BRPI0709262A2 - tratamento de dados biométricos de um referencial multidirecional - Google Patents
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Abstract
TRATAMENTO DE DADOS BIOMéTRICOS EM UM REFERENCIAL MULTIDIMENSIONAL. Um sistema biométrico dispõe de um conjunto de dados biométricos de referência (B<39> i) resultante da aplicação de uma operação 'ou exclusivo' entre um primeiro conjunto de dados biométricos (Bi) e uma primeira chave codificada (Ki), e de uma informação relativa à primeira chave. Um segundo conjunto de dados biométricos (B2) é obtido. Uma segunda chave codificada (K2) é determinada aplicando-se uma operação ' ou exclusivo' entre o conjunto de dados biométricos de referência e o segundo conjunto de dados biométricos. A segunda chave é decodificada por decodificação iterativa. Em seguida, decide-se se os primeiro e segundo conjuntos de dados biométricos correspondem entre si comparando-se a informação relativa à primeira chave com a segunda chave. Os primeiro e segundo conjuntos de dados biométricos são expressos em um referencial multidimensional com N dimensões, os dados biométricos de acordo com pelo menos uma das referidas N dimensões sendo obtidos por aplicação de tratamentos relativamente à parte biométrica; e a primeira chave codificada é obtida por aplicação de uma codificação transformando uma palavra inicial de um comprimento determinado em uma palavra codificada no referencial multidimensional.
Description
"TRATAMENTO DE DADOS BIOMÉTRICOS EM UM REFERENCIAL
MULTIDIMENSIONAL"
A presente invenção refere-se ao tratamento dedados biométricos e, mais particularmente,reconhecimento de dados biométricos na base de dadosarmazenados em memória.
Certos sistemas de controle de acesso baseiam-seem uma análise de características biométricas de uma pessoapara determinar, por exemplo, se esta última estáautorizada a acessar um local protegido. Uma tal análise decaracterísticas biométricas é igualmente utilizada emcertos sistemas de autenticação ou de identificação quevisam autenticar ou identificar uma pessoa. Uma tal análiseé classicamente baseada em uma comparação de dadosbiométricos captados sobre uma pessoa em processo decontrole com dados armazenados em uma base de dados.
Assim, por exemplo, no caso dos sistemas decontrole de acesso, dados biométricos correspondendo àspessoas para as quais um acesso é autorizado sãoarmazenados em uma base de dados. Como resultado de umaetapa de comparação de dados captados sobre uma pessoa emprocesso de controle com dados armazenados, o sistema édimensionado para determinar se esta pessoa faz partedaquelas para as quais um acesso é autorizado.
Neste tipo de sistema biométrico, esta etapa decomparação é uma etapa fundamental sobre a qual repousa aconfiabilidade do sistema.
o documento 'A Fuzzy Commitment Scheme' de Juelse Wattenberg, 1999, propõe transformar esta etapa decomparação em um problema clássico de decodificaçâo. Dadosbiométricos bl previamente armazenados são comparados comdados biométricos b2 captados sobre uma pessoa em processode controle. Para este fim, este documento propõe aplicaruma operação de 'ou exclusivo' nos dados biométricos bldestes dados com uma palavra de um código corretor de erroc. São então obtidos dados biométricos codificados f. Emseguida, para comparar os dados biométricos captados b2 comos dados biométricos bl, determina-se se a seguinteoperação é verificada:
f θ b2 = c Θ e
na qual e é um erro apresentando um peso inferiorà capacidade de correção do código.
No caso onde esta equação é verificada, deduz-se,então, que os dados biométricos bl armazenados e os dadosbiométricos captados b2 se correspondem.
O documento 'Combining cryptography withbiometrics effectively' de Hao Anderson e Daugman, 2005,propõe aplicar este principio geral consistindo em utilizarum código corretor de erro em uma etapa de comparação de umsistema biométrico, no caso preciso de dados biométricoscorrespondendo a uma iris. Dados biométricos relativos àiris são codificados em 256 octetos, formando, assim, umcódigo de iris. Previamente, um código de iris B édeterminado para ser utilizado como dado de referência. Umachave biométrica K é gerada por um gerador de númerosaleatórios. Esta chave biométrica K é, em seguida,codificada com um código corretor proveniente de um códigode Reed Solomon e de um código de Hadamard para fornecer umpseudocódigo de iris K'.
Em seguida, aplica-se a operação de 'ouexclusivo' entre o pseudocódigo de iris K' e o código deiris B representando o dado de referência para fornecer umresultado R que verifica a seguinte equação:Armazena-se, então, o resultado R desta últimaoperação assim como a chave biométrica sob uma forma deHash (hachée) H(K).
