我国指纹传感器发展现状
? 我国生物（指纹）识别技术发展相对于美国、日本要晚 10-20年的时间，指纹识别产品在我国最早出现是在90年代 初期，当时只是寥寥数十家，而产业化起步应该是2000年以 后。 ? 到2000年，随着移动存储设备等数码类产品的大量使 用，指纹技术与数码类产品结合应用的局面才铺开，所以指 纹识别产业在我国，目前仍处于形成阶段，如果说2004年之 前处于从点到线的状态，那么2004年之后指纹产业开始了从 线到面的发展。
目前指纹传感器只要分为两类，同时也是较为常见的指 纹传感器：
1.光学指纹传感器 2.半导体指纹传感器
光学指纹传感器
? 光学指纹传感器：借助光学技术采集指纹是历史最久远、 使用最广泛的技术，主要是利用光的折摄和反射原理，将手 指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，光从底部射向 三棱镜，并经棱镜射出，射出的光线在手指表面指纹凹凸不 平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。 用棱镜将其投射在电荷耦合器件上CMOS或者CCD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像。
指纹采集技术的发展
? 早期的指纹图像采集主要运用油墨按印等物理方式,如 果油墨及纸张质量有问题,或按压压力不均,或按压位置、方 向差异,或手指损伤、变形等,都会导致采集的指纹图像质量 不理想,进而影响该技术应用。为克服物理方式的缺点,发展 光学传感器、半导体传感器、超声波传感器等对获取高质量 指纹图像提供了良好的技术保障,具有很好实用价值。同时, 更先进的指纹图像传感器亦在研发,目的是获得足够的指纹细 节,并使指纹图像达到较高分辨力,提高指纹识别准确性、可 靠性。
指纹传感器的发展方向
? 1）向高精度发展 ? 2）向高可靠性、宽温度范围发展 ? 3）向微型化发展 ? 4）向微功耗及无源化发展 ? 5）向智能化数字化发展
指纹传感器的分类
指纹传感器按传感原理，即指纹成像原理和技术，分为 光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导体热敏传感器、 半导体压感传感器、超声波传感器和射频RF传感器等。
半导体指纹传感器
? 半导体指纹传感器：这类传感器，无论是电容式或是电 感式，其原理类似，在一块集成有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，形成的电容/电感数值也就不一样， 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 纹的采集。
? 半导体指纹传感器特有的优点吸引了Sony, Infineon等 知名公司,并开发出各具特色的产品。当然,作为极具潜力、 代表未来发展方向的指纹传感器也存在一定局限性,表现为易 受静电影响,严重时,传感器可能采集不到图像,甚至本身也会 被损坏;手指汗液盐分或其他污物,以及手指磨损等均会造成 图像采集困难,其耐磨性亦不及玻璃;大面积制造成本较高,故 取像区域较小;传感器稳定性,特别是次最优性能等方面有待 进一步验证传感器。该传感器由一个或多个 包含一组微小单元的半导体芯片组成。每个单元包括两个覆 盖有绝缘层的导体板。这些单元很小，比手指上一个嵴纹的 宽度还要小。
光学传感器与半导体传感器优缺点
? 光学指纹图像传感器优点主要表现为经历长期实用检验、 系统稳定性较好、成本亦较低、能提供分辨力为500 dpi( dot per inch)的图像。特别是能实现较大区域的指纹图 像采集,有效克服大面积半导体指纹传感器价格昂贵缺点。该 传感器局限性主要体现于潜在指印方面,不但会降低指纹图像 的质量,严重时,还可能导致两个指印重叠,显然,难以满足实际 应用需要。此外,台板涂层及CCD阵列会随时间推移产生损耗, 可能导致采集的指纹图像质量下降。随着光学技术发展,一些 新颖的技术手段亦已应用于指纹图像的采集,这样,能显著减 小光学指纹传感器的体积。
指纹传感器原理与 应用
引言
? 指纹是手指表面皮肤凸凹不平形成的纹路，由多种嵴状 图形构成。指纹特征即手指表面嵴和沟组成平滑纹理模式， 其随机性很强。研究表明：指纹特征具有唯一性、稳定性特 点，据此可实现身份识别。 ? 指纹表面积较小，且存在磨损，获取优质指纹图像较困 难。指纹传感器是获取指纹图像的专用器件,在自动指纹识别 系统中起着关键作用。 ? 本文回顾了指纹传感器技术的发展历史,并介绍了目前 几种常见的传感器,在进行原理性剖析的基础上,指出了它们 的优缺点和应用情况。
? 指纹识别技术虽然已日渐成熟，图像处理及模式识别技 术已经得到很好的解决，但实际上，作为指纹识别的核心技 术仍然存在许多尚未解决的难题，尤其是残缺、污损的指纹 图像的识别的鲁棒性、适应性方面不能令人满意，指纹识别 系统将随着更小更廉价的指纹输入设备的出现、计算能力更 强更廉价的硬件以及互联网的广泛应用而进一步拓宽其应用， 其中，能适应联网在线指纹自动识别系统的应用算法有待进 一步改进，多种指纹识别方法的集成应用以及包括指纹是被 的多种生物特征鉴定的集成应用也将是今后研究发展的方向， 近年来，国外指纹识别相关研究又有升温的趋势，因此，未 来几年仍然是一个重要的、极具挑战性的模式识别研究课题。
指纹传感技术的应用及发展趋势
? 毫无疑问，便携式低成本指纹识别技术对我们的生活意 义深远。例如，今后警察可在一个犯罪高发区截住一名嫌疑 人，要求其提供指纹而不是身份证或汽车驾照。此人则将其 右手的第一、二或第三个手指置于一个与无线PDA相连的传 感器上，可以迅速将嫌疑人与以前的犯罪记录进行对比确认。
常见固态指纹传感器
? 目前市场上有两种固态指纹传感器：第一种是单次触摸 型传感器，要求手指在指纹采集区进行可靠的触摸；第二种 是划擦型传感器，则需要用手指在传感器表面擦过，传感器 会采集一套特定的数据，然后进行快速分析和认证。
指纹扫描系统
? 指纹扫描系统有两项基本工作：一是需要获得手指的图 像，二是需要确定该图像中的嵴纹和波谷是否与以前扫描图 像中的嵴纹和波谷相吻合。
光学扫描传感系统
? 光学扫描系统的核心部件是电荷耦合设备CCD （ charge coupled device ），这与数码相机和摄像机中使 用的光传感器系统是相同的。CCD是一组光敏二极管（称为 光敏器件），这种器件在光子的作用下可以产生电信号。每 个光敏器件记录一个像素，即一个代表射中该点的光束的微 小圆点。明暗像素共同构成了扫描场景（例如一个手指）的 图像。通常，在扫描仪系统中有一个模数转换器，用来处理 模拟电子信号以产生该图像的数字表现形式。