DE4337918C1 - Device for identifying fingerprints using ultrasound - Google Patents

Device for identifying fingerprints using ultrasound

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DE4337918C1
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Volker Oehmke
Ralf Thomas Kersten
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Jenoptik AG
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Jenoptik Jena GmbH
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    • G06K9/00006Acquiring or recognising fingerprints or palmprints
    • G06K9/00013Image acquisition
    • G06K9/0002Image acquisition by non-optical methods, e.g. by ultrasonic or capacitive sensing

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2 und dient der Identifikation von Fingerabdrücken als Mittel der Zugangsberechtigung von Personen zu technischen Systemen, Räumen, Fahrzeugen usw. Insbesondere dient die Erfindung dem Ersatz von PIN in Verbindung mit Scheckkarten oder anderen Berechtigungsausweisen.The invention relates to a device according to the preambles of claim 1 and Claim 2 and serves the identification of fingerprints as a means of Access authorization for people to technical systems, rooms, vehicles, etc. In particular, the invention serves to replace PIN in connection with credit cards or other credentials.
Damit ist die Erfindung anwendbar in solchen Gebieten wieThus the invention is applicable in such areas as
  • - Benutzung von Geldautomaten u. ä. mittels Scheckkarte- Use of ATMs and. by means of a check card
  • - Zugangskontrolle zu Räumen und Gebäuden mittels Berechtigungskarte- Access control to rooms and buildings using an authorization card
  • - Benutzungsberechtigung von rechentechnischen Einrichtungen, Kraftfahrzeugen, . . . - authorization to use computing facilities, motor vehicles,. . .
Eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2 ist aus der DE-OS 40 16 105 und der DE-OS 36 10 397 jeweils bekannt.A device according to the preambles of claim 1 and of claim 2 is from DE-OS 40 16 105 and DE-OS 36 10 397 each known.
Es sind eine Reihe kommerziell verfügbarer technischer Lösungen bekannt, die auf einem bild­ haften Vergleich der Hautoberfläche des Fingers mit in Speichern abgelegten Referenzmustern basieren. Hierbei wird der zu analysierende Fingerabdruck mittels einer pixelorientierten optoelektronischen Aufnahmeeinheit (z. B. einer CCD-Matrixkamera) aufgenommen, die Meßwerte ADU-gewandelt und einem elektronischen Rechner zugeführt. Dort erfolgt der Vergleich mit im Speicher dieses Rechners vorhandenen Referenzbildern, z. B. anhand der Verzweigungslinien des Fingerabdrucks.A number of commercially available technical solutions are known, which are shown in an image compare the skin surface of the finger with reference patterns stored in memories based. Here the fingerprint to be analyzed is pixel-oriented optoelectronic recording unit (e.g. a CCD matrix camera), which Measured values converted by ADC and fed to an electronic computer. There is the Comparison with reference images available in the memory of this computer, e.g. B. based on the Branch lines of the fingerprint.
Durch die DE-OS 36 10 397 ist ein Verfahren und eine Anordnung bekannt geworden, bei denen anstelle lichtoptischer abbildender Elemente Ultraschallwellen zur Analyse des Fingerabdrucks verwendet werden. Dabei wurden die folgenden Möglichkeiten in Betracht gezogen:From DE-OS 36 10 397 a method and an arrangement has become known in which instead of light-optical imaging elements ultrasonic waves to analyze the Fingerprint can be used. The following options were considered drawn:
  • - Erzeugung eines Ultraschallhologrammes und Implementierung eines solchen Hologrammes in eine Karte. Zur Erkennung eines Fingerabdruckes wird die menschliche Haut mit Ultraschall bestrahlt, wobei je nach konkreter Anordnung entweder ein Teil oder die gesamte Ultraschallstrahlung über das Hologramm geführt wird. Die dabei auftretenden Interferenzeffekte der kohärenten Ultraschallwellen lassen sich bei­ spielsweise in der Art einer Korrelationsanalyse zur Identifikation nutzen.- Generation of an ultrasound hologram and implementation of such a hologram into a card. To recognize a fingerprint, the human skin is irradiated with ultrasound, depending on the specific arrangement, either part or all of it Ultrasound radiation is guided over the hologram. The interference effects of the coherent ultrasonic waves that occur in this way can be use for example in the form of a correlation analysis for identification.
