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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme biometrischer Daten,
insbesondere für
die Finger- und/oder Handlinienerkennung.
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Derartige
Vorrichtungen zur Aufnahme biometrischer Daten sind aus dem Stand
der Technik bekannt. Sie sind in der Regel dadurch gekennzeichnet,
dass in einer Auflageebene die aufzunehmenden Finger bzw. die Hand
oder die Hände
eingelegt werden und beabstandet zu dieser Auflageebene wenigstens
eine Aufnahme- und/oder
Beleuchtungseinheit angeordnet ist. Durch diese Aufnahme- und/oder
Beleuchtungseinheit werden dann Aufnahmen von den auf der Finger-
bzw. Handauflage aufgelegten Fingern bzw. Händen angefertigt. Der Nachteil
der bekannten Lösungen
besteht bei einem Teil dieser Lösungen
darin, dass die aufzunehmenden Finger bzw. die Hände auf der Auflageebene aufliegen.
Die Auflage ist entweder transparent ausgebildet oder durch Filamente
gestaltet, so dass hier eine Verfälschung bzw. Degradation oder
qualitative Verschlechterung des Fingerabdruckes durch Abdrücke durch
Reflektionen der Glasscheibe bzw. durch das Aufliegen auf der Auflageebene
gegeben ist. Weitere Lösungen
des Standes der Technik gehen den Weg, dass einzelne Finger oder
die Finger einer ganzen Hand zwar auflagefrei in eine Hand- bzw.
Fingereinlage eingeschoben werden. Die Finger liegen dabei jedoch
so weit frei, dass zumindest die ersten beiden Glieder eines Fingers
auflagefrei positionier werden müssen,
wodurch ein Zittern der Finger bzw. ein Verwackeln auftritt. Auch
ist die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit so anzuordnen, dass keine
Verletzungen entstehen können.
Unterschiedliche Hand- beziehungsweise Fingergrößen werden von bekannten Vorrichtungen
nicht berücksichtigt, wodurch
Probleme bei den Aufnahmen entstehen.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik, ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Vorrichtung zur Aufnahme biometrischer Daten, insbesondere für die Aufnahme
der Finger- und/oder Handlinien vorzuschlagen, die die vorher geschilderten
Nachteile nicht mehr aufweist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird gelöst
durch eine Vorrichtung zur Aufnahme biometrischer Daten, insbesondere
für die
Finger- und/oder
Handlinienerkennung, mit einer Auflageebene für die aufzunehmenden Finger
bzw. die Hand oder die Hände,
wobei die Auflageebene beabstandet von wenigstens einer Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
angeordnet ist, mit einer in der Auflageebene vorgesehenen Finger-
bzw. Handauflage, die sich dadurch auszeichnet, dass der Teil der
Auflageebene, in dem die aufzunehmenden Fingersegmente für die Aufnahme positioniert
werden, zur Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit hin als auflagefreier
Bauraum offen bzw. als Öffnung
ausgebildet ist. Die Handauflage ist dabei so konzipiert, dass nur
die Teile der Finger, nämlich
die jeweils ersten Fingersegmente, in den auflagefreien Bauraum
hineinragen, die aufgenommen werden sollen. Dadurch wird das im
Stand der Technik häufig
vorkommende Zittern bzw. Verwackeln der Fingersegmente während der
Aufnahmen komplett vermieden. Die Finger liegen jetzt so in der Finger- bzw. Handauflage,
dass nur Fingersegmente, gemeint sind hier die jeweils ersten Glieder
der Finger, in den auflagefreien Raum hineinragen. Dabei ist es
bevorzugt, wenn das Gelenk am jeweils ersten Glied noch geringfügig auf
der Finger- bzw. Handauflage anliegt.
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Durch
eine derartige Ausgestaltung werden gleich mehrere Vorteile gegenüber dem
aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen erreicht. Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird
es jetzt erreicht, dass insbesondere keine Bildverschlechterung
durch Direktkontakt mit einer (Glas-)Fläche oder dergleichen, durch
Zittern, falsche Positionierung oder von der Norm abweichende Hand-/Fingergrößen auftreten
können.
Des Weiteren wird der Nachteil des Standes der Technik überwunden,
wonach die bestehenden Lösungen
entweder rigide sind und nicht für
alle Hände
beziehungsweise Finger passen oder aber flexibel sind und dadurch
Schwierigkeiten bei der korrekten Positionierung entstehen. Dies
wird durch die Erfindung in hervorragender Weise gelöst, in dem
jetzt für
unterschiedliche Hände/Finger
eine jeweils korrekte Positionierung ermöglicht ist.
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Durch
eine derartige Vorrichtung ist es jetzt auch gegeben, dass ein verrutschungsfreies
und verzerrungsfreies, insbeson dere realistisches Abbild der aufzunehmenden
Finger erreicht wird. Dies wird dadurch erreicht, dass der größte Teil
der Hand auf der Auflageebene, beispielsweise auf einer Finger-
bzw. Handauflage, positioniert wird und die eigentlichen aufzunehmenden
Fingersegmente jetzt praktisch gegenüber der Aufnahme- und/oder
Beleuchtungseinheit völlig
undefomiert gegenüberliegen.
Dadurch, dass der größte Teil
der Hand jetzt aufliegt und nur die aufzunehmenden Fingersegmente
frei sind, werden auch die bisher störenden Zitterbewegungen der Finger,
insbesondere bei längerer
Auflage, vermieden. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Aufnahme- und/oder
Beleuchtungseinheit unterhalb oder oberhalb der Auflageebene angeordnet
ist. Vielmehr ist es jetzt möglich,
die Auflageebene bzw. die Finger- bzw.
Handauflage so zu gestalten, dass man die Finger und/oder Fingersegmente
so positioniert, dass man fälschungsfreie,
qualitativ hochwertige und ohne störende Auflageabdrücke gekennzeichnete
Finger- bzw. Handaufnahmen erhält.
Die Finger- bzw.
Handauflage ist dabei so zu gestalten, dass entweder die Unterseite
des Handtellers bzw. auch die Oberseite des Handtellers auf diese
aufgelegt werden kann, derart, dass verrutschungs- und/oder zitterfreie
Aufnahmen erzeugt werden können.
Dabei ist es auch von Vorteil, wenn die Finger- bzw. Handauflage
der Kontur des Handtellers beispielsweise angepasst ist.
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Des
weiteren schlägt
die Erfindung vor, die Auflagekante, an der die Fingersegmente anliegen, gebogen,
der Kontur der Fingersegmente an den jeweils vorderen Gelenkgliedern
folgend, auszubilden.
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Demnach
zeichnet sich eine Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, dass
die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit unterhalb und/oder oberhalb
der Auflageebene angeordnet ist.
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Die
Erfindung zeichnet sich in einer Variante auch dadurch aus, dass
die Vorrichtung zur Aufnahme biometrischer Daten durch eine Relativbewegung zwischen
Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit und zumindest dem Teil der
Auflageebene gekennzeichnet ist, der als Hand- bzw. Fingerauflage
vorgesehen ist. Die Relativbewegung kann dabei durch einen entsprechenden
Antrieb, beispielsweise der Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
oder aber durch einen Antrieb zumindest eines Teils der Auflageebene,
realisiert werden, um die Hand beziehungsweise die Finger immer
so zu positionieren, dass optimale Aufnahmen erzeugt werden können.
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Dadurch
dass zumindest ein Teil der Vorrichtung zur Aufnahme biometrischer
Daten jetzt bewegbar ist, ist es notwendig, zur Vermeidung von Verletzungen
durch diese Relativbewegung eine Sicherungsvorrichtung vorzusehen.
