Fingerabdruck-Identifikation basierend auf Fiber Optic Taper
Fingerabdruckerkennung basierend auf Fiber Optic Taper
Abstrakt
Um das Fingerabdruckmuster genauer zu extrahieren, wird ein neues optoelektronisches Fingerabdruckerfassungsverfahren und -system basierend auf der mit CCD gekoppelten optischen Faseroptikverjüngung erforscht und auf der Grundlage der Analyse der Fingerabdruckerfassungstechnologie entwickelt. Entsprechend der Lichteinlassqualität eines Fingers und die Lichtübertragung von faseroptischen Verjüngungen. Ein Lichtversorgungsgerät und die Analyse der Lichtintensität werden entworfen, das Prinzip von Hardwaregeräten wird analysiert und das experimentelle Ergebnis wird angegeben, währenddessen die Bilder des berührungslosen und des Kontakttyps der optoelektronischen Fingerabdruck-Erfassungsmethode werden jeweils verglichen. Es hat die Vorteile eines kleinen Volumens, einer hohen Erfassungsgeschwindigkeit, einer hohen Auflösung und einer höheren Glaubwürdigkeit.
Schlüsselwörter: Fingerabdrucksammlung; Optoelektronisch; Faseroptischer Taper; CCD
Vorwort
Fingerabdruckmuster sind einzigartig, stabil und bleiben unverändert. Aufgrund dieser Merkmale wird die Fingerabdruckerkennung häufig bei Kriminalermittlungen, Einwanderungskontrollen, Zugangskontrollen usw. verwendet. Das Bild des Fingerabdruckmusters kann jedoch erst nach der Aufzeichnung im Computer verarbeitet und identifiziert werden. Daher ist die digitale Erfassungstechnik des Fingerabdrucks im gesamten Fingerabdruckerkennungssystem sehr wichtig. Da der Bereich des Fingerabdrucks relativ klein ist, wird auch der Fingerabdruck im täglichen Leben verletzt. In diesem Fall ist es wichtig, ein qualitativ hochwertiges Bild der Fingerabdruckdetails zu erhalten eine sehr komplizierte Aufgabe. Daher wächst der Bedarf an Geräten zur Erfassung von Fingerabdrücken ständig. Derzeit können wir die Fingerabdruckerkennung nach folgendem Typ kategorisieren: (1) Optische (2) elektrische Kapazität (3) Thermische (4) Druckerfassung (5 ) Ultraschall.
In diesem Artikel stellen wir Ihnen die Geräte vor, die auf der optischen Sammelmethode basieren. Es gibt hauptsächlich 3 Arten von optischen Fingerabdrucksensoren.
i.Lens & Prism Compound-System
ii.Wellenleiter- und Linsensystem
iii.Faseroptik-Taper-System
Bei dem Linsensystem gibt es mehrere Nachteile. 1) Relativ große Größe 2) Kann den nassen Finger nicht identifizieren 3) Geisterbild. Basierend auf diesen Nachteilen hat man den neuen Fingerabdrucksensor mit FOT-CCD-Kopplung entwickelt.
Struktur der Fingerabdrucksammlung mit Fiber Optic Taper
Anschließend eine vereinfachte Struktur des Sammelsystems.
Befolgen Sie den gesamten Arbeitsablauf zum Sammeln von Fingerabdrücken. 1) Schalten Sie das Licht ein 2) Schalten Sie die Bilderkennungssoftware ein und richten Sie die zugehörigen Parameter ein 3) Legen Sie den Finger auf das große Ende des Fiber Optic Taper.4) Schalten Sie in der Zwischenzeit die Laserleistung ein und wir verwenden die Beleuchtungssteuerung, um a zu erhalten geeignete Beleuchtungsstärke, dann speichern Sie das Bild. 4) Laserschuss auf den sphärischen Spiegel, Pass durch den Finger und Bildgebung auf dem großen Ende der Faser optische Verjüngung. 5) FOT verfügt über eine Bildübertragungsfunktion, sodass der Fingerabdruck auf der CCD-Oberfläche abgebildet werden kann. Anschließend verwenden wir eine Bilderfassungskarte, um das Bild für den weiteren Vergleich der Fingerabdrücke im Computersystem zu sammeln.
