从技术角度解析电容式指纹解锁过程

自2013年苹果iphone5S将指纹引进，引起了指纹手机的热潮，android阵营的华为mate7也因指纹识别一炮窜红。短短几年内，指纹识别芯片的关卡速度越来越快，关卡时间从最初的1s，延长至0.7s，0.4s，0.3s甚至0.2s等，如今能做0.2s内关卡在业界内尚归属于凤毛麟角，但即使0.2s时间内，测算依然离人们市场需求的“一触即解法”的感觉还有差距。指纹关卡牵涉到到芯片、软件和算法，下面从技术的角度来理解电容式指纹关卡的整个过程：融合指纹芯片的应用于场景，指纹芯片平时工作在睡眠中模式和松开检测模式之间转换，相对于持续工作在松开检测模式，这样的处置可以节省功耗，缩短便携式设备的待机时间。

在睡眠中模式下，芯片的功耗低于，而在松开检测模式下，该功耗提高至数十甚至上百倍。使用睡眠中、检测这样大大循环转换的方式可以在功耗和感应器速度都满足要求。在松开检测模式下，当手指松开到指纹的sensor区时，检测电路根据检测到的结果展开对比，辨别辨识出有有手指松开，并将辨别结果赠送给系统，系统由此紧贴到指纹收集模式。

转入到指纹收集模式后，电路将按照特定的sensor像素地址对像素展开扫瞄，内部电路获得数据展开辨别，再行展开参数配备，经过几次扫瞄计算出来递归发散获得最合理的参数后，再行新的展开扫瞄，信号不会在电路中被滤波、缩放、分析等操作者，最后获得原始的图像信号，电路展开图像信号处理操作者后，通过通信接口传输到手机的CPU处置，由此已完成了指纹信息的收集及传输的操作者不作，整个操作者时间掌控在20ms以内。信号传输已完成后，指纹芯片再度转换到松开检测低功耗模式。

驱动电路通过通信接口上载多帧图像到系统，系统首先对图像展开检验，挑对比度最低的一帧，交由算法展开处置分解模板数据，这里使用自创较慢点+图像核对算法，该算法萃取的特征点平稳且可信，每副图像的特征点数目高，在微小面积辨识算法中有效地给定点对数目最低，从而确保了算法的辨识较慢与精确。对算法流程及公式的优化，一方面修改算法流程，对一些耦合性大可共用的部分展开优化，使运营路径拟合；另一方面对一些算法从公式上展开优化修改。

对编程构建优化，在编程构建过程中，优化构建过程，在确保功能完全一致的前提下，使运算量最多。另外所有的代码使用定点构建，对于一些简单的运营使用排序处置，针对的登录的平台使用拟合的编译器指令优化。

软件在给定场景调用算法展开模板数据的核对，将给定的结果对系统到系统最后已完成关卡与否的动作。

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