Die Vorteile der in der genannten Weise angewendeten Ultraschallwellen bestehen darin, daßThe advantages of the ultrasonic waves used in the manner mentioned are that
  • - durch den hollistischen Charakter der Merkmalsgewinnung das Identifikationsverfahren relativ stabil gegenüber Umwelteinflüsse - z. B. kleine flächenhafte Verletzungen oder Ver­ schmutzungen des untersuchten Hautabschnittes - ist,- the identification process due to the Dutch character of the feature extraction relatively stable against environmental influences - e.g. B. small area injuries or ver soiling of the examined skin section - is,
  • - auch Hautbereiche in der Tiefe (Epithelschicht) mit zur Merkmalsgewinnung beitragen, wo­ durch es relativ fälschungssicher wird und - Also deep skin areas (epithelial layer) contribute to the extraction of features, where through it becomes relatively forgery-proof and  
  • - durch die physikalischen Eigenschaften von Ultraschallwellen nicht nur der Betrag der Wellenamplitude sondern auch deren Phase zur Merkmalsgewinnung herangezogen werden kann, wodurch eine Erhöhung der Identifikationssicherheit erzielt wird.- due to the physical properties of ultrasonic waves not only the amount of Wave amplitude but also its phase are used to obtain features can, which increases the security of identification.
Darüber hinaus ist es offenbar denkbar, auf der Basis von Ultraschall kleinere, robustere und kostengünstigere Geräte zu realisieren als auf der Basis von optischen, bildhaften Vergleichen. Mit der DE-OS 40 16 105 "Verfahren und Anordnung zur Ermittlung von Oberflächen­ strukturen" ist eine Anordnung derart beschrieben, daß als Ultraschallsender und/oder Ultra­ schallempfänger eine Anzahl von matrixförmig angeordneten Einzelelementen vorgesehen ist. Die einzelnen Senderelemente werden vorzugsweise zeitlich nacheinander impulsförmig ange­ steuert. In dieser Betriebsweise können Sender- und Empfängermatrix identisch sein, wobei die Einzelelemente jeweils über einen Meßstellenumschalter wahlweise als Sender oder Empfän­ ger betrieben werden. Nahegelegt wird darüber hinaus, daß die Matrixform durch paarweise Anordnung von Sender und Empfänger auf einem Scanner ersetzt werden kann.In addition, it is obviously conceivable on the basis of ultrasound smaller, more robust and to implement less expensive devices than on the basis of visual, pictorial comparisons. With DE-OS 40 16 105 "method and arrangement for determining surfaces structure "is an arrangement described such that as an ultrasonic transmitter and / or ultra sound receiver a number of individual elements arranged in a matrix is provided. The individual transmitter elements are preferably pulsed in succession controls. In this mode of operation, the transmitter and receiver matrix can be identical, with the Individual elements each via a measuring point switch either as transmitter or receiver be operated. It is also suggested that the matrix form by pairs Arrangement of transmitter and receiver on a scanner can be replaced.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung zur Identifikation von Fingerabdrücken mit Ultraschall gemäß den Oberbegriffen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2 zu schaffen, mit der Empfangssignale gewonnen werden, die sowohl rotations- als auch translationsinvariant gegenüber Lageveränderungen des Fingerabdruckes auf der Auflagefläche sind.The object of the invention is a device for the identification of fingerprints To create ultrasound according to the preambles of claim 1 and claim 2 with the received signals are obtained, which are both rotation and translation invariant against changes in the position of the fingerprint on the support surface.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Identifikation von Fingerabdrücken mittels Ultraschall bestehend aus einer elektronischen Auswerteschaltung, einem mit Flüssigkeit gefüllten Körper, der eine Auflagefläche mit ebener Außenseite für den zu untersuchenden Fingerabdruck aufweist, einem Ultraschallsender und einem Ultraschallempfänger, wobei der Ultraschallsender und der Ultraschallempfänger der Auflagefläche gegenüberllegend angeordnet sind und die Ultraschallgeschwindigkeit durch die Flüssigkeit c′ und durch die Auflagefläche c′′ beträgt dadurch gelöst, daß der Körper als Hohlzylinder der Länge L mit einem als Auflagefläche dienenden