淺析指紋識別技術(shù)發(fā)展與類(lèi)型

指紋識別技術(shù)是利用指紋的惟一性和穩定性特征，集傳感器技術(shù)、生物技術(shù)、數字圖像處理、模式匹配、電子技術(shù)于一體的高新技術(shù)。

指紋識別技術(shù)發(fā)展趨勢

目前，指紋識別主要應用在考勤、門(mén)禁、保險箱柜等領(lǐng)域，相信，隨著(zhù)指紋識別技術(shù)的完善，還會(huì )廣泛的應用在身份證，機動(dòng)車(chē)，家居等更多的領(lǐng)域....

指紋識別

在經(jīng)歷了近10年緩慢的自然增長(cháng)后，指紋識別技術(shù)即將迎來(lái)一個(gè)跳躍性發(fā)展的黃金時(shí)期。專(zhuān)家們保守估計，未來(lái)5年，我國將有近百億元的市場(chǎng)等待著(zhù)企業(yè)去開(kāi)拓。指紋識別技術(shù)的巨大市場(chǎng)前景，將對國際、國內安防產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。較小的公司將面臨新進(jìn)入的傳統行業(yè)大公司的無(wú)情競爭。在這些巨無(wú)霸面前，現有中小公司很難說(shuō)有太多的競爭力，行業(yè)重新洗牌不可避免，合并與退出可能會(huì )成為大部分中小公司的無(wú)奈選擇。最終可能形成傳統行業(yè)的公司或大資本在較短時(shí)間內主導生物特征識別行業(yè)的局面。當然，也不排除部分具有核心競爭力的公司以“快魚(yú)吃慢魚(yú)”的方式成長(cháng)為新興的大公司。“大魚(yú)”與“快魚(yú)”并存，這也是每一個(gè)新興市場(chǎng)的必然結果。而競爭的結果將會(huì )形成一個(gè)新興的大產(chǎn)業(yè)。

指紋識別技術(shù)的民用市場(chǎng)機會(huì )已經(jīng)存在，那么是不是已經(jīng)存在規模應用的時(shí)機了呢?這取決于指紋產(chǎn)品的消費意識、產(chǎn)品的穩定性和價(jià)格方面是不是可以得到解決。也就是說(shuō)指紋識別技術(shù)能否在民用領(lǐng)域規?；瘧?，需要具備三個(gè)條件：受眾足夠的認知度，產(chǎn)品品質(zhì)穩定和良好服務(wù)和保證，產(chǎn)品的利潤足夠大。

指紋產(chǎn)品的消費意識，這里主要指的是人們對指紋識別技術(shù)的應用理解，這里的人們包括廠(chǎng)家、經(jīng)銷(xiāo)代理商、工程商和直接用戶(hù)。一個(gè)有意思的例子是，門(mén)禁需要用到指紋方面，80%以上都是直接用戶(hù)的要求，而大部分的門(mén)禁廠(chǎng)家、經(jīng)銷(xiāo)代理商、工程商等中間商并不主動(dòng)去推薦產(chǎn)品，這是指紋識別不能規模應用的最大的問(wèn)題，這就是消費意識低的體現。

產(chǎn)品的穩定性，要求指紋廠(chǎng)家具備對安防行業(yè)的較深刻了解，開(kāi)發(fā)出的指紋產(chǎn)品必須是符合使用規范和滿(mǎn)足大多數的要求以及服務(wù)的保證。

產(chǎn)品價(jià)格非常重要，尤其在產(chǎn)品發(fā)展階段。有的用戶(hù)會(huì )表示，即使產(chǎn)品穩定，價(jià)格不合適一樣不用!分析所得，走中端路線(xiàn)，揚長(cháng)避短，發(fā)揮產(chǎn)品在市場(chǎng)終端的絕對競爭優(yōu)勢，這才是在民用市場(chǎng)立于不敗之地的根本。

目前，指紋識別主要應用在考勤、門(mén)禁、保險箱柜等領(lǐng)域，相信，隨著(zhù)指紋識別技術(shù)的完善，還會(huì )廣泛的應用在身份證，機動(dòng)車(chē)，家居等更多的領(lǐng)域。指紋識別技術(shù)類(lèi)型

指紋圖像的獲取技術(shù)主要有4種類(lèi)型：光學(xué)掃描設備(例如微型三棱鏡矩陣)、溫差感應式指紋傳感器、半導體指紋傳感器、超聲波指紋掃描。

光學(xué)識別技術(shù)

