Дактилосканери, страница 2

У першій частині статті будуть розглянуті методи отримання відбитка пальця в електронному вигляді, простіше кажучи, типи сканерів і методи сканування пальців.

У другій частині статті будуть розкриті основні методи розпізнавання відбитків пальців, алгоритми побудови систем розпізнавання і деякі методи захисту від муляжів.

Фізіологічно відбиток пальця є так званий паппілярний візерунок - конфігурацію виступів (гребенів), що містять індивідуальні пори, розділені западинами. Під шкірою пальця розташована мережа кровоносних судин. Також відбиток пальця пов'язаний з певними електричними і тепловими характеристиками шкіри. Це означає, що для отримання зображення відбитка пальця може використовуватися світло, тепло чи електрична ємність (а також їх комбінація). Відбиток пальця формується під час розвитку плоду і не змінюється протягом всього життя людини, крім того, при пошкодженні через деякий час він відновлює свою первинну структуру. Навіть однояйцеві близнюки не мають ідентичних відбитків пальців. За показниками надійності сканування відбитків поступається тільки аналізу ДНК, а також сканування райдужної оболонки або сітківки ока.

Всі існуючі сканери відбитків пальців можна розділити на три групи: оптичні, напівпровідникові і ультразвукові. До того ж в кожному методі існує кілька способів реалізації.

Оптичні сканери - засновані на використанні оптичних методів одержання зображення. Існує кілька основних способів реалізації оптичного методу:

Оптичний метод на відображення

1.  FTIR-сканери — являють собою пристрої, в яких використовується ефект порушеного повного внутрішнього відбиття (Frustrated Total Internal Reflection, FTIR). Розглянемо даний ефект докладніше, щоб пояснити повний алгоритм роботи таких сканерів. Ефект полягає в тому, що при падінні світла на границю розділу двох середовищ світлова енергія ділиться на дві частини - одна відбивається від межі, інша проникає через кордон у другу середу. Частка відображеної енергії залежить від кута падіння світлового потоку. Починаючи з деякої величини даного кута, вся світлова енергія відбивається від межі розділу.

Це явище називається повним внутрішнім відбиттям. У разі контакту більш щільною оптичного середовища (поверхні пальця) з менш щільною в точці повного внутрішнього відображення пучок світла проходить через цей кордон. Таким чином, від кордону відіб'ються лише пучки світла, що потрапили в певні точки повного внутрішнього відображення, до яких не був прикладений папілярний узор пальця. Для захоплення отриманої світловий картинки поверхні пальця використовується спеціальний датчик зображення (КМОП або ПЗС, в залежності від реалізації сканера).

Недоліки методу:

• Неефективна захист від муляжів

• Чутливість до забруднень

Провідними виробниками подібних сканерів є компанії BioLink, Digital Persona, Identix.

2. Оптоволоконні сканери (fiber optic scanners) - є оптоволоконна матриця, кожне з волокон якої закінчується фотоелементом. Чутливість кожного фотоелемента дозволяє фіксувати залишковий світло, що проходить через палець, в точці дотику рельєфу пальця до поверхні сканера. Зображення відбитка пальця формується за даними кожного з елементів.

Провідний виробник сканерів даного типу Delsy.

3. Електрооптичні сканери (electro-optical scanners) - в основі цієї технології лежить використання спеціального електрооптичного полімеру, до складу якого входить світловипромінюючий шар. При прикладанні пальця до сканера неоднорідність електричного поля у його поверхні (різниця потенціалів між горбками і западинами) відображається на світінні цього шару так, що він висвічує відбиток пальця. Потім масив фотодіодів сканера перетворює це світіння в цифровий вигляд.

Провідний виробник сканерів даного типу Security First Corp (Ethentica).

4. Оптичні протяжні сканери (sweep optical scanners)-в цілому аналогічні FTIR-пристроїв. Їх особливість в тому, що палець потрібно не просто прикладати до сканера, а проводити їм по вузькій смужці - зчитувача. При русі пальця по поверхні сканера робиться серія миттєвих знімків (кадрів). При цьому сусідні кадри, знімаються з деяким накладенням, тобто перекривають один одного, що дозволяє значно зменшити розміри використовуваної призми і самого сканера. Для формування (точніше збірки) зображення відбитка пальця під час його руху по скануючої поверхні кадрам використовується спеціалізоване програмне забезпечення.