फ़िंगरप्रिंट स्कैनर। वर्गीकरण और कार्यान्वयन के तरीके

लगभग एक साल पहले, एक टर्म पेपर लिखते समय, मुझे फिंगरप्रिंट स्कैनर के खिलाफ आना पड़ा। मुझे स्पष्ट रूप से याद है कि उनकी विविधता से वे कितने आश्चर्यचकित थे - मुझे लगता है, क्योंकि सभी के लिए मुझे सूचना रिसाव के चैनलों की तलाश करनी थी और उनके मूल्यांकन के लिए एक पद्धति लिखना था। फिर भी, तथ्य यह है कि वर्तमान में विश्वसनीयता और प्रभावशीलता की डिग्री के साथ उंगलियों के निशान प्राप्त करने के लिए मौलिक रूप से अलग-अलग तरीके हैं।

स्कैनिंग के बारे में

एक साल पहले की तुलना में थोड़ा अधिक , बॉयोमीट्रिक पहचान का सवाल हैबे पर उठाया गया था, इसलिए मैं संक्षेप में सामान्य जानकारी दूंगा। शारीरिक रूप से, एक फिंगरप्रिंट एक तथाकथित पैपिलरी पैटर्न है - प्रोट्रूशियंस (लकीरें) का एक विन्यास जिसमें अवसादों द्वारा अलग-अलग छिद्र होते हैं। उंगली की त्वचा के नीचे रक्त वाहिकाओं का एक नेटवर्क है। इसके अलावा, एक फिंगरप्रिंट त्वचा की कुछ विद्युत और थर्मल विशेषताओं से जुड़ा होता है। इसका मतलब है कि प्रकाश, गर्मी या विद्युत समाई (साथ ही एक संयोजन) का उपयोग फिंगरप्रिंट छवि प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। भ्रूण के विकास के दौरान एक फिंगरप्रिंट का गठन किया जाता है और किसी व्यक्ति के पूरे जीवन में नहीं बदलता है, इसके अलावा, अगर थोड़ी देर के बाद क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो यह अपनी मूल संरचना को पुनर्स्थापित करता है। यहां तक ​​कि एक जैसे जुड़वा बच्चों के भी समान अंगुलियों के निशान नहीं होते। विश्वसनीयता के संदर्भ में, फिंगरप्रिंट स्कैनिंग केवल डीएनए विश्लेषण के लिए दूसरे स्थान पर है, साथ ही परितारिका या रेटिना को स्कैन करता है।

सभी मौजूदा फिंगरप्रिंट स्कैनर को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है: ऑप्टिकल, सेमीकंडक्टर और अल्ट्रासोनिक। इसके अलावा, प्रत्येक विधि में कई कार्यान्वयन विधियां हैं।

ऑप्टिकल स्कैनर

ऑप्टिकल स्कैनर - ऑप्टिकल इमेजिंग विधियों के उपयोग पर आधारित है। ऑप्टिकल विधि को लागू करने के कई मुख्य तरीके हैं:

परावर्तन ऑप्टिकल विधि

यह विधि निराश कुल आंतरिक प्रतिबिंब प्रभाव का उपयोग करती है। प्रभाव इस तथ्य में शामिल है कि जब प्रकाश दो मीडिया के बीच इंटरफेस पर पड़ता है, तो प्रकाश ऊर्जा दो भागों में विभाजित होती है - एक सीमा से परिलक्षित होता है, दूसरा सीमा में दूसरे माध्यम से प्रवेश करता है। परावर्तित ऊर्जा का अंश प्रकाश प्रवाह की घटनाओं के कोण पर निर्भर करता है। दिए गए कोण के एक निश्चित मूल्य से शुरू होकर, सभी प्रकाश ऊर्जा इंटरफ़ेस से परिलक्षित होती है।



इस घटना को कुल आंतरिक प्रतिबिंब कहा जाता है। कुल आंतरिक प्रतिबिंब के बिंदु पर एक सघन ऑप्टिकल माध्यम (उंगली की सतह) और एक कम घने के बीच संपर्क के मामले में, एक प्रकाश किरण इस सीमा से गुजरती है। इस प्रकार, कुल आंतरिक प्रतिबिंब के कुछ बिंदुओं पर प्रकाश की किरणें परिलक्षित होती हैं, जिस पर उंगली के पैपिलरी पैटर्न को लागू नहीं किया गया था, सीमा से परिलक्षित होगा। एक विशेष छवि संवेदक (सीएमओएस या सीसीडी, स्कैनर के कार्यान्वयन पर निर्भर करता है) का उपयोग उंगली की सतह की हल्की छवि को पकड़ने के लिए किया जाता है।

