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电容感应式指纹传感器工作原理和性能分析交通运输1101 陈强 3110405027摘要：本文首先通过查找相关传感器历史资料，回顾了指纹传感器技术的发展历史。
从发展早期，现如今和未来三个角度分别介绍了指纹传感器技术的原理，发展过程和未来前景。
与此同时通过查阅相关文献资料和技术论文，详细解释了指纹传感器的工作原理，并着重介绍了目前几种现实生活中常见的传感器，如光学指纹传感器和半导体指纹传感器，在对两种传感器进行原理性剖析的基础上,通过列举现实生活中同型号不同产品的半导体指纹传感器，对传感器的主要性能参数进行对比研究，指出了它们的优缺点和应用情况。
最后，通过了解苹果公司最新发布的iPhone5s产品中新加入的指纹解锁技术，在阅读其专利图和技术使用说明的基础上，研究分析了实现该项功能所使用传感器的原理和技术细节，并对这一新鲜技术的未来产品中的运用做评估和预测。
1.引言：指纹是手指表面皮肤凸凹不平形成的纹路，由多种嵴状图形构成。
指纹特征即手指表面嵴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。
指纹表面积较小，且存在磨损，获取优质指纹图像较困难。
指纹传感器是获取指纹图像的专用器件,在自动指纹识别系统中起着关键作用。
本文回顾了指纹传感器技术的发展历史,并介绍了目前几种常见的传感器,在进行原理性剖析的基础上,指出了它们的优缺点和应用情况。
1.1. 早期:早期的指纹图像采集主要运用油墨按印等物理方式,如果油墨及纸张质量有问题,或按压压力不均,或按压位置、方向差异,或手指损伤、变形等,都会导致采集的指纹图像质量不理想,进而影响该技术应用。
为克服物理方式的缺点,发展光学传感器、半导体传感器、超声波传感器等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。
非接触式指纹识别技术的研究与应用随着科技的不断发展，指纹识别技术越来越得到普及和应用。
而在指纹识别技术之中，非接触式指纹识别技术其应用范围更广，可谓是指纹识别技术的重要分支。
本文将探讨非接触式指纹识别技术的研究与应用。
一、非接触式指纹识别技术的原理目前，非接触式指纹识别技术主要分为电容式和光学式两种。
1.电容式指纹识别技术电容式指纹识别技术是通过靠近指纹表面的电荷感应器，感应由指纹表面的凹凸起伏所产生的电荷差异并显示于屏幕上，然后进行比对识别。
由于电容式指纹识别技术无需直接接触指纹，因此避免了因指纹表面油脂、汗水、污垢等而造成的影响，提高了识别的准确率。
2.光学式指纹识别技术光学式指纹识别技术是通过使用红外线、激光等光源以获取指纹图像，并将其与已存储的指纹信息进行比对识别。
光学式指纹识别技术与电容式指纹识别技术相比，其识别的速度较快，但其识别的准确率和鲁棒性相对较低。
以上是非接触式指纹识别技术的两种基本实现原理。
二、非接触式指纹识别技术的研究进展非接触式指纹识别技术的研究自20世纪80年代后期就开始了。
在最初的时候，由于计算机硬件和软件等方面条件的限制，使得非接触式指纹识别技术的研究和应用遇到了很大的困难。
但是，随着计算机技术的逐步提高和成熟，非接触式指纹识别技术也逐渐成为了一门独立的学科。
近年来，随着大数据和人工智能等领域的快速发展，非接触式指纹识别技术也获得了很大的发展。
例如，在电容式指纹识别技术方面，由于新的材料和技术的出现，其探头的尺寸已经小到可以达到纳米级别。
此外，智能手机、智能手表等智能终端对非接触式指纹识别技术的需求也在不断提升，这也推动了非接触式指纹识别技术的进一步研究和应用。
三、非接触式指纹识别技术的应用非接触式指纹识别技术在现实生活中的应用非常广泛。
