WO2014060441A1 - Procede d'authentification d'une capture d'image d'une entite tridimensionnelle - Google Patents

Procede d'authentification d'une capture d'image d'une entite tridimensionnelle Download PDF

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optical sensor
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sensor
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Bernard Didier
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    • G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a three-dimensional [3D] space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
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    • H04N13/20—Image signal generators
    • H04N13/282—Image signal generators for generating image signals corresponding to three or more geometrical viewpoints, e.g. multi-view systems

Definitions

  • the invention relates to the field of three - dimensional entity image capture methods and in particular to methods for authenticating such capture.
  • An object of the invention is therefore to provide a method of authenticating an image capture of a three-dimensional entity and a portable computer terminal for implementing such a process ⁇ die.
  • the invention relates to a method for authenticating an image capture of a three-dimensional entity, this method com ⁇ taking the steps:
  • an actual estimated displacement of the optical sensor determined by comparison of the information representative of the positions in the space of the optical sensor at the times when it generated these two images.
  • the invention if the coherence is checked between the apparent displacement calculated with the captured images and the actual displacement estimated with the aid of the sensor, then it can be concluded that the series of images of the Three-dimensional entity has been generated by actually moving the optical sensor around the real three-dimensional entity.
  • the invention thus provides a means for authenticating an image capture of a three-dimensional entity.
  • the method of the invention would make it possible to observe that there is no coherence between the actual displacement of the sensor and the apparent displacement observed in the images.
  • the apparent displacement would be different from the actual displacement of the optical sensor and there would be no correlation / coherence between these displacements. In the absence of such a correlation / coherence, the three-dimensional image capture is not authenticated.
  • apparent displacement means an estimated displacement of the optical sensor determined by the observation of the relative displacement between visible characteristic points in several images of the series;
  • three-dimensional entity means a voluminal object, as opposed to a two-dimensional flat object, this three-dimensional entity being such that its orthogonal projection on a plane varies as a function of the orientation of this three-dimensional entity with respect to the plane.
  • this authentication method comprises an additional step according to which, from the coherence determination, an authentication flag of the image capture of the three - dimensional entity is generated, this indicator depending on the coherence between the apparent displacement of the optical sensor between these two images and the estimated actual displacement of the optical sensor between these two images.
  • the invention also relates to a method of identifying an individual, using the above-mentioned coherence detection method.
  • This method of identifying the individual comprising steps of:
  • identification data generated from physical characteristics of the individual from at least one of the images in the series of images
  • identification data of the individual (s) contained in a prerecorded database these prerecorded identification data in the database being associated with at least one identity of an individual;
  • the three-dimensional entity is an individual to be identified, which is cap ⁇ ture a series of images by moving the optical sensor about a portion of the individual, such as his hand or his head. At least one image of this series is used to determine identification data of the individual that is representative of some of its physical characteristics. If the captured image (s) of the image series is / are well authenticated as belonging to an image capture of a three-dimensional entity, then it is deduced that the identification data of the individual are well representative of the individual to be identified, this data can therefore be used to identify the individual.
  • the physical characteristics that can be used to identify the individual may be shapes, relative positions of parts of the individual such as the corners of the lips, the tip of the nose, nostrils, corner of the eyes, tips of the ears, fingerprints. or be the result of processing on the image (such as, for example, responses to local filtering).
  • the identification data from the captured image is compared with identification data contained in a prerecorded database to search for a match between these identification data.
  • an identification indicator of the individual is generated.
  • the identification indicator takes a given first value if there is sufficient correspondence between the identification data from the image (s) and the identification data contained in the database.
  • the identification indicator takes a second value different from the first value, when there is insufficient correspondence between the identification data from the images and the identification data contained in the database.
  • This second value may be a message such as "individual not iden tified ⁇ ".
  • the invention relates to a portable computer terminal such as a smartphone.
  • This terminal is essentially characterized in that it is adapted to implement the method of authenticating an image capture of a three-dimensional entity according to the invention and preferably the identification method according to the invention.
  • the portable computing terminal comprises: an optical sensor adapted to generate a series of images of an individual made by moving the optical sensor around at least a part of the individual;
  • This terminal furthermore comprises:
  • an actual estimated displacement of the optical sensor determined by comparing the information representative of the positions in the space of the optical sensor at the times when it has generated these two images.
  • This terminal is particularly advantageous because it allows inexpensively, with common phones with optical sensors and position, to capture images of authenticated three-dimensional entity.
  • Such a terminal preferably comprises reading means in a database containing identification data of at least one individual.
  • This database can be stored in a memory of the terminal and / or in a remote memory of the terminal, the reading means being arranged to read data from this database.
  • the terminal also comprises:
  • -1- means for analyzing the series of images arranged to generate identifying data in ⁇ shooting physical characteristics, at least one individual, visible in at least one of the images of the series 'images;
  • the terminal is adapted not only to capture images of a three-dimensional entity, that is to say of the individual to be identified, but also to use at least one of the images of the capture authenticated to identify the individual in question.
  • the identification of the individual is thus secured against a risk of having a false identification by presenting an image of an individual in front of the optical sensor.
  • only the real presence of the individual in front of the optics is likely to lead to an identification.
  • the terminal may also comprise means for conditioning the execution of at least one computer application as a function, on the one hand, of the coherence determined between the two images of the series of images and on the other hand function of the identification indicator of the individual.
  • These means for conditioning the execution of at least one application may be a management of access rights to the computer terminal.
  • the identification indicator takes a first value, access to the terminal, or to an application of this terminal, is prohibited.
