Procedimiento para verificación biométrica de una huella dactilar comparativa de una persona con la ayuda deuna huella dactilar de referencia mediante una comparación de minucias comparativas (A',

B', C', D', E', F') de lahuella dactilar comparativa con minucias de referencia (A, B, C, D, E, F) de la huella dactilar de referencia con el finde autenticar a la persona a través de etapas de:

- determinación de un par de línea de base (A-B, A'-B'), consistente en dos pares de minucias (A-A', B-B'), que estánformados respectivamente por minucias comparativas (A', B') y minucias de referencia (A, B) correspondientes entresí;

- determinación de terceros pares de minucias (C-C', D-D') a partir de minucias comparativas (C', D') y minucias dereferencia (C, D) respectivamente correspondientes entre sí;

- determinación del mayor número posible de pares de minucias adicionales (E-E') a partir de minucias comparativas(E') y minucias de referencia (E) respectivamente correspondientes entre sí;- evaluación de la huella dactilar comparativa de la persona con la ayuda de los pares de minucias determinados,considerándose la persona como autenticada cuando el número de todos los pares de minucias determinadossobrepasa un valor umbral preestablecido;

caracterizado porque

- los pares de minucias determinados definen una cadena que comienza con los pares de minucias (A-A', B-B') delpar de línea de base (A-B, A'-B'), prolongándose dicha cadena en la medida de cada par de minucias determinado(C-C', D-D'), y comprendiendo la cadena al menos tres pares de minucias determinados y estando el orden de lospares de minucias determinados fijado de manera invariable en la cadena,

- se definen tres pares de minucias de referencia dentro de la cadena de todos los pares de minucias yadeterminados (A-A', B-B', C-C', D-D') y,

- con la ayuda de los tres pares de minucias de referencia definidos, se determina un par de minucias adicional (EE')comparando relaciones geométricas entre una minucia de referencia seleccionada (E) y las minucias dereferencia de los tres pares de minucias de referencia con relaciones geométricas entre una minucia comparativaseleccionada (E') y las minucias comparativas de tres pares de minucias de referencia.

Verificación de huellas dactilares La invención se refiere a procedimientos, a una tarjeta de circuitos, a un sistema y a un producto de programa informático para verificar una huella dactilar de una persona.

La comprobación de la identidad o de una autorización de acceso de una persona se realiza hoy día con frecuencia por medio de identificadores biométricos de la persona difíciles de falsificar. Con este fin se determina en primer lugar como referencia, en una etapa de registro, al menos un identificador biométrico adecuado de la persona, por ejemplo una huella dactilar, un patrón de iris, etc., que se almacena para la posterior comparación con datos comparativos correspondientes de la persona.

Por motivos de seguridad y accesibilidad resulta conveniente almacenar los datos de referencia en un soporte de datos portátil, por ejemplo una tarjeta de circuitos o una tarjeta inteligente, que la persona debe llevar consigo. Para verificación de su identidad, la persona se acerca con el soporte de datos portátil a un dispositivo de verificación, que determina los datos biométricos comparativos correspondientes para su comparación con los datos de referencia almacenados en el soporte de datos. La comparación propiamente dicha puede ser realizada tanto por el dispositivo como, si el soporte de datos dispone de capacidad de cálculo, por el soporte de datos mismo. Si se emplea una tarjeta de circuitos con procesador, el último caso, la así llamada On-Card-Matching (comparación en tarjeta) , tiene ventajas relativas a la seguridad, ya que, si la comparación se realiza en la tarjeta de circuitos, los datos de referencia sensibles permanecen en una memoria de la misma dotada de una seguridad especial.

