ความแตกต่างชนิดของ หัวอ่าน เครื่องสแกนนิ้วมือ ชนิดต่างๆ

เครื่องสแกนนิ้วมือ หรือ Finger scan ที่มีจำหน่ายอยู่ในท้องตลอดปัจจุบัน ส่วนใหญ่ร้อยละ 80 เป็นเครื่องสแกนนิ้วที่มีหัวอ่านเป็นเทคโนโลยี Optical Sensor โดยจะสังเกตเห็นแสงจากหลอด LED เวลาสแกนนิ้วได้ชัดเจน แต่นอกเหนือจากชนิด Optical แล้ว ยังมี Sensor อีกหลายชนิดที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในระบบของเครื่องสแกนลายนิ้วมือได้

 Sensor ชนิดต่างๆของเครื่องสแกนลายนิ้วมือ

Capacitive Sensors

เครื่องสแกนนิ้วมือ-capacitive-sensor

Capacitive sensors  ใช้การจัดเรียงตัวของแผ่นเก็บกระจุไฟฟ้า พื้นผิวสามารถนำไฟฟ้าได้พอที่จะทำให้การเชื่อมต่อcapacitive กับ individual capacitive element ในการจัดเรียง เส้นลายนิ้วมือ(ridges)ซึ่งอยู่ใกล้มากกว่ากับเครื่องตรวจกับ มีความความสามารถในการเก็บประจุไฟฟ้ามากกว่า และช่องว่าง(valleys) มีความสามารถในการเก็บประจุไฟฟ้าต่ำกว่า และสำหรับ capacitive sensors บางอันใช้แรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยกับนิ้วมือเพื่อทำให้สัญญาณชัดขึ้น และสร้างคอนทราสต์ภาพได้ดีกว่า capacitive sensors นั้นไว้ต่อการปล่อยไฟฟ้าสถิต แต่ไม่ไวต่อแสงล้อมรอบ ทนทานต่อการเปื้อนมากกว่าแบบ  Optical

Optical Sensors

เครื่องสแกนนิ้วมือ-Optical-sensor

Optical Sensors ใช้การจัดเรียงเครื่องตรวจจับ โฟโต้ไดโอด (Photo Diode) หรือโฟโต้ทรานซิสเตอร์(Photo-Transistor) เพื่อเปลี่ยนพลังงานการเกิดแสงบนเครื่องตรวจจับให้เป็นประจุไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนประกอบเซนเซอร์ทั้งหมดมักรวม LED เพื่อส่องแสงไปยังนิ้วมือ มีเครื่องตรวจจับสองประเภทที่ใช้ optical sensors คือ CCD และ CMOS โดยเครื่องตรวจจับ CCD จะไวต่อระดับแสงน้อย และทำได้ดีในภาพระดับสีเทา อย่างไรก็ตามการสร้าง CCD ค่อนข้างมีราคาแพง อีกทั้งความไวต่อแสงน้อยและภาพระดับสีเทาไม่ใช้สำหรับการรู้จำลายนิ้วมือ ส่วน CMOS ถูกสร้างเป็นจำนวนมาก และถูกทำขึ้นในบางขั้นตอนการสร้างภาพ สร้างเข้าไปในผลลัพธ์ชิปในราคาที่ถูกกว่าOptical sensors สำหรับลายนิ้วมืออาจได้รับผลกระทบจากองค์ประกอบจริงๆในโลก เช่น แสงรบกวน การเปื้อนพื้นผิว แม้กระทั่งลายนิ้วมือก่อนหน้า โดยทั่วไปแล้วการเปื้อนที่ส่งผลต่อคุณภาพของภาพนั้นรวมถึงน้ำมันหรือความสกปรก รอยขีดข่วนบนพื้นผิวเซนเซอร์ จึงต้องพยายามหลีกเลี่ยงปัญหาการเปื้อน ด้วยการถ่ายภาพ 3D โดยตรงจากพื้นผิวนิ้วมือ ภาพพิมพ์ลายนิ้วมือปลอมเป็นปัญหาสำหรับ optical sensors มากกว่าแบบอื่นๆ เพราะง่ายที่จะหลอกเครื่องสแกนด้วยภาพลายนิ้วมือที่ชัดเจน จึงมีการเพิ่มหลายๆเทคนิคเพื่อระบุว่าเป็นนิ้วมือที่มีชีวิต เช่น optical sensors สามารถยกระกับและการต่อต้านการปลอมด้วย Electro-Optical imaging ซึ่งทำงานโดยการจัดวางแรงดันกระแสไฟฟ้าผ่านแผ่นโพลีเมอร์เปล่งแสง เมื่อลายนิ้วมือปรากฏขึ้น ก็มาจากเส้นลายนิ้วมือ(ridges)ก็จะจัดบริเวณของโพลีเมอร์เปล่งแสง เป็นการสร้างกระแสเล็กๆ แสงจึงเกิดขึ้น ส่วนช่องว่าง(valleys)ยังคงมืด เกิดเป็นภาพคอนทราสต์สูง ตัวโพลีเมอร์จะเชื่อมกับเครื่องตรวจจับ