  • the identification indicator takes the second value, access to the terminal or the application is authorized.
  • FIG. 1 shows a terminal according to the invention making a capture of a series of images of a three-dimensional entity by pivoting the optical sensor of the terminal around the entity;
  • Figure 2 shows the series of images captured by the terminal in Figure 1;
  • FIG. 3 presents an authenticated image resulting from a three-dimensional image capture
  • FIG. 4 schematizes the functional steps necessary to implement the authentication and identification methods according to the invention.
  • the invention relates to a method for authenticating an image capture of a three-dimensional entity.
  • the three-dimensional entity shown is a head of an individual that is to be identified with an identification method according to the invention.
  • the authentication method makes it possible to ensure that the individual X to be identified is present in front of an optical sensor 1.
  • a computer terminal 2 is used which is here a mobile phone 2.
  • This terminal comprises man / machine interface means for allowing the user X to interact with the terminal 2 and the terminal of the terminal. give information to the user.
  • these interface means comprise a screen, a keyboard and / or tactile means that can be superimposed or not on the screen.
  • This terminal also has a processor and at least one memory where is stored a computer program arranged to execute the methods according to the invention.
  • This processor is itself connected to the man / machine interface means in order to execute the methods.
  • This telephone 2 comprises an optical sensor 1 such as a camera 1 and CptMvt means for generating information representative of the positions in the space of the optical sensor 1 with respect to a given spatial reference Ref.
  • This spatial reference Ref may be of several kinds, such as a terrestrial reference having a vertical axis, a north-oriented axis and an east-or west-oriented axis.
  • the origin of the repository can be arbitrarily set by the terminal.
  • the repository may be centered on a characteristic point of the face of the individual that is detected by the terminal or be centered on the location where the terminal 2 is at the moment when it captures an image ia of a series of pictures S.
  • the terminal can use data from sensors that it incorporates and which are fixed with respect to the optical sensor 1.
  • the position information in the space of the sensor 1 can be generated using: one or more inertial data sensors such as a CptMvt accelerometer; and or
  • At least one rotation data sensor such as a gyrometer and / or at least one gyro sensor; and or
  • one or more orientation sensors such as a magnetic sensor forming a compass detecting terrestrial magnetic north; and or
  • one or more level sensors for knowing the inclination of the optical sensor with respect to a vertical earth axis
  • one or more location sensors of a geo-location system such as geolocation with respect to satellites and / or geolocation with respect to fixed antennas.
  • the reference frame Ref and its origin are chosen mainly according to the type of positioning sensors used for the determination of the spatial displacement of the optical sensor.
  • this frame of reference may for example be a reference frame determined with respect to elements constituting a satellite geolocation system or with respect to a relay antenna array of a telephone communication system.
  • the authentication method may include a start instruction, which involves asking the user to move the terminal around the individual X to capture images.
  • a start instruction which involves asking the user to move the terminal around the individual X to capture images.
  • Associating means integrated into the terminal associate each image of the series of images S with information representative of the position in the space of the optical sensor 1 at the moment when it has generated this image.
  • Means for determining coherence between two images of the series of images are also integrated in the terminal and connected to the memories of the terminal. These means may comprise a coherence detection application executed by a processor of the terminal and whose function is to check whether there is coherence between:
  • an estimated actual displacement of the optical sensor 1 determined by comparing the information representative of the positions Pa, Pb, Pc, Pd, Pe in the space of the optical sensor 1 at the times when it generated these two images ia, ic.
  • characteristic points Pt4, Pt5, Pt6, Pt7 visible on the images ia, ic are used to determine the apparent displacement of the optical sensor 2 between the two images ia, ic. These characteristic points are physical characteristics of the individual to be identified visible on these two images ia, ic.
  • Idx identification data generated from physical characteristics of the individual X is- at least one of the images ic of the image series S;
  • the volume of calculations necessary for the implementation of the processes is thus reduced by using the same set of physical characteristics of the individual to firstly determine the displacement of the optical sensor between two images and secondly to identify this - dividu.
  • characteristic points visible on the images which are used to determine the apparent displacement of the optical sensor may comprise characteristics Ptl, Pt2, Pt3 of images ia, ib, ic, id, ie which are visible in the background. of the individual X to identify.
  • the apparent displacement of the optical sensor by the reference Ref is determined by observing the relative displacements of characteristics visible on at least two images.
  • a first way of determining that there has been an apparent 90 ° displacement around the individual X between the images ia and ic may be the observation of the displacement of the "square" background characteristic with respect to the individual X.
  • an algorithm can determine that since the square is visible behind the individual X on the image and then to the left of this individual on the image ic, and since it has always remained the same side of the "triangle" background, there has been a pivoting 90 ° sensor 1 relative to an axis of the reference Ref.
  • this same rotation of 90 ° can be determined.
  • the nose Pt6 is visible under the left eye Pt5, which implies that the individual X is in left profile.
  • the left eye Pt5 of X is visible to the right of an axis passing through the nose Pt6 and is equidistant from the right eye Pt4.
  • An algorithm can thus recognize characteristic points of the face of the individual X and, depending on their apparent relative displacements, determine the apparent displacement of the sensor 1 relative to the individual X or to the reference Ref.
  • the terminal 2 carrying the optical sensor 1 and the motion sensor Cptmvt generates a positioning data stream Dmvt making it possible to determine the estimated actual displacement between two images and a video data stream. Dvid allowing to transmit the images of the series. These streams can be separated or combined by means of an image data coding protocol indicating for each picture a timestamp and a corresponding shooting position relative to the reference frame Ref.
