NO852749L - Direkte fingeravlesing. - Google Patents

Direkte fingeravlesing.

Info

Publication number
NO852749L
NO852749L NO852749A NO852749A NO852749L NO 852749 L NO852749 L NO 852749L NO 852749 A NO852749 A NO 852749A NO 852749 A NO852749 A NO 852749A NO 852749 L NO852749 L NO 852749L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
finger
light beam
plane
interrogating
image
Prior art date
Application number
NO852749A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Schiller
Original Assignee
Fingermatrix Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fingermatrix Inc filed Critical Fingermatrix Inc
Publication of NO852749L publication Critical patent/NO852749L/no

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/117Identification of persons
    • A61B5/1171Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
    • A61B5/1172Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof using fingerprinting
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13Sensors therefor
    • G06V40/1312Sensors therefor direct reading, e.g. contactless acquisition
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1335Combining adjacent partial images (e.g. slices) to create a composite input or reference pattern; Tracking a sweeping finger movement
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00Individual registration on entry or exit
    • G07C9/30Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass
    • G07C9/32Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check
    • G07C9/37Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voice recognition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Collating Specific Patterns (AREA)
  • Auxiliary Devices For Music (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt en fremgangsmåte samt apparat for generering av et optisk fingerbilde, og nærmere bestemt en fremgangsmåte samt apparat for generering av et optisk fingerbilde fra en avsøkning av et fingerobjekt uten bruk av en presseplate.
Fingeravtrykkapparater som er i stand til å generere et fingeravtrykkbilde som kan kodes i maskinlesbare maskiner er kjent innenfor teknikken. Eksempler på slike apparater er beskrevet i US-patent 4.322.163. Dette apparat genererer et fingeravtrykkbilde under anvendelse av i alt vesentlig kollimert lys som en spørrende lysstråle som forskyves over en presseplate på hvilken fingeren understøttes. Fingeren på presseplaten modulerer den spørrende lysstrålen til å gi en reflektert lysstråle som har fingeravtrykkinformas jon. Optisk avsøkningsmidler anvendes som bevirker den spørrende lysstrålen til å avsøke fingeravtrykkobjektet som bæres av fingeren på presseplaten. Den modulerte lysstrålen billed-dannes på en oppstilling av foto-elektrisk transdusere for å gi en rekke av utgangssignaler som indikerer den modulerte informasjonen. Utmatningen fra oppstillingen blir seriemessig utspurt på suksessive avsøkningsposisjoner for å tilveiebringe et sett av signaler som inneholder fingeravtrykkinformas jon.
Innenfor teknikken med optisk fingerbildebehandling, er det ønskelig å holde systemet så rimelig som mulig og størrelsen av systemet så liten som mulig, samtidig som det sikres at påliteligheten av systemet opprettholdes. For å få et brukbart fingeravtrykkbilde, må bakgrunnssignalet holdes så lavt og så stabilt som mulig. Dessuten må der være en høy oppløsning med hensyn til fingeravtrykkobjektet. Tidligere kjente apparater, selv om de tilveiebringer et pålitelig system med høy oppløsning og styrt bakgrunnssignal, anvender presseplater på hvilken den finger som avsøkes blir under-støttet. Selv om presseplatene hjelper til å styre bak grunnssignalet og hjelper til med oppløsningen, skaper de også problemer. Ved bruk vil avsetninger av olje, fett og skitt bygge seg opp på presseplaten og påvirke fingeravtrykkbildet. Dessuten forvrenger trykket av en finger mot presseplaten fingeravtrykkobjektet og forvrengningen er noe forskjellig hver gang fingeren påføres presseplaten.
Disse forvrengninger oppstår p.g.a. minst situasjonstyper. Der er en tendens til at åsene legger seg tett over dalene i de høyere frekvenspartier av en finger når fingeren trykkes mot en presseplate. Plasseringen av en finger på en presseplate krever bevegelse av fingeren langs presseplaten til en forutbestemt posisjon og dette frembringer en sklid-fasthengningsforvrengning p.g.a. friksjonen mellom fingeren og presseplatens overflate. En tredje type av forvrengning er latent bildeforvrengning som oppstår fra de latente bilder som etterlates at de tidligere påføringer av en finger på en presseplate. En fjerde forvrengningstype opptrer p.g.a. samvirket mellom fingerolje og presseplaten. Denne siste forvrengning er særlig alvorlig med fingre som genererer en stor grad av fingerolje. Samtlige av disse forvrengningssituasjoner har tendens til å være ikke-gjentagbare, slik at fingerbildet varierer slik som mellom påføring av den samme fingeren på en presseplate. Dette kompliserer analyse og krever relativt kostbar behandling for å kompensere for disse forvrengninger.
