指纹传感器 FPC 1011F
FPC指纹传感器介绍：
指纹解决方案最重要的地核心部位就是---指纹传感器，传感器是整个系统优劣的基础。大部分半导体传感器实际使用性能不稳定，传感器性能的主要因素是能否保证每次都取得稳定的指纹图象，一般的半导体传感器采用直接测量法，直接探测手指信号（电场，电容）由于直接探测的信号很微弱，甚至探测不到，所以造成无法稳定取得指纹图象，也就无法分析识别指纹。
瑞典FINGERPRINT CARDS AB（简称FPC）采取了独创的反射式测量法，就象回声原理一样，我们发出的声音越大，回声就越大，这就实现了增强探测信号。保证取得稳定清晰的指纹图象，由于探测信号增强就带来了另一个好处，芯片表面的保护膜可以做得更厚（比同类厚10-25倍），拥有更厚的保护层这就意味着有更强，耐磨性（>100万次）和抗静电（大于15KV）甚至可达20KV，反之因为直接测量法探测到的信号本来就微弱，所以芯片表面的保护膜就无法做得很厚，抗静电性和耐磨性就无法达到实际需求。瑞典FPC在日本，美国，欧洲都取得了技术专利 ，关于FPC指纹传感器独特的反射式测量法FPC的信号通过的路径:
如下：
信号主动从金属外框两边发射---探测指纹信号---穿过保护层---被接收指纹信号.仅一次信号穿过保护层,减少了信号因传递而减弱，信号再经独立的晶圆体放大后经过内部的A/D转换，从而输出高质量的数字指纹图像。反射式测量法不仅提高了传感器的信号检测性能，不受保护层厚度增加而影响，并有效 防止用户直接接触内部CMOS电路，造成损坏。
FPC指纹传感器特点：
一、抗静电：大于15千伏，达到国际4 IEC 61000-4-2 标准
二|、耐磨性：超过100万次，
三|、采集图像清晰：初次采集图像，到100万次后采集图像依然清晰
初次图像 100万次图像
四、 识别指纹时间短；
五、 高速的 SPI接口；
六、 环境湿度：0%到95%
七、 具有363dpi的分辨率 ；
八、 低功耗，3.3V或 2.5V的工作电压，7mA 工作电流，；
九、 符合国际标准高品质FR4材质；
十、内置A/D转换，从而输出高质量的数字三维指纹图像；
十一、活体指纹识别，探测真皮层，对干湿手指具有良好适应性；
十二、8位模数转换器，可以方便与低成本接头接入系统中；
十三、耐高低温：通常适用温度-20°～+85°，储存温度-40°～+85°；
十四、一种全新的基于Certus传感器平台的领先级电容式指纹传感器，非电感、电压式；
瑞典FPC目前是全世界唯一一家，专业只从事指纹传感器和处理器核心技术研发者，其他类似生产厂商，指纹传感器只是他们产品中的其中一项。 FPC 从1995开始研发，并是世界唯一专注指纹传感器与认证算法的研发与设计公司，1997年开发出第一块指纹传感器，1998年就成为上市公司，已有十六年的公司历程。其指纹传感器已被世界大厂应
用，如......
在中国大陆广泛使用，并获得了高度认可，经过多年的实践应用，FPC指纹传感器也经住了考验，目前在使用最广泛的为银行，中标7家总行，30余家省级银行，80余家地区性商业银行（或农村信用社）及邮政储蓄银行。使用遍布全国各地。使用的行业范围也逐渐扩大，如电力、交通、景点、证券、OA管理教育、公安、民用......等身份识别应用产品。
FPC指纹传感器08年又进一步升级（FPC1011C升级为FPC1011F），如：
1、采用高品质的环保FR4C 材质，（符合RoHS） ；
2、外壳为金属外壳，保护内部零件；
3、更坚硬的保护层，保护不被划伤；
4、软排线，客户可个更具自己要求调整；
5、外观颜色可以根据客户所需制定为个性颜色；
6、拥有并投资上百亿专业生产设备，实现全自动化生产，确保了市场供应。
新一代升级指纹传感器FPC1011F及技术参数：
FPC独特的反射式测量法专利证书 FPC1011F绿色环保材料证书，
保证符合关于元器件遵守释放有害物质承诺
现已应用于：指纹锁、指纹箱包、指纹门禁机、指纹U盘、指纹键盘、指纹鼠标、指纹保险箱、指纹手机、指纹笔机本、指纹移动硬盘、指纹智能卡、指纹采集仪、指纹POS机、指纹枪套、指纹汽车防盗器、指纹柜员系统、指纹GPS系统、指纹电力系统、指纹铁路系统、指纹电信系统、指纹主证券交易系统、指纹社保系统、指纹幼教系统、指纹枪柜....
