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Patent Searching and Data


Title:
PERSON RECOGNITION METHOD AND DEVICE INCORPORATING THE ANATOMIC LOCATION OF THE RETINA AS A BIOMETRIC CONSTANT, CORRESPONDING TO THE PHYSIOLOGICAL LOCATION OF THE PROJECTION OF THE VISUAL AXIS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/068702
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a person recognition method and device incorporating the anatomic location of the retina as a biometric constant, corresponding to the physiological location of the projection of the visual axis. More specifically, the invention relates to a person recognition method and a corresponding device incorporating the anatomic location of the retina as an exclusive discriminant biometric constant for each individual, corresponding to the physiological location of the visual axis, taking account of the physiological fixation disparity. The invention combines five elements, namely: an optical input system for examining the fundus of the eye, for example by means of retinal scanning or through the sclera; a system providing an expanded view of the retina, for example formed by converging lenses, diverging lenses and/or prisms or mirrors; a system for identifying and marking the anatomic point corresponding to the physiological point of the projection of the visual axis, such as a laser; a system of filters having different transmittance and optical density values; and a system for capturing and processing digital images, such as an optical digital camera. In addition, the invention can take the form of a portable, auto-focusing device with automatic control.

Inventors:
SANCHEZ RAMOS CELIA (ES)
PANETSOS PETROVA FIVOS (ES)
Application Number:
PCT/ES2008/000211
Publication Date:
June 04, 2009
Filing Date:
April 07, 2008
Export Citation:
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Assignee:
UNIV MADRID COMPLUTENSE (ES)
SANCHEZ RAMOS CELIA (ES)
PANETSOS PETROVA FIVOS (ES)
International Classes:
A61B5/117; A61B3/12; A61B3/15; G06K9/00
Domestic Patent References:
WO2002075639A12002-09-26
WO2006073781A22006-07-13
Foreign References:
US4620318A1986-10-28
US20020093645A12002-07-18
US4109237A1978-08-22
US4877322A1989-10-31
US20030091215A12003-05-15
Other References:
See also references of EP 2218398A4
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Claims:
Reinvidicaciones 1. Método de reconocimiento biométrico de personas basado en Ia imagen de Ia retina, caracterizado porque incorpora como constante biométrica el punto anatómico que corresponde al punto fisiológico de proyección del eje visual teniendo en cuenta Ia disparidad fisiológica de fijación.

2. Dispositivo para el reconocimiento biométrico de personas basado en Ia imagen de Ia retina que comprende:

(a) un sistema óptico de entrada en Ia retina, por Ia pupila, a través de Ia esclera u otros formas, (b) un sistema de visión ampliada de Ia retina, mediante lentes convergentes, divergentes y/o prismas, (c) un sistema de captura de una imagen de Ia retina digital, (d) un sistema de identificación del punto anatómico que corresponde al punto fisiológico de Ia proyección del eje visual y (e) un sistema de filtros de diferentes transmitancias y densidad óptica

3. Un dispositivo para el reconocimiento de personas, según reivindicación 2, que incluye (a) un método que induce al ojo a mirar un punto de fijación y definir Ia proyección de su eje visual,, (b) un sistema óptico de entrada en Ia retina, a través de Ia pupila o de Ia esclera, (c) un sistema de visión ampliada de Ia retina, mediante lentes convergentes, divergentes y/o prismas, (d) un sistema de captura de una imagen de Ia retina, (e) un sistema de identificación del punto anatómico que corresponde a Ia proyección del punto fisiológico del eje visual (T) un sistema de filtros de diferentes absorbancias y densidad óptica, (g) un sistema de procesamiento y salida de Ia imagen en forma de datos

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

5. Un dispositivo para el reconocimiento de personas, según reivindicaciones 2 y 3, que puede ser autoenfocable.

6. Un dispositivo para el reconocimiento de personas, según reivindicaciones 2 y 3, que puede tener autocontrol.

Description:

TITULO

Método y dispositivo para el reconocimiento de personas que incorpora como constante biométrica el lugar anatómico de Ia retina que corresponde al lugar fisiológico de Ia proyección del eje visual

