浅析智能门锁的光学和半导体指纹识别装置的区别
智能门锁的指纹识别装置是智能门锁的核心组件之一,指纹识别技术的发展对智能门锁的安全性和可靠性产生了重要影响。本文对智能门锁的光学指纹头和半导体指纹头进行了深入分析和比较。
光学指纹头是最古老也是目前应用最广泛的指纹采集技术,原理是光的全反射(FTIR)。光线照到压有指纹的玻璃表面,反射光线由 CCD 去获得,光线经玻璃照射到谷的地方后在玻璃与空气的界面发生全反射,光线被反射到 CCD,而射向脊的光线不发生全反射,而是被脊与玻璃的接触面吸收或者漫反射到别的地方,这样在 CCD 上形成了清晰的指纹图像。
半导体指纹头是利用电位的差异从而形成了指纹的成像,半导体指纹采集无论是电容式还是电感式,其原理类似。在一块成千上万半导体器件的“平板”上,手指贴在其上与其构成了电容(电感)的另一面,由于手指平面凸凹不平,凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样,形成了电容(电感)数值就不一样,设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总,便完成了指纹采集。
两者在成像的原理上是有着本质上的差异的,这一点毋容置疑。光学指纹头对手指温度要求高,虽然光学对识别温度要求不高,但对手指温度要求高,一旦手指纹路变形,比如或者温度过低指纹变形的时候,光学指纹头无法识别正确的指纹,出现拒识,这也是目前很多光学指纹锁一旦手指纹路受温度影响,开启智能锁比较麻烦的原因之一。
半导体指纹头对干湿手指适应性相对较差,因为根据其成像原理,一旦间电位差过小或过大,就无法形成清晰的手指图像,在算法识别上就会有很大的困难,无法用算法来弥补识别上的差异,出现误识或拒识。而干、湿手指就是这种情况,识别图像要么过重,要么过轻,无法做到精准识别。
光学指纹头因为主要成像装置是一般都是钢化玻璃,其硬度大、耐磨、强度高等这些物理特性决定了,光学指纹头对一些在使用过程当中的非利器的刮碰不会受到伤害,或者伤害较小,对识别影响较少。
半导体传感器由于其是半导体硅片,表面一般为涂料的涂层,正常使用不影响寿命,但如果一些稍硬的物件,例如钥匙、门卡等刮擦,则容易受到损害,从而影响到指纹识别的精准性,甚至无法使用。
光学指纹头因为需要光的折射反应,一般使用的摘要:光学指纹头对手指温度要求高,虽然光学对识别温度要求不高,但对手指温度要求高,一旦手指纹路变形,比如或者温度过低指纹变形的时候,光学指纹头无法识别正确的指纹,出现拒识,这也是目前很多光学指纹锁一旦手指纹路受温度影响,开启智能锁比较麻烦的原因之一。
半导体传感器由于其本身就是电子原器件,一片薄薄的硅片,体积和面积都相对较小,对智能门锁的外观和结构设计影响较小。
关于指纹残留的问题,光学指纹头由于其识别主材是玻璃,玻璃的表面更加容易留下痕迹,因此容易出现指纹残留的问题,因此,光学识别智能门锁在设计算法的时候,就需要解决指纹残留的问题,要么增加成本,要么牺牲安全性。而半导体,只要涂层不是亮面陶瓷等,普通的涂层根本不存在残留指纹的说法,一般算法也不太考虑指纹残留的问题。
单纯的从传感器类型角度以及成像的原理,识别的机制来看抗静电这一与智能门锁质量息息相关的指标。光学传感器对静电具有天生的抗性,而半导体则要在防静电上多做很多功课。
从价格角度讲,随着指纹识别传感器的生产工艺和市场保有量的增加,早期光学指纹头相对成熟,价格较低,半导体高速发展,但价格稍贵,经过了几年的发展,半导体传感器已经占据了绝大部分市场份额,而且价格也已经降到了更加贴近需求的状态,价格很低,性价比非常高。而光学传感器则开始向高端,例如屏下指纹等新的识别方式发展了。其价格反而高于半导体传感器。