工程测试PPT(指纹传感器)
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[课件]指纹传感器与应用PPT
光学指纹传感局限性体现于潜在指印 方面(潜在指印是手指在台板上按完 后留下的),不但会降低指纹图像的 质量,严重时,还可能导致2个指印 重叠,显然,难以满足实际应用需要。 此外,台板涂层及CCD阵列会随时间 推移产生损耗,可能导致采集的指纹 图像质量下降。但是具有无法进行活 体指纹鉴别、对干湿手指的适用性差 等缺点。
学生姓名:
陈旭东
黑龙江科技大学传感器原理与应用课程
光学指纹传感器优点主要表现为抗静电能力强、系统稳定性较好、 使用寿命长,能提供分辨力为500dpi(dot per inch 单位面积内像 素的多少 )的图像,特别是能实现较大区域的指纹图像采集,但 指纹图像采集区域较大时所需焦距亦较长,采集设备体积需随之 增大,否则,会导致采集的图像边缘线形发生扭曲。
学生姓名:
陈旭东
黑龙江科技大学传感器原理与应用课程
•电容式(半导体)指纹传感器
电容传感器始于1998年,属于半导体传感器的一种,半导体 指纹传感器还包括半导体压感式传感器、半导体温度感应传 感器等,其中,应用最广泛的是半导体电容式指纹传感器。 电容传感器根据指纹的嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的 电容值大小不同,来判断什么位置是嵴什么位置是峪。其工 作过程是通过对每个像素点上的电容感应颗粒预先充电到某 一参考电压。当手指接触到半导体电容指纹表现上时,因为 嵴是凸起的峪是凹下,根据电容值与距离的关系,会在嵴和 峪的地方形成不同的电容值。然后利用放电电流进行放电。 因为嵴和峪对应的电容值不同,所以其放电的速度也不同。 嵴下的像素(电容量高)放电较慢,而处于峪下的像素(电容量 低)放电较快。根据放电率的不同,可以探测到嵴和峪的位 置,从而形成指纹图像数据。
学生姓名: 陈旭东
黑龙江科技大学传感器原理与应用课程
学生姓名:
陈旭东
黑龙江科技大学传感器原理与应用课程
光学指纹传感器优点主要表现为抗静电能力强、系统稳定性较好、 使用寿命长,能提供分辨力为500dpi(dot per inch 单位面积内像 素的多少 )的图像,特别是能实现较大区域的指纹图像采集,但 指纹图像采集区域较大时所需焦距亦较长,采集设备体积需随之 增大,否则,会导致采集的图像边缘线形发生扭曲。
学生姓名:
陈旭东
黑龙江科技大学传感器原理与应用课程
•电容式(半导体)指纹传感器
电容传感器始于1998年,属于半导体传感器的一种,半导体 指纹传感器还包括半导体压感式传感器、半导体温度感应传 感器等,其中,应用最广泛的是半导体电容式指纹传感器。 电容传感器根据指纹的嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的 电容值大小不同,来判断什么位置是嵴什么位置是峪。其工 作过程是通过对每个像素点上的电容感应颗粒预先充电到某 一参考电压。当手指接触到半导体电容指纹表现上时,因为 嵴是凸起的峪是凹下,根据电容值与距离的关系,会在嵴和 峪的地方形成不同的电容值。然后利用放电电流进行放电。 因为嵴和峪对应的电容值不同,所以其放电的速度也不同。 嵴下的像素(电容量高)放电较慢,而处于峪下的像素(电容量 低)放电较快。根据放电率的不同,可以探测到嵴和峪的位 置,从而形成指纹图像数据。
学生姓名: 陈旭东
黑龙江科技大学传感器原理与应用课程
传感器与测量技术培训ppt精品模板分享(带动画)
作。
常见传感器及其 应用
电阻式传感器
定义:电阻式传感器是一种利用电阻值的变化来测量物理量的器件 工作原理:通过测量电阻值的变化来反映被测量的变化 应用领域:在工业自动化、汽车、航空航天等领域有广泛应用 常见类型:应变片、热电阻等
电容式传感器
工作原理:通过 测量电容器极板 间距离的变化来 感知外界物理量
