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指纹传感器 蔡XX 2007122111 指纹是我们人类手指表面皮肤凸凹不平形成的纹路，它由多种脊状图形构成。指纹特征即手指表面脊和沟组成平滑纹理的模式，其随机性很强，具有唯一性、稳定性的特点，由此产生的指纹识别技术应运而生，而其最主要的探头，即指纹传感器也蓬勃发展起来。 一、指纹传感器根据外形有以下分类： 按压式传感器：传统的邮票型指纹传感器称为按压式传感器。即，手指需平压在该设备上以让识别器获取指纹印痕。 ?? 使用指纹识别器轻松登陆Vista滑动式传感器：为进行读取，必须在识别器上滑动或拖动手指，或将手指刷过识别器。当手指在滑觉传感器表面上滑动时，它会对手指连续进行“快照”。然后，滑觉传感器将这些快照“缝合”在一起，形成尺寸可如同触觉传感器所拍摄的图像一般大甚至更大的指纹图像。 与按压式传感器相比，滑动式传感器有如下优势： 滑动可实现读取更大的指纹图像。即，匹配器软件对更多数据进行分析，因此出错率非常小。 滑动式传感器的尺寸仅为按压式传感器的 20%。与按压式传感器相比，滑动式传感器更小的“占地面积”是符合人体工程学方面是一个关键特性。感应或读取指纹有多种不同方式，其中电容式传感技术的基本原理是，它根据活体手指请注意“活体”一词表层上的电阻变化传导指纹图像。皮肤的表皮层，包括手指的表皮层的细胞是非活体的。剥掉非活体细胞的表皮层可以看到第一层活体皮肤细胞，这些皮肤细胞具有一定量电阻。它们还在皮肤表层上组成特定形状——常见的指纹嵴线和沟。细胞中的特定电学品质与细胞的排列方式这二者的结合使得皮肤表面的电阻能够被测量到且其变化唯一。这就是电容式读取器的工作方式——它首先读取手指活体表皮的电阻变化，然后传导显示这些变化的手指图。该图看起来就像警察展示的标准指纹图像。 电阻变化图称作指纹图像。产生指纹图像后会对其进行保存，或将其与另一个指纹图像进行比较，以确定它们是否相同。 ??电容式传感器技术在指纹界中占有主导地位；其它所有指纹识别技术均为技术跟随者。该技术还非常成熟、稳定可靠，并且是当今市场中价格相对最低廉的指纹传感技术之一。三、半导体指纹图像传感器的概况 始于1998年的半导体指纹传感器应用多种新颖技术手段实现指纹图像采集，包括半导体电容式传感器、半导体压感式传感器（其表层是富有弹性的压感介质材料，依指纹凹凸转化为相应电信号，并产生具有灰度级指纹图像）、半导体温度感应传感器（通过感应压在设备上的脊和远离设备的谷间温度差异获取指纹图像）等，其中，应用最广泛的是硅电容式指纹传感器。与光学设备多采用人工调整改善图像质量不同，半导体指纹传感器采用自动控制技术调节指纹图像像素行及指纹局部范围敏感程度，在不同环境下结合反馈信息生成高质量图像。由于提供了局部调整能力，即使对比度差的图像（如手指压得较轻的区域）也能被有效检测到，并在捕捉瞬间为这些像素提高灵敏度，生成高质量指纹图像。半导体指纹传感器优点为图像质量较好、一般无畸变、尺寸较小、易集成于各种设备。下面主要介绍常用的硅电容式指纹传感器基本原理及特性。 四、 原理及特性 硅电容式指纹图像传感器技术基础是电容值检测。与光学传感器扫描指纹不同，硅电容式指纹传感器通过测量传感器与手指接触／非接触所产生电流变化（电子度量）检测有无指纹，并根据指纹峰、谷等纹理信息实现高可靠性图像有哪些信誉好的足球投注网站。 其技术关键在于：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。电容器的电容量C由电极面积S和电极间距δ决定，关系式为： 式中C ——硅电容器的电容量（F） δ——电极间的距离 ε0 ——真空介电常数 εr ——相对介电常数 S ——两平行极板相互覆盖的有效面积 由于指纹的脊和谷相对于另一极之间的距离δ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。该电容值被转换成8bit灰度图像，测量并记录各点电容值，即可获得具有灰度级指纹图像。 指纹识别系统的电容传感器发出电子信号，电子信号将穿过手指的表面和死性皮肤层，直达手指皮肤的活体层(真皮层)，直接读取指纹图案。由于深入真皮层，传感器能够捕获更多真实数据，不易受手指表面尘污的影响，提高辨识准确率，有效防止辨识错误。 五、应用及发展 半导体指纹采集设备可以获得相当精确的指纹图像,分辨率可高达600dpi（dpi单位面积内像素的多少）,并且指纹采集时不需要象光学采集设备那样,要求有较大面积的采集头。且因半导体芯片其高性能、低成本、微功耗、小尺寸等特性非常适合便携式产品