Die Erfindung schlägt deshalb
in einer Weiterbildung vor, dass ein Lichtvorhang zwischen Auflageebene
und Aufnahme- bzw. Beleuchtungseinheit vorgesehen ist. Dieser Lichtvorhang
ist dann mit dem Antrieb bzw. einer Steuerung derart gekoppelt,
dass beim Hineinragen eines Fingersegmentes in den Lichtvorhang
dieser dafür sorgt,
dass der Antrieb, egal welches Teil der Vorrichtung bewegbar ist,
abgeschaltet wird.
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Demnach
ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
dass der Lichtvorhang vorzugsweise als Lichtschranke ausgebildet
ist und mit einem Antrieb der Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit bzw. mit
dem Antrieb für
die Finger- bzw. Handauflage oder einer Steuerung der Vorrichtung
gekoppelt ist, um den Antrieb beim Hereinragen eines Fingers bzw.
Fingersegmentes in den Lichtvorhang abzuschalten. Dadurch wird eine
optimale Sicherheit gewährleistet.
Der Proband erkennt beispielsweise auch aufgrund eines entsprechenden Signals,
dass er einen Finger bzw. das Fingersegment nicht richtig positioniert
hat und wird dies entsprechend korrigieren. Nachdem dann das Fingersegment
nicht mehr in den Licht vorhang hineinragt, wird der Antrieb wieder
eingeschaltet und die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit dann
entsprechend positioniert bzw. im Falle einer feststehenden Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
wird dann die Hand durch den Antrieb der Finger- bzw. Handauflage
entsprechend positioniert. Dies kann beispielsweise auch durch Positionserfassungskameras,
die später
noch beschrieben werden, angezeigt bzw. gesteuert werden.
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Wie
bereits erwähnt,
zeichnet sich die Vorrichtung zur Erfassung biometrischer Daten
auch dadurch aus, dass in der Auflageebene wenigstens eine Finger-
bzw. Handauflage vorgesehen ist, in der die Hand bzw. die Finger
bzw. Fingersegmente positionierbar, insbesondere festlegbar ist/sind.
Dies wird duch die besondere Art und Weise der Ausgestaltung der
Finger- bzw. Handauflage
erreicht. So können bestimmte
Mulden dafür
sorgen, dass die Finger entsprechend positioniert werden. Es ist
jedoch auch möglich,
entsprechende Fixiereinrichtungen vorzusehen, wie sie später in entsprechenden
Ausgestaltungen der Erfindung noch beschrieben werden.
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Wie
bereits erwähnt,
ist das Konzept der Vorrichtung zur Aufnahme biometrischer Daten
durch eine Relativbewegung zwischen Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
gekennzeichnet. Dabei sind verschiedene Varianten von der Erfindung umfasst.
So ist es zum einen möglich,
die Relativbewegung durch die Beweglichkeit der Aufnahme- und/oder
Beleuchtungseinheit anzugeben. Genauso ist es allerdings auch möglich, dass
die Aufnahme- und/oder
Beleuchtungseinheit feststehend ausgebildet ist und demzufolge die
Relativbewegung durch eine bewegbare Finger- bzw. Handauflage erzeugt wird.
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Selbstverständlich umfasst
die Erfindung auch eine Lösung,
bei der sowohl die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit als auch
die Finger- bzw. Handauflage bewegbar ausgebildet sind.
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Durch
diese neuartige Konzeption der Aufnahmevorrichtung nach der Erfindung
ist es jetzt möglich,
ein völlig
neues Aufnahmekonzept für
das Aufnehmen der einzelnen Fingerabdrücke vorzusehen. So sind die
bisher bekannten Vorrichtungen zur Aufnahme biometrischer Daten
durch einen sehr klobigen beziehungsweise aufwändigen Aufbau gekennzeichnet.
Durch die neuartige Ausgestaltung der Aufnahmevorrichtung nach der
Erfindung ist es jetzt möglich,
die Aufnahmevorrichtung klein zu halten, derart, dass nur eine Handauflage
vorgesehen ist, wobei beispielsweise beide Hände nacheinander für die Aufnahme
eingeschoben werden müssen.
Erst nachdem die Finger beider Hände
aufgenommen sind, werden die Daumen, vorzugsweise an einer speziellen
Auflage, aufgenommen. Damit lässt
sich ein sogenanntes Vier-Vier-Zwei-Konzept realisieren, welches bedeutet,
vier Finger der ersten Hand, dann vier Finger der zweiten Hand und
dann beide Daumen aufzunehmen. Selbstverständlich kann man die Reihenfolge
auch entsprechend verändern,
indem man zuerst beide Daumen, an schließend die Finger beider Hände aufnimmt
oder aber erst die erste Hand, dann beide Daumen und dann die zweite Hand.
Damit wird ein sinnvoller Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und
Gerätegröße für die Erstellung
der Fingerlinienaufnahmen erreicht. Selbstverständlich kann man, für größere Anlagen,
bei dem bisher bekannten Konzept der Aufnahme von den Fingern beider
Hände gleichzeitig
bleiben, indem man zwei Finger bzw. Handauflagen konzipiert. Dabei
muss dann die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit entsprechend
positionierbar sein, damit es möglich
ist, beide Hände
gleichzeitig und/oder in einer Sequenz nacheinander aufzunehmen.
Dabei kann auch hier das Konzept verfolgt werden, wonach die Aufnahme-
bzw. Beleuchtungseinheit bewegbar ausgebildet ist oder aber die
Auflageebene zumindest in dem Bereich, in dem die Hände positioniert werden,
also die Finger- bzw. Handauflage.
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Demnach
zeichnet sich eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dadurch
aus, dass in der Vorrichtung zwei nebeneinander angeordnete Finger-
bzw. Handauflagen gespiegelt zueinander angeordnet sind, um die
Finger beider Hände
während
eines Aufnahmevorgangs aufzunehmen.
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Wie
bereits erwähnt,
zeichnet sich eine Ausgestaltung der Erfindung dadurch aus, dass
die Finger- bzw. Handauflage zumindest eine Fixiereinrichtung zur
Festlegung der Hand bzw. eines Fingers umfasst. Dadurch wird eine
größere Sicherheit
bei der Auflage der Hand bzw. Finger erreicht und insbesondere erreicht,
dass durch die Möglichkeit
der Anlage eines Fingers die bis dahin unvermeidbaren Zitterbewegungen
eines freiliegenden Fingers komplett vermieden werden. Dabei sieht
die Erfindung vor, dass die Fixiereinrichtung zylindrisch, oval,
rechteckig oder quadratisch oder dergleichen ausgebildet ist. Auch
eine annähernd
schwertförmige
Ausgestaltung (gemeint ist hier der Querschnitt) ist von der Erfindung
umfaßt.
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Die
Erfindung schlägt
auch vor, dass die Fixiereinrichtung als Stift, Pin, Platte bzw.
Plattensegment ausgebildet ist. Ordnet man beispielsweise einen
Stift bzw. Pin zwischen dem Mittelfinger und dem Ringfinger an,
kann man dadurch bereits erreichen, dass die anderen Finger bzw.
Fingersegmente während
der Aufnahme sehr ruhig positioniert sind. Dabei ist die Fixiereinrichtung
gleichzeitig als Spreizvorrichtung vorgesehen. Indem sie faktisch
im Bereich des zweiten Fingersegmentes angeordnet ist, ist es möglich, ein
freies Liegen der vorderen Fingersegmente in der Auflageebene zu
erreichen. Dabei ist der Teil der Auflageebene gemeint, der als
offener Bauraum bzw. als Öffnung
ausgebildet ist.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn die Finger- bzw. Handauflage drei
Stifte umfasst, die derart angeordnet sind, dass die Finger zwischen
den Stiften gespreizt zur Auflage positioniert sind. Durch die Ausgestaltung
vermeidet man nun das auftretende Zittern oder Verwackeln komplett.
