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指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板之指紋識(shí)別技術(shù)的工作原理

文章來源：作者：何琴查看手機(jī)網(wǎng)址

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人氣：2402發(fā)布日期：2022-03-11 10:03【大中小】

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

　　時(shí)至今日，雖然多數(shù)新款手機(jī)都加入了3D人臉識(shí)別，但同時(shí)依舊會(huì)搭載指紋識(shí)別。當(dāng)iPhone X使用3D 人臉識(shí)別的時(shí)候，一度有人認(rèn)為指紋識(shí)別將會(huì)在智能手機(jī)上銷聲匿跡，但是以目前的市場形勢看來，指紋識(shí)別的市場，仍然廣闊。

據(jù)相關(guān)的資料顯示，由于終端整體需求下降和3D面部識(shí)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(dòng)下，預(yù)計(jì)2019年全球指紋芯片的出貨量將達(dá)到9.9億顆。

　　據(jù)指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板小編了解，指紋識(shí)別技術(shù)很重要的一個(gè)指標(biāo)就是準(zhǔn)確率，而提高指紋識(shí)別準(zhǔn)確率的核心在于能否更準(zhǔn)確、高效的采集指紋圖像（當(dāng)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(shí)別采集技術(shù)主要有三種方式：光學(xué)識(shí)別、電容傳感器識(shí)別、生物射頻識(shí)別。

　1、光學(xué)識(shí)別

　　光學(xué)識(shí)別是應(yīng)用比較早的一種指紋識(shí)別技術(shù)，比如之前很多的考勤機(jī)、門禁都采用的就是光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)。主要是利用光的折攝和反射原理，將手指放在光學(xué)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(huì)不一樣。用棱鏡將其投射在電荷耦合器件上CMOS或者CCD上，進(jìn)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。然后對比資料庫看是否一致。

　　據(jù)指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板小編了解，光學(xué)識(shí)別的缺點(diǎn)在于該類型指紋模塊對使用環(huán)境的溫度濕度都有一定的要求，并只能到達(dá)皮膚的表皮層，而不能到達(dá)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(huì)出現(xiàn)識(shí)別出錯(cuò)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(wěn)定。

　2、電容傳感器

　　而電容式指紋識(shí)別是利用硅晶元與導(dǎo)電的皮下電解液形成電場，指紋的高低起伏會(huì)導(dǎo)致二者之間的壓差出現(xiàn)不同的變化，借此可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的指紋測定。該方式適應(yīng)能力強(qiáng)，對使用環(huán)境無特殊要求，同時(shí)，硅晶元以及相關(guān)的傳感原件對空間的占用在手機(jī)設(shè)計(jì)的可接受范圍內(nèi)，因而使得該技術(shù)在手機(jī)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(shí)別率以及便捷性方面有很大的劣勢。這也直接導(dǎo)致廠商全都將目光鎖定在了操作更加隨意、識(shí)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(yè)也還是比較高的（相對光學(xué)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(shí)技術(shù)廠商主要有Authentec（被蘋果收購）、FingerPrintCardsAB(FPC)、Synaptics（收購了Validity）。

　3、生物射頻識(shí)別

　　據(jù)指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板小編了解，射頻傳感器通過傳感器發(fā)射微量的射頻信號(hào)，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(huì)上發(fā)布的Sense ID 3D超聲波指紋識(shí)別技術(shù)就是生物射頻識(shí)別技術(shù)的一種。

　　相對于前兩種技術(shù)來說，射頻傳感器對手指的干凈程度要求較低，可以產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。此外，由于能夠采集高質(zhì)量圖像，所以可以在保證一定認(rèn)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(yīng)用到各種小型化移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中。不過，由于是需要主動(dòng)發(fā)射信號(hào)，所以功耗相對電容式要高。另外目前應(yīng)用此類技術(shù)的廠商比較少，所以整體的成本還是相對比較高。

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