BR112018006095B1

BR112018006095B1 - Métodos e dispositivos de imageamento ultrassônico

Info

Publication number: BR112018006095B1
Application number: BR112018006095-0A
Authority: BR
Inventors: Jack Conway Kitchens Ii; John Keith Schneider; Stephen Gojevic; Philip John Schneider; Evan Michael Breloff; Ashish Hinger; David William Burns; Muhammed Ibrahim Sezan
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 2015-09-26
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2023-10-31
Also published as: US10140534B2; EP3352676A2; US11017251B2; BR112018006095B8; BR112018006095A2; CN108024792A; EP3352676B1; EP3659517B1; WO2017053877A2; EP3659517A1; CN112418152A; US20190057267A1; KR20240005966A; JP2018534014A; US20170090024A1; KR20180054846A; WO2017053877A3; CN108024792B; JP7028767B2; KR102616845B1

Abstract

métodos e dispositivos de imageamento ultrassônico. um aparelho pode incluir um conjunto de sensores ultrassônicos e um sistema de controle. o sistema de controle pode ser configurado para adquirir primeiros dados de imagem gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos correspondendo pelo menos a uma primeira onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir de um objeto alvo durante uma primeira janela de tempo de aquisição. o sistema de controle pode ser configurado para adquirir segundos dados de imagem gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos correspondendo a pelo menos uma segunda onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir do objeto alvo durante uma segunda janela de tempo de aquisição que é mais longa que a primeira janela de tempo de aquisição. o sistema de controle pode ser adicionalmente configurado para iniciar um processo de autenticação com base nos primeiros dados de imagem e segundos dados de imagem.

Description

Reivindicação De Prioridade

[0001] O presente pedido é uma continuação de, e reivindica prioridade ao pedido de patente US no. 15/253.387, intitulado “ULTRASONIC IMAGING DEVICES AND METHODS” e depositado em 31 de agosto de 2016, que, por sua vez, reivindica benefício e prioridade ao: Pedido de patente provisional norte-americana no. 62/233.335, intitulado “Methods and systems for detecting a spoof” e depositado em 26 de setembro de 2015 e pedido de patente provisional norte-americana no. 62/363.067, intitulado “Spoof and liveness detection via ultrasonic imaging” e depositado em 15 de julho de 2016, todos os quais são pelo presente incorporados por referência.

Campo Técnico

[0002] A presente revelação se refere em geral a métodos e dispositivos biométricos, incluindo, porém, não limitado a sistemas sensores ultrassônicos e métodos para usar tais sistemas.

Descrição Da Tecnologia Relacionada

[0003] Hackers tecnicamente experientes se regozijam em vencer as mais recentes inovações de segurança técnica. Por exemplo, fabricantes de telefones móveis de nível superior tiveram seus smartphones que incorporaram sistemas de autenticação baseados em impressão digital invadidos com sucesso logo após a introdução do produto. Em algumas ocorrências, a falsificação pode envolver usar um objeto semelhante a dedo que inclui borracha de silicone, acetato de polivinila (cola branca), gelatina, glicerina, etc., com um padrão de impressão digital de um usuário legítimo formado em uma superfície externa. Em alguns casos, um hacker pode formar um padrão de impressão digital de um usuário legítimo em uma luva ou luva parcial que pode ser deslizada sobre ou no dedo do hacker.

Sumário

[0004] Os sistemas, métodos e dispositivos da revelação têm individualmente vários aspectos inovadores, nenhum único do qual é exclusivamente responsável pelos atributos desejáveis revelados aqui.

[0005] Um aspecto inovador da matéria descrita nessa revelação pode ser implementado em um aparelho. O aparelho pode incluir um conjunto de sensores ultrassônicos e um sistema de controle que é configurado para comunicação com o conjunto de sensores ultrassônicos. Em alguns exemplos, pelo menos uma porção do sistema de controle pode ser acoplado ao conjunto de sensores ultrassônicos. Em algumas implementações, um dispositivo móvel pode ser, ou pode incluir, o aparelho. Por exemplo, um dispositivo móvel pode incluir um aparelho como revelado aqui.

[0006] O sistema de controle pode incluir um ou mais processadores de chip único ou múltiplo de propósito geral, processadores de sinais digitais (DSPs), circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), disposições de porta programável em campo (FPGAs) ou outros dispositivos de lógica programável, portas discretas ou lógica de transistor, componentes de hardware discreto, ou combinações dos mesmos. De acordo com alguns exemplos, o sistema de controle pode ser configurado para adquirir primeiros dados de imagem gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos. Os primeiros dados de imagem podem corresponder a pelo menos uma primeira onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir de um objeto alvo durante uma primeira janela de tempo de aquisição. Em algumas implementações, o sistema de controle pode ser configurado para adquirir segundos dados de imagem gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos. Os segundos dados de imagem podem, em alguns exemplos, corresponder a pelo menos uma segunda onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir do objeto alvo durante uma segunda janela de tempo de aquisição que é mais longa que a primeira janela de tempo de aquisição. De acordo com alguns exemplos, o sistema de controle pode ser configurado para iniciar um processo de autenticação com base nos primeiros dados de imagem e segundos dados de imagem.

[0007] De acordo com alguns exemplos, a primeira janela de tempo de aquisição pode ser iniciada em um tempo final de um primeiro retardo de tempo de aquisição. A segunda janela de tempo de aquisição pode, em algumas ocorrências, ser iniciada em um tempo final de um segundo retardo de tempo de aquisição. Em alguns exemplos, o primeiro retardo de tempo de aquisição e a primeira janela de tempo de aquisição podem fazer com que os primeiros dados de imagem correspondam a uma característica de impressão digital do objeto alvo. Em alguns desses exemplos, o segundo retardo de tempo de aquisição e a segunda janela de tempo de aquisição podem fazer com que os segundos dados de imagem correspondam a uma característica subepidérmica do objeto alvo. Em algumas implementações, o primeiro retardo de tempo de aquisição e o segundo retardo de tempo de aquisição pode ser de duração igual. Em alguns exemplos, o aparelho pode incluir uma placa posicionada com relação ao conjunto de sensores ultrassônicos. De acordo com algumas implementações, o primeiro retardo de tempo de aquisição ou o segundo retardo de tempo de aquisição pode corresponder a um período de tempo esperado para que uma onda ultrassônica refletida de uma superfície da placa seja recebida pelo conjunto de sensores ultrassónicos. De acordo com alguns exemplos, o primeiro retardo de tempo de aquisição e a primeira janela de tempo de aquisição podem fazer com que os primeiros dados de imagem correspondam a uma característica de impressão digital do objeto alvo. Por exemplo, o segundo retardo de tempo de aquisição e a segunda janela de tempo de aquisição pode fazer com que os segundos dados de imagem correspondam a uma característica de impressão digital do objeto alvo e a uma característica subepidérmica do objeto alvo.

[0008] Em algumas ocorrências, o objeto alvo pode ser o dedo de uma pessoa, como o dedo de um usuário. De acordo com algumas implementações, os primeiros dados de imagem podem incluir pelo menos uma característica de impressão digital do dedo do usuário e os segundos dados de imagem podem incluir pelo menos uma característica subepidérmica do dedo do usuário. Em algumas implementações, os primeiros dados de imagem e os segundos dados de imagem podem ser adquiridos com um sinal de controle de polarização de receptor ou um sinal de controle de polarização de diodo.

[0009] De acordo com alguns exemplos, o sistema de controle pode ser adicionalmente configurado para adquirir terceiros dados de imagem gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos. Os terceiros dados de imagem podem, por exemplo, corresponder a pelo menos uma terceira onda ultrassônica refletida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir do objeto alvo. Em algumas ocorrências, o processo de autenticação iniciado pode ser baseado em uma diferença de característica de base temporal entre os terceiros dados de imagem e os primeiros dados de imagem ou os segundos dados de imagem. De acordo com algumas implementações, um indicador de longevidade pode ser gerado com base na diferença de característica de base temporal.

[00010] Em algumas implementações, o processo de autenticação pode envolver detectar uma ou mais características de impressão digital de superfície em uma superfície do objeto alvo e uma ou mais características de impressão digital de subsuperfície abaixo da superfície do objeto alvo. De acordo com algumas implementações, o processo de autenticação iniciado pode envolver gerar uma indicação de falsificação detectada com base em diferenças entre as características de impressão digital de superfície e as características de impressão digital de subsuperfície.

[00011] Em alguns exemplos, como parte do processo de autenticação iniciado, uma característica de impressão digital em uma superfície do objeto alvo pode ser identificada com base em um gabarito de impressão digital registrado. De acordo com alguns exemplos, uma pluralidade de dados de imagem pode ser adquirida em uma região de subsuperfície do objeto alvo com base na característica de impressão digital identificada. Em alguns desses exemplos, o processo de autenticação iniciada pode ser adicionalmente baseado na pluralidade de dados de imagem adquiridos na região de subsuperfície do objeto alvo com base na característica de impressão digital identificada. Em algumas implementações, a pluralidade de dados de imagem pode ser gerada por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos. De acordo com alguns exemplos, um usuário candidato pode ser validado com base, pelo menos em parte, na presença ou ausência de variações temporais na pluralidade de dados de imagem adquiridos na região de subsuperfície.

[00012] Ainda outros aspectos inovadores da matéria descrita nessa revelação podem ser implementados em um método de autenticação. O método pode envolver adquirir primeiros dados de imagem gerados por um conjunto de sensores ultrassônicos. Os primeiros dados de imagem podem, por exemplo, corresponder a pelo menos uma primeira onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir de um objeto alvo durante uma primeira janela de tempo de aquisição. O método pode envolver adquirir segundos dados de imagem gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos. Os segundos dados de imagem podem, por exemplo, corresponder a pelo menos uma segunda onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir do objeto alvo durante uma segunda janela de tempo de aquisição que é mais longa que a primeira janela de tempo de aquisição. Em alguns exemplos, o método pode envolver iniciar um processo de autenticação com base nos primeiros dados de imagem e nos segundos dados de imagem.

[00013] Em alguns exemplos, a primeira janela de tempo de aquisição pode ser iniciada em um tempo final de um primeiro retardo de tempo de aquisição e a segunda janela de tempo de aquisição pode ser iniciada em um tempo final de um segundo retardo de tempo de aquisição. De acordo com algumas implementações, o primeiro retardo de tempo de aquisição ou o segundo retardo de tempo de aquisição pode corresponder a um período de tempo esperado para que uma onda ultrassônica seja refletida de uma superfície de uma placa e recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos. Em algumas implementações, o primeiro retardo de tempo de aquisição e a primeira janela de tempo de aquisição podem fazer com que os primeiros dados de imagem correspondam com uma caraterística de impressão digital do objeto alvo. Em algumas dessas implementações, o segundo retardo de tempo de aquisição e a segunda janela de tempo de aquisição podem fazer com que os segundos dados de imagem correspondam à característica de impressão digital do objeto alvo e a uma característica subepidérmica do objeto alvo. Em algumas ocorrências, o primeiro retardo de tempo de aquisição e o segundo retardo de tempo de aquisição podem ser de duração igual.

[00014] Algumas ou todas as operações, funções e/ou métodos descritos aqui podem ser executados por um ou mais dispositivos de acordo com instruções (por exemplo, software) armazenadas em mídia não transitória. Tal mídia não transitória pode incluir dispositivos de memória como aqueles descritos aqui, incluindo, porém, não limitado a dispositivos de memória de acesso aleatório (RAM), dispositivos de memória somente de leitura (ROM), etc. Por conseguinte, alguns aspectos inovadores da matéria descrita nessa revelação podem ser implementados em uma mídia não transitória tendo software armazenado na mesma.

[00015] Por exemplo, o software pode incluir instruções para controlar um ou mais dispositivos para executar um método de autenticação. Em alguns exemplos, o método pode envolver adquirir primeiros dados de imagem gerados por um conjunto de sensores ultrassônicos. Os primeiros dados de imagem podem, por exemplo, corresponder a pelo menos uma primeira onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos de um objeto alvo durante uma primeira janela de tempo de aquisição. O método pode envolver adquirir segundos dados de imagem gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos. Os segundos dados de imagem podem, por exemplo, corresponder a pelo menos uma segunda onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir do objeto alvo durante uma segunda janela de tempo de aquisição que é mais longa que a primeira janela de tempo de aquisição. Em alguns exemplos, o método pode envolver iniciar um processo de autenticação baseado, pelo menos em parte, nos primeiros dados de imagem e segundos dados de imagem.

[00016] Em alguns exemplos, a primeira janela de tempo de aquisição pode ser iniciada em um tempo final de um primeiro retardo de tempo de aquisição e a segunda janela de tempo de aquisição pode ser iniciada em um tempo final de um segundo retardo de tempo de aquisição. De acordo com algumas implementações, o primeiro retardo de tempo de aquisição ou o segundo retardo de tempo de aquisição pode corresponder a um período de tempo esperado para que uma onda ultrassônica seja refletida de uma superfície de uma placa e recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos. Em algumas implementações, o primeiro retardo de tempo de aquisição e a primeira janela de tempo de aquisição podem fazer com que os primeiros dados de imagem correspondam a uma característica de impressão digital do objeto alvo. Em algumas dessas implementações, o segundo retardo de tempo de aquisição e a segunda janela de tempo de aquisição podem fazer com que os segundos dados de imagem correspondam com a característica de impressão digital do objeto alvo e com uma característica subepidérmica do objeto alvo. Em algumas ocorrências, o primeiro retardo de tempo de aquisição e o segundo retardo de tempo de aquisição podem ser de duração igual.

[00017] Outros aspectos inovadores da matéria descrita nessa revelação podem ser implementados em um aparelho. O aparelho pode incluir um conjunto de sensores ultrassônicos e um sistema de controle que é configurado para comunicação com o conjunto de sensores ultrassônicos. Em alguns exemplos, pelo menos uma porção do sistema de controle pode ser acoplada ao conjunto de sensores ultrassônicos. Em algumas implementações, um dispositivo móvel pode ser, ou pode incluir, o aparelho. Por exemplo, um dispositivo móvel pode incluir um aparelho como revelado aqui.

[00018] O sistema de controle pode incluir um ou mais processadores de chip único ou múltiplo de propósito geral, processadores de sinais digitais (DSPs), circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), disposições de porta programável em campo (FPGAs) ou outros dispositivos de lógica programável, portas discretas ou lógica de transistor, componentes de hardware discreto, ou combinações dos mesmos. De acordo com alguns exemplos, o sistema de controle pode ser configurado para controlar o conjunto de sensores ultrassônicos para adquirir dados de imagem ultrassónicos que correspondem a pelo menos uma onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir de um objeto alvo durante uma janela de tempo de aquisição. Em alguns exemplos, o sistema de controle pode ser configurado para extrair primeiros dados de impressão digital a partir dos dados de imagem ultrassónica. De acordo com alguns exemplos, o sistema de controle pode ser configurado para determinar se os dados de imagem ultrassônica incluem segundos dados de impressão digital em uma profundidade que é diferente dos primeiros dados de impressão digital e, se for determinado que os dados de imagem ultrassônica não incluem segundos dados de impressão digital que são diferentes dos primeiros dados de impressão digital, executar um processo de autenticação com base pelo menos em parte, nos primeiros dados de impressão digital.

