一個(gè)典型的指紋識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)該包括:指紋識(shí)別Sensor特征提取/匹配模塊特征模板庫(kù)應(yīng)用軟件。而指紋的匹配可分為兩步,首先是提取待驗(yàn)證的指紋的特征,然后將其和指紋模板庫(kù)中的模板指紋進(jìn)行相似度比較,從而判斷兩個(gè)指紋圖像是否來(lái)自同一手指。
科技發(fā)展日新月異,生活中很多地方很好的應(yīng)用了指紋識(shí)別功能,如智能手機(jī)、筆記本電腦、考勤機(jī)、指紋門禁、指紋門鎖等。
指紋識(shí)別基本原理
我們可以看到,指紋識(shí)別核心的準(zhǔn)確、高效的采集指紋分析。指紋識(shí)別采集技術(shù)的發(fā)展大致分為三個(gè)方式:光學(xué)識(shí)別、電容傳感器、生物射頻。
1、光學(xué)識(shí)別
光學(xué)識(shí)別是較早的指紋識(shí)別技術(shù)?;诠鈱W(xué)發(fā)射裝置發(fā)射的光線,射到手指上再反射回機(jī)器以獲取數(shù)據(jù),并對(duì)比資料庫(kù)看是否一致。光學(xué)識(shí)別只能到達(dá)皮膚的表皮層,而不能到達(dá)真皮層,而且受手指表面是否干凈影響較大。
2、電容傳感器
電容傳感器識(shí)別是利用一定間隔的安裝的兩個(gè)電容,利用指紋的凹凸,在手指滑過(guò)指紋檢測(cè)儀器時(shí)接通或斷開(kāi)兩個(gè)電容的電流以檢測(cè)指紋資料。電容傳感器對(duì)手指的干凈要求還是比較高,而且傳感器表面使用硅材料,比較容易損壞。以技術(shù)面來(lái)看,電容式指紋辨識(shí)技術(shù)的供應(yīng)為Authentec、Validity、FingerPrintCardsAB(FPC)等,Authentec被蘋(píng)果買下,Validity也被Synaptics收購(gòu)。電容式指紋傳感器也是現(xiàn)在應(yīng)用最普遍的技術(shù)。
3、生物射頻
射頻傳感器通過(guò)傳感器發(fā)射微量的射頻信號(hào),穿透手指的表皮層獲取里層的紋路以獲取信息。這種方法對(duì)手指的干凈程度要求較低。射頻是目前較新的技術(shù)方案,射頻也是電容方式的一種,但受限于專利問(wèn)題。射頻式是未來(lái)發(fā)展方向。
指紋識(shí)別采集方式
不管采用什么采集技術(shù),從用戶角度用到的就兩種錄入方式:按壓式與滑動(dòng)式。
1、滑動(dòng)式
將手指從傳感器上劃過(guò),系統(tǒng)就能獲得整個(gè)手指的指紋。手指按壓上去時(shí),無(wú)法一次性采集到完整圖像。在采集時(shí)需要手指劃過(guò)采集表面,對(duì)手指劃過(guò)時(shí)采集到的每一塊指紋圖像進(jìn)行快照,這些快照再進(jìn)行拼接,才能形成完整的指紋圖像。
滑動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)是成本低、易集成,可采集大面積的圖像,應(yīng)用傳統(tǒng)的特征點(diǎn)算法,但缺點(diǎn)是需要客戶有一個(gè)連貫規(guī)范動(dòng)作采集圖像,體驗(yàn)效果比較差,在之前的應(yīng)用推廣中不太成功。
2、按壓式
手指平放在設(shè)備上以便獲取指紋圖像。一般為了獲得整個(gè)手指的指紋,必須使用比手指更大的傳感器,整個(gè)手指同時(shí)按壓在傳感器之上。
