CZ19364U1 - Testování živosti prstů vyvoláním optických změn - Google Patents
Testování živosti prstů vyvoláním optických změn Download PDFInfo
- Publication number
- CZ19364U1 CZ19364U1 CZ200819911U CZ200819911U CZ19364U1 CZ 19364 U1 CZ19364 U1 CZ 19364U1 CZ 200819911 U CZ200819911 U CZ 200819911U CZ 200819911 U CZ200819911 U CZ 200819911U CZ 19364 U1 CZ19364 U1 CZ 19364U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- finger
- testing
- camera system
- optical changes
- color
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Image Input (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení popisuje doplňkovou funkci pro biometrické systémy rozpoznávající otisky prstů (příp. rozpoznávající tvar ruky), na jejímž základě je možné otestovat, zda je prst živý či nikoliv.
Dosavadní stav techniky
Pro testování živosti mohou být využívány různé vnitřní vlastnosti (živého) lidského těla, signály, které lidské tělo neovlivnitelně generuje, nebo reakce lidského těla na podnět. Sem patří např. testování odporových vlastností kůže, teplotních vlastností lidského těla, srdeční činnost, trans10 port (okysliěené / neokysličené) krve, světelné vlastnosti kůže atp.
Senzory pro snímání otisků prstů, které jsou v současné chvíli na trhu, nemají integrováno testování živosti (až na jednu výjimku, která využívá jiných vlastností, než jsou popsány v tomto textu), je tedy relativně snadné je oklamat pomocí umělých nebo odejmutých prstů.
Podstata technického řešení
Tato nová metoda je založena na detekci změny barvy a tloušťky papilámích linií po přiložení a následném přitlačení prstu na plochu senzoru. Aby byl prst rozpoznán jako živý, musí splňovat obě tyto podmínky (viz blokové schéma možného algoritmu na obrázku 3).
Barva
Lidský prst má načervenalou barvu - po přitlačení na plochu však zbělá (zežloutne). V RGB
2o (Red-Green-Blue) složkách se to projeví výraznou změnou především v oblasti zelené (G) barvy (rozdíl hodnot G mezi přitlačeným a nepřitlaěeným prstem sc pohybuje řádově v desítkách, v závislosti na síle přitlačení prstu). Méně výrazná změna sc pak objevuje i v modré (B) a částečně i červené (R) složce. I u osob různých barev kůže dochází ke změně těchto složek, jedná se tedy o spolehlivé měřítko pro rozpoznávání živosti.
Elasticita
Vlivem přitlačení bříška prstu na plochu senzoru dochází ke změně šířky papilámích linií. Tímto vyvolaným tlakem se sníží výška papilámích linií, které se díky tomu rozprostřou do prostoru mezi nimi - viz schematické znázornění na obrázku 1, Šířka papilámích linií se obecně pohybuje v rozmezí 0,2 až 0,5 mm. Vlivem přítlaku dojde k roztažení řádově o desítky procent (opět v závislosti na síle přitlačení).
Senzor musí změnu barvy prstu a tloušťky papilámích linií přímo sledovat (živé video). Nestačí jen pořídit jeden snímek a porovnat vlastnosti přitlačené části prstu s nepřitlačenou částí nebo udělat dva snímky (jeden před přitlačením prstu a druhý poté). V těchto případech by útočníkovi stačilo vyrobit jeden dvoubarevný nebo dva různobarevné umělé prsty s patřičně širokými papi35 lámími liniemi (což je sice velmi obtížné, ale nikoliv neproveditelné). Pokud však bude senzor sledovat postupné změny barvy prstu a šířky papilámích linií v pořízeném videu, nelze jej tímto způsobem obelstít.
Vzhledem k tomu, že na plochu senzoru bude vyvíjen tlak, musí mít senzor poněkud robustnější konstrukci pro případ, že by některý uživatel aplikoval více síly než jc obvyklé.
