按壓指紋儀的制作方法
【專利摘要】一種按壓指紋儀，包括：CPU主板，所述的CPU主板與按壓式傳感器板通過FPC連接線連接，CPU主板包括穩(wěn)壓器A、穩(wěn)壓器B、電源指示LED燈、USB接口、CPU芯片，所述的CPU芯片分別與所述的穩(wěn)壓器B、所述的穩(wěn)壓器A、所述的USB接口連接，所述的穩(wěn)壓器A分別與所述的穩(wěn)壓器B、所述的USB接口連接，所述的穩(wěn)壓器B與所述的電源指示LED燈連接。所述的CPU芯片采用AS602芯片，所述的按壓式傳感器板采用電容式面裝指紋傳感器FPC1011F3。本實(shí)用新型用于采集手指真皮層圖像，不會(huì)采集手指表層指紋信息，保證指紋信息的真實(shí)、有效。
【專利說明】按壓指紋儀
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型涉及一種按壓指紋儀。
【背景技術(shù)】:
[0002]指紋儀是利用手指指紋特征“人各不同，終生不變”的特點(diǎn)進(jìn)行身份識(shí)別的一種電子儀器，該儀器工作原理包括采集指紋圖像、提取指紋特征、保存數(shù)據(jù)和進(jìn)行指紋比對四個(gè)功能。其中讀取指紋圖像是指紋儀最基本最重要的功能。傳統(tǒng)的指紋儀采集手指表層指紋信息，不能保證指紋信息的真實(shí)、有效，使得假手指、死手指、指紋膜等被采集到圖像，易發(fā)生指紋造假現(xiàn)象；一般的特征比對算法，只能對兩幅同一方向的指紋圖像進(jìn)行特征比對，當(dāng)兩幅同一手指的圖像方向不一致時(shí)，一般的特征比對算法所比對的結(jié)果是兩幅圖不相同，而這一結(jié)果顯然是錯(cuò)誤的；傳統(tǒng)的指紋儀對斷裂紋手指的信息采集只能獲得到很少的特征點(diǎn)，甚至無法獲得特征點(diǎn)信息，給指紋比對帶來問題。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種按壓指紋儀。
[0004]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種按壓指紋儀，其組成包括:CPU主板，所述的CPU主板與按壓式傳感器板通過FPC連接線連接，所述的CPU主板包括穩(wěn)壓器A、穩(wěn)壓器B、電源指示LED燈、USB接口、CPU芯片，所述的CPU芯片分別與所述的穩(wěn)壓器B、所述的穩(wěn)壓器A、所述的USB接口連接，所述的穩(wěn)壓器A分別與所述的穩(wěn)壓器B、所述的USB接口連接，所述的穩(wěn)壓器B與所述的電源指示LED燈連接。
[0006]所述的按壓指紋儀，所述的傳感器板安裝在外殼的指肚型凹槽內(nèi)，所述的USB接口與USB連接線連接。
[0007]有益效果:
[0008]1.本實(shí)用新型的活體真皮層采集技術(shù)采用國際先進(jìn)的傳感器技術(shù)，解決了采集活體指紋這一難題。本實(shí)用新型所使用的傳感器只能夠識(shí)別活體指紋，并且采集的指紋圖像為手指的真皮層(即活體層)圖像，不會(huì)采集手指表層指紋信息，保證指紋信息的真實(shí)、有效。使得假手指、死手指、指紋膜等無法采集到圖像，妨止指紋造假現(xiàn)象的發(fā)生。
[0009]2.本實(shí)用新型指紋算法先對原始圖像的類型進(jìn)行分析辨識(shí)，并對扭曲變形的圖像進(jìn)行修正，針對不同類型的指紋圖像采用不同的圖像處理策略。該技術(shù)原理是根據(jù)圖像類型選用適當(dāng)?shù)膱D像處理參數(shù)(即不同的策略)對原始圖像進(jìn)行處理。其處理過程包含圖像二值化生成和二值化圖像細(xì)化兩個(gè)部分。該圖像處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于有效地保證了原始圖像信息的完整性。傳統(tǒng)的圖像處理采用的是單一圖像處理算法，處理過程中不會(huì)對原始圖像類型做出判斷，導(dǎo)致傳統(tǒng)方法在處理特殊圖像時(shí)，處理效果不好，影響特征點(diǎn)提取。而本實(shí)用新型的圖像處理技術(shù)解決了上述問題，特征點(diǎn)提取的成功率比傳統(tǒng)方法高很多。
[0010]3.本實(shí)用新型具有識(shí)別干手指、濕手指的能力，利用干、濕手指在指紋圖像上的區(qū)另|J，智能圖像處理技術(shù)在辨識(shí)指紋圖像的類型后，確定該指紋圖像屬于何種指紋類型，對于干、濕手指類型的圖像，采用特有的圖像處理算法進(jìn)行處理，對指紋圖像進(jìn)行修正，使指紋圖像能夠獲得正確的特征點(diǎn)信息，解決了無法提取特征點(diǎn)及提取到偽特征點(diǎn)的問題，有效降低了指紋算法的拒真率。