银行指纹柜员终端
指纹传感器
题目：指纹传感器及其应用 班级：电子科学与技术 学号：080260117 080260122 姓名：廉晓洋唐辉 时间：2009.11.4
摘要 指纹是手指表面皮肤凸凹不平形成的纹路，由多种脊状图形构成。指纹特征即手指表面脊和沟组成平滑纹理模式，其随机性很强。研究表明：指纹特征具有唯一性、稳定性特点，据此可实现身份识别。 考虑到指纹表面积较小，且存在磨损，获取优质指纹图像较困难，特别在指纹脊图像中表现更明显，这样，势必会造成所采集指纹图像质量难以保障，导致自动识别指纹系统判读困难。目前开发的硅电容指纹图像传感器对获取高质量指纹图像提供了良好的技术保障，具有很好实用价值。同时，更先进的指纹图像传感器亦在研发，目的是获得足够的指纹细节，并使指纹图像达到较高分辨力，提高指纹识别准确性、可靠性。 一半导体指纹图像传感器的概况
始于1998年的半导体指纹传感器应用多种新颖技术手段实现指纹图像采集，包括半导体电容式传感器、半导体压感式传感器（其表层是富有弹性的压感介质材料，依指纹凹凸转化为相应电信号，并产生具有灰度级指纹图像）、半导体温度感应传感器（通过感应压在设备上的脊和远离设备的谷间温度差异获取指纹图像）等，其中，应用最广泛的是硅电容式指纹传感器。与光学设备多采用人工调整改善图像质量不同，半导体指纹传感器采用自动控制技术调节指纹图像像素行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。半导体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。下面主要介绍常用的硅电容式指纹传感器基本原理及特性。 二原理及特性 硅电容式指纹图像传感器技术基础是电容值检测。与光学传感器扫描指纹不同，硅电容式指纹传感器通过测量传感器与手指接触／非接触所产生电流变化（电子度 量）检测有无指纹，并根据指纹峰、谷等纹理信息实现高可靠性图像搜索。
指纹识别系统
指纹识别系统 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
指纹识别系统 指纹识别系统原理 指纹识别系统的组成原理。如图1-1所示。图中的学习模块负责采集用户指纹数据，对 指纹图像进行预处理，提取这些指纹的特征，作为将来的比对模板存人数据库。而识别模块则负责采集和处理指纹图像，在提取特征后与数据库中的指纹模板进行比对，然后判断是否匹配．得出结论。整个系统的核心就是图像处理、特征提取以及指纹比对。 图1-1 指纹采集与指纹图像处理方法 目前，主要的指纹采集方法有两种：一种是光学采集器；另一种是用半导体传感器。光学采集器采集指纹是通过把手指沾上油墨后按在白纸上，然后用摄像机把图像转换为电信号。光学采集受外界干扰小、采集精度较高，但是数据量较大，因此处理时问较长。而对于半导体传感器来说，手指的温度、湿度对其测量结果有影响，但是数据量不大，处理比较方便。随着半导体技术的发展，半导体传感器的成本低、体积小、方便集成等优点逐步体现，它已逐步代替光学采集器。指纹鉴定过程的第一个阶段是指纹图像的采集阶段，也就是指纹模板的录A阶段。为了初步确定图像预处理方法，我们必须首先了解指纹传感器获得的图像的尺寸和质量。根据不同的指纹传感器，我们设计不同的方案进行图像采集，并将从各个图中提出特征点储存到数据库中，来产生“活模板”，为后面的指纹鉴定做准备。 指纹图像处理是整个指纹识别过程的核心。常见的指纹图像处理包括滤波增强、二值化、细化、提取特征点四个步骤。在采集指纹图像的过程中，由于采集环境，皮肤表面的性质，采集设备的差异等各种因素的影响，采集的图像会不同程度的受到各种噪声的干扰，从而影响了采集图像的质量。所以实际的指纹图像首先通过一个滤波增强来改善图像的质量，恢复脊线原来的结构。特征提取算法的性能和其它指纹识别技术的好坏取决于输入指纹图像质量的好坏。本系统采用一种用Gabor滤波与方向滤波结合对图像进行增强的方法该方
指纹传感器 FPC 1011F