Auswahl der Lichtquelle
Das erste Problem bei der optischen Bildgebung ist die Auswahl der Lichtquelle. Da der Finger nicht von Licht durchdrungen wird, dringt eine normale Lichtquelle nicht durch den Finger und die Bildgebung auf CCD, daher verwenden wir Laser als Lichtquelle im Experiment. Laser hat Funktionen von hoher Energie, Monochromatizität, kohärent, gerichtet. Verglichen mit normalem Licht, Biologieorgan hSo wenig Absorption, geringe Streuung und hohes Übertragungsverhältnis. Alle seine Wellen breiten sich in eine Richtung aus, es hat eine sehr gute Sequenzregel und alle kommen von einer Wellenlänge. Es ist also sehr einfach zu steuern.
In diesem Experiment verwenden wir die CCD-Spektralempfindlichkeitsfunktion der Watec-Kamera (siehe unten).
Bei einer Wellenlänge von 600 nm erreicht die Empfindlichkeit den Höhepunkt und hat auch eine gute Empfindlichkeit um 0,62-0,76 um. Als Beleuchtungsquelle verwenden wir eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 650 nm und einem roten Laser mit einer Leistung von 3 bis 4 mW.
Analyse der Verteilung der Fingerabdruckdichte
Normalerweise erfassen wir Fingerabdrücke mit dem Daumen, gefolgt von (a) ist die XRAY-Grafik des Seitenschnitts des Daumens. Und (b) ist der Grauwert von XRAY entlang des Daumens.
Fingerabdruckdichte
Gemäß dem Lichtdichteprinzip wird die Lichtintensität des Transmissionslichts durch die Graustufe des Fingers bestimmt. Je höher die Graustufe, desto geringer die Lichtdurchlässigkeit. Wenn die Intensität des einfallenden Lichts höher ist als der Bereich mit niedriger Graustufe, können wir dies tun Transmissionslicht durchläuft Glasfaser Taper und hat eine gut verteilte CCD.
Analyse der Lichtintensität
Lichtquelle und Finger befinden sich auf derselben Oberfläche des Geräts. Damit das Licht auf der oberen Oberfläche des Fingers reflektiert wird, verwenden wir einen reflektierenden Spiegel. Und der Laser passiert die Linse und behält die GAUSS-Verteilung bei, also verwenden wir konkav Spiegel hier als reflektierender Spiegel. Dem Strahlengang folgend.
Gauß-Strahlengang
Wenn einfallendes Licht parallel zur Zentrierachse ist, wird sein reflektiertes Licht schließlich bei f fokussiert.
Laut Experiment reicht eine Laserquelle von etwa 3-4 MW aus, um den Finger zu übertragen und CCD zu sättigen. Wir können also die Lichtsteuerung verwenden, um die Lichtintensität zu steuern, um die Anforderung zu erfüllen. Die Lichtverteilung und die GAUSS-Strahlverteilung werden durch die folgende Gleichung bestimmt.
Gleichung 1Gleichung 2
Gemäß der obigen Analyse ist die Lichtintensität in der Mitte des Fingers höher als an der Spitze und an der Seite.
Gemäß dem Diagramm der Lichtintensität und der XRAY-Graustufenverteilung (unten gezeigt)
Lichtverteilung
Experiment zum Sammeln von Fingerabdrücken
Das optische Fingerabdruck-Erfassungssystem funktioniert gut im Langzeitgebrauch. Es kann ein gewisses Maß an thermischen Veränderungen aushalten und ist auch sehr stabil. Noch wichtiger ist, dass die Anschaffungskosten niedriger sind als bei anderen Methoden und ein hochauflösendes Bild liefern können.
Hier haben wir 3 Ergebnisse, die mit unterschiedlichen Methoden gesammelt wurden.
Fingerabdruck-Sampling
Fazit
Die Fingerabdruckerkennung ist auf Basis von Glasfaserkegeln oder -platten zugänglich.
Laserlichtquellen lösen das Problem, dass das Bild nicht auf CCD abgebildet werden konnte
Basierend auf der Faser und dem CCD-Pixel könnte eine Abbildung auf Mikrometerebene erfolgen, wir können die Erfassung von Fingerabdrücken mit hoher Auflösung durchführen. Und Sammlung von größeren Flächen.
Die Kontaktfläche zwischen Faser und Finger ist glatt, wodurch Geisterbilder leicht entfernt werden können.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Art von Verfahren Fingerabdrücke in einem größeren Bereich mit hoher Auflösung erfassen kann und eine relativ einfache Struktur aufweist. Auch die Anschaffungskosten sind niedriger als bei anderen Verfahren.
HONSUN kann faseroptische Platten und faseroptische Verjüngungen nach Kundenwunsch liefern.
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