活体指纹技术
活体指纹技术“魔镜”是由韩国VIRDI集团自主研发，中国区产品销售由厦门沃尔迪信息技术有限公司负责。
“魔镜”以高清成像为技术基点，采用了当今最先进的技术与配备。“魔镜”采用韩国进口的COMS采集仪，DPI高达500，三棱镜采用日本HOYA镜片，配以美国专利高精光路设计，确保采集的指纹图像超凡精确清晰，同时，魔镜应用全球领先的金指码指纹算法可实现对图像更为精细与智能的处理，二者结合，最终实现对指纹的采集与匹配丝毫不差。另外，“魔镜”采用的暗背光成像技术抗强光干扰能力远远优于市面普遍采用的常亮背光成像技术，即使在复杂的强光环境下也能清晰成像，不会出现常亮背光成像带来的曝光过度而寿命不足的问题。
“魔镜”从人体静电、微动态图像变化、光谱等多种生物特性上得到启发，运用当今先进的生物、光电、计算机科技，通过人体静电检测、多种指纹成像实现全方位防假，将一切不符合人体生物特征的假指纹排除在外，以高端的指纹技术确保用户使用的极致安全。
静电检测，阻绝无人体静电特征假指纹。人体本身携带静电，但人体所带静电与其他物质所带静电有所不同，“魔镜”就是利用静电容量技术侦测指纹所带静电，让一切不具人体静电特征的假体指纹无所遁形。
微动态捕捉成像，彻底排除平面无变化指纹。人体皮肤组织弹性丰富，指纹
在接触采集窗时会形成一个细微的动态扩缩变化，“魔镜”对这一动态变化进行连续拍摄捕捉，形成多次成像比对，消除涂层、纸片等一切不符合手指动态变化特征的假指纹开门的可能性。
光谱成像，以人体物质构成特征高效区分假体指纹。利用每种原子独有的特征谱线，“魔镜”捕捉人体组织构成化学元素放射出的特殊光谱成像进行比对，以不可模仿的人体特征实现对人体指纹的唯一识别，让橡胶、涂层、硅胶倒模等一切与人体组织不同物质构成的假体指纹无机可乘。
指纹识别系统 1.1 指纹识别系统原理 指纹识别系统的组成原理。如图1-1所示。图中的学习模块负责采集用户指纹数据，对指纹图像进行预处理，提取这些指纹的特征，作为将来的比对模板存人数据库。而识别模块则负责采集和处理指纹图像，在提取特征后与数据库中的指纹模板进行比对，然后判断是否匹配．得出结论。整个系统的核心就是图像处理、特征提取以及指纹比对。 图1-1 1.2 指纹采集与指纹图像处理方法 目前，主要的指纹采集方法有两种：一种是光学采集器；另一种是用半导体传感器。光学采集器采集指纹是通过把手指沾上油墨后按在白纸上，然后用摄像机把图像转换为电信号。光学采集受外界干扰小、采集精度较高，但是数据量较大，因此处理时问较长。而对于半导体传感器来说，手指的温度、湿度对其测量结果有影响，但是数据量不大，处理比较方便。随着半导体技术的发展，半导体传感器的成本低、体积小、方便集成等优点逐步体现，它已逐步代替光学采集器。指纹鉴定过程的第一个阶段是指纹图像的采集阶段，也就是指纹模板的录A阶段。为了初步确定图像预处理方法，我们必须首先了解指纹传感器获得的图像的尺寸和质量。根据不同的指纹传感器，我们设计不同的方案进行图像采集，并将从各个图中提出特征点储存到数据库中，来产生“活模板”，为后面的指纹鉴定做准备。 指纹图像处理是整个指纹识别过程的核心。常见的指纹图像处理包括滤波增强、二值化、细化、提取特征点四个步骤。在采集指纹图像的过程中，由于采集环境，皮肤表面的性质，采集设备的差异等各种因素的影响，采集的图像会不同程度的受到各种噪声的干扰，从而影响了采集图像的质量。所以实际的指纹图像首先通过一个滤波增强来改善图像的质量，恢复
Suprema指纹识别算法介绍 产品名称：Suprema指纹识别算法介绍 产品型号：OTA750采用的指纹算法 产品分类：Suprema指纹识别算法介绍 详细介绍： OTA750彩屏指纹考勤机的指纹算法采用了世界上最可信赖的Suprema指纹识别算法，产品的稳定性、指纹的安全可靠性得到了有力的保障。 Suprema指纹识别算法介绍 Suprema拥有世界一流的指纹识别技术。Suprema解决方案的特点在于对算法拥有极强的理论背景。Suprema的指纹识别算法在世界上最值得信赖的世界指纹识别大赛 (International Fingerprint Verification Competition, (FVC2004) 上摘取冠军桂冠，在light category表现出最小的出错率，被认为是世界上最可信赖的指纹解决方案，再加上其优越的技术力量可确保客户产品及应用软件的 最佳稳定性和信赖度。 Suprema指纹识别算法比起其竞争对手拥有如下特点及优势： 最高的信赖性.指纹识别中算法可以说是左右其性能的最核心的要素。 在世界指纹识别大赛(FVC2004)中夺得了第一，被认定为世界最好的 指纹识别算法。再加上其优越的技术力量可确保客户产品及应用软 件的最佳稳定性和信赖度。 广泛适用性 卓越的支持 Suprema指纹识别算法在世界指纹识别大赛中所获得成绩 评论 FVC是世界上最大的指纹识别技术评论，也是国际性指纹识别算法大赛,隔年举行并由意大利和美国第三方组织。在最近的两届FVC2004和FVC2006，SUPREMA 指纹识别算法摘取了世界范围的最高桂冠。 成果 在FVC2004和FVC2006，Suprema的指纹识别算法在众多参赛者中脱颖而出分别在Light级别和开放级别中获取了冠军。在FVC2006，Suprema在开放级别中以7枚金牌荣获了桂冠。在FVC2004，Suprema在Light级别中以最小误差率荣获了冠军。Suprema是唯一一家赢得两项级别（开放和Light）冠军的公司，即