US-patent 3.614.747 omhandler et fingeravtrykkapparat som anvender vanlig lys til å avsøke et parti av en finger gjennom en slisse. Dette kjente apparat anvender og må anvende en punktbelysning for å holde bakgrunnslysnivået (dvs. basislinjen i det elektriske signalet) så lavt som mulig. Ifølge patentet anvendes en skyggingsteknikk for å generere differensialbelysning av åser og daler ved hjelp av et spørrende lyspunkt å avsøke langs en enkelt slisseåpning. Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte samt apparat for behandling av et optisk fingerbilde for frembringelse av fingeravtrykkbilder med høy oppløsning uten anvendelse av en presseplate.
Videre tilsiktes med den foreliggende oppfinnelse å unngå at bildesignalet utviskes av basislinjesignalet.
Dessuten er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et apparat som er relativt rimelig, pålitelig og tilveiebringer et gjentagbart bilde, samtidig som apparatet dessuten er relativt lite av størrelse.
De for fremgangsmåten og apparatets kjennetegnende trekk vil fremgå av de etterfølgende patentkrav.
Oppfinnelsen skal nå nærmere beskrives under henvisning til den vedlagte tegning. Fig. 1 er et riss over den optiske og mekaniske oppbygning av apparatet ifølge oppfinnelsen, med en finger plassert i stilling og som utspørres av en lysstråle. Fig. 2 er en skjematisk idealisert fremstilling av det typiske forholdet mellom ås og dalsoner hos en ikke-forvrengt finger.
I korte trekk muliggjør anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse direkte avlesning av et . fingerobjekt med en koherent, kollimert lysstråle i hvilken innfallsvinkelen for lysstrålen på fingeroverflaten som utspørres er tilstrekkelig perpendikulær slik at modulasjonen den reflekterte lysstrålen oppstår p.g.a. konstruktiv og destruktiv forsterkning av det koherente lyset i stedet for p.g.a. skyggeeffekt.
I en utførelsesform er den koherente, kollimerte spørrende lysstrålen formet i en flat planlignende stråle som treffer fingeren som en lysslisse. Planet for den spørrende lysstrålen og planet av den reflekterte modulerte lysstrålen er begge i alt vesentlig koplanare og er i alt vesentlige perpendikulære på overflaten av fingeren langs utspørrings-linjen. Utspørringslinjen er parallell med aksen for fingeren som utspørres. Denne plane spørrende lysstrålen avsøkes over fingeren i en retning perpendikulært på lysstrålens plan. Den optiske avsøkning involverer rotasjon av lysstrålen for derved å opprettholde det i alt vesentlig perpendikulære forholdet mellom fingerens overflate langs bestrålningslinjen og planet for den spørrende lysstrålen.
Den vesentlig perpendikularitet for planet av den spørrende reflekterte lysstrålen relativt fingerens overflate unngår den geometrisk forvrengning som ville være knyttet til avlesningen ved hjelp av en skyggingsteknikk. Skyggings-teknikken, p.g.a. at den krever en ikke-perpendikulær stråle, bevirker geometrisk forvrengning. Bruken av koherent lys gir en belysningsmåte som bedrer forskjellen mellom åssonene og dalsonene i bildeplanet. To adskilte billedlinser er plassert i banen for den reflekterte modulerte lysstrålen for å gi et bilde på en oppstilling av fotoelektriske transdusere. De to adskilte bildelinsene bedrer fokaldybden slik at skap fokusert fingeravtrykkbilde kan frembringes på oppstillingen av fotoelektriske transdusere .
En laser tilveiebringer det koherente, i alt vesentlig kollimert lys som er formettil en linje av lys ved hjelp av sylindriske linser til å danne den spørrende lysstrålen. Den spørrende lysstrålen avsøkes over fingeren for å utspørre den delen av fingeren som strekker seg forbi en støtte og til å frembringe den reflekterte lysstrålen som har fingeravtrykkinformas jon.
