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指紋識(shí)別使用什么原理
指紋識(shí)別系統(tǒng)的重要衡量標(biāo)志是識(shí)別率。其主要由兩部分組成，拒判率（FRR）和誤判率（FAR）。正因?yàn)槿绱耍瑱?quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)為，在應(yīng)用中1%的誤判率就可以接受。FRR實(shí)際上也是系統(tǒng)易用性的重要指標(biāo)。由于FRR和FAR是相互矛盾的，這就使得在應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要權(quán)衡易用性和安全性。下面是小編收集整理的指紋識(shí)別使用什么原理，希望對(duì)你有幫助。
指紋識(shí)別使用什么原理1
第一步：指紋是手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋路。
盡管指紋只是人體皮膚的小部分，但是，它蘊(yùn)涵著大量的信息。指紋特征可分為兩類：總體特征和局部特征�？傮w特征指那些用人眼直接就可以觀察到的特征，包括基本紋路圖案、模式區(qū)、核心點(diǎn)、三角點(diǎn)、式樣線和紋線等�；炯y路圖案有環(huán)形、弓形、螺旋形。局部特征即指紋上節(jié)點(diǎn)的特征，這些具有某種特征的節(jié)點(diǎn)稱為特征點(diǎn)。兩枚指紋經(jīng)常會(huì)具有相同的總體特征，但它們的局部特征——特征點(diǎn)，卻不可能完全相同。指紋上的特征點(diǎn)，即指紋紋路上的終結(jié)點(diǎn)、分叉點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
第二步：指紋識(shí)別技術(shù)通常使用指紋的總體特征如紋形、三角點(diǎn)等來進(jìn)行分類，再用局部特征如位置和方向等來進(jìn)行用戶身份識(shí)別。
通常，首先從獲取的指紋圖像上找到“特征點(diǎn)”（minutiae），然后根據(jù)特征點(diǎn)的特性建立用戶活體指紋的數(shù)字表示——指紋特征數(shù)據(jù)（一種單向的轉(zhuǎn)換，可以從指紋圖像轉(zhuǎn)換成特征數(shù)據(jù)但不能從特征數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為指紋圖像）。由于兩枚不同的指紋不會(huì)產(chǎn)生相同的特征數(shù)據(jù)，所以通過對(duì)所采集到的指紋圖像的特征數(shù)據(jù)和存放在數(shù)據(jù)庫中的'指紋特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模式匹配，計(jì)算出它們的相似程度，最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果，根據(jù)匹配結(jié)果來鑒別用戶身份。由于每個(gè)人的指紋不同，就是同一人的十指之間，指紋也有明顯區(qū)別，因此指紋可用于身份鑒定。
第三步：指紋識(shí)別技術(shù)主要涉及四個(gè)功能：讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對(duì)：
首先，通過指紋讀取設(shè)備讀取人體指紋的圖像，取到指紋圖像之后，要對(duì)原始圖像進(jìn)行預(yù)處理。
其次，用指紋辨識(shí)軟件建立指紋的數(shù)字表示特征數(shù)據(jù)，是一種單方向的轉(zhuǎn)換，可以從指紋轉(zhuǎn)換成特征數(shù)據(jù)但不能從特征數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為指紋，而兩枚不同的指紋不會(huì)產(chǎn)生相同的特征數(shù)據(jù)。軟件從指紋上找到被稱為“節(jié)點(diǎn)”的數(shù)據(jù)點(diǎn)，也就是那些指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標(biāo)位置，這些點(diǎn)同時(shí)具有七種以上的唯一性特征。
第三，通常手指上平均具有70個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以這種方法會(huì)產(chǎn)生大約500個(gè)數(shù)據(jù)。有的算法將節(jié)點(diǎn)和方向信息組合產(chǎn)生了更多的數(shù)據(jù)，這些方向信息表明了各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，也有的算法還處理整幅指紋圖像。總之，這些數(shù)據(jù)，通常稱為模板，保存為1KB大小的記錄。
最后，通過計(jì)算機(jī)模糊比較的方法，把兩個(gè)指紋的模板進(jìn)行比較，計(jì)算出它們的相似程度，最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果。
指紋識(shí)別使用什么原理2
決定手機(jī)指紋解鎖效率的最重要因素便是指紋識(shí)別芯片。手機(jī)廠商采用的主流指紋識(shí)別芯片主要有：美國Authentec（蘋果收購）、美國 Synaptics ( 三星是主要客戶）、美國高通（超聲波識(shí)別）、瑞典FPC（被廣泛采用）以及中國深圳匯頂科技（魅族等廠商采用）。
電容式指紋識(shí)別
