通过超声波皮下探测进行冒充物检测制造技术

本发明专利技术描述确定对象是否存活并且因此是否为存活个体的部分的方法和系统。通过具有发射器、接收器和计算机的系统扫描具有外表面(例如手指的摩擦脊表面)和内部部分(例如组织层、乳头状突起、血管、脂肪、肌肉、指甲和骨骼)的对象。一种此类系统具有大体为平面的压电发射层、具有多个接收器的超声波接收器以及压板。致使所述发射层产生朝向停留于所述压板上的所述对象行进的超声平面波。使用所述超声波接收器，检测已从所述对象反射的超声波能量。分析所述所检测的超声波能量以提供分析结果，并且将所述分析结果与模板进行比较。做出关于所述分析结果与所述模板是否类似的确定，并且在确定所述分析结果类似于所述模板的情况下，声明所述对象是存活的。

Detection of impersonating objects by ultrasonic subcutaneous detection

The present invention describes a method and system for determining whether an object is alive and therefore whether it is part of a surviving individual. An object with an external surface (such as the surface of a finger's frictional ridge) and an internal part (such as tissue, papillary protuberances, blood vessels, fat, muscles, nails and bones) is scanned by a system with a transmitter, a receiver and a computer. One such system has a generally planar piezoelectric emission layer, an ultrasonic receiver with multiple receivers, and a pressure plate. The resulting emission layer generates an ultrasonic plane wave moving toward the object on the pressure plate. The ultrasonic receiver is used to detect ultrasonic energy reflected from the object. The detected ultrasonic energy is analyzed to provide analysis results, and the analysis results are compared with the template. The determination of whether the analysis result is similar to the template is made, and, in the case of determining that the analysis result is similar to the template, the object is declared to be alive.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过超声波皮下探测进行冒充物检测优先权要求本申请案主张2015年9月23日申请的标题为“通过超声波皮下探测进行冒充物检测(SPOOFDETECTIONBYULTRASONICSUBDERMALPROBE)”的美国专利申请案第14/863,114号的优先权，所述美国专利申请案出于所有目的以全文引用的方式并入本文中。
本文献涉及确定对象是否存活的系统和方法。
技术介绍
生物测定传感器广泛用于区分(a)被授权参加活动的个体和(b)未被授权参加所述活动的个体。举例来说，指纹传感器通常用于确定由个人提供的指纹是否匹配数据库中的信息，并且如果确定匹配，那么这个人可被允许参加活动。举例来说，这个人可被允许进入楼宇或房间，或被允许使用电子装置(例如蜂窝电话)。生物测定传感器可被蒙骗(也称为“欺骗”)，并由此准许未经授权的个人参加为经授权个人预留的活动。欺骗指纹传感器可以不同方式实现。这些方式包含：使用假指纹，以及使用人的死亡手指。提防欺骗的一种方法涉及确定生物测定对象是否显现与存活性相关联的特性。随着越来越多的生物测定技术用于用户识别和/或验证，为了确保安全和准确，存活性检测变得越来越重要。因为蒙骗识别系统和/或验证系统的许多方法使用非存活的冒充物，所以存活性检测极其重要。举例来说，乳胶可被制作成具有类似于经授权用户的指纹的脊线和谷线。当此类乳胶冒充物呈现给指纹传感器时，即使乳胶冒充物不是存活性的部分，扫描系统仍可能错误地得出结论：乳胶冒充物是经授权用户的手指。因此，能够检测生物测定对象是否存活的系统将适用于检测冒充物的存在。在此类系统中，如果做出生物测定对象不存活的确定，那么即使所述生物测定对象匹配识别/验证数据库中的信息，展示所述生物测定对象的个人仍将被拒绝参加所请求的活动。
技术实现思路
