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指紋識別模塊(光學指紋識別模塊)

電網訊:從去年開始，“全面屏”這個詞融入到智能手機中，正式進入高爆期。即使是現在，所有的手機廠商都在拿出自己的全面屏旗艦手機。然而環顧四周，普通用戶心目中真正能做到100%全面屏的并不存在。

(資料圖片僅供參考)

但是，只是因為“全面屏手機”的到來，讓一直依賴指紋識別的用戶無法實現正面的指紋解鎖功能。其實歸根結底還是因為技術和成本的限制。沒有好的解決辦法嗎？當然不是全部。

從現在的手機可以看出，既然全面屏達不到100%，各手機廠商只能想盡辦法提高手機屏幕比例。如果指紋識別放在后面，也是一種解決方案，或者可以直接去掉指紋功能，使用人臉識別技術，也是另一種解決方案。但是你要知道，手機上指紋的模塊其實有很多種。

1.模塊1:通過光學聚焦采集指紋的功能。

光學在中國應用廣泛。許多企業的門禁、打卡系統和銀行都使用這種技術。這種技術有一個明顯的特點，就是指紋采集區域會有一個綠色或者紅色的底燈在閃耀，這個區域多是拇指大小的玻璃區域。

光學指紋利用光反射成像來識別用戶的指紋。這類指紋模塊對使用環境的溫濕度有一定的要求，識別精度不太理想。另外，這種模塊通常占用的空空間較大，很難在手機上有所作為。

另外用一個棱鏡將其投射到CMOS或CCD上的CCD上，然后通過指紋設備算法就可以處理出一個有黑脊(指紋圖像中有一定寬度和方向的脊)和白谷(脊之間的凹部)的數字多灰度指紋圖像。

點評:筆者認為目前的光學識別是早期的指紋識別技術。比如之前很多考勤機和門禁都是用光學指紋識別技術。其掃描面積的減少帶來的最直接的變化就是指紋識別率的降低。因此，該方案成為最終指紋識別形式的可能性較小。

2.模塊二:電容采集指紋的技術原理。

說到電容式指紋功能，電容式指紋識別模塊主要由芯片、藍寶石、金屬環、柔性板、載板等組成。但分為兩種方式，一種是主動，一種是被動。主動式和被動式電容指紋采集都是基于電容的原理來采集指紋，但工作原理不同。

電容的原理主要是利用硅晶體和導電的皮下電解質形成電場，指紋的波動會導致兩者之間的壓差發生不同的變化，從而實現精確的指紋測量。該方法適應性強，對使用環境無特殊要求。同時，硅晶體元件和相關的傳感器元件對空的占有率在手機設計的可接受范圍內，因此該技術在手機中得到了很好的推廣。

目前電容式指紋模塊可分為刮擦式和按壓式兩種。前者雖然占用體積小，但在識別率和便捷性上有很大的劣勢，這直接導致廠商把目光放在了操作更隨意、識別率更高的按壓式電容指紋模塊上。

點評:電容和光學器件使用手動調節來改善圖像質量。電容式傳感器利用自動控制技術調整指紋圖像像素的靈敏度和指紋局部范圍，并結合不同環境下的反饋信息生成高質量的圖像，在捕捉的瞬間提高這些像素的靈敏度，生成高質量的指紋圖像。

3.模塊3:射頻信號采集指紋的技術原理。

目前，射頻模塊包括無線電波檢測和超聲波檢測。原理類似聲納探測海底物質，通過特定頻率的信號反射，可以探測到指紋的具體形態。指紋模塊技術是通過傳感器本身發射少量的射頻信號，穿透手指表皮層來控制內層的紋路，從而獲得更佳的指紋圖像。

其實這項技術是指紋模塊最成熟的核心，它唯一的好處就是手指不需要接觸指紋模塊，所以不會對手機外觀造成太大影響?；诖?，RFID指紋模塊成為未來指紋識別的主要發展方向之一。

不久前，高通還推出了超聲波指紋識別，在每個指紋識別過程中，利用3D圖像增強算法深度識別指尖紋理信息和模式自學習識別算法，實現濕手指紋識別。簡單來說，就是增加指紋識別的深度，讓指紋芯片記錄的指紋信息更加完善，從而提高指紋識別的靈敏度，以應對很多復雜的使用場景。

點評:未來可以利用射頻技術實現屏下指紋的功能，使手機等智能設備使用全面屏不會影響外觀。屏下指紋識別技術，又稱隱形指紋技術。是在屏幕玻璃下完成指紋識別和解鎖過程的新技術。它主要利用超聲波、光學等穿透技術，可以穿透各種材料，從而達到指紋識別的目的。

關鍵詞： 指紋識別

責任編輯：Rex_23