विधि के नुकसान:
• डमी से अप्रभावी सुरक्षा
• प्रदूषण के प्रति संवेदनशीलता

ऐसे स्कैनर के अग्रणी निर्माता बायोलिंक, डिजिटल पर्सोना, आइडेंटिक्स हैं।

ऑप्टिकल ट्रांसमिशन विधि

इस प्रकार के स्कैनर्स एक ऑप्टिकल फाइबर मैट्रिक्स होते हैं, जिसमें आउटपुट पर सभी वेवगाइड्स फोटोसेंसर्स से जुड़े होते हैं।



प्रत्येक सेंसर की संवेदनशीलता आपको मैट्रिक्स की सतह के साथ उंगली के संपर्क के बिंदु पर उंगली से गुजरने वाले अवशिष्ट प्रकाश को रिकॉर्ड करने की अनुमति देती है। प्रत्येक फ़ोटोग्राफ़र से पढ़े गए डेटा के अनुसार पूरे फ़िंगरप्रिंट की छवि बनती है।

इस विधि के बहुत अधिक फायदे हैं:
• उच्च पढ़ने की विश्वसनीयता
• धोखा देने के लिए प्रतिरोधी

हालांकि, इस विधि में एक महत्वपूर्ण दोष भी है - इसके कार्यान्वयन की जटिलता:

इस प्रकार का स्कैनर सिक्योरिटी फर्स्ट कॉर्प द्वारा निर्मित है।

ऑप्टिकल संपर्क रहित स्कैनर

ऑप्टिकल संपर्क रहित स्कैनर (टचलेस स्कैनर) में, आप इस पर विश्वास नहीं करेंगे, आपको स्कैनिंग डिवाइस की सतह के साथ उंगली के सीधे संपर्क की आवश्यकता नहीं है। स्कैनर में छेद करने के लिए एक उंगली लगाई जाती है, कई प्रकाश स्रोत इसे अलग-अलग पक्षों से नीचे से रोशन करते हैं, स्कैनर के केंद्र में एक लेंस होता है जिसके माध्यम से एकत्रित जानकारी को एक CMOS कैमरा पर पेश किया जाता है जो प्राप्त डेटा को एक फिंगरप्रिंट छवि में परिवर्तित करता है।



इस तरह के स्कैनर के अग्रणी निर्माता, टचलेस सेंसर टेक्नोलॉजी।
(किसी कारण से, फायदे / नुकसान के बारे में कुछ भी नहीं है)

सेमीकंडक्टर स्कैनर

सेमीकंडक्टर स्कैनर उंगली की सतह की छवि प्राप्त करने के लिए अर्धचालक गुणों के उपयोग पर आधारित होते हैं, जो पैपिलरी पैटर्न की लकीरों और स्कैनर की सतह के बीच संपर्क के बिंदुओं पर बदलते हैं।

कैपेसिटिव स्कैनर्स

कैपेसिटिव स्कैनर आज फिंगरप्रिंट इमेजिंग के लिए सबसे आम अर्धचालक उपकरण हैं। उनका काम सेमीकंडक्टर मैट्रिक्स के एक तत्व के साथ पैपिलरी पैटर्न के शिखा के संपर्क पर सेमीकंडक्टर के पीएन जंक्शन की समाई को बदलने के प्रभाव पर आधारित है। कैपेसिटिव स्कैनर के संशोधन हैं जिसमें मैट्रिक्स में प्रत्येक अर्धचालक तत्व एक संधारित्र प्लेट के रूप में कार्य करता है, और उंगली दूसरे के रूप में। जब एक उंगली सेंसर पर लागू होती है, तो प्रत्येक संवेदनशील तत्व और पैपिलरी पैटर्न के फलाव-अवसाद के बीच एक समाई बनती है, जिसका मूल्य उंगली और तत्व की उभरा सतह के बीच की दूरी से निर्धारित होता है। इन कैपेसिटी का मैट्रिक्स फिंगरप्रिंट इमेज में बदल जाता है।

इसकी लोकप्रियता के कारण लाभ हैं:
• कम लागत
विश्वसनीयता

नुकसान:
• डमी से अप्रभावी सुरक्षा

इस प्रकार के स्कैनर्स के अग्रणी निर्माता Infineon, STMicroelectronics, Veridicom हैं।

आरएफ स्कैनर

आरएफ-फील्ड स्कैनर तत्वों के एक मैट्रिक्स का उपयोग करते हैं, जिनमें से प्रत्येक एक लघु एंटीना की तरह काम करता है। आरएफ मॉड्यूल एक कम-तीव्रता का संकेत उत्पन्न करता है और इसे उंगली की स्कैन की गई सतह पर निर्देशित करता है। मैट्रिक्स के प्रत्येक संवेदनशील तत्व को पैपिलरी पैटर्न से परिलक्षित एक संकेत प्राप्त होता है। प्रत्येक लघु ऐन्टेना में प्रेरित ईएमएफ की भयावहता उसके आस-पास पैपिलरी पैटर्न के एक रिज की उपस्थिति या अनुपस्थिति पर निर्भर करती है। इस प्रकार प्राप्त तनाव मैट्रिक्स को एक फिंगरप्रिंट की डिजिटल छवि में बदल दिया जाता है।

