專利名稱：生物統(tǒng)計識別系統(tǒng)的驗證技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在個人鑒別領(lǐng)域中防止非法進入的技術(shù)，例如應(yīng)用指紋鑒定等生物統(tǒng)計技術(shù)確定真實身份，而且尤其涉及確定人體特定部分真實性的方法與設(shè)備。
背景技術(shù)：
從傳統(tǒng)上說，在校門口檢查方面，全世界都廣泛地把可從駕照、護照或使用卡(紙條)上看得到的實際人的半身照片作為個人的鑒別數(shù)據(jù)。把人的臉面變成圖像數(shù)據(jù)(如照片)作為個人的鑒別數(shù)據(jù)，而對第三方(另一個人)而言，通常把照片與實際的人臉面作一目視比較來確定真實性。
然而，隨著最新的高精密復(fù)印技術(shù)的出現(xiàn)，應(yīng)用這類圖像作個人鑒別立即變得無效了。主要原因在于，把大約1200～600dpi彩色打印機的高精度掃描儀接到Windows(注冊商標(biāo))系統(tǒng)上，極容易制作與原件幾乎一模一樣的復(fù)制件。另一方面，事實上這類個人鑒別要求人的判斷，也是與多媒體與IT時代不合拍的一個原因?？赡艿脑挘Ｍ美缬嬎銠C或其它類型的自動化系統(tǒng)自動地作個人鑒別，不必依賴于人的判斷。
與已有技術(shù)應(yīng)用半身照作個人鑒別不同的是，近來十分關(guān)注用生物統(tǒng)計技術(shù)作個人鑒別。具體而言，應(yīng)用諸如人的DNA、指紋、話音、腕部血管分布圖、視網(wǎng)膜、虹膜等生物統(tǒng)計作個人鑒別一直令人注目，而且部分已獲實施。應(yīng)用這類技術(shù)作鑒別，涉及到應(yīng)用專門的鑒別技術(shù)確定部分人體，而且要求先進的鑒別技術(shù)。其優(yōu)點在于可運用計算機作非人工判斷，無須由人用照片來判斷。因此，可以使個人鑒定簡單而便宜，無需困難的操作，因而個人鑒別技術(shù)必然會廣泛使用。
然而，在應(yīng)用生物統(tǒng)計尤其是應(yīng)用指紋的個人鑒別領(lǐng)域中，最近產(chǎn)生一個指紋偽造問題。具體地說，在下列出版物(1)、(2)和(3)中，揭示出這樣一個事實，即由于偽造術(shù)盡力追趕，偽造指紋已變得可能。
(1)“Will Fingerprint Matching Devices Accept Artificial Fingers？”Technical Reports of Electronic Information Communication Society，Vol.100No.213，ISEC 2000-45，Electronic Information Communication Society，July2000(2)“Will Fingerprint Matching Devices Acc ept Art ificialFingers？(Part2)”Computer Security Symposium，2000 collection，DataProcessing Society Symposium Series，Vol.2000 No.12，Data ProcessingSociety，October 2000(3)“Will Fingerprint Matching Devices Accept ArtificialFingers？(Part3)”Proceedings of The 2001 Encryption And InformationSecurity Symposium(SCIS2001)，Vol.IIpp719-724，Electronic InformationCommunication Society，January 2001這些出版物揭示了人造手指，這種手指具有似橡膠材料(膠質(zhì)溶液膠凝體)的指紋，并用這種人造手指試驗操作了包含9種市售指紋匹配設(shè)備模型的指紋匹配系統(tǒng)。幾乎在所有情況下，能像真人手指那樣操作該系統(tǒng)。
雖然迄今已知可用硅樹脂制造偽造指紋，但是上述出版物揭示的內(nèi)容的特征在于，已經(jīng)成功地找到了一種含水量與人手指含水量接近的材料，不過除了工程師明白指紋傳感器在探測人指紋圖案時用了指汗(汗腺)的事實以外，實際上其它人無法搞出這種發(fā)明。
