指紋影象感測器技術發展探究論文
指紋影象感測器技術發展探究論文
摘要：指紋識別技術則是當前發展最成熟, 且應用最廣泛的一種生物識別技術, 在驗證、識別方面取得了顯著的應用效果, 涉及到影象採集、處理, 以及特徵比對等諸多方面, 本文就針對指紋影象感測器技術的應用發展做出了深入探究。
關鍵詞：指紋影象感測器技術; 應用探究; 後續發展;
1 發展研究指紋影象感測器技術的必要性。
早期的指紋影象採集一般都是運用油墨捺印等物理方式來完成的, 若油墨或者是紙張質量存在問題, 按壓位置、壓力大小存在問題, 又或者是手指出現變形、損傷等, 都會給採集的指紋影象質量打來不利影響, 進而給技術的具體應用帶來不利影響。同時, 由於指紋表面積相對較小, 且經常會存在不同程度的磨損, 難以獲取質量較高的指紋影象, 因而, 難以給指紋影象採集質量提供有力保障, 自動識別指紋系統判讀起來也較為困難。
因此, 為了能夠有效克服物理方式存在的缺點, 應注重光學長安器、超聲波和半導體感測器的進一步開發, 這樣不僅能夠為高質量指紋影象的獲取提供有力的技術保障, 也能夠促進使用價值的不斷提升。同時, 不為了獲得更多的指紋細節, 促進指紋影象分辨力的不斷提升, 還應重視、加強先進指紋影象感測器的創新研發, 以此來為指紋識別可靠性、準確性提供有力保障。
2 指紋影象感測器技術與後續發展探究。
2.1 指紋影象感測器技術。
2.1.1 光學指紋感測器。
在上世紀七十年代期間, 就已經有人開始重視、加強光學指紋感測器的應用研究了, 且在當時這種感測器的應用也受到了各領域的廣泛青睞。廣大反射是這一技術在具體運用中的關鍵所在, 將手指放置在加膜臺板上, 壓有指紋的玻璃表面上會受到光的照射, 這樣手指紋路脊與谷的深度會給反射光的強度帶來不同程度的影響, 經過電荷耦合器件後, 反射光會合理轉換成相應的電訊號, 並將其向後端傳送, 最後做出恰當處理。
經過長期的使用檢驗, 光學指紋感測器具有較為穩定的系統, 且成本相對較低, 提供的影象也具有較為理想的解析度。針對範圍相對較大的指紋影象採集來講, 這種感測器具有較為顯著的優勢, 能夠有效克服大面積半導體感測器價格較高的缺陷。但由於某些因素的影響, 在具體運用中也存在一些侷限性, 尤其是在指印方面, 會給指紋影象質量帶來一定影響, 且經常會產生指引重疊的情況, 難以適應具體運用中提出的各項要求, 但是由於該感測器具有較高的安全係數, 所以, 也得到了較為廣泛的應用推廣。
2.1.2 超聲波指紋影象感測器。
就目前來看, 指紋影象感測器的憑藉較高精度、準確度, 得到了廣泛應用。該技術在具體運用中主要表現在, 超聲波掃描指紋表面之後, 接收裝置就會獲得相應的反射訊號, 但是因為指紋脊與谷的超聲一般都會受到不同阻擾, 所以, 接收器接收到的超聲波能量也會存在一定差異, 基於此, 透過對超聲波的速度做出合理測量, 就可以獲得相應的指紋影象。這種感測器與光學指紋感測器非常相似, 也需要掃描指紋表面, 由相應裝置來接收反射訊號, 以此轉變為指紋影象。
2.1.3 半導體指紋影象感測器。
就目前來看, 半導體指紋感測器主要包括半導體壓感式、半導體溫度感應傳、半導體電容式這幾種感測器, 其中, 電容式感測器是目前應用較為廣泛的一種。對於影象質量的改善, 光學裝置一般都是透過人工調整的方式來實現的, 而半導體指紋影象感測器則是透過自動控制技術的科學運用, 對指紋影象畫素、指紋區域性敏感程度做出恰當調節, 若所處環境不同, 透過與相應資訊的有機整合, 產生的影象往往都會擁有較高質量。