FPC指纹传感器介绍： 指纹解决方案最重要的地核心部位就是---指纹传感器，传感器是整个系统优劣的基础。大部分半导体传感器实际使用性能不稳定，传感器性能的主要因素是能否保证每次都取得稳定的指纹图象，一般的半导体传感器采用直接测量法，直接探测手指信号（电场，电容）由于直接探测的信号很微弱，甚至探测不到，所以造成无法稳定取得指纹图象，也就无法分析识别指纹。 瑞典FINGERPRINT CARDS AB（简称FPC）采取了独创的反射式测量法，就象回声原理一样，我们发出的声音越大，回声就越大，这就实现了增强探测信号。保证取得稳定清晰的指纹图象，由于探测信号增强就带来了另一个好处，芯片表面的保护膜可以做得更厚（比同类厚10-25倍），拥有更厚的保护层这就意味着有更强，耐磨性（>100万次）和抗静电（大于15KV）甚至可达20KV，反之因为直接测量法探测到的信号本来就微弱，所以芯片表面的保护膜就无法做得很厚，抗静电性和耐磨性就无法达到实际需求。瑞典FPC在日本，美国，欧洲都取得了技术专利 ，关于FPC指纹传感器独特的反射式测量法FPC的信号通过的路径: 如下： 信号主动从金属外框两边发射---探测指纹信号---穿过保护层---被接收指纹信号.仅一次信号穿过保护层,减少了信号因传递而减弱，信号再经独立的晶圆体放大后经过内部的A/D转换，从而输出高质量的数字指纹图像。反射式测量法不仅提高了传感器的信号检测性能，不受保护层厚度增加而影响，并有效 防止用户直接接触内部CMOS电路，造成损坏。 FPC指纹传感器特点： 一、抗静电：大于15千伏，达到国际4 IEC 61000-4-2 标准 二|、耐磨性：超过100万次，
关于指纹传感器的调查报告
关于指纹传感器的调查报告 指纹传感器是获取指纹图像的专用器件，用以实现指纹自动采集,在自动指纹识别系统中起着关键作用。指纹传感器是指纹图像的自动采集和生成部分，是指纹识别产品的数据输入端。绝大多数指纹传感器通过光学扫描、半导体热敏、半导体电容等三种主要传感技术采集指纹图像。 指纹传感器的发展现状 我国生物（指纹）识别技术发展相对于美国、日本要晚10-20年的时间，指纹识别产品在我国最早出现是在90年代初期，当时只是寥寥数十家，而产业化起步应该是2000年以后。 到2000年，随着移动存储设备等数码类产品的大量使用，指纹技术与数码类产品结合应用的局面才铺开，所以指纹识别产业在我国，目前仍处于形成阶段，如果说2004年之前处于从点到线的状态，那么2004年之后指纹产业开始了从线到面的发展。 早期的指纹图像采集主要运用油墨按印等物理方式,如果油墨及纸张质量有问题,或按压压力不均,或按压位置、方向差异,或手指损伤、变形等,都会导致采集的指纹图像质量不理想,进而影响该技术应用。为克服物理方式的缺点,发展光学传感器、半导体传感器、超声波传感器等对获取高质量指纹图像提供了良好的技术保障,具有很好实用价值。同时,更先进的指纹图像传感器亦在研发,目的是获得足够的指纹细节,并使指纹图像达到较高分辨力,提高指 纹识别准确性、可靠性。 指纹传感器分类、原理及优缺点： 指纹传感器按传感原理，即指纹成像原理和技术，分为光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导体热敏传感器、半导体压感传感器、超声波传感器和射频RF传感器等。 目前指纹传感器只要分为以下几类，同时也是较为常见的指纹传感器： 1 光学指纹传感器 始于1971年的光学传感器是研究最早、应用最广泛的指纹图像传感器。其技术关键是光的全反射，手指置于加膜台板，照射到压有指纹的玻璃表面时，反射光经电荷耦合器件转换为相应电信号，并传输后端进一步处理。其中，反射光强度取决于两方面因素：压在玻璃表面指纹的脊和谷的深度、皮肤与玻璃间的油脂和水分。 由于光线经玻璃照射到谷的区域后在玻璃与空气的界面发生全反射至CCD，而射向脊的光线被脊与玻璃的接触面吸收或者漫反射到其他地方，这样，即可利用CCD将有深色脊和浅色谷构成的指纹图像转换成数字信号。当然，为获得较高质量的指纹图像，还需采用自动或手工方式调整图像亮度等。 光学指纹图像传感器优点主要表现为经历长期实用检验、系统稳定性较好、成本亦较低、能提供分辨力为500dpi的图像。