[00019] Em algumas implementações, o sistema de controle pode ser adicionalmente configurado para determinar características subepidérmicas a partir dos dados de imagem ultrassônica. Em alguns exemplos, o processo de autenticação pode ser baseado, pelo menos em parte, nas características subepidérmicas. De acordo com algumas implementações, o sistema de controle pode ser adicionalmente configurado para obter primeiras características subepidérmicas a partir dos primeiros dados de imagem ultrassônica em uma primeira vez, para obter segundas características subepidérmicas a partir dos segundos dados de imagem ultrassônica em uma segunda vez, e fazer uma determinação de longevidade com base em uma alteração entre as primeiras características subepidérmicas e segundas características subepidérmicas.

[00020] Ainda outros aspectos inovadores da matéria descrita nessa revelação podem ser implementados em um método de autenticação. O método pode envolver controlar um conjunto de sensores ultrassônicos para adquirir dados de imagem ultrassônica que correspondem a pelo menos uma onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir de um objeto alvo durante uma janela de tempo de aquisição. Em alguns exemplos, o método pode envolver extrair primeiros dados de impressão digital a partir dos dados de imagem ultrassônica, determinar se os dados de imagem ultrassônica incluem segundos dados de impressão digital em uma profundidade que é diferente dos primeiros dados de impressão digital e, se for determinado que os dados de imagem ultrassônica não incluem segundos dados de impressão digital que são diferentes dos primeiros dados de impressão digital, executar um processo de autenticação com base, pelo menos em parte, nos primeiros dados de impressão digital.

[00021] Em alguns exemplos, o método pode envolver determinar características subepidérmicas a partir dos dados de imagem ultrassônica. Em alguns desses exemplos, o processo de autenticação pode ser baseado, pelo menos em parte, nas características subepidérmicas.

[00022] De acordo com algumas implementações, o método pode envolver obter primeiras características subepidérmicas a partir dos primeiros dados de imagem ultrassônica em uma primeira vez, obter segundas características subepidérmicas a partir dos segundos dados de imagem ultrassônica em uma segunda vez e fazer uma determinação de longevidade com base em uma alteração entre as primeiras características subepidérmicas e segundas características subepidérmicas.

[00023] Ainda outros aspectos inovadores da matéria descrita nessa revelação podem ser implementados em uma mídia não transitória tendo software armazenado na mesma. Por exemplo, o software pode incluir instruções para controlar um ou mais dispositivos para executar um método de autenticação. Em alguns exemplos, o método pode envolver controlar um conjunto de sensores ultrassônicos para adquirir dados de imagem ultrassônica que correspondem a pelo menos uma onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos de um objeto alvo durante uma janela de tempo de aquisição. Em alguns exemplos, o método pode envolver extrair primeiros dados de impressão digital a partir dos dados de imagem ultrassônica, determinar se os dados de imagem ultrassônica incluem segundos dados de impressão digital em uma profundidade que é diferente dos primeiros dados de impressão digital e, se for determinado que os dados de imagem ultrassônica não incluem segundos dados de impressão digital que são diferentes dos primeiros dados de impressão digital, executar um processo de autenticação com base pelo menos em parte, nos primeiros dados de impressão digital.

[00024] Em alguns exemplos, o método pode envolver determinar características subepidérmicas a partir dos dados de imagem ultrassônica. Em alguns desses exemplos, o processo de autenticação pode ser baseado, pelo menos em parte, nas características subepidérmicas.

[00025] De acordo com algumas implementações, o método pode envolver obter primeiras características subepidérmicas a partir dos primeiros dados de imagem ultrassônica em uma primeira vez, obter segundas características subepidérmicas a partir dos segundos dados de imagem ultrassônica em uma segunda vez e fazer uma determinação de longevidade com base em uma alteração entre as primeiras características subepidérmicas e as segundas características subepidérmicas.

Breve descrição dos desenhos

[00026] Os detalhes de uma ou mais implementações da matéria descrita nesse relatório descritivo são expostos nos desenhos em anexo e na descrição abaixo. Outras características, aspectos e vantagens tornar-se-ão evidentes a partir da descrição, desenhos e reivindicações. Observe que as dimensões relativas das seguintes figuras podem não ser traçadas em escala. Números de referência similares e designações nos vários desenhos indicam elementos similares.

[00027] A figura 1A mostra exemplos de características subepidérmicas.

[00028] A figura 1B é um diagrama de blocos que mostra componentes de exemplo de um aparelho de acordo com algumas implementações reveladas.

[00029] A figura 1C é um fluxograma que fornece exemplos de operações de sistema biométrico.

[00030] A figura 1D mostra alguns exemplos de retardos de tempo de aquisição e janelas de tempo de aquisição.

[00031] As figuras 2A-2C mostram exemplos de imagens de A-scan, B-scan e C-scan.

[00032] A figura 2D mostra um exemplo de uma vista em seção transversal de um aparelho capaz de executar pelo menos alguns métodos que são descritos aqui.

[00033] A figura 2E mostra um exemplo de um dispositivo móvel que inclui um sistema biométrico como revelado aqui.

[00034] A figura 3A é um fluxograma que inclui blocos de um método alternativo.

[00035] A figura 3B mostra alguns exemplos alternativos de retardos de tempo de aquisição e janelas de tempo de aquisição.

[00036] A figura 4 mostra um exemplo de uma imagem de uma impressão digital sobreposta em múltiplas características subepidérmicas.

[00037] A figura 5 mostra um exemplo de imagens de impressão digital de sobreposição.

[00038] As figuras 6A-6C são gráficos que mostram um exemplo de uma diferença de tempo entre reflexos de duas A-scans.

[00039] A figura 7 mostra exemplos de processos de registro e casamento utilizando estruturas de osso e impressão digital.

[00040] As figuras 8A e 8B mostram exemplos de processos de registro e casamento utilizando estruturas de osso e impressão digital.

[00041] A figura 9 mostra exemplos de processos de registro e casamento para a detecção de falsificação de deslizamento de impressão digital como uma falsificação de luva.

[00042] As figuras 10A e 10B mostram exemplos de processos de registro e casamento com localizações de folículo/poro de impressão digital.

[00043] As figuras 11A e 11B mostram exemplos de processos de registro e casamento com alterações temporais e perfis de profundidade.

[00044] A figura 12 mostra um exemplo de uma imagem 3-D de uma impressão digital.

[00045] A figura 13 mostra exemplos de múltiplos retardos de tempo de aquisição sendo selecionados para receber ondas acústicas refletidas de profundidades diferentes.

[00046] A figura 14 mostra de modo representacional aspectos de um conjunto de 4x4 pixel de pixels de sensor para um sistema de sensores ultrassônicos.

[00047] As figuras 15A e 15B mostram disposições de exemplo de transmissores e receptores ultrassônicos em um sistema de sensores ultrassônicos, com outras disposições sendo possíveis.

Descrição detalhada

[00048] A seguinte descrição é dirigida a certas implementações para fins de descrever os aspectos inovadoras da presente revelação. Entretanto, uma pessoa com conhecimentos comuns na técnica reconhecerá prontamente que os ensinamentos da presente invenção podem ser aplicados em uma variedade de modos diferentes. As implementações descritas podem ser implementadas em qualquer dispositivo, aparelho ou sistema que inclui um sistema biométrico como revelado aqui. Além disso, é considerado que as implementações descritas podem ser incluídas em ou associadas a uma variedade de dispositivos eletrônicos como, porém não limitados a telefones móveis, telefones celulares habilitados para Internet multimídia, receptores de televisão móvel, dispositivos sem fio, smartphones, cartões inteligentes, dispositivos usáveis como pulseiras, braçadeiras, faixas de pulsos, anéis, faixas de cabeça, adesivos, etc., dispositivos Bluetooth®, assistente pessoais digitais (PDAs), receptores de correio eletrônico sem fio, computadores portáteis ou de mão, netbooks, notebooks, smartbooks, tablets, impressoras, copiadoras, scanners, dispositivos de fax, navegadores/receptores de sistema de posicionamento global (GPS), câmeras, tocadores de mídia digital (como tocadores de MP3), camcorders, consoles de jogos, relógios de pulso, relógios, calculadoras, monitores de televisão, displays de painel plano, dispositivos de leitura eletrônicos (por exemplo, e-readers), dispositivos móveis de saúde, monitores de computador, displays de automóveis (incluindo displays de odômetro e velocímetro, etc.), controles e/ou displays de cockpit, displays de visão de câmera (como o display de uma câmera de visão traseira em um veículo), fotografias eletrônicas, sinais ou painéis eletrônicos, projetores, estruturas arquiteturais, micro-ondas, refrigeradores, sistemas estéreo, gravadores ou tocadores de cassete, tocadores de DVD, tocadores de CD, VCRs, rádios, chips de memória portáteis, máquinas de lavar , secadoras, máquinas de lavar/secadoras, parquímetros, sistemas de embalagem (como em aplicações em sistemas eletromecânicos (EMS) incluindo aplicações de sistemas micro eletromecânicos (MEMS), bem como aplicações não de EMS), estruturas estéticas (como display de imagens em uma peça de joia ou artigo de vestuário) e uma variedade de dispositivos EMS. Os ensinamentos da presente invenção também podem ser usados em aplicações como, porém não limitadas a, dispositivos de comutação eletrônica, filtros de radiofrequência, sensores, acelerômetros, giroscópios, dispositivos de sentir movimento, magnetômetros, componentes inerciais para eletrônica de consumidor, partes de produtos de eletrônica de consumidor, volantes ou outras peças de automóveis, varactors, dispositivos de crista líquido, dispositivos eletroforéticos, esquemas de acionamento, processos de fabricação e equipamento de teste eletrônico. Desse modo, os ensinamentos não pretendem ser limitados às implementações mostradas unicamente nas figuras, porém ao invés têm ampla aplicabilidade como será prontamente evidente para uma pessoa com conhecimentos comuns na técnica.

[00049] Algumas implementações podem incluir um sistema sensor ultrassônico que é capaz de obter dados de imagem a partir da epiderme, como dados de imagem de impressão digital, e dados de imagem que correspondem a características subepidérmicas. A figura 1A mostra exemplos de características subepidérmicas. Como usado aqui, o termo “características subepidérmicas” pode se referir a qualquer uma das camadas de tecido que está subjacente à epiderme 100, incluindo a derme, a camada papilar, a camada reticular, o subcútis, etc., e quaisquer vasos sanguíneos, vasos linfáticos, glândulas sudoríparas, folículos de pelos, papila de pelos, lóbulos de gordura, etc., que podem estar presentes em tais camadas de tecido. Por conseguinte, características subepidérmicas também podem incluir características não mostradas na figura 1A, como tecido muscular, material de osso, etc.

[00050] Algumas implementações podem ser capazes de executar processos de registro e autenticação que são asseados, pelo menos em parte, em características subepidérmicas. Alguns desses processos também podem ser baseados em dados de imagem de impressão digital, ou em minúcias de impressão digital ou características de imagem de impressão digital como pontos chave derivados de dados de imagem de impressão digital. Os processos de autenticação podem envolver detecção de falsificação e/ou detecção de longevidade.

[00051] Em alguns exemplos, o processo de autenticação de usuário pode envolver comparar “informações de atributo” obtidas de dados de imagem recebidas, com base nos sinais de um conjunto de sensores ultrassônicos, com informações de atributos armazenadas obtidas de dados de imagem que foram anteriormente recebidas de um usuário autorizado durante um processo de registro. De acordo com alguns desses exemplos, as informações de atributo podem incluir informações referentes a características subepidérmicas, como informações referentes a características da derme, características da subcútis, características de vasos sanguíneos, características de vasos linfáticos, características de glândula sudorípara, características de folículo de pelos, características de papila de pelos e/ou características de lóbulo de gordura, juntamente com minúcias ou informações de ponto chave associadas a uma impressão digital registrada.

[00052] Alternativamente, ou adicionalmente, em algumas implementações as informações de atributo obtidas dos dados de imagem recebidos e as informações de atributos armazenadas podem incluir informações referentes a características de tecido de osso, características de tecido muscular e/ou características de tecido epidérmica ou subepidérmica. Por exemplo, de acordo com algumas implementações, o processo de autenticação de usuário pode envolver obter dados de imagem de impressão digital e dados de imagem subepidérmica. Em tais exemplos, o processo de autenticação pode envolver avaliar informações de atributos obtidas dos dados de imagem de impressão digital.

[00053] As informações de atributos obtidas dos dados de imagem recebida e as informações de atributo armazenadas que são comparadas durante um processo de autenticação podem incluir dados de gabarito biométrico correspondendo aos dados de imagem recebida e dados de gabarito biométrico correspondendo aos dados de imagem armazenada. Um tipo conhecido de dados de gabarito biométrico são dados de gabarito de impressão digital, que podem indicar tipos e localizações de minúcias de impressão digital ou pontos chave. Um processo de autenticação de usuário com base em atributos de dados de imagem de impressão digital pode envolver comparar dados de gabarito de impressão digital recebidos e armazenados. Tal processo pode ou não envolver comparar diretamente dados de imagem de impressão digital recebidos e armazenados.

[00054] Similarmente, dados de gabarito biométrico correspondendo a características subepidérmicas podem incluir informações referentes a atributos de vasos sanguíneos, como informações referentes aos tipos e localizações de características de vasos sanguíneos, como tamanho de vaso sanguíneo, orientação de vaso sanguíneo, as localizações de pontos de ramificação de vaso sanguíneo, etc. Alternativamente, ou adicionalmente, dados de gabarito biométrico correspondendo a características subepidérmicas podem incluir informações de atributo referente aos tipos (por exemplo, os tamanhos, formatos, orientações, etc.) e localizações de características da derme, características da subcutis, características de vaso linfático, características de glândulas sudoríparas, características de folículo de pelos, características de papila de pelos, características de lóbulo de gordura, tecido muscular e/ou material de osso.

[00055] Implementações particulares da matéria descrita nessa revelação podem ser implementadas para realizar uma ou mais das seguintes vantagens em potencial. Como observado acima, algumas técnicas de falsificação são baseadas em formar características semelhantes à impressão digital em um objeto, que pode ser um objeto semelhante a dedo. Entretanto, fazer um objeto semelhante a dedo com características subepidérmicas detalhadas, características de tecido muscular e/ou características de tecido de osso seria um desafio e caro. Fazer tais características corresponder precisamente àquelas de um usuário autorizado seria ainda mais desafiador. Fazer tais características móveis em um modo de biomimética semelhante a ser humano ou em um modo replicando um usuário legítimo eleva o nível ainda mais alto para fabricação falsificada. Como algumas implementações reveladas envolvem a obtenção de informações de atributos que se baseiam, pelo menos em parte, em características subepidérmicas, algumas de tais implementações podem fornecer autenticação mais segura. Algumas dessas implementações podem ser capazes de fornecer determinações de “longevidade.”

[00056] A figura 1B é um diagrama de blocos que mostra componentes de exemplo de um aparelho de acordo com algumas implementações reveladas. Nesse exemplo, o aparelho 101 inclui um conjunto de sensores ultrassônicos 102 e um sistema de controle 106. Embora não mostrado na figura 1B, o aparelho 101 pode incluir um substrato. Alguns exemplos são descritos abaixo. Algumas implementações do aparelho 101 podem incluir um sistema de interface 104. Em alguns exemplos, o aparelho 101 pode incluir um transmissor ultrassônico 108.

