指纹识别及其与传感器技术发展的联系

2.3.5　指纹识别及其与传感器技术发展的联系

自动指纹识别系统(AFIS)技术的进步和指纹传感器技术的发展密切相关。过去指纹传感器都是基于光学技术的传感器，这种传感器结构复杂，价格昂贵，体积庞大。因此造成实际系统价格非常昂贵，所以过去指纹识别系统仅仅在公安、银行等特殊部门内应用。随着光电技术的发展，光学传感器的价格和体积也开始大幅下降，AFIS也开始进入普通的民用领域。

20世纪90年代中期开始出现半导体指纹传感器。最初的这类传感器采集的图像质量和光学传感器采集的有较大的差距，但是随着半导体技术的进步，它采集的图像质量也越来越高，现在这两种传感器采集的图像质量差距已经很小了。半导体传感器具有价格低、体积小的优点，特别适合集成在普通的消费类电子产品中，大有后来居上、取代光学传感器的趋势。

半导体传感器芯片技术被国外所垄断，现在完全依赖进口，国内主要是做代理、二次开发和系统集成等。指纹识别算法是AFIS系统的核心技术，这方面的研究早在19世纪初就开始了，但这方面的深入研究是从20世纪60年代后随着计算机技术的引入而开展起来的。

不过，早期的研究都是在高性能计算机上完成的，主要针对脱机的指纹图像进行研究。随着技术的发展，20世纪80年代到90年代初才开始进行联机的活体指纹识别算法的研究，这个时期都是针对光学传感器所做的研究，由于这时候AFIS只在特殊的行业部门使用，往往使用价格比较昂贵的DSP等硬件附加设备来解决指纹识别的实时性问题。90年代末到现在，由于半导体指纹传感器的出现，使得指纹识别的应用领域迅速扩大，在个人电脑上、个人数字助理、掌上电脑、手机等很多领域都开始使用AFIS技术，所以指纹算法的研究重点从光学传感器转移到了半导体传感器，对算法的性能也提出了更高的要求。指纹虽然稳定性很好，但是仍然存在蜕皮等问题，这就对算法性能产生了极大的挑战，也是AFIS研究者需要努力克服的问题。

现在国内外指纹识别基本上都是采用基于细节点特征的指纹识别技术，从研究角度来说，国内外的差距并不明显。但是国内对于AFIS主要侧重于研究角度，很长一段时间没有在实际应用中实践，所以这些技术和实际的市场需求间还有不少差距。而实际从事指纹应用的公司没有自己的技术，绝大多数都是使用国外的指纹识别算法。