Brevet FR2884633A1 — publié le 20061020

l'opérateur booléen XOR est égal à '1', si et seulement si les deux bits A,,B, sont différents. Les distances inférieures à la distance seuil représentent alors des concordances et les distances supérieures à la distance seuil représentent alors des non-concordances. Un autre type de critère peut être l'indice de pertinence entre le template à identifier et le template de référence. Dans ce cas, si l'indice de pertinence est supérieur à un indice seuil, il y a concordance et le template à identifier est accepté. Dans le cas d'une identification à un seul oeil, le template de l'iris de l'oeil à identifier est comparé à chaque template de référence et lorsqu'il y a une concordance entre le template de l'iris de l'oeil à identifier et l'un des templates de référence, l'identification est acceptée. Dans le cas d'une identification à deux yeux, le template de l'iris d'un des yeux est comparé avec chaque template de référence et lorsqu'il y a une concordance entre le template de l'iris de lbeil à identifier et l'un des templates de référence, l'identification est acceptée. Lorsqu'il n'y a pas de concordance, le template de l'iris de l'autre oeil est comparé avec chaque template de référence et lorsqu'il y a une concordance entre le template de l'iris de l'autre oeil à identifier et l'un des templates de référence, l'identification est acceptée. Lorsque aucune concordance n'est trouvée, l'identification est rejetée. Ce procédé d'identification s'assimile à un "OU" logique car il nécessite qu'au moins l'un des deux templates concorde avec l'un des templates de référence pour que l'identification soit acceptée. Il peut ainsi arriver qu'une personne autorisée ne soit pas reconnue parce qu'aucun de ces deux iris n'est reconnu comme concordant, cela peut être dû par exemple à un mauvais placement devant le capteur. Un objet de la présente invention est de proposer un procédé d'identification des iris de deux yeux qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier valide une identification bien qu'aucun des deux iris ne soit reconnu suffisamment concordant individuellement. A cet effet, est proposé un procédé d'identification des iris de deux yeux d'une personne comprenant: -une étape de capture d'une image des deux iris; -une étape de génération d'un couple de codes représentatifs des iris à identifier par calcul du code représentatif de chaque iris ainsi capturé; et pour chaque couple de codes de référence d'une base de données: -une étape de comparaison du code représentatif de l'un des d'iris avec le membre correspondant d'un couple de codes de référence stocké dans la base de données; -une étape de comparaison du code représentatif de l'autre d'iris avec l'autre 5 membre correspondant dudit couple de codes de référence stocké dans la base de données; le procédé d'identification étant caractérisé en ce qu'il comprend: -une étape de calcul d'un degré de comparaison global à partir du résultat de chaque étape de comparaison; et -une étape de prise de décision concernant l'identification des iris à partir de la valeur dudit degré de comparaison global. Avantageusement, à l'issue de chaque étape de comparaison, un degré de comparaison partiel est calculé et le degré de comparaison global est une fonction de ces deux degrés de comparaison partiels. Avantageusement, la fonction est une multiplication. Avantageusement, le de ré de comparaison global s'écrit: S(x,Y) = (1 (1 F(x))z (i (1 F(Y))1z avec: x et y: la valeur du critère de concordance pour chaque code; R: le nombre de tests effectués pour chaque paire de codes; et F(x) : la probabilité d'obtenir une fausse concordance pour une seule orientation. L'invention propose aussi un dispositif d'identification adapté à la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des variantes précédentes et comprenant: - un capteur d'image adapté à capturer l'image des deux iris et à générer un 25 couple de codes représentatifs des iris à identifier par calcul du code représentatif de chaque iris ainsi capturé; - un premier moyen de comparaison adapté à comparer le code représentatif de l'un des d'iris avec le membre correspondant d'un couple de codes de référence stocké dans une base de données; -un deuxième moyen de comparaison adapté à comparer le code représentatif de l'autre d'iris avec l'autre membre correspondant dudit couple de codes de référence stocké dans la base de données; le dispositif d'identification étant caractérisé en ce qu'il comprend: -un moyen de calcul adapté à calculer un degré de comparaison global à partir du résultat de chaque comparaison; et -un moyen de décision adapté à décider de la validité de l'identification à partir de la valeur du degré de comparaison global. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente un algorithme d'un procédé d'identification selon l'invention; 10 la Fig. 2 représente un dispositif d'identification selon l'invention; la Fig. 3 représente une courbe de concordance pour une identification selon l'état de la technique; et la Fig. 4 représente une courbe de concordance pour une identification selon l'invention. La Fig. 2 représente un dispositif d'identification 100 adapté à la mise en oeuvre du procédé d'identification qui est décrit ci-après. Ce dispositif d'identification 100 comprend: -un capteur d'image 106, par exemple du type CCD, adapté à capturer l'image de deux iris 104a et 104b de deux yeux 102a et 102b et à générer un couple de codes représentatifs des iris à identifier 104a et 104b par calcul du code représentatif de chaque iris 104a, 104b ainsi capturé; -un premier moyen de comparaison 108a adapté à comparer le code représentatif de l'un des iris 104a avec le membre correspondant d'un couple de codes de référence stocké dans une base de données 110; dans l'exemple, le code de l'iris gauche 104a est comparé avec le code de référence correspondant à un iris de référence gauche; -un deuxième moyen de comparaison 108b adapté à comparer le code représentatif de l'autre iris 104b avec l'autre membre correspondant dudit couple de codes de référence stocké dans la base de données 110; dans l'exemple, le code de l'iris droit 104b est comparé avec le code de référence correspondant à un iris de référence droit; -un moyen de calcul 112 adapté à calculer un degré de non-concordance global à partir du résultat de chaque comparaison; et -un moyen de décision 114 adapté à décider de la validité de l'identification à partir de la valeur du degré de non-concordance global. Le capteur d'image 106 peut être adapté à capturer simultanément l'image des deux iris 104a et 104b ou à capturer l'image de chaque iris 104a, 104b indépendamment pour ensuite définir une image globale à partir de chacune de ces images. Chaque code généré par le capteur d'image 106 est transmis au moyen de comparaison 108a, 108b correspondant. Chaque moyen de comparaison 108a, 108b effectue alors la comparaison du code reçu avec le code correspondant de l'un des couples de codes de référence. A l'issue de chaque comparaison, un degré de non-concordance partiel est généré par chaque moyen de comparaison 108a, 108b. Les deux degrés de non-concordances partiels ainsi générés, sont alors combinés par le moyen de calcul 112 pour générer un degré de nonconcordance global, dont la valeur est comparée, par un moyen de décision 114, à une valeur seuil définie comme le taux de fausse concordance. En fonction de la valeur du degré de non-concordance global par rapport au taux de fausse concordance, la concordance est validée ou non. Si la concordance est validée, alors le moyen de décision 114 génère un signal d'acceptation. Si la concordance n'est pas validée et que tous les couples de codes de référence ont été comparés, alors le moyen de décision 114 génère un signal de rejet. Si la concordance n'est pas validée et que tous les couples de codes de référence n'ont pas été comparés alors le moyen de décision 114 informe les moyens de comparaison 108a, 108b de procéder à de nouvelles comparaisons avec un autre couple de codes de référence. La Fig. 1 représente un algorithme d'un procédé d'identification des iris 104a et 104b de deux yeux 102a et 102b d'une personne, comprenant: -une étape de capture 206 d'une image des deux iris 104a et 104b; -une étape de génération 210 d'un couple de codes représentatifs des iris à identifier 104a et 104b par calcul du code représentatif de chaque iris 104a, 104b ainsi capturé; et pour chaque couple de codes de référence de la base de données 110: -une étape de comparaison 208a du code représentatif de l'un des iris 104a avec le membre correspondant d'un couple de codes de référence stocké dans la base de données 110; -une étape de comparaison 208b du code représentatif de l'autre iris 104b avec l'autre membre correspondant dudit couple de codes de référence stocké dans la base de données 110; - une étape de calcul 212 d'un degré de non- concordance global à partir du résultat de chaque étape de comparaison 208a, 208b; et - une étape de prise de décision 214 concernant l'identification des iris 104a, 104b à partir de la valeur dudit degré de non-concordance global. Chaque couple de codes de référence comprend un membre correspondant au code représentatif de l'iris gauche de référence et un membre correspondant au code représentatif de l'iris droit de référence. En d'autres termes, le code représentatif