[00057] Vários exemplos de conjuntos de sensores ultrassônicos 102 são revelados aqui, alguns dos quais podem incluir um transmissor ultrassônico separado e alguns dos quais não incluem. Embora mostrados como elementos separados na figura 1B, em algumas implementações o conjunto de sensores ultrassônicos 102 e o transmissor ultrassônico 108 podem ser combinados em um transceptor ultrassônico. Por exemplo, em algumas implementações, o conjunto de sensor ultrassônico 102 pode incluir uma camada de receptor piezoelétrico, como uma camada de polímero PVDF ou uma camada de copolímero de PVDF-TrFE. Em algumas implementações uma camada piezoelétrica separada pode servir como o transmissor ultrassônico. Em algumas implementações, uma camada piezoelétrica única pode servir como o transmissor e como um receptor. Em algumas implementações, outros materiais piezoelétricos podem ser usados na camada piezoelétrica, como nitreto de alumínio (AIN) ou titanato de zirconato de chumbo (PZT). O conjunto de sensores ultrassônicos 102 pode, em alguns exemplos, incluir um conjunto de elementos de transdutor ultrassônico, como um conjunto de transdutores ultrassônicos micro usinados piezoelétricos (PMUTs), um conjunto de transdutores ultrassônicos micro usinados capacitivos (CMUTs), etc. Em alguns desses exemplos, uma camada de receptor piezoelétrico, elementos PMUT em um conjunto de camada única de PMUTs, ou elementos CMUT em um conjunto de camada única de CMUTs, pode ser usada como transmissores ultrassônicos bem como receptores ultrassônicos. De acordo com alguns exemplos alternativos, o conjunto de sensores ultrassônicos 102 pode ser um conjunto de receptor ultrassônico e o transmissor ultrassônico 108 pode incluir um ou mais elementos separados. Em alguns desses exemplos, o transmissor ultrassônico 108 pode incluir um gerador de onda de plano ultrassônico, como aqueles descritos abaixo.

[00058] O sistema de controle 106 pode incluir um ou mais processadores de chip único ou múltiplo de propósito geral, processadores de sinais digitais (DSPs), circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), disposições de porta programável em campo (FPGAs) ou outros dispositivos de lógica programável, portas discretas ou lógica de transistor, componentes de hardware discreto, ou combinações dos mesmos. O sistema de controle 106 também pode incluir (e/ou ser configurado para comunicação com) um ou mais dispositivos de memória, como um ou mais dispositivos de memória de acesso aleatório (RAM), dispositivos de memória somente de leitura (ROM), etc. Por conseguinte, o aparelho 101 pode ter um sistema de memória que inclui um ou mais dispositivos de memória, embora o sistema de memória não seja mostrado na figura 1B. o sistema de controle 106 pode ser capaz de receber e processar dados a partir do conjunto de sensores ultrassônicos 102, por exemplo, como descrito abaixo. Se o aparelho 101 inclui um transmissor ultrassônicos 102, por exemplo, como descrito abaixo. Se o aparelho 101 inclui um transmissor ultrassónico 108, o sistema de controle 106 pode ser capaz de controlar o transmissor ultrassónico 108, por exemplo, como revelado em outro lugar aqui. Em algumas implementações, a funcionalidade do sistema de controle 106 pode ser dividida entre um ou mais controladores ou processadores, como um controlador de sensor dedicado e um processador de aplicativos de um dispositivo móvel.

[00059] Algumas implementações do aparelho 101 podem incluir um sistema de interface 104. Em alguns exemplos, o sistema de interface pode incluir um sistema de interface sem fio. Em algumas implementações, o sistema de interface pode incluir um sistema de interface de usuário, uma ou mais interfaces de rede, uma ou mais interfaces entre o sistema de controle 106 e um sistema de memória e/ou uma ou mais interfaces entre o sistema de controle 106 e uma ou mais interfaces de dispositivo externo (por exemplo, portas ou processadores de aplicativos).

[00060] O sistema de interface 104 pode ser configurado para fornecer comunicação (que pode incluir comunicação cabeada ou sem fio, como comunicação elétrica, comunicação de rádio, etc.) entre componentes do aparelho 101. Em alguns desses exemplos, o sistema de interface 104 pode ser configurado para fornecer comunicação entre o sistema de controle 106 e o conjunto de sensores ultrassônicos 102. De acordo com alguns desses exemplos, uma porção do sistema de interface 104 pode acoplar pelo menos uma porção do sistema de controle 106 ao conjunto de sensores ultrassônicos 102, por exemplo, através de material eletricamente condutor. Se o aparelho 101 incluir um transmissor ultrassónico 108 que é separado do conjunto de sensores ultrassônicos 102, o sistema de interface 104 pode ser configurado para fornecer comunicação entre pelo menos uma porção do sistema de controle 106 e o transmissor ultrassônico 108. De acordo com alguns exemplos, o sistema de interface 104 pode ser configurado para fornecer comunicação entre o sistema e outros dispositivos e/ou seres humanos. Em alguns desses exemplos, o sistema de interface 104 pode incluir uma ou mais interfaces de usuário. O sistema de interface 104 pode, em alguns exemplos, incluir uma ou mais interfaces de rede e/ou uma ou mais interfaces de dispositivo externo (como uma ou mais interfaces de barramento serial universal (USB)). Em algumas implementações, o aparelho 101 pode incluir um sistema de memória. O sistema de interface 104 pode, em alguns exemplos, incluir pelo menos uma interface entre o sistema de controle 106 e o sistema de memória.

[00061] O aparelho 101 pode ser usado em uma variedade de contextos diferentes, muitos exemplos dos quais são revelados aqui. Por exemplo, em algumas implementações um dispositivo móvel pode incluir pelo menos uma porção do aparelho 101. Em algumas implementações, um dispositivo usável pode incluir pelo menos uma porção do aparelho 101. O dispositivo usável pode, por exemplo, ser uma pulseira, uma braçadeira, uma faixa de pulso, um anel, uma faixa de cabeça ou um adesivo. Em algumas implementações, o sistema de controle 106 pode residir em mais de um dispositivo. Por exemplo, uma porção do sistema de controle 106 pode residir em um dispositivo usável e outra porção do sistema de controle 106 pode residir em outro dispositivo, como um dispositivo móvel (por exemplo, um smartphone ou um computador tablet). O sistema de interface 104 também pode, em alguns desses exemplos, residir em mais de um dispositivo.

[00062] A figura 1C é um fluxograma que fornece exemplos de operações de sistema biométrico. Os blocos da figura 1C (e aqueles de outros fluxogramas fornecidos aqui) podem, por exemplo, ser executados pelo aparelho 101 da figura 1B ou por um aparelho similar. Como com outros métodos revelados aqui, o método delineado na figura 1C pode incluir mais ou menos blocos do que indicado. Além disso, os blocos dos métodos revelados aqui não são necessariamente executados na ordem indicada.

[00063] Nesse exemplo, o bloco 103 envolve adquirir primeiros dados de imagem gerados por um conjunto de sensores ultrassônicos, como o conjunto de sensores ultrassônicos 102 da figura 1B. em alguns exemplos, os primeiros dados de imagem podem ser recebidos a partir do conjunto de sensores ultrassônicos, ao passo que em outros exemplos os primeiros dados de imagem podem ser recebidos de um dispositivo de memória, como um buffer. Nessa ocorrência, os primeiros dados de imagem correspondem pelo menos a uma primeira onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir de um objeto alvo durante uma primeira janela de tempo de aquisição. O objeto alvo pode, em alguns exemplos, ser o dedo de uma pessoa, como o dedo de um usuário. Entretanto, em outros exemplos o objeto alvo pode ser um objeto semelhante a dedo artificial, que pode ser mencionado como um “dedo falso.” Os dados recebidos de um conjunto de sensores ultrassônicos podem ser mencionados aqui como “dados de imagem,” embora os dados de imagem sejam geralmente recebidos na forma de sinais elétricos. Por conseguinte, sem processamento adicional tais dados de imagem que não seriam necessariamente perceptíveis por um ser humano como uma imagem.

[00064] De acordo com essa implementação, o bloco 105 envolve adquirir segundos dados de imagem gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos. Nesse exemplo, os segundos dados de imagem correspondem a pelo menos uma segunda onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos pelo menos da porção do objeto alvo durante uma segunda janela de temo de aquisição que é mais longa que a primeira janela de tempo de aquisição. De acordo com algumas implementações, os primeiros dados de imagem podem incluir pelo menos uma característica de impressão digital do objeto alvo e os segundos dados de imagem podem incluir pelo menos uma característica subepidérmica do objeto alvo. Em algumas implementações, os primeiros dados de imagem e os segundos dados de imagem podem ser adquiridos com um sinal de controle de polarização de receptor ou um sinal de controle de polarização de diodo. Alguns exemplos são descritos abaixo.

[00065] De acordo com esse exemplo, o bloco 107 envolve iniciar um processo de autenticação com base nos primeiros dados de imagem e segundos dados de imagem. Vários exemplos de processos de autenticação são revelados aqui. Em algumas ocorrências, o processo de autenticação pode validar um usuário legítimo. Em alguns desses exemplos, o objeto alvo pode ser um dedo do usuário legítimo.

[00066] De acordo com alguns exemplos, o sistema de controle pode ser adicionalmente configurado para adquirir terceiros dados de imagem gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos. Os terceiros dados de imagem podem, por exemplo, corresponder a pelo menos uma terceira onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir pelo menos da porção do objeto alvo. Em algumas ocorrências, o processo de autenticação iniciado pode ser baseado, pelo menos em parte, em alterações temporais nos tamanhos, disposições ou outros aspectos de características indicadas pelos primeiros, segundos e/ou terceiros dados de imagem. Se os primeiros, segundos e terceiros dados de imagem forem obtidos em tempos diferentes, tais alterações podem, por exemplo, ser detectadas por comparar tamanhos e características, disposições, etc., indicadas pelos terceiros dados de imagem com tamanhos de característica, disposições, etc., indicados pelos primeiros dados de imagem e/ou segundos dados de imagem. Uma alteração temporal desse tipo pode ser mencionada aqui como uma “diferença de característica de base temporal.” De acordo com algumas implementações, um indicador de longevidade pode ser gerado com base na diferença de característica de base temporal. Alguns exemplos são descritos abaixo com referência às figuras 3B e 6A-6C.

[00067] Em algumas implementações, o processo de autenticação pode envolver determinar se há características de impressão digital em, ou perto de uma superfície do objeto alvo e características de impressão digita abaixo da superfície do objeto alvo. De acordo com algumas implementações, uma indicação de falsificação detectada pode ser gerada com base, pelo menos em parte, em diferenças entre as características de impressão digital na superfície do objeto alvo e as características de impressão digital abaixo da superfície do objeto alvo. Em alguns exemplos, a indicação de falsificação detectada pode ser um alerta, como uma mensagem baseada em texto, que é transmitida para outro dispositivo e/ou salva na memória. De acordo com algumas implementações, em resposta a uma indicação de falsificação detectada, um sistema de controle pode ser configurado para armazenar os primeiros dados de imagem, os segundos dados de imagem, os terceiros dados de imagem, minúcias de impressão digital, pontos chave de impressão digital ou características de impressão digital se características de impressão digital de superfície na superfície do objeto alvo e características de impressão digital de subsuperfície abaixo da superfície do objeto alvo forem detectadas. Desse modo, informações referentes às impressões digitais de um hacker podem ser salvas para uso futuro. Alguns exemplos são descritos abaixo.

[00068] Em alguns exemplos, uma característica de impressão digital em uma superfície do objeto alvo pode ser identificada com base em um gabarito de impressão digital registrada. De acordo com alguns exemplos, uma pluralidade de dados de imagem pode ser adquirida em uma região de subsuperfície do objeto alvo com base na característica de impressão digital identificada. Um exemplo é mostrado na figura 4 e é descrito abaixo. Em alguns desses exemplos, o processo de autenticação pode ser adicionalmente baseado na pluralidade de dados de imagem adquiridos na região de subsuperfície. Em algumas implementações, a pluralidade de dados de imagem pode ser adquirida de uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos. Em alguns exemplos, um usuário candidato pode ser avaliado com base, pelo menos em parte, em variações temporais ou não temporais na pluralidade de dados de imagem adquiridas na região de subsuperfície. De acordo com alguns exemplos, um usuário legítimo pode ser validado com base em varrições temporais ou não temporais na pluralidade de dados de imagem adquiridos na região de subsuperfície.

[00069] De acordo com alguns exemplos, a primeira janela de tempo de aquisição pode ser iniciada em um tempo final de um primeiro retardo de tempo de aquisição. A segunda janela de tempo de aquisição pode, em algumas ocorrências, ser iniciada em um tempo final de um segundo retardo de tempo de aquisição. Em alguns exemplos, o primeiro retardo de tempo de aquisição e a primeira janela de tempo de aquisição podem fazer com que pelo menos uma porção dos primeiros dados de imagem correspondam a uma característica de impressão digital do objeto alvo. Em algumas ocorrências, o objeto alvo pode ser o dedo de uma pessoa, como o dedo de um usuário. Em alguns desses exemplos, o segundo retardo de tempo de aquisição e a segunda janela de tempo de aquisição podem fazer com que pelo menos uma porção dos segundos dados de imagem correspondam a uma característica subepidérmica do dedo do usuário.

[00070] A figura 1D mostra alguns exemplos de retardos de tempo de aquisição e janelas de tempo de aquisição. Na figura 1D, um retardo de tempo de aquisição é rotulado como “RGD”, um acrônimo para “retardo de faixa de gate”, e uma janela de tempo de aquisição é rotulada como “RGW”, um acrônimo para “janela de faixa de gate.” O gráfico 112a mostra um sinal transmitido 114 que é iniciado em um tempo t0. O sinal transmitido 114 pode, por exemplo, ser um pulso de ultrassom. Em exemplos alternativos, múltiplos pulsos de ultrassom podem ser transmitidos.

[00071] O gráfico 112b mostra exemplos de um primeiro retardo de tempo de aquisição RGD1 e uma primeira janela de tempo de aquisição RGW1. As ondas recebidas 116a representam ondas refletidas que são recebidas por um conjunto de sensores ultrassônicos e amostradas durante a primeira janela de tempo de aquisição RGW1, após o primeiro retardo de tempo de aquisição RGD1. Em alguns exemplos, o retardo de tempo de aquisição pode estar na faixa de aproximadamente 10 nanossegundos a aproximadamente 20.000 nanossegundos ou mais. Em algumas implementações, a primeira janela de tempo de aquisição pode estar na faixa de 5 a 50 nanossegundos, ou na faixa de aproximadamente 5 a 50 nanossegundos. Em alguns exemplos, “aproximadamente” ou “cerca de” podem significar em +/- 5%, ao passo que em outros exemplos “aproximadamente” ou “cerca de” podem significar em +/-10%, +/- 15% ou +/-20%. Entretanto, em algumas implementações a primeira janela de tempo de aquisição pode estar na faixa de 50 a 20.000 nanossegundos, ou na faixa de aproximadamente 50 a 20.000 nanossegundos ou mais. De acordo com alguns exemplos, o aparelho 101 pode incluir uma placa. A placa pode ser posicionada com relação ao conjunto de sensores ultrassônicos 102. Por exemplo, a placa pode ser posicionada próximo ao conjunto de sensores ultrassônicos 102 e/ou fixado no conjunto de sensores ultrassônicos 102. Em alguns desses exemplos, o primeiro retardo de tempo de aquisição pode corresponder a um período de tempo esperado para que uma onda ultrassônica refletida de uma superfície da placa seja recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos 102. Por conseguinte, o primeiro retardo de tempo de aquisição e a primeira janela de tempo de aquisição podem ser selecionados para capturar uma ou mais características de impressão digital de um objeto alvo colocado em uma superfície de uma placa. Por exemplo, em algumas implementações com uma placa de aproximadamente 400 mícron de espessura, o retardo de tempo de aquisição (RGD) pode ser definido em aproximadamente 1.000 nanossegundos e a janela de tempo de aquisição (RGW) pode ser definida em aproximadamente 50 nanossegundos.