Em seguida, quando uma pessoa está em processo decontrole, dados biométricos de sua iris são captados sob aforma de um código de iris captado B'.
Aplica-se, então, a operação de 1Ou exclusivo'entre o resultado armazenado R e este código de iriscaptado B', para obter o seguinte resultado R':
R' =B' θ R
Em seguida, o resultado R' é decodificado na basedo código corretor utilizado precedentemente para codificara chave biométrica K a fim de fornecer uma chave biométricaC.
Em seguida, aplica-se a mesma função de Hash(hachage) à chave biométrica C assim obtida, e compara-se achave biométrica armazenada sob sua forma de Hash H(K) e achave biométrica C sob sua forma de Hash H(C).
Se a seguinte equação for verificada:
H(K) = H(C) ;
dai se deduz que os dados biométricos captadoscorrespondem ao dado de referência.
Dados biométricos são aqui representados por umcódigo de iris tendo um tamanho limitado a 256 octetos.
Este código de iris é obtido por tratamento deuma imagem de iris. Ora, uma tal imagem pode apresentarcaracterísticas diferentes em função da exposição à luz daíris no momento da captura da imagem ou ainda em função domovimento da pessoa durante a captura da imagem de íris.Diferentes tratamentos permitem suavizar asdiferentes perturbações potenciais que podem afetar uma talimagem.
Assim, por exemplo, é possível aplicar diferentesfiltros de tratamento de imagens de forma a obter umapluralidade de níveis respectivos de informaçõesrelativamente a uma mesma imagem, permitindo, assim,enriquecer as informações relativas à íris que se trata.
A fim de suavizar as perturbações da captura deimagem de íris, é igualmente possível realizar umapluralidade de capturas de imagem de íris. Neste caso,multiplicam-se também as informações relativas à íris, eobtêm-se diferentes níveis de informações.
Cada um destes níveis de informações poderia,desta forma, corresponder, no contexto do documentoxCombining cryptography with biometrics effectively', a umcódigo de íris codificado em 256 octetos. Em seguida, paratratar esta pluralidade de níveis de informações, poder-se-ia levar a aplicar sucessivamente o método descrito nodocumento precitado, relativamente aos diferentes níveis deinformações. Desta forma, a etapa de comparaçãoconsistiria, então, em comparar sucessivamente os códigosde íris B com códigos de íris B', cada um sendo provenienteda aplicação de um filtro de uma pluralidade de filtrosconsiderados, ou ainda proveniente de uma captura de imagemde uma pluralidade de capturas de imagem realizadas.
Uma tal etapa de comparação corresponderia,então, a uma pluralidade de etapas de comparação baseada emdados de 256 octetos, apresentando, cada uma, um nível deconfiabilidade limitado.
A presente invenção visa melhorar o nível deconfiabilidade de uma tal etapa de comparação.
Um objetivo da presente invenção visa incrementaros desempenhos de um tratamento de dados biométricosbaseado em uma comparação de um primeiro conjunto de dadosbiométricos com um segundo conjunto de dados biométricospara determinar se estes primeiro e segundo conjuntos de dados biométricos pertencem a uma mesma pessoa.
Mais precisamente, é proposto realizar a etapa decomparação de dados biométricos de acordo com um método quepermite tratar dados biométricos representados em umreferencial multidimensional, de forma a levar em conta, demaneira simultânea, no curso de uma única etapa decomparação, dados biométricos obtidos por uma pluralidadede tratamentos aplicada relativamente à parte biométricaconsiderada, esses tratamentos podendo ser, por exemplo,aplicações de uma pluralidade de filtros, ou ainda capturasde imagem desta parte biométrica. Assim, o nível deconfiabilidade de uma tal etapa de comparação pode sermelhorado.
Um primeiro aspecto da presente invenção propõeum processo de tratamento de dados biométricos relativos a uma parte biológica, em um sistema biométrico dispondo, deum lado, de pelo menos um conjunto de dados biométricos dereferência resultante da aplicação de uma operação 'ouexclusivo' entre um primeiro conjunto de dados biométricose uma primeira chave codificada, e, de outro lado, de umainformação relativa à primeira chave.
o processo compreende as seguintes etapas:/a/ obter um segundo conjunto de dadosbiométricos;
/b/ determinar uma segunda chave codificadaaplicando uma operação 'ou exclusivo' entre o conjunto dedados biométricos de referência e o segundo conjunto dedados biométricos;
/c/ decodificar a segunda chave; e/d/ decidir se o segundo conjunto de dadosbiométricos corresponde ao primeiro conjunto de dadosbiométricos comparando a informação relativa à primeirachave com a segunda chave.
