휴대폰 지문 인식 시스템이 뭔가요?

생체 인식 기술에는 홍채 인식 기술, 망막 인식 기술, 얼굴 인식 기술, 음성 인식 기술 및 지문 인식 기술 [2] 이 포함됩니다. 이 가운데 지문 인식 기술은 현재 가장 성숙하고 널리 사용되는 바이오메트릭 인식 기술이다. 지문, 패턴, 중단점, 교차점을 포함한 모든 사람의 피부 라인은 모두 다릅니다. 즉, 이러한 지문 특징은 고유하며 평생 변하지 않습니다. 이러한 유일성과 안정성에 힘입어 우리는 한 사람을 그의 지문과 연결시켜 그의 지문과 저장된 지문을 비교함으로써 그의 정체를 확인할 수 있다.

지문 인식 시스템은 지문 특징을 수집, 분석 및 비교함으로써 빠르고 정확한 ID 인증을 제공합니다. 지문 인식 시스템의 상자 그림은 1 과 같습니다.

지문 이미지는 지문 수집기에 의해 수집된 후 컴퓨터에 의해 인식되고 처리될 수 있습니다. 지문 이미지의 품질은 인식의 정확성과 지문 인식 시스템의 처리 속도에 직접적인 영향을 미치므로 지문 수집 기술은 지문 인식 시스템의 핵심 기술 중 하나입니다. 이 글은 서로 다른 지문 수집 기술과 그 성능을 중점적으로 분석하고 비교했다.

1 지문 채취 기술

지문의 표면적은 비교적 작아서 일상생활에서 손가락을 착용하는 경우가 많기 때문에 고품질의 지문 디테일 이미지를 얻는 것은 매우 복잡한 작업이다. 현재 사용되는 지문 수집 기술은 주로 광학 지문 수집 기술, 반도체 지문 수집 기술 및 초음파 지문 수집 기술입니다.

1..1광학 지문 이미지 수집 기술

광학 지문 수집 기술은 현재 가장 오래되고 가장 널리 사용되는 지문 수집 기술이다. 광학 지문 수집 장치는 197 1 년, 빛의 전체 반사 (FTIR) 원리로 시작됩니다. 빛은 지문이 있는 유리 표면에 비치고 반사광은 CCD 에서 얻습니다. 반사광의 양은 유리 표면에 눌린 지문의 능선과 계곡의 깊이, 피부와 유리 사이의 기름과 수분에 따라 달라집니다. 빛이 유리를 통해 계곡에 부딪친 후 유리와 공기의 인터페이스에서 전체 반사가 발생하고, 빛은 CCD 에 반사되고, 척추를 향하는 빛은 완전히 반사되지 않고, 척추와 유리의 인터페이스에 의해 흡수되거나 다른 곳으로 확산되어 CCD 에 지문 이미지를 형성합니다.

광학 수집 장비에는 장기적인 실제 적용의 시험을 견디고, 어느 정도의 온도 변화를 견딜 수 있으며, 안정성이 우수하고, 비용이 상대적으로 낮으며, 해상도가 500dpi 인 이미지를 제공할 수 있다는 장점이 많다.

광학 수집 장비에도 단점이 있는데, 주로 이미지 크기와 잠재적 지문이다. 롤러는 좋은 이미지를 얻을 수 있을 만큼 커야 합니다. 손가락이 플래터에 눌려 잠재 지문을 남겨 지문 이미지의 품질을 떨어뜨렸다. 심각한 잠재 지문으로 인해 두 개의 지문이 겹칠 수 있습니다. 또한 압력판의 코팅 (막) 과 CCD 배열은 시간이 지남에 따라 손실되고 정확도가 떨어집니다.

광학 설비 기술의 혁신으로 광학 지문 채취 설비의 부피도 줄어들고 있다. 이제 센서를 6x3x6 인치 상자에 설치할 수 있습니다. 가까운 장래에 더 작은 장치는 3x 1X 1 인치가 될 것입니다. 이러한 진보는 각종 광학 기술의 발전 덕분이다. 예를 들어 광섬유 번들을 사용하여 지문 이미지를 얻을 수 있습니다. 광섬유 빔은 지문 표면에 수직으로 비춰져 지문을 비추고 반사광을 탐지한다. 또 다른 시나리오는 탄성 평면에 마이크로프리즘 행렬이 포함된 표면을 설치하는 것입니다. 손가락이 이 표면을 눌렀을 때, 지문 능선과 계곡의 다른 압력으로 인해 프리즘의 표면이 변하여 프리즘 빛의 반사에 반영된다.