[00072] O gráfico 112c mostra exemplos de um segundo retardo de tempo de aquisição RGD2 e uma segunda janela de tempo de aquisição RGW2. As ondas recebidas 116b representam ondas refletidas que são recebidas por um conjunto de sensores ultrassônicos e amostradas durante a segunda janela de tempo de aquisição RGW2, após o segundo retardo de tempo de aquisição RGD2. Nesse exemplo, o primeiro retardo de tempo de aquisição é igual ao segundo retardo de tempo de aquisição. Entretanto, em outras implementações, o primeiro retardo de tempo de aquisição pode não igualar o segundo retardo de tempo de aquisição. Nesse exemplo, o primeiro retardo de tempo de aquisição e o segundo retardo de tempo de aquisição são ambos medidos a partir do tempo t0. Entretanto, em outras implementações, o primeiro retardo de tempo de aquisição e o segundo retardo de tempo de aquisição podem ser medidos a partir de um tempo inicial diferente. Em alguns exemplos, o primeiro retardo de tempo de aquisição e/ou o segundo retardo de tempo de aquisição pode corresponder a um tempo exigido para que uma onda ultrassônica transmitida seja refletida de uma superfície de uma placa e recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassónicos.

[00073] De acordo com algumas implementações, a segunda janela de tempo de aquisição pode estar na faixa de 5 a 50 nanossegundos, ou na faixa de aproximadamente 5 a 50 nanossegundos. Entretanto, em algumas implementações a segunda janela de tempo de aquisição pode estar na faixa de 50 a 2.000 nanossegundos ou na faixa de aproximadamente 50 a 2.000 nanossegundos. Em alguns exemplos a segunda janela de tempo de aquisição pode estar na faixa de 2.000 a 20.000 nanossegundos, ou na faixa de aproximadamente 2.000 a 20.000 nanossegundos ou mais. Em alguns exemplos, o segundo retardo de tempo de aquisição e a segunda janela de tempo de aquisição podem ser selecionadas para capturar uma característica de impressão digital do objeto alvo e uma característica subepidérmica do objeto alvo. Por exemplo, em algumas implementações com uma placa com aproximadamente 400 mícron de espessura, o retardo de tempo de aquisição (RGD) pode ser definido em aproximadamente 1.000 nanossegundos e a janela de tempo de aquisição (RGW) pode ser definida em aproximadamente 1.000 nanossegundos.

[00074] As figuras 2A-2C mostram exemplos de imagens de A-scan, B-scan e C-scan. Como mostrado na figura 2A, um gráfico de A-scan de amplitude de reflexo versus tempo pode ser obtido de um único transceptor ou receptor ultrassônico, como um pixel de sensor ou um pequeno grupo de pixels de sensor. Os eventos de amplitude alta mostrados na figura 2A indicam reflexos de dentro de um objeto alvo, como um dedo, causados por contraste de impedância acústica dentro do objeto alvo. A superfície de um osso, por exemplo, tem geralmente um contraste de impedância acústica relativamente alta com o tecido sobreposto e, portanto, produz um reflexo de amplitude relativamente alta. A presença de múltiplos reflexos em uma A-scan, como os reflexos 201 e 203 mostrados na figura 2A, indica que o objeto alvo não é, por exemplo, ar ou um pedaço sólido de borracha de silicone ou outro tal material que pode ser usado para falsificação. A presença de tais reflexos, em combinação com um casamento de impressão digital, sugeriria que o objeto alvo é na realidade um dedo de um usuário autorizado. Entretanto, um dedo falso poderia ser feito com múltiplas camadas tendo impedâncias acústicas diferentes. Além disso, um padrão de impressão digital de um usuário legítimo em uma luva deslizada sobre ou colocada no dedo de um hacker pode vencer tal método anti-falsificação simples.

[00075] Uma imagem de B-scan, como aquela mostrada na figura 2B, pode ser obtida de uma única linha ou coluna de transceptores ou receptores ultrassônicos. Nesse exemplo, o tempo de deslocamento é ao longo do eixo vertical da imagem de B-scan. Vários reflexos, incluindo reflexos 205 e 207, podem ser vistos na imagem de B-scan da figura 2B. os reflexos 205 e 207 correspondem a características subepidérmicas de um dedo nesse exemplo. A presença de tais características complexas fornece uma indicação mais forte de que o objeto alvo é na realidade um dedo, em comparação com dados de imagem de A-scan.

[00076] Uma imagem de C-scan pode ser obtida de um conjunto de receptores ultrassônicos ou transceptores, como uma grade de receptores ultrassônicos ou transceptores ou um transceptor de elemento único focado com capacidade de movimento mecânico de translação e arqueado. No exemplo mostrado na figura 2C, dados de imagem ultrassônica foram obtidos em uma profundidade adequada para obter uma imagem de C-scan 2-D de características subepidérmicas, como a característica 209 que corresponde a uma região de contraste de impedância acústica elevada, como vasculatura subepidérmica ou agregados de tecido adiposo. A profundidade pode corresponder a um intervalo de tempo selecionado entre o ultrassom de tempo é transmitido e o tempo durante o qual ondas ultrassônicas refletidas são amostradas (que podem ser mencionadas aqui como o retardo de tempo de aquisição ou o retardo de faixa de gate (RGD)). Por exemplo, um retardo de faixa de gate relativamente maior pode ser selecionado para receber ondas ultrassônicas refletidas principalmente de ossos e um retardo de faixa de gate relativamente menor pode ser selecionado para receber ondas ultrassônicas refletidas principalmente de cristas e vales de uma impressão digital ou características subepidérmicas como vasos sanguíneos, sangue, características de tecido muscular ou características de tecido de osso.

[00077] A quantidade de detalhe na imagem de C- scan fornece ainda indicações mais fortes que o objeto alvo é na realidade um dedo. Além disso, características subepidérmicas são indicadas em detalhe suficiente de modo que suas informações de atributo correspondentes possam ser usadas como parte de um processo de autenticação como aqueles descritos abaixo, como características de C-scan distintas referenciadas em profundidade e deslocamento com relação a uma ou mais minúcias de impressão digital do dedo de um usuário legítimo.

[00078] A figura 2D mostra um exemplo de uma vista em seção transversal de um aparelho capaz de executar pelo menos alguns métodos que são descritos aqui. Por exemplo, o aparelho 101 pode ser capaz de executar os métodos que são descritos aqui com referência às figuras 1C e 3A. o aparelho 101 é um exemplo de um dispositivo que pode ser incluído em um sistema biométrico como aqueles revelados aqui. Aqui, o aparelho 101 é um exemplo do aparelho 101 que é descrito acima com referência á figura 1B. Como com outras implementações mostradas e descritas aqui os tipos de elementos a disposição dos elementos e as dimensões dos elementos ilustrados na figura 2D são meramente mostrados por meio de exemplo.

[00079] A figura 2D mostra um exemplo de ondas ultrassônicas refletindo a partir de um objeto alvo. Nesse exemplo, o objeto alvo é um dedo 206 sendo humanizado por ondas ultrassônicas transmitidas 214. Nesse exemplo, as ondas ultrassônicas transmitidas 214 são ocorrências do sinal transmitido 114 que é descrito acima com referência á figura 1D. aqui, as ondas ultrassônicas refletidas 216 que são recebidas por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos 102 são ocorrências das ondas recebidas 116a e 116b que são mostradas na figura 1D. entretanto, outras implementações podem envolver tipos diferentes de ondas ultrassônicas transmitidas 214 e/ou ondas ultrassônicas refletidas 216, incluindo, porém não limitado aos exemplos mostrados nas figuras 3D e 13, que são descritos abaixo.

[00080] Nesse exemplo, as ondas ultrassônicas são transmitidas por um transmissor ultrassônico 108 que é separado do conjunto de sensores ultrassónicos 102. No exemplo mostrado na figura 2D, pelo menos uma porção do aparelho 101 inclui um transmissor ultrassônico 108 que pode funcionar como um transmissor ultrassônico de onda plana. Em algumas implementações, o transmissor ultrassônico 108 pode incluir uma camada de transmissor piezoelétrico com eletrodos de excitação de transmissor dispostos em cada lado da camada de transmissor piezoelétrico.

[00081] Nesse exemplo, o conjunto de sensores ultrassónicos 102 pode funcionar como um conjunto de receptores ultrassônicos. Em alguns desses exemplos, o conjunto de sensores ultrassónicos 102 pode incluir um conjunto de eletrodos de entrada de pixel e pixels de sensor formados em parte a partir do conjunto de circuitos TFT, uma camada de receptor piezoelétrico sobreposta 220 de material piezoelétrico como PVDF ou PVDF-TrFE, e uma camada de eletrodo superior posicionada na camada de receptor piezoelétrico, que às vezes será mencionada aqui como um eletrodo de polarização de receptor. Os exemplos de transmissores ultrassônicos e conjuntos de receptores ultrassônicos adequados são descritos abaixo com referência às figuras 15A e 15B.

[00082] Entretanto, em implementações alternativas, o conjunto de sensores ultrassônicos 102 e o transmissor ultrassônico 108 podem ser combinados em um conjunto de transceptores ultrassônicos. Por exemplo, em algumas implementações, o conjunto de sensores ultrassônicos 102 pode incluir uma camada de receptor piezoelétrico, como uma camada de polímero PVDF ou uma camada de copolímero PVDF-TrFE. Em algumas implementações, uma camada piezoelétrica separada pode servir como o transmissor ultrassônico. Em alguns exemplos, uma camada piezoelétrica única pode servir como o transmissor e como um receptor. Em algumas implementações, outros materiais piezoelétricos podem ser usados na camada piezoelétrica; como nitreto de alumínio (AIN) ou titanato de zirconato de chumbo (PZT). O conjunto de sensores ultrassônicos 102 pode, em alguns exemplos, incluir um conjunto de elementos de transdutor ultrassônico, como um conjunto de transdutores ultrassônicos micro usinados piezoelétricos (PMUTs), um conjunto de transdutores ultrassônicos micro usinados capacitivos (CMUTs), etc. Em alguns desses exemplos, uma camada de receptor piezoelétrico, elementos PMUT em um conjunto de camada única de PMUTs, ou elementos CMUT em um conjunto de camada única de CMUTs, pode ser usada como transmissores ultrassônicos bem como receptores ultrassônicos.

[00083] Nesse exemplo, as ondas ultrassônicas transmitidas 214 foram transmitidas do transmissor ultrassônico 108 através de uma pilha de sensores 215 e para dentro de um dedo sobreposto 206. As várias camadas da pilha de sensores 215 podem, em alguns exemplos, incluir um ou mais substratos de vidro ou outro material (como plástico ou safira) que é substancialmente transparente a luz visível. Nesse exemplo, a pilha de sensores 215 inclui um substrato 210 ao qual um sistema de fonte de luz (não mostrado) é acoplado, que pode ser uma contraluz de um display de acordo com algumas implementações. Em implementações alternativas, um sistema de fonte de luz pode ser acoplado a uma luz dianteira. Por conseguinte, em algumas implementações um sistema de fonte de luz pode ser configurado para iluminar um display e o objeto alvo.

[00084] Nessa implementação, o substrato 210 é acoplado a um substrato de transistor de filme fino (TFT) 212 para o conjunto de sensores ultrassônicos 102. De acordo com esse exemplo, uma camada de receptor piezoelétrico 220 sobrepõe os pixels de sensor 202 do conjunto de sensores ultrassônicos 102 e uma placa 225 sobrepõe a camada de receptor píezoelétrico 220. Por conseguinte, nesse exemplo o aparelho 101 é capaz de transmitir as ondas ultrassônicas 214 através de um ou mais substratos da pilha de sensores 215 que incluem o conjunto de sensores ultrassônicos 102 com substrato 212 e a placa 225 que também pode ser vista como um substrato. Em algumas implementações, pixels de sensor 202 do conjunto de sensores ultrassónicos 102 podem ser transparentes, parcialmente transparentes ou substancialmente transparentes, de modo que o aparelho 101 possa ser capaz de transmitir luz de um sistema de fonte de luz através de elementos do conjunto de sensores ultrassônicos 102. Em algumas implementações, o conjunto de sensores ultrassónicos 102 e conjunto de circuitos associados podem ser formados sobre ou em um substrato de vidro, plástico ou silício.

[00085] A figura 2E mostra um exemplo de um dispositivo móvel que inclui um sistema biométrico como revelado aqui. Nesse exemplo, o dispositivo móvel 250 é um smartphone. Entretanto, em exemplos alternativos o dispositivo móvel 250 pode ser outro tipo de dispositivo móvel, como um dispositivo móvel de saúde, como um dispositivo de fornecimento de medicamento móvel, um dispositivo usável, um computador tablet, etc.

[00086] Nesse exemplo, o dispositivo móvel 250 inclui uma instância do aparelho 101 que é descrito acima com referência à figura 1B. nesse exemplo, o aparelho 101 é disposto, pelo menos em parte, no invólucro do dispositivo móvel 255. De acordo com esse exemplo, pelo menos uma porção do aparelho 101 é localizada na porção do dispositivo móvel 250 que é mostrada sendo tocada pelo dedo 206, que corresponde ao local do botão 260. Por conseguinte, o botão 260 pode ser um botão ultrassônico. Em algumas implementações, o botão 260 pode servir como um botão de casa. Em algumas implementações, o botão 260 pode servir como um botão de autenticação ultrassônica, com a capacidade de ligar ou de outro modo ativar o dispositivo móvel 250 quando tocado ou pressionado e/ou autenticar ou de outro modo validar um usuário quando aplicativos rodando no dispositivo móvel (como uma função de ativar) garantem tal função.

[00087] Nessa implementação, o dispositivo móvel 250 pode ser capaz de executar um processo de autenticação de usuário. Por exemplo, um sistema de controle do dispositivo móvel 250 pode ser capaz de comparar informações de atributo obtidas dos dados de imagem recebidos através de um conjunto de sensores ultrassónicos do aparelho 101 com informações de atributos armazenadas obtidas dos dados de imagem que foram previamente recebidos de um usuário autorizado. Em alguns exemplos, as informações de atributo obtidas dos dados de imagem recebidos e as informações de atributo armazenadas podem incluir informações de atributo correspondendo a pelo menos uma das características subepidérmicas, características de tecido muscular ou características de tecido de osso.

[00088] De acordo com algumas implementações, as informações de atributos obtidas dos dados de imagem recebidos e as informações de atributos armazenadas podem incluir informações referentes a minúcias de impressão digital ou pontos chave. Em algumas dessas implementações, o processo de autenticação de usuário pode envolver avaliar informações referentes a minúcias de impressões digitais bem como pelo menos um outro tipo de informações de atributos, como informações de atributos correspondendo a características subepidérmicas. De acordo com alguns desses exemplos, o processo de autenticação de usuário pode envolver avaliar informações referentes a minúcias de impressão digital ou pontos chave bem como informações de tributos correspondendo a características vasculares. Por exemplo, informações de atributos obtidas de uma imagem recebida de vasos sanguíneos no dedo podem ser comparadas com uma imagem armazenada de vasos sanguíneos no dedo 206 do usuário autorizado.

[00089] A figura 3A é um fluxograma que inclui blocos de um método alternativo. Os blocos da figura 3A (e aqueles de outros fluxogramas fornecidos aqui) podem, por exemplo, ser executados pelo aparelho 101 de qualquer uma das figuras 1B, 2D ou 2E, ou por um aparelho similar. Como com outros métodos discutidos aqui, o método delineado na figura 3A pode incluir um número maior ou menor de blocos do que indicado. Além disso, os blocos de métodos revelados aqui não são necessariamente executados na ordem indicada.

