چگونه اثر انگشت را اسکن کنیم ؟ (فرآیند اسکن اثر انگشت)

اسکن اثر انگشت به عنوان یکی از امن‌ترین روش‌های احراز هویت در دنیای دیجیتال، به طور گسترده‌ای در دستگاه‌های مختلف از جمله دستگاه‌های کنترل تردد، حضور و غیاب، تلفن‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها و سیستم‌های امنیتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله جامع، به بررسی کامل فرآیند اسکن اثر انگشت، انواع اسکنرها، مزایا و معایب این روش، و همچنین نکاتی برای بهبود دقت اسکن می‌پردازیم.

فرآیند اسکن اثر انگشت

اسکن اثر انگشت یک روش بیومتریک برای احراز هویت است که بر اساس الگوهای منحصر به فرد برجستگی‌ها و فرورفتگی‌های روی انگشتان شما کار می‌کند. بیایید نگاهی دقیق‌تر به مراحل این فرآیند بیندازیم:

1- ثبت اثر انگشت (Enrollment)

در مرحله اول، اثر انگشت شما با استفاده از اسکنر ثبت شده و تصویر دیجیتالی آن به عنوان الگو در دستگاه ذخیره می‌شود.

• آماده‌سازی سطح: ابتدا باید سطح اسکنر تمیز و عاری از هرگونه آلودگی باشد.
• قرار دادن انگشت: شما انگشت خود را به آرامی و با فشار مناسب روی سنسور قرار می‌دهید.
• تصویربرداری: اسکنر با استفاده از تکنولوژی مناسب (نوری، خازنی یا اولتراسونیک) تصویری دقیق از الگوی اثر انگشت شما تهیه می‌کند.
• پردازش تصویر: تصویر گرفته شده توسط نرم‌افزار پردازش می‌شود تا ویژگی‌های منحصر به فرد اثر انگشت مانند موقعیت، اندازه و شکل برجستگی‌ها و فرورفتگی‌ها استخراج شود.
• ایجاد الگو: از اطلاعات استخراج شده، یک الگوی ریاضی دقیق و فشرده ایجاد می‌شود. این الگو (pattern) در حافظه دستگاه ذخیره می‌شود.

مقایسه اثر انگشت (Verification)

هنگام استفاده از دستگاه، اثر انگشت شما مجدداً اسکن شده و با الگوی ذخیره شده مقایسه می‌شود.

• اسکن مجدد: هر بار که می‌خواهید از دستگاه استفاده کنید، مجدداً اثر انگشت خود را روی سنسور قرار می‌دهید.
• ایجاد الگوی جدید: یک الگوی جدید از اثر انگشت اسکن شده ایجاد می‌شود.
• مقایسه الگوها: الگوی جدید با الگوی ذخیره شده مقایسه می‌شود. الگوریتم‌های پیچیده مقایسه، نقاط تشابه و تفاوت بین دو الگو را با دقت بسیار بالایی بررسی می‌کنند.

3- احراز یا تأیید هویت

اگر میزان تطابق بین دو الگو به حد آستانه تعریف شده برسد، دستگاه اثر انگشت شما را شناسایی کرده و به شما دسترسی می‌دهد. در غیر این صورت، دسترسی شما محدود می‌شود.

عوامل موثر بر دقت اسکن

• کیفیت سنسور: نوع سنسور، دقت آن و میزان حساسیت به آلودگی و رطوبت در دقت اسکن نقش مهمی دارد.
• کیفیت تصویر: هرچه تصویر گرفته شده از اثر انگشت واضح‌تر و با کیفیت‌تر باشد، دقت مقایسه نیز بالاتر خواهد بود.
• الگوریتم‌های مقایسه: پیچیدگی و دقت الگوریتم‌های مقایسه در تشخیص تفاوت‌های جزئی بین دو الگو تاثیرگذار است.
• شرایط محیطی: رطوبت، دما، نور و آلودگی می‌توانند بر کیفیت تصویر و در نتیجه دقت اسکن تاثیر بگذارند.
• وضعیت انگشت: خشک بودن، وجود زخم یا بریدگی، و فشار بیش از حد هنگام اسکن می‌تواند بر دقت تأثیر بگذارد.

 نکاتی برای بهبود دقت اسکن اثر انگشت

• انگشت تمیز و خشک: قبل از اسکن، انگشت خود را تمیز و خشک کنید.
• فشار مناسب: هنگام اسکن، فشار ملایمی به اسکنر وارد کنید.
• زاویه صحیح: انگشت خود را به طور مستقیم و با زاویه مناسب روی اسکنر قرار دهید.
• ثبت چندین باره: برای افزایش دقت، اثر انگشت خود را چندین بار ثبت کنید.

انواع اسکنر اثر انگشت

اسکنرهای اثر انگشت به طور کلی به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• اسکنر نوری (Optical): این نوع اسکنر از یک منبع نور برای ایجاد تصویر دوبعدی از اثر انگشت استفاده می‌کند.
• اسکنر خازنی (Capacitive): این اسکنرا با اندازه‌گیری ظرفیت الکتریکی برجستگی‌ها و فرورفتگی‌های اثر انگشت کار کرده و تصویری دقیق‌تر و سه بعدی ارائه می‌دهد.
• اسکنر اولتراسونیک (Ultrasonic): این اسکنر از امواج صوتی برای ایجاد تصویر سه‌بعدی از لایه‌های زیرین پوست استفاده می‌کند و در برابر خراشیدگی و آلودگی مقاوم‌تر است.

مزایا و معایب اسکن اثر انگشت

این نوع احراز هویت امنیت بالایی دارد، چرا که اثر انگشت هر فرد منحصر به فرد است و جعل آن بسیار دشوار است. از طرف دیگر فرآیند اسکن اثر انگشت بسیار سریع و آسان بوده و به روز رسانی آن نیز آسان است.

در مقابل این مزایا؛ بریدگی، سوختگی و سایر آسیب‌های پوستی می‌توانند بر دقت اسکن تأثیر بگذارند و گاهی استفاده از اسکنرهای اثر انگشت ممکن است باعث انتقال آلودگی شود.