專利名稱：一種指紋識別裝置及其識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用電子電路進(jìn)行指紋識別的裝置或方法，特別是涉及一種指紋識別 裝置及其識別方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有單指紋識別裝置一般都采用一個(gè)指紋采集器，其采集、鑒別指紋和管理功能 比較單一，識別效率低，諸如同一時(shí)間只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)用戶進(jìn)行1比1方式或1比N方式比對， 且一個(gè)管理員就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的操作權(quán)限。至于雙指、三指以及更多手指指紋識別方法及 其識別裝置，指紋圖像數(shù)據(jù)采集量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單指紋識別的數(shù)據(jù)采集量，存在體積較大、價(jià)格 昂貴的缺陷，推廣使用受到制約。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種設(shè)有兩個(gè) 獨(dú)立的指紋采集器的指紋識別裝置。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種采用兩 個(gè)獨(dú)立的指紋采集器的指紋識別方法。本發(fā)明的指紋識別裝置技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以解決。這種指紋識別裝置，包括指紋采集器本體。這種指紋識別裝置的特點(diǎn)是所述指紋采集器本體包括兩個(gè)分別帶Camera通訊接口和USB通訊接口的指紋采 集器，以用于兩個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行指紋比對，以及一個(gè)或兩個(gè)管理員同時(shí)管理指紋識別裝置， 以及擴(kuò)展指紋識別裝置的功能。本發(fā)明的指紋識別裝置技術(shù)問題通過以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。所述帶Camera通訊接口的指紋采集器包括對被采集的手指照明的第一發(fā)光二極 管(Light-Emitting Diode，縮略詞為LED)光源、依次排列在系統(tǒng)光軸上的第一梯形棱鏡、 第一成像鏡頭和第一圖像采集單元，所述第一圖像采集單元通過Camera通訊接口與主控 單元對應(yīng)的并行數(shù)據(jù)接口連接，將采集的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧M(jìn)行處理，獨(dú)立完成用 戶單個(gè)指紋登記、指紋采集。 所述帶USB通訊接口的指紋采集器包括第二 LED光源、第二梯形棱鏡、第二成像鏡 頭和第二圖像采集單元，所述第二圖像采集單元通過USB通訊接口與從主控單元中引出到 從控單元對應(yīng)的USB數(shù)據(jù)接口連接，將采集的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧M(jìn)行處理，獨(dú)立完 成用戶單個(gè)指紋登記、指紋采集。所述指紋識別裝置還包括控制單元、外部通訊接口、人機(jī)交互界面、指示燈、實(shí)時(shí) 時(shí)鐘電路以及輸出控制電路。所述控制單元采用主從式雙CPU架構(gòu)，包括主控單元和與其連接的從控單元，在 主CPU發(fā)生故障不能正常工作時(shí)，從CPU仍可進(jìn)行必要的工作，以提高系統(tǒng)的安全性。
