指紋儀是利用手指指紋特征“人各不同，終生不變”的特點進行身份識別的一種電子儀器，該儀器工作原理包括采集指紋圖像、提取指紋特征、保存數(shù)據(jù)和進行指紋比對四個功能。其中讀取指紋圖像是指紋儀最基本最重要的功能。通過利用手指指紋凹凸不平的紋形來進行成像，通常我們把凸出的紋形稱為“嵴”，而凹下去的紋形成稱為“峪”，而指紋采集的過程本質(zhì)上是指紋成像的過程。其原理是根據(jù)嵴與峪的幾何特性、物理特征和生物特性的不同，以得到不同的光學(xué)或者電流電阻反饋信號，根據(jù)反饋信號的量值利用不同算法的圖像處理算法來繪成指紋圖像，然后再次指紋圖像基礎(chǔ)上通過指紋識別算法軟件來進行指紋特征的提取和指紋特征碼的比對。

    除用以區(qū)別罪犯外，用于信用卡，可有效地防止假冒；制成磁卡可用作通行證，出入于持卡放行的保密場所。在千千萬萬張指紋卡中檢查出特定人的指紋，國際水平是每人每天可判讀3000卡，運用電子表計算機則一蹴而就。

    目前常用的指紋采集設(shè)備有三種，光學(xué)式、電容/電感式、生物射頻式。其中，光學(xué)指紋采集器是最早的指紋采集器，是使用最為普遍的，也出現(xiàn)了用光柵式鏡頭替換棱鏡和透鏡系統(tǒng)的采集器。光電轉(zhuǎn)換的CCD器件有的已經(jīng)換成了CMOS成像器件，從而省略了圖像采集卡直接得到數(shù)字圖像。

    原理

    光學(xué)指紋采集器使用時間長，它采集指紋表層紋理圖像。手指接觸棱鏡的表面，發(fā)光二級管提供一個光源,圖像是通過電荷偶合器件集成電路采集。光學(xué)指紋傳感器可靠，價格也很便宜，但對臟手指和干手指表面有覆蓋物的指紋圖像識別率很低，對溫度等環(huán)境因素的適應(yīng)能力差。但是由于受光路限制，無畸變型采集器尺寸較大。通常有較嚴重的光學(xué)畸變；采集窗口表面往往有痕跡遺留現(xiàn)象。CCD器件可能因壽命老化，有降低圖像質(zhì)量、假指紋等缺陷。

    優(yōu)劣

    由于指紋采集原理的限制，光學(xué)指紋采集器很難對干的手指采集到清晰的指紋圖像，造成了這種產(chǎn)品對干手指識別率低（拒真率高）的問題。手指越干，這個問題越突出。在冬天寒冷的氣候條件下，手指發(fā)干會導(dǎo)致很多人的手指無法被識別。這個問題在北方地區(qū)尤其突出。

    在玻璃表面貼膜可以改善干手指的問題，但是膜本身很不耐用，而且膜的使用使假指紋問題更嚴重。

    因為成本優(yōu)勢，基于光學(xué)原理的的指紋門禁考勤機在國內(nèi)相當流行（門禁和考勤的差別只在管理軟件上），甚至可以說占了大部分市場分額。但是，由于存在人造指紋問題，它在金融系統(tǒng)，尤其是金庫門這種場所的使用是不安全的。早期安裝的銀行系統(tǒng)的指紋產(chǎn)品中，有部分是光學(xué)指紋采集器。那時人們對人造指紋的嚴重性還認識不夠，而且指紋產(chǎn)品普及的初期時，用假指紋作案的例子不多。但是，隨著指紋技術(shù)的普及，犯罪分子對假指紋的利用也會增加。金融系統(tǒng)的指紋項目一般排除了光學(xué)指紋技術(shù)，有些銀行甚至明確規(guī)定禁止使用。但是，有些銀行系統(tǒng)還是用了一些光學(xué)技術(shù)的指紋門禁，原因是多方面的：1）南方地區(qū)冬天不很冷，手指不很干，干手指問題不很突出。2）價格因素 3）對光學(xué)技術(shù)的認識不足 4）項目的人為因素。

