Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING ACCESS OR AUTHORISING AN ACTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/023323
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a device for controlling access of a person to a mobile or stationary device or for authorising an action by optically detecting and evaluating biometric features, wherein a camera unit records a two-dimensional or three-dimensional image of an ear, or part of an ear of the person and produces an object data record from the acquired image data, and said data record is compared to an object data record stored in a database. The person gains access to the mobile or stationary device, or an action is authorised, only when the topographical information recorded from the ear or the part of an ear of the person is consistent within a tolerance range with the topographical information stored in the object database. The invention is characterised in that the topographical information comprises the three-dimensional ear structure, ear shape or ear position with or without the area surrounding the ear.

Inventors:
KISTERS, Friedrich (Seeblickstrasse 34-36, Kreuzlingen, CH-8280, CH)
Application Number:
EP2010/005058
Publication Date:
March 03, 2011
Filing Date:
August 18, 2010
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
HUMAN BIOS GMBH (Rothausstrasse 1, Kreuzlingen, CH-8280, CH)
KISTERS, Friedrich (Seeblickstrasse 34-36, Kreuzlingen, CH-8280, CH)
International Classes:
G07C9/00
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE MÖLL, BITTERICH & DR. KELLER (Westring 17, Landau/Pfalz, 76829, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche:

1. Verfahren für die Zugriffskontrolle einer Person auf eine mobile oder stationäre

Vorrichtung oder Autorisierung einer Handlung durch optische Erfassung und

Auswertung biometrischer Merkmale, bei dem eine Kameraeinheit eine zweidimensionale oder dreidimensionale Aufnahme eines Ohrs, oder eines

Ohrbestandteils der Person vornimmt, aus den so gewonnenen Bilddaten ein

Objektdatensatz erstellt und dieser Datensatz mit einem in einer Datenbank abgelegten Objektdatensatz verglichen wird, wobei die Person nur dann Zugriff auf die mobile oder stationäre Vorrichtung oder Autorisierung einer Handlung erhält, wenn die von dem Ohr, oder dem Ohrbestandteil der Person aufgenommene(n)

topografische(n) lnformation(en) innerhalb eines Toleranzbereiches mit der/den in der Objektdatenbank abgelegten topografischen lnformation(en)

übereinstimmt/übereinstimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die topografische Information die dreidimensionale Ohrstruktur, Ohrform oder Ohrstellung mit oder ohne

Ohrumgebung umfasst.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die topografische

Information von der Ohrmuschel oder der Ohrhöhle stammt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliche topografische Information die Ohrumgebung herangezogen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die

topografische Information die dreidimensionale Ohrstruktur, Ohrform oder Ohrstellung mit oder ohne Ohrumgebung umfasst.

4. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die topografische

Information neben der dreidimensionalen Ohrstruktur, Ohrform, Ohrstellung oder

Ohrumgebung auch Verschmutzungsmerkmale, Hautverfärbungen, Hautunreinheiten, Hautrisse, Narben, Haare oder Ohrenschmalz (Zerumen) umfasst.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass

mehrere unterschiedliche topografische Informationen des Ohrs, oder des Ohrbestandteils mit oder ohne Ohrumgebuπg erfasst und verglichen werden, wobei der Zugriff der Person auf die mobile oder stationäre Vorrichtung oder die

Autorisierung der Handlung dann freigebeben wird, wenn der Zuordnungsgrad der einzelnen topografischen Informationen innerhalb eines zuvor festgelegten

Toleranzbereiches liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 65, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile oder stationäre Vorrichtung zusätzlich eine Beleuchtungsquelle zur

Ausleuchtung des Objektes für die Kameraeinheit umfasst.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 76, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgleich der von dem Ohr oder dem Ohrbestandteil mit oder ohne Ohrumgebung gewonnenen Objektdatensätze in der mobilen oder stationären Vorrichtung selbst oder über eine externe Datenbank erfolgt, wobei die erfassten Objektdatensätze über eine Datenleitung oder drahtlos über eine Sende-/Empfangsvorrichtung zur

Empfänger-Datenbank übertragen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 87, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres biometrisches Merkmal die Hörfähigkeit des Ohrs für bestimmte Frequenzen und/oder Lautstärken herangezogen wird, wobei die Person nur dann Zugriff auf die mobile oder stationäre Vorrichtung erhält, wenn die entsprechende Frequenz und/oder Lautstärke erreicht wird und die Person dies durch eine Eingabeaktion bestätigt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 98, dadurch gekennzeichnet, dass für die Zugriffskontrolle oder Autorisierung der Handlung zusätzlich ein

Spracherkennungstest erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 109, dadurch gekennzeichnet, dass nur zuvor festgelegte topografische Informationen zur Zugriffskontrolle für den Abgleich mit dem in einer Objektdatenbank hinterlegten Objektdatensatz herangezogen werden, wobei die Auswahl der zum Abgleich herangezogenen topografischen Information entweder vorgegeben ist, zufällig oder anhand eines bestimmten

