指纹仪是利用手指指纹特征“人各不同，终生不变”的特点进行身份识别的一种电子仪器，该仪器工作原理包括采集指纹图像、提取指纹特征、保存数据和进行指纹比对四个功能。其中读取指纹图像是指纹仪最基本最重要的功能。通过利用手指指纹凹凸不平的纹形来进行成像，通常我们把凸出的纹形称为“嵴”，而凹下去的纹形成称为“峪”，而指纹采集的过程本质上是指纹成像的过程。其原理是根据嵴与峪的几何特性、物理特征和生物特性的不同，以得到不同的光学或者电流电阻反馈信号，根据反馈信号的量值利用不同算法的图像处理算法来绘成指纹图像，然后再次指纹图像基础上通过指纹识别算法软件来进行指纹特征的提取和指纹特征码的比对。

    除用以区别罪犯外，用于信用卡，可有效地防止假冒；制成磁卡可用作通行证，出入于持卡放行的保密场所。在千千万万张指纹卡中检查出特定人的指纹，国际水平是每人每天可判读3000卡，运用电子表计算机则一蹴而就。

    目前常用的指纹采集设备有三种，光学式、电容/电感式、生物射频式。其中，光学指纹采集器是最早的指纹采集器，是使用最为普遍的，也出现了用光栅式镜头替换棱镜和透镜系统的采集器。光电转换的CCD器件有的已经换成了CMOS成像器件，从而省略了图像采集卡直接得到数字图像。

    原理

    光学指纹采集器使用时间长，它采集指纹表层纹理图像。手指接触棱镜的表面，发光二级管提供一个光源,图像是通过电荷偶合器件集成电路采集。光学指纹传感器可靠，价格也很便宜，但对脏手指和干手指表面有覆盖物的指纹图像识别率很低，对温度等环境因素的适应能力差。但是由于受光路限制，无畸变型采集器尺寸较大。通常有较严重的光学畸变；采集窗口表面往往有痕迹遗留现象。CCD器件可能因寿命老化，有降低图像质量、假指纹等缺陷。

    优劣

    由于指纹采集原理的限制，光学指纹采集器很难对干的手指采集到清晰的指纹图像，造成了这种产品对干手指识别率低（拒真率高）的问题。手指越干，这个问题越突出。在冬天寒冷的气候条件下，手指发干会导致很多人的手指无法被识别。这个问题在北方地区尤其突出。

    在玻璃表面贴膜可以改善干手指的问题，但是膜本身很不耐用，而且膜的使用使假指纹问题更严重。

    因为成本优势，基于光学原理的的指纹门禁考勤机在国内相当流行（门禁和考勤的差别只在管理软件上），甚至可以说占了大部分市场分额。但是，由于存在人造指纹问题，它在金融系统，尤其是金库门这种场所的使用是不安全的。早期安装的银行系统的指纹产品中，有部分是光学指纹采集器。那时人们对人造指纹的严重性还认识不够，而且指纹产品普及的初期时，用假指纹作案的例子不多。但是，随着指纹技术的普及，犯罪分子对假指纹的利用也会增加。金融系统的指纹项目一般排除了光学指纹技术，有些银行甚至明确规定禁止使用。但是，有些银行系统还是用了一些光学技术的指纹门禁，原因是多方面的：1）南方地区冬天不很冷，手指不很干，干手指问题不很突出。2）价格因素 3）对光学技术的认识不足 4）项目的人为因素。

    第二个进化阶段是热敏式传感器，指纹表面图像形成的基础是指纹脊和沟随着散发的热量变化而变化的。在一个典型的热敏传感器,一个小型加热元件是直接附属于一套热量传感元件。因为“读取”指纹是要素，脊和沟被加热。热量传感元件检测出脊和沟与人工合成指纹复合图像的温度不同。虽然价格便宜，体积小，但相对于其它竞争技术热敏式传感器往往消耗较多的能量，并且在酷热的环境或者是炎热的天气里，图像采集很不清晰。

    电容传感器技术是采用了交替命令的并排列和传感器电板。交替板的形式是两个电容板，以及指纹的山谷和山脊成为板之间的电介质。两者之间的恒量电介质的传感器检测变化来生成指纹图像。制造DC电容传感器使用相同的程序和硅材料作为标准的集成电路，从而降低厚度和电源的要求。与热敏式传感器相比，电容技术在更大操作范围内提供了更好的图像质量。因为它的采集范围相对比较大，不过，电容技术的成本比前两种种技术要高。由于电容传感器表面是由电介质材料制作，因此容易损坏，对脏手指灵敏度上不好。

    生物射频指纹识别技术，射频传感器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，来获得的指纹图像。因此对干手指，汗手指，干手指等困难手指通过可高达99.5%，防伪指纹能力强，指纹敏感器的识别原理只对人的真皮皮肤有反应，从根本上杜绝了人造指纹的问题，宽温区：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，最有力有解决方案。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思想的应用到可移动和大小不受拘束的任何领域中。 射频敏感器：它的工作原理很特殊， 由射频与敏感元件阵列组成， 每一个成员实际上都是一个等效的小天线，它通过人的手指向皮肤内层（真皮层）深处传递电波。接受部分的元件对回传的电波相位进行解调，相位的差别反应了指纹纹理。从某种意义上讲，它的原理与雷达的工作原理相似，所以称为射频式指纹敏感器（RF sensor）。而且，它能自动调节内部电气参数来适应手指干湿程度、按手指压力、年龄、等因素的变化。由于它的独特工作原理， 所采集到的指纹图像对应于手指内层具有生命的真皮指纹纹理，对手指表面的外层皮肤并不直接敏感，并对表面的一些脏物、油渍、灰尘等物质具有穿透能力。它的特殊工作原理使它保证对各种类型的手指在各种使用条件下都能采集到理想的图像，因此具有显着的优越性能。干手指是其它类型敏感器普遍遇到的问题，但是用这款敏感器可以很好地解决这个问题。

    它的运用原理是使用近红外线感应器取得手指静脉的分布图，储存样板，进而在计算机中建立每一个人独特的手掌静脉数据库。通过计算机登录存储每个人的手掌静脉数据，还可以在电脑中进行管理。