浅析光学指纹仪与电容式指纹仪的区别问题 [导读]指纹仪是利用手指指纹特征“人各不同，终生不变”的特点进行身份识别的一种电子仪器，该仪器工作原理包括采集指纹图像、提取指纹特征、保存数据和进行指纹比对四个功能。其中读取指纹图像是指纹仪最基本最重要的功能。通过利用手指指纹凹凸不平的纹形来进行成像，通常我们把凸出的纹形称为“嵴”，而凹下去的纹形成称为“峪”，而指纹采集的过程本质上是指纹成像的过程。其原理是根据嵴与峪的几何特性、物理特征和生物特性的不同，以得到不同的光学或者电流电阻反馈信号，根据反馈信号的量值利用不同算法的图像处理算法来绘成指纹图像，然后再次指纹图像基础上通过指纹识别算法软件来进行指纹特征的提取和指纹特征码的比对。 目前常用的指纹采集设备有三种，光学式、电容/电感式、生物射频式。其中，光学指纹采集器是最早的指纹采集器，是使用最为普遍的。后来电容式指纹仪也同样广泛运用到了不同的行业领域。也就对应分为了不同的产品认证系统。 1.金融柜员指纹身份认证系统 2.银行金库指纹身份认证系统 3.车辆调度指纹身份认证系统 4.公安警用指纹识别系统 5.考生指纹身份认证系统 6.驾校培训指纹管理系统 7.医疗社保指纹管理系统 8.OA办公指纹身份验证系统 9.网络指纹身份验证系统 下面是对于两种种类指纹仪的区别介绍：
一、光学指纹仪 指昂科技ZWY-010光学指纹仪在安防、社保、交通、医院、教育等领域均有广泛应用. 1.识别方式：采用活体光学式识别窗口 2.应用范围：安防系统、社保系统、银行系统、金融身份识别、考勤系统 3.产品特性：流线型的产品设计，桌面式的产品使用方式，更加人性化； 4.自主优势：独家开创3款不同指纹传感器可互换使用，更多选择。 5.硬件特点：指纹识别认证到人，安全准确、使用方便； 识别速度：超快指纹识别速度； 识别率：全球领先指纹算法，对干、湿、脏、油渍手指均可识别； 6.数据传输快捷； 轻巧设计，便于携带； 耐磨、防震抗破坏性强、抗静电干扰。 7.软件功能具备windows系统登录功能； 可用于电脑屏幕锁定； 可实现文件加密、解密； 二、电容式指纹仪 指昂ZWY-020电容式指纹仪采用目前国际领先的半导体面式指纹传感器，各项性能指标皆处于领先地位，轻触成像，操作简单、快捷，指纹图像品质清晰，有效提高识别率。为满足不同用户需求，公司提供多种通讯接口，可扩展性强，以及配套的SDK开发包，可轻松嵌入原有系统中，有效减少开发工作量。以下是指昂ZWY-020电容式指纹仪的特性说明。
第二章指纹识别的原理和方法 指纹识别的采集及其参数[15] 指纹具有惟一性（随身携带、难以复制、人人不同、指指相异）。根据指纹学理论，将两人指纹分别匹配上12个特征时的相同几率仅为1/1050。指纹还具有终身基本不变的相对稳定性。指纹在胎儿六个月时已完全形成，随着年龄的增长，尽管人的指纹在外形大小、纹线粗细上会有变化，局部纹线之间也可能出现新细线特征，但从总体上看，同一手指的指纹纹线类型、细节特征的总体布局等无明显变化。指纹的这些特点为身份鉴定提供了客观依据。 指纹识别过程可以分为4个步骤：采集指纹图像、提取特征、保存数据和比对。通过指纹读取设备读取到人体指纹的图像,取到指纹图像之后，要对原始图像进行初步的处理，使之更清晰。指纹辨识软件建立指纹的数字表示特征数据，软件从指纹上找到被称为“节点”（minutiae）的特征点，这些数据(通常称为模板)，保存为1K大小的记录。最后，通过计算机模糊比较的方法，把两个指纹的模板进行比较，计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹的匹配结果。 2.2.1指纹图像的采集[16][17][18] 指纹采集模式主要分为“离线式”和“在线式”两种。所谓“离线式”就是指在指纹采集时，利用某些中间介质（如油墨和纸张）来获取指纹图像，在通过一定的技术手段将图像数字化输入计算机，它属于非实时采集。目前“离线式”采集方式在大多数场合已经消失。所谓“在线式”是通过与计算机联机的先进指纹传感器的专用指纹采集设备，将真实的人体指纹直接变成数字图像数据，实时传输给计算机。 基于指纹传感器的“在线式”实时采集设备以其操作简单、实时性强、采集效率高、图像质量好等优点，广泛应用于自动指纹识别领域。 指纹传感器是采集指纹的装置,是一切自动指纹识别系统的必备设备,从原理上,目前见到的指纹传感器分下面3类： (1)光学录入
瑞丰汇科技（技术推广）所提供的各种款式『光学触控式指纹辨识』解决方案, 其主要的设计都是强调以准确、稳定和容易使用、优越的影像质量、完全的可信赖性为基础, 因此针对传统光学式的指纹辨识取像模块的优缺点,取其优点,舍其缺点, 让产品可以更容易被一般消费者接受与使用, 故而研发出独门的技术, 这个技术以光线穿过特殊设计"3D光学指压版"，由于指纹的波峰波谷与光线产生"光学3D"效应，经由 image sensor接收其指纹的光讯号，进而产生出3D影像，在搭配特有之算法，进行指纹辨识，让整个传统『厚重的光学指纹辨识模块』达到超薄的目标，这个技术本公司称为3D TouchPrint?。李先生138(光学式指纹识别技术) 23276110 优点 『3D TouchPrint?』, 对于瑞丰汇科技（技术推广）所开发的各类型之『光学触控式指纹辨识』模块, 在市场上相对于不同技术所开发出来的指纹辨识模块, 具有十大优点: 1、轻松触压, 不用学习, 使用者登录容易。 2、世界最薄面型光学式指纹辨识模块, 可应用于各种手持装置。 3、超高解像力,超低影像扭曲率, 影像信息不失真。 4、以现有CCM架构生产, 良率高, 容易大量制造。 5、特殊表面处理可解决干指头不易登录问题。
