[go: up one dir, main page]

UA49997C2 - Спосіб визначення приналежності шкіри людини живій тканині - Google Patents

Спосіб визначення приналежності шкіри людини живій тканині Download PDF

Info

Publication number
UA49997C2
UA49997C2 UA2001010172A UA01010172A UA49997C2 UA 49997 C2 UA49997 C2 UA 49997C2 UA 2001010172 A UA2001010172 A UA 2001010172A UA 01010172 A UA01010172 A UA 01010172A UA 49997 C2 UA49997 C2 UA 49997C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
electrical
function
impedance
skin
potential
Prior art date
Application number
UA2001010172A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Штефан МАРКШТАЙНЕР
Original Assignee
Інфінеон Текнолоджіз Аг
Инфинеон Текнолоджиз Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Інфінеон Текнолоджіз Аг, Инфинеон Текнолоджиз Аг filed Critical Інфінеон Текнолоджіз Аг
Publication of UA49997C2 publication Critical patent/UA49997C2/uk

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A61B5/442Evaluating skin mechanical properties, e.g. elasticity, hardness, texture, wrinkle assessment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0531Measuring skin impedance
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00Individual registration on entry or exit
    • G07C9/30Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass
    • G07C9/32Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check
    • G07C9/37Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voice recognition
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/117Identification of persons
    • A61B5/1171Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof
    • A61B5/1172Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof using fingerprinting

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Визначають характеристику імпедансу поверхні шкіри як функцію частоти електричної змінної напруги шляхом подачі напруги на один або кілька електричних провідників, що мають гальванічний чи ємнісний зв'язок з поверхнею шкіри, і зміни частоти з наступним порівнянням з наперед сформованою опорною характеристикою. При співпаданні ходу цих характеристик поверхня шкіри визнається такою, що належить до живої тканини.

