專(zhuān)利名稱(chēng)：活體指紋采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物識(shí)別技術(shù)，具體是指一種活體指紋采集器。
背景技術(shù)：
指紋識(shí)別是依據(jù)個(gè)人各異的活體指紋生物特征，進(jìn)行身份確認(rèn)與驗(yàn)證的一種生物 識(shí)別方式，而指紋采集恰恰就是這種生物識(shí)別方式的核心所在，指紋采集在過(guò)程本質(zhì)上是 指紋成像的過(guò)程，其原理是利用是根據(jù)嵴與峪的幾何特性、物理特征和生物特征的不同，以 得到不同的反饋信號(hào)的量值來(lái)繪成指紋圖像，然后在對(duì)指紋圖像進(jìn)行比對(duì)，以確定是否為 有效用戶(hù)指紋，已達(dá)到安全識(shí)別的目的。 當(dāng)前指紋采集中比較常見(jiàn)的一種方式是采用光學(xué)采集成像法，其通過(guò)棱鏡將指紋 光學(xué)信息傳遞到光電傳感器上進(jìn)行光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)處理器結(jié)合指紋算法對(duì)指紋數(shù) 字信號(hào)進(jìn)行指紋識(shí)別。 但是，現(xiàn)有市售的指紋識(shí)別產(chǎn)品存在以下缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)有 (1)、光路設(shè)計(jì)不合理，指紋光學(xué)成像質(zhì)量較差，導(dǎo)致有效用戶(hù)指紋難以被安全識(shí) 別，給用戶(hù)正常使用帶來(lái)不便； (2)、在設(shè)計(jì)上，為降低采集設(shè)備能耗，在無(wú)手指接觸時(shí)，指紋采集設(shè)備應(yīng)處于休眠 狀態(tài)，而手指接近時(shí)采集設(shè)備自動(dòng)開(kāi)啟，但是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)指紋采集設(shè)備的無(wú)手指休眠和手指 接近自動(dòng)開(kāi)啟的感應(yīng)控制機(jī)構(gòu)的較為復(fù)雜或感應(yīng)靈敏度差，通常需要人體手指特意地靠近 感應(yīng)點(diǎn)才能使指紋采集設(shè)備啟動(dòng)，未能實(shí)現(xiàn)全方位自動(dòng)感應(yīng)控制，另外一些市售的指紋采 集設(shè)備需要使用者開(kāi)按下開(kāi)啟按鈕才能啟動(dòng)，自動(dòng)化程度低，操作不便捷，尤其是遇到一些 需要指紋采集識(shí)別數(shù)據(jù)量大的場(chǎng)合，反復(fù)開(kāi)關(guān)按鈕，浪費(fèi)寶貴的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種指紋采集光學(xué)
成像質(zhì)量好，誤報(bào)率低，且能實(shí)現(xiàn)全方位自動(dòng)感應(yīng)控制的活體指紋采集器。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，包括有光學(xué)指紋成像模塊、指紋信號(hào)處理
模塊，所述的光學(xué)指紋成像模塊包括有依光路設(shè)置的光源、棱鏡、成像物鏡、圖像傳感器模
塊，該圖像傳感器模塊包括有圖像傳感器，所述的棱鏡為五棱鏡，該五棱鏡包括有相互平行
正對(duì)的采樣面和透光面以及與成像物鏡相對(duì)的成像面，且該五棱鏡的其余面上均涂覆有遮
光層，所述的光源設(shè)置于五棱鏡的透光面下方，且該五棱鏡的透光面和光源之間設(shè)置有擴(kuò)
散膜。通過(guò)本設(shè)置，利用五棱鏡的全反射原理，使所形成的指紋像為暗背景下的亮圖像，增
加了成像的清晰度，且可以抵消五棱鏡的采樣面上的殘痕對(duì)指紋成像的干擾，另外，在光源
和透光面之間設(shè)置擴(kuò)散膜，使得光源發(fā)出的光線均勻地照射在采樣面上，避免因采樣面上
各處光強(qiáng)不同，而導(dǎo)致成像的指紋圖樣出現(xiàn)明顯的暗區(qū)或亮區(qū)，導(dǎo)致指紋圖像信息不能被
圖像傳感器充分識(shí)別轉(zhuǎn)換，提高了指紋采集的精確度和清晰度，極大地提高了本發(fā)明的采
