Brevet FR3023947A1 — publié le 20160122

La présente invention concerne l'identification d'un objet, le terme objet étant à prendre au sens large et englobant en particulier les objets biométriques que sont les empreintes digitales, les motifs de l'iris de l'oeil, les visages... Dans le domaine de la biométrie, il est connu des procédés d'identification optique d'empreintes mis en oeuvre au moyen d'une unité informatique de traitement reliée à un organe de capture et à une mémoire hébergeant des caractéristiques d'empreintes mémorisées en associa- tion avec des identifiants des empreintes (ou de leurs porteurs). Un tel procédé comprend une phase de capture d'une image d'une empreinte puis une phase finale d'identification. La phase finale d'identification com- prend l'étape d'extraire de l'image des caractéristiques de l'empreinte, l'étape de comparer les caractéristiques extraites avec les caractéristiques mémorisées. L'empreinte est identifiée lorsque les caractéristiques extraites et les caractéristiques mémorisées en associa- tion avec l'un des identifiants correspondent entre elles avec un taux de correspondance prédéterminé. Un inconvénient de ces procédés d'identification est qu'ils sont relativement longs globalement, notamment la phase de capture afin de garantir la qualité de l'empreinte. Afin de garantir la qualité de l'image unique utilisée lors de la phase finale d'identification, la phase de capture consiste à acquérir et analyser une série d'images successives, l'analyse permettant la sélec- tion de l'image unique qui sera utilisée lors de la phase finale d'identification. Il existe des procédés de capture non optique qui consistent comme précédemment à acquérir et analyser une série d'images successives (image est à considérer au sens large comme un ensemble de caractéristiques captu- rées sur un objet, quelle que soit la nature de ces caractéristiques), puis à sélectionner la meilleure image. Un but de l'invention est de fournir un moyen pour diminùer le temps nécessaire à l'ensemble du proces- sus : capture et identification. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un procédé d'identification d'objet mis en oeuvre au moyen d'une unité informatique de traitement reliée à un organe de capture et à une mémoire hébergeant des caractéris- tiques d'objets mémorisées en association avec des identifiants d'objets. Le procédé comprend une phase de capture d'une série d'images successives d'un objet et une phase finale d'identification. Le procédé comporte au moins une étape de sélectionner au moins une image repré- sentant l'objet pendant la capture de la série d'images. La phase finale d'identification comprend l'étape d'extraire de l'image sélectionnée des caractéristiques de l'objet, l'étape de comparer les caractéristiques ex- traites avec les caractéristiques mémorisées, l'objet étant identifié lorsque les caractéristiques extraites et les caractéristiques mémorisées en association avec l'un des identifiants correspondent entre elles avec un taux de correspondance prédéterminé. Le procédé comprend en outre une phase intermédiaire d'identification comprenant : l'étape de sélectionner au moins une image représentant l'objet pendant la capture de la série d'images, l'étape d'extraire de l'image sélectionnée des caractéristiques de l'objet, l'étape de comparer les caractéristiques ex- traites avec les caractéristiques mémorisées, l'objet étant identifié lorsque les caractéristiques extraites et les caractéristiques mémorisées en association avec l'un des identifiants correspondent entre elles à un taux de correspondance prédéterminé, la phase finale d'identification n'étant alors pas réalisée. Ainsi, on commence une phase d'identification sans attendre la fin de l'opération de capture. De préférence, le taux de correspondance prédé- terminé de la phase intermédiaire d'identification est plus restrictif que le taux de correspondance de la phase finale d'identification. Comme on ne dispose pas de toutes les images dis- ponibles, il existe un risque que toutes les caractéristiques puissent ne pas être extraites avec une qualité optimale. Pour ne pas augmenter les cas d'identification incorrecte du procédé, il est prévu d'utiliser dans la phase intermédiaire d'identification un taux de correspondance plus restrictif que le taux de correspondance utilisé lors de la phase finale d'identification (par plus restrictif, on entend que le nombre de caractéris- tiques capturées qui doivent être identiques aux caractéristiques mémorisées pour