Известно, что каждый человек обладает множеством индивидуальных биологических признаков. В случае, когда требуется с определенной долей вероятности идентифицировать человека применяются методы биометрической идентификации. Существующие в настоящее время алгоритмы позволяют идентифицировать человека по фотографии, форме ладони, отпечатку пальца, радужной оболочке глаза,  генетическому коду, составу крови, слюны, походке, строению скелета, стоматологической карте и др. Различные методы отличаются вероятностными характеристиками и требуют для их реализации различной аппаратуры, временных и материальных затрат. Наиболее изученным методом биометрической идентификации в настоящее время является идентификация по отпечатку пальца.

   Особенности папиллярных линий на пальцах человека позволяют с высокой вероятностью идентифицировать человека по оставленному им отпечатку пальца. Результаты криминалистических методов идентификации, основанных на визуальном сравнении отпечатков, суды большинства стран принимают в качестве косвенных улик преступления. Развитие информационных технологий и появление аппаратуры, позволяющей цифровое сканирование изображения, значительно облегчает процесс снятия  и хранения отпечатков. Наша компания представляет на российском рынке продукцию нескольких производителей биометрических сканеров. Мы поставляем готовые сканеры отпечатков компаний Atmel, Certis и Idencom, а также сенсор отпечатков FingerChip  производства компании Atmel.

    Сенсор FingerChip представляет собой чувствительную инфракрасную  матрицу размерами 8х200 точек, чувствительная зона кристалла 0.02х0.55 дюйма. Он позволяет получить тепловое изображение с разрешением около 500 точек на дюйм. Размеры кристалла 1.7х17.3 мм. Температурный диапазон -40  +85 градусов Цельсия. Компания изготовитель гарантирует механическую прочность, достаточную для миллиона сканирований. Сенсор обеспечивает цифровой  синхронный параллельный 8 разрядный выходной интерфейс. Информация считывается с кристалла со скоростью до 1780 кадров (8х200 точек) в секунду.

   Сканер изображения Idencom использует классическую оптическую матрицу.

   Сканеры отпечатков Certis (рисунок слева) и Atmel (рисунок справа) построены на основе FingerChip. Они имеют выходной USB интерфейс и соответствующие драйверы. Т.к. информация с сенсора FingerChip поступает в виде кадров 8х200 точек, для получения изображения в стандартном графическом формате (bmp) требуется синхронная сшивка кадров. Эта задача решается с помощью программного обеспечения, разработанного компанией Atmel. Главным преимуществом сканеров, построенных на основе

FingerChip, по сравнению с оптическими сканерами, является расширенный температурный диапазон работы и отсутствие остаточного отпечатка.

    Представленное выше оборудование позволяет создавать и хранить библиотеки отпечатков. При этом для идентификации может применяться любой алгоритм, начиная от визуального сравнения и заканчивая вычислением корреляционной матрицы.

    Следующим шагом в развитии биометрической идентификации по отпечатку пальца является разработка алгоритмов и программ, позволяющих в реальном времени осуществлять сравнение отсканированного изображения с хранимым образцом. В настоящее время такие алгоритмы реализованы рядом компаний. Не вдаваясь в технические подробности проиллюстрируем работу такого алгоритма на примере программной продукции компании IDENCOM.

Отсканированное изображение обычно сильно зашумлено, поэтому на первом этапе выполняется фильтрация и векторизация изображения изображения. Следующим этапом обработки является выделение особых точек и формирование образца, с которым далее будет производиться сравнение. Образец несет в себе информацию о взаимном расположении так называемых особых точек. Специалисты различают до 30 видов особых точек, как правило, это обрыв линии, ветвление, раздвоение.

   Алгоритмы идентификации, разработанные компанией IDENCOM, позволяют производить указанные операции в реальном масштабе времени и сохранять результаты обработки в виде FPT структуры, размером не более 560 байт. Кроме информации об ID номере пользователя, номере пальца, качестве разрешения, указанная структура содержит информацию о взаимном расположении особых точек отпечатка. Алгоритм идентификации дает возможность сравнивать FPT структуры, хранящиеся в базах данных, со структурами отпечатков, получаемых в реальном масштабе времени, и принимать решение о совпадении. При идентификации по одному отпечатку вероятность не обнаружить совпадение составляет около 1%, вероятность принять неверное решение об обнаружении – 0.01%. В случае, когда требуется более точная идентификация, решение принимается по результатам анализа двух и более отпечатков.

   Остановимся на преимуществах такого подхода к обработке изображения. Главным из них является небольшой объем вычислений, требующийся для идентификации, т.к. сравнение производится по ограниченному набору особых точек. Размер FPT структуры позволяет создавать компактные базы данных отпечатков и осуществлять быстрый поиск нужного отпечатка. Это дает возможность реализации алгоритмов идентификации с помощью автономных аппаратных средств.

 Наша компания поставляет на российский рынок автономные биометрические модули производства IDENCOM, реализующие алгоритмы идентификации. 

BioKey 2103 Hardware OEM Module

BioKey 3000 Hardware OEM Module

Модули позволяют создавать и хранить встроенные базы данных размерами до 2000 отпечатков, производить сканирование отпечатка, сравнение с образцами из базы и принимать решение о совпадении, управлять внешними устройствами, например электронным замком. Модуль может работать в полностью автономном режиме и использовать батарейное питание. При необходимости модуль может обмениваться информацией с персональным компьютером с помощью встроенных интерфейсов RS 232 и USB. Модуль может выдавать на ПК отсканированное изображение, векторизованный отпечаток, встроенную базу данных. Новая база данных может быть, как создана непосредственно модулем, так и загружена с ПК. Встроенный интерфейс RS485 позволяет объединять несколько модулей в сеть, а интерфейсы I2C и Wiegand осуществлять работу модуля под управлением внешнего контроллера.
     Технические характеристики модуля:

   Для ускорения интеграции биометрических модулей в реальные проекты компания  IDENCOM выпускает Hardware Development Kit. Эта демонстрационная плата позволяет оценить все возможности модулей как в автономных, так и в сетевых приложениях.