所述主控單元是ARM公司設(shè)計(jì)的32位嵌入式RISC芯片內(nèi)核的CPU，設(shè)有指紋采 集單元、指紋比對單元、數(shù)據(jù)通訊單元、數(shù)據(jù)儲存單元、顯示驅(qū)動單元、以及輸出控制單元， 所述主控單元分別與設(shè)有Camera接口的指紋采集器、外部通訊接口、人機(jī)交互界面的液晶 IXD連接，用于實(shí)現(xiàn)指紋采集、指紋比對、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)存儲和輸出控制。所述從控單元是具有8KB Flash片內(nèi)程序存儲器的8位互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,縮略詞為 CMOS)微控制器，設(shè)有鍵盤掃描單 元、數(shù)據(jù)備份單元、應(yīng)急控制單元、以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元，所述從控單元分別與設(shè)有USB接口 的指紋采集器、人機(jī)交互界面中的鍵盤、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、輸出控制電路連接，用于鍵盤掃描、 數(shù)據(jù)備份、應(yīng)急控制、實(shí)時(shí)時(shí)鐘。所述指紋采集器本體為不規(guī)則的梯形體，梯形體的上表面為采集指紋的斜面，所 述第一梯形棱鏡和第二梯形棱鏡安裝在梯形體的上部，第一成像鏡頭和第一圖像采集單 元，以及第二成像鏡頭和第二圖像采集單元并排安裝在梯形體的下部，所述第一圖像采集 單元和第二圖像采集單元的主板安裝在梯形體的底面。所述第一圖像采集單元和第二圖像 采集單元分別設(shè)置在第一成像鏡頭和第二成像鏡頭的像面上，將采集手指指紋圖像信息的 光線中物象分別呈現(xiàn)在第一圖像采集單元和第二圖像采集單元感光陣列上，并轉(zhuǎn)換成電信 號，由所述控制單元將被采集的兩個(gè)手指指紋圖像顯現(xiàn)清楚，并清晰地將兩個(gè)手指指節(jié)線 從指紋圖像中分離。所述第一梯形棱鏡和第二梯形棱鏡的大端面即是梯形體的上表面，是兩個(gè)手指指 紋指形分別獨(dú)立的采集平臺，所述第一梯形棱鏡11和第二梯形棱鏡的小端面是所述第一 LED光源和第二 LED光源的光線分別獨(dú)立的射入面，所述第一 LED光源和第二 LED光源分別 設(shè)置在所述小端面下方，所述第一梯形棱鏡和第二梯形棱鏡的上側(cè)面是絲印面，所述第一 梯形棱鏡和第二梯形棱鏡的下側(cè)面是包含分別采集兩個(gè)手指指紋圖像信息的光線射出面， 射出的包含采集兩個(gè)手指指紋圖像信息的光線分別直射到第一成像鏡頭和第二成像鏡頭。本發(fā)明的指紋識別裝置技術(shù)問題通過以下再進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。優(yōu)選的是，所述第一成像鏡頭和所述第二成像鏡頭是光學(xué)免調(diào)焦鏡頭。所述第一圖像采集單元是第一 CMOS光電轉(zhuǎn)換器，所述第一圖像采集單元的主板 電路包括第一彩色CMOS芯片、第一存儲單元芯片、第一晶體振蕩器、第一低壓差線性穩(wěn)壓 器(low dropout regulator，縮略詞為LD0)、復(fù)位電路和Camera通訊接口，所述第一彩色 CMOS芯片用于顯示圖像的采集；所述第一存儲單元芯片主要用于存儲指紋采集器的設(shè)計(jì) 參數(shù)、采集指紋圖像的大小，曝光度等參數(shù)。所述第二圖像采集單元是第二 CMOS光電轉(zhuǎn)換器，所述第二圖像采集單元的主板 電路包括數(shù)字信號處理(Digital Signal Processing，縮略詞為DSP)芯片以及與其連接的 DSP晶體振蕩器、第二彩色CMOS芯片、第二存儲單元芯片、第二晶體振蕩器、第二 LD0、第二 復(fù)位電路和USB通訊接口，所述第二彩色CMOS芯片用于顯示圖像的采集；所述第二存儲單 元芯片主要用于存儲指紋采集器的設(shè)計(jì)參數(shù)、采集指紋圖像的大小，曝光度等參數(shù)。優(yōu)選的是，所述第一彩色CMOS芯片和所述第二彩色CMOS芯片是分辨率為30萬像 素的彩色CMOS芯片。所述外部通訊接口是RS232接口、RS485接口、以太網(wǎng)接口、GPRS接口以及WIFI接 口中的至少一種。