Os primeiro e segundo conjuntos de dadosbiométricos são expressos em um referencialmultidimensional com N dimensões, N sendo um número inteirosuperior ou igual a 2, os dados biométricos de acordo compelo menos uma das N dimensões sendo obtidos por aplicaçãode uma pluralidade de tratamentos aplicada relativamente àparte biológica.
Além disso, a primeira chave codificada é obtidapor aplicação de uma codificação transformando uma palavrainicial de um comprimento determinado em uma palavracodificada no referencial multidimensional.
Graças a essas disposições, os dados biométricosmanipulados podem ser expressos em um referencialmultidimensional permitindo, assim, vantajosamente, levarem conta uma grande quantidade de informações relativas aosdados biométricos tratados e, dessa forma, permitindomelhorar a eficácia e a confiabilidade deste tipo deprocesso de tratamento biométrico.
De fato, quanto maior a quantidade de informaçõespertinentes tratadas simultaneamente, mais elevado é onivel de confiabilidade, associado à comparação com dadosbiométricos inicialmente memorizados.
Nenhuma limitação está ligada ao tipo dapluralidade de tratamentos aplicada relativamente à partebiométrica.
Como os dados são manipulados em um referencialmultidimensional, é aqui possível considerar, de maneirasimultânea, dados biométricos relativos a uma imagemtratada, por exemplo, de acordo com um primeiro filtro edados biométricos relativos a uma imagem tratada de acordocom pelo menos segundo filtro, esses filtros sendo filtrosde mesmo tipo que pertencem a uma mesma família de filtros.
Pode — se igualmente prever tratar aqui umapluralidade de famílias de filtros. Neste caso, cadafamília de filtros suplementar pode induzir, então, umadimensão suplementar no referencial multidimensional dedimensão N.
Assim, em um modo de realização da presenteinvenção, os dados biométricos de acordo com pelo menos umadimensão são obtidos aplicando-se uma pluralidade defiltros a uma imagem da parte biométrica.
É também possível considerar, de maneirasimultânea, dados biométricos provenientes de capturas deimagem diferentes da parte biométrica considerada.
Assim, em um modo de realização da presenteinvenção, os dados biométricos de acordo com pelo menos umadimensão são obtidos capturando-se uma pluralidade deimagens da parte biométrica.
Em uma variante, o referencial multidimensionalconsiderado compreende pelo menos uma dimensão relativa àpluralidade de capturas de imagem realizada para a partebiométrica considerada e pelo menos uma outra dimensãorelativa à aplicação de uma pluralidade de filtros aplicadaà pluralidade de imagens capturada.
Pode-se igualmente prever, vantajosamente, quepelo menos uma dimensão do referencial multidimensional deacordo com um modo . de realização da presente invençãocorresponde a dados biométricos obtidos fazendo-se variarpelo menos uma característica condicionando o contexto dacaptura de imagem. Assim, uma dimensão pode corresponder,por captura de imagem, a uma pluralidade de valores deIumi nosidade, ou uma pluralidade de valores de contrasteou ainda a uma variação do histograma dos níveis de cores.
Pode-se também considerar dados biométricos deacordo com pelo menos uma dimensão obtidos a partir de umaimagem captada, fazendo-se variar um limite dequantificação da escrita numérica da imagem captada.
Em uma variante, pode-se prever levar emconsideração uma combinação de todas essas pluralidades detratamentos, o número de dimensões do referencialmultidimensional sendo-lhe diretamente dependente.
Um tal processo pode vantajosamente serimplementado em qualquer sistema biométrico que é baseadoem uma etapa de comparação, entre primeiros e segundosdados biométricos, destinada a determinar se essesprimeiros e segundos dados biométricos pertencem a umamesma pessoa.·
Em um modo de realização da presente invenção, oreferencial multidimensional compreende dados decomprimento n± de acordo com cada uma das N dimensões doreferencial, i estando compreendido entre 1 e Ν. Acodificação da primeira chave pode então compreender asseguintes etapas:
- transformar a primeira chave em um outroreferencial com N dimensões compreendendo dados decomprimento respectivo Jci de acordo com as N dimensões, oproduto dos comprimentos Ici, para i compreendido entre 1 eN, sendo igual ao comprimento determinado da primeirachave;
- aplicar sucessivamente de acordo com as Ndimensões respectivamente N códigos em bloco Ci,transformando os dados de comprimento respectivo Ici emdados codificados de comprimento respectivo ni.
A informação relativa à primeira chave pode serobtida por aplicação de uma função de Hash na primeirachave. Neste caso, a etapa (d) pode compreender asseguintes etapas:
- aplicar a função de Hash na segunda chave;
- comparar a segunda chave sob a forma de Hashcom a informação relativa à primeira chave.
