本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 10:07 编辑
半导体传感器可以分为硅电容指纹传感器、半导体压感式传感器、半导体温度感应传感器(半导体刮擦式传感器)、半导体超声波反射式传感器等
4大类。 (1)硅电容指纹图像传感器
这是最常见的半导体指纹传感器,它通过
电子度量来捕捉指纹。在半导体金属阵列上能结合大约
100,000个电容传感器,其外面是绝缘的表面。传感器阵列的每一点是一个金属电极,充当电容器的一极,按在传感面上的手指头的对应点则作为另一极,传感面形成两极之间的介电层。由于指纹的脊和谷相对于另一极之间的距离不同(纹路深浅的存在),导致硅表面电容阵列的各个电容值不同,测量并记录各点的电容值,就可以获得具有灰度级的指纹图像。 它的弱点是受到外界环境的影响较大,比如电场、磁场等影响,同时指纹传感器使用温度范围为零下10℃到55℃。综合性能稳定性较差,现在较少使用。
(2)半导体压感式传感器
其表面的顶层是具有弹性的压感介质材料,它们依照指纹的外表地形(凹凸)转化为相应的电子信号,并进一步产生具有灰度级的指纹图像。它对于手指的清洁程度要求比较高,故现在很少应用。
(3)半导体温度感应传感器
又称半导体刮擦式传感器它通过感应压在设备上的脊和远离设备的谷温度的不同就可以获得指纹图像。
半导体指纹传感器采用了自动控制技术(AGC技术),能够自动调节指纹图像像素行以及指纹局部范围的敏感程度,在不同的环境下结合反馈的信息便可产生指纹图像。
半导体刮擦式指纹采集设备可以获得较好的指纹图像,但是它只能一段一段的识别指纹,所以指纹识别的时间比较长。由于半导体芯片的体积小巧,功耗很低,可以集成到许多现有设备中,这是光学采集设备所无法比拟的,他主要应用于体积受限的狭小区域,并且对指纹识别灵敏度要求不是特别高的地方,如笔记本电脑,
手机上等。但是在指纹采集的时候一定要保持均匀的刮擦速度,刮擦速度太快与太慢均难以识别。
(4)半导体超声波指纹图像采集技术
半导体超声波指纹取像的原理是:当超声波扫描指纹的表面,紧接着接收设备获取的其反射信号,由于指纹的脊和谷的声阻抗的不同,导致反射回接受器的超声波的能量不同,测量超声波能量大小,进而获得指纹灰度图像。所以这样获取的图像是实际指纹纹路凹凸的真实反映。
它相对于半导体指纹采集设备可以大面积一次性的采集指纹信息,采集的指纹图像也比较清晰,相对于前面的半导体指纹传感器有所提升,但是它同样受到外界按压程度(按压的力度)的影响,按压的力度的大小影响指纹图像的清晰程度,从而影响指纹的识别,除此之外同样受到硅胶假指纹威胁。现在还处于探索实验阶段,技术还有待完善。
半导体指纹传感器由于所使用的半导体本身就是损耗件,相对于光学传感器都存在使用寿命短。
光学指纹传感器图像采集技术
光学指纹采集技术是最古老也是目前应用最广泛的指纹采集技术,光学指纹采集设备始于
1971年,其原理是光的全反射(FtiR)。光线照到压有指纹的玻璃表面,反射光线由CCD去获得。光线经玻璃照射到谷的地方后在玻璃与空气的界面发生全反射,光线被反射到CCD,而射向脊的光线不发生全反射,而是被脊与玻璃的接触面吸收或者漫反射到别的地方,这样就在CCD上形成了清晰的指纹图像。 光学采集设备有着许多优势:它经历了长时间实际应用的考验,能承受一定程度温度变化,稳定性很好,并能提供分辨率达500dpi以上的图像,同时指纹识别的灵敏度非常的高,不用1秒,在加上指纹采集仪一般采用钢化玻璃,一定程度上可以很好的保护指纹采集仪,使用寿命非常的长。指纹识别的温度范围零下20度到85度之间鉴于此诸多的特点,逐渐成为市场上主流的指纹采集技术
缺点是光学采集仪体积相对于半导体要大,但是鉴于以上的诸多的优点,光学指纹采集现在广泛运用于指纹门锁,指纹门禁,指纹打卡机、q1an9支弹药,汽车指纹防盗器的管理等,比较知名的厂家有三星、普罗巴克、金指码、第吉尔、爱迪尔,宝指灵等著名的厂家。
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