Aufgrund der unterschied lichen Handgeometrie von unterschiedlichen
Händen
ist es von Vorteil, wenn die beiden außenliegenden Stifte im wesentlichen
rechtwinklig zur Hand- bzw. Fingerachse bewegbar ausgebildet sind. Damit
kann man bestimmte Unterschiede in den Finger- bzw. Handgrößen bereits
ausgleichen.
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Ein
weiterer Aspekt ist dadurch angegeben, dass der mittlere Stift in
Richtung der Hand- bzw. Fingerachse bewegbar ausgebildet ist, so
dass auch hier noch eine weitere ausgleichende Bewegung des Stiftes
aufgrund unterschiedlicher Handgeometrien erreichbar ist.
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Die
Erfindung schlägt
auch eine Ausgestaltung vor, bei der der mittlere Stift feststehend,
beispielsweise als vorderer Anschlag für den Einschub der Hand, ausgebildet
ist und auf der der Hand beziehungsweise dem Handteller zugewandten
Seite ein weiterer in Richtung der Finger- bzw. Handachse verstellbarer
und/oder bewegbarer, vorzugsweise im Durchmesser kleinerer Stift
vorgesehen ist. Durch diese Ausgestaltung wird die Universalität der Finger-
bzw. Handauflage noch weiter erhöht.
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Durch
die Erfindung wurde auch gefunden, dass es von Vorteil ist, wenn
wenigstens einer der bewegbaren Stifte, vorzugsweise alle Stifte,
festlegbar bzw. fixierbar ausgebildet sind und/oder der Abstand bzw.
die Lage der Stifte als zusätzliche
biometrische Information auswertbar ist. Dazu ist es beispielsweise
möglich,
entsprechende Kontakte an den Pins vorzusehen, die die entsprechenden
Informationen über Lage
und Abstand an eine Steuerung weiterleiten. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
durch eine Positionserfassungskamera, die beispielsweise für das sogenannte
Tracking erforderlich ist, die Lage der Pins zu bestimmen und diese
entsprechend in der Steuerung zu hinterlegen bzw. auszuwerten.
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Die
Erfindung zeichnet sich in einer Ausgestaltung auch dadurch aus,
dass wenigstens einer der Stifte einen Sensor, einen Kontakt oder
dergleichen für
die Lagebestimmung der Finger bzw. der Hand aufweist.
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Die
Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich entsprechend einer
Weiterbildung auch dadurch aus, dass die Finger- bzw. Handauflage
in eine in der Auflageebene korrespondierend dazu vorgesehene Ausnehmung
einsteckbar ausgebildet ist. Dabei ist es von Vorteil, wenn die
Finger- bzw. Handauflage auswechselbar ausgebildet ist. Damit erreicht
man gleich mehrere Vorteile. Neben der Verbesserung der hygienischen
Anforderungen ist es nun auch möglich,
unterschiedliche Handgeometrien unterschiedlicher Handgrößen durch
die Ausgestaltung der Handauflage zu berücksichtigen.
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Dabei
ist es weiter von Vorteil, wenn die Finger- bzw. Handauflage austauschbar,
zum Beispiel wegwerfbar, ausgebildet ist. Die Erfindung sieht allerdings
auch eine Variante vor, bei der eine auswechselbare Folien auf der
Finger- bzw. Handauflage zumindest auf der Seite vorgesehen ist,
auf der die Hand aufzulegen ist. Diese Folie wird dann entsprechend
ausgewechselt, wenn ein neuer Proband die Vorrichtung benutzen möchte. Selbstverständlich kann
man auch eine Lösung
vorsehen, bei der automatisch, sozusagen nach dem Herausnehmen der Hände, diese
Folie gewechselt wird.
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Die
Finger- bzw. Handauflage kann dabei zumindest in dem Bereich der
Handauflage für
den Handteller aus transparentem Material gebildet sein. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
sogenannte Filamente in diesem Bereich vorzusehen, worauf dann der
Handteller aufzulegen ist. Damit erreicht man noch eine weitere
Erhöhung
der Genauigkeit und insbesondere vermeidet man damit die Möglichkeit
von Betrugsversuchen, da auch die Handfläche sowohl an der Ober- als
auch an der Unterseite jetzt für
biometrische Informationen entsprechend aufgenommen und aus gewertet
werden kann.
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Die
Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Finger- bzw. Handauflage
für unterschiedliche
Handgrößen in unterschiedlichen
Größen vorgesehen
ist und für
das Einfügen
in die Auflageebene in die dort vorgesehene Ausnehmung einpassbar
ist. Dazu kann man beispielsweise entsprechende Adapter vorsehen,
die eine bestimmte Größe besitzen
und in die dann die Finger- bzw.
Handauflage entsprechend bei jeweiliger Größe eingefügt werden muss. Damit ist es
möglich,
unterschiedlichste Handgrößen zu berücksichtigen.
So ist es beispielsweise möglich,
Größenunterschiede
von asiatischen und europäischen
Händen
mit Hilfe solcher unterschiedlicher Finger- bzw. Handauflagen zu
berücksichtigen.
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Dabei
ist es von Vorteil, wenn eine Erkennungsvorrichtung bzw. Erkennungseinrichtung
in der Vorrichtung zur Aufnahme biometrischer Daten vorgesehen ist,
die erkennt, für
welche Handgröße die Handauflage,
die sich in der Vorrichtung befindet, jeweils vorgesehen ist. Die
Erkennungseinrichtung wird dann entsprechende Signale bzw. Befehle
für einen
Anpassvorgang an eine Steuerung oder aber an den Positionierantrieb
der Finger- bzw.
Handauflage oder aber der Aufnahme- bzw. Beleuchtungseinheit senden.
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Von
Vorteil ist es auch, wenn in der Vorrichtung bzw. deren Steuerung
unterschiedliche Abbildungsmasken für unterschiedliche Größen von Handauflagen
vorgesehen sind. Diese Informationen können beispielsweise auch durch
die sogenannten Trackinginformationen erhalten werden. Hierzu wird zunächst in
einer horizontal zur Auflageebene positionierten Kamera eine Aufnahme
erzeugt und ein entsprechendes Image erzeugt. Dies kann beispielsweise
während
des Kamera beziehungsweise Aufnahmekalibrierungsprozesses erhalten
werden. Dadurch entsteht eine bestimmte Maske, die dann sowohl für die Positionierung
der Hand bzw. der Kameras als auch für die Positionierung der Aufnahme-
bzw. Beleuchtungseinheit genutzt werden kann. Diese Aufnahmen können allerdings
auch zur Auswertung bestimmter biometrischer Daten weiter genutzt
werden.
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Eine
Vorrichtung wie vorher beschrieben zeichnet sich durch eine Weiterbildung
der Erfindung dadurch aus, dass die Finger- bzw. Handauflage wenigstens eine, vorzugsweise
zwei Daumenauflagen aufweist. Der Vorteil des Konzeptes mit einer
speziellen Daumenauflage liegt darin, dass gegenüber den bekannten Fünf-Finger-Print-Konzepten
hier eine Verbesserung der Aufnahmen der Daumen erreicht werden
kann. Bei den bekannten Fünf-Finger-Print-Konzepten bestand
der Nachteil, dass die Daumen aufgrund der verschwenkten Aussrichtung der
Daumenfläche
nicht vollständig
erfasst werden konnten. Durch die spezielle Ausgestaltung der Daumenauflage
in beziehungsweise an der Handauflage wird jetzt erreicht, dass
sich die Daumen in der gleichen Orientierung wie die Finger bei
der Aufnahme befinden. Die Daumenauflage ist nach einer vorteilhaften
Weiterbildung dabei so gestaltet, dass die Daumenaußenseite
(die dem Zeigefinger abgewandte Seite) an dem äußeren der drei Stifte anliegt
und so auch ein gewisses Verdrehen des Daumens in eine Lage, wie
auch bei den anderen Fingern während
der Aufnahme, bewirkt wird.
