用于声学超声阻抗描计术生物测量感测的方法和系统的制作方法
【专利说明】用于声学超声阻抗描计术生物测量感测的方法和系统
[0001]本申请是PCT国际申请日为2009年5月8日、申请号为200980124102.1、发明名称为“用于声学超声阻抗描计术生物测量感测的方法和系统”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明一般涉及生物测量术。
【背景技术】
[0003]已有各种用于感测、测量和识别生物测量特征的熟知的技术。这些技术聚焦在与形成生物测量术的结构关联的独有特征上。举例说，由手指中的脊和谷定义的指纹，是一种这样的生物测量术。
[0004]本领域熟练技术人员熟知，指纹由手指表面上称为脊和谷的独有结构所定义。能够根据许多不同的模态，感测、测量和识别这些脊和谷。
[0005]例如，一些指纹测量模态依靠与脊和谷相关联的密度值。其他的则依靠当电流如果通过脊和谷时所测量的介质介电常数。关于介质介电常数，例如脊(即指纹细胞组织)的介电常数与谷(即脊之间的空气)的介电常数是不同的。
[0006]电容性感测是一种能被用于检测介电常数变化的技术。对电容性感测，当传感器平板(电极)碰触脊时产生的电容值不同于当传感器暴露于谷时产生的那些电容值。
[0007]还有另一种模态是热导率，它是脊和谷之间的温度差的度量。光学是又一种模态。光学技术依靠脊和谷之间的光学折射率和反射的变化。
[0008]虽然模态不同，但每一种途径都寻找精确地区分脊与谷以便使指纹成像。如将在下面更充分地讨论的，有关区分脊与谷，一些模态或技术，固有地比其他的更为精确。该精确度的相对评定能够由反差比表征。按生物测量术的角度，反差比是细胞组织(即指纹脊)对空气(即指纹谷)之间的反差的度量。
[0009]从另一个视角看，把基于热的模态、那些依靠介质介电常数的模态与基于光学的模态和其他模态之间在精确度上的潜在差别定量化，反差比是一种客观的手段。反差比越高，更精确生物测量术感测的潜力越大。当构造结合例如上面指出的模态之一的感测系统时，设计者必须考虑的不仅是反差比，还有可制造性以及成本。
[0010]如将在下面更充分讨论的，基于热的和介质介电常数的感测系统，例如有相对低的反差比。就是说，在理想的情况下，且在设计和/或制造期间极端小心和考虑，这些系统在它们的测量输出数据的精确度上固有地受到限制。
[0011]因此，需要的是非常可靠的用于感测生物测量的技术。还需要的是用于感测生物测量，诸如指纹脊和谷的技术，该技术有比传统感测系统更高反差比。
【发明内容】
[0012]在一个实施例中，本发明包含一种用于分析指纹的方法，该方法包含把采集的指纹存储在存储器中；和用声学感测原理分析该存储的指纹。
[0013]本发明更多的特性和优点将在下面的描述中阐明，且部分地将从该描述明显看到，或通过本发明的实践可以学到。本发明的优点将由该结构实现和获得，并在该书面描述及其权利要求书以及附图中特别指出。
[0014]应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，且力图提供如所要求保护的本发明的进一步解释。
【附图说明】
[0015]附图示出本发明，并与描述一起进一步起解释本发明原理的作用，并使有关领域熟练技术人员能制作及使用本发明。
[0016]图1A是指纹基本结构的例图；
[0017]图1B是示于图1A中的指纹结构的更传统的视图；
[0018]图2是表格式例图，传达不同生物测量感测技术之间的反差比；
[0019]图3是图2中所示感测技术的反差比的图解式例图；
[0020]图4A是按照本发明实施例排列的示例性小柱矩阵的例图；
[0021]图4B是有沿对角线连接的小柱的示例性矩阵的例图；
[0022]图4C是有无源的环绕的小柱的图4B的矩阵的例图；
[0023]图5是按照本发明实施例构造的声阻抗感测系统的各单元的例图；和
[0024]图6是实践本发明实施例的示例性方法。
【具体实施方式】
[0025]下面参照附图详细描述本发明，附图示出与本发明一致的示例性实施例。其他的实施例是可能的，且可以在本发明的精神和范围内对这些实施例作出修改。因此，下面详细的描述不意味对本发明的限制。更准确地说，本发明的范围由所附权利要求书限定。
[0026]本领域熟练技术人员应当明白，如下面所描述的本发明，可以按许多不同的实施例实施。任何实际的实施本发明的软件代码都不限制本发明。因而，本发明的操作情况将按照如下理解被描述，该理解是，已知本文给出的细节详情，这些实施例的修改和变化是可能的。
[0027]声学超声阻抗描计术感测的优点
[0028]如上面所指出，本发明提供一种更精确和可靠的传统生物测量术感测系统的替代物。尤其是，本发明使用声学超声阻抗描计术作为感测诸如指纹脊和谷的生物测量的技术。
[0029]图1A是指纹的基本结构100的例图。在图1A中，基本指纹结构100包含脊102和谷104，它们组合形成完整的指纹。图1B是这样一种指纹106的例图。因而，本发明利用声学超声阻抗描计术的原理，更精确地和可靠地区分与该指纹106相关联的脊102与谷104。
[0030]声学超声阻抗描计术最显著的优点，是当与依靠例如介质介电常数和热导率的其他模态比较时，有高得多的反差比
[0031]图2是用介质介电常数、热导率和声阻抗感测细胞组织和空气的比较的表格式例图200。在此指出，每一种技术以与该特定技术独有关联的测量单位表示。
[0032]在图2中，例如，相对介质介电常数是以无单位量202表示。热导率是以瓦(W)每米(m)-摄氏度(C) 204表示。声阻抗是以密度(N)乘每米(m)声速206表示。这些表达式的每一个都以指纹细胞组织(即脊)的列208和指纹空气(即谷)的列210画出。反差比的列212是对相应的介质、热导率和声阻抗技术，比较脊的列208与空气的列210。
[0033]如图2所示，声阻抗与其他技术相比，在反差比212上有显著的改进。例如，例图200表明，细胞组织中的热导率与空气中的热导率相比的反差比约为8:1。细胞组织中的介质介电常数对空气中的介质介电常数的反差比约为32:1 (为热导率的反差比的4倍)。然而，细胞组织中的声阻抗对空气中的声阻抗的反差比约为4000:1，即使与已改进的介质介电常数的反差比相比也超过100倍。因而能够看到，有更高反差比的声学超声阻抗描计术，固有地比热导率和介质介电常数更能区分脊和谷。
[0034]图3是图解式例图300，它如上面关于图2所讨论的，沿垂直轴301展示声学超声阻抗描计术的优异反差比。尤其是，沿垂直轴301，点302代表热导率的反差比，而点304代表介质介电常数的反差比。沿垂直轴301的点306代表声阻抗的反差比。如在图3中图解式所画出的，声阻抗比介质介电常数和热导率，对细胞组织和空气有显著更好的反差比。虽然图2和3仅仅把声阻抗与热导率和介质介电常数比较，但声阻抗与其他生物测量术感测模态相比提供明显的优点。
[0035]上面的讨论主要聚焦在作为固有地优于其他已知感测技术的声学超声阻抗描计术的优点上。然而，为了按切实可行的方式发扬用声学超声阻抗描计术使指纹成像的优势，基于声学超声阻抗描计术的技术必须被结合进构成感测装置和/或谐振器中。