Algorithmus erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1110, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnungsgrade bei den einzelnen gewonnenen topografische Informationen beim Abgleich variieren oder unterschiedlich gewichtet werden. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1211 , dadurch gekennzeichnet, dass vor, beim oder nach dem Abgleich der von dem Ohr, oder dem Ohrbestandteil mit oder ohne Ohrumgebung gewonnenen topografischen Information mit dem in einer Objektdatenbank hinterlegten Objektdatensatz eine Aktualisierung der topografischen Information in der Objektdatenbank erfolgt, bei der die hinterlegten Daten durch die neu erfassten Daten ergänzt und/oder angepasst werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1312, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der mobilen Vorrichtung um ein Mobiltelefon, einen Taschencomputer, einen Organizer, einen Laptop, einen Personal-Digital-Assistant (PDA) handelt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1312, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der stationären Vorrichtung um ein mit einer zugangskontrollierten Vorrichtung verbundenes Prüfgerät, eine Einrichtung, einen Computer, eine Maschine, ein Medizingerät handelt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1514, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches biometrisches Merkmal eine Mimik oder Bewegungsabfolge des

Gesichtes oder einzelner Körperteile der Person als Bildfolge erfasst und als zusätzliche Information zur Zugriffskontrolle ausgewertet werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1615, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildfolge oder Videosequenz erstellt wird, wobei die Auswahl der zum Abgleich mit der Objektdatenbank herangezogenen Einzelbilder entweder vorgegeben ist, zufällig oder anhand eines bestimmten Algorithmus erfolgt.

17. Verfahren nach Anspruch 1716, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere

Auswertungen mit einer unterschiedlichen Auswahl von Bildern erfolgen, um die Zugriffsberechtigung zu prüfen.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1817, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraeinheit die topografische(n) lnformation(en) aus unterschiedlichen

Aufnahmewinkeln erfasst und zum Abgleich mit der Objektdatenbank heranzieht. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraeinheit oder das Objekt während der Aufnahme zufällig oder entsprechend einem vorgebebenen Algorithmus die Position verschiebt und dadurch Bildfolgen mit unterschiedlichen Aufnahmewinkeln zur Auswertung und Abgleich mit der

Objektdatenbank erhalten werden.

20. Mobile Vorrichtung mit integrierter Zugriffskontrolle anhand eines oder mehrerer

biometrischer Merkmale einer Person, umfassend wenigstens eine Kameraeinheit, welche zur optischen Erfassung von topografischen Informationen eines Ohrs oder eines Ohrbestandteils mit oder ohne Ohrumgebung der Person ausgelegt ist, ein Umwandelsystem zur Umwandlung der erhaltenen Bilddaten zu einem

Objektdatensatz und ein Abgleichsystem zum Vergleich des erhaltenen Datensatzes mit dem in einer Datenbank abgelegten Datensatz, dadurch gekennzeichnet, dass die topografischen Informationen die dreidimensionale Ohrstruktur, Ohrform oder Ohrstellung mit oder ohne Ohrumgebung umfassen.

21. Mobile Vorrichtung nach Anspruch 2120, dadurch gekennzeichnet, dass die

Kameraeinheit in ein Mobiltelefon, einen Taschencomputer, einen Organizer, einen Laptop, einen Personal-Digital-Assistant (PDA) integriert ist. 22. Mobile Vorrichtung nach Anspruch 2021 oder 2221 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zusätzlich eine Beleuchtungsquelle zur Ausleuchtung des Objektes für die Kameraeinheit umfasst.

23. Mobile Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 20 bis 2322, dadurch

gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zusätzlich eine Tonwiedergabeeinrichtung umfasst.

24. Mobile Vorrichtung nach Anspruch 2423, dadurch gekennzeichnet, dass die

Vorrichtung zusätzlich ein Mikrofon umfasst.

25. Mobile Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 20 bis 2524, dadurch

gekennzeichnet, dass die Kameraeinheit einzelne Bildfolgen und Bewegungsabläufe aufzeichnen kann. 26. Stationäre Vorrichtung mit integrierter Zugriffskontrolle anhand biometrischer

Merkmale einer Person, umfassend wenigstens eine Kameraeinheit, welche zur optischen Erfassung von topografischen Informationen eines Ohrs oder eines Ohrbestandteils mit oder ohne Ohrumgebung der Person der Person ausgelegt ist, ein Umwandelsystem zur Umwandlung der erhaltenen Bilddaten zu einem

Objektdatensatz und ein Abgleichsystem zum Vergleich des erhaltenen Datensatzes mit dem in einer Datenbank abgelegten Datensatz, dadurch gekennzeichnet, dass die topografischen Informationen die dreidimensionale Ohrstruktur, Ohrform oder Ohrstellung mit oder ohne Ohrumgebung umfassen.. 27. Stationäre Vorrichtung nach Anspruch 2726, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der stationären Vorrichtung um ein mit einer zugangskontrollierten Vorrichtung verbundenes Prüfgerät, eine Einrichtung, einen Computer, eine Maschine, ein Medizingerät handelt. 28. Stationäre Vorrichtung nach Anspruch 2726 oder 2827, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zusätzlich eine Beleuchtungsquelle zur Ausleuchtung des Objektes für die Kameraeinheit umfasst.

29. Stationäre Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2726 bis 2928, dadurch

gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zusätzlich eine Tonwiedergabeeinrichtung umfasst.

30. Stationäre Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2726 bis 3029, dadurch

gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zusätzlich ein Mikrofon umfasst.