所述人機(jī)交互界面是包括鍵盤、顯示器的人機(jī)交互界面。所述指示燈包括至少2個(gè)紅色LED和至少2個(gè)綠色LED。分別用于指示設(shè)有Camera 接口和USB接口的指紋采集器的工作狀態(tài)，紅色LED指示相應(yīng)指紋采集器工作異常，綠色 LED指示相應(yīng)指紋采集器工作正常。本發(fā)明的指紋識別方法技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以解決。這種指紋識別方法，依次有以下步驟1)初始化；2)電路自檢如果有故障，顯示故障的內(nèi)容，如果無故障，進(jìn)入下一步驟；3)依據(jù)用戶輸入的信息執(zhí)行相應(yīng)程序顯示程序主界面，同時(shí)掃描按鍵，如果用戶按下按鍵，依據(jù)用戶輸入的信息執(zhí)行相 應(yīng)程序；4)判斷是否進(jìn)行通訊如果是進(jìn)行通訊，則進(jìn)入通訊程序；如果不進(jìn)行通訊，進(jìn)入下一步驟；5)采集圖像數(shù)據(jù)如果用戶按下按鍵選擇用戶類型為普通用戶，輸入用戶相關(guān)信息，按登記指紋菜 單，用戶將一個(gè)手指在其中一個(gè)指紋采集器上連按進(jìn)行圖像采集，當(dāng)指紋采集指示標(biāo)識都 顯綠色，采集成功；如果用戶需要繼續(xù)登記指紋按OK鍵，否則按ESC鍵退出保存，繼續(xù)登記 普通用戶將循環(huán)上述操作過程；如果用戶按下按鍵選擇用戶類型為管理員，輸入第一個(gè)管理員用戶的相關(guān)信息， 按登記指紋菜單，用戶將一個(gè)手指在其中一個(gè)指紋采集器上連按進(jìn)行圖像采集，當(dāng)指紋采 集指示標(biāo)識都顯綠色，采集成功，按ESC鍵返回；輸入第二個(gè)管理員用戶的相關(guān)信息，按登 記指紋菜單，用戶將一個(gè)手指在其中一個(gè)指紋采集器上連按進(jìn)行圖像采集，當(dāng)指紋采集指 示標(biāo)識都顯綠色，采集成功，按ECS鍵返回并保存，繼續(xù)登記管理員將循環(huán)上述操作過程；6)已登記用戶進(jìn)行比對如果是兩個(gè)普通用戶同時(shí)進(jìn)行比對，兩個(gè)普通用戶需要同時(shí)將其已登記的手指分 別按捺指紋采集器，如果驗(yàn)證通過，普通用戶比對成功，普通用戶相關(guān)信息將同步在液晶顯 示器對應(yīng)的位置顯示出來同時(shí)指紋采集器相對應(yīng)的指示燈閃綠色，實(shí)現(xiàn)普通用戶操作的目 標(biāo)；如果其中一個(gè)普通用戶或兩個(gè)普通用戶驗(yàn)證未通過，普通用戶比對失敗，將同步在液 晶顯示器對應(yīng)的位置顯示一個(gè)比對失敗的信號和一個(gè)比對成功信號，或兩個(gè)比對失敗的信 號，同時(shí)指紋采集器對應(yīng)的指示燈閃紅色或綠色，比對失敗的普通用戶重按手指；如果是兩個(gè)管理員同時(shí)進(jìn)行比對，兩個(gè)管理員需要同時(shí)將其已登記的手指分別按 捺指紋采集器，如果驗(yàn)證通過，管理員比對成功，管理員相關(guān)信息將同步在液晶顯示器對應(yīng) 的位置顯示出來同時(shí)指紋采集器相對應(yīng)的指示燈閃綠色，實(shí)現(xiàn)管理員權(quán)限操作的目標(biāo)；如 果驗(yàn)證未通過，管理員比對失敗，將同步在液晶顯示器對應(yīng)的位置顯示比對失敗的信號，同 時(shí)指紋采集器對應(yīng)的指示燈閃紅色，管理員重按手指。本發(fā)明的指紋識別方法技術(shù)問題通過以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。優(yōu)選的是，所述用戶將一個(gè)手指在其中一個(gè)指紋采集器上連按進(jìn)行圖像采集，是 將食指在其中一個(gè)指紋采集器上連按進(jìn)行圖像采集。
優(yōu)選的是，所述用戶將一個(gè)手指在其中一個(gè)指紋采集器上連按進(jìn)行圖像采集，是 連按3次進(jìn)行圖像采集。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是本發(fā)明采用兩個(gè)分別帶Camera通訊接口和USB通訊接口的指紋采集器各自與從 控單元、主控單元對應(yīng)的數(shù)據(jù)接口連接，再經(jīng)過主控單元CPU處理，用于兩個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行 指紋比對，以及一個(gè)或兩個(gè)管理員同時(shí)管理指紋識別裝置，比對結(jié)果可以同步在液晶顯示 器對應(yīng)的位置顯示，具有節(jié)約成本，成倍提高指紋識別效率、可靠性和安全性，以及更易于 擴(kuò)展指紋識別裝置功能的有益效果。


圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的組成方框圖；圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的指紋采集器的剖視圖；圖3是圖1的第一圖像采集單元的主板電路方框圖；圖4是圖1的第二圖像采集單元的主板電路方框圖；圖5是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的正視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
并對照附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。一種如圖所示的1 5所示指紋識別裝置，包括指紋采集器本體101。指紋采集器本體包括兩個(gè)分別帶Camera通訊接口和USB通訊接口的指紋采集器 1、15，帶Camera通訊接口的指紋采集器1通過Camera通訊接口 14與主控單元12對應(yīng)的 并行通訊數(shù)據(jù)接口連接，帶USB通訊接口的指紋采集器15通過USB通訊接口 19與從主控 單元12中引出到從控單元13對應(yīng)的USB通訊接口連接，以用于兩個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行指紋比 對，以及一個(gè)或兩個(gè)管理員同時(shí)管理指紋識別裝置，以及擴(kuò)展指紋識別裝置的功能。帶Camera通訊接口的指紋采集器1包括對被采集的手指照明的第一 LED光源8、 依次排列在系統(tǒng)光軸上的第一梯形棱鏡11、第一成像鏡頭9和第一圖像采集單元10，第一 圖像采集單元10通過Camera通訊接口 14將采集的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧?進(jìn)行處理， 獨(dú)立完成用戶單個(gè)指紋登記、指紋采集。帶USB通訊接口的指紋采集器15包括第二 LED光源16、第二梯形棱鏡17、第二成 像鏡頭18和第二圖像采集單元20，第二圖像采集單元20通過USB通訊接口 19將采集的圖 像數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧?進(jìn)行處理。獨(dú)立完成用戶單個(gè)指紋登記、指紋采集。帶Camera通訊接口的指紋采集器1的采集面的面積略大于一個(gè)手指的面積。帶USB通訊接口的指紋采集器15的采集面的面積略大于一個(gè)手指的面積。第一成像鏡頭9和第二成像鏡頭18是光學(xué)免調(diào)焦鏡頭。第一圖像采集單元10是第一 CMOS光電轉(zhuǎn)換器，第一圖像采集單元10的主板電路 包括30萬像素的第一彩色CMOS芯片GC0307、第一存儲單元芯片AT24C02CN、振蕩頻率為 12MHz的第一晶體振蕩器、第一 LD0、復(fù)位電路和Camera通訊接口 14，第一彩色CMOS芯片 104用于顯示圖像的采集且通過I2C接口對自身的EEROM寄存器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括對采集 窗口大小、采集窗口起始點(diǎn)、曝光時(shí)間、增益等信息的設(shè)置；第一存儲單元芯片主要用于存
7儲指紋采集器的設(shè)計(jì)參數(shù)、采集指紋圖像的大小，曝光度等參數(shù)。第二圖像采集單元15是第二 CMOS光電轉(zhuǎn)換器，第二圖像采集單元15的主板電路 包括DSP芯片VC0301S以及與其連接的振蕩頻率為12MHz的DSP晶體振蕩器、30萬像素的 第二彩色CMOS芯片GC0307、第二存儲單元芯片AT24C64CN、振蕩頻率為12MHz的第二晶體 振蕩器、第二 LD0、第二復(fù)位電路和USB通訊接口 19，DSP芯片通過I2C接口對第二彩色CMOS 芯片的EEROM寄存器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括對采集窗口大小、采集窗口起始點(diǎn)、曝光時(shí)間、增 益等信息的設(shè)置；第二彩色CMOS芯片用于顯示圖像的采集；第二存儲單元芯片主要用于存 儲指紋采集器的設(shè)計(jì)參數(shù)、采集指紋圖像的大小，曝光度等參數(shù)。