18新利最新登入指纹扫描仪的工作原理

指纹是自然界奇异的变化之一。人类恰好有内置的、容易获取的身份证。你有一个独特的设计，它代表你独自一人，字面上在你的指尖。18新利最新登入这是怎么发生的?

人们的手指上有细小的皮肤脊，因为这种特殊的适应对人类的祖先极其有利。手指上的山脊和“山谷”图案使手更容易抓住东西，同样的，橡胶胎面图案有助于一个轮胎抓紧路。

指纹的另一个功能完全是巧合。就像人体内的所有东西一样，这些脊状突起是由遗传和环境因素共同形成的。遗传密码DNA对发育中的胎儿皮肤的形成方式给出一般指令，但具体的形成方式是随机事件的结果。特定时刻胎儿在子宫内的确切位置以及周围羊水的确切成分和密度决定了每个脊的形成方式。18新利最新登入

所以，除了最初决定你的基因组成的无数因素之外，还有无数的环境因素影响着手指的形成。就像形成云的天气条件或海滩的海岸线一样，整个发展过程是如此混乱，以至于在整个人类历史进程中，几乎没有机会形成两次完全相同的模式。

因此，指纹是一个人的唯一标记，即使是同卵双胞胎。虽然两枚指纹乍一看基本上是一样的，但训练有素的调查员或先进的软件可以挑出清晰、明确的差异。

这是指纹分析的基本思路，无论是在犯罪调查还是安全方面。指纹扫描仪的工作是代替人类分析人员收集指纹样本，并将其与其他记录在案的样本进行比较。在接下来的几节中，我们将了解扫描仪是如何做到这一点的。18新利最新登入

指纹扫描系统有两个基本工作——它需要获得你手指的图像，它需要确定这张图像中的脊谷模式是否与预扫描图像中的脊谷模式相匹配。

有很多不同的方法可以得到某人手指的图像。今天最常见的方法是光学扫描而且电容扫描．这两种类型的人会得到相同类型的图像，但他们的方式完全不同。

光学扫描仪的核心是一个电荷耦合装置(CCD)，同样的光传感器系统用于数码相机而且摄像机．CCD就是一组感光元件二极管被称为photosites它会在光子的作用下产生电信号。每个photosite记录一个像素，一个小点代表击中该点的光。总的来说，浅色和深色像素构成了扫描场景的图像(例如，一根手指)。通常,一个模拟-数字转换器在扫描仪系统中，处理模拟电信号以产生图像的数字表示。看到18新利最新登入数码相机的工作原理参阅有关ccd及数码转换的详情。

当你把手指放在一块玻璃板上时，扫描过程就开始了，CCD相机就会拍下照片。扫描仪有自己的光源，通常是一个阵列发光二极管，以照亮手指的纹路。CCD系统实际上会产生倒像在手指上，较暗的区域代表更多的反射光(指脊)，较浅的区域代表较少的反射光(指脊之间的山谷)。

在将打印结果与存储数据进行比较之前，扫描仪处理器会确保CCD捕捉到清晰的图像。它检查平均像素的暗度，或小样本中的整体值，如果整体图像太暗或太亮，则拒绝扫描。如果图像被拒绝，扫描仪会调整曝光时间，让更多或更少的光线进入，然后再次尝试扫描。

如果黑暗程度足够，扫描系统将继续检查形象的定义(18新利最新登入指纹扫描有多清晰)。处理器会观察在图像上水平和垂直移动的几条直线。如果指纹图像具有良好的清晰度，垂直于山脊的直线将由非常暗的像素和非常亮的像素交替组成。

如果处理器发现图像清晰且正确曝光，它将继续将捕获的指纹与文件中的指纹进行比较。我们将在一分钟内研究这个过程，但首先我们将研究另一种主要的扫描技术，即电容式扫描仪．

与光学扫描仪一样，电容式指纹扫描仪也能生成构成指纹的脊状和谷状图像。但是电容器不是用光来感应打印，而是用电流。

下图显示了一个简单的电容式传感器。18新利最新登入传感器由一个或多个传感器组成半导体芯片的数组细胞．每个单元格包含两个导体板，用绝缘层覆盖。这些细胞很小，比手指上一个脊的宽度还小。

传感器连接到一个积分器，是一种围绕电路的电路逆变运算放大器．逆变放大器是一种复杂的半导体器件，由许多晶体管、电阻和电容器组成。它的操作细节本身可以写一整篇文章，但在这里我们可以大致了解它在电容扫描仪中的作用。(查看这个页面运算放大器的技术概述)

像任何放大器，反相放大器根据另一个电流的波动来改变一个电流(参见18新利最新登入放大器的工作原理以获取更多信息)。18luck手机登录具体地说，逆变放大器改变电源电压。这种变化是基于两个输入的相对电压，称为逆变端和非逆变端。在这种情况下，非反相端子接地，反相端子接参考电压电源和a反馈回路．反馈回路也连接到放大器输出，包括两个导体板。