6、抗静电,耐摩擦可适用各种环境。 7、低成本, 高性能。(高性价比) 8、安全系数高,无须为登录率牺牲安全性, 并可抗2D假指纹。 9、系统安装容易─NB 随插随用无须安装Driver 10、完全与Windows兼容─兼容Amcap架构无升级版本之问题。 以上之优点, 让瑞丰汇科技（技术推广）所开发出的各种模块, 非常适合于不同应用领域之系统产品, 如: 笔记本电脑、个人计算机、AIO计算机、随身碟、电子门锁、门禁系统、人员差勤、汽车电子锁、电子收款机、网络认证、个人行动助理、智能型移动电话、智能卡、在线游戏的安全认证机制…等相关产品。
基于STM32单片机开发光学指纹识别模块(FPM10A)全教程 收藏人：共同成长888 2014-05-08 | 阅：25 转：0 | 来源| 分享 基于STM32单片机开发光学指纹识 别模块(FPM10A)全教程 ? 1.平台 首先我使用的是奋斗 STM32 开发板 MINI板 光学指纹识别模块（FPM10A）
2.购买指纹模块，可以获得三份资料 1.简要使用说明 2.使用指纹模块的功能函数 3.FPM10A用户手册. 3.硬件搭建 根据使用说明：FPM 10A使用标准的串口与外界通信，默认的波特率为57600，可以与任何单片机，ARM，DSP等带串口的设备进行连接，请注意电平转换，连接电脑需要进行电平转换，比如MAX232电路。 FPM10A光学指纹模块共有5个管脚 1 为VCC 电源的正极接 3.6V – 5.5V的电压均可。 2 为GND 电源的负极接地。 3 为TXD 串口的发送。 4 为RXD 串口的接收。 5 为NC 悬空不需要使用。 奋斗板上已经有5V的管脚，可以直接供给指纹模块， 这里需要注意的是，指纹模块主要通过串口进行控制，模块和STM32单片机连接的时候，需要进行电平转换， 这样只要把这个转接板插入STM32，接上5V的电，就可以工作了，将模块的发送端接转接板的接收端，接收端接转接板的发送端。 这样，我们的硬件平台就搭建好了！ 4.模块的测试工作 模块成功上电后，指纹采集窗口会闪一下，表示自检正常，如果不闪，请仔细检查电源，是否接反，接错等。指纹模块使用120MHZ的DSP全速工作，工作时芯片有一些热，经过严格的测试，这是没有问题的可以放心使用，在不使用的时候可以关闭电源，以降低功耗。 5.现在我们要进入编程环节了 指纹模块主要是通过串口进行控制，所以这里我们需要用到单片机的串口模块。
指纹识别的原理和方法 一、概述 指纹识别的背景知识 我们手掌及其手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凸凹不平产生的纹路会形成各种各样的图案。这些纹路的存在增加了皮肤表面的摩擦力，使得我们能够用手来抓起重物。人们也注意到，包括指纹在内的这些皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，也就是说，是唯一的。依靠这种唯一性，我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过对他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份。这种依靠人体的身体特征来进行身份验证的技术称为生物识别技术，指纹识别是生物识别技术的一种。 目前，从实用的角度看，指纹识别技术是优于其他生物识别技术的身份鉴别方法。这是因为指纹各不相同、终生基本不变的特点已经得到公认。 最早的指纹识别系统应用与警方的犯罪嫌疑人的侦破，已经有30多年的历史，这为指纹身份识别的研究和实践打下了良好的技术基础。特别是现在的指纹识别系统已达到操作方便、准确可靠、价格适中的阶段，正快速的应用于民用市场。 指纹识别系统通过特殊的光电转换设备和计算机图像处理技术，对活体指纹进行采集、分析和比对，可以迅速、准确地鉴别出个人身份。 系统一般主要包括对指纹图像采集、指纹图像处理、特征提取、特征值的比对与匹配等过程。现代电子集成制造技术使得指纹图像读取和处理设备小型化，同时飞速发展的个人计算机运算速度提供了在微机甚至单片机上可以进行指纹比对运算的可能，而优秀的指纹处理和比对算法保证了识别结果的准确性。 指纹自动识别技术正在从科幻小说和好莱坞电影中走入我们实际生活中，就在今天，您不必随身携带那一串钥匙，只需手指一按，门就会打开；也不必记住那烦人的密码，利用指纹就可以提款、计算机登录等等。 指纹识别技术主要涉及四个功能：读取指纹图像、提取特征、保存数据和比对。 在一开始，通过指纹读取设备读取到人体指纹的图像，取到指纹图像之后，要对原始图像进行初步的处理，使之更清晰。 接下来，指纹辨识软件建立指纹的数字表示——特征数据，一种单方向的转换，可以从指纹转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹，而两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据。软件从指纹上找到被称为―节点‖（minutiae）的数据点，也就是那些指纹纹路的分叉、终止或打圈处的坐标位置，这些点同时具有七种以上的唯一性特征。因为通常手指上平均具有70个节点，所以这种方法会产生大约490个数据。 有的算法把节点和方向信息组合产生了更多的数据，这些方向信息表明了各个节点之间的关系，也有的算法还处理整幅指纹图像。总之，这些数据，通常称为模板，保存为1K大小的记录。无论它们是怎样组成的，至今仍然没一流种模板的标准，也没一流种公布的抽象算法，而是各个厂商自行其是。 最后，通过计算机模糊比较的方法，把两个指纹的模板进行比较，计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹的匹配结果。 指纹识别的原理和方法 二. 取得指纹图象 1.取象设备原理 取像设备分成两类：光学、硅晶体传感器和其他。