Description

Опис винаходу
У сучасних системах санкціонування доступу чи звертання для ідентифікації крім іншого можуть бути 2 використані також відбитки пальців. Суттєвою умовою для цього є захист від фальшування. Зокрема слід перешкоджати спробам отримання доступу за допомогою підроблених відбитків пальців або відрізаних пальців.
Тому поряд із перевіркою власне відбитка пальця слід переконатися, чи жива ще особа з цим відбитком пальця.
У міжнародній патентній публікації МУО 95/26013 описано різні методи електронної ідентифікації особи, за допомогою яких додатково до зняття відбитка пальця можна встановити, чи ця особа жива. До цих методів 70 належать: зняття частоти пульсу або електрокардіографічних сигналів, вимірювання вмісту кисню в крові, температури шкіри, кров'яного тиску чи механічних параметрів поверхні шкіри.
Задача даного винаходу полягає у розробці простого способу визначення приналежності шкіри людини живій тканині, який, зокрема, був би придатний для застосування у поєднанні з датчиком відбитка пальця.
Ця задача вирішена у способі з ознаками пункту 1 формули винаходу. Форми виконання винаходу 12 відображені у додаткових пунктах формули винаходу.
У способі згідно з винаходом використано той факт, що жива шкіра людини має характерну шарову структуру. Вирішальне значення для представленого винаходу має той факт, що ці шари мають чітко виражену різну електропровідність. Колі ці шари перебувають у електричному полі системи електродів, утворюється резистивно-ємнісна система з цілком специфічною частотною характеристикою.
На доданій фігурі представлені діаграми залежності омічного опору (дійсна складова імпедансу) або ємності (пропорційної уявній складовій імпедансу) для різних умов від логарифму частоти прикладеної напруги. В ході покладеного в основу винаходу вимірювання вказівний палець кладуть на покриту оксидним шаром кремнієву пластинку і вимірюють імпеданс такої структури. На діаграмах у лівій частині ілюстрації нанесені сім'ї кривих для різних станів пальця. Штрихова крива 1 відповідає мокрому пальцеві, суцільна крива 2 відповідає с 22 нормальному пальцеві, а нижня пунктирна крива З - сухому пальцеві. Верхня пунктирна крива 4 знята для Го) кінчика середнього пальця. На діаграмах у правій частині ілюстрації представлені характеристики для двох різних тестованих осіб. Видно, що хід кривих значною мірою співпадає незалежно від стану пальця і тестованої особи.
Особливо виділяється хід кривої омічного опору. Змоделювати таку характеристику за допомогою штучного в пальця дуже важко; хід кривої для відрізаного пальця швидко змінюється в міру відмирання тканини шкіри. Ге»!
Нижче описується, яким чином цей характеристичний хід кривих імпедансу може бути використаний для верифікації істинності і приналежності прикладеного пальця живому організму. о
На першому етапі спочатку формують опорну характеристику. При цьому може бути або безпосередньо ду виміряна частотна характеристика (як представлена на фігурі) або ж використана крива зміни вимірювального сигналу в часі. Прикладом останнього методу може бути подача стрибка напруги на електроди і вимірювання М ходу зарядного струму в часі. Ці характеристики мають різний вигляд, але принципово рівнозначні, оскільки корелюються між собою через перетворення Фур'є або через складку. Використання того чи іншого методу залежить від конкретного застосування. В разі високих вимог до надійності ідентифікації можуть бути оцінені, « наприклад, дійсна і уявна складові імпедансу. Для простіших застосувань достатньо використання абсолютного З 70 значення імпедансу, оскільки це значення може бути одержане шляхом простого усереднення виміряного с струму. Опорну характеристику формують переважно таким чином, що вона репрезентує пересічний хід кривої з» імпедансу. Це може бути досягнуто, наприклад, шляхом усереднення багатьох кривих, знятих за різних умов.
Доцільно таку опорну характеристику знімати окремо для кожної особи, що пізніше має бути ідентифікована.
Вибрані значення імпедансу у вибраному діапазоні частот змінної напруги запам'ятовують разом із суттєвими характеристиками (відбитками) пальця. Потім, під час ідентифікації можуть порівнюватися як сам відбиток е пальця, так і характеристика для розпізнавання приналежності прикладеного пальця живому організму. Оскільки (се) характеристики різних людей відрізняються незначною мірою (див. діаграми у правій частині фігури), за певних умов може бути використана єдина опорна характеристика для всіх осіб, що підлягають ідентифікації. Правда, о тоді при порівнянні виміряної характеристики із записаною опорною характеристикою слід призначити більш (Те) 20 широкі межі допуску.
Замість чистої синусоїди при вимірюванні частотної характеристики може бути використане накладення тм напруг різних частот. Такі накладення частот, наприклад, застосування імпульсів (прямокутні, пилоподібні імпульси і т.п.) часто можуть бути сформовані простіше, ніж чиста синусоїда. Шляхом фільтрування може бути обмежений діапазон, в якому лежать накладені частоти. Отримані виміряні значення чи характеристики 52 відповідають усередненим виміряним значенням з синусоїдальним збудженням. Навіть коли діапазон
ГФ) накладених частот вибраний достатньо малим, то і таким спрощеним методом можна сформувати чи зняти при вимірюванні криву, яка в достатній мірі характеризує особу. о В ході кожного ідентифікування особи здійснюють вимірювання відповідної характеристики і порівняння з опорною характеристикою. Якщо при цьому констатовано, що характеристики співпадають достатньою мірою і 60 особистісні виміряні параметри (рисунок відбитка пальця) також співпадають із записаними параметрами, особа вважається ідентифікованою і отримує право на доступ. Порівняння характеристик може бути здійснене відомим чином шляхом оцінки різниці функціональних значень. Можна, наприклад, додавати або інтегрувати квадрати різниць між значеннями характеристик для кожної частоти, додавати або інтегрувати абсолютні значення цих різниць або визначати максимальне значення різниці. Точність порівняння може бути підвищена шляхом бо порівняння логарифмів чи перших похідних характеристик.
Спосіб згідно з винаходом може бути здійснений в датчику відбитків пальців із застосуванням електричних провідників. Для цього використовують датчик, в якому в або під поверхнею дотикання для сприймання відбитків пальців розміщені електричні провідники, які при прикладенні кінця пальця до датчика вступають у безпосередній контакт з поверхнею шкіри (гальванічний зв'язок) або перебувають на певній відстані від поверхні шкіри (ємнісний зв'язок). В останньому разі між провідниками і поверхнею дотикання розміщений діелектричний шар як захисне покриття.
Для вимірювання може бути використаний один окремий провідник або два електрично ізольовані один від іншого провідники. При використанні лише одного провідника прикладений палець діє як з'єднання із 7/0 потенціалом "землі". При використанні двох провідників їх розміщують переважно на відстані, більшій, ніж товщина епідермісу. Тому спосіб може бути здійснений з використанням провідників, відстань між якими становить щонайменше 2мм. При цьому достатньо, щоб провідники були виконані у вигляді двох металевих пластинок площею близько 10мм2; в залежності від бажаної розрізняльної здатності вимірювань можуть бути використані також і провідники зі значно меншими розмірами. Вимірювання імпедансу може бути здійснене 75 Відомим чином, слід лише зважати на те, що вибраний метод вимірювання має забезпечувати достатню для даної цілі точність результатів. В разі застосування способу для датчика відбитків пальців провідник або провідники розміщують на краї або на краях поверхні для прикладання кінця пальця. Оскільки, як правило, датчик складається із електропровідних сенсорних елементів, деякі із цих елементів можуть бути використані для здійснення описаного способу. Тому в принципі спосіб може бути здійснений також на звичайних датчиках із застосуванням відповідних електронних засобів.

