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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Prüfen von Fingerabdrücken, wobei
das System einen Halbleitersensor umfasst. Die Erfindung betrifft auch
ein Verfahren zum Prüfen
von Fingerabdrücken.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
ist seit undenklichen Zeiten bekannt, dass Fingerabdrücke zum
Identifizieren von Personen verwendet werden können. Ursprünglich wurde ein Fingerabdruck
manuell hergestellt, indem die Fingerspitze geschwärzt wurde
und diese gegen ein Stück
Papier gedrückt
wurde. Auf dem Stück
Papier wurde dann ein Muster von Linien hinterlassen, wobei die Linien
den Erhebungen entsprechen und die Zwischenräume zwischen den Linien den
Vertiefungen in der Haut des Fingers entsprechen. Derzeit werden Fingerabdrücke mittels
Sensoren erzeugt, welche das Muster in der Haut an dem Teil des
Fingers erfassen, welcher gegen den Sensor gehalten wird.
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Herkömmlicherweise
wurde die Fingerabdrucktechnik meistens zum Identifizieren von Kriminellen
eingesetzt, wobei jedoch in den letzten Jahren die Technik auch
zur Zugangskontrolle eingesetzt wurde.
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Herkömmliche
Zugangskontrollsysteme basieren darauf, dass von einer Person, deren
Zugang zu akzeptieren ist, ein Bezugs-Fingerabdruck unter sicheren
Umständen
aufgezeichnet wird. Der aufgezeichnete Bezugs-Fingerabdruck wird
in einem Speicher, wie z.B. einer Datenbank oder auf einem persönlichen
Datenträger
gespeichert.
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Wenn
die Zutrittskontrolle auszuführen
ist, legt die Person ihren Finger auf einen Sensor, welcher einen
aktuellen Test-Fingerabdruck aufzeichnet. Der Test-Fingerabdruck
wird mit dem(n) in dem Speicher gespeicherten zuvor aufgezeichneten
Bezugs-Fingerabdruck/Fingerabdrücken verglichen, um
zu prüfen,
ob der Test-Fingerabdruck mit diesem/einem von diesen übereinstimmt
und somit zu einer akzeptierten Person gehört. Wenn dieses so ist, signalisiert
das System dieses. Wo es zutreffend ist, kann das Signal den Zugang
beispielsweise zu einem Gebäude,
einem Computer oder Information steuern.
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Die
Prüfung,
ob ein Test-Fingerabdruck mit einem zuvor aufgezeichneten Bezugs-Fingerabdruck übereinstimmt,
wird mittels Hardware oder Software auf der Basis digitaler Darstellungen
der Fingerabdrücke
durchgeführt.
Die Darstellung des Fingerabdruckes muss hoch auflösend sein,
da es nur kleinere Details sind, die verschiedene Fingerabdrücke voneinander
unterscheiden. Dieses bedeutet einerseits, dass eine große Informationsmenge
vorliegt, die für
jeden Fingerabdruck zu speichern ist, und dass andererseits eine
große
Informationsmenge vorliegt, die verglichen werden muss, um festzustellen,
ob zwei Fingerabdrücke
von derselben Person stammen.
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Das üblichste
Verfahren zum Reduzieren der Informationsmenge, die gespeichert
und verglichen wird, ist die Anwendung der Merkmalsextraktion. Ein vollständiger Fingerabdruck
der Person, deren Zutritt zu dem von dem System geschützten Bereich
zu akzeptieren ist, wird aufgezeichnet, spezifische Merkmale in
dem Fingerabdruck werden identifiziert, wie z.B. Punkte, in welchen
sich die Erhebungen teilen und Punkte, in welchen die Erhebungen
enden, und die Position dieser spezifischen Merkmale wird ermittelt.
Lediglich die Information bezüglich
der Position und der Kategorisierung der spezifischen Merkmale wird
in dem Speicher des Systems gespeichert. Nach dieser Reduzierung
der Informationsmenge verbleibt lediglich Information über die
interessantesten Merkmale in dem Fingerabdruck. Die Merkmale stammen aus
dem vollständigen
Fingerabdruck.