Dado que los sistemas actuales para la On-Card-Matching utilizan en la mayoría de los casos formatos de datos propios, para mejorar la interoperabilidad se definen y emplean cada vez en mayor medida formatos de datos normalizados. Sin embargo, en relación con los formatos de datos propios optimizados desde el punto de vista técnico y algorítmico, los formatos de datos normalizados tienen en general la desventaja de que la comparación de identificadores biométricos de una persona en la tarjeta de circuitos sólo es posible con un tiempo de ejecución a veces mucho mayor. Un factor que aquí influye en gran medida es que, en la mayoría de los casos, los procedimientos de comparación convencionales proceden de forma iterativa y debido a ello requieren mucho tiempo.

Un identificador biométrico especialmente adecuado para la comprobación de la identidad es la huella dactilar de una persona. Sin embargo, dado que para la comparación no es posible recurrir a esta compleja información como tal, se extraen en primer lugar determinados identificadores característicos de la huella dactilar, las así llamadas "minucias", que describen los recorridos característicos de las líneas de la estructura de surcos de una huella dactilar, como por ejemplo los finales o los desdoblamientos (bifurcaciones) de las líneas.

Para verificar la identidad de una persona se compara una huella dactilar comparativa de la persona con una huella dactilar de referencia extrayendo de la huella dactilar comparativa minucias comparativas, con el fin de comparar éstas con minucias de referencia, previamente extraídas de una huella dactilar de referencia y presentes en la tarjeta de circuitos. Para ello se determina y evalúa el mayor número posible de pares de minucias, consistentes en 35 minucias de referencia y minucias comparativas correspondientes entre sí, por medio de criterios geométricos locales. La determinación de pares de minucias puede dividirse en principio en dos etapas: la determinación de un par de línea de base consistente en dos pares de minucias y, partiendo del par de línea de base, la determinación del mayor número posible de pares de minucias adicionales. El par de línea de base se determina aquí por medio de criterios absolutos (por ejemplo la coincidencia de situación, posición o características locales de las minucias en las huellas dactilares respectivas) , mientras que los pares de minucias adicionales se determinan en función del par de línea de base ya determinado o en relación con éste.

Sin embargo, este modo de proceder requiere en general procesos de cálculo anidados unos en otros (iterativos o recursivos) , con el fin de hallar el mayor número posible de pares de minucias y poder garantizar una gran fiabilidad del resultado. En tales procedimientos de optimización es necesario también, en la mayoría de los casos, realizar 45 operaciones de corrección particularmente costosas, dado que a menudo los pares de minucias ya hallados resultan ser óptimos locales y deben desecharse para lograr una mejor solución y una mayor fiabilidad mediante un nuevo cálculo revisado.

En el documento US 2003/0044052 A1 se describe un procedimiento para la comparación de huellas dactilares. En este procedimiento se coloca en primer lugar un origen de coordenadas en la imagen de referencia y en la imagen 50 comparativa de la huella dactilar y se clasifica cada minucia de acuerdo con el sistema de coordenadas. A continuación se busca un par de línea de base, consistente en 2 pares de minucias, en la imagen de referencia y en la imagen comparativa. Si se encuentra un par de línea de base coincidente, se busca en la imagen de referencia la siguiente minucia partiendo del último par de minucias coincidente. El nuevo segmento así obtenido se compara con un segmento potencial en la imagen comparativa. La huella dactilar se considera verificada cuando se ha 55 encontrado cierto número de segmentos coincidentes en la imagen de referencia y la imagen comparativa. La búsqueda de nuevos segmentos se realiza exclusivamente sobre la base del último par de minucias encontrado, de modo que existe una gran probabilidad de seleccionar una minucia subsiguiente incorrecta en la imagen comparativa debido a los límites de tolerancia existentes. Esto retarda enormemente el proceso de comparación.

Por consiguiente, la presente invención tiene el objetivo de poner a disposición una verificación de huellas dactilares rápida y sin embargo fiable y segura.

Según la invención, este objetivo se logra mediante un procedimiento, una tarjeta de circuitos, un sistema y un producto de programa informático con las características de las reivindicaciones independientes 1, 19, 37 y 38. En las reivindicaciones dependientes de éstas se indican configuraciones ventajosas y perfeccionamientos de la invención.

