確定攜帶指紋的部件的生命特徵的方法
2023-10-10 13:11:39
專利名稱：確定攜帶指紋的部件的生命特徵的方法
技術領域：
本發明涉及藉助於指紋敏感元件檢測手指的生命特徵的方法。本發明還涉及用於實施該方法的指紋敏感元件。
概括地說，對於經授權的人，其可通過其獨自擁有的手段進行任何受保護的訪問。限制個人訪問的一種手段是要求該人的指紋。人的指紋的圖象通過指紋敏感元件獲得。一旦敏感元件獲得指紋圖象，其被傳輸給圖象處理單元，該單元將所獲得的圖象與指紋圖象庫進行比較以檢測由敏感元件採集的指紋是否是已知的指紋。接著，圖象處理單元作出的指紋識別可向指紋所對應的人開放其所尋求的訪問。
儘管指紋識別是公知的方法，但已發現其還引起一些問題。這是因為，有許多偽造者企圖使用偽造物欺騙指紋敏感元件。具體使用的手段是使用假手指。
為了阻撓這些偽造者，已提出了一些方法來確定攜帶指紋的部件是否是活著的。某些方法使用光學裝置。例如，文獻US-A-5 719 950描述了一種方法，其包括測量生物統計參數如血液中的氧量、皮膚溫度等。文獻US-A-5 737 439描述了一種用於通過兩個波長檢測血流量的光學測量系統。其它方法還包括進行電學測量，例如，文獻JP-A-11197135描述了兩個電極之間的電容的變化的測量，文獻US-A-5 953 441描述了一種設備，其測量手指的複數阻抗並將其與參考曲線進行比較，其中參考曲線是頻率的函數。
通過已知的方法，已經發現手指的阻抗的測量是最適於檢測手指的生命特徵的方法之一。該技術包括測量兩個電極之間的阻抗Z並將通過該測量獲得的值與被認為可接受的值範圍進行比較。該技術有時還是會被偽造物欺騙且辨別錯誤率很高。
因此，本發明的目的在於提出一種藉助於指紋敏感元件確定攜帶指紋的部件的生命特徵的方法。
為此，本發明涉及一種確定攜帶指紋的部件的生命特徵的方法，其特徵在於其包括一方面進行至少一電學測量，另一方面產生所述指紋的圖象，接著通過將所進行的電學測量與由預先建立的關係定義的電學測量值的範圍進行比較而確認所述或每一電學測量，所述關係將所述範圍與所述圖象的特徵相關聯。
根據本發明的另一特徵，所述電學測量為阻抗測量。
根據本發明的另一特徵，所述方法包括使所述指紋的圖象特徵和所述可接受的值範圍相關聯，按級將所述圖象特徵分組，所述級對應於預先確定的電學測量的值範圍。
本發明還涉及使確定攜帶指紋的部件的生命特徵成為可能的指紋敏感元件。敏感元件的特徵在於其包括設計來實施根據前述特徵之一的方法的裝置。
本發明的上述及其它特徵在閱讀下面的實施例的描述後將更加清楚，所述描述參考附圖給出，其中
圖1為用攜帶指紋的部件覆蓋的根據本發明的指紋敏感元件。
圖2a示出了攜帶指紋的部件，其中指紋是溼的。
圖2b示出了攜帶指紋的部件，其中指紋是幹的。
圖3a示出了由根據本發明的指紋敏感元件採集的溼指紋的圖象。
圖3b示出了由根據本發明的指紋敏感元件採集的幹指紋的圖象。
在根據本發明的方法中，攜帶指紋的部件的生命特徵由其上的電學測量確定。這些測量最好包括阻抗測量。如圖1中所示，阻抗Z的測量由放置為與攜帶指紋的部件接觸的指紋敏感元件1進行，攜帶指紋的部件在此用手指D表示。光學系統SO放置在敏感元件的底部以產生手指D的指紋的圖象。根據本發明的指紋敏感元件1包括由透明材料如玻璃或透明塑料材料製成的板10，其使得手指D的指紋的攝影在光學上可見。在該板10的表面11上，布置有電極Ei和Ej，其間的阻抗Zij被測量。電極Ei、Ej之間的阻抗Zij的測量依靠傳導透明線路20進行。這些線路20還與板10接觸，它們必須是傳導性的和透明的，以使敏感元件1既能實現其圖象敏感元件的功能又實現其作為手指生命特徵的檢驗者的功能。線路20的透明度最好通過非常細的材料層的真空沉積獲得，所述材料最好是ITO(氧化銦錫)，其厚度小於1微米。敏感元件1的整個表面，除了電極Ei、Ej以外，均被覆蓋以一層絕緣材料30，從而使得只有電極Ei、Ej與手指D接觸。
