解密指紋識(shí)別技術(shù)

一個(gè)典型的指紋識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)該包括：指紋識(shí)別Sensor特征提取/匹配模塊特征模板庫(kù)應(yīng)用軟件。而指紋的匹配可分為兩步，首先是提取待驗(yàn)證的指紋的特征，然后將其和指紋模板庫(kù)中的模板指紋進(jìn)行相似度比較，從而判斷兩個(gè)指紋圖像是否來(lái)自同一手指。

科技發(fā)展日新月異，生活中很多地方很好的應(yīng)用了指紋識(shí)別功能，如智能手機(jī)、筆記本電腦、考勤機(jī)、指紋門(mén)禁、指紋門(mén)鎖等。

指紋識(shí)別基本原理

我們可以看到，指紋識(shí)別核心的準(zhǔn)確、高效的采集指紋分析。指紋識(shí)別采集技術(shù)的發(fā)展大致分為三個(gè)方式：光學(xué)識(shí)別、電容傳感器、生物射頻。

1、光學(xué)識(shí)別

光學(xué)識(shí)別是較早的指紋識(shí)別技術(shù)?；诠鈱W(xué)發(fā)射裝置發(fā)射的光線(xiàn)，射到手指上再反射回機(jī)器以獲取數(shù)據(jù)，并對(duì)比資料庫(kù)看是否一致。光學(xué)識(shí)別只能到達(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。

2、電容傳感器

電容傳感器識(shí)別是利用一定間隔的安裝的兩個(gè)電容，利用指紋的凹凸，在手指滑過(guò)指紋檢測(cè)儀器時(shí)接通或斷開(kāi)兩個(gè)電容的電流以檢測(cè)指紋資料。電容傳感器對(duì)手指的干凈要求還是比較高，而且傳感器表面使用硅材料，比較容易損壞。以技術(shù)面來(lái)看，電容式指紋辨識(shí)技術(shù)的供應(yīng)為Authentec、Validity、FingerPrintCardsAB(FPC)等，Authentec被蘋(píng)果買(mǎi)下，Validity也被Synaptics收購(gòu)。電容式指紋傳感器也是現(xiàn)在應(yīng)用最普遍的技術(shù)。

3、生物射頻

射頻傳感器通過(guò)傳感器發(fā)射微量的射頻信號(hào)，穿透手指的表皮層獲取里層的紋路以獲取信息。這種方法對(duì)手指的干凈程度要求較低。射頻是目前較新的技術(shù)方案，射頻也是電容方式的一種，但受限于專(zhuān)利問(wèn)題。射頻式是未來(lái)發(fā)展方向。

指紋識(shí)別采集方式

不管采用什么采集技術(shù)，從用戶(hù)角度用到的就兩種錄入方式：按壓式與滑動(dòng)式。

1、滑動(dòng)式

將手指從傳感器上劃過(guò)，系統(tǒng)就能獲得整個(gè)手指的指紋。手指按壓上去時(shí)，無(wú)法一次性采集到完整圖像。在采集時(shí)需要手指劃過(guò)采集表面，對(duì)手指劃過(guò)時(shí)采集到的每一塊指紋圖像進(jìn)行快照，這些快照再進(jìn)行拼接，才能形成完整的指紋圖像。

滑動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)是成本低、易集成，可采集大面積的圖像，應(yīng)用傳統(tǒng)的特征點(diǎn)算法，但缺點(diǎn)是需要客戶(hù)有一個(gè)連貫規(guī)范動(dòng)作采集圖像，體驗(yàn)效果比較差，在之前的應(yīng)用推廣中不太成功。

2、按壓式

手指平放在設(shè)備上以便獲取指紋圖像。一般為了獲得整個(gè)手指的指紋，必須使用比手指更大的傳感器，整個(gè)手指同時(shí)按壓在傳感器之上。

按壓式的優(yōu)點(diǎn)是客戶(hù)體驗(yàn)好，只用一次按壓就可以采集圖像，與客戶(hù)在手機(jī)應(yīng)用的操作習(xí)慣匹配，無(wú)須教育客戶(hù)。缺點(diǎn)是：成本高，集成難度大，一次采集圖像面積相對(duì)較小，沒(méi)有足夠的特征點(diǎn)，需要用復(fù)雜的圖像比對(duì)算法進(jìn)行識(shí)別。

