光学指纹识别和半导体指纹识别:
光学指纹识别和半导体指纹识别:
一:基础原理
二:采集设备典型外观图和参数
三:技术对比
四:半导体指纹识别的细分及应用市场
一:基础原理
1.光学指纹识别的基础原理:
借助光学技术采集指纹是历史最久远、使用最广泛的技术。光学指纹采集设备始于1971年,其原理是光的全反射(FTIR) 将手指放在光学镜片上,手指在内置光源照射下,用棱镜将其投射在CCD(电荷耦合器件 ,图像控制器,可将光学图像转化成数据信号)上,进而形成脊线(指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线)呈黑色、谷线(纹线之间的凹陷部分)呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图象。
2.半导体指纹识别的基础原理:
半导体指纹识别的全称应该是:半导体生物活体指纹识别技术。
无论是电容式还是电感式,其原理类似,在一块成千上万半导体器件的“平板”上,手指贴在其上与其构成了电容(电感)的另一面,由于手指平面凸凹不平,凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样,形成了电容(电感)数值就不一样,设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总,就完成了指纹采集。
二:采集设备典型外观图和参数
光学指纹采集模块
模块的的工作电压一般情况下是DC3.3V. 工作电流<120mA
半导体指纹采集模块
模块的的工作电压一般情况下是DC3.3V 工作电流<90mA
三:技术对比
光学指纹识别是利用光学的反应来实现指纹的成像,半导体指纹识别是利用了电位的差异从而形成了指纹的成像,两者在成像的原理上是有着本质上的差异的,原则上没有可比性,只是讨论下应用场景下的技术比对。
光学指纹识别的优势:
1.光学指纹识别的环境适应性较强,基本适合各种工业环境。
2.光学指纹识别稳定性好。技术成熟。理论上寿命较长。
3.光学指纹识别造价成本低。得益于成熟的行业规模。
光学指纹识别的劣势:
- 精度不足。光学指纹识别精度存在一定固有缺陷。
- 功耗大。
半导体指纹识别的优势:
- 半导体指纹识别识别活体指纹,安全性高,识别真皮层。
- 半导体指纹识别具有非常高的灵敏度和识别精度。
- 半导体指纹识别,识别率高。
- 半导体指纹识别功耗小,体积小。
半导体指纹识别的劣势:
- 半导体指纹识别模块成本、造价较高。
- 半导体指纹识别不易保养,耐磨性不够。从而影响其寿命。
- 半导体指纹识别易受环境影响尤其静电影响。
四:半导体指纹识别的细分及应用市场
半导体指纹识别主要包含: 1.硅电容指纹识别2.半导体压感式指纹识别3.半导体温度感应指纹识别4.半导体超声波反射式指纹识别。
1、硅电容指纹识别
原理是通过电子度量来捕捉指纹。这种指纹识别大约由1万个电容器组成,由于这个指纹识别的背面是绝缘的,人体手指接触指纹识别时,形成一个极板面,指纹上的脊和谷会让两个面之间的距离不同,因此每个电容器的电量不一样,由此获得具有灰度级的指纹图像,从而可进行与储存图像进行对比识别。
2.半导体压感式指纹识别
这类指纹识别表面的顶层是由具有弹性的压感介质材料构成,它们受力时依照指纹的外表凹凸纹路转化为相应的电子信号,生成指纹图像。这种指纹头一般要求手指比较干净,不然读取的时候容易出现错误导致识别失败。但是目前手机的安卓阵营多采用这种识别技术。
3、半导体温度感应指纹识别(擦刮式指纹识别)
刮擦式指纹识别的原理是,指纹划过感应器时,感应器指纹的脊和谷温度差别,从而获取指纹图像。刮擦式指纹头识别指纹时间稍微较长,且使用时擦刮时要求平稳匀速;但这种指纹头体积小巧,功耗很低。早期的笔记本指纹识别就是这种,但是要去平稳匀速,客户体验差。
4、半导体超声波反射式指纹识别
半导体超声波指纹成像的原理是:当超声波扫描指纹表面,由于指纹的脊和谷的声阻抗不同,导致反射回接受器的超声波的能量不同,根据测量反馈超声波能量的大小,进而获得指纹图像。这种指纹识别技术具有成像真实、全面的特点,华为手机的湿手操作就是应用这个技术实现的。