미국 DigitaIPersona[4] 회사에서 출시한 U.are.U 시리즈 옵티컬 지문 수집기는 현재 널리 사용되고 있는 광학 지문 수집기로, 주로 컴퓨터 windows 시스템에 로그인할 때 사용자의 신원을 확인하는 데 사용됩니다. 정교한 광학 시스템, LED 광원 및 CMOS 카메라 공동 작업을 통합하여 모든 방향에서 지문 입력을 수용할 수 있는 3 차원 생체 기능을 제공합니다. 회전 180 도, 현재 시중에서 가장 안전한 광학 지문 인식 시스템 중 하나입니다. U.are.U 광학 지문 수집기는 인체공학적으로 설계되었으며 USB 인터페이스가 있어 사용자 데스크탑의 키보드 옆에 있는 새로운 지능형 주변 장치입니다.

1.2 반도체 지문 채취 기술

반도체 센서는 1998 년에야 시장에 나왔다. 미정질이 함유된 이 평면들은 다양한 기술을 통해 지문 이미지를 그린다.

(1) 실리콘 용량 지문 이미지 센서

가장 흔한 반도체 지문 센서로 전자측정을 통해 지문을 포착한다. 반도체 금속 어레이에는 약 100000 개의 콘덴서 센서를 결합할 수 있으며 외부는 절연면입니다. 센서 배열의 각 점은 콘덴서의 한 극 역할을 하는 금속 전극으로, 센서 표면의 해당 지점에 손가락을 눌러 다른 극 역할을 하며, 센서 면은 극 사이에 미디어 층을 형성합니다. 지문의 능선과 골짜기 사이의 거리가 다른 극과 다르기 때문에 (텍스처의 깊이가 있음) 실리콘 표면 용량 배열의 용량 값도 다르다. 각 점의 용량 값을 측정하고 기록하여 그레이스케일이 있는 지문 이미지를 얻을 수 있습니다.

(2) 반도체 감압 센서

표면의 맨 위는 탄성 감압 유전체 소재로 지문의 외부 형태 (범프) 에 따라 해당 전기 신호로 변환되어 그레이스케일로 지문 이미지를 추가로 생성합니다.

(3) 반도체 온도 센서

장치에 눌린 척추와 장치에서 멀리 떨어진 계곡 사이의 온도차를 감지하여 지문 이미지를 얻을 수 있습니다.

반도체 지문 센서는 자동 제어 기술 (AGC 기술) 을 사용하여 지문 이미지 픽셀 행의 감도와 지문의 로컬 범위를 자동으로 조정하고 다양한 환경에서 피드백을 결합하여 고품질의 이미지를 생성할 수 있습니다. 예를 들어, 건조한 지문과 같이 불분명한 (대비가 낮은) 이미지를 느낄 수 있어 감도를 높이고 캡쳐하는 순간에 또렷한 (대비가 좋은) 이미지를 만들 수 있습니다. 부분 조정 기능으로 인해 이미지가 선명하지 않은 영역 (예: 손가락이 가볍게 누르는 곳) 도 감지할 수 있어 캡쳐하는 순간 이러한 픽셀의 감도를 높일 수 있습니다.

반도체 지문 수집 장치는 해상도가 최대 600dpi 인 상당히 정확한 지문 이미지를 얻을 수 있으며, 지문 수집에는 광학 수집 장치와 같은 넓은 영역 수집 헤드가 필요하지 않습니다. 반도체 칩은 부피가 작고 전력 소비량이 낮기 때문에 기존의 많은 부품에 통합될 수 있는데, 이는 광채집기와는 비교할 수 없는 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체, 반도체) 현재 많은 지문 인식 시스템은 반도체 채집 설비로 개발되었다. 초기 반도체 센서의 주요 약점은 정전기에 취약하기 때문에 센서가 때때로 이미지를 얻지 못하거나 심지어 손상될 수 있다는 것입니다. 손가락 땀과 손가락 마모에 있는 소금이나 기타 더러움은 반도체 센서가 이미지를 얻기가 어려울 수 있습니다. 또한 유리만큼 내마모성이 없어 서비스 수명에 영향을 줍니다. 다양한 기술이 발달하면서 칩의 정전기 방지 성능과 내구성이 크게 향상되었습니다.