集質(zhì)量和識(shí)別效率，另外，五棱鏡上除采樣面、透光面、成像面之外的其他面均涂有遮光層，可以避免外部環(huán)境中的雜光進(jìn)入到五棱鏡內(nèi)產(chǎn)生的成像干擾，提高了本發(fā)明的采集成像的 清晰度和質(zhì)量。 進(jìn)一步設(shè)置還包括有無(wú)線感應(yīng)喚醒模塊，該無(wú)線感應(yīng)喚醒機(jī)構(gòu)包括有活體感應(yīng)芯 片、以及連接于活體感應(yīng)芯片上的無(wú)線感應(yīng)天線，該無(wú)線感應(yīng)天線為與五棱鏡的采樣面尺 寸適配的矩形導(dǎo)電金屬框，該矩形導(dǎo)電金屬框設(shè)置于五棱鏡的采樣面的周沿上。通過(guò)本設(shè) 置，采用矩形導(dǎo)電金屬框架設(shè)在五棱鏡的采樣面的四周，因此當(dāng)人體手指按在五棱鏡的采 樣面時(shí)，自然地，手指就落入到矩形導(dǎo)電金屬框內(nèi)，因此，無(wú)線感應(yīng)天線可以朝內(nèi)的四個(gè)方 向上均能感應(yīng)到手指，從而將感應(yīng)信號(hào)傳遞給活體感應(yīng)芯片處理，然后喚醒本發(fā)明的光源、 圖像傳感器模塊以及指紋信號(hào)處理模塊啟動(dòng)，進(jìn)行指紋采集和識(shí)別。 進(jìn)一步設(shè)置是所述的圖像傳感器模塊的數(shù)據(jù)輸出端通過(guò)排針連接于指紋信號(hào)處 理模塊的信號(hào)輸入端上。通過(guò)排陣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，不僅使得圖像傳感器模塊的數(shù)據(jù)輸出 端和指紋信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸入端連接緊密，減少意外出錯(cuò)。
進(jìn)一步設(shè)置是所述的圖像傳感器為CMOS圖像傳感器。 進(jìn)一步設(shè)置是所述的光源為高亮度LED燈。通過(guò)本設(shè)置，使得本發(fā)明的光源具有 LED燈的亮度高、使用壽命長(zhǎng)、能耗低的優(yōu)點(diǎn)


圖1本發(fā)明具體實(shí)施方式
局部結(jié)構(gòu)分解圖； 圖2本發(fā)明具體實(shí)施方式
原理方框圖； 圖3本發(fā)明具體實(shí)施方式
無(wú)線感應(yīng)喚醒模塊電路圖； 圖4本發(fā)明具體實(shí)施方式
圖像傳感器模塊電路圖； 圖5本發(fā)明具體實(shí)施方式
指紋信號(hào)處理模塊電路圖 圖6本發(fā)明具體實(shí)施方式
五棱鏡立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不 能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明 作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。 如圖1-2所示的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，包括有光學(xué)指紋成像模塊1、指紋信號(hào)處 理模塊2，本發(fā)明該指紋信號(hào)處理模塊2采用DSP數(shù)字信號(hào)處理器來(lái)結(jié)合指紋算法進(jìn)行指紋 信號(hào)的處理識(shí)別，如圖5所示，所述的光學(xué)指紋成像模塊1包括有依光路設(shè)置的光源11、棱 鏡12、成像物鏡13、圖像傳感器模塊14，本實(shí)施例該光源11為高亮度LED燈，具有亮度高、 使用壽命長(zhǎng)、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，所述的圖像傳感器模塊14包括有圖像傳感器141，所述的棱鏡 12為五棱鏡12，該五棱鏡12包括有相互平行正對(duì)的采樣面121和透光面122以及與成像物 鏡相對(duì)的成像面123，且該五棱鏡的其余面上均涂覆有遮光層124，所述的光源11設(shè)置于五 棱鏡12的透光面122下方，且該五棱鏡的透光面122和光源11之間設(shè)置有擴(kuò)散膜15。本 實(shí)施例所述的圖像傳感器141為CMOS圖像傳感器141，該圖像傳感器模塊14電路圖如圖4 所示。 本發(fā)明利用五棱鏡的全反射原理，使所形成的指紋像為暗背景下的亮圖像，增加了成像的清晰度，且可以抵消五棱鏡的采樣面121上的殘痕對(duì)指紋成像的干擾，另外，在光 源11和透光面122之間設(shè)置擴(kuò)散膜15，使得光源11發(fā)出的光線均勻地照射在采樣面121 上，避免因采樣面121上各處光強(qiáng)不同，而導(dǎo)致成像的指紋圖樣出現(xiàn)明顯的暗區(qū)或亮區(qū)，導(dǎo) 致指紋圖像信息不能被圖像傳感器充分識(shí)別轉(zhuǎn)換，提高了指紋采集的精確度和清晰度，極 大地提高了本發(fā)明的采集質(zhì)量和識(shí)別效率，另外，五棱鏡12上除采樣面121、透光面122、成 像面123之外的其他面均涂有遮光層124，可以避免外部環(huán)境中的雜光進(jìn)入到五棱鏡內(nèi)產(chǎn) 生的成像干擾，提高了本發(fā)明的采集成像的清晰度和質(zhì)量。 另外，如圖3所示，本實(shí)施例包括有無(wú)線感應(yīng)喚醒模塊3，該無(wú)線感應(yīng)喚醒機(jī)構(gòu)3包 括有活體感應(yīng)芯片31、以及連接于活體感應(yīng)芯片上的無(wú)線感應(yīng)天線32，該無(wú)線感應(yīng)天線32 為與五棱鏡12的采樣面121尺寸適配的矩形導(dǎo)電金屬框32，該矩形導(dǎo)電金屬框32設(shè)置于 五棱鏡的采樣面的四周。本實(shí)施例所述的活體感應(yīng)芯片31采用型號(hào)為ADA03的活體感應(yīng) 芯片，所述的矩形導(dǎo)電金屬框32可以采用高質(zhì)量的摻磷銅材一次成型制成。