第三章几何光学 本章重点： 1、光线、光束、实像、虚像等概念； 2、Fermat原理 3、薄透镜的物像公式和任意光线的作图成像法； 4、几何光学的符号法则（新笛卡儿法则）； 本章难点： 5、理想光具组基点、基面的物理意义； §3.1 几何光学的原理 几何光学的三个实验定律： 1、光的直线传播定律——在均匀的介质中，光沿直线传播； 2、光的独立传播定律——光在传播过程中与其他光束相遇时，不改变传播方 向，各光束互不受影响，各自独立传播。 3、光的反射定律和折射定律 当光由一介质进入另一介质时，光线在两个介质的分界面上被分为反射光线和折射光线。 反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，这个平面叫做入射面，入射光线和反射光线分居法线两侧，入射角等于反射角 光的折射定律：入射光线、法线和折射光线同在入射面内，入射光线和折射光线分居法线两侧，介质折射率不仅与介质种类有关,而且与光波长有关。 §3.2 费马原理 一、费马原理的描述：光在指定的两点间传播，实际的光程总是一个极值（最大值、最小值或恒定值）。 二、表达式 ,(A,B是二固定点) Fermat原理是光线光学的基本原理，光纤光学中的三个重要定律——直线传播定律，反射定律和折射定律（）——都能从Fermat原理导出。 §3.3 光在平面界面上的反射和折射、光学纤维 一、基本概念：单心光束、实像、虚像、实物、虚物等 二、光在平面上的反射 根据反射定律，可推导出平面镜是一个最简单的、不改变光束单心性的、能成完善像的光学系统． 三、单心光束的破坏（折射中，给出推导） 四、全反射 1、临界角
2、全反射的应用 全反射的应用很广，近年来发展很快的光学纤维，就是利用全反射规律而使光线沿着弯曲路程传播的光学元件。 2、应用的举例（棱镜） §3.4 光在球面上的反射和折射 一、基本概念 二、符号法则（新笛卡儿符号法则） 在计算任一条光线的线段长度和角度时，我们对符号作如下规定： 1、光线和主轴交点的位置都从顶点算起，凡在顶点右方者，其间距离的数值为正，凡在顶点左方者，其间距离的数值为负。物点或像点至主抽的距离，在主轴上方为正，在下方为负。 2、光线方向的倾斜角度部从主铀(或球面法线)算起，并取小于π／2的角度。由主轴(或球面法线)转向有关光线时，若沿顺时针方向转，则该角度的数值为正；若沿逆时针方向转动时，则该角度的数值为负。 3、在图中出现的长度和角度只用正值。 三、球面反射对光束单心性的破坏 四、近轴光线条件下球面反射的物像公式 五、近轴光线条件下球面折射的物像公式（高斯公式） 六、高斯物像公式 七、牛顿物像公式（注意各量的物理意义） 八、例题一个折射率为1.6的玻璃哑铃，长20cm，两端的曲率半径为2cm。若在哑铃左端5cm处的轴上有一物点，试求像的位置和性质。 §3.5 薄透镜 一、基本概念： 凸透镜、凹透镜、主轴、主截面、孔径、厚透镜、薄透镜、物方焦平面、像方焦平面等 二、近轴条件下薄透镜的成像公式 如果利用物方焦距和像方焦距
YN020L Specification Version1.0Aug.2014 YN020L规格手册 YN020L Specification (Version1.0) 2014年8月
YN020L Specification Version1.0Aug.2014 目录 1概述 (1) 2接口定义 (3) 3硬件技术参数 (4) 4外观尺寸 (5) 4.1YN020L-XXX5X外观尺寸 (5) 4.2YN020L-XXX6X外观尺寸 (6) 4.3YN020L-XXX7X外观尺寸 (7) 4.4YN020L-XXX9X外观尺寸 (8) 5修改历史 (9)
YN020L Specification Version1.0Aug.2014 1概述 光学一体化指纹模块是将光学指纹传感器以及图像算法处理器等高度集中在一个光学指纹头里面的指纹模块。通过简单的指令控制，即可实现指纹的注册、验证与识别功能。 根据不同的光学指纹头外形尺寸，背光源以及光路结构，光学一体化指纹模块具有不同的后缀，模块的具体型号定义如下： YN020L-K235T 触摸感应功能 T：具有触摸功能 空白：没有触摸功能 外观结构，3、5、6、7和9可选 电源使能控制 2：不带使能控制 3：具有使能控制 背光源颜色 1：红色 2：绿色 3：蓝色 光路结构 P：亮背景光路结构 K：暗背景光路结构 注：用户在申请样品或者订货时，务必要根据自身的需求来确定准确的产品型号。例如，带电源使能控制和触摸感应功能，绿色背光源的暗背景指纹模块，其型号是YN020L-K235T，其余的以此类推。
YN020L Specification Version1.0Aug.2014光学一体化指纹模块主要具有如下的产品特点： ●高度一体化集成，体积小，可靠性高，外围成本低 ●高性能200M主频ARM9内核图像处理器 ●2MB的超大程序数据存储空间 ●宽广的工作电压范围：3.3V～6.5V ●超低功耗设计：小于50mA ●数据掉电保护设计，防止数据丢失 ●背光源恒流驱动 ●具有手指触摸感应功能 ●高抗震动能力
