指纹采集技术

2016-08-23 15:57:00 来源:本站 浏览:1169



获得良好的指纹图像是一个十分复杂的问题。因为用于测量的指纹仅是相当小的一片表皮,所以指纹采集设备应有足够好的分辨率以获得指纹的细节。目前所用的指纹图像采集设备,基本上基于三种技术基础:光学技术、半导体硅技术、超声波技术。

光学技术

借助光学技术采集指纹是历史最久远、使用最广泛的技术。将手指放在光学镜片上,手指在内置光源照射下,用棱镜将其投射在电荷耦合器件(CCD)上,进而形成脊线(指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线)呈黑色、谷线(纹线之间的凹陷部分)呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图象。

光学的指纹采集设备有明显的优点:它已经过较长时间的应用考验,一定程度上适应温度的变异,较为廉价,可达到500DPI的较高分辨率等。缺点是:由于要求足够长的光程,因此要求足够大的尺寸,而且过分干燥和过分油腻的手指也将使光学指纹产品的效果变坏。

半导体硅技术

英文:CMOS,20世纪90年代后期,基于半导体硅电容效应的技术趋于成熟。硅传感器成为电容的一个极板,手指则是另一极板,利用手指纹线的脊和谷相对于平滑的硅传感器之间的电容差,形成8bit的灰度图像。

硅技术优点是可以在较小的表面上获得比光学技术更好的图像质量,在1cm×1.5cm的表面上获得200~300倍的分辨率(较小的表面也导致成本的下降和能被集成到更小的设备中)。缺点是成本较高

超声波技术

其原理是利用超声波具有穿透材料的能力,且随材料的不同产生大小不同的回波(超声波到达不同材质表面时,被吸收、穿透与反射的程度不同),因此,利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异,就可以区分指纹脊与谷所在的位置。

超声波技术所使用的超声波频率为1×104Hz~1×109Hz,能量被控制在对人体无损的程度(与医学诊断的强度相同)。超声波技术产品能够达到最好的精度,它对手指和平面的清洁程度要求较低,但其采集时间会明显地长于前述两类产品。



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