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Wenn
die Autorisation einer Person zu prüfen ist, wird deren vollständiger Fingerabdruck
noch einmal aufgezeichnet, und es wird dann geprüft, ob dieselben spezifischen
Merkmale an denselben Stellen in dem Test-Fingerabdruck wie in dem
zuvor gespeicherten Bezugs-Fingerabdruck zu finden sind.
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Die
Merkmalsextraktion ist an vielen Stellen in der Patentliteratur
beschrieben. Ein Beispiel ist in der Einführung zu
US 5,610,993 zu finden, welches ansonsten
ein alternatives Verfahren zum Verarbeiten und Reduzieren der Informationsmenge
in einem Fin gerabdruck offenbart. Insbesondere offenbart
US 5,610,993 ein System,
in welchem ein vollständiger Bezugs-Fingerabdruck
und ein vollständiger Test-Fingerabdruck
aufgezeichnet werden. Anstelle der Reduzierung der Inhalte der Fingerabdrücke durch
die Ermittlung spezifischer Merkmale erfolgt dieses durch die Berechnung
eines Dichtewertes jedes Pixels und danach in der Ausführung einer
Art einer Vektorisierung der Fingerabdruckbilder. Wenn die Fingerabdrücke verglichen
werden, werden die Bilder in Blöcke
unterteilt und eine Varianzberechnung wird für jeden Block durchgeführt, um
zu ermitteln, wie gut die Fingerabdrücke miteinander übereinstimmen.
Alle Blöcke
müssen
bis zu einem ausreichenden Grad mit den zu betrachtenden Fingerabdrücken übereinstimmen,
um von derselben Person zu stammen. In dem Vergleich wird Information
aus dem vollständigen
Fingerabdruck verwendet. Wenn ein Fingerabdruck unvollständig aufgezeichnet
wird, muss er noch einmal aufgezeichnet werden.
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Die
in Fingerabdrucksystemen verwendeten Sensoren basieren auf verschiedenen
Erfassungstechniken. Es gibt optische Sensoren, welche im Wesentlichen
eine transparente Oberfläche,
gegen welche der Benutzer seine Finger hält, eine Objektivanordnung
und den tatsächlichen
Sensor enthalten, welcher eine lichtempfindliche Oberfläche aufweist. Die
Objektivanordnung projiziert ein verkleinertes Bild des Fingerabdruckes
auf den Sensor. Der optische Sensor leidet unter dem Nachteil, dass
die Aufzeichnung des Fingerabdruckes nicht im Maßstab von 1:1 erfolgt und dass
die Konstruktion aufgrund der Objektivanordnung unhandlich ist.
In
US 5,610,993 wird
ein optischer Sensor verwendet.
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Halbleitersensoren
sind ebenfalls verfügbar, bei
denen der Finger des Benutzers in direkten Kontakt mit der aktiven
Oberfläche
des Sensors steht. Die derzeit üblichsten
Halbleitersensoren sind kapazitive Siliziumsensoren. Sie besitzen
eine Sensorfläche
von wenigstens 100 mm2. Die kapazitiven
Siliziumsensoren sind relativ teuer, da sie eine große Siliziumfläche benötigen.
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Ferner
liefert Thomson CSF einen Wärmesensor
unter der Bezeichnung FingerChipTM. Dieser Sensor
besitzt Abmessungen von 1,5 mm × 14
mm2. Wenn ein Fingerabdruck zu lesen ist,
führt der
Benutzer seinen Finger über
den Sensor, welcher bei hoher Frequenz und mittels thermischer Detektion "Bilder" des Teils des Fingers
aufzeichnet, welcher in diesem Moment über dem Sensor positioniert
ist. Anschließend
werden die "Bilder" zu sammengesetzt,
um nur ein "Bild" des vollständigen Fingerabdruckes
zu erzeugen. Das vollständige
Bild wird dann in einer herkömmlichen
Weise mit einem zuvor aufgezeichneten Bild verglichen. Dieser Sensor
erfordert eine kleinere Siliziumoberfläche als die Sensoren, welche
einen vollständigen
Fingerabdruck aufzeichnen, der von einem Finger erstellt wird, welcher
ruhig gehalten wird, wobei aber andererseits dieser Sensor schwieriger zu
betreiben ist, da der Benutzer seinen Finger über den Sensor mit einer relativ
gleichmäßigen Geschwindigkeit
führen
muss, damit das Bild deutlich wird. Wenn der Benutzer seinen Finger
langsam führt oder
sogar anhält,
verschlechtert sich das Ergebnis, da der Sensor auf Differenzen
in der Temperatur basiert, welche sofort ausgeglichen werden, wenn
sich der Finger nicht bewegt. Außerdem ist neue Software erforderlich,
um die Teilfingerabdrücke
zusammenzufügen,
um einen vollständigen
Fingerabdruck zu erzeugen. Der Thomson-Fingerabdrucksensor ist auch in
EP-0 813164 beschrieben.
