首先介绍一下生活中主要应用的几种指纹识别技术,分别是光学式和电容式指纹识别还有超声波识别。
光学式指纹识别
光学识别是应用比较早的一种指纹识别技术,比如之前很多的考勤机、门禁都采用的就是光学指纹识别技术。
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。然后对比资料库看是否一致。而三星Galaxy S7 Edge就采用了用手指直接按压屏幕就可以实现解锁的光学指纹解锁技术。
超声波指纹识别
超声波指纹识别也可称为射频式指纹识别。超声波指纹识别与电容式需要检测指纹表面不同,超声波具有穿透性,利用指纹模组发出的特定频率的超声波扫描手指,利用指纹的不同对超声波反射的不同,能够建立3D指纹图形,因此对手指表面的清洁程度并不用太过考虑。另外,由于超声波具有比较强的穿透性,可以穿透金属、玻璃等常用手机材质,因此对手机外观方面也不会有太多限制。
在2015年的MWC展会上,高通发布了Sense ID 3D超声波指纹识别技术。目前这种技术已经被不少专业机构和政府部门所使用,小米5S搭载的正是高通的超声波指纹识别芯片。在今年6月份的世界移动大会上,而vivo展台上就展示了这样的一个使用场景:在水下通过超声波指纹传感器解锁手机,并在水下拍照。所以你的手机不仅能做到防水,而且还能在水下进行使用,这也是超声波指纹识别技术的一个特别优势。
电容式指纹识别
电容式指纹识别要比光学式的复杂许多,其原理是将压力感测、电容感测、热感测等感测器整合于一块芯片中,当指纹按压芯片表面时,内部电容感测器会根据指纹波峰与波谷而产生的电荷差(或是温差),形成指纹影像,再通过与手机内部的指纹库进行匹配,从而完成指纹识别。
这也解释了为什么湿手解锁手机总是失败,当手指湿润时,指纹表面有一层水膜,这个水填平了纹线之间的凹陷部分。