de l'iris 104a de l'oeil gauche 102a est comparé au code de référence représentatif d'un iris de référence gauche et le code représentatif de l'iris 104b de l'oeil droit 102b est to comparé au code de référence représentatif d'un iris de référence droit. Au cours de l'étape de calcul 212, un degré de non-concordance global est calculé à partir du résultat de chaque étape de comparaison 208a, 208b. Le degré de non-concordance global peut être une distance ou un indice de pertinence ou une probabilité de fausse concordance. L'étape de prise de décision 214 vérifie la valeur du degré de nonconcordance global. Si le degré de non-concordance global est représentatif d'une concordance, le processus s'arrête et l'identification est validée. Si le degré de non-concordance global est représentatif d'une non-concordance, le processus se poursuit par l'étape 216 au cours de laquelle est vérifié si tous les couples de codes de référence ont été comparés. Si tous les couples de codes de référence ont été comparés alors le processus s'arrête. Sinon il se poursuit avec les étapes de comparaisons 208a, 208b pour un nouveau couple de codes de référence. La mise en place d'un tel procédé permet ainsi de valider une identification à partir du taux de non-concordance global et non plus à partir du taux de non- concordance de chaque comparaison. Le taux de nonconcordance global peut ainsi valider une identification alors qu'individuellement aucun des taux de non-concordance de chaque comparaison ne la valide. Comme cela a été décrit pour un iris, par exemple dans le document intitulé "How iris recognition works" de J Daugman et publié dans la revue "IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY, VOL. 14, NO. 1" de janvier 2004, chaque comparaison d'un code à identifier avec un code de référence peut être validée ou refusée, la probabilité d'observer une validation est la même pour chaque comparaison avec un autre oeil et/ou individu et le résultat d'une comparaison est indépendant des résultats des autres comparaisons. Alors la distance de Hamming notée 'x' suit une loi binomiale f (x) qui s'écrit: Î(x)= Ni ! p,, , (1 p)(N,n) (1) m! (N m)! où p=0,5; N= 249 et x = N. Dans la mesure où le code représentatif d'un iris n'est pas invariant avec l'orientation de l'iris, la comparaison entre le code à identifier et un code de référence s'effectue sur la base d'une pluralité de comparaisons entre les deux codes où chacune de ces comparaisons correspond à une orientation angulaire particulière entre les deux codes. Soit F(x), la probabilité d'obtenir une fausse concordance en utilisant la distance de Hamming comme critère de concordance, F(x) s'écrit: F(x) = Ç fo (x).dx. (2) F(x) correspond à la distribution cumulative de fo(x) de 0 à x, où fo(x) est la densité de distribution de la distance de Hamming entre deux codes après leur comparaison selon une seule orientation angulaire et peut être la fonction f (x) définie en (1). La probabilité de ne pas obtenir de fausse concordance est alors [1 F(x)] après un unique test et [1 F(x)r après une série de 'R' tests indépendants selon 'R' orientations relatives différentes, c'est-à-dire le nombre de tests effectués pour chaque paire de codes. Il s'ensuit que la probabilité S(x) d'obtenir une fausse concordance après une concordance s'écrit: S(x) =1 (1 F(x))" , (3) et la densité de distribution correspondante à la distribution cumulative S(x) s'écrit alors: s(x) = dx S(x) = R.f(x)[l F(x)j (4) Dans le cas de comparaisons des iris 104a et 104b de deux yeux 102a et 102b d'une personne, la distance de Hamming pour l'un des yeux 102a est indépendante de la distance de Hamming pour l'autre oeil 102b et la densité s(x, y) correspondant à (4) s'écrit: 30. s(x, y) = s(x).s(y) = R2.(1- F(x))R-' .. f (x).(1 F(y))'z ',J y) (5) La distribution cumulative correspondante s'écrit: S(x, y) = S(x).S(y) = (1 (1 F(x))R)(1 (1 F(y))'?) É (6) Dans le cas d'une tentative d'identification selon l'état de la technique, c'est-à-dire en comparant un oeil puis l'autre si nécessaire, l'identification est acceptée si la valeur minimale du couple constitué de la distribution cumulative du premier oeil S(x) et de la distribution cumulative du deuxième oeil S(y) est inférieure à un "taux de fausse concordance" (FAR) qui désigne la probabilité d'obtenir une fausse concordance lors de la comparaison d'un code par rapport à un code de référence. La Fig. 3 représente la courbe de concordance pour une identification selon l'état de la technique et la Fig. 4 représente la courbe de concordance pour une 1 o identification selon l'invention. Sur les deux Figs. 3 et 4, l'axe X représente la distance de Hamming 'x' pour l'iris du premier