這一事實證明，很容易制造出人指模具(可反復(fù)使用的模具)，因而能人工制造偽造手指，而且極其便宜。
因此，采用使用普通指紋傳感器的指紋匹配系統(tǒng)，已通過實驗證明，它無法準(zhǔn)確地斷定按下的是人的手指還是人造手指，由此出現(xiàn)了極其嚴重的問題，可能出現(xiàn)非法進入或假冒的行為。
為了防止利用這類指紋偽造而出現(xiàn)非法進入或假冒行為，可以設(shè)想一些方法。有一種方法在確定手指真實性時應(yīng)用了醫(yī)用電子技術(shù)，用于測量或檢測人手指的脈搏、血壓、血氧量等。然而，實現(xiàn)這類方法的系統(tǒng)，規(guī)模很大，在成本上存在一些問題，因為主要支持幾千元或幾萬元的各種應(yīng)用系統(tǒng)，產(chǎn)品在公共市場上難以出售。對于應(yīng)用手掌或手腕等人體其它部位的個人鑒別技術(shù)而言，情況同樣如此，而且并不只適用手指。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供的各種技術(shù)能簡便與低成本地確定人體部分的真實性。
根據(jù)一實施例，本發(fā)明提供一種具有天線與探測裝置的活體確定設(shè)備；天線設(shè)置成與傳感器規(guī)定部分相關(guān)，人體規(guī)定部分對傳感器作用用于獲取識別個人的數(shù)據(jù)；探測裝置在目標(biāo)對所述傳感器規(guī)定部分起作用時，探測包括所述天線的電路的電氣輸出特性，其中根據(jù)所述檢測裝置檢測的電氣輸出特性的變化，確定所述人體規(guī)定部分的真實性。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供的一種方法包括設(shè)置與傳感器規(guī)定部分相關(guān)的天線，人體規(guī)定部分對傳感器起作用而獲得識別個人的數(shù)據(jù)；在所述人體規(guī)定部分以外的目標(biāo)作用于所述傳感器規(guī)定部分時，檢測包括天線的電路的電氣輸出特性，其中根據(jù)電氣輸出特性的變化確定所述人體規(guī)定部分的真實性。
這樣，本發(fā)明提供了各種確定目標(biāo)是否包含活組織的方法與設(shè)備，提供的天線能與目標(biāo)構(gòu)成一電路。提供的檢測電路能檢測至少一個對應(yīng)于電路的參數(shù)。提供的確定電路參照該至少一個參數(shù)而確定目標(biāo)是否包含活組織。
通過參閱本說明書的其余部分和附圖，可以進一步理解本發(fā)明的特征與優(yōu)點。


圖1示出一例手指鑒別設(shè)備的示意圖，它作為本發(fā)明的一例裝入個人鑒別指紋匹配系統(tǒng)的活體確定設(shè)備。
圖2A是指紋傳感器的結(jié)構(gòu)剖面圖，圖2B示出一片狀天線，圖2C示出一環(huán)形天線。
圖3示出在人的手指與偽造手指接近指紋傳感器時出現(xiàn)的發(fā)射頻率變化。
圖4示出在人的手指與偽造手指接近指紋傳感器時出現(xiàn)的發(fā)射輸出電平變化。
圖5示出在人的手指與偽造手指接近指紋傳感器時出現(xiàn)的發(fā)射相位變化。
圖6示出由人體接收的電力線感應(yīng)的電磁波狀態(tài)。
圖7示出放在指紋傳感器上的假手指。
圖8示出放在指紋傳感器上的假手指。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細參照本發(fā)明的諸特定實施例，它括發(fā)明人實施本發(fā)明的最佳方式，這些特定實施例的實例已示于附圖中。盡管本發(fā)明結(jié)合這些特定實施例來描述，但是應(yīng)該理解，這并不將本發(fā)明限于所描述的實施例，而是覆蓋落在所附權(quán)項規(guī)定的本發(fā)明精神與范圍內(nèi)的各種變換、修正與等同物。為了透徹地理解本發(fā)明，以下描述提出了眾多特定細節(jié)。沒有某些或全部這些特定細節(jié)，也可實施本發(fā)明。此外，為便于理解本發(fā)明，眾所周知的處理操作不作詳述。
圖1示意示出一例指紋鑒別設(shè)備，它作為本發(fā)明的一例話體確定設(shè)備裝入個人鑒別指紋匹配系統(tǒng)。標(biāo)號1是指紋鑒別系統(tǒng)使用的指紋傳感器。指紋傳感器1可用任何一類光學(xué)型、壓敏型(如公開號No.Hei.8-68704的日本專利提出的)、靜電型、磁學(xué)型或壓電型等構(gòu)成。指紋傳感器1表面設(shè)有按放人手指的部分(規(guī)定地點)。
