專利名稱：一種具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及應(yīng)用電子電路進行指紋識別的方法或裝置，特別是涉及一種具有 感應(yīng)指紋采集功能的指紋驗證裝置。
背景技術(shù)：
指紋識別技術(shù)具有方便、可靠、非侵害和成本比較低的特點，將用戶指紋數(shù)據(jù)分配 到相應(yīng)的指紋驗證裝置，可實時上傳指紋按壓記錄，生成指紋按壓報表，為追查事故提供依 據(jù)。但是，現(xiàn)有光學(xué)指紋采集驗證裝置對真?zhèn)沃讣y難以區(qū)分，對假指紋很難識別，特別是只 能單純采集指紋圖像，難以對指紋的圖像進行更深層次的真?zhèn)闻袛唷?br> 發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是彌補上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有感應(yīng) 指紋采集功能的指紋驗證裝置。本實用新型的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以解決。這種具有感應(yīng)指紋采集功能的指紋驗證裝置，包括指紋采集器、控制單元、外部通 訊接口、人機交互界面，以及輸出控制電路，所述控制單元分別與指紋采集器、外部通訊接 口、人機交互界面，以及輸出控制電路連接。這種具有感應(yīng)指紋采集功能的指紋驗證裝置的特點是所述指紋采集器包括外殼、上面貼附有感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片的三棱鏡、水平設(shè)置在三 角棱鏡下方的上層透鏡組、水平設(shè)置在上層透鏡組下方的下層透鏡組、設(shè)置在下層透鏡組 下方的圖像采集單元、感應(yīng)控制單元和內(nèi)部通訊接口，以及受感應(yīng)控制單元控制的背光單 元，上層透鏡組與下層透鏡組之間的距離可調(diào)，感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片的上層是按壓手指采集指 紋的普通玻璃片，下層是導(dǎo)電薄膜。本實用新型的技術(shù)問題通過以下進一步的技術(shù)方案予以解決。所述指紋采集器采用主板和從板的物理架構(gòu)，主板包括圖像采集單元、感應(yīng)控制 單元、數(shù)據(jù)存儲單元、與主控單元連接的數(shù)據(jù)通訊接口，以及板間連接線一，從板包括背光 單元的綠光背光源和紅外光背光源板、板間連接線二，以及感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片，綠光背光源和 紅外光背光源板通過板間連接線一與主板連接，綠光背光源和紅外光背光源板的驅(qū)動電路 設(shè)置在主板，感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片通過導(dǎo)電薄膜經(jīng)導(dǎo)線與主板連接。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。所述主控單元是Advanced RISC Machine (縮略為ARM)公司設(shè)計的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)存儲單元、以 及輸出控制單元，主控單元分別與指紋采集器、外部通訊接口連接。所述從控單元是具有在系統(tǒng)可編程Flash存儲器的8位CMOS微控制器AT89S52， 設(shè)有鍵盤掃描單元、顯示驅(qū)動單元、數(shù)據(jù)備份單元、應(yīng)急控制單元，以及實時時鐘單元，從控 單元分別與人機交互界面、實時時鐘電路、輸出控制電路連接，輸出控制電路與鎖控和報警裝置連接，輸出控制電路的輸出信號包括鎖控信號、報警信號、基于Wiegand26協(xié)議的數(shù)據(jù)信號。所述人機交互界面是包括鍵盤、顯示屏的人機交互界面。所述具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，還包括鎖控和報警裝置和實時 時鐘電路，所述鎖控和報警裝置和輸出控制電路連接，所述實時時鐘電路和控制單元連接。所述外部通訊接口是RS232接口、RS485接口以及以太網(wǎng)接口中的至少一種。所述鎖控和報警裝置6采用5A的電鎖和蜂鳴器。所述背光單元設(shè)有處于同一平面的綠光背光源和紅外光背光源板，綠光背光源和 紅外光背光源板與感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片的夾角為-25° 25°。所述綠光背光源和紅外光背光源板與感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片的夾角為0°本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是本實用新型通過手指感應(yīng)、綠色背光時指紋圖像和紅外背光時指紋圖像對比兩種 方式，可以采集指紋和有效區(qū)分真?zhèn)沃讣y。具有結(jié)構(gòu)簡單易安裝、背光燈不易老化、壽命高、 功耗低、防假指紋效果好的特點。

圖1是本實用新型具體實施方式
的組成示意圖；圖2是圖1中的指紋采集器1的結(jié)構(gòu)主視圖；圖3是圖1中的指紋采集器1的結(jié)構(gòu)側(cè)面剖視圖；圖4是圖1中的指紋采集器1的電路組成方框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