對於電容式指紋影象畫素感測器技術來講, 電容值監測是其不可忽視的重要基礎, 與光學指紋感測器相比, 電容式指紋感測器主要是透過對感測器、手指接觸產生的電流變化進行測量, 基於紋峰、谷等一系列紋理資訊來獲取具有較高可靠性的影象是該技術應用的關鍵所在, 且在具體運用中, 這一技術往往能夠應對更復雜的指紋, 且在多種環境下, 獲得的指紋影象往往都具有較高質量。就目前來看, 該技術在實際運用中, 靜電往往都會給其帶來不同程度的影響, 且靜電若較為嚴重, 還可能會導致感測器無法採集到影象, 甚至給感測器帶來一定破壞, 另外, 手指的汗液、其他汙染物, 以及手指的'磨損情況也會給影象採集質量帶來不同程度的影響, 在實際應用中, 應對上述幾種情況作出綜合考慮。
針對上述三種感測器技術的分析對比來看, 感測器效能上存在的差異, 必然會給採集影象的質量帶來不同影響, 尤其指紋影象質量, 通常都是採用移植數字影象方法來進行判斷的, 雖然從理論層面上來講可行性較高, 但卻沒有對指紋特殊紋理特徵做出充分考慮。相比於一般影象來講, 指紋影象具有內容單一的特點, 由交替出現的脊、谷組成, 其中對於脊末梢、分支點等一系列重要特徵相關資訊的提取是不容忽視的, 不然, 則會給指紋分類、識別帶來不利影響。但是由於影象質量判別是在增強處理、特徵後進行的, 判別結果對二者的演算法效率有一定的依賴性, 所以, 即使是採用了若干技術預處理質量較差的指紋影象來進一步提升識別率, 但自動識別系統在登記、識別指紋影象過程中, 提出的高效、實時需求仍然無法得到有效滿足。因此, 為了取得理想應用效果, 要針對具體應用環境來實現對指紋採集方式的恰當選擇。
2.2 指紋影象感測器技術的後續發展。
就目前來看, 指紋影象感測器技術在公安、軍事和社保方面應用的較為廣泛, 連線計算機、嵌入式是比較常用的指紋識別系統。前者具有較為顯著的靈活性, 而後者則在獨立性方面具有一定優勢。面對社會經濟科技的高速發展, 各種系統網路化、資訊化程度也隨之不斷加劇, 各種卡片包含的功能相對較多, 其中, 指紋技術憑藉自身較為顯著的便捷性、可靠性優勢, 在身份認證環境中取得了較為理想的應用成果。
指紋影象感測器其實有很多種, 上述提到的三種也是應用較為廣泛的技術, 現階段, 半導體感測器是應用效果較好, 且耗能、體積相對較小的一種, 得到了廣泛應用, 在該技術高速發展, 以及價格降低等諸多因素的不斷影響下, 在市場中, 半導體感測器的份額也隨之不斷增加。
在調查、研究中發展, 身份認證指紋感測器中的傳統型光學感測器在具體應用中具有較為顯著的優勢特點。在社會科技高速發展中, 全息光學指紋感測器主要是運用全系光元素的光束、影象來進行定點, 以此來對指紋表面的三維資訊做出準確把握, 具有很廣闊的發展前景, 也是感測器今後的主流發展趨勢, 其在各個領域的應用發展應給予足夠重視與深入研究, 以此來將指紋影象感測器技術的優勢作用在各個領域充分發揮出來。
3 結語。
在資訊時代高速發展背景下, 對指紋影象感測器技術的應用發展也提出了更高要求, 各種新器件、新技術也在不斷湧現, 在此背景下, 為了全面適應市場發展需求, 應積極研發出具有更好效能和精確度, 且價值更為實惠的指紋影象感測器。同時, 還要針對其具體運用情況、未來發展趨勢做出深入研究, 基於此來對其技術的實踐應用做出不斷最佳化, 進而將其優勢作用充分發揮出來, 也為指紋影象感測器技術拓展出更理想的發展前景。
參考文獻
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