2、射频成像技术推动指纹传感器发展

射频成像技术推动指纹传感器发展

1. 引言

在 21 世纪初，信息和通信系统基础设施要充分发挥潜力，就必须开发出可靠验证用户身份的方法。生物识别技术，尤其是指纹识别，有望填补这一基础设施的空白。指纹图像采集一直是研究挑战，若要使指纹识别成为日常生活的一部分，指纹传感器需满足以下要求：
- 价格低廉，能集成到用户信息和通信设备中，且不超出设备成本限制。
- 体积小巧，可适配这些设备。
- 能在几乎所有人的手指上可靠运行。
- 能在各种皮肤状况（如干燥、多汗、炎热、寒冷、健康或患病）下可靠运行。
- 能在广泛的环境（如办公室、家庭、汽车和户外）中可靠运行。
- 能处理脏污或沾染异物的手指。

2. 指纹传感方法分类

指纹传感方法多种多样，各有优缺点，主要包括以下几类：
|传感方法|具体类型|
| ---- | ---- |
|机械方法|墨水沉积、压力传感、振动阻尼|
|光学方法|直接照明成像、反射、全内反射受挫（FTIR）、色散成像|
|电气方法|导电、电容、射频（RF）成像|
|超声方法|基于超声吸收差异或回波反射技术|
|热学方法|热通量|

2.1 机械方法

早期通过黏土和蜡印来采集指纹，后来使用墨水。如今，墨水卡仍是一种廉价的图像采集方式，但在电子系统中使用存在速度慢、操作繁琐和脏乱等问题。此外，还可利用微小压力传感像素阵列将指纹脊谷图案转换为电子信号，如采用 MEMS 技术制造的设备，或结合微气动通道、微小振动结构的变体。

2.2 光学方法

最早使用电子相机拍