  • the video stream DVid is routed to a video processing module which determines the apparent displacements between at least some of the images of the series.
  • a coherence determination module 3 compares the real and apparent displacements between images.
  • a MsgEch authentication failure message is issued and in this case it may be decided not to seek to identify the individual X.
  • identification data Idx generated from physical characteristics Pt4, Pt5, Pt6, Pt7, of the individual X originating from at least one of the images of the S series;
  • the Idx data generated from the characteristics of the individual X visible on the images are preferably generated by the video processing module TrtVid.
  • the module 4 If a match is found by the means 4 between one of the identification data Idn contained in the database and the data Idx relating to the individual X, then the module 4 generates an identification indicator IdentX specifying that the individual X is well identified.
  • This IdentX indicator can be an identifier of the individual X such as a file containing characteristics that are close to the individual, such as his name, a photo identity.
  • An add-on module 5 of the terminal may be used to determine whether the individual identified by the IdentX indicator is also a user authorized by the terminal. If authorized, use of the App application (application module 6) is allowed. In the opposite case, if the individual X is not an authorized user Uti, then a stp instruction stopping or blocking the terminal is issued.
  • the identification method according to the invention can thus condition the unlocking of a screensaver application of the terminal.
  • the invention is not limited to what has just been described and can be implemented by comparing several apparent displacements with several actual displacements measured / observed between several pairs of images of a series of captured images.
  • the method may also include capturing several series of images of the three-dimensional entity, for example to obtain an average between the results of the determination of coherence.
  • the determination of the coherence between apparent and real displacements can also be carried out taking into account margins of error in the determination of each of these displacements.
  • these estimated displacements may not be exactly identical while remaining within a tolerated margin of error, possibly predetermined. In this case, the coherence is still determined and the image capture (s) has been appraised. If the comparison between these apparent and actual displacements shows a too large difference between these estimated displacements, this difference going beyond the tolerated margin of error, then we consider that there is no coherence between displacements and the image capture (s) is not authenticated.

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Abstract

Procédé d'authentification d'une capture d'image (ic) d'une entité tridimensionnelle (X), comprenant les étapes : - d'engendrer une série (S) d'images (ia, ib, ic, id, ie) de l'entité (X) à l'aide d'un capteur optique (1); - d'associer à chaque image (ia, ib, ic, id, ie) une information (Pa, Pb, Pc, Pd, Pe) représentative de la position du capteur (1) au moment où il a généré cette image; et - de déterminer une cohérence entre deux images de la série, en vérifiant une cohérence entre : - un déplacement apparent du capteur optique (2) déterminé par comparaison entre des points caractéristiques visibles sur ces deux images; et - un déplacement réel estimé du capteur optique déterminé par comparaison des informations représentatives des positions dans l'espace du capteur optique (1) aux moments où il a généré ces deux images.

Description

PROCEDE D'AUTHENTIFICATION D'UNE CAPTURE D'IMAGE D'UNE ENTITE TRIDIMENSIONNELLE
L' invention concerne le domaine des procédés de capture d'image d'entité tridimensionnelle et en particulier les procédés permettant l' authentification d'une telle capture.
ARRIERE PLAN DE L' INVENTION
On sait capturer une image d'une entité tridimen¬ sionnelle à l'aide d'un capteur optique. Toutefois la demanderesse a constaté qu'il est difficile de savoir si cette image capturée a bien été prise en positionnant ré¬ ellement le capteur optique en vis-à-vis de l'objet tridimensionnel .
OBJET DE L'INVENTION
Un objet de l'invention est donc de fournir un procédé d' authentification d'une capture d'image d'une entité tridimensionnelle ainsi qu'un terminal informatique portable permettant la mise en œuvre d'un tel procé¬ dé.
RESUME DE L'INVENTION
A cet effet, selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé d' authentification d'une capture d'image d'une entité tridimensionnelle, ce procédé com¬ prenant les étapes :
d'engendrer une série d'images de l'entité à l'aide d'un capteur optique déplacé autour de l'entité ;
- d'associer à chaque image de la série d'images une information représentative de la position dans l'espace du capteur optique au moment où il a généré cette image, cette position étant déterminée par rapport à un référen- tiel spatial donné ; et
- de déterminer une cohérence entre au moins deux images de la série, en vérifiant une cohérence entre :
- un déplacement apparent du capteur optique dé- terminé par comparaison entre des points caractéristiques visibles sur ces deux images ; et
- un déplacement réel estimé du capteur optique déterminé par comparaison des informations représentati- ves des positions dans l'espace du capteur optique aux moments où il a généré ces deux images.
Grâce à l'invention, si la cohérence est vérifiée entre le déplacement apparent calculé à l'aide des images capturées et le déplacement réel estimé à l'aide du cap- teur, alors on peut conclure que la série d'images de l'entité tridimensionnelle a bien été générée en déplaçant réellement le capteur optique autour de l'entité tridimensionnelle réelle.
L' invention donne ainsi un moyen pour authenti- fier une capture d'image d'une entité tridimensionnelle.
En particulier, grâce à l'invention, on peut détecter le cas où l'image capturée aurait été obtenue en déplaçant le capteur optique devant une image bidimen- sionnelle déjà réalisée d'un objet tridimensionnel. En effet, dans ce cas, le procédé de l'invention permettrait d'observer qu'il n'y a pas de cohérence entre le déplacement réel du capteur et le déplacement apparent observé sur les images. Le déplacement apparent serait différent du déplacement réel du capteur optique et il n'y aurait pas de corrélation / cohérence entre ces déplacements. En l'absence d'une telle corrélation / cohérence, la capture d'image tridimensionnelle n'est pas authentifiée.