指紋識別裝置還包括控制單元2、外部通訊接口 3、人機(jī)交互界面、指示燈、實(shí)時(shí)時(shí) 鐘電路以及輸出控制電路?？刂茊卧?采用主從式雙CPU架構(gòu)，包括主控單元12和與其連接的從控單元13， 在主CPU發(fā)生故障不能正常工作時(shí)，從CPU仍可進(jìn)行必要的工作，以提高系統(tǒng)的安全性。主控單元12是ARM公司設(shè)計(jì)的32位嵌入式RISC芯片內(nèi)核的CPU，主頻率5IOMHz， 設(shè)有指紋采集單元、指紋比對單元、數(shù)據(jù)通訊單元、數(shù)據(jù)儲存單元、顯示驅(qū)動單元、以及輸出 控制單元，主控單元12分別與設(shè)有Camera接口的指紋采集器1、外部通訊接口 3、人機(jī)交互 界面的液晶IXD6連接，用于實(shí)現(xiàn)指紋采集、指紋比對、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)存儲和輸出控制。主 控單元12的CPU將用戶相關(guān)信息和第一彩色CMOS芯片、第二彩色CMOS芯片提供的圖像數(shù) 據(jù)進(jìn)行處理后，輸入到主控單元12的NANDFLASH中進(jìn)行存儲；當(dāng)用戶進(jìn)行比對時(shí)，主控單元 12的CPU將存儲在NAND FLASH中的用戶信息和第一彩色CMOS芯片、第二彩色CMOS芯片的 圖像數(shù)據(jù)輸入到SDROM中進(jìn)行緩存，再通過設(shè)有Camera接口指紋采集器1和設(shè)有USB接口 的指紋采集器15提供的狀態(tài)信號及SDROM提供的狀態(tài)信息，將SDROM中的用戶信息和圖像 信號傳輸?shù)饺藱C(jī)交互界面的液晶IXD 6顯示。從控單元13是具有8KB Flash片內(nèi)程序存儲器的8位CMOS微控制器AT89S52， 設(shè)有鍵盤掃描單元、數(shù)據(jù)備份單元、應(yīng)急控制單元、以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元，從控單元13分別與 設(shè)有USB接口的指紋采集器15、人機(jī)交互界面中的鍵盤4、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路7、輸出控制電路5 連接，用于鍵盤掃描、數(shù)據(jù)備份、應(yīng)急控制、實(shí)時(shí)時(shí)鐘。實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路7是ZT-C08803A。外部通訊接口 3是RS232接口、RS485接口、以太網(wǎng)接口、GPRS接口以及WIFI接口 中的至少一種。RS232 接口是 SP232EEN-L ；RS485 接口是 75LBC184 ；以太網(wǎng)接口是DM9000E ； GPRS接口與主控單元12的CPU的串行通信接口連接；WIFI接口是AU9254A21。指示燈包括Camera接口對應(yīng)的指示燈21和USB接口對應(yīng)的指示燈22，各有1個(gè) 紅色LED和1個(gè)綠色LED。分別用于指示設(shè)有Camera接口的指紋采集器1和設(shè)有USB接口 的指紋采集器15的工作狀態(tài)，紅色LED指示相應(yīng)指紋采集器工作異常，綠色LED指示相應(yīng) 指紋采集器工作正常。指紋采集器本體101為不規(guī)則的梯形體，梯形體的上表面為采集指紋的斜面，第 一梯形棱鏡11和第二梯形17棱鏡安裝在梯形體的上部，第一成像鏡頭9和第一圖像采集 單元10，以及第二成像鏡頭18和第二圖像采集單元20并排安裝在梯形體的下部，第一圖像 采集單元10的主板102和第二圖像采集單元20的主板安裝在梯形體的底面。第一圖像采 集單元10和第二圖像采集單元20分別設(shè)置在第一成像鏡頭9和第二成像鏡頭的像面上，將采集手指指紋圖像信息的光線中物象分別呈現(xiàn)在第一圖像采集單元10和第二圖像采集 單元20感光陣列上，并轉(zhuǎn)換成電信號，由控制單元2將被采集的兩個(gè)手指指紋圖像顯現(xiàn)清 楚，并清晰地將兩個(gè)手指指節(jié)線從指紋圖像中分離。