[發明專利]用于生物信息的電磁檢測和分析的系統、方法及裝置

在審

• 申請號: 201380040451.1
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN104508675A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 斯科特·麥克納爾蒂
• 申請（專利權）人: 斯科特·麥克納爾蒂
• 主分類號: G06F21/32
• 分類號: G06F21/32
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本國際申請基于并要求2012年5月30日提交的標題為“System,Method?and?Apparatus?for?Electromagnetic?Detection?and?Analysis?of?Biometric?Information”的第61/653,046號美國臨時申請的優先權，其內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明涉及用于感測和分析生物信息的系統、方法和裝置。更具體地，本發明涉及用于產生電磁場并檢測汗腺毛孔作為識別、認證和/或生命生物測量的系統、方法和裝置。

背景技術

生物識別系統使用傳感器技術來獲得關于個體的唯一物理特性的信息并將所獲得的信息與驗證的參考信息進行比較，從而確認個體的識別。已知的生物識別系統使用基于光、熱、電容、阻抗、射頻、電感和超聲波的傳感器來檢測生物信息。

通常用于生物識別的物理特性包括來自個體的面部、虹膜、手形、血管模式、手指和指腹的獨特特征。生物識別最主要使用的物理特性是在個體的指腹的皮膚表面上找到的細節和宏觀特征。例如，個體的指腹覆蓋有通常稱為指紋的凹部和凸部圖案。典型的指紋掃描包含大約30至40個細節和宏觀特征，它們是唯一的生物識別特性。個體手指的皮膚表面還具有位于指紋凸部上的50至300個汗腺孔。類似于個體的指紋，汗腺孔在個體指腹上的數量和位置不會改變，并且提供了唯一的生物識別特性。此外，個體的汗腺孔相對于指紋的細節和宏觀特征的位置提供了附加的生物識別測量。

生物識別測量的共用特性是它們的永久性和唯一性。然而，這些基本的特性還使得生物識別系統易受到欺騙。欺騙是使用人工生物樣本(諸如“假手指”)的行為，其中人工生物樣本包含認證的個體指腹的復制品從而能夠使未被認證的個體能夠訪問安全系統。欺騙還用于使一個個體在安全檢查點處作為另一個個體通過檢查。典型地，復制指腹由合成材料形成，諸如凝膠(包含通過使凝膠的水溶液凝膠化得到的樹膠)、硅酮、環氧樹脂、乳膠等。

防欺騙系統通常被設計為檢測呈現給生物檢測傳感器的物理樣本的活性。這些系統中的大多數使用相對較大的傳感器，其不能被移動或便攜式器件所接受。此外，防欺騙系統通常用于檢測手指的活性測量，諸如手指表面阻抗、溫度、脈沖、濕度和血氧。然而，這些系統可被繞過，因為它們通過將檢測到的活性測量值與預定的可接受范圍進行比較來運行。即，可以設計產生已知可接受范圍內的檢測活性測量值的人工生物樣本。例如，人工生物樣本可由具有與活性手指類似的電特性并產生給定可接受范圍內的生物活性測量值的材料制成。

因此，期望提供一種基于永久和可變唯一物理特性的檢測和分析的生物識別系統，以提供活性生物樣本的識別、認證和/或檢驗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于電磁場的應用進行生物感測的裝置、方法和系統，其中電磁場激勵并激發與個體的皮膚表面相關聯的分子并使得分子內的化合物發熒光。

本發明的另一目標在于在本地環境中提供電流以產生足以激勵和激發與個體的皮膚表面相關聯的分子并使得分子內的化合物發熒光的電磁場。在本發明的一個實施例中，電流可以是頻率為64MHz以下的交流電。此外，本地環境可以是包括諸如氧化銦錫(ITO)等的透明導電材料的導電表面。

本發明的又一目標在于提供低于需要引起與個體的皮膚表面的生理反應的水平的電流。例如，電流可以是大約0.01毫安和大約25毫安之間且頻率為大約60Hz或者更低的交流電，更具體地，在大約0.5毫安與大約5.0毫安之間并頻率在大約20Hz與50Hz之間的交流電。可選地，絕緣材料可與充電的導電表面結合使用以保護不發生與個體的皮膚表面的不期望的生理反應。應該理解，在這種情況下，本發明可以使用頻率增加(例如64MHz以上)的更大的電流以產生足以激勵和激發與個體的皮膚表面相關聯的分子并使得分子內的化合物發熒光的電磁場。

本發明的又一目標在于通過激勵和使皮膚表面上以及與毛孔相關聯的汗腺內的分子發熒光來檢測個體皮膚表面上的汗腺孔的位置。

本發明的另一目標在于執行基于檢測和分析源于與個體皮膚表面相關聯的熒光分子化合物的圖像的汗腺孔數據進行諸如生物識別或認證的生物功能。所檢測的汗腺孔信息與參考汗腺孔信息進行比較，使得基于是否存在匹配汗腺孔的可接受百分比或數量以及誤檢測汗腺孔的存在的確定來進行生物識別或認證。