اثر انگشت از قدیمی‌ترین روش های تشخیص هویت است. در زمان‌های گذشته اثر انگشت تنها در زمینه جرم کاربرد داشته، اما با پیشرفت تکنولوژی ، کاربردهای فراوانی پیدا کرده است.
در حال حاضر اثر انگشت یکی از فناوری‌های بیومتریک مورد استفاده در دستگاه حضور و غیاب و کنترل دسترسی به شمار می رود. شناسایی هویت با استفاده از اثر انگشت با وجود تمام کمی و کاستی های آن از قابل اعتماد ترین روش های شناسایی افراد است . دستگاههای حضور و غیاب اثرانگشتی قیمت مناسبی داشته دارای سرعت بالا و امنیت مناسب هستند.
اثر انگشت چیست؟
اثر انگشت شامل خطوط ، شیارها ، پستی (valley) و بلندی های (ridge) روی انگشت است. این ویژگی‌ها الگوهایی جهت تشخیص و تعیین هویت افراد در اختیار سنسورهای اثر انگشت قرار می دهد.
خطوطی که بر روی سر انگشتان همه انسان ها نقش بسته از دیرباز مورد توجه همه بوده است، این خطوط نقش های مختلفی دارند، یکی از این وظایف ایجاد اصطکاک بین سر انگشتان و اشیاء متفاوت است، مانند قلم که با استفاده از این اصطکاک می توانیم اشیا را برداریم ، بنویسیم یا لمس کنیم. از سوی دیگر این خطوط برای هر شخص منحصر به فرد است.
اسکنر (سنسور) اثر انگشت
اسکنر اثر انگشت یک دستگاه ورودی داده‌های دیجیتالی است که اثر انگشت انسان را خوانده و آن را به مجموعه تصاویر 2 بعدی و 3 بعدی قابل پردازش در نرم‌افزار اثر انگشت در حافظه دستگاه حضور و غیاب تبدیل می‌کند.
انواع اسکنر (سنسور) اثر انگشت
1- سنسور خازنی
در این نوع اسکنر از قابلیت انتقال الکتریسیته از یک خازن به سطح پوست بهره گرفته شده است. هرچه فاصله انگشت با اسکنر کمتر باشد، امکان انتقال نیرو بین خازن و پوست دست بیشتر است. در مقیاس خازن، اثر انگشت مانند تپه و دره است؛ بعضی قسمت‌ها به خازن نزدیک‌اند و بعضی قسمت‌ها از آن دور، و این باعث می‌شود خازن قسمت‌های برجسته و فرورفته پوست دست را مانند نقطه‌های روشن و تاریک پیکسل‌ها ببیند. در نتیجه یک تصویری دو بعدی از اثر انگشت ذخیره می‌کند.
این روش علاوه بر سرعت و دقت، تنها روی پوست قابل اجراست و استفاده از قالب‌های رایج برای دور زدن و هک این روش ، تقریباً غیر ممکن است.
ضعف اصلی سنسور خازنی این است که اگر پوست دست کثیف یا خیس باشد، به خوبی عمل نمی‌کند. دلیل این امر نیز این است که در این حالت، رسانایی بین سطوح تغییر کرده است. یکی دیگر از نقاط ضعف این اسکنرها این است که اگر زیر شیشه یا هر چیز دیگری قرار بگیرند کارایی خود را از دست می‌دهند.
2- سنسور فراصوتی (Ultrasonic)
این سنسور از قابلیت شناسایی اثرانگشت سه بعدی (3D)به جای قابلیت تصویر دوبعدی (2D) استفاده می کند. اسکنر التراسونیک عملکردی شبیه سونوگرافی دارد و تصویری سه‌بعدی از فرورفتگی و برآمدگی‌های پوست دست ایجاد کرده و در حافظه دستگاه حضور و غیاب ذخیره می کند.