[00090] Nesse exemplo, o bloco 305 envolve controlar um conjunto de sensores ultrassónicos para adquirir dados de imagem ultrassônica correspondendo a pelo menos uma onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos a partir de um objeto alvo durante uma janela de tempo de aquisição. De acordo com algumas implementações, um sistema de controle (como o sistema de controle 106) pode ser capaz de controlar um conjunto de sensores ultrassónicos como um daqueles revelados aqui. Em alguns exemplos, a janela de tempo de aquisição pode ser selecionada para incluir uma imagem tanto das características de impressão digital como de características subepidérmicas, se o objeto alvo for um dedo. De acordo com alguns exemplos, a janela de tempo de aquisição pode ser selecionada para detectar uma falsificação comum que envolve formar um padrão semelhante a impressão digital no exterior de uma luva, ou o exterior de um filme, que pode ser usado em ou deslizado sobre um dedo efetivo. De acordo com algumas implementações, a janela de tempo de aquisição pode estar na faixa de 50 a 2000 nanossegundos, ou na faixa de aproximadamente 50 a 2000 nanossegundos. Entretanto, em algumas implementações a janela de tempo de aquisição pode estar na faixa de 2000 a 10.000 nanossegundos, ou na faixa de aproximadamente 2000 a 10.000 nanossegundos. Em alguns exemplos, a janela de tempo de aquisição pode estar na faixa de 10.000 a 20.000 nanossegundos, ou na faixa de aproximadamente 10.000 a 20.000 nanossegundos.

[00091] De acordo com esse exemplo, o bloco 310 envolve extrair primeiros dados de impressão digital a partir dos dados de imagem ultrassônica. Aqui, o bloco 315 envolve determinar se os dados de imagem ultrassônica incluem segundos dados de impressão digital que são diferentes dos primeiros dados de impressão digital. Um exemplo é mostrado na figura 5 e é descrito abaixo. A inspeção visual da figura 5 mostra um espiral proeminente e minúcias no centro de um dedo de um usuário vivo (contorno 505) juntamente com um espiral similarmente proeminente e minúcias de uma falsificação de deslizar no dedo do usuário vivo (contorno 510), que pode ser diferenciado por um deslocamento em espaço embora somente uma única imagem fosse adquirida usando uma janela de tempo de aquisição relativamente longa. Um sistema de controle pode executar métodos automatizados que podem usar minúcias e/ou pontos de chave associados à falsificação e o usuário vivo subjacente para tentar casar com um ou mais gabaritos registrados de um usuário legítimo usando software de casamento de impressão digital. Um sistema de identificação de impressão digital automatizado (AFIS0 ou software de análise de impressão digital similar pode ser usado para identificar tanto o usuário vivo como a falsificação.

[00092] Em alguns exemplos, o bloco 315 pode envolve determinar se uma diferença de profundidade entre a profundidade dos primeiros dados de impressão digital e a profundidade dos segundos dados de impressão digital corresponde a pelo menos uma diferença de tempo limiar, por exemplo, uma diferença de tempo de mais de 50 nanossegundos. Se segundos dados de impressão digital forem encontrados em outra profundidade, isso é evidência forte do tipo de falsificação que é descrita acima. Por exemplo, os segundos dados de impressão digital podem corresponder às impressões digitais de um hacker que formou uma falsificação sobre o dedo do hacker. Em alguns exemplos, um sistema de controle não continuará um processo de autenticação se segundos dados de impressão digital forem encontrados em outra profundidade. Em alguns desses exemplos, um sistema de controle não tentará casar com os primeiros ou segundos dados de impressão digital com dados de impressão digital armazenados se segundos dados de impressão digital forem encontrados em outra profundidade.

[00093] Em algumas implementações, uma tentativa de falsificação pode ser sinalizada. Em alguns desses exemplos, um sistema de controle pode gerar uma indicação de falsificação detectada em resposta a uma tentativa de falsificação detectada. Em algumas implementações, uma indicação de falsificação detectada pode iniciar uma rotina para armazenar imagens, minúcias e/ou pontos chave associados à falsificação e o dedo do hacker. Em algumas implementações, pelo menos um dos dados de imagem ultrassônica, primeiros ou segundos dados de impressão digital, minúcias de impressão digital, pontos chave de impressão digital e/ou características de impressão digital podem ser armazenadas quando características de impressão digital na superfície de um objeto alvo e características de impressão digital diferentes abaixo da superfície do objeto alvo são detectadas. As imagens armazenadas, dados de imagem, minúcias, pontos chave, características e/ou dados de impressão digital podem ser extraídos em um momento posterior em uma tentativa para identificar o suposto hacker, particularmente se uma das impressões digitais (por exemplo, a falsificação) corresponde a um usuário autorizado ou de outro modo registrado de um dispositivo móvel. Uma marca de tempo da tentativa de falsificação e, em alguns exemplos, outras informações de localização e/ou usuário podem ser também armazenadas para uso posterior.

[00094] Entretanto, se for determinado que os dados de imagem ultrassônica não incluem segundos dados de impressão digital que são diferentes dos primeiros dados de impressão digital, nesse exemplo um processo de autenticação será iniciado com base, pelo menos em parte, nos primeiros dados de impressão digital. Algumas implementações podem envolver determinar características subepidérmicas a partir dos dados de imagem ultrassônica. Em tais exemplos, o processo de autenticação pode ser baseado, pelo menos em parte, nas características subepidérmicas.

[00095] Alguns exemplos podem envolver fazer uma determinação de longevidade. Tal determinação de longevidade pode ser útil para detectar falsificações nas quais uma imagem de impressão digital foi colocada sobre um objeto semelhante a dedo, que pode ser formado de borracha, silicone, etc. Algumas dessas determinações de longevidade podem envolver obter primeiras características subepidérmicas a partir dos primeiros dados de imagem ultrassônica em uma primeira vez e obter segundas características subepidérmicas a partir dos segundos dados de imagem ultrassônica em uma segunda vez. Alguns exemplos podem envolver fazer uma determinação de longevidade com base em uma alteração entre as primeiras características subepidérmicas e as segundas características subepidérmicas. Esse tipo de alteração temporal pode, por exemplo, corresponder ao fluxo de sangue em um dedo.

[00096] A figura 3B mostra alguns exemplos alternativos de retardos de tempo de aquisição e janelas de tempo de aquisição. Os retardos de tempo de aquisição e janelas de tempo de aquisição mostrados na figura 3B podem, por exemplo, ser apropriados para os métodos descritos acima com referência à figura 1C e/ou figura 3A.

[00097] O gráfico 320a mostra sinais transmitidos 114a, 114b e 114c, o primeiro dos quais é iniciado em um tempo t0. Nesse exemplo, os sinais transmitidos 114a, 114b e 114c são pulsos de ultrassom. Em exemplos alternativos, um único pulso de ultrassom pode ser transmitido. Em algumas implementações, os sinais transmitidos podem incluir formas de onda de outros formatos, como senoidal, triangular, retangular, quadrada, de lado único, de lado duplo, alternada, de frequência única, multifrequências, de ruído, de ciclo de carga baixa, ciclo de carga alta, modulada, modulada dupla, ou uma combinação de uma ou mais de tais formas de onda.

[00098] O gráfico 320b mostra exemplos de um primeiro retardo de tempo de aquisição RGD1 e uma primeira janela de tempo de aquisição RGW1. O pacote de onda recebido (1) representa ondas refletidas que são recebidas por um conjunto de sensores ultrassônicos e amostradas durante a primeira janela de tempo de aquisição RGW1, após o primeiro retardo de tempo de aquisição RGD1. Em alguns exemplos, o primeiro retardo de tempo de aquisição pode corresponder a um tempo exigido para uma onda ultrassônica transmitida ser refletida de uma superfície de uma placa e recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos.

[00099] A primeira janela de tempo de aquisição pode, em alguns exemplos, corresponder à janela de tempo de aquisição descrita acima com referência ao bloco 305 da figura 3A. de acordo com alguns exemplos, a primeira janela de tempo de aquisição pode estar na faixa de 50 a 2000 nanossegundos, ou na faixa de aproximadamente 50 a 2000 nanossegundos. Entretanto, em algumas implementações a primeira janela de tempo de aquisição pode estar na faixa de 2000 a 10.000 nanossegundos, ou na faixa de aproximadamente 2000 a 10.000 nanossegundos. Em alguns exemplos, o primeiro retardo de tempo de aquisição e a primeira janela de tempo de aquisição podem estar na faixa de 10.000 a 20.000 nanossegundos, ou na faixa de aproximadamente 10.000 a 20.000 nanossegundos. Em alguns exemplos, o primeiro retardo de tempo de aquisição e a primeira janela de tempo de aquisição podem corresponder a uma característica de impressão digital do objeto alvo e a uma ou mais características subepidérmicas do objeto alvo.

[000100] O gráfico 320c mostra exemplos de um segundo retardo de tempo de aquisição RGD2 e uma segunda janela de tempo de aquisição RGW2. O pacote de ondas recebido (2) representa ondas refletidas que são recebidas por um conjunto de sensores ultrassônicos e amostradas durante a segunda janela de tempo de aquisição RGW2, após o segundo retardo de tempo de aquisição RGD2. O gráfico 320d mostra exemplos de um n° retardo de tempo de aquisição RGDn e uma na janela de tempo de aquisição RGWn, em que n é um número inteiro maior que 2. Em alguns exemplos, n pode ser 3, 4, 5, etc. O pacote de ondas recebido (n) representa ondas refletidas que são recebidas por um conjunto de sensores ultrassónicos e amostradas durante a na janela de tempo de aquisição RGWn, após o n° retardo de tempo de aquisição RGDn.

[000101] Nesse exemplo, o segundo retardo de tempo de aquisição é igual ao n° retardo de tempo de aquisição e a segunda janela de tempo de aquisição é igual a na janela de tempo de aquisição. De acordo com alguns exemplos, os gráficos 320c e 320d podem corresponder a um processo de obter dados ultrassônicos para uma determinação de longevidade a partir da mesma profundidade dentro de um objeto alvo em duas ou mais vezes diferentes. Diferenças de características de base temporal entre os dados ultrassônicos podem ser evidência de longevidade. Em outras implementações, o segundo e n° retardos de tempo de aquisição e/ou segunda e na janelas de tempo de aquisição podem diferir entre si.

[000102] Em algumas implementações, a segunda e na janelas de tempo de aquisição podem estar na faixa de aproximadamente 5 a 50 nanossegundos, ou na faixa de aproximadamente 5 a 50 nanossegundos. Entretanto, em algumas implementações a segunda e na janelas de tempo de aquisição podem estar na faixa de 50 a 2.000 nanossegundos ou na faixa de aproximadamente 50 a 2.000 nanossegundos. De acordo com alguns exemplos, o segundo e n° retardos de tempo de aquisição e janelas de tempo podem corresponder a uma característica subepidérmica do objeto alvo, como característica de vaso sanguíneo.

[000103] Nesse exemplo, os retardos de tempo de aquisição são ambos medidos a partir do tempo t0. Entretanto, em outras implementações, os retardos de tempo de aquisição podem ser medidos de um tempo inicial diferente.

[000104] A figura 4 mostra um exemplo de uma imagem de uma impressão digital sobreposta em múltiplas características subepidérmicas. Na figura 4, um retardo de tempo de aquisição e uma janela de tempo de aquisição relativamente longa foram selecionadas para obter uma imagem compósita, de sobreposição e auto referenciamento de lóbulos (as bolhas cinzentas, como a bolha 405) e outras características subepidérmicas automaticamente sobrepostas em uma imagem de impressão digital. Observe que algumas das bolhas cinzentas na figura 4 são prontamente referenciadas com relação a várias minúcias de impressão digital do dedo como terminais de crista ou bifurcações. Em algumas de tais implementações, um processo de autenticação pode ser baseado em dados extraídos tanto da imagem de impressão digital como das imagens de características subepidérmicas ou de dados extraídos de uma única imagem que contém tanto a impressão digital como as características subepidérmicas. Por exemplo, informações de atributo baseadas em imagens ultrassônicas de características subepidérmicas podem ser referenciadas a informações de atributo baseadas em imagens de impressão digital ultrassônica. De acordo com algumas de tais implementações, dados de gabarito biométrico correspondendo a características subepidérmicas podem ser referenciadas a dados de gabarito biométrico correspondendo a características subepidérmicas como as localizações, orientações e/ou tipos de minúcias de impressão digital. Em algumas implementações, uma imagem compósita incluindo características subepidérmicas e de impressão digital podem ser comparadas com um gabarito de impressão digital registrado contendo informações de gabarito subepidérmico e de impressão digital ou somente informações de gabarito relacionadas a impressão digital para validação e autenticação.

[000105] Como observado acima, algumas implementações podem envolver selecionar um retardo de tempo de aquisição e uma janela de tempo de aquisição para determinar se uma luva ou um filme tendo uma impressão digital formada no mesmo ou foi colocada sobre ou no dedo de um hacker em uma tentativa de falsificação. Em caso positivo, dois conjuntos de imagens de impressão digital de sobreposição podem ser obtidos, uma da impressão digital falsa e a outra do dedo do hacker.

[000106] A figura 5 mostra um exemplo de imagens de impressão digital de sobreposição. Para produzir a imagem mostrada na figura 5, um dedo humano (a impressão digital do qual é indicada no contorno 505) foi posicionado atrás de um dedo falsificado de polidimetil siloxano (PDMS) com uma espessura de aproximadamente 0,5 milímetro tendo impressão digitais replicadas (indicadas no contorno 510) que foram simultaneamente imageadas com um conjunto de sensores ultrassônicos de 1” x 1” usando um RGW relativamente grande. As impressões digitais falsificada e real podem, por exemplo, corresponder aos primeiro e segundo dados de impressão digital que são descritos acima com referência à figura 3A. no exemplo mostrado na figura 5, as impressões digitais falsificada e real foram intencionalmente offset para clareza. Um sistema de controle pode rodar software de análise de impressão digital para autenticar um usuário com base nas impressões digitais falsificada e real. Em algumas implementações, o software de análise de impressão digital pode adequadamente reconhecer a impressão digital de um usuário autorizado apesar da complexidade de minúcias adicionais e características de impressão digital. Se o número de características de impressão digital exceder aquele de uma impressão digital registrada, uma tentativa de falsificação pode ser determinada e imagens adicionais em profundidades diferentes no objeto alvo podem ser adquiridas para validar uma tentativa de falsificação. Em algumas implementações, uma tentativa de falsificação detectada pode iniciar um processo para armazenar imagens de impressão digital, minúcias e/ou pontos chave associados à falsificação e ao dedo do hacker para a imagem compósita e/ou as imagens em profundidades diferentes. As imagens armazenadas, minúcias e/ou pontos chave podem ser usados em um momento posterior para identificar um suposto hacker. Uma marca de tempo da aquisição de imagem pode ser armazenada com as imagens de impressão digital, minúcias e/ou pontos chave.

[000107] Algumas implementações podem envolver um processo de autenticação que se baseia tanto em uma determinação de longevidade como informações de atributo obtidas de dados de imagem ultrassônica correspondendo a características subepidérmicas. Algumas dessas implementações podem envolver a obtenção de dados de imagem correspondendo a características subepidérmicas, determinação de dados de gabarito biométrico correspondendo aos dados de imagem obtida e comparação dos dados de gabarito biométrico determinadas com dados de gabarito biométrico armazenados de um usuário legítimo.

[000108] A determinação de longevidade pode ser feita em uma variedade de modos, dependendo da implementação específica. Além de fornecer informações referentes a características subepidérmicas de um objeto alvo, como estruturas em um dedo, em algumas implementações alterações temporais na diferença de tempo entre reflexos de A-scans simples, obtidos em duas ou mais vezes diferentes, podem ser usados para detectar longevidade.

