淺析指紋識別技術(shù)發(fā)展與類型
指紋識別技術(shù)是利用指紋的惟一性和穩(wěn)定性特征,集傳感器技術(shù)、生物技術(shù)、數(shù)字圖像處理、模式匹配、電子技術(shù)于一體的高新技術(shù)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/153740.htm目前,指紋識別主要應(yīng)用在考勤、門禁、保險(xiǎn)箱柜等領(lǐng)域,相信,隨著指紋識別技術(shù)的完善,還會廣泛的應(yīng)用在身份證,機(jī)動車,家居等更多的領(lǐng)域....
指紋識別
在經(jīng)歷了近10年緩慢的自然增長后,指紋識別技術(shù)即將迎來一個(gè)跳躍性發(fā)展的黃金時(shí)期。專家們保守估計(jì),未來5年,我國將有近百億元的市場等待著企業(yè)去開拓。指紋識別技術(shù)的巨大市場前景,將對國際、國內(nèi)安防產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。較小的公司將面臨新進(jìn)入的傳統(tǒng)行業(yè)大公司的無情競爭。在這些巨無霸面前,現(xiàn)有中小公司很難說有太多的競爭力,行業(yè)重新洗牌不可避免,合并與退出可能會成為大部分中小公司的無奈選擇。最終可能形成傳統(tǒng)行業(yè)的公司或大資本在較短時(shí)間內(nèi)主導(dǎo)生物特征識別行業(yè)的局面。當(dāng)然,也不排除部分具有核心競爭力的公司以“快魚吃慢魚”的方式成長為新興的大公司。“大魚”與“快魚”并存,這也是每一個(gè)新興市場的必然結(jié)果。而競爭的結(jié)果將會形成一個(gè)新興的大產(chǎn)業(yè)。
指紋識別技術(shù)的民用市場機(jī)會已經(jīng)存在,那么是不是已經(jīng)存在規(guī)模應(yīng)用的時(shí)機(jī)了呢?這取決于指紋產(chǎn)品的消費(fèi)意識、產(chǎn)品的穩(wěn)定性和價(jià)格方面是不是可以得到解決。也就是說指紋識別技術(shù)能否在民用領(lǐng)域規(guī)?;瘧?yīng)用,需要具備三個(gè)條件:受眾足夠的認(rèn)知度,產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定和良好服務(wù)和保證,產(chǎn)品的利潤足夠大。
指紋產(chǎn)品的消費(fèi)意識,這里主要指的是人們對指紋識別技術(shù)的應(yīng)用理解,這里的人們包括廠家、經(jīng)銷代理商、工程商和直接用戶。一個(gè)有意思的例子是,門禁需要用到指紋方面,80%以上都是直接用戶的要求,而大部分的門禁廠家、經(jīng)銷代理商、工程商等中間商并不主動去推薦產(chǎn)品,這是指紋識別不能規(guī)模應(yīng)用的最大的問題,這就是消費(fèi)意識低的體現(xiàn)。
產(chǎn)品的穩(wěn)定性,要求指紋廠家具備對安防行業(yè)的較深刻了解,開發(fā)出的指紋產(chǎn)品必須是符合使用規(guī)范和滿足大多數(shù)的要求以及服務(wù)的保證。
產(chǎn)品價(jià)格非常重要,尤其在產(chǎn)品發(fā)展階段。有的用戶會表示,即使產(chǎn)品穩(wěn)定,價(jià)格不合適一樣不用!分析所得,走中端路線,揚(yáng)長避短,發(fā)揮產(chǎn)品在市場終端的絕對競爭優(yōu)勢,這才是在民用市場立于不敗之地的根本。
目前,指紋識別主要應(yīng)用在考勤、門禁、保險(xiǎn)箱柜等領(lǐng)域,相信,隨著指紋識別技術(shù)的完善,還會廣泛的應(yīng)用在身份證,機(jī)動車,家居等更多的領(lǐng)域。指紋識別技術(shù)類型
指紋圖像的獲取技術(shù)主要有4種類型:光學(xué)掃描設(shè)備(例如微型三棱鏡矩陣)、溫差感應(yīng)式指紋傳感器、半導(dǎo)體指紋傳感器、超聲波指紋掃描。
光學(xué)識別技術(shù)
