RU2265396C1 - Device for registering papillary pattern - Google Patents
Device for registering papillary pattern Download PDFInfo
- Publication number
- RU2265396C1 RU2265396C1 RU2004111997/14A RU2004111997A RU2265396C1 RU 2265396 C1 RU2265396 C1 RU 2265396C1 RU 2004111997/14 A RU2004111997/14 A RU 2004111997/14A RU 2004111997 A RU2004111997 A RU 2004111997A RU 2265396 C1 RU2265396 C1 RU 2265396C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical element
- prism
- additional optical
- fingerprint
- ridge
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/117—Identification of persons
- A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
- A61B5/1172—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof using fingerprinting
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
- G06V40/12—Fingerprints or palmprints
- G06V40/13—Sensors therefor
- G06V40/1324—Sensors therefor by using geometrical optics, e.g. using prisms
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/60—Static or dynamic means for assisting the user to position a body part for biometric acquisition
- G06V40/63—Static or dynamic means for assisting the user to position a body part for biometric acquisition by static guides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Collating Specific Patterns (AREA)
- Image Input (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое устройство относится к области оптического формирования изображения с использованием вычислительной техники, в частности к устройствам для получения дактилоскопических карт, используемых как в гражданских, так и в полицейских системах биометрической идентификации.The inventive device relates to the field of optical imaging using computer technology, in particular to devices for fingerprint cards used in both civilian and police biometric identification systems.
Известны аналоги предлагаемого изобретения, например устройство для фоторегистрации узоров папиллярных линий, описанное в а.с. СССР №261737, МПК 7 А 61 В 5/117, опубликовано 13.01.1970 г. Устройство содержит осветитель, объектив, поворотное зеркало, малый экран, поворотное матовое стекло, выносной экран, фотоаппарат и рабочую призму, гипотенузная грань которой имеет вогнутую, например, цилиндрическую форму. Недостатком аналога является то, что он позволяет получать узоры папиллярных линий отдельно взятых пальцев руки и не позволяет получать контрольные отпечатки (одновременный отпечаток четырех пальцев руки - указательного, среднего, безымянного и мизинца), которые требуются для правоохранительных органов.Analogues of the invention are known, for example, a device for photo-registration of patterns of papillary lines described in A.S. USSR No. 261737, IPC 7 A 61 B 5/117, published January 13, 1970. The device includes a illuminator, a lens, a swivel mirror, a small screen, a swivel frosted glass, a remote screen, a camera and a working prism, the hypotenous face of which has a concave shape, for example , cylindrical shape. The disadvantage of the analogue is that it allows you to get patterns of papillary lines of individual fingers and does not allow you to get control prints (simultaneous fingerprint of four fingers - index, middle, ring and little fingers), which are required for law enforcement agencies.
Известно оптическое устройство получения изображений отпечатков пальцев, описанное в патенте США №4925300, МПК G 06 K 9/20 (опубликовано 15.05.1990 г.), в котором изображение папиллярного узора пальца формируется на поверхности призмы конической формы. Свет от источника претерпевает полное внутреннее отражение на поверхности призмы, к которой приложен палец. В тех местах, где выступы папиллярного узора касаются поверхности призмы, происходит нарушение условия полного внутреннего отражения, и свет рассеивается. В результате формируется контрастное изображение отпечатка пальца. Устройство имеет те же недостатки, что и предыдущее.Known optical device for obtaining fingerprint images described in US patent No. 4925300, IPC G 06
Наиболее близкой к заявляемому устройству является оптическая система для снятия отпечатков пальцев, описанная в патенте США №4792226, МПК G 06 K 9/24 (опубликовано 20.12.1988 г.), содержащая общую призму с плоской поверхностью для получения контрольных отпечатков при одновременном приложении четырех пальцев и систему отдельных призм с канавками разного размера для получения отпечатков отдельных пальцев. Это устройство выбрано в качестве прототипа. Недостатком прототипа является его сложное конструктивное исполнение (наличие подвижного контактного приспособления, соединяющего систему индивидуальных пальцевых призм к схеме выбора изображений от общей призмы или от системы призм) и большие габариты, поскольку в устройстве одновременно присутствуют общая призма и система индивидуальных призм.Closest to the claimed device is an optical system for fingerprinting, described in US patent No. 4792226, IPC G 06