[000109] As figuras 6A-6C são gráficos que mostram um exemplo de uma diferença de tempo entre reflexos de duas A-scans. A figura 6A mostra um gráfico de A-scan 605, que foi obtido em uma primeira vez, e um gráfico de A- scan 610 que foi obtido em uma segunda vez. A figura 6B mostra os gráficos de A-scan 605 e 610 sobrepostos ao longo do mesmo eixo vertical. A figura 6C é uma vista aumentada da região correspondente em linhas tracejadas, rotuladas 6C, na figura 6B. nesse exemplo, diferenças de tempo entre os gráficos de A-scan 605 e 610 são causados por expansão e contração de tecido como pulsos de sangue através do sistema de vasculatura do dedo. Essa expansão e contração devido à atividade de pulso pode ser vista no gráfico de A- scan como um pequeno deslocamento no tempo de voo dos ecos de retorno traçados. Variações temporais similares podem ser determinadas de B-scans C-scans ou scans volumétricos associados (por exemplo, combinações de B-scans e/ou C- scans).

[000110] Imageamento e processamento de profundidade das imagens adquiridas pode tomar recursos excessivos de energia e capacidade de processamento em dispositivos móveis. Em algumas implementações, imagens de profundidade de poros, folículos ou outras características epidérmicas ou subepidérmicas selecionadas podem ser adquiridas, analisadas e comparadas com gabaritos de registro para detectar uma tentativa de falsificação, minimizando tempo de processamento e energia enquanto determina longevidade e determinando se o usuário deve ser autenticado ou de outro modo validado.

[000111] As figuras 7-11B são fluxogramas que fornecem exemplos adicionais de operações de sistema biométrico. Os blocos das figuras 7-11B (e aqueles de outros fluxogramas fornecidos aqui) podem, por exemplo, ser executados pelo aparelho 101 da figura 1B ou por um aparelho similar. Como com outros métodos revelados aqui, os métodos delineados nas figuras 7-11B podem incluir um número maior ou menor de blocos do que indicado. Além disso, os blocos dos métodos revelados aqui não são necessariamente executados na ordem indicada.

[000112] A figura 7 mostra um exemplo de processos de registro e casamento utilizando estruturas de impressão digital e osso. Durante um processo de registro, um ou mais dedos de um usuário legítimo podem ser registrados no bloco 705. O processo de registro pode gerar um gabarito de registro contendo informações sobre a impressão digital do usuário legítimo, como minúcias de impressão digital ou pontos chave. O gabarito de registro pode incluir informações de registro adicionais sobre o dedo, como estruturas de osso, que são obtidas no bloco 710 nesse exemplo. Informações sobre as estruturas de osso podem incluir, por exemplo, distâncias a partir da camada epidérmica até a superfície do osso, um contorno dos ossos de falange, distâncias a partir da camada epidérmica até a base das unhas, um contorno da base das unhas, contornos do osso, etc. Um processo de casamento pode tentar casar informações de impressão digital de um usuário em potencial (bloco 715) juntamente com informações sobre a estrutura de osso e outras características subepidérmicas (bloco 720) com um ou mais gabaritos de registro. Se as características subepidérmicas e de impressão digital casarem com um gabarito de registro, o usuário em potencial pode ser autenticado ou pode ser de outro modo validado (bloco 725).

[000113] As figuras 8A e 8B mostram exemplos de processos de registro e casamento utilizando estruturas de impressão digital e osso. A figura 8A ilustra etapas de um processo de registro onde uma ou mais impressões digitais são registradas no bloco 805. Um ou mais gabaritos de registro podem ser gerados a partir de informações de impressão digital durante registro, no bloco 810. Adicionalmente, estruturas de osso no dedo podem ser imageadas no bloco 815. Em algumas implementações, a estrutura de osso pode ser referenciada, no bloco 820, para pontos chave ou minúcias selecionadas da impressão digital. Por exemplo, triangulação pode ser usada de várias minúcias selecionadas para determinar distância, deslocamento e ângulos relativos com relação ao ponto de referência selecionado. Um gabarito de registro com as informações de estrutura de osso pode ser gerado e armazenado no bloco 825. Em algumas implementações, as informações de estrutura de osso podem ser armazenadas no mesmo gabarito de registro que as informações de impressão digital.

[000114] Durante um processo de casamento como ilustrado na figura 8B, uma impressão digital de um usuário em potencial é imageada no bloco 830, e um gabarito de autenticação gerado a partir das informações de impressão digital pode ser casado com um ou mais gabaritos de registro no bloco 835. Se um casamento for determinado, várias estruturas de osso ou outras características subepidérmicas podem ser imageadas no bloco 840 e casadas no bloco 845 com um gabarito de registro associado. Se tanto as características de impressão digital como as características subepidérmicas forem casadas, então o usuário em potencial pode ser autenticado no bloco 850. Em algumas implementações, se nenhuma estrutura de osso ou característica subepidérmica reconhecível for detectada, uma indicação de falsificação detectada pode ser gerada no bloco 850.

[000115] A figura 9 mostra um exemplo de processos de registro e casamento para a detecção de falsificações de impressão digital de deslizar como uma falsificação de luva. Durante um processo de registro, um ou mais gabaritos de registro podem ser gerados para a impressão digital de um usuário legítimo no bloco 905. No bloco 910, um ou mais gabaritos de registro podem ser gerados para camadas subepidérmicas de um usuário legítimo. Durante o processo de casamento dos blocos 915 e 920, tentativas para casar as camadas subepidérmicas e impressão digital de um usuário em potencial podem ser feitas. Em algumas implementações, uma tentativa de falsificação pode ser sinalizada no bloco 925 quando uma impressão digital subjacente é detectada, como pode ocorrer quando uma falsificação de deslizar de um usuário registro é colocada sobre o dedo de um hacker. Por exemplo, uma tentativa de falsificação pode ser sinalizada por definir uma indicação de falsificação detectada como um sinal de saída de detecção de falsificação ou um sinalizar detecção de falsificação em um valor afirmativo. Se uma falsificação não for detectada, então o usuário em potencial pode ser autenticado ou de outro modo validado no bloco 930.

[000116] As figuras 10A e 10B mostram exemplos de processos de registro e casamento com localizações de folículo/poro e impressão digital. No exemplo da figura 10A, uma imagem de impressão digital é obtida durante bloco 1005 de um processo de registro. Dados de imagem de impressão digital, como dados de gabarito de impressão digital, podem ser determinados a partir da imagem de impressão digital no bloco 1010 e armazenados em algumas implementações. Localizações de característica de poro e/ou folículo, ou outras localizações de características (como localizações de característica subepidérmica) podem ser então determinadas. Imagens de profundidade de características de poro e/ou folículo selecionadas, ou outras características (como características subepidérmicas) podem ser então geradas no bloco 1015. Um gabarito de registro correspondendo às imagens de poro e/ou folículo com ou sem informações de minúcias de impressão digital pode ser então gerado no bloco 1020 e armazenado para referência futura.

[000117] No exemplo da figura 10B, uma nova imagem de impressão digital é obtida durante bloco 1025 de um processo de autenticação subsequente. Pode ser então determinado, no bloco 1030, se dados de impressão digital correspondendo à nova imagem de impressão digital casam com os dados de impressão digital armazenados (por exemplo, dados de gabarito de impressão digital). Localizações de características de poro e/ou folículo, ou outras localizações de características (como localizações de característica subepidérmica) podem ser então determinadas no bloco 1035. Imagens de profundidade de características de poro e/ou folículo selecionadas, ou outras características (como características subepidérmicas) podem ser então geradas no bloco 1040. Um gabarito de autenticação para as imagens de poro e/ou folículo selecionadas pode ser determinado. Um processo de validar o gabarito de autenticação para as imagens de poro e/ou folículo selecionadas (bloco 1045) pode envolver comparar o gabarito de autenticação com o gabarito de registro. Se tanto os dados de gabarito de impressão digital como o gabarito para as imagens de poro e/ou folículo selecionadas casarem com os dados armazenados durante o processo de registro, um usuário pode ser autenticado no bloco 1050. Em algumas implementações, se um gabarito de autenticação de uma impressão digital falhar em casar com gabaritos registrados de uma impressão digital, as etapas relacionadas a imageamento de subsuperfície podem ser omitidas para reduzir tempo de processamento e consumo de energia.

[000118] As figuras 11A e 11B mostram exemplos de processos de registro e casamento com alterações temporais e perfis de profundidade. Durante um processo de registro mostrado na figura 11A, uma ou mais impressões digitais de um usuário legítimo podem ser registradas no bloco 1105. Um ou mais gabaritos de impressão digital podem ser geradas no bloco 1110. Estrutura de osso, vasos sanguíneos e outras estruturas subepidérmicas podem ser imageadas no bloco 1115, por exemplo, usando retardos de faixa de gate e janelas de faixa de gate selecionados. As estruturas de osso, vasos sanguíneos e outras características subepidérmicas podem ser referenciadas para pontos chave ou minúcias de impressão digital no bloco 1120. Durante registro, várias imagens podem ser adquiridas e variações temporais das estruturas de osso, vasos sanguíneos ou outras características subepidérmicas podem ser amostradas no bloco 1125, como variações no contorno de um osso ou lóbulo de gordura com relação a uma ou mais minúcia ou outro ponto de referência. Um gabarito com a estrutura de osso, vasos sanguíneos ou outras características subepidérmicas juntamente com suas variações temporais características pode ser gerado no bloco 1130 e armazenado como um gabarito de registro separado ou adicionado ao gabarito de registro de impressão digital.

[000119] Durante um processo de casamento mostrado na figura 11B, uma impressão digital de um usuário em potencial pode ser imageada no bloco 1135 e casada com um ou mais gabaritos de registro armazenados no bloco 1140. Se um casamento for feito, estruturas de osso, vasos sanguíneos ou outras características subepidérmicas podem ser imageadas no bloco 1145 e casadas com um gabarito de registro armazenado no bloco 1150. Se o casamento for bem- sucedido, variações temporais nas estruturas de osso, vasos sanguíneos ou outras características subepidérmicas com relação a uma ou mais minúcia ou pontos de referência de impressão digital podem ser amostradas no bloco 1155 e comparadas com informações temporais armazenadas no gabarito de registro. O usuário em potencial pode ser autenticado no bloco 1160 com base no casamento da impressão digital, características subepidérmicas e/ou variações temporais. Em algumas implementações, longevidade pode ser determinada a partir de variações temporais no bloco 1160. Um indicador de longevidade pode ser gerado com base nas diferenças de características de base temporal entre duas ou mais imagens subepidérmicas no bloco 1160. Uma indicação de falsificação detectada pode ser gerada no bloco 1160 com base em diferenças entre as características de impressão digital na superfície do objeto alvo e as características de impressão digital abaixo da superfície do objeto alvo e falta ou existência de variações temporais.

[000120] Durante um processo convencional de obter uma imagem de impressão digital, somente uma imagem 2-D é normalmente adquirida. Tais imagens de impressão digital 2-D não têm algumas informações relacionadas à geometria efetiva da impressão digital, como profundidade de crista-vale. Algumas formas de uma impressão digital falsificada podem não ter tais características 3-D., portanto, a avaliação de tais características 3-D pode tanto aumentar a precisão de um processo de casamento de impressão digital como ser pelo menos um fator em um processo de detecção de falsificação.

[000121] Por conseguinte, algumas implementações envolvem obter uma imagem 3-D de pelo menos uma porção de um objeto alvo. Em alguns exemplos, a imagem 3-D pode ser obtida a partir de uma profundidade relativamente rasa e pode ser uma imagem 3-D de uma impressão digital.

[000122] A figura 12 mostra um exemplo de uma imagem 3-D de uma impressão digital. As dimensões mostradas na figura 12 são meramente exemplos. Algumas implementações podem envolver obter dados de imagem ultrassônica em uma ou mais profundidades adequadas para obter uma ou mais imagens 3-D de características subepidérmicas. Como observado acima, as profundidades podem corresponder com retardos de tempo de aquisição selecionados. Em algumas implementações, imagens volumétricas ou 3-D de um dedo podem ser construídas de um número maior de imagens de A-scan, imagens de B-scan ou imagens de C-scan.

[000123] Em algumas ocorrências, um sistema de controle pode ser capaz de adquirir primeiro até N° dado de imagem ultrassónica durante primeira até Na janela de tempo de aquisição após primeiro até N° retardo de tempo de aquisição. Cada do primeiro até N° retardo de tempo de aquisição pode corresponder a uma primeira até Na profundidade dentro do objeto alvo. Por exemplo, uma imagem volumétrica de um dedo ou uma porção de dedo pode ser gerada de múltiplas aquisições de dados de imagem em várias profundidades no dedo ou ao longo de características específicas de dedo como folículos de pelos ou poros de suor.

[000124] Algumas implementações podem envolver selecionar um ou mais retardos de tempo de aquisição e/ou janelas de tempo de aquisição (também mencionadas como uma janela de faixa de gate ou RGW) como parte de um processo de autenticação ou uma detecção de falsificação. Por exemplo, se uma luva tendo uma impressão digital formada na mesma foi colocada em ou sobre o dedo de um hacker, deve haver uma camada de luva substancialmente homogênea entre a impressão digital falsa e o dedo do hacker que não inclui caraterísticas subepidérmicas que são características de um dedo. Portanto, para avaliar se uma luva tendo uma impressão digital formada ou foi colocada sobre o dedo de um hacker em uma tentativa de falsificação, um ou mais retardos de tempo de aquisição com um RGW relativamente curto pode ser selecionado para determinar se há uma camada embaixo de uma camada de impressão digital que não parece incluir características que são características de um dedo. Algumas dessas implementações podem envolver selecionar um ou mais retardos de tempo de aquisição e janelas de tempo de aquisição adequados para determinar se há uma segunda impressão digital embaixo de uma camada de luva/não dedo, como uma impressão digital de um usuário legítimo posicionado sobre uma impressão digital de um impostor. Algumas implementações podem envolver selecionar uma ou mais características de dedo como um poro de suor e imagear a região do poro de suor em várias profundidades no interior da superfície de dedo para verificar que a característica seja contínua e característica do dedo do usuário legítimo ao invés de uma falsificação.

[000125] Alternativamente ou adicionalmente, algumas implementações podem envolver selecionar uma ou mais janelas de tempo de aquisição como parte de uma autenticação ou um processo de detecção de falsificação. Em alguns desses exemplos, um retardo de tempo de aquisição e uma janela de tempo de aquisição relativamente longa podem ser selecionados par obter dados de imagem que incluem uma imagem de impressão digital sobreposta em uma imagem de uma ou mais características subepidérmicas.

[000126] Em algumas implementações, um sinal de controle de polarização de receptor pode ser aplicado a um eletrodo de polarização de receptor que é acoplado a uma camada de receptor piezoelétrico associada a um conjunto de sensores ultrassónicos. O conjunto de sensores ultrassónicos pode incluir um conjunto de circuitos de pixel de sensor configurados em um substrato de silício, vidro ou plástico. Em algumas implementações, os circuitos de pixel de sensor podem compreender uma coleção de transistores de filme fino ou silício, capacitores e um diodo para retificar e capturar informações de sinais quando a camada de receptor piezoelétrico recebe uma onda ultrassônica. Uma ou mais ondas ultrassônicas podem ser lançadas de um transmissor ultrassônico e refletidas de uma superfície de uma placa acoplada ao conjunto de sensores ultrassônicos. Um dedo ou outro objeto alvo colocado na superfície da placa pode ser imageado devido a descasamentos de impedância acústica entre a placa e porções do dedo (por exemplo, cristas e vales). A amplitude das ondas refletidas depende em parte do grau de descasamento de impedância acústica na superfície de placa. A seleção de um RGD apropriado e uma RGW relativamente estreita permite que imagens das cristas e vales de impressão digital na superfície da placa sejam adquiridas pelo conjunto de sensores ultrassônicos.

