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種類
目前常用的指紋采集設備有三種,光學式、電容/電感式、生物射頻式。其中,光學指紋采集器是最早的指紋采集器,是使用最為普遍的,也出現了用光柵式鏡頭替換棱鏡和透鏡系統的采集器。光電轉換的CCD器件有的已經換成了CMOS成像器件,從而省略了圖像采集卡直接得到數字圖像。
光學指紋采集器
原理
光學指紋采集器使用時間長,它采集指紋表層紋理圖像。手指接觸棱鏡的表面,發光二級管提供一個光源,圖像是通過電荷偶合器件集成電路采集。光學指紋傳感器可靠,價格也很便宜,但對臟手指和干手指表面有覆蓋物的指紋圖像識別率很低,對溫度等環境因素的適應能力差。但是由于受光路限制,無畸變型采集器尺寸較大。通常有較嚴重的光學畸變;采集窗口表面往往有痕跡遺留現象。CCD器件可能因壽命老化,有降低圖像質量、假指紋等缺陷。
優劣
由于指紋采集原理的限制,光學指紋采集器很難對干的手指采集到清晰的指紋圖像,造成了這種產品對干手指識別率低(拒真率高)的問題。手指越干,這個問題越突出。在冬天寒冷的氣候條件下,手指發干會導致很多人的手指無法被識別。這個問題在北方地區尤其突出。
在玻璃表面貼膜可以改善干手指的問題,但是膜本身很不耐用,而且膜的使用使假指紋問題更嚴重。
因為成本優勢,基于光學原理的的指紋門禁考勤機在國內相當流行(門禁和考勤的差別只在管理軟件上),甚至可以說占了大部分市場分額。但是,由于存在人造指紋問題,它在金融系統,尤其是金庫門這種場所的使用是不安全的。早期安裝的銀行系統的指紋產品中,有部分是光學指紋采集器。那時人們對人造指紋的嚴重性還認識不夠,而且指紋產品普及的初期時,用假指紋作案的例子不多。但是,隨著指紋技術的普及,犯罪分子對假指紋的利用也會增加。金融系統的指紋項目一般排除了光學指紋技術,有些銀行甚至明確規定禁止使用。但是,有些銀行系統還是用了一些光學技術的指紋門禁,原因是多方面的:1)南方地區冬天不很冷,手指不很干,干手指問題不很突出。2)價格因素 3)對光學技術的認識不足 4)項目的人為因素。
熱敏式傳感器
第二個進化階段是熱敏式傳感器,指紋表面圖像形成的基礎是指紋脊和溝隨著散發的熱量變化而變化的。在一個典型的熱敏傳感器,一個小型加熱元件是直接附屬于一套熱量傳感元件。因為“讀取”指紋是第一要素,脊和溝被加熱。熱量傳感元件檢測出脊和溝與人工合成指紋復合圖像的溫度不同。雖然價格便宜,體積小,但相對于其它競爭技術熱敏式傳感器往往消耗較多的能量,并且在酷熱的環境或者是炎熱的天氣里,圖像采集很不清晰。
電容傳感器技術是采用了交替命令的并排列和傳感器電板。交替板的形式是兩個電容板,以及指紋的山谷和山脊成為板之間的電介質。兩者之間的恒量電介質的傳感器檢測變化來生成指紋圖像。制造DC電容傳感器使用相同的程序和硅材料作為標準的集成電路,從而降低厚度和電源的要求。與熱敏式傳感器相比,電容技術在更大操作范圍內提供了更好的圖像質量。因為它的采集范圍相對比較大,不過,電容技術的成本比前兩種種技術要高。由于電容傳感器表面是由電介質材料制作,因此容易損壞,對臟手指靈敏度上不好。