传感器信号滤波技术:介绍滤波器的种类、性能指标及选择方法,如低通滤波器、高通滤波器等。
传感器信号处理电路:介绍信号处理电路的结构、工作原理及性能指标,如运算放大器、比较器 等。
传感器信号接口技术:介绍传感器与微处理器之间的接口电路设计,如AD转换器、DA转换器术:将物理量 转换为电信号,常用的转换技术 包括电阻式、电容式、电感式等。
添加标题
传感器的作用:传感器在测量技术中扮演着重要的角色,它能够将各种物理量(如温度、压力、位移、 速度等)转换为电信号,从而实现对这些物理量的测量和控制。
添加标题
传感器的分类:根据不同的工作原理和应用领域,传感器可以分为多种类型,如电阻式、电容式、电感 式、光电式、磁电式等。
添加标题
传感器的应用:传感器在各个领域都有广泛的应用,如工业自动化、航空航天、交通运输、医疗保健等。 同时,随着物联网、人工智能等技术的不断发展,传感器的应用场景也将不断扩展。
新工艺在传感器制造中的应用:探讨新型工艺如3D打印、纳米加工等在传感器制造 中的应用,降低成本,提高生产效率。
新材料与新工艺对传感器性能的影响:分析新材料和新工艺对传感器性能的影响,如 灵敏度、响应速度、稳定性等方面的提升。
新材料与新工艺在传感器应用领域的拓展:探讨新材料与新工艺在传感器应用领域 的拓展,如医疗、环保、能源等领域的应用前景。
常见传感器及其 应用
电阻式传感器
定义:电阻式传感器是一种利用电阻值的变化来测量物理量的器件 工作原理:通过测量电阻值的变化来反映被测量的变化 应用领域:在工业自动化、汽车、航空航天等领域有广泛应用 常见类型:应变片、热电阻等
电容式传感器
工作原理:通过 测量电容器极板 间距离的变化来 感知外界物理量
传感器信号滤波技术:介绍滤波器的种类、性能指标及选择方法,如低通滤波器、高通滤波器等。
传感器信号处理电路:介绍信号处理电路的结构、工作原理及性能指标,如运算放大器、比较器 等。
传感器信号接口技术:介绍传感器与微处理器之间的接口电路设计,如AD转换器、DA转换器术:将物理量 转换为电信号,常用的转换技术 包括电阻式、电容式、电感式等。
添加标题
传感器的作用:传感器在测量技术中扮演着重要的角色,它能够将各种物理量(如温度、压力、位移、 速度等)转换为电信号,从而实现对这些物理量的测量和控制。
添加标题
传感器的分类:根据不同的工作原理和应用领域,传感器可以分为多种类型,如电阻式、电容式、电感 式、光电式、磁电式等。
添加标题
传感器的应用:传感器在各个领域都有广泛的应用,如工业自动化、航空航天、交通运输、医疗保健等。 同时,随着物联网、人工智能等技术的不断发展,传感器的应用场景也将不断扩展。
新工艺在传感器制造中的应用:探讨新型工艺如3D打印、纳米加工等在传感器制造 中的应用,降低成本,提高生产效率。
新材料与新工艺对传感器性能的影响:分析新材料和新工艺对传感器性能的影响,如 灵敏度、响应速度、稳定性等方面的提升。
新材料与新工艺在传感器应用领域的拓展:探讨新材料与新工艺在传感器应用领域 的拓展,如医疗、环保、能源等领域的应用前景。
指纹识别技术ppt
点等。
比对匹配
将提取出的特征点与已存储的 指纹模板进行比对,判断是否
匹配。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
应用领域
安全领域
用于银行、保险箱、重 要文件等的安全控制和
身份验证。
门禁系统
用于企业、住宅、公共 场所等的安全管理,防
止非法入侵。
移动支付
通过指纹识别技术实现 快速、安全的支付验证
。
其他领域
如手机解锁、考勤打卡 等,提高安全性和便利
性。
02 指纹识别技术的发展历程
早期发展
指纹识别技术的起源
初步应用
指纹识别技术可以追溯到17世纪,当 时主要用于刑事侦查。
在20世纪初,指纹识别技术开始在警 方和安全领域得到初步应用。
基础科学研究
随着科学家对指纹特征的认识逐渐深 入,奠定了指纹识别技术的基础。
现代技术进步
01
02
03
高精度采集设备
和安全性。
AI和机器学习
