Tiefenscantechnologie für Fingerabdrucksensoren der nächsten Generation
Seitdem sie erstmals 2007 auf Smartphones in Erscheinung tragen, erfreuen sich Fingerabdrucksensoren recht großer Beliebtheit. Sie sind jedoch bei Weitem nicht perfekt: Veränderungen oder Verletzungen des Fingers verhindern, das bestehende Scanner den Fingerabdruck erkennen können. „Im Falle veränderter Fingerabdrücke können bestehende Sensoren kein Fingerabdruckbild mit ausreichend hoher Qualität für die automatische Verarbeitung erfassen, damit die Erkennung durchgeführt werden kann“, erklärt Stéphane Revelin, Programme Manager bei Idemia und Koordinator des Projekts INGRESS (Innovative Technology for Fingerprint Live Scanners). Den meisten Eigentümern von Smartphones, die versucht haben, ihren Fingerabdruck zu scannen, nachdem sie in Kontakt mit einer Flüssigkeit gekommen sind oder die einen intensiven Tag manueller Tätigkeiten hinter sich haben, ist dieses Szenario vermutlich bekannt. Die beiden im Rahmen von INGRESS entwickelten Technologien wurden vor dem Hintergrund dieser Probleme geschaffen. Mithilfe von Ultraschall- bzw. optischer Kohärenztomografie (Optical Coherence Tomography, OCT) konnten interne Fingerabdrücke erfasst werden – das heißt Fingerabdrücke, die sich unter der Hautoberfläche befinden. „Manche Studien haben gezeigt, dass das Fingerabdruckmuster in der Epidermis vorhanden ist. Das Ziel unseres innovativen Sensors besteht darin, dieses Muster zu erfassen und ein Fingerabdruckbild zu erhalten, das für die Fingerabdruckerkennung mit vorhandenen Systemen und Algorithmen verwendbar ist“, sagt Revelin. „Darüber hinaus wurde im Zuge von INGRESS eine dritte Technologie entwickelt: ein schlanker Sensor, der auf gedruckter organischer Elektronik (Printed Organic Electronics, POE) basiert. Er hat verschiedene Vorteile gegenüber bestehenden Sensoren: geringere Kosten und ein sehr kleiner Formfaktor auch für große Oberflächen.“ Die Entwicklung dieser Technologien war nicht einfach. Im Laufe des Projekts fand das Team zunächst heraus, dass die OCT-Technologie besser als Ultraschall für die Erkennung interner Fingerabdrücke geeignet wäre. Mit der Technologie ließen sich Fingerabdruckbilder unter der Oberfläche mit einer Qualität erfassen, die für eine Verarbeitung ausreichend ist. Daraufhin konnte das Team demonstrieren, dass die Bilderkennung im Falle eines beschädigten Fingerabdrucks nicht beeinträchtigt war. „Wir haben immense Fortschritte erzielt“, erklärt Revelin begeistert. „Wir können allerdings noch nicht behaupten, das wir bestehende Lösungen übertreffen würden. Es gibt immer noch einiges zu tun, um die Qualität und Genauigkeit unseres Systems zu optimieren. Unsere Bezugsgrößen deuten darauf hin, dass bestehende Sensoren nach wie vor genauere Ergebnisse liefern, die OCT reicht jedoch ziemlich nahe heran.“ Das Ziel des Teams in Bezug auf die POE war es, eine Auflösung von 500 DPI für den Sensor zu erreichen, die 64-DPI-Bildern von „State of the Art“-Scannern gegenübersteht. Auch wenn dieses Ziel innerhalb des für das Projekt gesteckten Zeitrahmens nicht erreicht werden konnte, kam das Team der Entwicklung eines Prototypen sehr nahe. Ebenso wie bei der OCT soll die Arbeit weiter verfolgt werden, um der industriellen Phase näher zu kommen. Wenn dieser Reifegrad letztlich erreicht wird, könnten sich die INGRESS-Technologien laut Revelin vor allem bei Grenzkontrollen als nützlich erweisen. „Der Grenzschutz steht einer Reihe von Situationen gegenüber, in denen es freiwillig oder unfreiwillig beschädigte Fingerabdrücke sehr erschweren, Informationen über Reisende zu erhalten. Sensoren, die unter die Oberfläche reichen, könnten sich in diesen Situationen als äußerst hilfreich erweisen. Wenn die POE-Technologie ausgereift ist, könnte sie sogar in den Bildschirm eines Smartphones oder Tablets integriert werden.“ Wenn an dieser Stelle Erfolg gegeben ist, wird die POE sicherlich eine bedeutende Rolle in der stark umkämpften Smartphone-Industrie spielen.
Schlüsselbegriffe
INGRES, Fingerabdruck, POE, Smartphone, Sicherheit, Scanner, Fingerabdruckveränderung, Sensor, interner Fingerabdruck, OCT