Um segundo aspecto da presente invenção propõe umdispositivo de tratamento de dados biométricos relativos auma parte biológica em um sistema biométrico, o dispositivode tratamento dispondo, de um lado, de pelo menos umconjunto de dados biométricos de referência resultante daaplicação de uma operação 'ou exclusivo' entre um primeiroconjunto de dados biométricos e uma primeira chavecodificada, e, de outro lado, de uma informação relativa àprimeira chave.
0 dispositivo pode compreender:
- uma unidade de interface própria para receberum segundo conjunto de dados biométricos;
uma unidade de determinação própria parafornecer uma segunda chave codificada aplicando umaoperação 'ou exclusivo' entre o conjunto de dadosbiométricos de referência e o segundo conjunto de dadosbiométricos recebido pela referida unidade de interface;
uma unidade de decodificação própria paradecodificar a segunda chave codificada; e
- uma unidade de decisão própria para decidir seo segundo conjunto de dados biométricos corresponde aoprimeiro conjunto de dados biométricos comparando ainformação relativa à primeira chave com a segunda chave.
Os primeiro e segundo conjuntos de dadosbiométricos podem ser expressos em um referencialmultidimensional com N dimensões, N sendo um número inteirosuperior ou igual a 2, os dados biométricos de acordo compelo menos uma das referidas N dimensões sendo obtidos poraplicação de uma pluralidade de tratamentos aplicadarelativamente à parte biológica.
A primeira chave codificada pode ser obtida poraplicação de uma codificação transformando uma palavrainicial de um comprimento determinado em uma palavracodificada no referencial multidimensional.
Os dados biométricos de acordo com pelo menos umadimensão podem ser obtidos capturando-se uma pluralidade deimagens da parte biológica.
Os dados biométricos de acordo com pelo menos umadimensão podem também ser obtidos aplicando-se umapluralidade de filtros em uma imagem da parte biológica.
A informação relativa à primeira chave pode serobtida por aplicação de uma função de Hash na primeirachave; e a unidade de decisão pode então compreender:
uma unidade de Hash própria para aplicar afunção de Hash na segunda chave decodificada; e
- uma unidade de comparação própria para comparara informação relativa à primeira chave e a segunda chavesob a forma de Hash.
O conjunto de dados biométricos de referênciae/ou a informação relativa à primeira chave podem estardisponíveis em uma base de dados.
Um terceiro aspecto da presente invenção propõeum sistema de tratamento de dados biométricos compreendendoum dispositivo de tratamento de dados biométricos de acordocom o segundo aspecto da presente invenção e pelo menos umsensor biométrico próprio para fornecer um segundo conjuntode dados biométricos ao referido dispositivo de tratamentode dados biométricos.
Outros aspectos, objetivos e vantagens dainvenção aparecerão na leitura da descrição de um de seusmodos de realização.A invenção será igualmente melhor compreendidacom o auxilio dos desenhos, nos quais:
a figura 1 ilustra as principais etapasrealizadas de acordo com um modo de realização da presenteinvenção;
a figura 2 ilustra uma aplicação de umacodificação de acordo com um modo de realização da presenteinvenção; e
- a figura 3 ilustra uma aplicação de uma famíliade filtros a uma impressão digital;
- a figura 4 ilustra um dispositivo de tratamentode dados biométricos de acordo com um modo de realização dapresente invenção; e
- a figura 5 ilustra um sistema de tratamento dedados biométricos de acordo com um modo de realização dapresente invenção.
A figura 1 ilustra as principais etapasrealizadas de acordo com um modo de realização da presenteinvenção.
Em uma etapa de inicialização 11, o sistemabiométrico considerado dispõe de um conjunto de dadosbiométricos de referência B'χ. Este conjunto de dadosbiométricos verifica a seguinte equação:
B'1 = B1 + K1
onde Bi corresponde a um primeiro conjunto dedados biométricos;
e K1 corresponde a uma primeira chave codificada.
0 primeiro conjunto de dados biométricos pode serobtido em uma fase de inicialização clássica de um sistemabiométrico deste tipo, no curso da qual são captados dadosbiométricos correspondentes às pessoas consideradas nosistema biométrico, isto é, as pessoas para as quais umacesso é autorizado ou uma identificação é possível ouainda uma autenticação é possível
Em um modo de realização da presente invenção,este primeiro conjunto de dados biométricos pode serrelativo a uma parte biológica correspondendo a umaimpressão digital, ou ainda a uma íris. Os dadosbiométricos captados correspondem nesses exemplos a umaimagem em duas dimensões (2D) . Este primeiro conjunto dedados biométricos pode também ser relativo a um rosto e corresponder, assim, seja a uma imagem em 2D, seja ainda auma imagem em três dimensões (3D) .