人工智能和机器学习技术在指纹识 别领域的应用将进一步提高识别的 准确性和效率。
隐私保护
随着技术的发展,如何在保障安全 的同时保护用户隐私将成为重要议 题。
03 指纹识别技术的实现方式
光学指纹识别
原理
利用光学原理,通过光线 反射获取指纹的凹凸纹理 信息。
优点
成本较低,技术成熟,对 干湿手指的识别效果较好 。
优点
不受指纹表面的油污、水渍等影响,对假指纹有 较好的防范作用,识别精度高。
缺点
成本较高,技术难度较大,可能需要更长的识别 时间。
04 指纹识别技术的安全性与 隐私保护
安全风险
数据泄露风险 指纹数据被盗取或滥用,可能导致个人隐私泄露和身份盗窃。
比对匹配
将提取出的特征点与已存储的 指纹模板进行比对,判断是否
匹配。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
应用领域
安全领域
用于银行、保险箱、重 要文件等的安全控制和
身份验证。
门禁系统
用于企业、住宅、公共 场所等的安全管理,防
止非法入侵。
移动支付
通过指纹识别技术实现 快速、安全的支付验证
。
其他领域
如手机解锁、考勤打卡 等,提高安全性和便利
性。
02 指纹识别技术的发展历程
早期发展
指纹识别技术的起源
初步应用
指纹识别技术可以追溯到17世纪,当 时主要用于刑事侦查。
在20世纪初,指纹识别技术开始在警 方和安全领域得到初步应用。
基础科学研究
随着科学家对指纹特征的认识逐渐深 入,奠定了指纹识别技术的基础。
现代技术进步
01
02
03
高精度采集设备
和安全性。
AI和机器学习
人工智能和机器学习技术在指纹识 别领域的应用将进一步提高识别的 准确性和效率。
隐私保护
随着技术的发展,如何在保障安全 的同时保护用户隐私将成为重要议 题。
03 指纹识别技术的实现方式
光学指纹识别
原理
利用光学原理,通过光线 反射获取指纹的凹凸纹理 信息。
优点
成本较低,技术成熟,对 干湿手指的识别效果较好 。
优点
不受指纹表面的油污、水渍等影响,对假指纹有 较好的防范作用,识别精度高。
缺点
成本较高,技术难度较大,可能需要更长的识别 时间。
04 指纹识别技术的安全性与 隐私保护
安全风险
数据泄露风险 指纹数据被盗取或滥用,可能导致个人隐私泄露和身份盗窃。
传感器与检测技术ppt课件
控制系统的自动化水平高低。
传感器的选用主要取决于建模参数和被测 量、测量精度和灵敏度要求以及测量系统的 成本等因素。
(4) 传感器的品质参数 灵敏度 分辨率 准确度 精密度
重复性
线性度
灵敏度
灵敏度反映传感器对被测量变化的 响应能力。
O S I
输出变化量
输入变化量
分辨率
如果已知总体精度上限,要计算各部件的 误差,则假定各部件误差对总精度的影响 是均等的。
f N xi xi n
N xi f n xi
[实例]已知角速度与作用力的关系式 试求转速的不确定性。 [解]
F 5 0 0 3 1 6 . 2 3 m r 0 . 20 . 0 2 5
霍尔传感器的应用—— 测量焊接电流
在标准的园环铁芯开一 小缺口,将霍尔元件放在 缺口处,被测电流的导线 穿过铁心时就产生磁场B, 则霍尔传感器有输出。当 测出的小于 规定的焊接电流时,可 控硅的导通角增大,焊接 电流变大,测出的电压大 于规定的焊接电流时,可 控硅的导通角减,焊接电 流变小,控制焊接回路的 电流。
性;
没有机械电位器特有的滑片,彻底解决了滑 片接触不良的问题;体积小,节省空间,易于装 配;寿命长,可靠性高。
数字电位器与机械式电位器的区别
类 特 型 性 机 无 械 源 式 数 有 字 源 式 电阻变 调节 位置 自动 化规律 方法 记忆 复位 连续 变化 阶梯 变化 手动 有 没有 使用 体 寿命 积 短 大
为减小零点残余电压的影响,一般要用电路进行补偿, 电路补偿的方法较多,可采用以下方法。
• 串联电阻:消除两次级绕组基波分量幅值上的差异;
• 并联电阻电容:消除基波分量相差,减小谐波分量;
指纹识别ppt课件
