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指纹识别原理及采集方式
来源：www.dazkj.com 发布时间：2023年05月22日
随着指纹技术的不断成熟，研发和生产成本的逐步降低，指纹识别技术相关产品必将迎来一个大发展期。
指纹识别原理
随着移动互联网、物联网等新兴技术浪潮的到来，一些传统的身份认证和身份识别方式已经不能满足社会发展的需要。通过计算机与光学、声学、生物传感器、生物统计学等高科技手段的紧密结合，利用人体固有的生理特征(如指纹、人脸图像、虹膜等)已成为大势所趋。)和行为特征(如笔迹、声音、步态等。)来识别个体。
目前主要的生物识别方法有:指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、人脸识别、DNA识别、行为识别等。
目前Z简单、Z实用、Z准确的识别方法，发展Z好的是“指纹识别”法。在全球范围内，指纹识别占据了整个生物识别市场近60%的份额。生产数百种指纹识别产品的指纹识别厂商超过数千家，其他生物识别技术厂商不足十分之一。
我们可以看到Z常见的就是指纹打卡，指纹门禁等。然而，随着移动互联网的到来，包括信息安全、移动支付等对生物认证的大量需求，指纹识别已经成为主流智能厂商和消费者能够快速接受的方式。在移动支付爆发前夕，基于智能终端的指纹识别也将迎来一笔大财富。
一个典型的指纹识别系统应该包括:指纹识别传感器特征提取/匹配模块特征模板库应用软件。指纹匹配可以分为两步。一步，提取待验证指纹的特征，然后与指纹模板库中的模板指纹进行比对，确定两幅指纹图像是否来自同一根手指。
光学识别是早期的指纹识别技术。以光发射器发出的光为基础，打在手指上再反射回机器获取数据，与数据库比对，看是否一致。光学识别只能到达皮肤的表皮，而且受手指表面是否干净影响很大。
2.电容传感器
电容传感器识别是利用手指滑过指纹检测仪器时，以一定间隔安装的两个电容，通过开启或关闭两个电容的电流来检测指纹数据。电容式传感器对手指的洁净度要求还是比较高的，传感器表面是硅材料，容易损坏。从技术角度来说，电容式指纹识别技术的供应商有Authentec、Validity、FingerPrintCardsAB(FPC)等。Authentec被苹果收购，Validity也被Synaptics收购。电容式指纹传感器也是现在应用Z广泛的技术。
3、生物无线电频率
射频传感器通过传感器发射少量射频信号，穿透手指表皮，获取内层的纹路，从而获得信息。这种方法对手指的清洁度要求较低。射频是目前比较新的技术方案，也是电容模式的一种，但受限的问题。射频是未来的发展方向。
指纹识别采集模式
无论采用什么采集技术，从用户的角度来看都有两种输入方式:按压和滑动。
1.滑动型
当你将手指划过传感器时，系统可以获得整个手指的指纹。手指向上按，一次无法采集到完整的图像。采集时，需要手指在采集面上滑动，对手指滑动时采集到的每张指纹图像进行快照，然后将这些快照拼接起来，形成一张完整的指纹图像。
滑动模式的优点是成本低，易于集成，可以采集大面积的图像，可以应用传统的特征点算法。但缺点是需要客户有一个连贯规范的动作来采集图像，体验效果较差，在之前的应用推广中不是很成功。
2、按压
将手指平放在设备上，获取指纹图像。一般为了获取整个手指的指纹，须使用比手指大的传感器，同时将整个手指压在传感器上。
按压式的优点是客户体验好，只需一次按压即可采集图像，符合客户在手机应用中的操作习惯，不需要对客户进行教育。缺点是:成本高，集成困难，一次采集的图像面积相对较小，特征点不足，需要复杂的图像比对算法进行识别。
显然，从用户的角度来看，推送式是Z简单方便的。未来，越来越多的移动设备将采用推送式指纹识别方案。
目前手机终端厂商、互联网公司、移动运营商、银联都在加速发展移动支付，指纹识别也将迎来大发展。