除了智能手机、智能手表等智能终端之外，其在银行、公安、物流等领域也被广泛应用。
1.银行领域在银行领域中，非接触式指纹识别技术可以用于验证客户身份，并提高自动化柜员机的使用效率。
电容式指纹原理
电容式指纹识别是基于电容检测原理的一种生物识别技术。
在一个电容式指纹传感器上，有多个微小的电容电极。
当手指触摸传感器表面时，电容电极会感应到电流的变化。
由于指纹的纹路和皮肤的凹凸特征不同，电容电极所感应到的电容值也会有所不同。
具体来说，当手指接触电容式指纹传感器时，电容电极会感知到皮肤表面的凹凸变化。
较深的凹陷会导致更弱的电容信号，而较高的凸起会导致更强的电容信号。
通过对电容电极感应到的电容值进行精确测量和比较，可以将不同的指纹纹路特征转化为数字化的指纹图像。
电容式指纹识别技术优点明显，与传统的光学指纹识别相比具有更高的适应性。
无论是干燥的、潮湿的还是油腻的手指，电容电极都能够准确地感应到指纹的细微特征。
此外，电容式指纹传感器还具有较高的抗伪造性能，因为只有真实的皮肤才能够产生对应的电容信号。
在电容式指纹识别的应用中，采集到的指纹图像会通过算法进行特征提取和比对，从而实现指纹识别的过程。
通过将电容式指纹传感器集成到智能手机、电脑或其他设备中，可以实现便捷、安全的指纹解锁、支付验证等功能。
简析指纹传感器（一）手机、考勤机、笔记本电脑、门锁······指纹识别技术体现在生活中的各个需要人独一无二特征的领域。
指纹识别替代了输入密码、口令等易被窃取的信息，这项技术能更好地保护你的隐私。
指纹传感器是这项技术的重中之重，今天，就请各位看官和小编一起了解一下指纹传感器。
光学指纹传感器光学传感器的发展历史可能是最久的了，已经有三十余年的历史了。
其原理在所有指纹传感器中也是最简单的。
它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。
图为光学指纹传感器原理示意图光学指纹传感器的优点主要表现为：1. 抗静电能力强、系统稳定性较好、使用寿命长；2. 灵敏度特别的高；3. 能提供高分辨率的指纹图像（可以达到500 dpi）。
缺点也很明显：1、潜在指印（多次按压）,会降低指纹图像的质量；2、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；3、体积比较大，功耗控制不好。
用途：鉴于光学传感器的体积都比较大，因此它的应用领域主要集中在指纹门锁，保险箱，汽车指纹防盗。
发展：光学传感器在传统对体积、功耗要求不是苛刻的行业中还占有很大市场份额，但是在手机等移动终端这个大市场迷失了。
2016年底Synaptics发布了FS9100这种新型的光学传感器，主要是看中了光学传感器的穿透性（可以穿透1mm左右的玻璃），研究目标是玻璃内置光学指纹识别传感器。
而且随着屏内指纹识别的大趋势，光学传感器必然又会带着新技术卷土重来。
关于指纹识别的研究报告总结指纹识别是一种常见的生物识别技术，已被广泛应用于个人身份验证和安全控制系统中。
本文将对指纹识别的研究进行深入探讨，并总结相关的发现和观点。
1. 指纹识别技术的原理指纹识别技术基于每个人指纹的独特性，通过比对指纹图像的细微的纹路、起伏和分叉来确定个体身份。
这些图像通常由传感器获取，然后进行数字化处理和特征提取。
最常用的特征提取方法是将指纹图像转换为特定的数学模型，如方向图和频谱图。
这些特征可用于指纹之间的比对和身份验证。
2. 指纹识别的应用领域指纹识别技术在众多领域都有着广泛的应用。
最常见的应用是在手机和电脑的解锁中，通过读取用户指纹来验证身份。
指纹识别还被用于银行和金融机构的身份验证，以及公共交通系统和边境安全控制。
3. 指纹识别的优点和挑战指纹识别技术相较于其他生物识别技术具有许多优点。
指纹的独特性和稳定性使得识别准确率相当高。