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является существенное упрощение конструкции устройства, уменьшение его габаритов и снижение цены устройства. Достигается это тем, что:The problem solved by the invention is a significant simplification of the design of the device, reducing its dimensions and reducing the price of the device. This is achieved by the fact that:
- на воспринимающую отпечатки пальцев грань призмы с помощью жесткой связи установлен дополнительный оптический элемент, выполненный в виде пластины;- an additional optical element made in the form of a plate is mounted on the fingerprint-receiving face of the prism using a hard link;
- нижняя поверхность дополнительного оптического элемента, контактирующая с воспринимающей отпечатки пальцев гранью призмы, выполнена плоской, а верхняя, расположенная напротив нижней, имеет гребнеобразную форму;- the lower surface of the additional optical element in contact with the fingerprint receiving face of the prism is made flat, and the upper, opposite the lower one, has a comb-like shape;
- на площадь контакта между дополнительным оптическим элементом и воспринимающей отпечатки пальцев гранью призмы нанесен слой оптически прозрачного вещества;- a layer of optically transparent substance is deposited on the contact area between the additional optical element and the fingerprint face of the prism;
- углы между осями соседних впадин гребнеобразной поверхности дополнительного оптического элемента составляют от 0 до 25°.- the angles between the axes of the adjacent depressions of the ridge-shaped surface of the additional optical element are from 0 to 25 °.
Кроме того, впадины гребнеобразной поверхности дополнительного оптического элемента имеют в поперечном сечении вид дуги окружности с центральным углом от 90 до 180°.In addition, the hollows of the ridge-shaped surface of the additional optical element have a cross section in the form of an arc of a circle with a central angle of 90 to 180 °.
Кроме того, в вершинах гребней дополнительного оптического элемента выполнены продольные канавки, глубина которых составляет от 5 до 95% величины расстояния от вершины гребня до нижней поверхности дополнительного оптического элемента.In addition, longitudinal grooves are made at the tops of the ridges of the additional optical element, the depth of which is from 5 to 95% of the distance from the top of the ridge to the lower surface of the additional optical element.
Суть изобретения поясняется на фиг.1, где представлен общий вид заявляемого устройства, на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - вид по стрелке В на фиг.1.The essence of the invention is illustrated in figure 1, which shows a General view of the inventive device, figure 2 is a view along arrow A in figure 1; figure 3 is a view along arrow B in figure 1.
Устройство для регистрации папиллярного узора (см. фиг.1) содержит источник света 1, призму 2 с входной гранью EF, выходной гранью CF и воспринимающей отпечатки пальцев гранью CD, систему фотоприемных элементов 3, например, телекамеру и блок обработки информации 4, например ПЭВМ, связанный линией передачи информации 5 (например, электрическим кабелем) с системой фотоприемных элементов 3. На воспринимающую отпечатки пальцев грань CD призмы 2 установлен с помощью жесткой связи, например винтов 6 (см. вид А, на фиг.1 жесткая связь не показана) дополнительный оптический элемент 7, выполненный в виде пластины. При этом нижняя поверхность дополнительного оптического элемента 7, контактирующая с воспринимающей отпечатки пальцев гранью CD призмы 2 выполнена плоской, а верхняя, расположенная напротив нижней, имеет гребнеобразную форму, как показано на виде А. Гребнеобразность верхней поверхности дополнительного оптического элемента 7 создается за счет наличия на ней впадин 9, к которым прикладываются пальцы руки 10 (пальцы показаны на фиг.1). Для обеспечения оптического контакта призмы 2 с дополнительным оптическим элементом 7 площадь контакта между дополнительным оптическим элементом 7 и воспринимающей отпечатки пальцев гранью CD призмы 2 нанесен слой оптически прозрачного вещества 8, имеющего показатель преломления, близкий к показателям преломления материала призмы 2 и дополнительного элемента 7. В качестве такого вещества может быть применен, например, глицерин или прозрачный эластичный полимер. Углы между осями соседних впадин 9 гребнеобразной поверхности дополнительного оптического элемента (углы между осями α и β, β и δ и δ и γ на виде В) составляют от 0 до 25°. Такое веерообразное расположение впадин 9 предназначено для удобства расположения одновременно нескольких пальцев руки 10 на гребнеобразной поверхности оптического элемента 7. Как частный случай, впадины 9 могут быть выполнены в виде цилиндрических канавок, имеющих в поперечном сечении вид дуги окружности с центральным углом от 90 до 180°. В вершинах гребней, расположенных между соседними впадинами 9 оптического элемента 7, выполнены продольные канавки 11, глубина которых составляет от 5 до 95% величины расстояния от вершины гребня до нижней