31. Stationäre Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2627 bis 3031 , dadurch

gekennzeichnet, dass die Kameraeinheit einzelne Bildfolgen und Bewegungsabläufe aufzeichnen kann.

32. Verfahren zur Identifikation eines Lebewesens, insbesondere eines Menschen oder Tiers, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte einer der Ansprüche 1 bis 2019.

Description:
Beschreibung:

Verfahren und Vorrichtung für die Zugriffskontrolle oder Autorisierung einer Handlung Technisches Gebiet:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Zugriffskontrolle einer Person auf eine mobile oder stationäre Vorrichtung oder Autorisierung einer Handlung durch optische Erfassung und Auswertung zweidimensionaler oder dreidimensionaler biometrischer Merkmale. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine mobile und stationäre Vorrichtung mit integrierter Zugriffskontrolle anhand eines oder mehrerer biometrischer Merkmale einer Person. Als das einer Analyse zu unterziehende biometrische Merkmal dient in einem ersten Aspekt das Ohr oder ein Ohrbestandteil eines Lebewesens, insbesondere eines Menschen.

Stand der Technik:

Viele mobile Vorrichtungen, wie Mobiltelefone, Taschencomputer, Organizer, Laptops oder Personal-Digital-Assistants (PDA) benutzen eine„Persönliche Identifikationsnummer (PIN), um den Zugriff durch Eingabe einer persönlichen Zahlenkombination auf das Gerat durch die Person zu ermöglichen. Häufig werden jedoch solche PIN vergessen, insbesondere wenn mehrere private mobile Vorrichtungen oder solche des Arbeitgebers im Einsatz sind. Das gleiche Problem stellt sich auch bei stationären Vorrichtungen, wie teuren Geräten, Gebäudezutrittsschranken, Computer, Maschinen oder Medizingeräten. Häufig werden zur Nutzung solcher Systeme oder Vorrichtungen nutzerspezifische

Berechtigungskarten oder Ausweise ausgestellt, auf denen die Zugriffsdaten des Nutzers hinterlegt sind. Solche Karten oder Ausweise sind jedoch nicht fälschungssicher und geben bei Verlust einem nicht autorisierten Nutzer, der in Besitz der Karte/des Ausweises gekommen ist, trotzdem Zugriff.

In der WO 99/24938 A1 wird daher ein Verfahren und ein System vorgeschlagen, bei dem die Benutzerauthentizität anhand biometrischer Merkmale des Benutzers überprüft wird, indem diese Merkmale auf SIM-Karten abgespeichert und mit den aktuell erfassten biometrischen Merkmalen verglichen werden. Als biometrische Merkmale werden Gesichtsmerkmale, Augenmuster, Fingerabdrücke oder Sprechstimmmerkmale herangezogen.

Das Gesicht eines Menschen weist charakteristische Züge auf, was ein Beweggrund war, es als erstes zur biometrischen Merkmalsanalyse bei mobilen oder stationären

Vorrichtungen einzusetzen. In der DE 10 2006 036 573 B3 wird beispielsweise ein Verfahren zum Autorisieren eines Benutzers für eine mobile Vorrichtung mit einer Kamera beschrieben, wobei mittels der Kamera ein Objekt in wenigstens zwei Dimensionen erfasst wird und ein das Objekt in wenigstens zwei Dimensionen repräsentierendes Erfassungsergebnis erzeugt wird. Aus dem Erfassungsergebnis wird wenigstens ein biometrisches Merkmal ermittelt, das ermittelte biometrische Merkmal mit einem abgespeicherten biometrischen Merkmal verglichen und ein entsprechendes

Vergleichsergebnis erzeugt. Die mobile Vorrichtung wird wenigstens teilweise zum Benutzen durch einen Benutzer in Abhängigkeit von diesem Vergleichsergebnis freigegeben oder gesperrt. Leider hat sich herausgestellt, dass das Gesicht allein als biometrisches Merkmal kein verlässliches Objekt ist und es zu einer Reihe von falsch positiven bzw. falsch negativen Auswertungsergebnissen kommt.

In der DE 102004 039 937 A1 ist man daher dazu übergegangen, Lebewesen anhand von Merkmalen ihrer Gebisse oder Zähne in Relation zu den sie umgebenden Gesichtsund Körperstrukturen zur Identifikation oder Verifikation heranzuziehen. Zur Aufnahme dieser personenbezogenen Merkmale dienen beispielsweise Laser-, Kamera-, Sensor- Systeme. Solche "dentalen Fingerabdrücke" sollen beispielsweise zur Zugriffs- oder Zugangsberechtigung, Steuerungsberechtigung bei Behörden oder Unternehmen oder in der Telekommunikation Verwendung finden. Daneben sind Ansätze bekannt, bei denen eine biometrische Identifikation unter Einsatz einzigartiger Energiemerkmale eines individuellen Organismus erfolgt, wie es beispielsweise in der DE 600 20606 T2 beschrieben ist. Die biometrische Erkennung eines Wesens erfolgt aufgrund einer biometrischen Signatur des Individuums, die durch Wahrnehmen besonderer elektrischer und/oder magnetischer und/oder akustischer Eigenschaften des Individuums durch

Sensoren mit besonderen Eigenschaften erfasst werden. Die Erkennung des Individuums auf diese Weise ermöglicht es dem Individuum, eine Aktion durchzuführen.