指纹识别是非侵入式的，不需要额外的设备或身体接触。
然而，指纹识别也存在一些挑战。
指纹识别系统对于指纹质量的要求较高，如果指纹图像中存在污损、损伤或干扰，可能会影响识别的准确性。
4. 指纹识别技术的发展趋势随着科技的不断进步和创新，指纹识别技术也在不断发展。
近年来，人工智能和深度学习在指纹识别中的应用逐渐增加，使得识别的准确率和速度得到了显著提升。
指纹识别技术还开始与其他技术相结合，如心电图、视网膜扫描等，以提高生物识别系统的安全性和准确性。
总结与回顾：指纹识别作为一种常见的生物识别技术，已经在多个领域得到广泛应用。
它的优点在于准确性高、稳定性强，并且不需要额外的设备或身体接触。
然而，指纹识别系统对指纹质量的要求较高，可能会受到一些干扰因素的影响。
未来，随着科技的发展，指纹识别技术有望进一步提升，与其他技术相结合，以满足更高的安全要求。
我的观点和理解：我认为指纹识别技术是一种非常可靠和方便的身份验证方式。
相较于密码或其他身份验证方法，指纹识别更具安全性，因为指纹是每个人独一无二的。
小科普，指纹识别是什么原理？与屏下指纹一样吗？这3条告诉你我们手里的指纹至少在目前来讲，是独一无二的。
还没有发现有相同指纹的人，所以只要识别了指纹，自然就验证了身份。
比如，我们在第一次使用手机或者打卡机的时候，都要先录入我们的指纹，录入指纹的时候，我们的设备就要先对我们的指纹进行识别，那就目前来讲，指纹识别的技术要有三种。
光学式指纹识别第一种就是打开机，以及现在一些支持屏下指纹识别的手机，所采用的光学式指纹识别。
是通过光线照射到我们的指纹上，因为我们指纹本身就是凹凸不平的，然后光线再反射到接收器上，就可以得到我们指纹的纹路。
如图这个就是打卡机上面，光学式指纹识别的结构。
光学式指纹识别的结构而我们手机上的屏下指纹识别，目前都是基于OLED屏幕。
把接受反射光的指纹识别模块，放到OLED屏幕下面，通过OLED屏幕像素点的光线照射，反射到指纹识别模块上面，从而识别出我们的指纹。
右侧为屏下指纹识别电容式指纹识别第二种则为，我们每天都在用的电容式指纹识别，电容式的指纹识别是下面有一块一块的电容极板，因为我们手指是凹凸不平的，所以进行指纹识别时候，凸起的指纹纹线和凹下去的地方，因为距离极板的距离不一样，所以各个电容极板的电容量大小就会有差异。
电容大的地方就是凸起的纹线，电容小的地方就是凹下去的地方，也就是通过电容的大小，来识别指纹的纹路。
超声波指纹识别有些手机采用的超声波指纹识别，这种就和我们熟悉的蝙蝠，穿上用的声呐系统类似。
发射出超声波，然后在接收反射回来的声波，就识别出了我们的指纹，当上面的指纹识别系统识别出我们的指纹之后，就得到了类似下图这样的指纹但是别到的指纹纹路可能会不太容易识别，所以还要进行相应的处理，让纹路更加容易识别，处理完成之后，指纹识别系统，就会开始找我们指纹上的一些特征点。
比如一些纹路的开头，纹路分叉的地方，或者是一小段一小段这样的纹路，作文识别的特征点，到这个地方指纹识别系统就完成了指纹的录入。
指纹传感器指纹传感器是一种非常常见的生物识别技术，它利用指纹的独特特征对个人进行身份验证。
指纹传感器通常被广泛应用于手机、笔记本电脑、银行自动取款机等设备中。
在本文中，我们将讨论指纹传感器的类型、工作原理以及应用。
指纹传感器的类型目前市场上常见的指纹传感器主要分为以下几类：光学式指纹传感器光学式指纹传感器通常是由一个注射光源和一个CMOS摄像头组成。
当手指按在传感器上时，光源照射在手指上，手指的纹理图案会被反射出来，并被CMOS摄像头记录下来。
该传感器具有较高的可靠性，但需要手指处于正确的位置，因此需要相当高的操作技巧。
超声波式指纹传感器超声波式指纹传感器使用超声波来生成手指的三维图像。