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Demnach
ist eine Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass
die Daumenauflagen sich jeweils links bzw. rechts neben dem äußeren Stift
der Handauflage befinden. Dabei ist die Daumenauflage derart ausgebildet,
dass die Daumen bezüglich
der Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit nicht verdreht, das heißt in gleicher
Weise wie die aufzunehmenden Finger während der Aufnahme positioniert
sind. Die Daumenauflagen sind dabei derart ausgestaltet, dass der
oder die Daumen mit den Daumenseiten an den jeweiligen Stift anlegbar
sind, um sie mit der aufzunehmenden Daumenunterseite so auf den
Daumen auflagen zu positionieren, dass dieser bezüglich der Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
nicht verdreht angeordnet ist.
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Des
weiteren ist die Daumenauflage so ausgestaltet, dass zum Umfassen
der Finger bzw. Handauflage mit den Fingern die Auflageebene seitlich
mit offenen Bereichen versehen ist, die sich jeweils links und rechts,
parallel zur Finger- bzw. Handauflage bzw. der Finger- bzw. Handachse,
erstrecken.
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Die
Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich weiterhin dadurch aus,
dass eine vorzugsweise bügelartig
ausgebildete Führungseinrichtung
für die Hand
bzw. den Handrücken
vorgesehen ist, die sich ebenfalls bevorzugterweise jeweils auf
der der Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit abgewandten Seite
befindet.
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Eine
Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Positionssteuerung zur Bestimmung
der Lage und/oder Grösse
der aufzunehmenden Finger- beziehungsweise Daumenbereiche vorgesehen
ist. Mit dieser Positionssteuerung ist es möglich, sogenannte Trackingaufnahmen
von der Hand beziehungsweise den Fingern zu erzeugen, um Informationen über die
Lage beziehungsweise die Position der einzelnen Finger in der Vorrichtung
zu erhalten. Des Weiteren erhält
man durch eine Positionssteuerung auch Informationen über die
Grösse
der Finger, des Fingerumfanges usw.
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Demnach
umfaßt
die Positionssteuerung wenigstens eine Positionerfassungseinrichtung
mit wenigstens einem Positionssensor einer Positionserfassungskamera
oder dergleichen. Diese ist so angeordnet, dass sie sich mit der
Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit nicht gegenseitig behindert.
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Ein
weiterer Aspekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch
angegeben, dass wenigstens eine zusätzliche Lichtquelle zumindest
einen Aufnahmebereich ausleuchtet und die Positionserfassungseinrichtung
die Hand bzw. die Finger aufnimmt, um deren Lage bzw. Orientierung
in der Vorrichtung zu erfassen. Dadurch ist es jetzt angegeben,
dass die gesamte Handgeometrie (also nicht nur die Fingergeometrie)
aufgenommen wird. Diese zusätzliche
biometrische Information kann entsprechend ausgewertet werden. Gleichzeitig
ist es möglich,
auch hier bereits Betrugsversuche auszufiltern. Dabei ist es durch
dieses erfindungsgemäße Konzept
möglich, ein
sogenanntes dynamisches Tracken vorzunehmen. Das beudetet, dass
eine laufende Auswertung der Fingerpositionen und damit eine Veränderung der
Fingerlage sofort an die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
weitergegeben werden kann und eine entsprechende Nachregelung sofort
erfolgen kann.
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Eine
Weiterbildung der Vorrichtung wie vorher beschrieben zeichnet sich
dadurch aus, dass als Lichtquelle für die Positionserfassung eine
Lichtquelle mit einem an dem für
die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit verwendeten Spektralbereich
unterschiedlichen Spektralbereich des Lichts und als Positionserfassungseinrichtung
eine für
diesen Spektralbereich geeignete Positionserfassungseinrichtung
vorgesehen ist. Durch die unterschiedliche Wahl des Spektralbereichs
der Lichtquelle für
die Positionserfassung wird der Aufnahmevorgang durch dieses Licht überhaupt
nicht beeinflusst, so dass damit verbunden keine Störungen der
Aufnahme der Fingerprints möglich
ist.
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Eine
Vorrichtung wie vorher beschrieben zeichnet sich in einer Weiterbildung
der Erfindung dadurch aus, dass als Lichtquelle eine Infrarotlichtquelle
und als Positionserfassungskamera eine Infrarotkamera vorgesehen
ist. Diese Maßnahme
hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da damit das Aufnahmekonzept
der Aufnahme- bzw. Beleuchtungseinheit in keinster Weise beeinträchtigt wird.
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Die
Erfindung ist dabei nicht auf eine bestimmte Lösung eingeschränkt, bei
der beispielsweise die zusätzliche
Lichtquelle und/oder Positionserfassung feststehend in der Vorrichtung
angeordnet ist/sind. Vielmehr umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch eine Lösung,
bei der zumindest die Positionserfassungseinrichtung bewegbar ausgebildet
ist. Selbstverständlich
sieht die Erfindung in einer Weiterbildung auch vor, dass die Positionserfassungseinrichtung
zumindest seitlich verschwenkbar ausgebildet ist, derart, dass sie
zumindest den Aufnahmebereich in der Auflageebene aufzunehmen vermag.
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Die
Positionserfassungseinrichtung wie vorher beschrieben ist in einer
Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dadurch gekennzeichnet, dass diese in Richtung einer definierten
Finger- bzw. Handachse vor dem Aufnahmebereich, insbesondere in
der Höhenlage
der Aufnahmeebene, angeordnet ist.
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Die
Erfindung umfasst allerdings auch eine Lösung, bei der die Positionserfassungseinrichtung oberhalb
oder unterhalb des Aufnahmebereichs vorgesehen ist.
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Es
hat sich auch als vorteilhaft herausgestellt, die Positionserfassungseinrichtung
zusätzlich oder
alternativ seitlich zum Aufnahmebereich zu positionieren, so dass
ein sogenanntes Seitentracking jetzt möglich ist. Das erfindungsgemäße Konzept stellt
dabei seitlich neben den Fingern eine Seitentrackingkamera auf,
die einen Fingerkorridor definiert. Der Aufnahmeprozess wird unterbrochen,
wenn die Finger aus diesem Fingerkorridor nach oben oder nach unter
herauswandern. Die Seitentrackingkamera überwacht also, dass sich die
Finger in einem definierten Höhenkorridor
befinden. Die Seitentrackingkamera ist dabei ebenfalls in vorteilhafter
Weise im infraroten Spektralbereich angeordnet, so dass auch dadurch
keine Störungen
des eigentlichen Aufnahmevorgangs zu erwarten sind.
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Die
Lichtquelle für
die Positionserfassung ist dabei entsprechend einer Weiterbildung
als ringförmige
Beleuchtung vorgesehen. Dabei hat es sich auch als Vorteil herausgestellt,
wenn die Trackingkamera bzw. Positionserfassungseinrichtung zentral über der
Hand mittig angeordnet ist und von der ringförmigen Beleuchtung umgeben
ist.