本文描述确定对象是否存活并且因此是否为存活个体的部分的方法。此类方法可包含提供具有外表面(例如手指的摩擦脊表面)和内部部分(例如组织层、乳头状突起、血管、脂肪、肌肉、指甲和骨骼)的对象，并且提供具有发射器、接收器和计算机的系统。一种此类系统包括具有大体为平面的压电发射层的超声波传感器、具有多个接收器的超声波接收器以及压板。致使所述发射层产生朝向停留于所述压板上的所述对象行进的超声平面波。使用所述超声波接收器，检测已从所述对象反射的超声波能量。分析所述所检测的超声波能量以提供分析结果，并且将所述分析结果与模板进行比较。做出关于所述分析结果与所述模板是否类似的确定，并且在确定所述分析结果类似于所述模板的情况下，声明所述对象是存活的。分析所检测的超声波能量可包含确定从对象的外表面到对象的内部部分中的至少一个的距离。模板可提供可接受范围，并且如果所确定的距离在可接受范围内，那么可声明所述对象是存活的。所述距离可依据超声波能量从对象的外表面行进到对象的特定内部部分所需的时间来表达。所述分析结果可包含多个时间。举例来说，每一时间可为在产生平面波与检测从内部部分中的一个反射的能量之间的时间的量。或者，每一时间可为能量波从对象(传感器)的一个部分行进到对象(或传感器)的另一部分所需的时间量。类似地，模板可为多个可接受范围，且可做出关于所述分析结果与所述模板是否类似的确定。举例来说，在确定所述多个时间中的每一个(或预定数目个)在模板的可接受范围中的一个内的情况下，可声明所述分析结果与模板类似。所述分析结果可为通过以下确定的反射能量-信号比(“RESR”)：(a)确定所述内部部分中的一个的表面反射的能量(“ERS”)的量；(b)确定所述对象反射的能量(“ERO”)的总量；以及(c)使所述ERS除以所述ERO。可通过对例如所述超声波接收器阵列接收的能量求和来确定所述ERO。在此类方法中，模板可具有与RESR进行比较以便确定声明对象是否存活的比值。模板的比值可为可接受值范围。替代地，代替ERO，可通过以下确定RESR：确定对象的内部部分反射的能量(“ERI”)的总量，以及使ERS除以ERI。可通过对(a)对象的内部结构反射并且(b)超声波接收器阵列接收的能量求和来确定ERI。本文还描述用于确定对象是否存活并且因此是否为存活个体的部分的系统。举例来说，此类系统可包含发射器、接收器和计算机。一种此类系统包括具有大体为平面的压电发射层的超声波传感器、具有多个接收器的超声波接收器、压板以及计算机。所述计算机可与超声波传感器通信并且被编程以：(a)致使所述发射层产生朝向停留于所述压板上的对象行进的平面波；(b)分析所述超声波接收器已检测到的反射超声波能量以提供分析结果；(c)将所述分析结果与模板进行比较；(d)确定所述分析结果与所述模板是否类似；以及(e)在确定所述分析结果类似于所述模板的情况下，声明所述对象是存活的。一般来说，计算机可经由非暂时性计算机可读存储媒体编程以执行包含本文中概述的方法步骤的方法步骤。更一般来说，一种用于确定对象是否存活的系统可包含：(a)用于产生朝向停留于压板上的对象行进的超声平面波的装置，所述对象具有外表面和内部部分；(b)用于检测已从所述对象反射的超声波能量的装置；(c)用于分析所述所检测的超声波能量以提供分析结果的装置；(d)用于将所述分析结果与模板进行比较的装置；(e)用于确定所述分析结果与所述模板是否类似的装置；以及(f)用于在确定所述分析结果类似于所述模板的情况下声明所述对象存活的装置。在此类系统的一个实施例中，所述用于分析所述所检测的超声波能量的装置可包含用于确定从所述外表面到所述内部部分中的至少一个的距离的装置，所述模板是可接受范围，且所述用于声明所述对象存活的装置在所述所确定的距离在所述可接受范围内的情况下声明所述对象是存活的。在此类系统的另一实施例中，所述用于分析所述所检测的超声波能量的装置可包含用于确定在所述平面波从所述外表面反射与所述内部部分中的所述至少一个进行的反射之间经过的时间的装置，所述模板是可接受范围，且所述用于声明所述对象存活的装置在所述经过的时间在所述可接受范围内的情况下声明所述对象是存活的。所述内部部分可选自由以下组成的群组：乳头状突起、一或多个血管、脂肪、肌肉和骨骼。本文还描述一种非暂时性计算机可读存储媒体，其包括由与超声波传感器通信的一或多个处理器执行的计算机可读指令的一或多个计算机程序，所述超声波传感器可具有大体为平面的压电发射层，具有多个接收器的超声波接收器阵列，以及压板。所述计算机程序的指令可包含用于以下操作的指令：(a)致使所述发射层产生朝向停留于所述压板上的对象行进的超声平面波，所述对象具有外表面和内部部分；(b)使用所述超声波接收器，检测已从所述对象反射的超声波能量；(c)分析所述所检测的超声波能量以提供分析结果；将所述分析结果与模板进行比较；(d)确定所述分析结果与所述模板是否类似；以及(e)在确定所述分析结果类似于所述模板的情况下，声明所述对象是存活的。举例来说，在非暂时性计算机可读存储媒体的一个实施例中，所述用于分析所述所检测的超声波能量的指令可包含用于确定从所述外表面到所述内部部分中的至少一个的距离的指令，所述模板是可接受的距离范围，且所述用于声明所述对象存活的指令在所述所确定的距离在所述可接受范围内的情况下致使做出所述对象存活的声明。