루슨스에서 분리된 Verdicom [5] 은 1997 부터 반도체 지문 수집 기술 개발에 주력했다. 지금까지 FPSll0, FPS200 등 다양한 CMOS 지문 센서 제품이 개발되어 일부 상업용 지문 인식 시스템에 채택되었습니다. 핵심 기술은 신뢰성이 높은 실리콘 센서 칩을 기반으로 한 설계입니다.

FPS200 은 Veridicom 이 널리 사용되는 FPSll0 0 시리즈 센서의 장점을 흡수하여 개발한 차세대 지문 센서입니다. FPS200[6] 표면에 Vefidicom 의 특허 기술을 채택하여 내구성이 뛰어나 칩의 긁힘, 부식 및 마모를 방지합니다. FPS200 은 8KV 이상의 정전기 방전 (ESD) 을 견딜 수 있으므로 FPS200 을 혹독한 환경에 적용할 수 있습니다. 이 제품은 지문에 다양한 능선, 계곡 등의 텍스처 정보를 결합했다. 신뢰성이 높은 실리콘 센서 칩의 이미지 검색 기능을 통해 손가락이 건조, 젖은 것, 거친 것 등을 선택할 수 있습니다. 같은 손가락에서 채취한 최고의 지문 이미지 중 하나를 메모리에 저장할 수 있습니다. 지문 해상도는 500dpi 에 이를 수 있으며 센서 칩 인식 중 오수락 및 오거부 발생을 크게 줄일 수 있습니다.

FPS200 은 USB 인터페이스, MCU 인터페이스, 직렬 주변 장치 인터페이스 (Sn) 등 세 가지 내장형 통신 인터페이스가 있는 최초의 지문 장치로, FPS200 은 외부 인터페이스 장치 지원 없이 다양한 유형의 장치를 연결할 수 있습니다. 전체 포장 크기 (24 MMX 24 mmxl.4 mm), 일반 우표 크기만 있습니다. 고성능, 저전력, 저렴한 가격, 작은 크기로 인해 노트북 컴퓨터, PDA (Personal Digital Assistant), 휴대폰과 같은 다양한 인터넷 장치에 쉽게 통합할 수 있습니다.

1.3 초음파 지문 이미지 수집 기술

슈퍼 스캔 회사는 초음파 지문 이미지 수집 장비 제품을 개척했다. 초음파 지문 이미지 수집 기술은 최고의 지문 수집 기술 중 하나로 여겨지지만 지문 인식 시스템에서는 보기 드물고 비용이 많이 들고 실험실 단계에 있다. 초음파 지문 인식의 원리는 초음파가 지문 표면을 스캔할 때 수신 장치에서 얻은 반사 신호를 따라가는 것입니다. 지문의 척추와 밸리의 음향 임피던스가 다르기 때문에 수신기에 반사되는 초음파 에너지도 다릅니다. 초음파 에너지를 측정하여 지문의 그레이스케일 이미지를 얻을 수 있습니다. 피부에 쌓인 더러움과 기름이 초음파 이미징에 미치는 영향은 매우 적다. 따라서 이런 방식으로 얻은 이미지는 실제 지문의 범프 선을 사실적으로 반영한 것입니다.

결론적으로, 이러한 지문 채취 기술들은 모두 각자의 장단점을 가지고 있다. 초음파 지문 이미지 수집 기술은 비용이 많이 들기 때문에 지문 인식 시스템에 적용되지 않았습니다. 일반 반도체 센서의 지문 수집 면적은 1 제곱 인치보다 작고 광학 스캔의 지문 수집 면적은 1 제곱 인치보다 크거나 같습니다. 우리는 실제 요구에 따라 어떤 지문 채취 설비를 사용할 것인지 선택할 수 있다.

표 1 은 세 가지 주요 기술을 비교한 것입니다.

표 1

1 광학 스캐닝 기술 2 반도체 감지 기술 3 초음파 스캐닝 기술

1 건조한 손가락 이미징 능력이 떨어지고 땀과 약간 붓는 손가락 이미징이 흐릿합니다. 피부의 더러움과 지방의 영향을 받기 쉽다. 손가락이 건조하면 좋고, 손가락이 습하고 거칠어도 영상화할 수 있다. 피부의 더러움과 지방의 영향을 받기 쉽다. 3 아주 좋아요

이미징 면적은 크고, 작고, 중간이다.

해상도는 500dpi 미만, 최대 600dpi, 최고 1000dpi 입니다.

설비가 크고 작다.

내구성은 매우 견고하고 내구성이 뛰어납니다.

전력 소비량이 더 크고, 더 작고, 더 크다.

비용이 높고, 낮고, 높다.