From 5bb870547d47082e409a77c90d932943fd7e6137 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: =?UTF-8?q?Rostislav=20L=C3=A1n?= Date: Thu, 8 Dec 2022 18:59:26 +0100 Subject: [PATCH] Added a chapter about fingerprint and sensors. --- ...delu-otisku-prstu-01-kapitoly-chapters.tex | 88 ++++++++++++++++--- ...tisku-prstu-20-literatura-bibliography.bib | 27 ++++++ 2 files changed, 101 insertions(+), 14 deletions(-) diff --git a/latex_verze/xlanro00-Generovani-3D-modelu-otisku-prstu-01-kapitoly-chapters.tex b/latex_verze/xlanro00-Generovani-3D-modelu-otisku-prstu-01-kapitoly-chapters.tex index 201dd79..0b5bbcf 100644 --- a/latex_verze/xlanro00-Generovani-3D-modelu-otisku-prstu-01-kapitoly-chapters.tex +++ b/latex_verze/xlanro00-Generovani-3D-modelu-otisku-prstu-01-kapitoly-chapters.tex @@ -29,44 +29,104 @@ Jsou zde také navržena vylepšení aplikace. \section{Otisky prstů} + Všichni lidé mají na povrchu prstů vyvýšené linie, tzv. papilární linie, které jsou formovány ještě před naším narozením a během života jsou neměnné. + Papilární linie jsou pro každého člověka jedinečné. + Dá se tedy říci, že každý člověk, u kterého nedošlo k jejich poškození v důsledku nemoci, nebo fyzického zranění, se jimi dá jednoznačně identifikovat. + Papilární linie mívají rozměry 0.2 - 0.5 mm na šířku a 0.1 - 0.4 mm na výšku. + Otisk prstu je tedy grafickou reprezentací papilárních linií\cite{Drahansky-Orsag-2011}. + +\subsection{Klasifikace otisků prstu} + + Při práci s automatizovaným procesem identifikace otisků prstů lze podle vzoru, tvořeného papilárními liniemi rozdělit do několika tříd. + Mezi tyto patří: oblouk, klenutý oblouk, spirála, levá a pravá smyčka. + Otisky se podle nich dají zařadit do jedné ze tříd a při hledání otisku v databázi lze otisk porovnávat jen s otisky stejné třídy. + Pro potřeby daktyloskopie se dále používají pojmy delta, pro oblast v otisku, + kde se papilární linie rozchází do tří směrů, jádro, pro střed otisku, který se nachází na nejspodnějším vyklenutí papilárních linií a typové linie. + Další klasifikací, která může zůžit vyhledávancí množinu je počet papilárních linií mezi určitými body otisku, např. mezi jádrem a deltou otisku. + Podle těchto metrik lze výrazně zůžit oblast vyhledávání v databázi. + \cite{Drahansky-Orsag-2011}. + + Pro samotné rozlišení otisků prstů je však třeba použít útvary, které tvoří papilární linie, tzv. markanty. + Základními typy markantů jsou vidlička, což je rozdělení papilární linie na dvě a ukončení, které značí ukončení papilární linie. + Z těchto dvou základních lze následně odvodit celou řadu složených markantů, které se dají využít pro přesnější identifikace otisku. + Spolu s typem markantu lze také jako metriku použít orientaci markantu, neboli směr, kterým by se pozměněná linie ubírala, + kdyby zde neexistoval markant\cite{Drahansky-Orsag-2011}. + +\subsection{Otisky prstů v historii} + Použití identifikace člověka pomocí otisků jeho prstů je možné vysledovat skrze historii lidstva. Nejstarší známé použití otisků prstů k identifikaci jedince je přisouzeno Babyloňanům v období kolem roku 1800 př. n. l. Ti používali otisky prstů k identifikaci zatčených lidí. Ve starověké Číně, během vlády dynastie Qin, se otisky prstů používaly ke zjišťování totožnosti lidí \cite{Qinghai-Gao-2014}. + \todo{TODO} \section{Snímání otisků prstu} - \blindtext[1] + Získání otisků prstů může být provedeno mnoha způsoby. \subsection{Neelektronické metody snímání otisků prstu} - \blindtext[1] - -\subsubsection{Odebírání otisků prstů na papír} - - \blindtext[1] + Kromě elektronických snímačů otisků se v praxi stále využívají daktyloskopické karty, + což jsou papírové karty s obtisknutými otisky, které lze do počítače načíst scannerem. + K otisknutí prstů se používá inkoust, který se nejprve nanese na podkožku, a potéválením na vrcholky papilárních linií. + Poté se prst oválí na kartu a tím vznikne válený otisk\cite{Kopecky-2021}. + Typicky se váleně otiskne všech deset konečků prstů. Dále se píchaně otisknou celé články prstů obou rukou a oba palce, + může se přistoupit i k sejmutí otisků celých dlaní obou rukou\cite{Drahansky-Orsag-2011}\cite{Kopecky-2021}. \subsection{Snímače otisků prstu} - \blindtext[1] + V moderních systémech se pro rozpoznání otisků používá celá řada snímačů otisků prstů. \subsubsection{Optický snímač otisku