УСТРОЙСТВО СЧИТЫВАНИЯ БИОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛИЧНОСТИ
BIOMETRIC PARAMETRES READING DEVICE FOR PERSONALITY IDENTIFICATION

Область техники
Данное устройство относится к системам идентификации личности по его биометрическим параметрам, в частности характерным особенностям поверхности кожи, в том числе по папиллярным узорам, а также по пространственным рисункам сосудов частей тела человека, применяемым в автоматизированных биометрических информационных системах идентификации личности.
Уровень техники
В настоящее время известны различные способы и устройства для идентификации личности по параметрам ладони пользователя, например по отпечаткам ладони, по ее внутреннему строению или по ее геометрии.
Аналогами устройства можно считать:
устройство считывания отпечатка пальца для идентификации, патент США №5222152 по МКИ G06K 09/00, оп. 22.06.1993 г., включающее источник света, оптическую систему, содержащую, в том числе, оптический элемент для прикладывания пальца, и рекодер изображения отпечатка пальца.
Устройство для регистрации папиллярного узора, патент РФ №2185096 по МКИ А61В 5/117, оп. 20.7.2002 г., включающее источник света, оптическую систему, содержащую, в том числе, оптический элемент для прикладывания пальца, и систему фотоприемных элементов, соединенную с блоком обработки изображения.
Недостатками аналогов являются: недостаточно высокое качество и количество исходных данных, поступающих в систему идентификации личности, недостаточная контрастность различных изображений папиллярных узоров вследствие особенностей освещения оптического элемента, к которому прикладывается папиллярный узор.
Наиболее близким аналогом для предлагаемого устройства является устройство отображения отпечатка пальца, патент США №5625448 по МКИ G06K 09/00, оп. 29.04.1997 г., включающее источник света, оптическую систему, содержащую, в том числе, оптический элемент для прикладывания пальца, и многоэлементный фотоприемник в виде ПЗС-матрицы.
Недостатками наиболее близкого аналога являются: недостаточно высокое качество и количество исходных данных, поступающих в систему идентификации личности, недостаточная контрастность различных изображений папиллярных узоров вследствие особенностей освещения оптического элемента, к которому прикладывается папиллярный узор.
Раскрытие изобретения
В предыдущих технических решениях большое внимание уделялось повышению точности распознавания папиллярного узора пальцев рук. В последнее время все более актуальной становится проблема защиты биометрических систем распознавания от муляжей. Одним из наиболее перспективных направлений является увеличение количества исходных данных: увеличивая площадь сканирования с одновременным сканированием пространственных рисунков кровеносных сосудов происходит значительное удорожание муляжей, позволяющих ошибаться биометрической системе распознавания.
Задача изобретения состоит в повышении точности идентификации личности человека, максимально затруднив применение муляжей.
Технические результаты изобретения: увеличение точности идентификации личности человека, повышение контрастности изображений папиллярных узоров и пространственных рисунков кровеносных сосудов, повышение качества и количества исходных данных для идентификации.
Технические результаты достигаются тем, что устройство считывания биометрических параметров для идентификации личности содержит источник излучения, оптическую систему, включающую оптический элемент для прикладывания поверхности конечности с расположенным на ней папиллярным узором и пространственно расположенными кровеносными сосудами, и многоэлементный фотоприемник, размещенные в корпусе, поверхность оптического элемента для прикладывания конечности выполнена сферической или асферической, источник излучения выполнен с возможностью его программного управления от компьютера, получения освещенности поверхности оптического элемента для прикладывания конечности, близкой к равномерной, в диапазоне длин волн от 0,10 до 9,50 мкм, направления излучения из источника на места соприкосновения поверхности оптического элемента и конечности, оптическая система содержит, по крайней мере, один дополнительный источник излучения со светофильтром, выполненный с возможностью его программного управления от компьютера и получения электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 0,76 до 9,50 мкм, направления этого излучения внутрь конечности и попадания излучения на оптический элемент только от конечности, а элементы многоэлементного фотоприемника выполнены с возможностью получения проекций папиллярных узоров и пространственного расположения кровеносных сосудов в местах соприкосновения поверхности оптического элемента и конечности.
Технические результаты достигаются также тем, что, по крайней мере, часть корпуса устройства выполнена прозрачной в диапазоне длин волн от 0,10 мкм до 9,50 мкм.
Технические результаты достигаются также тем, что, по крайней мере, один световод может быть коммутирован с источником излучения, излучающим в диапазоне длин волн от 0,76 мкм до 9,50 мкм, и быть проходящим сквозь корпус и выполненным с возможностью прикладывания к его поверхности тела, на поверхности которого располагается папиллярный узор и имеется пространственное расположение кровеносных сосудов.
Технические результаты достигаются также тем, что, по крайней мере, один источник излучения, излучающий в диапазоне длин волн от 0,76 мкм до 9,50 мкм, может быть расположен на корпусе с возможностью контакта с прикладываемой к нему поверхностью с папиллярным узором и рисунком кровеносных сосудов.
Технические результаты достигаются также тем, что многоэлементный фотоприемник может быть выполнен в виде ПЗС-матрицы.
Технические результаты достигаются также тем, что многоэлементный фотоприемник может быть выполнен в виде КМОП-структуры.
Технические результаты достигаются также тем, что поверхность многоэлементного фотоприемника имеет форму поверхности оптического элемента для прикладывания.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлена схема устройства считывания папиллярных узоров и пространственного расположения кровеносных сосудов.
На фиг.2 представлен вариант оптической системы устройства с оптическим элементом для прикладывания, выполненным в виде фрагментированной линзы.
На фиг.3 представлен вариант оптической системы устройства с поверхностью многоэлементного фотоприемника, имеющей форму поверхности оптического элемента для прикладывания.
