本发明专利技术公开一种用无接触光学装置识别３Ｄ指纹的方法。该新颖的方法，除别的外，包括如下步骤：获得用于拍摄指纹的光学无接触装置，以便给出选自一组包含细节、分叉、末端、或它们任何组合的多幅３Ｄ光学像；获得多个指纹，其中所述指纹的像分辨率与摄像机和被检查手指之间的距离无关；通过散焦和模糊恢复，校正获得的像；在注册状态中，在各种视野和角度下，获得多幅像，最好是６到９幅；系统地改进所述像的景深的质量和每一像素的强度；和使更高分辨率与存储器消耗脱离，以便不需要附加的光学传感器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及用于3D指紋识别的非接触式光学装置和方法。
技术介绍
指紋的图形和几何形状对每一个人都是不同的，且它们不随身体 的生长和时间的流逝而改变。指紋的分类通常依据某些特征，诸如弓、 箕、或斗。最有特色的特征是，在脊线和脊线走向的整个形状中找到 的细节、分叉、或末端。识别指紋的方法有各种专利。例如，授予Mueller的美国专利 US App. No. 2004/234111 />开一种测试指紋的方法，是把指紋的参考 数据储存在便携式数据媒体中。指紋是特别精确的标识符，因为它们依赖于不可修改的物理属 性，但它们唯一性的识别要求专业的输入装置。这些装置不总与标准 的电信和计算装备兼容。此外，涉及这些装置的费用，在大量销售的 可接受性方面产生限制。因此，依然存在已长期意识到的需求，需要一种使用非接触式光 学装置进行3D指紋识别的成本效益高的方法，而这种方法迄今在商 业上还没有出售。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的，是提供一种非接触光学装置和用于3D指 紋识别的方法。所述方法以非限制方式包括如下步骤获得用于拍摄 指紋的光学非接触装置，以便提供选自一组包含细节、分叉、末端、 或它们任何组合的指紋特征的3D光学像；获得多个指紋像，其中所 述指紋像的像分辨率，与摄像机和所述被检查手指之间的距离无关； 通过散焦和模糊恢复，校正获得的像；在注册状态中，在各种视野和 角度下，获得多幅像，最好是6到9幅；系统地改进所述像景深的质5量和每一像素的强度；和使更高分辨率与存储器消耗脱离，以^^不需 要附加的光学传感器。本专利技术的范围，包括提供一种利用至少一个CMOS摄像机的方 法；通过基于软件的程序包，增强所述方法，该方法包括以近场照 明及反差拍摄像；提供散焦和模糊恢复；通过保持固定角度及距离的 不变性，恢复所述像；和获得注册状态及所述像数学模型的交叉储存。本专利技术的范围，还包括提供一种方法，该方法包括使初始像在 多个区中分段，并执行DCT或Fourier变换，以获取指紋区至少一部 分的频率映射；析取外部手指轮廓线；通过在频域中完成至少一个局 部直方图，以评估局部模糊的降质；增加从准非空间状态散焦强度像 引起的模糊；在不同区中，估算所述模糊的影响及它与散焦弥散圆 (COC)度的关系；对紧邻焦距的像进行光线追迹，并根据光学精度 差(OPD )产生质量判据；把与手指拓朴形状相关的点扩展函数(PSF) 和COC局部相对位置模型化；和最好使用离散去巻积，恢复已获得 的3D像，这一步骤可能包含反滤波和/或统计滤波装置。本专利技术的范围，还再包括提供一种方法，该方法包括应用 Newton紧密体(Newtonian compact body)生物弹性模型；应用全面 凸形面还原模型；和通过匹配装置，应用立体摄影术重构。本专利技术的范围，也还包括提供一种方法，该方法包括构建两组 特性的近似矩阵，其中每一元素是高斯加权的距离；和实施相关的近 似G矩阵的奇异值分解。本专利技术的另一个目的，是提供一种在识别时拍摄的手指像和更早 时拍摄的像之间进行区分、还包括把像的反射率作为周围光条件的函 数进行比较的方法，该方法包括在注册时，在每一彩色通道中拍摄 图像并映射选出的区；在每一通道的小的区上，完成局部直方图；对 每一指紋使用外部闪光修改，按照不同的彩色通道和摄像机装置的灵 敏度，设定响应分布；获得候选像的接受性或拒绝性，并把实际指紋 的谙响应与怀疑的指紋比较。本专利技术的范围，包括提供一种方法，该方法包括获得光线追迹装置;根据OPD产生退出判据；获取涉及检测器几何结构的像素OTF; 计算抽样的OTF和PSF;根据抽样的PSF集合，为选择的处理算法 计算数字滤波系数；计算比率运算符；处理数字参数；组合比率优值 运算数与光学运算数；和修改光学表面。