應(yīng)該指出，圖1指紋鑒別系統(tǒng)的一些細節(jié)僅作示例，并不以任何方式限制本發(fā)明。另外，指紋傳感器1的結(jié)構(gòu)不是本發(fā)明的關(guān)鍵所在，所以不作詳述，不過如圖2A所示，在最上面位置設(shè)置了一塊柔性壓敏板1a，并將板形天線1b置于該壓敏板1a與電子線路基板1c之間，線路板1c上面形成包括TFT或晶體管的電子線路，在玻璃板等絕緣基片上通過光刻形成。這種板形天線1b可用圖2B所示與壓敏板1a分開的展開導(dǎo)電膜(如銅鍍層)形成，但是也能利用淀積在壓敏板1a背面構(gòu)成指紋傳感器1的導(dǎo)電膜。考慮到指紋傳感器1，可將板形天線1b的表面積定為約0.01mm2或更大。
作為板形天線1b的替代物，也可使用圖2c的環(huán)形天線1d，它可以用長度至少為0.01mm的電導(dǎo)體制造。無論采用板形天線1b還是環(huán)形天線1d，天線都要在電氣接頭17處接至電氣線路16，電氣線路16則連到下面將描述的測量系統(tǒng)。根據(jù)各種實施例，天線與電氣接頭17之間的連接可用各種機構(gòu)實現(xiàn)，例如包括直流連接、交流連接、電磁連接、聲或光連接或者無線連接，具體顧及各種因素，如包括系統(tǒng)的具體使用或安裝位置。
標(biāo)號2指一組發(fā)射機，在圖1實例中，包括4臺自激振蕩型發(fā)射機21-24，它們設(shè)計成在各自不同的固定基準(zhǔn)頻率f1-f4上振蕩。各自激振蕩型發(fā)射機可通過電氣線路16與各自的電子開關(guān)SW1-SW4接至電氣連接端子17。電子開關(guān)SW1-SW4由圖中未示出的控制電路接通和關(guān)斷。根據(jù)一特定實施例，以任何次序接通和關(guān)斷電子開關(guān)都可實現(xiàn)4臺自激振蕩型發(fā)射機21-24的連接。自激振蕩型發(fā)射機21-24可以包括各種振蕩器，如包括CR振蕩器、Colpitts振蕩器、Hartley振蕩器或相移振蕩器。
標(biāo)號3是發(fā)射頻率檢測器，用于檢測發(fā)射機組2中各發(fā)射機的發(fā)射頻率。標(biāo)號4是發(fā)射輸出檢測器，用于檢測發(fā)射機組2中各發(fā)射機的輸出電平(有效值)。標(biāo)號5是發(fā)射相位檢測器，用于檢測發(fā)射機組2中各發(fā)射機的發(fā)射相位。標(biāo)號6是存儲器，用于存貯下述的第一與第二標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
第一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)代表發(fā)射電路發(fā)射的信號(其中發(fā)射機組2中各發(fā)射機21-24包括一板形天線1b，人把手指100放在指紋傳感器1上)與同一發(fā)射機電路在典型的偽造手指放在指紋傳感器1中時發(fā)射的信號之間在頻率與相位上的頻差(頻率變化量)數(shù)據(jù)和相差(相位變化量)數(shù)據(jù)，以及該發(fā)射機電路在手指放在指紋傳感器1上時發(fā)射的信號的信號輸出電平(有效值)。
第二標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)板形天線1b輸出信號的頻率、輸出電平(有效值)與相位數(shù)據(jù)，人的手指100已受到位于指紋傳感器1中的電源線發(fā)出的電磁波的影響。
標(biāo)號7是比較器，在指紋匹配系統(tǒng)工作之前，用于將基于用發(fā)射頻率檢測器3、發(fā)射輸出檢測器4與發(fā)射相位檢測器5檢測出的頻率、輸出電平(有效值)與相位而得到的頻率變化量、輸出電平(有效值)與相位變化量，同先前存入存儲器6里的第一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)作比較，然后再同第二標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)作比較。比較器7包括頻率變化量比較器7a、輸出電平比較器7b和相位變化量比較器7c。標(biāo)號8是確定設(shè)備，根據(jù)比較器7的輸出確定放在指紋傳感器1中的手指100是否是(活體)人的手指。
