سنسورهای اثر انگشت

سنسورهای اثر انگشت

بازشناسی هویت از طریق اثر انگشت قدیمی ترین روش آزمایش تشخیص هویت از راه دور است مدت ها پیش اثر انگشت تنها در زمینه جرم قابل بحث بود. اثر انگشت یک روش خطا ناپذیر در تشخیص هویت است از آنجا که روز به روز میزان رخنه در نقض موارد امنیتی و کلاهبرداری در معاملات بیشتر می شود، روشهای مبتنی بر بیومتریک می توانند امنیت معاملات مالی و اطلاعات خصوصی افراد را تأمین نمایند این روشها در دولتها و ارتش کاربردهای فراوانی دارند

شناسایی افراد با کمک داده های فیزیولوژیکی و رفتاری، اصطلاحاً بیومتریک نامیده می شود. از آنجایی که اطلاعات بیومتریک همیشه همراه فرد است، از روشهای دیگر احراز هویت که ممکن است فراموش شده، دزدیده شده و یا از دست برود، کارآمدتر است. امنیت سیستم های شناسایی اثر انگشت به علت آنکه توسط اثر انگشت های جعلی فریب خورده و مورد تهاجم قرار می گیرد، همیشه مورد توجه می باشد. یکی از روش های مقابله در برابر تهاجم جعل اثرانگشت، روش تشخیص زنده بودن بافت اثر انگشت است. دلیل اصلی انتخاب اثر انگشت برای شناسایی افراد این است که اثر انگشت هر فرد منحصر به فرد بوده و بعضی از ویژگی های آن تا آخر عمر ثابت باقی می ماند و از همین ویژگی ها در تطبیق اثر انگشت استفاده می شود .شناسایی اثر انگشت بر اساس تحلیل ریزه های استخراج شده انجام می شود. بنابراین قابلیت اجرا و کارایی سیستم خودکار شناسایی اثر انگشت به دقت ریزه های استخراج شده بستگی دارد. انسان ها دارای ویژگی های منحصر به فرد مانند سایش شیارهای پایانه ی انگشت و یا شبکه کوچک از خطوط متقاطع در سراسر کف دست ها و پاها می باشند در واقع، این برجستگی ها و خطوط در کف دست زمانی که ما در رحم مادر هستیم، ظاهر می شود که هیچ دو نفری در این جهان یک اثر انگشت یکسان ندارند. نوک انگشت دارای یک سری خطوط است که از یک طرف انگشت به طرف دیگر ادامه دارد این خطوط دارای یک سری نقاط مشخصه می باشند که به آنها ریزه کاری گویند

از آنجا که فرآیند شناسایی شامل دریافت تصویر اثر انگشت و مطابقت آن با مقدار ذخیره شده در پایگاه داده می باشد لذا با توجه به بروز نواقصی همچون فشار، زخم، سوختگی، نویز، تاری و بی کیفیت بودن تصویر باید ترمیم و بهبود سازی بر روی تصویر صورت گرفته تا ضمن کیفیت بالای تصویر تشخیص و انطباق قابل اطمینان تری صورت گیرد.

حسگرهای اثر انگشت شامل صفحات خازنی کوچکی  هستند که شامل مدار الکتریکی جاسازی شده در تراشه می باشند. هر یک از عناصر پیکسل در حسگر برای تشخیص سیگنال بسیار ضعیف است این حسگرها از روش تقویت کننده پیکسل استفاده می کنند که باعث بهبود کیفیت تصویر برای انگشتان دست می شود. حسگرها بارهای الکتریکی بسیار ضعیف از طریق انگشت ایجاد می کنند که سبب ساخت یک الگوی بین پشته انگشت و یا دره ها می شوند

انواع سنسورهای اثر انگشت:
  1. سنسورهای نوری

    سنسور های اثر انگشت نوری از قدیمی ترین نوع اثر انگشت هاست که تصاویر انگشت شما را همانند یک دوربین برمیدارد. این روش بر این اساس استوار است که سنسور با ثبت تصویری از اثر انگشت و به کمک الگوریتم‌هایی، الگوهای منحصر به فرد روی سطح انگشت را تشخیص می‌دهد. این حسگرها تعداد زیادی دیود در هر اینچ دارند تا بتوانند اطلاعات را با دقت زیادی دریافت کنند. هنگامی که شما انگشت خود را روی حسگر قرار می‌دهید، فضا بسیار تاریک می‌شود و عملا ثبت تصویر دقیق را غیرممکن می‌سازد. برای حل این مشکل از یک ردیف LED به عنوان فلاش استفاده می‌شود تا بتواند محیط را برای عکس‌برداری مناسب کند. البته این تکنولوژی امروزه برای طراحی تلفن‌های هوشمند چندان مناسب نیست، چون فضای زیادی اشغال می‌کند و سازندگان دوست دارند محصولاتشان باریک‌تر از گذشته باشد.

  2. سنسورهای خازنی

    سنسورهای اثر انگشت خازنی متشکل از مجموعه‌ای از خازن‌ها می‌باشند که با قرارگیری انگشت روی سنسور و تغییر ظرفیت خازن‌ها و ثبت تغییرات، تصویر انگشت را به شکل کاملی ذخیره می‌کنند.

  3. سنسورهای اثر انگشت فراصوتی

    سنسورهای اثر انگشت فراصوتی با استفاده از امواج فراصوتی کار می‌کند. بدین شکل که امواج فراصوتی توسط فرستنده تعبیه شده در زیر سنسور ارسال شده و با توجه به فرورفتگی‌های موجود روی انگشت هر کاربر، برخی از امواج جذب شده و برخی به سنسور باز می‌گردند. استفاده از چنین سیستمی، دو مزیت بزرگ نسبت به همتاهای خازنی دارد: 1- کارکرد صحیح حتی در صورت خیس بودن انگشت کاربر 2- استفاده از این سنسور حتی در زیر لایه‌های پلاستیکی نازک. سنسورهای خازنی در صورت کثیف بودن روی سنسورها و یا عرق کردن روی انگشت، ممکن است کارکرد صحیحی نداشته باشند. اما در سنسورهای فراصوتی، دیگر با چنین مشکلاتی روبرو نخواهید شد.