Reconocimiento biométrico mediante estudio del mapa de superficie del segundo dioptrio ocular.

El objeto de la invención es un método y su correspondiente dispositivo para el reconocimiento de personas que incorpora,

como constante biométrica y determinante para cada individuo, las irregularidades del mapa de la superficie posterior de la córnea, que son distintas en cada individuo. La invención se basa en tomar unaimagen exclusivamente del segundo dioptrio ocular con el objetivode determinar las irregularidades de su mapa de superficie respecto a una superficie normalizada (esfera, elipsoide, toro, etc.)y cuantificarlas, resultando un conjunto de rasgos característicos de cada persona que utilizan como sistema de autenticación, esdecir, utilizando las variaciones y los cálculos realizados con ellos como minucias biométricas. La toma de imagen es de probada seguridad en cuanto a que se puede tomar sin contraindicación alguna y tantas veces como fuera necesario.

Reconocimiento biométrico mediante estudio del mapa de superficie del segundo dioptrio ocular.

Campo de la invención

La invención se encuadra en el sector de la biometría, en sus aplicaciones para la seguridad y reconocimiento de personas. La invención se refiere, particularmente, a un método y aparato para el reconocimiento biométrico a través del segundo dioptrio ocular.

El objeto de la invención es un método y su correspondiente dispositivo para el reconocimiento de personas que incorpora, como constante biométrica exclusiva y determinante para cada individuo, las irregularidades del mapa de la superficie posterior de la córnea, que son distintas en cada individuo.

Estado de la técnica

Los tipos de reconocimiento de personas denominados biométricos se basan ] en las características físicas del usuario a identificar. Aunque la autenticación de usuarios mediante métodos biométricos es posible utilizando cualquier característica única y mesurable del individuo, tradicionalmente ha estado basada en seis grandes grupos: ojo-iris, ojo-retina, huellas dactilares, geometría de la mano, escritura-firma y voz.

Los modelos de autenticación biométrica basados en patrones oculares se dividen en dos tecnologías diferentes: o bien analizan patrones retinianos, o bien analizan las características morfológicas del iris.

El iris es la parte más visible del ojo de los humanos. Es un patrón complejo que contiene muchos aspectos distintivos como arrugas, ligamentos arqueados, crestas o anillos. La imagen del iris se puede tomar desde una distancia razonable (1 m) con un gran nivel de exactitud. Para ello se requiere una cámara con una resolución mínima de 7 píxeles. Aunque el nivel de exactitud de la imagen es alto y el tiempo de procesado es muy grande, es difícil de obtener si la persona no se mantiene cerca de la cámara o no le interesa su identificación. Además, los procesos médicos pueden alterar algo el color (aunque la textura se mantiene estable durante décadas), el iris está húmedo por lo que puede reflejar, puede estar tapado y puede ser manipulado por lentillas y sufre modificaciones de tamaño por dilatación de la pupila.

El escáner de retina es una técnica biométrica que utiliza los patrones de la retina para identificar a una persona. La autenticación a través de la retina se puede realizar a través del inicial registro de la estructura vascular de la retina (forma de los vasos sanguíneos de la retina humana) que tiene elementos característicos de cada individuo y diferenciales del resto de la población.

En estos sistemas el usuario a identificar debe mirar a través de un dispositivo ocular, ajustar la distancia y el movimiento de la cabeza, mirar al punto de fijación determinado y, por último, pulsar un botón para indicar al dispositivo que se encuentra listo para el análisis. Para obtener registros válidos se tiene que esperar cinco minutos a que se produzca la midriasis, o dilatación retiniana necesaria en los sistemas de entrada por la pupila o utilizar fármacos midriáticos. Posteriormente se escanea la retina con una radiación infrarroja de baja intensidad en forma de espiral, detectando en una imagen los nodos y ramas del área de la retina para compararlos con los almacenados en una base de datos; si la muestra coincide con la almacenada para el usuario que el individuo dice ser, se valida la autenticación.

Estos métodos se suelen considerar los más efectivos para una población de millones de potenciales usuarios ya que la probabilidad de coincidencia entre individuos es casi nula. Una característica adicional, de gran importancia en el proceso de autenticación, es que una vez muerto el individuo los tejidos oculares degeneran rápidamente, lo que dificulta la falsa aceptación de atacantes que puedan robar este órgano de un cadáver para falsificar la autenticación. Existen patentes relacionadas con esta técnica. Así, la patentes US 4, 19, 237 describe un dispositivo para la identificación de individuos a través del patrón vascular de la retina. En el documento US 4, 487, 322 se describe un aparato para medir el nivel de oxígeno en sangre en el fondo del globo ocular; en US2423338 se describe un sistema y un método para el reconocimiento de la retina en puertos de embarque. Los documentos KR2334258, WO275639, W2723946, W2673781, US212285, GB159915 también recogen distintos sistemas de captura de imagen de la retina o el iris.

Sin embargo, los reconocimientos a través del iris y de la retina presentan limitaciones similares y siguen siendo necesarios nuevos sistemas y métodos que superen los inconvenientes de los métodos actuales.

