德国哲学家莱布尼茨说过：“世上不两片残缺相同的电容树叶。”

咱们的光学指纹就像每一片树叶上不够为奇的叶脉 ，巨匠皆有，超声一生巩固，波手别技又各不相同 。纹识

正是术清由于指纹与生俱来的利便性以及约 1/150 亿的超低一再率 ，指纹识别技术成为了现今运用最普遍的电容生物识别技术之一  ，而且与咱们的光学生涯非亲非故。

好比
，超声在你点开这篇文章的波手别技多少分钟前  ，是纹识否用指纹解锁手机了呀？

手机需要搭载指纹识别模块，其使命历程个别分为三步：收集、术清处置
、电容立室。光学

由传感器负责识别指纹 ，超声并收集到简陋的指纹图像 。

按收集道理主要分为光学式 、电容式
、超声波式，按搜整方式主要分为刮擦式以及按压式 。

收集到的指纹图像还需要处置。先经由灰度失调、噪点消除了、图像增强等措施让指纹的纹路更清晰，再经由算法提取指纹的特色数据  。

10 个指纹可天生约 4900 个自力可丈量的特色，好比环型 / 弓型 / 螺旋型纹路图案下的中间点、三角点
、纹数 、倾向、曲率、位置等特色 。

最后将这些由指纹图像组成的特色数据存储为用于模板
。

再次收集并处置指纹后 ，指纹识别模块经由算法将新指纹的特色数据与已经有模板妨碍立室，立室度高于阈值则经由识别 。

文档君主要向巨匠介绍 ，在上述收集历程中传感器对于指纹的识别技术 。

一种成熟的传统指纹识别技术 ，在智能手机规模普遍率较高。实现道理如下：

电容传感器上有 N 个面积相同的小电容器极板 ，手指可能看做一个大的电容器极板 ，当手指打仗电容传感器时，就组成为了 N 个小电容器
，它们的电容值取决于指纹到小电容器极板的距离 。

指纹的“嵴”（jí）突出 ，距离极板近
，电容大；指纹的“峪”（yù）凹下 ，距离极板远 ，电容小。

在放电历程中，由于电容值差距，嵴放电较慢，峪放电较快
。指纹上一条条高下笔直的纹路转换成为了电信号，从而被精确识别。

电容式指纹识别有刮擦式以及按压式两种搜整方式。

刮擦式相似于全景相机 ，当手指在传感器概况滑动时，传感器对于指纹“摄影”再“拼接”。

缺陷在于，手指必需凭证特定倾向以及角度妨碍匀速滑动，导致识别率以及利便性不太使人知足，手机上也早已经见不到刮擦式指纹识别模块的身影啦。

按压式作为前者的优化妄想，信托巨匠都颇为熟习。手指惟独按压在传感器上  ，就能快捷识别指纹，更易于操作 。

其后，手机普遍接管将传感器与 Home 键相散漫的前置指纹识别方式
，但随着大屏 、周全屏热潮的掀起，手机侧面不过剩空间去容纳实体按键了 。

为了防止影响屏占比，传感器挪到了手机背部
 ，但这种后置指纹识别方式需要用户盲按 ，可能一下还按禁绝，不太合适用户习气。

良多手机又将传感器与电源键散漫，泛起了侧边指纹识别方式，但简略爆发误触。而且要想指纹的实用识别地域越大，手机就越厚，指纹识别率与手机轻佻度不可兼患上 。

着实对于电容式指纹识别技术，不论是刮擦仍是按压，不论是前置、后置仍是侧边  ，在手机概况面确定有一个实体传感器，在确定水平上会影响手机概况
。

近些年来，用户对于手机的需要趋于周全大屏、机身轻佻 、形态美不雅等方面，手机屏幕也在从 LCD 屏幕过渡到 OLED 屏幕。

基于 OLED 屏幕的屏下指纹识别妄想应运而生 。将指纹传感器部署于屏幕下方
，也让用户在妨碍指纹识别时会有更强的科技感体验 。

屏下指纹识别当初有光学式以及超声波式这两种实现方式。

是一种生涯中罕有的指纹识别技术
，好比运用于考勤的打卡机 。主要运用光反射道理 ：

手指按压屏幕，屏幕发光照亮手指按压地域。当光线映射到指纹的“嵴”以及“峪”时 ，会发生差距角度以及明暗水平的反射光线 ，透过屏幕像素间隙，被屏幕下的光学传感器接管，从而识别出指纹。