Según la invención, al comparar minucias comparativas y de referencia se define a partir de todos los pares de minucias ya determinados, incluyendo los dos pares de minucias del par de línea de base, una cadena que establece un orden de pares de minucias invariable en el curso posterior del proceso y que se va prolongando en la medida de cada par de minucias adicional determinado. Cada par de minucias se define entonces por medio de relaciones geométricas o relaciones de las minucias consideradas, respecto de minucias de, al menos, tres pares de minucias de referencia ya determinados y definidos por su posición dentro de la cadena.

Como pares de minucias de referencia se preestablecen los pares de minucias que se hallan en ciertas posiciones dentro de la cadena de los pares de minucias ya determinados, de modo que un nuevo par de minucias se verifica en relación con estos tres pares de minucias ya determinados. Para ello se calculan ciertas relaciones de una minucia de referencia seleccionada, perteneciente a un par de minucias adicional potencial, respecto de las minucias de referencia de los tres pares de minucias de referencia y se comparan con los valores de las mismas relaciones de una minucia comparativa seleccionada, potencialmente correspondiente a la minucia de referencia seleccionada, respecto de las minucias comparativas de los tres pares de minucias de referencia. Si todos los valores determinados de la minucia comparativa seleccionada están dentro de ciertos márgenes de tolerancia de los valores correspondientes de la minucia de referencia seleccionada, se supone que la minucia comparativa seleccionada y la minucia de referencia seleccionada corresponden una a otra y forman un par de minucias, que se añade a la cadena como elemento actualmente último.

Una persona se considera autenticada por ejemplo si la cadena alcanza una longitud mínima preestablecida, es decir si el número de pares de minucias determinados sobrepasa un valor umbral preestablecido.

En el caso más sencillo se procede aquí seleccionando... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para verificación biométrica de una huella dactilar comparativa de una persona con la ayuda de una huella dactilar de referencia mediante una comparación de minucias comparativas (A', B', C', D', E', F') de la huella dactilar comparativa con minucias de referencia (A, B, C, D, E, F) de la huella dactilar de referencia con el fin de autenticar a la persona a través de etapas de:

- determinación de un par de línea de base (A-B, A'-B') , consistente en dos pares de minucias (A-A', B-B') , que están formados respectivamente por minucias comparativas (A', B') y minucias de referencia (A, B) correspondientes entre sí;

- determinación de terceros pares de minucias (C-C', D-D') a partir de minucias comparativas (C', D') y minucias de referencia (C, D) respectivamente correspondientes entre sí;

- determinación del mayor número posible de pares de minucias adicionales (E-E') a partir de minucias comparativas (E') y minucias de referencia (E) respectivamente correspondientes entre sí;

- evaluación de la huella dactilar comparativa de la persona con la ayuda de los pares de minucias determinados, considerándose la persona como autenticada cuando el número de todos los pares de minucias determinados sobrepasa un valor umbral preestablecido;

caracterizado porque

- los pares de minucias determinados definen una cadena que comienza con los pares de minucias (A-A', B-B') del par de línea de base (A-B, A'-B') , prolongándose dicha cadena en la medida de cada par de minucias determinado (C-C', D-D') , y comprendiendo la cadena al menos tres pares de minucias determinados y estando el orden de los pares de minucias determinados fijado de manera invariable en la cadena,

- se definen tres pares de minucias de referencia dentro de la cadena de todos los pares de minucias ya determinados (A-A', B-B', C-C', D-D') y,