Přehled obrázků na výkresech
Obrázek 1 znázorňuje změnu tloušťky papilámích linií po zvýšení přítlaku. Obrázek 2 znázorňuje jedno z možných technických řešení - dvoukaměrový systém, přičemž v systému může být použita i jediná kamera, která by pak ale mela splňovat všechny požadavky kladené na obě ka- 1 CZ 19364 Ul mery u dvou kamero vého systému. Na obrázku 3 je uvedeno blokové schéma možného algoritmu pro rozpoznávání živosti.
Příklad provedení
Zařízení je složeno z těchto modulů (viz obrázek 2);
Modul 1 - skládá se z CCD/CMOS čipu 5 (např. využívající 256 a rovni šedé) s vysokým rozlišením a optického systému 3, který zobrazí korektním způsobem otisk prstu tak, aby v něm bylo možné nalézt nejen markanty (k účelu verifikace/identifikace), ale i detekovat a rozpoznat změnu tloušťky papilámích linii, způsobenou zvýšením přítlaku (kvůli detekci živoso - v1? srhpmg obrázku 3).
Modul 2 - skládá se z barevné kamery 6 (opět např. CCD/CMOS čipu, postačuje nízké rozlišení) s dostatečnou snímkovací frekvencí, a dále z optického systému 4, který by měl nejlépe zobrazit i okraje prstu tak, aby bylo možné detekovat původní barevný tón na okrajích prstu, kde se neprojeví účinky tlaku na bříško prstu, a zároveň umožňoval sledovat střed prstu, kde se účinky tlaku — — -I Um γ^-ιλ λ tví ♦ť+A I*-λ w* ai,·** * λ1 α,ί4·+ 1* λ M h λ 1 λ « ί w Aln /-¾ wnbiiPil rv 1 ri^rrV^ Óťlll jJlUJWli ouuvuoiiv uuuv όΰζ,παιπ z. ιυιυ [\atnvtj oiuu/Jt n vuuaiviu pu ip/auuvuv v vnuknu jednoho modelu umělého prstu za druhý (viz schéma na obrázku 3).
Oba moduly fungují v on-line režimu (v reálném čase) jako biometrický systém 9 (kamerové systémy s optikou), kdy je nepřetržitě snímána plocha skleněné destičky - např. přes hranol 2 s optikou 1. Jakmile je přiložen prst, detekuje systém tuto skutečnost a započne snímání, tzn. ukládají se videa (nebo sekvence snímků) z barevné a černobílé kamery (oba moduly).
Slučovací jednotka (obrázek 3) přijme výsledky z obou modulů (výsledky jsou reprezentovány skórem porovnání), a rozhodne (dle nastaveného prahu) o celkovém výsledku, tj. zdaje biometrický nosič (prst či ruka) živý. Slučovací pravidlo by mělo fungovat formou průměrování obou hodnot, přičemž lze přidělit jedné z hodnot vyšší váhu.
V případě záporného výsledku musí uživatel přiložit prst na snímač znovu. V kladném případě záleží ještě na algoritmu rozpoznávání otisků prstů - je-li navíc prst rozpoznán, je uživatel systémem akceptován a může být vpuštěn do daného systému.
Další možností konstrukce zařízení je použití pouze jediného modulu místo obou modulů Z a 8, který by však měl splňovat všechny požadavky kladené na oba moduly. Zbývající část zařízení by pak zůstala beze změny.
to Průmyslová využitelnost
Toto zařízení je vhodné pro integraci do optických senzorů snímajících otisky prstů, ale může být doplňkovým vybavením i pro jiné typy biometrických senzoru. Takto rozšířený senzor pak bude odolný proti mnoha metodám oklamání senzoru, např. proti reaktivaci latentního otisku, použití amputovaného prstu nebo různým typům umělých prstů.
Cílovou oblastí jsou především průmyslové biometrické systémy. Možnou aplikací je například testování živosti u biometrických cestovních pasů (či jiných dokladů).
