屏下指纹识别技术,也称隐形指纹技术。通过该技术,厂商可以将指纹识别传感器,放置于屏幕玻璃下方。
如此一来,手机正面无需设置额外的指纹识别窗,可以提高屏占比,带来更好的视觉效果。
目前,常用的屏下指纹识别方案,有电容式、光学式和超声波式三种。
屏下指纹原理
电容式屏下指纹识别
原理:利用硅晶元与导电的皮下电解液形成电场,指纹的高低起伏会导致二者之间出现压差,从而实现准确的指纹测定。
该技术比较成熟,成本低廉,但是穿透力较弱,所以没有得到普及。
光学式屏下指纹识别
原理:通过OLED屏幕像素发光,照亮指纹,再反射到屏幕下方的指纹识别模块。指纹的高低起伏会导致对应光电流有所不同,从而实现准确的指纹测定。
如今很多屏下指纹识别手机,采用的都是这种方案。
该技术不容易受环境光干扰,但是如果你手上有水或汗渍,就会影响识别率。
超声波式屏下指纹识别
原理:超声波传感器发射超声波,入射到手指上。指纹的高低起伏会导致超声波传播路径长度不同,反射的回波到达接收器的时间就有差异,从而实现准确的指纹测定。
该技术具有较强的穿透性,抗污渍能力高,可以真正意义上实现屏下指纹解锁。
1、指纹识别原理:比较不同指纹的细节特征点. 2、指纹识别是将识别对象的指纹进行分类比对从而进行判别。指纹识别技术作为生物体特征识别技术之一在新世纪逐渐成熟,进入了人类的生产生活领域。 3、指纹,英文名称为fingerprint,两枚指纹经常会具有相同的总体特征,但它们的细节特征,却不可能完全相同。指纹纹路并不是连续的、平滑笔直的,而是经常出现中断、分叉或转折。这些断点、分叉点和转折点就称为特征点。
原理:指纹纹路经常出现中断、分叉或转折,这些断点、分叉点和转折点被称为"特征点"。特征点提供了指纹唯一性的确认信息,正因为这些不同,才可以进行识别。
1、指纹识别的概念:
指纹识别是指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别的技术,可用于身份鉴定。
2、优点及其应用:
指纹识别技术拥有识别速度快、采集方便和价格低廉等优点,被广泛应用于图像处理、模式识别、计算机视觉等众多学科领域。
3、指纹特征:
特征点
指纹,英文名称为fingerprint,两枚指纹经常会具有相同的总体特征,但它们的细节特征,却不可能完全相同。 指纹纹路并不是连续的、平滑笔直的,而是经常出现中断、分叉或转折。这些断点、分叉点和转折点就称为"特征点"。
特征点提供了 指纹唯一性的确认信息,其中最典型的是终结点和分叉点,其他还包括分歧点、孤立点、环点、短纹等。特征点的参数包括方向( 节点可以朝着一定的方向)、曲率(描述纹路方向改变的速度)、位置(节点的位置通过x/y坐标来描述,可以是绝对的,也可以是相对于三角点或特征点的)。
总体特征
总体特征是指那些用人眼直接就可以观察到的特征。包括纹形、模式区、核心点、三角点和纹数等。
纹形, 指纹专家在长期实践的基础上,根据脊线的走向与分布情况一般将指纹分为三大类——环型(loop,又称斗形)、弓形(arch)、螺旋形(whorl)。
模式区即 指纹上包括了总体特征的区域,从此区域就能够分辨出指纹是属于哪一种类型的。有的指纹识别算法只使用模式区的数据,有的则使用所取得的完整指纹。
核心点位于 指纹纹路的渐进中心,它在读取指纹和比对指纹时作为参考点。许多算法是基于核心点的,即只能处理和识别具有核心点的指纹。
三角点位于从核心点开始的第一个分叉点或者断点,或者两条纹路会聚处、孤立点、折转处,或者指向这些奇异点。三角点提供了 指纹纹路的计数跟踪的开始之处。
纹数,即模式区内 指纹纹路的数量。在计算 指纹的纹路时,一般先连接核心点和三角点,这条连线与指纹纹路相交的数量即可认为是指纹的纹数。
局部特征
局部特征指纹节点的特征。指纹的纹路并不是连续、平滑笔直的,经常会出现分叉、折转或中断。这些交叉点、折转点或断点称为"特征点",它们提供了指纹唯一性的确认信息。特征点的主要参数包括:
方向:相对于核心点,特征点所处的方向。
曲率:纹路方向改变的速度。
位置:节点的位置坐标,通过x/y坐标来描述。它可以是绝对坐标,也可以是与三角点(或特征点)的相对坐标。
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指纹辨识器根据扫描的方式不同,可以分成三大类:光学式、电容式以及超音波感应式。光学式很简单,就是利用光的反射原理,先用光打向你的指纹后,反射到另一端,由接收器接收,制作成一张扫描图档,接着再由软体比对指纹就可以了。
电容式只是利用许多微小的电容阵列组成感应器,当手指碰触时,指纹的凸起处叫做“纹脊”,会与电容接触,而指纹的凹陷处呢叫做“纹沟”,则不会和电容接触,这就造成了电容阵列上面各区块的电容量差异。我们就可以依据这个差异来知道哪边是指纹的纹脊,哪边是纹沟,就能绘制出你的指纹。
超音波感应器,利用发射器发射出超音波。 超音波打到凹凸不平的指纹表面后,造成波层差,再由超音波接收器接收波层差的信息就能知道你的指纹哪边凹,哪边凸。
指纹识别系统的重要衡量标志是识别率。其主要由两部分组成,拒判率(FRR)和误判率(FAR)。正因为如此,权威机构认为,在应用中1%的误判率就可以接受。FRR实际上也是系统易用性的重要指标。由于FRR和FAR是相互矛盾的,这就使得在应用系统的设计中,要权衡易用性和安全性。下面是我收集整理的指纹识别使用什么原理,希望对你有帮助。
