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【科普知識(shí)_06】手機(jī)指紋方案簡(jiǎn)介及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

2017.08.24

導(dǎo)讀

短短兩三年的時(shí)間，千元機(jī)、甚至百元機(jī)中大量機(jī)型搭載了指紋識(shí)別技術(shù)，一時(shí)間，指紋識(shí)別技術(shù)已逐漸成為智能手機(jī)的標(biāo)配。此外，指紋識(shí)別的功能也由之前的單一解鎖，到現(xiàn)在的解鎖、支付以及啟動(dòng)各種應(yīng)用等功能，方便用戶使用的同時(shí)也“做到”保護(hù)用戶信息的安全?？梢韵胂螅诓痪玫膶?，指紋識(shí)別技術(shù)必將得到進(jìn)一步的發(fā)展和影響；本文就介紹一下手機(jī)指紋模組的相關(guān)知識(shí)；

一、指紋識(shí)別模塊的分類及原理

根據(jù)收集指紋的方式不同，指紋識(shí)別模塊目前主要分為光學(xué)式指紋模塊、電容式指紋模塊、射頻式指紋模塊。

1.1光學(xué)式指紋技術(shù)原理

光學(xué)式指紋模塊是利用光線反射成像識(shí)別用戶指紋，該類型指紋模塊對(duì)使用環(huán)境的溫度濕度都有一定的要求，并且在識(shí)別準(zhǔn)確度上并不理想，再加上這種模塊一般會(huì)占用更大的空間，使其難以在手機(jī)端有所作為。

1.2電容式指紋技術(shù)原理

利用硅晶元與導(dǎo)電的皮下電解液形成電場(chǎng)，指紋的高低起伏會(huì)導(dǎo)致二者之間的壓差出現(xiàn)不同的變化，借此可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的指紋測(cè)定。該方式適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)使用環(huán)境無特殊要求，同時(shí)，硅晶元以及相關(guān)的傳感原件對(duì)空間的占用在手機(jī)設(shè)計(jì)的可接受范圍內(nèi)，因而使得該技術(shù)在手機(jī)端得到了比較好的推廣。目前的電容式指紋模塊也分為劃擦式與按壓式兩種，前者雖然占用體積較小，但在識(shí)別率以及便捷性方面有很大的劣勢(shì)，這也直接導(dǎo)致廠商全都將目光鎖定在了操作更加隨意、識(shí)別率更高的按壓式電容指紋模塊。

1.3射頻指紋技術(shù)原理

現(xiàn)階段包含無線電波探測(cè)與超聲波探測(cè)兩種，原理與探測(cè)海底物質(zhì)的的聲納類似，是靠特定頻率的信號(hào)反射來探知指紋的具體形態(tài)的。射頻指紋模塊技術(shù)是通過傳感器本身發(fā)射出微量射頻信號(hào)，穿透手指的表皮層去控測(cè)里層的紋路，來獲得最佳的指紋圖像。這一類指紋模塊最大的優(yōu)點(diǎn)便是手指無需與指紋模塊相接觸，因而不會(huì)對(duì) 手機(jī)的外觀造成太大影響。基于這一點(diǎn)，射頻指紋模塊也成為了未來指紋識(shí)別的主要發(fā)展方向之一；

目前手機(jī)類產(chǎn)品大多數(shù)使用的是電容式指紋模塊，本文重點(diǎn)介紹的也是此類模組的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；

二、用戶使用方式：滑動(dòng)式 VS 按壓式

2.1滑動(dòng)式

采集時(shí)需要手指劃過采集表面，對(duì)手指劃過時(shí)采集到的指紋圖像進(jìn)行快照，再進(jìn)行拼接，才能形成完整的指紋圖像， IBM筆記本、Vivo Xplay 3S，Galaxy 5S曾采用此種方式，用戶體驗(yàn)較差，蘋果和華為均采用按壓式。

2.2按壓式

手指平放在設(shè)備上可獲取指紋圖像按壓式的優(yōu)點(diǎn)是客戶體驗(yàn)好，缺點(diǎn)是成本高，集成難度大，一次采集圖像面積相對(duì)較小，沒有足夠的特征點(diǎn)，需要用復(fù)雜的圖像比對(duì)算法進(jìn)行識(shí)別，按壓式會(huì)成為主流。