一、指纹辨认技术开展前景

置信，随着指纹辨认技术的完善，还会普遍的应用在身份证，机动车，家居等更多的范畴。将来5年，我国将有近百亿元的市场等候着企业去开辟。指纹辨认技术的宏大市场前景，将对国际、国内安防产业产生宏大的影响。较小的公司将面临新进入的传统行业大公司的无情竞争。在这些巨无霸面前，现有中小公司很难说有太多的竞争力，行业重新洗牌不可防止，兼并与退出可能会成为大局部中小公司的无法选择。最终可能构成传统行业的公司或大资本在较短时间内主导生物特征辨认行业的场面。当然，也不扫除局部具有中心竞争力的公司以“快鱼吃慢鱼”的方式生长为新兴的大公司。“大鱼”与“快鱼”并存，这也是每一个新兴市场的必然结果。而竞争的结果将会构成一个新兴的大产业。

上世纪90年代，指纹辨认技术就在国内兴起，当时应用仅限于刑侦范畴，它能够进步公安机关破案率，同时俭省了很多本钱。但指纹辨认技术在刑侦中属于“不知主体”的运用，“比对”需求经过大型机处置，价钱和时间的本钱都比拟大。所以指纹辨认常常只作为刑侦的辅助手腕，应用不够普遍，市场份额极为有限。

经过指纹辨认技术在市场中不时的推行与应用，指纹辨认企业发现指纹辨认技术的真正市场应该是民用市场。由于民用指纹辨认技术是“可知主体”的，“比对”速度较快，精确率高。它随同着越来越多的电子设备，如PC、ATM提款机、门禁控制系统等，正在进入我们的日常生活。

从趋向来看，民用化的指纹辨认技术最终将取代平安性便当性都有缺陷的身份辨认码和密码，用于阻止非受权的访问。由于指纹辨认技术的民用较之刑侦应用更易提高，市场容量更大，所以具备大范围推行的根底。在西方国度，指纹辨认技术已进入大范围民用阶段。美国洛杉矶在1990年运用了世界上第一套救济金发放指纹辨认系统；全球首家虚拟银行SFNB（平安第一网络银行）也施行了以指纹辨认技术为根底的保证平安性项目，藉此加强买卖的平安性。

指纹辨认由于其技术的成熟和本钱降低，开端彻底走向民用。国内生物辨认将来将构成上百亿元的市场，其中安防业是最重要的应用范畴之一，市场空间很大。

二、指纹辨认技术四大类型聚集

指纹图像的获取技术主要有4品种型：光学扫描设备（例如微型三棱镜矩阵）、温差感应式指纹传感器、半导体指纹传感器、超声波指纹扫描。

（一）光学辨认技术

借助光学技术采集指纹是历史最长远、运用最普遍的技术。将手指放在光学镜片上，手指在内置光源映照下，用棱镜将其投射在电荷耦合器件（CCD）上，进而构成脊线（指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线）呈黑色、谷线（纹线之间的凹陷局部）呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处置的多灰度指纹图像。

光学的指纹采集技术有明显的优点：它曾经过较长时间的应用考验，一定水平上顺应温度的变异，可到达500DPI的较高分辨率等，最主要是价钱低廉。也有明显的缺陷：由于请求足够长的光程，因而请求足够大的尺寸，而且过火枯燥和过火油腻的手指也将使光学指纹产品的效果变坏。

光学指纹传感局限性表现于潜在指印方面（潜在指印是手指在台板上按完后留下的），不但会降低指纹图像的质量，严重时还可能招致2个指印堆叠，显然，难以满足实践应用需求。此外，台板涂层及CCD阵列会随时间推移产生损耗，可能招致采集的指纹图像质量降落。但是具有无法停止活体指纹鉴别、对干湿手指的适用性差等缺陷。

光学指纹辨认系统由于光不能穿透皮肤表层（死性皮肤层），所以只可以扫描手指皮肤的外表，或者扫描到死性皮肤层，但不能深化真皮层。在这种状况下，手指外表的洁净水平，直接影响到辨认的效果。假如，用户手指上粘了较多的灰尘，可能就会呈现辨认出错的状况。并且，假如人们依照手指，做一个指纹手模，也可能经过辨认系统，关于用户而言，运用起来不是很平安和稳定。

如去年底发作的内蒙古监狱越狱案件，越狱犯人就是砍下狱警的手指考证光学指纹机翻开监狱门禁。还有近期各大媒体争相报道的，在淘宝网上花100元左右能够订做买到硅胶指模，能够随便地考证经过光学指纹机，上班族特地用它代打指纹考勤。

此外，光学传感器中存在棱镜，其体积较大，普通为半导体的几倍以至10倍大小，所以限制了其在小型设备上的应用。在相似考勤机、门禁等大设备上运用没有体积限制的问题，但在U盘、挪动硬盘、手持设备上运用，体积成了最大的障碍。本钱低不断以来被以为是光学传感器的最大优势，但由于其制造过程分歧性较难保证，随着以电容传感器为代表的半导体传感器的大范围开展，光学传感器的本钱优势也曾经不再明显。固然大多数公司还在运用光学传感器，但其开展趋向是新颖的、高质量的半导体电容指纹传感器。

