18新利最新登入指纹扫描仪的工作原理

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指纹识别扫描仪?是的,你见过他们。格洛伊尔Jorg /盖蒂图片社

计算机指纹扫描仪间谍惊悚片的中流砥柱了几十年,但直到最近,他们在现实世界中这是十分有异国情调的技术。然而,在过去的几年中,扫描仪已经开始出现了——18新利最新登入在警察局,甚至在戒备森严的建筑电脑键盘。你可以选择一个个人USB指纹扫描仪还不到100美元,就像这样,你的电脑有高科技守卫生物识别技术。代替,或者除了一个密码,你需要你的独特的印刷来获得。

在本文中,我们将研究这一令人兴奋的发展背后的秘密安全执法和身份。我们还将看到指纹扫描仪安全系统18新利最新登入传统的密码和身份证系统堆栈,并找出如何失败。

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指纹基本知识

自然的指纹都是其中的一个奇异的扭曲。人类有内置,交通便利身份证。你有一个独特的设计,代表你一个人,在你的指尖。18新利最新登入这是怎么发生的?

人小山脊手指的皮肤,因为这个特殊的适应非常有利于人类的祖先。山脊的模式和“山谷”手指的手更容易掌控的东西,同样的一个橡胶胎面花纹帮助轮胎这条路的控制。

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指纹的其他功能完全是巧合。就像人体的一切,这些山脊形式通过遗传和环境因素的结合。的遗传密码DNA给一般订单的皮肤应形成胎儿在发展中,但它的具体形式是随机事件的结果。胎儿在子宫里的确切位置在一个特定的时刻,周围的羊水的确切成分和密度决定每个脊将如何形成。18新利最新登入

所以,除了无数的东西去决定你的基因组成的,有无数的环境因素影响手指的形成。就像天气条件,形成云或海岸线的海滩,整个开发过程是如此混乱,在整个人类历史上,几乎没有机会两次相同的模式的形成。

因此,指纹是独特的一个人的标志,即使是同卵双胞胎。虽然两个打印看起来基本上相同的乍一看,一个训练有素的人员或者高级的软件可以挑出清晰、定义不同。

这是指纹分析的基本思想,在犯罪调查和安全。指纹扫描仪的工作是代替人类分析师通过收集印刷样本,比较其他样品。在接下来的几节中,我们会发现扫描仪如何这样做。18新利最新登入

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光学扫描仪

指纹扫描仪系统有两个基本的工作,它需要一个形象,你的手指,和它需要确定模式的山脊和山谷图像匹配模式的山脊和山谷提前扫描图像。

有许多不同的方法来得到一个人的手指的形象。今天是最常见的方法光学扫描电容扫描。两种类型提出同样的形象,但他们会以完全不同的方式。

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光学扫描仪是一个的心电荷耦合装置(CCD),同样的光传感器系统中使用数码相机摄像机。CCD是光敏的数组二极管被称为photosites,产生一个电信号响应光光子。每个像素photosite记录,一个微小的点代表的光线击中。形成一个集体,光明与黑暗像素的图像扫描场景(例如,一个手指)。通常,一个模拟-数字转换器扫描仪系统流程的模拟电信号来生成一个数字表示这张照片。看到18新利最新登入数码相机的工作原理有关ccd和数字转换。

扫描过程开始,当你把你的手指放在玻璃板上,和一个CCD相机拍出来的照片。扫描仪有自己的光源,通常的数组发光二极管,照亮的山脊的手指。CCD系统生成一个倒像的手指,深色地区代表更多的反射光(手指)的山脊和较轻的地区代表少反射光(山脊)之间的山谷。

存储数据的打印比较之前,扫描仪处理器确保CCD捕获一个清晰的图像。它检查平均像素黑暗,或整体值在一个小样本,并拒绝扫描如果整体形象太暗或太轻。如果图像被拒绝,扫描仪调整曝光时间让在或多或少的光,然后再尝试扫描。

如果黑暗中水平充足,扫描仪系统继续检查形象的定义(18新利最新登入有多锋利的指纹扫描)。处理器看着几个直线在图像水平和垂直移动。如果指纹图像有很好的定义,一条直线垂直于山脊将运行由交替的部分非常光暗像素和像素。

如果处理器发现,图像清晰和正确曝光,这收益比较捕获的指纹与指纹文件。我们来看看这个过程在一分钟内,但首先我们会检查其他主要扫描技术,电容式扫描仪

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电容扫描仪

像光学扫描仪,电容式指纹扫描仪生成一个图像的山脊和山谷组成一个指纹。而是使用光感应打印,电容电流使用。

下图显示了一个简单的电容传感器。18新利最新登入传感器由一个或多个半导体芯片包含一个微小的数组细胞。每个单元包括两个导体板,上面覆盖着一层绝缘材料,。细胞小,小于一个脊的宽度在手指上。

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传感器连接到一个积分器,一个电路建立在一个反相运算放大器。反相放大器是一个复杂的半导体器件,由大量的晶体管、电阻器和电容器。其操作的细节将会填满整个文章本身,但是我们可以得到一个一般意义上的在电容扫描仪。(查看这个页面在运算放大器技术概述。)