第一步:指纹是手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹路。
尽管指纹只是人体皮肤的小部分,但是,它蕴涵着大量的信息。指纹特征可分为两类:总体特征和局部特征。总体特征指那些用人眼直接就可以观察到的特征,包括基本纹路图案、模式区、核心点、三角点、式样线和纹线等。基本纹路图案有环形、弓形、螺旋形。局部特征即指纹上节点的`特征,这些具有某种特征的节点称为特征点。两枚指纹经常会具有相同的总体特征,但它们的局部特征——特征点,却不可能完全相同。指纹上的特征点,即指纹纹路上的终结点、分叉点和转折点。
第二步:指纹识别技术通常使用指纹的总体特征如纹形、三角点等来进行分类,再用局部特征如位置和方向等来进行用户身份识别。
通常,首先从获取的指纹图像上找到“特征点”(minutiae),然后根据特征点的特性建立用户活体指纹的数字表示——指纹特征数据(一种单向的转换,可以从指纹图像转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹图像)。由于两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据,所以通过对所采集到的指纹图像的特征数据和存放在数据库中的指纹特征数据进行模式匹配,计算出它们的相似程度,最终得到两个指纹的匹配结果,根据匹配结果来鉴别用户身份。由于每个人的指纹不同,就是同一人的十指之间,指纹也有明显区别,因此指纹可用于身份鉴定。
第三步:指纹识别技术主要涉及四个功能: 读取指纹图像、提取特征、保存数据和比对:
首先,通过指纹读取设备读取人体指纹的图像,取到指纹图像之后,要对原始图像进行预处理。
其次,用指纹辨识软件建立指纹的数字表示特征数据,是一种单方向的转换,可以从指纹转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹,而两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据。软件从指纹上找到被称为“节点”的数据点,也就是那些指纹纹路的分叉、终止或打圈处的坐标位置,这些点同时具有七种以上的唯一性特征。
第三,通常手指上平均具有70个节点,所以这种方法会产生大约500个数据。有的算法将节点和方向信息组合产生了更多的数据,这些方向信息表明了各个节点之间的关系,也有的算法还处理整幅指纹图像。总之,这些数据,通常称为模板,保存为1KB大小的记录。
最后,通过计算机模糊比较的方法,把两个指纹的模板进行比较,计算出它们的相似程度,最终得到两个指纹的匹配结果。
指纹识别模块的原理和分类
指纹识别模块是通过特定的感应模组实现对于个体指纹特征的识别。
简单来说,每一个指纹手机都会拥有一个指纹识别模块,通过该模块将用户的指纹收集并转化成数据,存储在手机存储的特定区域,在使用的时候进行调用,而不同的指纹识别技术收集指纹的方式也有所不同。
根据收集指纹的方式不同,指纹识别模块目前主要分为光学式指纹模块、电容式指纹模块、射频式指纹模块。
指纹识别技术主要是通过验证和辩识两种基本方式。把一个现场采集到的指纹与一个自己登记的指纹进行一对一的比对,来验证身份,这就是验证。把现场采集到的指纹同指纹数据库中的指纹逐一对比,从中找出与现场指纹相匹配的指纹,这就是辩识。验证是一对一的,辩识则是一对多的。验证和辩识在比对算法和系统设计上各具技术特点。
比如,验证系统一般只考虑对完整的指纹进行比对,而辩识系统要考虑残纹的比对。又如,验证系统对比对算法的速度要求不如辩识系统高,但更强调易用性,在辩识系统中,要使用分类技术加快查询的速度。具有现代意义的大规模指纹采集是从油墨捺印开始的,最早用于犯罪调查。
指纹识别采集技术的发展大致分为三个方式:光学识别、电容传感器、生物射频。光学识别是较早的指纹识别技术。基于光学发射装置发射的光线,射到手指上再反射回机器以获取数据,并对比资料库看是否一致。光学指纹采集技术的有点在于良好的图像质量以及设备的耐用性,从而可用于大规模密集型应用。缺点在于,典型的光学指纹采集对于湿手敏感,假指纹膜的图像容易通过识别算法等等。另外,光学指纹采集器设备复杂,不能行用于移动电子设备。
固态指纹传感器的出现很好的弥补了光学指纹采集器的不足。固态指纹传感器用集成电路直接测量手指皮肤的某些特性,获得指纹图像。目前的固态指纹传感器有很多种类,如电容式、射频式、超声波式、压力感应式等等。典型的电容传感器识别是利用一定间隔的安装的两个电容,利用指纹的凹凸,在手指滑过指纹检测仪器时接通或断开两个电容的电流以检测指纹资料。
一共有三种:光学式指纹仪、电容式指纹仪、射频指纹模块(刮擦指纹模块)
光学式指纹仪:靠光的折射和反射原理识别指纹
电容式指纹仪:通过电容的数值变化来采集指纹
射频指纹模块:利用微量射频信号来探测纹路
三款对比及应用范围:
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