并對照附圖對本實用新型的方法進行說明。一種如圖1 4所示的具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，包括指紋采 集器1、控制單元2、外部通訊接口 3、包括鍵盤、顯示屏的人機交互界面4，以及輸出控制電 路5，還包括鎖控和報警裝置6和實時時鐘電路7，控制單元2分別與指紋采集器1、外部通 訊接口 3、包括鍵盤、顯示屏的人機交互界面4，以及輸出控制電路5和實時時鐘電路7連 接，鎖控和報警裝置6與輸出控制電路5連接。指紋采集器1包括外殼26、上面貼附有感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片23的三棱鏡27、水平設(shè)置 在三角棱鏡27下方的上層透鏡組30、水平設(shè)置在上層透鏡組30下方的下層透鏡組33、設(shè) 置在下層透鏡組下方的圖像采集單元10、感應(yīng)控制單元11和內(nèi)部通訊接口 15，以及受感應(yīng) 控制單元11控制的背光單元8，上層透鏡組30與下層透鏡組33之間的距離可調(diào)，感應(yīng)導(dǎo)電 玻璃片23的上層是按壓手指采集指紋的普通玻璃片，下層是導(dǎo)電薄膜36。感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片 23是手指感應(yīng)單元9的指紋采集面，傳導(dǎo)手指或其它物體的電容值。感應(yīng)控制單元11采用 美國CYPRESS公司出品的PSOC系列16pinQFN封裝單片機CY8C20236，完成手指電容值感 應(yīng)、背光控制、I2C通訊功能。外殼26包括上框37、通過螺絲孔42固定的背面擋板32。背光單元8設(shè)有處于同一平面的綠光19背光源和紅外光20背光源板40，綠光19 背光源和紅外光20背光源板40與感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片23的夾角為0°。在等待采集狀態(tài)下， 綠光19和紅外光20都可控在低功耗下，以延長采集器的使用壽命。[0029]本實用新型通過感應(yīng)導(dǎo)電玻璃23感應(yīng)實現(xiàn)指紋的采集，當(dāng)感應(yīng)導(dǎo)電玻璃23上按 有指紋時，手指感應(yīng)單元9感應(yīng)信號并發(fā)送至感應(yīng)控制單元11，感應(yīng)控制單元11通過板間 連接線17和18控制背光單元8的綠光19、紅外光20分時打開綠色可見背光和紅外不可見 背光，本實用新型通過綠色可見背光時指紋圖像和紅外不可見背光時指紋圖像對比方式實 現(xiàn)真?zhèn)沃讣y的辨別，感應(yīng)控制單元11根據(jù)感應(yīng)出指紋對應(yīng)的電容值判斷出真?zhèn)沃讣y，通過 I2C通信輸出感應(yīng)到的真?zhèn)问种感盘柕娇刂茊卧?，感應(yīng)控制單元11的判定靈敏度通過控 制單元2發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)。由圖像采集單元10采集到不同的圖像，通過數(shù)據(jù)通訊接口 15輸 出圖像數(shù)據(jù)至控制單元2。控制單元2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， 主控單元12通過從控單元13讀取用戶鍵盤操作數(shù)據(jù)、實時時鐘數(shù)據(jù)和傳送要顯示的信息寸。主控單元12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)存儲單元、以 及輸出控制單元，主控單元12分別與指紋采集器1、外部通訊接口 3連接。主控單元12采用ARM公司設(shè)計的嵌入式RISC芯片內(nèi)核的CPU，32位、624MHz ；從控單元13設(shè)有鍵盤掃描單元、顯示驅(qū)動單元、數(shù)據(jù)備份單元、應(yīng)急控制單元，以 及實時時鐘單元，從控單元13分別與包括鍵盤、顯示器的人機交互界面4、實時時鐘電路7、 輸出控制電路5連接，輸出控制電路5與鎖控和報警裝置6連接，輸出控制電路5的輸出信 號包括鎖控信號、報警信號、基于Wiegand26協(xié)議的數(shù)據(jù)信號。Wiegand26協(xié)議是由美國工 業(yè)安全委員會(Security Industry Association，縮寫為SIA)的隸屬組織訪問控制標準子 委員會制定的一個關(guān)于存取控制的標準協(xié)議。從控單元13作為系統(tǒng)的輔助控制器能提高 系統(tǒng)的可靠性，當(dāng)主控單元12發(fā)生故障不能正常工作時，從控單元13仍可控制指紋驗證裝 置進行必要的工作，以提高系統(tǒng)可靠性。從控單元13采用具有在系統(tǒng)可編程Flash存儲器的8位CMOS微控制器AT89S52。外部通訊接口 3是RS232接口、RS485接口以及以太網(wǎng)接口中的至少一種。人機交互界面4中的鍵盤采用4 X 4鍵盤。鎖控和報警裝置6采用5A的電鎖和蜂鳴器。指紋采集器1采用主板21和從板的物理架構(gòu)。主板21包括圖像采集單元10、感應(yīng)控制單元11、數(shù)據(jù)存儲單元14、與主控單元12 連接的16Pin排線的數(shù)據(jù)通訊接口 15，以及3Pin排線的板間連接線17。感應(yīng)控制單元11 可模擬EEPROM實現(xiàn)存儲功能，數(shù)據(jù)存儲單元14用于保存控制單元2的圖像校正數(shù)據(jù)。從板包括背光單元8的綠光19背光源和紅外光20背光源板40、3Pin排線的板間 連接線18，以及感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片23。綠光19背光源和紅外光20背光源板40通過板間連接線18與主板21連接，綠光 19背光源和紅外光20背光源板40的驅(qū)動電路設(shè)置在主板21 (圖4中未畫出)。感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片23通過導(dǎo)電薄膜36經(jīng)導(dǎo)線38與主板21連接。本具體實施方式
的具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，內(nèi)置手指電容值 感應(yīng)裝置能夠識別出手指和其它物體的按壓，通過感應(yīng)控制單元對背光的控制使得能采集 到不同的圖像用以對比進一步識別真?zhèn)沃讣y?？瑟毩⑼瓿墒种父袘?yīng)自動識別、啟動系統(tǒng)，用 戶指紋登錄、用戶指紋采集、用戶指紋比對、出入記錄存儲、拆機報警、挾持報警、異常開門報警、控制信號輸出等功能。有效解決真?zhèn)沃讣y識別、防范假指紋的問題。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型構(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)視為屬于本實用新型由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。