Objeto de Ia invención

La invención se encuadra en el sector de Ia oftalmología, en sus aplicaciones para Ia seguridad y reconocimiento de personas

El objeto de Ia invención es un método y su correspondiente dispositivo para el reconocimiento de personas que incorpora como constante biométrica exclusiva y discriminante de cada individuo el lugar anatómico de Ia retina que corresponde al lugar fisiológico de Ia proyección del eje visual, que sirve de punto inequívoco de referencia para el resto de las valoraciones, teniendo en cuenta Ia disparidad fisiológica de fijación. Este lugar es único e invisible para cada persona y además indeterminable sin el dispositivo adecuado.

Estado de Ia técnica

Los tipos de reconocimiento de personas denominados biométricos se basan en las características físicas del usuario a identificar. Aunque Ia 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 Ia mano, escritura-firma y voz.

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

La autenticación a través de Ia retina se puede realizar actualmente a través del inicial registro de Ia estructura vascular de Ia retina (forma de los vasos

sanguíneos de Ia retina humana) que tiene elementos característicos de cada individuo y diferenciales del resto de Ia población.

En estos sistemas el usuario a identificar debe mirar a través de un dispositivo ocular, ajustar Ia distancia y el movimiento de Ia 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 Ia midriasis o dilatación retiniana necesaria en los sistemas de entrada por Ia pupila. Posteriormente se escanea Ia retina con una radiación infrarroja de baja intensidad , detectando en una imagen los nodos y ramas del área de Ia retina para compararlos con los almacenados en una base de datos; si Ia muestra coincide con Ia almacenada para el usuario que el individuo dice ser, se valida Ia autenticación.

Estos métodos se suelen considerar los más efectivos: para una población de millones de potenciales usuarios ya que Ia 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, Io que dificulta Ia 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 Ia retina. Por ejemplo, el documento US 4109237 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 4877322 describe un método y un dispositivo donde se mide Ia saturación relativa de oxígeno en Ia sangre coroidal del fondo del ojo de un sujeto cuando incide en él una fuente de luz incandescente, roja o infrarroja; en el documento US 2003091215 se describe un procedimiento biométrico basado en Ia detección de trayectorias

personales de dirección de los ojos, incluidos movimientos oculares involuntarios al observar una imagen.

Existen, además, otras invenciones que se refieren más a métodos y aparatos para tomar Ia imagen de Ia retina o de una zona de Ia retina en concreto. Así, el documento WO 02075639 describe un sistema para tomar Ia imagen de Ia 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 Ia retina para su uso como constante biométrica es o no buena y Ia repite en caso necesario.

No obstante, Ia utilización de estos métodos implica ciertas desventajas. Aunque el patrón vascular de Ia retina normalmente permanece estable durante toda Ia 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 Ia mayoría de organizaciones, y el proceso de autenticación no es todo Io rápido que debiera en poblaciones de usuarios elevadas. De esta forma, su uso actual se ve reducido casi sólo a Ia identificación en sistemas de alta seguridad, como el control de acceso a instalaciones militares.

Los documentos encontrados en el estado de Ia técnica difieren de Ia presente invención en que ninguna considera el lugar anatómico de Ia retina que corresponde, en el registro, al lugar fisiológico de Ia proyección del eje visual.

La incorporación del lugar anatómico de Ia retina que corresponde al lugar fisiológico de Ia proyección del eje visual como constante biométrica proporcionaría importantes ventajas respecto al estado de Ia técnica actual pues incorpora una constante fisiológica infalible: el punto de mira, sin Ia que no podría tomarse Ia imagen. Por ello:

- Anula completamente potenciales errores o deficiencias de medida en Ia toma de Ia imagen.

