指纹识别-传感器原理

我们了解过了指纹识别的大致流程后，这篇文章用来介绍指纹识别硬件中最重要的部分，传感器。其实传感器、芯片也要符合物理学的基本原理，他们都是物理学的原理的一种实现，我们可以从光、电、声、热、力这几个基本的物理研究领域中展开，看看今天主流的指纹识别传感器的分类和实现。

一、光学传感器

光学传感器的发展历史可能是最久的了，已经有30年的历史了。实现的原理也是最简单的。
它主要是利用光的折摄和反射原理，将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，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。用棱镜将其投射在电荷耦合器件上CMOS或者CCD上，进而形成脊线（指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线）呈黑色、谷线（纹线之间的凹陷部分）呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。

图1

光学指纹传感器的优点主要表现为：
1. 抗静电能力强、系统稳定性较好、使用寿命长
2. 灵敏度特别的高
3. 能提供高分辨率的指纹图像（可以达到500 dpi）。

缺点也很明显：
1、潜在指印（多次按压）,会降低指纹图像的质量
2、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
3、体积比较大，功耗控制不好

用途：
鉴于光学传感器的体积都比较大，因此它的应用领域主要集中在指纹门锁，保险箱，汽车指纹防盗。

发展：
光学传感器在传统对体积、功耗要求不是苛刻的行业中还占有很大市场份额，但是在手机等移动终端这个大市场迷失了。
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