在非暂时性计算机可读存储媒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定对象是否存活的方法，其包括：提供具有大体为平面的压电发射层的超声波传感器、具有多个接收器的超声波接收器以及压板；致使所述发射层产生朝向停留于所述压板上的对象行进的超声平面波，所述对象具有外表面和内部部分；使用所述超声波接收器，检测已从所述对象反射的超声波能量；分析所述所检测的超声波能量以提供分析结果；将所述分析结果与模板进行比较；确定所述分析结果与所述模板是否类似；以及在确定所述分析结果类似于所述模板的情况下，声明所述对象是存活的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.23 US 14/863,1141.一种确定对象是否存活的方法，其包括：提供具有大体为平面的压电发射层的超声波传感器、具有多个接收器的超声波接收器以及压板；致使所述发射层产生朝向停留于所述压板上的对象行进的超声平面波，所述对象具有外表面和内部部分；使用所述超声波接收器，检测已从所述对象反射的超声波能量；分析所述所检测的超声波能量以提供分析结果；将所述分析结果与模板进行比较；确定所述分析结果与所述模板是否类似；以及在确定所述分析结果类似于所述模板的情况下，声明所述对象是存活的。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述分析所述所检测的超声波能量包含确定从所述外表面到所述内部部分中的至少一个的距离；所述模板是可接受范围；且当所述所确定的距离在所述可接受范围内时，确定所述分析结果类似于所述模板。3.根据权利要求1所述的方法，其中：所述分析所述所检测的超声波能量包含确定在所述平面波从所述外表面反射与所述内部部分中的所述至少一个进行的反射之间经过的时间；所述模板是可接受范围；且当所述经过的时间在所述可接受范围内时，确定所述分析结果类似于所述模板。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中所述内部部分选自由以下组成的群组：乳头状突起、血管、脂肪、肌肉和骨骼。5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中所述内部部分是组织层。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述分析结果包含多个时间，每一时间是在产生所述平面波与检测从所述内部部分中的一个反射的能量之间的时间的量。7.根据权利要求6所述的方法，其中：所述模板是多个可接受范围；所述确定所述分析结果与所述模板是否类似包含针对所述多个时间中的每一个确定所述时间是否在所述可接受范围中的一个内；以及当确定预定数目的所述多个时间在所述可接受范围中的一个内时，确定所述分析结果类似于所述模板。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述分析结果是通过以下确定的反射能量-信号比“RESR”：确定所述内部部分中的一个的表面反射的能量“ERS”的量；确定所述对象反射的能量“ERO”的总量；以及使所述ERS除以所述ERO。9.根据权利要求8所述的方法，其中通过对所述超声波接收器阵列接收的能量求和来确定所述ERO。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述分析结果是通过以下确定的反射能量-信号比“RESR”：确定所述内部部分中的一个的表面反射的能量“ERS”的量；确定所述对象的所述内部部分反射的能量“ERI”的总量；以及使所述ERS除以所述ERI。11.根据权利要求10所述的方法，其中通过对所述对象的内部结构反射且所述超声波接收器阵列接收的能量求和来确定所述ERI。12.根据权利要求10所述的方法，其中：所述模板是可接受范围，且当所述RESR在所述可接受范围内时，确定所述分析结果类似于所述模板。13.一种用于确定对象是否存活的系统，其包括：具有大体为平面的压电发射层的超声波传感器、具有多个接收器的超声波接收器阵列，以及压板；以及计算机，其与所述超声波传感器通信并且被编程以：致使所述发射层产生朝向停留于所述压板上的对象行进的平面波，所述对象具有外表面和内部部分；分析所述超声波接收器已检测到的反射超声波能量以提供分析结果；将所述分析结果与模板进行比较；确定所述分析结果与所述模板是否类似；以及在确定所述分析结果类似于所述模板的情况下，声明所述对象是存活的。14.根据权利要求13所述的系统，其中所述计算机另外被编程以：通过确定从所述外表面到所述内部部分中的至少一个的距离来分析所检测的超声波能量；以及在所述所确定的距离在所述模板的可接受范围内的情况下，声明所述对象是存活的。15.根据权利要求13所述的系统，其中所述计算机另外被编程以：通过确定在接收到从所述外表面反射的波与接收到从所述内部部分中的所述至少一个反射的波之间经过的时间来分析所检测超声波能量；以及在所述经过的时间在所述模板的可接受范围内的情况下，声明所述对象是存活的。16.根据权利要求13所述的系统，其中所述分析结果是多个时间，每一时间是在产生所述平面波与检测从所述内部部分中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰克·康韦·基钦斯二世，约翰·基思·施奈德，史蒂芬·麦克·哥捷维克，提摩西·狄金森，菲利普·约翰·施奈德，埃文·布雷洛夫，埃文·罗伯特·希尔德雷特，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US