（二）温差感应式辨认技术

温差感应式辨认技术是基于温度感应的原理而制成的，每个像素都相当于一个微型化的电荷传感器，用来感应手指与芯片映像区域之间某点的温度差，产生一个代表图像信息的电信号。

它的优点是可在0.1s内获取指纹图像，而且传感器体积和面积最小，即目前通常所说的滑动式指纹辨认仪就是采用该技术。缺陷是：受制于温度局限，时间一长，手指和芯片就处于相同的温度了。

（三）半导体硅感技术（电容式技术）

20世纪90年代后期，基于半导体硅电容效应的技术趋于成熟。硅传感器成为电容的一个极板，手指则是另一极板，应用手指纹线的脊和谷相关于平滑的硅传感器之间的电容差，构成8bit的灰度图像。电容传感器发出电子信号，电子信号将穿过手指的外表和死性皮肤层，直达手指皮肤的活体层（真皮层），直接读取指纹图案。由于深化真皮层，传感器可以捕获更多真实数据，不易受手指外表尘污的影响，进步辨识精确率，有效避免辨识错误。

半导体指纹传感器包括半导体压感式传感器、半导体温度感应传感器等，其中，应用最普遍的是半导体电容式指纹传感器。

半导体电容传感器依据指纹的嵴和峪与半导体电容感应颗粒构成的电容值大小不同，来判别什么位置是嵴什么位置是峪。其工作过程是经过对每个像素点上的电容感应颗粒预先充电到某一参考电压。当手指接触到半导体电容指纹表现上时，由于嵴是凸起、峪是凹下，依据电容值与间隔的关系，会在嵴和峪的中央构成不同的电容值。然后应用放电电流停止放电。由于嵴和峪对应的电容值不同，所以其放电的速度也不同。嵴下的像素（电容量高）放电较慢，而处于峪下的像素（电容量低）放电较快。依据放电率的不同，能够探测到嵴和峪的位置，从而构成指纹图像数据。

与光学设备多采用人工调整改善图像质量不同，电容传感器采用自动控制技术调理指纹图像像素以及指纹部分范围敏感水平，在不同环境下分离反应信息生成高质量图像。由于提供了部分调整才能，即便比照度差的图像（如手指压得较轻的区域）也能被有效检测到，并在捕捉霎时为这些像素进步灵活度，生成高质量指纹图像。

半导体电容指纹传感器优点为图像质量较好、普通无畸变、尺寸较小、易集成于各种设备。其发出的电子信号将穿过手指的外表和死性皮肤层，到达手指皮肤的活体层（真皮层），直接读取指纹图案，从而大大进步了系统的平安性。

半导体硅感技术最重要的优点是可以到达活体指纹辨认。还能够在较小的外表上取得比光学技术更好的图像质量，在1cm×1.5cm的外表上取得200-300线的分辨率（较小的外表也招致本钱的降落和能被集成到更小的设备中）。体积小、本钱低，成像精度高，而且耗电量很小，因而十分合适在平安防备和高档消费类电子产品中运用，被称为光学以后的第二代指纹辨认技术。

半导体电容指纹传感器因制造工艺复杂，单位面积上传感单元多，包含高端的，IC设计技术、大范围集成电路制造技术、IC芯片封装技术等，所以电容指纹传感器简直全部是由IC技术兴旺的国度或地域，如美国、欧洲、台湾等地设计制造的。目前国内只要极少数厂家有才能消费半导体指纹传感器。

但半导体硅感技术也有缺陷，就是会受静电干扰，但能够经过装置时接地处理。以前本钱较昂贵，近年来本钱大幅度降落，与光学传感器的本钱日益接近，是目前最理想的指纹辨认技术。如银行金库和监狱等高危安保场所安防门禁系统，采用半导体硅感辨认技术的指纹机用于门禁前端活体指纹辨认，替代传统的密码、刷卡、光学指纹机，从而真正做到身份辨认的唯一性，确保万无一失。

（四）超声波技术

超声波指纹采集是一种新型技术，其原理是应用超声波具有穿透资料的才能，且随资料的不同产生大小不同的回波（超声波抵达不同材质外表时，被吸收、穿透与反射的水平不同）。因而，应用皮肤与空气关于声波阻抗的差别，就能够辨别指纹嵴与峪所在的位置。

超声波技术所运用的超声波频率为1×104Hz-1×109Hz，能量被控制在对人体无损的水平（与医学诊断的强度相同）。超声波技术产品可以到达最好的精度，它对手指战争面的清洁水平请求较低，但其采集时间会明显地善于前述两类产品，而且价钱昂贵，也并不能做到活体指纹辨认，所以目前运用稀少。