Innfallslinjen for den spørrende lysstrålen på fingeren er parallell- med fingerens akse. Det optiske system, innbe-fattende laseren, er montert på en plattform som roterer om fingerens akse for derved å gi en avsøkning som kan løpe fra negl til negl. P.g.a. de optiske systems rotasjon om fingerens akse, beveger de spørrende lysstrålene seg langs et plan som forblir i alt vesentlig normalt på fingerens overflate. Innenfor det planet er kollimert lys innfallende på fingeroverflaten i en vinkel som er forskjøvet fra normalen med ca. fire grader (4°). Således er den reflekterte modulterte lysstrålen også forskjøvet bort fra normalen med en vinkel av ca. fire grader og vil bevege seg langs en linje gjennom fokuseringslinsene til transduseropp-stillingen.
Således vil man kunne se at lysplanet som definerer den spørrende linjen er perpendikulær på overflaten av fingeren. Dette unngår den geometrisk forvrengning som vil følge med en skyggingsbelysningsteknikk. Ved så å anvende koherent lys, medfører samvirket, av den belysningen med fingerens overflate i differensialmodulering av årssoner og dalsoner: en differensialmodulasjon som ansees å opptre p.g.a. destruksjonsfaseinterferens i dalsonene og konstruktiv faseinterferens i åssonene.
Idet det nå vises tiltegningene, illustrerer fig. 1 apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse for behandling av optisk fingerbilde. Apparatet innbefatter en lineær fotodiodeoppstilling 12 som er konvensjonell av konstruksjon og eksempelvis kan omfatte CCD (charge coupled diode) oppstilling modell nr.CCD 133, fremstilt av Fairchild Semi-Conductor Division of Fairchild Camera & Instrument Co., Mountainview, California, USA. Denne spesielle oppstilling omfatter 1.024 fotodioder som forløper i en langsgående retning. Diodene er innrettet i kontakt med hverandre og har en senter-til-senteravstand av ca. 0,14 mm (0,55 mils). Følgelig er formen av den lysmottakende åpningen i oppstillingen i form av en slisse hvor den lange dimensjonen av slissen tilsvarer den langsgående retningen av oppstillingen.
En laser 14 anvendes som en kilde for den spørrende lysstrålen 16. Laseren 14 tilveiebringer en stråle av koherent, i alt vesentlig kollimert lys. Slik som det er her anvendt, refererer kollimert lys seg til en lysstråle i hvilken de individuelle stråler ikke spres. Det er ikke vesentlig at de aldri krysser over hverandre. Således kan en kollimert lysstråle være divergerende, parallell eller konvergerende.
Sylindriske samlelinser 18 og 20 er plassert i banen for den spørrende lysstrålen 16 for å forme lyset til en linje og konsentrere lyset slik at adekvat lysintensitet tilveie-bringes .
Spørrelysstrålen 16 moduleres til å inneholde fingeravtrykkinformas jon, som forklart i det etterfølgende. Den modulerte lysstrålen refereres til her som reflektert lysstråle 22. Den reflekterte lysstrålen 22 inneholder fingeravtrykk-informasj on.
To bildedannende linser 24 og 26 er tilveiebragt som projeserer fingeravtrykkbildet fra den ' reflekterte lysstrålen 22 på CCD-oppstillingen 12. Fingeravtrykkbildet som projeseres på oppstillingen 12 inneholder lyse og mørke flekker som indikerer fingeravtrykkinformasjon. Forholdet mellom billedlinsen 24 og fingeren F og mellom billedlinsen 26 og oppstillingen 12 er av betydning for den praktiske realisering av den foreliggende oppfinnelse og vil bli forklart nærmere i det etterfølgende.
Et roterbart støtteorgan 38 tilveiebringer en monterings-anordning for laseren 14, de stråleformende linsene 18 og 20 og de billeddannende linsene 24 og 26, samt CCD-oppstin-ingen 12.
Denne understøttelse 38 er roterbar om aksen X-X og under bruk roteres på en bueformet måte over en bue mellom 90° og 180° slik at den spørrende lysstrålen 16 treffer fingeren F med en i alt vesentlig konstant innfallsvinkel. Aksen X-X er i alt vesentlig aksen for den fingeren F som utspørres. Støtteelementet 38 er montert for rotasjonsbevegelse på lageret 39.