指纹识别在门禁系统中的 应用
将指纹识别技术应用于门禁系统,可以实现 进出人员的身份识别和权限控制,提高了门 禁系统的安全性和智能化水平。
指纹识别在考勤管理中的 应用
通过指纹识别技术,可以实现员工考勤的自 动化管理,有效避免了代打卡等作弊行为,
提高了考勤管理的准确性和公正性。
身份认证和权限控制
指纹识别在身份认证中的应用
基于电容、电感等半导体 技术,通过感应手指表面 电荷分布来捕捉指纹图像 。
超声波指纹采集器
利用超声波穿透性强、方 向性好等特点,捕捉手指 内部的指纹信息。
图像处理算法
预处理算法
包括去噪、增强、二值化等操作,用 于提高指纹图像的质量和可识别度。
特征提取算法
匹配算法
将提取出的特征点与数据库中的指纹 特征进行比对,找出相似的指纹信息 。
细节点匹配
通过比较两枚指纹图像中细节点 的类型和位置信息进行匹配,具
有较高的准确性和鲁棒性。
纹理匹配
利用指纹图像中脊线和谷线形成 的纹理特征进行匹配,对于质量 较差的指纹图像具有一定的优势
。
深度学习匹配
通过训练深度学习模型学习指纹 图像中的特征表示,并进行相似 度计算,具有自适应性强、性能
稳定等优点。
随着科技的不断进步和创新,指纹识别技术将不断升级和完善, 提高识别精度、速度和安全性。
应用领域拓展
指纹识别技术将广泛应用于金融、安防、智能家居、医疗等领域, 为人们提供更加便捷、安全的身份认证和访问控制服务。
产业链不断完善
随着指纹识别技术的不断发展和应用,相关产业链也将不断完善和 成熟,形成更加完整的产业生态体系。
细化
对二值化后的指纹图像进行细化操作,将指纹的纹路细化为单像素宽度,便于后续的指纹特征分析和处理。常用 的细化算法包括OPTA算法、Hilditch算法等。这些算法通过不断去除图像边缘的像素点,最终得到细化后的指纹 图像。
将指纹识别技术应用于门禁系统,可以实现 进出人员的身份识别和权限控制,提高了门 禁系统的安全性和智能化水平。
指纹识别在考勤管理中的 应用
通过指纹识别技术,可以实现员工考勤的自 动化管理,有效避免了代打卡等作弊行为,
提高了考勤管理的准确性和公正性。
身份认证和权限控制
指纹识别在身份认证中的应用
基于电容、电感等半导体 技术,通过感应手指表面 电荷分布来捕捉指纹图像 。
超声波指纹采集器
利用超声波穿透性强、方 向性好等特点,捕捉手指 内部的指纹信息。
图像处理算法
预处理算法
包括去噪、增强、二值化等操作,用 于提高指纹图像的质量和可识别度。
特征提取算法
匹配算法
将提取出的特征点与数据库中的指纹 特征进行比对,找出相似的指纹信息 。
细节点匹配
通过比较两枚指纹图像中细节点 的类型和位置信息进行匹配,具
有较高的准确性和鲁棒性。
纹理匹配
利用指纹图像中脊线和谷线形成 的纹理特征进行匹配,对于质量 较差的指纹图像具有一定的优势
。
深度学习匹配
通过训练深度学习模型学习指纹 图像中的特征表示,并进行相似 度计算,具有自适应性强、性能
稳定等优点。
随着科技的不断进步和创新,指纹识别技术将不断升级和完善, 提高识别精度、速度和安全性。
应用领域拓展
指纹识别技术将广泛应用于金融、安防、智能家居、医疗等领域, 为人们提供更加便捷、安全的身份认证和访问控制服务。
产业链不断完善
随着指纹识别技术的不断发展和应用,相关产业链也将不断完善和 成熟,形成更加完整的产业生态体系。
细化
对二值化后的指纹图像进行细化操作,将指纹的纹路细化为单像素宽度,便于后续的指纹特征分析和处理。常用 的细化算法包括OPTA算法、Hilditch算法等。这些算法通过不断去除图像边缘的像素点,最终得到细化后的指纹 图像。
指纹识别技术ppt(PPT31页)(1)
指纹识别技术ppt(PPT31页)(1)
指纹门禁识别是生物 型代表作。除了仓库大 识别外,公寓及办公楼 以采用指纹识别技术。 ,为客人记录指纹信息 投资及使用,降低开发 期限内不需要担心室内
指纹识别技术ppt(PPT31页)(1)
• 日常生活中,传统的门锁都是使用机械钥匙 门的,但是机械钥匙会经常忘记带,或者丢