Pour la compréhension de l'invention, on note que :
- par déplacement apparent, on entend un déplacement estimé du capteur optique déterminé par l'observation du déplacement relatif entre des points caractéristiques visibles sur plusieurs images de la série ;
- par déplacement réel estimé, on entend un dé- placement du capteur optique entre les moments où sont capturées les deux images, ce déplacement est déterminé par des mesures du déplacement dans l'espace du capteur optique par rapport à un référentiel donné (ce référentiel peut être ou non fixe par rapport à l'entité tridi¬ mensionnelle observée) ;
- par entité tridimensionnelle, on entend un objet volumique, par opposition à un objet plat bidimen- sionnel, cette entité tridimensionnelle étant telle que sa projection orthogonale sur un plan varie en fonction de l'orientation de cette entité tridimensionnelle par rapport au plan.
Dans un mode particulier, ce procédé d' authentification selon l' invention comporte une étape additionnelle selon laquelle, à partir de la détermination de cohérence, on génère un indicateur d' authentification de la capture d'image de l'entité tridimensionnelle, cet indicateur dépendant de la cohérence entre le déplacement apparent du capteur optique entre ces deux images et le déplacement réel estimé du capteur optique entre ces deux images.
Selon un second aspect, l'invention concerne aussi un procédé d'identification d'un individu, utilisant le procédé de détection de cohérence précité. Ce procédé d'identification de l'individu, comprenant des étapes de :
-1- générer la série d'images en déplaçant le capteur optique autour d'une entité qui est une partie au moins de l'individu à identifier ; et
-2- rechercher une correspondance entre :
- des données d' identification générées à partir de caractéristiques physiques de l'individu issues de l'une au moins des images de la série d'images ; et
des données d'identification d' individu (s) contenues dans une base de données préenregistrée, ces données d'identification préenregistrées dans la base de données étant associées à au moins une identité d'un individu ; puis de
-3- générer un indicateur d'identification de l'individu à identifier dépendant de ladite recherche de correspondance .
Dans ce procédé d'identification, l'entité tridimensionnelle est un individu à identifier, dont on cap¬ ture une série d' images en déplaçant le capteur optique autour d'une partie de l'individu, telle que sa main ou sa tête. Au moins une image de cette série est utilisée pour déterminer des données d' identification de l'individu qui sont représentatives de certaines de ses caractéristiques physiques. Si la / les images capturées de la série d'images est / sont bien authentifiée ( s ) comme appartenant à une capture d'image d'une entité tridimensionnelle, alors on en déduit que les données d'identification de l'individu sont bien représentatives de l'individu à identifier, ces données pouvant dès lors être utilisées pour identifier l'individu.
On note que les caractéristiques physiques utilisables pour identifier l'individu peuvent être des formes, des positions relatives de parties de l'individu telles que les commissures des lèvres, le bout du nez, narines, coin des yeux, bout des oreilles, empreintes digitales ou être le résultat de traitement sur l'image (comme, par exemple, les réponses à des filtrages locaux) .
Les données d'identification issues de l'image capturée sont comparées avec des données d'identification contenues dans une base de données préenregistrée afin de rechercher une correspondance entre ces données d'identification. En fonction du résultat de cette recherche de correspondance, on génère un indicateur d'identification de l'individu. Typiquement, l'indicateur d'identification prend une première valeur donnée s'il existe une correspondance suffisante entre les données d' identification issues de la / des image (s) et les données d'identification contenues dans la base de données .
L'indicateur d'identification prend une seconde valeur différente de la première valeur, lorsqu'il y a une correspondance insuffisante entre les données d' identification issues des images et les données d'identification contenues dans la base.
Il existe plusieurs méthodes connues de l'homme du métier du domaine de la biométrie pour rechercher une correspondance entre ces données d' identification issues d'image (s) avec des données d'identification stockées dans une base de données. Selon certaines de ces méthodes, on peut considérer que la correspondance est suffi¬ sante si le nombre de similarités entre les données d' identification issues des images et les données d' identification d' individu contenues dans la base est supérieur à un seuil prédéterminé.
Inversement, si ce nombre de similarités . est inférieur à ce seuil prédéterminé, alors on considère que la correspondance est insuffisante et l'indicateur d'identification prend la seconde valeur. Cette seconde valeur peut être un message tel que « individu non iden¬ tifié ».
Selon un troisième aspect, l'invention porte sur terminal informatique portable tel qu'un téléphone intelligent. Ce terminal est essentiellement caractérisé en ce qu'il est adapté à mettre en œuvre le procédé d' authentification d'une capture d'image d'une entité tridimensionnelle selon l'invention et préférentiellement le procédé d'identification selon l'invention.
A cet effet, le terminal informatique portable, comporte : - un capteur optique adapté pour engendrer une série d'images d'un individu réalisée en déplaçant le capteur optique autour d'au moins une partie de l'individu ;
- des moyens pour générer des informations représentatives des positions dans l'espace du capteur opti¬ que par rapport à un référentiel spatial donné.
Ce terminal comporte en outre :
- des moyens agencés pour associer à chaque image d'une pluralité d'images de la série d'images, une infor¬ mation représentative de la position dans l'espace du capteur optique au moment où il a généré cette image, chaque position étant déterminée à l'aide desdits moyens pour générer des informations représentatives des positions du capteur optique ; et
- des moyens de détermination de cohérence entre deux images de la série d'images, ces moyens étant agencés pour vérifier s'il existe une cohérence entre :
- un déplacement apparent du capteur optique déterminé par comparaison entre des points caractéristiques visibles sur ces deux images ; et
- un déplacement réel estimé du capteur optique déterminé par comparaison des informations représentatives des positions dans l'espace du capteur optique aux moments où il a généré ces deux images.