Recientemente, se han desarrollado métodos de autenticación biométrica basados en patrones oculares que se centran en la córnea como patrón. Así el documento US27/291997 "Corneal Biometr y apparatus and method"

describe un aparato y método para validar la identidad de una persona utilizando técnicas de imagen de la córnea valorando la córnea en su conjunto por lo que se miden parámetros, como los radios corneales y la potencia dióptrica. Estas variables presentan cambios con el tiempo, con una enfermedad, con una cirugía, la presencia de una lente, etc y, sobre todo, que pueden son manipulados de forma externa como, por ejemplo, con una lente de contacto. El documento US26/21122 describe un método y un sistema basado en la topografía del la superficie del globo ocular (tanto de la cara externa de la córnea como de la esclera) para identificación de un usuario, está basado en detectar cambios de la superficie anterior midiendo la reflexión que produce frente a la reflexión que produciría una esfera ideal. Este parámetro también es manipulable, por ejemplo, con el uso de lentes de contacto.

Existen diferentes aparatos para capturar la imagen de la córnea. Algunos de ellos se basan en la cámara giratoria de Scheimpflug, que permite capturar una imagen multi-sectorial de cámara anterior del ojo y escanea el centro de la córnea con la misma precisión que las partes periféricas, independientemente de la película lagrimal. Entre estos aparatos son bien conocidos el PENTACAM® (Oculus) y el ORBSCAN II® (Bausch & Lomb Inc.) , que permiten determinar, en el primer caso, o calcular, con el segundo instrumento, los mapas de elevación de la superficies corneales.

Estos mapas de elevación o topografías se han utilizado ampliamente para la medida de la densidad y espesor de la córnea así como para la determinación del radio de curvatura y la asfericidad del segundo dioptrio ocular (por ejemplo, "Radius and apshericity of the posterior corneal surface determined by corrected Scheimplug photgraphy". Dubbelmnn, M. et al, Acta Ophtalmolo. Scand. 22:8: 379-383, "Surface and Orbscan II slip -scanning elevation topography in circumscribed posterior Keratoconus" Charles et al. J. of Cataract and Refractive Surger y , 25: 31 (3) : 636-639). Estas investigaciones van dirigidas al estudio de la córnea para determinar el cambio de la cara anterior después de una cirugía refractiva de córnea o para determinar si un paciente está desarrollando queratocono o cualquier otra ectasia y estudiar su evolución.

Con el fin de superar los inconvenientes mencionados, la presente invención proporciona un método y un sistema de reconocimiento biométrico basado en el análisis de las irregularidades del mapa de la superficie del segundo dioptrio ocular respecto a una superficie normalizada, que tiene como principal ventaja la imposibilidad de manipulación de dicho mapa (ya que se encuentra en el interior del ojo) , ni por un individuo externo ni por la propia persona a reconocer. El método además no es invasivo, es rápido, es barato, es fácil de utilizar y se basa en una constante que, además de no ser manipulable, es fácil de registrar y relativamente estable en el tiempo a pesar de posibles enfermedades y cirugías.

La invención se basa en tomar una imagen exclusivamente del segundo dioptrio ocular con el objetivo de determinar las irregularidades de su mapa de superficie respecto a una superficie normalizada (esfera, elipsoide, toro, etc.) y cuantificarlas, resultando un conjunto de rasgos característicos de cada persona que se pueden utilizar como sistema de autenticación, es decir, utilizando las variaciones y los cálculos realizados con ellos como minucias biométricas. La toma de imagen es de probada seguridad en cuanto a que se puede tomar sin contraindicación alguna y tantas veces como fuera necesario.

Descripción de la invención

El objetivo de la invención es un método y un dispositivo de reconocimiento de personas que incorpora como constante biométrica las irregularidades del mapa de superficie del segundo dioptrio ocular.

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1. Método de reconocimiento biométrico que comprende (a) capturar una imagen de la superficie posterior de la córnea y (b) cuantificar las irregularidades de un mapa de dicha superficie posterior de la córnea respecto a una superficie normalizada para obtener parámetros característicos y diferenciales de la superficie posterior de la córnea

en cada individuo.

2. Método de reconocimiento biométrico, según reivindicación 1, combinado con cualquier otro método de reconocimiento biométrico a través de parámetros oculares extraídos a partir de un registro fotográfico obtenido para cuantificar las irregularidades del mapa de la superficie del segundo dioptrio ocular.

3. Método de reconocimiento biométrico, según reivindicación 2, donde otros parámetros oculares son tanto relativos 1 a la córnea, tales como radios corneales, la potencia dióptrica o el poder refractivo de la córnea, así como a la retina

o al iris.

4. Aparato de reconocimiento biométrico que comprende una cámara giratoria de Scheimpflug y un sistema para cuantificar las irregularidades de la superficie posterior de la córnea respecto a una superficie normalizada.

5. Uso del aparato de reconocimiento biométrico, según reivindicación 4, para la autenticación de un individuo.

6. Uso del aparato de reconocimiento biométrico, según reivindicación 4, para la identificación de un individuo.