[發明專利]空間-光譜指紋欺騙檢測

有效

• 申請號: 200780031900.0
• 申請日: 2007-07-30
• 公開（公告）號: CN101536384A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 大衛·P·斯特柳斯卡;克里斯汀·A·尼克森;羅伯特·K·羅
• 申請（專利權）人: 光譜辨識公司
• 主分類號: H04K1/00
• 分類號: H04K1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王 旭

發明背景

本申請一般涉及生物測定(biometrics)。更特別地，本申請涉及指紋 欺騙檢測。

“生物測定”一般涉及活體特性的統計學分析。生物測定的一個類別 包括“生物測定識別”，其通常以兩種方式之一操作以提供對人的自動識 別或證明人所聲稱的身份。生物測定感測技術測量人的物理特征或行為特 征，并將這些特征與類似的預先記錄的測量比較，確定是否相配。常用于 生物測定識別的物理特征包括面容、虹膜、手幾何學、靜脈結構以及指紋 圖案，指紋圖案是所有生物測定-識別所用的特征中最普遍的特征。當前， 分析所收集的指紋的方法包括光學的、電容的、射頻的、熱的、超聲的、 以及幾種其它不太常見的技術。

生物測定傳感器，特別是指紋生物測定傳感器，通常易被各種形式的 欺騙樣品擊敗。在指紋讀取器的情況下，本領域中已知多種用于向閱讀器 提供被授權使用者指紋圖案的方法，其中所述指紋圖案是包埋在一些類型 的無生命材料中的，諸如紙、凝膠、環氧樹脂、乳膠等。因此，即使指紋 讀取器被認為能可靠地判定相配的指紋圖案存在或不存在，對于整個系統 安全來說，確保匹配的圖案采集自真實的活著的手指也是關鍵的，許多常 規的傳感器確定這一點也許是困難的。

因此，本領域中存在著對用于允許判別指紋合法和欺騙形式的方法和 系統的需要。

發明概述

本發明的實施方案提供可以用于判別生物測定應用中出現的真實皮膚 部位和欺騙的方法和系統。在第一組實施方案中，將方法提供為由獲得判 別特征組從而用于識別生物測定欺騙。在多種不同光學條件下照射多個真 實皮膚部位的每一處。接收從每處皮膚部位反射的第一光。針對多種特征 中的每一種，從接收的第一光獲得真實-皮膚特征值，從而表征真實皮膚部 位。類似地，在多種不同光學條件下，照射多種生物測定欺騙中的每一種。 接收從每種生物測定欺騙反射的第二光。針對多種特征中的每一種，從接 收的第二光獲得欺騙特征值，從而表征生物測定欺騙。使獲得的真實-皮膚 特征值與獲得的欺騙特征值進行比較，從而選擇特征子集來定義判別特征 組。

因為通過特征的視覺比較，唯一區分真實皮膚圖像和欺騙圖像的光譜 和空間頻率特征或這些特征的組合可能不明顯或不被識別，所以一些實施 方案依靠判別-分析技術，從而首先訓練裝置識別真實皮膚特征獨特的空間 和光譜特征和欺騙特征獨特的空間和光譜頻率特征。在試圖進行欺騙檢測 時，對所述特征和新的光譜和空間頻率數據進行比較。可以合并的判別- 分析方法包括基于馬哈朗諾比斯距離(Mahalanobis?distance)、譜殘量 (spectral?residual?magnitude)、K-最近-鄰值法(K-nearest-neighbor method)、或線性或非線性判別技術比較獲自個體的光譜和空間頻率數據 和數據庫中存在的空間和光譜頻率數據的那些。

在一些實施方案中，通過從接收的第一光對每處真實皮膚部位提取多 個真實-皮膚圖像而獲得真實-皮膚特征值，且通過從接收的第二光對每種 生物測定欺騙提取多個欺騙圖像而獲得欺騙特征值。這些真實-皮膚圖像中 的每一個和這些欺騙圖像中的每一個對應于多種不同光學條件之一下的 圖像。真實-皮膚特征值的來源還可以包括將真實皮膚圖像分解成多種不同 光譜頻率分量，欺騙特征值還來源于將每個欺騙圖像分解成多種不同光譜 頻率分量。

分解成每個真實-皮膚圖像和欺騙圖像空間頻率分量有時可以包括執 行小波分解。另外，在一些實施方案中，可以計算真實-皮膚圖像的不同空 間頻率分量的第一分量與真實-皮膚圖像的不同空間頻率分量的第二分量 的比率。類似地，可以計算欺騙圖像的不同空間頻率分量的第一分量與欺 騙圖像的不同空間頻率分量的第二分量的比率。

在某些實施方案中，計算了關于真實-皮膚和欺騙圖像的每種不同空間 頻率分量的強度分布。在所述情形中，至少一種所述特征針可以基本不隨 照射強度變化。這樣一種照射-強度恒定特征的實例是強度分布的第一預定 百分比與強度分布第二預定百分比處強度的比率。在其它情形中，至少一 種所述特征可以隨照射強度而變化。所述照射強度變化特征的實例是第一 確定百分比處強度和第二預定百分比處強度之間的差。