指纹识别原理
随着移动互联网、物联网等新兴技术浪潮的到来，一些传统的身份认证和身份识别方式已经不能满足社会发展的需要。通过计算机与光学、声学、生物传感器、生物统计学等高科技手段的紧密结合，利用人体固有的生理特征(如指纹、人脸图像、虹膜等)已成为大势所趋。)和行为特征(如笔迹、声音、步态等。)来识别个体。
目前主要的生物识别方法有:指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、人脸识别、DNA识别、行为识别等。
目前Z简单、Z实用、Z准确的识别方法，发展Z好的是“指纹识别”法。在全球范围内，指纹识别占据了整个生物识别市场近60%的份额。生产数百种指纹识别产品的指纹识别厂商超过数千家，其他生物识别技术厂商不足十分之一。
我们可以看到Z常见的就是指纹打卡，指纹门禁等。然而，随着移动互联网的到来，包括信息安全、移动支付等对生物认证的大量需求，指纹识别已经成为主流智能厂商和消费者能够快速接受的方式。在移动支付爆发前夕，基于智能终端的指纹识别也将迎来一笔大财富。
一个典型的指纹识别系统应该包括:指纹识别传感器特征提取/匹配模块特征模板库应用软件。指纹匹配可以分为两步。一步，提取待验证指纹的特征，然后与指纹模板库中的模板指纹进行比对，确定两幅指纹图像是否来自同一根手指。
我们可以看到指纹识别核心采集指纹分析准确。指纹识别和采集技术的发展大致可以分为三种方式:光学识别、电容传感器和生物射频。
光学识别是早期的指纹识别技术。以光发射器发出的光为基础，打在手指上再反射回机器获取数据，与数据库比对，看是否一致。光学识别只能到达皮肤的表皮，而且受手指表面是否干净影响很大。
2.电容传感器
电容传感器识别是利用手指滑过指纹检测仪器时，以一定间隔安装的两个电容，通过开启或关闭两个电容的电流来检测指纹数据。电容式传感器对手指的洁净度要求还是比较高的，传感器表面是硅材料，容易损坏。从技术角度来说，电容式指纹识别技术的供应商有Authentec、Validity、FingerPrintCardsAB(FPC)等。Authentec被苹果收购，Validity也被Synaptics收购。电容式指纹传感器也是现在应用Z广泛的技术。
3、生物无线电频率
射频传感器通过传感器发射少量射频信号，穿透手指表皮，获取内层的纹路，从而获得信息。这种方法对手指的清洁度要求较低。射频是目前比较新的技术方案，也是电容模式的一种，但受限的问题。射频是未来的发展方向。
指纹识别采集模式
无论采用什么采集技术，从用户的角度来看都有两种输入方式:按压和滑动。
1.滑动型
当你将手指划过传感器时，系统可以获得整个手指的指纹。手指向上按，一次无法采集到完整的图像。采集时，需要手指在采集面上滑动，对手指滑动时采集到的每张指纹图像进行快照，然后将这些快照拼接起来，形成一张完整的指纹图像。
滑动模式的优点是成本低，易于集成，可以采集大面积的图像，可以应用传统的特征点算法。但缺点是需要客户有一个连贯规范的动作来采集图像，体验效果较差，在之前的应用推广中不是很成功。
2、按压
将手指平放在设备上，获取指纹图像。一般为了获取整个手指的指纹，须使用比手指大的传感器，同时将整个手指压在传感器上。
按压式的优点是客户体验好，只需一次按压即可采集图像，符合客户在手机应用中的操作习惯，不需要对客户进行教育。缺点是:成本高，集成困难，一次采集的图像面积相对较小，特征点不足，需要复杂的图像比对算法进行识别。
显然，从用户的角度来看，推送式是Z简单方便的。未来，越来越多的移动设备将采用推送式指纹识别方案。
目前手机终端厂商、互联网公司、移动运营商、银联都在加速发展移动支付，指纹识别也将迎来大发展。
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