能实现较大区域的指纹图像采集，有效克服大面积半导体指纹传感器价格昂贵缺点。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。 该传感器局限性主要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。 随着光学技术发展，一些新颖的技术手段亦已应用于指纹图像的采集，这样，能显著减小光学指纹传感器的体积。例如：将纤维光束垂直照射指纹表面，探测其反射光；或将含有微型棱镜矩阵的表面安装于弹性平面，手指压该表面时，脊和谷压力的不同导致微型棱镜表面改变，这种变化通过棱镜的光反射体现出来，进而实现指纹图像采集。 光学指纹传感器特有的高安全系数使得其运用极为广泛，从事该技术开发及应用的企业较多，中科院长春光机所和美国Identix是其中较突出的开发公司。目前，应用最广泛的是
指纹传感器
指纹传感器的工作原理和使用方法 指纹已在人的身份识别和身份确定等领域得到广泛应用。如,指纹数字签名、指纹考勤、指纹U盘、指纹移动硬盘、指纹门锁、指纹鼠标等,通过指纹来识别身份;在医院里,可通过使用指纹进行病历档案等的管理;指纹IC卡、指纹ID系统等[1]。其中,实时指纹传感器是指纹应用技术的核心技术之一,它直接决定着指纹识别技术的水平以及相关产品性能的高低。目前,国内相关产品的核心部件几乎都来自国外,因此,研制出高质量、低成本的实时指纹传感器具有十分重要意义。 指纹传感器技术目前主要有三种:光学全反射指纹传感器技术、超声波扫描指纹传感器技术和晶体电容指纹传感器技术。其中,基于光学全反射指纹传感器技术虽然成像能力一般,但因其具有耐用性好、成本低、可靠性高和性能稳定等优点,就国外指纹识别技术所使用的现状而言光学全反射指纹传感器器技术仍是指纹取像系统的首选技术。目前,在面向生物体认证(人体认证)的指纹传感器中,传统型光学传感器仍占有优势;基于超声波扫描技术的超声波扫描指纹传感器,成像能力好,但成本极高,不适应普通使用;基于晶体传感器指纹取像技术的晶体电容指纹取像系统,由于容易损坏且易受静电影响、成像可靠性不高,甚至对汗多或稍脏的手指不能成像,使用范围受到局限。 核心部件是电荷耦合设备（CCD），这与数码相机和摄像机中使用的光传感器系统是相同的。CCD 只不过是一组光敏二极管（称为光敏器件），这种器件在光子的作用下可以产生电信号。每个光敏器件记录一个像素，即一个代表射中该点的光束的微小圆点。明暗像素共同构成了扫描场景（例如一个手指）的图像。通常，在扫描仪系统中有一个模数转换器，用来处理模拟电子信号以产生该图像的数字表现形式。扫描仪配有光源，通常为一组发光二极管，用来照亮手指的嵴纹。当你将手指放在玻璃板上时，扫描过程就开始了，CCD相机便将指纹照片拍摄下来。实际上CCD系统产生的是手指的倒像，较暗的区域代表较多反射光线（手指的嵴纹），较亮的区域代表较少的反射光线。 在比较指纹与存储数据之前，处理器要确保CCD拍摄到了清晰的图像。它会检查像素暗度的平均值或者一个小样本的整体值，如果图像整体太暗或太亮，该次扫描便会被放弃。于是扫描仪调整曝光时间以允许更多或者更少的光线进入，再扫描一次。如果暗度合适，扫描仪系统会继续检查图像的清晰度（指纹扫描的锐度）。处理器将查看在图像上沿垂直和水平方向移动的若干直线。如果与嵴纹垂直的线由非常暗的像素和非常亮的像素交互组成，那么
半导体指纹传感器比较
半导体指纹传感器比较 一、指纹识别传感器的类型 指纹识别传感器根据采集原理的不同可分为如下几种： 第一代：光学传感器。光学传感技术可以说是扫描仪的缩小版。使用时，用户将手指按在扫面设备的玻璃表面，光源光线照射到压有指纹的玻璃表面形成反射光线，反射光线再经过凸镜聚焦后由光电图像传感器去捕获成像，并对比资料库看是否一致。由于指纹的凹凸不同，形成的反射光的量也就不同。光学扫描技术发展成熟、成本低廉，耐用性也不错，因而成为早期指纹识别技术的主流。但也存在较多缺陷：光学识别只能达到皮肤表皮层，受手指表面灰尘和油脂影响，精心复制的指模也可将系统轻松欺骗；此外光学扫描设备体积庞大、耗电量高、图像获取时间较长，无法应用于笔记本电脑，移动电话等便携式电子产品中。 