En roterende posisjonskoder 40 er koplet på akselen på hvilken støtteelementet roterer. Koderen 40 er konvensjonell og frembringer et signal hver gang støtten 38 roterer en inkrementær distanse. I oppstillingen 12, er hver av diodene ca. 0,02 mm (ca. 1 mil) på en side. Koderen 40 kalibreres til å frembringe et synkroniseringssignal hver gang støtten roterer gjennom en bue som forskyver bildet på CCD-oppstillingen/rekken ca. 0,02 mm. Samtidig med iverk-settelsen av avsøkningen, frembringer koderen 40 et synkroniseringssignal som tilføres en elektronisk avsøkningsenhet som er koplet til CCD-rekkeutgangen på ledere 12a. Den elektroniske avsøkningskretsen er konvensjonell hva angår konstruksjoner er tilpasset til seriemessig å utspørre hver av CCD-elementene som omfatter rekken 12 som svar på synkroniseringssignalet. Således blir den optiske avsøkning som er langs en akse (perpendikulært på X-X) elektrisk avsøkt langs den andre aksen (linjen for rekken 12) på en periodisk måte som frembringer en serie av signaler som danner bildeelementene eller delbildene av det bildet som genereres.
Den spørrende lysstrålen 16 er formet av linsene 18 og 20 til å gi en lang, smal, plan-lignende spørrende lysstråle. Lengden av lysstrålen som er innfallende på fingeren er ca. 2,5 cm i en utførelsesform i alt vesentlig parallell med aksen X-X. Bredden av lysstrålen er ca. 0,1 mm til 0,12 mm ved fingeren F og er langs en retning i alt vesentlig ortogonal på retningen av aksen X-X.
Således er lysstrålene konsentrert til å gi en smal slisse-belysning. Lysstrålene som befinner seg innenfor den utspørrende slissen definerer et plan som skjærer aksen X-X og er i alt vesentlig perpendikulær på overflaten av fingeren ved utspørringslinjen. Rotasjon av det optiske systemet om aksen X-X opprettholder dette spesielle forholdet gjennom hele avsøkningen. P.g.a. at planet for den innfallende lysstrålen 16 er perpendikulær på overflaten av fingeren F, er planet av den reflekterte lysstrålen 22 også perpendikulær på overflaten av fingeren F. I realiteten er disse to plan ko-planare.
Innenfor planet av spørrestrålen 16, er de innfallende stråler imidlertid i en liten vinkel til fingeroverflate-linjen som utspørres. For illustrasjonsformål overdriver fig. 1 innfallsvinkelen for de spørrende stråler. I en utførelsesform er vinkelen kun fire grader (4°) i planet av fig. 1.
Apparatet 10, i motsetning til tidligere kjente apparater, anvender ikke en presseplate. I stedet.holdes fingeren F på en fingerstøtte 32 og posisjoneres av fingertunnposisjon-eringselementet 36. De to støttende 32 og 36 er adskilt fra hverandre. Således strekker et parti av fingeren F seg forbi frontkanten 32f hos støtten 32. Selv om det er foretrukket å anvende støtten 32, er det mulig å praktisere den foreliggende oppfinnelse uten slik støtte, hvis fingeren som skal avsøkes holdes i ro i riktig stilling i banen for den utspørrende strålen 16.
Fingeren F på støtten 32 er plassert stort sett på det fremre fokalplanet for den første billeddannende linsen 24. Reflekterte lysstråler fra fingeren passerer gjennom linsen 24 og blir stort sett kollimert av linsen 24. Disse i alt vesentlig kollimerte reflekterte lysstråler passerer så gjennom billedlinsen 26. P.g.a. den kollimerte natur av disse reflekterte stråler, behandler linser 26 dem som om de kom fra en uendelig avstand. På denne måte økes feltdybden innenfor begrensningene av et relativt lite apparat 10 for derved å frembringe et fokusert fingeravtrykkbilde på rekken 12. Rekken 12 er plassert ved det bakre fokalplanet for linsen 26.
Forholdet av avstanden mellom fingeren F og linsen 24 og avstanden mellom rekken 12 og linsen 26 bestemmer reduk-sjonsverdien for systemet 10. I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er eksempelvis avstanden mellom fingeren F og linsen 24 20 cm, mens avstanden mellom rekken 12 og linsen 26 er 10 cm, hvorved gis en reduksjonsverdi lik to.
Den utførelsesformen gir en 0,028 mm (ca. 1,1 mil) oppløs-ning av fingerobjektet. Rekken 12 har en 0,014 mm (0,55 mil) senter-til-senteravstand mellom celler. Den gjennom-snittlige ås-til-åsavstand for en finger er ca. 0,4 mm (15 mil) .