- Es invisible y por tanto irreproducible sin el dispositivo adecuado. - Reduce el número de constantes necesarias para Ia autenticación

Facilita y agiliza Ia captura del registro retiniano necesario

- Permite reducir el espacio de retina necesario y el tamaño de Ia imagen, disminuyendo los costes

- Permite reducir el tamaño del dispositivo necesario para capturar y procesar imagen

Descripción de Ia invención

El objetivo de Ia invención es un método y un dispositivo de reconocimiento de personas que incorpora como una de las constantes biométricas a contrastar y punto de referencia el lugar anatómico de Ia retina que corresponde al lugar fisiológico de Ia proyección del eje visual. Este punto, tal y como se muestra en Ia Figura 1 , se encuentra normalmente en Ia fovea retiniana, si bien es necesario tener en cuenta Ia disparidad fisiológica de fijación.

El reconocimiento de Ia persona se lleva a cabo a través de Ia captura de una imagen de Ia retina que, entre otras constantes, incluye Ia identificación de ese punto anatómico y su registro y procesamiento en forma de datos para su posterior contraste con los registros de identificación del individuo para validar o descartar Ia autenticación.

El resto de constantes a identificar y validar pueden ser, por ejemplo, Ia ordenada del centro de Ia papila, Ia abscisa del centro de Ia papila, Ia ordenada del centro de Ia mácula, Ia abscisa del centro de Ia mácula, el radio de Ia papila, Ia ordenada y abcisa de Ia primera bifurcación de Ia arteriao o vena temporal superior.

Para ello, Ia invención consta, por tanto, de Ia 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 Ia esclera

- Un sistema de filtros de transmitancia y densidad óptica variable.

- Un sistema de visión ampliada de Ia retina, compuesto por ejemplo por lentes convergentes, divergentes y prismas o espejos

- Un sistema de identificación y marcación del punto anatómico que corresponde con el punto fisiológico del eje visual, como por ejemplo un láser que deberá utilizarse siempre mientras el individuo mira el punto de fijación.

- Un sistema de captura y procesamiento de imágenes digitales, como por ejemplo una cámara digital óptica

Descripción de las figuras

La figura 1 esquematiza Ia posición de los ejes oculares, diferenciando entre eje visual (EV), eje óptico (EO) y eje nodal (EN), N el punto nodal del objeto, N ' el punto nodal de Ia imagen, E el centro óptico del sistema objeto, E ' el centro óptico del sistema imagen y M ' Ia proyección del eje visual.

La figura 2 representa el sistema objeto de Ia invención (1) que consta de un diodo emisor de luz (2) que ilumina Ia retina (4) donde se proyecta el eje visual (10), un batería (3), una cámara digital (12), una lente (11), una lente objetivo (6) que dirige Ia luz reflejada de Ia retina a través del espejo (5), un generador de objetivo (7) encargado de generar un punto de mira que alinea el eje visual de un sujeto (8) con Ia línea central (9).

Modo de realización de Ia invención

De acuerdo con Ia literatura científica y el estado actual de Ia técnica, existen diversas maneras para desarrollar un método y un dispositivo de las características de Ia invención. Por ello, el modo de realización de Ia presente invención se ilustra mediante el siguiente ejemplo, el cual no es, sin embargo, limitativo de su alcance, pues existen otras formas y combinaciones de dispositivos alternativos.

Ejemplo de realización de Ia invención tal y como se describe en Ia Figura 2: El sistema objeto de Ia patente (1) se compone de un diodo emisor de luz (2) conectado a una batería (3) que ilumina Ia retina (4). La luz es dirigida hacia Ia retina a través de un espejo o prisma (5) y unas lentes objetivo (6). Un generador de objetivo (7), como por ejemplo un láser, genera un punto de mira que al ser visualizado por el individuo alinea el eje visual (8) con Ia línea central (9). De esta forma, el punto anatómico que corresponde al lugar funcional de proyección del eje visual (10) es iluminado por el diodo emisor de luz (2) e identificado por el generador de objetivo (7). Las lentes objetivo (6) recogen y dirigen Ia luz reflejada de Ia retina a través del espejo (5) hasta una lente (11) qué está situada en Ia parte frontal de una cámara fotográfica digital (12). La cámara digital (12) está alineada a su vez con Ia línea central de Ia lente (9) de modo que Ia imagen capturada representa Ia retina y Ia identificación del punto anatómico que corresponde al lugar de proyección del eje visual.