[000127] A Figura 13 mostra exemplos de múltiplos retardos de tempo de aquisição sendo selecionados para receber ondas acústicas refletidas de profundidades diferentes. Nesses exemplos, cada dos retardos de tempo de aquisição (que são rotulados retardos de faixa de gate ou RGDs na figura 13) é medido a partir do horário de início t1 do sinal transmitido 1305 mostrado no gráfico 1300. O gráfico 1310 mostra ondas acústicas refletidas (onda recebida (1) é um exemplo) que podem ser recebidas por um conjunto de sensores ultrassónicos em um retardo de tempo de aquisição RGD1 e amostradas durante uma janela de tempo de aquisição de RGW1. Tais ondas acústicas serão geralmente refletidas de uma porção relativamente mais rasa de um objeto alvo próximo ou posicionado sobre uma placa do sistema biométrico.

[000128] O gráfico 1315 mostra ondas acústicas refletidas (onda recebida (2) é um exemplo) que são recebidas por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassónicos em um retardo de tempo de aquisição RGD2 (com RGD2 > RGD1) e amostradas durante uma janela de tempo de aquisição de RGW2. Tais ondas acústicas serão geralmente refletidas de uma porção relativamente mais profunda do objeto alvo. O gráfico 1320 mostra ondas acústicas refletidas (onda recebida (n) é um exemplo) que são recebidas em um retardo de tempo de aquisição RGDn (com RGDn > RGD2 > RGD1) e amostradas durante uma janela de tempo de aquisição de RGWn. Tais ondas acústicas serão geralmente refletidas de uma porção ainda mais profunda do objeto alvo.

[000129] Retardos de faixa de gate são tipicamente múltiplos inteiros de um período de relógio. Uma frequência de relógio de 128 MHz, por exemplo, tem um período de relógio de 7.8125 nanossegundos, e RGDs podem variar de menos de 10 nanossegundos a mais de 20.000 nanossegundos.

[000130] Similarmente, as janelas de faixa de gate podem ser também múltiplos inteiros do período de relógio, porém são frequentemente muito mais curtos que RGD (por exemplo, menos de aproximadamente 50 nanossegundos) para capturar sinais de retorno enquanto retém boa resolução axial. Em algumas implementações, a janela de tempo de aquisição (RGW) pode estar entre aproximadamente 10 nanossegundos e aproximadamente 200 nanossegundos. Em alguns exemplos, a RGW pode ser menor que 10 nanossegundos, por exemplo, 5 nanossegundos, 6 nanossegundos, 7 nanossegundos ou 8 nanossegundos. Tais implementações podem ser vantajosas para adquirir dados ultrassónicos para uma imagem 3D, por exemplo, para uma imagem de impressão digital 3D. entretanto, em alguns exemplos a RGW pode ser mais de 200 nanossegundos.

[000131] Estendendo a duração da largura de faixa de gate enquanto mantém a constante de RGD permite que os circuitos de pixel de sensor capturem o vale de pico das ondas ultrassônicas refletidas correspondendo às cristas e vales de impressão digital e a características subepidérmicas que podem ser capturadas durante o tempo em que a RGW está ativa. Aumentar o RGD permite imageamento de características subepidérmicas mais profundas no dedo.

[000132] Observe que embora vários níveis de polarização de imagem (por exemplo, bloco Tx, amostra Rx e retenção Rx que podem ser aplicados a um eletrodo de polarização de Rx) podem estar na faixa de volt de dígito único ou duplo baixo, os sinais de retorno podem ter tensões nas dezenas de centenas de milivolts. Em algumas implementações, o sinal de controle de polarização de receptor tendo dois ou mais níveis representando o RGD e RGW selecionados pode ser aplicado ao eletrodo de polarização de receptor do conjunto de sensores ultrassónico. Em algumas implementações, um sinal de controle de polarização de diodo aplicado aos circuitos de pixel de sensor no conjunto de sensores ultrassônicos pode conter dois ou mais níveis que representam o RGD e RGW selecionados. Em algumas implementações, uma porção dos circuitos de pixel de sensor, como um bloco, linha ou subconjunto de pixels, pode ser usada para adquirir uma ou mais imagens em uma região de subsuperfície do objeto alvo na profundidade e posição desejadas para aumentar a velocidade de quadro e reduzir as exigências de processamento de imagem.

[000133] A figura 14 mostra de modo representacional aspectos de um conjunto de 4x4 pixel de pixels de sensor para um sistema de sensores ultrassônicos. Cada pixel 1434 pode ser, por exemplo, associado a uma região local de material de sensor piezoelétrico (PSM), um diodo de detecção de pico (D1) e um transistor de leitura (M3); muitos ou todos esses elementos podem ser formados sobre ou em um substrato para formar o circuito de pixel 1436. Na prática, a região local do material de sensor piezoelétrico de cada pixel 1434 pode fazer transdução de energia ultrassônica recebida em cargas elétricas. O diodo de detecção de pico D1 pode registrar a quantidade máxima de carga detectada pela região local de material sensor piezoelétrico PSM. Cada linha do conjunto de pixels 1435 pode ser então varrida, por exemplo, através de um mecanismo de seleção de linha, um acionador de porta, ou um registro de deslocamento, e o transistor de leitura M3 para cada coluna pode ser disparado para permitir que a magnitude da carga de pico para cada pixel 1434 seja lida por conjunto de circuitos adicional, por exemplo, um multiplexor e um conversor A/D. O circuito de pixel 1436 pode incluir um ou mais TFTs para permitir gating, endereçamento e redefinição do pixel 1434.

[000134] Cada circuito de pixel 1436 pode fornecer informações sobre uma porção pequena do objeto detectado pelo sistema de sensores ultrassônicos. Embora, por conveniência de ilustração, o exemplo mostrado na figura 14 seja de uma resolução relativamente grosseira, sensores ultrassônicos tendo uma resolução da ordem de 500 pixels por polegada ou mais alta podem ser configurados com uma estrutura apropriadamente escalonada. A área de detecção do sistema de sensor ultrassónico pode ser selecionada dependendo do objeto de detecção pretendido. Por exemplo, a área de detecção pode variar de aproximadamente 5 mm x 5 mm para um dedo único a aproximadamente 3 polegadas x 3 polegadas para quatro dedos. Áreas menores ou maiores, incluindo geometrias quadrada, retangular e não retangular, podem ser usadas como apropriado para o objeto alvo.

[000135] A figura 15A mostra um exemplo de uma vista explodida de um sistema de sensores ultrassônicos. Nesse exemplo, o sistema de sensores ultrassónicos 150a inclui um transmissor ultrassônico 20 e um receptor ultrassônico 30 sob uma placa 40. De acordo com algumas implementações, o receptor ultrassônico 30 pode ser um exemplo do conjunto de sensores ultrassônicos 102 que é mostrado na figura 1B e descrito acima. Em algumas implementações, o transmissor ultrassônico 30 pode ser um exemplo do transmissor ultrassônico opcional 108 que é mostrado na figura 1B e descrito acima. O transmissor ultrassônico 20 pode incluir uma camada de transmissor piezoelétrico substancialmente plana 22 e pode ser capaz de funcionar como um gerador de onda plana. Ondas ultrassônicas podem ser geradas por aplicar uma tensão à camada piezoelétrica para expandir ou contrair a camada, dependendo do sinal aplicado, desse modo gerando uma onda plana. Nesse exemplo, o sistema de controle 106 pode ser capaz de causar uma tensão que pode ser aplicada à camada de transmissor piezoelétrica plana 22 através de um primeiro eletrodo transmissor 24 e um segundo eletrodo transmissor 26. Desse modo, uma onda ultrassônica pode ser feita por alterar a espessura da camada através deum efeito piezoelétrico. Essa onda ultrassônica pode se deslocar em direção a um dedo (ou outro objeto a ser detectado) passando através da placa 40. Uma porção da onda não absorvida ou transmitida pelo objeto a ser detectado pode ser refletida de modo a passar de volta através da placa 40 e ser recebida por pelo menos uma porção do receptor ultrassónico 30. O primeiro e segundo eletrodos de transmissor 24 e 26 podem ser eletrodos metalizados, por exemplo, camadas de metal que revestem lados opostos da camada de transmissor piezoelétrico 22.

[000136] O receptor ultrassônico 30 pode incluir um conjunto de circuitos de pixel de sensor 32 dispostos em um substrato 34, que também podem ser mencionados como um barramento, e uma camada de receptor piezoelétrico 36. Em algumas implementações, cada circuito de pixel de sensor 32 pode incluir um ou mais elementos TFT, traços de interconexão elétrica e, em algumas implementações um ou mais elementos de circuito adicionais como diodos, capacitores e similares. Cada circuito de pixel de sensor 32 pode ser configurado para converter uma carga elétrica gerada na camada de receptor piezeolétrico 36 próxima ao circuito de pixel em um sinal elétrico. Cada circuito de pixel de sensor 32 pode incluir um eletrodo de entrada de pixel 38 que eletricamente acopla a camada de receptor piezoelétrico 36 ao circuito de pixel de sensor 32.

[000137] Na implementação ilustrada, um eletrodo de polarização de receptor 39 é disposto em um lado da camada de receptor piezoelétrico 36 próxima à placa 40. O eletrodo de polarização de receptor 39 pode ser um eletrodo metalizado e pode ser ligado á terra ou polarizado para controlar quais sinais podem ser passados para o conjunto de circuitos de pixel de sensor 32. Energia ultrassônica que é refletida da superfície exposta (topo) da placa 40 pode ser convertida em cargas elétricas localizadas pela camada de receptor piezoelétrico 36. Essas cargas localizadas podem ser coletadas pelos eletrodos de entrada de pixel 38 e passadas para os circuitos de pixel de sensor subjacentes 32. As cargas podem ser amplificadas ou armazenadas pelos circuitos de pixel de sensor 32 e fornecidas para o sistema de controle 106.

[000138] O sistema de controle 106 pode ser eletricamente conectado (direta ou indiretamente) com o primeiro eletrodo transmissor 24 e o segundo eletrodo transmissor 26, bem como com o eletrodo de polarização de receptor 39 e os circuitos de pixel de sensor 32 no substrato 34. Em algumas implementações, o sistema de controle 106 pode operar substancialmente como descrito acima. Por exemplo, o sistema de controle 106 pode ser capaz de processar os sinais amplificados recebidos a partir dos circuitos de pixel de sensor 32.

[000139] O sistema de controle 106 pode ser capaz de controlar o transmissor ultrassônico 20 e/ou o receptor ultrassónico 30 para obter dados de imagem ultrassônica, por exemplo por obter imagens de impressão digital. Quer o sistema de sensores ultrassônicos 1500a inclua ou não um transmissor ultrassônico 20, o sistema de controle 106 pode ser capaz de obter informações de atributo a partir dos dados de imagem ultrassônica. Em alguns exemplos, o sistema de controle 106 pode ser capaz de controlar acesso a um ou mais dispositivos com base, pelo menos em parte, nas informações de atributo. O sistema de sensores ultrassônicos 1500a (ou um dispositivo associado) pode incluir um sistema de memória que inclui um ou mais dispositivos de memória. Em algumas implementações, o sistema de controle 106 pode incluir pelo menos uma porção do sistema de memória. O sistema de controle 106 pode ser capaz de obter informações de atributo a partir de dados de imagem ultrassônica e armazenar as informações de atributo no sistema de memória. Em algumas implementações, o sistema de controle 106 pode ser capaz de capturar uma imagem de impressão digital, obter informações de atributos a partir da imagem de impressão digital e armazenar informações de atributo obtidas a partir da imagem de impressão digital (que pode ser mencionada aqui como informações de imagem de impressão digital) no sistema de memória. De acordo com alguns exemplos, o sistema de controle 106 pode ser capaz de capturar uma imagem de impressão digital, obter informações de atributo a partir da imagem de impressão digital e armazenar informações de atributo obtidas a partir da imagem de impressão digital mesmo enquanto mantém o transmissor ultrassônico 20 em um estado “desligado”.

[000140] Em algumas implementações, o sistema de controle 106 pode ser capaz de operar o sistema de sensores ultrassônicos 1500a em um modo de imageamento ultrassónico ou um modo de sentir força. Em algumas implementações, o sistema de controle pode ser capaz de manter o transmissor ultrassónico 20 em um estado “desligado” ao operar o sistema de sensores ultrassônicos em um modo de sentir força. O receptor ultrassônico 30 pode ser capaz de funcionar como um sensor de força quando o sistema de sensores ultrassônicos 1500a está operando no modo de sentir força. Em algumas implementações, o sistema de controle 106 pode ser capaz de controlar outros dispositivos, como um sistema de display, um sistema de comunicação, etc. Em algumas implementações, o sistema de controle 106 pode ser capaz de operar o sistema de sensores ultrassônicos 1500a em um modo de imageamento capacitivo.

[000141] A placa 40 pode ser qualquer material apropriado que possa ser acusticamente acoplado ao receptor, com exemplos incluindo plástico, cerâmica, safira, metal e vidro. Em algumas implementações, a placa 40 pode ser uma placa de cobertura, por exemplo, um vidro de cobertura ou um vidro de lente para um display. Particularmente quando o transmissor ultrassônico 20 está em uso, detecção e imageamento de impressão digital podem ser executados através de placas relativamente grossas, se desejado, por exemplo, 3 mm e acima. Entretanto, para implementações nas quais o receptor ultrassônico 30 é capaz de imagear impressões digitais em um modo de detecção de força ou um modo de detecção de capacitância, uma placa mais fina e relativamente mais flexível 40 pode ser desejável. De acordo com algumas de tais implementações, a placa 40 pode incluir um ou mais polímeros, como um ou mais tipos de parylene, e pode ser substancialmente mais fino. Em algumas de tais implementações, a placa 40 pode ser dezenas de mícron espesso ou mesmo menos de 10 mícron de espessura.

[000142] Os exemplos de materiais piezoelétricos que podem ser usados para formar a camada de receptor piezoelétrico 36 incluem polímeros piezoelétricos tendo propriedades acústicas apropriadas, por exemplo, uma impedância acústica entre aproximadamente 2.5MRayls e 5 MRayls. Exemplos específicos de materiais piezoelétricos que podem ser empregados incluem polímeros ferroelétricos como fluoreto de polivinilideno (PVDF) e copolímeros de fluoreto de polivinilideno-trifluoroetileno (PVDF-TrFE). Os exemplos de copolímeros PVDF incluem 60:40 (por cento molar) PVDF-TrFE, 70:30 PVDF-TrFE, 80:20 PVDF-TrFE, e 90:10 PVDF-TrFE. Outros exemplos de materiais piezoelétricos que podem ser empregados incluem homopolímeros e copolímeros de cloreto de polivinilideno (PVDC), homopolímeros e copolímeros de politetrafluoroetileno (PTFE) e brometo de diisopropil amônio (DIPAB).

[000143] A espessura de cada da camada de transmissor piezoelétrico 22 e a camada de receptor piezoelétrico 36 pode ser selecionada de modo a ser adequada para gerar e receber ondas ultrassônicas. Em um exemplo, uma camada de transmissor piezoelétrica plana PVDF 22 é aproximadamente 2 8 μm de espessura, e uma camada de receptor PVDF-TrFE 36 é aproximadamente 12 μm de espessura. Frequências de exemplo das ondas ultrassônicas podem estar na faixa de 5 MHz a 30 MHz, com comprimentos de onda da ordem de um milimetro ou menos.

