METODO Y DISPOSITIVO PARA EL RECONOCIMIENTO DE INDIVIDUOS BASADO EN LA IMAGEN DE LA RETINA QUE INCORPORA COMO CONSTANTE BIOMETRICA EL AREA IMAGEN DEL PUNTO DE FIJACION.

Método y dispositivo para el reconocimiento de individuos basado en la imagen de la retina que incorpora como constante biométrica el área imagen del punto de fijación.



La invención consta de la combinación de cinco elementos: un sistema óptico de entrada en el fondo del ojo, como por ejemplo el barrido de retina o a través de la esclera; un sistema de visión ampliada de la retina, compuesto por ejemplo por lentes convergentes, divergentes y/o prismas o espejos; un sistema de identificación y marcación del punto anatómico que corresponde con el punto fisiológico de la proyección del eje visual, como por ejemplo un láser; un sistema de filtros de diferentes transmitancias y densidad óptica; un sistema de captura y procesamiento de imágenes digitales, como por ejemplo una cámara digital óptica. El dispositivo objeto de la invención puede ser portátil, autoenfocable y dotado de autocontrol

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200703141.

Solicitante: UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: MADRID.

Inventor/es: SANCHEZ RAMOS,CELIA, PANETSOS PETROVA,FIVOS.

Fecha de Solicitud: 27 de Noviembre de 2007.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 15 de Junio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61B3/12 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61B DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de material biológico G01N, p.ej. G01N 33/48). › A61B 3/00 Aparatos para el examen óptico o clínico de los ojos; Instrumentos para examinar los ojos (examen ocular utilizando ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/10). › para examinar el fondo de ojo, p. ej. oftalmoscopios (A61B 3/13 tiene prioridad).
  • A61B3/15 A61B 3/00 […] › con medios de alineación, espaciado o de supresión de las reflexiones parásitas.
  • A61B5/117 A61B […] › A61B 5/00 Medidas encaminadas a establecer un diagnóstico (diagnóstico por medio de radiaciones A61B 6/00; diagnóstico por ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/00 ); Identificación de individuos. › Identificación de individuos, p. ej. huellas dactilares, huellas de pies, técnicas de impresión (porta-huellas o articulaciones dentales A61C 9/00, A61C 11/00; reconocimiento de huellas dactilares G06K 9/00; identificación de personas mediante el análisis de voz  G10L 17/00).
  • G06K9/00S

Clasificación PCT:

  • A61B3/12 A61B 3/00 […] › para examinar el fondo de ojo, p. ej. oftalmoscopios (A61B 3/13 tiene prioridad).
  • A61B3/15 A61B 3/00 […] › con medios de alineación, espaciado o de supresión de las reflexiones parásitas.
  • A61B5/117 A61B 5/00 […] › Identificación de individuos, p. ej. huellas dactilares, huellas de pies, técnicas de impresión (porta-huellas o articulaciones dentales A61C 9/00, A61C 11/00; reconocimiento de huellas dactilares G06K 9/00; identificación de personas mediante el análisis de voz  G10L 17/00).
  • G06K9/00 SECCION G — FISICA.G06 COMPUTO; CALCULO; CONTEO.G06K RECONOCIMIENTO DE DATOS; PRESENTACION DE DATOS; SOPORTES DE REGISTROS; MANIPULACION DE SOPORTES DE REGISTROS (impresión per se B41J, G01V). › Métodos o disposiciones para la lectura o el reconocimiento de caracteres impresos o escritos o el reconocimiento de formas, p. ej. de huellas dactilares (métodos y disposiciones para la lectura de grafos o para la conversión de patrones de parámetros mecánicos, p.e. la fuerza o la presencia, en señales eléctricas G06K 11/00; reconocimiento de la voz G10L 15/00).

Fragmento de la descripción:

Método y dispositivo para el reconocimiento de individuos basado en la imagen de la retina que incorpora como constante biométrica el área imagen del punto de fijación.

Objeto de la invención

La invención se encuadra en el sector de la oftalmología, en sus aplicaciones para la seguridad y reconocimiento de individuos.

El objeto de la invención es un método y su correspondiente dispositivo para el reconocimiento de individuos que incorpora como constante biométrica exclusiva y discriminante de cada individuo el centro geométrico del área imagen del punto de fijación, que sirve de punto inequívoco de referencia para el resto de las valoraciones, teniendo en cuenta la disparidad fisiológica de fijación, utilizado junto con otros puntos de referencia. Este lugar es único e invisible para cada individuo y además indeterminable sin el dispositivo adecuado y sin su colaboración.

Estado de la técnica

Los tipos de reconocimiento de individuos 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.

La autenticación a través de la retina se puede realizar actualmente 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 debe esperar cinco minutos a que se produzca la midriasis o dilatación pupilar necesaria en los sistemas de entrada por la pupila. Posteriormente se escanea la retina con una radiación infrarroja de baja intensidad, 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 una autenticación.

Se conocen otras invenciones relacionadas con esta técnica. Así, se han descrito métodos y aparatos para identificación de personas a partir de las características de la retina. Por ejemplo, el documento US 4,109,237 describe un método y un sistema de identificación que conlleva escanear el ojo de una persona con el fin de detectar qué vasos sanguíneos interfieren con un determinado haz de luz; el documento US 4,877,322 describe un método y un dispositivo donde se mide la saturación relativa de oxígeno en la sangre coroidal del fondo del ojo de un sujeto cuando incide en él una fuente de luz incandescente, roja o infrarroja.