原理：依靠人類皮膚細(xì)胞具備一定量的電阻，皮膚的組織結(jié)構(gòu)可以形成溝壑，當(dāng)兩者擠壓在一起時(shí)就可以測(cè)量到其中的變化，而且這種變化基本上在同一個(gè)指紋上是不會(huì)變的，以此獲得指紋上的凹凸信息。
現(xiàn)在的電容指紋識(shí)別考慮到傳感器，指紋識(shí)別部件的材料根據(jù)傳感器參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。
Synaptics 對(duì)外宣布，開始提供其全新 6x6mm Natural ID FS4500 指紋傳感器解決方案的樣品，可透過玻璃或陶瓷按鍵（覆蓋玻璃厚度可高達(dá) 300 微米），提供安全的生物識(shí)別功能。傳感器可以實(shí)現(xiàn)隱藏式指紋別功能，與高通超聲波指紋識(shí)別的`實(shí)現(xiàn)效果類似。有望將電容指紋識(shí)別功能集成在更厚的玻璃蓋板下以及屏幕之下。匯頂科技也開發(fā)出 IFS 指紋識(shí)別與觸控一體化技術(shù)，不用在機(jī)身開孔，可以直接集成在面板下面。
超聲波指紋識(shí)別
原理：利用超聲波具有穿透材料的能力，且隨材料的不同產(chǎn)生大小不同的回波（超聲波到達(dá)不同材質(zhì)表面時(shí)，被吸收、穿透與反射的程度不同）。利用皮膚與空氣對(duì)于聲波阻抗的差異，就可以區(qū)分指紋嵴與峪所在的位置，采集成指紋信息。
由于超聲波具有一定穿透性，所以在手指有少量污垢或潮濕的情況下仍能工作，可以穿透玻璃、鋁、不銹鋼、藍(lán)寶石、塑料等設(shè)備進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別成功率更高。同時(shí)可以將傳感器裝在設(shè)備內(nèi)部和設(shè)備融為一體，不必將指紋識(shí)別單元單獨(dú)做成一個(gè)外露的表面部件，整體性更強(qiáng)。
小米5s/plus首款使用超聲波識(shí)別的手機(jī)，借助高通超聲波指紋識(shí)別技術(shù)，采用射頻技術(shù)，依靠特定頻率的信號(hào)反射來探知指紋的具體形態(tài)。測(cè)試結(jié)果下來，手上沾水的情況下識(shí)別正確率也很高，5s plus比5s反應(yīng)稍微快一丟丟。(指紋錄入過程比電容式略遲鈍，5s需16次左右，plus需8次左右)
5s的指紋識(shí)別在正面下方，面板玻璃整體無孔，在識(shí)別部位做了一個(gè)凹槽(凹槽是考慮實(shí)用性，便于用戶找到識(shí)別部位，防止誤觸，在口袋里誤操作)。5s plus的指紋識(shí)別在拉絲后蓋雙鏡頭下方。
iPone7/plus和1+雖改善成了觸控式電容指紋識(shí)別，但在技術(shù)上還是與超聲波有差距。
手機(jī)指紋識(shí)別的布置
指紋識(shí)別按鍵的布置不同廠商有不同的想法，各有道理，重在個(gè)人喜好，適應(yīng)便是。
前面板
蘋果、三星、魅族、小米、OPPO、vivo 等
因?yàn)閕Phone5s正面布置的影響，先入為主效應(yīng)讓用戶和廠商更愿意接受前置面板布置方案，在外觀上正面布置讓整機(jī)的一體性更強(qiáng)。
隨著手機(jī)屏幕尺寸增大，按鍵位置一般靠下方，指紋解鎖時(shí)握持手機(jī)容易失衡，解鎖完成后需要重新調(diào)整一下手機(jī)。再一個(gè)，前置按鍵會(huì)限制屏占比，對(duì)于虛擬按鍵的手機(jī)而言指紋前置就不是個(gè)好選擇。
后蓋
華為、樂視、HTC、小米、OPPO、vivo等
由于后蓋布置時(shí)按鍵位置選擇比較自由，可以根據(jù)手持手機(jī)的手指位置布置按鍵，在用戶拿起手機(jī)的同時(shí)進(jìn)行解鎖。后蓋布置可以給前面板騰出空間，增大屏占比，讓前面板看起來更簡(jiǎn)潔，但同時(shí)也給后蓋加了個(gè)孔。
背部布置的尷尬，當(dāng)手機(jī)平放時(shí)，來了一個(gè)信息，只有把手機(jī)拿起來才能指紋解鎖。若指紋布置在正面就方便許多。
其他的解鎖方式
虹膜解鎖
使用者將手機(jī)舉到面前 25 到 35 厘米的位置，在紅外攝像頭模塊和距離傳感器確認(rèn)用戶姿勢(shì)正確后迅速掃描用戶虹膜并與手機(jī)上的生物識(shí)別數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。
眼紋識(shí)別
眼紋識(shí)別的技術(shù)成本并不算高，但在容錯(cuò)率、信息量以及穩(wěn)定性上，虹膜識(shí)別完勝眼紋識(shí)別。
聲紋解鎖
隨著語音應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，每個(gè)人擁有獨(dú)特的聲音也可以作為解鎖憑證。 2015 年微信就推出了聲音鎖的功能，通過反復(fù)記錄用戶朗讀一段數(shù)字組成的 PIN 碼的音調(diào)音色作為參考，在每次登陸時(shí)用戶不需輸入密碼，只要朗讀一段數(shù)字就可以了。
刷臉解鎖
用戶在開啟解鎖功能前對(duì)臉部不同角度或者表情進(jìn)行拍照，解鎖過程中手機(jī)會(huì)開始前置攝像頭并與事先記錄的照片比對(duì)，從而進(jìn)行解鎖。安全性不高，可以用照片進(jìn)行開鎖。
NFC 解鎖
作為一種成熟的技術(shù)，NFC 早已在門禁卡、公交卡、銀行卡上實(shí)用多年，其原理也是一樣的。只要 NFC 貼紙或卡片的密匙和手機(jī)相匹配，那么用它在手機(jī)上"滴"一下就能解鎖了。
時(shí)間解鎖
設(shè)定一個(gè)時(shí)間，當(dāng)手機(jī)到了設(shè)定時(shí)間后自行解鎖，這對(duì)家長(zhǎng)可能有用。
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