指纹机的工作原理主要包括以下几个步骤:
读取指纹图像
指纹机通过指纹采集器读取人体指纹的图像。这个过程包括将手指放置在扫描窗口上,通过光电转换设备捕捉指纹的凹凸纹理,形成黑白两色的图像。
图像处理
获取到的指纹图像需要经过初步处理,以去除噪声和干扰,使图像更加清晰。这通常包括图像增强、去噪等步骤。
特征提取
指纹辨识软件将处理后的指纹图像转换成特征数据。这些特征数据是指纹的固有属性,如嵴和峪的几何特性、物理特征和生物特性等。由于每枚指纹的特征数据是唯一的,因此可以用来识别身份。
数据保存
提取的特征数据会被保存为模板,通常以1K大小的文件形式存储在指纹机中。这些模板用于后续的指纹比对。
指纹比对
当需要验证身份时,指纹机通过计算机模糊比较的方法,将待验证的指纹模板与存储的模板进行比对,计算出它们的相似程度。最终根据相似度得出两个指纹是否匹配的结论。
指纹机的类型
光学式指纹识别系统:
利用光线反射成像识别指纹,对使用环境的温度和湿度有一定要求。常见于考勤机。
电容式指纹识别系统:
通过硅晶元与导电的皮下电电解液形成电场,利用指纹的高低起伏导致的电信号差来识别指纹。这种技术适应能力强,体积小,常用于笔记本电脑和智能手机。
超声波指纹识别系统:
通过发射超声波并接收其反射信号来测量指纹的高度差,能够穿透物体,识别率高,即使屏幕上有水或污渍也能正常工作。
总结
指纹机的工作原理是通过读取指纹图像、处理图像、提取特征数据、保存数据和进行比对等步骤来实现身份识别。不同类型的指纹机采用不同的技术,如光学、电容和超声波等,以满足不同应用场景的需求。