Daneben gibt es klassische Verfahren zur Verifizierung oder Authentisierung einer Person, wie zum Beispiel der Fingerabdruck oder die Analyse der Iris am Auge. In der DE 10 2006 021 002 A1 , der DE 600 36 347 T2 sowie der DE 102 55 208 A1 werden verschiedene Systeme und Verfahren zur Verifizierung und Identifizierung von Personen oder Tieren durch eine Iris-Erkennung beschrieben. Leider sind diese klassischen

Verfahren nicht zuverlässig, da sie auf einer zweidimensionalen Analyse beruhen. Die Iris-Erkennung ist zudem stark vom Pupillenzustand und den herrschenden

Lichtverhältnissen abhängig.

Aus der WO2006/027743 A1 ist ein Verfahren für die Zugriffskontrolle einer Person auf eine mobile oder stationäre Vorrichtung oder Autorisierung einer Handlung durch optische Erfassung und Auswertung geometrischer Merkmale beschrieben. Bei dem

beschriebenen Verfahren erfolgt eine Erkennung eines Ohres durch Lokalisieren eines invarianten Punktes in einer Darstellung der Ohrgeometrie. Hierbei wird die Gesamtform des Ohres betrachtet. Dem Erkennungsverfahren liegt der bekannte Innarelli-Algorithmus zugrunde. Dabei wird zunächst eine Vorlage anhand einer Darstellung (z. B. Foto) einer Ohrgeometrie erstellt und ein invarianter Punkt in der Darstellung der Ohrgeometrie lokalisiert. Danach wird eine Polardarstellung des Ohres erstellt, indem verschiedene Achsen in einer Ebene auf die Darstellung des Ohrabbildes gelegt werden. Um die gewünschten Daten zu erhalten, wird unter anderem eine Fourier-Mellin-Transformation durchgeführt. Das beschriebene Verfahren verwendet Informationen aus einem

zweidimensionalen Abbild und stellt hierbei insbesondere auf die zweidimensionale Gesamtform des Ohres ab. Eine topografische Erfassung erfolgt nicht.

In der WO2006/074082 A1 wird ein System und ein Verfahren zur Bestimmung einer akustischen Antwort in einem Ohr beschrieben, um die Identität eines Benutzers zu bestätigen. Eine Auswertung von optischen Daten erfolgt hierbei nicht.

Darstellung der Erfindung:

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren für die Erfassung und Auswertung sicherheitsrelevanter Informationen, welche das Ohr betreffen, zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , bei dem die topografische Information, die dreidimensionale Ohrstruktur, Ohrform oder Ohrstellung mit oder ohne Ohrumgebung umfasst. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen wieder.

Wege zur Ausführung der Erfindung und gewerbliche Verwertbarkeit:

Die vorliegende Erfindung basiert in einem ersten Aspekt auf der optischen Erfassung eines Ohrs, eines Ohrbestandteils und gegebenenfalls der Ohrumgebung eines

Individuums, um aus den so gewonnenen Bilddaten einen Objektdatensatz zu erstellen, der mit einem in einer Datenbank abgelegten Objektdatensatz verglichen wird. Dadurch ist eine eindeutige Zuordnung möglich. Die Person erhält nur dann Zugriff auf die mobile oder stationäre Vorrichtung oder eine Handlung wird nur dann autorisiert, wenn die von dem Ohr oder Ohrbestandtei! der Person aufgenommene(n) topografische(n)

lnformation(en) innerhalb eines Toleranzbereichs mit der/den in der Objektdatenbank abgelegten topografischen Information/en übereinstimmt/übereinstimmen.

Bislang ist man auf die Eigenheiten des menschlichen Ohrs oder einzelner

Ohrbestandteile zur Zugriffskontrolle einer Person auf eine mobile oder stationäre Vorrichtung durch optische Erfassung und Auswertung topografischer Informationen im Stand der Technik nicht näher eingegangen. Gerade das Ohr bietet jedoch vielfältige Möglichkeiten einer biometrischen Merkmalsanalyse und anschließenden Auswertung zur Zugriffskontrolle auf ein Objekt oder Identifikation einer Person. Im Gegensatz zu einer Iris besitzt das Ohr keine glatte oder ebene Oberfläche, sondern eine charakteristische dreidimensionale topografische Struktur. Dadurch wird ein weit höheres Maß an

Fälschungssicherheit und Zuverlässigkeit sichergestellt, als es bei vielen der

herkömmlichen Methoden der Fall ist. Das Ohr eignet sich auch hervorragend als zusätzliches biometrisches Merkmal in bereits bekannten Verfahren. Vorteilhaft kommt ferner hinzu, dass sich das Ohr während eines Analysevorgangs nicht zwingend ändert, was gerade bei Prüfverfahren an der Iris ein Problem darstellen kann. Hier treten die bekannten Nachteile auf, wie Pupillenerweiterung oder -Verengung bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen. Eine zuverlässige Analyse wird dadurch erschwert oder gar unmöglich. Vorzugsweise stammt die topografische Information von der Ohrmuschel. Als Ohrmuschel (lat. Auricula auris) wird der äußere Bereich des Ohres bezeichnet. Die Ohrmuscheln des Menschen sind individuell geformt und eignen sich ganz besonders aufgrund ihrer individuellen Ausprägung als biometrisches Merkmal. Die Ohrmuschel besitzt

charakteristische Vertiefungen und Erhebungen, welche entweder zweidimensional oder dreidimensional analysiert werden können. Daher kommen die für die Ohrmuscheln charakteristischen Erhebungen oder Vertiefungen neben der zweidimensionalen oder dreidimensionalen Ohrstruktur, Ohrform oder Ohrstellung bei der hier angewendeten biometrischen Merkmalsanalyse zum Einsatz. Des Weiteren können auch andere