2.4 数 据库图 片训练
• 将数据库中的训练图片进 步骤,求出它的四元数矩
它的协方差矩阵,然后可
征值与特征向量,然后进
理,将这些降维后的特征 板。
指纹识别技术ppt(PPT31页)(1)
2.4 测 试图像 与训练 图像进 行比对
2.特征匹配
• 将测试图像的特征向量与 图像的特征值进行比对, 距离。根据最近邻法则, 测试图像欧式距离最小的 是我们识别的图片。
指纹识别技术ppt(PPT31页)(1)
• 目前有很多的生物测定技术可用于身份 认证,包括虹膜识别技术、视网膜识别 技术、面部识别、签名识别、声音识别 技术、指纹识别等,具有安全、可靠的 特点,其中自动指纹识别系统是目前研 究最多、最有应用前景的生物识别系统 。指纹识别技术的应用十分广泛,指纹 因具有终生不变性及稳定性,而且不同人 指纹相同的概率几乎为零,因此指纹自动 识别系统被广泛应用于案例分析、商业 活动中的身份鉴别等领域。指纹识别技 术的发展得益于现代电子集成制造技术 的进步和快速可靠的算法的研究。
• 近几年来,指纹锁的功能越来越丰富,吸引越来越多的 ,而指纹锁行业也完成了技术指、纹识资别技本术p、pt(P渠PT3道1页)(和1) 品牌的积
• 目前,指纹识别主要应用在考勤、门禁、保险箱柜等领 ,随着指纹识别技术的完善,指还纹识会别技广术p泛pt(P的PT3应1页)(用1) 在身份证
指纹门禁识别是生物 型代表作。除了仓库大 识别外,公寓及办公楼 以采用指纹识别技术。 ,为客人记录指纹信息 投资及使用,降低开发 期限内不需要担心室内
指纹识别技术ppt(PPT31页)(1)
• 日常生活中,传统的门锁都是使用机械钥匙 门的,但是机械钥匙会经常忘记带,或者丢
2.4 数 据库图 片训练
• 将数据库中的训练图片进 步骤,求出它的四元数矩
它的协方差矩阵,然后可
征值与特征向量,然后进
理,将这些降维后的特征 板。
指纹识别技术ppt(PPT31页)(1)
2.4 测 试图像 与训练 图像进 行比对
2.特征匹配
• 将测试图像的特征向量与 图像的特征值进行比对, 距离。根据最近邻法则, 测试图像欧式距离最小的 是我们识别的图片。
指纹识别技术ppt(PPT31页)(1)
• 目前有很多的生物测定技术可用于身份 认证,包括虹膜识别技术、视网膜识别 技术、面部识别、签名识别、声音识别 技术、指纹识别等,具有安全、可靠的 特点,其中自动指纹识别系统是目前研 究最多、最有应用前景的生物识别系统 。指纹识别技术的应用十分广泛,指纹 因具有终生不变性及稳定性,而且不同人 指纹相同的概率几乎为零,因此指纹自动 识别系统被广泛应用于案例分析、商业 活动中的身份鉴别等领域。指纹识别技 术的发展得益于现代电子集成制造技术 的进步和快速可靠的算法的研究。
• 近几年来,指纹锁的功能越来越丰富,吸引越来越多的 ,而指纹锁行业也完成了技术指、纹识资别技本术p、pt(P渠PT3道1页)(和1) 品牌的积
• 目前,指纹识别主要应用在考勤、门禁、保险箱柜等领 ,随着指纹识别技术的完善,指还纹识会别技广术p泛pt(P的PT3应1页)(用1) 在身份证
指纹传感器发展与应用技术简介-PPT精选文档
半导体指纹传感器 半导体指纹传感器:这类传感器,无论是电容式 或是电感式,其原理类似,在一块集成有成千上 万半导体器件的“平板”上,手指贴在其上与其 构成了电容(电感)的另一面,由于手指平面凸 凹不平,凸点处和凹点处接触平板的实际距离大 小就不一样,形成的电容/电感数值也就不一样, 设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总, 就完成了指纹的采集。>指纹传感器的选择
深圳市铭之光电子技术有限公司
传感器专家网sensorexpert