[000144] A figura 15B mostra uma vista explodida de um exemplo alternativo de um sistema de sensores ultrassônicos. Nesse exemplo, a camada de receptor piezoelétrico 36 foi formada em elementos discretos 37. Na implementação mostrada na figura 15B, cada dos elementos discretos 37 corresponde com um eletrodo de entrada de pixel único 38 e um circuito de pixel de sensor único 32. Entretanto, em implementações alternativas do sistema de sensores ultrassônicos 1500b, não há necessariamente uma correspondência de um para um entre cada dos elementos discretos 37, um eletrodo de entrada de pixel único 38 e um circuito de pixel de sensor único 32. Por exemplo em algumas implementações pode haver múltiplos eletrodos de entrada de pixel 38 e circuitos de pixel de sensor 32 para um elemento discreto único 37.

[000145] As figuras 15A e 15B mostram disposições de exemplo de transmissores e receptores ultrassônicos em um sistema de sensores ultrassónicos, com outras disposições sendo possível. Por exemplo, em algumas implementações, o transmissor ultrassônico 20 pode estar acima do receptor ultrassônico 30 e, portanto, mais próximo ao(s) objeto(s) a ser(em) detectado(s). em algumas implementações, o transmissor ultrassônico pode ser incluído com o conjunto de sensores ultrassônicos (por exemplo, um receptor de transmissor de camada única). Em algumas implementações, o sistema de sensores ultrassónicos pode incluir uma camada de retardo acústico. Por exemplo, uma camada de retardo acústico pode ser incorporada no sistema de sensores ultrassônicos entre o transmissor ultrassônico 30 e o receptor ultrassônico 30. Uma camada de retardo acústico pode ser empregada para ajustar a temporização de pulso ultrassônico, e ao mesmo tempo eletricamente isolar o receptor ultrassônico 30 a partir do transmissor ultrassônico 20. A camada de retardo acústico pode ter uma espessura substancialmente uniforme, com o material usado para a camada de retardo e/ou espessura da camada de retardo selecionado para fornecer um retardo desejado no tempo para energia ultrassônica refletida atingir o receptor ultrassônico 30. Ao fazer isso, a faixa de tempo durante a qual um pulso de energia que carrega informações sobre o objeto em virtude de ter sido refletido pelo objeto pode ser feito chegar no receptor ultrassônico 30 durante uma faixa de temo quando é improvável que energia refletida de outras partes do sistema de sensores ultrassônicos esteja chegando no receptor ultrassônico 30. Em algumas implementações, o substrato 34 e/ou a placa 40 pode servir como uma camada de retardo acústico.

[000146] Como usado aqui, uma frase se referindo a “pelo menos um de” uma lista de itens se refere a qualquer combinação daqueles itens, incluindo elementos únicos. Como exemplo, “pelo menos um de: a, b ou c” pretende cobrir: a, b, c, a-b, a-c, b-c, e a-b-c.

[000147] As várias lógicas ilustrativas, blocos lógicos, módulos, circuitos e processos de algoritmo descritos com relação as implementações reveladas aqui podem ser implementadas como hardware eletrônico, software de computador, ou combinações de ambos. A capacidade de troca de hardware e software foi descrita em geral, em termos de funcionalidade, e ilustrada nos vários componentes ilustrativos, blocos, módulos, circuitos e processos descritos acima. O fato de se tal funcionalidade é implementada em hardware ou software depende da aplicação específica e limitações de design impostas no sistema geral.

[000148] O hardware e aparelho de processamento de dados usados para implementar as várias lógicas ilustrativas, blocos lógicos, módulos e circuitos descritos com relação aos aspectos revelados aqui podem ser implementados ou executados com um processador de chip único ou múltiplo de propósito geral, um processador de sinais digitais (DSP), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), uma disposição de porta programável em campo (FPGA) ou outro dispositivo de lógica programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discreto, ou qualquer combinação dos mesmos projetada para executar as funções descritas aqui. Um processador de propósito geral pode ser um microprocessador, ou qualquer processador, controlador, microcontrolador ou máquina de estado convencional. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em combinação com um núcleo DSP, ou qualquer outra configuração. Em algumas implementações, processos e métodos específicos podem ser executados por conjunto de circuitos que é específico a uma função dada.

[000149] Em um ou mais aspectos, as funções descritas podem ser implementadas em hardware, conjunto de circuitos eletrônicos digitais, software de computador, firmware, incluindo as estruturas reveladas nesse relatório descritivo e seus equivalentes estruturais dos mesmos ou em qualquer combinação dos mesmos. Implementações da matéria descrita nesse relatório descritivo também podem ser implementadas como um ou mais programas de computador, isto é, um ou mais módulos de instruções de programa de computador, codificados em uma mídia de armazenagem de computador para execução por, ou para controlar a operação do, aparelho de processamento de dados.

[000150] Se implementadas em software, as funções podem ser armazenadas em ou transmitidas como uma ou mais instruções ou código em uma mídia legível em computador, como uma mídia não transitória. Os processos de um método ou algoritmo revelado aqui podem ser implementados em um módulo de software executável por processador que pode residir em uma mídia legível em computador. Mídia legível em computador inclui mídia de armazenagem de computador e mídia de comunicação incluindo qualquer mídia que pode ser habilitada para transferir um programa de computador de um lugar para outro. Mídia de armazenagem pode ser qualquer mídia disponível que pode ser acessada por um computador. Por meio de exemplo, e não limitação, mídia não transitória pode incluir RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM ou outra armazenagem de disco ótico, armazenagem de disco magnético ou outros dispositivos de armazenagem magnética, ou qualquer outra mídia que pode ser usada para armazenar código de programa desejado na forma de instruções ou estruturas de dados e que podem ser acessadas por um computador. Também, qualquer conexão pode ser adequadamente denominada uma mídia legível em computador. Disco e disc, como usados aqui, incluem compact disc (CD), disco laser, disco ótico, digital versatile disc (DVD), disco flexível e disco blu-ray onde discos normalmente reproduzem dados magneticamente, enquanto discs reproduzem dados oticamente com lasers. Combinações do acima devem ser também incluídas no escopo de mídia legível em computador. Adicionalmente, as operações de um método ou algoritmo podem residir como uma ou qualquer combinação ou conjunto de códigos e instruções em uma mídia legível em máquina e mídia legível em computador, que pode ser incorporada em um produto de programa de computador.

[000151] Várias modificações nas implementações descritas nessa revelação podem ser prontamente evidentes para aqueles com conhecimentos comuns na técnica, e os princípios genéricos definidos aqui podem ser aplicados a outras implementações sem se afastar do espírito ou escopo da presente revelação. Desse modo, a revelação não pretende ser limitada às implementações mostradas aqui, porém deve ser acordada o escopo mais amplo compatível com as reivindicações, os princípios e as características novas reveladas aqui. A palavra “exemplificador” é usada exclusivamente aqui, se de algum modo, para significar “servir como exemplo, instância ou ilustração.” Qualquer implementação descrita aqui como “exemplificadora” não deve ser necessariamente interpretada como preferida ou vantajosa em relação a outras implementações.

[000152] certas características que são descritas nesse relatório descritivo no contexto de implementações separadas também podem ser implementadas em combinação em uma única implementação. Inversamente, várias características que são descritas no contexto de uma implementação única também podem ser implementadas em múltiplas implementações separadamente ou em qualquer subcombinação adequada. Além disso, embora características possam ser descritas acima como atuando em certas combinações e mesmo inicialmente reivindicadas como tal, uma ou mais características a partir de uma combinação reivindicada podem em alguns casos ser removidas da combinação, e a combinação reivindicada pode ser dirigida a uma subcombinação ou variação de uma subcombinação.

[000153] Similarmente, embora operações sejam mostradas nos desenhos em uma ordem específica, isso não deve ser entendido como exigindo que tais operações sejam executadas na ordem específica mostrada ou em ordem sequencial, ou que todas as operações ilustradas sejam executadas, para obter resultados desejáveis. Em certas circunstancias, multitarefa e processamento paralelo podem ser vantajosos. Além disso, a separação de vários componentes de sistema nas implementações descritas acima não deve ser entendida como exigindo tal separação em todas as implementações, e deve ser entendido que os componentes de programa e sistemas descritos podem geralmente ser integrados juntos em um único produto de software ou embalados em múltiplos produtos de software. Adicionalmente, outras implementações estão compreendidas no escopo das seguintes reivindicações. Em alguns casos, as ações mencionadas nas reivindicações podem ser executadas em uma ordem diferente e ainda obter resultados desejáveis.

[000154] Será entendido que a menos que características e qualquer das implementações descritas específicas sejam expressamente identificadas como incompatíveis entre si ou o contexto em volta sugira que são mutuamente exclusivos e não prontamente combináveis em um sentido complementar e/ou de suporte, a totalidade dessa revelação considera e prevê que as características específicas daquelas implementações complementares podem ser seletivamente combinadas para fornecer uma ou mais soluções técnicas abrangentes, porém levemente diferentes. Será, portanto, adicionalmente reconhecido que a descrição acima foi dada como exemplo apenas e que modificações em detalhe podem ser feitas compreendidas no escopo dessa revelação.

Claims

1. Aparelho (101), caracterizado pelo fato de que compreende: um conjunto de sensores ultrassônicos (102); e um sistema de controle (106), pelo menos parte do qual é acoplado ao conjunto de sensores ultrassônicos (102), o sistema de controle (106) configurado para: adquirir primeiros dados de imagem, para a área de um dedo, gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos (102), os primeiros dados de imagem correspondendo a pelo menos uma primeira onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos (102) a partir de um objeto alvo durante uma primeira janela de tempo de aquisição, em que o objeto alvo compreende um dedo do usuário, e pelo menos uma porção dos primeiros dados de imagem representa pelo menos uma característica de impressão digital do dedo do usuário; adquirir segundos dados de imagem, para a mesma área do dedo, gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos (102) com base nos primeiros dados de imagem, os segundos dados de imagem correspondendo a pelo menos uma segunda onda ultrassônica refletida recebida pelo menos pela porção do conjunto de sensores ultrassônicos (102) a partir do objeto alvo durante uma segunda janela de tempo de aquisição que é mais longa que a primeira janela de tempo de aquisição, em que pelo menos uma porção dos segundos dados de imagem representa pelo menos uma característica subepidérmica do dedo do usuário; e iniciar um processo de autenticação com base nos primeiros dados de imagem e segundos dados de imagem.

2. Aparelho (101), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira janela de tempo de aquisição é iniciada em um tempo final de um primeiro retardo de tempo de aquisição e em que a segunda janela de tempo de aquisição é iniciada em um tempo final de um segundo retardo de tempo de aquisição.

3. Aparelho (101), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro retardo de tempo de aquisição e o segundo retardo de tempo de aquisição têm a mesma duração.

4. Aparelho (101), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o aparelho (101) inclui uma placa posicionada com relação ao conjunto de sensores ultrassônicos (102) e em que o primeiro retardo de tempo de aquisição corresponde a um período de tempo esperado para que uma onda ultrassônica refletida a partir de uma superfície da placa seja recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos (102).

5. Aparelho (101), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle (106) é configurado adicionalmente para adquirir terceiros dados de imagem gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos (102), os terceiros dados de imagem correspondendo a pelo menos uma terceira onda ultrassônica refletida recebida pelo menos pela porção do conjunto de sensores ultrassônicos (102) a partir do objeto alvo, e em que o processo de autenticação iniciado é baseado, pelo menos em parte, em identificar uma diferença de característica de base temporal do objeto alvo entre os terceiros dados de imagem e ou os primeiros dados de imagem ou os segundos dados de imagem; e em que o processo de autenticação iniciado gera um indicador de longevidade com base, pelo menos em parte, na diferença de característica de base temporal do objeto alvo.

6. Aparelho (101), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o processo de autenticação envolve detectar uma ou mais características de impressão digital de superfície em uma superfície do objeto alvo e uma ou mais características de impressão digital de subsuperfície abaixo da superfície do objeto alvo; e em que o processo de autenticação iniciado gera uma indicação de falsificação detectada com base em diferenças entre pelo menos uma dentre uma ou mais características de impressão digital de superfície e pelo menos uma dentre uma ou mais características de impressão digital de subsuperfície.

7. Aparelho (101), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle (106) é configurado adicionalmente para armazenar pelo menos um dentre os primeiros dados de imagem, os segundos dados de imagem, minúcias de impressão digital, pontos chave de impressão digital ou características de impressão digital se as características de impressão digital de superfície e as características de impressão digital de subsuperfície forem detectadas.

8. Aparelho (101), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, como parte do processo de autenticação iniciado, uma característica de impressão digital em uma superfície do objeto alvo é identificada com base em um gabarito de impressão digital registrado, e em que o processo de autenticação iniciado é baseado adicionalmente em uma pluralidade de dados de imagem adquiridos em uma região de subsuperfície do objeto alvo com base na característica de impressão digital identificada.

9. Aparelho (101), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que um usuário candidato é validado com base, pelo menos em parte, na presença ou ausência de uma ou mais variações temporais na pluralidade de dados de imagem adquiridos na região de subsuperfície.

10. Método de autenticação, caracterizado pelo fato de que compreende: adquirir primeiros dados de imagem, para a área de um dedo, gerados por um conjunto de sensores ultrassônicos (102), os primeiros dados de imagem correspondendo a pelo menos uma primeira onda ultrassônica refletida recebida por pelo menos uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos (102) a partir de um objeto alvo durante uma primeira janela de tempo de aquisição, e em que o primeiro retardo de tempo de aquisição e a primeira janela de tempo de aquisição fazem com que os primeiros dados de imagem correspondam a uma característica de impressão digital do objeto alvo; adquirir segundos dados de imagem, para a mesma área do dedo, gerados pelo conjunto de sensores ultrassônicos (102), os segundos dados de imagem correspondendo a pelo menos uma segunda onda ultrassônica refletida recebida pelo menos por uma porção do conjunto de sensores ultrassônicos (102) a partir do objeto alvo durante uma segunda janela de tempo de aquisição que é mais longa que a primeira janela de tempo de aquisição, e em que o segundo retardo de tempo de aquisição e a segunda janela de tempo de aquisição fazem com que os segundos dados de imagem correspondam a uma característica subepidérmica do objeto alvo; e iniciar um processo de autenticação com base nos primeiros dados de imagem e segundos dados de imagem.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a primeira janela de tempo de aquisição é iniciada em um tempo final de um primeiro retardo de tempo de aquisição e em que a segunda janela de tempo de aquisição é iniciada em um tempo final de um segundo retardo de tempo de aquisição.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o primeiro retardo de tempo de aquisição e o segundo retardo de tempo de aquisição têm a mesma duração.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11 ou reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o primeiro retardo de tempo de aquisição ou o segundo retardo de tempo de aquisição corresponde a um período de tempo esperado para uma onda ultrassônica ser refletida a partir de uma superfície de uma placa a ser recebida pelo conjunto de sensores ultrassônicos (102).

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: armazenar pelo menos um dentre dos primeiros dados de imagem, os segundos dados de imagem, minúcias de impressão digital, pontos chave de impressão digital ou as características de impressão digital se as características de impressão digital de superfície na superfície do objeto alvo e as características de impressão digital de subsuperfície abaixo da superfície do objeto alvo forem detectadas.

15. Memória legível por computador caracterizada pelo fato de que compreende instruções armazenadas na mesma, as instruções sendo executáveis por um computador para realizar as etapas de método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 10 a 14.