    第二個進化階段是熱敏式傳感器，指紋表面圖像形成的基礎(chǔ)是指紋脊和溝隨著散發(fā)的熱量變化而變化的。在一個典型的熱敏傳感器,一個小型加熱元件是直接附屬于一套熱量傳感元件。因為“讀取”指紋是要素，脊和溝被加熱。熱量傳感元件檢測出脊和溝與人工合成指紋復(fù)合圖像的溫度不同。雖然價格便宜，體積小，但相對于其它競爭技術(shù)熱敏式傳感器往往消耗較多的能量，并且在酷熱的環(huán)境或者是炎熱的天氣里，圖像采集很不清晰。

    電容傳感器技術(shù)是采用了交替命令的并排列和傳感器電板。交替板的形式是兩個電容板，以及指紋的山谷和山脊成為板之間的電介質(zhì)。兩者之間的恒量電介質(zhì)的傳感器檢測變化來生成指紋圖像。制造DC電容傳感器使用相同的程序和硅材料作為標準的集成電路，從而降低厚度和電源的要求。與熱敏式傳感器相比，電容技術(shù)在更大操作范圍內(nèi)提供了更好的圖像質(zhì)量。因為它的采集范圍相對比較大，不過，電容技術(shù)的成本比前兩種種技術(shù)要高。由于電容傳感器表面是由電介質(zhì)材料制作，因此容易損壞，對臟手指靈敏度上不好。

    生物射頻指紋識別技術(shù)，射頻傳感器技術(shù)是通過傳感器本身發(fā)射出微量射頻信號，穿透手指的表皮層去控測里層的紋路，來獲得的指紋圖像。因此對干手指，汗手指，干手指等困難手指通過可高達99.5%，防偽指紋能力強，指紋敏感器的識別原理只對人的真皮皮膚有反應(yīng)，從根本上杜絕了人造指紋的問題，寬溫區(qū)：適合特別寒冷或特別酷熱的地區(qū)。因為射頻傳感器產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像，因此射頻技術(shù)是最可靠，最有力有解決方案。除此之外，高質(zhì)量圖像還允許減小傳感器，無需犧牲認證的可靠性，從而降低成本并使得射頻傳感器思想的應(yīng)用到可移動和大小不受拘束的任何領(lǐng)域中。 射頻敏感器：它的工作原理很特殊， 由射頻與敏感元件陣列組成， 每一個成員實際上都是一個等效的小天線，它通過人的手指向皮膚內(nèi)層（真皮層）深處傳遞電波。接受部分的元件對回傳的電波相位進行解調(diào)，相位的差別反應(yīng)了指紋紋理。從某種意義上講，它的原理與雷達的工作原理相似，所以稱為射頻式指紋敏感器（RF sensor）。而且，它能自動調(diào)節(jié)內(nèi)部電氣參數(shù)來適應(yīng)手指干濕程度、按手指壓力、年齡、等因素的變化。由于它的獨特工作原理， 所采集到的指紋圖像對應(yīng)于手指內(nèi)層具有生命的真皮指紋紋理，對手指表面的外層皮膚并不直接敏感，并對表面的一些臟物、油漬、灰塵等物質(zhì)具有穿透能力。它的特殊工作原理使它保證對各種類型的手指在各種使用條件下都能采集到理想的圖像，因此具有顯著的優(yōu)越性能。干手指是其它類型敏感器普遍遇到的問題，但是用這款敏感器可以很好地解決這個問題。

    它的運用原理是使用近紅外線感應(yīng)器取得手指靜脈的分布圖，儲存樣板，進而在計算機中建立每一個人獨特的手掌靜脈數(shù)據(jù)庫。通過計算機登錄存儲每個人的手掌靜脈數(shù)據(jù)，還可以在電腦中進行管理。