指纹识别原理

指纹识别的原理

指纹识别的原理

首先介绍一下生活中主要应用的几种指纹识别技术，分别是光学式和电容式指纹识别还有超声波识别。

光学式指纹识别

光学识别是应用比较早的一种指纹识别技术，比如之前很多的考勤机、门禁都采用的就是光学指纹识别技术。

它主要是利用光的折摄和反射原理，将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，光从底部射向三棱镜，并经棱镜射出，射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。用棱镜将其投射在电荷耦合器件上CMOS或者CCD上，进而形成脊线（指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线）呈黑色、谷线（纹线之间的凹陷部分）呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。然后对比资料库看是否一致。而三星Galaxy S7 Edge就采用了用手指直接按压屏幕就可以实现解锁的光学指纹解锁技术。

超声波指纹识别

超声波指纹识别也可称为射频式指纹识别。超声波指纹识别与电容式需要检测指纹表面不同，超声波具有穿透性，利用指纹模组发出的特定频率的超声波扫描手指，利用指纹的不同对超声波反射的不同，能够建立3D指纹图形，因此对手指表面的清洁程度并不用太过考虑。另外，由于超声波具有比较强的穿透性，可以穿透金属、玻璃等常用手机材质，因此对手机外观方面也不会有太多限制。

在2015年的MWC展会上，高通发布了Sense ID 3D超声波指纹识别技术。目前这种技术已经被不少专业机构和政府部门所使用，小米5S搭载的正是高通的超声波指纹识别芯片。在今年6月份的世界移动大会上，而vivo展台上就展示了这样的一个使用场景：在水下通过超声波指纹传感器解锁手机，并在水下拍照。所以你的手机不仅能做到防水，而且还能在水下进行使用，这也是超声波指纹识别技术的一个特别优势。

电容式指纹识别

电容式指纹识别要比光学式的复杂许多，其原理是将压力感测、电容感测、热感测等感测器整合于一块芯片中，当指纹按压芯片表面时，内部电容感测器会根据指纹波峰与波谷而产生的电荷差（或是温差），形成指纹影像，再通过与手机内部的指纹库进行匹配，从而完成指纹识别。

这也解释了为什么湿手解锁手机总是失败，当手指湿润时，指纹表面有一层水膜，这个水填平了纹线之间的凹陷部分。

手机指纹识别技术是需要在手机屏幕内部安装指纹识别模组的，指纹识别模组的灵敏度、校真度、流畅度等都需要通过测试才能验证，用大电流弹片微针模组进行电流导通和连接，有利于测试的稳定进行。在手机指纹模组需要大电流测试时，它能通过的额定电流能达到50A，满足测试需求，且电流在传输过程中流通于同一材料体内，不会出现电流衰减的情况，具有很好地连接性；在小pitch领域，弹片微针模组应对的pitch值在0.15mm-0.4mm之间，提供了稳定可靠的解决方案。
手机指纹识别原理及实现：
　　指纹识别的前提是要进行指纹采集，在采集方式上，目前主要分两种：滑动式和按压式。
　　第一步：指纹采集
　　滑动式采集是将手指在传感器上滑过，从而使手机获得手指指纹图像。滑动式采集具有成本相对偏低，而且可以采集大面积图像的优势。
　　按压式采集顾名思义就是在传感器上按压实现指纹数据采集，这种采集方式当然用户体验好一些，不过成本比滑动采集高，技术难度也相对高一些。此外，由于一次采集的指纹面积相对滑动式采集来说要小一些，就得多次采集，通过“拼凑”，拼出较大面积的指纹图像。这就必须仰仗先进的算法，用软件算法来弥补滑按压式采集获得的指纹面积相对偏小的问题，以保障识别的精确度。
　　第二步：指纹评估
　　在采集到指纹之后，然后对采集的指纹进行质量评估，不合格要再采一次，合格则对图像进行增强和细化。
　　第三步：提取“特征”
　　经过处理后会依次得道二值化图、细化图和提取特征图。在获得比较清晰的图像后，就开始对其进行特征提取。经过特征提取将数据存储下来之后，就可以进行下一步匹配工作了。
　　第四步：指纹匹配
　　在匹配中要注意一点，那就是由于同一个手指的两幅样本图像会因为手指的位移、偏转、以及按压时的力道不同而产生差异，这就使在匹配时要进行校准，通过特征点集校准等方式保障指纹识别的准确性。

指纹识别的工作原理跟触控板和触摸屏一样，靠的是电容传感，在你皮肤的导电底层触碰到屏幕时候，检测出你的皮肤和手机屏之间的电荷量差异，通过特定的感应模组实现对于个体指纹特征的识别，即采集指纹图像并进行比对指纹特征。
每一个指纹手机都会拥有一个指纹识别模块，通过该模块将用户的指纹收集并转化成数据，存储在手机存储的特定区域，在使用的时候进行调用，根据收集指纹的方式不同，指纹识别模块也不同，目前主要分为光学式指纹模块、电容式指纹模块、射频式指纹模块。
手机屏幕指纹模组屏下指纹模组除了操作方便、灵敏之外，还能提升手机屏幕的屏占比，节省空间，一般屏下指纹模组的应用都需要先经过测试，在生产环节中有一套完整的测试方案，测试时起到连接作用的模组——大电流弹片微针模组，主要起到了连接和导通的功能，电流传输时电阻恒定，几乎没有电流衰减，最大额定电流可达到50A，具有更好地连接功能。保证测试的稳定性。

