光学与半导体的区别.doc

光学传感器始于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.简单来说就是一种成像原理! 因成本低廉.技术含量较低. 故大部分公司选者了光学指纹锁进行生产! 光学指纹传感器优点主要表现为抗静电能力强.能提供分辨力为500dpi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. 光学指纹识别系统由于光不能穿透皮肤表层(死性皮肤层).所以只能够扫描手指皮肤的表面.或者扫描到死性皮肤层.但不能深入真皮层.在这种情况下.手指表面的干净程度.直接影响到识别的效果.如果.用户手指上粘了较多的灰尘.可能就会出现识别出错的情况.并且.如果人们按照手指.做一个指纹手模.也可能通过识别系统.对于用户而言.使用起来不是很安全和稳定. 光学传感器中存在棱镜.其体积较大.一般为半导体的几倍甚至10倍大小.所以限制了其在小型设备上的应用.在类似考勤机.门禁等大设备上使用没有体积限制的问题.但在U盘.移动硬盘.手持设备上使用.体积成了最大的障碍. 成本低一直以来被认为是光学传感器的最大优势 但由于其制造过程一致性较难保证.随着以电容传感器为代表的半导体传感器的大规模发展.光学传感器的成本优势也已经不再明显.虽然大多数公司还在使用光学传感器.但其发展趋势是新颖的.高质量的电容指纹传感器. 光学指纹传感器还存在着其他一些固有的缺陷.包括: 1.指纹采集窗口有指纹残留.据说在广交会上.曾经出现过指纹保险箱被阳光照射.门自动打开的情况.2.采用一些很容易获得的材料人为制造的假指纹同样可以使光电式指纹传感器采集到指纹图像.在所有指纹采集技术中.光学技术是最容易被假指纹骗过的.针对光电式指纹传感器的假指纹制作方法广为流传.有好几个省市的驾校指纹考试系统因此被蒙蔽.造成严重的后果.3.因为水分流失.人在冬天时手指往往偏干.偏干的程度与气候干燥程度及人体差异有关. 由于指纹采集原理的限制.光电式指纹传感器很难对干的手指采集到清晰的指纹图像.造成了这种产品对干手指识别率低(拒真率高)的问题.手指越干.这个问题越突出.在北方冬天气候条件下.手指发干会导致很多人的手指无法被识别.这个问题在北方地区尤其突出.4.在光学指纹传感器玻璃表面贴膜可以改善干手指的问题.但是膜本身很不耐用.而且膜的使用使假指纹问题更严重.5.老人小孩老是打不开光学指纹锁识别系统由于光不能穿透皮肤表层(死性皮肤层).所以只能够扫描手指皮肤的表层.但不能深入真皮层在这种情况下手指表面的纹理质量以及干净程度.直接影响使用效果.比如老人小孩的指纹比较模糊.就可能出现不能识别或者是识别出错的情况6.只要懂得电子的人应该都知道LD发光管的寿命非常短.因此光学传感器的使用年限不长。生物识别，一个迅速崛起的新兴产业生物识别技术是人类身份识别的最重要,最精确的识别方法。经科学实践或证明应用于科学、军事和民事等领域的生物识别方式有：指纹、掌纹、虹膜、声音、笔迹、脚步、面部及DNA检测等几种人类自带的识别方法，人们统称为生物识别。 在现有生物识别方式中，指纹以其小巧、方便、精确，检测快速而被广泛应用。指纹识别是所有生物识别方式中成本最低，效率最高，使用最简单的一种方法。在民用产品中，配套产业群也是最为集中的。如全球唯一的指纹箱包，目前是锁具中最为安全的产品，用户使用简单，安全性高。门业、五金、计算机等相关产业配套成熟，因此，指纹锁在近几年里，得到了极大的发展。 电容传感器根据指纹的嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不同，来判断什么位置是嵴什么位置是峪，其工作过程是通过对每个像素点上的电容感应颗粒预先充电到某一参考电压，当手指接触到半导体电容指纹表现上时，因为嵴是凸起的峪是凹下，根据电容值与距离的关系，会在嵴和峪的地方形成不同的电容值，然后利用放电电流进行放电，因为嵴和峪对应的电容值不同，所以其放电的速度也不同，嵴下的像素(电容量高)放电较慢，而处于峪下的像素(电容量低)放电较快，根据放电率的不同，可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。 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。 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。 电容指纹传感器因制造工艺复杂，单位面积上传感单元多，包含高端的IC设计技术，大规模集成电路制造技术，IC芯片封装技术等，所以电容指纹传感器几乎全部是由IC技术发达的国家或地区。如美国.欧洲.台湾等地设计.制造的，目前国内厂家基本上没有能力生产电容指纹传感器。 国际领先的指纹算法.360度急速响应 1.指纹识别算法 指纹识别算法是指纹产品最核心的软件技术.是核心指纹技术的重要组成之一.从目前的市场情况了来看.很多指纹产品在指纹采集时对手指放置的要求很高:手指必须居中放正.倾斜角度不能超过30度.否则.指纹将无法识别. 2.指纹算法 “指纹算法目前已经开发的指纹算法.