目前指纹传感器只要分为两类,同时也是较为常见的指纹传 感器: 1.光学指纹传感器 2.半导体指纹传感器>指纹传感器的应用 手机开机时要求用户通过一个快速的认证过程,用户将其 手指划过传感器,如果通过认证则授权使用手机的各项功 能。如果不是授权用户,手机便继续保持锁住。如果连续 几次认证无法通过,则手机会删除存储器中的关键信息然 后关日本要晚1020年的时间,指纹识别产品在我国最早出现是在90年代初 期,当时只是寥寥数十家,而产业化起步应该是2000年以 后。 到2000年,随着移动存储设备等数码类产品的大量使用, 指纹技术与数码类产品结合应用的局面才铺开,所以指纹 识别产业在我国,目前仍处于形成阶段,如果说2019年之 前处于从点到线的状态,那么2019年之后指纹产业开始了 从线到面的发展。
深圳市铭之光电子技术有限公司
传感器专家网sensorexpert
指纹识别技术虽然已日渐成熟,图像处理及模式识别技术 已经得到很好的解决,但实际上,作为指纹识别的核心技 术仍然存在许多尚未解决的难题,尤其是残缺、污损的指 纹图像的识别的鲁棒性、适应性方面不能令人满意,指纹 识别系统将随着更小更廉价的指纹输入设备的出现、计算 能力更强更廉价的硬件以及互联网的广泛应用而进一步拓 宽其应用,其中,能适应联网在线指纹自动识别系统的应 用算法有待进一步改进,多种指纹识别方法的集成应用以 及包括指纹是被的多种生物特征鉴定的集成应用也将是今 后研究发展的方向,近年来,国外指纹识别相关研究又有 升温的趋势,因此,未来几年仍然是一个重要的、极具挑 战性的模式识别研究课题。
传感器与检测技术幻灯片PPT
〔3〕集成化
〔4〕采用“驱动电缆〞(双层屏蔽等位传输)技 术
〔5〕采用运算放大器法;
S&M Ch4
4.4 电容传感器的设计要点
4.防止和减小外界干扰
屏蔽和接地。
增加原始电容值以降低容抗。
导线和导线要离得远,以减小导线间分布电 容的静电感应。导线要尽可能短,最好成 直角排列,必须平行排列时可采用同轴屏 蔽线。
C 2 l
ln(r2 / r1)
l—外圆筒与内圆柱覆盖部分的长度; r2、r1 —圆筒内半径和内圆柱外半径。
当两圆筒相对移动Δl时,电容变化量ΔC为
2 l2 (l l) 2 l l
C ln r 2/r 1 ()ln r 2/r 1 () ln r 2/r 1 () C 0l
S&M Ch4
尽可能一点接地,防止多点按地。地线要用 粗的良导体或宽印刷线。
尽量采用差动式电容传感电路,可减小非线
性误差,提高传感器灵敏度,减小寄生电
容的影响和干扰。
S&M Ch4
4.5 电容式传感器的转换电路
1. 电桥电路
图4-13 电容式传感器构成交流电桥的一些形式
S&M Ch4
4.5 电容式传感器的转换电路
u0 11(jjC Cx)uC Cx u
C
Cx
∑ -A
~u
uo
代入 Cx (S)/
u0
uC S
运算放大器式 电路原理图
S&M Ch4
4.6 电容式传感器的应用举例
❖压力测量:差压传感器、变面积传感器、 荷重传感器
❖水分检测:粮食、油 ❖液位测量 ❖加速度测量
S&M Ch4
4.6 电容式传感器的应用举例
第一章传感器原理与检测技术ppt课件
为了更好地掌握传感器, 需要对测量的基本概念 测量系统的特性, 测量误差及数据处理等方面的 理论及工程方法进行学习和研究, 只有了解和掌 握了这些基本理论, 才能更有效地完成检测任务
第1章 传感与检测技术的理念基础
测量概论
一、测量 测量是以确定被测量的值或获取测量结果
为目的的一系列操作。
由测量所获得的被测的量值叫测量结果。 测量结果可用一定的数值表示, 也可以用一条 曲线或某种图形表示。但无论其表现形式如何, 测量结果应包括两部分:比值和测量单位。 确 切地讲, 测量结果还应包括误差部分。
测量概论 二、测量方法
2、偏差式测量、 零位式测量与微差式测量 电位差计式测量:
UX:传感器信号 (未知量)
UK:标准量信号 (已知量)
D: 检零计 (电压表)
平衡:UK=UX
测量概论 二、测量方法
2、偏差式测量、 零位式测量与微差式测量 微差式测量是综合了偏差式测量与零位式测量的
传感器世界
中国传感器
第1章 传感与检测技术的理念基础 测量概论.
