Identificación y autenticación individual a través de las huellas dactilares requiere tres pasos generales.
- Generación de la imagen/ Captura de la imagen
- Extracción de Características
- Coincidencia para una base de datos de inscripción
Hay muchos tipos de sensores de huellas dactilares que utilizan diferentes tecnologías en diferentes formatos. Las técnicas para la captura de imágenes demonstran una evolución en la tecnología para proporcionar imágenes de la identidad de alta calidad. Al comparar las técnicas originales a tinta sobre papel, ópticos, capacitivos, RF de campo, y de sensores de ultrasonido, la película electroluminiscente como el sensor de emisión de luz (LES) de Integrated Biometrics proporciona avances durante cada paso del proceso de captura.
Técnicas de tinta sobre el papel envuelven procesamiento de verificación de sujetos utilizando tinta aplicada directamente a los dedos y girando de forma manual a través de la tarjeta de papel de huellas dactilares. Personas de interés se identifican usando una tarjeta de huellas dactilares existente o de las huellas latentes recuperados a través de una investigación. Estas tarjetas de papel son entonces escaneados en un ordenador. Imágenes de huellas dactilares recogidas se comparan manualmente por examinadores capacitados de huellas dactilares en contra del registro almacenado de tarjetas de huellas dactilares.
Las tecnologías de Sensores Ópticos hacen uso de la tecnología Frustrated Total Internal Reflection (FTIR) para la imagen de la huella dactilar colocada sobre la superficie superior de un prisma de cristal. El dedo colocado en la superficie superior del prisma provoca crestas de la huella dactilar para hacer contacto con el vidrio. Una fuente de luz fuerte en el dedo en un ángulo provoca la reflexión interna en las zonas de los valles y los poros de sudor de la huella dactilar. Los sensores ópticos basados en el uso de la tecnología FTIR han sido la única tecnología práctica para conseguir el nivel de calidad de imagen necesaria para cumplir las normas del FBI para grandes superficies de sensores de área (mayor de 0,6 x 0,8 pulgadas).
Los inconvenientes de esta tecnología restringen la práctica y adopción a gran escala:
- Las aplicaciones móviles son los más afectados por el tamaño, el peso, la fragilidad y gran consumo de energía de los conjuntos ópticos. Las unidades de campo requieren carcasa voluminosa para proteger y tratar de proteger los alineaciones de los frágiles sensores ópticos. La fuente de luz necesaria para iluminar el sujeto crea requisitos de energía adicionales que reducen aún más la eficacia en las aplicaciones móviles.
- Tecnologías ópticas FTIR usan imágen visual directa propenso inherentemente a los malos resultados en el sol o condiciones bien iluminados y las huellas dactilares deben estar limpias y libres de polvo para proporcionar una imagen clara. Huellas latentes dejadas en la superficie de la platina pueden ser vistos por la cámara en lecturas posteriores y las unidades requieren una limpieza constante. Tecnologías ópticas basadas en FTIR tienen dificultades con los dedos secos con poco contraste entre el cresta de la huella dactilare y las valles. El rendimiento del dedo seco se mejora con membranas de silicona instalados sobre la superficie de vidrio. El daño y la sustitución de estas membranas (lágrimas y reemplazos) que requieren un mantenimiento frecuente para seguir funcionando.
- Sensores ópticos FTIR pueden ser engañados fácilmente o falsificados con una impresión de la huella dactilar latente o de caucho. Requisitos para brillar la luz sobre la huella dactilar y entonces capturar la luz refractada también aumentan el tamaño del sensor y puede ser una desventaja en condiciones de iluminación no óptimas. Por ejemplo, el uso de la luz del día de un sensor óptico requiere que el sensor es la sombra de la luz solar o otra luz brillante, por lo que la cámara puede enfocar la luz de la huella dactilar.
- El rendimiento en la temperatura fría es un desafío porque un dedo frío puede provocar la condensación y el empañamiento de la placa de vidrio. Estas condiciones impactam en gran medida la claridad de la imagen capturada por la reducción de la velocidad y la precisión de los resultados de similitudes.