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Die
Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die
Daten bezüglich
der Lage der Finger und/oder der Hand bzw. der Hände von der Positionssteuerung
für die
Regelung der Lage und/oder Ausrichtung der Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
beispielsweise an deren Antrieb, weitergegeben werden.
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Nach
der Erfindung ist es weiter vorgesehen, dass die Positionserfassungseinrichtung
neben der Fingergeometrie auch die Handgeometrie als zusätzliche
biometrische Information erfasst, wenn diese zur Auswertung an die
Steuerung bzw. an eine Auswerteeinheit weiterleitet.
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Dabei
hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, insbesondere
um Betrugsversuchen zu begegnen, dass eine Lebenderkennungsanordnung
vorgesehen ist. Derartige Lebenderkennungsvorrichtungen sind im
Stand der Technik hinlänglich bekannt
und ergänzen
hier das erfindungsgemäße Konzept
in idealer Weise.
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Durch
die Vorrichtung, wie vorher beschrieben, ist es des Weiteren vorgesehen,
dass die Positionserfassungseinrichtung auch die Handfläche (Palmprints)
selektiert. Auch dies ist eine zusätzliche biometrische Information,
die insbesondere zur Verhinderung von Betrugsversuchen dienen soll.
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Von
Vorteil ist es auch, wenn die Positionserfassungseinrichtung für die Erkennung
der Kontur und/oder der Lage und/oder der Maße und/oder des Umfangs der
einzelnen Finger und/oder des/der Daumen/s bzw. der Hand oder Hände ausgebildet
ist.
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Dabei
erkennt die Positionserfassungseinrichtung, ob es sich bei der eingelegten
Hand um die linke oder rechte Hand handelt.
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Die
Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich entsprechend einer
Weiterbildung auch dadurch aus, dass die Positionserfassungseinrichtung
in der Auflageebene insbesondere derart angeordnet ist, dass sie
die Finger und/oder Hände
aus der entgegengesetzt zur Einschubrichtung der Hand orientierten
Richtung aufzunehmen vermag bzw. in Verlängerung der Finger angeordnet
ist und die Lage der Finger in ihrer vertikalen Position bzw. Lage
bestimmt.
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Von
Vorteil ist es weiter, wenn die Positionserfassungseinrichtung in
der Auflageebene für
die Finger bzw. Hand vorgesehen ist, derart, dass sie Aufnahmen
von den Fingern von vorn, parallel zur Auflageebene gerichtet, aufzunehmen
vermag.
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Durch
die Erfindung wird auch ein Verfahren zur Erfassung und Auswertung
biometrischer Daten zur Verfügung
gestellt. Das Verfahren ist dabei nicht nur auf die Durchführung mit
einer Vorrichtung wie vorher beschrieben eingeschränkt, sondern
umfaßt vielmehr
auch ein Verfahren, welches mit einer anderen geeigneten Vorrichtung
zur Erfassung biometrischer Daten durchgeführt werden kann. Das Verfahren
zur Erfassung und Auswertung biometrischer Daten, insbesondere mit
einer Vorrichtung nach einer der vorhergehend beschriebenen Varianten
und Ausführungsformen
zeichnet sich dadurch aus, dass in einem ersten Schritt die Hand
beziehungsweise beide Hände
gleichzeitig oder nacheinander in einer Vorrichtung positioniert
werden, in einem ersten Aufnahmevorgang zunächst die Finger beziehungsweise
Fingersegmente der ersten Hand aufgenommen, in einem zweiten Aufnahmevorgang
die Finger beziehungsweise Fingersegmente der zweiten Hand aufgenommen,
im nächsten
Schritt die Hand beziehungsweise Hände aus der Vorrichtung entnommen und
anschließend
die Daumen positioniert und danach die Daumen be ziehungsweise Daumensegmente
in einem dritten Aufnahmevorgang aufgenommen werden. Dabei ist es
möglich,
die vorher beschriebenen Arbeitsschritte sowohl in einer Vorrichtung
mit Auflageebenen für
nur eine Hand durchzuführen
als auch mit einer Vor richtung, die zwei Handauflagen umfaßt. Bei
einer Vorrichtung, die nur eine Handauflage umfaßt, ist diese derart gestaltet,
dass man beide Hände
nacheinander in die Vorrichtung einlegt, das heißt, es wird beispielsweise
zuerst die rechte Hand eingelegt und gescannt, anschließend die
zweite Hand eingelegt und gescannt und anschließend die Daumen. Für den Fall,
dass zwei Daumenauflagen vorgesehen sind, werden beide Daumen gleichzeitig
aufgelegt und gescannt. Für
den Fall, dass nur eine Daumenauflage vorgesehen ist, werden beide
Daumen nacheinander eingelegt und gescannt. Selbstverständlich ist
die Reihenfolge nicht auf die Reihenfolge Finger, Finger, Daumen, Daumen
festgelegt, sondern vielmehr auch umgekehrt möglich, wonach zuerst der oder
die Daumen aufgenommen werden können
und dann die Finger einer Hand oder beider Hände gleichzeitig, je nachdem,
wie die Vorrichtung ausgestaltet ist. Mit dem Verfahren nach der
Erfindung lassen sich demnach sowohl das sogenannte 4-4-2 Verfahren
als auch das 8-2 Verfahren realisieren. Die Reihenfolge der Aufnahmen
spielt dabei, wie bereits erwähnt,
für das
zu erzielende Ergebnis eine untergeordnete Rolle. Wichtig ist, dass
von allen zehn Fingern mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere
unter Verwendung einer Vorrichtung, wie vorher beschrieben, optimale
Aufnahmen erhalten werden, derart, dass man durch die entsprechenden
Aufnahmen verwackelungssichere beziehungsweise zitterfreie Fingeraufnahmen
erhält,
die beispielsweise in einer Steuerung oder in einem entsprechenden
Computer dann derart verarbeitet werden können, dass man Fingeraufnahmen
erhält,
die allen Ansprüchen
genügen.
Insbesondere sollen die Aufnahmen so ausgestaltet sein, dass man
einen sogenannten abgerollten Fingerabdruck steuerungstechnisch
beziehungsweise computertechnisch dann erzeugen kann.
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Gemäß einer
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es vorgesehen, dass beim Eintreten von Finger- beziehungsweise
Daumenteilen in einen Lichtvorhang beziehungsweise in eine Lichtschranke
der Aufnahmevorgang zumindest so lange unterbrochen wird, bis die
Finger- beziehungsweise Daumenteile wieder aus dem Lichtvorhang entfernt
werden. Vorteilhafterweise wird die Unterbrechung des Aufnahmevorganges
durch ein optisches und/oder akustisches Signal angezeigt. Dies dient
insbesondere der Erhöhung
der Sicherheit und beugt Verletzungsgefahren vor.
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Die
Erfindung zeichnet sich gemäß einer Weiterbildung
auch dadurch aus, dass durch die Aufnahmeeinheit nacheinander, insbesondere
sequenzielle Teilaufnahmen von jedem Finger- und Daumenbereich angefertigt
und die gewonnenen Informationen sofort nach der jeweiligen Teilaufnahme
an die Steuerung beziehungsweise an eine Auswerte- und Vergleichsvorrichtung
weitergeleitet werden, wo diese aneinandergereiht und gegebenenfalls
mit in der Steuerung vorhandenen biometrischen Daten verglichen
und insbesondere gegebenenfalls ausgewertet werden. Selbstverständlich ist
das erfindungsgemäße Verfahren
in einer Variante auch derart ausgestaltet, dass durch die Aufnahmeeinheit
alle Aufnahmen gleichzeitig angefertigt werden. Dabei ist allerdings zu
beachten, dass die Positionierung der Aufnahmeeinheit dann so erfolgen
muß, dass
tatsächlich
optimale Aufnahmen von allen vier beziehungsweise acht Fingern gleichzeitig
erzeugt werden können
und anschließend
die Daumen ebenfalls aufgenommen werden.
