RU2298222C2 - Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков и способ ее использования - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройству и способу считывания и передачи изображений папиллярных узоров (ПУ), применяемым в автоматизированных биометрических информационных системах идентификации личности. Анаморфотная система считывания ПУ содержит источник излучения (ИИ), дополнительный ИИ (ДИИ), оптическую систему (ОС), включающую объектив с апертурной диафрагмой и оптический элемент (ОЭ) для прикладывания поверхности с ПУ, и многоэлементный фотоприемник (МФ). Одна из поверхностей ОЭ выполнена отражающей - сферической или асферической, выпуклой наружу. ИИ и ДИИ программно-аппаратно-управляемы и позволяют получить излучение из различных диапазонов длин волн. При этом ДИИ и ИИ задействуют периодически. Технические результаты изобретения: уменьшение линейных размеров оптической системы, повышение достоверности распознавания папиллярного узора живых людей и муляжа, повышение качества исходных данных, поступающих в систему идентификации личности, повышение контрастности различных изображений папиллярных узоров, снижение стоимости системы. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область техники

Предлагаемые устройство и способ относятся к считыванию и передаче изображений папиллярных узоров, предпочтительно пальцев живых людей, применяемым в автоматизированных биометрических информационных системах идентификации личности. Уровень техники

Аналоги предлагаемого устройства.

1. Устройство считывания отпечатка пальца для идентификации, патент США №5222152 по МКИ G06К 09/00, оп. 22.6.1993 г., включающее источник света, оптическую систему, содержащую, в том числе, оптический элемент для прикладывания пальца и рекодер изображения отпечатка пальца.

2. 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 малые линейные размеры оптической системы, отсутствие возможности отличия муляжа от папиллярного узора живых людей, недостаточно высокое качество исходных данных, поступающих в систему идентификации личности, недостаточная контрастность различных изображений папиллярных узоров вследствие различных характеристик предъявляемых папиллярных узоров и особенностей освещения оптического элемента, к которому прикладывается папиллярный узор.

Наиболее близким по технической сущности, прототипом для предлагаемого устройства, является устройство отображения отпечатка пальца, патент США №5625448 по МКИ G06К 09/00, on. 29.4.1997 г., включающий источник света, оптическую систему, содержащую, в том числе, оптический элемент для прикладывания пальца, и многоэлементный фотоприемник в виде ПЗС-матрицы.

Недостатками прототипа являются недостаточно малые линейные размеры оптической системы, отсутствие возможности отличия муляжа от папиллярного узора живых людей, недостаточно высокое качество исходных данных, поступающих в систему идентификации личности, недостаточная контрастность различных изображений папиллярных узоров вследствие различных характеристик предъявляемых папиллярных узоров и особенностей освещения оптического элемента, к которой прикладывается папиллярный узор.

Сущность изобретения

Изображения папиллярного узора, полученные с использованием оптических сканеров, носят случайный характер. Факторами, влияющими на случайный характер полученного изображения, могут служить, например, правильность прикладывания и усилие прижатия поверхности с папиллярным узором к поверхности сканера, направление усилия прижатия, временные незначительные повреждения, влажность (сухость) или загрязненность эпидермиса и т.д. Актуальным становится улучшение характеристик сканера, позволяющих уменьшить влияние "вредных" факторов. Вместе с тем, существующие системы распознавания папиллярных узоров не учитывают различные характеристики муляжей и пальцев живых людей в различных диапазонах длин волн и способность поверхностей с папиллярным узором живых людей пропускать электромагнитные волны в диапазоне инфракрасного излучения.

Геометрические размеры оптической системы сканера возможно уменьшить, "сжав" передаваемое на многоэлементный фотоприемник изображение папиллярного узора, подвергнув его анаморфированию и дезанаморфированию для получения требуемого неискаженного изображения.