- «La luz que emana» de la fuente del sensor de iluminación crea un marcador visible perjudicial para aplicaciones militares durante las operaciones nocturnas.
En condiciones ideales, con la operación guiada por el hombre, la tecnología FTIR óptica puede proporcionar imágenes de alta calidad y carregar la imagen directa a la base de datos digital.
Los Sensores Capacitivos
El sensor capacitivo es una matriz de dos dimensiones de las placas de micro-capacitores integrados en el chip. Los dedos de el sujeto comportase como la segunda «placa» para completar el circuito. Cuando se coloca un dedo en lo display del chip, resulta en cargas eléctricas entre la superficie del dedo y cada una de las placas de silicio. La magnitud de estas cargas eléctricas depende de la distancia entre la superficie de la huella dactilar y las placas de capacitancia. El resultado de la imagen de la huella dactilar a partir del sensor capacitivo es la matriz bidimensional de valores de carga eléctricos utilizados para la coincidencia. La tecnología es adecuado principalmente para aplicaciones de pequeña escala, «de uno a unos pocos».
Mala calidad de imagen debido al ruido eléctrico y el rango de baja resolución de imagen como las principales desventajas de la tecnología de sensor capacitivo. Son muy pocos los sensores capacitivos que han superado las pruebas de certificación del FBI. Los escáneres certificados disponibles sólo cumplen con los requisitos para el tamaño más pequeño de captura de imágenes (FAP10).
La tecnología basada en semiconductores es propenso a sufrir daños de la electrónica debido a su naturaleza frágil, la susceptibilidad a las descargas electrostáticas (ESD). Los sensores capacitivos operam mal cuando el sujeto tiene los dedos sucios o aceitosos; estos factores cambian la capacitancia del dedo y afectan a la imagen capturada. Sensores capacitivos comerciales actuales han falso rechazo y las tasas de falsa aceptación (FAR/FRR) que son mucho mayores que una identificación aceptable como legal.
La necesidad de crear un circuito elimina algunas de las técnicas comunes que se utilizan para defraudar la identificación biométrica; una ventaja sobre tecnologías FTIR comparables. Las ventajas naturales de una estructura de estado sólido que es fino e ligero hacen el sensores capacitivos apropriados para pequeños dispositivos y productos electrónicos de consumo, donde de una a unas pocas similituds es predominantes y las imágenes de alta calidad no es un requisito de aplicación.
Ultrasonido
Tecnologías de sensores de ultrasonidos utilizan la ecografía; el envío de señales acústicas hacia la punta del dedo y la captura de la señal de eco. La señal de eco se utiliza para calcular la imagen del rango de la huella dactilar y, posteriormente, la estructura de la cresta en sí. Este método de imágenes del subsuelo de la piel del dedo; por lo tanto, es resistente a la suciedad y acumulaciones de aceite que visualmente poderia mascarar la huella dactilar.
Los usos de aplicación para esta tecnología son limitadas debido al coste, potencia, tamaño, y el peso del dispositivos de escáneres. La tecnología no es viable para su uso con las aplicaciones móviles y sirve como una tecnología de escaneo fijo.
Coincidencia de digitales
Los avances en las tecnologías de la coincidencia y la comparación fueram evolucionado junto con las tecnologías para capturar imágenes de huellas dactilares. Lo que era un proceso complejo y manual para operadores humanos calificados y bien entrenados ahora se consigue rápidamente con computadoras y software.
El uso de la tecnología digital para capturar las impresiones se convierten de una imagen en una plantilla digital. Estas plantillas pueden ser grabadas y almacenadas en una base de datos para su posterior comparación de las huellas dactilares de lo sujeto. Aplicaciones para la escala de coincidencia de impressiones de pequeñas base de datos que contienen cientos de registros contra soluciones que requieren a coincidencia de cientos de miles de registros.