在根據本發明的方法中，一方面進行兩個電極Ei、Ej之間的手指D的阻抗Zij的測量，另一方面藉助於光學系統SO產生該手指D的指紋的圖象Ie。測量阻抗Zij使得檢驗手指的生命特徵成為可能，其通過將所測得的阻抗值Zij與被判定可為活手指接受的值範圍Iv進行比較實現。為了接受所有活的手指，該值範圍必須被精確地定義，即使那些具有不平常特徵的手指，但拒絕具有接近於活手指的特徵的假手指。在本發明中，對於每一出現在敏感元件1上的手指D，該可接受的值範圍Iv根據指紋的圖象Ie的特徵確定。
圖2a、2b、3a、3b示出了手指D及其指紋的圖象Ie。在這些圖中，可以看出，手指D的指紋具有由凹部(也稱為波谷V)和突出(也稱為隆起R)形成的起伏。在指紋的圖象Ie上，波谷V為黑色，隆起R為白色。在給定時間T，每一手指D給出具有特定特徵的獨一無二的圖象Ie。例如，這些特徵為對比度、圖象的平均灰度、隆起R的寬度、隆起的平均灰度等。圖象Ie的特徵歸因於手指D的特徵，例如潮溼。在實踐中，圖象Ie的各個特徵按級的形式收集在一起，例如在0和1之間。因此，給定點的圖象Ic對應於特定級。
作為例子，潮溼的手指Dh已被顯示在圖2a中。該潮溼的手指Dh的指紋的圖象Ieh具有特定的特徵。例如，在圖3a中可以看出，潮溼的手指Dh引出指紋的圖象Ieh的對比。相反，在圖2b和圖3b中可以看出，乾燥的手指Ds給出的其指紋的圖象Ies並不高度對比。應該注意的是，手指D的潮溼不是作用於圖象Ie的特徵之上的唯一特徵。概括地，手指D有幾個特徵影響指紋的圖象Ie的幾個特徵。
在根據本發明的方法中，手指D的指紋的圖象Ie的特徵之中的幾個被用於確定對應於指紋的圖象Ie的級。在0和1之間的每一級與預先定義的阻抗值範圍Iv關聯。因此，從手指D的指紋的圖象Ie，級被確定對應於手指D在給定時間T的可能值範圍Iv。接著，由兩個電極之間的測量發現的阻抗值Zij與可接受的值範圍Iv比較，並驗證所測量的阻抗值Zij是否屬於值範圍Iv。如果所測量的阻抗值Zij屬於範圍Iv，則手指D將被接受因為其是活的，否則，手指D將被敏感元件1拒絕。
根據本發明的方法可與其它確定攜帶指紋的部件的生命特徵的方法一起實施，例如，那樣的方法包括驗證所測量的阻抗與測量電極的表面積之間的相互關係。
權利要求
1.確定攜帶指紋的部件(D)的生命特徵的方法，其特徵在於其包括一方面獲得至少一電測量(Zij)，另一方面獲得所述指紋的圖象(Ie)，然後通過將所述或每一電測量(Zij)與預先建立的關係定義的電測量值的範圍(Iv)進行比較來確認所述或每一電測量(Zij)，其中預先建立的關係將所述範圍(Iv)與所述圖象(Ie)的特徵聯繫起來。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述電測量是阻抗測量。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於其包括通過將圖象(Ie)的所述特徵以標記的形式放在一起而將指紋圖象(Ie)的所述特徵與可接受的值的所述範圍(Iv)聯繫起來，所述標記對應於預先定義的電測量值的範圍(Iv)。
4.使確定攜帶指紋的部件(D)的生命特徵成為可能的指紋敏感元件(1)，其特徵在於其包括實施根據前述權利要求之一的方法的裝置。
全文摘要
本發明涉及一種確定攜帶指紋的部件的生命特徵的方法。根據本發明的方法特徵在於其包括一方面進行至少一電學測量，另一方面產生所述指紋的圖象，接著通過將所進行的電學測量與由預先建立的關係定義的電學測量值的範圍進行比較而確認所述或每一電學測量，所述關係將所述範圍與所述圖象的特徵相關聯。
文檔編號G06K9/00GK1729473SQ200380107150
公開日2006年2月1日 申請日期2003年12月19日 優先權日2002年12月20日
發明者讓-克裡斯託夫·豐德爾, 洛朗·朗貝爾 申請人:薩甘股份有限公司