第一梯形棱鏡11和第二梯形棱鏡的大端面即是梯形體的上表面，是兩個(gè)手指指 紋指形分別獨(dú)立的采集平臺，第一梯形棱鏡11和第二梯形棱鏡的小端面是第一 LED光源8 和第二 LED光源的光線分別獨(dú)立的射入面，第一 LED光源8和第二 LED光源分別設(shè)置在小 端面下方，第一梯形棱鏡11和第二梯形棱鏡的上側(cè)面是絲印面，第一梯形棱鏡11和第二梯 形棱鏡的下側(cè)面是包含分別采集兩個(gè)手指指紋圖像信息的光線射出面，射出的包含采集兩 個(gè)手指指紋圖像信息的光線分別直射到第一成像鏡頭9和第二成像鏡頭。第一 LED光源8 和第二 LED光源為可見光的LED，光源密度由2個(gè)發(fā)光單元組成，根據(jù)照明強(qiáng)度的取值布置 在指紋采集器本體101的內(nèi)部，第一 LED光源8和第二 LED光源的電源和地分別通過導(dǎo)線 103分別從第一圖像采集單元10的主板102和第二圖像采集單元20的主板供電和共地。本具體實(shí)施方式
的指紋識別方法，依次有以下步驟1)初始化；2)電路自檢，如果有故障，顯示故障的內(nèi)容，如果無故障，進(jìn)入下一步驟；3)顯示程序主界面，同時(shí)掃描按鍵4，如果用戶按下按鍵，依據(jù)用戶輸入的信息執(zhí) 行相應(yīng)程序；4)判斷是否進(jìn)行通訊？如果是進(jìn)行通訊，則進(jìn)入通訊程序；如果不進(jìn)行通訊，進(jìn) 入下一步驟；5)采集圖像數(shù)據(jù)如果用戶按下按鍵選擇用戶類型為普通用戶，輸入用戶相關(guān)信息，按登記指紋菜 單，用戶將食指在其中一個(gè)指紋采集器上連按3次進(jìn)行圖像采集，當(dāng)3條指紋采集指示標(biāo)識 都顯綠色，采集成功；如果用戶需要繼續(xù)登記指紋按OK鍵，否則按ESC鍵退出保存，繼續(xù)登 記普通用戶將循環(huán)上述操作過程；如果用戶按下按鍵選擇用戶類型為管理員，輸入第一個(gè)管理員用戶的相關(guān)信息， 按登記指紋菜單，用戶需要將食指在其中一個(gè)指紋采集器上連按3次進(jìn)行圖像采集，當(dāng)3 條指紋采集指示標(biāo)識都顯綠色，采集成功，按ESC鍵返回；輸入第二個(gè)管理員用戶的相關(guān)信 息，按登記指紋菜單，用戶將食指在其中一個(gè)指紋采集器上連按3次進(jìn)行圖像采集，當(dāng)指紋 采集指示標(biāo)識都顯綠色，采集成功，按ECS鍵返回并保存，繼續(xù)登記管理員將循環(huán)上述操作 過程；6)已登記用戶進(jìn)行比對如果是兩個(gè)普通用戶同時(shí)進(jìn)行比對，兩個(gè)普通用戶需要同時(shí)將其已登記的手指分 別按捺指紋采集器，如果驗(yàn)證通過，普通用戶比對成功，普通用戶相關(guān)信息將同步在液晶顯 示器對應(yīng)的位置顯示出來同時(shí)指紋采集器相對應(yīng)的指示燈閃綠色，實(shí)現(xiàn)普通用戶操作的目 標(biāo)；如果其中一個(gè)普通用戶或兩個(gè)普通用戶驗(yàn)證未通過，普通用戶比對失敗，將同步在液 晶顯示器對應(yīng)的位置顯示一個(gè)比對失敗的信號和一個(gè)比對成功信號，或兩個(gè)比對失敗的信 號，同時(shí)指紋采集器對應(yīng)的指示燈閃紅色或綠色，比對失敗的普通用戶重按手指；如果是兩個(gè)管理員同時(shí)進(jìn)行比對，兩個(gè)管理員需要同時(shí)將其已登記的手指分別按 捺指紋采集器，如果驗(yàn)證通過，管理員比對成功，管理員相關(guān)信息將同步在液晶顯示器對應(yīng)的位置顯示出來同時(shí)指紋采集器相對應(yīng)的指示燈閃綠色，實(shí)現(xiàn)管理員權(quán)限操作的目標(biāo)；如 果驗(yàn)證未通過，管理員比對失敗，將同步在液晶顯示器對應(yīng)的位置顯示比對失敗的信號，同 時(shí)指紋采集器對應(yīng)的指示燈閃紅色，管理員重按手指。