Учет различных характеристик муляжей и живых пальцев в различных диапазонах длин волн возможно осуществить, использовав в устройстве элементы и конструктивное выполнение устройства, позволяющие освещать в различных диапазонах длин волн анализируемый объект с папиллярными линиями, причем, учитывая различные пути попадания излучений с различными характеристиками в оптическую систему. Достоверность распознавания поверхностей с папиллярным узором возможно увеличить, также тем, что конструкция устройства позволит автоматически задавать требования по правильности приложения поверхности с папиллярным узором, снизив влияние человеческого фактора, влияющего на качество исходных данных, поступающих в систему идентификации личности.

Задачей изобретения является уменьшение линейных размеров оптической системы, повышение достоверности распознавания папиллярного узора живых людей и муляжа, повышение качества исходных данных, поступающих в систему идентификации личности, повышение контрастности различных изображений папиллярных узоров, снижение стоимости системы.

Технические результаты изобретения:

1) уменьшение линейных размеров оптической системы;

2) повышение достоверности распознавания папиллярного узора живых людей и муляжа;

3) повышение качества исходных данных, поступающих в систему идентификации личности;

4) повышение контрастности различных изображений папиллярных узоров;

5) снижение стоимости системы.

Технические результаты достигаются тем, что анаморфотная система считывания папиллярных узоров содержит источник излучения, оптическую систему, включающую, в том числе, оптический элемент для прикладывания поверхности с папиллярным узором, и многоэлементный фотоприемник. При этом одна из поверхностей оптического элемента выполнена отражающей - сферической или асферической, выпуклой наружу, корректирующая, по крайней мере, перспективные или трапециевидные искажения поверхности с папиллярным узором, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, оптический элемент изготовлен из вещества с показателем преломления в диапазоне от 1,2 до 1,8 с двугранным углом в диапазоне от 60° до 87° между рабочей поверхностью оптического элемента и плоскостью, проходящей через, по крайней мере, часть контура отражающей поверхности оптического элемента, между рабочей и преломляющей гранями в диапазоне от 81° до 109°, многоэлементный фотоприемник соединен с контроллером и наклонен к оптической оси, образуя оптический двугранный угол между многоэлементным фотоприемником и преломляющей гранью оптического элемента в диапазоне углов от 1° до 29°, источник излучения выполнен в виде, позволяющем получить освещенность рабочей грани, близкую к равномерной в диапазоне длин волн от 0,10 мм до 6,50 мкм, программно-аппаратно-управляемый, оптическая система включает дополнительный, по крайней мере, один программно-аппаратно-управляемый источник излучения или систему, по крайней мере, с одним светофильтром, который выполнен в виде, позволяющем получить электромагнитное излучение из диапазона длин волн от 4,20 мкм до 4,50 мкм, выполненный с возможностью направления излучения от дополнительного источника излучения или системы, по крайней мере, с одним светофильтром, внутрь поверхности с папиллярным узором и возможностью попадания этого излучения в оптический элемент только из поверхности с папиллярным узором, причем направление излучений в прикладываемую поверхность с папиллярным узором от дополнительного источника излучения или от источника излучения в оптический элемент позволяет получить проекции, при прохождении через оптическую систему с устраненными искажениями, на многоэлементный фотоприемник мест непосредственного соприкосновения папиллярных линий с рабочей гранью оптического элемента, вызывая большую интенсивность электрического сигнала на соответствующих элементах многоэлементного фотоприемника по сравнению с местами, свободным от непосредственного соприкосновения, а оптическая система включает объектив с апертурной диафрагмой.

Под термином "рабочая грань" оптического элемента следует понимать грань, к которой прикладывается поверхность с папиллярным узором.

Под термином "преломляющая грань" отражательной призмы следует понимать грань на которую направлен объектив оптической системы.

Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков может быть выполнена с возможностью направления излучения от дополнительного источника излучения или системы внутрь поверхности с папиллярным узором и возможностью попадания этого излучения в оптический элемент только из поверхности с папиллярным узором, которая обеспечивается выполнением, по крайней мере, части корпуса анаморфотной системы прозрачным в диапазоне длин волн от 4,20 мкм до 4,50 мкм и расположением дополнительного источника излучения со стороны отражающей поверхности оптического элемента. Такое выполнение системы позволяет повысить качество исходных данных, поступающих в систему идентификации личности, за счет снижения влияния человеческого фактора при автоматически задаваемых требованиях по правильности приложения поверхности с папиллярным узором к поверхности оптического элемента.

Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков может быть выполнена с возможностью направления излучения от дополнительного источника излучения или системы внутрь поверхности с папиллярным узором и возможностью попадания этого излучения в оптический элемент только из поверхности с папиллярным узором, которая обеспечивается выполнением, по крайней мере, части корпуса анаморфотной системы прозрачным в диапазоне длин волн от 4,20 мкм до 4,50 мкм и расположением экрана между дополнительным источником излучения и оптическим элементом. Такое выполнение системы позволяет повысить качество исходных данных, поступающих в систему идентификации личности, за счет снижения влияния человеческого фактора при автоматически задаваемых требованиях по правильности приложения поверхности с папиллярным узором к поверхности оптического элемента.

Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков может быть выполнена с возможностью направления излучения от дополнительного источника излучения или системы внутрь поверхности с папиллярным узором и возможностью попадания этого излучения в оптический элемент только из поверхности с папиллярным узором, которая обеспечивается выполнением, по крайней мере, одного световода, коммутированного с дополнительным источником излучения, проходящего сквозь корпус и выполненного с возможностью прикладывания к его торцу поверхности с папиллярным узором. Такое выполнение системы позволяет повысить качество исходных данных, поступающих в систему идентификации личности, за счет снижения влияния человеческого фактора при автоматически задаваемых требованиях по правильности приложения поверхности с папиллярным узором к поверхности оптического элемента.

Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков может быть выполнена с возможностью направления излучения от дополнительного источника излучения или системы внутрь поверхности с папиллярным узором и возможностью попадания этого излучения в оптический элемент только из поверхности с папиллярным узором, которая обеспечивается выполнением, по крайней мере, одного дополнительного источника излучения на корпусе с возможностью контакта с прикладываемой к дополнительному источнику излучения поверхностью с папиллярным узором. Такое выполнение системы позволяет повысить качество исходных данных, поступающих в систему идентификации личности, за счет снижения влияния человеческого фактора при автоматически задаваемых требованиях по правильности приложения поверхности с папиллярным узором к поверхности оптического элемента.

Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков может содержать оптическую ось, изменяющую свое направление, например, зеркалами или призмами. Такое выполнение системы позволяет повысить ее компактность за счет уменьшения расстояния между оптическим элементом и многоэлементным фотоприемником.

Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков может содержать иммерсионный объектив. Такое выполнение системы позволяет повысить ее компактность за счет уменьшения расстояния между отражательной призмой и многоэлементным фотоприемником.

Объектив может содержать, по крайней мере, одну, например, асферическую линзу. Такое выполнение объектива позволяет получить требуемое неискаженное изображения папиллярного узора.

Объектив может содержать вынесенную апертурную диафрагму. Такое выполнение объектива позволяет повысить качество изображения папиллярного узора.

Многоэлементный фотоприемник анаморфотной системы считывания папиллярных рисунков может быть выполнен в виде ПЗС-матрицы (прибор с зарядовой связью) или КМОП-структуры (кремний-метал-окисел-полупроводник).

Способ использования анаморфотной системы заключается в том, что используют режимы ожидания контакта поверхности папиллярного узора с рабочей поверхностью оптического элемента и анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, настройки рациональной контрастности оптической системы, дополнительного анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента и передачи оцифрованного изображения папиллярного узора в память компьютера или на носитель информации в случае удовлетворения критерия или критериев соответствия приложенной к рабочей поверхности оптического элемента поверхности с папиллярным узором папиллярным узорам с особенностями, присущими прикладываемым поверхностям.

