指纹传感器与应用ppt课件

指纹传感器与应用,Fingerprint Sensor and its Applications,应用物理学专业 陈旭东 编,光学全反射指纹传感器,电容式指纹传感器,始于1971年的光学传感器是研究最早、应用最广泛的指纹传感器。其技术关键是光的全反射，手指置于加膜台板（一般是硬质塑料，不同厂家材料有异），照射到压有指纹的玻璃表面时，反射光经电荷耦合器件（charge coupled device，CCD）转换为相应电信号，并传输后端进一步处理。其中，反射光强度取决于两方面因素：压在玻璃表面指纹的脊和谷的深度、皮肤与玻璃间的油脂和水分。由于光线经玻璃照射到谷的区域后在玻璃与空气的界面发生全反射至CCD，而射向脊的光线被脊与玻璃的接触面吸收或者漫反射到其他地方，这样，即可利用CCD将有深色脊和浅色谷构成的指纹图像转换成数字信号 。当然，为获得较高质量的指纹图像，还需采用自动或手工方式调整图像亮度等。,光学全反射指纹传感器,光学指纹传感局限性体现于潜在指印方面（潜在指印是手指在台板上按完后留下的），不但会降低指纹图像的质量，严重时，还可能导致2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。但是具有无法进行活体指纹鉴别、对干湿手指的适用性差等缺点。,光学指纹传感器优点主要表现为抗静电能力强、系统稳定性较好、使用寿命长，能提供分辨力为500dpi（dot per inch 单位面积内像素的多少 ）的图像，特别是能实现较大区域的指纹图像采集，但指纹图像采集区域较大时所需焦距亦较长，采集设备体积需随之增大，否则，会导致采集的图像边缘线形发生扭曲。,光学全反射传感器原理图,电容指纹传感器优点为图像质量较好、一般无畸变、尺寸较小、易集成于各种设备。其发出的电子信号将穿过手指的表面和死性皮肤层，而达到手指皮肤的活体层（真皮层），直接读取指纹图案，从而大大提高了系统的安全性。,与光学设备多采用人工调整改善图像质量不同，电容传感器采用自动控制技术调节指纹图像像素以及指纹局部范围敏感程度，在不同环境下结合反馈信息生成高质量图像。由于提供了局部调整能力，即使对比度差的图像（如手指压得较轻的区域）也能被有效检测到，并在捕捉瞬间为这些像素提高灵敏度，生成高质量指纹图像。,半导体指纹采集设备可以获得相当精确的指纹图像,分辨率可高达600dpi,并且指纹采集时不需要象光学采集设备那样,要求有较大面积的采集头。且因半导体芯片其高性能、低成本、微功耗、小尺寸等特性非常适合便携式产品要求，可广泛用于指纹认证、门禁控制、网络登录等指纹识别系统中。 当然，半导体硅电容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；综上，指纹识别传感器现在已经发展得越来越成熟，传感器稳定性，特别是最优性能等方面的完善将有待进一步验证。,前景广阔的指纹传感器,在IT市场，现在指纹传感器已经很常见，不仅用于保护设备或数据，而且可以取代所有的个人密码。实践证明，生物识别帮助降低了企业IT支持的成本。另一方面，对于数字版权管理(DRM)这样一个极其敏感的问题，指纹识别也是一个非常出色的解决方案。在台式PC和笔记本电脑领域，现在已经有越来越多的厂商将指纹识别纳入自己产品的功能集之中，指纹传感器已成为保护电脑数据的可行手段，利用它可以提供安全的在线服务和其它互联网应用。具有指纹传感器的电脑和外设还可以鉴别使用者，对网上银行、购物和其它互联网服务提供额外保护。,新型传感器还具有更多功能，例如提供全面的导航能力，使用户更方便地玩游戏和滚动屏幕。这些传感器还能让用户对自己的设备进行功能定制，例如对其