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WO
98/58342 offenbart ein ähnliches
System.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Systems zum Prüfen
von Fingerabdrücken,
wobei das System wirtschaftlich herzustellen ist, und einen Sensor
besitzt, welcher in derselben Weise wie herkömmliche Sensoren für den Benutzer
arbeitet.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Sensor gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Ein
System gemäß der Erfindung
umfasst somit einen Sensor, der so eingerichtet ist, dass er lediglich
einen Teil-Test-Fingerabdruck, der mittel einer Fingerspitze erstellt
wird, aufzeichnet, und eine Einrichtung zum Vergleichen einer digitalen
Darstellung des durch den Sensor aufgezeichneten Teil-Test-Fingerabdruckes
mit unterschiedlichen Teilen einer digitalen Darstellung eines vor
aufgezeichneten Bezugs-Fingerabdruckes, welcher einen erheblich
größeren Fingerabdruckbereich
als der Teil-Fingerabdruck darstellt.
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Die
herkömmliche
Technik hat immer Information von vollständigen Fingerabdrücken aufgezeichnet
und verarbeitet. Eine mögliche
Reduzierung der Menge verwendeter Information wurde immer nach der
Aufzeichnung des vollständigen
Fingerabdruckes durchgeführt
und die eingesparte Information stammte aus der vollständigen Fingerabdrucksfläche. Bei
der Erfindung wurde ein neuer Weg eingeschlagen. Die Reduzierung
der Informationsmenge wird bereits in dem Aufzeichnungsschritt durchgeführt, indem
man es vorzieht, lediglich einen Teil-Test-Fingerabdruck aufzuzeichnen.
Bei der tatsächlichen
Prüfung
wird der Teil-Fingerabdruck mit unterschiedlichen Teilen eines Bezugs-Fingerabdruckes abgeglichen.
Somit wird ein Teil-Fingerabdruck mit einem wesentlich größeren Fingerabdruck
abgeglichen. Durch die Nutzung nahezu der gesamten Information in
dem Teil-Test-Fingerabdruck wird noch eine gute Sicherheit erzielt.
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Auf
diese Weise kann ein weniger aufwendiges System zum Prüfen von
Fingerabdrücken
bereitgestellt werden. Der Sensor ist preiswerter, da er eine reduzierte
Oberfläche
besitzt und trotzdem benötigt das
System keinerlei Software, um die Teilbilder zusammenzusetzen, um
einen vollständigen
Fingerabdruck zu erzeugen. Der Benutzer bemerkt keinerlei Unterschied.
Er hält
seinen Finger in derselben Weise wie bei den herkömmlichen
Fingerabdrucksensoren unbeweglich auf den Sensor.
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Bevorzugt
wird der Fingerabdruckvergleich zwischen einer den Teil-Test-Fingerabdruck
repräsentierenden
ersten Bitmap und einer den Bezugs-Fingerabdruck repräsentierenden
zweiten Bitmap durchgeführt.
Der Vergleich kann dann schnell und unter Verwendung eines ziemlich
einfachen Algorithmus durchgeführt
werden, welcher beispielsweise aus Vergleichen in unterschiedlichen Überlappungspositionen
zwischen den ersten und den zweiten Bitmaps, Überlappen von Teilen und Vergeben
unterschiedlicher Bewertungen abhängig davon, ob zwei "1", zwei "0" oder
eine "1" und eine "0" vorhanden sind. In diesem Falle bezieht
sich Bitmap auf eine binärisierte
digitale Abbildung.