第二代：电容式指纹识别传感器。得益于硅晶体电容传感器诞生，电容式指纹识别技术才出现。如图所示电容传感器包含数万个金属导体阵列，外部一层绝缘保护层。手指放上面时，金属导体阵列/绝缘层/皮肤构成相应的小电容器阵列。利用指纹的凹凸，通过对每个像素点上充放电，便可检测到指纹的纹路情况，要求绝缘保护层很薄。电容式指纹识别技术才使指纹识别真正普及开来，进入每一个电子设备。然而，它也有一定的不足，比如稳定性不如光学传感技术，另外硅晶体电容传感器很容易受到静电影响，轻则影响图像取样，重则直接损坏传感器。 第三代：生物射频式指纹识别传感器。射频传感器在电容式传感器的基础上扩展的，通过发射微量的射频信号，穿透手指的表皮层获取里层的纹路以获取信息。相比之下，射频传感技术可以排除手指表面的污垢、油脂干扰，精确度很高。 二、指纹识别传感器根据信号的采集方式又可分为划擦式和接触式（面阵式）： 划擦式（又称滑动式或刮擦式）指纹识别传感器。将手指从传感器上划过，系统就能获得整个手指的指纹。其宽度只有5mm左右，面积只有手指的1/5，手指按压上去时，无法一次性采集到完整图像。在采集时需要手指划过采集表面，对手指划过时采集到的每一块指纹图像进行快照，这些快照再进行拼接，才能形成完整的指纹图像。下图为划擦式指纹采集的过程图。这种方式使得传感器可以做小，一方面控制体积，另一方方面降低成本；但是在识别过程中手指滑动的快慢，偏左偏右等都会影响采集到指纹图象的完整性，对最终识别造成困难。在2013年10月发布的HTC ONE MAX也是一款指纹识别手机，指纹识别功能区位于手机背面摄像头下方，属于划擦式指纹识别采集方式。 接触式（一般称为面阵式）指纹识别传感器。手指平放在设备上以便获取指纹图像。一般为了获得整个手指的指纹，必须使用比手指更大的传感器，整个手指同时按压在传感器之上。
指纹传感器
指纹传感器（又称指纹Sensor）是实现指纹自动采集的关键器件。指纹传感器按传感原理，即指纹成像原理和技术，分为光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导体热敏传感器、半导体压感传感器、超声波传感器和射频RF传感器等。指纹传感器的制造技术是一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。 半导体指纹传感器因其制造工艺复杂，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，所以半导体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。一颗不足0.5平方厘米的晶片表面集成了10000个以上的半导体传感单元。内部还包括了自动增益电路和逻辑控制芯片，以及串行、并行、USB等接口电路。目前半导体指纹传感器的灵敏度高，分辨率也达到了500dpi或以上。其功能已经突破了单一的传感能力，加上软件配合，可以用做全向导航器。半导体指纹传感器目前朝小型化方向发展。2004年以前以1平方厘米见方的方型为主，目前多为滑动式SWIPE芯片。全球最小的滑动式采集芯片只有12x5 mm,是由Authentec最近推出的1610。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，所以光学指纹传感器也出现了滑动式的。 分类: 指纹传感器目前主要分为两类，光学指纹传感器和半导体指纹传感器。 光学指纹传感器： 主要是利用光的折摄和反射原理，光从底部射向三棱镜，并经棱镜射出，射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。CMOS或者CCD的光学器件就会收集到不同明暗程度的图片信息，就完成指纹的采集。 半导体指纹传感器： 这类传感器，无论是电容式或是电感式，其原理类似，在一块集成有成千上万半导体器件的“平板”上，手指贴在其上与其构成了电容（电感）的另一面，由于手指平面凸凹不平，凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样，形成的电容/电感数值也就不一样，设备根 据这个原理将采集到的不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集。 热敏式指纹传感器： 根据皮肤纹理与传感器接触部分的温度差异来检测指纹。 超声波指纹传感器： 基于皮肤、指纹面和空气对超声波产生的不同声反射阻抗来检测指纹。 红外指纹传感器：