像任何放大器,一个反相放大器改变当前基于另一个电流的波动(见18新利最新登入放大器的工作原理的更多信息)。18luck手机登录具体来说,反相放大器改变电源电压。改变是基于两个输入的相对电压,称为反相终端和非反相终端。在这种情况下,非反相终端连接到地面,反相端是连接到一个参考电压和供应反馈回路。反馈回路,也连接到放大器的输出,包括两个导体板。

正如你可能已经认识到,两个导体板的基本形式电容器电子组件,可以储存电荷(见18新利最新登入电容器的工作原理详情)。手指的表面作为第三电容板,隔热层分离的细胞结构,在指纹的情况下山谷,口袋里的空气。不同的电容板之间的距离(通过移动手指接近或远离导电板)变化的总电容(电容器储存电荷的能力)。因为这个质量,电容器在细胞山脊将电容器的电容比细胞在一个山谷之中。

首先扫描手指,处理器关闭复位开关为每个细胞,短裤每个放大器的输入和输出来“平衡”积分器电路。当开关又开了,处理器一个固定收费适用于积分器电路,电容器充电。反馈回路的电容器的电容影响放大器的输入电压,从而影响放大器的输出。由于距离手指改变电容,一个手指脊将导致不同的电压输出比手指山谷。

扫描仪处理器读取这个电压输出,并确定是否脊或山谷的特征。通过读取传感器阵列的每一个细胞,处理器可以放在一起一个指纹的整体图片,类似于一个捕获的图像光学扫描仪。

电容式扫描仪的主要优势是,它需要一个真正的fingerprint-type形状,而不是光明与黑暗的模式,使得指纹的视觉印象。这使得系统难以欺骗。此外,因为他们使用一个半导体芯片,而不是一个CCD单元,电容式扫描仪往往更紧凑的光学设备。

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分析

在电影和电视显18新利最新登入示,自动指纹分析程序通常覆盖各种指纹图像来找到匹配。事实上,这并不是一个特别实用的方法来比较指纹。弄脏可以使两个相同的图像打印看起来非常不同,所以你很少会得到一个完美的图像叠加。此外,在比较分析中使用整个指纹图像使用大量的处理能力,同时也使人更容易偷打印数据。

相反,大多数指纹扫描仪系统比较具体的特征指纹,通常被称为细节。一般来说,人类和计算机研究人员专注于点,脊线结束或一个脊分裂成两个(分支,)。总的来说,这些和其他特色有时被称作迪比卡

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扫描仪系统软件使用非常复杂算法识别和分析这些细节。基本的想法是衡量细节的相对位置,以同样的方式你可能认识天空的一部分恒星的相对位置。考虑一个简单的方法是考虑形状,各种琐事形成它们之间当你画直线。如果两个输出有三个岭末梢和两个分岔,形成相同的维数相同的形状,很有可能他们相同的打印。

得到匹配,扫描仪系统没有找到整个模式的细节在样例和打印记录,它只是需要找到足够数量的细节模式两个打印的共同点。确切数字扫描仪编程。

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优点和缺点

有几种方法安全系统可以验证某人是一个授权的用户。大多数系统正在寻找一个或多个下列:

  • 你所拥有的
  • 你所知道的
  • 你是谁

让过去一个“你”系统,你需要某种形式的“令牌”,如有磁条的身份证。“你知道什么”系统需要输入密码或密码。“你是谁”系统实际上是寻找实物证据,你你说你是谁——一个特定的指纹,或声音虹膜模式。

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“你是谁”系统指纹扫描仪等其他系统有很多优势。名字数:

  • 物理属性比身份证更难伪造。
  • 你不能猜测指纹模式像你可以猜测密码。
  • 你不能放错地方你的指纹,虹膜或声音像你可以错位一个访问卡。
  • 你不能忘记你的指纹就像你可以忘记密码。

但一样有效,他们肯定不可靠,和他们有主要的缺点。光学扫描仪不能总是区分一个手指和手指本身的照片,和电容式扫描仪有时可以被塑造一个人的手指。如果有人的确获得了授权用户的打印,这个人能欺骗扫描仪。在最坏的情况下,犯罪甚至可以切断有人的手指扫描仪安全系统。有些扫描仪附加脉冲和热传感器验证手指是活的,而不是一个模子或肢解数字,但即使这些系统可以被明胶印模型在一个真正的手指。(这个网站解释了各种方式的人可能会欺骗一个扫描器。)

让这些安全系统更可靠,它是一个好主意把生物特征分析与传统的识别方法,如密码(以同样的方式自动取款机需要一个银行卡和PIN码)。

生物安全系统的真正问题是损害的程度当有人设法盗取身份信息。18luck手机登录如果你失去了你的信用卡或无意地告诉别人你的秘密密码,你可以得到一个新的卡或更改代码。但是如果有人偷了你的指纹,你很运气不好的你的生活。你不能用你的打印作为一种识别,直到你确定所有副本已被摧毁。没有办法得到新的输出。

指纹扫描仪,但即使有这明显的缺点和生物识别系统识别的一个很好的手段。在未来,他们将最有可能成为不可分割的一部分,大多数人民的日常生活,就像钥匙,今天ATM卡和密码。

为更多的信息关于指纹扫描仪和18luck手机登录其他生物识别技术,看看下一个页面上的链接。

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经常回答问题

18新利最新登入指纹怎么扫描?
指纹扫描使用一台机器,一个图像模式的山脊和山谷的手指并创建一个数字模板。这个模板可以存储在一个数据库,用于识别目的。
特色

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