指紋傳感器發(fā)展與應用技術簡介.ppt

1、,在電子產(chǎn)品市場中很早就出現(xiàn)配備指紋解鎖功能的電腦。如今該項功能在不少辦公環(huán)境中也得到應用。隨著指紋傳感器小型化的不斷進步，更多領域也開始采用這一功能性設備。指紋傳感器(又稱指紋Sensor)是實現(xiàn)指紋自動采集的關鍵器件。指紋傳感器按傳感原理，即指紋成像原理和技術，分為光學指紋傳感器、半導體電容傳感器、半導體熱敏傳感器、半導體壓感傳感器、超聲波傳感器和射頻RF傳感器等。指紋傳感器的制造技術是一項綜合性強、技術復雜度高、制造工藝難的高新技術。,指紋傳感器發(fā)展與應用技術簡介,深圳市銘之光電子技術有限公司 傳感器專家網(wǎng),半導體指紋傳感器因其制造工藝復雜，單位面積上傳感單元多，包含高端的IC設計技術、

2、大規(guī)模集成電路制造技術、IC芯片封裝技術等，所以半導體指紋傳感器幾乎全部是由IC技術發(fā)達的國家或地區(qū)，如美國、歐洲、臺灣等地設計、制造的。一顆不足0.5平方厘米的晶片表面集成了10000個以上的半導體傳感單元。內(nèi)部還包括了自動增益電路和邏輯控制芯片，以及串行、并行、USB等接口電路。目前半導體指紋傳感器的靈敏度高，分辨率也達到了500dpi或以上。其功能已經(jīng)突破了單一的傳感能力，加上軟件配合，可以用做全向?qū)Ш狡鳌?深圳市銘之光電子技術有限公司 傳感器專家網(wǎng),指紋識別技術雖然已日漸成熟，圖像處理及模式識別技術已經(jīng)得到很好的解決，但實際上，作為指紋識別的核心技術仍然存在許多尚未解決的難題，尤其是殘

3、缺、污損的指紋圖像的識別的魯棒性、適應性方面不能令人滿意，指紋識別系統(tǒng)將隨著更小更廉價的指紋輸入設備的出現(xiàn)、計算能力更強更廉價的硬件以及互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用而進一步拓寬其應用，其中，能適應聯(lián)網(wǎng)在線指紋自動識別系統(tǒng)的應用算法有待進一步改進，多種指紋識別方法的集成應用以及包括指紋是被的多種生物特征鑒定的集成應用也將是今后研究發(fā)展的方向，近年來，國外指紋識別相關研究又有升溫的趨勢，因此，未來幾年仍然是一個重要的、極具挑戰(zhàn)性的模式識別研究課題。,深圳市銘之光電子技術有限公司 傳感器專家網(wǎng),nvasiveCode公司生物認證專家GeppyParziale在網(wǎng)站發(fā)布了對指紋是被技術的深度講解，并解釋了指紋識別

4、技術為什么是可靠的認證解決方案。指紋識別技術最重要的就是傳感器。識別效果的好壞最依賴的也是傳感器捕捉指紋圖像的質(zhì)量，噪點越少，質(zhì)量也就越高。生產(chǎn)傳感器的核心技術可以使得捕捉到的指紋照片出現(xiàn)噪點和錯誤，影響識別效果，這樣的情況可能導致正確的指紋不會被識別，或者錯誤的指紋被識別，兩種情況都非常嚴重。,深圳市銘之光電子技術有限公司 傳感器專家網(wǎng),Parziale還分享了自己對傳感器的擔心，尤其是使用壽命的問題。在日常生活中，情況非常復雜，用戶通常使用手完成各種任務，接觸不同的物品。這些材料上面的東西會積聚在手指的皮膚上，當你觸控指紋識別傳感器時，這些物質(zhì)就會附著在傳感器上。此外，皮膚產(chǎn)生的汗液和油脂

5、也會影響傳感器。,深圳市銘之光電子技術有限公司 傳感器專家網(wǎng),各種物質(zhì)、汗液和油脂都會降低傳感器的壽命。我們還需要考慮用戶會將iPhone放在各種地方，比如“臟”的口袋中，放在不同的表面上，潮濕、過熱、過冷或過干的環(huán)境中。這些因素都會加速傳感器的衰變過程。當然，傳感器的性能可能會根據(jù)蘋果在硬件方面的專精程度有所改變,深圳市銘之光電子技術有限公司 傳感器專家網(wǎng),目前指紋傳感器只要分為兩類，同時也是較為常見的指紋傳感器： 1.光學指紋傳感器 2.半導體指紋傳感器指紋傳感器的應用 手機開機時要求用戶通過一個快速的認證過程，用戶將其手指劃過傳感器，如果通過認證則授權使用手機的各項功能。如果不是授權用戶

