【嘉德點評】相比匯頂的光學屏幕指紋解鎖技術，超聲波指紋解鎖技術更為復雜，價格也較為昂貴，多用于高端機型，國內廠商還是多采用光學指紋解鎖技術為主，但超聲波指紋解鎖技術因為其安全性也被市場看好。

集微網消息，2020年2月，三星就發布了全新的三星Galaxy S20系列和全新折疊屏手機Galaxy Z Filp，Galaxy S20系列分別為Galaxy S20、Galaxy S20+和最大屏的Galaxy S20 Ultra，都配備超聲波屏幕指紋識別。

提到指紋解鎖，自從蘋果iPhone5s上使用了TouchID指紋識別技術后，讓移動生物識別方式有了新的變化。指紋識別可以讓我們更加靈活的“使用”自己的指紋，只要將手指放到Home鍵上就可以輕松的完成識別過程。

而隨著技術的發展和人們對于潮流技術的追趕，2017年，全面屏手機憑借廣闊的視野和舒適的手感深受用戶的歡迎。為了讓手機達到更高的屏占比，很多手機廠商將前置指紋解鎖均挪到機身背面成為后置指紋解鎖，也有不少廠商采用虹膜解鎖或面部識別等解決方案去替代指紋識別。然而目前這兩種方式，要不影響手機后蓋美觀度，要不無法做到極致的屏占比，而屏幕指紋的出現在一定程度上解決了這個問題。

點子雖好，但是面臨的技術問題還是不能夠糊識，在指紋認證過程中，如果指紋信息與先前存儲的指紋信息不匹配，則根據指紋輸入區域和方向，電子設備可能不能識別認證的用戶的指紋輸入。同時由于與用戶最初登記指紋時的姿勢、方向或數量相關聯的問題，其中用戶在存儲器處存儲和登記以便執行安全認證的指紋信息可能不能覆蓋關于用戶的整個指紋的信息。

為了解決這樣的問題，三星在18年4月4日申請了一項名為“用于存儲指紋信息的電子設備和方法”的發明專利（申請號：201810295241.1），申請人為三星電子株式會社。

根據目前公開的專利資料，可以解析這項指紋解鎖裝置和方法。

如上圖為帶有指紋傳感器的電子設備配置圖，電子設備400可包括觸摸屏410、傳感器單元420、存儲器430和處理器440。觸摸屏可包括觸摸面板412和顯示器414。傳感器單元可包括指紋傳感器422(例如生物傳感器)和運動傳感器424(例如陀螺儀傳感器或加速度傳感器)。

觸摸屏中顯示與用戶指紋認證有關的用戶界面(UI)，同時在觸摸面板或顯示器中包括指紋傳感器的指紋感測區域。顯示器的護罩玻璃的表面可以通過打印或者蝕刻的方式來布置指紋感測區域，同時也可在觸摸面板的上部或下部布置指紋感測區域。

觸摸屏通過觸摸面板獲得與電子設備的用戶的指紋認證有關的觸摸輸入信息，該信息由指紋傳感器在用戶觸摸屏幕時來獲取，并向處理器發送獲得的觸摸信息。控制器將得到的指紋信息與先前存儲在存儲器中的用戶指紋信息相比較，并且根據與預定閾值比較的匹配分數(例如匹配率或相似度)來完成用戶的身份確認。

指紋傳感器只是用于采集用戶的指紋，接下來我們看看這個用于認證的關鍵部件——處理器，是如何構成的吧。

如上圖所示為處理器的配置結構圖，可以看到其中包含感測信息矯正單元441、特性信息計算單元443、指紋信息比較單元445以及信息更新單元447。

感測信息校正單元可校正通過指紋傳感器獲得的指紋感測數據，當通過指紋傳感器輸入的指紋數據(例如圖像)具有失真的形狀或具有低分辨率的區域時，感測信息校正單元可使用統計數據或圖像處理功能來校正失真的形狀或低分辨率的區域。

特性信息計算單元可基于校正的指紋數據來計算指紋數據的特性信息，例如我們熟知的指紋數據的特性信息有：指紋分叉點、終點、核心點和三角形物等等。指紋信息比較單元可從特性信息計算單元接收特性信息模板，以確定特性信息模板是否匹配先前在存儲器中存儲和登記的特性信息模板。

最后，指紋信息比較單元可將計算的匹配分數值與具體閾值(例如匹配分數閾值)相比較，以確定電子設備的用戶的認證是否成功。

如下圖為電子設備中比較指紋信息以便執行指紋認證的圖示，通過特征信息模板，來導出用于識別用戶身份的關鍵匹配分數。

如圖所示，處理器可將用于電子設備的用戶的認證而輸入的指紋信息與先前存儲和登記在存儲器中的指紋信息相比較。(a)處，處理器可從用于電子設備的用戶的認證而輸入的用戶指紋信息提取特性信息模板；(b)處，處理器可將輸入指紋信息有關的特性信息模板與先前存儲和登記在存儲器中的用戶的多個指紋信息相比較。

最后在(c)處，處理器可確定用于電子設備的用戶的認證而輸入的指紋信息的特性信息模板(a1)的點P11、P12、P13和P14是否與先前存儲和登記在存儲器中的指紋信息的特性信息模板(b1)的點P21、P22、P23和P24匹配，以導出匹配分數。

整個系統的結構可以說是相當清楚，關鍵的核心部位處理器的各個功能也是沒有絲毫的冗余，在了解完整個系統的硬件構成后，我們最后來看看該方法的整體流程。

如圖所示，首先，處理器獲得與使用指紋傳感器422接收的第一輸入對應的第一指紋信息。其次，處理器將獲得的指紋信息與存儲在存儲器中的與用戶認證有關的用戶認證(例如登記)指紋信息相比較。

當比較結果屬于指定參考時(例如當匹配率為75％或更多且小于80％時)，在步驟1930處，處理器可在存儲器中臨時存儲該指紋信息。接著，處理器繼續獲得與使用指紋傳感器接收的指紋信息，并將該信息傳遞給處理器處理，處理器將第二次獲得的指紋信息與存儲在存儲器中的用戶認證(例如登記)指紋信息相比較。

最后，當比較結果屬于另一個指定參考(例如80％或更高的匹配率)時，處理器可將臨時存儲在存儲器中的指紋信息存儲為用戶另一個認證指紋信息。通過這樣的方式，可以豐富用戶的指紋庫，從而提高用戶指紋的識別率。

以上就是三星的智能手機指紋認證設備和方法，手機廠商們不斷的完善自己的技術，在手機這個只有巴掌大的器件上面不斷的雕琢自己的工藝，從最開始的前置、后置面板指紋識別，到側邊框指紋識別，再到現有的屏下指紋識別技術，技術的發展總是那么的讓人感到意外和驚喜，也正是這樣的對于技術方案的不斷探索，才使得企業具有頑強的生命力和驚人的創造力！