लाभ:
• चूंकि त्वचा के शारीरिक गुणों का विश्लेषण किया जाता है, इसलिए इस स्कैनर पर धोखा देने की संभावना शून्य हो जाती है

नुकसान:
• खराब उंगली के संपर्क के साथ अस्थिर संचालन

RF स्कैनर का एक प्रसिद्ध निर्माता है Authentec।

दबाव स्कैनर

दबाव स्कैनर अपने डिजाइन में दबाव संवेदनशील पीजोइलेक्ट्रिक तत्वों के एक मैट्रिक्स का उपयोग करते हैं। जब एक उंगली को स्कैनिंग सतह पर लागू किया जाता है, तो पैपिलरी पैटर्न के क्रेस्टेड प्रोट्रूशंस मैट्रिक्स तत्वों के एक निश्चित सबसेट पर दबाव डालते हैं। त्वचा के पैटर्न के खोखले किसी भी दबाव को नहीं बढ़ाते हैं। इस प्रकार, पीजोइलेक्ट्रिक तत्वों से प्राप्त वोल्टेज की समग्रता एक फिंगरप्रिंट छवि में बदल जाती है।

इस विधि के कई नुकसान हैं:
• कम संवेदनशीलता
• डमी से अप्रभावी सुरक्षा
• अत्यधिक प्रयासों के कारण क्षति के लिए संवेदनशीलता

दबाव संवेदनशील स्कैनर बीएमएफ द्वारा निर्मित होते हैं।

Termoskanery

थर्मल स्कैनर्स - इन उपकरणों में, सेंसर का उपयोग किया जाता है जिसमें पाइरोइलेक्ट्रिक तत्व शामिल होते हैं जो आपको तापमान के अंतर को रिकॉर्ड करने और इसे वोल्टेज में बदलने की अनुमति देते हैं।
जब पाइरोइलेक्ट्रिक तत्वों को छूने वाले पैपिलरी पैटर्न के प्रोट्रूशियंस के तापमान और डिप्रेशन्स में हवा के तापमान से एक उंगली को स्कैनर पर लागू किया जाता है, तो उंगली की सतह का एक तापमान मानचित्र बनाया जाता है, जिसे बाद में एक डिजिटल छवि में बदल दिया जाता है।

तापमान विधि के कई फायदे हैं:
इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के लिए उच्च प्रतिरोध
• विस्तृत तापमान रेंज में स्थिर कार्य
• डमी के खिलाफ प्रभावी सुरक्षा।

इस पद्धति के नुकसान में यह तथ्य शामिल है कि छवि जल्दी से गायब हो जाती है। जब पहली बार में उंगली लगाते हैं, तो तापमान अंतर महत्वपूर्ण होता है और सिग्नल स्तर क्रमशः उच्च होता है। थोड़े समय के बाद (एक सेकंड के दसवें से कम), छवि गायब हो जाती है, क्योंकि उंगली और सेंसर तापमान संतुलन में आते हैं।

अल्ट्रासाउंड विधि

इस समूह में अब तक केवल एक ही विधि है, जिसे कहा जाता है। अल्ट्रासोनिक स्कैनर एक उंगली की सतह को अल्ट्रासोनिक तरंगों के साथ स्कैन करते हैं। तरंग स्रोत और स्कैलप प्रोट्रूशियन्स और पैपिलरी पैटर्न के अवसादों के बीच की दूरी को उनसे परिलक्षित प्रतिध्वनि द्वारा मापा जाता है।



परिणामी छवि की गुणवत्ता बॉयोमीट्रिक बाजार पर प्रस्तुत किसी अन्य विधि की तुलना में दस गुना बेहतर है। इसके अलावा, यह विधि डमी से लगभग पूरी तरह से सुरक्षित है, क्योंकि यह उंगली पैटर्न के फिंगरप्रिंट के अलावा कुछ अन्य विशेषताओं के बारे में जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, पल्स के बारे में।

नुकसान:
Cost • उच्च लागत

इस तरह के स्कैनर का प्रमुख निर्माता अल्ट्रा-स्कैन कॉर्पोरेशन है।

साहित्य (जैसा कि पाठ्यक्रम में था):

1. रूसी बायोमेट्रिक पोर्टल (दुर्भाग्य से, अब काम नहीं करता है)
2. Atmel और Fujitsu फिंगरप्रिंट सेंसर
3. Zadorozhniy B. फिंगरप्रिंट पहचान
4. मेरे कंप्यूटर पर एक निश्चित वर्ड डॉक्यूमेंट: "ओह, और यह पहले से ही अच्छा है।" दुर्भाग्य से, मुझे यह याद नहीं है कि यह किस तरह की पुस्तक / साइट थी, और मैंने इसे क्यों नहीं समझा, मुझे यह समझ में नहीं आया)