很明顯，在用戶(hù)角度來(lái)說(shuō)，按壓式最簡(jiǎn)單、最方便。以后越來(lái)越多的移動(dòng)設(shè)備都將采用按壓式指紋識(shí)別方案。

指紋識(shí)別最潮應(yīng)用

iPhone6指紋識(shí)別驚艷：iPhone6與iPhone6Plus均搭載指紋識(shí)別功能+NFC功能，我們可以通過(guò)蘋(píng)果的快捷支付進(jìn)行信用卡交易，據(jù)庫(kù)克表示，每天美國(guó)都會(huì)有200萬(wàn)美元的信用卡交易量，可見(jiàn)信用卡市場(chǎng)是多么龐大。蘋(píng)果創(chuàng)造了一種全新的支付方式，叫做applepay，用戶(hù)僅需要通過(guò)NFC功能就能輕松用手機(jī)刷卡。

筆記本指紋識(shí)別方便：我們似乎越來(lái)越喜歡購(gòu)買(mǎi)帶有指紋識(shí)別功能的電腦。因?yàn)橹讣y識(shí)別，又酷又方便。只需要輕輕一刷，就可以打開(kāi)電腦。筆記本指紋識(shí)別功能的興起來(lái)源于電腦密碼鎖屏有可能被人破譯，采用指紋識(shí)別技術(shù)則更安全。

考勤機(jī)指紋識(shí)別靈敏：指紋考勤機(jī)用來(lái)記錄員工上下班時(shí)間，它基于指紋識(shí)別技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，事先將員工的指紋注冊(cè)到指紋考勤機(jī)中，一人可以注冊(cè)多枚指紋。當(dāng)員工按指紋時(shí)，指紋考勤機(jī)在所注冊(cè)的指紋庫(kù)中尋找相似度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的指紋進(jìn)行驗(yàn)證。指紋考勤機(jī)相對(duì)于感應(yīng)卡考勤機(jī)的最大好處就是可以避免代打卡，不用購(gòu)買(mǎi)卡片。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)比較穩(wěn)定，使用面越來(lái)越廣。

門(mén)禁指紋識(shí)別應(yīng)用廣泛：門(mén)禁管理是現(xiàn)代安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，隨著國(guó)內(nèi)對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)的安全性、先進(jìn)性和穩(wěn)定性要求的提高，迫切需要一種高性能的門(mén)禁系統(tǒng)，現(xiàn)在比較常用的門(mén)禁系統(tǒng)主要有生物識(shí)別(指紋、掌形、虹膜等)和以射頻卡系統(tǒng)為代表的系統(tǒng)。指紋門(mén)禁識(shí)別是生物識(shí)別的又一新型代表作。除了倉(cāng)庫(kù)大門(mén)可采用指紋識(shí)別外，公寓及辦公樓門(mén)禁系統(tǒng)也可以采用指紋識(shí)別技術(shù)。對(duì)于賓館來(lái)說(shuō)，為客人記錄指紋信息，減少門(mén)卡的投資及使用，降低開(kāi)發(fā)成本。在住房期限內(nèi)不需要擔(dān)心室內(nèi)安全。

指紋門(mén)鎖只為安全：日常生活中，傳統(tǒng)的門(mén)鎖都是使用機(jī)械鑰匙開(kāi)門(mén)的，但是機(jī)械鑰匙會(huì)經(jīng)常忘記帶，或者丟失，甚至被別有用心的不法分子拷貝，于是丟了鑰匙不得不換鎖。指紋鎖相對(duì)于機(jī)械鎖、感應(yīng)鎖、密碼鎖而言是科技含量最高的鎖。

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