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Je
kleiner die Oberfläche
des Sensor desto kleiner sind die Siliziumkosten, und somit die
Herstellungskosten. Andererseits verschlechtert sich die Zuverlässigkeit,
je kleiner die geprüfte
Fläche
ist. Die Zuverlässigkeit
nimmt im Wesentlichen linear mit der Größe ab, wenn der gesamte Teil-Fingerabdruck
mit dem Bezugs-Fingerabdruck abgeglichen wird. Dieses bedeutet,
dass es möglich
ist, eine ausreichende Zuverlässigkeit
auch unter Verwendung eines kleineren Sensors zu erhalten, was nicht
möglich
ist, wenn ein Merkmalsabgleich verwendet wird, da in diesem Falle
die Zuverlässigkeit
abrupt abnimmt, wenn eine zu kleine Anzahl spezifischer Merkmale
aufgezeichnet wird. Die Wahl einer geeigneten Größe der Sensoroberfläche ist
daher ein Kompromiss zwischen Preis und Sicherheit, wobei der beabsichtigte
Einsatz ein entscheidender Faktor ist. Die Oberfläche des Sensors
für die
Aufzeichnung des Teil-Fingerabdruckes ist vorteilhaft kleiner als
60 mm2, bevorzugter kleiner als 40 mm2 und besonders bevorzugt kleiner als 25
mm2.
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Der
Sensor ist vorteilhaft ein Halbleitersensor und bevorzugt ein kapazitiver
Sensor, da er die Aufzeichnung von Fingerabdrücken mit hoher Auflösung ermöglicht.
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Das
System umfasst vorteilhafterweise einen Speicher für die Speicherung
von einem oder mehreren Bezugs-Fingerabdrücken. Der Speicher kann ein
Speicher sein, der fest mit der Vergleichseinrichtung verbunden
ist, oder eine Intelligente Karte, eine Smart Card, welche der Benutzer
in einen Lesevorrichtung in dem System einführt.
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Der
Bezugs-Fingerabdruck kann durch einen speziellen Sensor aufgezeichnet
werden, welcher von dem vorstehend beschriebenen System getrennt ist.
In diesem Falle muss der Bezugs-Fingerabdruck in einer sicheren
Weise aus dem Bezugs-Fingerabdrucksensor
an das System übertragen
werden. Das System umfasst jedoch einen Bezugs-Fingerabdrucksensor
zum Aufzeichnen von Bezugs-Fingerabdrücken unter sicheren Umständen. Der
Bezugs-Fingerabdrucksensor muss so ausgelegt sein, dass er einen
Fingerabdruck aufzeichnet, welcher eine wesentlich größere Fingerfläche darstellt,
als der Teil-Fingerabdruck. Da in der Regel eine kleinere Anzahl
von Bezugs-Fingerabdrucksensoren
als die Anzahl von Test-Fingerabdrucksensoren in einem System erforderlich
ist, ist es akzeptabel, dass der Bezugs-Fingerabdrucksensor teuerer
ist.
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Es
wurden bereits Versuche gemacht, Kontrollsysteme zu täuschen,
in welchen von Fingerabgüssen
Gebrauch gemacht wurde. Derartige Betrugsversuche können verhindert
werden, wenn man den Sensor einen dynamischen Fingerabdruck aufzeichnen
lässt,
oder insbesondere mehrere Teil-Fingerabdrücke von einem und demselben
Teil des Fingers. Wenn der Benutzer seinen Finger gegen den Sensor
hält, ändert sich
der Fingerabdruck tatsächlich
abhängig
davon, wie stark der Benutzer seinen Finger gegen den Sensor drückt. Indem
zuerst geprüft
wird, dass einer von dem Teil-Fingerabdruck mit einem Teil eines
zuvor gespeicherten Fingerabdruckes übereinstimmt, und dann geprüft wird,
dass eine Dynamik in den Teil-Fingerabdrücken vorliegt, ist eine Sicherstellung
möglich,
dass der Teil-Fingerabdruck von einem "echten" Finger einer autorisierten Person stammt.