- con la ayuda de los tres pares de minucias de referencia definidos, se determina un par de minucias adicional (E-E') comparando relaciones geométricas entre una minucia de referencia seleccionada (E) y las minucias de referencia de los tres pares de minucias de referencia con relaciones geométricas entre una minucia comparativa seleccionada (E') y las minucias comparativas de tres pares de minucias de referencia.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como pares de minucias de referencia se utilizan los pares de minucias que se hallan en la primera, la penúltima y la última posición de la cadena.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque durante la determinación del par de minucias adicional (E-E') , en las relaciones, se incluyen las distancias de las minucias del par de minucias adicional (E-E') respecto de las minucias correspondientes de los pares de minucias de referencia.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque durante la determinación del par de minucias adicional (E-E') , en las relaciones, se incluyen los ángulos abarcados por las minucias del par de minucias adicional (E-E') y las minucias correspondientes del último y del penúltimo par de minucias de la cadena.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque una minucia tiene un ángulo de minucia y durante la determinación del par de minucias adicional (E-E') , el ángulo de minucia de la minucia comparativa del par de minucias adicional (E-E') se compara con el ángulo de minucia de la minucia de referencia del par de minucias adicional (E-E') .

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque durante la determinación del par de minucias adicional (E-E') se comparan en primer lugar los ángulos de minucia y la determinación se interrumpe si éstos no se encuentran dentro de un margen de tolerancia preestablecido.

7. Procedimiento según la reivindicación 6 con 3, caracterizado porque, tras la comparación de los ángulos de minucia de las minucias del par de minucias adicional (E-E') , se comparan las distancias de las minucias del par de minucias adicional (E-E') y la determinación se interrumpe si éstas no se encuentran dentro de unos márgenes de tolerancia preestablecidos.

8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque en caso de una interrupción de la determinación del par de minucias adicional (E-E') , dicha determinación se realiza de nuevo con otra minucia comparativa y/u otra minucia de referencia.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las minucias comparativas se clasifican de acuerdo con su ángulo de minucia antes de realizarse la comparación con minucias de referencia.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la huella dactilar comparativa de la persona se evalúa en cuanto no pueda determinarse ningún par de minucias adicional (E-E') .

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque, durante la determinación del par de minucias adicional (E-E') , los ángulos y/o las distancias de las minucias de referencia no se calculan hasta que sean necesarios (as) para compararlos (as) con ángulos y/o distancias de las minucias comparativas correspondientes.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque los ángulos y las distancias calculados se almacenan para otras comparaciones.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el orden de las minucias de referencia a tener en cuenta durante la determinación de los pares de línea de base y los pares de minucias adicionales (E-E') , se define mediante una secuencia de minucias de referencia preestablecida.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque si en el orden definido por la secuencia de minucias de referencia no es posible determinar ningún par de minucias (E-E') para una minucia de referencia, se continúa con la siguiente minucia de referencia de la secuencia.

15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque en la formación del par de línea de base (A-B, A'-B') se tienen en cuenta sólo minucias de referencia que sean consecutivas en la secuencia de minucias de referencia.

16. Procedimiento para puesta a disposición de minucias de referencia de una huella dactilar de referencia para verificación biométrica de una huella dactilar comparativa de una persona de acuerdo con las minucias de referencia según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, a partir de las minucias de referencia extraídas y de acuerdo con unos criterios preestablecidos, se determina una secuencia de minucias de referencia que se pone a disposición junto con las minucias de referencia.

17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque la secuencia de minucias de referencia preestablece el orden en el que, durante la verificación de la huella dactilar comparativa, se determinan minucias comparativas de la huella dactilar comparativa correspondientes a las minucias de referencia.

18. Procedimiento según la reivindicación 16 ó 17, caracterizado porque la secuencia de minucias de referencia se determina con la ayuda de los ángulos de minucia de las minucias de referencia.