Один из возможных вариантов применения многоэлементного фотоприемника для решения задач предлагаемого изобретения состоит в использовании полупроводниковых датчиков, на элементы которых, в процессе работы, подается запирающее напряжение, а при освещении их увеличивается ток в цепи элемента, вызванный снижением сопротивления за счет образования носителей заряда. Измерения изменений электрических параметров позволяют автоматизировать процесс распознавания папиллярных узоров.

Способ использования анаморфотной системы может включать периодическую активизацию дополнительного источника излучения с периодом, близким к такому, который необходим для последовательного проведения этапов излучения дополнительным источником до накопления максимально возможного изменения электрических параметров при изменении условий освещенности элемента от полного отсутствия до максимальной освещенности, воздействующей на элемент длительностью, гарантирующей окончание переходных процессов, по крайней мере, на одном элементе многоэлементного фотоприемника, настройки рациональной контрастности, дополнительного анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, и передачи оцифрованного изображения папиллярного узора в память компьютера или на носитель информации, во время этапа ожидания контакта поверхности папиллярного узора с рабочей поверхностью оптического элемента и анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, учитывают генерируемые излучением в оптической системе изменения электрических параметров линейно, с учетом дискретности, расположенных элементов многоэлементного фотоприемника, при этом активизируют дополнительный источник излучения начальной длительностью, составляющей часть полной длительности, необходимой для получения максимально возможного изменения электрического параметра при изменении условий освещенности элемента от полного отсутствия до максимальной освещенности, воздействующей на элемент длительностью, гарантирующей окончание переходных процессов, по крайней мере, на одном из элементов многоэлементного фотоприемника, и суммируют пропорционально увеличенные или уменьшенные, например, по степенному закону, разность значений изменений электрических параметров в соседних линейно расположенных элементах многоэлементного фотоприемника, активизируют дополнительный источник излучения укороченной длительностью, составляющей часть начальной длительности, и суммируют пропорционально увеличенные или уменьшенные, например, по степенному закону, разность значений изменений электрических параметров в соседних линейно расположенных элементах многоэлементного фотоприемника и сравнивают полученные значения со значением критерия, пропорционально увеличенного или уменьшенного, например, по степенному закону, разности значений изменений электрических параметров в соседних линейно расположенных элементах многоэлементного фотоприемника, определенного эмпирически для поверхностей с папиллярным узором живых людей, и, в случае удовлетворения условия сравнения приступают к этапу настройки рациональной контрастности анаморфотной системы для дополнительного анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, а в случае неудовлетворения продолжают использовать режим ожидания контакта поверхности папиллярного узора с рабочей поверхностью оптического элемента и анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента; во время этапа настройки рациональной контрастности оптической системы активизируют источник излучения или дополнительный источник излучения частичной длительностью, составляющей часть полной длительности, необходимой для получения максимально возможного изменения электрического параметра при изменении условий освещенности элемента от полного отсутствия до максимальной освещенности, воздействующей на элемент длительностью, гарантирующей окончание переходных процессов, по крайней мере, на одном из элементов многоэлементного фотоприемника, которую дискретно увеличивают до достижения полной длительности, а во время активизации или нахождения в активном состоянии источника излучения или дополнительного источника излучения суммируют значения изменений электрических параметров линейно расположенных элементов многоэлементного фотоприемника с величиной этих параметров более 80% от максимально возможного изменения электрического параметра при изменении условий освещенности элемента от полного отсутствия до максимальной освещенности, воздействующей на элемент длительностью, гарантирующей окончание переходных процессов, и сохраняют значения суммы и соответствующего значения частичной длительности, по достижению полной длительности выбирают величину частичной длительности, при которой обеспечивается рациональная контрастность оптической системы; во время этапа дополнительного анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, активизируют источник излучения длительностью рациональной контрастности оптической системы в диапазоне от 0,10 мм до 6,50 мкм, активизируют режим передачи оцифрованного изображения папиллярного узора в память компьютера или на носитель информации, в процессе которого учитывают изменения электрических параметров каждого элемента многоэлементного фотоприемника, генерируемых излучением в оптической системе.