Bruken av koherent, i alt vesentlig kollimert lys og sylindrisk formningslinser er en del av grunnen til at bakgrunnssignalet kan holdes rimelig lavt.
En utførelsesform er blitt testet. Den gir et bilde som har en tydelig lys linje langs fingeravtrykkets åsrygg og et i alt vesentlig lavt nivå eller mørk sone mellom ryggene. Den lyse linjen danner kanskje ti til femten prosent av ås-til-åsavstanden og den mørke sonen danner de øvrige 85 til 90 prosent av den avstanden. Den lyse rygglinjen synes å være et resultat av forsterkningen som skylles konstruktiv interferens hos den reflekterte modulerte lysstrålen. Den mørke sonen synes å representere en destruktiv interferens hos det reflekterte lyset. Den bakgrunnsmessige sakte varierende likestrømskomponenten er tilstrekkelig lav relativt amplituden for rygglinjen slik at den lett kan subtraheres ut, hvorved man får et meningsfylt og brukbart bilde. I tillegg kommer bildet gjennom på i alt vesentlig klar måte over hvilken som helst bakgrunnsstøy.
Det som er blitt funnet, er at dette resultat kan oppnås kun hvis koherente lys anvendes. Den nøyaktige mekanismen ved hvilken det koherente lys tilveiebringer forsterkning langs åsryggene og kansellering av resten av bildet er ikke fullstendig forstått. Testutførelsen er blitt kontrollert ved å belyse med en lyskilde som er inkoherente, kollimert og monokromatisk. Men den kilden klarer ikke å frembringe et meningsfylt, brukbart bilde som er sammenlignbart med det som frembringes ved hjelp av den koherente utspørrende lysstrålen. Systemet er også blitt kontrollert med en optisk inspeksjonslampe som tilveiebringer en utspørrende stråle som er inkoherent, i høy grad kollimert, men som ikke er monokromatisk. Resultatet er også ubrukelig. Den konklusjon som nås er at koherens er et vesentlig trekk. Følgelig kan det konkluderes at forsterkningen langs åsryggene skjer p.g.a. den konstruktive elektriske faseinterferens og det vesentlige fraværet av lys over resten av bildet skjer p.g.a. destruktiv elektrisk faseinterferens.
Den konstruktive forsterkning som opptrer i lyset ved åsryggene skjer p.g.a. den varierende natur av det involverte objekt. Fig. 2 viser, i idealisert form forholdet mellom åser og daler slik det sees langs et plan tatt normalt på fingeroverflaten. Åsene Å er vesentlig tykkere enn dalene D. Forholdet mellom Å og D kan være fire til en eller fem til en. Når fingerobjektet påføres en presseplate, blir senterpartiet av åsene utflatet mot presseplaten av glass. Resten av åsene og dalsonene befinner seg i avstand bakover fra overflaten av den nevnte glassplaten. Ettersom det reflekterte bildet er det som befinner seg på den bakre overflaten av glassplaten, er resultatet et bilde som har ås og dalsoner som er langt mer like hverandre hva angår tykkelse enn de som eksisterer i det faktiske objektet som er vist i fig. 2. I visse områder av fingeren hos noen individer, hvor trykket av fingeren mot presseplaten er stort nok, vil åsene flate seg ut i tilstrekkelig grad til å legge seg over dalene. Men normalt vil en god del av åsene ikke engang danne kontakt med presseplatens overflate.
Som en praktisk side, p.g.a. at den typisk dalbredden er slik en liten brøkdel av ås til åsavstanden, blir det nødvendig at oppløsningen for systemet er minst så fin som ca. 0,04 mm (1,5 mil) pr. delbilde. Dette vil sikre at dalbredden hos mengden av fingre vil bli avbildet på passende måte.
I forbindelse med den direkte presseplate-frie fingeravles-ningen ifølge foreliggende oppfinnelse, vil man imidlertid se at variasjonen av den optiske avstanden langs åssonen er relativt liten i forhold til variasjonen i optisk avstand gjennom dalsonen. Det ansees at dette er kjernen til hvorfor, med koherent lys, konstruktiv og destruktiv forsterkning observeres. En hvilken som helst liten optisk avstandsvariasjon langs minst en del av åssonen er ikke tilstrekkelig til å bringe det reflekterte lyset ut av fase tilstrekkelig til å bevirke kansellering. Det ansees at hva som skjer er at punkter langs åsflaten som er nær hverandre, men som har noe forskjellig fokalavstander, kan og ender opp som det samme punktet i bildeplanet. Som en følge derav, er der konstruktiv forsterkning. Dette gir en vesentlig forbedret belysning langs senter av åssonens rygg i bildeplanet. P.g.a. at åsflaten virkelig har visse uregelmessig-heter og optisk avstandsvariasjoner, kan forsterkningen ikke være jevn over hele åsoverflaten, og kan endog ikke være jevn over hele ryggen av åsoverflaten. Imidlertid er den tilstrekkelig jevn til å gi nettoforsterkning innenfor hvert delbilde langs ryggen av det resulterende bildet med den involverte oppløsning, som er en oppløsning av 0,04 mm (1,5 mil) pr. delbilde.
