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指紋識別

指紋識別是怎樣采集的

   獲得良好的指紋圖像是一個十分復雜的問題。因為用于測量的指紋僅是相當小的一片表皮,所以指紋采集設備應有足夠好的分辨率以獲得指紋的細節(jié)。目前所用的指紋圖像采集設備,基本上基于三種技術基礎:光學技術、半導體硅技術、超聲波技術。借助光學技術采集指紋是歷史最久遠、使用最廣泛的技術。將手指放在光學鏡片上,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,進而形成脊線(指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線)呈黑色、谷線(紋線之間的凹陷部分)呈白色的數(shù)字化的、可被指紋設備算法處理的多灰度指紋圖象。

  光學的指紋采集設備有明顯的優(yōu)點:它已經(jīng)過較長時間的應用考驗,一定程度上適應溫度的變異,較為廉價,可達到500DPI的較高分辨率等。缺點是:由于要求足夠長的光程,因此要求足夠大的尺寸,而且過分干燥和過分油膩的手指也將使光學指紋產(chǎn)品的效果變壞。英文:CMOS,20世紀90年代后期,基于半導體硅電容效應的技術趨于成熟。硅傳感器成為電容的一個極板,手指則是另一極板,利用手指紋線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。

  硅技術優(yōu)點是可以在較小的表面上獲得比光學技術更好的圖像質量,在1cm×1.5cm的表面上獲得200~300倍的分辨率(較小的表面也導致成本的下降和能被集成到更小的設備中)。缺點是易受干擾,可靠性相對差。為克服光學技術設備和硅技術設備的不足,一種新型的超聲波指紋采集設備已經(jīng)出現(xiàn)。其原理是利用超聲波具有穿透材料的能力,且隨材料的不同產(chǎn)生大小不同的回波(超聲波到達不同材質表面時,被吸收、穿透與反射的程度不同),因此,利用皮膚與空氣對于聲波阻抗的差異,就可以區(qū)分指紋脊與谷所在的位置。

  超聲波技術所使用的超聲波頻率為1×104Hz~1×109Hz,能量被控制在對人體無損的程度(與醫(yī)學診斷的強度相同)。超聲波技術產(chǎn)品能夠達到最好的精度,它對手指和平面的清潔程度要求較低,但其采集時間會明顯地長于前述兩類產(chǎn)品。
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