oeil, l'axe Y représente la distance de Hamming 'y' pour l'iris du deuxième oeil et l'axe Z représente le taux de fausse concordance (FAR) en unité logarithmique. Un taux de fausse concordance égale à 10-12 est représenté par les courbes limites référencées 302a et 302b. La Fig. 3 représente ainsi la fonction Min( S(x) , S(y)) et la Fig. 4 représente la fonction S(x).S(y) . Lors de toute tentative d'identification, la distance de Hamming (x, y) pour chaque oeil 102a, 102b est déterminée et selon que le point correspondant à ces distances de Hamming est situé au-dessous ou au-dessus des courbes limites 302a et 302b, l'identification est acceptée ou refusée. Par exemple, pour un taux de fausse concordance égale à 10"12, et pour des distances de Hamming de 0,3 pour chaque oeil, l'identification est rejetée dans le mode de réalisation de l'état de la technique et il est accepté dans le mode de réalisation de l'invention. En effet, dans le mode de réalisation de l'état de la technique, le point correspondant à (0,3; 0,3) est au-dessus de la courbe 302a, tandis que dans le mode de réalisation de l'invention, le point correspondant à (0,3; 0,3) est au-dessous de la courbe 302b. Le mode de calcul de S(x, y) selon l'invention permet ainsi d'accepter des identifications qui sont refusées par le procédé de l'état de la technique. Dans le procédé de l'état de la technique, l'identification est acceptée si au moins l'un des iris est suffisamment concordant. Par contre, dans le procédé selon l'invention, l'identification est acceptée si les deux iris concordent ensemble de manière suffisante. Cette méthode de calcul permet de valider des identifications qui sont rejetées par la méthode de calcul de l'état de la technique, permettant ainsi de réduire le taux de rejet d'identification. Comme cela est explicité dans le document "How iris recognition works", la probabilité d'obtenir au moins une fausse concordance pour un oeil dans une base de données de taille 'dbs' s'écrit: FAR =1-(l-FMR)', (7) où FMR représente la probabilité d'obtenir une fausse concordance pour une comparaison unique. En effet, si FMR représente la probabilité d'obtenir une fausse concordance pour 10 une seule comparaison, alors (1 FMR) est la probabilité de ne pas obtenir de fausse concordance pour une comparaison unique. Dans une base de données de taille 'dbs', cette probabilité peut arriver au maximum 'dbs' fois de manière indépendante, c'est-à-dire que (1 FMR)'"" est la probabilité de ne pas obtenir de fausse concordance. Dans le cas de comparaisons de deux codes de deux iris 102a et 102b, la probabilité d'obtenir une fausse concordance selon une seule orientation est F(x) pour le premier code et F(y) pour le deuxième code. Les comparaisons sur les deux codes étant indépendantes, chaque terme peut être traité séparément. Ainsi, pour le premier code, la probabilité de ne pas obtenir de fausse concordance est alors (1 F(x)). Dans le cas d'une base de données de taille 'dbs' et pour des comparaisons multiples selon 'R' différentes orientations, cette probabilité de ne jamais obtenir de fausse concordance est (1 F(x))"*'"' . Le taux de fausse concordance pour le premier code s'écrit alors: FAR(x) = (1 (i F(x))'). (8) De la même manière pour le deuxième code, le taux de fausse concordance pour s'écrit: l*dhr FAR( y)= 1 (1 F(Y)y ' )É Le taux de fausse concordance (FAR) pour les deux codes selon le procédé de l'invention s'écrit alors: FAR(x, y) = (1 (1 F(x))R*Ih)(i (1 F(y "" . (10) Dans un cas particulier, la loi normale f (x) de moyenne 'm' et d'écart type a s'écrit: f (x) = 1 e 2a/21r.6 et la distribution cumulative associée F(x) s'écrit alors: (9) (s-m), (-in) 1 1 r F(x)= je. dt= 2 Tr ce' 2 16 ' l+erf x m (12) où 'erf est la fonction erreur et est définie par: erf (z) = 2 f e " .dt, et son développement asymptotique s'écrit: erf(z)=1 e ri- -J.ZL 2z2.. 1 Pour les valeurs de x et y faibles, S(x) s'écrit: S(x) = R.F(x) . (15) En posant z. = 6 dans l'équation (12) et en remplaçant la fonction erf (z,) 2 zy 1 2z' . Pour le taux de fausse concordance, l'approximation pour les x et y faibles conduits de la même manière que pour (15) à: FAR(x, y) = (R.dbs)2.F(x).F(y) . (18) Selon une autre approximation, par application de (14), le taux de fausse concordance peut encore être approximé sous la forme: FAR(x, y) = (R.dbs) Z.R2 e (19) 4 zc.z,.z, avec z, = x m et z Y, y/i m Dans le mode de réalisation de l'invention, le degré de non-concordance global est représenté par S(x,y) et peut être comparé au taux de fausse concordance. Le degré de non-concordance global est fonction de deux degrés de non- concordance partiels. A l'issue de chaque étape de comparaison 208a, 208b, un