Deckel und einer Bodenplatte ausgebildet ist, daß die Innenseite des Deckels entweder konvex mit c′ < c′′ oder konkav mit c′ < c′′ mit einem Kugelradius R ausgebildet ist und die BedingungAccording to the invention, the object is achieved with a device for identifying Ultrasound fingerprints consisting of an electronic evaluation circuit, a body filled with liquid, which has a contact surface with a flat outside for the Has to be examined fingerprint, an ultrasonic transmitter and a Ultrasonic receiver, the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver Support surface are arranged opposite and the ultrasonic speed through the Liquid c 'and through the bearing surface c' 'is solved in that the body as Hollow cylinder of length L with a cover serving as a support surface and a base plate is formed that the inside of the lid either convex with c '<c' 'or concave with  c '<c' 'is formed with a spherical radius R and the condition
L=R/|(c′′/c′)- 1|L = R / | (c ′ ′ / c ′) - 1 |
erfüllt ist, daß der Ultraschallempfänger ein punktförmiger Einzelempfänger ist und im Zentrum der Bodenplatte angeordnet ist, daß der Ultraschallsender aus mindestens einem um den Einzelempfänger herum konzentrisch angeordneten kreisringförmigen Sender besteht und daß die elektronische Auswerteschaltung zur Elimination der Abhängigkeit des vom Einzelempfänger gelieferten Empfangssignals von der Translationsbewegung des Fingerabdrucks auf der Auflagefläche Mittel zur Gleichrichtung des vom Einzelempfänger gelieferten elektrischen Wechselsignals und weiterhin Mittel zur Integration über die Dauer jeweils eines Ultraschallwellenzuges enthält, der pro durch den Ultraschallsender abgestrahltem Ultraschallimpuls jeweils empfangen wird. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt somit eine 1 : 1-Abbildung des Ultraschallsenders effektiv über zwei symmetrisch im Strahlengang angeordnete plankonvexe oder plankonkave Ultraschallinsen, in deren gemeinsamer Öffnungsblende sich die beugende Fingerabdruckstruktur befindet, wobei die Gesamtbrennweite gleich L/2 ist. Jeder kreisringförmige Sender kann derart gestaltet sein, daß er als Ganzes als auch in einzelnen Kreisringsegmenten ansteuerbar ist.is fulfilled that the ultrasound receiver is a single point receiver and in Center of the base plate is arranged that the ultrasonic transmitter from at least one the individual receiver consists of concentrically arranged circular transmitters and that the electronic evaluation circuit to eliminate the dependency of the Individual receiver supplied received signal from the translation movement of the Fingerprint on the support surface means for rectifying that of the individual recipient supplied alternating electrical signal and further means for integration over the duration each contains an ultrasonic wave train, each per radiated by the ultrasonic transmitter Ultrasonic pulse is received. With the device according to the invention thus a 1: 1 image of the ultrasound transmitter effectively over two symmetrically in the Plano-convex or plano-concave ultrasound lenses arranged in the beam path common diffraction aperture is the diffractive fingerprint structure, the Total focal length is L / 2. Each circular transmitter can be designed such that it can be controlled as a whole as well as in individual circular ring segments.
Als günstig erweist es sich, wenn die Zwischenräume zwischen dem Einzelempfänger und dem kleinsten kreisringförmigen Sender und zwischen den benachbarten kreisringförmigen Sendern mit schalldämmenden Substanzen belegt sind.It proves to be favorable if the gaps between the individual recipient and the smallest circular transmitter and between the adjacent circular transmitters are covered with sound-absorbing substances.
Die vorliegende Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen veranschaulichen gemäßThe present invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The associated drawings illustrate according to
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung des mit Flüssigkeit gefüllten Körpers, Fig. 1 shows an inventive arrangement of the liquid-filled body,
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Deckel und Fig. 2 shows a lid according to the invention and
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Bodenplatte. Fig. 3 shows a base plate according to the invention.
