最近公司里使用了指纹打卡机,由于自由散漫惯了,一下变得好紧张。以前用磁卡打卡都是让别人代打的,上班可以晚去早归,或中途溜号,自从使用了指纹打卡机后,没人能替了,赶紧想办法吧,在网上差了很多办法,都不奏效,只好自己研究了,理论加实践,经过一番琢磨和试验,终于做出了指模,从此解放了。
有的朋友想找我制作指模,请看图片说明,并注意以下几点: 1.所使用的橡皮泥为水性的(就是便宜的那种,小孩玩得,2元左右一盒) 以{zh0}多做几个)。
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从某种意义上来说,一台面向电脑用户的指纹识别系统比用于司法机关系统的容错性要高。将嫌犯的手指仔细地在传统印泥或者电子扫描器上滚来滚去,警官们可以确保获得可识别的指纹。与之相反,没有多少电脑用户会这么细致,一台商用系统必须能够识别那些歪斜的或被糖粒污损的指纹。 加州Redwood市Digital Persona公司开发的安全系统,旨在识别哪怕是最模糊的指纹。该公司的U.are.U 4000型传感器体积比一摞xx牌还小,它有一个让你放置手指的椭圆型塑料窗口。当你的手指靠近窗口时,识别器内的6个LED灯将把光束射向塑料窗口的内表面。该识别器的设计使得当窗口上空无一物时,这些光束将被xx反射。当把折射系数较高的物质,例如皮肤,按在窗口上时,将发生称为受抑全内反射的效应,在接触点上这些光将会被吸收。这样反射光被传感器内部的电耦合器识别时,就获取了指纹图样。 传感器随后将所得图样(当然是加密后的)送到计算机内的微处理器。采用一系列复杂算法,Digital Persona的软件能确定多达70个细纹点的坐标位置,并将这些坐标打包到300字节的表格内。系统比较表格内容来匹配指纹,指纹图样本身则被删除以避免任何被盗的可能性。由于每张表中包含了指纹表皮突脊的角度数据,因此即使被测指纹的方向和指纹原始记录的布局差别很大,系统还是能正确识别。另外一些算法可分析所有的脊线走向,那些古怪美丽的环状、涡状以及三角形纹理,以解读指纹图样中被污染的部分。整个识别过程大约耗时200毫秒。 Digital Persona来源于加州理工学院的一个本科生科研课题。1990年代早期,公司的创始人之一Vance Bjorn与同学Serge Belongie一起开发了指纹识别的关键算法,Serge Belongie现在则是加州大学圣迭戈分校的助理教授。Vance来到我的办公室展示Digital Persona的{zx1}产品,他让我把一个手指的指纹记录到连在笔记本电脑上的U.are.U 4000传感器。我连续4次将右手食指快速地放在传感器那发红光的窗口上,这样系统就能生成一份准确的指纹记录。此后,每当我把右手食指放在传感器上时,它都能识别出来,换成其他手指时则全被拒绝。该系统的设计目标是达到1/50000的误检率和1/100的漏检率。 随后Vance又向我展示了另一款更小的传感器,称为“U.are.U 萤火虫”,它小到足以装入笔记本电脑或PDA中。用户把手指放在一条半英尺长,滚动起来像擀面杖一样的透明棒上。随着棒的滚动,LED发出的光就可以探测指纹不同的部分,产生一系列线性图像,它们组合在一起,就形成了指纹。不需要识别指纹时,这个棒还可以用于上下滚动屏幕。 试过这台设备后,我大喊道:“太酷了!”我的声音大极了,这一喊惊动了同事George Musser,他冲进办公室看看我大惊小怪什么。George坚持要在Vance的笔记本电脑上记录下他自己的指纹。(该系统允许多个用户在共享一台电脑,同时保持个人文件的私密。)George这个永远的好奇分子,非要找出愚弄该系统的方法。首先他用透明胶带复制了自己的指纹,然后把这个印记放在传感器上。