指纹识别模块的原理和分类
指纹识别模块是通过特定的感应模组实现对于个体指纹特征的识别。简单来说，每一个指纹手机都会拥有一个指纹识别模块，通过该模块将用户的指纹收集并转化成数据，存储在手机存储的特定区域，在使用的时候进行调用，而不同的指纹识别技术收集指纹的方式也有所不同。
根据收集指纹的方式不同，指纹识别模块目前主要分为光学式指纹模块、电容式指纹模块、射频式指纹模块。
光学式指纹技术原理
光学式指纹模块是利用光线反射成像识别用户指纹，该类型指纹模块对使用环境的温度湿度都有一定的要求，并且在识别准确度上并不理想，再加上这种模块一般会占用更大的空间，使其难以在手机端有所作为。
电容式指纹技术原理
电容式指纹模块是利用硅晶元与导电的皮下电解液形成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化，借此可实现准确的指纹测定。该方式适应能力强，对使用环境无特殊要求，同时，硅晶元以及相关的传感原件对空间的占用在手机设计的可接受范围内，因而使得该技术在手机端得到了比较好的推广。目前的电容式指纹模块也分为划擦式与按压式两种，前者虽然占用体积较小，但在识别率以及便捷性方面有很大的劣势，这也直接导致厂商全都将目光锁定在了操作更加随意、识别率更高的按压式电容指纹模块。
电容纹识别模组主要由芯片、“蓝宝石”、金属环、软板、载板等组成，其中芯片也就是传感器部分，而“蓝宝石”负责作为保护层（有厂商选择其他材料做为保护层，成本相应会降低），金属环作为指纹识别的触发装置。
射频指纹技术原理
射频指纹模块现阶段包含无线电波探测与超声波探测两种，原理与探测海底物质的的声纳类似，是靠特定频率的信号反射来探知指纹的具体形态的。射频指纹模块技术是通过传感器本身发射出微量射频信号，穿透手指的表皮层去控测里层的纹路，来获得最佳的指纹图像。这一类指纹模块最大的优点便是手指无需与指纹模块相接触，因而不会对手机的外观造成太大影响。基于这一点，射频指纹模块也成为了未来指纹识别的主要发展方向之一。
为什么手机指纹解锁一见湿手就怂了？
为什么指纹识别见水失灵？
一方面，现在绝大多数智能手机均利用指纹纹路凹凸不平形成的影像。当手指按在玻璃板上，由于指纹是纹路性的，纹线是凸出的，会接触到玻璃板，形成痕迹；而纹线之间是凹下去的，接触不到玻璃板，不能形成痕迹，这样，在玻璃板上就会形成明暗相间的条纹图案。但是当手指湿润时，指纹表面有一层水膜，这个水填平了纹线之间的凹陷部分。这样，当手指按到玻璃板上，就不会出现明暗相间的条纹了，指纹自然无法识别了。
另一方面，目前用在手机中利用率较高的，主要还是电容式。电容式指纹识别技术当然是利用人体的电流感应进行工作的；据了解，电容式技术的指纹识别传感器周围镀有狭长的电极，当手指触摸传感器表面时，由于人体电场，人体指纹纹路与传感器表面会形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指就会从接触点表面吸走一个很小的电流，这个电流分从周围的电极中流出，并且流经周围电极的电流与指纹到周边的距离成正比，控制器通过对电流比例的精确计算，从而得出触摸指纹纹路。因为水具有导电特性，当湿手去触摸传感器时，手指表面的电流就会被手指上的水影响，从而造成指纹识别不准或不好使。
未来，指纹识别模块还会怕水吗？
高通推出超声波指纹识别技术
日前，联想ZUK发布的旗下旗舰手机——ZUK Z2系列，官方表示ZUK Z2系列支持湿手解锁，有网友对该机指纹识别进行了湿手（汗手）测试，纷纷表示识别成功率比较高。据了解，ZUK Z2系列的U-Touch采用508 DPI高分辨率低功耗电容式3D指纹传感器，通过3D图像增强算法深度识别指端纹理信息，并在每次指纹识别过程中进行模式自学习识别等算法，可以实现湿手指纹识别。简单来说，U-Touch使用的仍然是传统的电容式指纹识别方案，但进一步增加了指纹识别的深度，使指纹芯片记录的指纹信息更加完善，借此提高指纹识别的灵敏度来应对众多复杂的使用场景。
