Добавлен: 08.07.2023
Просмотров: 38
Скачиваний: 2
В термосканерах используются сенсоры, состоящие из пироэлектрических элементов, того же типа, что и в тепловизорах, они фиксируют разницу температуры и превращать ее в напряжение.
При приложении пальца к термосенсору пассивного типа по температуре гребней папиллярного узора, прикасающихся к пироелектронным элементам, и температуре воздуха, находящегося во впадинах, строится температурная карта поверхности пальца, которая преобразуется в цифровое изображение.
Существуют некоторые серьезные проблемы с термосканерами:
- Изменение температуры является динамическим, следовательно, изображение отпечатка пальца является кратковременным и стирается примерно через одну десятую секунды, когда поверхность сенсора достигла той же температуры, что и палец
- Они чувствительны к износу поверхности сенсора, и к загрязнению
- Когда температура окружающей среды близка к температуре поверхности пальца датчик требует нагревания, чтобы разница температур составляла, по меньшей мере, один градус Цельсия.
Некоторые из вышеуказанных проблем могут быть решены с помощью активного термоскнера. Однако активные термосканеры также имеют свои недостатки:
- Требование к высокой мощности
- Нет возможности улавливать мелкие детали, такие как потовые поры
- Нет возможности создавать 3D изображения
Чувствительные к давлению сканеры, в этих устройствах используются сенсоры, состоящие из матрицы пьезоэлементов. При приложении пальца к сканирующей поверхности гребни папиллярного узора оказывают давление на некоторое подмножество элементов поверхности, соответственно впадины никакого давления не производят. Матрица полученных из пьезоэлементов напряжений преобразуется в изображение поверхности пальца. Чувствительные к давлению сканеры практически не используются в реальных коммерческих продуктах.
Считыватели отпечатков пальцев на основе мультиспектральной технологии способны получать информацию не только о поверхностном, но и о подповерхностном слое кожи. Сенсоры MSI (Multispectral Imaging) обеспечивают получение ряда снимков пальца при различных условиях освещения, включающих в себя разные длины волн, положение источника света, условия поляризации. Различные длины волны видимого света взаимодействуют с кожей по-разному, позволяя значительно увеличить объем данных. В итоге полученные снимки содержат информацию не только о поверхностных, но и о внутренних (подповерхностных) особенностях кожи.
Гребни папиллярных линий отпечатка, которые мы видим на поверхности кожи, имеют скрытую основу, в виде сосудов и других подкожных структур. Фактически видимые папиллярные линии на кончиках наших пальцев – это просто "эхо" фундаментального "внутреннего отпечатка пальца". В отличие от поверхностных особенностей отпечатка пальца, которые могут быть изменены влажностью, грязью или частично стерты, "внутренний отпечаток пальца" более стабилен и неизменен. Объединение этих двух характеристик обеспечивает новому методу высокую надежность и стойкость к подделкам.
Существуют редкие генетические мутации, при наличии которых у человека может не быть отпечатков пальцев вообще. Люди с синдромом Негели или дерматопатией пигментной ретикулярной формы могут не иметь отпечатков пальцев. Оба заболевания являются формами эктодермальной дисплазии, отсутствие отпечатков пальцев всего лишь один самый безобидный симптом.
Более интересным случаем является адерматоглифия, единственным проявлением этой генетической мутации является отсутствие папиллярного рисунка на пальцах рук и ног, на ладонях и подошвах ног. У этой мутации нет никаких сопутствующих проявлений, выраженных в нарушении его нормальной жизнедеятельности или снижении продолжительности жизни. Это означает что адерматоглифия не является заболеванием. Исследование 2011 года показало, что адерматоглифия вызвана неправильной экспрессией белка SMARCAD1. Что с учетом скорости развития и доступности технологий редактирования генома, может быть использовано как метод избавления от отпечатков.
С высокой вероятностью изменение отпечатков пальцев с помощью технологий редактирования генома станет доступно для злоумышленников в будущем. Редактирования генома человека, может быть использовано для внесения изменений в те участки ДНК, которые отвечают за формирование отпечатков пальцев. Еще в 2017 году в США была произведена успешная операция по редактированию генома прямо в теле человека, в том же году американское управление по контролю за продуктами питания и лекарствами (FDA) одобрило генную терапию для лечения острого лимфобластного лейкоза.
Лекарственные препараты могут привести к исчезновению папиломного рисунка. Отпечатки пальцев могут исчезнуть в результате побочных эффектов от приема некоторых лекарственных препаратов, например — капецитабин (выпускается под брендом Кселода), противораковый препарат, который задокументировано приводил к исчезновению отпечатков пальцев.
Отпечатки пальцев могут быть изменены в результате пластической операции — трансплантации собственной кожи, например, со стопы. Следует отметить, что в результате проведенной пластической операции, могут остаться элементы старого папиллярного рисунка, например, по краям пальца, с помощью которых все-таки может быть проведена идентификация.
Кроме того, по такому отпечатку пальца, может быть видно, что он изменен в результате пластической операции. Использование пластической хирургии для изменения отпечатка пальцев является преступлением, в том числе и для лица проводившего хирургическую операцию.
Также папиллярный рисунок достаточно часто пытаются повредить с помощью химических реагентов таких как кислота или щелочь. Джон Диллинджер был одним из самых известных преступников который пытался избавится от отпечатков пальцев с помощью щелочи. Несмотря на все старания именно по отпечаткам пальцев он был идентифицирован после смерти.
Есть и другие вещества способные нанести повреждения коже, но всех их объединяет то, что впоследствии кожа и папиллярный рисунок достаточно хорошо восстанавливаются. И такие методы, как правило, не приносят ничего своим владельцам, кроме страданий.
Физическое повреждение отпечатков пальцев, еще один болезненный способ избавится от отпечатков пальцев, который как правило ни к чему не приводит. Первый задокументированным случаем срезания отпечатков пальцев предпринял Theodore Klutas, после убийства которого полиция обнаружила что каждый его отпечаток был срезан ножом, что, впрочем, не помешало его идентификации так как осталось достаточно папиллярного рисунка по краям пальца для успешной идентификации.
Возрастные изменения, происходят во всей площади кожи человека, в том числе и на подушечках пальцев. С возрастом уменьшается эластичность кожи, уменьшается высота гребней папиллярного узора, и другие изменения, всего более 30.
Несмотря на это, степень возрастных изменений слишком незначительна чтобы затруднить идентификацию, об этом свидетельствуют ряд научных исследований разных лет. Одним из самых значительных является исследование профессора мичиганского университета Anil Jain. Он сравнил отпечатки пальцев 15597 человек полученные с перерывом от 5 до 12 лет, в результате не было выявлено серьезных препятствий для идентификации.
Возрастные изменения, также не представляют проблем для большинства современных автоматизированных средств сбора и обработки отпечатков пальцев.