指紋識別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展

2013-06-20 15:08 作者：ly 瀏覽量：

指紋的使用歷史悠久，可以追溯到幾千年前，古代就開始以按手印的方式應(yīng)用于司法實踐和商業(yè)交易中了．隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，指紋的識別技術(shù)也從過去的人工識別發(fā)展到了自動指紋識別．作為的生物特征識別技術(shù)的一種，指紋具有唯一性和穩(wěn)定性的特點，因此我們通過指紋我們可以唯一確定一個人的身份．相對于傳統(tǒng)的身份識別辦法，指紋識別不存在丟失和遺忘的問題，已經(jīng)成為市場的研發(fā)熱點。自動指紋識別技術(shù)是目前最廣泛使用的生物特征識別技術(shù)之一，根據(jù)調(diào)查公司的統(tǒng)計，指紋識別技術(shù)的市場份額占了整個生物特征識別市場的６０％以上．而隨著自動指紋識別技術(shù)產(chǎn)品成本的降低，指紋產(chǎn)品的應(yīng)用范圍和市場的容量也越來越大，而且目前每年的市場增長率都在30%以上，吸引了眾多的投資者。

指紋產(chǎn)品的核心技術(shù)之一是指紋傳感器。指紋傳感器目前主要的分為三類．光學(xué)傳感器，半導(dǎo)體傳感器，超聲波傳感器．

光學(xué)傳感器是最傳統(tǒng)的指紋傳感器，通過一個棱鏡把指紋圖像反射到光電器件上，通過采樣獲得圖像．光學(xué)傳感器的特點是成像效果好，缺點是對于干燥的指紋成像較差，采集的是表皮指紋，不耐污漬，而且比較難小型化．

半導(dǎo)體傳感器根據(jù)檢測原理的不同，又分為電容式，電感式，熱敏式三大類．這三種技術(shù)采集的圖像各有千秋，總的來說優(yōu)點是成本低，體積小，缺點是傳感器成像質(zhì)量比光學(xué)的差，而且抗靜電，抗破壞性差，壽命也較短．從用戶使用方式來看又分為兩大類，按壓式和滑動式．

超聲波傳感器超的原理是基于皮膚、指紋面和空氣對超聲波（ 電腦維護(hù) ）產(chǎn)生的不同聲反射阻抗來檢測指紋．這種技術(shù)具有成像清晰的特點，采集的是真皮指紋，抗污漬能力強(qiáng)．但是它缺點是價格非常昂貴，始終無法得到大規(guī)模使用．

傳感器的技術(shù)目前已經(jīng)日趨成熟，未來將朝更高的成像質(zhì)量，更小的使用體積，更低成本的方向發(fā)展．其中以半導(dǎo)體指紋傳感器發(fā)展最為迅速，由于采用按壓方式成像的半導(dǎo)體傳感器需要比較大的硅片面積，因此未來成本降低的空間有限．未來傳感器發(fā)展我們認(rèn)為將主要集中在半導(dǎo)體滑動式指紋傳感器上，這方面典型的產(chǎn)品有Authentec公司的AES2501系列等．而光學(xué)傳感器主要的發(fā)展方向主要應(yīng)該是縮小傳感器的體積，提高成像質(zhì)量．典型的產(chǎn)品有美國的DigitalPerson公司的U.are.U4000系列等．

從傳感器的特點來看，半導(dǎo)體傳感器比較適合于按壓次數(shù)較少，使用環(huán)境比較好的場合，比如電腦信息安全，掌上設(shè)備（PDA，移動電話），指紋U盤，指紋鍵盤，指紋鼠標(biāo)等等．而光學(xué)傳感器則比較適合于指紋鎖，門禁，考勤等應(yīng)用場合．（ it外包 ） 尤其使指紋鎖，目前基本上使用的都是光學(xué)傳感器的產(chǎn)品．

指紋識別算法是指紋產(chǎn)品的另外一個核心技術(shù)．經(jīng)過目前在PC上使用的指紋識別算法已經(jīng)比較成熟，但是在各種嵌入式系統(tǒng)上使用的算法還有比較大的發(fā)展空間．由于在嵌入式系統(tǒng)中，能夠使用的處理資源和內(nèi)存資源都很有限，因此在指紋算法移植到嵌入式系統(tǒng)中的時候，必然要在識別性能和使用成本中進(jìn)行折衷，因此嵌入式指紋識別算法的開發(fā)成為指紋產(chǎn)品開發(fā)的難點之一。對于使用中碰到的諸如形變，蛻皮，斷裂，疤痕等問題，都還是指紋識別算法中需要克服的問題。

目前而嵌入式指紋算法一般在DSP平臺或者ARM平臺上開發(fā)。在DSP平臺上開發(fā)的系統(tǒng)，算法性能比較強(qiáng)，識別速度較快，但是算法的開發(fā)難度大，制造成本也比較高．而基于ARM的系統(tǒng)開發(fā)難度比較低，但是整體上來看識別速度和效果要差一些，適應(yīng)于一些較低端的應(yīng)用場合．目前來看整個市場中還是基于DSP平臺的嵌入式指紋識別算法占據(jù)主流的地位．

隨著指紋識別技術(shù)的不斷進(jìn)步，產(chǎn)品價格的不斷降低，指紋產(chǎn)品的市場應(yīng)用范圍也將越來越大。除了傳統(tǒng)的考勤、門禁、指紋鎖，保險箱柜等傳統(tǒng)領(lǐng)域，指紋已經(jīng)開始運用在身份證，機(jī)動車，信息安全等更大眾化的領(lǐng)域，最終將會成為一個巨大的產(chǎn)業(yè)。根據(jù)相關(guān)的預(yù)測，在2006年全球指紋識別市場容量大約在30億美元左右，而且還在以每年20%~40%的趨勢在增長，國內(nèi)的市場容量預(yù)計未來幾年內(nèi)也將達(dá)到百億元的規(guī)模（ 數(shù)據(jù)恢復(fù) ），市場前景非常樂觀。從市場的份額來說，我們認(rèn)為半導(dǎo)體的指紋傳感器由于體積和成本的優(yōu)勢，未來占有的市場份額會更大一些。當(dāng)然傳統(tǒng)的光學(xué)傳感器由于自身的優(yōu)勢，也會占有相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~，半導(dǎo)體傳感器并不可能完全替代光學(xué)傳感器。目前指紋產(chǎn)品的市場已經(jīng)開始顯現(xiàn)爆炸式增長的跡象，市場競爭也將愈發(fā)激烈．而那些掌握了核心技術(shù)的公司最終能夠成長起來，才能成為市場的中流砥柱