信息采集技術(shù)-指紋識別儀

1、北京信息職業(yè)技術(shù)學院 | 馮雷指紋識別儀是通過人體的生物特征指紋進行身份識別的一種專用儀器。指紋具有唯一性，并且終生不變性，因此用來作為身份識別的方式之一是非常安全而便捷的。指紋識別儀廣泛應(yīng)用于銀行、社保、公安、考勤、門禁、計算機及網(wǎng)絡(luò)安全、互聯(lián)網(wǎng)購物的支付手段等身份認證的場合。指紋識別儀是一款活體采集識別原理的敏感器（面積型），由高性能指紋對比算法等軟硬件組成的聯(lián)機或脫機產(chǎn)品，硬件部分的工作是采集指紋并將其通過USB接口傳輸?shù)街鳈C中，識別、比對任務(wù)是由安裝到主機中的指紋識別軟件來完成。該產(chǎn)品采用全球最先進的活體真皮指紋采集技術(shù)，防止假指紋、識別率高、體積小巧、經(jīng)久耐用、性價比高等特點。2信息

2、采集技術(shù)-指紋識別儀1 指紋識別儀杜絕假指紋：指紋敏感器采用半導(dǎo)體活體指紋識別技術(shù)，從根本上杜絕了人造指紋的問題。對各種指紋類型適應(yīng)性強：能夠靈活適應(yīng)當時的手指條件,無論是干手指、濕手指、淺紋理指紋、老年手指等等都有很高的識別率，徹底解決了不理想手指識別率低的問題。對干手指識別高：特別適用與北方冬天的干手指。登錄指紋成功率高：在作登錄指紋時，成功率達到99.9%。寬溫區(qū)：適合特別寒冷或特別酷熱的地區(qū)。抗靜電能力強：在干懆容易起靜電地區(qū)很適合，抗靜電能力15KV。壽命長：抗磨損強度高達1百萬次。3信息采集技術(shù)-指紋識別儀2 特點指紋識別儀是通過人體的生物特征指紋進行身份識別的一種專用儀器。指紋圖

3、像的獲取技術(shù)主要有4種類型：光學掃描設(shè)備(例如微型三棱鏡矩陣)、溫差感應(yīng)式指紋傳感器、半導(dǎo)體指紋傳感器、超聲波指紋掃描。4信息采集技術(shù)-指紋識別儀3 技術(shù)基礎(chǔ)3.1 光學識別技術(shù)借助光學技術(shù)采集指紋是歷史最久遠、使用最廣泛的技術(shù)。將手指放在光學鏡片上，手指在內(nèi)置光源照射下，用棱鏡將其投射在電荷耦合器件(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(shù)字化的、可被指紋設(shè)備算法處理的多灰度指紋圖像。5信息采集技術(shù)-指紋識別儀3 技術(shù)基礎(chǔ)3.1 光學識別技術(shù)光學的指紋采集技術(shù)有明顯的優(yōu)點：它已經(jīng)過較長時間的應(yīng)用考驗，一定程度上適應(yīng)溫度的變異

4、，可達到500DPI的較高分辨率等，最主要是價格低廉。也有明顯的缺點：由于要求足夠長的光程，因此要求足夠大的尺寸，而且過分干燥和過分油膩的手指也將使光學指紋產(chǎn)品的效果變壞。光學指紋傳感局限性體現(xiàn)于潛在指印方面(潛在指印是手指在臺板上按完后留下的)，不但會降低指紋圖像的質(zhì)量，嚴重時還可能導(dǎo)致2個指印重疊，顯然，難以滿足實際應(yīng)用需要。此外，臺板涂層及CCD陣列會隨時間推移產(chǎn)生損耗，可能導(dǎo)致采集的指紋圖像質(zhì)量下降。但是具有無法進行活體指紋鑒別、對干濕手指的適用性差等缺點。6信息采集技術(shù)-指紋識別儀3 技術(shù)基礎(chǔ)3.2 溫差感應(yīng)式識別技術(shù)溫差感應(yīng)式識別技術(shù)是基于溫度感應(yīng)的原理而制成的，每個像素都相當于一

5、個微型化的電荷傳感器，用來感應(yīng)手指與芯片映像區(qū)域之間某點的溫度差，產(chǎn)生一個代表圖像信息的電信號。它的優(yōu)點是可在0.1s內(nèi)獲取指紋圖像，而且傳感器體積和面積最小，即目前通常所說的滑動式指紋識別儀就是采用該技術(shù)。缺點是：受制于溫度局限，時間一長，手指和芯片就處于相同的溫度了7信息采集技術(shù)-指紋識別儀3 技術(shù)基礎(chǔ)8信息采集技術(shù)-指紋識別儀3 技術(shù)基礎(chǔ)3.3 半導(dǎo)體硅感技術(shù)(電容式技術(shù))半導(dǎo)體指紋傳感器包括半導(dǎo)體壓感式傳感器、半導(dǎo)體溫度感應(yīng)傳感器等，其中，應(yīng)用最廣泛的是半導(dǎo)體電容式指紋傳感器。半導(dǎo)體電容傳感器根據(jù)指紋的嵴和峪與半導(dǎo)體電容感應(yīng)顆粒形成的電容值大小不同，來判斷什么位置是嵴什么位置是峪。其工

6、作過程是通過對每個像素點上的電容感應(yīng)顆粒預(yù)先充電到某一參考電壓。當手指接觸到半導(dǎo)體電容指紋表現(xiàn)上時，因為嵴是凸起、峪是凹下，根據(jù)電容值與距離的關(guān)系，會在嵴和峪的地方形成不同的電容值。然后利用放電電流進行放電。因為嵴和峪對應(yīng)的電容值不同，所以其放電的速度也不同。嵴下的像素(電容量高)放電較慢，而處于峪下的像素(電容量低)放電較快。根據(jù)放電率的不同，可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖像數(shù)據(jù)。9信息采集技術(shù)-指紋識別儀3 技術(shù)基礎(chǔ)3.4 超聲波技術(shù)超聲波指紋采集是一種新型技術(shù)，其原理是利用超聲波具有穿透材料的能力，且隨材料的不同產(chǎn)生大小不同的回波(超聲波到達不同材質(zhì)表面時，被吸收、穿透與反射的程度不同)。因此，利用皮膚與空氣