半导体指纹传感器
半导体指纹传感器 半导体指纹传感器的基本原理 这类传感器，无论是电容式或是电感式，其原理类似，在一块集成有成千上万半导体器件的“平板”上，手指贴在其上与其构成了电容（电感）的另一面，由于手指平面凸凹不平，凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样，形成的电容/电感数值也就不一样，设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总，就完成了指纹的采集。 半导体指纹传感器的分类 （1）温差感应式指纹传感器 它是基于温度感应的原理而制成的，每个单元传感器就代表一个像素，而整个集成指纹传感器又置于恒温控制下（该温度比体温略低些）。当手指放在指纹传感器上时，由于指纹传感器的温度被控制在＋33℃以下，而指纹上脊点的温度就代表体温，指纹上谷点的温度就是周围的环境温度，因此脊点与传感器之间的温度差不等于谷点与传感器之间的温度差，通过扫描方式即可获取指纹图像。 这种传感器的扫描速率非常快，必须在很短时间（一般应小于0.1s）内获 取指纹图像。因为时间一长，手指和芯片就处于相同的温度了。 （2）电容感应式指纹传感器 它是由电容阵列构成的，内部大约包含1万只微型化的电容器。当用户将手指放在正面时，皮肤就组成了电容阵列的一个极板，电容阵列的背面是绝缘极板。由于不同区域指纹的脊和谷之间的距离也不相等，使每个单元的电容量随之而变，由此可获得指纹图像。 半导体指纹传感器的优缺点 半导体指纹传感器具有价格低、体积小、识别率高等优点，这些特有的优点吸引了Sony,Infineon等知名公司,并开发出各具特色的产品。当然,作为极具潜力、代表未来发展方向的指纹传感器也存在一定局限性,表现为易受静电影响, 严重时,传感器可能采集不到图像,甚至本身也会被损坏;手指汗液盐分或其他污物,以及手指磨损等均会造成图像采集困难,其耐磨性亦不及玻璃;大面积制造成
电容感应式指纹传感器工作原理和性能分析
电容感应式指纹传感器工作原理和性能分析 交通运输1101 陈强 3110405027 摘要：本文首先通过查找相关传感器历史资料，回顾了指纹传感器技术的发展历史。从发展早期，现如今和未来三个角度分别介绍了指纹传感器技术的原理，发展过程和未来前景。与此同时通过查阅相关文献资料和技术论文，详细解释了指纹传感器的工作原理，并着重介绍了目前几种现实生活中常见的传感器，如光学指纹传感器和半导体指纹传感器，在对两种传感器进行原理性剖析的基础上,通过列举现实生活中同型号不同产品的半导体指纹传感器，对传感器的主要性能参数进行对比研究，指出了它们的优缺点和应用情况。最后，通过了解苹果公司最新发布的iPhone5s产品中新加入的指纹解锁技术，在阅读其专利图和技术使用说明的基础上，研究分析了实现该项功能所使用传感器的原理和技术细节，并对这一新鲜技术的未来产品中的运用做评估和预测。 1.引言： 指纹是手指表面皮肤凸凹不平形成的纹路，由多种嵴状图形构成。指纹特征即手指表面嵴和沟组成平滑纹理模式，其随机性很强。研究表明：指纹特征具有唯一性、稳定性特点，据此可实现身份识别。 指纹表面积较小，且存在磨损，获取优质指纹图像较困难。指纹传感器是获取指纹图像的专用器件,在自动指纹识别系统中起着关键作用。 本文回顾了指纹传感器技术的发展历史,并介绍了目前几种常见的传感器,在进行原理性剖析的基础上,指出了它们的优缺点和应用情况。 1.1. 