Fig. 1 zeigt als seine wesentlichen Bestandteile den mit Flüssigkeit gefüllten Hohlzylinder 1, seinen Deckel 2 und die Bodenplatte 3, wobei der Abstand zwischen Deckel 2 und Bodenplatte 3 die Länge L ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, befindet sich im Zentrum der Bodenplatte 3 der Einzelempfänger 4, der eine möglichst geringe flächenhafte Ausdehnung aufweist. Um den Einzelempfänger 4 sind die kreisringförmigen Sender 51, 52, 53 angeordnet. Die Zwischen­ räume zwischen den einzelnen Sendern 51, 52, 53 und zwischen Einzelempfänger 4 und Sender 51 können zweckmäßigerweise aus schalldämmenden Substanzen bestehen. Fig. 1 shows as its essential components the liquid-filled hollow cylinder 1 , its cover 2 and the base plate 3 , the distance between the cover 2 and base plate 3 being the length L. As can be seen from FIG. 3, the individual receiver 4 , which has the smallest possible areal expansion, is located in the center of the base plate 3 . The circular transmitters 51 , 52 , 53 are arranged around the individual receiver 4 . The spaces between the individual transmitters 51 , 52 , 53 and between individual receivers 4 and transmitters 51 can expediently consist of sound-absorbing substances.
Zwecks Anpassung der Ultraschallimpedanzen von Sender- bzw. Empfängermaterialien sowie der Flüssigkeit sind Sender 51, 52, 53 und Einzelempfänger 4 über ein Schichtsystem zur Impedanzanpassung schallmäßig an die Flüssigkeit angekoppelt. Die Flüssigkeit ist derart ge­ wählt, daß die Ultraschallgeschwindigkeit c′ beträgt.For the purpose of adapting the ultrasound impedances of transmitter or receiver materials and the liquid, transmitters 51 , 52 , 53 and individual receivers 4 are acoustically coupled to the liquid via a layer system for impedance matching. The liquid is selected such that the ultrasonic speed is c '.
Der Deckel 2, gemäß Fig. 2, besteht aus einem Material mit der Ultraschallgeschwindigkeit c′′. Die Außenseite 21 des Deckels 2 ist eben und dient als Auflagefläche für den Fingerabdruck. Die Innenseite 22 des Deckels 2 ist konkav gestaltet mit dem Kugelradius R, wobei c′ < c′′ gilt. Dadurch wirkt der Deckel 2 als Ultraschallinse mit positiver Brechkraft. Die beiden Seiten des Deckels 2 können zweckmäßigerweise wieder mit Schichten zur Impedanzanpassung versehen werden. Die Außenseite 21 sollte dabei an die Ultraschallimpedanz von Wasser angepaßt sein.The lid 2 , as shown in FIG. 2, consists of a material with the ultrasonic speed c ''. The outside 21 of the lid 2 is flat and serves as a support surface for the fingerprint. The inside 22 of the cover 2 is concave with the ball radius R, where c '<c''applies. As a result, the cover 2 acts as an ultrasound lens with a positive refractive power. The two sides of the cover 2 can expediently again be provided with layers for matching the impedance. The outside 21 should be adapted to the ultrasonic impedance of water.
Die von den Sendern 51, 52, 53 ausgesendeten Ultraschallwellen durchdringen die Flüssigkeit und die durch den Deckel 2 gebildete Ultraschallinse und gelangen auf den zu analysierenden Fingerabdruck. An den verschiedenen Grenzschichten der Hautstruktur werden die Ultraschall­ wellen reflektiert bzw. rückgebeugt/rückgestreut und durchdringen die Ultraschallinse sowie die Flüssigkeit in umgekehrter Strahlrichtung ein zweites Mal.The ultrasound waves emitted by the transmitters 51 , 52 , 53 penetrate the liquid and the ultrasound lens formed by the cover 2 and reach the fingerprint to be analyzed. At the various boundary layers of the skin structure, the ultrasound waves are reflected or bent back / scattered and penetrate the ultrasound lens and the liquid a second time in the opposite direction of the beam.