表征物质特性或其运动形式的参数很多,总的 可分为电量和非电量两大类,电量一般是物理 学中的电学量(电压、电流等)。非电量是指 电量之外的一些参数(压力、流量等)。
法测量; 根据被测量变化快慢可分为静态测量与 动态测量等。
测量概论 二、测量方法
1、直接测量、间接测量与组合测量
直接测量:
在使用仪表或传感器进行测量时, 对仪表读 数不需要经过任何运算就能直接表示测量 所需要的结果的测量方法称为直接测量。
例如,用磁电式电流表测量电路的某一支路 电流, 用弹簧管压力表测量压力等, 都属于 直接测量。直接测量的优点是测量过程简 单而又迅速, 缺点是测量精度不高
第1章 传感与检测技术的理念基础
测量概论
一、测量 测量是以确定被测量的值或获取测量结果
为目的的一系列操作。
由测量所获得的被测的量值叫测量结果。 测量结果可用一定的数值表示, 也可以用一条 曲线或某种图形表示。但无论其表现形式如何, 测量结果应包括两部分:比值和测量单位。 确 切地讲, 测量结果还应包括误差部分。
测量概论 二、测量方法
2、偏差式测量、 零位式测量与微差式测量 电位差计式测量:
UX:传感器信号 (未知量)
UK:标准量信号 (已知量)
D: 检零计 (电压表)
平衡:UK=UX
测量概论 二、测量方法
2、偏差式测量、 零位式测量与微差式测量 微差式测量是综合了偏差式测量与零位式测量的
传感器世界
中国传感器
第1章 传感与检测技术的理念基础 测量概论.
表征物质特性或其运动形式的参数很多,总的 可分为电量和非电量两大类,电量一般是物理 学中的电学量(电压、电流等)。非电量是指 电量之外的一些参数(压力、流量等)。
法测量; 根据被测量变化快慢可分为静态测量与 动态测量等。
测量概论 二、测量方法
1、直接测量、间接测量与组合测量
直接测量:
在使用仪表或传感器进行测量时, 对仪表读 数不需要经过任何运算就能直接表示测量 所需要的结果的测量方法称为直接测量。
例如,用磁电式电流表测量电路的某一支路 电流, 用弹簧管压力表测量压力等, 都属于 直接测量。直接测量的优点是测量过程简 单而又迅速, 缺点是测量精度不高
指纹识别技术ppt
05
指纹识别技术的未来展望
技术发展趋势
高精度化
随着算法的优化和硬件性能的提升,指纹识别技术将更加 精确,能够区分更多的细节特征,提高识别准确率。
多模态生物特征融合
未来指纹识别技术将与其他生物特征识别技术(如人脸识 别、虹膜识别等)进行融合,实现多模态生物特征识别, 提高安全性和可靠性。
智能化
人工智能和机器学习技术的发展将进一步优化指纹识别算 法,实现自适应学习和自动优化,提高识别速度和准确性 。
商业应用阶段
现在,指纹识别技术已经广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子 产品中。
除了消费电子产品,指纹识别技术还应用于金融、政府、企业等领域的安全认证和 身份鉴别。
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,未来指纹识别技术有望在更多领域得 到应用和推广。
03
指纹识别技术的分类
按识别方式分类
可穿戴设备集成
随着可穿戴设备的普及,指纹识别技术将更加便捷地集成 到各种智能设备中,为用户提供更加个性化的安全解决方 案。
应用前景
移动支付安全
门禁系统
随着移动支付的普及,指纹识别技术将广 泛应用于移动支付领域,提高支付的安全 性和便捷性。
指纹识别技术可以用于构建更加安全的门 禁系统,保护重要场所的安全。
光学识别
通过光学原理对指纹进行采集和 识别,具有较高的识别精度和稳
定性。
电容识别
利用电容原理,通过指纹的凹凸变 化感应电荷,从而进行指纹识别。
射频识别
利用射频信号对指纹进行采集和识 别,具有较高的移动性和灵活性。
按应用领域分类
安全领域
用于身份验证、门禁系统 等,保障安全和隐私。
移动支付领域
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指纹传感技术的应用及发展趋势
毫无疑问,便携式低成本指纹识别技术对我们的生活意义 深远。例如,今后警察可在一个犯罪高发区截住一名嫌疑 人,要求其提供指纹而不是身份证或汽车驾照。此人则将 其右手的第一、二或第三个手指置于一个与无线PDA相连 的传感器上,可以迅速将嫌疑人与以前的犯罪记录进行对 比确认
手机开机时要求用户通过一个快速的认证过程,用户将其 手指划过传感器,如果通过认证则授权使用手机的各项功 能。如果不是授权用户,手机便继续保持锁住。如果连续 几次认证无法通过,则手机会删除存储器中的关键信息然 后关机。