Existen, además, más invenciones que se refieren a métodos y aparatos para tomar la imagen de la retina o de una zona de la retina en concreto. Así, el documento WO 02075639 describe un sistema para tomar la imagen de la retina enfocando el ojo hacia un determinado punto mediante el uso de dos diodos de luz roja y verde; el documento WO 2006073781 se refiere a un sistema que detecta si una imagen tomada de la retina para su uso como constante biométrica es o no buena y la repite en caso necesario.

El documento US 4,620,318 describe un método y un dispositivo de identificación de personas a través del patrón de reflectancia ocular del fondo el ojo. El dispositivo utilizado incluye medios de fijación de la mirada para posicionar y enfocar el ojo de un individuo a lo largo de su eje visual centrándolo en la fóvea ya que considera que la fóvea es el lugar donde se forma la imagen. Una vez fijada la mirada, a través de un escáner se introduce una radiación infrarroja y se mide la intensidad de la radiación reflejada desde el ojo.

Por otra parte, el documento US2003091215 describe un método de identificación biométrica basado en otra característica ocular diferente a la retina o al iris ya que toma como patrón ocular las trayectorias personales de dirección de los ojos, incluidos movimientos oculares involuntarios. Cuantifica el número de veces que un individuo mira a distintos puntos de un objeto sin tomar una imagen de la retina donde localizar el lugar anatómico característico de cada persona.

No obstante, la utilización de estos métodos implica ciertas desventajas. Aunque el patrón vascular de la retina normalmente permanece estable durante toda la vida, puede verse afectado por enfermedades como el glaucoma, diabetes, presión arterial alta o el síndrome de inmunodeficiencia.

Por otra parte, los métodos basados en el análisis de patrones oculares tienen escasa aceptación general por utilizar dispositivos de gran dimensión e incómodo manejo. Además, se trata de sistemas demasiado caros para la mayoría de organizaciones, y el proceso de autenticación no es todo lo rápido que debiera en poblaciones de usuarios elevadas. De esta forma, su uso actual se ve reducido casi sólo a la identificación en sistemas de alta seguridad, como el control de acceso a instalaciones militares.

A la vista del estado de la técnica, se puede apreciar que sería deseable obtener nuevos sistemas y métodos basados en patrones que permanezcan estables de forma prolongada y que utilicen dispositivos de pequeña dimensión y fácil manejo, más económicos y rápidos.

Por ello, la presente invención propone un nuevo método de reconocimiento que utiliza como constante biométrica el centro geométrico del área imagen de puntos de fijación. Este nuevo método incluye una constante que es no manipulable, es invisible, es invariable, no suele coincidir con la mácula (por lo que no se puede determinar por tratamientos clásicos de imagen) y requiere la participación voluntaria del individuo para su determinación con intención de autenticarse o de impedir la autenticación.

La incorporación de esta nueva constante biométrica presenta, además, las siguientes ventajas:

- Anula completamente potenciales errores o deficiencias de medida en la toma de la imagen.
- Es invisible y por tanto irreproducible sin el dispositivo adecuado.
- Reduce el número de constantes necesarias para la autenticación.
- Facilita y agiliza la captura del registro retiniano necesario.
- Permite reducir el espacio de retina necesario y el tamaño de la imagen, disminuyendo los costes.
- Permite reducir el tamaño del dispositivo necesario para capturar y procesar imagen.
Descripción de la invención

El objetivo de la invención es un método y un dispositivo de reconocimiento de individuos que incorpora el centro geométrico del área imagen del punto de fijación como una de las constantes biométricas que sirve como punto de referencia.

Las características de fijación (estabilidad y localización respecto al centro de la mácula) son propias de cada individuo. La localización de la fijación se define como la posición de la fijación (respecto al centro de la mácula, por ejemplo) y la estabilidad de la fijación es la capacidad del ojo para mantener una fijación estable en la zona de localización.

Este punto se encuentra normalmente en la fóvea retiniana si bien es necesario tener en cuenta la disparidad fisiológica de fijación. Se considera "área imagen" un área definida por 3 puntos de fijación específicos obtenidos en el registro retinográfico. Estos tres puntos son: el más externo del área superior, el más externo del área inferior y el más externo del área nasal, de la zona de mayor densidad de puntos de fijación respecto a la proyección del estímulo sobre la retina. La localización...

 


Reivindicaciones:

1. Método de reconocimiento biométrico de individuos basado en la imagen de la retina, que comprende las siguientes etapas: (a) iluminación de la retina para marcar el área imagen del punto de fijación (b) captura de una imagen digital de la retina, (c) identificación del centro geométrico del área imagen del punto de fijación, (d) registro y procesamiento de los datos de identificación en un sistema de referencia que incluya el área imagen del punto de fijación y otras minucias y (e) contraste con registros de identificación del individuo para validar o descartar la autenticación.

2. Dispositivo para el reconocimiento biométrico de individuos basado en la imagen de la retina que comprende: (a) un sistema que induce al ojo a mirar el punto de fijación y definir las proyecciones sobre la retina, (b) un sistema de visión ampliada de la retina mediante lentes convergentes, divergentes y/o prismas, (c) un sistema de captura de una imagen digital de la retina, (d) un sistema de identificación del centro geométrico del área imagen del punto de fijación, (e) un sistema de filtros de diferentes transmitancias y densidad óptica, (f) un sistema de procesamiento de datos que permita el contraste con los registros de identificación del individuo para validar o descartar su autenticación.

3. Un dispositivo para el reconocimiento de individuos, según reivindicaciones 2, que puede ser portátil.

4. Un dispositivo para el reconocimiento de individuos, según reivindicaciones 2, que puede ser autoenfocable.

5. Un dispositivo para el reconocimiento de individuos, según reivindicaciones 2, que puede tener autocontrol.


 

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