指纹识别核心算法不断优化 软硬兼顾提升识别体验
来源：华强电子网 作者：刘丹 时间：2016-08-26 09:50
除指纹识别模组硬件方面的工艺以及封装难点以外，正面指纹识别方案核心算法也是众厂商的发力点。通过算法提升指纹识别的认真率和拒假率更是厂商技术创新的重点，同时还能有效降低指纹模组成本。汇顶科技告诉记者：“如何降低指纹识别的拒真率(FRR)及认假率(FAR)，是指纹识别技术的核心任务，若要同时降低这两项指标，就需要实现芯片硬件设计与软件算法的高度结合。”
然而由于结构的限制，在移动设备上采用指纹识别技术必须采用面积更小的芯片而不是传统的大而厚的传感器芯片，因此必须为这颗面积更小的芯片定制软件算法，才能获得最佳的整体效果。
迈瑞微总经理郭小川
目前主流的指纹识别算法一种是采用自有算法，另一种是采用瑞典指纹算法厂商Precise Biometrics(PB)的算法，迈瑞微总经理郭小川告诉记者，在算法方面迈瑞微一直采用自主设计的算法，并称其技术团队拥有12年的开发经验，尤其适合小面阵算法。
大唐微电子可信识别芯片产品中心副总经理王勇
来自大唐微电子可信识别芯片产品中心副总经理王勇也提出，指纹芯片采集面积是模组成本与识别性能的折中，追求低成本的指纹模组，必须要有优秀的识别算法保驾护航。他强调，传统的基于指纹分叉、端点等特征结构的识别算法对采集面积和纹理完整度都有较高要求，不适用于手机超小面积传感器。
而针对智能手机等移动端的指纹应用，采集面积小、手指情况复杂是最集中体现的问题。对此问题，大唐微电子的识别算法通过在传统指纹特征的基础上增加一些更低层次的指纹特征，从而能够支持88*88像素及以上大小的指纹采集芯片，并且对破损、断裂、干湿手指的也具有很好的识别性能。
汇顶科技进一步表示，其不仅具有单芯片支持厚盖板的核心技术，其核心指纹算法更是能够为客户提供良好的FAR/FRR指标，同时提供单指150ms，五指200ms的极速解锁速度。在此基础上，该指纹识别算法还具有自校准图像处理功能，可自动校准模组制作引入的气泡、脏污、盖板倾斜、盖板厚度不均等情况及模组使用所造成的划痕和磨损等。除此之外，该指纹识别算法也具有十分突出的防水、防汗及防污能力。
最后，汇顶科技再次强调，要向客户提供业界最佳的指纹识别解决方案，各大指纹识别模组厂商必须同时具备芯片硬件和软件的系统整合设计能力尤为重要。
Under-glass 来袭 当前正面识别方案何去何从
虽然业界一致看好当前正面指纹识别方案，并且在硬件和算法上不断提出优化解决方案，然而指纹识别在实际的应用还需遵循智能手机的发展趋势及应用需求。从各大媒体曝光Under-glass方案到有消息称苹果公司将在2017年撤销Home键，配备全玻璃外壳，新一轮智能手机变革为指纹识别技术提出全新的挑战，不少指纹厂商陆续提出置于玻璃下并与盖板玻璃实现一体化的Under-glass方案。可以预见Under-glass方案一旦商用，在苹果公司的引领下必然会迅速推及整个智能手机市场，那么Under-glass方案会成为替代当前的正面识别方案下一个主流方案吗?
据郭小川介绍，迈瑞微早在2015年初就已推出适用于Under-glass技术的芯片A080U。该指纹识别芯片可穿透350μm厚度的玻璃，但是主流盖板玻璃已经发展到750μm及以上，因此还需要用CNC或药水打薄大部分厚度，然而该过程却带来严重的玻璃良率问题。
郭小川进一步表示：“由于会导致模组的良率问题，还有工业设计和用户体验设计的难度因数，因此大部分终端厂商都还没有量产的计划。迈瑞微目前也正积极和部分模组厂及品牌客户展开各种前期导入的开发尝试中。”
而汇顶科技作为Under-glass指纹识别技术的创立者，更在2014年便推出了全球首创的指纹与触控一体化IFSTM方案(即隐藏式的指纹识别方案)。对于这项技术汇顶科技向记者透露道：“IFSTM方案涉及的不仅有芯片，还包括上面的玻璃盖板，盖板的颜色等等，都会对IFS的性能带来影响。”由此可以看出，IFSTM方案对芯片传感器的设计和软件算法方面的要求更高，它在手机上的应用、量产均还需要一些时间。
汇顶科技还表示，支持更厚的盖板，就能使整机厂商的整体设计具备更大的灵活度，并降低整机成本。因此汇顶科技仍在更高的技术无人区进行艰苦探索，其终极目标是能支持高达900μm以上的盖板厚度，为整机厂商提供更好的解决方案。
对于Under-glass方案与当前正面指纹识别方案的发展前景，郭小川十分乐观并提出：“该主流厂商一旦试用成功，相信十大品牌高端旗舰机会对这一技术更积极地引入并商用。”但对于当前的正面指纹识别方案，郭小川也肯定了其存在的必要性，他表示，正如目前指纹识别正面和背面之争一样，市场需求总是有差异的，在Under-glass方案占据高端旗舰机时，当前指纹识别在智能手机中低端更具市场。
对此，王勇也表示了赞同，他表示：“性价比一直是消费类市场最关注的问题。Under-glass方案由于采集原理和工艺制程的原因，其性价比与目前成熟的指纹识别方案暂时还有差距。如果Under-glass方案能够稳定，市场将可能会进一步细分。”
总的来说，虽然目前市场指纹识别形式多样，安装方式也并未统一，但由于终端客户体验的便捷性与使用习惯逐渐将正面指纹识别方案推向市场主流。在此前提下，在指纹模组硬件方面，业界看好的正面玻璃盖板和正面陶瓷盖板工艺通过创新的单芯片方案从而有效克服指纹识别盖板厚度问题;而根据盖板材料的不同，选择差异化的封装形式更是可以有效降低指纹识别模组成本。在软件方面，通过不断优化核心算法并辅以自校准图像处理功能可有效解决指纹识别模组厚盖板引起的检测信号问题。然而在智能手机亟待突破创新的时间节点上，玻璃指纹识别一体化方案正一步步被市场所关注，但因技术成熟度短期内对正面识别方案不会造成太大冲击，一旦成熟，当前正面识别方案的主流地位将被Under-glass方案所取代，导致其走向中低端市场。（责编：振鹏）
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