No caso onde um conjunto de dados biométricos atratar corresponde a uma imagem em 2D, e quando esta imagemé filtrada de acordo com duas famílias de filtros distintasfi e gi, então os dados biométricos correspondentes sãovantajosamente manipulados e tratados de acordo com um modode realização da presente invenção, em um referencial comquatro dimensões.
Em uma variante, uma única família de filtros éutilizada. Aqui, os dados biométricos são entãovantajosamente tratados em um referencial 3D.
É, em seguida, fácil deduzir, dos exemplosenunciados logo acima, um princípio geral que é adaptado adados biométricos captados de acordo com X dimensões e filtrados respectivamente com um número Y de famílias defiltros de imagem. Neste último caso, os dados biométricossão vantajosamente tratados em um referencial com Ndimensões, N verificando a seguinte equação:
N = X + Y
Qualquer que seja a parte biológica visada (íris,impressão digital, rosto), em um modo de realização dapresente invenção, a imagem considerada é tratada de acordocom pelo menos uma família de filtros próprios para a partebiológica visada. Uma tal característica permite melhoraros desempenhos de um sistema biométrico desse tipoaumentando o nível de confiabilidade da tomada de decisãobaseada na etapa de· comparação de dados biométricos deacordo com um modo de realização da presente invenção.
Neste contexto, o primeiro conjunto de dadosbiométricos Bi corresponde a dados biométricos dispostos emum referencial multidimensional do qual pelo menos uma dasdimensões é relativa à aplicação de uma família de filtrosobre uma imagem da parte biológica visada.
No caso onde os dados biométricos relativos àparte biológica visada são expressos de acordo com umadimensão, sob a forma de uma palavra de nx bits, nx sendoum número inteiro, como, por exemplo, um código de íris talcomo descrito precedentemente, pode-se aplicar um processode acordo com um modo de realização em um referencial comduas dimensões, uma primeira dimensão correspondendo aos nxbits da palavra codificando a parte biológica visada e umasegunda dimensão correspondendo à aplicação de uma famíliade filtros nesta parte biológica visada.
Aqui, um conjunto de dados biométricos pode,dessa forma, ser escrito sob a forma de uma matriz de nxcolunas e de linhas, n2 correspondendo ao número defiltros compreendidos na família de filtros aplicados àimagem da parte biológica visada.
A primeira chave codificada K1, aplicada nestaetapa 11, pode ser vantajosamente obtida gerando-se, emprimeiro lugar, uma primeira chave de k bits de maneiraaleatória e aplicando-se uma codificação nesses k bits queé própria para passar a partir de um referencial definidoem uma dimensão e em um comprimento k ao referidoreferencial multidimensional.Um código da família dos 'Códigos Turbo' pode seradaptado a este modo de realização. Tais códigos sãodescritos, por exemplo, no documento EP 827284 'Processo detransmissão de bits de informações com codificaçãocorretora de erro, codificador e decodificador para aimplementação deste processo'. As seções seguintesdescrevem um exemplo de aplicação de um tal Código Turbo emum modo de realização da presente invenção aplicado a umreferencial com duas dimensões. É fácil de deduzir daí umaaplicação a um referencial multidimensional com Ndimensões, N sendo um número qualquer superior a 2.
Mais precisamente, as seções seguintes descrevemum exemplo de um Produto de Código Turbo (TCP) , baseado emum produto de dois códigos Cl e C2 de parâmetrosrespectivamente (nx, ki, di) e (n2, k2, d2) , onde n± (icompreendido entre 1 e 2) corresponde ao comprimento docódigo Ci, ki corresponde ao número de símbolos deinformação do código Ci e di corresponde à distância deHamming mínima entre duas palavras quaisquer.
A figura 2 ilustra a aplicação de um tal CódigoTurbo na chave de k bits para obter a primeira chavecodificada Ki. A primeira chave de k bits é, em primeirolugar, escrita sob a forma de uma matriz 21 compreendendoki linhas e k2 colunas de elementos correspondendo, cadaum, a um bit ' da primeira chave, ki e k2 verificando aseguinte equação:
<formula>formula see original document page 15</formula>
Em seguida, as ki linhas são, cada uma,codificadas com o código C2, fornecendo kx linhas de n2elementos. Obtém-se, assim, uma matriz de kixn2 elemento.Em seguida, as n2 colunas desta matriz são codificadas como código C1, fornecendo n2 colunas de nx elementos. Comoresultado da aplicação do Código Turbo baseado nos códigosem bloco C1 e C2, obtém-se, então, uma matriz 23 de nixn2elementos. Em geral, em uma tal matriz, uma parte 24compreende elementos de controle nas colunas permitindocontrolar a validade dos ki primeiros elementos das k2primeiras colunas desta matriz 23. Esta última compreendeigualmente uma parte 25 de elementos de controle nas linhaspermitindo controlar a validade dos k2 primeiros elementosdas k1 primeiras linhas desta matriz, uma parte 26permitindo controlar os elementos de controle nas linhas enas colunas das partes 25 e 24 respectivamente.