標(biāo)號50代表電源線，諸如與人們的生活環(huán)境接近的電源線或配電線路，其重要性下面再描述。
現(xiàn)在描述本發(fā)明一特定實施例的工作狀況。圖1中，若仔細觀察一臺發(fā)射機(如自激振蕩型發(fā)射機21)在發(fā)射狀態(tài)，人手指100壓在指紋傳感器1表面上的現(xiàn)象，則頻率檢測器3檢測出的發(fā)射機21的發(fā)射頻率，就如圖3那樣根據(jù)手指100指紋圖表面與被手指按住的指紋傳感器1表面(規(guī)定部位)之間的距離發(fā)生變化。
在圖3中，垂直軸代表發(fā)射機的發(fā)射頻率，水平軸代表手指100指紋圖表面與指紋傳感器1被手指按住表面之間的距離。
例如，發(fā)射機21以基準(zhǔn)振蕩頻率f1＝1MHz作自激振蕩，輸出以至少180°相位反饋至輸入端，電氣線路16接至該發(fā)射機21的反饋回路。電氣線路16接至板形天線1b的電氣連接端子，如圖2B所示。
如圖3所示，隨著手指100靠近指紋傳感器1，發(fā)射機21的發(fā)射頻率逐漸從基準(zhǔn)振蕩頻率f1(MHz)偏移，偏移量(變化量)為Δf。在f1為1.0MHz的示例場合中，當(dāng)手指100壓緊指紋傳感器1表面時，Δf為-0.2MHz，故發(fā)射頻率變?yōu)?.8MHz。
這是因為作為介質(zhì)的人體(手指100是其一部分)所引入的阻抗分量(電抗分量、電感分量、電阻分量)，通過板形天線1b被電耦至發(fā)射機1，結(jié)果改變了發(fā)射機21的發(fā)射頻率、輸出電平(有效值)與相位。圖3實線表示頻率變化。根據(jù)發(fā)射機21的連接點，頻率變化還會向正側(cè)移動，如f1上面的虛線所示。
因手指100與指紋傳感器1被手指按住表面(規(guī)定部位)之間的距離變化而造成發(fā)射機輸出電平(有效值)與相位發(fā)生變化的情況示于圖4和5。貯存在存儲器6里的第一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為圖3-5所示的/f、W和Δp。
該現(xiàn)象可解釋如下。從發(fā)射機21看，可把指紋傳感器1一側(cè)視為一個電路，人體相當(dāng)于從指紋傳感器1表面向手指100、手腕、手臂與軀干延伸的龐大介質(zhì)，從體重約20公斤的兒童到超過100公斤的成年人，都可認為是大型介質(zhì)。以此為基本前提，本發(fā)明研究了這樣的事實，即內(nèi)臟器官、表皮、血液等組織的導(dǎo)電率，活人與死者是不同的。這種導(dǎo)電率的差異可參照空隙含水量確定。
根據(jù)各種實施例，在任意大的范圍內(nèi)，將發(fā)射機21-24的基準(zhǔn)振蕩頻率預(yù)先置成不同值。根據(jù)一示例實施例，該范圍為10Hz-10GHz，發(fā)射機21-24的基準(zhǔn)振蕩頻率分別置成10Hz、1KHz、100KHz與1GHz。通過短時間內(nèi)操作電子開關(guān)SW1-SW4，用發(fā)射頻率檢測器3檢測各發(fā)射機21-24對一目標(biāo)的發(fā)射頻率變化，該目標(biāo)置于指紋傳感器1表面的規(guī)定部位(人的手指或偽造手指等)。若用電子開關(guān)SW1-SW4切換發(fā)射機所花的時間例如為0.2秒，則切換4臺發(fā)射機21-24通常要花0.8秒。在偽造手指的情況下，發(fā)射頻率如圖3虛線所示變化。
對每臺切換的發(fā)射機，發(fā)射頻率、發(fā)射輸出電平(有效電平)與發(fā)射相位分別由發(fā)射頻率檢測器3、發(fā)射輸出電平檢測器4和發(fā)射相位檢測器5檢測，并且發(fā)送給比較器7。在偽造手指情況下，發(fā)射輸出(有效值)與發(fā)射相位如圖4與5的虛線那樣變化。
在比較器7中，根據(jù)發(fā)射頻率檢測器3、發(fā)射輸出電平檢測器4和發(fā)射相位檢測器5分別檢出的發(fā)射頻率、輸出電平(有效電平)與發(fā)射相位，由頻率比較器7a、輸出電平比較器7b和相位變化量比較器7c將頻率與相位變化量或?qū)敵鲭娖綑z測的電平本身同先前貯存在存儲器6中的第一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)作比較。
