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指紋識別軟板之手機指紋解鎖什么原理?

文章來源：電子發(fā)燒友作者：梁波靜查看手機網(wǎng)址

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人氣：4291發(fā)布日期：2019-07-16 09:31【大中小】

指紋識別模塊是通過特定的感應(yīng)模組實現(xiàn)對于個體指紋特征的識別。簡單來說，每一個指紋手機都會擁有一個指紋識別軟板，通過該模塊將用戶的指紋收集并轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，存儲在手機存儲的特定區(qū)域，在使用的時候進(jìn)行調(diào)用，而不同的指紋識別技術(shù)收集指紋的方式也有所不同。

指紋識別分類：

光學(xué)式指紋

是利用光線反射成像識別用戶指紋，該類型指紋軟板對使用環(huán)境的溫度濕度都有一定的要求，并且在識別準(zhǔn)確度上并不理想，再加上這種模塊一般會占用更大的空間，使其難以在手機端有所作為。

電容式指紋

電容式指紋模塊是利用硅晶元與導(dǎo)電的皮下電解液形成電場，指紋的高低起伏會導(dǎo)致二者之間的壓差出現(xiàn)不同的變化，借此可實現(xiàn)準(zhǔn)確的指紋測定。該方式適應(yīng)能力強，對使用環(huán)境無特殊要求，同時，硅晶元以及相關(guān)的傳感原件對空間的占用在手機設(shè)計的可接受范圍內(nèi)，因而使得該技術(shù)在手機端得到了比較好的推廣。目前的電容式指紋模塊也分為劃擦式與按壓式兩種，前者雖然占用體積較小，但在識別率以及便捷性方面有很大的劣勢，這也直接導(dǎo)致廠商全都將目光鎖定在了操作更加隨意、識別率更高的按壓式電容指紋模塊。

電容紋識別模組主要由芯片、“藍(lán)寶石”、金屬環(huán)、軟板、載板等組成，其中芯片也就是傳感器部分，而“藍(lán)寶石”負(fù)責(zé)作為保護(hù)層（有廠商選擇其他材料做為保護(hù)層，成本相應(yīng)會降低），金屬環(huán)作為指紋識別的觸發(fā)裝置。

射頻指紋

階段包含無線電波探測與超聲波探測兩種，原理與探測海底物質(zhì)的的聲納類似，是靠特定頻率的信號反射來探知指紋的具體形態(tài)的。射頻指紋模塊技術(shù)是通過傳感器本身發(fā)射出微量射頻信號，穿透手指的表皮層去控測里層的紋路，來獲得最佳的指紋圖像。這一類指紋模塊最大的優(yōu)點便是手指無需與指紋電路板相接觸，因而不會對手機的外觀造成太大影響?；谶@一點，射頻指紋模塊也成為了未來指紋識別的主要發(fā)展方向之一。

手機指紋識別原理及實現(xiàn)：

指紋識別的前提是要進(jìn)行指紋采集，在采集方式上，目前主要分兩種：滑動式和按壓式。

第一步：指紋采集

滑動式采集是將手指在傳感器上滑過，從而使手機獲得手指指紋圖像?；瑒邮讲杉哂谐杀鞠鄬ζ停铱梢圆杉竺娣e圖像的優(yōu)勢。但這種采集方式存在體驗較差的問題，使用者需要一個連續(xù)規(guī)范的滑動動作才能實現(xiàn)采集成功，采集失敗的概率大大增加。某品牌手機曾經(jīng)使用過這種采集方式，因滑動式采集存在的短板而受到詬病。

按壓式采集顧名思義就是在傳感器上按壓實現(xiàn)指紋數(shù)據(jù)采集，這種采集方式當(dāng)然用戶體驗好一些，不過成本比滑動采集高，技術(shù)難度也相對高一些。此外，由于一次采集的指紋面積相對滑動式采集來說要小一些，就得多次采集，通過“拼湊”，拼出較大面積的指紋圖像。這就必須仰仗先進(jìn)的算法，用軟件算法來彌補滑按壓式采集獲得的指紋面積相對偏小的問題，以保障識別的精確度。

第二步：指紋評估

在采集到指紋之后，然后對采集的指紋進(jìn)行質(zhì)量評估，不合格要再采一次，合格則對圖像進(jìn)行增強和細(xì)化。

第三步：提取“特征”

經(jīng)過處理后會依次得道二值化圖、細(xì)化圖和提取特征圖。在獲得比較清晰的圖像后，就開始對其進(jìn)行特征提取。經(jīng)過特征提取將數(shù)據(jù)存儲下來之后，就可以進(jìn)行下一步匹配工作了。

第四步：指紋匹配

在匹配中要注意一點，那就是由于同一個手指的兩幅樣本圖像會因為手指的位移、偏轉(zhuǎn)、以及按壓時的力道不同而產(chǎn)生差異，這就使在匹配時要進(jìn)行校準(zhǔn)，通過特征點集校準(zhǔn)等方式保障指紋識別的準(zhǔn)確性。

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