光学式指纹识别技术的短处是：操作利便 、穿透性好 ，技术成熟 ，老本不高。

但也有清晰缺陷
：无奈识别皮肤真皮层 ，清静性较低 ，防伪性较差，而且屏幕特定地域需要临时发亮 ，削减功耗，可能影响屏幕寿命。

是近些年来的一种新兴技术 ，相似于声纳道理 。

手指按压屏幕，屏幕下的传感器向手指按压地域发射超声波。当超声波打仗到指纹的“嵴”以及“峪”时，被罗致、穿透、反射的水平有差距 ，会发生差距能量的回波并被传感器接管，从而构建出 3D 指纹图像  。

超声波式指纹识别技术的短处是：穿透性强，抗水渍、污渍干扰能耐强 ，识别率高 ，反对于活体检测 ，清静性较高 。

缺陷是：造价高 ，技术相对于不太成熟 ，市场占有率低。

巨匠普遍以为 ，摩托罗拉在 2011 年 4 月推出的 MB 860 是最先搭载指纹识别功能的智能手机，用户在手机顶部传感器上妨碍刮擦式指纹识别 。

巨匠最熟知的，仍是苹果在 2013 年 9 月宣告的 iPhone 5S
，反对于前置按压式指纹识别 ，传感器内置在圆形 Home 键中，外圈是不锈钢感应环。

可能说 iPhone 5S 引领了手机指纹识别的潮水，尔后种种反对于指纹识别的手机如雨后春笋般进入市场 。

……

2014 年
，华为 Mate 7：首款反对于后置指纹识别的 Android 手机 。

2015 年 ，努比亚 Z9 尊享版 ：首款反对于侧边指纹识别的手机。

2018 年 ，vivo X20 Plus UD：首款反对于屏下光学指纹识别的量产手机 。

2019 年，三星 S10
：首款反对于屏下超声波指纹识别的手机 。

……

2023 年 3 月，努比亚首款 Ultra 旗舰机型 ——Z50 Ultra 正式宣告  ，接管屏下光学指纹识别以及第四代屏下摄像技术，为用户带来欠缺周全屏体验！

据统计数据展现 ，近些年来 ，作废指纹识别的苹果机型不断热销
，影响了指纹识别总体渗透率，2022 年国内智能手机指纹识别搭载率降至 79%。

其中 ，后置指纹逐渐淡出市场 ，而侧边指纹抢占了绝大部份中低真个 LCD 屏幕手机市场，搭载率为 44%
，屏下指纹识别搭载率为 30%。

着实对于广漠用户来说 ，不论是何种指纹识别技术 ，好用才是最关键的。

当初的屏下指纹识别技术，不光不断了前置识别的利便操作，而且无需像后置以及侧边识别那样在机身配置传感器凹槽，还能让手机实现更极致的轻佻度以及屏占比。

当初市场上已经泛起了搭载超声波 3D 广域屏下指纹识别模块的手机 ，可基于双指纹识别实现更多交互功能。

这也掀开了咱们的思绪，原本指纹识别不止于解锁手机以及挪移支出呀！

咱们每一总体有十根手指
，至关于十把不够为奇的钥匙，若何运用这些钥匙在手机上掀开更多更广的空间呢？这是个值患上思考的下场~

属于指纹识别技术的标签太多：“识别率” 、“识别速率”、“利便性”、“清静性” 、“性价比”…… 指纹识别技术的未来走向确定是可能失调这些目的的更优解 
。

不久的未来，超声波指纹识别技术可能会成为主流。

在更远的未来，指纹识别技术是否会进化到渗透手指皮肤下提取更多特色妨碍识别呢 ？

手机指纹识别技术给咱们带来了有限的想象空间，招待在品评区聊聊你的意见~

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