Assim, aplicando-se uma tal codificação na chavede k bits, obtém-se uma chave codificada K1 de dimensãon1xn2.
Em tais condições, o sistema biométrico dispõe deum conjunto de dados biométricos de referência que resultada aplicação de um (ou exclusivo' entre o primeiro conjuntode dados biométricos Bx e a primeira chave codificada K1, B1e K1 sendo expressos em um mesmo referencialmultidimensional.
O processo de acordo com um modo de realização dapresente invenção consiste, então, em uma etapa 12, emcaptar um segundo conjunto de dados biométricos B2, porexemplo, a partir de uma pessoa em processo de controle nosistema biométrico considerado.
Em seguida, em uma etapa 13, obtém-se uma segundachave codificada K2 que verifica a seguinte equação:
K2 = Β1 θ B2
Esta última equação pode ser escrita sob aseguinte forma:
K2 = B1 θ B2 @ K1No caso onde os dois conjuntos de dadosbiométricos Bl e B2 correspondem a uma mesma partebiológica de uma mesma pessoa, as chaves ki e devemigualmente se corresponder com um erro próximo.
Decodificando-se a segunda chave codificada K2,por aplicação de uma decodificação correspondendo àcodificação aplicada na primeira chave para obter Ki,obtém-se uma segunda chave. Na base de uma comparação entrea primeira chave e a segunda chave, se está, então,dimensionado para determinar se os primeiro e segundoconjuntos de dados biométricos correspondem a uma mesmapessoa.
A decodificação de um dado assim codificado poderepousar em um procedimento iterativo que consiste emefetuar uma decodificação das linhas seguida de umadecodificação das colunas. Uma decodificação deste tipopode, por exemplo, ser baseada em um algoritmo de Viterbi;,tal como descrito no documento G. D. Forney, "The Viterbialgorithm", Proc. IEEE, vol. 61, No. 3, pp. 268-278, Março1973. Uma decodificação deste tipo pode igualmente sersimilar àquela implementada em um "decodificador turbo"como proposto no documento EP 827284. No caso onde os dadosde entrada de um tal decodificador estão em binário, adecodificação volta a encontrar a palavra de código comdistância de Hamming mínima. Este tipo de decodificaçãoiterativa é bem conhecido do versado na técnica e permitealcançar um nível de desempenho elevado.
Uma tal decodificação consiste em efetuariterativamente uma decodificação das linhas e umadecodificação das colunas.
Visto que uma tal etapa de comparação é baseadaem um tratamento simultâneo de uma grande quantidade deinformações que compreendem notadamente dados provenientesda aplicação de uma pluralidade de filtros em uma imagem daparte biológica considerada, esta etapa é eficaz ealtamente confiável.
A aplicação de filtros em uma parte biológicavisada permite melhorar a resistência às variações e/ouperturbações que podem mais ou menos afetar as etapas decaptura de dados no curso de um tal processo.
Em um modo de realização da presente invenção, umconjunto de dados biométricos corresponde a uma captura dairis de uma pessoa de acordo com um método tal como aqueleproposto no documento J. Daugman, *High confidence visualrecognition of persons by a test of statisticalindependence', IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell.15(11) (1993) 1148-1161 e no documento J. Daugman, "Theimportance of being random: statistical principies of irisrecognition", Pattern Recognition, Vol. 36, No. 2, pp. 279-291, 2003.
Convém notar que um modo de realização dapresente invenção pode se aplicar facilmente a qualqueroutra parte biométrica além da iris. As seções descrevem umexemplo de tratamento de imagem baseado em uma aplicação defiltros enunciada aqui a titulo ilustrativo unicamente.
Uma iris é aqui captada sob a forma de uma imageminfravermelha. Em seguida, esta imagem é filtrada de acordocom uma família de filtros do tipo 2D-Gabor, tais comoaqueles definidos, por exemplo, no documento J. G. Gaugman,"Complete discrete 2D Gabor transforms by neural networksfor image analysis and compression", IEEE Trans. Acoustics;Speech Signal Processing 36 (1988).
A imagem infravermelha é tratada segundo duasdimensões, por exemplo, segundo, de um lado, círculosconcêntricos e, de outro lado, raios desses círculos.
Assim, em tais condições, o referencial utilizado para osconjuntos de dados biométricos é um referencial com trêsdimensões, correspondendo às duas dimensões de tratamentoda imagem e à dimensão da família dos filtros utilizados.