considérer que l'identification est réussie sera plus élevé dans la phase intermédiaire d'identification que dans la phase finale d'identification). De préférence, la phase intermédiaire d'identification comporte(nt) l'étape de sélectionner l'objet dans des images, cette étape de sélectionner l'objet dans les images comprend une opération de suivi d'une forme d'objet présumé d'une image à l'autre et une opération de comparaison à une forme de référence de la forme d'objet présumé repérée sur chaque image, l'objet est sélectionné lorsque la comparaison est positive.. Il est alors possible de détecter rapidement une image dans laquelle l'objet est suffisamment défini pour permettre une identification. Avantageusement alors, si la comparaison aux caractéristiques mémorisées échoue un nombre prédéterminé de fois, le suivi de la forme d'objet présumé dans la sé- rie d'images est abandonné. Cette comparaison mobilise des ressources de calcul. Il est donc prépondérant de limiter l'emploi de ces ressources si l'on considère que les chances sont faibles de détecter l'objet avec une qualité suffisante pour per- mettre le succès de la phase intermédiaire d'identification. Dans ce cas, la phase intermédiaire d'identification n'est pas conduite à son terme pour cet objet, mais reste valable pour les autres objets suivis lors de la phase de capture. Lorsqu'aucun des objets pas- sés par la phase d'identification intermédiaire n'a été validé, la phase finale d'identification est maintenue. L'invention a également pour objet un dispositif d'identification agencé pour la mise en oeuvre de ce procédé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif d'identification agencé pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; - la figure 2 est un bloc diagramme illustrant le déroulement du procédé de l'invention. L'invention est ici décrite en application à l'identification d'individus à partir de leurs empreintes digitales. En référence aux figures, le procédé d'identification objet de l'invention est mis en oeuvre au moyen d'un dispositif d'identification comprenant une unité informatique de traitement 1 reliée à un organe de capture 2 et à une mémoire 3 dans laquelle ont été enregistrées, lors d'une étape préalable d'enrôlement, des caractéristiques d'empreintes digitales en association avec des identifiants d'individus. L'organe de capture 2 comprend ici une caméra en regard de laquelle est matérialisée une zone de capture 4 dans laquelle le candidat à l'identification est destiné à passer la main sans l'arrêter. Les propriétés de la ca- méra (champ et vitesse d'acquisition notamment) lui per- mettent de capturer plusieurs images de la main en mouve- ment. L'organe de capture 2 est en fonctionnement perma- nent pour détecter l'arrivée d'un objet dans la zone de capture (par exemple au moyen d'un capteur dédié comme une barrière infrarouge ou au moyen de la caméra), pour commencer à enregistrer des images I de la zone de capture 4 dès l'arrivée d'un objet dans la zone de capture 4 et pour transmettre ces images à l'unité de traitement 1 au fur et à mesure de leur capture. L'unité de traitement 1 est par exemple un ordinateur agencé pour échanger des données avec l'organe de capture 2 et la mémoire 3, et pour exécuter un programme d'identification mettant en oeuvre un algorithme de trai- terrent d'image et un algorithme d'identification. Le pro- gramme d'identification met par exemple en oeuvre au moins en partie l'enseignement du document WO-A-2009/112717. L'algorithme de traitement d'image de la phase de capture est agencé pour pouvoir : - suivre un objet d'une image à l'autre, - si deux objets sont présents dans l'image, isoler les objets les uns des autres (par exemple par détourage), - déterminer si l'objet est une empreinte digi- tale (en particulier au moyen d'un filtre directionnel) et a une qualité suffisante pour permettre une extraction de caractéristiques biométriques. L'algorithme d'identification est agencé pour : - extraire des caractéristiques biométriques de l'empreinte digitale, comparer les caractéristiques biométriques extraites aux caractéristiques biométriques mémorisées. Le programme d'identification est agencé pour mettre en oeuvre un procédé d'identification comprenant une phase de capture 100 d'une série d'images I successives, une phase intermédiaire d'identification 200 puis éventuellement une phase finale d'identification 300. La phase de capture 100 comprend les étapes de : - détecter l'arrivée d'un objet dans la zone de capture 4 (étape 