Ce terminal est particulièrement avantageux car il permet à peu de frais, avec des téléphones communs dotés de capteurs optique et de position, de réaliser des captures d'images authentifiées d'entité tridimensionnelle .
Un tel terminal comporte préférentiellement des moyens de lecture dans une base de données contenant des données d'identification d'au moins un individu. Cette base de données peut être stockée dans une mémoire du terminal et/ou dans une mémoire distante du terminal, les moyens de lecture étant agencés pour lire des données de cette base.
Dans ce mode de réalisation, le terminal comporte aussi :
-1- des moyens d'analyse de la série d'images agencés pour générer des données d' identification à par¬ tir de caractéristiques physiques, d'au moins un individu, visibles sur l'une au moins des images de la série d' images ;
-2- des moyens pour rechercher une correspondance entre :
des données d'identification de l'individu générées par les moyens d'analyse ; et
- des données d'identification d'individu lues dans la base de données à l'aide desdits moyens de lecture ;
-3- des moyens pour générer un indicateur d'identification de l'individu à identifier dépendant de ladite recherche de correspondance.
Dans ce mode de réalisation, le terminal est adapté non seulement à capturer des images d'une entité tridimensionnelle, c'est-à-dire de l'individu à identifier, mais aussi à utiliser l'une au moins des images de la capture authentifiée pour identifier l'individu en question. L'identification de l'individu est ainsi sécurisée contre un risque d'avoir une fausse identification par présentation d'une image d'un individu devant le capteur optique. Ici, seule la présence réelle de l'individu devant l'optique est susceptible de conduire à une identification .
Selon ce mode de réalisation de l'invention, le terminal peut aussi comporter des moyens pour conditionner l'exécution d'au moins une application informatique en fonction d'une part de la cohérence déterminée entre les deux images de la série d'images et d'autre part en fonction de l'indicateur d'identification de l'individu.
Ces moyens pour conditionner l'exécution d'au moins une application peuvent être une gestion de droits d'accès au terminal informatique. Ainsi, si l'indicateur d'identification prend une première valeur l'accès au terminal, ou à une application de ce terminal, est interdit. A contrario, si l'indicateur d'identification prend la seconde valeur, l'accès au terminal ou à l'application est autorisé.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
la figure 1 présente un terminal selon l'invention réalisant une capture d'une série d'images d'une entité tridimensionnelle en pivotant le capteur optique du terminal autour de l'entité ;
la figure 2 présente la série d' images capturées par le terminal à la figure 1 ;
- la figure 3 présente une image authentifiée issue d'une capture d'image tridimensionnelle ;
la figure 4 schématise les étapes fonctionnelles nécessaires pour mettre en œuvre les procédés d' authentification et d'identification selon l' invention .
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Comme indiqué précédemment, l'invention concerne un procédé d' authentification d'une capture d'image d'une entité tridimensionnelle. Sur les figures 1 à 4, l'entité tridimensionnelle représentée est une tête d'un individu que l'on veut identifier avec un procédé d'identification selon l'invention. Le procédé d' authentification permet de s'assurer que l'individu X à identifier est bien présent devant un capteur optique 1. Pour mettre en œuvre ces procédés, on utilise un terminal informatique 2 qui est ici un téléphone portable 2. Ce terminal comporte des moyens d' interface homme / machine pour permettre à l'utilisateur X d' interagir avec le terminal 2 et au terminal de donner des informations à l'utilisateur. En l'occurrence, ces moyens d'interface comportent un écran, un clavier et/ou des moyens tactiles pouvant être superposés ou non à l'écran.
Ce terminal dispose aussi d'un processeur et d'au moins une mémoire où est stocké un programme informatique agencé pour exécuter les procédés selon l'invention. Ce processeur est lui-même relié aux moyens d' interface homme / machine afin d'exécuter les procédés.
Ce téléphone 2 comprend un capteur optique 1 tel qu'une caméra 1 et des moyens CptMvt pour générer des informations représentatives des positions dans l'espace du capteur optique 1 par rapport à un référentiel spatial donné Réf. Ce référentiel spatial Ref peut être de plusieurs sortes, tel qu'un référentiel terrestre présentant un axe vertical, un axe orienté vers le nord et un axe orienté vers l'est ou l'Ouest. L'origine du référentiel peut par exemple être positionnée de manière arbitraire par le terminal. Par exemple le référentiel peut être centré sur un point caractéristique du visage de l'individu qui est détecté par le terminal ou être centré sur l'emplacement où se trouve le terminal 2 au moment où il capture une image ia d'une série d'images S.
Pour générer les informations représentatives des positions Pa, Pb, Pc, Pd, Pe dans l'espace du capteur optique 1, le terminal peut utiliser des données provenant de capteurs qu' il incorpore et qui sont fixes par rapport au capteur optique 1.
En l'occurrence, les informations de position dans l'espace du capteur 1 peuvent être générées à l'aide : - d'un ou plusieurs capteurs de données inertiel- les tel qu'un accéléromètre CptMvt ; et/ou
- d' au moins un capteur de données de rotation tel qu'un gyromètre et/ou au moins un capteur gyroscopi- que ; et/ou
- d' un ou plusieurs capteurs d' orientation tel qu'un capteur magnétique formant une boussole détectant le nord magnétique terrestre; et/ou
- d'un ou plusieurs capteurs de niveau pour connaître l'inclinaison du capteur optique par rapport à un axe vertical terrestre ; et/ou
- d'un ou plusieurs capteurs de localisation d'un système de géo localisation tel que de la géo localisation par rapport à des satellites et/ou de la géo localisation par rapport à des antennes fixes.