借助光學(xué)技術(shù)采集指紋是歷史最久遠、使用最廣泛的技術(shù)。將手指放在光學(xué)鏡片上，手指在內置光源照射下，用棱鏡將其投射在電荷耦合器件(CCD)上，進(jìn)而形成脊線(xiàn)(指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線(xiàn))呈黑色、谷線(xiàn)(紋線(xiàn)之間的凹陷部分)呈白色的數字化的、可被指紋設備算法處理的多灰度指紋圖像。

光學(xué)的指紋采集技術(shù)有明顯的優(yōu)點(diǎn)：它已經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間的應用考驗，一定程度上適應溫度的變異，可達到500DPI的較高分辨率等，最主要是價(jià)格低廉。也有明顯的缺點(diǎn)：由于要求足夠長(cháng)的光程，因此要求足夠大的尺寸，而且過(guò)分干燥和過(guò)分油膩的手指也將使光學(xué)指紋產(chǎn)品的效果變壞。

光學(xué)指紋傳感局限性體現于潛在指印方面(潛在指印是手指在臺板上按完后留下的)，不但會(huì )降低指紋圖像的質(zhì)量，嚴重時(shí)還可能導致2個(gè)指印重疊，顯然，難以滿(mǎn)足實(shí)際應用需要。此外，臺板涂層及CCD陣列會(huì )隨時(shí)間推移產(chǎn)生損耗，可能導致采集的指紋圖像質(zhì)量下降。但是具有無(wú)法進(jìn)行活體指紋鑒別、對干濕手指的適用性差等缺點(diǎn)。

光學(xué)指紋識別系統由于光不能穿透皮膚表層(死性皮膚層)，所以只能夠掃描手指皮膚的表面，或者掃描到死性皮膚層，但不能深入真皮層。在這種情況下，手指表面的干凈程度，直接影響到識別的效果。如果，用戶(hù)手指上粘了較多的灰塵，可能就會(huì )出現識別出錯的情況。并且，如果人們按照手指，做一個(gè)指紋手模，也可能通過(guò)識別系統，對于用戶(hù)而言，使用起來(lái)不是很安全和穩定。

如去年底發(fā)生的內蒙古監獄越獄案件，越獄犯人就是砍下獄警的手指驗證光學(xué)指紋機打開(kāi)監獄門(mén)禁。還有近期各大媒體爭相報道的，在淘寶網(wǎng)上花100元左右可以訂做買(mǎi)到硅膠指模，可以輕易地驗證通過(guò)光學(xué)指紋機，上班族專(zhuān)門(mén)用它代打指紋考勤。

此外，光學(xué)傳感器中存在棱鏡，其體積較大，一般為半導體的幾倍甚至10倍大小，所以限制了其在小型設備上的應用。在類(lèi)似考勤機、門(mén)禁等大設備上使用沒(méi)有體積限制的問(wèn)題，但在U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、手持設備上使用，體積成了最大的障礙。成本低一直以來(lái)被認為是光學(xué)傳感器的最大優(yōu)勢，但由于其制造過(guò)程一致性較難保證，隨著(zhù)以電容傳感器為代表的半導體傳感器的大規模發(fā)展，光學(xué)傳感器的成本優(yōu)勢也已經(jīng)不再明顯。雖然大多數公司還在使用光學(xué)傳感器，但其發(fā)展趨勢是新穎的、高質(zhì)量的半導體電容指紋傳感器。

溫差感應式識別技術(shù)

溫差感應式識別技術(shù)是基于溫度感應的原理而制成的，每個(gè)像素都相當于一個(gè)微型化的電荷傳感器，用來(lái)感應手指與芯片映像區域之間某點(diǎn)的溫度差，產(chǎn)生一個(gè)代表圖像信息的電信號。

它的優(yōu)點(diǎn)是可在0.1s內獲取指紋圖像，而且傳感器體積和面積最小，即目前通常所說(shuō)的滑動(dòng)式指紋識別儀就是采用該技術(shù)。缺點(diǎn)是：受制于溫度局限，時(shí)間一長(cháng)，手指和芯片就處于相同的溫度了。

半導體硅感技術(shù)(電容式技術(shù))

20世紀90年代后期，基于半導體硅電容效應的技術(shù)趨于成熟。硅傳感器成為電容的一個(gè)極板，手指則是另一極板，利用手指紋線(xiàn)的脊和谷相對于平滑的硅傳感器之間的電容差，形成8bit的灰度圖像。電容傳感器發(fā)出電子信號，電子信號將穿過(guò)手指的表面和死性皮膚層，直達手指皮膚的活體層(真皮層)，直接讀取指紋圖案。由于深入真皮層，傳感器能夠捕獲更多真實(shí)數據，不易受手指表面塵污的影響，提高辨識準確率，有效防止辨識錯誤。