Em uma variante, quando a parte biológica visadacorresponde a impressões digitais captadas sob a forma deuma imagem 2D, pode-se aplicar um método tal como aqueleproposto no documento K. Jain, S. Prabhakar, e L. Hong, "AMultichannel Approach to Fingerprint Classification", IEEETrans. PAttern Anal. And MAchine Intell., Vol. 21, No. 4,pp. 348-359, 1999.
A figura 3 ilustra um método desse tipo. Umaimagem de impressão digital 31 é captada. Depois, um pontode referência 32 é localizado nesta imagem. Em seguida, apartir deste ponto de referência 32, a imagem é dividida emuma pluralidade de setores angulares. Depois, os setoresassim definidos são normalizados, isto sendo ilustrado poruma imagem 34, antes que uma família de filtros sejaaplicada respectivamente de acordo com orientaçõesdiferentes, isto sendo ilustrado por imagens 35.
A imagem é assim tratada, de um lado, de acordocom duas dimensões, e, de outro lado, de acordo com umafamília de filtros. Daí resulta, neste caso igualmente, queos conjuntos de dados biométricos são vantajosamentetratados em um referencial de 3 dimensões de acordo com ummodo de realização da presente invenção.
A figura 4 ilustra um dispositivo de tratamentode dados biométricos próprio para implementar um modo derealização da presente invenção.
Um tal dispositivo de tratamento 42 compreendeuma unidade de interface 421 própria para receber umsegundo conjunto de dados biométricos B2. Este segundoconjunto de dados biométricos pode, por exemplo, sertransmitido a partir de um sensor biométrico do sistemaconsiderado.
Este dispositivo de tratamento 42 compreendeadicionalmente uma unidade de determinação 422 própria parafornecer uma segunda chave codificada K2 aplicando umaoperação *ou exclusivo' entre o conjunto de dadosbiométricos de referência e o segundo conjunto de dadosbiométricos recebido pela unidade de interface 421.
Ele compreende igualmente uma unidade de decisão423 própria para decidir se o segundo conjunto de dadosbiométricos B2 corresponde ao primeiro conjunto de dadosbiométricos Bi comparando a informação relativa à primeirachave com a segunda chave.
Esta comparação pode ser realizada em formas deHash das primeiras e segundas chaves, o que permitepreservar a confidencialidade dessas chaves. De fato, nestecontexto, a primeira'chave é memorizada unicamente sob umaforma de Hash.
Em um modo de realização da presente invenção, aunidade de decisão compreende adicionalmente uma unidade dedecodificação 425 própria para decodificar a segunda chavecodificada K2 por aplicação de uma decodificação iterativacorrespondente à codificação utilizada para obter aprimeira chave Ki.
Ela pode compreender adicionalmente uma unidadede Hash 426 própria para aplicar a função de Hash nasegunda chave decodificada.
O conjunto de dados biométricos de referência B'χe/ou a primeira chave sob a forma de Hash podem estardisponíveis em uma base de dados 424 gerada pelodispositivo de tratamento 42.
A figura 5 ilustra um sistema de tratamento dedados biométricos compreendendo um dispositivo detratamento de dados biométricos 42 e uma pluralidade desensores biométricos 51 adaptados para fornecer a estedispositivo 42 um segundo conjunto de dados biométricos B2.
Claims (12)
1. Processo de tratamento de dados biométricosrelativos a uma parte biológica, em um sistema biométricodispondo, de um lado, de pelo menos um conjunto de dadosbiométricos de referência (Br1) resultante da aplicação deuma operação 'ou exclusivo' entre um primeiro conjunto dedados biométricos (Bi) e uma primeira chave codificada(K1) , e, de outro lado, de uma informação relativa àprimeira chave;o processo compreendendo as seguintes etapas:(a) obter um segundo conjunto de dadosbiométricos (B2) ;(b) determinar uma segunda chave codificada (K2)aplicando uma operação xou exclusivo' entre o conjunto dedados biométricos de referência e o segundo conjunto dedados biométricos;(c) decodificar a segunda chave; e(d) decidir se o segundo conjunto de dadosbiométricos corresponde ao primeiro conjunto de dadosbiométricos comparando a informação relativa à primeirachave com a segunda chave;no qual os primeiro e segundo conjuntos de dadosbiométricos são expressos em um referencialmultidimensional com N dimensões, N sendo um número inteirosuperior ou igual a 2, os dados biométricos de acordo compelo menos uma das N dimensões sendo obtidos por umapluralidade de tratamentos aplicados relativamente à partebiológica; eno qual a primeira chave codificada é obtida poraplicação de uma codificação transformando uma palavrainicial de um comprimento determinado em uma palavracodificada no referencial multidimensional.
2. Processo de tratamento de dados biométricos,de acordo com a reivindicação 1, no qual os dadosbiométricos de acordo com pelo menos uma dimensão sãoobtidos capturando uma pluralidade de imagens da partebiológica.