Claims (5)

Формула винаходу с
1. Спосіб визначення приналежності шкіри людини живій тканині, згідно з яким - ділянку поверхні шкіри вводять в контакт зі щонайменше одним електричним провідником або розміщують о на попередньо заданій відстані від щонайменше одного електричного провідника, - до електричного провідника підводять електричний потенціал з накладенням частот або електричну напругу зі змінною частотою, який відрізняється тим, що ч- зо - за допомогою електричного вимірювання, здійснюваного з використанням цього потенціалу, визначають дійсну и уявну частини електричного імпедансу як функції часу або як функції частоти, який на основі б» параметрів вибраного потенціалу залежить від часу, або абсолютне значення електричного імпедансу як функції (дз часу або як функції частоти, який на основі параметрів вибраного потенціалу залежить від часу, і - перевіряють співпадання цієї вимірювальної функції з опорною функцією. Ме
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як електричний потенціал використовують імпульс напруги або « стрибок напруги з накладенням частот.
З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як електричний потенціал використовують складний сигнал з накладенням частот з обмеженого діапазону.
4. Спосіб за пп. 1-3, який відрізняється тим, що як значення, що залежить від заданого поверхнею шкіри « імпедансу, використовують абсолютне значення імпедансу. з с
5. Спосіб за пп. 1-4, який відрізняється тим, що ділянку поверхні шкіри вводять в контакт зі щонайменше двома електричними провідниками або розміщують на попередньо заданій відстані від щонайменше двох ;» електричних провідників, причому провідники електрично ізольовані один від іншого і розміщені один від іншого на відстані щонайменше 2 мм. щ» се) се) о 50 що Ф) іме) 60 б5
UA2001010172A 1998-07-09 1999-01-07 Спосіб визначення приналежності шкіри людини живій тканині UA49997C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19830830A DE19830830C2 (de) 1998-07-09 1998-07-09 Verfahren zur Lebenderkennung menschlicher Haut
PCT/DE1999/001974 WO2000002485A1 (de) 1998-07-09 1999-07-01 Verfahren zur lebenderkennung menschlicher haut

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA49997C2 true UA49997C2 (uk) 2002-10-15

Family

ID=7873544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2001010172A UA49997C2 (uk) 1998-07-09 1999-01-07 Спосіб визначення приналежності шкіри людини живій тканині