Bei geeigneter Wahl der Parameter c′, c′′, L und R, der BedingungWith a suitable choice of the parameters c ′, c ′ ′, L and R, the condition
L=R/ | (c′′/c′)-1|L = R / | (c ′ ′ / c ′) - 1 |
folgend, erfolgt durch die reflektierten Ultraschallwellen eine 1 : 1-Abbildung der Ultraschall­ sender auf sich selbst. Die rückgebeugten/rückgestreuten Ultraschallwellen hingegen gelangen teilweise auf den Einzelempfänger 4 und werden dort in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die Amplitude des Empfängersignales ist proportional dem Integral über ein kreisringförmiges Integrationsgebiet der Fouriertransformierten des Fingerabdruckes. Dieses Integral ist wegen der Rotationssymmetrie des Integrationsgebietes invariant gegenüber einer Rotation des Fingerabdrucks auf der Außenseite 21. Die Form der Integrationsfläche wird dabei durch die Form des jeweils aktiven Senders festgelegt.subsequently, the reflected ultrasound waves result in a 1: 1 mapping of the ultrasound transmitters onto themselves. In contrast, the diffracted / backscattered ultrasound waves reach the individual receiver 4 in part and are converted there into an electrical signal. The amplitude of the receiver signal is proportional to the integral over a circular integration area of the Fourier transform of the fingerprint. Because of the rotational symmetry of the integration region, this integral is invariant with respect to a rotation of the fingerprint on the outside 21 . The shape of the integration surface is determined by the shape of the active transmitter.
Die Phase des mit der Frequenz der Ultraschallstrahlung schwingenden elektrischen Empfängersignales ist abhängig von der Phasenlage der durch das Empfängersignal repräsen­ tierten Ortsfrequenz des Fingerabdruckes und damit abhängig von Translationsbewegungen des Fingerabdruckes auf der Außenseite 21.The phase of the electrical receiver signal oscillating with the frequency of the ultrasound radiation is dependent on the phase position of the spatial frequency of the fingerprint represented by the receiver signal and thus on the translational movements of the fingerprint on the outside 21 .
Um diese Abhängigkeit zu beseitigen muß das Empfängersignal so umgewandelt werden, daß die Frequenz- und die Phaseninformation eliminiert wird. Dies erfolgt durch die nicht darge­ stellte Auswerteelektronik, indem Mittel vorhanden sind, die das elektrische Wechselsignal gleichrichten, und über eine jeweils feste Anzahl von Schwingungsperioden (Anzahl » 1) inte­ griert wird (Effektivwertermittlung).To remove this dependency, the receiver signal must be converted so that the frequency and phase information is eliminated. This is done by the not Darge posed evaluation electronics by means of the presence of the electrical alternating signal  rectify, and over a fixed number of oscillation periods (number »1) inte is grated (effective value determination).
Beim Betrieb der Anordnung können die ringförmigen Sender 51, 52, 53 einzeln und zeitlich nacheinander, als auch gleichzeitig in verschiedenen Kombinationen betrieben werden. Zur Erhöhung der Identifikationssicherheit kann es auch zweckmäßig sein, einen oder mehrere ringförmige Sender zu segmentieren und die einzelnen Ringsegmente zeitlich nacheinander anzusteuern.When operating the arrangement, the ring-shaped transmitters 51 , 52 , 53 can be operated individually and sequentially, as well as simultaneously in various combinations. To increase the security of identification, it can also be expedient to segment one or more ring-shaped transmitters and to control the individual ring segments one after the other.