поверхности дополнительного оптического элемента 7.A device for registering a papillary pattern (see Fig. 1) contains a light source 1, a prism 2 with an input face EF, an output face CF and a fingerprint receiving face CD, a system of photodetector elements 3, for example, a television camera and an information processing unit 4, for example a PC connected by the information transmission line 5 (for example, by an electric cable) to the photodetector system 3. On the fingerprint receiving face of the prism 2 CD, it is mounted by means of a hard link, for example, screws 6 (see view A, not shown in hard link 1) complement the first optical element 7, made in the form of a plate. The lower surface of the additional optical element 7 in contact with the fingerprint receiving face CD of the prism 2 is made flat, and the upper, opposite the lower one, has a comb-like shape, as shown in view A. The crestiness of the upper surface of the additional optical element 7 is created due to the presence of her
Поверхность канавок обработана так, чтобы хорошо поглощать свет в спектральном диапазоне источника 1 (например, покрыта черной краской).The surface of the grooves is processed so as to absorb light well in the spectral range of source 1 (for example, coated with black paint).
Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.
Свет от источника 1 через грань EF призмы 2 достигает грани CD и сквозь слой оптически прозрачного вещества 8 входит в дополнительный оптический элемент 7 через его плоскую поверхность и достигает расположенных во впадинах 9 гребнеобразной поверхности пальцев 10. Попадая на кожу, свет диффузно рассеивается ею и частично возвращается внутрь дополнительного оптического элемента 7, оптически прозрачного вещества 8 и призмы 2. При этом свет, рассеянный в местах контакта кожи с поверхностью оптического элемента (т.е. выступами папиллярного узора), рассеивается в широком диапазоне углов, а свет рассеянный вне мест контакта (впадинами папиллярного узора) рассеивается только в диапазоне углов, ограниченном углом полного внутреннего отражения на границе дополнительного оптического элемента 7 и внешней среды (воздуха). Рассеянный свет выходит из призмы 2 через выходную грань CF. Система фотоприемных элементов 3 расположена таким образом, чтобы в нее попадал свет, распространяющийся под углом к грани CD призмы 2, превышающим угол полного внутреннего отражения. В этом направлении места соприкосновения выступов папиллярного узора пальцев 10 с поверхностью дополнительного оптического элемента 7 выглядят яркими линиями на темном фоне, образуя высококонтрастную картину, которая фиксируется системой фотоприемных элементов 3 и передается в блок обработки информации 4 по линии передачи информации 5. The light from the source 1 through the face EF of the prism 2 reaches the face CD and through the layer of optically transparent substance 8 enters the additional optical element 7 through its flat surface and reaches the crest-like surface of the fingers located in the
Поскольку вблизи гребней дополнительного оптического элемента 7 свет от источника 1 падает на криволинейную верхнюю поверхность оптического элемента 7 не перпендикулярно, он, отражаясь от этой поверхности, может достигнуть соседнего гребня, а отразившись от него, попасть в систему фотоприемных элементов 3, вызывая ее паразитную засветку. Это проявляется в виде нежелательных бликов на изображении папиллярного узора. Для устранения этого явления в гребнях верхней поверхности дополнительного оптического элемента 7 могут быть выполнены канавки 11, параллельные гребням. Поверхность канавок выполняется светопоглощаюшей. В этом случае свет источника 1, отразившись от верхней поверхности оптического элемента 7 вблизи гребня достигает поверхности канавки и поглощается ею, не вызывая паразитных засветок фотоприемных элементов 3.Since near the ridges of the additional optical element 7, the light from the source 1 does not fall on the curved upper surface of the optical element 7, reflecting from this surface, it can reach the adjacent ridge, and, being reflected from it, get into the photodetector elements system 3, causing its stray illumination . This manifests itself in the form of unwanted glare on the image of the papillary pattern. To eliminate this phenomenon,
При необходимости устройство можно легко настроить на региональные, этнические или возрастные особенности строения пальцев конкретной группы лиц, подлежащих дактилоскопической регистрации. Для этого достаточно заменить дополнительный оптический элемент 7 на другой, гребнеобразная поверхность которого выполнена с учетом упомянутых особенностей.If necessary, the device can be easily configured for regional, ethnic or age-specific structural features of the fingers of a particular group of persons subject to fingerprint registration. To do this, it is enough to replace the additional optical element 7 with another, the comb-shaped surface of which is made taking into account the mentioned features.