三大指纹识别技术对比,屏下指纹缺乏安全性,超声波指纹解锁慢?_百度...
答：早在2015年的MWC展会上，高通发布了Sense ID 3D超声波指纹识别技术。小米5S、三星S10、荣耀部分机型都搭载的超声波指纹识别技术。超声波指纹识别比电容式指纹兼容更多的使用环境，vivo手机曾经用超声波指纹识别在水下解锁，然后拍照。搭配三星S10的IP68防水，在水下使用也没问题。由于声波的穿透特性，这种指...

指纹是怎么识别的
答：那就目前来讲，指纹识别的技术主要有三种，第一种是打卡机以及现在一些支持屏下识别的手机。所采用的光学式指纹识别，光学式的指纹识别，是通过光线照射到我们的指纹上，因为我们指纹本身就是凹凸不平的，然后光线再反射到接收器上，就可以得到我们指纹的纹路。图左边这个就是打卡机上面光学式指纹识别的结...

指纹识别使用什么原理
答：第三步：指纹识别技术主要涉及四个功能： 读取指纹图像、提取特征、保存数据和比对：首先，通过指纹读取设备读取人体指纹的图像，取到指纹图像之后，要对原始图像进行预处理。其次，用指纹辨识软件建立指纹的数字表示特征数据，是一种单方向的转换，可以从指纹转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹，而...

指纹识别的应用领域
答：指纹识别技术是目前最成熟且价格便宜的生物特征识别技术。目前来说指纹识别的技术应用最为广泛，我们不仅在门禁、考勤系统中可以看到指纹识别技术的身影，市场上有了更多指纹识别的应用：如笔记本电脑、手机、汽车、银行支付都可应用指纹识别的技术。计算机应用中，包括许多非常机密的文件保护，大都使用“用户ID+...

屏下指纹和侧面指纹哪种好
答：屏下指纹好。屏下指纹比侧面指纹更加安全。在传统的侧面指纹识别技术中，指纹传感器通常位于手机侧面，用户只需要将手指放在传感器上即可完成解锁。但是，这种技术存在一定的安全隐患。因为指纹传感器位于手机侧面，容易被他人窥探或复制。如果有人偷偷拿走你的手机，他们可以通过复制你的指纹来解锁手机，从而获取...

指纹考勤机是通过什么技术来完成的
答：了解指纹识别技术的概念有助于准确的理解指纹识别技术。指纹识别系统 指纹识别系统经过人工识别到机器识别的发展之后,进入自动识别阶段,称为自动指纹识别系统(AFIS)。一个典型的自动指纹识别系统,包括与人交互的前端子系统――自动指纹采集设备、完成指纹图像处理和特征值提取的后台子系统,以及用于指纹库存储的数据库子...

手提电脑的指纹识别技术什么意思?怎么用?
答：手提电脑的指纹识别技术就是在电脑上加了指纹认证功能，即在电脑需要输入密码的地方，用输入指纹来代替，让电脑更安全，方便的一种新的技术组合。手提电脑指纹识别一般应有在两个方面，一是开机识别，二是文件夹识别。指纹识别和设置密码是一个道理，只不过密码容易被破解（256位），指纹一般不会被破解，...

三星半导体如何解释指纹识别的工作原理?
答：了解指纹识别的工作原理，三星半导体给出权威解读 在当今手机普遍采用指纹解锁的时代，三星半导体为我们揭示了其背后的科技原理。三星半导体强调，复杂的数字密码或手绘图案已逐渐被生物识别技术所取代，其中指纹识别凭借其便捷性和安全性，成为主流选项。指纹识别技术大致分为三种类型：光学型、电容型和超声波型...

指纹识别系统的应用实例
答：IBM公司已经开发成功并广泛应用的Global Sign On软件通过定义唯一的口令，或者使用指纹，就可以在公司整个网络上畅行无阻。 把指纹识别技术同IC卡结合起来，是目前最有前景的一个方向之一。该技术把卡的主人的指纹（加密后）存储在IC卡上，并在IC卡的读卡机上加装指纹识别系统，当读卡机阅读卡上的信息时，...

你觉得指纹认证识别感应最佳的方式有哪些?
答：2.光学成像：利用光学传感器采集指纹图像，使用方便，价格便宜，使用最广泛。但光学成像设备也无法进行活体识别，这就产生了一些漏洞，如使用硅胶指模或断指等进行身份认证。3.温差感应式识别技术：是基于温感原理实现的，通过感应手指与芯片映像区域间的温度差产生电信号。但由于热传导效应，时间一长，手指与...