[0011]4.由于斷裂紋手指是一類特殊的指紋類型，這種類型的指紋圖像與正常的指紋圖像差別很大，采用常規(guī)的算法只能獲得到很少的特征點(diǎn)，甚至無法獲得特征點(diǎn)信息，給指紋比對帶來問題。斷裂紋信息同指紋一樣，具有唯一和不改變的特點(diǎn)，本實(shí)用新型利用這一特點(diǎn)，將采集到的斷裂紋信息作為指紋特征點(diǎn)的一部分進(jìn)行存儲(chǔ)，并參與特征比對，提高指紋算法的對斷裂紋的適應(yīng)能力。該技術(shù)的原理是先將指紋圖像按照常規(guī)的特征提取算法提取特征值，然后再對指紋圖像使用斷裂紋特征提取算法提取斷裂紋特征，將兩次得到的特征點(diǎn)合并作為一個(gè)指紋特征進(jìn)行存儲(chǔ)。在進(jìn)行特征比對時(shí)，分別進(jìn)行常規(guī)特征比對和斷裂紋特征比對，然后將兩次比對結(jié)果的進(jìn)行合并，獲得最終比對結(jié)果。經(jīng)過多年的市場驗(yàn)證，斷裂紋識(shí)別技術(shù)是一種行之有效的指紋識(shí)別技術(shù)。
[0012]5.本實(shí)用新型具有360度特征比對技術(shù)，特征比對算法在比對兩幅同一手指不同方向采集的指紋圖像時(shí)，仍然可以得到正確的比對結(jié)果。該技術(shù)是指紋特征比對算法的一個(gè)突出特點(diǎn)。一般的特征比對算法，只能對兩幅同一方向的指紋圖像進(jìn)行特征比對，當(dāng)兩幅同一手指的圖像方向不一致時(shí)，一般的特征比對算法所比對的結(jié)果是兩幅圖不相同，而這一結(jié)果顯然是錯(cuò)誤的。
[0013]6.本實(shí)用新型采用娃晶圓與工業(yè)級陶瓷基板；傳感器面積為10.64mmX 14mm ;傳感器陣列為152X200點(diǎn)；識(shí)別指紋時(shí)間短；具有高速的SPI接口 ；外殼為金屬外殼，保護(hù)內(nèi)部零件；具有363dpi的分辨率；低功耗，3.3V或2.5V的工作電壓，7mA工作電流，；符合國際標(biāo)準(zhǔn)高品質(zhì)FR4材質(zhì)；內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換，從而輸出高質(zhì)量的數(shù)字三維指紋圖像；活體指紋識(shí)另O，探測真皮層，對干濕手指具有良好適應(yīng)性；8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可以方便與低成本接頭接入系統(tǒng)中；一種全新的基于Certus傳感器平臺(tái)的領(lǐng)先級電容式指紋傳感器，非電感、電壓式。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0014]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]附圖2是本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖3是本實(shí)用新型的CPU芯片電路原理圖。
[0017]附圖4是本實(shí)用新型的USB接口電路原理圖。
[0018]附圖5是本實(shí)用新型的傳感器接口電路原理圖。
[0019]附圖6是本實(shí)用新型的電源電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0020]實(shí)施例1:
[0021]一種按壓指紋儀，其組成包括:CPU主板，所述的CPU主板與按壓式傳感器板I通過FPC連接線連接，所述的CPU主板包括穩(wěn)壓器A，件號(hào):2、穩(wěn)壓器B，件號(hào):3、電源指示LED燈4、USB接口 5、CPU芯片6，所述的CPU芯片分別與所述的穩(wěn)壓器B、所述的穩(wěn)壓器A、所述的USB接口連接，所述的穩(wěn)壓器A分別與所述的穩(wěn)壓器B、所述的USB接口連接，所述的穩(wěn)壓器B與所述的電源指示LED燈連接。
[0022]實(shí)施例2:
[0023]根據(jù)實(shí)施例1所述的按壓指紋儀，所述的傳感器板安裝在外殼的指肚型凹槽內(nèi)，所述的USB接口與USB連接線連接。
[0024]實(shí)施例3:
[0025]所述的按壓指紋儀，HSF-1A型一按壓指紋儀是一款綁定了用戶信息的指紋儀。按壓指紋儀必須依靠網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。通俗來說，就是將該指紋儀插入一臺(tái)能夠上網(wǎng)的個(gè)人電腦的USB接口，通過登錄專門的認(rèn)證網(wǎng)站，并根據(jù)電腦上面的提示進(jìn)行認(rèn)證。
