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1、指纹识别的技术是什么：一文看懂三大指纹识别原理 光学屏幕指纹强在哪？

如果要挑一下当前智能手机几大前沿技术，那屏幕指纹识别技术一定在列。之所以说屏幕指纹识别技术重要，是因为它不仅带来了全新的解锁交互方式，而且还影响着全面屏手机的形态变化。

你或许会说苹果的Face ID人脸识别方案不也同样方便么，但此类技术不可避免涉及到“刘海”，在向更高屏占比延伸上会遭遇瓶颈。以vivo为代表的其他安卓手机厂商则选择了另一条道路——屏下指纹识别技术。

目前指纹识别技术可以分为三类：电容式指纹识别、光学屏幕指纹识别和超声波指纹识别。三种指纹识别各有什么不同？现阶段vivo的光学屏幕指纹识别技术，能否抗衡传统电容式指纹识别呢？

01 三大指纹识别技术原理

电容式指纹识别

首先，传统的电容式指纹识别技术我们应该都不陌生，全面屏手机时代没有来临之前，几乎所有的手机指纹识别技术都是电容式指纹识别。

电容式指纹识别技术应用发展多年，无论是识别速度还是准确性都很高，可以说已经相当成熟。其原理是利用硅晶圆在和我们皮肤上电解液接触的时候后形成电场，同时指纹在微观上是高低不平的（肉眼不可见），这时候传感器就可以记录下指纹的形状，以供解锁使用。

从电容式指纹识别原理我们可以得出，电容识别不能湿手解锁，以及无法隔着电场情况复杂的屏幕实现屏下指纹识别。想要将电容式指纹识别转移到屏下有着不小的困难，因为其穿透能力太差让它在全面屏时代显得格格不入。

虽然电容式指纹还可以选择后置和侧边识别，或者另辟蹊径把指纹识别镶嵌在品牌logo中，但顺应市场，屏下指纹识别才是未来的主流方向。

光学指纹识别

谈到光学识别的应用就很普遍了，简单的举例来说我们日常上下班的打卡机或门禁等，都采用了光学指纹识别技术，其原理是利用了光的折射和反射。

手指按压屏幕时，OLED屏幕发出光线将手指区域照亮，照亮指纹的反射光线透过屏幕像素的间隙返回到紧贴于屏下的传感器上。获取的指纹图像与手机初次录入的图像进行对比，最后进行识别判断。

光学指纹识别

另外，由于LCD屏幕无法自发光，所以目前支持光学屏下指纹识别的产品都采用的是OLED屏幕。而且OLED屏幕拥有的自发光、可弯曲，厚度薄等特性，是光学屏下指纹识别技术的有力支撑。

光学屏下指纹识别可以有效的避免环境光的干扰，在复杂环境下的稳定性表现更好。最后，我们简单来了解一下超声波指纹识别技术。

超声波指纹识别

既然是超声波指纹识别，那实现原理自然就离不开它了。超声波指纹识别与电容式指纹识别原理不同，因为超声波具有穿透性，指纹模组发出的特定频率的超声波扫描手指，利用指纹的不同对超声波反射的不同，能够建立3D图像。

高通称超声波指纹识别为Sense ID，它对手指表面的清洁程度没有太多要求。而且不用对屏幕面板进行开孔，无需按压、可以实现湿手解锁。但目前应用该技术的手机厂商并不是很多，三星的Galaxy系列旗舰算一个。

02 vivo的光学屏幕指纹识别强在哪？

vivo在光学屏幕指纹技术上一直是行业的先行者，从2018年1月，第一款量产屏幕指纹技术的手机，vivo X20 Plus屏幕指纹版发布，之后vivo每次发布的新品，都针对用户体验，不断改进光学屏下指纹技术。

vivo NEX 3 5G的屏幕指纹识别相当灵敏

比如，vivo X21将屏幕指纹识别升级到第二代，vivo NEX又承接到第三代，第四代屏幕识别技术在vivo X23上搭载，之后技术成熟不断推进，vivo NEX 3 5G上的屏幕指纹识别已经相当完善了。

干手状态识别速度快 体验和电容式指纹无差别

而现在双模5G旗舰——vivo X30 Pro的发布又搭载了新一代的GX屏幕指纹识别技术，对比上一代sensor检测面积增加30%，SNR提高41%，实测灵敏度和准确性完全可以抗衡传统电容式指纹识别。

湿手状态解锁 准确性是电容式指纹所无法匹敌的

分别在在干手、湿手状态下手指都可以解锁手机，且灵敏度表现都很不错。而且生活中我们经常会碰到湿手解锁手机的情况，这时候电容式指纹识别基本就“废了”，但vivo X30 Pro搭载的光学指纹识别就不用担心这个问题。