Der vorstehende Ausdruck, der impliziert, dass nur ein Teil-Fingerabdruck aufgezeichnet wird,
umfasst somit auch die Aufzeichnung eines dynamischen Teil-Fingerabdruckes.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines
alternativen Verfahrens zum Prüfen
von Fingerabdrücken,
welches mittels eines Systems ausgeführt werden kann, welches wirtschaftlich
herzustellen ist, und welches in derselben Weise für den Benutzer
wie herkömmliche
Systeme arbeitet. Diese Aufgabe kann durch das Verfahren gemäß dem Anspruch
7 gelöst
werden.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung betrifft diese somit ein Verfahren
zum Prüfen
von Fingerabdrücken,
das die Schritte einer Aufzeichnung lediglich eines Teil-Test-Fingerabdruckes,
welcher einen ersten Fingerbereich repräsentiert; das Vergleichen einer
digitalen Darstellung des Teil-Test-Fingerabdruckes mit unterschiedlichen
Teilen einer digitalen Darstellung wenigstens eines voraufgezeichneten
Bezugs-Fingerabdruckes,
der einen zweiten Fingerbereich darstellt, welcher wesentlich größer als der
erste Fingerbereich ist; und das Ermitteln auf der Basis des Vergleichs,
ob der Teil-Test-Fingerabdruck von demselben Finger wie der voraufgezeichnete Bezugs-Fingerabdruck stammt,
umfasst
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Was
vorstehend für
das System festgestellt wurde, bezieht sich falls zutreffend auch
auf das Verfahren.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 eine
schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems
ist;
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2 eine
schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems
ist;
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3 eine
schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems
ist; und
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4a – c schematisch
einen Teil-Test-Fingerabdruck, einen vollständigen Bezugs-Fingerabdruck und
einen Vergleich eines Teil-Test-Fingerabdruckes mit einem Bezugs-Fingerabdruck darstellen.
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Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
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1 stellt
ein System zum Prüfen
von Fingerabdrücken
dar. Das System umfasst im Wesentlichen einen Sensor 1,
eine Vergleichseinrichtung 2 und einen Speicher 3.
Der Sensor 1 ist dafür
eingerichtet, einen Teil-Test-Fingerabdruck aufzuzeichnen, der von
einem Finger erzeugt wird, welcher auf dem Sensor gelegt wird, um
diesen der Vergleichseinrichtung 2 zuzuführen. Der
Sensor 1 kann beispielsweise ein kapazitiver Siliziumsensor
sein. Er kann in derselben Weise wie kommerziell verfügbare kapazitive
Siliziumsensoren mit dem wichtigen Unterschied aufgebaut sein, dass
die Oberfläche
des Sensors zur Aufzeichnung von Test-Fingerabdrücken wesentlich kleiner und
so klein ist, dass sie in der Lage ist, lediglich einen Teil-Test-Fingerabdruck
von einem normalen Finger aufzunehmen.
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Der
Sensor kann jeder Typ sein, welcher ein analoges Ausgangssignal
ausgibt, oder ein Typ, welcher ein digitales Ausgangssignal in der
Form eines Grauskalenbildes ausgibt. In dem ersteren Falle wird das
Ausgangssignal A/D-gewandelt, um so eine digitale Darstellung des
Fingerabdruckes zu erhalten. In beiden Fällen wird die digitale Darstellung
der Fingerabdrücke
bevorzugt einem Schwellenwert unterworfen, um so eine binärisierte
Bitmap zu erzeugen. Die Schaltungen für die A/D-Umwandlung und Schwellenwertbewertung
können
mit dem Sensor integriert sein oder in irgendeinem anderen Teil
des Systems angeordnet sein.
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Der
Speicher 3 enthält
einen oder mehrere Bezugs-Fingerabdrücke, welche unter sicheren
Umständen
von einer oder mehreren autorisierten Personen aufgezeichnet sind,
welchen Zugang zu dem durch das System geschützten Objekt oder Information
gegeben ist. Die Bezugs-Fingerabdrücke sind vollständige Fingerabdrücke von
den Fingern der autorisierten Person. Sie sind entweder durch denselben
Sensor 1 wie die Teil-Fingerabdrücke aufgezeichnet
worden, wobei in diesem Falle der Benutzer seinen Finger über den
Sensor führen
muss und das Gerät
eine Einrichtung enthalten muss, um die Teil-Fingerabdrücke zusammenzusetzen,
um einen vollständigen
Bezugs-Fingerabdruck
zu erzeugen, oder mittels eines anderen Sensors, der eine derart große Sensoroberfläche besitzt,
normalerweise wenigstens 100 mm2, so dass
er in der Lage ist, einen vollständigen
Fingerabdruck aufzuzeichnen, der von einem Finger erzeugt wird,
welcher unbeweglich gehalten wird.