權(quán)利要求一種具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，包括指紋采集器、控制單元、外部通訊接口、人機交互界面，以及輸出控制電路，所述控制單元分別與指紋采集器、外部通訊接口、人機交互界面，以及輸出控制電路連接，其特征在于所述指紋采集器包括外殼、上面貼附有感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片的三棱鏡、水平設(shè)置在三角棱鏡下方的上層透鏡組、水平設(shè)置在上層透鏡組下方的下層透鏡組、設(shè)置在下層透鏡組下方的圖像采集單元、感應(yīng)控制單元和內(nèi)部通訊接口，以及受感應(yīng)控制單元控制的背光單元，上層透鏡組與下層透鏡組之間的距離可調(diào)，感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片的上層是采集指紋的普通玻璃片，下層是導(dǎo)電薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，其特征在于 所述指紋采集器采用主板和從板的物理架構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，其特征在于所述主板包括圖像采集單元、感應(yīng)控制單元、數(shù)據(jù)存儲單元、與主控單元連接的數(shù)據(jù)通 訊接口，以及板間連接線一。
4.如權(quán)利要求3所述的具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，其特征在于 所述從板包括背光單元的綠光背光源和紅外光背光源板、板間連接線二，以及感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片，綠光背光源和紅外光背光源板通過板間連接線一與主板連接，綠光背光源和紅 外光背光源板的驅(qū)動電路設(shè)置在主板，感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片通過導(dǎo)電薄膜經(jīng)導(dǎo)線與主板連接。
5.如權(quán)利要求4所述的具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，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；所述主控單元是ARM公司設(shè)計的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)存儲單元、以及輸出控制單元，主控單元分別與指紋 采集器、外部通訊接口連接；所述從控單元是具有在系統(tǒng)可編程Flash存儲器的8位CMOS微控制器AT89S52，設(shè)有 鍵盤掃描單元、顯示驅(qū)動單元、數(shù)據(jù)備份單元、應(yīng)急控制單元，以及實時時鐘單元，從控單元 分別與人機交互界面、實時時鐘電路、輸出控制電路連接，輸出控制電路與鎖控和報警裝置 連接。
6.如權(quán)利要求5所述的具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，其特征在于 所述人機交互界面是包括鍵盤、顯示屏的人機交互界面。
7.如權(quán)利要求6所述的具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，其特征在于 還包括鎖控和報警裝置和實時時鐘電路，所述鎖控和報警裝置和輸出控制電路連接，所述實時時鐘電路和控制單元連接。
8.如權(quán)利要求7所述的具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，其特征在于 所述外部通訊接口是RS232接口、RS485接口以及以太網(wǎng)接口中的至少一種。
9.如權(quán)利要求8所述的具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，其特征在于所述背光單元設(shè)有處于同一平面的綠光背光源和紅外光背光源板，綠光背光源和紅外 光背光源板與感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片的夾角為-25° 25°。
10.如權(quán)利要求9所述的具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，其特征在于 所述綠光背光源和紅外光背光源板與感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片的夾角為0°。
專利摘要一種具有防偽識別功能的感應(yīng)指紋采集驗證裝置，包括指紋采集器、控制單元、外部通訊接口、人機交互界面、輸出控制電路。指紋采集器包括外殼、上面貼附有感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片的三棱鏡、水平設(shè)置在三角棱鏡下方的上層透鏡組、水平設(shè)置在上層透鏡組下方的下層透鏡組、設(shè)置在下層透鏡組下方的圖像采集單元、感應(yīng)控制單元和內(nèi)部通訊接口、受感應(yīng)控制單元控制的背光單元，上層透鏡組與下層透鏡組之間的距離可調(diào)，感應(yīng)導(dǎo)電玻璃片的上層是采集指紋的普通玻璃片，下層是導(dǎo)電薄膜。通過手指感應(yīng)、綠色背光時指紋圖像和紅外背光時指紋圖像對比方式，可以采集指紋和有效區(qū)分真?zhèn)沃讣y。具有結(jié)構(gòu)簡單易安裝、背光燈不易老化、壽命高、功耗低、防假指紋效果好的特點。
文檔編號G06K9/20GK201716741SQ20102025774
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者仲崇亮, 車全宏 申請人:深圳市中控生物識別技術(shù)有限公司