應(yīng)該指出，在我們的生活環(huán)境中，隨處可以看到幾千伏到幾萬伏的高壓電源線路，家里也有配電線存在，不過這類電源線提供交流電，這表明電源線發(fā)出的電磁波(50Hz、60Hz)經(jīng)常感應(yīng)于人體內(nèi)，圖6表示這一情景。電源線發(fā)射的電源電磁波相當(dāng)強大，這意味著這類電磁波存在于幾乎所有地區(qū)與擁有電力照明的建筑物中。如本說明書末尾的附表所示，在采納應(yīng)用交流電的電源系統(tǒng)的所有國家里，都存在著這類電源線發(fā)出的噪聲。由于幾乎沒有應(yīng)用直流電源的國家，所以毫不夸張地說，地球表面已被電源噪聲所覆蓋。
因此，人體就變?yōu)橐粋€大型介質(zhì)天線，而且尤其容易接收50Hz與60Hz的低頻。若直接測量人體，則必然含有電源頻率噪聲。例如，若將人的手靠近裝在階梯教室里的放大器的輸入端，通常就能從揚聲器里聽到稱為大低鳴場的哼聲，不過這種噪聲是電源頻率噪聲。
鑒于這一現(xiàn)象，使用交流100伏電源的指紋匹配系統(tǒng)，會從指紋傳感器向周圍自動產(chǎn)生電磁波。根據(jù)這一事實并根據(jù)本發(fā)明一特定實施例，可將圖1的電子開關(guān)SW1-SW4全部關(guān)斷，使發(fā)射機組2與指紋傳感器1斷開。其原因在于，若將人的手指正確地放在指紋傳感器1上，人體天線就接收電源線50發(fā)出的電磁波，而且通過指紋傳感器1的板形天線16輸出。通過電氣線路16，發(fā)射頻率檢測器3、發(fā)射輸出電平檢測器4和發(fā)射相位檢測器5就檢測出該天線輸出信號的頻率、有效值與相位。然后，可將這些值與先前貯存在存儲器6中的第二標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)(上述)作比較。
在比較了上述通過切換發(fā)射機組2而得到的頻率變化量、輸出電平(有效值)與相位變化量之后，現(xiàn)在使電子開關(guān)SW1-SW4都處于關(guān)斷狀態(tài)(即發(fā)射機組2斷開)，再把應(yīng)用電源線50發(fā)出電磁波的指紋傳感器1的板形天線16輸出的信號的頻率、輸出電平(有效電平)與相位，同先前貯存在存儲器6中的第二標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)作比較。確定設(shè)備8對應(yīng)用發(fā)射機組和應(yīng)用電源線各自得到的比較結(jié)果作綜合判斷，確定按住指紋傳感器1的手指是人的手指100還是偽造手指。對于用確定設(shè)備8作判定，可以考慮各種方法，在其中的一種簡單而嚴密的方法中，若對每個電氣特性如頻率、輸出電平與相位得到的與參考數(shù)據(jù)之差落在各自規(guī)定的范圍內(nèi)，就確定指紋傳感器1上的手指是人的手指，若即使一個電氣特性的差不落在規(guī)定的范圍內(nèi)，則確定指紋傳感器上的手指是偽造手指。相對于該確定方法，通過改變處理以根據(jù)個人鑒別系統(tǒng)或指紋匹配系統(tǒng)的類型、用途、目的等進行確定，可以得到任何一種確定法。應(yīng)用電源線的確定方法既簡單，又便宜。
上面描述了確定放在指紋傳感器上的手指真實性的操作，這種操作首先在指紋匹配系統(tǒng)的所有個人鑒別處理中執(zhí)行。這一特定的個人鑒別處理并非本發(fā)明的關(guān)鍵，故不在這里描述。
按照上述實施例，在利用電源線電磁波檢測電氣特性時，電子開關(guān)SW1-SW4全都關(guān)斷，但是也可以用控制電路(未示出)停止自激振蕩操作而不用電子開關(guān)SW1-SW4。另外，在一些實施例中，不含這類開關(guān)或其相關(guān)的振蕩器，而是依賴于應(yīng)用外部產(chǎn)生的電磁波。
在上述實施例中，手指作為活體的真實性是根據(jù)所有三種電氣特性的檢測結(jié)果而確定的，即基于所有這些特性檢測結(jié)果的頻率、輸出電平與相位，但在確定時不一定使用所有的這些特性。不言而喻，也可以限制檢測對象，在確定時根據(jù)用途、系統(tǒng)或目的等選擇要用的特性。就是說，確定時，這些參數(shù)的任何一個都可單獨使用或與其它參數(shù)一起使用。
再者，在不能使用電源線電磁波的環(huán)境中，或在不考慮使用這種電源線電磁波的環(huán)境中，可以安裝至少一臺以10Hz-10GHz基頻振蕩的外部發(fā)射機，并使用該外部發(fā)射機通過空間傳播并在人體中感應(yīng)的功率的電磁波。