当手指按在传感器上时，传感器会向手指发出超声波，然后根据超声波的回声来生成三维图像。
该传感器可以检测到指纹下的血管和骨头分布，具有较高的可靠性。
电容式指纹传感器电容式指纹传感器使用微小的电容触点来测量指纹的图案。
当手指按在传感器上时，电场被打破，并且被电容触点记录下来。
该传感器适用于曲面设备并具有更高的兼容性。
热感应式指纹传感器热感应式指纹传感器使用热量来测量指纹图案。
当手指按在传感器上时，传感器会向手指发出热量，并测量手指指纹图案的温度。
该传感器具有较高的安全性和准确性。
指纹传感器的工作原理不同类型的指纹传感器有不同的工作原理，但基本原理相同。
当手指按在传感器上时，传感器会记录下指纹的图案并与存储在系统中的指纹图案进行比对。
当比对成功时，系统会解锁设备或进行其他相关操作。
指纹传感器的应用指纹传感器目前已广泛应用于手机、笔记本电脑、平板电脑、智能手环、智能门锁、银行自动取款机等多种设备中。
指纹传感器已成为便携式设备的标配。
指纹传感器还可用于企业安全管理、政府身份认证等领域。
结论指纹识别技术有了长足的发展，并且得到广泛应用。
虽然每个技术都各有优缺点和特点，但指纹传感器仍然是最为常用的识别方式之一。
总的来说，指纹传感器是可靠、高精度和易于操作的生物特征识别技术，能够提供安全的身份验证和其他应用。
智能门锁的活体指纹与光学指纹的区别是什么?
光学指纹锁相对稳定，适应性强，多用于防盗锁具上，所占用的空间比半导体大,在遭受金属硬物刻画后一般仍能使用。
需要有光原和棱镜需要额外的原材料费用和组装费用，并且体积大，不能识别潮湿的指纹，特别是对干燥的指纹识别率较低。
被伪造的可能性较高（复制指纹）半导体指纹锁体积相对较小，大部分半导体传感系统采用电容器原理，识别范围比光学广些，特别是对干性指纹用户更加明显。
但半导体指纹锁对使用环境的要求较高，易划伤报废.可伪造(比光学传感器难)；对潮湿和干燥指纹的识别率有限；抗静电、耐冲击能力较差；易腐蚀（如利用生物技术,可发现较多问题）。
现在还有一种新的指纹系别系统，叫半导体指纹识别技术，也叫活体指纹识别技术，它是利用接触部位（纹脊）电容的原理制造，构造简单，相对于传统的光学式和半导体式传感器，这种传感系统对潮湿和干燥的指纹识别率高，耐冲击力和抗静电能力也较强，且价格低廉。
最大的优点在于很难被伪造，其独有的生物识别功能让其拥有超强的防盗性能。
活体指纹识别技术是针对人体身份识别的一项技术，说白了就是半导体电容式的指纹头，主要是避免假指纹和淘宝上的指纹膜开锁，同时可以快速高效的识别正确的指纹，耗电量低。
一般现在市面上应用的比较多的都是半导体指纹识别技术。
指纹识别其实不是新技术，早在2011年MOTO Atrix 4G就已经有指纹识别解锁功能，但由于当时的技术所限，其指纹识别的成功率并不能让人满意，2013年苹果在iPhone 5S上参加了Touch ID 指纹识别功能，随着技术以及指纹识别功能的参加，其他厂商也在手机中参加指纹识别功能。
这些指纹识别功能是否真的好用.正面识别与背后识别有什么差异.接下来我们就来谈谈这些问题。
手机业界常见的指纹识别解决案笔者的同事曾在"指纹识别媲美苹果.魅族MX4 Pro深度评测"一文中为大家整理出来了现阶段手机业界常用质问识别解决案，笔者在其根底之上进展了完善。
从表中我们可以发现，现在最主要的解锁式有正面按压、反面按压、正面滑动、反面滑动以及反面按压这几种式，这几种式孰优孰劣笔者在后面会进展详细的测试，首先，笔者跟大家聊一聊这几个指纹识别供给商。
一、AuthenTec〔美国〕简介：AuthenTec 是世界领先的PC、无线设备以及访问控制市场指纹认证传感器和解决案的提供商。
而在2012年7月27日，苹果以3.56亿美元收购了该公司。
从此AuthenTec隶属于苹果。