101), - commencer à enregistrer des images I de la zone de capture 4 dès la détection de l'objet dans la zone de capture 4 et transmettre ces images I à l'unité de trai- terrent 1 au fur et à mesure de leur capture (étape 102), préférentiellement lors de cette étape 102, à l'aide de moyens de sélection appartenant à l'organe de capture, on sélectionne dans la série d'images I au moins une image représentant l'empreinte digitale, cette sélection peut être réalisée via un algorithme de sélection agencé pour par exemple sélectionner la meilleure image de chaque empreinte digitale identifiée dans la série d'images I, - cesser la capture au bout d'une durée prédéterminée maximale (par exemple trois secondes) ou d'un si- gnal de fin de capture issu de l'analyse de ces images (étape 103). La phase intermédiaire d'identification 200 dé- bute après la réception par l'unité de traitement 1 de la première image capturée par l'organe de capture 2 et se poursuit en même temps que la phase de capture 100. Even- tuellement, par exemple si la sélection d'au moins une image représentant au moins une empreinte digitale n'a pas déjà été réalisée à l'étape 102 de la phase de capture décrite précédemment, la phase intermédiaire d'identification 200 comprend l'étape 201 de sélectionner au moins une image représentant au moins une empreinte digitale pendant la capture de la série d'images I. La sélection est réalisée sur la base de la détection dans l'image d'une empreinte digitale. A cette fin, la sélec- tion est précédée d'une opération de détection de l'empreinte digitale dans chaque image successive de la série. L'opération de détection comprend une opération de suivi d'une forme de l'empreinte digitale présumée d'une image à l'autre et une opération de comparaison à une forme de référence de la forme de l'empreinte digitale présumée repérée sur chaque image, la présence de l'empreinte digitale est détectée lorsque la comparaison est positive. La forme de référence est suffisamment détaillée pour que l'on soit assuré que l'image de l'empreinte digitale détectée dans l'image a une qualité suffisante pour pouvoir réaliser l'identification. Si la comparaison échoue un nombre prédéterminé de fois (par exemple trois fois), le suivi de la forme de l'empreinte digitale présumée est abandonné. La phase intermédiaire d'identification 200 se poursuit par les étapes de : - extraire de l'image sélectionnée des caractéristiques biométriques (étape 202), - comparer les caractéristiques biométriques ex- traites avec les caractéristiques biométriques mémorisées (étape 203), - valider l'identification (étape 204) lorsque les caractéristiques biométriques extraites et les carac- téristiques biométriques mémorisées en association avec l'un des identifiants correspondent entre elles avec un taux de correspondance prédéterminé plus restrictif que le taux de correspondance de la phase finale d'identification 300. Si l'identification est validée, la phase finale d'identification 300 n'est pas réalisée et la réussite de l'identification est signalée (étape 205). On notera qu'il est possible d'effectuer simultanément plusieurs identifications intermédiaires, chacune sur un des objets détectés dans les images (dans le cas par exemple ou plu- sieurs doigts apparaissent sur chaque image). Si aucune identification intermédiaire n'est validée avant la fin de la phase de capture, la phase finale d'identification 300 est lancée. La phase finale d'identification comprend les étapes de : - éventuellement, par exemple si la sélection n'a pas été déjà réalisée à l'étape précédente 102 de la phase de capture 100 via des moyens de sélection apparte- nant à l'organe de capture ou à l'étape 201, sélectionner dans la série d'images au moins une image représentant l'empreinte digitale (étape 301), - extraire de l'image sélectionnée, à l'étape 102 ou éventuellement à l'étape 201 ou à l'étape 301, des caractéristiques biométriques de l'empreinte digitale (étape 302), - comparer les caractéristiques biométriques extraites avec les caractéristiques biométriques mémorisées (étape 303), - valider l'identification (étape 304) lorsque les caractéristiques biométriques extraites et les carac- téristiques biométriques mémorisées en association avec l'un des identifiants correspondent entre elles avec un taux de correspondance prédéterminé (ici 95%) inférieur au taux de correspondance de la phase intermédiaire d'identification 200, Si l'identification est validée, la réussite de l'identification est signalée (étape 305). Si l'identification n'est pas validée, l'échec de l'identification est signalé (étape 306). Pour gagner du temps lors des phases d'identification, les caractéristiques mémorisées sont ordonnées selon la fréquence de validation des identifiants de telle manière que les caractéristiques mémorisées des identifiants les plus souvent validés soient les premières utilisées lors des identifications. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, l'invention est applicable à d'autres objets et notamment d'autres objets biométriques comme les iris des yeux et les visages. Bien qu'il soit avantageux que, pour être sélec- tionné pour l'identification intermédiaire, un objet sui- vi d'une image à l'autre doive être détecté sur un nombre prédéterminé d'images, on peut prévoir qu'une détection sur une seule image suffise. Bien qu'il soit avantageux que la tentative d'identification intermédiaire de cet objet soit abandon- née si l'identification intermédiaire échoue un nombre prédéterminé de fois pour un objet suivi, on peut prévoir de persister dans ces tentatives. REVENDICATIONS1. Procédé d'identification d'objet mis en oeuvre au moyen d'une unité informatique de traitement reliée à un organe de capture et à une mémoire hébergeant des ca- ractéristiques d'objets mémorisées en association avec des identifiants d'objets, le procédé comprenant une phase de capture d'une série d'images successives d'un objet et une phase finale d'identification ; le procédé comportant au moins une étape de sélectionner au moins une image représentant l'objet pendant la capture de la série d'images, la phase finale d'identification comprenant l'étape d'extraire de l'image sélectionnée des caractéristiques de l'objet et l'étape de comparer les ca- ractéristiques extraites avec les caractéristiques mémo- risées, l'objet étant identifié lorsque les caractéristiques extraites et les caractéristiques mémorisées en association avec l'un des identifiants correspondent entre elles avec un taux de correspondance prédéterminé ; caractérisé en ce que le procédé comprend une phase in- termédiaire d'identification comprenant l'étape d'extraire de l'image sélectionnée des caractéristiques de l'objet, l'étape de comparer les caractéristiques extraites avec les caractéristiques mémorisées, l'objet étant identifié lorsque les caractéristiques extraites et les caractéristiques mémorisées en association avec l'un des identifiants correspondent entre elles à un taux de correspondance prédéterminé, la phase finale d'identification n'étant alors pas réalisée. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le taux de correspondance de la phase d'identification intermédiaire est plus restrictif que le taux de correspondance utilisé lors de la phase d'identification finale. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequella phase de capture ou la phase intermédiaire d'identification comporte l'étape de sélectionner l'objet dans des images, la sélection comprenant une opération de suivi d'une forme d'objet présumé d'une image à l'autre et une opération de comparaison à une forme de référence de la forme d'objet présumé repérée sur chaque image, l'objet est sélectionné lorsque la comparaison est positive. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel un objet suivi d'une image à l'autre doit être détecté sur un nombre prédéterminé d'images afin d'être sélectionné pour l'identification intermédiaire. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel si l'identification inter- médiaire échoue un nombre prédéterminé de fois pour un objet suivi, la tentative d'identification intermédiaire de cet objet est abandonnée. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel les caractéristiques mémo- risées sont ordonnées selon la fréquence des identifiants validés par le processus. 7. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'objet est un élément biométrique tel qu'une empreinte digitale. 8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'objet est un élément biométrique tel qu'un iris d'oeil. 9. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'objet est un élément biométrique tel qu'un visage. 10. Dispositif d'identification comprenant une unité informatique de traitement reliée à un organe de capture et à une mémoire hébergeant des caractéristiques d'objets mémorisées en association avec des identifiants d'objets, l'unité informatique de traitement étant pro- graminée pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quel-conque des revendications précédentes.