Ohrbestandteile wichtige topografische Informationen liefern, die es ermöglichen, eine Person von einer anderen zu unterscheiden. Hierzu gehört beispielsweise die Ohrhöhle oder das Ohrläppchen. Schließlich kann auch die Ohrumgebung als zusätzliches zweidimensionales oder dreidimensionales Sicherheitsmerkmal herangezogen werden. Unter Ohrumgebung wird in dieser Anmeldung der Bereich des Kopfes verstanden, der das Ohr unmittelbar umgibt. Beispielsweise können bestimmte Hautfärbungen, Narben, Behaarung etc. des Trägers in Kontext mit dem jeweiligen Ohr charakteristisch sein. Bereiche der Ohrumgebung können entweder allein oder zusammen mit dem Ohr oder Ohrbestandteil zur Bilderfassung herangezogen werden. Die Täuschungssicherheit bzw. der Zuverlässigkeitsgrad des erfindungsgemäßen

Verfahrens kann erhöht werden, wenn neben der dreidimensionalen Ohrstruktur, Ohrform oder Ohrstellung auch Verschmutzungsmerkmale, Hautverfärbungen, Hautunreinheiten, Hautrisse, Narben, Haare oder Ohrenschmalz (Zerumen) zur Analyse herangezogen werden. Da solche Merkmale für einzelne Personen charakteristisch sind, lässt sich ein hoher Zuordnungsgrad sicherstellen, so dass, eine Person Zugriff auf die mobile oder stationäre Vorrichtung erhält oder für die Vornahme einer Handlung autorisiert ist wenn sie diese und gegebenenfalls weitere Sicherheitsmerkmale (siehe unten) bei der

Zugriffskontrolle oder Autorisierung erfüllt. Dabei erfolgt vorzugsweise bei jeder

Bilddatenerfassung durch die Kameraeinheit auch zugleich eine Aktualisierung der jeweiligen Objektdatenbank mit den neu aufgenommenen Bilddaten. Als weiteres

Sicherheitsmerkmal kann die Tatsache herangezogen werden, dass selbst

Bildausschnitte selten einen Übereinstimmungsgrad von 100% im Vergleich zu früheren Aufnahmen besitzen, so dass solchermaßen übereinstimmende Bilder bei der Analyse auffallen und ein möglicher Täuscher entlarvt werden würde. Um falsch negative oder falsch positive Fehler zu vermeiden, wird zweckmäßigerweise ein Toleranzbereich angegeben, bei dem der zu erfüllende Übereinstimmungsgrad zuvor festgelegt wird. Würde beispielsweise eine 99,9% Übereinstimmung gefordert, so genügten schon geringe Abweichungen, dass der Zugriff der Person auf die mobile oder stationäre Vorrichtung verwehrt wird. Werden jedoch größere Toleranzbereiche

(Schwellenwerte) angegeben, so wird diese Fehlerquote erheblich reduziert. Solche Toleranzbereiche lassen sich je nach Einsatzgebiet und topografischer Information relativ schnell ermitteln. Sie stellen einen Kompromiss zwischen einer geringen Fehlerquote einerseits und einer hohen Fälschungssicherheit (bzw. hohem Zuordnungsgrad) andererseits dar. Mit höheren Toleranzbereichen kann gearbeitet werden, wenn nicht nur eine topografische Information (zum Beispiel die Aufnahme der Ohrmuschel), sondern gleich mehrere topografische Informationen erfasst und ausgewertet werden. Dies können unterschiedliche Bildausschnitte, Bildfolgen, Aufnahmewinkel oder "sekundäre Merkmale" sein. Beispielsweise können als sekundäre Merkmale Hautveränderungen, Narben zusammen mit den Strukturmerkmalen der Ohrmuschel oder von Haaren in der Ohrhöhle als multiple Sicherheitsmerkmale für die Erfassung und Analyse der Zugriffskontrolle herangezogen werden. Dabei kommt es zugute, dass die nicht zugriffsberechtigte Person nicht weiß, welcher Ausschnitt oder welche Art der topografischen Information für die jeweilige Zugriffskontrolle gerade erfasst und ausgewertet werden wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass mehrere

unterschiedliche topografische Informationen des Ohrs, desOhrbestandteils oder der Ohrumgebung (ausgenommen des Gesichtes oder der Kopfform) erfasst und verglichen werden, wobei der Zugriff der Person auf die mobile oder stationäre Vorrichtung oder Autorisierung einer Handlung dann freigegeben wird, wenn der Zuordnungsgrad der einzelnen topografischen Informationen innerhalb eines zuvor festgelegten

Toleranzbereichs liegt.