光学扫描传感系统
光学扫描系统的核心部件是电荷耦合设备CCD ( charge coupled device ),这与数码相机和 摄像机中使用的光传感器系统是相同的。CCD是一 组光敏二极管(称为光敏器件),这种器件在光 子的作用下可以产生电信号。每个光敏器件记录 一个像素,即一个代表射中该点的光束的微小圆 点。明暗像素共同构成了扫描场景(例如一个手 指)的图像。通常,在扫描仪系统中有一个模数 转换器,用来处理模拟电子信号以产生该图像的 数字表现形式。
在语音邮件的应用中,当拨出一个语音邮件号码后,用户只需将
手指划过传感器便可令系统识别。有了指纹识别后,便无需使用邮 箱密码或个人识别号码。
在今后的汽车应用中,用户可输入家庭成员指纹 样本,经鉴权才能驾驶。注册过程十分简单:每 个授权驾驶的成员将其手指置于传感器上,并将 汽车的各种参数按个人爱好进行设置,然后将这 些设置存入车载的电脑存储器中。 当驾驶者进入汽车时,他/她将手指置于传感器上, 启动识别过程。不到一秒钟,电脑将检测到的指 纹模板与存储的模板进行比较,并建立一个与驾 驶者相符的相关设置。指纹模板和匹配软件保存 在汽车内的一个嵌入式模块中。当指纹匹配成功 时,汽车便按已编程设定的内部参数来控制后视 镜、汽车座椅、无线基站以及车内空气环境。此 外,还可控制驾驶速度,如果驾驶者仅为十来岁 的孩子,则将速度限制在每小时55公里。这些功 能的实现具有非常多的用处。
传说十个斗的人和十个簸箕的人是 上天注定的姻缘,他们要受好几世的磨 难不能相守,才可以换来下一生缘份,而 且即使离去也不必再喝孟婆汤,这样就 可以生生世世都记着对方,不再分离。 大家回去可以自己数数。。。
下图是一个简单的电容传感器。该传感器由一个 或多个包含一组微小单元的半导体芯片组成。每 个单元包括两个覆盖有绝缘层的导体板。这些单 元很小,比手指上一个嵴纹的宽度还要小。
指纹扫描系统
指纹扫描系统有两项基本工作:一是需要获得手指的图像, 二是需要确定该图像中的嵴纹和波谷是否与以前扫描图像 中的嵴纹和波谷相吻合
半导体指纹传感器
半导体指纹传感器:这类传感器,无论是电容式 或是电感式,其原理类似,在一块集成有成千上 万半导体器件的“平板”上,手指贴在其上与其 构成了电容(电感)的另一面,由于手指平面凸 凹不平,凸点处和凹点处接触平板的实际距离大 小就不一样,形成的电容/电感数值也就不一样, 设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总, 就完成了指纹的采集。这类传感器造价高,但是 严密性高于光学传感器。
光学指纹传感器:借助光学技术采集指纹是历史最久远、 使用最广泛的技术,主要是利用光的折摄和反射原理,将 手指放在光学镜片上,手指在内置光源照射下,光从底部 射向三棱镜,并经棱镜射出,射出的光线在手指表面指纹 凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会 不一样。用棱镜将其投射在电荷耦合器件上CMOS或者CCD 上,进而形成脊线(指纹图像中具有一定宽度和走向的纹 线)呈黑色、谷线(纹线之间的凹陷部分)呈白色的数字 化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。造价相 对较低。
早期的指纹图像采集主要运用油墨按印等物理方 式,如果油墨及纸张质量有问题,或按压压力不均, 或按压位置、方向差异,或手指损伤、变形等,都 会导致采集的指纹图像质量不理想,进而影响该技 术应用。为克服物理方式的缺点,发展光学传感器、 半导体传感器、超声波传感器等对获取高质量指 纹图像提供了良好的技术保障,具有很好实用价值。 同时,更先进的指纹图像传感器亦在研发,目的是 获得足够的指纹细节,并使指纹图像达到较高分辨 力,提高指纹识别准确性、可靠性。
种嵴状图形构成。指纹特征即手指表面嵴和沟组 成平滑纹理模式,其随机性很强。研究表明:指 纹特征具有唯一性、稳定性特点,据此可实现身 份识别。 指纹表面积较小,且存在磨损,获取优质指纹图 像较困难。指纹传感器是获取指纹图像的专用器 件,在自动指纹识别系统中起着关键作用。
指纹的强大
指纹传感器的分类
指纹传感器按传感原理,即指纹成像原理和技术, 分为光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导 体热敏传感器、半导体压感传感器、超声波传感 器和射频RF传感器等。 目前指纹传感器只要分为两类,同时也是较为常见 的指纹传感器:
1.光学指纹传感器 2.半导体指纹传感器
光学指纹传感器