這里將描述的一種手指確定設(shè)備的應(yīng)用，作為本發(fā)明一實施例來確定偽造手指。
圖7示出作為一例偽造手指的人造手指200，它由人的手300抓住按放在指紋傳感器1上。
以指紋傳感器1表面觀察，把該狀況視為一個電路，作為介質(zhì)的人造指200接在人(手300)與指紋傳感器1之間。若與人的手指直接按在指紋傳感器1上的情況相比較，發(fā)射機的發(fā)射特性明顯不同。這意味著，若將任何類型的物質(zhì)插在人手指與指紋傳感器1之間，導(dǎo)電率將明顯不同，通過檢測發(fā)射機的發(fā)射特性，很容易識別出人造指200。
參照圖7，若假定人造指200不是人造指，而是脫離人體的手指，由于該手指已與人體分開，所以手指200的導(dǎo)電率與它分離前的導(dǎo)電率不同。再者，拿住該人造指200的(活)人的手300與切斷的人造指200相互部分接觸，看起來像一電路，二者互相分離。結(jié)果，在手300皮膚與人造指200皮膚之間形成介電耦合，從人的手300通過接觸部位到人造指200形成串接。這種狀況與活人將其手指與指紋傳感器1接觸的情況截然不同，結(jié)果呈現(xiàn)出明顯不同的發(fā)射機特性。差別如此大的原因在于，在與測量點(指紋傳感器1表面)未明顯分離的地方，即約離開4-10cm的地點，出現(xiàn)與電路斷續(xù)的耦合，而且由于產(chǎn)生特別大的差異，所以把這些差異用于發(fā)現(xiàn)偽造手指極為有利。
再作進一步研究，假定手指未與人體脫離，而是手臂與人體脫離，而且臂端的手指按在指紋傳感器1上，由于人(活人)的雙手拿住斷臂，雙手與斷臂末端的手指二者至少以30cm作部分耦合，分開的距離之大無法認為構(gòu)成電氣連接。理由很簡單。假定手指本身的電容為10μF，串接導(dǎo)致包括從指紋傳感器1所看到的連接在內(nèi)的電容將變?yōu)?μF。若假定對手臂的電容為100μF，則只有連接了一個至多由50μF相接的合成電容。
就是說，在指紋傳感器的表面基準(zhǔn)，若人體與偽造指在靠近指紋傳感器的某一位置連接起來，將以短距離存在附加耦合電容，因而在放置人手指的情況下將出現(xiàn)大的差異。另一方面，若人體與偽造指在遠離指紋傳感器的地方耦合，人造體的電容就變大。這意味著只將大電容耦合看作是耦合，否則要求目標(biāo)具有比人還大的電容。對于大表面積的耦合，要求用繩子綁住雙臂。因此，這樣極有利于作為偽造指紋的防范措施。在任何情況下，活人手指與偽造手指的差異是明顯的。
圖8示出本發(fā)明的手指確定設(shè)備確定偽造手指的另一種應(yīng)用。圖8示出的人造指201，在按住指紋傳感器1的人手指100的頂部形成別人的指紋圖。
此時，手指100與人造指201之間的接觸電容造成問題，與只有手指100按住指紋傳感器1的情況有很大差別。根據(jù)實驗，即便在手指100與指紋傳感器1之間插一張紙(原約10微米)，發(fā)射特性的差異也相當(dāng)清楚。因此，即使手指用厚度為10微米的任何層狀材料形成的偽造指紋覆蓋，人造指也將暴露無遺。這與能測量裂縫的技術(shù)相似，即使用任何一類粘合劑把開裂的陶瓷制品粘合。即便陶瓷制品的外觀一樣，仍能以電學(xué)方法探測出缺陷。簡言之，在確定手指真實性時，只要檢測有問題的手指是否像與人體連續(xù)的一樣具有固定的導(dǎo)電率就足夠了。運用這種確定方法，就能以純電子技術(shù)方法花最小的成本確認人體，從而構(gòu)成所需的系統(tǒng)并裝入機器里。
已經(jīng)描述了一例本發(fā)明應(yīng)用于指紋匹配系統(tǒng)的活體確定設(shè)備，但是本說明不僅適用于作為人體規(guī)定部分的手指，還適用于人體其它特定部分，如用作生物統(tǒng)計的手腕血管分布圖，視網(wǎng)膜或虹膜等。在應(yīng)用手腕血管分布的個人鑒別場合中，可將天線裝在手腕按住整個手腕血管分布測量設(shè)備的位置。在應(yīng)用視網(wǎng)膜或虹膜的個人鑒別中，可將天線裝在把眼睛位置固定于虹膜觀察設(shè)備的固定平臺上，以便觀察人眼睛的視網(wǎng)膜或虹膜。
表1