19. Tarjeta de circuitos (10) para verificación biométrica de una huella dactilar comparativa (23) de una persona con la ayuda de una huella dactilar de referencia, que comprende una memoria, un procesador (14) y un módulo de biometría (17) ejecutable por el procesador (14) para comparar minucias comparativas de la huella dactilar comparativa (23) con minucias de referencia (19) de la huella dactilar de referencia y en la que:

- la memoria está configurada para almacenar las minucias de referencia (19) de la huella dactilar de referencia; y

- el módulo de biometría (17) está configurado para determinar un par de línea de base, al menos un tercer par de minucias y el mayor número posible de pares de minucias adicionales y para evaluar la huella dactilar comparativa

(23) de la persona con la ayuda de los pares de minucias determinados, comprendiendo el par de línea de base dos pares de minucias formados respectivamente por minucias comparativas y minucias de referencia (19) correspondientes entre sí y comprendiendo el tercer par de minucias una minucia comparativa y una minucia de referencia (19) correspondiente;

caracterizada porque el módulo de biometría (19) está configurado además para:

- definir a partir de los pares de minucias determinados una cadena que comience con el par de línea de base;

- prolongar la cadena en la medida de cada par de minucias determinado, comprendiendo la cadena al menos tres pares de minucias determinados y estando el orden de los pares de minucias determinados fijado de manera invariable en la cadena;

- determinar tres pares de minucias de referencia dentro de la cadena de todos los pares de minucias ya determinados;

- con la ayuda de los tres pares de minucias de referencia definidos, determinar un par de minucias adicional, comparando relaciones geométricas entre una minucia de referencia seleccionada y las minucias de referencia de los tres pares de minucias de referencia con relaciones geométricas entre una minucia comparativa seleccionada y las minucias comparativas de los tres pares de minucias de referencia; y

estando dicha la memoria configurada además para almacenar la cadena de pares de minucias determinados.

20. Tarjeta de circuitos (10) según la reivindicación 19, caracterizada porque como memoria se utiliza una memoria no volátil (12) y/o una memoria permanente (11) .

21. Tarjeta de circuitos (10) según la reivindicación 19 ó 20, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está integrado en un sistema operativo (16) de la tarjeta de circuitos (10) residente en una memoria permanente (11) o se halla en una memoria no volátil (12) o está realizado en forma de coprocesador biométrico.

22. Tarjeta de circuitos (10) según una de las reivindicaciones 19 a 21, caracterizada porque el módulo de biometría

(17) está configurado para definir como pares de minucias de referencia los pares de minucias que se hallen en la primera, la penúltima y la última posición de la cadena.

23. Tarjeta de circuitos (10) según una de las reivindicaciones 19 a 22, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está configurado para, durante la determinación del par de minucias adicional, incluir en las relaciones las distancias de las minucias del par de minucias adicional respecto de las minucias correspondientes de los pares de minucias de referencia.

24. Tarjeta de circuitos (10) según una de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está configurado para, durante la determinación del par de minucias adicional, incluir en las relaciones los ángulos abarcados por las minucias del par de minucias adicional y las minucias correspondientes del último y del penúltimo par de minucias de la cadena.

25. Tarjeta de circuitos (10) según una de las reivindicaciones 19 a 24, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está configurado para, durante la determinación del par de minucias adicional, comparar el ángulo de minucia de la minucia comparativa del par de minucias adicional con el ángulo de minucia de la minucia de referencia (19) del par de minucias adicional.

26. Tarjeta de circuitos (10) según la reivindicación 25, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está configurado para, durante la determinación del par de minucias adicional, comparar en primer lugar los ángulos de minucia e interrumpir la determinación si éstos no se encuentran dentro de un margen de tolerancia preestablecido.

27. Tarjeta de circuitos (10) según la reivindicación 26 con 23, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está configurado para, tras la comparación de los ángulos de minucia de las minucias del par de minucias adicional, comparar las distancias de las minucias del par de minucias adicional e interrumpir la determinación si éstas no se encuentran dentro de unos márgenes de tolerancia preestablecidos.

28. Tarjeta de circuitos (10) según la reivindicación 26 ó 27, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está configurado para, en caso de una interrupción de la determinación del par de minucias adicional, realizar de nuevo dicha determinación con otra minucia comparativa y/u otra minucia de referencia (19) .