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Die
Vergleichseinrichtung 2 ist dafür eingerichtet, einen zu prüfenden Teil-Test-Fingerabdruck aus
dem Sensor 1 zu empfangen, und diesen mit dem(n) in dem
Speicher 3 gespeicherten Bezugs-Fingerabdruck/Fingerabdrücken zu
vergleichen. Die Vergleichseinrichtung 2 kann in Hardware oder
Software implementiert sein und kann beispielsweise einen Mikroprozessor
mit geeigneten Programmen zum Ausführen des Vergleichs umfassen, oder
aus einem geeignet konstruierten ASIC bestehen. Das Ausgangssignal
aus der Vergleichseinrichtung zeigt irgendwie an, ob der von dem
Sensor aufgezeichnete Teil-Test-Fingerabdruck von einer autorisierten
Person stammt, deren Bezugs-Fingerabdruck in dem Speicher gespeichert
ist. Das Ausgangssignal kann lediglich ein einfaches Stück Information
sein, das "OK" oder nicht "OK" anzeigt, oder ein
Steuersignal, das Zugang zu einem Objekt gibt, wie z.B. zu einem
Gebäude,
einem Computer oder zu Information.
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1 stellt
den Sensor 1, die Vergleichseinrichtung 2 und
den Speicher 3 als getrennte physikalische Einheiten dar,
welche untereinander mittels Leitungen verbunden sind. Weitere Varianten
sind ebenfalls ausführbar.
Der Sensor 1 und die Vergleichseinrichtung 2 können beispielsweise
miteinander integriert sein und in derselben physikalischen Einheit positioniert
sein, welche mit dem Speicher 3 verbunden ist, welcher
in einer anderen physikalischen Einheit positioniert ist. Der Sensor 1,
die Vergleichseinrichtung 2 und der Speicher 3 können ebenfalls
in nur einer einzigen physikalischen Einheit integriert sein. Sie
können
auch in unterschiedlichen Teilen eines Netzwerkes positioniert sein,
und optional in einer drahtlosen Weise miteinander kommunizieren.
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2 stellt
eine weitere Alternative dar, wobei der Speicher 3 ein
Datenträger 3' in der Form
einer persönlichen
Karte ist, auf welcher der Fingerabdruck des Besitzers elektronisch
so gespeichert ist, dass er in die Vergleichseinrichtung 2 über eine
Lesevorrichtung 4 eingelesen werden kann, welcher in diesem
Falle in derselben physikalischen Einheit wie der Sensor und die
Vergleichseinrichtung positioniert ist.
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3 stellt
eine andere Ausführungsform
eines Systems dar, wobei mehrere Sensoren 1 mit einer zentralen
Einheit 5 verbunden sind, die einen Speicher 3 zum
Speichern von Bezugs-Fingerabdrücken
und die Vergleichseinrichtung 2 enthält. Das System enthält ferner
einen speziellen Bezugssensor 6 für die Aufzeichnung von Bezugs-Fingerabdrücken. Die
Oberfläche
dieses Sensors ist deutlich größer als die
Sensoroberfläche
der Sensoren 1 für
die Aufzeichnung von Teil-Fingerabdrücken.
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Das
in 3 dargestellte System zum Prüfen von Fingerabdrücken funktioniert
wie folgt. Nun werde angenommen, dass das System als ein Zugangskontrollsystem
an einem Arbeitsplatz verwendet wird. Bevor ein Benutzer beginnen
kann, das System zu benutzen, muss sein Bezugs-Fingerabdruck aufgezeichnet
und in dem Speicher 3 gespeichert sein. Der Aufzeichnungsvorgang
wird mittels des Bezugssensors 6 ausgeführt, welcher einen beispielsweise
durch den Zeigefinger erzeugten vollständigen Fingerabdruck aufzeichnet,
diesen binärisiert
und in der Form einer Bitmap in dem Speicher 3 speichert.