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6597945B2 (uk)
EP (1) EP1094750B1 (uk)
JP (1) JP2002520079A (uk)
KR (1) KR20010071809A (uk)
CN (1) CN1196441C (uk)
AT (1) ATE304812T1 (uk)
BR (1) BR9911940A (uk)
DE (2) DE19830830C2 (uk)
RU (1) RU2212842C2 (uk)
UA (1) UA49997C2 (uk)
WO (1) WO2000002485A1 (uk)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19936097A1 (de) 1999-07-30 2001-02-08 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren, Vorrichtung und System zur biometrischen Authentisierung einer Person
US7184581B2 (en) * 2000-06-09 2007-02-27 Idex Asa System for real time finger surface pattern measurement
NO314647B1 (no) * 2000-06-09 2003-04-22 Idex Asa Målesystem for fingeravtrykksensor
US6501284B1 (en) * 2000-08-28 2002-12-31 Stmicroelectronics, Inc. Capacitive finger detection for fingerprint sensor
JP2003111749A (ja) * 2001-10-09 2003-04-15 Bmf:Kk ヒューマン判定装置
NO321659B1 (no) * 2002-05-14 2006-06-19 Idex Asa Volumspesifikk karakterisering av menneskehud ved elektrisk immitans
NO20025803D0 (no) * 2002-12-03 2002-12-03 Idex Asa Levende finger
US7627151B2 (en) * 2003-04-04 2009-12-01 Lumidigm, Inc. Systems and methods for improved biometric feature definition
US7539330B2 (en) * 2004-06-01 2009-05-26 Lumidigm, Inc. Multispectral liveness determination
US7460696B2 (en) 2004-06-01 2008-12-02 Lumidigm, Inc. Multispectral imaging biometrics
US7751594B2 (en) 2003-04-04 2010-07-06 Lumidigm, Inc. White-light spectral biometric sensors
JP4157557B2 (ja) * 2003-08-15 2008-10-01 日本電信電話株式会社 生体認識装置
CN100367912C (zh) * 2003-08-15 2008-02-13 日本电信电话株式会社 生物测量识别设备
EP1536203A4 (en) 2003-08-26 2011-07-20 Nippon Telegraph & Telephone SURFACE SHAPE RECOGNITION SENSOR
US6950034B2 (en) * 2003-08-29 2005-09-27 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for performing diagnostics on a downhole communication system
US8229185B2 (en) 2004-06-01 2012-07-24 Lumidigm, Inc. Hygienic biometric sensors
US8787630B2 (en) * 2004-08-11 2014-07-22 Lumidigm, Inc. Multispectral barcode imaging
RU2309672C2 (ru) * 2005-10-05 2007-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Лазерные системы" Способ распознавания принадлежности отпечатка пальца живому или неживому человеку
US20070239061A1 (en) * 2006-04-05 2007-10-11 Jacob Carter Systems and methods for providing multi-variable measurement diagnostic
US8355545B2 (en) 2007-04-10 2013-01-15 Lumidigm, Inc. Biometric detection using spatial, temporal, and/or spectral techniques
US8175346B2 (en) 2006-07-19 2012-05-08 Lumidigm, Inc. Whole-hand multispectral biometric imaging
US7995808B2 (en) 2006-07-19 2011-08-09 Lumidigm, Inc. Contactless multispectral biometric capture
WO2008134135A2 (en) 2007-03-21 2008-11-06 Lumidigm, Inc. Biometrics based on locally consistent features
US8872908B2 (en) 2009-08-26 2014-10-28 Lumidigm, Inc Dual-imager biometric sensor
US8570149B2 (en) 2010-03-16 2013-10-29 Lumidigm, Inc. Biometric imaging using an optical adaptive interface
US20150185909A1 (en) * 2012-07-06 2015-07-02 Freescale Semiconductor, Inc. Method of sensing a user input to a capacitive touch sensor, a capacitive touch sensor controller, an input device and an apparatus
US20170325711A1 (en) * 2013-01-29 2017-11-16 Seca Ag Method and apparatus for testing plausibility of measurement values in body composition analysis
EP3134846B1 (de) 2014-04-23 2024-04-03 Novomatic AG Anordnung und verfahren zur identifikation von fingerabdrücken
DE102014009537A1 (de) * 2014-06-25 2016-01-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Monitoring der Substanzwirkung bei in vitro Geweben
GB2528044B (en) 2014-07-04 2018-08-22 Arc Devices Ni Ltd Non-touch optical detection of vital signs