29. Tarjeta de circuitos (10) según una de las reivindicaciones 25 a 27, caracterizada porque el módulo de biometría

(17) está configurado para clasificar las minucias comparativas de acuerdo con su ángulo de minucia antes de realizarse la comparación con minucias de referencia (19) y la tarjeta de circuitos comprende una memoria no volátil (12) , que está configurada para almacenar esta clasificación de las minucias comparativas.

30. Tarjeta de circuitos (10) según una de las reivindicaciones 19 a 29, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está configurado para evaluar la huella dactilar comparativa (23) de la persona en cuanto no pueda determinarse ningún par de minucias adicional.

31. Tarjeta de circuitos (10) según una de las reivindicaciones 19 a 30, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está configurado para, durante la determinación del par de minucias adicional, no calcular los ángulos y/o las distancias de las minucias de referencia (19) hasta que sean necesarios (as) para compararlos (as) con ángulos y/o distancias de las minucias comparativas correspondientes.

32. Tarjeta de circuitos (10) según la reivindicación 31, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está configurado para almacenar los ángulos y las distancias calculados en una memoria no volátil (12) para otras comparaciones.

33. Tarjeta de circuitos (10) según una de las reivindicaciones 19 a 32, caracterizada porque la memoria está configurada para almacenar una secuencia de minucias de referencia preestablecida para las minucias de referencia

(19) y estando configurado el módulo de biometría (17) para, durante la determinación del par de línea de base y de los pares de minucias adicionales, tener en cuenta las minucias de referencia (19) en el orden preestablecido por la secuencia de minucias de referencia.

34. Tarjeta de circuitos (10) según la reivindicación 33, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está configurado para continuar con la siguiente minucia de referencia (19) de la secuencia, si en el orden definido por la secuencia de minucias de referencia no es posible determinar ningún par de minucias para una minucia de referencia (19) .

35. Tarjeta de circuitos (10) según la reivindicación 33 ó 34, caracterizada porque el módulo de biometría (17) está configurado para, durante la determinación del par de línea de base, tener en cuenta sólo minucias de referencia

(19) que sean consecutivas en la secuencia de minucias de referencia.

36. Tarjeta de circuitos (10) según una de las reivindicaciones 19 a 25, caracterizada porque la tarjeta de circuitos (10) comprende una interfaz de comunicación de datos (15) , mediante la cual se recibe la huella dactilar comparativa (23) .

37. Programa informático, caracterizado porque realiza un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 18.

38. Sistema para verificación biométrica de una huella dactilar comparativa (23) de una persona con la ayuda de una huella dactilar de referencia, caracterizado por una tarjeta de circuitos (10) según una de las reivindicaciones 19 a 36

y un dispositivo de verificación (20) , presentando el dispositivo de verificación (20) un sensor (21) que está configurado para registrar la huella dactilar comparativa (23) de la persona.

39. Sistema según la reivindicación 39, caracterizado porque el dispositivo de verificación (20) presenta una interfaz de comunicación de datos (22) , que está configurada para corresponder a la interfaz de comunicación de datos (15) de la tarjeta de circuitos (10) y transmitir la huella dactilar comparativa (23) a la tarjeta de circuitos (10) .

Patrón de referencia Patrón comparativo

Calcular longitudumbr longitudcadena=2

longitudmáxcadena=1 Cadena [0] = 1er par de minucias del par de línea de base Buscar siguiente par de línea de base Cadena [1] = 2º par de minucias del par de línea de base sípar de línea de base encontrado?

Buscar siguiente par de minucias para la cadena no sí

no par de minucias encontrado?

longitudmáxcadena = máx Cadena [longitud de (longitudmáxcadena, cadena] = par de minucias longitud de cadena) actualmente encontrado no longitudmáxcadena longitud de cadena = >=longitudumbr? longitud de cadena + 1

sí

Calcular puntuación a partir de longitudmáxcadena y tamaño Pronta salida de los dos patrones

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción • US 20030044052 A1 [0008]