Claims (3)
1. Biometrický snímač (9), vyznačující se tím, že obsahuje integrovanou optiku (1) a hranol (2) za účelem rozdělení obrazu do dvou modulů (7 a 8) kamerových systémů za
40 účelem testování živosti.
CZ 19364 Ul
2. Biometrický snímač (9) podle nároku 1, vyznačující se tím, že modul (7) kamerového systému obsahuje optiku (3) a kamerový systém (5) pro snímání otisků prstů s vyšším rozlišením a pro určení rozšíření papilámích linií.
3. Biometrický snímač (9) podle nároku 1, vyznačující se tím. že modul (8) karneroveho systému obsahuje optiku (4) a kamerový systém (6) pro snímaní barevných z in no zvýšení přítlaku na prst.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ200819911U CZ19364U1 (cs) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Testování živosti prstů vyvoláním optických změn |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ200819911U CZ19364U1 (cs) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Testování živosti prstů vyvoláním optických změn |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ19364U1 true CZ19364U1 (cs) | 2009-03-02 |
Family
ID=40419414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ200819911U CZ19364U1 (cs) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Testování živosti prstů vyvoláním optických změn |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ19364U1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304801B6 (cs) * | 2012-10-23 | 2014-10-29 | Vysoké Učení Technické V Brně | Způsob detekce živosti v biometrických systémech pomocí bezpečnostního senzoru na základě tepové frekvence |
-
2008
- 2008-05-07 CZ CZ200819911U patent/CZ19364U1/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304801B6 (cs) * | 2012-10-23 | 2014-10-29 | Vysoké Učení Technické V Brně | Způsob detekce živosti v biometrických systémech pomocí bezpečnostního senzoru na základě tepové frekvence |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7689013B2 (en) | Identifying device by biometrics information | |
| US8355545B2 (en) | Biometric detection using spatial, temporal, and/or spectral techniques | |
| US8175346B2 (en) | Whole-hand multispectral biometric imaging | |
| US8831297B2 (en) | Contactless multispectral biometric capture | |
| US20070223791A1 (en) | Fingerprint authentication device and information processing device | |
| KR101159142B1 (ko) | 정보 처리 장치 | |
| US10438076B2 (en) | System and method for a biometric image sensor with spoofing detection | |
| WO2006074407A9 (en) | Biometric recognition/verification using multispectral imaging | |
| US20130129164A1 (en) | Identity recognition system and method based on hybrid biometrics | |
| JP2018089369A5 (cs) | ||
| CN102339382A (zh) | 多光谱成像生物识别 | |
| US10521578B2 (en) | Authentication using prism member | |
| KR20140118837A (ko) | 화상 보정 장치, 화상 보정 방법 및 생체 인증 장치 | |
| CN101506826A (zh) | 多重生物测定多谱成像器 | |
| US9898646B2 (en) | Method of validation intended to validate that an element is covered by a true skin | |
| TWI640929B (zh) | 指紋辨識方法以及指紋辨識裝置 | |
| WO2008154589A2 (en) | Contactless multispectral biometric capture | |
| CZ19364U1 (cs) | Testování živosti prstů vyvoláním optických změn | |
| JP2708051B2 (ja) | 指紋像入力装置 | |
| US20180173976A1 (en) | Biometric authentication apparatus, biometric authentication system and biometric authentication method | |
| Keatsamarn et al. | Optical-based foot plantar pressure measurement with application in human postural balance, gait and recognition analysis | |
| Fujieda et al. | Signatures of live fingers extracted from a series of fingerprint images | |
| CZ2012719A3 (cs) | Způsob detekce živosti v biometrických systémech pomocí bezpečnostního senzoru na základě tepové frekvence | |
| Rohde et al. | Presentation Attack Detection Using Time-of-Flight-Based rPPG and Depth Features | |
| Kuramoto et al. | Laser speckle imaging of a finger by scattered light optic |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20090302 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20120507 |