由于该传感器用多个LED从不同的角度照射,所以它能获取指纹的三维图像,因而二维复制品是无非愚弄它的。 然而George不会善罢甘休。他跑回自己办公室,几秒钟后,拿回一小片橙色灰泥,那是从他窗台上一个玩具上抠下来的。他用这块灰泥给手指做了个模子,制成了三维指纹复制品,然后又把它放在探测器上。有趣的是,1971年的电影《铁金刚勇破钻石党》(Diamonds Are Forever)中,詹姆斯·邦德用的也是这一招。007特工利用Q(邦德电影中制作小机械的奇才)设计的一套假指纹,成功假扮了布鲁弗的某个党羽。唉,可惜的是George的这次尝试却没那么成功。Vance承认,专家制作的指模也许可以骗过探测器,但要制作这样的指模却需要被模拟者的合作。
指纹的表面积相对较小,日常生活中手指常常会受到磨损,所以获得优质的指纹细节图像是一项十分复杂的工作。当今所使用的主要指纹采集技术有光学指纹采集技术,半导体指纹采集技术和超声波指纹采集技术。 1.1 光学指纹图像采集技术 光学指纹采集技术是最古老也是目前应用最广泛的指纹采集技术,光学指纹采集设备始于1971年,其原理是光的全反射(FTIR)。光线照到压有指纹的玻璃表面,反射光线由CCD去获得,反射光的量依赖于压在玻璃表面指纹的脊和谷的深度以及皮肤与玻璃间的油脂和水分。光线经玻璃照射到谷的地方后在玻璃与空气的界面发生全反射,光线被反射到CCD,而射向脊的光线不发生全反射,而是被脊与玻璃的接触面吸收或者漫反射到别的地方,这样就在CCD上形成了指纹的图像。如图2所示。 光学采集设备有着许多优势:它经历了长时间实际应用的考验,能承受一定程度温度变化,稳定性很好,成本相对较低,并能提供分辨率为500dpi的图像。 光学采集设备也有不足之处,主要表现在图像尺寸和潜在指印两个方面。台板必须足够大才能获得质量较好的图像。潜在指印是手指在台板上按完后留下的,这种潜在指印降低了指纹图像的质量。严重的潜在指印会导致两个指印的重叠。另外台板上的涂层(膜)和CCD阵列随着时间的推移会有损耗,xx度会降低。 随着光学设备技术的革新,光学指纹采集设备的体积也不断减小。现在传感器可以装在6x3x6英寸的盒子里,在不久的将来更小的设备是3x1X1英寸。这些进展得益于多种光学技术的发展。例如:可以利用纤维光束来获取指纹图像。纤维光束垂直照射到指纹的表面,他照亮指纹并探测反射光。另一个方案是把含有一微型三棱镜矩阵的表面安装在弹性的平面上,当手指压在此表面上时,由于指纹脊和谷的压力不同而改变了微型三棱镜的表面,这些变化通过三棱镜光的反射而反映出来。 美国DigitaIPersona[4]公司推出的U.are.U系列光学指纹采集器是目前应用比较广泛的光学指纹采集器,主要用于用户登录计算机windows系统时确认身份,它集成了精密光学系统、LED光源和CMOS摄像头协同工作,具有三维活体特点,能够接受各个方向输入的指纹,即使旋转180度亦可接受,是目前市场上xxx的光学指纹识别系统之一。U.are.U光学指纹采集器按照人体工学设计,带有USB接口,是用户桌面上紧邻键盘的新型智能化外设。 1.2 半导体指纹采集技术 半导体传感器是1998年在市场上才出现的,这些含有微型晶体的平面通过多种技术来绘制指纹图像。 (1)硅电容指纹图像传感器 这是最常见的半导体指纹传感器,它通过电子度量来捕捉指纹。在半导体金属阵列上能结合大约100,000个电容传感器,其外面是绝缘的表面。传感器阵列的每一点是一个金属电极,充当电容器的一极,按在传感面上的手指头的对应点则作为另一极,传感面形成两极之间的介电层。由于指纹的脊和谷相对于另一极之间的距离不同(纹路深浅的存在),导致硅表面电容阵列的各个电容值不同,测量并记录各点的电容值,就可以获得具有灰度级的指纹图像。 (2)半导体压感式传感器 其表面的顶层是具有弹性的压感介质材料,它们依照指纹的外表地形(凹凸)转化为相应的电子信号,并进一步产生具有灰度级的指纹图像。 (3)半导体温度感应传感器 它通过感应压在设备上的脊和远离设备的谷温度的不同就可以获得指纹图像。 半导体指纹传感器采用了自动控制技术(AGC技术),能够自动调节指纹图像像素行以及指纹局部范围的敏感程度,在不同的环境下结合反馈的信息便可产生高质量的图像。例如,一个不清晰(对比度差)的图像,如干燥的指纹,都能够被感觉到,从而可以增强其灵敏度,在捕捉的瞬间产生清晰的图像(对比度好);由于提供了局部调整的能力,图像不清晰(对比度差)的区域也能够被检测到(如:手指压得较轻的地方),并在捕捉的瞬间为这些像素提高灵敏度。 半导体指纹采集设备可以获得相当xx的指纹图像,分辨率可高达600dpi,并且指纹采集时不需要象光学采集设备那样,要求有较大面积的采集头。由于半导体芯片的体积小巧,功耗很低,可以集成到许多现有设备中,这是光学采集设备所无法比拟的,现在许多指纹识别系统研发工作都采用半导体采集设备来进行。早期半导体传感器最主要的弱点在于:容易受到静电的影响,使得传感器有时会取不到图像,甚至会被损坏,手指的汗液中的盐分或者其他的污物,以及手指磨损都会使半导体传感器的取像很困难。另外,它们并不象玻璃一样耐磨损,从而影响使用寿命。随着各种工艺技术的不断发展,芯片的防静电性能和耐用度得到了很大的改善。 从Lucent公司中分离出来的Veridicom[5]公司,从1997年开始就一直致力于半导体指纹采集技术的研发,迄今已研制出FPSll0、FPS200等系列CMOS指纹传感器产品,并被一些商品化的指纹识别系统所采用。其核心技术是基于高可靠性硅传感器芯片设计。 FPS200是Veridicom公司在吸收了已广泛应用的FPSll0系列传感器优点的基础上,推出的新一代指纹传感器。FPS200[6]表面运用Vefidicom公司专利技术而制成,坚固耐用,可防止各种物质对芯片的划伤、腐蚀、磨损等,FPS200能承受超过8KV的静电放电(ESD),因此FPS200可应用在苛刻的环境下。该产品融合了指纹中不同的脊、谷及其他纹理信息,通过高可靠性硅传感器芯片的图像搜索功能,无论手指是干燥、潮湿、粗糙都可以从同一手指采集的多幅指纹图像中选择一幅{zj0}图像保存在内存中,指纹分辨率可达500dpi,大大降低了传感器芯片识别过程中误接受与误拒绝情况的发生。 FPS200是{dy}个内置三种通信接口的指纹设备:USB口、微处理器单元接口(MCU)、串行外设接口(Sn),这使得FPS200可以与各种类型的设备连接,甚至不需要外部接口设备的支持。外形封装尺寸(24mmx24mmxl.4mm),只有普通邮票大小。由于它的高性能、低功耗、低价格、小尺寸,可以很方便地集成到各种Intemet设备,如:便携式电脑、个人数字助理(PDA)、移动电话等。 1.3 超声波指纹图像采集技术 Ultra-scan公司首开超声波指纹图像采集设备产品先河。超声波指纹图像采集技术被认为是指纹采集技术中{zh0}的一种,但在指纹识别系统中还不多见,成本很高,而且还处于实验室阶段。超声波指纹取像的原理是:当超声波扫描指纹的表面,紧接着接收设备获取的其反射信号,由于指纹的脊和谷的声阻抗的不同,导致反射回接受器的超声波的能量不同,测量超声波能量大小,进而获得指纹灰度图像。积累在皮肤上的脏物和油脂对超声波取像影响不大。所以这样获取的图像是实际指纹纹路凹凸的真实反映。 总之,这几种指纹采集技术都具有它们各自的优势,也有各自的缺点。超声波指纹图像采集技术由于其成本过高,还没有应用到指纹识别系统中。通常半导体传感器的指纹采集区域小于1平方英寸,光学扫描的指纹采集区域等于或大于1平方英寸,可以根据实际需要来选择采用哪种技术的指纹采集设备。 |