Разработан опытный образец устройства, которое позволило получить отпечатки высокого качества одновременно четырех пальцев одной руки, где площадь каждого из отпечатков близка к максимальной, достаточной для идентификации личности. По мнению авторов заявляемое техническое решение, имеющее существенные отличительные признаки по сравнению с прототипом и обладающее новизной, может быть защищено патентом на изобретение.A prototype of the device was developed, which made it possible to obtain high quality fingerprints simultaneously of four fingers of one hand, where the area of each of the prints is close to the maximum, sufficient for identification. According to the authors, the claimed technical solution, having significant distinguishing features in comparison with the prototype and having novelty, can be protected by a patent for the invention.
Claims (3)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004111997/14A RU2265396C1 (en) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Device for registering papillary pattern |
PCT/RU2005/000078 WO2005102165A1 (en) | 2004-04-20 | 2005-02-22 | Papillary pattern recording device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004111997/14A RU2265396C1 (en) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Device for registering papillary pattern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2265396C1 true RU2265396C1 (en) | 2005-12-10 |
Family
ID=35196690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004111997/14A RU2265396C1 (en) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Device for registering papillary pattern |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2265396C1 (en) |
WO (1) | WO2005102165A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106022325B (en) * | 2016-08-05 | 2019-08-09 | 上海箩箕技术有限公司 | Optical fingerprint sensor mould group |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9110517D0 (en) * | 1991-05-15 | 1991-07-03 | Emi Plc Thorn | Apparatus for imaging a fingerprint |
JPH1014904A (en) * | 1996-07-01 | 1998-01-20 | Ryokichi Tamaoki | Finger print reader |
-
2004
- 2004-04-20 RU RU2004111997/14A patent/RU2265396C1/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-02-22 WO PCT/RU2005/000078 patent/WO2005102165A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2005102165A1 (en) | 2005-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101189620B (en) | Multispectral biometric sensors | |
KR0155034B1 (en) | Rugged face reader | |
EP0304092B1 (en) | Apparatus for imaging surface pattern such as fingerprint | |
US10628656B2 (en) | Image capture apparatus | |
US20110165911A1 (en) | Multispectral barcode imaging | |
US20060028635A1 (en) | System and method for illuminating a platen in a live scanner and producing high-contrast print images | |
TWI601074B (en) | Certification devices and certification prism body | |
US3282152A (en) | Signalment recording apparatus | |
WO2018113105A1 (en) | Biometric identification device | |
US20050089204A1 (en) | Rolled print prism and system | |
RU2265396C1 (en) | Device for registering papillary pattern | |
CN102254168B (en) | Living human fingerprint/palm print image acquisition device | |
TWM575561U (en) | Image capture apparatus | |
JPH09134419A (en) | Method for illuminating finger print and image pickup device for finger print | |
EP3948658A1 (en) | Presentation attack detection | |
JP2020086749A (en) | Imaging device and imaging method | |
RU2311679C1 (en) | Device for registration of papillary pattern | |
US3407715A (en) | Photographic fingerprinting device and method | |
RU79770U1 (en) | DEVICE FOR PAPILLARY PATTERN REGISTRATION | |
EP0514182A1 (en) | Apparatus for imaging a fingerprint | |
RU2375958C1 (en) | Device for papillary pattern registration | |
RU70447U1 (en) | DEVICE FOR PAPILLARY PATTERN REGISTRATION | |
RU86089U1 (en) | DEVICE FOR PAPILLARY PATTERN REGISTRATION | |
RU2311678C2 (en) | Device for registration of papillary pattern | |
JPH0798754A (en) | Fingerprint detecting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100421 |