В способе использования анаморфотной системы может осуществляться пропорциональное увеличение или уменьшение разности значений изменений электрических параметров в соседних линейно расположенных элементах многоэлементного фотоприемника по квадратичному закону.

В способе использования анаморфотной системы может осуществляться управление многоэлементным фотоприемником компьютером.

В способе использования анаморфотной системы может осуществляться управление многоэлементным фотоприемником микропроцессором.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Возможность практической реализации изобретения поясняется чертежами и примерами действий, составляющих элементы способа распознавания папиллярного узора.

На фиг.1 представлена схема анаморфотной системы.

На фиг.2 представлена пространственная схема анаморфотной системы с преломляющейся зеркалами оптической осью и расположением многоэлементного фотоприемника в плоскости монтажной платы.

На фиг.3 представлены варианты учета генерируемых излучений в оптической системе электрических параметров линейно, с учетом дискретности, расположенных элементов многоэлементного фотоприемника: 3а, 3б - осевые; 3в, 3г - параллельно осям; 3д - наклонное; 3е - по диагонали, 3ж - сплайновое; 3з - по фрагменту окружности.

На фиг.4 представлена диаграмма активизации дополнительного источника излучения в режиме ожидания контакта поверхности папиллярного узора 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 с условными изображением промежутков, во время которых происходит учет генерируемых излучением в оптической системе изменений электрических параметров элементов многоэлементного фотоприемника.

Анаморфотная система считывания папиллярных узоров содержит источник излучения 1, оптическую систему, включающую объектив 2 с апертурной диафрагмой 3 и оптический элемент 4 для прикладывания поверхности с папиллярным узором 5, и многоэлементный фотоприемник 6. Оптический элемент 4 с двугранными углами 7 и 8 между рабочей 9 поверхностью оптического элемента и плоскостью, проходящей через, по крайней мере, часть контура отражающей поверхности 10 оптического элемента 4, между рабочей 9 и преломляющей 11 поверхностями соответственно, многоэлементный фотоприемник 6 соединен с контроллером 12 и наклонен к оптической оси 13, образуя оптический двугранный угол (не показан) между многоэлементным фотоприемником 6 и преломляющей гранью 11 оптического элемента 4. Анаморфотная система считывания папиллярных узоров содержит также дополнительный источник излучения (или система со светофильтром) 14. Оптическая система может содержать преломляющие оптическую ось 13 зеркала 15.

Изготовление оптического элемента может быть осуществлено известными способами из используемых в оптике материалов, например из стекла и напылением на отражающую поверхность оптического элемента отражающего слоя, например из металла.

Изготовление остальных элементов системы может быть осуществлено известными способами.

Способ использования анаморфотной системы заключается в следующем.

Используют режим ожидания контакта поверхности папиллярного узора 5 с рабочей поверхностью 9 оптического элемента 4 и анализа поверхности, приложенной к рабочей 9 поверхности оптического элемента 4, при этом активизируют дополнительный источник излучения 14 периодически программно-аппаратно с периодом длительности Т (см. фиг.4), близким к такому, который необходим для последовательного проведения этапов излучения дополнительным источником 14 до накопления максимального значения зарядов, по крайней мере, на одном элементе многоэлементного фотоприемника, настройки рациональной контрастности, дополнительного анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхностью оптического элемента, и передачи оцифрованного изображения папиллярного узора в память компьютера или на носитель информации.

