指纹识别软板之手机指纹解锁什么原理?

文章来源：电子发烧友作者：梁波静查看手机网址

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人气：3237发布日期：2019-07-16 09:31【大中小】

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软板，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。

指纹识别分类：

光学式指纹

是利用光线反射成像识别用户指纹，该类型指纹软板对使用环境的温度湿度都有一定的要求，并且在识别准确度上并不理想，再加上这种模块一般会占用更大的空间，使其难以在手机端有所作为。

电容式指纹

电容式指纹模块是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的压差出现不同的变化，借此可实现准确的指纹测定。该方式适应能力强，对使用环境无特殊要求，同时，硅晶元以及相关的传感原件对空间的占用在手机设计的可接受范围内，因而使得该技术在手机端得到了比较好的推广。目前的电容式指纹模块也分为划擦式与按压式两种，前者虽然占用体积较小，但在识别率以及便捷性方面有很大的劣势，这也直接导致厂商全都将目光锁定在了操作更加随意、识别率更高的按压式电容指纹模块。

电容纹识别模组主要由芯片、“蓝宝石”、金属环、软板、载板等组成，其中芯片也就是传感器部分，而“蓝宝石”负责作为保护层（有厂商选择其他材料做为保护层，成本相应会降低），金属环作为指纹识别的触发装置。

射频指纹

阶段包含无线电波探测与超声波探测两种，原理与探测海底物质的的声纳类似，是靠特定频率的信号反射来探知指纹的具体形态的。射频指纹模块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，来获得最佳的指纹图像。这一类指纹模块最大的优点便是手指无需与指纹电路板相接触，因而不会对手机的外观造成太大影响。基于这一点，射频指纹模块也成为了未来指纹识别的主要发展方向之一。

手机指纹识别原理及实现：

指纹识别的前提是要进行指纹采集，在采集方式上，目前主要分两种：滑动式和按压式。

第一步：指纹采集

滑动式采集是将手指在传感器上滑过，从而使手机获得手指指纹图像。滑动式采集具有成本相对偏低，而且可以采集大面积图像的优势。但这种采集方式存在体验较差的问题，使用者需要一个连续规范的滑动动作才能实现采集成功，采集失败的概率大大增加。某品牌手机曾经使用过这种采集方式，因滑动式采集存在的短板而受到诟病。

按压式采集顾名思义就是在传感器上按压实现指纹数据采集，这种采集方式当然用户体验好一些，不过成本比滑动采集高，技术难度也相对高一些。此外，由于一次采集的指纹面积相对滑动式采集来说要小一些，就得多次采集，通过“拼凑”，拼出较大面积的指纹图像。这就必须仰仗先进的算法，用软件算法来弥补滑按压式采集获得的指纹面积相对偏小的问题，以保障识别的精确度。

第二步：指纹评估

在采集到指纹之后，然后对采集的指纹进行质量评估，不合格要再采一次，合格则对图像进行增强和细化。

第三步：提取“特征”

经过处理后会依次得道二值化图、细化图和提取特征图。在获得比较清晰的图像后，就开始对其进行特征提取。经过特征提取将数据存储下来之后，就可以进行下一步匹配工作了。

第四步：指纹匹配

在匹配中要注意一点，那就是由于同一个手指的两幅样本图像会因为手指的位移、偏转、以及按压时的力道不同而产生差异，这就使在匹配时要进行校准，通过特征点集校准等方式保障指纹识别的准确性。

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