指纹识别技术的应用

    指纹的使用历史悠久，可以追溯到几千年前，古代就开始以按手印的方式应用于司法实践和商业交易中了。随着计算机技术的发展，指纹的识别技术也从过去的人工识别发展到了自动指纹识别。作为的生物特征识别技术的一种，指纹具有唯一性和稳定性的特点，因此我们通过指纹我们可以唯一确定一个人的身份。相对于传统的身份识别办法，指纹识别不存在丢失和遗忘的问题，已经成为市场的研发热点。自动指纹识别技术是目前最广泛使用的生物特征识别技术之一，根据调查公司的统计，指纹识别技术的市场份额占了整个生物特征识别市场的６０％以上。而随着自动指纹识别技术产品成本的降低，指纹产品的应用范围和市场的容量也越来越大，而且目前每年的市场增长率都在30%以上，吸引了众多的投资者。

    指纹产品的核心技术之一是指纹传感器。指纹传感器目前主要的分为三类。光学传感器，半导体传感器，超声波传感器。
光学传感器是最传统的指纹传感器，通过一个棱镜把指纹图像反射到光电器件上，通过采样获得图像。光学传感器的特点是成像效果好，缺点是对于干燥的指纹成像较差，采集的是表皮指纹，不耐污渍，而且比较难小型化。

    半导体传感器根据检测原理的不同，又分为电容式，电感式，热敏式三大类。这三种技术采集的图像各有千秋，总的来说优点是成本低，体积小，缺点是传感器成像质量比光学的差，而且抗静电，抗破坏性差，寿命也较短。从用户使用方式来看又分为两大类，按压式和滑动式。

    超声波传感器超的原理是基于皮肤、指纹面和空气对超声波产生的不同声反射阻抗来检测指纹。这种技术具有成像清晰的特点，采集的是真皮指纹，抗污渍能力强。但是它缺点是价格非常昂贵，始终无法得到大规模使用。

    传感器的技术目前已经日趋成熟，未来将朝更高的成像质量，更小的使用体积，更低成本的方向发展。其中以半导体指纹传感器发展最为迅速，由于采用按压方式成像的半导体传感器需要比较大的硅片面积，因此未来成本降低的空间有限。未来传感器发展我们认为将主要集中在半导体滑动式指纹传感器上，这方面典型的产品有Authentec公司的AES2501系列等。而光学传感器主要的发展方向主要应该是缩小传感器的体积，提高成像质量。典型的产品有美国的DigitalPerson公司的U.are.U 4000系列等。

    从传感器的特点来看，半导体传感器比较适合于按压次数较少，使用环境比较好的场合，比如电脑信息安全，掌上设备（PDA，移动电话），指纹U盘，指纹键盘，指纹鼠标等等。而光学传感器则比较适合于指纹锁，门禁，考勤等应用场合。尤其使指纹锁，目前基本上使用的都是光学传感器的产品。

    指纹识别算法是指纹产品的另外一个核心技术。经过目前在PC上使用的指纹识别算法已经比较成熟，但是在各种嵌入式系统上使用的算法还有比较大的发展空间。由于在嵌入式系统中，能够使用的处理资源和内存资源都很有限，因此在指纹算法移植到嵌入式系统中的时候，必然要在识别性能和使用成本中进行折衷，因此嵌入式指纹识别算法的开发成为指纹产品开发的难点之一。对于使用中碰到的诸如形变，蜕皮，断裂，疤痕等问题，都还是指纹识别算法中需要克服的问题。

    目前而嵌入式指纹算法一般在DSP平台或者ARM平台上开发。在DSP平台上开发的系统，算法性能比较强，识别速度较快，但是算法的开发难度大，制造成本也比较高。而基于ARM的系统开发难度比较低，但是整体上来看识别速度和效果要差一些，适应于一些较低端的应用场合。目前来看整个市场中还是基于DSP平台的嵌入式指纹识别算法占据主流的地位。

    乐荣集团从事安防领域多年，在光学镜头领域有非常丰富的开发和实践经验。在经过多年的潜心研究，目前已经成功开发出了适合于具有自主知识产权的光学传感器模块和基于DSP的嵌入式指纹识别算法，整个算法具有识别率高，占有资源少的特点。乐荣的指纹识别算法结合了多种指纹识别算法的优点，能够较好的解决形变，断裂，疤痕等指纹识别难题，大大提高了产品的使用性能。由于指纹传感器和指纹算法都自己开发，因此算法的优化可以和指纹传感器硬件的特性相结合，这也是乐荣的主要优势之一。

    乐荣从自身优势出发，将指纹识别技术应用于指纹锁和指纹保险箱，目前已经开发出了多款指纹产品。这些产品除了具有识别率高，功耗低的优点之外，更为重要的是由于乐荣掌握了指纹产品的核心技术，并且集成了产业链的各个环节，产品的成本和可靠性得到了很好的控制。我们预计最终可以将指纹锁的终端零售价格控制在几百元以内，这样就可以让原先曲高和寡的指纹锁真正走入寻常百姓家，让普通百姓体会到指纹识别技术给生活带来的便利。而目前指纹锁等产品的市场目前还主要在欧美市场，制约应用的因素主要就是价格，我们预计随着价格的降低，整个指纹锁的市场规模将会成倍的扩大。

    随着指纹识别技术的不断进步，产品价格的不断降低，指纹产品的市场应用范围也将越来越大。除了传统的考勤、门禁、指纹锁，保险箱柜等传统领域，指纹已经开始运用在身份证，机动车，信息安全等更大众化的领域，最终将会成为一个巨大的产业。根据相关的预测，在2006年全球指纹识别市场容量大约在30亿美元左右，而且还在以每年20%~40%的趋势在增长，国内的市场容量预计未来几年内也将达到百亿元的规模，市场前景非常乐观。从市场的份额来说，我们认为半导体的指纹传感器由于体积和成本的优势，未来占有的市场份额会更大一些。当然传统的光学传感器由于自身的优势，也会占有相当的市场份额，半导体传感器并不可能完全替代光学传感器。目前指纹产品的市场已经开始显现爆炸式增长的迹象，市场竞争也将愈发激烈。而那些掌握了核心技术的公司最终能够成长起来，才能成为市场的中流砥柱。