degré de non-concordance partiel est calculé et le degré de non- concordance global est une fonction de ces deux degrés de non-concordance partiels. Dans le procédé de l'invention, la fonction est une 10 par son développement (14), on obtient alors: S(x)= R. e 1 1 2.za 2z' De la même manière, pour l'autre code avec z, = 2o- - R e 1 S(y) = (16) (17) (13) (14) multiplication, ce qui correspond à un ET logique entre les deux degrés de non-concordance partiels. Dans le procédé de l'état de la technique, deux templates dont les degrés de non-concordance sont chacun légèrement supérieur au taux de fausse concordance entraînent le rejet de l'identification, tandis que dans le procédé de l'invention, les mêmes degrés de non-concordances partiels génèrent un degré de non-concordance global qui est inférieur au taux de fausse concordance et entraînent l'acceptation de l'identification. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de to réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. L'invention a été plus particulièrement décrite pour des comparaisons dont les résultats généraient des degrés de non-concordance, mais l'invention peut s'appliquer de la même manière à n'importe quel degré de comparaison, comme par exemple un degré de concordance. La seule différence entre le degré de non-concordance et le degré de concordance résulte du fait que dans le premier cas, il y a concordance entre deux codes d'iris si le degré de non-concordance est inférieur à une valeur seuil et, dans le deuxième cas, il y a concordance entre deux codes d'iris si le degré de concordance est supérieur à une valeur seuil. 12 REVENDICATIONS 1) Procédé d'identification des iris (104a et 104b) de deux yeux (102a et 102b) d'une personne comprenant: -une étape de capture (206) d'une image des deux iris (104a et 104b); -une étape de génération (210) d'un couple de codes représentatifs des iris à identifier (104a et 104b) par calcul du code représentatif de chaque iris (104a, 104b) ainsi capturé; et pour chaque couple de codes de référence d'une base de données (110): -une étape de comparaison (208a) du code représentatif de l'un des d'iris (104a) avec le membre correspondant d'un couple de codes de référence stocké dans la base de données (110); -une étape de comparaison (208b) du code représentatif de l'autre d'iris (104b) avec l'autre membre correspondant dudit couple de codes de référence stocké dans la base de données (110); le procédé d'identification étant caractérisé en ce qu'il comprend: -une étape de calcul (212) d'un degré de comparaison global à partir du résultat de chaque étape de comparaison (208a, 208b); et -une étape de prise de décision (214) concernant l'identification des iris (104a, 104b) à partir de la valeur dudit degré de comparaison global. 2) Procédé d'identification selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'issue de chaque étape de comparaison (208a, 208b), un degré de comparaison partiel est calculé et en ce que le degré de comparaison global est une fonction de ces deux degrés de comparaison partiels. 3) Procédé d'identification selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fonction est une multiplication. 4) Procédé d'identification selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le degré de comparaison global s'écrit: S(x, y) = (1 (1 F(x))z)(l (1 F(y))" ) avec: x et y: la valeur du critère de concordance pour chaque code; R: le nombre de tests effectués pour chaque paire de codes; et F(x) : la probabilité d'obtenir une fausse concordance pour une seule orientation. 5) Dispositif d'identification (100) adapté à la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications précédentes et comprenant: -un capteur d'image (106) adapté à capturer l'image des deux iris (104a et 104b) et à générer un couple de codes représentatifs des iris à identifier (104a et 104b) par calcul du code représentatif de chaque iris (104a, 104b) ainsi capturé; -un premier moyen de comparaison (108a) adapté à comparer le code représentatif de l'un des d'iris (104a) avec le membre correspondant d'un couple de codes de l0 référence stocké dans une base de données (110); -un deuxième moyen de comparaison (108b) adapté à comparer le code représentatif de l'autre d'iris (104b) avec l'autre membre correspondant dudit couple de codes de référence stocké dans la base de données (110); le dispositif d'identification (100) étant caractérisé en ce qu'il comprend: -un moyen de calcul (112) adapté à calculer un degré de comparaison global à partir du résultat de chaque comparaison; et -un moyen de décision (114) adapté à décider de la validité de l'identification à partir de la valeur du degré de comparaison global.