US9854973B2 (en) 2014-10-25 2018-01-02 ARC Devices, Ltd Hand-held medical-data capture-device interoperation with electronic medical record systems
US9965671B2 (en) * 2016-06-27 2018-05-08 Himax Technologies Limited Material identifying system and related identifying method
US10506926B2 (en) 2017-02-18 2019-12-17 Arc Devices Limited Multi-vital sign detector in an electronic medical records system
US10492684B2 (en) 2017-02-21 2019-12-03 Arc Devices Limited Multi-vital-sign smartphone system in an electronic medical records system
US10602987B2 (en) 2017-08-10 2020-03-31 Arc Devices Limited Multi-vital-sign smartphone system in an electronic medical records system
US10485431B1 (en) 2018-05-21 2019-11-26 ARC Devices Ltd. Glucose multi-vital-sign system in an electronic medical records system
WO2021247300A1 (en) 2020-06-01 2021-12-09 Arc Devices Limited Apparatus and methods for measuring blood pressure and other vital signs via a finger
JP2025521184A (ja) 2022-06-03 2025-07-08 アーク デヴァイシズ リミテッド 手指を介して血圧及び他のバイタルサインを測定する装置及び方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9107918U1 (de) * 1991-06-27 1991-12-05 Fitzler, Peter, 6304 Lollar Vorrichtung zur Datensicherung
US5382956A (en) * 1992-04-30 1995-01-17 Hewlett Packard Co Integrated circuit for physiological signal measurement
ES2110841T5 (es) * 1994-03-24 2005-12-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Sistema de autenticacion personal biometrica.
HU214533B (hu) * 1995-10-06 1998-03-30 Dermo Corporation Ltd. Detektor ujj élő jellegének felismerésére
WO1998035118A1 (de) * 1997-02-06 1998-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Identifikationsvorrichtung
DE19740523C2 (de) * 1997-09-15 2000-07-13 Siemens Ag Identifikationsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP1094750B1 (de) 2005-09-21
DE59912582D1 (de) 2006-02-02
WO2000002485A1 (de) 2000-01-20
KR20010071809A (ko) 2001-07-31
JP2002520079A (ja) 2002-07-09
DE19830830C2 (de) 2000-11-23
US6597945B2 (en) 2003-07-22
CN1308506A (zh) 2001-08-15
DE19830830A1 (de) 2000-01-20
ATE304812T1 (de) 2005-10-15
BR9911940A (pt) 2001-03-27
RU2212842C2 (ru) 2003-09-27
EP1094750A1 (de) 2001-05-02
US20010005424A1 (en) 2001-06-28
CN1196441C (zh) 2005-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA49997C2 (uk) Спосіб визначення приналежності шкіри людини живій тканині
JP4528130B2 (ja) 複素インピーダンスの4点測定による生きている指の検出
EP1768545B1 (en) A method and device for determining a parameter of living tissue
CN121106279A (zh) 一种驾驶员脱手检测方法及装置
JP2005052227A (ja) 皮膚表面の電解質成分に影響されない角質層水分量を測定する装置
KR20180114364A (ko) 생체 인증장치 및 생체 인증방법
KR102570385B1 (ko) 사용자 접속 허용 여부를 결정하기 위한 방법 및 전자 디바이스
Kwon et al. Separation of subcutaneous fat from muscle in surface electrical impedance myography measurements using model component analysis
CN106599669B (zh) 一种基于人体体表导电性的身份识别系统
Martinsen et al. On using single frequency electrical measurements for skin hydration assessment
GB2572439A (en) Electrode contact monitoring
US20200327388A1 (en) Smartcard including a fingerprint sensor
JP3369829B2 (ja) 水分測定装置
Coston et al. Transdermal drug delivery: a comparative analysis of skin impedance models and parameters
MXPA01000173A (en) Method for detecting living human skin
Mäntyjärvi et al. Touch detection system for mobile terminals
JP7462141B2 (ja) 測定装置、電子機器、演算処理方法、およびプログラム
Gressard et al. Pacing lead/myocardium interface: modelling and characterization of the impedance
JP2003310568A (ja) 表皮柔軟性を測定する装置
JP2003245264A (ja) 皮膚表面から皮膚内部の高水分域層までの距離を測定する装置
HK1087317B (en) Live finger detection by four-point measurement of complex impedance
Yoshida et al. Center for Sensory-Motor Interaction, Department of Health Science and Technology