识别准确.运算快速.对识别角度没有任何限制.你的手指可以在360度范围内.以任一角度位移旋转.它都能准确无误地识别.极大地方便了用户的使用.节省了大量的时间. 3.极限性能测试 秉承严谨的设计理念.为保证指纹产品的高科技.高品质水准.始终坚持超前行业的设计和生产标准.努力极限提升产品性能.产品机械和电子系统的每一项指标都经权威部门苛刻检测.完全达到行业最领先的水平.识别率测试.高低温试验.防水测试.欠压指示检测.信息保存要求测试.锁体机械强度试验.抗静电测试.抗电快速瞬变脉冲群干扰测试.射频电磁场辐射干扰试验- 4.老人小孩轻松打开 小孩的指纹比较浅细.老人的指纹皱纹较多.一般指纹锁的指纹采集仪只能够采集成人的指纹.对小孩和老人的指纹往往无能为力.新一代电感指纹锁采用世界顶尖的瑞典FPC指纹采集处理系统.无论是5.6岁的儿童还是80岁以上的老人均可正常使用. 5.高低温正常运转 工作温度范围:-50-85.不管在北方的冰天雪地中还是在南国的骄阳烈日下.产品均可正常运行. 6.抗震防火.安全无忧 扛震设计.选材阻燃防火:符合国家防火标准.在规定时间过活.还能可靠开启. 7.潮湿环境自如使用 工作湿度范围:20%-85%.满足几乎所有湿度状况.及在南方梅雨季节的条件下.均可正常使用. 光学指纹采集器原理光学指纹采集器具有使用时间长；它采集指纹表层纹理图像。手指接触棱镜的表面，发光二级管提供一个光源,图像是通过电荷偶合器件集成电路采集。光学指纹传感器可靠，价格也很便宜，但对脏手指和干手指表面有覆盖物的指纹图像识别率很低，对温度等环境因素的适应能力差。但是由于受光路限制，无畸变型采集器尺寸较大。通常有较严重的光学畸变；采集窗口表面往往有痕迹遗留现象。CCD器件可能因寿命老化，有降低图像质量、假指纹等缺陷。 优劣由于指纹采集原理的限制，光学指纹采集器很难对干的手指采集到清晰的指纹图像，造成了这种产品对干手指识别率低（拒真率高）的问题。手指越干，这个问题越突出。在冬天寒冷的气候条件下，手指发干会导致很多人的手指无法被识别。这个问题在北方地区尤其突出。 在玻璃表面贴膜可以改善干手指的问题，但是膜本身很不耐用，而且膜的使用使假指纹问题更严重。 因为成本优势，基于光学原理的的指纹门禁考勤机在国内相当流行（门禁和考勤的差别只在管理软件上），甚至可以说占了大部分市场分额。但是，由于存在人造指纹问题，它在金融系统，尤其是金库门这种场所的使用是不安全的。早期安装的银行系统的指纹产品中，有部分是光学指纹采集器。那时人们对人造指纹的严重性还认识不够，而且指纹产品普及的初期时，用假指纹作案的例子不多。但是，随着指纹技术的普及，犯罪分子对假指纹的利用也会增加。金融系统的指纹项目一般排除了光学指纹技术，有些银行甚至明确规定禁止使用。但是，有些银行系统还是用了一些光学技术的指纹门禁，原因是多方面的：1）南方地区冬天不很冷，手指不很干，干手指问题不很突出。2）价格因数 3）对光学技术的认识不足 4）项目的人为因素。热敏式传感器第二个进化阶段是热敏式传感器，指纹表面图像形成的基础是指纹脊和沟随着散发的热量变化而变化的。在一个典型的热敏传感器,一个小型加热元件是直接附属于一套热量传感元件。因为“读取”指纹是第一要素，脊和沟被加热。热量传感无件检测出脊和沟与人工合成指纹复合图像的温度不同。虽然价格便宜，体积小，但相对于其它竞争技术热敏式传感器往往消耗较多的能量，并且在酷热的环境或者是炎热的天气里，图像采集很不清晰。 电容传感器技术是采用了交替命令的并排列和传感器电板。交替板的形式是两个电容板，以及指纹的山谷和山脊成为板之间的电介质。两者之间的恒量电介质的传感器检测变化来生成指纹图像。制造DC电容传感器使用相同的程序和硅材料作为标准的集成电路，从而降低厚度和电源的要求。与热敏式传感器相比，电容技术在更大操作范围内提供了更好的图像质量。因为它的采集范围相对比较大，不过，电容技术的成本比前两种种技术要高。由于电容传感器表面是由电介质材料制作，因此容易损坏，对脏手指灵敏度上不好。生物射频指纹识别技术生物射频指纹识别技术，射频传感器技术是通过传感器本身发射出微量射频信号，穿透手指的表皮层去控测里层的纹路，来获得最佳的指纹图像。因此对干手指，汗手指，干手指等困难手指通过可高达99.5%，防伪指纹能力强，指纹敏感器的识别原理只对人的真皮皮肤有反应，从根本上杜绝了人造指纹的问题，宽温区：适合特别寒冷或特别酷热的地区。因为射频传感器产生高质量的图像，因此射频技术是最可靠，最有力有解决方案。除此之外，高质量图像还允许减小传感器，无需牺牲认证的可靠性，从而降低成本并使得射频传感器思想的应用到可移动和大小不受拘束的任何领域中。 射频敏感器：它的工作原理很特殊， 由射频与敏感元件阵列组成， 每一个成员实际上都是一个等效的小天线，它通过人的手指向皮肤内层（真皮层）深处传递电波。接受部分的元件对回传的电波相位进行解调，相位的差别反应了指纹纹理。从某种意义上讲，它的原理与雷达的工作原理相似，所以称为射频式指纹敏感器（RF sensor）。而且，它能自动调节内部电气参数来适应手指干湿程度、按手指压力、年龄、等因素的变化。由于它的独特工作原理， 所采集到的指纹图像对应于手指内层