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng) 視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種指紋識別裝置，包括指紋采集器本體，其特征在于所述指紋采集器本體包括兩個(gè)分別帶Camera通訊接口和USB通訊接口的指紋采集器，用于兩個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行指紋比對，以及兩個(gè)管理員同時(shí)管理指紋識別裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的指紋識別裝置，其特征在于所述帶Camera通訊接口的指紋采集器包括對被采集的手指照明的第一發(fā)光二極管 (Light-Emitting Diode，縮略詞為LED)光源、依次排列在系統(tǒng)光軸上的第一梯形棱鏡、第 一成像鏡頭和第一圖像采集單元，所述第一圖像采集單元通過Camera通訊接口與主控單 元對應(yīng)的并行數(shù)據(jù)接口連接，將采集的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧M(jìn)行處理。
3.如權(quán)利要求1或2所述的指紋識別裝置，其特征在于所述帶USB通訊接口的指紋采集器包括第二 LED光源、第二梯形棱鏡、第二成像鏡頭和 第二圖像采集單元，所述第二圖像采集單元通過USB通訊接口與從主控單元中弓丨出到從控 單元對應(yīng)的USB數(shù)據(jù)接口連接，將采集的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧M(jìn)行處理。
4.如權(quán)利要求3所述的指紋識別裝置，其特征在于還包括控制單元、外部通訊接口、人機(jī)交互界面、指示燈、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路以及輸出控制 電路。
5.如權(quán)利要求4所述的指紋識別裝置，其特征在于所述控制單元采用主從式雙CPU架構(gòu)，包括主控單元和與其連接的從控單元。
6.如權(quán)利要求5所述的指紋識別裝置，其特征在于所述主控單元是ARM公司設(shè)計(jì)的32位嵌入式RISC芯片內(nèi)核的CPU，設(shè)有指紋采集單 元、指紋比對單元、數(shù)據(jù)通訊單元、數(shù)據(jù)儲存單元、顯示驅(qū)動單元、以及輸出控制單元，所述 主控單元分別與設(shè)有Camera接口的指紋采集器、外部通訊接口、人機(jī)交互界面的液晶IXD 連接。
7.如權(quán)利要求6所述的指紋識別裝置，其特征在于所述從控單元是具有8KB Flash片內(nèi)程序存儲器的8位CMOS微控制器，設(shè)有鍵盤掃描 單元、數(shù)據(jù)備份單元、應(yīng)急控制單元、以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元，所述從控單元分別與設(shè)有USB接 口的指紋采集器、人機(jī)交互界面中的鍵盤、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、輸出控制電路連接。
8.如權(quán)利要求7所述的指紋識別裝置，其特征在于所述指紋采集器本體為不規(guī)則的梯形體，梯形體的上表面為采集指紋的斜面，所述第 一梯形棱鏡和第二梯形棱鏡安裝在梯形體的上部，第一成像鏡頭和第一圖像采集單元，以 及第二成像鏡頭和第二圖像采集單元并排安裝在梯形體的下部，所述第一圖像采集單元和 第二圖像采集單元的主板安裝在梯形體的底面。所述第一圖像采集單元和第二圖像采集單 元分別設(shè)置在第一成像鏡頭和第二成像鏡頭的像面上，將采集手指指紋圖像信息的光線中 物象分別呈現(xiàn)在第一圖像采集單元和第二圖像采集單元感光陣列上，并轉(zhuǎn)換成電信號，由 所述控制單元將被采集的兩個(gè)手指指紋圖像顯現(xiàn)清楚，并清晰地將兩個(gè)手指指節(jié)線從指紋 圖像中分離。
9.如權(quán)利要求8所述的指紋識別裝置，其特征在于所述第一梯形棱鏡和第二梯形棱鏡的大端面即是梯形體的上表面，是兩個(gè)手指指紋指 形分別獨(dú)立的采集平臺，所述第一梯形棱鏡11和第二梯形棱鏡的小端面是所述第一 LED光 源和第二 LED光源的光線分別獨(dú)立的射入面，所述第一 LED光源和第二 LED光源分別設(shè)置在所述小端面下方，所述第一梯形棱鏡和第二梯形棱鏡的上側(cè)面是絲印面，所述第一梯形 棱鏡和第二梯形棱鏡的下側(cè)面是包含分別采集兩個(gè)手指指紋圖像信息的光線射出面，射出 的包含采集兩個(gè)手指指紋圖像信息的光線分別直射到第一成像鏡頭和第二成像鏡頭
