1,、產(chǎn)品構(gòu)成
對指紋識別技術(shù),目前除了一部分真正的研發(fā)人員之外,大部分涉業(yè)者或者興趣者都希望有個清晰的了解,。在此,,先從指紋識別產(chǎn)品的構(gòu)成說起,也就是由產(chǎn)品構(gòu)成再展開對技術(shù)構(gòu)成的分析,。
指紋識別產(chǎn)品是由基礎(chǔ)構(gòu)件,、中間構(gòu)件和上層構(gòu)件組成的,基礎(chǔ)構(gòu)件是指一個完整的指紋識別(不是指紋采集)產(chǎn)品,,包括硬件和軟件,,都必須具備的基礎(chǔ)部分。中間構(gòu)件,,簡稱中間件,,是向上支持各類軟件系統(tǒng)或者硬件設(shè)備,實現(xiàn)指紋注冊和認(rèn)證功能的獨立部分,。上層構(gòu)件,,是指在基礎(chǔ)構(gòu)件之上,自己實現(xiàn)中間件或者利用中間件建立起來的執(zhí)行應(yīng)用的部分,,也可以稱為應(yīng)用構(gòu)件,。
指紋產(chǎn)品基礎(chǔ)構(gòu)件包括:指紋傳感器(指紋Sensor)、指紋傳感器驅(qū)動程序(Driver),、指紋傳感器底層接口程序(底層SDK),,以及指紋算法程序。其中前三個都是作為一個整體對待,,籠統(tǒng)的稱為指紋SENSOR,。指紋基礎(chǔ)構(gòu)件的這四個部分,對于任何一類的指紋識別產(chǎn)品都是不可缺少的,,所以稱之為基礎(chǔ)構(gòu)件,。
指紋產(chǎn)品中間構(gòu)件,或者叫指紋應(yīng)用中間件,,它專門完成指紋注冊和認(rèn)證功能,,所以它一定包含指紋識別算法。它屏蔽了應(yīng)用層對設(shè)備層(基礎(chǔ)構(gòu)件中的SENSOR以及DRIVER)的直接訪問,。它既可以表現(xiàn)為軟件控件(ocx),,也可表現(xiàn)為硬件模塊,也就是俗稱的指紋脫機(jī)模塊,。
指紋產(chǎn)品上層構(gòu)件,,它是用戶需求的實現(xiàn)部分,其形態(tài)不定,,可以是一個完整的指紋應(yīng)用軟件產(chǎn)品,,如指紋文件保護(hù)系統(tǒng),、計算機(jī)登錄指紋保護(hù)系統(tǒng)。也可是指紋考勤機(jī),、指紋保險柜等這類嵌入式硬件產(chǎn)品,。
在了解了指紋識別產(chǎn)品的構(gòu)成要件之后,我們再一層層采用解析的方法來分析每個構(gòu)件中的技術(shù)成份,。
2,、指紋產(chǎn)品基礎(chǔ)構(gòu)件
2.1、基礎(chǔ)構(gòu)件之指紋SENSOR
從基礎(chǔ)構(gòu)件層來看,,其中的指紋SENSOR,,是指紋圖像自動采集和生成部分,是整個指紋識別產(chǎn)品的數(shù)據(jù)輸入端,。絕大多數(shù)指紋SENSOR通過光學(xué)掃描,、晶體熱敏、晶體電容等三種主要傳感原理采集指紋圖像,。衡量一個指紋SENSOR的質(zhì)量好壞或者使用的技術(shù)的高低,,從其使用的采集原理上并不能得出結(jié)論,而是主要從以下幾個方面來衡量,。
?。?)成像質(zhì)量。成像質(zhì)量是衡量指紋SENSOR(指紋傳感器)質(zhì)量的首要標(biāo)準(zhǔn),。成像質(zhì)量主要表現(xiàn)為對指紋圖像的還原能力,,以及去噪能力。
?。?)手指適應(yīng)能力,。由于不同手指指紋的紋路深淺不同、干濕不同,,污漬程度不同,。要能夠?qū)λ星闆r進(jìn)行有效兼容,是指紋SENSOR的適用能力的表現(xiàn),。有時候手指適用能力被歸到成像質(zhì)量中考慮,。
(3)采集速度,。采集速度表現(xiàn)為從手指放到SENSOR觸面后多長時間內(nèi)完成一次指紋采集的時間,,或者單位時間如1S可以采集的次數(shù)。速度的快慢直接影響到用戶的使用體驗,。
?。?)電氣特性。電氣特性是從產(chǎn)品化的角度來看,,指紋SENSOR是否真正可用于某種產(chǎn)品,。電氣特性主要關(guān)注三個參數(shù),,工作電壓,功耗和ESD(防靜電能力),。如把指紋SENSOR應(yīng)用到手機(jī)上,,必然要考慮手機(jī)的現(xiàn)在供電方式能否滿足增加了指紋SENOSR后的電壓和功耗要求,。不過大部分指紋SENOSR的電壓都在3,。6V以下(含)。
?。?)硬件接口能力,。接口能力也是從產(chǎn)品化的角度來衡量的。接口能力直接影響著指紋SENSOR所獲得的指紋圖像數(shù)據(jù)的傳送方式,,影響著與指紋處理模塊之間的通訊方式和通訊速度,。比如已具備USB接口能力的指紋SENSOR,可以直接與USB HUB相連,。而沒有USB接口的,,就需要通過USB控制器來實現(xiàn),給產(chǎn)品化增加一道技術(shù)門檻,。
?。?)SDK能力。SDK能力是指指紋SENSOR的功能,,也就是與指紋SENSOR配套使用的程序接口的功能,。一般在這些接口中定義了上層應(yīng)用如何啟動或終止硬件SENSOR,以及如何控制指紋SENSOR的函數(shù)族,。比如發(fā)送指紋SENOSR初始化命令,、開始或停止捕獲指紋圖像命令、詢問手指是存在,、以及判斷是否是指紋等,。對于滑動式(SWIPE)芯片來講,還包括指紋重構(gòu)的命令接口,。
?。?) 附加功能。大部分指紋SENSOR除了具備指紋圖像采集能力之外,,還能夠感知手指的移動方向,、手指的點擊方式(單擊雙擊),這被稱之為導(dǎo)航能力,。作者見過的一款導(dǎo)航能力非凡的指紋SENSOR,,可以非常靈活的玩貪吃蛇游戲。另一方面,,有的指紋SENSOR,,如ATMEL和AUTHENTECH的,,可以提供指紋特征值的模板訪問接口。這些都是除了基本功能之外,,指紋SENSOR廠商附加開發(fā)的功能,,這部分功能可以使得,在其它條件相當(dāng)?shù)那闆r下,,起到提升應(yīng)用特色的作用,。