指紋識別軟硬結合板之指紋識別技術的工作原理

文章來源：作者：何琴查看手機網址

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人氣：2730發布日期：2022-03-11 10:03【大中小】

　2013年，蘋果發布了iPhone 5S,這是第一款帶指紋識別的iPhone。緊接著，搭載指紋識別的手機猶如雨后春筍般地冒出來，指紋識別以其方便、安全的特性贏得了消費者們的喜愛。

　　時至今日，雖然多數新款手機都加入了3D人臉識別，但同時依舊會搭載指紋識別。當iPhone X使用3D 人臉識別的時候，一度有人認為指紋識別將會在智能手機上銷聲匿跡，但是以目前的市場形勢看來，指紋識別的市場，仍然廣闊。

據相關的資料顯示，由于終端整體需求下降和3D面部識別的競爭，2018年指紋芯片的出貨量約為8.79億顆。在屏下指紋帶動下，預計2019年全球指紋芯片的出貨量將達到9.9億顆。

　　據指紋識別軟硬結合板小編了解，指紋識別技術很重要的一個指標就是準確率，而提高指紋識別準確率的核心在于能否更準確、高效的采集指紋圖像（當然也可以通過后期算法來提升，但是提升的效果有限）。目前指紋識別采集技術主要有三種方式：光學識別、電容傳感器識別、生物射頻識別。

　1、光學識別

　　光學識別是應用比較早的一種指紋識別技術，比如之前很多的考勤機、門禁都采用的就是光學指紋識別技術。主要是利用光的折攝和反射原理，將手指放在光學鏡片上，手指在內置光源照射下，光從底部射向三棱鏡，并經棱鏡射出，射出的光線在手指表面指紋凹凸不平的線紋上折射的角度及反射回去的光線明暗就會不一樣。用棱鏡將其投射在電荷耦合器件上CMOS或者CCD上，進而形成脊線（指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線）呈黑色、谷線（紋線之間的凹陷部分）呈白色的數字化的、可被指紋設備算法處理的多灰度指紋圖像。然后對比資料庫看是否一致。

　　據指紋識別軟硬結合板小編了解，光學識別的缺點在于該類型指紋模塊對使用環境的溫度濕度都有一定的要求，并只能到達皮膚的表皮層，而不能到達真皮層，而且受手指表面是否干凈影響較大。如果，用戶手指上粘了較多的灰塵或者濕手指可能就會出現識別出錯的情況。并且容易被假指紋欺騙。對于用戶而言，使用起來不是很安全和穩定。

　2、電容傳感器

　　而電容式指紋識別是利用硅晶元與導電的皮下電解液形成電場，指紋的高低起伏會導致二者之間的壓差出現不同的變化，借此可實現準確的指紋測定。該方式適應能力強，對使用環境無特殊要求，同時，硅晶元以及相關的傳感原件對空間的占用在手機設計的可接受范圍內，因而使得該技術在手機端得到了比較好的推廣。

　　目前的電容式指紋模塊也分為劃擦式與按壓式兩種，前者雖然占用體積較小，但在識別率以及便捷性方面有很大的劣勢。這也直接導致廠商全都將目光鎖定在了操作更加隨意、識別率更高的按壓式(電容)指紋模塊。

　　不過電容傳感器對手指的干凈要求業也還是比較高的（相對光學式要低一些），而且傳感器表面使用硅材料，比較容易損壞。目前電容式指紋辨識技術廠商主要有Authentec（被蘋果收購）、FingerPrintCardsAB(FPC)、Synaptics（收購了Validity）。

　3、生物射頻識別

　　據指紋識別軟硬結合板小編了解，射頻傳感器通過傳感器發射微量的射頻信號，可以穿透手指的表皮層獲取里層的紋路以獲取信息。比如高通在2015年的MWC展會上發布的Sense ID 3D超聲波指紋識別技術就是生物射頻識別技術的一種。

　　相對于前兩種技術來說，射頻傳感器對手指的干凈程度要求較低，可以產生高質量的圖像。此外，由于能夠采集高質量圖像，所以可以在保證一定認證可靠性的前提下減小傳感器面積，從而可以減少一定的成本，并且可以使得射頻傳感器可以應用到各種小型化移動設備當中。不過，由于是需要主動發射信號，所以功耗相對電容式要高。另外目前應用此類技術的廠商比較少，所以整體的成本還是相對比較高。

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