10. 一種指紋識別方法，其特征在于依次有以下步驟1)初始化；2)電路自檢如果有故障，顯示故障的內(nèi)容，如果無故障，進(jìn)入下一步驟；3)依據(jù)用戶輸入的信息執(zhí)行相應(yīng)程序顯示程序主界面，同時(shí)掃描按鍵，如果用戶按下按鍵，依據(jù)用戶輸入的信息執(zhí)行相應(yīng)程序；4)判斷是否進(jìn)行通訊如果是進(jìn)行通訊，則進(jìn)入通訊程序；如果不進(jìn)行通訊，進(jìn)入下一步驟；5)采集圖像數(shù)據(jù)如果用戶按下按鍵選擇用戶類型為普通用戶，輸入用戶相關(guān)信息，按登記指紋菜單， 用戶將一個(gè)手指在其中一個(gè)指紋采集器上連按進(jìn)行圖像采集，當(dāng)指紋采集指示標(biāo)識都顯綠 色，采集成功；如果用戶需要繼續(xù)登記指紋按OK鍵，否則按ESC鍵退出保存，繼續(xù)登記普通 用戶將循環(huán)上述操作過程；如果用戶按下按鍵選擇用戶類型為管理員，輸入第一個(gè)管理員用戶的相關(guān)信息，按登 記指紋菜單，用戶將一個(gè)手指在其中一個(gè)指紋采集器上連按進(jìn)行圖像采集，當(dāng)指紋采集指 示標(biāo)識都顯綠色，采集成功，按ESC鍵返回；輸入第二個(gè)管理員用戶的相關(guān)信息，按登記指 紋菜單，用戶將一個(gè)手指在其中一個(gè)指紋采集器上連按進(jìn)行圖像采集，當(dāng)指紋采集指示標(biāo) 識都顯綠色，采集成功，按ECS鍵返回并保存，繼續(xù)登記管理員將循環(huán)上述操作過程；6)已登記用戶進(jìn)行比對如果是兩個(gè)普通用戶同時(shí)進(jìn)行比對，兩個(gè)普通用戶需要同時(shí)將其已登記的手指分別按 捺指紋采集器，如果驗(yàn)證通過，普通用戶比對成功，普通用戶相關(guān)信息將同步在液晶顯示器 對應(yīng)的位置顯示出來同時(shí)指紋采集器相對應(yīng)的指示燈閃綠色，實(shí)現(xiàn)普通用戶操作的目標(biāo)； 如果其中一個(gè)普通用戶或兩個(gè)普通用戶驗(yàn)證未通過，普通用戶比對失敗，將同步在液晶顯 示器對應(yīng)的位置顯示一個(gè)比對失敗的信號和一個(gè)比對成功信號，或兩個(gè)比對失敗的信號， 同時(shí)指紋采集器對應(yīng)的指示燈閃紅色或綠色，比對失敗的普通用戶重按手指；如果是兩個(gè)管理員同時(shí)進(jìn)行比對，兩個(gè)管理員需要同時(shí)將其已登記的手指分別按捺指 紋采集器，如果驗(yàn)證通過，管理員比對成功，管理員相關(guān)信息將同步在液晶顯示器對應(yīng)的位 置顯示出來同時(shí)指紋采集器相對應(yīng)的指示燈閃綠色，實(shí)現(xiàn)管理員權(quán)限操作的目標(biāo)；如果驗(yàn) 證未通過，管理員比對失敗，將同步在液晶顯示器對應(yīng)的位置顯示比對失敗的信號，同時(shí)指 紋采集器對應(yīng)的指示燈閃紅色，管理員重按手指。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種指紋識別裝置，包括指紋采集器本體，其特征在于所述指紋采集器本體包括兩個(gè)分別帶Camera通訊接口和USB通訊接口的指紋采集器。本發(fā)明還公開了一種指紋識別方法，其特征在于依次有以下步驟1)初始化；2)電路自檢；3)依據(jù)用戶輸入的信息執(zhí)行相應(yīng)程序；4)判斷是否進(jìn)行通訊；5)采集圖像數(shù)據(jù)；6)已登記用戶進(jìn)行比對。本發(fā)明的識別裝置與識別方法可以用于兩個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行指紋比對，以及一個(gè)或兩個(gè)管理員同時(shí)管理指紋識別裝置，比對結(jié)果可以同步在液晶顯示器對應(yīng)的位置顯示，具有節(jié)約成本，成倍提高指紋識別效率、可靠性和安全性，以及更易于擴(kuò)展指紋識別裝置功能的有益效果。
文檔編號G06K9/20GK101964051SQ201010290970
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者仲崇亮, 林曉清, 車全宏 申請人:深圳市中控生物識別技術(shù)有限公司