光学指纹扫描仪的工作原理 指纹扫描仪系统有两项基本工作：一是需要获得手指的图像，二是需要确定该图像中的嵴纹和波谷是否与以前扫描图像中的嵴纹和波谷相吻合。 获得一个人的指纹图像有多种方法。现在最常用的方法就是光学扫描和电容扫描。这两种扫描方法以完全不同的方式工作，但都会得到同一种图像。下面就主要说一下光学指纹扫描仪的工作原理。 光学扫描仪的核心部件是电荷耦合设备（CCD），这与数码相机和摄像机中使用的光传感器系统是相同的。CCD 只不过是一组光敏二极管（称为光敏器件），这种器件在光子的作用下可以产生电信号。每个光敏器件记录一个像素，即一个代表射中该点的光束的微小圆点。明暗像素共同构成了扫描场景（例如一个手指）的图像。通常，在扫描仪系统中有一个模数转换器，用来处理模拟电子信号以产生该图像的数字表现形式。 扫描仪配有光源，通常为一组发光二极管，用来照亮手指的嵴纹。当你将手指放在玻璃板上时，扫描过程就开始了，CCD相机便将指纹照片拍摄下来。实际上CCD系统产生的是手指的倒像，较暗的区域代表较多反射光线（手指的嵴纹），较亮的区域代表较少的反射光线（手指的波谷）。 在比较指纹与存储数据之前，扫描仪处理器要确保CCD拍摄到了清晰的图像。它会检查像素暗度的平均值或者一个小样本的整体值，如果图像整体太暗或太亮，该次扫描便会被放弃。于是扫描仪调整曝光时间以允许更多或者更少的光线进入，再扫描一次。 如果暗度合适，扫描仪系统会继续检查图像的清晰度（指纹扫描的锐度）。处理器将查看在图像上沿垂直和水平方向移动的若干直线。如果与嵴纹垂直的线由非常暗的像素和非常亮的像素交互组成，那么就意味着指纹图像有很好的清晰度。 在处理器发现图像清晰并且曝光正确的情况下，它会继续将捕获的指纹与文件上的指纹进行比较。我们很快将了解这个过程，但是首先让我们来看看另一种主要的扫描技术——电容扫描仪。 对于其他系统来说有很多的优点。例如： 伪造物理特征比伪造身份证要难很多。 不可能像猜出密码一样猜测出指纹图案。 不会像遗失出入卡一样遗失指纹、虹膜或者声音。 不会像忘记密码一样忘记指纹。 然而，虽然指纹扫描仪很有效，但不排除它们有出错的可能性。实际上它们确实有一些缺点。光学扫描仪不能每次都区分开指纹图像和指纹本身，而电容扫描仪有时可能被一个指纹模型欺骗。如果某人获得了某授权用户的指纹，这个人就可以骗过扫描仪。最坏的情况，罪犯甚至可能砍下某人的手指以进入扫描仪安全系统。一些扫描仪还有另外的脉冲和热传感器来检测手指是否是真的，而不是一个模型或者肢解手指，但是这些系统甚至也可能被真实手指的明胶指纹模型欺骗。 要使这些安全系统更可靠，一个不错的方法是：将传统的认证方法如密码（同ATM需要银行卡和PIN号码一样）与生物学分析法结合起来。但是如果遗失了信用卡或者无意中告诉了别人您的秘密PIN号码，还可以办理新的卡或者更改密码。但是如果某人盗取了您的指纹，您的余生就真的很不幸了。您没办法得到新的指纹。因此，除非您能完全确定所有的副本已经毁灭了，不然您就再也不能使用指纹作为一种身份识别形式。 尽管有着重大缺点，指纹扫描仪和生物安全系统仍不失为身份识别的极好方法。将来，它们
第四章 光学仪器基本原理 1．眼睛的构造简单地可用一折射球面来表示，其曲率半径为5.55mm ，内部为折射率等于4／3的液体，外部是空气，其折射率近似地等于1。试计算眼球的两个焦距。用右眼观察月球时月球对眼的张角为1°，问视网膜上月球的像有多大？ 解；眼球物方焦距；当s ’=∞时，f=﹣5.55／﹙4／3﹣1﹚=﹣16．65㎜=﹣1．665㎝ 眼球的象方焦距：f ＇=s ＇=mm 2.2213455.534 =-? 当u=1°时，由折射定律n 1sinu 1=n 2sinu 2 U 1=1°n 1=1,n 2=4∕3 像高l ＇=f ＇tanu 2=f ＇sinu 2=f ＇×3∕4 sin1o =22.2×3∕4×0.01746=0.29mm 2．把人眼的晶状体看成距视网膜2㎝的一个简单透镜。有人能看清距离在100㎝到300㎝ 间的物体。试问：⑴此人看清远点和近点时，眼睛透镜的焦距是多少？⑵为看清25㎝远的物体，需配戴怎样的眼镜？ 解：人眼s ＇=2cm. S 1=100cm.s 2=300cm 近点时透镜焦距'f =21002 100+?=1.961cm 远点时透镜焦距f ＇=23002 300+? =1.987cm 当s =﹣25cm 时s '=﹣100cm ﹦﹣1m 34125.0100.1111=+-=---=-'= Φs s D 300=度 3．一照相机对准远物时，底片距物镜18㎝，当镜头拉至最大长度时，底片与物镜相距20 ㎝，求目的物在镜前的最近距离？ 解：.18.0m f =' m s 20.0=' 照相机成像公式： f s s '=-'1 11 556.020.01 18.01111-=+-='+'-=s f s m s 8.1-= 目的物在镜前的最近距离为m 8.1
