指纹采集器

原理

　　指纹采集的过程本质上是指纹成像的过程。其原理是根据嵴与峪的几何特性、物理特征和生物特性的不同，以得到不同的反馈信号，根据反馈信号的量值来绘成指纹图像。

　　指纹的几何特性是指在空间上嵴是突起的，峪是凹下的。嵴与嵴相交、相连、分开会表现为一些几何图案。

　　指纹的生物特性是指嵴和峪的导电性不同，与空气之间形成的介电常数不同、温度不同等。

　　指纹的物理特性是指嵴和峪着力在水平面上时，对接触面形成的压力不同、对波的阻抗不同等。

　　指纹采集的方法有两种，一种是由指纹采集器件主动向手指发出探测信号，然后分析反馈信号，以形成指纹嵴与峪的图案。如光学采集和射频（RF）采集属于主动式采集。另一种是指纹采集器件是被动感应的方式。当手指放置到指纹采集设备上时，因为指纹嵴和峪的物理特性或生物特性的不同，会形成不同的感应信号，然后分析感应信号的量值来形成指纹图案。如热敏采集、半导体电容采集和半导体压感采集属于第二种。

种类及其特点

　　目前常用的指纹采集设备有三种，光学式、电容/电感式、生物射频式。其中，光学指纹采集器是最早的指纹采集器，是使用最为普遍的，也出现了用光栅式镜头替换棱镜和透镜系统的采集器。光电转换的CCD器件有的已经换成了CMOS成像器件，从而省略了图像采集卡直接得到数字图像。

　　1、光学指纹采集器

　　光学指纹采集器是最早的指纹采集器，也是使用最为普遍的。由于指纹采集原理的限制，光学指纹采集器很难对干的手指采集到清晰的指纹图像，造成了这种产品对干手指识别率低（拒真率高）的问题。手指越干，这个问题越突出。在冬天寒冷的气候条件下，手指发干会导致很多人的手指无法被识别。这个问题在北方地区尤其突出。

　　2、热敏式传感器

　　第二个进化阶段是热敏式传感器，指纹表面图像形成的基础是指纹脊和沟随着散发的热量变化而变化的。在一个典型的热敏传感器,一个小型加热元件是直接附属于一套热量传感元件。因为“读取”指纹是要素，脊和沟被加热。热量传感无件检测出脊和沟与人工合成指纹复合图像的温度不同。虽然价格便宜，体积小，但相对于其它竞争技术热敏式传感器往往消耗较多的能量，并且在酷热的环境或者是炎热的天气里，图像采集很不清晰。

　　3、生物射频指纹识别技术

　　生物射频指纹识别技术，射频传感器技术是通过传感器本身发射出微量射频信号，穿透手指的表皮层去控测里层的纹路，来获得的指纹图像。因此对干手指，汗手指，干手指等困难手指通过可高达99.5%，防伪指纹能力强，指纹敏感器的识别原理只对人的真皮皮肤有反应，从根本上杜绝了人造指纹的问题，宽温区：适合特别寒冷或特别酷热的地区。因为射频传感器产生高质量的图像，因此射频技术是最可靠，最有力有解决方案。除此之外，高质量图像还允许减小传感器，无需牺牲认证的可靠性，从而降低成本并使得射频传感器思想的应用到可移动和大小不受拘束的任何领域中。 射频敏感器：它的工作原理很特殊， 由射频与敏感元件阵列组成， 每一个成员实际上都是一个等效的小天线，它通过人的手指向皮肤内层（真皮层）深处传递电波。接受部分的元件对回传的电波相位进行解调，相位的差别反应了指纹纹理。从某种意义上讲，它的原理与雷达的工作原理相似，所以称为射频式指纹敏感器（RF sensor）。而且，它能自动调节内部电气参数来适应手指干湿程度、按手指压力、年龄、等因素的变化。由于它的独特工作原理， 所采集到的指纹图像对应于手指内层具有生命的真皮指纹纹理，对手指表面的外层皮肤并不直接敏感，并对表面的一些脏物、油渍、灰尘等物质具有穿透能力。它的特殊工作原理使它保证对各种类型的手指在各种使用条件下都能采集到理想的图像，因此具有显着的优越性能。干手指是其它类型敏感器普遍遇到的问题，但是用这款敏感器可以很好地解决这个问题。

用途

　　指纹采集器除用以区别罪犯外，用于信用卡，可有效地防止假冒；制成磁卡可用作通行证，出入于持卡放行的保密场所。在千千万万张指纹卡中检查出特定人的指纹，国际水平是每人每天可判读3000卡，运用电子表计算机则一蹴而就。