6、，手機便繼續(xù)保持鎖住。如果連續(xù)幾次認證無法通過，則手機會刪除存儲器中的關鍵信息然后關機。,在語音郵件的應用中，當撥出一個語音郵件號碼后，用戶只需將手指劃過傳感器便可令系統(tǒng)識別。有了指紋識別后，便無需使用郵箱密碼或個人識別號碼。 在今后的汽車應用中，用戶可輸入家庭成員指紋樣本，經(jīng)鑒權才能駕駛。注冊過程十分簡單：每個授權駕駛的成員將其手指置于傳感器上，并將汽車的各種參數(shù)按個人愛好進行設置，然后將這些設置存入車載的電腦存儲器中。,當駕駛者進入汽車時，他/她將手指置于傳感器上，啟動識別過程。不到一秒鐘，電腦將檢測到的指紋模板與存儲的模板進行比較，并建立一個與駕駛者相符的相關設置。指紋模板和匹配軟件保存

7、在汽車內(nèi)的一個嵌入式模塊中。當指紋匹配成功時，汽車便按已編程設定的內(nèi)部參數(shù)來控制后視鏡、汽車座椅、無線基站以及車內(nèi)空氣環(huán)境。此外，還可控制駕駛速度，如果駕駛者僅為十來歲的孩子，則將速度限制在每小時55公里。這些功能的實現(xiàn)具有非常多的用處。,指紋傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀 我國生物（指紋）識別技術發(fā)展相對于美國、日本要晚10-20年的時間，指紋識別產(chǎn)品在我國最早出現(xiàn)是在90年代初期，當時只是寥寥數(shù)十家，而產(chǎn)業(yè)化起步應該是2000年以后。 到2000年，隨著移動存儲設備等數(shù)碼類產(chǎn)品的大量使用，指紋技術與數(shù)碼類產(chǎn)品結合應用的局面才鋪開，所以指紋識別產(chǎn)業(yè)在我國，目前仍處于形成階段，如果說2004年之前處于從點到

8、線的狀態(tài)，那么2004年之后指紋產(chǎn)業(yè)開始了從線到面的發(fā)展。,早期的指紋圖像采集主要運用油墨按印等物理方式,如果油墨及紙張質(zhì)量有問題,或按壓壓力不均,或按壓位置、方向差異,或手指損傷、變形等,都會導致采集的指紋圖像質(zhì)量不理想,進而影響該技術應用。為克服物理方式的缺點,發(fā)展光學傳感器、半導體傳感器、超聲波傳感器等對獲取高質(zhì)量指紋圖像提供了良好的技術保障,具有很好實用價值。同時,更先進的指紋圖像傳感器亦在研發(fā),目的是獲得足夠的指紋細節(jié),并使指紋圖像達到較高分辨力,提高指紋識別準確性、可靠性。指紋傳感器的原理,光學指紋傳感器 光學指紋傳感器：借助光學技術采集指紋是歷史最久遠、使用最廣泛的技術，主要是利

9、用光的折攝和反射原理，將手指放在光學鏡片上，手指在內(nèi)置光源照射下，光從底部射向三棱鏡，并經(jīng)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(shù)字化的、可被指紋設備算法處理的多灰度指紋圖像。,光學掃描傳感系統(tǒng) 光學掃描系統(tǒng)的核心部件是電荷耦合設備CCD（ charge coupled device ），這與數(shù)碼相機和攝像機中使用的光傳感器系統(tǒng)是相同的。CCD是一組光敏二極管（稱為光敏器件），這種器件在光子的作用下可以產(chǎn)生電信號。每個光敏器件記錄一個像素，即一個代表射中該點的光束的微小圓點。明暗像素共同構成了掃描場景（例如一個手指）的圖像。通常，在掃描儀系統(tǒng)中有一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用來處理模擬電子信號以產(chǎn)生該圖像的數(shù)字表現(xiàn)形式。,半導體指紋傳感器 半導體指紋傳感器：這類傳感器，無論是電容式或是電感式，其原理類似，在一塊集成有成千上萬半導體器件的“平板”上，手指貼在其上與其構成了電容（電感）的另一面，由于手指平面凸凹不平，凸點處和凹點處接觸平板的實際距離大小就不一樣，形成的電容/電感數(shù)值也就不一