科技來電：手機上的指紋識別 都有哪些模塊

智電網訊：從去年開始，「全面屏」這個詞一直融入到了智能手機中，它正式進入了高爆發時期，甚至到了如今，各個手機廠商也都在紛紛拿出自家的全面屏旗艦手機。不過放眼望去，真正能夠做到我們普通用戶心中100％全面屏的一個都沒有。

但正因為「全面屏手機」的到來，一直依賴於指紋識別功能的用戶，就無法在正面實現指紋解鎖功能，其實歸根結底還是由於技術、成本等方面原因的限制，這難道就沒有一個很好的解決辦法嗎？當然不全是。

正如現在的手機可以看到，既然達不到100％全面屏，那各手機廠商只能想法設法的提高手機屏佔比。如果把指紋識別放置在後面這也是一種辦法，或者直接去掉指紋功能，使用人臉識別技術，這又是一種辦法，可是你們知道嘛，手機上的指紋其實擁有很多種模塊。

1、模塊一：通過光學聚焦採集指紋功能

光學在國內使用的還是比較多的，不少企業的門禁，打卡系統，還有銀行就是使用這種技術，這種有個很明顯的特徵，就是會有綠色，或者紅色的底燈照射在指紋採集區，採集區多是拇指大小的一塊玻璃區域。

光學式指紋利用光線反射成像識別用戶指紋，該類型指紋模塊對使用環境的溫度濕度都有一定的要求，並且在識別準確度上並不理想，再加上這種模塊一般會佔用更大的空間，使其難以在手機端有所作為。

此外，利用稜鏡將其投射在電荷耦合器件上CMOS或者CCD上，進而形成脊線（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）呈白色的數字化的、可被指紋設備演算法處理的多灰度指紋圖像。

點評：筆者認為，目前的光學識別是應用比較早的一種指紋識別技術，比如之前很多的考勤機、門禁都採用的就是光學指紋識別技術。它掃描面積的縮小帶來最直接的變化就是指紋識別率降低。所以方案能成為最終的指紋識別形態的可能性較小。

2、模塊二：通過電容式來採集指紋技術原理

說到電容指紋功能，電容紋識別模組主要由晶元、藍寶石、金屬環、軟板、載板等組成。但它又分為兩種方式，一種是主動式，而另一種是被動式。主動式和被動式電容指紋識別都是基於電容原理來對指紋進行採集，但工作原理上卻完成不一樣。

電容式的原理主要利用硅晶元與導電的皮下電解液形成電場，指紋的高低起伏會導致二者之間的壓差出現不同的變化，藉此可實現準確的指紋測定。該方式適應能力強，對使用環境無特殊要求，同時，硅晶元以及相關的感測原件對空間的佔用在手機設計的可接受範圍內，因而使得該技術在手機端得到了比較好的推廣。

目前的電容式指紋模塊也分為劃擦式與按壓式兩種，前者雖然佔用體積較小，但在識別率以及便捷性方面有很大的劣勢，這也直接導致廠商全都將目光鎖定在了操作更加隨意、識別率更高的按壓式電容指紋模塊。

點評：電容式與光學設備都採用人工調整改善圖像質量不同，電容感測器採用自動控制技術調節指紋圖像像素以及指紋局部範圍敏感程度，在不同環境下結合反饋信息生成高質量圖像，並在捕捉瞬間為這些像素提高靈敏度，生成高質量指紋圖像。

3、模塊三：通過射頻信號採集指紋技術原理

射頻模塊現階段，包含無線電波探測與超聲波探測兩種，原理與探測海底物質的的聲納類似，是靠特定頻率的信號反射來探知指紋的具體形態的。射頻指紋模塊技術是通過感測器本身發射出微量射頻信號，穿透手指的表皮層去控測裡層的紋路，來獲得最佳的指紋圖像。

其實，這項技術是指紋模塊最成熟的核心，而且它唯一的優勢便是手指無需與指紋模塊相接觸，因而不會對手機的外觀造成太大影響。基於這一點，射頻指紋模塊也成為了未來指紋識別的主要發展方向之一。

前不久，高通還推出過超聲波指紋識別，通過3D圖像增強演算法深度識別指端紋理信息，並在每次指紋識別過程中進行模式自學習識別等演算法，可以實現濕手指紋識別。簡單來說，它增加了指紋識別的深度，使指紋晶元記錄的指紋信息更加完善，藉此提高指紋識別的靈敏度來應對眾多複雜的使用場景。

點評：未來使用射頻技術就可以實現屏下指紋功能，這樣對於使用全面屏來說，就不會影響手機等智能設備的外觀。屏下指紋識別技術，也叫隱形指紋技術。是通過屏幕玻璃下方完成指紋識別解鎖過程的新技術，主要利用超聲波、光學等穿透技術，可以穿透各種不同的材質，從而達到識別指紋的目的。

好了，本期科技來電 到此結束，我們下期見。

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