活体指纹技术 活体指纹技术“魔镜”是由韩国VIRDI集团自主研发，中国区产品销售由厦门沃尔迪信息技术有限公司负责。 “魔镜”以高清成像为技术基点，采用了当今最先进的技术与配备。“魔镜”采用韩国进口的COMS采集仪，DPI高达500，三棱镜采用日本HOYA镜片，配以美国专利高精光路设计，确保采集的指纹图像超凡精确清晰，同时，魔镜应用全球领先的金指码指纹算法可实现对图像更为精细与智能的处理，二者结合，最终实现对指纹的采集与匹配丝毫不差。另外，“魔镜”采用的暗背光成像技术抗强光干扰能力远远优于市面普遍采用的常亮背光成像技术，即使在复杂的强光环境下也能清晰成像，不会出现常亮背光成像带来的曝光过度而寿命不足的问题。 “魔镜”从人体静电、微动态图像变化、光谱等多种生物特性上得到启发，运用当今先进的生物、光电、计算机科技，通过人体静电检测、多种指纹成像实现全方位防假，将一切不符合人体生物特征的假指纹排除在外，以高端的指纹技术确保用户使用的极致安全。 静电检测，阻绝无人体静电特征假指纹。人体本身携带静电，但人体所带静电与其他物质所带静电有所不同，“魔镜”就是利用静电容量技术侦测指纹所带静电，让一切不具人体静电特征的假体指纹无所遁形。 微动态捕捉成像，彻底排除平面无变化指纹。人体皮肤组织弹性丰富，指纹
在接触采集窗时会形成一个细微的动态扩缩变化，“魔镜”对这一动态变化进行连续拍摄捕捉，形成多次成像比对，消除涂层、纸片等一切不符合手指动态变化特征的假指纹开门的可能性。 光谱成像，以人体物质构成特征高效区分假体指纹。利用每种原子独有的特征谱线，“魔镜”捕捉人体组织构成化学元素放射出的特殊光谱成像进行比对，以不可模仿的人体特征实现对人体指纹的唯一识别，让橡胶、涂层、硅胶倒模等一切与人体组织不同物质构成的假体指纹无机可乘。
1、光学指纹传感器简介 (1) 1.1光学指纹传感器的原理 (1) 1.2光学指纹传感器的优缺点 (1) 1.3光学指纹传感器的应用 (2) 1.4光学指纹传感器最新动态 (2) 1.5 楼宇对讲厂家使用指纹识别状况 (2) 2、半导体指纹传感器简介 (2) 2.1半导体指纹传感器的基本原理 (3) 2.2半导体指纹传感器的分类 (3) 2.3半导体指纹传感器的优缺点 (3) 2.4半导体指纹传感器的特征及发展方向 (3) 3、指纹传感器主要性能指标 (3) 4、光学与电容式指纹传感器性能比较 (4) 5、指纹传感器发展重点 (5) 纹传感器（又称指纹Sensor）是实现指纹自动采集的关键器件。指纹传感器按传感原理，即指纹成像原理和技术常见主要分为两类，光学指纹传感器和半导体指纹传感器。 1、光学指纹传感器简介 1.1光学指纹传感器的原理 光学指纹传感器已经有近30年的历史，主要是利用光的折摄和反射原理，将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，光从底部射向三棱镜，并经棱镜射出，射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。用棱镜将其投射在电荷耦合器件上CMOS或者CCD上，进而形成脊线（指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线）呈黑色、谷线（纹线之间的凹陷部分）呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。 1.2光学指纹传感器的优缺点
目前国内的有厂家可以生产光学指纹传感器，光学指纹传感器优点主要表现为经历长期实用检验、系统稳定性较好、成本亦较低、能提供分辨力为500 dpi( dot per inch)的图像。特别是能实现较大区域的指纹图像采集,有效克服大面积半导体指纹传感器价格昂贵缺点。该传感器局限性主要体现三个方面： A.假手指：用塑胶制成的假手指，能够在光学传感器上得到与真手指非常相近的指纹图像（解决红外线） B.体积较大：随着光学技术发展,一些新颖的技术手段亦已应用于指纹图像的采集,这样,能显着减小光学指纹传感器的体积（如：纤维光束微型三棱镜矩阵） C.长期效果不好：于潜在指印方面,不但会降低指纹图像的质量,严重时,还可能导致两个指印重叠,显然,难以满足实际应用需要。此外,台板涂层及CCD阵列会随时间推移产生损耗,可能导致采集的指纹图像质量下降。。 1.3光学指纹传感器的应用 光学指纹传感器的优点主要表现为抗静电能力强、系统稳定性较好、使用寿命长，灵敏度特别的高，并能提供高分辨率的指纹图像，技术也最成熟。故现在多家公司都大量使用，主要用于指纹门锁，保险箱，汽车指纹防盗。 1.4光学指纹传感器最新动态 2015年美国CES展上，一款拥有2000PPI超高分辨率的光学指纹采集器吸引了全球手机厂商的目光。这款由中国印象认知推出的名为UTFIS的超薄型光学指纹传感器，分辨率超越了目前市面上主流的电容式指纹传感器，是苹果手机指纹识别芯片的四倍。且厚度仅有1.5mm。 UTFIS不仅继承了传统光学指纹传感器的优点，同时还通过超高的分辨率，实现了电容式指纹传感器所无法达到的安全级别。指纹的特征通常可分为三级。一级特征表示指纹的纹型、流向等宏观特征;二级特征表示指纹的Galton 细节，即纹线的分叉点、端点等特征;三级特征则是更高分辨率上的纹线属性，例如纹线的偏移、宽度、汗孔、边缘形状、断裂、褶皱、伤疤，以及其他的永久性特征。使用第三级特征，至少要求指纹采集的分辨率达到1000ppi。而UTFIS通过MAPIS技术获得2000ppi的采集分辨率，改变了传统指纹采集器匹配细节点的缺陷，成功实现汗孔识别，使得在智能手机上实现“三级特征”指纹识别的难题迎刃而解。性能优越的UTFIS芯片必将开辟出一个属于光学指纹识别的欣欣市场，重新赢得投资市场及手机厂商的青睐。 1.5 楼宇对讲厂家使用指纹识别状况 有接触指昂和指安两家模组生产厂家，此两家采用的识别算法芯片都是用晟元的指纹算法芯片，传感器基本是使用瑞典的FPC。楼宇对讲厂家目前有珠海竞争和柔乐的内外贸产品有采用光学指纹传感器模块。指昂的销售人员讲道，竞争每个月和其拿上K的量用在其出口欧盟产品上。还有一家指晶有自主的算法芯片，模组是自已开发生产。 2、半导体指纹传感器简介 半导体指纹传感器主要是利用电容、电场（也即我们所说的电感式）、温度、压力的原理实现指纹图像的采集。具有价格低、体积小、识别率高等优点，但稳定性稍欠缺一些，常用于手机、电脑、汽车或房屋安全识别。