I motsetning til dette er den destruktive interferens som opptrer i det lys som reflekteres ut fra dalområdene et resultat av det faktum at de mer vesentlige og mer varierende forskjeller i fokallengder hos de forskjellige punkter i dalsonene resulterer i elektrisk fasekansellering og således en mørk sone i bildeplanet.
Noe relatert til det ovenstående er betraktningen omkring fokuseringsdybden. Det er viktig at fokuseringsdybden er vesentlig p.g.a. fingerobjektets krumning. Dvs. endog åsryggene vist i bildeplanet er ikke selv i det samme objektplanet. Ved å tilveiebringe en stor fokuseringsdybde (og ideelt en uendelig fokuseringsdybde), gjør forskjellen i optisk avstand langs fingeroverflaten liten eller ingen forskjell hva angår etableringen av et bilde på CCD-rekken. Den store fokuseringsdybden betyr at dersom der var et følsomt bilde fra områdene mellom åsryggene, ville det bli frembragt på CCD-rekken. Det faktum at ' der ikke er noe bilde i sonene mellom åsryggene er en sterk indikasjon om at kansellering av den reflekterte bestråling fra slike soner på fingerobjektet opptrer.
Antagelig vil en hvilken som helst spørrende lysstråle gi en reflektert lysstråle i hvilken fingerbildemodulasjon ville eksistere i en viss grad. Imidlertid ville den billed-informasjonen bli så utvisket av bakgrunnsbestrålningen som oppstår p.g.a. den spredende og varierte natur av selve fingerobjektet, at der finnes praktisk ingen måte å ekstra-here slik informasjon fra den store og varierende basislinjen eller pidestallen innenfor hvilken den effektivt begraves.
De geometriske forhold som er omtalt her har antatt at fingeroverflaten som avsøkes kan behandles som en sirkulær sylinder rundt aksen X-X. Selv om den faktiske overflaten avviker fra dette ideelle konsept, er den nær nok, slik at det beskrevne systemet opererer i en praktisk utførelsesform til å gi et praktisk resultat. Eventuelle avvik fra det idealet gir fortsatt resultater som har færre forvrengninger eller avvik enn de som opptrer med et system som anvender en presseplate.
Således vil man se at utformningen av det optiske systemet ifølge foreliggende oppfinnelse muliggjør direkte belysning av et fingerobjekt uten den geometriske forvrengning som vil opptre dersom hele det todimensjonale fingerområdet skulle belyses med en skyggingsteknikk. Ved å holde planet for den spørrende lysstrålen, i alt vesentlig perpendikulær på fingerens overflate langs den aktive spørrelinjen under hele avsøkningen av fingeren, blir den geometrisk forvrengning som ellers ville opptre unngått. Innfallsvinkelen for lysstrålene innenfor det innfallende planet er forskjøvet vekk fra normalen med noen få grader. Men så lenge som den vinkelen som er forskjøvet vekk fra normalen opprettholdes kun langs en enkelt akse, unngås den geometriske forvrengningen uansett om der finnes en grad av skyggeeffekt eller ikke. Hvis der er en grad av skyggeeffekt langs en akse som er parallell med fingerens akse, må der da ikke være noen skyggeeffekt eller innfall vekk fra normal langs en linje ortogonal på fingerens akse.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for direkte avlesning av et fingerobjekt, karakterisert ved trinnene: å belyse fingerobjektet med en i alt vesentlig koherent, i alt vesentlig kollimert lysstråle som har en spørrende sone 1 form av en slisse, idet lysstrålene i spørresonen definerer en utspørrende lysstråle i form av et plan, idet nevnte plan er i alt vesentlig perpendikulært på overflaten av den fingeren som utspørres, og avsøke med de spørrende lysstrålene som definerer nevnte plan over nevnte finger.