本發(fā)明采用矩形導(dǎo)電金屬框32架設(shè)在五棱鏡12的采樣面121的四周，因此當(dāng)人 體手指按在五棱鏡的采樣面121時(shí)，自然地，手指就落入到矩形導(dǎo)電金屬框32內(nèi)，因此，無(wú) 線感應(yīng)天線32朝內(nèi)的四個(gè)方向上均能感應(yīng)到手指，實(shí)現(xiàn)全方面感應(yīng)，從而將感應(yīng)信號(hào)傳遞 給活體感應(yīng)芯片31處理，然后喚醒本發(fā)明的光源11、圖像傳感器模塊14以及指紋信號(hào)處理 模塊2啟動(dòng)，進(jìn)行指紋采集和識(shí)別。 另外，本實(shí)施例，所述的圖像傳感器模塊14的數(shù)據(jù)輸出端通過(guò)排針連接于指紋信 號(hào)處理模塊2的信號(hào)輸入端上。通過(guò)排陣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，不僅使得圖像傳感器模塊14的 數(shù)據(jù)輸出端和指紋信號(hào)處理模塊2的信號(hào)輸入端連接緊密，減少意外出錯(cuò)。
權(quán)利要求
一種活體指紋采集器，包括有光學(xué)指紋成像模塊、指紋信號(hào)處理模塊，所述的光學(xué)指紋成像模塊包括有依光路設(shè)置的光源、棱鏡、成像物鏡、圖像傳感器模塊，該圖像傳感器模塊包括有圖像傳感器，其特征在于所述的棱鏡為五棱鏡，該五棱鏡包括有相互平行正對(duì)的采樣面和透光面以及與成像物鏡相對(duì)的成像面，且該五棱鏡的其余面上均涂覆有遮光層，所述的光源設(shè)置于五棱鏡的透光面下方，且該五棱鏡的透光面和光源之間設(shè)置有擴(kuò)散膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活體指紋采集器，其特征在于還包括有無(wú)線感應(yīng)喚醒模塊， 該無(wú)線感應(yīng)喚醒機(jī)構(gòu)包括有活體感應(yīng)芯片、以及連接于活體感應(yīng)芯片上的無(wú)線感應(yīng)天線， 該無(wú)線感應(yīng)天線為與五棱鏡的采樣面尺寸適配的矩形導(dǎo)電金屬框，該矩形導(dǎo)電金屬框設(shè)置 于五棱鏡的采樣面的四周。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活體指紋采集器，其特征在于所述的圖像傳感器模塊 的數(shù)據(jù)輸出端通過(guò)排針連接于指紋信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸入端上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的活體指紋采集器，其特征在于所述的圖像傳感器為CMOS圖 像傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的活體指紋采集器，其特征在于所述的光源為高亮度LED燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活體指紋采集器，包括有光學(xué)指紋成像模塊、指紋信號(hào)處理模塊，所述的光學(xué)指紋成像模塊包括有依光路設(shè)置的光源、棱鏡、成像物鏡、圖像傳感器模塊，該圖像傳感器模塊包括有圖像傳感器，所述的棱鏡為五棱鏡，該五棱鏡包括有相互平行正對(duì)的采樣面和透光面以及與成像物鏡相對(duì)的成像面，且該五棱鏡的其余面上均涂覆有遮光層，所述的光源設(shè)置于五棱鏡的透光面下方，且該五棱鏡的透光面和光源之間設(shè)置有擴(kuò)散膜。本發(fā)明具有光學(xué)成像質(zhì)量好，誤報(bào)率低，全方位自動(dòng)感應(yīng)控制等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06K9/20GK101706869SQ20091015415
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者吳榮輝 申請(qǐng)人:浙江三安實(shí)業(yè)有限公司