指纹仪的基本原理..
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指纹仪的基本原理
长春方圆光电技术有限责任公司 研发部
指纹仪的基本原理
1、相关光学基本知识
• 波段 • 折射 • 全反射
2、指纹仪的光学原理 3、指纹仪光学重要指标 4、掌纹仪原理
1、相关光学基本知识
波段
• 我们平常看到的光波属于可见光波，波长范围 390nm—770nm • 红622—770nm 橙597—622nm 黄597—577nm 绿577—492nm 蓝靛492—455nm 紫455—390nm 紫外光小于400nm，红外光大于780nm
文档结束
谢谢
2、指纹仪的光学原理
3、指纹仪光学重要指标
• 分辨率 现行公安部发布的指纹采集仪标准中对分辨率 的要求为500dpi，dpi是英文“dot per inch” 的缩写，也就是“每英寸有多少个点”的意思。 500dpi 就是要求指纹仪的光学系统采集一英 寸（25.4mm）的图像对应500个点，因此光 学系统要至少分辨出0.0508mm （25.4mm/500=0.0508mm）大小的点， 每个点经过光学系统成像后对应于CCD或 CMOS上的一个像素。
1、相关光学基本知识
折射
• 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向 一般会发生变化，这种现象叫光的折射 • 定律：n x sin(i) = n’ x sin(i’)
1、相关光学基本知识
全反射
• 光由光密（即光在其中传播速度较小的）媒质 射到光疏（即光在其中传播速度较大的）媒质 的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。
2、指纹仪的光学原理
• 上图是一种应用45度棱镜（指纹仪结构不同所 应用的棱镜有所不同，但原理一样）的指纹仪 光学系统的原理图
2、指纹仪的光学原理
• 指纹凹陷Hale Waihona Puke Baidu不与棱 镜接触发生全反射， 突起处油脂和汗液 与棱镜接触，发生 散射 • 由此生成一副高对 比的黑白图像，再 通过成像光学系统 成像在传感器上， 然后再传输到上位 机上进行处理。
3、指纹仪光学重要指标
• 背景灰度不均匀性 背景图像不同区域的灰度值相对于整个背景图 像灰度均值的变化程度。其计算公式为：
灰度不均匀性=（灰度最大值-灰度最小值）/（灰度最大值+灰度最小值）
• 现行公安部发布的活体采集仪产品认证标准中 提出背景灰度不均匀性要小于10%。
4、掌纹仪原理
PS1200-BU 掌纹仪
3、指纹仪光学重要指标
• 有效图像尺寸 有效图像尺寸就是采集的有效成像面积。
3、指纹仪光学重要指标
• 畸变 1、对于光学式指纹仪而言，如果不采取任何 校正措施则会产生投影畸变，这种畸变将把一 个正方形的物成一个梯形的像； 2、光学系统的像差会使图像产生偏离原图像 的枕形或筒形变形；这些变形的像与理想像的 偏离量与理想像长度的比值称为采集仪的相对 畸变。通常对高精度的指纹采集仪该指标为 <1%，对民用采集仪该指标为<2%。
长春方圆光电技术有限责任公司 研发部
指纹仪的基本原理
1、相关光学基本知识
• 波段 • 折射 • 全反射
2、指纹仪的光学原理 3、指纹仪光学重要指标 4、掌纹仪原理
1、相关光学基本知识
波段
• 我们平常看到的光波属于可见光波，波长范围 390nm—770nm • 红622—770nm 橙597—622nm 黄597—577nm 绿577—492nm 蓝靛492—455nm 紫455—390nm 紫外光小于400nm，红外光大于780nm
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2、指纹仪的光学原理
3、指纹仪光学重要指标
• 分辨率 现行公安部发布的指纹采集仪标准中对分辨率 的要求为500dpi，dpi是英文“dot per inch” 的缩写，也就是“每英寸有多少个点”的意思。 500dpi 就是要求指纹仪的光学系统采集一英 寸（25.4mm）的图像对应500个点，因此光 学系统要至少分辨出0.0508mm （25.4mm/500=0.0508mm）大小的点， 每个点经过光学系统成像后对应于CCD或 CMOS上的一个像素。
1、相关光学基本知识
折射
• 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向 一般会发生变化，这种现象叫光的折射 • 定律：n x sin(i) = n’ x sin(i’)
1、相关光学基本知识
全反射
• 光由光密（即光在其中传播速度较小的）媒质 射到光疏（即光在其中传播速度较大的）媒质 的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。
2、指纹仪的光学原理
• 上图是一种应用45度棱镜（指纹仪结构不同所 应用的棱镜有所不同，但原理一样）的指纹仪 光学系统的原理图
2、指纹仪的光学原理
• 指纹凹陷Hale Waihona Puke Baidu不与棱 镜接触发生全反射， 突起处油脂和汗液 与棱镜接触，发生 散射 • 由此生成一副高对 比的黑白图像，再 通过成像光学系统 成像在传感器上， 然后再传输到上位 机上进行处理。
3、指纹仪光学重要指标
• 背景灰度不均匀性 背景图像不同区域的灰度值相对于整个背景图 像灰度均值的变化程度。其计算公式为：
灰度不均匀性=（灰度最大值-灰度最小值）/（灰度最大值+灰度最小值）
• 现行公安部发布的活体采集仪产品认证标准中 提出背景灰度不均匀性要小于10%。
4、掌纹仪原理
PS1200-BU 掌纹仪
3、指纹仪光学重要指标
• 有效图像尺寸 有效图像尺寸就是采集的有效成像面积。
3、指纹仪光学重要指标
• 畸变 1、对于光学式指纹仪而言，如果不采取任何 校正措施则会产生投影畸变，这种畸变将把一 个正方形的物成一个梯形的像； 2、光学系统的像差会使图像产生偏离原图像 的枕形或筒形变形；这些变形的像与理想像的 偏离量与理想像长度的比值称为采集仪的相对 畸变。通常对高精度的指纹采集仪该指标为 <1%，对民用采集仪该指标为<2%。