Le référentiel Ref et son origine sont choisis principalement en fonction du type de capteurs de positionnement utilisé pour la détermination du déplacement spatial du capteur optique. Ainsi, ce référentiel pourra par exemple être un référentiel déterminé par rapport à des éléments constitutifs d'un système de géo localisation par satellite ou par rapport à un réseau d'antennes relai d'un système de communication téléphonique.
Le procédé d' authentification peut comprendre une instruction de début, consistant à demander à l'utilisateur de déplacer le terminal autour de l'individu X pour en capturer des images. Lors du dépla¬ cement du terminal autour de l'individu, le capteur 1 engendre une série d' images S de cet individu X et de l'arrière plan.
Des moyens d'association intégrés au terminal associent chaque image de la série d' images S à une information représentative de la position dans l'espace du capteur optique 1 au moment où il a généré cette image.
Ainsi, comme on le voit sur la figure 2, on asso- cie les données de déplacement réel respectives de l'optique Pa, Pb, Pc, Pd, Pe par rapport au référentiel Ref avec les images ia, ib, ic, id, ie de la série d'images S.
Ces images, positions et associations entre ima¬ ges et positions sont mémorisées dans des mémoires du terminal .
Des moyens de détermination de cohérence entre deux images de la série d'images, sont également intégrés au terminal et reliés aux mémoires du terminal. Ces moyens peuvent comprendre une application de détection de cohérence exécutée par un processeur du terminal et ayant pour fonction de vérifier s'il existe une cohérence entre :
- le déplacement apparent du capteur optique 1 déterminé par comparaison entre des points caractéristiques Ptl, Pt2, Pt3, Pt4, Pt5, Pt6, Pt7 visibles au moins sur deux images ia, ic de la série S ; et
- un déplacement réel estimé du capteur optique 1 déterminé par comparaison des informations représentatives des positions Pa, Pb, Pc, Pd, Pe dans l'espace du capteur optique 1 aux moments où il a généré ces deux images ia, ic.
Certains des points caractéristiques Pt4, Pt5, Pt6, Pt7 visibles sur les images ia, ic sont utilisés pour déterminer le déplacement apparent du capteur optique 2 entre les deux images ia, ic. Ces points caractéristiques sont des caractéristiques physiques de l'individu à identifier visibles sur ces deux images ia, ic .
Idéalement, ces mêmes caractéristiques physiques sont aussi utilisées dans la recherche de correspondance entre :
les données d' identification Idx générées à partir de caractéristiques physiques de l'individu X is- sues de l'une au moins des images ic de la série d'images S ; et
- les données d'identification Idn d' individu (s) contenues dans la base de données préenregistrée.
Le volume de calculs nécessaires à la mise en œuvre des procédés est ainsi réduit en utilisant un même jeu de caractéristiques physiques de l'individu pour d'une part déterminer le déplacement du capteur optique entre deux images et d'autre part pour identifier cet in- dividu.
On note que certains au moins des points caractéristiques visibles sur les images qui sont utilisés pour déterminer le déplacement apparent du capteur optique peuvent comporter des caractéristigues Ptl, Pt2, Pt3 des images ia, ib, ic, id, ie qui sont visibles en arrière plan de l'individu X à identifier.
Le déplacement apparent du capteur optique par au repère Ref est déterminé en observant les déplacements relatif de caractéristiques visibles sur au moins deux images.
Par exemple, à l'aide de procédés d'analyse d'images, on sait déterminer le déplacement apparent d'un capteur optique 1 par rapport à un référentiel Ref fixe, par rapport à la tête de 1 ' individu X ou par rapport à l'arrière plan. Ainsi, entre l'image ia et l'image le, on constate que le capteur optique 1 a pivoté de 90° autour de l'entité X.
Une première façon de déterminer qu'il y a eu un déplacement apparent de 90° autour de l'individu X entre les images ia et ic, peut être l'observation du déplacement de la caractéristique d'arrière plan « carré » par rapport à l'individu X. Ainsi, un algorithme peut déterminer que puisque le carré est visible derrière l'individu X sur l'image la puis à gauche de cet individu sur l'image ic, et puisqu'il est toujours resté du même côté du « triangle » d'arrière plan, il y a bien eu un pivotement de 90° du capteur 1 par rapport à un axe du référentiel Réf.
Selon un autre procédé, en observant le déplace- ment apparent de points caractéristiques du visage les un par rapport aux autres entre ces images la et ic, on peut déterminer cette même rotation de 90°. Par exemple, sur l'image ia, le nez Pt6 est visible sous l'œil gauche Pt5, ce qui implique que l'individu X est de profil gauche. Sur ic, l'œil gauche Pt5 de X est visible à droite d'un axe passant par le nez Pt6 et est à équidistance de l'œil droit Pt4. On en déduit aisément que l'image ic est une image de face et qu'il y a donc eu, entre ia et ic, une rotation apparente du capteur de 90° par rapport à l'individu X et par rapport au référentiel Réf. Un algorithme peut ainsi reconnaître des points caractéristiques du visage de l'individu X et en fonction de leurs déplacements relatifs apparents déterminer le déplacement apparent du capteur 1 par rapport à 1 ' individu X ou au ré- férentiel Réf.
On sait d'après les positions réelles dans l'espace Pa et Pc associées aux images ia et ic, que le capteur optique 1 a effectivement effectué une rotation de 90° entre les images ia et ic.
