“食指”扫描变“十指”扫描，CMOS图像传感器遭遇挑战

2008年，美国当局将要推行一种全新入境措施：即将在入境口岸扫描外国旅客所有手指的指纹，实施十指指纹扫描，以核对其身份是否与恐怖分子有关，而美国大使馆预计将于今年底前开始对赴美国非移民签证申请人实行双手十指指纹扫描。此举将会在全球掀起十指指纹扫描风潮，预计一些欧洲国家也会效仿。这一浪潮将推动对更高性能CMOS图像传感器的需求。 “十指指纹扫描将需要新一代的CMOS图像传感器，目前针对消费电子的CMOS传感器不能用于十指指纹扫描机。”Cypress亚太区影像感应器部业务拓展经经理陈子良对《国际电子商情》记者说道。 他解释，由于十指指纹扫描需要同时扫描除大姆指外的四个指纹，这需要CMOS传感器做到以下几点： 首先，不仅像素要高，而且还要像素尺寸足够大。“像素尺寸不同于像素大小。对于后者，目前在消费电子中已可做到1G以上的像素，但是，这些针对消费电子设计的CMOS图像传感器通常在像素尺寸上都会做得很小，因为要满足消费电子的小尺寸要求。”陈子良指出。因此，一定要是针对此类工业应用设计的具有大像素尺寸的CMOS传感器才能适用于十指指纹扫描。比如Cypress的IBIS4-A-6600，不仅具有660万像素，而且其像素尺寸达3.5um，“而一般消费电子中采用的CMOS传感器像素尺寸仅为1-2um。”他说道。 其次，CMOS传感器要具有很大的动态范围和灵敏度。“动态范围越大，表示传感器越能应对强烈光线。IBIS4-A-6600动态范围达60dB，而通过二次曝光可达90dB。一般消费电子用的CMOS传感器动态范围仅有40dB。”陈子良对解释道。至于灵敏度，IBIS4-A-6600可达4.83V/Lus.s，而一般消费电子用的CMOS传感器仅为1-2V/Lus.s。 再者，CMOS传感器还需要有灵活的读出方式，比如高帧频预览、对感兴趣的部分进行放大等。 当然，十指指纹扫描还对后端的处理技术提出了更高的要求，因为需要进行更大量的数据处理。“目前用户中采用FPGA来进行后端图形处理的较多。因为FPGA比DSP更灵活，用户有更大的空间。”陈子良对《国际电子商情》记者说道。 他进一步对《国际电子商情》记者表示，十指指纹扫描不仅只会用于海关，还会用于公安机关，甚至是下一代身份证，有些国家的身份证正在考虑集成十指指纹扫描。这一市场的前景非常广阔。 更进一步，在十指指纹扫描成功应用后，已有对全手掌扫描(10指指纹+掌纹)提出需求。这会挑战更高性能的CMOS图像传感器。Cypress的IBIS4-1400传感器具有13.85MP像素，且像素尺寸更是达8um，能满足未来对全手掌的扫描需求。 陈子良称，除十指与掌纹扫描外，也有采用指纹+静脉扫描的。静脉扫描是在红外线的背景下扫描，因此要求CMOS图像传感器有近红外线功能，Cypress的IBIS5系列具有此项功能。