Во время активизации дополнительного источника излучения 14 учитывают генерируемые излучением в оптической системе электрические параметры линейно (линии обозначены позицией 16 на фиг.3), с учетом дискретности, расположенных элементов многоэлементного фотоприемника 6, при этом активизируют дополнительный источник излучения 14 начальной длительностью Т2, составляющей часть полной длительности Т1, необходимой для получения максимально возможного изменения электрических параметров при изменении условий освещенности элемента от полного отсутствия до максимальной освещенности, воздействующей на элемент длительностью, гарантирующей окончание переходных процессов, по крайней мере, на одном из элементов многоэлементного фотоприемника 6 и суммируют пропорционально увеличенные или уменьшенные, например, по степенному закону, разность значений изменений электрических параметров в соседних линейно 16 расположенных элементах многоэлементного фотоприемника, активизируют дополнительный источник излучения 14 укороченной длительностью Т3, составляющей часть начальной длительности Т2, и суммируют пропорционально увеличенные или уменьшенные, например, по степенному закону, разность значений изменений электрических параметров в соседних линейно 16 расположенных элементах многоэлементного фотоприемника 6 и сравнивают полученные значения со значением критерия, пропорционально увеличенного или уменьшенного, например, по степенному закону, разности значений изменений электрических параметров в соседних линейно 16 расположенных элементах многоэлементного фотоприемника.

При контакте поверхности папиллярного узора с рабочей поверхностью оптического элемента используют режимы настройки рациональной контрастности оптической системы. При этом активизируют дополнительный источник излучения 14 или источник излучения 1 частичной длительностью Т4, составляющей часть полной длительности Т1, которую дискретно увеличивают до достижения полной длительности Т1 (см. фиг.5). Для дополнительного источника излучения 14 или источника излучения 1 длительности периодов их активизации для обеспечения рациональной контрастности могут быть различными.

Во время этапа дополнительного анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, активизируют источник излучения 1 длительностью рациональной контрастности оптической системы в диапазоне от 0,10 мм до 6,50 мкм, активизируют режим передачи оцифрованного изображения папиллярного узора в память компьютера или на носитель информации, в процессе которого учитывают изменения электрических параметров каждого элемента многоэлементного фотоприемника, генерируемые излучением в оптической системе.

В способе использования анаморфотной системы может осуществляться пропорциональное увеличение или уменьшение разности значений изменений электрических параметров в соседних линейно расположенных элементах многоэлементного фотоприемника 6 по квадратичному закону.

В способе использования анаморфотной системы может осуществляться управление многоэлементным фотоприемником 6 компьютером.

В способе использования анаморфотной системы может осуществляться управление многоэлементным фотоприемником 6 микропроцессором.

Таким образом, применение данных системы и способа ее использования позволяет уменьшить линейные размеры оптической системы, повысить качество исходных данных, поступающих в систему идентификации личности, контрастность различных изображений папиллярных узоров и достоверность распознавания настоящего папиллярного узора и муляжа, а также снизить стоимость системы.

Claims (17)

1. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков, содержащая источник излучения, оптическую систему, включающую, в том числе, оптический элемент для прикладывания поверхности с папиллярным узором и многоэлементный фотоприемник, размещенные в корпусе, отличающаяся тем, что одна из поверхностей оптического элемента выполнена отражающей сферической или асферической, выпуклой наружу, корректирующая, по крайней мере, перспективные или трапециевидные искажения поверхности с папиллярным узором, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, оптический элемент изготовлен из вещества с показателем преломления в диапазоне от 1,2 до 1,8, с двугранным углом в диапазоне от 60 до 87° между рабочей поверхностью оптического элемента и плоскостью, проходящей через, по крайней мере, часть контура отражающей поверхности оптического элемента, между рабочей и преломляющей гранями в диапазоне от 81 до 109°, многоэлементный фотоприемник соединен с контроллером и наклонен к оптической оси, образуя оптический двугранный угол между многоэлементным фотоприемником и преломляющей гранью оптического элемента в диапазоне углов от 1 до 29°, источник излучения выполнен в виде, позволяющем получить освещенность рабочей грани, близкую к равномерной в диапазоне длин волн от 0,10 мм до 6,50 мкм, программно-аппаратно-управляемый, оптическая система включает дополнительный, по крайней мере, один программно-аппаратно-управляемый источник излучения или систему, по крайней мере, с одним светофильтром, который выполнен в виде, позволяющем получить электромагнитное излучение из диапазона длин волн от 4,20 до 4,50 мкм, выполненный с возможностью направления излучения от дополнительного источника излучения или системы, по крайней мере, с одним светофильтром, внутрь поверхности с папиллярным узором и возможностью попадания этого излучения в оптический элемент только из поверхности с папиллярным узором, причем направление излучений в прикладываемую поверхность с папиллярным узором от дополнительного источника излучения или от источника излучения в оптический элемент позволяет получить проекции при прохождении через оптическую систему с устраненными искажениями на многоэлементный фотоприемник мест непосредственного соприкосновения папиллярных линий с рабочей гранью оптического элемента, вызывая большую интенсивность электрического сигнала на соответствующих элементах многоэлементного фотоприемника по сравнению с местами, свободными и от непосредственного соприкосновения, а оптическая система включает объектив с апертурной диафрагмой.

2. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по п.1, отличающаяся тем, что возможность направления излучения от дополнительного источника излучения или системы внутрь поверхности с папиллярным узором и возможностью попадания этого излучения в оптический элемент только из поверхности с папиллярным узором обеспечивается выполнением, по крайней мере, части корпуса анаморфотной системы прозрачным в диапазоне длин волн от 4,20 до 4,50 мкм и расположением дополнительного источника излучения со стороны отражающей поверхности оптического элемента.

3. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по п.1, отличающаяся тем, что возможность направления излучения от дополнительного источника излучения или системы внутрь поверхности с папиллярным узором и возможностью попадания этого излучения в оптический элемент только из поверхности с папиллярным узором обеспечивается выполнением, по крайней мере, части корпуса анаморфотной системы прозрачным в диапазоне длин волн от 4,20 до 4,50 мкм и расположением экрана между дополнительным источником излучения и оптическим элементом.

4. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по п.1, отличающаяся тем, что возможность направления излучения от дополнительного источника излучения или системы внутрь поверхности с папиллярным узором и возможностью попадания этого излучения в оптический элемент только из поверхности с папиллярным узором обеспечивается выполнением, по крайней мере, одного световода, коммутированного с дополнительным источником излучения, проходящего сквозь корпус и выполненного с возможностью прикладывания к его торцу поверхности с папиллярным узором.

5. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по п.1, отличающаяся тем, что возможность направления излучения от дополнительного источника излучения или системы внутрь поверхности с папиллярным узором и возможностью попадания этого излучения в оптический элемент только из поверхности с папиллярным узором обеспечивается выполнением, по крайней мере, одного дополнительного источника излучения на корпусе с возможностью контакта с прикладываемой к дополнительному источнику излучения поверхностью с папиллярным узором.

6. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что в оптической системе оптическая ось может изменять направление.

7. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что изменение направления пучка света в оптической системе производится, по крайней мере, одним зеркалом.

8. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что изменение направления пучка света в оптической системе производится, по крайней мере, одной отражающей призмой.

9. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что объектив иммерсионный.

10. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что объектив содержит асферическую линзу.

11. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что апертурная диафрагма вынесенная.

12. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что многоэлементный фотоприемник выполнен в виде ПЗС-матрицы.

13. Анаморфотная система считывания папиллярных рисунков по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что многоэлементный фотоприемник выполнен в виде КМОП-структуры.