其所研发的指纹识别传感器是基于电容和无线射频的半导体，传感器是与iPhone和iPad的Home 键相结合，最上层为蓝宝盖板。
该传感器是由台积电完成晶圆代工，精材、晶科技完成晶圆级封装，日月光负责后续封装与测试以及SiP模组制作。
面向对象：苹果旗下的手机以及平板产品，不向同行业厂商提供任产品以及技术，但是对银行平安以及管理业务可以提供〔笔者感觉像是为Apple Pay做铺垫〕。
二、新思Synaptics Validity〔美国〕简介：Synaptics是全球领先的移动计算、通信和娱乐设备人机界面交互开发解决案设计制造公司。
其成立于1986年，总部在美国。
2013年10月17日时，其以2.55亿美元的价格收购了生物ID识别公司Validity,正式进军指纹识别领域。
FingerPrint----by李红华lava国际185****7590 1.指纹识别基本原理：随着移动支付的兴起和生物识别技术的发展，指纹识别因其便捷性、实用性、可靠性以及相对成熟的技术，已逐渐成为智能手机上的标配。
（1）主流识别方式光学式：光学识别是最老的指纹识别技术。
常见的指纹打卡、指纹门禁都是光学式的，体积大、反应慢，对手指的干净要求很高，目前不适合移动智能终端。
电容式：电容式指纹传感器是目前在智能手机上应用最普遍的。
以技术面来看，电容式指纹识别技术(算法)的供应商为Authentec、Validity、FingerPrint Cards (FPC)、IDEX等。
其中Authentec被苹果买下，Validity也被Synaptics收购，因此与国内芯片厂合作的主要是FPC 跟IDEX，合作方式主要是FPC、IDEX提供授权算法给到芯片厂商生产。
只能到达手指表皮层，对手指的干净要求比较高。
射频式：射频是目前较新的技术方案，属于电容式的一种。
通过射频传感器发射微量的射频信号，穿透手指的表皮层获取真皮层的纹路以获取信息。
这种方法对手指的干净程度要求较低。
射频式受限于apple的专利，其它芯片厂商不敢使用。
超声波：高通方案，目前技术不是很成熟，对手指洁净度要求高。
灰尘、脏污极容易影响指纹使用效果。
小米5S上有量产。
(2)采集方式不管使用什么采集技术，从用户角度来看，主要就两种录入采集方式：按压式与滑动式。
目前市场上的机型大部分均采用按压式的方式，只有三星的Galaxy S5采用了Synaptics的滑动式模组。
按压式指纹采集方式是后续的主流。
2.指纹识别过程一个典型的指纹识别系统应该包括：指纹识别Sensor+特征提取/匹配模块+特征模板库+应用软件。
而指纹的匹配可分为两步，首先是提取待验证的指纹的特征，然后将其和指纹模板库中的模板指纹进行相似度比较，从而判断两个指纹图像是否来自同一手指。
一般解锁时，提取的指纹跟模板库的匹配相似度阀指为0.15左右，指纹支付时考虑安全性问题阀指会适当提高，所以我们平时用指纹支付时会发现没有解锁那么灵敏。
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。
2.1半导体指纹传感器的基本原理这类传感器，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。
2.2半导体指纹传感器的分类（1）温差感应式指纹传感器它是基于温度感应的原理而制成的，每个单元传感器就代表一个像素，而整个集成指纹传感器又置于恒温控制下（该温度比体温略低些）。
当手指放在指纹传感器上时，由于指纹传感器的温度被控制在＋33℃以下，而指纹上脊点的温度就代表体温，指纹上谷点的温度就是周围的环境温度，因此脊点与传感器之间的温度差不等于谷点与传感器之间的温度差，通过扫描方式即可获取指纹图像。
这种传感器的扫描速率非常快，必须在很短时间（一般应小于0.1s）内获取指纹图像。
因为时间一长，手指和芯片就处于相同的温度了。