早期: 早期的指纹图像采集主要运用油墨按印等物理方式,如果油墨及纸张质量有问题,或按压压力不均,或按压位置、方向差异,或手指损伤、变形等,都会导致采集的指纹图像质量不理想,进而影响该技术应用。为克服物理方式的缺点,发展光学传感器、半导体传感器、超声波传感器等对获取高质量指纹图像提供了良好的技术保障,具有很好实用价值。同时,更先进的指纹图像传感器亦在研发,目的是获得足够的指纹细节,并使指纹图像达到较高分辨力,提高指纹识别准确性、可靠性。 指纹传感器按传感原理，即指纹成像原理和技术，分为光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导体热敏传感器、半导体压感传感器、超声波传感器和射频RF传感器等。 1.2. 现在： 指纹识别技术虽然已日渐成熟，图像处理及模式识别技术已经得到很好的解决，但实际上，作为指纹识别的核心技术仍然存在许多尚未解决的难题，尤其是残缺、污损的指纹图像的识别的鲁棒性、适应性方面不能令人满意，指纹识别系统将随着更小更廉价的指纹输入设
指纹识别原理 IC及模组介绍
指纹识别原理及模组工艺 概述 指纹识别的背景知识 我们手掌及其手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凸凹不平产生的纹路会形成各种各样的图案。这些纹路的存在增加了皮肤表面的摩擦力，使得我们能够用手来抓起重物。人们也注意到，包括指纹在内的这些皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，也就是说，是唯一的。依靠这种唯一性，我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过对他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份。这种依靠人体的身体特征来进行身份验证的技术称为生物识别技术，指纹识别是生物识别技术的一种。 目前，从实用的角度看，指纹识别技术是优于其他生物识别技术的身份鉴别方法。这是因为指纹各不相同、终生基本不变的特点已经得到公认。 最早的指纹识别系统应用与警方的犯罪嫌疑人的侦破，已经有30多年的历史，这为指纹身份识别的研究和实践打下了良好的技术基础。特别是现在的指纹识别系统已达到操作方便、准确可靠、价格适中的阶段，正快速的应用于民用市场。 指纹识别系统通过特殊的光电转换设备和计算机图像处理技术，对活体指纹进行采集、分析和比对，可以迅速、准确地鉴别出个人身份。 系统一般主要包括对指纹图像采集、指纹图像处理、特征提取、特征值的比对与匹配等过程。现代电子集成制造技术使得指纹图像读取和处理设备小型化，同时飞速发展的个人计算机运算速度提供了在微机甚至单片机上可以进行指纹比对运算的可能，而优秀的指纹处理和比对算法保证了识别结果的准确性。指纹自动识别技术正在从科幻小说和好莱坞电影中走入我们实际生活中，就在今天，您不必随身携带那一串钥匙，只需手指一按，门就会打开；也不必记住那烦人的密码，利用指纹就可以提款、计算机登录等等。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。 在一开始，通过指纹读取设备读取到人体指纹的图像，取到指纹图像之后，要对原始图像进行初步的处理，使之更清晰。 接下来，指纹辨识软件建立指纹的数字表示——特征数据，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”（minutiae）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。因为通常手指上平均具有70个节点，所以这种方法会产生大约490个数据。有的算法把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1K大小的记录。无论它们是怎样组成的，至今仍然没有一种模板的标准，也没有一种公布的抽象算法，而是各个厂商自行其是。 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。
