Biometrie - Otisk prstu
Úvod &gt: Biometriky &gt: Otisk prstu

Biometrie otisku prstu

BiometrieExistuje řada druhů snímačů, které se používají ke snímání otisku prstu. Uvedeme si základní principy,

výhody a nevýhody následujících snímačů: Optoelektronické, kapacitní, teplotní, elektroluminiscenční, radiofrekvenční a multispektrální.

Optoelektronické biometrické snímače

BiometrieDíky svým vlastnostem a výhodám jsou vhodné především pro algoritmy rozpoznání založené na markantech (speciální útvary na otisku prstu, které tvoří papilární linie).

Princip činnosti je založený na rozdílném odrazu světla. Optický snímač zachycuje digitální zobrazení otisku pomocí viditelného světla (na rozhraní plochy hranolu a přiloženého prstu). Obraz otisku se přene

se na maticový CCD detektor, je následně digitalizován a dále předán pro zpracování.

Pod vrstvou, kam se přikládá prst (dotykový povrch), je vrstva fosforu, která osvětluje celou plochu prstu. Odražené světlo od povrchu prstu prochází luminoforní vrstvou k CCD maticovému detektoru, a tam se vytvoří obraz otisku (z papilárních linií se světlo odráží, z rýhy nikoliv).

  • Výhody – vysoká kvalita, odolnost proti statickým výbojům a minimální vliv okolního prostředí.
  • Nevýhody – znečištění nebo poškození prstu může způsobit špatné vykreslení prstu. Dále pak otisk, který se aktuálně vytváří, může při snímání zachytit předchozí stopu otisku. Celkově mají optoelektronická zařízení větší rozměry, což je limitujícím faktorem pro implementaci do malých a přenosných zařízení.

Kapacitní biometrické snímače

Princip činnosti je založený na využití rozdílu kapacity mezi deskou snímače a povrchem prstu (vyvýšeniny a prohlubně). Snímač představuje jednu desku kapacitoru a druhou desku interpretují jednotlivá místa na prstu. Otisk se tak z pixelů získává v digitální formě. Pro načtení obrazu se prst přikládá na citlivou plochu osazenou velkým množstvím elektrod. Ty převed

ou kapacitně otisk prstu na digitální obraz, který se dál zpracovává. Papilární linie jsou k podložce více přilehlé než mezery mezi nimi, takže mají vyšší kapacitní odpor.

  • Výhody – malý rozměr, jednoduchý princip funkčnosti, vysoká kvalita.
  • Nevýhody – doba životnosti je krátká (dochází ke zničení snímače vlivem statické elektřiny), snímače je většinou nutné měnit v rozmezí 3 let (což je spíše problém z organizačního hlediska, než z pohledu ceny).

Teplotní biometrické snímače

Teplotní snímače obsahují malý citlivý čip (pyrodetektor). Pyrodetektor snímá rozdíl teplot mezi jednotlivými papilárními liniemi a prostoru mezi nimi (výstupky). Pro získání obrazu otisku prstu je nutné přejíždět prstem přes citlivou plochu. Na výstupu je získán obraz otisku ve formě digitálních pásů (frames). Digitální pásy se následně skládají do výsledného obrazu otisku.

  • Nevýhody – nízká kvalita, problémy s algoritmy pro zpracování markant. Vzhledem ke snímání otisků pouze pohybem prstu může být po několika sejmutích pokaždé sejmuta jiná část prstu. Tím pádem je obtížné vytvořit databázi otisků. Špatná kvalita obrazu otisku dále činí tento snímač nevhodným pro použití v přístupových systémech.

Elektroluminiscenční biometrické snímače 

Princip činnosti je založený na využití speciální vrstvy, která reaguje na tlak způsobený luminiscenčním efektem. Důležité z hlediska funkčnosti je světlo – eliminující vrstva, která filtruje světlo z míst, kde na ni tlačí papilární linie. Zpracování je zajištěno pomocí fotodiod, výstup je v digitální podobě.

  • Výhody – terminály mají miniaturní rozměry a nabízejí velmi dobrý poměr poskytovaného rozlišení k prodejní ceně. Terminály dovedou číst při srovnatelné kvalitě i extrémně suché otisky.
  • Nevýhody – jsou dány konstrukčním řešením: menší odolnost proti mechanickému poškození, náchylnost proti znečištění prachem či vodou.

