Identificación de huellas dactilares basada en la forma cónica de fibra óptica
Reconocimiento de huellas dactilares basado en fibra óptica Taper
Resumen
Para extraer el patrón de huellas dactilares con mayor precisión, se investiga y diseña un nuevo método optoelectrónico de recolección de huellas dactilares y un sistema basado en el cono de fibra óptica que, junto con CCD, se basa en el análisis de la tecnología de recolección de huellas dactilares. De acuerdo con la calidad de admisión de luz de un dedo y la transmisión de luz del cono de fibra óptica. Se diseña un aparato de suministro de luz y el análisis de la intensidad luminosa, se analiza el principio de los dispositivos de hardware y se da el resultado experimental, mientras tanto las imágenes de tipo sin contacto y contacto del método optoelectrónico de recolección de huellas dactilares se comparan respectivamente. Tiene las ventajas de un volumen pequeño, alta velocidad de recolección, alta resolución y mayor credibilidad.
Palabras llave: Recolección de Huellas Dactilares; optoelectrónico; Cono de fibra óptica; CCD
Prefacio
Los patrones de huellas dactilares son únicos, estables y permanecen sin cambios. Debido a estas características, el reconocimiento de huellas dactilares se usa ampliamente en la investigación de delitos, control de inmigración, control de acceso, etc. Sin embargo, la imagen del patrón de huellas dactilares podría procesarse e identificarse solo después de grabarse en la computadora. Por lo tanto, la técnica de recopilación digital de huellas dactilares es muy importante en todo el sistema de reconocimiento de huellas dactilares. Como el área de la huella dactilar es relativamente pequeña, también la huella dactilar sufrirá algunas lesiones en la vida diaria. En este caso, obtener una imagen de alta calidad de los detalles de la huella dactilar es un trabajo muy complicado. Por lo tanto, el requisito para el equipo de recolección de huellas dactilares es cada vez mayor. Actualmente, podemos clasificar el reconocimiento de huellas dactilares según el siguiente tipo: (1) Óptico (2) Capacidad eléctrica (3) Térmica (4) Detección de presión (5 ) Ultrasonido.
En este artículo, el equipo que presentamos se basa en el método de recopilación óptica. Existen principalmente 3 tipos de estructura del sensor óptico de huellas dactilares.
Sistema compuesto i.Lens & Prism
ii.Guía de ondas y sistema de lentes
iii.Sistema de conicidad de fibra óptica
En el sistema de lentes, hay varias desventajas. 1) Tamaño relativamente grande 2) No se puede identificar el dedo mojado 3) Imagen fantasma. Basado en esas desventajas, la gente ha desarrollado el nuevo sensor de huellas dactilares tipo acoplamiento FOT-CCD.
Estructura de la colección de huellas dactilares con Fiber Optic Taper
Siguiendo con una estructura simplificada del sistema de cobro.
Siguiendo todo el flujo de trabajo para la recogida de huellas dactilares. 1) Encienda la luz 2) Encienda el software de detección de imágenes y configure el parámetro relacionado 3) Coloque el dedo en el extremo grande de la fibra óptica Taper. 4) Mientras tanto, encienda la potencia del láser y usamos el control de iluminación para obtener una potencia de iluminación adecuada, luego guarde la imagen. 4) disparo láser en el espejo esférico, pasar a través del dedo e imágenes en el extremo grande de la fibra cono óptico. 5) FOT tiene una función de transmisión de imágenes, por lo que la huella dactilar se puede visualizar en la superficie del CCD, luego usamos la tarjeta de adquisición de imágenes para recopilar la imagen en el sistema informático para una mayor comparación de huellas dactilares.