Pelicula electroluminiscente
Integrated Biometrics produce el tipo de sensor basado en la película electroluminiscente (LES) Sensor de Emisión de Luz único para crear la imagen de la huella dactilar. La película patentado LES es un compuesto de múltiples capas, que contiene partículas de polímero que luminiscencia (emiten luz) en presencia de un campo eléctrico.
Cuando se coloca un dedo sobre la película, las crestas de la huella dactilar completan el circuito eléctrico de bajo nivel que provoca luminicescia de las partículas de la película, produciendo una imagen analógica de la huella dactilar de alta precisión, alta resolución. Resolución de la imagen de huellas digitales es de aproximadamente 1.500 PPI.. Resolución de la imagen de huellas digitales es de aproximadamente 1.500 PPI.
La alta resolución (1500 PPI), la imagen puede ser capturada usando una variedad de tecnologías. Se captura la imagen creando un Apéndice F, la imagen de calidad-FBI para las huellas dactilares planas o girados.
Arriba se muestra la parte inferior de la película LES que muestra el resplandor azul de la imagen luminiscente LES de la huella dactllar creado cuando se coloca un dedo en contacto con la superficie superior de la película.
Captura de imágenes de sensores basados en Transistores de Película Delgada de Integrated Biometrics es de 500 PPI con píxeles que son exactamente 50,8 micrones de separación. La generación de imágenes utilizando una película LES es instantánea.
El sensor de tecnología LES se encarga de los casos de uso difíciles, incluyendo los dedos secos, mojados, y sucios mediante el uso de circuitos de adaptación y captura dinámica de algoritmos que rápidamente y automáticamente optimizan la calidad de la imagen.
La tecnología de sensores LES es intrínsecamente resistente a muchas técnicas enganosas, las crestas de las huellas dactilares y las características que tocan la película debe ser muy cerca de consistencia de la piel humana para activar la luminiscencia. La cresta de la huella dactilar que toca la película actúa como a un campo eléctrico. Dedos falsos utilizando silicona o materiales similares y dos imágenes tridimensionales de las huellas dactilares no crearán un imagen de la huella dactilar en el sensor LES.
Una impresión falsa en silicio «pegajoso» no será «visto» por el sensor LES y ninguna imagen será recogido. Huellas latentes o suciedad dejado atrás no serán vistos por el sensor LES. Esto permite una inscripción y verificación rápida de las huellas dactilares de alta calidad adecuados para aplicaciones de gran tamaño.
Usando algoritmos propietarios, la tecnología de sensores LES tiene extremadamente baja de Falsa Aceptación y Tasas de Rechazo (FAR / FRR) que conducen a menos frustración para la identificación rápida así como la autenticación de usuarios válidos.
La tecnología de sensores de emisión de luz por Integrated Biometrics es especialmente adecuado para ambientes móviles y al aire libre. La naturaleza de la tecnología elimina los fallos comunes que se encuentran en soluciones alternativas. La operación es consistente en todas las condiciones y la generación de la imagen no se ve afectado por la luz ambiente o la luz solar directa. El rendimiento de LES permanece constante a través de las variaciones extremas de temperatura. Los problemas comunes asociados con la condensación o el empañamiento en el escáner se eliminan. La tecnología LES requiere la fuente de luz embarcado para capturar imágenes de huellas dactilares por lo que es ideal para las operaciones militares nocturnas.
Los bajos requerimientos de energía para la tecnología LES faculta a los integradores para ofrecer soluciones más pequeñas y más móviles trayendo la biometría dentro de nuevas aplicaciones.
La película LES es flexible, lo que permite sensores que están curvados para ajustarse al dedo humano. La película flexible LES permite la creación de sensores que son adaptables a cualquier forma o tamaño.
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La Película del Sensor de Emisión de Luz se crea por la impresión de la pantalla de múltiples capas para permitir la autenticación de huellas dactilares / identificación sin un sensor o un botón claramente visible cuando se imprime sobre sustratos incluyendo vidrio.