На фиг.4 представлена диаграмма активизации источника излучения в режиме ожидания контакта поверхности с характерными особенностями кожи, в том числе по папиллярным узорам и с рисунком кровеносных сосудов, с рабочей поверхностью оптического элемента и анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента.
На фиг.5 представлены диаграммы активизации источников излучения в режиме настройки рациональной контрастности оптической системы.
Диаграммы на фиг.4, фиг.5 представлены без детализации переходных процессов при включении и выключении источника излучения в различных диапазонах излучения с условным изображением промежутков, во время которых происходит учет генерируемых излучением в оптической системе изменений электрических параметров элементов многоэлементного фотоприемника.
Осуществление изобретения
Устройство считывания папиллярных узоров и пространственного расположения кровеносных сосудов 1 содержит поверхность оптического элемента для прикладывания 2, выполненную сферической или асферической, источник излучения 6 выполнен с возможностью его программного управления от компьютера, позволяющим получить освещенность поверхности оптического элемента для прикладывания 2, близкую к равномерной, в диапазоне длин волн от 0,10 мкм до 9,50 мкм, оптическую систему, включающую дополнительный, по крайней мере, один источник излучения 7 со светофильтром, выполненный с возможностью его программного управления от компьютера и получения электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 0,76 мкм до 9,50 мкм, направления этого излучения внутрь конечности и попадания излучения на оптический элемент только от конечности, а элементы многоэлементного фотоприемника 5 выполнены с возможностью получения проекций папиллярных узоров и пространственного расположения кровеносных сосудов в местах соприкосновения поверхности оптического элемента и конечности.
Изготовление оптического элемента оптической системы 2, осуществляющей фокусирование изображения в объектив 3, и рабочей поверхности 4 может быть осуществлено известными способами из используемых в оптике материалов, например из стекла.
Изготовление остальных элементов системы может быть осуществлено известными способами.
Способ использования устройства считывания биометрических параметров для идентификации личности включает режимы ожидания контакта конечности 1 с поверхностью оптического элемента 2 для прикладывания и анализа конечности, приложенной к поверхности оптического элемента для прикладывания, настройки рациональной контрастности оптической системы, дополнительного анализа конечности в виде идентификации по пространственному расположению кровеносных сосудов, приложенной к поверхности оптического элемента 2 для прикладывания и передачи оцифрованного изображения папиллярного узора и проекции пространственного расположения кровеносных сосудов на многоэлементный фотоприемник 5 в память компьютера или на носитель информации, источники излучения 6 активизируют периодически с периодом, близким к такому, который необходим для последовательного проведения этапов излучения источником до накопления установившегося значения электрических параметров, по крайней мере, на одном элементе многоэлементного фотоприемника 5, настройки рациональной контрастности, дополнительного анализа конечности в виде идентификации по пространственному расположению кровеносных сосудов и/или папиллярному узору, приложенной к поверхности оптического элемента 2 для прикладывания, в процессе которого учитывают изменения электрических параметров каждого элемента многоэлементного фотоприемника 5, генерируемых излучением в оптической системе.
Также в способе использования устройства считывания биометрических параметров для идентификации личности может быть проведен анализ поверхности оптического элемента 2 для прикладывания на наличие конечности, а потом, в случае удовлетворения критериев наличия папиллярных узоров, проведена дальнейшая идентификация личности в последовательности: детальная идентификация по папиллярным узорам и детальная идентификация по пространственному расположению кровеносных сосудов.
Также в способе использования считывания биометрических параметров для идентификации личности может быть проведен анализ поверхности оптического элемента 2 для прикладывания на наличие конечности, а потом, в случае удовлетворения критериев наличия папиллярных узоров, проводят дальнейшую идентификацию личности в последовательности: детальная идентификация по пространственному расположению кровеносных сосудов и детальная идентификация по папиллярным узорам.
Также в способе использования устройства считывания биометрических параметров для идентификации личности может быть проведен анализ поверхности оптического элемента 2 для прикладывания на наличие конечности, а потом, в случае удовлетворения критериев наличия кровеносных сосудов, проводят дальнейшую идентификацию личности в последовательности: детальная идентификация по пространственному расположению кровеносных сосудов и детальная идентификация по папиллярным узорам.
Также в способе использования устройства считывания биометрических параметров для идентификации личности может быть проведен анализ поверхности оптического элемента 2 для прикладывания на наличие конечности, а потом, в случае удовлетворения критериев наличия кровеносных сосудов, проводят дальнейшую идентификацию личности в последовательности: детальная идентификация по папиллярным узорам и детальная идентификация по пространственному расположению кровеносных сосудов.
Также в способе использования устройства считывания биометрических параметров для идентификации личности может проводиться идентификация личности сначала по папиллярным узорам, а потом по пространственному расположению кровеносных сосудов.
Также в способе использования устройства считывания биометрических параметров для идентификации личности может проводиться идентификация личности сначала по пространственному расположению кровеносных сосудов, а потом по папиллярным узорам.
Также в способе использования устройства считывания биометрических параметров для идентификации личности источник излучения 6 (7) может задействоваться периодически, а периоды освещения могут увеличиваться или уменьшаться.
Также в способе использования устройства считывания биометрических параметров для идентификации личности периоды освещения могут прекращать изменяться после достижения рациональной контрастности изображения папиллярного узора.
Также в способе использования устройства считывания биометрических параметров для идентификации личности задействование источников света 6 и 7 может происходить на различных длинах волн излучения одновременно.
Также в способе использования устройства считывания биометрических параметров для идентификации личности многоэлементный фотоприемник может управляться компьютером или микропроцессором.