Wenn der Benutzer Zugang zu seinem Arbeitsplatz haben möchte, legt
er seinen Zeigefinger auf den Sensor 1, welcher einen Teil-Test-Fingerabdruck
aufzeichnet, der ebenfalls zum Erzeugen einer Bitmap binärisiert
wird, und diese an die Vergleichseinheit überträgt. Die Vergleichseinheit sammelt
die Bitmap für
einen ersten Bezugs-Fingerabdruck aus dem Speicher 3 und
vergleicht diese Bitmap mit der Bitmap für den Teil-Test-Fingerabdruck.
Da der Teil-Fingerabdruck wesentlich kleiner als der Bezugs-Fingerabdruck
ist, wird der Teil-Fingerabdruck in allen denkbaren Überlappungspositionen
verglichen. Alternativ kann der Vergleich in ausgewählten Positionen
durchgeführt
werden. Der Vergleich kann durch Vergleichen aller Überlappungspixel
durchgeführt
werden und indem unterschiedliche Bewertungen vergeben werden, wenn
beide Überlappungspixel
schwarz, beide weiß oder
unterschiedlich sind. Dann werden alle Überlappungspixel geprüft und die Bewertungen
aufaddiert. Anschließend
wird ein vorbestimmtes Kriterium, wie z.B. eine vorbestimmte Summe
von Bewertungen verwendet, um zu entscheiden, ob die Bilder von
demselben Finger stammen oder nicht. Ein effizienterer Algorithmus
zum Vergleichen von Bitmaps ist in der Schwedischen Patentanmeldung
SE 9704925-8 des Anmelders offenbart.
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Wenn
der Teil-Fingerabdruck des Benutzers mit einem bestimmten Teil des
ersten Bezugs-Fingerabdruckes oder einem bestimmten Teil von einem
der anderen Bezugs-Fingerabdrücke, mit
welchem der Teil-Fingerabdruck verglichen wird, wenn keine Übereinstimmung
mit dem ersten Bezugs-Fingerabdruck vorliegt, übereinstimmt, gibt das System
ein Steuersignal aus, welches die Tür zu dem Arbeitsplatz des Benutzers öffnet oder
verriegelt. Anderenfalls bleibt die Tür verschlossen.
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Die
anderen beschriebenen Ausführungsformen
arbeiten entsprechend.
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Es
sollte betont werden, dass das System natürlich statt dessen dazu verwendet
werden kann, nicht autorisierte Personen auszusperren, deren Fingerabdrücke in dem
Speicher 3 gespeichert sind.
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Ferner
ist es nicht erforderlich, alle Fingerabdrücke in dem Speicher 3 zu
speichern, sondern der Benutzer kann mittels eines persönlichen
Codes anzeigen, mit welchem Bezugs-Fingerabdruck der Vergleich durchzuführen ist.
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4a stellt
schematisch den durch den Sensor 1 aufgezeichneten Teil-Fingerabdruck
und den Abgleich nur des Teils der Fingerspitze dar, welche durch
den Umstand dargestellt ist, dass der nicht aufgezeichnete Teil
des Musters durch gestrichelte Linien dargestellt wird.
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4b stellt
schematisch den durch den Bezugssensor 6 aufgezeichneten
Bezugs-Fingerabdruck
dar. Wie es aus dieser Figur ersichtlich ist, stimmt der Bezugs-Fingerabdruck mit
dem gesamten Fingerabdruck, d.h., mit dem gesamten Abschnitt der Haut
der Fingerspitze überein,
welche mit einem Sensor oder irgendeiner anderen Basis in Verbindung
steht, wenn der Finger gegen diese gehalten wird.
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4c stellt
schematisch dar, wie der Teil-Fingerabdruck mit unterschiedlichen
Teilen des Bezugs-Fingerabdruckes verglichen wird. Zur Vereinfachung
ist der Teil-Fingerabdruck
lediglich als ein Kästchen
in einigen unterschiedlichen Positionen auf dem Bezugs-Fingerabdruck
dargestellt.