在判斷人體規(guī)定部分真實性時，為了用極為簡單的操作與裝置以及低成本地判斷人體規(guī)定部分的真實性，本發(fā)明探測作為判斷對象的人體存在或不存在引起的導(dǎo)電率變化而造成的電氣特性變化。因此，若把本發(fā)明的人體確定設(shè)備用于確定作為人體一部分的手指的真實性，可在應(yīng)用指紋傳感器的指紋匹配系統(tǒng)中解決人造指紋的問題，而且在應(yīng)用指紋傳感器的個人鑒別領(lǐng)域中，能可靠地防止非法進入行為或假冒行為。在將本發(fā)明應(yīng)用于使用指紋傳感器的指紋匹配系統(tǒng)的情況下，本發(fā)明并不限于任何特定類型的指紋傳感器，即光學(xué)型、壓敏型、靜電型、磁學(xué)型或壓電型傳感器全都在本發(fā)明范圍內(nèi)。
雖然參照諸特定實施例具體示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，可對揭示的實施例的形式與細節(jié)作出變更而不違背本發(fā)明的精神或范圍。另外，盡管這里參照各種實施例討論了本發(fā)明的各種優(yōu)點、方面與目的，但應(yīng)理解，本發(fā)明并不限于參照的這些優(yōu)點、方面與目的，本發(fā)明的范圍應(yīng)參照所附的權(quán)項決定。
權(quán)利要求
1.一種活組織確定設(shè)備，其特征在于包括裝在傳感器附近的天線；探測電路至少一個特性的第一電路，所述電路包括天線與接近傳感器的目標(biāo)；和根據(jù)所述至少一個特性確定所述目標(biāo)是否包括活組織的第二二電路。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳感器是用于個人鑒別的指紋傳感器，該傳感器具有手指可按壓的表面。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線具有伸開的導(dǎo)電表面，其總表面積至少為0.01mm2。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線包括一根長度至少為0.01mm的電線。
5.如權(quán)利要求1-4中任一所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線通過直流連接、交流連接、電磁連接、應(yīng)用光的連接、聲連接或無線連接中的任一種而接至外部電氣線路。
6.如權(quán)利要求1-5中任一所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線通過電氣連接端子接至外部電氣線路，而電氣連接端子通過直流連接、交流連接、電磁反射連接、光反射連接或聲反射連接與人體連接。
7.如權(quán)利要求1-6中任一所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一電路包括多臺自激振蕩型發(fā)射機，第二電路根據(jù)自激振蕩型發(fā)射機的發(fā)射頻率、發(fā)射輸出電平和發(fā)射相位中任一個的變化而確定目標(biāo)是否包含活組織。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一電路可連續(xù)應(yīng)用多臺自激振蕩型發(fā)射機。
9.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線可接收外部產(chǎn)生的電磁信號，所述第一電路可探測外部產(chǎn)生的電磁信號在人體內(nèi)感應(yīng)生成的信號的任何頻率、輸出電平或相位。
10.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一電路可探測電力線路的電功率通過空間傳播而在人體內(nèi)感應(yīng)生成信號的頻率或噪聲電平。
11.如權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二二電路可利用自激振蕩型發(fā)射機輸出的頻率、發(fā)射輸出電平或發(fā)射相位的任何一種變化量來確定目標(biāo)是否含活組織。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳感器是個人鑒別中使用的一種血管分布測量器件，其上可按壓手腕。
13.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳感器一固定平臺，用于在個人鑒別時使用的虹膜觀察設(shè)備中固定眼睛的位置。