Wenn die Kameraeinheit beispielsweise in ein Mobiltelefon integriert ist, kann durch Anlegen des Mobiltelefons an das Ohr bereits eine optische Erfassung der Ohrmuschel, Ohrbestandteile oder sekundären Merkmale erfolgen. Dabei kann für diesen Zweck die vielmals in Mobiltelefonen bereits vorhandene Kamera benutzt werden ("Fotohandy"). Da die Beleuchtungsbedingungen vieler mobiler oder stationärer Vorrichtungen

unterschiedlich und nur schwer vorhersehbar sind, ist vorzugsweise zusätzlich eine Beleuchtungsquelle zur Ausleuchtung des Objekts für die Kameraeinheit vorgesehen, welche in vielen Mobiltelefonen bereits vorhanden ist. Dadurch wird gewährleistet, dass zu jeder Tages- oder Nachtzeit ausreichend Licht für die Erfassung der Bilddaten vorhanden ist. Die Beleuchtungsquelle ist beispielsweise eine LED. Der Abgleich der von dem Ohr oder Ohrbestandteil gewonnen Objektdatensätze erfolgt in der mobilen oder stationären Vorrichtung selbst oder über eine externe Datenbank, wobei die erfassten Objektdatensätze über eine Datenleitung oder drahtlos über eine Sende- /Empfangsvorrichtung zur Empfänger-Datenbank übertragen werden. Die Steuerung des Mobiltelefons kann zusätzlich durch telefonische Anweisungen an den (momentanen) Träger des Mobiltelefons erfolgen. Eine interne Speicherung beispielsweise in der mobilen Vorrichtung ist über eine SIM-Karte möglich. Der Abgleich mit einer externen Datenbank kann beispielsweise über Bluetooth, Internet oder innerhalb eines Netzwerks (Wlan, Lan) erfolgen. Um die Zugriffssicherheit zusätzlich zu erhöhen, kann als weiteres biometrisches Merkmal die Hörfähigkeit des Ohrs für bestimmte Frequenzen und/oder Lautstärken herangezogen werden. Die Person erhält nur dann Zugriff auf die mobile oder stationäre Vorrichtung, wenn die entsprechende Frequenz und/oder Lautstärke erreicht wird und die Person dies durch eine Eingabeaktion bestätigt. Da jeder Mensch Frequenzen des Klangspektrums unterschiedlich stark wahrnimmt bzw. bestimmte Frequenzen gar nicht oder nur schlecht hören kann, wird durch Heranziehung dieser Eigenschaft eine zusätzliche

Identifikationsmöglichkeit geschaffen. Über eine Tonwiedergabeeinrichtung kann die mobile oder stationäre Vorrichtung Töne unterschiedlicher Frequenzen und/oder

Lautstärke erzeugen. Qualitative Unterschiede bei der Tonerkennung erlauben es der zugreifenden Person, eine Eingabeaktion durchzuführen (zum Beispiel durch Drücken einer Bestätigungstaste an einem Mobiltelefon)

Natürlich kann auch eine vom Besitzer gewählte Sprache oder ein bestimmter Dialekt für die Zugriffskontrolle oder Autorisierung herangezogen werden, so dass der Kreis der in Frage kommenden Personen aufgrund der erforderlichen Sprachkenntnisse

eingeschränkt wird. Für die Spracherfassung ist die Vorrichtung vorzugsweise mit einem Mikrofon ausgerüstet.

In bevorzugten Ausführungsformen können die zu erfassenden und auszuwertenden topografischen Informationen zuvor festgelegt werden oder nach anderen Mechanismen ausgewählt werden. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass nur zuvor festgelegte

topografische Informationen zur Zugriffskontrolle für den Abgleich mit dem in einer Objektdatenbank hinterlegten Objektdatensatz herangezogen werden, wobei die Auswahl der zum Abgleich herangezogenen topografischen Informationen entweder vorgegeben ist, zufällig oder anhand eines bestimmten Algorithmus erfolgt. Allein die Auswahl des Algorithmus, der für die nicht berechtigte Person unbekannt ist, vermag ein weiteres Sicherheitskriterium zu schaffen. Die nicht zugriffsberechtigte Person ist nicht in Kenntnis darüber, nach welchen Kriterien oder Algorithmen die Auswahl der topografischen Informationen erfolgt. Beispielsweise ist es möglich, dass nur Ausschnitte der Ohrmuschel oder bestimmte Hautmerkmale am Ohr zur Analyse und Auswertung herangezogen werden. Werden "falsche" topografische Informationen erfasst und ausgewertet, kann das System gesperrt und der Zugriff der Person auf die mobile oder stationäre Vorrichtung verwehrt werden. Auch eine direkte oder indirekte Verbindung des Systems mit einer Alarmeinrichtung ist möglich.

Bei der Analyse unterschiedlicher topografischer Informationen und einer spezifischen Auswahl können die Zuordnungsgrade bei den einzelnen gewonnen topografischen Informationen beim Abgleich variieren oder unterschiedlich gewichtet werden.

Beispielsweise können Muttermale oder Sommersprossen an der Ohrmuschel einem anderen Zuordnungsgrad zugewiesen werden, da diese sich verändern können.