Entre les images ia et ic, on détermine bien un déplacement apparent du capteur de 90° par rapport à l'entité X et un déplacement réel estimé de 90° par rapport à la référence Réf. Il y a donc une cohérence entre déplacements apparent et réel et la série des images ia, ib, ic, id, ie est bien authentifiée.
Comme on le voit en particulier sur la figure 4, le terminal 2 qui porte le capteur optique 1 et le capteur de mouvement Cptmvt génère un flux de données de positionnement Dmvt permettant de déterminer le déplacement réel estimé entre deux images et un flux de données vidéo Dvid permettant de transmettre les images de la série. Ces flux peuvent être séparés ou combinés grâce à un protocole de codage de données images indiquant pour chaque image un horodatage et une position de prise de vue cor- respondante par rapport au référentiel Réf.
Le flux vidéo DVid est acheminé vers un module de traitement vidéo qui détermine les déplacements apparents entre certaines au moins des images de la série. Un module de détermination de cohérence 3 compare les déplace- ments réels et apparents entre images.
Dans le cas où la cohérence n'est pas déterminée, alors un message d'échec d' authentification MsgEch est émis et dans ce cas on peut décider de ne pas chercher à identifier l'individu X.
Au contraire, si une cohérence est observée alors une valeur Y est envoyée à un module 4 d'identification adapté pour comparer :
- des données Idx d' identification générées à partir de caractéristiques physiques Pt4, Pt5, Pt6, Pt7, de l'individu X issues de l'une au moins des images de la série S ; avec
- des données Idn d'identification d'au moins un individu contenues dans une base de données.
On note que les données Idx générées à partir des caractéristiques de l'individu X visibles sur les images sont préférentiellement générées par le module de traitement vidéo TrtVid.
Si une correspondance est trouvée par les moyens 4 entre une des données d'identification Idn contenues dans la base et les données Idx relatives à l' individu X, alors le module 4 génère un indicateur d'identification IdentX précisant que l'individu X est bien identifié. Cet indicateur IdentX peut être un identifiant de l'individu X tel qu'un fichier contenant des caractéristiques pro- près à l'individu, telles que son nom, une photo d' identité .
Un module complémentaire 5 du terminal peut être utilisé pour déterminer si l' individu identifié par l'indicateur IdentX est bien aussi un utilisateur Uti au- torisé du terminal. S'il est autorisé, l'utilisation de l'application Appli (module d'application 6) est autorisée. Dans le cas contraire, si l'individu X n'est pas un utilisateur Uti autorisé, alors une instruction Stp d'arrêt ou de blocage du terminal est émise. Le procédé d'identification selon l'invention peut ainsi conditionner le déblocage d'une application écran de veille du terminal .
L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit et peut être mise en œuvre en comparant plusieurs déplacements apparents avec plusieurs déplacements réels mesurés / observés entre plusieurs couples d'images d'une série d'images capturées.
On note que le procédé peut aussi comporter la capture de plusieurs séries d'images de l'entité tridi- mensionnelle pour par exemple réaliser une moyenne entre les résultats de la détermination de cohérence.
La détermination de la cohérence entre déplacements apparent (s) et réel (s) peut aussi être effectuée en tenant compte de marges d'erreur dans la détermination de chacun de ces déplacements. En particulier, ces déplacements estimés peuvent ne pas être exactement identiques tout en restant dans une marge d'erreur tolérée, éventuellement prédéterminée. Dans ce cas, la cohérence est quand même déterminée et la capture d'image (s) a thenti- fiée. Si la comparaison entre ces déplacements apparent et réel démontre un écart trop important entre ces déplacements estimés, cet écart allant au-delà de la marge d'erreur tolérée, alors on considère qu'il n'y a pas de cohérence entre les déplacements et la capture d'image(s) n'est pas authentifiée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d' authentification d'une capture d'image (ic) d'une entité tridimensionnelle (X), compre¬ nant les étapes :
- d'engendrer une série (S) d'images (ia, ib, ic, id, ie) de l'entité (X) à l'aide d'un capteur optique (1) déplacé autour de l'entité (X) ;
- d'associer à chaque image (ia, ib, ic, id, ie) de la série d'images (S) une information (Pa, Pb, Pc, Pd, Pe) représentative de la position dans l'espace du capteur optique (1) au moment où il a généré cette image, cette position étant déterminée par rapport à un référen¬ tiel spatial donné (Ref) ; et
- de déterminer une cohérence entre deux images de la série, en vérifiant une cohérence entre :
- un déplacement apparent du capteur optique (2) déterminé par comparaison entre des points caractéristiques visibles sur ces deux images ; et
- un déplacement réel estimé du capteur optique déterminé par comparaison des informations représentatives des positions dans l'espace du capteur optique (1) aux moments où il a généré ces deux images.
2. Procédé d'identification d'un individu, utilisant le procédé de détection de cohérence selon la revendication 1, comprenant des étapes de :
- générer la série d'images (S) en déplaçant le capteur optique (1) autour d'une entité (X) qui est une partie de l'individu (X) à identifier ; et
- rechercher une correspondance (4) entre :
- des données d'identification (Idx) générées à partir de caractéristiques physiques (Pt4, Pt5, Pt6, Pt7) de l'individu (X) issues de l'une au moins des images (ic) de la série d'images (S) ; et
- des données d'identification (Idn) d'individu contenues dans une base de données préenregistrée, ces données d'identification préenregistrées (Idn) dans la base de données étant associées à au moins une identité (IdentX) d'un individu (X) ; puis de
- générer un indicateur d'identification (IdentX) de l'individu (X) à identifier dépendant de ladite recherche de correspondance (4).