[0026]下面分別從主板和傳感器板上所選用的元件來介紹此款指紋儀的功能:
[0027](I)主板
[0028]系統(tǒng)主CPU采用的是AS602芯片，是一款專為片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)計(jì)的通用32位RISC處理器，采用晟元?jiǎng)?chuàng)新的“Cordis5+”32位RISC處理器內(nèi)核。該內(nèi)核具有5級流水線，所有指令均可條件執(zhí)行，具有豐富的尋址模式，16位和32位指令可以混編。除了配備零開銷循環(huán)指令、單周期乘加指令等常用DSP指令之外，AS602還配有并發(fā)數(shù)據(jù)流指令、大數(shù)乘除法指令以及卷積運(yùn)算加速器。在外圍接口方面，AS602除了具有SDRAM Controller, FlashController, Smartcard Controller, USB2.0FS,以及 USART 等常規(guī)接口之外，還配有 4 通道高速SPI接口，4通道Capture/Comp are/PWM單兀，以及一個(gè)專用的CMOS Image Sensor接口。多達(dá)99根的GP10，幫助用戶靈活構(gòu)建復(fù)雜而低成本的系統(tǒng)。
[0029]AS602是一種內(nèi)嵌指紋特征提取生成算法的DSP器件，配合按壓式指紋傳感器FPC1011F3采集指紋信息，并將相關(guān)信息傳送給主CPU。本產(chǎn)品共需要兩種電壓，即3.3V和1.8V，分別采用的是SEIKO的正電壓穩(wěn)壓器S-1132B33和TOREX的正電壓調(diào)整器XC6206-1V8，其中S-1132B33-U5T1G芯片將電源輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換成3.3V，而XC6206-1V8是一款高精度、低功耗的低壓差電壓調(diào)整器芯片，可以將3.3V轉(zhuǎn)換為1.8V，為AS602提供核心電壓。
[0030](2)傳感器
[0031]傳感器采用的是瑞典FingerPrints公司成功推出的一種電容式面裝指紋傳感器FPC1011F3，該傳感器采用了多項(xiàng)專利，如獨(dú)立的晶圓體信號(hào)放大、傳感器表面的保護(hù)膜等。內(nèi)部具有A/D轉(zhuǎn)換，高速的SPI接口，8PIN的軟排線可以方便的接入各種系統(tǒng)。
[0032]FPC1011F3具有高圖像質(zhì)量、高耐磨、高抗靜電、低功耗等特點(diǎn)，是一種全新的基于certus傳感器平臺(tái)的領(lǐng)先級電容式指紋傳感器。它采用獨(dú)特的反射式測量法，電脈沖信號(hào)由內(nèi)部IC產(chǎn)生后，經(jīng)過ABS導(dǎo)電框發(fā)出，當(dāng)手指接觸傳感器ABS導(dǎo)電框以后，谷和脊之因?yàn)殡x傳感器電容基板的距離不同，感應(yīng)形成不用的電壓值。經(jīng)過內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換，從而輸出高質(zhì)量的數(shù)字指紋圖像。
[0033]實(shí)施例4:
[0034]所述的按壓指紋儀，傳感器技術(shù)參數(shù)如表I所示:
[0035]表I
【權(quán)利要求】
1.一種按壓指紋儀，其組成包括:CPU主板，其特征是:所述的CPU主板與按壓式傳感器板通過FPC連接線連接，所述的CPU主板包括穩(wěn)壓器A、穩(wěn)壓器B、電源指示LED燈、USB接口、CPU芯片，所述的CPU芯片分別與所述的穩(wěn)壓器B、所述的穩(wěn)壓器A、所述的USB接口連接，所述的穩(wěn)壓器A分別與所述的穩(wěn)壓器B、所述的USB接口連接，所述的穩(wěn)壓器B與所述的電源指示LED燈連接，所述的CPU芯片采用AS602芯片，所述的按壓式傳感器板采用電容式面裝指紋傳感器FPC1011F3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按壓指紋儀，其特征是:所述的按壓式傳感器板安裝在外殼的指肚型凹槽內(nèi)，所述的USB接口與USB連接線連接。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK203644045SQ201320560209
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】劉玉山 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)軟件工程股份有限公司