2 . Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte plan er i alt vesenlig parallelt med en forutbestemt akse, idet nevnte forutbestemte akse er omtrentlig sammenfallende med aksen for den fingeren som skal utspørres.
3 . Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte avsøkningstrinn skjer langs en retning i alt vesentlig perpendikulær på nevnte plan.
4 . Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte belysnings og avsøkningstrinn gir en reflektert lysstråle som har en modulert sone, idet lysstrålene i nevnte modulerte sone definerer en lysstråle i form av et andre plan, idet nevnte andre plan er i alt vesenlig perpendikulært på overflaten av den fingeren som utspørres og er i alt vesentlig koplanat med nevnte spørr-ende lysstråles plan.
5 . Fremgangsmåte som angitt i krav 1 , karakterisert ved ytterligere å omfatte trinnet: å understøtte nevnte finger i en i alt vesentlig forutbestemt posisjon og orientering med en støtte som etterlater et forutbestemt parti av nevnte finger udekket for å tillate den direkte utspørring av nevnte parti ved hjelp av nevnte spørrende lysstråle.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 , karakterisert ved at de spørrende lysstrålene er innfallende på den fingeroverflaten som utspørres i en forutbestemt vinkel vekk fra normalen innenfor nevnte normalplan.
7 . Apparat for behandling av optisk fingerbilde, karakterisert ved at det innbefatter: fingerunderstøttelsesorgan (32) som er innrettet til å understøtte en finger på dette slik at et fremre parti av en hvilken som helst finger understøttet på dette vil strekke seg forbi en fremre kant (32f) av nevnte støtteorgan, midler (14,18,20) til å generere en koherent, i alt vesentlig kollimert lysstråle (16) plassert slik at den kan utspørre et parti av en finger (F) som strekker seg forbi nevnte kant (32f) av nevnte støtteorgan for å gi en reflektert lysstråle (22) som inneholder fingeravtrykkinformasjon, og fotoelektrisk transdusermiddel (12) som befinner seg optisk nedstrøms fra nevnte fingerunderstøttende organ og plassert til å motta fingeravtrykkbildet som bæres av nevnte modulerte lysstråle (22), idet nevnte spørrende lysstråle (16) har en spørresone i form av en slisse, idet lysstråler i nevnte spørresone definerer den spørrende del av nevnte lysstråle i form av et plan, idet nevnte plan er i alt vesentlig perpendikulært på overflaten av den finger som utspørres, idet nevnte reflekterte lysstråle (22) innbefatter en modulert sone som representerer refleksjonen fra nevnte spørrende stråle, idet nevnte modulerte sone er i form av et plan, hvor planet for nevnte modulerte sone og planet av nevnte spørresone er i alt vesentlig koplanar.
8 . Apparat som angitt i krav 7, karakterisert ved at det dessuten innbefatter: bildedannende linseorganer (24,26) plassert i nevnte reflekterte lysstråle (22), idet nevnte bildedannende linseorganer er i stand til å øke fokuseringsdybden for derved å frembringe et fokusert fingeavtrykkbilde på nevnte rekke (12).
9 . Apparat som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert ved at sylindrisk linseorganer er plassert i banen for nevnte koherente i alt vesentlig kollimert lysstråle for å forme nevnte lysstråle til nevnte plane format.
10. Apparat som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert ved at bildet tilveiebragt på nevnte trans-duserorgan har en oppløsning minst så fin som 0,04 mm av fingeroverflate pr. delbilde.
1 1 . Apparat som angitt i krav 8, karakterisert ved at nevnte bildedannende linseorganer omfatter: første (24) og andre (26) bildedannende linse plassert i banen for nevnte reflekterte lysstråle, idet nevnte parti av nevnte finger (F) som strekker seg forbi nevnte kant (32f) av nevnte støtte er plassert stort sett ved det fremre fokalplanet for nevnte første billeddannende linse (24), idet nevnte transdusermiddel (12) er plassert ved det bakre fokalplanet for nevnte andre billeddannende linse (26).
12 . Apparat som angitt i krav 7, karakterisert ved at det dessuten omfatter et fingertupp-posisjoner-ingsorgan (36) adskilt med en forutbestemt avstand fra nevnte kant (32f) hos nevnte fingerstøtte (32) for å hjelpe til med understøttelsen av nevnte finger (F).