prstu} - \blindtext[1] + Optický snímač je nejstarší metodou získávání otisků prstů. + Prst je typicky osvětlen skrze skleněnou plochu, vyfotografován a analýzou světlých a tmavých oblastí nasnímaných dat jsou získány požadované rysy. + Existují také modely, které nevyžadují přiložení prstu na sklo, dokážou jej zachytit např. na snímku z kamery. + Mohou mít různé rozlišení, vyšší rozlišení obvykle znamená zabezpečnější zařízení. + I tak nejsou tyto snímače příliš bezpečné, protože je možné je oklamat např. fotografií otisku, nebo 3D modelem prstu. \subsubsection{Kapacitní snímač otisku prstu} + Tato technologie se spoléhá na velké množství miniaturních vodivých destiček, které se přiložením papilární linie stanou elektrodou kondenzátoru. + Pokd nad destičkou je mezera mezi liniemi, náboj v kondenzátoru zůstane stejný. + Lze tak detekovat, ke kterým destičkám je přiložena papilární linie a po zpracování a uspořádání těchto dat do matice je možné hledat markanty. + Oproti optickému snímači je mnohom těžší jej oklamat, protože je nutné, aby falzifikát obsahoval elektrický náboj. + Fotografie, ani běžný plastový model tedy fungovat nebudou. + + +\subsubsection{Ultrazvukový snímač otisku prstu} + + Nejnovější ze snímačů otisku prstů, ultrazvukový, se skládá z ultrazvukového přijímače a vysílače. + Papilární linie a prostor mezi nimi odráží ultrazvukovou vlnu jinak, přijímač je schopen rozlišit mezi nimi na základě mechanické deformace snímače. + Tento typ snímače má možnost snímat data i do hloubky, při delším snímání tedy může získat velmi detailní model otisku prstu. + To z něj dělá nejbezpečnější technologii snímání otisků. + + \todo{https://www.androidauthority.com/how-fingerprint-scanners-work-670934/ +} +\subsubsection{Hybridní snímače otisku prstu} + + \todo{optické-kapacitní, vestavěné v displeji telefonů} + \blindtext[1] -\subsubsection{Termální snímač otisku prstu} +\section{Techniky identifikace otisku prstu} \blindtext[1] -\subsubsection{Ultrazvukový snímač otisku prstu} +\section{Ověření kvality falzifikátu otisku prstu} + + \blindtext[1] + +\subsection{Míra podobnosti falzifikátu a reálného otisku prstu} \blindtext[1] + +\section{Shrnutí výzkumné části} + + \blindtext[1] + \chapter{Návrh aplikace převádějící nasnímaný otisk na 3D model.} \label{navrh} @@ -134,19 +194,19 @@ Jsou zde také navržena vylepšení aplikace. \blindtext[1] -\subsection{Testování vytisknutých otisků na optickém senzoru} +\subsubsection{Testování vytisknutých otisků na optickém senzoru} \blindtext[1] -\subsection{Testování vytisknutých otisků na kapacitním senzoru} +\subsubsection{Testování vytisknutých otisků na kapacitním senzoru} \blindtext[1] -\subsection{Testování vytisknutých otisků na termálním senzoru} +\subsubsection{Testování vytisknutých otisků na termálním senzoru} \blindtext[1] -\subsection{Testování vytisknutých otisků na ultrazvukovém senzoru} +\subsubsection{Testování vytisknutých otisků na ultrazvukovém senzoru} \blindtext[1] diff --git a/latex_verze/xlanro00-Generovani-3D-modelu-otisku-prstu-20-literatura-bibliography.bib b/latex_verze/xlanro00-Generovani-3D-modelu-otisku-prstu-20-literatura-bibliography.bib index de27836..cb006d3 100644 --- a/latex_verze/xlanro00-Generovani-3D-modelu-otisku-prstu-20-literatura-bibliography.bib +++ b/latex_verze/xlanro00-Generovani-3D-modelu-otisku-prstu-20-literatura-bibliography.bib @@ -1,3 +1,18 @@ +@Book{Drahansky-Orsag-2011, + author = {Martin Drahanský, Filip Orság}, + title = {Biometrie}, + year = {2011}, + pages = {95-123}, + title = {Forgeries of Fingerprints in Forensic Science}, + doi = {10.1007/978-1-4471-6524-8_2}, + edition = {1}, + publisher = {Computer Press a. s.}, + howpublished = {ISBN 978-80-01-04600-8}, + isbn = {978-80-254-8979-6}, + cited = {2022-12-6}, + adress = {Brno}, +} + @article{Qinghai-Gao-2014, author = {Gao, Qinghai}, year = {2014}, @@ -17,3 +32,15 @@ title = {Forgeries of Fingerprints in Forensic Science}, doi = {10.1007/978-1-4471-6524-8_2} } + +@misc{Kopecky-2021, + AUTHOR = {Kopecký, Petr}, + TITLE = {Daktyloskopie v kriminalistické praxi}, + YEAR = {2021}, + TYPE = {Bakalářská práce}, + INSTITUTION = {Masarykova univerzita, Právnická fakulta}, + LOCATION = {Brno}, + SUPERVISOR = {Roman Heinz}, + URL = {https://is.muni.cz/th/vblqb/}, + URL_DATE = {2022-12-06}, +} \ No newline at end of file