Fingerprint-Erkennung. Samira Brulic 29.Mai 2007

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1 Fingerprint-Erkennung Samira Brulic 29.Mai 2007

2 Inhalt Einleitung Bildqualität Sensor-Technologien Sensor-Modelle Zusammenfassung Fingerprint Recognition Samira Brulic 2 / 29

3 Einleitung Warum gute Bildqualität wichtig ist! Fingerprint Recognition Samira Brulic 3 / 29

4 Einleitung Probleme beim Erzeugen hoher Bildqualität Schmutz Narben Zu trockene oder zu fettige Haut Alte Fingerabdrücke (Latenzabdrücke) und Fettrückstände auf der Sensorfläche Umgebungsfaktoren (extreme Temperaturen und Feuchtigkeit) Akzeptanz des Benutzers Fingerprint Recognition Samira Brulic 4 / 29

5 Einleitung Vergleiche normalem vs. trockenem Finger FTIR-Sensoren Fingerprint Recognition Samira Brulic 5 / 29

6 Einleitung Vergleiche normalem vs. trockenem Finger Elektro-optischer Sensor Fingerprint Recognition Samira Brulic 6 / 29

7 Einleitung Vergleiche normalem vs. trockenem Finger Kapazitive Sensoren Fingerprint Recognition Samira Brulic 7 / 29

8 Einleitung Vergleiche normalem vs. trockenem Finger Thermal (sweep) Sensor Fingerprint Recognition Samira Brulic 8 / 29

9 Arten von Fingerprint-Sensoren Kapazitive Sensoren Statisch Dynamisch Optische Sensoren Reflexive (FTIR) Transmissive Elektro-optische Kontaktlose Ultraschall Sensoren Thermische Sensoren Fingerprint Recognition Samira Brulic 9 / 29

10 Kapazitive Sensoren Kapazitive Verfahren beruhen auf der Leitfähigkeit der Haut. Überall wo ein Kontakt entsteht, entladen sich die Kondensatoren. Der Zustand der Kondensatoren geladen oder entladen ergibt das Bild des Fingerabdrucks. Fingerprint Recognition Samira Brulic 10 / 29

11 Kapazitive Sensoren Statisch kapazitiver Sensor Typ 1 Je Pixel eine Elektrode Kapazitätsmessung zu den Nachbarelektroden/-pixeln (Interpixel- Messung) Typ 2 Kapazitätsmessung zwischen Pixel und Masse/Erde Dynamische kapazitiver Sensor Wechselspannung Inter-Pixel- und Pixel-Erde-Messungen Fingerprint Recognition Samira Brulic 11 / 29

12 Abschluss Kapazitive Sensoren Vorteile: Gute Qualität Geringere Messoberfläche Keine Beeinträchtigung durch Latente Verschmutzung Nachteile: Empfindlich gegenüber Elektrischer Aufladung. Keine Lebenderkennung Fingerprint Recognition Samira Brulic 12 / 29

13 Optische Sensoren Refexive Sensoren Das Licht (LED`s), wird an den Ridges absorbiert und an den Valleys reflektiert, so werden die Valleys hell dargestellt, die Ridges dunkel. Das austretende Licht wird durch eine Linse auf einen CCD Sensor fokussiert Die entstehende Verzerrung muss optisch oder rechnerisch korrigiert werden Sheet Prism reduziert die Grösse, allerdings geringere Bildqualität. FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) FTIR mit Sheet prism Fingerprint Recognition Samira Brulic 13 / 29

14 Optische Sensoren Transmissive Sensoren Lichtquelle an der Fingeroberseite Der Finger wird durchleuchtet und anhand der Durchlässigkeit oder der Absorption des Lichtes von der Haut wird das Bild erzeugt. Kontaktlose Realisierung möglich fingerprint.html Fingerprint Recognition Samira Brulic 14 / 29

15 Optische Sensoren Elektro-optische Sensoren 1.Schicht Polymer, emittiert unter Spannung Licht 2.Schicht Array aus Fotodioden, wandelt das emittierte Licht in Digitales Bild um. Qualität schlechter als bei FTIR Fingerprint Recognition Samira Brulic 15 / 29

16 Optische Sensoren Kontaktlose Sensoren Prinzip der Optischen Sensoren Distanzhalter zum Prisma Keine Rückstände vom Vorgänger Durch Distanzhalter das Problem der Rotation gelöst Nachteil: mögliches Zittern des Fingers Fingerprint Recognition Samira Brulic 16 / 29

17 Abschluss Optische Sensoren Vorteile: Im Vergleich zu anderen Verfahren Kostengünstig Temperaturunemplindlich Lebenderkennung möglich Nachteile: Berührungsbehaftet ( außer bei Kontaktlosem-Sensor ) Latente Abdrücke können weitere FP-Bilder verfälschen. Fingerprint Recognition Samira Brulic 17 / 29