但是未来，电容式的指纹识别技术会慢慢被淘汰，因为对湿手指、干手指等困难手指射频指纹技术可高达99%识别成功率，射频指纹技术防伪指纹能力强，只会对人的真皮皮肤有反应，从根本上杜绝了人造指纹的问题，适合特别寒冷或特别酷热的地区。因为射频传感器产生高质量的图像，因此射频技术是最可靠、最有力的解决方案。除此之外，高质量图像还允许减小传感器，无需牺牲认证的可靠性，从而降低成本并使得射频传感器应用到可移动和大小不受拘束的任何领域中。
指纹识别现在成为手机的基本配置，习以为常了，甚至很多公司也早就开始启用指纹打卡机做考勤。为什么要采用指纹识别呢？这主要是基于指纹识别的唯一性，经过多年的发展，指纹识别技术是众多生物识别技术中发展最成熟的。
摩托罗拉是最早将指纹识别引入到手机的公司，苹果则将这一技术发扬光大，苹果首次在iPhone 5s手机上使用指纹识别（Touch ID），对于Touch ID，苹果详细介绍过该方案的特色——它由蓝宝石保护玻璃、不锈钢检测环、Touch ID传感器及轻触开关组成。
苹果的Touch ID指纹识别方案
2012年被苹果以3.56亿美元的价格收购了AuthenTec公司，这是一家知名的技术领先的智能手机指纹识别解决方案厂商，其代表性的技术是TruePrint，除了电容传感器之外该技术还可以通过射频芯片读取皮肤表层下的活动层信息，这是人体指纹信息的真正所在，所以他们的指纹识别方案更为精确，而且不受皮肤表面的情况影响，安全性可靠性非常好。
最近几年安卓阵营也重视起指纹识别了，越来越多的智能手机支持指纹识别传感器，甚至五六百元的手机也配置了指纹识别功能。
常见智能手机指纹识别方案
按照指纹识别不同的采集方式、布置方式等特点，简单归纳了下目前常见的智能手机指纹识别方案，如下图所示：
常见的指纹识别解决方案厂商有：苹果/AuthenTec、·新思/Validity、·Fingerprint Cards、汇顶科技等。
指纹识别天生的高安全性、方便性给玩家使用智能手机带来了新的体验，在这一点上苹果的方案是做的最好的，而且随着全面屏手机的流行，指纹识别的位置也从前置过渡到后置了，甚至最新的iphone x也已取消了指纹识别技术，改用人脸识别的Face ID技术。
显然，指纹识别基本上完成了自己的历史使命，预计到了明年，人脸识别技术将逐渐取消现在主流的物理指纹识别，期间，屏下指纹识别技术可能会作为一种过渡。
目前手机上常用的指纹识别技术主要有三种：电容式、光学式、超声波式。
电容式
该传感器的原理是利用指纹的高低起伏到传感器的距离不同形成不同的电容值，对这些电容值进行测量就可以获得指纹信息，然后把指纹信息转化成了电信号，使手机能够识别。目前我们手机上的指纹识别模块大多数是基于电容式。
光学式
光学式指纹识别技术的原理就算采用手机OLED屏幕发出的光线作为光源，照射指纹后反射的光线透过屏幕显示像素的间隙传递到紧贴于屏下的传感器上，然后通过传感器对接收到的光信号进行处理后便可得到指纹图像。
超声波式
超声波指纹采集是一种新型技术，其原理是利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波(超声波到达不同材质表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同)。因此，利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹嵴与峪所在的位置。