14.一種包括如權(quán)利要求1-13中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備的個人鑒別設(shè)備。
15.一種確定接近傳感器的目標(biāo)是否含活組織的方法，其特征在于該方法包括下述步驟把天線設(shè)置成靠近傳感器；檢測包括天線與目標(biāo)的電路的至少一個特性；和根據(jù)所述至少一個特性確定目標(biāo)是否含活組織。
16.一種確定目標(biāo)是否含活組織的設(shè)備，其特征在于包括能與目標(biāo)構(gòu)成電路的天線；能檢測至少一個對應(yīng)于所述電路的參數(shù)的探測電路；和能根據(jù)至少一個參數(shù)確定目標(biāo)是否含活組織的確定電路。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線包括板形天線與環(huán)形天線。
18.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述探測電路包括頻率檢測器、輸出電平檢測器與相位檢測器中的至少一種，而所述至少一個參數(shù)包括頻率、電壓電平與相位。
19.如權(quán)利要求16的設(shè)備，其特征在于還包括至少一臺能產(chǎn)生信號的發(fā)射機，所述探測電路能通過所述電路檢測所述信號。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一臺發(fā)射機包括多臺各自以不同頻率為特征的發(fā)射機，所述設(shè)備還包括將諸發(fā)射機交替接至天線的切換電路。
21.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線通過直流連接、交流連接、電磁連接、應(yīng)用光的連接、聲連接或無線連接之一耦合至探測電路。
22.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述探測電路可通過所述電路探測電磁輻射，所述電磁輻射系設(shè)備外部產(chǎn)生。
23.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述確定電路包括比較電路與存儲器，比較電路能將至少一個參數(shù)與存儲器預(yù)先存貯的至少一個值作比較。
24.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于，所述確定電路還包括一處理電路，用于根據(jù)至少一個參數(shù)與預(yù)先存貯的至少一個值的比較結(jié)果確定目標(biāo)是否含活組織。
25.如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其特征在于，所述處理電路在至少一個參數(shù)與預(yù)先存貯的至少一個值之差大于某個預(yù)定量時，就指示該目標(biāo)不是活組織。
26.一種包括權(quán)利要求16所述的設(shè)備的生物統(tǒng)計鑒別系統(tǒng)。
27.如權(quán)利要求26所述的生物統(tǒng)計鑒別系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括指紋識別系統(tǒng)、手腕血管分布測量系統(tǒng)、視網(wǎng)膜掃描儀與虹膜掃描儀之一。
全文摘要
本發(fā)明描述了生物統(tǒng)計識別系統(tǒng)的驗證技術(shù)，即，揭示了確定目標(biāo)是否含活組織的活組確定設(shè)備及含該設(shè)備的生物統(tǒng)計識別系統(tǒng)。設(shè)置的天線能與目標(biāo)構(gòu)成一個電路，設(shè)置的探測電路能探測至少一個對應(yīng)于所述電路的參數(shù)，設(shè)置的確定電路根據(jù)所述至少一個參數(shù)確定目標(biāo)是否含活組織。
文檔編號A61B5/117GK1410938SQ0211899
公開日2003年4月16日 申請日期2002年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月9日
發(fā)明者田森照彥 申請人:比紋福股份有限公司