سنسور Ultrasonic نسبت به سنسور خازنی دارای دقت بالاتری است، فاصله دست و اسکنر می‌تواند بیشتر باشد و بر روی فلز و شیشه نیز دارای عملکرد دقیقی است. این بدین معناست که می‌تواند زیر شاسی و صفحه دستگاه حضور و غیاب اثرانگشتی تعبیه شود.
سنسور Ultrasonic هنگام اسکن اثر انگشت تمامی موانع دیگری را که از چگالی کمتری برای بازتاب امواج التراسونیک برخوردارند (همانند عرق سطح پوست، کرم روی دست و…) در ایجاد تصویر نهایی نادیده می گیرد و بدین‌ترتیب یکی از مشکلات اصلی روش اسکنرهای خازنی در این روش وجود ندارد.
مزیت مهم دیگر این روش تقریباً غیر ممکن بودن دور زدن آن است چرا که تصویر شکل گرفته در این اسکنر سه‌بعدی بوده و ایجاد یک تصویر سه‌بعدی کاملا یکسان همچون سر انگشتان یک شخص خاص بسیار دور از ذهن به نظر می‌رسد. در این روش همچنین نیاز به قرار دادن انگشت روی سنسور نبوده و در یک فاصله مشخص نیز عملیات تشخیص صورت می‌پذیرد کارکرد آن از پشت فلز و شیشه نیز دیگر مزیت مهم این فناوری است. این روش از قیمت بالاتری در اجرا در مقایسه با روش معمول خازنی برخوردار است.
3- سنسور نوری (Optical)
سنسور نوری پرکاربردترین اسکنر در دستگاههای حضور و غیاب است. در این اسکنر پستی و بلندی‌های پوست دست توسط نوری که دستگاه به بیرون ساطع می‌کند، روشن می‌شود و بدین ترتیب، حسگر نوری عمل می‌کند. این روش، روشی قابل اعتماد و مقرون به صرفه بوده و برای اسکن سطوح وسیع (مثل اسکن چندین اثر انگشت با هم) کاربرد بهتری دارد.
نکته مثبت این روش اجرای آسان و هزینه‌های کمتر آن است و نکته منفی آن دقت پایین و امکان دور زدن آسان آن (در ورژن معمولی) است. البته در اسکنرهای نوری جدید ، امکان جعل و تقلب به حداقل رسیده است.
4- سنسور حرارتی
این روش شبیه اسکنرهای خازنی عمل می‌کند اما به جای اندازه‌گیری جریان الکتریکی گذر کرده از سطح پوست، در این روش تغییرات حرارت پوست در قسمت‌های مختلف، مبنای تشخیص قرار می‌‌گیرد به این صورت که نقاط نزدیک‌تر پوست به سنسور (قله‌ها) حرارت بیشتری نسبت به نقاط دورتر پوست (دره‌ها) ایجاد می‌کنند و بدین‌ترتیب یک تصویر دو بعدی از سطح پوست ایجاد می‌شود.
5- سنسور فشاری
مبنای تشخیص اثر انگشت در این شیوه تشخیص اختلاف فشار ایجاد شده توسط چین و شکن‌های سطح پوست و استفاده از آن برای تعیین هویت است. این روش از دقت بسیار بالایی برخوردار است و سنسورهای بیش از اندازه حساسی در آن به کار می‌روند. نقطه ضعف این سنسور ، آسیب پذیری پوشش رویی آن در برابر شوک و خراشیدگی است و در صورت محافظت آن با هر سطح خارجی همچون شیشه نیز میزان حساسیت آن کاهش پیدا می‌کند.
6- سنسور تشخیص فرکانس رادیویی (RF)
این روش اندکی شبیه سونوگرافی است. در این روش برای هر پیکسل تصویر نهایی دو بعدی، یک آنتن در نظر گرفته شده که می‌تواند اندکی از سطح پوست فراتر رفته و داده‌های داخلی آن را نیز رصد کند.
|
مطالب مرتبط: · تأثیر التهاب پوست در شناسایی اثر انگشت · راهکارهایی برای رفع مشکل شناسایی اثر انگشت |