手机指纹识别利用的是什么原理？主要是因为手指指纹的高低不平，有介质打在指纹上并且返回的时间是不同的，所以可以将其数字化的记录下来。在手机上的指纹识别主要区别是获取指纹的远离不同，市场上主要有两种大家常见的指纹识别。
1、最常见的是电容式指纹识别，在导电介质上有微弱电流，手指接触之后，根据电流被阻隔的不同从而采集指纹信息。
2、超声波或者光学指纹识别，是以超声波或者广播为介质在手指上反射，通过所使用时间不同从而采集信息。
手机为什么会有指纹解锁？主体是手机，那么很自然的就会联想到指纹在手机上用起来如何，比如方便和安全，进而也就是该问题的答案。
如果问题的主体不是手机，回答起来的范围会更为大一些，所以这里具体回答的问题是：为什么指纹能够出现在手机上，并且大范围普及。
回顾以往一些具体技术的普及，总是和大的环境背景相关。那么指纹被用在手机上的一些背景也是其普及的重要原因。
智能手机大范围普及带来了两个现象：
1、个人和手机的关系越来越紧密，手机上的个人数据越来越多，安全性和私密性需要提升。
2、出现了大量的APP和服务场景，而其中不少会涉及到认证过程，频繁输入密码麻烦。
如果没有上边现象的出现，指纹即便出现在手机上，其意义也不会太大，充其量就是解锁。
指纹识别大范围出现在手机上和技术背景相关。
替换密码来做认证的方式并不单一，比如面部识别、声音识别，但为什么偏偏是指纹识别。说明指纹识别的技术恰好发展到能够被用到手机上边，比如体积足够小，准确率足够高等。
更为重要的是，指纹识别技术通过批量使用，可以把成本做下来。如果做不到这一点，其也不会被用到手机上边。
指纹识别大范围出现在手机上和用户的需求相关。
需求很好理解，就像上边智能手机普及背景下出现的一些问题一样，用户的确有希望更好用的需求。但是，回顾下指纹识别刚开始用到手机上的一些情形，一些用户，甚至有些手机厂商并没有足够重视。所以，已知需求理解起来很简单，但需求被激活的过程并不简单。
出现这样的情况可能和我们的思维方式相关，当一种方式使用起来不错，并且习惯之后，就真的习惯了。虽然有更好的方式出现，但适应这个方式需要学习成本。而重新学习貌似是我们默认不愿意去做的，需要花费精力，也存在风险。
在习惯的阻力之下，新需求的激活往往需要一个外来的力量来引导。那么这个引导的力量是否强大就变的非常关键。指纹识别被比较好的放在手机上的方案是苹果先做出来的，而苹果当时的身份是智能手机的颠覆者，引导起来会更有效果。
这个外来的力量不光引导着用户需求，还在引导着技术的发展，指纹识别供应商会投入更大的精力来研发和生产，进而现在指纹识别做的越来越好，成本也足够低。
最终，指纹识别就在手机上大范围普及了。不过，在这个指纹识别已经被默认习惯的背景下，面部识别正在被用到手机上，那么问题来了：
手机上为什么会有面部解锁？
为了能够灵敏的测出指纹，研究人员在指纹上面添加了传感器芯片，里面的芯片必须特别薄才可以，而且不可以湿水，为的是能够增加触屏功能。
指纹识别的前提是要进行指纹采集，在采集方式上，目前主要分两种：滑动式和按压式，滑动式采集是将手指在传感器上滑过，从而使手机获得手指指纹图像。滑动式采集具有成本相对偏低，而且可以采集大面积图像的优势。但这种采集方式存在体验较差的问题，使用者需要一个连续规范的滑动动作才能实现采集成功，采集失败的概率大大增加。某品牌手机曾经使用过这种采集方式，因滑动式采集存在的短板而受到诟病。
按压式采集顾名思义就是在传感器上按压实现指纹数据采集，这种采集方式当然用户体验好一些，不过成本比滑动采集高，技术难度也相对高一些。此外，由于一次采集的指纹面积相对滑动式采集来说要小一些，就得多次采集，通过“拼凑”，拼出较大面积的指纹图像。这就必须仰仗先进的算法，用软件算法来弥补滑按压式采集获得的指纹面积相对偏小的问题，以保障识别的精确度。