Die Impulslängen der jeweils abgestrahlten Ultraschallwellenzüge müssen dabei so gewählt werden, daß die Sender 51, 52, 53 beim Eintreffen der Schallimpulse auf den Einzelempfänger 4 bereits wieder inaktiv sind und das direkte Übersprechen von den Sendern 51, 52, 53 auf den Einzelempfänger 4 über die schalldämmenden Zwischenräume bereits abgeklungen ist. Eine zweite Ausführungsform ergibt sich, wenn die Innenseite 22 nicht konkav mit c′ < c′′, gemäß Fig. 2, sondern in nicht dargestellter Ausführung konvex mit c′ < c′′ ausgestaltet ist.The pulse lengths of the respective emitted ultrasonic wave trains must be selected so that the transmitters 51 , 52 , 53 are already inactive again when the sound pulses arrive at the individual receiver 4 and the direct crosstalk from the transmitters 51 , 52 , 53 to the individual receiver 4 is via the sound-absorbing gaps have already subsided. A second embodiment results when the inside 22 is not concave with c '<c'', as shown in FIG. 2, but is convex with c'<c'' in an embodiment not shown.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Identifikation von Fingerabdrücken mittels Ultraschall bestehend aus einer elektronischen Auswerteschaltung, einem mit Flüssigkeit gefüllten Körper, der eine Auflagefläche mit ebener Außenseite für den zu untersuchenden Fingerabdruck aufweist, einem Ultraschallsender und einem Ultraschallempfänger, wobei der Ultraschallsender und der Ultraschallempfänger der Auflagefläche gegenüberliegend angeordnet sind und die Ultraschallgeschwindigkeit durch die Flüssigkeit c′ und durch die Auflagefläche c′′ beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Körper als Hohlzylinder (1) der Länge L mit einem als Auflagefläche dienenden Deckel (2) und einer Bodenplatte (3) ausgebildet ist,
  • - die Innenseite (22) des Deckels (2) für den Fall c′ < c′′ konvex mit einem Kugelradius R ausgebildet ist und die Bedingung L=R/| (c′′/c′)-1|erfüllt ist,
  • - der Ultraschallempfänger ein punktförmiger Einzelempfänger (4) ist und im Zentrum der Bodenplatte (3) angeordnet ist,
  • - der Ultraschallsender aus mindestens einem um den Einzelempfänger (4) herum konzentrisch angeordneten kreisringförmigen Sender (51, 52, 53) besteht und
  • - die elektronische Auswerteschaltung zur Elimination der Abhängigkeit des vom Einzelempfänger (4) gelieferten Empfangssignals von der Translationsbewegung des Fingerabdrucks auf der Auflagefläche Mittel zur Gleichrichtung des vom Einzelempfänger (4) gelieferten elektrischen Wechselsignals und weiterhin Mittel zur Integration über die Dauer jeweils eines Ultraschallwellenzuges enthält, der pro durch den Ultraschallsender abgestrahltem Ultraschallimpuls jeweils empfangen wird.
1. Device for the identification of fingerprints by means of ultrasound consisting of an electronic evaluation circuit, a body filled with liquid, which has a support surface with a flat outside for the fingerprint to be examined, an ultrasound transmitter and an ultrasound receiver, the ultrasound transmitter and the ultrasound receiver being arranged opposite the support surface are and the ultrasonic speed through the liquid c 'and through the bearing surface c'', characterized in that
  • - The body is designed as a hollow cylinder ( 1 ) of length L with a lid ( 2 ) serving as a support surface and a base plate ( 3 ),
  • - The inside ( 22 ) of the cover ( 2 ) for the case c '<c''is convex with a radius R and the condition L = R / | (c ′ ′ / c ′) - 1 | is fulfilled,
  • - The ultrasonic receiver is a single point receiver ( 4 ) and is arranged in the center of the base plate ( 3 ),
  • - The ultrasonic transmitter consists of at least one circular transmitter ( 51 , 52 , 53 ) arranged concentrically around the individual receiver ( 4 ) and
  • - The electronic evaluation circuit for eliminating the dependency of the received signal delivered by the individual receiver ( 4 ) on the translational movement of the fingerprint on the support surface means for rectifying the electrical alternating signal supplied by the individual receiver ( 4 ) and further includes means for integration over the duration of an ultrasonic wave train, which per ultrasound pulse emitted by the ultrasound transmitter is received in each case.