-
Das
Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich gemäß einer Weiterbildung auch
dadurch aus, dass die Positionserfassungskamera gleichzeitig zusätzliche
Informationen über
die Beschaffenheit der Hand/Hände
beziehungsweise des oder der Finger sowie deren Lage in der Vorrichtung
als zusätzliche biometrische
Daten erfaßt
und an die Steuerung beziehungsweise an eine Auswerte- und Vergleichsvorrichtung
weiterleitet. Das dynamische (Life-Tracking) dient dabei nicht nur
dazu, entsprechende Bewegungen der Finger beziehungsweise des Fingers
zu beachten, sondern wird vor allem auch dafür eingesetzt, die nächste Positionierung
der Aufnahme- beziehungsweise Beleuchtungseinheit bereits zu ermitteln.
Allgemein kann dabei so vorgegangen werden, dass wenn gerade der
x-te Finger gescannt wird, das heißt aufgenommen wird, der x
+ 1. Finger bereits getrackt, also in seiner Lage und Ausrichtung
bestimmt wird. Neben den verschiedensten Informationen, die bereits
vorhergehend beschrieben wurden, umfaßt dabei das Aufnehmen mit
einer Positionserfassungskamera (Tracken) eine Steuerinformation
für das
Positionieren der Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit, den Gewinn
zusätzlicher
biometrischer Informationen, nämlich
der Hand- beziehungsweise Fingerform und der Hand- beziehungsweise
Fingergröße sowie
eine Information über
die Fingerdicke, wodurch eine optimale Ausleuchtung erreicht werden kann,
weil nämlich
verschiedene Anordnungen der Beleuchtungseinheiten entsprechend
der Dicke der Finger dann aktiviert werden können.
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Die
zusätzliche
Verwendung der durch die Positionserfassungskamera gewonnenen ”Tracking-Informationen” macht
dabei nicht nur Sinn bei einer verfahrbaren Einheit für die Beleuchtung
beziehungsweise Aufnahme, sondern letztendlich ist es entscheidend,
den Finger derart zu positionieren, dass er in geeigneter Weise
vor der Kamera beziehungsweise Aufnahmeeinrichtung liegt. Dies kann
in zwei unterschiedlichen Vorgehensweisen realisiert werden. Zum
Beispiel durch eine verfahrbare Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
oder aber auch durch eine bewegbare Handauflage. Dabei wird zunächst nicht
darauf abgestellt, ob es für
die Probanden angenehm ist oder nicht, sondern vielmehr lediglich
auf die technische Realisierbarkeit. Selbstverständlich wird am Ende eine Lösung präferiert,
die den Probanden so wenig wie möglich
unangenehme Abläufe
zumuten wird. Dennoch umfaßt
die Lösung nach
der Erfindung beide technischen Möglichkeiten.
-
Diese
Erfindung wurde mit Unterstützung
der US-Regierung unter der Förder-Nr. 2005-IJ-CX-K071,
zuerkannt von dem Justizministerium, angefertigt. Die Regierung
hat bestimmte Rechte an der Erfindung.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 Schematische
Darstellung einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2a, 2b Handauflage
für eine
Vorrichtung nach der Erfindung mit schematisch dargestellter aufgelegter
Hand,
-
3 Seitenansicht
einer Handauflage nach der Erfindung,
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4a, 4b Handauflage
nach der Erfindung mit aufgelegtem Daumen, dargestellt aus verschiedenen
Blickwinkeln,
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5 Detaildarstellung
einer Handauflage nach der Erfindung.
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6 Detaildarstellung
einer Handauflage nach der Erfindung mit Positionserfassungseinrichtung.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Vorrichtung wird dabei schematisch mit dem Pfeil und dem Bezugszeichen 1 angedeutet.
Die Vorrichtung 1 selbst besteht aus einem Gehäuse 120.
Das Gehäuse 120 umfasst
eine Auflageebene 600, die sich auf der Oberseite der Vorrichtung 1 erstreckt.
In der Auflageebene 600 befindet sich eine Finger- bzw.
Handauflage 100. Diese ist in 1 lediglich
schematisch angedeutet und im wesentlichen deckungsgleich mit einer
Ausnehmung 200 dargestellt. In diese Ausnehmung 200 ist
die Finger- bzw. Handauflage 100 einlegbar. Unterhalb der
Auflageebene 600 ist die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
I bewegbar angeordnet. Die Bewegung erfolgt dabei entlang zweier
Achsen X und Y, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Für die Achse
X ist dabei eine Linearführung 320 vorgesehen,
während für die Achse
Y eine Linearführung 330 vorgesehen ist.
Auf den Linearführungen 320 und 330 sind
jeweils Antriebe 300 und 310 für die jeweilige Achse vorgesehen.
Die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I ist sowohl verfahrbar
als auch drehbar ausgebildet, dazu befindet sich ein Drehteil 350,
welches um die Drehachse 370 drehbar ist auf einem nicht
näher bezeichneten
Unterbau. Bewirkt wird dies durch den schematisch angedeuteten Drehantrieb 360.
Auf dem Drehteil 350 sind Beleuchtungselemente 340 schematisch
angedeutet. Des weiteren sind ebenfalls schematisch angedeutet die
Kameras 500. Die Kameras können selbstverständlich auch
anderweitig an dem Drehteil 350 vorgesehen sein. Die Erfindung
umfasst allerdings auch eine Lösung,
bei der die Kameras 500 beispielsweise in dem Gehäuse 120 fest
oder schwenkbar angeordnet sind und die Aufnahme über nicht
dargestellte Umlenkspiegel dann erfolgt.
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Oberhalb
der Auflageebene 600 bzw. der Finger- bzw. Handauflage 100 ist
eine Führungseinrichtung 10 vorgesehen.
In der dargestellten Ausgestaltung ist in der Führungseinrichtung 10 ein
Teil einer Positionssteuerung 400, nämlich die Positionserfassungseinrichtung 410 angeordnet. Über Steuerleitungen 420, 430, 440, 450 werden
Informationen bezüglich
der Lage der eingelegten Hand von der Positionssteuerung 400 an
die jeweiligen Antriebe 300, 310, 360 weitergeleitet.
Die Positionssteuerung 400 regelt dabei die Stellung der
Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I aufgrund der Informationen,
die beispielsweise von der Positionserfassungseinrichtung 410 über die
Steuerleitung 440 an die Positionssteuerung 400 geleitet
werden. Entsprechend der diesbezüglich übermittelten
Informationen wird festgelegt, wo die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
I positioniert wird und in welchem Winkel beispielsweise das Drehteil 350 durch
den Drehantrieb 360 verschwenkt wird.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
die Positionserfassungseinrichtung 410 anders zu positionieren,
nämlich
vor der aufzunehmenden Hand bzw. den aufzunehmenden Fingern seitlich
davon oder auch unterhalb. In 1 ist lediglich
ein Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei dem die Positionserfassungseinrichtung 410 der
Positionssteuerung 400 sich oberhalb der Auflageebene 600 und
hier vorteilhafterweise in der Führungseinrichtung 10 befindet. Nicht
dargestellt ist ebenfalls eine weitere Möglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
wonach zumindest das Drehteil 350 gegenüber der Drehachse 370 verschwenkbar
ist, das heißt
neben der Drehbewegung kann auch noch eine Verschwenkbewegung realisiert
werden, um Beleuchtung und/oder die Kameras in einem bestimmten
Winkel zur Auflageebene 600 zu positionieren. Die Erfindung
umfasst demnach auch ein solche Variante und ist damit äußerst flexibel
bezüglich
des einzustellenden Winkels und/oder der einzustellenden Lage der
Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I bzw. von Teilen dieser
Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I.