Selección de fuente de luz
El primer problema para hacer imágenes ópticas es la selección de la fuente de luz. Como la luz no penetra en el dedo, la fuente de luz normal no pasará a través del dedo y la imagen en CCD, por lo que usamos el láser como fuente de luz en el experimento. El láser tiene características de Alta Energía, Monocromaticidad, Coherente, Direccional. En comparación con la luz normal, órgano de biología hcomo baja absorción, baja dispersión y alta relación de transmisión. Todas sus ondas se propagan en una dirección, tiene una muy buena regla de secuencia y todas las comunicaciones provienen de una longitud de onda. Por lo tanto, es muy fácil de controlar.
En este experimento, utilizamos la función de respuesta espectral CCD de la cámara Watec. (Mostrar a continuación)
A una longitud de onda de 600 nm, la sensibilidad alcanzará el punto más alto y también tendrá una buena sensibilidad alrededor de 0,62-0,76 um. Usaremos una fuente de luz con una longitud de onda de 650nm, un láser rojo de potencia de 3~4mw como fuente de iluminación.
Análisis de la distribución de densidad de huellas dactilares
Por lo general, recolectamos la huella digital con el pulgar, a continuación (a) está el gráfico de rayos X del corte lateral del pulgar. Y (b) es el nivel de gris de rayos X a lo largo del pulgar.
Densidad de huellas dactilares
De acuerdo con el principio de densidad de luz, la intensidad de la luz de la luz de transmisión se decide por el nivel de gris del dedo. Cuanto más alto es el nivel de gris, la transmisión de luz es más baja. Cuando la intensidad de la luz incidente es más alta que el área de bajo nivel de gris, entonces podemos hacer La transmisión de luz pasa a través de fibra óptica cónica y tiene un CCD bien distribuido.
Análisis de la intensidad de la luz
La fuente de luz y el dedo están en la misma superficie del equipo, para que la luz se refleje en la superficie superior del dedo, usaremos un espejo reflectante. Y el láser pasará la lente y mantendrá la distribución de GAUSS, por lo que usamos cóncavo espejo aquí como el espejo reflectante. Siguiendo la trayectoria del haz.
Trayectoria de haz de Gauss
Cuando la luz incidente es paralela al eje de centrado, su luz reflejada finalmente se enfocará en f.
Según el experimento, una fuente de láser de alrededor de 3-4 mw será suficiente para transmitir el dedo y saturar el CCD. Por lo tanto, podemos usar el control de iluminación para controlar la intensidad de la luz y cumplir con el requisito. La distribución de la luz y la distribución del haz de GAUSS se deciden mediante la siguiente ecuación.
Ecuación 1Ecuación 2
De acuerdo con el análisis anterior, la intensidad de la luz en el centro del dedo será mayor que en la punta y el costado.
Según el gráfico de la intensidad de la luz y la distribución del nivel de grises XRAY (mostrado a continuación)
Distribucion de luz
Experimento de recolección de huellas dactilares
El sistema óptico de recolección de huellas dactilares funciona bien en el uso a largo plazo. Puede soportar un cierto nivel de cambios térmicos y también es muy estable. Más importante aún, el costo principal es más bajo que otros métodos y puede proporcionar una imagen de alta resolución.
Aquí tenemos 3 resultados que se recopilaron por diferentes métodos.
Muestreo de huellas dactilares
Conclusión
El reconocimiento de huella dactilar basado en placa o cono de fibra óptica es accesible.
La fuente de luz láser resuelve el problema de que la imagen no se podía visualizar en CCD
Basado en la fibra y el píxel CCD podría generar imágenes a nivel de micras, podemos cumplir con la recopilación de huellas dactilares con alta resolución. Y colección de área más grande.
La superficie de contacto entre la fibra y el dedo es suave, lo que puede eliminar fácilmente la imagen fantasma.
En conclusión, este tipo de método puede recolectar huellas dactilares en un área más grande con una alta resolución y tiene una estructura relativamente simple. Además, el costo principal es más bajo que otros métodos.
HONSUN puede proporcionar placa de fibra óptica, conicidad de fibra óptica según los requisitos del cliente.
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