指紋識別使用什么原理

　　指紋識別系統的重要衡量標志是識別率。其主要由兩部分組成，拒判率（FRR）和誤判率（FAR）。正因為如此，權威機構認為，在應用中1%的誤判率就可以接受。FRR實際上也是系統易用性的重要指標。由于FRR和FAR是相互矛盾的，這就使得在應用系統的設計中，要權衡易用性和安全性。下面是小編收集整理的指紋識別使用什么原理，希望對你有幫助。

　　指紋識別使用什么原理1

　　第一步：指紋是手指末端正面皮膚上凸凹不平產生的紋路。

　　盡管指紋只是人體皮膚的小部分，但是，它蘊涵著大量的信息。指紋特征可分為兩類：總體特征和局部特征。總體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、核心點、三角點、式樣線和紋線等。基本紋路圖案有環形、弓形、螺旋形。局部特征即指紋上節點的特征，這些具有某種特征的節點稱為特征點。兩枚指紋經常會具有相同的總體特征，但它們的局部特征——特征點，卻不可能完全相同。指紋上的特征點，即指紋紋路上的終結點、分叉點和轉折點。

　　第二步：指紋識別技術通常使用指紋的總體特征如紋形、三角點等來進行分類，再用局部特征如位置和方向等來進行用戶身份識別。

　　通常，首先從獲取的指紋圖像上找到“特征點”（minutiae），然后根據特征點的特性建立用戶活體指紋的數字表示——指紋特征數據（一種單向的轉換，可以從指紋圖像轉換成特征數據但不能從特征數據轉換成為指紋圖像）。由于兩枚不同的指紋不會產生相同的特征數據，所以通過對所采集到的指紋圖像的特征數據和存放在數據庫中的'指紋特征數據進行模式匹配，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結果，根據匹配結果來鑒別用戶身份。由于每個人的指紋不同，就是同一人的十指之間，指紋也有明顯區別，因此指紋可用于身份鑒定。

　　第三步：指紋識別技術主要涉及四個功能：讀取指紋圖像、提取特征、保存數據和比對：

　　首先，通過指紋讀取設備讀取人體指紋的圖像，取到指紋圖像之后，要對原始圖像進行預處理。

　　其次，用指紋辨識軟件建立指紋的數字表示特征數據，是一種單方向的轉換，可以從指紋轉換成特征數據但不能從特征數據轉換成為指紋，而兩枚不同的指紋不會產生相同的特征數據。軟件從指紋上找到被稱為“節點”的數據點，也就是那些指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標位置，這些點同時具有七種以上的唯一性特征。

　　第三，通常手指上平均具有70個節點，所以這種方法會產生大約500個數據。有的算法將節點和方向信息組合產生了更多的數據，這些方向信息表明了各個節點之間的關系，也有的算法還處理整幅指紋圖像。總之，這些數據，通常稱為模板，保存為1KB大小的記錄。

　　最后，通過計算機模糊比較的方法，把兩個指紋的模板進行比較，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結果。

　　指紋識別使用什么原理2

　　決定手機指紋解鎖效率的最重要因素便是指紋識別芯片。手機廠商采用的主流指紋識別芯片主要有：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）。

　　電容式指紋識別

　　原理：依靠人類皮膚細胞具備一定量的電阻，皮膚的組織結構可以形成溝壑，當兩者擠壓在一起時就可以測量到其中的變化，而且這種變化基本上在同一個指紋上是不會變的，以此獲得指紋上的凹凸信息。

　　現在的電容指紋識別考慮到傳感器，指紋識別部件的材料根據傳感器參數進行單獨設計。

　　Synaptics 對外宣布，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 300 微米），提供安全的生物識別功能。傳感器可以實現隱藏式指紋別功能，與高通超聲波指紋識別的`實現效果類似。有望將電容指紋識別功能集成在更厚的玻璃蓋板下以及屏幕之下。匯頂科技也開發出 IFS 指紋識別與觸控一體化技術，不用在機身開孔，可以直接集成在面板下面。

　　超聲波指紋識別

　　原理：利用超聲波具有穿透材料的能力，且隨材料的不同產生大小不同的回波（超聲波到達不同材質表面時，被吸收、穿透與反射的程度不同）。利用皮膚與空氣對于聲波阻抗的差異，就可以區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、藍寶石、塑料等設備進行識別，識別成功率更高。同時可以將傳感器裝在設備內部和設備融為一體，不必將指紋識別單元單獨做成一個外露的表面部件，整體性更強。

　　小米5s/plus首款使用超聲波識別的手機，借助高通超聲波指紋識別技術，采用射頻技術，依靠特定頻率的信號反射來探知指紋的具體形態。測試結果下來，手上沾水的情況下識別正確率也很高，5s plus比5s反應稍微快一丟丟。(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的指紋識別在正面下方，面板玻璃整體無孔，在識別部位做了一個凹槽(凹槽是考慮實用性，便于用戶找到識別部位，防止誤觸，在口袋里誤操作)。5s plus的指紋識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別，但在技術上還是與超聲波有差距。

　　手機指紋識別的布置

　　指紋識別按鍵的布置不同廠商有不同的想法，各有道理，重在個人喜好，適應便是。

　　前面板

　　蘋果、三星、魅族、小米、OPPO、vivo 等

　　因為iPhone5s正面布置的影響，先入為主效應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的一體性更強。

　　隨著手機屏幕尺寸增大，按鍵位置一般靠下方，指紋解鎖時握持手機容易失衡，解鎖完成后需要重新調整一下手機。再一個，前置按鍵會限制屏占比，對于虛擬按鍵的手機而言指紋前置就不是個好選擇。

　　后蓋

　　華為、樂視、HTC、小米、OPPO、vivo等

　　由于后蓋布置時按鍵位置選擇比較自由，可以根據手持手機的手指位置布置按鍵，在用戶拿起手機的同時進行解鎖。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潔，但同時也給后蓋加了個孔。

　　背部布置的尷尬，當手機平放時，來了一個信息，只有把手機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用戶姿勢正確后迅速掃描用戶虹膜并與手機上的生物識別數據進行匹配。

　　眼紋識別

　　眼紋識別的技術成本并不算高，但在容錯率、信息量以及穩定性上，虹膜識別完勝眼紋識別。

　　聲紋解鎖

　　隨著語音應用技術的發展，每個人擁有獨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，通過反復記錄用戶朗讀一段數字組成的 PIN 碼的音調音色作為參考，在每次登陸時用戶不需輸入密碼，只要朗讀一段數字就可以了。

　　刷臉解鎖

　　用戶在開啟解鎖功能前對臉部不同角度或者表情進行拍照，解鎖過程中手機會開始前置攝像頭并與事先記錄的照片比對，從而進行解鎖。安全性不高，可以用照片進行開鎖。

　　NFC 解鎖

　　作為一種成熟的技術，NFC 早已在門禁卡、公交卡、銀行卡上實用多年，其原理也是一樣的。只要 NFC 貼紙或卡片的密匙和手機相匹配，那么用它在手機上"滴"一下就能解鎖了。

　　時間解鎖

　　設定一個時間，當手機到了設定時間后自行解鎖，這對家長可能有用。

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