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Die 2a und 2b zeigen
eine Finger- beziehungsweise Handauflage 100 für eine Vorrichtung
nach der Erfindung mit schematisch dargestellter aufgelegter Hand.
Aus der 1 war ersichtlich, dass in der
Auflageebene 600, die in den 2a und 2b lediglich
schematisch mit einem Pfeil angedeutet ist, eine Ausnehmung 200 vorgesehen
ist, in die die in den 2a und 2b dargestellte
Finger- bzw. Handauflage 100 einsteckbar bzw. einlegbar
ist. Dabei wird bevorzugterweise eine Lösung präferiert, bei der die Finger-
bzw. Handauflage 100 schnell auswechselbar ist, beispielsweise
durch das Einlegen in eine bestimmte Rast- oder Clipsvorrichtung, mittels
derer die Finger- bzw. Handauflage 100 fixierbar ist. Die
Finger- bzw. Handauflage 100 muss aufgrund bestimmter Anforderungen
schnell wechselbar sein. Dies ist allerdings eine Thematik, die
nicht zur Erfindung gehört
und die mit üblichen
Mitteln, wie beispielsweise Klemm- oder Clipsverbindungen gelöst wird.
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Die
Finger- bzw. Handauflage 100 besitzt beidseitig Daumenauflagen 101 bzw. 102,
auf die die Daumen für
einen Aufnahmevorgang aufgelegt werden. Dies wird später noch
genauer beschrieben. Im vorderen Bereich bzw. in Erstreckung der
Handachse H, die mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist, befinden
sich Stifte P1 bis P4. Diese Stifte dienen sowohl als Fixiereinrichtung
als auch gleichzeitig als Spreizeinrichtung für die Finger. Die Hand wird
nach der Erfindung nur soweit aufgelegt, dass die vordereren Fingersegmente
F1 bis F4 gerade das bogenförmig
ausgebildete Ende der Finger- bzw. Handauflage 100 überragen
bzw. ein kleiner Teil des Gelenkes an den vorderen Fingersegmenten
noch auf der Finger- bzw. Handauflage 100 aufliegt. Der
sich vor der Finger- bzw. Handauflage erstreckende Raum ist dabei nach
unten hin bzw. zur Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I hin
offen. Damit werden keine Verfälschungen
mehr durch das Auflegen der Finger auf einer bestimmten Auflage
verursacht, sondern es werden jetzt Aufnahmen erzeugt, die völlig störungsfrei
von solchen Auflageabdrücken
sind.
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Die
Stifte P1 und P3 lassen sich in Richtung A-B bewegen. Ersichtlich
ist, dass dies innerhalb einer bestimmten Langlochführung beispielsweise
erfolgt. Die Stifte P2 und P4 lassen sich in Richtung der Handachse
H bzw. in Richtung des Doppelpfeils C-D bewegen und gegebenenfalls
auch festlegen. Dabei ist der Stift P4 sozusagen als Anlagestift
derart verstellbar, dass er gleichzeitig als Anlage dient, um die Hand
richtig zu positionieren. Der Stift P2 dient dann in diesem Fall
mehr oder weniger der Spreizung. Die Erfindung umfasst dabei Lösungen, wonach
beide Stifte P2 und P4 bewegbar sind. Es ist allerdings auch eine
Lösung
umfasst, bei der beispielsweise lediglich der Stift P4 bewegbar
ausgebildet ist.
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Die
einzelnen Fingersegmente sind mit dem Bezugszeichen F1, F2, F3 und
F4 bezeichnet. Das Daumensegment, mit den Segmenten sind jeweils die
vorderen Glieder der Finger bzw. des Daumens gemeint. Das Daumensegment
ist mit dem Bezugszeichen F5 bezeichnet. Die Unterseite der Hand
bzw. der Handteller ist schematisch mit dem Bezugszeichen T bezeichnet.
Rechts und links neben der Finger- bzw. Handauflage 100 sind
weitere offene Bereiche 601 bzw. 602 vorgesehen.
Diese dienen dem Durchgreifen mit den Fingern der Hand, um die Daumen
bzw. Daumensegmente F5 auf den Daumenauflagen 101 bzw. 102 zu
positionieren. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist der, dass die
normalerweise in einer normalen Handlage verdreht angeordneten Daumensegmente
F5 nunmehr durch die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I auch
aus der gleichen Richtung aufgenommen werden können wie die Fingersegmente
F1 bis F4.
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Nach
der Erfindung ist es möglich,
dass die Finger- bzw. Handauflage 100 für verschiedene Handgrößen vorgesehen
ist. Hier ist beispielsweise an unterschiedliche Handgrößen von
europäischen und
asiatischen Händen
gedacht. Dafür
stellt die Erfindung auch unterschiedliche Finger- bzw. Handauflagen 100 zur
Verfügung.
Dies ist in der Zeichnung nicht dargestellt, ist jedoch so simpel,
dass hierzu keine gesonderte zeichnerische Darstellung erforderlich
ist, um diese Ausgestaltung zu verstehen. Für das Einlegen der Finger-
bzw. Handauflage in die Ausnehmung 200 ist dann ein entsprechender
Adapter vorgesehen, der die unterschiedlichen Größen der Finger- bzw. Handauflagen 100 ausgleicht.
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Nicht
dargestellt ist ebenfalls, dass die Finger- bzw. Handauflage 100 mit
einem Hygieneschutz, beispielweise einer Folie, versehen sein kann,
die nach Benutzung dann wechselbar bzw. abziehbar ist. So kann es
beispielsweise vorgesehen sein, dass mehrere Schichten von Folien übereinander
angeordnet sind und diese nach einem Benutzungsvorgang einfach schichtweise
abgezogen werden. Wenn alle Folien verbraucht sind, werden wieder
neue aufgelegt. Es ist allerdings auch eine Lösung umfasst, bei der die gesamte
Finger- bzw. Handauflage gewechselt wird, wobei man diese sowohl
als Wegwerflösung
realisieren kann oder aber dass sie einfach in bestimmten Behältnissen
desinfiziert wird, um einer erneuten Verwendung zugeführt werden
zu können.
Die Erfindung umfasst auch hier eine Vielzahl von Lösungen und
ist keineswegs auf eine bestimmte Ausgestaltung eingeschränkt. Die Hand
bzw. die Fingersegmente F1, F2, F3, F4 sowie das Daumensegment F5
sind mit einer gestrichelten Linie schematisch nur angedeutet. Dabei
wird angedeutet, dass die Hand auf der Finger- bzw. Handauflage
aufliegen soll. 2a zeigt dabei die rechte Hand,
während 2b eine
linke Hand zeigt. Die Bezugszeichen werden in beiden Figuren in
gleicher Weise verwendet.
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Die 3 zeigt
eine Seitenansicht einer Finger- beziehungsweise Handauflage 100 nach
der Erfindung. Dabei werden die bereits vorgestellten Bezugszeichen
in gleicher Weise verwendet, wie in den vorhergehenden Figuren.
Die aufgelegte Hand besitzt auch hier die Fingersegmente F1, F2
(F3 und F4 sind nicht ersichtlich, da sie sich in Ansichtsrichtung hinter
F2 befinden). Des Weiteren ist das Daumensegment F5 dargestellt.
