Сканер отпечатков пальцев
Идентификация по отпечатку пальца один из самых надежных способов подтверждения личности человека. По точности такой метод уступает лишь сканированию сетчатки глаза и анализу ДНК. Отпечаток пальца это, ничто иное, как папиллярный узор на коже, который является уникальным для каждого человека и формируются у плода уже на 12 неделе, одновременно с нервной системой. При этом на узоры влияет генетический код ребенка, положение плода в матке, питание матери во время беременности, состояние окружающей среды и прочие случайные факторы. Простым языком, папиллярные узоры это выступы и углубления на коже, образующие единственный, в своем роде, рисунок. Даже при повреждении эпидермиса, со временем узор восстанавливается, это лишь вопрос времени и, конечно, степени повреждения.
Как работает сканер отпечатков пальцев
У любого сканер отпечатка пальцев есть две функции: получить изображение отпечатка и проверить его узор на совпадение с другими узорами в базе данных. В современных смартфонах используется оптический сканер. Они работают по тому же принципу, что и небольшие цифровые фотоаппараты — снимок делается с использованием микросхемы, состоящий из светочувствительных фотодиодов и автономного источника освещения, то есть матрица светодиодов, которая подсвечивает узоры на пальце.
При попадании света, фотодиоды создают электрический заряд, запечатлевая отдельный пиксель на будущем снимки. Совокупность пикселей разной интенсивности и образуют на сканере снимок отпечатка пальца. Перед тем как начать сверять отпечаток, сканер проверяет качество изображения, а именно его яркость и четкость. Если снимок слишком яркий или темный, настраивается длительность выдержки сканера и процесс повторяется вновь.
после того как отпечаток получен он анализируется с помощью специального программного обеспечения. Для определения особенностей папиллярных узоров ПО использует сложные алгоритмы. Всего выделяют три типа узоров:
- дуговые
- петлевые
- завитковые
Определив тип узора, сканер идентифицирует окончание линий узоров, например, разрывы и раздвоение, именуемые минуциями. Именно они и являются уникальными и позволяют по отпечатку пальцев идентифицировать его владельца. Сканер отпечатков пальцев определяет положение минуций относительно друг друга на каждом снимке. Он разбивает отпечаток на небольшие блоки, 9×9 пикселей, каждый из которых содержит определенное число минуций.
Координаты обнаруженных минуций и их углы ориентации записываются в вектор, затем идентичные блоки со сканера и снимков из базы данных сопоставляются и, если узоры в них идентичны, то отпечатки пальцев принадлежат одному и тому же владельцу. Стоит отметить, что сканеры не анализирует каждую линию взора, они находят лишь одинаковой закономерности в небольшом количестве блоков и по ним устанавливают сходство .
Существует два основных типа оптических сканеров. Первый делает снимок нужной области пальца при прикосновении к сканеру. Этот тип используется в смартфонах Apple, начиная с iPhone 5s. Второй тип оптического сканера предполагает проведение по нему пальцем, который делает серию снимков и программно объединяет их во едино. Такой сканер нашел свое применение в Samsung Galaxy S5, но в последующих моделях он был заменен на первый тип, который является более удобным, но и более дорогим, в силу необходимости использования большей матрицы.
Общим недостатком оптических сканеров является подверженность загрязнению и царапин. Кроме того, такой сканер можно обмануть с помощью слепка фаланги пальца.
