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Zugangskontrolle bei biometrischen Zugangssystemen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000016941D
Original Publication Date: 1999-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-21
Document File: 3 page(s) / 114K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Ulrich Stetter: AUTHOR [+2]

Abstract

Es ist bekannt Zugangskontrollsysteme zu benutzen, bei denen die Verifikation anhand einer biometrischen Fingerabdruckerkennung erfolgt. Dabei darf eine positive Verifikation bei toten Fingern oder Kunstfingern nicht möglich sein. Um derartige Verfikationsfehler zu vermeiden wird vorgeschlagen eine Lebenderkennung vorzunehmen. Diese erfolgt im hierzu entwickelten Fingertip-Recognition-System (FTRS) mittels Messung des Sauerstoffgehaltes im Blut (Pulsoximetrie). Dieses in der Medzin weit verbreitete Verfahren zur Patientenüberwachung basiert auf der Tatsache, daß sich im Blut die Lichtabsorbtion von sauerstoffgesättigtem Hämoglobin (Oxihämoglobin) bei bestimmten Wellenlängen deutlich von der von ungesättigtem Hämoglobin unterscheidet. Um eine Verifikation vorzunehmen wird der Finger auf einem Fingertip-Sensor, wie er beispielhaft in Figur 1 dargestellt ist, positioniert und von mindestens zwei Lichtquellen verschiedener Wellenlänge (z.B. LED’s mit Wellenlängen von 650 und 940 nm), welche sich vorzugsweise in der Ebene des Fingertip-Sensors befinden (idealer Weise in den Fingertip-Sensor integriert sind), von der Fingerunterseite her bestrahlt. Stellt das System einen aufliegenden Finger durch einen Wechsel der Lichtintensität oder durch die Messung einer Sauerstoffsättigung fest, so wird das FTR-System bzw. der Fingerabdrucksensor gestartet. Alternativ kann z.B. ein Schalter oder ein Drucksensor das FTR-System und die Lebenderkennung starten. Um eine Nachbildung der Leuchtdiodensignale durch z.B. externe Lichtquellen zu verhinden, weisen die Leuchtdioden eine unterschiedliche und zufällige Leuchtdauer auf. Die Intensität des vom Finger reflektierten Lichtes wird anschließend von mindestens einer Fotodiode oder mindestens einem Fototransistor, welcher sich ebenfalls in einer Ebene mit dem Fingertip-Sensor befindet (idealer Weise in den Fingertip-Sensor integriert ist), gemessen und über eine Verstärkerschaltung mit nachgeschaltetem A/D-Wandler in einen Mikroprozessor eingelesen und mittels einer Software ausgewertet. Eine denkbare Anordnung ist in Figur 2 beispielhaft skizziert. Das Verhältnis der gemessenen Lichtintensitäten ergibt die Sauerstoffsättigung des Blutes. Dieser Zusammenhang ist im Graphen der Figur 4 dargestellt.

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Bauelemente

Zugangskontrolle bei biometrischen Zugangssystemen

Idee: Dr. Ulrich Stetter, Regensburg; Andreas Heimerl, Regensburg

Es ist bekannt Zugangskontrollsysteme zu benutzen, bei denen die Verifikation anhand einerbiometrischen Fingerabdruckerkennung erfolgt. Dabei darf eine positive Verifikation beitoten Fingern oder Kunstfingern nicht möglich sein. Um derartige Verfikationsfehler zuvermeiden wird vorgeschlagen eine Lebenderkennung vorzunehmen. Diese erfolgt im hierzuentwickelten Fingertip-Recognition-System (FTRS) mittels Messung des Sauerstoffgehaltesim Blut (Pulsoximetrie). Dieses in der Medzin weit verbreitete Verfahren zurPatientenüberwachung basiert auf der Tatsache, daß sich im Blut die Lichtabsorbtion vonsauerstoffgesättigtem Hämoglobin (Oxihämoglobin) bei bestimmten Wellenlängen deutlichvon der von ungesättigtem Hämoglobin unterscheidet.

Um eine Verifikation vorzunehmen wird der Finger auf einem Fingertip-Sensor, wie erbeispielhaft in Figur 1 dargestellt ist, positioniert und von mindestens zwei Lichtquellenverschiedener Wellenlänge (z.B. LED’s mit Wellenlängen von 650 und 940 nm), welchesich vorzugsweise in der Ebene des Fingertip-Sensors befinden (idealer Weise in denFingertip-Sensor integriert sind), von der Fingerunterseite her bestrahlt. Stellt das Systemeinen aufliegenden Finger durch einen Wechsel der Lichtintensität oder durch die Messungeiner Sauerstoffsättigung fest, so wird das FTR-System bzw. der Fingerabdrucksensorgestartet. Alternativ kann z.B. ein Schalter oder ein Drucksensor das FTR-System und dieLebenderkennung starten. Um eine Nachbildung der Leuchtdiodensignale durch z.B.externe Lichtquellen zu verhinden, weisen die Leuchtdioden eine unterschiedliche undzufällige Leuchtdauer auf. Die Intensität des vom Finger reflektierten Lichtes wirdanschließend von mindestens einer Fotodiode oder mindestens einem Fototransistor,welcher sich ebenfalls in einer Ebene mit dem Fingertip-Sensor befindet (idealer Weise inden Fingertip-Sensor integriert ist), gemessen und über eine Verstärkerschaltung mitnachgeschaltetem A/D-Wandler...