Die Hand ist wiederum auf der Finger- beziehungsweise Handauflage 100 aufgelegt
und zwar derart, dass sich die einzelnen Fingersegmente F1 bis F4
wieder zwischen den Stiften P1, P2 und P3 befinden.
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Unterhalb
der Finger- beziehungsweise Handauflage 100 und damit unterhalb
der mit einem Pfeil angedeuteten Auflageebene 600 befindet
sich die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I, die hier lediglich
schematisch dargestellt ist. Zwischen der Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
I und der Auflageebene 600 befindet sich ein Lichtvorhang L,
der beispielsweise als Lichtschranke ausgebildet sein kann. Ragen
nun einzelne Fingersegmente F1 bis F4 beziehungsweise das Daumensegment
F5 in den Lichtvorhang hinein, sorgt beispielsweise eine Steuerung
oder aber ein einfacher Ein-/Ausschalter, der durch die Lichtschranke
betätigt
wird, dafür,
dass die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I sich nicht mehr
bewegt. Das heißt,
die Antriebe für
die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I werden ausgeschaltet.
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Oberhalb
der Auflageebene 600 beziehungsweise oberhalb der aufgelegten
Hand befindet sich die Positionerfassungseinrichtung 410,
die mit der Positionssteuerung 400 zusammenwirkt, um bestimmte
Informationen über
die Lage der aufgelegten Hand respektive der aufgelegten Finger
oder Fingersegmente F1 bis F4, über
die Stellung der einzelnen Stifte P1 und P2 sowie weitere Informationen über die
Handgröße, Fingerdicke
und so weiter zu erfassen. Die Positionserfassungseinrichtung 410 kann dabei
ebenfalls bewegbar sein, sie kann allerdings auch fest installiert
sein und die Bewegung wird beispielsweise durch eine Bewegbarkeit
der Finger- beziehungsweise Handauflage 100 erreicht oder
aber es ist lediglich vorgesehen, dass die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
bewegbar ist, während
alle anderen Elemente der Vorrichtung fest in der Vorrichtung beziehungsweise
in dem Gehäuse der
Vorrichtung angeordnet sind. Die Erfindung ist auch hier auf eine
bestimmte Ausgestaltung nicht eingeschränkt sondern umfasst alle vorher
erwähnten
Ausführungsformen
beziehungsweise Ausgestaltungen.
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Die 4a und 4b zeigen
eine Handauflage nach der Erfindung, wie sie in den 2a und 2b bereits
vorgestellt wurde. Allerdings ist hier der Daumen auf der Daumenauflage 102 aufgelegt,
so dass das Daumensegment F5 in den freien Raum außerhalb
der Finger- beziehungsweise Handauflage 100 hineinragt.
Dadurch kann jetzt die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I
auch von dem Daumensegment F5 Aufnahmen anfertigen, die aus der
gleichen Richtung orientiert aufgenommen werden, wie in den vorher
dargestellten Aufnahmen für
die Fingersegmente F1 bis F4. Wie ersichtlich ist dabei die Hand
so um die Finger- beziehungsweise Handauflage gelegt, dass die Finger
in den offenen Bereich 601 geschoben und dann um die Finger-
beziehungsweise Handauflage 100 gelegt werden. Wie ersichtlich,
ragen hier nur die drei Fingersegmente F1, F2 und F3 in den offenen
Bereich 602. Der rechte Stift P3 erfüllt dabei gleichzeitig die
Anlagefunktion für
den Daumen beziehungsweise das Daumensegment F5. Der Daumen wird
dabei seitlich an den Stift P3 herangelegt. Mit dem Bezugszeichen
T1 ist die seitlich aufgenommene Hand beziehungsweise die Verlängerung
der Hand in Richtung des Armes schematisch angedeutet. Die 4b zeigt
die in 4a dargestellte Variante lediglich
aus einem anderen Blickwinkel.
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Auch
die 5 zeigt eine Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
nämlich
die Finger- beziehungsweise Handauflage 100 in einer Seitenansicht.
Die vorgestellten Bezugszeichen werden dabei in gleicher Weise wie
bisher verwendet. Ersichtlich ist hier, dass der Lichtvorhang L
zwischen der Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I und den aufzunehmenden
Fingersegmenten F1, F2, F3 und F4 vorgesehen ist. Dabei ist auch
ersichtlich, dass der Raum gegenüber
der Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit
offen ist, das heißt,
dass durch diese Ausgestaltung die bereits mehrfach beschriebenen
störungsfreien
Aufnahmen möglich
sind. Die Aufnahme- und/oder Beleuchtungseinheit I kann die Fingersegmente
F1 bis F4 ohne jegliche Verfälschung
durch Eindrücken
auf einer Auflage aufnehmen, so dass die Möglichkeiten der Manipulation durch
diese Ausgestaltung äußerst eingeschränkt, wenn
nicht völlig
ausgeschlossen sind.
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Die 6 zeigt
eine ähnliche
Darstellung wie 5, allerdings hier mit Teilen
der Positionserfassungseinrichtung 410, nämlich den
Positionserfassungskameras K1 bis K4. Die Positionserfassungskamera
K2 befindet sich dabei in Richtung der Handachse H gesehen vor den
aufzunehmenden Fingersegmenten F1 bis F4. Die Positionserfassungskamera
K3 befindet sich in einer Ebene unterhalb der Auflageebene 600.
Die Positionserfassungskamera K1 nimmt die Finger beziehungsweise
Hand oberhalb der Auflageebene von vorn auf. Die Positionserfassungskamera
K4 ist seitlich neben der Hand angeordnet, so dass ein sogenanntes
Seitentracking möglich
ist. Durch die Positionserfassungskameras K2 und K4 kann dabei gleichzeitig
ein Höhenkorridor
definiert werden, der festlegt, in welcher Ebene die Fingersegmente
F1 bis F4 beziehungsweise das Daumensegment F5 jeweils sich befinden
müssen,
wenn die Aufnahmen erzeugt werden sollen. Des Weiteren ist es möglich, durch
die Positionserfassungskameras K1 bis K4 zusätzliche biometrische Informationen zu
erhalten, wie dies bereits mehrfach beschrieben wurde.
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Abschließend wird
bemerkt, dass sämtliche Ausgestaltungen,
die in den Zeichnungen dargestellt sind, auch untereinander kombinierbar
sind, so dass verschiedene Varianten der Erfindung erreicht werden
können.
Lediglich zur Vereinfachung der Darstellung sind die aus der Gesamtkonzeption
herausgelösten
Teile jeweils in einzelnen Figuren gesondert vorgestellt worden,
was nicht ausschließt,
dass alle diese Ausgestaltungen in einer einzigen Lösung beispielsweise
realisierbar sind. Selbstverständlich
ist es auch möglich,
nur bestimmte Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie in
den Figuren dargestellt sind, für
eine spezielle Ausgestaltung zu kombinieren.
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Die
jetzt mit der Anmeldung und später
eingereichten Ansprüche
sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte
sich hier bei näherer
Prüfung,
insbesondere auch des einschlägigen
Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal
für das
Ziel der Erfindung zwar günstig,
nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon
jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere
im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
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Die
in den abhängigen
Ansprüchen
angeführten
Rückbeziehungen
weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches
durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind
diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen,
gegenständlichen
Schutzes für
die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale,
die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im
Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel
zur Abgrenzung vom Stand der Technik, beansprucht werden.
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Merkmale,
die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale
aus Ansprüchen,
die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung
vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar
auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen
erwähnt wurden
beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders
günstige
Ergebnisse erreichen.