18 Akustische Sensoren Ultraschall-Sensor Finger wird mit Ultraschallwellen beschossen Kontaktstreuungen werden gemessen Ausgesendete Wellen treffen zurück auf einen Schallwandler und ermöglichen bei bekanntem Medium ( Luft, Finger, Sensor ) die Berechnung des Fingerbildes Noch unausgereifte Technologie / hohe Kosten Bildqualität sehr hoch, auch keine Beeinflussung durch Schmutz, Handschuhe etc, Fingerprint Recognition Samira Brulic 18 / 29

19 Thermische Sensoren Thermischer Sensor Besteht aus Pyro-elektrischem Material Erzeugt Strom anhand von Temperatur unterschieden Werden Typischerweise warm gehalten um Temperatur unterschiede zu verstärken. ( Ridges werden gekühlt ) Wegen raschem Temperaturausgleich Dynamische Aufnahmemethode ( Sweeping ), nötig Fingerprint Recognition Samira Brulic 19 / 29

20 Touching vs. Sweeping Vorteile: Touching Natürlicher Vorgang Sweeping Quasi Selbstreinigend Keine Rotationsprobleme Nachteile: Einsatzgebiete: Verschmutzung Latente Abdrücke Probleme mit Rotation Nahezu überall, außer thermische Sensoren Kein natürlicher Vorgang Abdruck muss rekonstruiert werden Hauptsächlich thermische Sensoren Fingerprint Recognition Samira Brulic 20 / 29

21 Lebenderkennung Optische Verfahren Temperaturmessung Pulsmessung Hautwiderstandsmessung Hämoglobinverhältnisse Mechanische und/oder Elektrische Impulse Minimaler Stromstoss (Der menschliche Körper reagiert auch auf diesen Reiz mit einem elektrischen Signal, das von der Hautoberfläche abgenommen werden kann.) Mechanisch: Sensor weist einen Stift auf, der kurzfristig gegen den Finger drückt. Ausgewertet wird dann beispielsweise die Reaktionszeit, innerhalb der der Finger sich bewegt wird. Der mechanische Reiz kann auch eine Vibration sein die wiederum zu einer Reaktion des Fingers führt. Fingerprint Recognition Samira Brulic 21 / 29

22 Sensor-Modelle SecuGen Hamster IV Typ: Optischer Sensor Auflösung: 500 dpi gray-levels Maße: 27 x 40 x 73 mm Verbindung: Aktive Oberfläche: Preis: USB 1.1, 2.0 compatible 12.9 mm x 16.8 mm k.a. Fingerprint Recognition Samira Brulic 22 / 29

23 Sensor Modelle Bio-i Cyte Typ: Optischer Sensor Auflösung: Aktive Oberfläche: Verbindung: Maße: Preis: 500 DPI 256 gray-levels 15mm(W) x 18mm(H) USB 1.1, 2.0 compatible 21mm (W) x 30mm (L) x 22mm (H) k.a. Fingerprint Recognition Samira Brulic 23 / 29

24 Sensor Modelle MorphoSmart MSO1300x Typ: Auflösung: Aktive Oberfläche: Verbindung: Maße: Preis: Optischer Sensor 500 DPI 256 gray-levels 14 x 22 (mm) USB 1.1, 2.0 compatible 53, 7 x 33, 7 x 13, 5 (mm) k.a. Fingerprint Recognition Samira Brulic 24 / 29

25 Sensor Modelle LTT-C500 Typ: Kapazitiver Sensor Auflösung: 508 dpi Aktive Oberfläche: Verbindung: Maße: Preis: 11.8 mm x 9.6 mm k.a. 22 x 20 x 4 (mm) k.a. Fingerprint Recognition Samira Brulic 25 / 29

26 Sensor Modelle CrossMatch 1000id Typ: Optischer Sensor Auflösung: Aktive Oberfläche: Verbindung: Maße: Preis: 1000 und 500 ppi +/- 5 Pixel 256 Graustufen 3,8 x 4,1 cm gerollt 5,1 x 8,1 cm flach TCP/IP, LAN 10,2 x 20,32 x 45,72 (cm) k.a. Fingerprint Recognition Samira Brulic 26 / 29

27 Sensor Modelle Bird 3 Typ: Optischer Sensor Auflösung: 500 dpi Aktive Oberfläche: Verbindung: Maße: Preis: 16 x 19 mm TCP/IP, LAN 10,2 x 20,32 x 45,72 (cm) k.a. Fingerprint Recognition Samira Brulic 27 / 29

28 Zusammenfassung Welche Sensortechnologie ist die Beste? Kosten Reifegrad Bildqualität unter erschwerten Bedingungen indoor/outdoor persönliche/öffentliche Nutzung Normalfinger/Problemfinger trockene/feuchte Finger Größe Schutz gegen Vandalismus Temperaturbeständigkeit Fälschungsschutz ESD-Festigkeit (Schutz gegen elektrostatische Entladung) Fingerprint Recognition Samira Brulic 28 / 29

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen? Fingerprint Recognition Samira Brulic 29 / 29

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