RF Sensors

เครื่องสแกนนิ้วมือ-RF-sensor

สัญญาณคลื่นวิทยุความถี่ต่ำประยุกต์ใช้กับนิ้วมือผู้ใช้งานและหลังจากนั้นอ่านโดยแถวตรวจจับ  แต่ละพิกเซลทำงานเหมือนเสาอากาศประโยชน์ของเครื่องนี้คืออ่านลายนิ้วมือจากชั้นหนังแท้ ซึ่งไม่ง่ายต่อการทำให้เสียหาย ลายนิ้วมือนิ้วมือแห้งตึงThermal Sensors ใช้ในกล้องอินฟราเรด เมื่อนิ้วมือปรกกฎขึ้นต่อตัวเซนเซอร์ เส้นลายนิ้วมือสร้างเชื่อมต่อกับพื้นผิวเซนเซอร์ และคุณภูมิที่สัมผัสจะถูกวัด ช่องว่างจะไม่เชื่อมต่อกับเซนเซอร์และไม่วัดอุณหภูมิ ภาพลายนิ้วมือที่ถูกสร้างขึ้นจากอุณหภูมิเส้น และอุณหภูมิล้อมรอบจะเป็นของช่องว่างข้อเสียเปรียบสำคัญคือของเทคนิคนี้คือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเป็นพลวัตร มันใช้เวลาประมาณ1/10 วินาที สำหรับผิวเซนเซอร์ที่สัมผัสเส้นและช่องว่างสู่อุณหภูมิเดิม และการลบภาพลายนิ้ว รวมถึงเทคโนโลยีนี้มีการเปื้อนหลายอย่างเหมือนกัน และปัญหาเหมือนเซนเซอร์อื่นๆ เพราะการทำงานของมันครอบคลุมอุณหภูมิในช่วงกว้าง ถ้าอุณหภูมิรอบข้างใกล้เคียงกับอุณหภูมิผิวนิ้วมือ ตัวเซนเซอร์จะได้รับความร้อนเพื่อสร้างอุณหภูมิให้แตกต่างอย่างน้อย 1องศาเซนติเกรด

Pressure Sensors

เครื่องสแกนลายนิ้วมือ-pressure-sensor

เครื่องสแกนนิ้วมือรับรู้แรงดันมักใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องสแกนรับรู้แรงดันใน ช่วงแรกเริ่มจะต้องทำการแลกเปลี่ยนระหว่างความทนทานและคุณภาพเพราะชั้นป้องกันบนผิวเครื่องตรวจจับทำให้ตอนทราสต์รอยการกดลดลง มีเครื่องตรวจจับการรับรู้แรงดันอยู่ 2 ชนิด คือ conductivefilm detectors เป็นขั้วไฟฟ้าสองเลเยอร์บนแผ่นที่งอได้ และ micro electro-mechanical devices(MEMS) เป็นเทคโนโลยีที่ใหม่กว่า ใช้ซิลิคอนขนาดเล็กมากๆเปิดซิลิคอนชิป เมื่อเส้นลายนิ้วมือสัมผัสสวิตช์ มันจะปิดและถูกตรวจสอบทางอิเล็กทรานิกส์Ultrasonic Sensors ประโยชน์ของมันคือสามารถเห็นสิ่งที่อยู่ใต้ผิวหนัง ซึ่งไม่เฉพาะการตรวจสอบนิ้วมือจริงๆ แต่ยังให้ข้อมูลไบโอเมตริกมากกว่า แต่เทคโนโลยีนี้ช้า ราคาแพง ขนาดใหญ่ ข้อมูลละเอียดเกินไปสำหรับแอพพลิเคชั่นบันทึกเข้าออกโดยส่วนใหญ่Static Fingerprint Reader/Sensor คืออะไรเป็นเครื่องอ่านหรือตัวเซนเซอร์ลายนิ้วมือที่ไม่เคลื่อนไหว นั้นหมายถึงผู้ใช้งานวางนิ้วมือลงไปนิ่งๆบนผิวหน้า เซนเซอร์ต้องมีขนาดใหญ่เท่ากับพื้นที่ที่จะถูกจับภาพ

Swipe Fingerprint Reader/Sensor

เครื่องสแกนลายนิ้วมือ-swipe-sensor

เป็นเครื่องอ่านหรือตัวเซนเซอร์นี้ต้องการให้ผู้ใช้ลากส่วนบนของนิ้วมือผ่านตัวเซนเซอร์ ภาพที่สมบูรณ์เป็นการต่อรวมกันจากการเก็บสะสมภาพบางส่วนขณะนิ้วมือเคลื่อนที่ผ่านพื้นที่สแกน

ข้อดีของ Swipe Fingerprint Reader

  • การจัดเรียงภาพมีขนาดเล็กกว่า
  • ราคาถูกกว่า เนื่องจากต้องการ IC chip ขนาดเล็กกว่า ทำให้ราคาเซนเซอร์โดยรวมลดลง
  • การลากนิ้วมือทำให้เซนเซอร์เปื้อนน้อยลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ optical sensor

ข้อเสีย Swipe Fingerprint Reader

  • ความแม่นยำน้อยกว่า เนื่องจากการเสียรูปของผิวหน้านิ้วมือขณะลากผ่านตัวเซนเซอร์
  • การลากนิ้วมือทำให้สึกหรอผิวหน้าเซนเซอร์ใช้ยาก

ที่มา :360biometrics.com

Tags: finger scan, เครื่องสแกนลายนิ้วมือ, เครื่องสแกนนิ้ว, fingerscan, เครื่องสแกนนิ้วมือ

 Print  Email