Strukturmerkmale der unveränderbaren Ohrmuschel hingegen können einen höheren Zuordnungsgrad zugewiesen bekommen. Daher ist der Zuordnungsgrad abhängig von der Art der jeweiligen topografischen Information bzw. des zu erfassenden

Objektmerkmals.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass vor, beim oder nach dem Abgleich der von dem Ohr oder dem Ohrbestandteil mit oder ohne der Ohrumgebung gewonnenen topografischen Information mit dem in einer Objektdatenbank hinterlegten Objektdatensatz eine

Aktualisierung der topografischen Information in der Objektdatenbank erfolgt, bei der die hinterlegten Bilddaten durch die neu erfassten Bilddaten ergänzt und/oder ersetzt werden. Auf diese Weise ist die Datenbank immer aktuell. Nicht berechtigte Personen haben es somit noch schwerer, einen nicht berechtigten Zugriff auf die mobile oder stationäre Vorrichtung zu erhalten. Bei der erfindungsgemäßen mobilen Vorrichtung handelt es sich um jedes beliebige Gerät zur privaten oder geschäftlichen Verwendung, beispielsweise ein Mobiltelefon, ein Taschencomputer, ein Organizer, ein Laptop, ein Personal-Digital-Assistant (PDA). Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese beispielhafte Liste mobiler Vorrichtungen beschränkt.

Bei der erfindungsgemäßen stationären Vorrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein mit einer zugangskontrollierten Vorrichtung verbundenes Prüfgerät, eine Einrichtung, einen Computer, eine Maschine oder ein Medizingerät. Eine zugangskontrollierte

Vorrichtung kann beispielsweise die Tür eines Gebäudes/Raumes oder die

verschließbare Abdeckung einer Tastatur sein (zum Beispiel Zahlentastatur zum Öffnen einer Tür, Computer). Auch auf diese beispielhafte Liste stationärer Vorrichtungen ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt.

Als weiteres biometrisches Merkmal ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Mimik oder Bewegungsabfolge des Gesichtes oder einzelner Körperteile der Person als Bildfolge erfasst und als zusätzliche Information zur Zugriffskontrolle ausgewertet werden.

Beispielsweise kann eine Grimasse oder die Abfolge Normalgesicht-Grimasse- Normalgesicht ein Zugriffsmerkmal darstellen. Auch einzelne Bewegungsfunktionen, die für eine Person individuell sein können, sind als biometrisches Merkmal heranziehbar (beispielsweise Bewegung des Ohrs mit oder ohne Einbezug der Umgebung des Ohrs, Stirnrunzeln). Selbst Bewegungsabfolgen von Körperteilen (zum Beispiel das Öffnen und Schließen einer Faust) können als biometrisches Merkmal dienen. Die nicht

zugriffsberechtigte Person weiß nicht, welche Merkmale oder Bewegungsabfolgen als Zugriffsmerkmale erforderlich sind und in welcher Reihenfolge bestimmte Handlungen vorzunehmen sind (z.B. typische Faltenbildung bei Bewegung, Gesamtform und deren typische Veränderung, etc.).

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Bildfolge oder Videosequenz erstellt wird, wobei die Auswahl der zum Abgleich mit der Objektdatenbank herangezogenen Einzelbilder entweder vorgegeben ist, zufällig oder anhand eines bestimmten Algorithmus erfolgt.

Beispielsweise können von einer Bildfolge mit zehn Einzelbildern nur die Bilder 2, 3, 5, 7, 9 für eine Auswertung herangezogen werden. Die nicht berechtigte Person weiß jedoch nicht, welche Bilder dies sind. Auch ist vorzugsweise vorgesehen, dass mehrere

Auswertungen mit einer unterschiedlichen Auswahl von Bildern erfolgen, um die

Zugangsberechtigung zu prüfen. Auf diese Weise können mehrere verschiedene Auswertungen mit unterschiedlichen Einzelbildern einer Bildfolge für die Zugriffskontrolle herangezogen werden.

Als weiteres Sicherheitsmerkmal ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Kameraeinheit die topografische lnformation(en) aus unterschiedlichen Aufnahmewinkeln erfasst und zum Abgleich mit der Objektdatenbank heranzieht. Je nach Aufnahmewinkel entstehen unterschiedliche topografische Abbildungen des jeweiligen Objekts. Diese können als zweidimensionale oder als dreidimensionale Abbildungen einzeln oder zusammen ausgewertet werden. Erfolgt bei der Erfassung zugleich auch eine

Aktualisierung der Objektdatenbank, so werden Bilddaten unterschiedlicher

Aufnahmewinkel oder mehrerer einer Bewegung entsprechenden Aufnahmewinkel zum Aktualisierungszeitpunkt in der Objektdatenbank vorhanden sein. Bei einer erneuten Zugriffskontrolle muss daher mit dem jeweils zuvor festgelegten Aufnahmewinkel das Ohr oder Ohrbestandteil erfasst werden, um Zugriff auf die mobile oder stationäre Vorrichtung zu erhalten. Es wird zusätzliche Sicherheit geschaffen, da solche Abfolgen nicht durch statische Photos ersetzt werden können. Eine Videosequenz, die von einer Person mit Fälschungsabsicht an eine Überwachungskamera gehalten wird, hätte weder die notwendige Auflösung, noch könnte der Täuscher Bewegungen nachahmen oder unmittelbar auf telefonische Anweisungen reagieren.