（2）电容感应式指纹传感器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。
2.3半导体指纹传感器的优缺点半导体指纹传感器具有价格低、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,甚至本身也会被损坏;手指汗液盐分或其他污物,以及手指磨损等均会造成图像采集困难,其耐磨性亦不及玻璃;大面积制造成本较高,故取像区域较小;传感器稳定性,特别是次最优性能等方面有待进一步验证。
2.4半导体指纹传感器的特征及发展方向半导体指纹传感器因其制造工艺复杂，单位面积上传感单元多，包含高端的IC设计技术、大规模集成电路制造技术、IC芯片封装技术等，所以半导体指纹传感器几乎全部是由IC技术发达的国家或地区，如美国、欧洲、台湾等地设计、制造的。
一颗不足0.5平方厘米的晶片表面集成了10000个以上的半导体传感单元。
内部还包括了自动增益电路和逻辑控制芯片，以及串行、并行、USB等接口电路。
目前半导体指纹传感器的灵敏度高，分辨率也达到了500dpi或以上。
其功能已经突破了单一的传感能力，加上软件配合，可以用做全向导航器。
半导体指纹传感器目前朝小型化方向发展。
2004年以前以1平方厘米见方的方型为主，目前多为滑动式SWIPE芯片。
全球最小的滑动式采集芯片只有12x5 mm,是由Authentec最近推出的1610。
3、指纹传感器主要性能指标性能指标说明成像质量指纹传感器成像质量是衡量指纹传感器性能的首要指标。
成像质量主要表现为对指纹图像的还原能力和去噪能力。
性能良好的指纹传感器产生的图像"失真"和"形变"非常小，后续图像处理时可以忽略不计。
分辨率是影响成像质量的第二个关键因素。
分辨率越高，也就是单位面积上传感单越多，其获得的指纹图像就越细致真实。
对不同类型手指的适用能力由于不同手指指纹的纹路深浅不同，干湿度不同，污渍程度不同，老化程度不同。
指纹传感器需要能够对所有这些情况有效兼容，是其适用能力的表现。
当然不是所有指纹传感器都对这些类型手指作到"一网打尽"式的兼容，在选择指纹传感器时，需要针对应用场合的不同来选择。
对气候环境的适应性有的指纹传感器对潮湿和干燥的天气不能同时适应。
尤其在中国，地域宽广，各地气候相差较大。
在这种情况下，选择指纹传感器需要关注环境湿度和抗静电能力，即ESD参数。
ESD一般分为四个等级，第四级要达到15KV以上。
在南方湿度大的环境中使用时，需要关注其相对湿度方面的参数，确保指纹传感器可以工作正常。
图像采集速度采集速度表现为从手指放到传感器接触面后多长时间内完成一次指纹采集的时间，或者单位时间内可以采集的次数。
指纹采集速度的快慢直接影响到用户的使用体验。
使用寿命在考查指纹传感器使用寿命时，一是从器件本身的衰变考虑，二是从指纹采集面的防磨损防腐蚀能力考虑。
一般的光学采集表面比较怕磨损刮擦，而半导体传感的表面，都有坚固的涂层，保护芯片避免划伤。
部分半导体指纹传感器表面可以用手指正常刮擦1000万次以上。
对于需要经常在露天使用的指纹传感器，防腐蚀性能是需要重点考虑的。
可装配性指纹传感的体积、外形和封装，以及使用对象（如劳工、军人与OFFICE人员指纹的区别），对产品设计和生产也会产生较大影响。
在进行指纹传感器选型时，这些都需要综合考虑。
4、光学与电容式指纹传感器性能比较性能指标光学指纹传感器电容指纹传感器成像质量干手指差，汗多和稍脏的手成干手指好，汗多和稍脏的像模糊，玻璃膜易损坏手不能成像，表皮层取像，易被静电击穿体积大小耐用性非常耐用容易损坏耗电量较少一般成本低一般5、指纹传感器发展重点5.1向高精度发展5.2向高可靠性、宽温度范围发展5.3向微型化发展5.4向微功耗及无源化发展5.5向智能化数字化发展。