2. Vorrichtung zur Identifikation von Fingerabdrücken mittels Ultraschall bestehend aus einer elektronischen Auswerteschaltung, einem mit Flüssigkeit gefüllten Körper, der eine Auflagefläche mit ebener Außenseite für den zu untersuchenden Fingerabdruck aufweist, einem Ultraschallsender und einem Ultraschallempfänger, wobei der Ultraschallsender und der Ultraschallempfänger der Auflagefläche gegenüberliegend angeordnet sind und die Ultraschallgeschwindigkeit durch die Flüssigkeit c′ und durch die Auflagefläche c′′ beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Körper als Hohlzylinder (1) der Länge L mit einem als Auflagefläche dienenden Deckel (2) und einer Bodenplatte (3) ausgebildet ist,
  • - die Innenseite (22) des Deckels (2) für den Fall c′ < c′′ konkav mit einem Kugelradius R ausgebildet ist und die Bedingung L=R/| (c′′/c′)-1|erfüllt ist,
  • - der Ultraschallempfänger ein punktförmiger Einzelempfänger (4) ist und im Zentrum der Bodenplatte (3) angeordnet ist,
  • - der Ultraschallsender aus mindestens einem um den Einzelempfänger (4) herum konzentrisch angeordneten kreisringförmigen Sender (51, 52, 53) besteht und
  • - die elektronische Auswerteschaltung zur Elimination der Abhängigkeit des vom Einzelempfänger (4) gelieferten Empfangssignals von der Translationsbewegung des Fingerabdrucks auf der Auflagefläche Mittel zur Gleichrichtung des vom Einzelempfänger (4) gelieferten elektrischen Wechselsignals und weiterhin Mittel zur Integration über die Dauer jeweils eines Ultraschallwellenzuges enthält, der pro durch den Ultraschallsender abgestrahltem Ultraschallimpuls jeweils empfangen wird.
2. Device for the identification of fingerprints by means of ultrasound consisting of an electronic evaluation circuit, a body filled with liquid, which has a support surface with a flat outside for the fingerprint to be examined, an ultrasound transmitter and an ultrasound receiver, the ultrasound transmitter and the ultrasound receiver being arranged opposite the support surface are and the ultrasonic speed through the liquid c 'and through the bearing surface c'', characterized in that
  • - The body is designed as a hollow cylinder ( 1 ) of length L with a lid ( 2 ) serving as a support surface and a base plate ( 3 ),
  • - The inside ( 22 ) of the cover ( 2 ) for the case c '<c''is concave with a radius R and the condition L = R / | (c ′ ′ / c ′) - 1 | is fulfilled,
  • - The ultrasonic receiver is a single point receiver ( 4 ) and is arranged in the center of the base plate ( 3 ),
  • - The ultrasonic transmitter consists of at least one circular transmitter ( 51 , 52 , 53 ) arranged concentrically around the individual receiver ( 4 ) and
  • - The electronic evaluation circuit for eliminating the dependency of the received signal delivered by the individual receiver ( 4 ) on the translational movement of the fingerprint on the support surface means for rectifying the electrical alternating signal supplied by the individual receiver ( 4 ) and further includes means for integration over the duration of an ultrasonic wave train, which per ultrasound pulse emitted by the ultrasound transmitter is received in each case.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die kreisringförmigen Sender (51, 52, 53) in einzelne Kreisringsegmente unterteilt sind.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the annular transmitters ( 51 , 52 , 53 ) are divided into individual circular ring segments.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Einzelempfänger (4) und dem kleinsten kreisringförmigen Sender (51) ein Zwischenraum vorhanden ist.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that there is a space between the individual receiver ( 4 ) and the smallest circular transmitter ( 51 ).
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den einzelnen kreisringförmigen Sendern (51, 52, 53) Zwischenräume vorhanden sind.5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that there are spaces between the individual annular transmitters ( 51 , 52 , 53 ).
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß jeder Zwischenraum mit schalldämmenden Substanzen belegt ist.6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that that every space is covered with sound-absorbing substances.
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Citations (2)

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DE3610397A1 (en) * 1986-03-27 1987-10-01 Storck Wolfgang METHOD FOR DETECTING A FINGERPRINT
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