写在最后

“滴水穿石非一日之功”，vivo在光学屏幕指纹技术上的积累，背后工程师付出的努力可想而知，最终带来的效果也是显而易见的，更实用的解锁体验，更加一体化的机身设计等等。

什么是体验，当手机厂商站在消费者角度思考问题时，很多问题就可以快速解决了。手机前沿技术的发展，总离不开行业里的领头羊去带动。这对于技术的普及会产生积极地影响，换个角度来看，vivo在光学屏幕指纹技术推动了智能手机的发展。

2、指纹识别的技术是什么，指纹识别原理是什么

指纹识别的过程 指纹识别系统是一个典型的模式识别系统，包括指纹图像获取、处理、特征提取和比对等模块。

1、指纹图像获取 通过专门的指纹采集仪可以采集指纹图像。指纹采集仪用到的指纹传感器按采集方式主要分为划擦式和按压式两种，按信号采集原理目前有光学式、压敏式、电容式、电感式、热敏式和超声波式等。另外，也可以通过扫描仪、数字相机等获取指纹图像，公安行业普遍采用滚动捺印指纹。

2、指纹图像处理

（1）指纹图像压缩：大容量的指纹数据库必须经过压缩后存储，以减少存储空间。主要方法包括JPEG、WSQ、EZW等。

（2）指纹图像处理：包括指纹区域检测、图像质量判断、方向图和频率估计、图像增强、指纹图像二值化和细化等。预处理是指对含噪声及伪特征的指纹图像采用一定的算法加以处理，使其纹线结构清晰，特征信息突出。其目的是改善指纹图像的质量，提高特征提取的准确性。通常，预处理过程包括归一化、图像分割、增强、二值化和细化，但根据具体情况，预处理的步骤也不尽相同。

3、指纹特征提取 纹型是指纹的基本分类，是按中心花纹和三角的基本形态划分的。纹形从属于型，以中心线的形状定名。我国十指纹分析法将指纹分为三大类型，九种形态。一般，指纹自动识别系统将指纹分为弓形纹（弧形纹、帐形纹）、箕形纹（左箕、右箕）、斗形纹和杂形纹等。 指纹形态特征包括中心（上、下）和三角点（左、右）等，指纹的细节特征点主要包括纹线的起点、终点、结合点和分叉点。从预处理后的图像中提取指纹的特征点信息（终结点、分叉点...），信息主要包括类型、坐标、方向等参数。指纹中的细节特征，通常包括端点、分叉点、孤立点、短分叉、环等。而纹线端点和分叉点在指纹中出现的机会最多、最稳定，且容易获取。这两类特征点就可对指纹特征匹配：计算特征提取结果与已存储的特征模板的相似程度。

4、指纹匹配 指纹匹配是用现场采集的指纹特征与指纹库中保存的指纹特征相比较，判断是否属于同一指纹。可以根据指纹的纹形进行粗匹配，进而利用指纹形态和细节特征进行精确匹配，给出两枚指纹的相似性得分。

（1）一对一比对：根据用户ID从指纹库中检索出待对比的用户指纹，再与新采集的指纹比对；

（2）一对多比对：新采集的指纹和指纹库中的所有指纹逐一比对。 指纹识别技术的优缺点

（1）指纹是人体独一无二的特征，并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征；

（2）如果要增加可靠性，只需登记更多的指纹、鉴别更多的手指，最多可以多达十个，而每一个指纹都是独一无二的；

（3）扫描指纹的速度很快，使用非常方便；

（4）读取指纹时，用户必需将手指与指纹采集头相互接触，与指纹采集头直接；

（5）接触是读取人体生物特征最可靠的方法；

（6）指纹采集头可以更加小型化，并且价格会更加的低廉；

（1）某些人或某些群体的指纹指纹特征少，难成像；双手长期徒手工作业的人们手指若有丝毫破损或干湿环境里、沾有异物；对于在严寒区域或者严寒气候下，亦或者人们需要长时间带手套的环境当中，这也将使得指纹识别变得不那么便利。

（2）过去因为在犯罪记录中使用指纹，使得某些人害怕“将指纹记录在案”。

（3）实际上指纹鉴别技术可以不存储任何含有指纹图像的数据，而只是存储从指纹中得到的加密的指纹特征数据；

（4）每一次使用指纹时都会在指纹采集头上留下用户的指纹印痕，而这些指纹痕迹存在被用来复制指纹的可能性。

（5）指纹是用户的重要个人信息，某些应用场合用户担心信息泄漏。 指纹识别技术应用 我国第二代身份证早就实现了指纹采集，且各大智能手机的指纹解锁功能也已经使用多年。与其他生物识别技术相比，指纹识别早已经在消费电子、安防、打卡机等等产业中广泛应用，通过时间和实践的检验，技术方面也在不断的革新。 指纹识别破解 指纹识别技术虽然应用广泛，但是相对来说破解也比较容易，可以制作指模破解。

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