3. Processo de tratamento de dados biométricos,de acordo com a reivindicação 1 ou 2, no qual os dadosbiométricos de acordo com pelo menos uma dimensão sãoobtidos aplicando uma pluralidade de filtros em uma imagemda parte biológica.
4. Processo de tratamento de dados biométricos,de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, noqual uma decodificação iterativa é implementada pararealizar a etapa (c).
5. Processo de tratamento de dados biométricos,de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes,no qual o referencial multidimensional compreende dados decomprimento n± de acordo com cada uma das N dimensões doreferencial, i estando compreendido entre 1 e N; eno qual a codificação da primeira chavecompreende as seguintes etapas:transformar a primeira chave em um outroreferencial com N dimensões compreendendo dados decomprimento respectivo Ici de acordo com as N dimensões, oproduto dos comprimentos Ici, para i compreendido entre 1 eN, sendo igual ao comprimento determinado da primeirachave;aplicar sucessivamente de acordo com as Ndimensões respectivamente N códigos em bloco Ci,transformando os dados de comprimento respectivo Ici emdados codificados de comprimento respectivo ni.
6. Processo de tratamento de dados biométricos,de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes,no qual, a informação relativa à primeira chave é obtidapor aplicação de uma função de Hash na primeira chave; eno qual, a etapa (d) compreende as seguintesetapas:- aplicar a função de Hash na segunda chave;- comparar a segunda chave sob a forma de Hashcom a informação relativa à primeira chave.
7. Dispositivo (42) de tratamento de dadosbiométricos relativos a uma parte biológica em um sistemabiométrico, o dispositivo de tratamento dispondo, de umlado, de pelo menos um conjunto de dados biométricos dereferência (Bi1) resultante da aplicação de uma operação1Ou exclusivo' entre um primeiro conjunto de dadosbiométricos (Bi) e uma primeira chave codificada (Ki) , e,de outro lado, de uma informação relativa à primeira chave;o dispositivo compreendendo:- uma unidade de interface (421) adaptada parareceber um segundo conjunto de dados biométricos (B2) ;- uma unidade de determinação (442) adaptada parafornecer uma segunda chave codificada (K2) aplicando umaoperação 'ou exclusivo' entre o conjunto de dadosbiométricos de referência e o segundo conjunto de dadosbiométricos recebido pela unidade de interface;- uma unidade de decodificação (425) adaptadapara decodificar a segunda chave codificada (K2); e- uma unidade de decisão (423) adaptada paradecidir se o segundo conjunto de dados biométricoscorresponde ao primeiro conjunto de dados biométricoscomparando a informação relativa à primeira chave com asegunda chave;no qual os primeiro e segundo conjuntos de dadosbiométricos são expressos em um referencialmultidimensional com N dimensões, N sendo um número inteirosuperior ou igual a 2, os dados biométricos de acordo compelo menos uma das N dimensões sendo obtidos por umapluralidade de tratamentos aplicada relativamente à partebiológica; eno qual a primeira chave codificada é obtida poraplicação de uma codificação transformando uma palavrainicial de um comprimento determinado em uma palavracodificada no referencial multidimensional.
8. Dispositivo (42) de tratamento de dadosbiométricos, de acordo com a reivindicação 7, no qual osdados biométricos de acordo com pelo menos uma dimensão sãoobtidos capturando uma pluralidade de imagens da partebiológica.
9. Dispositivo (42) de tratamento de dadosbiométricos, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, no qualos dados biométricos de acordo com pelo menos uma dimensãosão obtidos aplicando uma pluralidade de filtros em umaimagem da parte biológica.
10. Dispositivo (42) de tratamento de dadosbiométricos, de acordo com qualquer uma das reivindicações-7 a 9, no qual, a informação relativa à primeira chave éobtida por aplicação de uma função de Hash na primeirachave; eno qual, a unidade de decisão' compreende:- uma unidade de Hash (426) adaptada para aplicara função de Hash na segunda chave decodificada; e- uma unidade de comparação adaptada paracomparar a informação relativa à primeira chave e a segundachave sob a forma de Hash.
11. Dispositivo (42) de tratamento de dadosbiométricos, de acordo com qualquer uma das reivindicações-7 a 10, no qual o conjunto de dados biométricos dereferência (Bf1) e/ou a informação relativa à primeirachave estão disponíveis em uma base de dados (424).
12. Sistema de tratamento de dados biométricoscompreendendo um dispositivo de tratamento de dadosbiométricos de acordo com qualquer uma das reivindicações 7a 11 e pelo menos um sensor biométrico (51) adaptado parafornecer um segundo conjunto de dados biométricos aodispositivo de tratamento de dados biométricos.
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