지문 인식

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1. 개요

지문 인식은 개인의 지문 정보를 이용하여 개인을 식별하는 기술이다. 광학식, 초음파식, 정전용량방식 등 다양한 방식으로 구현된다. 광학식은 가시광선을, 초음파식은 초음파를, 정전용량방식은 전기 용량의 차이를 이용해 지문 영상을 획득한다.

지문 인식

개요

유형	생체 인식
사용법	식별
관련 항목	지문 스캐너 생체 인식 지문 분석

세부 정보

입력 방법	지문 스캐너
감지 방법	정전 용량 광학 초음파
성능 측정	오류율 FAR FRR

특징

장점	높은 정확도 사용 편의성 보안성
단점	데이터베이스 보안 문제 환경적 요인에 따른 인식률 저하 가능성

알고리즘

주요 알고리즘	특징점 기반 매칭 패턴 기반 매칭 이미지 기반 매칭

응용 분야

보안	출입 통제 시스템 컴퓨터 및 모바일 장치 잠금 해제 금융 거래 인증
법 집행	범죄 수사 신원 확인
기타	병원 환자 식별 학교 출석 관리 투표 시스템

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1. 개요
2. 지문 인식의 방식

2. 지문 인식의 방식

지문 인식의 방식은 크게 광학식, 초음파식, 정전용량방식으로 나뉜다.

== 광학식 ==
광학식은 가시광선에 반사된 지문 영상을 획득하는 방식이다. 비교적 간단한 구조로 구현이 가능하며, 가격이 저렴하다는 장점이 있다.

== 초음파식 ==
초음파식은 초음파검사 원리를 사용하여 지문 영상을 획득하는 방식이다. 광학식에 비해 위조 지문에 강하다는 장점이 있다.

== 정전용량방식 ==
정전용량방식은 전기 용량의 차이를 이용하여 지문 영상을 획득하는 방식이다. 이 방식에서 영상에 사용되는 두 방정식은 다음과 같다:

: $C = \frac{Q}{V}$

: $C = \epsilon_0 \epsilon_r \frac{A}{d}$

여기서
*C는 단위가 패럿인 전기 용량이다.
*Q는 단위가 쿨롱인 전하이다.
*V는 단위가 볼트인 전압이다.
*ε₀는 단위가 패럿/미터인 진공 유전율이다.
*ε_r는 절연체의 상대 유전율이다.
*A는 단위가 평방미터인 각 전극의 면적이다.
*d는 단위가 미터인 각 전극간의 거리이다.

이 방식에서, 센서어레이의 각 화소는 병렬 축전기의 전극으로 동작한다. 전기 전도체인 피부는 다른 전극 역할을 하고, 부도체인 상피는 유전체 역할을 한다.

== 수동 정전용량방식 ==
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== 능동 정전용량방식 ==
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2.1. 광학식

광학식은 가시광선에 반사된 지문 영상을 획득하는 방식이다. 비교적 간단한 구조로 구현이 가능하며, 가격이 저렴하다는 장점이 있다.

2.2. 초음파식

초음파식은 초음파검사 원리를 사용하여 지문 영상을 획득하는 방식이다. 광학식에 비해 위조 지문에 강하다는 장점이 있다.

2.3. 정전용량방식

정전용량방식은 전기 용량의 차이를 이용하여 지문 영상을 획득하는 방식이다. 이 방식에서 영상에 사용되는 두 방정식은 다음과 같다:

: $C = \frac{Q}{V}$

: $C = \epsilon_0 \epsilon_r \frac{A}{d}$

여기서
*C는 단위가 패럿인 전기 용량이다.
*Q는 단위가 쿨롱인 전하이다.
*V는 단위가 볼트인 전압이다.
*ε₀는 단위가 패럿/미터인 진공 유전율이다.
*ε_r는 절연체의 상대 유전율이다.
*A는 단위가 평방미터인 각 전극의 면적이다.
*d는 단위가 미터인 각 전극간의 거리이다.

이 방식에서, 센서어레이의 각 화소는 병렬 축전기의 전극으로 동작한다. 전기 전도체인 피부는 다른 전극 역할을 하고, 부도체인 상피는 유전체 역할을 한다.

2.3.1. 수동 정전용량방식

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2.3.2. 능동 정전용량방식

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