题目：指纹传感器及其应用 班级：电子科学与技术 学号：080260117 080260122 姓名：廉晓洋唐辉 时间：2009.11.4
摘要 指纹是手指表面皮肤凸凹不平形成的纹路，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模式，其随机性很强。研究表明：指纹特征具有唯一性、稳定性特点，据此可实现身份识别。 考虑到指纹表面积较小，且存在磨损，获取优质指纹图像较困难，特别在指纹脊图像中表现更明显，这样，势必会造成所采集指纹图像质量难以保障，导致自动识别指纹系统判读困难。目前开发的硅电容指纹图像传感器对获取高质量指纹图像提供了良好的技术保障，具有很好实用价值。同时，更先进的指纹图像传感器亦在研发，目的是获得足够的指纹细节，并使指纹图像达到较高分辨力，提高指纹识别准确性、可靠性。 一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。 二原理及特性 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搜索。
1、光学仪器在国民生产和生活中各个领域广泛应用，绝大多数光学仪器可归纳为望远镜系统、显微镜系统和照明系统三类。 2、人眼构造：人眼本身就相当于一个摄影系统，外表大体呈球形，直径约为25mm，由角膜、瞳孔、房水、睫状体、晶状体和玻璃体等组成的屈光系统相当于成像系统的镜头，起聚焦成像作用。眼睛内的视网膜和大脑的使神经中枢等相当于成像系统的感光底片和控制系统，能够接收外界信号并成像。 3、视度调节：眼睛通过睫状肌的伸缩本能地改变水晶体光焦度的大小以实现对任意距离的物体自动调焦的过程称作眼睛的视度调节。 4、视觉调节：人眼除了随着物体距离的改变而调节晶状体曲率外，还可以在不同的明暗条件下工作，人眼能感受非常大范围的光亮度变化，即眼睛对不同的亮度条件下具有适应的调节能力，这种能力称为眼睛的视觉调节。 5、放大镜定义：放大镜(英文名称：magnifier)：用来观察物体细节的简单目视光学器件，是焦距比眼的明视距离小得多的会聚透镜。物体在人眼视网膜上所成像的大小正比于物对眼所张的角（视角）。 6、视角愈大，像也愈大，愈能分辨物的细节。移近物体可增大视角，但受到眼睛调焦能力的限制。使用放大镜，令其紧靠眼睛，并把物放在它的焦点以内，成一正立虚像。放大镜的作用是放大视角。 7、显微镜：显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜：光学显微
镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达0.1微米，国内显微镜机械筒长度一般是160mm。 8、光学显微镜由目镜，物镜，粗准焦螺旋，细准焦螺旋，压片夹，通光孔，遮光器，转换器，反光镜，载物台，镜臂，镜筒，镜座，聚光器，光阑组成。 9、显微镜以显微原理进行分类可分为光学显微镜与电子显微镜。 10、光学显微镜：通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。无
官网：https://www.doczj.com/doc/8d19063989.html, 指纹锁指纹识别技术的基本原理介绍 指纹锁的识别灵敏度是指纹锁产品性能和用户体验的重要指标之一，但现实生活中指纹锁识别指纹时总容易受到外接因素的影响。比如手指多汗，或指纹采集窗太潮湿会导致指纹锁识别失灵，这究竟是什么原因呢，英迪隆智能指纹锁为你简单解答一下。 指纹是人的手指正面皮肤上有规律排列却又不尽相同的纹线。指纹中的中断、分叉或转折而形成的点就是细节特征点，而这些细节特征点，就提供了指纹唯一性的确认信息。而指纹识别传感器就是通过记录指纹纹路的方向，并将其数字化，形成一个独一无二的钥匙，并以解锁。 目前指纹锁采集指纹的方式主要有两种，光学式和电容式。光学指纹头通过计算光线在指纹的沟和脊与采集窗的不同距离而获取指纹信息，当手指有汗渍或采集窗有水分，就会影响光线的传递与距离，导致所获取的指纹信息与原来储存的信息有误，因此指纹锁识别失灵。 而电容式指纹锁虽然比光学指纹锁更先进，但也存在受潮后识别失灵的情况。说起电容式指纹锁，其原理大家应该可以联想一下电容屏的工作原理，都是利用人体的电流感应进行工作的。 电容式指纹锁指纹识别传感器周边均镀上了狭长的电极，当手指按到指纹采集窗时，由于人体是一个电场，用户指纹纹路和传感器表面会形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指就会从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从周边的电极中流出，并且流经周边电极的电流与指纹到周边的距离成正比，控制器通过对电流比例的精确计算，得出触摸纹路相关数据。 简单来说就是用户的指纹摁到哪儿，哪儿就“通电”“漏电”了，传感器就有了反应了。所以，当手指有汗或者采集窗有水渍时，由于水是导电的，用户使用指纹识别时，电流就会被影响，所以上面的计算就不准了，自然识别失灵了。 因此，当指纹锁用户在首次录入指纹时，最好保持手指与指纹采集窗的干燥与干净，好录入正确干净的指纹;当用户使用指纹解锁时，擦干手指和采集窗就可以避免指纹锁失灵的情况。