Radiofrekvenční biometrické snímače

Princip činnosti spočívá v připojení generátoru střídavého signálu na 2 rovnoběžné desky (jedna deska je plocha snímače a druhá plocha otisku prstu). Jelikož je vlnová délka mnohem větší než délka desek, vyskytuje se pouze složka elektrického pole bez pole magnetického. Pokud tedy jedna z desek bude náš otisk prstu, tvar pole se změní a bude kopírovat tvar papilárních linií, tzn. výběžky a prohlubně otisku prstu. Vodivé prostředí mezi prstem a plochou je docíleno pomocí vodivé plochy kolem každého snímače, a proto i suché prsty nejsou problémem, jelikož se pracuje s živou tkání těsně pod povrchem pokožky. Zvlněním pole, které je způsobené přiloženým otiskem prstu, dopadá na senzory signál s rozdílnou velikostí signálu. Výběžky mají větší signál a tzv. údolí nižší signál. Kapacitní senzory tak měří rozdílnou permitivitu mezi výběžky a údolími.

  • Výhody – technologie je odolná vůči nečistotám, a tedy pokud jsou nečistoty v "údolích", pak nepředstavují problém. Technologie trueprint je přizpůsobivá stavu kůže (vysušená pokožka, částečně poškozená kůže) a pořizuje několik snímků, které jsou postupně optimalizovány až do doby buď přesného přijetí nebo odmítnutí snímků.

Multispektrální biometrické snímače

Multispektrální zobrazovací technologie je schopna snímat a zpracovat vlastnosti prstu i pod povrchem kůže. Senzor se skládá ze dvou hlavních částí, kterými jsou zdroj světla a zobrazovací systém. Tyto systémy využívají více osvětlovacích soustav o rozdílných vlnových délkách. Světlo projde pod povrch kůže a senzor umožňí shromáždit více identifikačních údajů z prstu.

Extrémní podmínky prostředí

Multispektrální technologie může spolehlivě fungovat za extrémních podmínek okolního prostředí (stříkající a tekoucí voda, vliv okolního světla, apod.), což u standardně používaných technologií způsobuje velké problémy.

Nevýrazné otisky

U některých osob se může stát, že jejich otisky jsou nevýrazné, tj. pokud rozdíly mezi "hřebeny" a "údolími" otisku prstu jsou minimální, nebo jsou zaneseny špínou. Může se tedy stát, že potřebné identifikační údaje z otisku budou neúplné a tudíž nepoužitelné. Multispektrální technologie je schopna tento obraz z otisku dotvořit, a tudíž zabránit odmítnutí identifikace.

Slabé stisknutí prstu

Při slabém stisknutí dochází u běžných snímačů k odmítnutí identifikace z důvodů malého počtu potřebných údajů. Multispektrální technologie však dokáže dotvořit přesný obraz otisku, což řeší problém s potenciálně zamítnutou identifikací.

Detekce proti útoku

Tradiční snímače nejsou vždy plně spolehlivé a lze je s určitou pravděpodobností obejít. Existují mnohé materiály, ze kterých je možno vytvořit umělý otisk prstu, který bude mít stejný tvar papilárních linií, jako u jiné osoby.

Multispektrální technologie založená na spektrální analýze obrazu používá více vlnových délek světla k identifikaci otisku. Ty snímají biometrické údaje i pod povrchem kůže a tím zabraňují neoprávněné osobě s falešným otiskem správné identifikaci pod jiným uživatelským účtem. Technologie tak umožňuje rozpoznat otisk živé či mrtvé osoby a jiných organických a syntetických materiálů.

Multispektrální technologie dokáže odhalit i situaci, kdy má identifikovaná osoba na svém otisku prstu nanesenou tenkou vrstvu, na které je otisk cizí osoby. Při přitlačení otisku k senzoru dochází v tomto místě prstu k odkrvení. Toto odkrvení je snímačem, který snímá i údaje pod povrchem otisku, detekováno a lze pak jednoduše určit, jestli jde o skutečný otisk nebo o falsifikát.

 
 
Mapa webuO webu | Tisknout stránku  | 
|
Vyrobila: Omega Design
 
Při poskytování našich služeb nám pomáhají soubory cookie. Využíváním našich služeb s jejich používáním souhlasíte. Další informace  Rozumím