NO852749A 1984-07-12 1985-07-08 Direkte fingeravlesing. NO852749L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US63001284A 1984-07-12 1984-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO852749L true NO852749L (no) 1986-01-13

Family

ID=24525395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO852749A NO852749L (no) 1984-07-12 1985-07-08 Direkte fingeravlesing.

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0168007A3 (no)
JP (1) JPS61105679A (no)
KR (1) KR860001391A (no)
CA (1) CA1232071A (no)
DK (1) DK315385A (no)
FI (1) FI852761L (no)
IL (1) IL75709A (no)
NO (1) NO852749L (no)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4787742A (en) * 1984-07-12 1988-11-29 Fingermatrix, Inc. Direct finger reading
US5067162A (en) * 1986-06-30 1991-11-19 Identix Incorporated Method and apparatus for verifying identity using image correlation
JPS63124176A (ja) * 1986-11-13 1988-05-27 Nec Corp 画像入力装置
US4896363A (en) * 1987-05-28 1990-01-23 Thumbscan, Inc. Apparatus and method for matching image characteristics such as fingerprint minutiae
JPH04242486A (ja) * 1991-01-17 1992-08-31 Sharp Corp 指紋入力装置
JP2796428B2 (ja) * 1990-11-26 1998-09-10 シャープ株式会社 指紋入力装置
JPH04120671A (ja) * 1990-09-11 1992-04-21 Sharp Corp 指紋入力装置
DE20121729U1 (de) * 2001-05-15 2003-06-12 Atelion Gmbh Stationäres Personenidentifikationsgerät zur Zugangskontrolle
DE10315923A1 (de) * 2003-04-08 2004-10-28 Tbs Holding Ag Verfahren und Anordnung zur berührungslosen Detektion von Daten unebener Flächen
DE102008037741A1 (de) 2008-08-14 2010-02-18 Tbs North America Inc. Vorrichtung zur Aufnahme von biometrischen Daten

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3716301A (en) * 1971-03-17 1973-02-13 Sperry Rand Corp Fingerprint identification apparatus
US4322163A (en) * 1977-10-25 1982-03-30 Fingermatrix Inc. Finger identification
US4428670A (en) * 1980-08-11 1984-01-31 Siemens Corporation Fingerprint sensing device for deriving an electric signal
US4385831A (en) * 1980-09-22 1983-05-31 Siemens Corporation Device for investigation of a finger relief
AU8516382A (en) * 1981-09-21 1983-03-31 Stellar Systems, Inc. Personnel identification by finger characteristics

Also Published As

Publication number Publication date
EP0168007A3 (en) 1986-12-30
IL75709A (en) 1989-06-30
DK315385A (da) 1986-01-13
DK315385D0 (da) 1985-07-10
EP0168007A2 (en) 1986-01-15
FI852761L (fi) 1986-01-13
FI852761A0 (fi) 1985-07-12
JPS61105679A (ja) 1986-05-23
CA1232071A (en) 1988-01-26
KR860001391A (ko) 1986-02-26
IL75709A0 (en) 1985-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO880371L (no) Direkte fingeravlesning.
US4783167A (en) Finger imaging apparatus using curved platen
US4553837A (en) Roll fingerprint processing apparatus
US4340300A (en) Input sensor unit for a fingerprint identification system
US4322163A (en) Finger identification
US4428670A (en) Fingerprint sensing device for deriving an electric signal
US4544267A (en) Finger identification
US4385831A (en) Device for investigation of a finger relief
CN101889188B (zh) 光学相干层析成像装置
KR100706135B1 (ko) 복수의 광빔으로 대상물을 이미징하는 방법 및 시스템
US4227805A (en) Finger identification apparatus and method
US5570186A (en) Method for inspecting the curvature of a profile, such an edge of a turbine blade
NO852749L (no) Direkte fingeravlesing.
JPH02115991A (ja) バーコード・スキャナ
EP0351011B1 (en) Optical scanning device
JPH0575049B2 (no)
US6420723B2 (en) Position sensing device having a single photosensing element and dual light source
US6985239B2 (en) Position-sensing device for 3-D profilometers
US4921352A (en) Contactless optical process for identifying objects
JPH06176137A (ja) 指紋像入力装置
JP4573447B2 (ja) スキャナ
CN86103140A (zh) 激光角速率传感器的读出设备
US6750436B2 (en) Focus error detection apparatus and method having dual focus error detection path
EP0052348A1 (en) Finger identification
EP0345368A1 (en) Finger imaging apparatus