3. Procédé d'identification d'un individu selon la revendication 2, dans lequel les informations représentatives des positions (Pa, Pb, Pc, Pd) dans l'espace du capteur optique (1) sont générées à l'aide :
- d' au moins un capteur de données inertielles (Cpt vt) tel qu'un accéléromètre ; et/ou
- d'au moins un capteur de données de rotation tel qu'un gyromètre ; et/ou
- d'au moins un capteur d'orientation tel qu'un capteur magnétique formant une boussole ; et/ou
- d' au moins un capteur de niveau pour connaître l'inclinaison du capteur optique par rapport à un axe vertical ; et/ou
- au moins un capteur de localisation d'un système de géo localisation tel que de la géo localisation par satellites et/ou de la géo localisation par rapport à des antennes fixes.
4. Procédé d'identification d'un individu selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel certains au moins des points caractéristiques visibles sur les images et utilisés pour déterminer le déplacement apparent du capteur optique (2) entre deux images (ia, ic) comportent des caractéristiques physiques (Pt5, Pt6, Pt7) de l'individu à identifier qui sont au moins visibles sur ces deux images (ia, ic) .
5. Procédé d'identification selon la revendication 4, dans lequel certaines au moins des caractéristiques physiques (Pt5, Ptô, Pt7) de l'individu à identifier qui sont utilisées pour déterminer le déplacement appa¬ rent du capteur optique sont aussi utilisées pour recher¬ cher la correspondance entre :
- les données d'identification (IdX) générées à partir de caractéristiques physiques de l'individu issues de l'une au moins des images (ic) de la série d'images (S) ; et
- les données d'identification (Idn) d'individu contenues dans une base de données préenregistrée.
6. Procédé d'identification d'un individu selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel certains au moins des points caractéristiques visibles sur les images (Ptl, Pt2, Pt3) et qui sont utilisés pour déterminer le déplacement apparent du capteur optique comportent des caractéristiques des images qui sont visibles en arrière plan de l'individu à identifier (X) .
7. Procédé d'identification d'un individu selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel la base de données contient des données d'identification de plusieurs individus, ces données d'identification préenregistrées étant respectivement associées aux identités de ces individus (IdentX) .
8. Terminal informatique portable (2) tel qu'un téléphone intelligent, comportant :
- un capteur optique (1) adapté pour engendrer une série d'images (ia, ib, ic, id, ie) d'un individu (X) réalisée en déplaçant le capteur autour d'au moins une partie de l' individu (X) ;
- des moyens (Cpt vt) pour générer des informations (Dmvt) représentatives des positions (Pa, Pb, Pc, Pd, Pe) dans l'espace du capteur optique (1) par rapport à un référentiel spatial donné (Ref) , caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
- des moyens agencés pour associer à chaque image d'une pluralité d'images de la série d'images, une infor- mation représentative de la position dans l'espace du capteur optique au moment où il a généré cette image, chaque position (Pa, Pb, Pc, Pd, Pe) étant déterminée à l'aide desdits moyens (CptMvt) pour générer des informations représentatives des positions du capteur optique (1) ; et
- des moyens (3) de détermination de cohérence entre deux images (ia, ic) de la série (S) d'images, ces moyens (3) étant agencés pour vérifier s'il existe une cohérence entre :
- un déplacement apparent du capteur optique déterminé par comparaison entre des points caractéristiques (Pt5, Pt6, Pt7) visibles sur ces deux images (ia, ic) ; et
- un déplacement réel estimé du capteur optique déterminé par comparaison des informations représentati¬ ves des positions dans l'espace (Pa, Pc) du capteur optique (1) aux moments où il a généré ces deux images (ia, ic) .
9. Terminal selon la revendication 8, comportant en outre :
- des moyens de lecture dans une base de données contenant des données d'identification (Idn) d'au moins un individu ;
des moyens d'analyse (TrtVid) de la série d'images (S) agencés pour générer des données d'identification (IdX) à partir de caractéristiques phy¬ siques (Pt4, Pt5, Pt6, Pt7) d'au moins un individu (X) visibles sur l'une au moins des images de la série d' images ( S ) ;
- des moyens (4) pour rechercher une correspondance entre :
des données d'identification (IdX) de l'individu générées par les moyens d'analyse (TrtVid); et
- des données d'identification (Idn) d'individu lues dans la base de données à l'aide desdits moyens de lecture ;
des moyens pour générer un indicateur d'identification (IdentX) de l'individu (X) à identifier dépendant de ladite recherche de correspondance.
10. Terminal selon la revendication 9, comportant en outre des moyens (5) pour conditionner l'exécution d'au moins une application informatique (6) en fonc¬ tion d'une part de la cohérence déterminée entre les deux images de la série d'images et d'autre part en fonction de l'indicateur d'identification (IdentX) de l'individu.
11. Terminal informatique portable (2) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel les moyens (CptMvt) pour générer des informations représentatives des positions dans l'espace du capteur optique (1) comportent des capteurs de données inertielles tels que des accéléromètres et/ou au moins un capteur gyrosco- pique et/ou au moins un capteur d'orientation tel qu'un capteur magnétique formant une boussole et/ou au moins un capteur de niveau pour connaître l'inclinaison du capteur optique par rapport à un axe vertical et/ou des capteurs de localisation d'un système de géo localisation tel que de la géo localisation par satellites et/ou de tel que de la géo localisation par rapport à des antennes fixes distantes du terminal informatique portable.
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