半导体与光学指纹识别的优缺点比较： 到底光学还是半导体的指纹识别技术好： A、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 光学指纹识别 B、半导体指纹取像的原理是：这类传感器，无论是电容式或是电感式，其原理类似，在一块集成有成千上万半导体器件的“平板”上，手指贴在其上与其构成了电容（电感）的另一面，由于手指平面凸凹不平，凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样，形成的电容/电感数值也就不一样，设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总，就完成了指纹的采集。 它是由电容阵列构成的，内部大约包含1万只微型化的电容器，当用户将手指放在正面时，皮肤就组成了电容阵列的一个极板，电容阵列的背面是绝缘极板。由于不同区域指纹的脊和谷之间的距离也不相等，使每个单元的电容量随之而变，由此可获得指纹图像。 半导体指纹识别 半导体与光学指纹识别的优缺点比较： 半导体指纹传感器具有体积小、识别率高等优点，这些特有的优点吸引了Sony, Infineon等知名公司,并开发出各具特色的产品。当然,作为极具潜力、代表未来发展方向的指纹传感器也存在一定局限性,表现为易受静电影响,严重时,传感器可能采集不到图像,甚至本身也会被
我们的目标是：帮助您开发出自己的指纹产品! 您的成功是我们前进的动力！ 送的电路图与程序可以实现以下功能，您可以先观看视频。 看一看是否符合您的要求。谢谢光临…… https://www.doczj.com/doc/8d19063989.html,/v_show/id_XMjY4OTI5MDUy.htm l （复制到IE地址栏里面） 本模块非常方便您进行二次开发. (店主也可以帮忙提供二次开发，但是另外付费哦。（谢谢）) 2.54MM接口，出货时候已经接上了四根2.54MM接口的杜邦线。使用非常方便。如下图所示：
图（一）2.54MM杜邦线接头 图（二）模块非常小巧，使用方便。如图（二）所示。 接线说明： 1.红色线：VCC
2.绿色线：TXD 3.白色线：RXD 4.黑色线：GND 出厂波特率：9600（用户可以自行更改波特率，详见说明书） 用法非常简单：只要有串口的嵌入式都能操作这个模块，MSP430、51、AVR、PIC、ARM、FPGA等芯片都操作这个模块。这个模块通过串口控制。您也可以用电脑的串口来控制这个模块。 KX-V6(凯旋－Version 6.0版本)系列指纹识别模块我司推出的新一代光学指纹模块产品，拥有自主开发与创新产权。 该系列产品突破性地解决了目前行业内光学指纹识别模块存在的干手指适应性、产品一致性、产品体积与厚度三大难题：采集头表面经过特殊处理，有效解决光学传感器采集干手指适应性较差的问题，在采集头元器件选择上率先采用特殊材料，彻底解决了传统玻璃三棱镜产品一致性较低的问题，在光路设计和比对算法开发上取得重大突破，解决了光学识别模块厚度较大，指纹类产品开发外观设计受限的问题。 产品由：光学指纹传感器、高速DSP处理器、高性能指纹比对算法、超大容量的FLASH芯片等软硬件构成。 本指纹模块系列产品：性能稳定、功能完善、兼具指纹采集、指纹登记、指纹比对、指纹搜索等多种功能。 特别适合于各种门禁、考勤、保险箱（柜)、门锁等产品的开发、性价比超高！
傅立叶光学基本原理 实验目的：在4f 系统中，观察不同的衍射物通过两个凸透镜后的傅立叶变换，计算栅格常数 实验原理：傅立叶变换，惠更斯原理，多缝衍射，阿贝成像原理 该实验使用当中，在进行相干光学处理时，采用了如下图所示的双透镜系统（即4f 系统）。这时输入图像（物）被置于透镜L1的前焦面，若透镜足够大，在L1的后焦面上即得到图像准确的傅立叶变换（频谱）。并且，因为输入图像在L1的前焦面，需要利用透镜L2使像形成在有限远处。在4f 系统中，L1的后焦面正好是L2的前焦面，因此系统的像面位于L2的后焦面，并且像面的复振幅分布是图像频谱准确的傅立叶变换。 物面 L1 频谱面 L2 像面 从几何光学看，4f 系统是两个透镜成共焦组合且放大倍数为1的成像系统。 在单色平面波照明下（相干照明），当输入图像置于透镜L1的前焦面时，在L1的后焦面上得到图像函数E *（x,y ）准确的傅立叶变换： E *（x,y ）=??∞+∞-+-∞+∞-?dadb e b a E f y x A b f y a f x B B B )(2),(),,(λλπ 其中，x,y 是L1后焦面（频谱面）的坐标。由于L1的后焦面与L2的前焦面重合，所以在L2的后焦面又得到频谱函数E *（x,y ）的傅立叶变换，略去常数因子： ?=)?,?,?(?)?,?(?B f y x A y x E ??∞+∞-+-∞+∞-dadb e b a E b f y a f x B B )??(2),(λλπ 通过两次傅立叶变换，像函数与物函数成正比，只是自变量改变符号，这意味着输出图像与输入图像相同，只是变成了一个倒像。第一次傅立叶变换把物面光场的空间分布变为频谱面上的空间频率分布，第二次傅立叶变换又将其还原到空间分布。 相干光学信息处理在频谱面上进行，通过在频谱面上加入各种空间滤波器可以达到