Ferner ist es möglich, dass die Kameraeinheit oder das Objekt selbst während der Aufnahme zufällig oder entsprechend einem vorgegebenen Algorithmus oder sogar entsprechend einer telefonischem Anweisung die Position verschiebt und dadurch Bildfolgen mit unterschiedlichen Aufnahmewinkeln und Positionen zur Auswertung und Abgleich mit der Objektdatenbank erhalten werden. Je nach Kameraführung und

Positionsverschiebung entstehen dadurch unterschiedliche Bildfolgen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, ein Lebewesen, insbesondere einen Menschen oder ein Tier zu identifizieren.

Die Erfindung betrifft ferner eine mobile Vorrichtung mit integrierter Zugriffskontrolle anhand eines oder mehrerer biometrischer Merkmale einer Person, umfassend wenigstens eine Kameraeinheit, welche zur optischen Erfassung von topografischen Informationen eines Ohrs oder eines Ohrbestandteils der Person ausgelegt ist, ein Umwandelsystem zur Umwandlung der erhaltenen Bilddaten zu einem Objektdatensatz und ein Abgleichsystem zum Vergleich des erhaltenen Datensatzes mit dem in einer Datenbank abgelegten Datensatz.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kameraeinheit in ein Mobiltelefon, einen

Taschencomputer, einen Organizer, einen Laptop, einen Personal-Digital-Assistant (PDA) integriert ist.

Ferner ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zusätzlich eine Beleuchtungsquelle zur Ausleuchtung des Objektes für die Kameraeinheit umfasst.

Für die Ton- und/oder Lautstärkeerkennung ist ferner eine Tonwiedergabeeinrichtung vorgesehen. Für die optionale Sprachaufzeichnung (z.B. Erkennung einer bestimmten Sprache oder Dialekterkennung) ist ein Mikrofon vorgesehen. Die Kameraeinheit ist vorzugsweise so ausgelegt, dass einzelne Bildfolgen und

Bewegungsabläufe aufzeichenbar sind.

Dieselben Ausrüstungsmerkmale gelten auch für die stationäre Vorrichtung. Bei der stationären Vorrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein größeres Gerät, eine Maschine oder Prüfeinrichtung, welche nicht oder nur sehr schwer portabel mit einer Person mitgeführt werden kann. Um sich Zugriff zu einem Gebäude, Raum, Gerät oder einer Maschine zu schaffen, wird die Person die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ablaufende Zugangskontrolle durchlaufen müssen. Eine Kameraeinheit wird hierzu eine optische Erfassung des Ohrs oder Ohrbestandteile und gegebenenfalls der unmittelbaren Umgebung des Ohrs sowie sonstige biometrische Merkmale der Person erfassen und auswerten. Die Kameraeinheit kann vorzugsweise in einem gesonderten Prüfgerät integriert sein.

Die Erfindung wird in dem nachfolgenden Anwendungsbeispiel näher erläutert.

Ein Mobiltelefon ist mit einer internen Kameraeinheit und einer zusätzlichen Leuchtdiode als Beleuchtungsquelle ausgestattet. Die Kameraeinheit ist so ausgelegt, dass ein Makrobereich zwischen 1 und 10 cm mit hoher Auflösung und Schärfegrad bedienbar ist. Das Mobiltelefon wird zum Ohr geführt, um das Ohr gesamthaft (vollständige

Ohrmuschel) mit oder ohne Ohrumgebung oder detailliert (Ohrhöhle) aufzunehmen. Durch Abgleich der so erhaltenen Bilddaten mit den in der Speicherkarte oder SIM-Karte des Mobiltelefons abgespeicherten Bilddaten oder mit einer externen zentralen

Datenbank ist eine Authentifizierung des Nutzers möglich. Stimmen die aufgenommenen topografischen Informationen mit den hinterlegen topografischen Informationen innerhalb eines Toleranzbereichs überein, so erhält die Person Zugriff auf das Gerät. Ansonsten wird eine weitere Aufnahme entsprechend einer telefonisch erfolgten Anweisung vorgenommen. Scheitert auch diese, kann der Zugriff beispielsweise verweigert, weitere Merkmale abgefragt (z.B. Stimme, Codes, etc.) und der Versuch gegebenenfalls wiederholt werden.

Eine Möglichkeit der Erfassung von Bewegungsabfolgen zur Heranziehung als

Sicherheitsmerkmal ist in der nachfolgenden Figur 1 näher erläutert.

In der Fig. 1A ist eine Positionsverschiebung der Kameraeinheit oder des Objektes von einer ersten Position 1 zu einer zweiten Position 2 während der Erfassung der Bilddaten gezeigt. Je nach Aufnahmeposition werden unterschiedliche topografische

Bildinformationen in einer Bildfolge eingefangen. In Fig. 1 B erfolgt eine Drehung der Kameraeinheit oder des Objektes während der Aufnahme und anschließend eine Verschiebung der Kameraeinheit, wodurch eine Veränderung des Aufnahmewinkels erfolgt.