14. Способ использования анаморфотной системы по п.1, включающий режимы ожидания контакта поверхности папиллярного узора с рабочей поверхностью оптического элемента и анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, настройки рациональной контрастности оптической системы, дополнительного анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента и передачи оцифрованного изображения папиллярного узора в память компьютера или на носитель информации в случае удовлетворения критерия соответствия приложенной к рабочей поверхности оптического элемента поверхности с папиллярным узором папиллярным узорам с особенностями, присущими прикладываемым поверхностям, при котором дополнительный источник излучения активизируют периодически с периодом, близким к такому, который необходим для последовательного проведения этапов излучения дополнительным источником до накопления максимально возможного изменения электрических параметров при изменении условий освещенности элемента от полного отсутствия до максимальной освещенности, воздействующей на элемент длительностью, гарантирующей окончание переходных процессов, по крайней мере, на одном элементе многоэлементного фотоприемника, настройки рациональной контрастности, дополнительного анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента и передачи оцифрованного изображения папиллярного узора в память компьютера или на носитель информации, во время этапа ожидания контакта поверхности папиллярного узора с рабочей поверхностью оптического элемента и анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, учитывают генерируемые излучением в оптической системе изменения электрических параметров линейно, с учетом дискретности расположенных элементов многоэлементного фотоприемника, при этом активизируют дополнительный источник излучения начальной длительностью, составляющей часть полной длительности, необходимой для получения максимально возможного изменения электрического параметра при изменении условий освещенности элемента от полного отсутствия до максимальной освещенности, воздействующей на элемент длительностью, гарантирующей окончание переходных процессов, по крайней мере, на одном из элементов многоэлементного фотоприемника, и суммируют пропорционально увеличенные или уменьшенные, например, по степенному закону, разность значений изменений электрических параметров в соседних линейно расположенных элементах многоэлементного фотоприемника, активизируют дополнительный источник излучения укороченной длительностью, составляющей часть начальной длительности, и суммируют пропорционально увеличенные или уменьшенные, например, по степенному закону, разность значений изменений электрических параметров в соседних линейно расположенных элементах многоэлементного фотоприемника и сравнивают полученные значения со значением критерия пропорционально увеличенного или уменьшенного, например, по степенному закону, разности значений изменений электрических параметров в соседних линейно расположенных элементах многоэлементного фотоприемника, определенного эмпирически для поверхностей с папиллярным узором живых людей, и, в случае удовлетворения условия сравнения, приступают к этапу настройки рациональной контрастности анаморфотной системы для дополнительного анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, а в случае неудовлетворения продолжают использовать режим ожидания контакта поверхности папиллярного узора с рабочей поверхностью оптического элемента и анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента; во время этапа настройки рациональной контрастности оптической системы активизируют источник излучения или дополнительный источник излучения частичной длительностью, составляющей часть полной длительности, необходимой для получения максимально возможного изменения электрического параметра при изменении условий освещенности элемента от полного отсутствия до максимальной освещенности, воздействующей на элемент длительностью, гарантирующей окончание переходных процессов, по крайней мере, на одном из элементов многоэлементного фотоприемника, которую дискретно увеличивают до достижения полной длительности, а во время активизации или нахождения в активном состоянии источника излучения или дополнительного источника излучения суммируют значения изменений электрических параметров линейно расположенных элементов многоэлементного фотоприемника с величиной этих параметров более 80% от максимально возможного изменения электрического параметра при изменении условий освещенности элемента от полного отсутствия до максимальной освещенности, воздействующей на элемент длительностью, гарантирующей окончание переходных процессов, и сохраняют значения суммы и соответствующего значения частичной длительности, по достижению полной длительности выбирают величину частичной длительности, при которой обеспечивается рациональная контрастность оптической системы; во время этапа дополнительного анализа поверхности, приложенной к рабочей поверхности оптического элемента, активизируют источник излучения длительностью, обеспечивающей рациональную контрастность оптической системы в диапазоне от 0,10 мм до 6,50 мкм, активизируют режим передачи оцифрованного изображения папиллярного узора в память компьютера или на носитель информации, в процессе которого учитывают изменения электрических параметров каждого элемента многоэлементного фотоприемника, генерируемых излучением в оптической системе.

15. Способ использования анаморфотной системы по п.14 или 15, отличающийся тем, что пропорциональное увеличение или уменьшение разности значений изменений электрических параметров в соседних линейно расположенных элементах многоэлементного фотоприемника осуществляется по квадратичному закону.

16. Способ использования анаморфотной системы по п.14 или 15, отличающийся тем, что управление многоэлементным фотоприемником осуществляет компьютер.

17. Способ использования анаморфотной системы по п.14 или 15, отличающийся тем, что управление многоэлементным фотоприемником осуществляет микропроцессор.

Images