本专利技术的范围，也包括提供一种改进像的光线追迹性质和4象的像 素冗余度的方法，该方法尤其包括冗余度去巻积恢复；和确定适合 使模糊失真模型化的数值非球面透镜。本专利技术的范围，还包括提供一种指紋标识系统，该系统包括以 近场照明拍摄像的装置；用于散焦和模糊恢复的装置；用于映射和投 影获得的像的装置；和用于获取注册状态和获得所述像数学模型的交 叉储存的装置。附图说明为了理解本专利技术和明白它是如何在实践中实施，现在仅以非限制 性的举例方式，参照附图说明优选的实施例，附图中图l按照本专利技术一个简化实施例，示意地给出蜂窝配置的示意说明；图2按照本专利技术另一个实施例，示意地给出PC配置的说明； 图3按照本专利技术另一个实施例，仍然示意地给出流程图的iJL明；和图4按照本专利技术再一个实施例，示意地给出标识状态。 具体实施例方式与本专利技术所有章节一起，给出下面的说明，以便使本领域任何熟 练人员能使用所述专利技术，并阐明本专利技术人设想的实现本专利技术的最佳模 式。但是，对本领域熟练人员，各种各样的修改依然是显而易见的， 因为已经详细解释本专利技术的普遍原理，提供用非接触式光学装置，识别3D指紋的方法。本方法以非排它方式包括多个步骤第一步骤是"像的获取"或像的拍摄。在该过程的这部分中，用户 把他的手指放在摄像机装置的附近。手指的像被拍摄，从而能够对该像进行分析。这种获取像的方式，不同于常规的指紋装置，因为手指像的拍才聂, 无需任何物理接触。在别的技术中，手指是与透明的玻璃板或任何感 测表面，亦称扫描器实现物理接触的。该技术的使用，选择的像必须验证诸如照明、反差、模糊规定等 基本要求。只有观察到中心点的像，才可以被选择。本技术则不管作为3D物体的手指的任何区与摄像机部件之间已 有的距离，能获得宽范围的指紋像，因为作为3D物体，手指的弧度 是必须考虑的。考虑到光学限制和手指的不适当位置，诸如透镜焦距、环境光条 件，本技术能用离焦和模糊降质来校正像。本方法的第二步骤，专用于短距离拍摄并因散焦而呈现模糊降质 的像的重构。为了调整光学精度，即每面积的像素数，还实施像的定 标(scaling)。像重构的具体过程，在此后详细说明。指紋识别的最关键步骤之一包括，在数学模型的析取中，用原始 细节的确定，缩略手指的线条表示。为了取得良好的可再现数学模型， 人们必须尽可能限制手指的自由度数目，自由度数目 一般建议为6。与接触式技术相反，接触式技术中，大多数自由度是被冻结的， 只保留平移和旋转运动，本技术专门考虑复杂得多的像，这些像中出 现硬拓朴像差(hard topological aberration )。作为举例，让我们指 出，有陡坡度的区中的脊线表现出比实际的更接近，这些脊线必须重 新定标。因此，非接触的像，本性上是3D的，不保持角度的不变性和距 离的可定标性；这一状况可使数学模型的任何可再现性变复杂。在这个层面上，本技术复原投影的3D像，使之保持角度和距离 的不变性。这些新的像，与用常规的接触扫描器得到的等价。能实现这类拓朴投影的一系列处理过程和算法，被提了出来。此 后将详细说明不同的算法。拍摄状态出现在不同的手指识别步骤中注册、验证、和标识。为了在验证或标识状态中，改进像的匹配，人们必须得到已经完 成的给定手指指紋标识的子数据库。 一般说来，在注册状态中，同一 指紋三个不同的像，为了把它们联系在一起，用数学模型的复原处理， 并建立相关权重。这里，在非接触式像的情形中，注册状态本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用非接触光学装置识别３Ｄ指纹的方法，包括： ａ．获得用于拍摄指纹的光学非接触装置，以便给出选自一组包含细节、分叉、末端、或它们任何组合的多幅３Ｄ光学像； ｂ．获得多个指纹，其中所述指纹的像分辨率与摄像机和被检查手指之间的距离 无关； ｃ．通过散焦和模糊恢复，校正获得的像； ｄ．在注册状态中，在各种视野和角度下，获得多幅像，最好是６到９幅； ｅ．系统地改进所述像的景深质量和每一像素的强度；和 ｆ．使更高的分辨率与存储器消耗脱离，以便不需要附 加的光学传感器。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿舍尔佩莱兹，
申请(专利权)人：克拉西菲耶有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]
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