Как работает распознавание отпечатков пальцев?

Т. к. работа этой технологии привязана к конкретному устройству, то позволю себе слегка перефразировать вопрос: «Как работают сканеры отпечатков пальцев?».

Сканеры отпечатков пальцев — один из пунктов в обширном списке способов блокировки/разблокировки стационарных и мобильных устройств, также включающем пин-коды, коды шаблонов, пароли, распознавание лиц, определение местоположения, сканирование радужной оболочки глаза, распознавание голоса. Этот тип биометрической аутентификации работает при помощи фиксации уникального рисунка гребней и впадин на пальце. 

После сканирования информация обрабатывается ПО для анализа/сопоставления образов устройства, которое сравнивает ее со списком зарегистрированных отпечатков пальцев в файле. Успешное совпадение означает, что личность была подтверждена, и доступ был предоставлен. 

Способ захвата отпечатков пальцев зависит от типа используемого сканера:

Оптический датчик. Сканеры этого типа в основном делают фотокопию пальца. Многие подсвечивают палец, чтобы обеспечить четкий контраст линий, поскольку светочувствительный сканер (обычно датчик изображения или светочувствительный микрочип) записывает информацию для создания цифрового изображения. Многие сканеры отпечатков пальцев, подключенные к ПК, используют оптические датчики.

Емкостный датчик. Вместо света емкостные сканеры используют для определения отпечатков пальцев электричество (примерно также работают сенсорные экраны). Когда палец ложится на сенсорно-емкостную поверхность, устройство измеряет заряд; гребни показывают изменение емкости, в то время как впадины практически не вызывают никаких изменений. Датчик использует все эти данные для точного отображения отпечатков. В большинстве смартфонов со сканерами отпечатков пальцев используются емкостные датчики.

Ультразвуковой датчик. Подобно тому, как летучие мыши и дельфины используют эхолокацию для поиска и идентификации объектов, ультразвуковые сканеры работают с помощью звуковых волн. Аппаратное обеспечение применяется для отправки ультразвуковых импульсов и измерения степени их отражения. Выступы и впадины по-разному отражают звук, поэтому ультразвуковые сканеры могут создавать подробную трехмерную карту узоров отпечатков пальцев. Ультразвуковые датчики в настоящее время разрабатываются и тестируются для использования в мобильных устройствах.

Хотя в анализе используется более сотни различных характеристик, процесс в упрощенном виде сводится к фиксации точек, где гребни резко заканчиваются и разветвляются на две ветви, а также определения направления этого ветвления. Объединив эту информацию с ориентацией общих рисунков отпечатков пальцев — дуг, петель и завитков, вы получите довольно надежный способ идентификации людей. Сканеры отпечатков пальцев объединяют все эти точки данных в шаблоны, которые используются всякий раз, когда требуется биометрическая аутентификация. Собранный больший объем данных помогает обеспечить большую точность (и скорость) при сравнении различных наборов отпечатков.