以前指纹采集主要是采用油墨按印的一个方式，主要通过指纹扫描变成数字信号，目前里面全部采用的是全内反射破坏原理设计，通过特定的角度实现全面反射，从而在图像传感器上面形成指纹图像。
让手机给指纹解锁是有原理的，就是在手指碰到指纹按键的时候，手指头急剧的抖动，从而给指头一个垂直的加速度，从而使手机的指纹解锁开始生效，这就是所谓的“指斗术”。
在几年前，指纹识别功能还是少数品牌的旗舰机才具备的功能。时至今日，众多国产机“扎堆”都实现了指纹识别。这背后隐藏了一个事实：中国企业已经成为全球最大的安卓阵营手机指纹芯片供应商。
指纹识别是如何实现的？
指纹识别的前提是要进行指纹采集，在采集方式上，目前主要分两种：滑动式和按压式。
第一步：指纹采集
滑动式采集是将手指在传感器上滑过，从而使手机获得手指指纹图像。滑动式采集具有成本相对偏低，而且可以采集大面积图像的优势。但这种采集方式存在体验较差的问题，使用者需要一个连续规范的滑动动作才能实现采集成功，采集失败的概率大大增加。某品牌手机曾经使用过这种采集方式，因滑动式采集存在的短板而受到诟病。
按压式采集顾名思义就是在传感器上按压实现指纹数据采集，这种采集方式当然用户体验好一些，不过成本比滑动采集高，技术难度也相对高一些。此外，由于一次采集的指纹面积相对滑动式采集来说要小一些，就得多次采集，通过“拼凑”，拼出较大面积的指纹图像。这就必须仰仗先进的算法，用软件算法来弥补滑按压式采集获得的指纹面积相对偏小的问题，以保障识别的精确度。
第二步：指纹评估
在采集到指纹之后，然后对采集的指纹进行质量评估，不合格要再采一次，合格则对图像进行增强和细化。
第三步：提取“特征”
经过处理后会依次得道二值化图、细化图和提取特征图。在获得比较清晰的图像后，就开始对其进行特征提取。经过特征提取将数据存储下来之后，就可以进行下一步匹配工作了。
第四步：指纹匹配
在匹配中要注意一点，那就是由于同一个手指的两幅样本图像会因为手指的位移、偏转、以及按压时的力道不同而产生差异，这就使在匹配时要进行校准，通过特征点集校准等方式保障指纹识别的准确性。
手机指纹识别体验好不好，关键看这几个指标
指纹识别有哪些关键指标呢？识别速度、采集面积、分辨率、使用寿命、安全性、软件支持种类、宽容度、抗静电性能都是指纹识别的关键指标。
识别速度——指的是指纹传感器识别出指纹所消耗的时间，通过对某品牌的手机进行检测，其识别时间为300多毫秒。有的指纹识别供应商宣称解锁时间仅需150毫秒，当然时间短用户体验好。
采集面积——过小的采集面积会使指纹识别的准确性大幅下降。也正是因此，中国和美国在一些非常严肃的场景下对指纹采集面积有明确的规定。在500PPI的分辨率下，美国FBI要求指纹采集面积为832*768像素；中国刑侦应用中要求，指纹采集面积为640*640像素。即便是中国的第二代身份证，其指纹采集面积的要求也为256*360像素，而且还必须是平面采集。
分辨率——和采集面积类似。在过去，曾经使用过200-400PPI分辨率的指纹传感器，不过随着技术的进步，目前很多指纹传感器的分辨率已经达到500PPI，在某些领域，甚至开始局部使用1000PPI分辨率的指纹传感器。
安全性——影响安全性的机制有很多，比如不保存用户的指纹数据，只记录提取的特征码模板。或者在特征码在传输存储的时候采用加密算法，以及采用TrustZone安全技术，在手机芯片里添加一安全区，从硬件上隔离数据和应用软件，确保信息安全。
使用寿命——指的是传感器的重复使用次数，目前对传感器的使用寿命要求是可重复使用100万次。
