuties candidates correspondant à ladite paire de base de minuties

en fonction desdites données considérées.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

que ladite étape consistant à déterminer le plus grand sous-

ensemble dudit premier sous-ensemble réduit qui est

topologiquement cohérent afin d'établir un deuxième sous-

ensemble est exécutée par programmation dynamique.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de recherche dudit groupe de correspondance pour un ensemble maximal comporte l'étape consistant à

effectuer des calculs d'attribution échelonnée.