借助光學(xué)技術(shù)采集指紋是歷史最久遠(yuǎn)、使用最廣泛的技術(shù)。將手指放在光學(xué)鏡片上,手指在內(nèi)置光源照射下,用棱鏡將其投射在電荷耦合器件(CCD)上,進(jìn)而形成脊線(指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線)呈黑色、谷線(紋線之間的凹陷部分)呈白色的數(shù)字化的、可被指紋設(shè)備算法處理的多灰度指紋圖像。
光學(xué)的指紋采集技術(shù)有明顯的優(yōu)點(diǎn):它已經(jīng)過較長時(shí)間的應(yīng)用考驗(yàn),一定程度上適應(yīng)溫度的變異,可達(dá)到500DPI的較高分辨率等,最主要是價(jià)格低廉。也有明顯的缺點(diǎn):由于要求足夠長的光程,因此要求足夠大的尺寸,而且過分干燥和過分油膩的手指也將使光學(xué)指紋產(chǎn)品的效果變壞。
光學(xué)指紋傳感局限性體現(xiàn)于潛在指印方面(潛在指印是手指在臺板上按完后留下的),不但會降低指紋圖像的質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致2個(gè)指印重疊,顯然,難以滿足實(shí)際應(yīng)用需要。此外,臺板涂層及CCD陣列會隨時(shí)間推移產(chǎn)生損耗,可能導(dǎo)致采集的指紋圖像質(zhì)量下降。但是具有無法進(jìn)行活體指紋鑒別、對干濕手指的適用性差等缺點(diǎn)。
光學(xué)指紋識別系統(tǒng)由于光不能穿透皮膚表層(死性皮膚層),所以只能夠掃描手指皮膚的表面,或者掃描到死性皮膚層,但不能深入真皮層。在這種情況下,手指表面的干凈程度,直接影響到識別的效果。如果,用戶手指上粘了較多的灰塵,可能就會出現(xiàn)識別出錯的情況。并且,如果人們按照手指,做一個(gè)指紋手模,也可能通過識別系統(tǒng),對于用戶而言,使用起來不是很安全和穩(wěn)定。
如去年底發(fā)生的內(nèi)蒙古監(jiān)獄越獄案件,越獄犯人就是砍下獄警的手指驗(yàn)證光學(xué)指紋機(jī)打開監(jiān)獄門禁。還有近期各大媒體爭相報(bào)道的,在淘寶網(wǎng)上花100元左右可以訂做買到硅膠指模,可以輕易地驗(yàn)證通過光學(xué)指紋機(jī),上班族專門用它代打指紋考勤。
此外,光學(xué)傳感器中存在棱鏡,其體積較大,一般為半導(dǎo)體的幾倍甚至10倍大小,所以限制了其在小型設(shè)備上的應(yīng)用。在類似考勤機(jī)、門禁等大設(shè)備上使用沒有體積限制的問題,但在U盤、移動硬盤、手持設(shè)備上使用,體積成了最大的障礙。成本低一直以來被認(rèn)為是光學(xué)傳感器的最大優(yōu)勢,但由于其制造過程一致性較難保證,隨著以電容傳感器為代表的半導(dǎo)體傳感器的大規(guī)模發(fā)展,光學(xué)傳感器的成本優(yōu)勢也已經(jīng)不再明顯。雖然大多數(shù)公司還在使用光學(xué)傳感器,但其發(fā)展趨勢是新穎的、高質(zhì)量的半導(dǎo)體電容指紋傳感器。
溫差感應(yīng)式識別技術(shù)
溫差感應(yīng)式識別技術(shù)是基于溫度感應(yīng)的原理而制成的,每個(gè)像素都相當(dāng)于一個(gè)微型化的電荷傳感器,用來感應(yīng)手指與芯片映像區(qū)域之間某點(diǎn)的溫度差,產(chǎn)生一個(gè)代表圖像信息的電信號。
它的優(yōu)點(diǎn)是可在0.1s內(nèi)獲取指紋圖像,而且傳感器體積和面積最小,即目前通常所說的滑動式指紋識別儀就是采用該技術(shù)。缺點(diǎn)是:受制于溫度局限,時(shí)間一長,手指和芯片就處于相同的溫度了。
半導(dǎo)體硅感技術(shù)(電容式技術(shù))
20世紀(jì)90年代后期,基于半導(dǎo)體硅電容效應(yīng)的技術(shù)趨于成熟。硅傳感器成為電容的一個(gè)極板,手指則是另一極板,利用手指紋線的脊和谷相對于平滑的硅傳感器之間的電容差,形成8bit的灰度圖像。電容傳感器發(fā)出電子信號,電子信號將穿過手指的表面和死性皮膚層,直達(dá)手指皮膚的活體層(真皮層),直接讀取指紋圖案。由于深入真皮層,傳感器能夠捕獲更多真實(shí)數(shù)據(jù),不易受手指表面塵污的影響,提高辨識準(zhǔn)確率,有效防止辨識錯誤。
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