按壓式的優(yōu)點(diǎn)是客戶體驗(yàn)好,只用一次按壓就可以采集圖像,與客戶在手機(jī)應(yīng)用的操作習(xí)慣匹配,無(wú)須教育客戶。缺點(diǎn)是:成本高,集成難度大,一次采集圖像面積相對(duì)較小,沒(méi)有足夠的特征點(diǎn),需要用復(fù)雜的圖像比對(duì)算法進(jìn)行識(shí)別。
很明顯,在用戶角度來(lái)說(shuō),按壓式最簡(jiǎn)單、最方便。以后越來(lái)越多的移動(dòng)設(shè)備都將采用按壓式指紋識(shí)別方案。
指紋識(shí)別最潮應(yīng)用
iPhone6指紋識(shí)別驚艷:iPhone6與iPhone6Plus均搭載指紋識(shí)別功能+NFC功能,我們可以通過(guò)蘋(píng)果的快捷支付進(jìn)行信用卡交易,據(jù)庫(kù)克表示,每天美國(guó)都會(huì)有200萬(wàn)美元的信用卡交易量,可見(jiàn)信用卡市場(chǎng)是多么龐大。蘋(píng)果創(chuàng)造了一種全新的支付方式,叫做applepay,用戶僅需要通過(guò)NFC功能就能輕松用手機(jī)刷卡。
筆記本指紋識(shí)別方便:我們似乎越來(lái)越喜歡購(gòu)買帶有指紋識(shí)別功能的電腦。因?yàn)橹讣y識(shí)別,又酷又方便。只需要輕輕一刷,就可以打開(kāi)電腦。筆記本指紋識(shí)別功能的興起來(lái)源于電腦密碼鎖屏有可能被人破譯,采用指紋識(shí)別技術(shù)則更安全。
考勤機(jī)指紋識(shí)別靈敏:指紋考勤機(jī)用來(lái)記錄員工上下班時(shí)間,它基于指紋識(shí)別技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),事先將員工的指紋注冊(cè)到指紋考勤機(jī)中,一人可以注冊(cè)多枚指紋。當(dāng)員工按指紋時(shí),指紋考勤機(jī)在所注冊(cè)的指紋庫(kù)中尋找相似度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的指紋進(jìn)行驗(yàn)證。指紋考勤機(jī)相對(duì)于感應(yīng)卡考勤機(jī)的最大好處就是可以避免代打卡,不用購(gòu)買卡片。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)比較穩(wěn)定,使用面越來(lái)越廣。
門禁指紋識(shí)別應(yīng)用廣泛:門禁管理是現(xiàn)代安全防范系統(tǒng)的重要組成部分,隨著國(guó)內(nèi)對(duì)門禁系統(tǒng)的安全性、先進(jìn)性和穩(wěn)定性要求的提高,迫切需要一種高性能的門禁系統(tǒng),現(xiàn)在比較常用的門禁系統(tǒng)主要有生物識(shí)別(指紋、掌形、虹膜等)和以射頻卡系統(tǒng)為代表的系統(tǒng)。指紋門禁識(shí)別是生物識(shí)別的又一新型代表作。除了倉(cāng)庫(kù)大門可采用指紋識(shí)別外,公寓及辦公樓門禁系統(tǒng)也可以采用指紋識(shí)別技術(shù)。對(duì)于賓館來(lái)說(shuō),為客人記錄指紋信息,減少門卡的投資及使用,降低開(kāi)發(fā)成本。在住房期限內(nèi)不需要擔(dān)心室內(nèi)安全。
指紋門鎖只為安全:日常生活中,傳統(tǒng)的門鎖都是使用機(jī)械鑰匙開(kāi)門的,但是機(jī)械鑰匙會(huì)經(jīng)常忘記帶,或者丟失,甚至被別有用心的不法分子拷貝,于是丟了鑰匙不得不換鎖。指紋鎖相對(duì)于機(jī)械鎖、感應(yīng)鎖、密碼鎖而言是科技含量最高的鎖。