抗静电性能——传感器还必须具备抗静电性能，一般要求大于15kv，否则比较容易被击穿。
软件支持种类则直接影响指纹识别可以解锁的应用种类和数量。
中国是全球最大的安卓手机指纹芯片供应商
有人说，如果没有iPhone5s指纹识别的加入，国内厂商说不定到现在还不会往指纹识别方面迈步子，国内产品只是在跟随、模仿等。
虽是如此，但国内厂商看中了指纹识别的市场前景，纷纷加入，中国供应商的指纹识别芯片不仅被广泛用在千元级手机上，还挤入了中高端安卓手机的供应链中，不少中国和韩国的手机品牌都选择了中国供应商的指纹识别芯片。如今中国成为全球最大的安卓阵营手机指纹芯片供应商。
感谢邀请！
最早的指纹识别技术，实际上没有出现在任何手机上，这就是光学扫描仪。在很多早期的商务笔记本电脑上，都可以看到这种配置。原理是使用LED二极管阵列照亮指纹部分，通过传感器捕捉图像最亮和最暗区域，标记独特部分，并使用算法来进行识别。使用上，需要上下移动手指来实现，精准性一般。另外，假肢、2D图像都有可能被识别，所以从安全性方面来说，光学扫描仪并不是最佳选择，所以逐渐被市场淘汰。
iPhone系列使用的电容扫描仪，是目前移动设备领域最主流的标准。其原理是使用数组微小电容电路收集指纹数据，电容器能够存储电荷，连接到导电板扫描器上，来追踪指纹细节。
显然，电容式扫描仪的一个关键是电荷，所以断肢、假肢无法被识别，另外其精准性、使用体验也更加出色。虽然早期部分Android手机的电容扫描仪需要上下滑动，但目前仅需按下便可进行扫描及识别的电容扫描仪已经普及，提供更好的使用体验。
更先进的指纹扫描技术正在到来，这就是高通的超声波扫描仪。该技术的硬件包括两个超声波发射器及一个接收器，前者可以发送超声波脉冲来记录用户指纹特点，然后再回馈给接收器，实现识别。超声波脉冲能够识别出指纹的独特部分，包括指纹脊、毛孔特点等等。
该技术的先进之处在于手机表面不再需要一个电容扫描仪，厂商可以将超声波扫描组件集成在手机边框下方甚至是屏幕下方，有利于进一步缩减手机长度，发展前景光明。
目前手机指纹扫描仪的算法和加密技术都是相似的，虽然细节上稍有不同。首先，厂商们都宣称指纹数据只会存储在本地，不会上传至互联网，这保证了指纹数据的安全。通常来说，手机具有专用IC来处理指纹数据，并设置加密安全区，即便第三方应用需要提取指纹数据，实际上也是经过加密中转，并且仅提供本地访问权限的数据，不会上传至网络。
你好，我来回答你的问题，指纹传感器的原理我就不给大家讲了，讲了也不懂，我们直接进入正题，将工作原理。
指纹采集方式
1.滑动式
2.按压式。
流程：指纹采集→指纹评估→提取“特征”→指纹匹配→匹配成功→解锁成功
↓
匹配失败
↓
解锁失败
指纹采集
滑动式采集是将手指在传感器滑过，获得手指指纹图像。滑动式采集优点：成本低，采集大面积图像。缺点：体验较差，使用者需要一个连续规范的滑动动作才能实现采集成功，采集失败的概率大。
按压式采集是将手指在传感器上按压实现指纹数据采集。优点：用户体验好一些，成本高，技术难度高。缺点：采集的指纹面积相对滑动式采集要小，多次采集，通过“拼凑”，拼出较大面积的指纹图像。这就必须仰仗先进的算法，用软件算法来弥补滑按压式采集获得的指纹面积相对偏小的问题，以保障识别的精确度。
指纹评估
采集指纹后，对采集的指纹进行评估，不合格重新采集，合格则对图像进行增强和细化。
提取“特征”
处理后依次得道二值化图、细化图和提取特征图。在获得比较清晰的图像后，开始对其进行特征提取。特征提取将数据存储下来之后，为下一步匹配做好工作。
指纹匹配
匹配中要注意，同一个手指的两幅样本图像会因为手指的位移、偏转、以及按压时的力道不同而产生差异，这就使在匹配时要进行校准，通过特征点集校准等方式保障指纹识别的准确性。