FPC1011F指纹传感器简介
关于瑞典FPC指纹传感器简介 FPC的面状指纹传感器是基于专利专有技术，具有公认的高品质图像质量的优势， 256级灰度值。该传感器包含小电容板，每个电路都有自己的嵌入式芯片。该传感器使用的是FPC 自己的HSPA（高敏像素放大器）方法，让每个像素单元中的传感器来检测非常微弱的信号，提高所有类型手指图像的质量。 极弱的电荷，通过手指的发送，形成一个手指之间的山脊或山谷和传感器的板块格局。使用这些命令措施，在传感器的表面形成电容模式。 FPC支持HSPA的方法不仅还允许专利保护层，比其他供应商较厚25至30倍，而且帮助FPC 传感器抗静电性，远高于欧盟标准4级（静电放电），甚至大于15kV的要求，并抵御如磨损等，高耐磨性。 电容是能够容纳电荷。FPC的传感器包含了数以万计的小电容板，每个电路拥用自己的嵌入式芯片。当手指放在传感器上发出极其微弱电荷，会形成一个手指之间的山脊或山谷和传感器的板块格局。使用这些命令措施，在传感器的表面形成电容模式。测量值是由数字化，然后发送到微处理器。 每个电容式传感器表面是整洁的阵列板，能够衡量这些板块之间的轮廓和指纹电容。它可以直接采用电荷的板; 另一种方法，使用的是由 FPC称为主动测量方法，有时被称为反射或感应式电容测量，并带来了一些好处。使用可编程逻辑内部的电容式传感器的配置就可以读出和调整的传感器接收到不同的皮肤类型和条件。另一个重要的好处是，使指纹传感器的表面和信号通信板块更强，防护涂层比其他供应商厚传感器上表面厚25-30倍。这使得FPC，作为传感器的极少数厂商之一，持续增长和远远高于15kV的静电放电（ESD要求），以及磨损超过百万接触到传感器周期测试。
指纹传感器的原理与应用(课程论文)
论文题目：指纹传感器原理与应用 学院： 专业： 班级： 学生姓名： 学号： 201x年x月xx日 I
指纹传感器原理与应用 摘要：本文由生物识别技术的基本要求出发，对于各种不同类型的指纹传感器 ,从原理、结构、性能、应用分析等诸方面作了较为全面的分析与比较。 关键词：生物识别安全认证指纹传感器 2
1 引言 所谓生物识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学 原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性（如指纹、人脸、红膜等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个人身份的鉴定。 目前可以用作身份识别的生物特征和行为特征包括：指纹、虹膜、人脸、掌纹、声音、签名等。这些生物特征基本的识别过程基本相同，包括以下四个步骤： (1) 生物图像数据的采集。比如，采集指纹、虹膜、人脸等生物物理特征。 (2) 生物特征提取。比如，指纹、虹膜、人脸的特征点的提取。 (3) 特征数据保存。将采集到的特征数据，保存到可永久保存的存储器件内。 (4) 特征比对。将采集到的新的特征数据与保存的特征数据对比，得到匹配结果。 生物识别技术已经广泛应用到银行、门禁系统、军队、通信、石油、电力、教育、医疗、保险、企业及家庭安防等领域。生物识别技术的市场非常广阔，其全球市场份额正每年高速度增长。2008年生物识别技术的全球市场份额超过30亿美元，2009年达到48亿美元，2012年更是达到72亿美元，2013年甚至达到84亿美元。同时国内生物识别技术的市场也发展非常迅速，2011年前三个季度销售额达到 20亿元，2012年达到25亿元，2013年达到32亿元。由此可见，生物识别技术还有非常大的市场空间。 生物识别技术各个分支的实际市场应用程度也不一样。2010 年以前，国外指纹识别、人脸识别、虹膜识别等都分别占有 10%以左右的市场份额，而国内指纹长期占用超过 85%市场份额。2009 年指纹识别技术市场份额达到 92%，2011 年达82%，2012 年有所下降，为 74%。由此可见，各种生物识别技术中指纹识别技术发展最快，应用最广泛，虽然指纹识别的市场份额近年来有所下降，但是仍有大部分的市场份额。 3