正如你可能已经认识到的，两个导体板形成一个基本的电容器一种可以储存电荷的电子元件(见18新利最新登入电容器的工作原理详情)。手指的表面充当第三个电容板，由电池结构中的绝缘层隔开，在指纹谷的情况下，是一个空气袋。改变电容板之间的距离(通过移动手指靠近或远离导电板)改变电容的总电容(存储电荷的能力)。由于这种特性，在山脊下的电池中的电容器将比在山谷下的电池中的电容器具有更大的电容。

为了扫描手指，处理器首先关闭每个单元的复位开关，这将使每个放大器的输入和输出短路，以“平衡”积分器电路。当开关再次打开，处理器对积分器电路施加固定电荷时，电容器就会充电。反馈回路的电容影响放大器输入端的电压，进而影响放大器的输出。由于到手指的距离会改变电容，手指脊会产生不同于手指谷的电压输出。

扫描器处理器读取输出的电压，并确定它是山脊还是山谷的特征。通过读取传感器阵列中的每个单元，处理器可以将指纹的整体图像组合在一起，类似于光学扫描仪捕获的图像。

电容式扫描仪的主要优点是，它需要一个真正的指纹形状，而不是构成指纹视觉印象的明暗模式。这使得系统更难被欺骗。此外，由于它们使用半导体芯片而不是CCD单元，电容式扫描仪往往比光学设备更紧凑。

在电影中电视如18新利最新登入图所示，自动指纹分析仪通常覆盖各种指纹图像以找到匹配。实际上，这并不是一种比较指纹的特别实用的方法。模糊处理可以使两张相同打印的图像看起来非常不同，所以你很难得到完美的图像覆盖。此外，在比较分析中使用整个指纹图像会使用大量的处理能力，也会使某些人更容易窃取打印数据。

相反，大多数指纹扫描系统比较指纹的特定特征，通常称为细节．通常，人工和计算机调查人员集中在山脊线结束或一个山脊一分为二的地方(分支,)．这些特征和其他特征有时统称为迪比卡．

该扫描系统软件使用高度复杂算法识别和分析这些细节。基本的想法是测量细节的相对位置，就像你可能通过恒星的相对位置来识别天空的一部分一样。一种简单的思考方法是，当你在不同的细节之间画直线时，考虑它们形成的形状。如果两个指纹有三个山脊末端和两个分叉，形成了相同的形状和相同的尺寸，那么它们很有可能来自同一个指纹。

为了得到匹配，扫描系统不需要在样本和记录的印刷品中找到完整的细节图案，它只需要找到足够多的两个印刷品中相同的细节图案。确切的数字根据扫描仪编程而有所不同。

安全系统有几种方法可以验证某人是否是授权用户。大多数系统都在寻找以下一种或多种:

要通过“你有什么”系统，你需要某种“标记”，比如带有磁条的身份证。“what you know”系统要求您输入密码或PIN码。“你是谁”系统实际上是在寻找你是你所说的那个人的物理证据——特定的指纹、声音或其他信息虹膜模式。

像指纹扫描仪这样的“你是谁”系统比其他系统有许多优势。举几个例子:

但是，尽管它们很有效，但它们也不是绝对正确的，而且它们确实有很大的缺点。光学扫描仪并不总是能区分手指的图片和手指本身，电容扫描仪有时会被一个人的手指模型所欺骗。如果有人获得了授权用户的指纹，这个人就可以欺骗扫描仪。在最坏的情况下，犯罪分子甚至可以切断某人的手指来通过扫描安全系统。一些扫描仪有额外的脉冲和热传感器，以验证手指是活的，而不是一个模具或被肢解的手指，但即使是这些系统也会被真实手指上的明胶打印模具所欺骗。（这个网站解释了人们欺骗扫描仪的各种方法。)

为了使这些安全系统更加可靠，最好将生物特征分析与传统的身份识别手段结合起来，例如密码(以同样的方式)自动取款机需要一张银行卡和个人识别码)。

生物识别安全系统的真正问题是，当有人设法窃取身份信息时，损害的程度。18luck手机登录如果你丢失了你的信用卡，或者不小心告诉了别人你的密码，你总是可以换一张新卡或更改密码。但如果有人偷了你的指纹，你的余生都不会走运了。在你完全确定所有副本都被销毁之前，你不能用你的指纹作为身份证明。没办法提取新的指纹。

但即使有这个重大缺陷，指纹扫描仪和生物识别系统也是一种很好的识别手段。在未来，它们很可能会成为大多数人日常生活中不可或缺的一部分，就像今天的钥匙、ATM卡和密码一样。

有关指纹扫描仪和其他生物识别18luck手机登录技术的更多信息，请查看下一页的链接。