光學(xué)技術(shù)和硅技術(shù)（CMOS技術(shù)）等4大生物識別技術(shù)的解析

　生物識別四大技術(shù)分析

　　一、采集指紋圖像的技術(shù)

　　獲得良好的指紋圖像是一個十分復(fù)雜的問題。因?yàn)橛糜跍y量的指紋僅是相當(dāng)小的一片表皮，所以指紋采集設(shè)備應(yīng)有足夠好的分辨率以獲得指紋的細(xì)節(jié)。目前所用的指紋圖像采集設(shè)備，基本上基于三種技術(shù)基礎(chǔ)：光學(xué)技術(shù)、半導(dǎo)體硅技術(shù)、超聲波技術(shù)。

　　二、光學(xué)技術(shù)

　　借助光學(xué)技術(shù)采集指紋是歷史最久遠(yuǎn)、使用最廣泛的技術(shù)。將手指放在光學(xué)鏡片上，手指在內(nèi)置光源照射下，用棱鏡將其投射在電荷耦合器件（CCD）上，進(jìn)而形成脊線（指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線）呈黑色、谷線（紋線之間的凹陷部分）呈白色的數(shù)字化的、可被指紋設(shè)備算法處理的多灰度指紋圖像。

　　光學(xué)的指紋采集設(shè)備有明顯的優(yōu)點(diǎn)：它已經(jīng)過較長時間的應(yīng)用考驗(yàn)，一定程度上適應(yīng)溫度的變異，較為廉價，可達(dá)到500DPI的較高分辨率等。缺點(diǎn)是：由于要求足夠長的光程，因此要求足夠大的尺寸，而且過分干燥和過分油膩的手指也將使光學(xué)指紋產(chǎn)品的效果變壞。

　　三、硅技術(shù)（CMOS技術(shù)）

　　20世紀(jì)90年代后期，基于半導(dǎo)體硅電容效應(yīng)的技術(shù)趨于成熟。硅傳感器成為電容的一個極板，手指則是另一極板，利用手指紋線的脊和谷相對于平滑的硅傳感器之間的電容差，形成8bit的灰度圖像。

　　硅技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是可以在較小的表面上獲得比光學(xué)技術(shù)更好的圖像質(zhì)量，在1cm×1.5cm的表面上獲得200？300線的分辨率（較小的表面也導(dǎo)致成本的下降和能被集成到更小的設(shè)備中）。缺點(diǎn)是易受干擾，可靠性相對差。

　　四、超聲波技術(shù)

　　為克服光學(xué)技術(shù)設(shè)備和硅技術(shù)設(shè)備的不足，一種新型的超聲波指紋采集設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)。其原理是利用超聲波具有穿透材料的能力，且隨材料的不同產(chǎn)生大小不同的回波（超聲波到達(dá)不同材質(zhì)表面時，被吸收、穿透與反射的程度不同），因此，利用皮膚與空氣對于聲波阻抗的差異，就可以區(qū)分指紋脊與谷所在的位置。