本實(shí)用新型涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，更具體地涉及一種數(shù)碼筆。

背景技術(shù)：

電子白板由普通白板發(fā)展而來，隨著技術(shù)的發(fā)展及市場(chǎng)的需要，出現(xiàn)了交互式電子白板。交互式電子白板可以與電腦進(jìn)行信息通訊，將電子白板連接到例如PC等終端，利用投影儀將PC上的內(nèi)容投影到電子白板屏幕上，在專門的應(yīng)用程序的支持下，可以構(gòu)造一個(gè)大屏幕、交互式的協(xié)作會(huì)議或教學(xué)環(huán)境。利用特定的數(shù)碼筆代替鼠標(biāo)在白板上進(jìn)行操作，可以運(yùn)行任何應(yīng)用程序，可以對(duì)文件進(jìn)行編輯、注釋、保存等在計(jì)算機(jī)上利用鍵盤及鼠標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)的任何操作。

然而，當(dāng)前的數(shù)碼筆并不存在身份認(rèn)證功能，這尤其在需要電子簽名的領(lǐng)域，例如金融安全領(lǐng)域，存在被人冒用的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種數(shù)碼筆，包括

壓力傳感器、圖像傳感器、處理器、存儲(chǔ)器、無線收發(fā)器以及生物特征識(shí)別部件，其中

壓力傳感器設(shè)置在所述數(shù)碼筆的筆尖處，用于采集筆尖所處位置的壓力數(shù)據(jù)信息；

圖像傳感器用于采集數(shù)碼筆筆跡圖像；

存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)生物特征信息；

處理器用于命令生物特征識(shí)別部件對(duì)人體生物特征進(jìn)行識(shí)別，收集壓力傳感器感測(cè)的壓力數(shù)據(jù)信息和圖像傳感器采集的即時(shí)圖像信息，根據(jù)生物特征識(shí)別情況控制數(shù)碼筆的工作狀態(tài)或者將識(shí)別的生物特征信息發(fā)送給上位機(jī)，并對(duì)壓力數(shù)據(jù)信息和即時(shí)圖像信息進(jìn)行處理，獲取坐標(biāo)信息，經(jīng)由無線收發(fā)器將坐標(biāo)信息發(fā)送給上位機(jī)。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述數(shù)碼筆還包括第一紅外光源，用于發(fā)出不可見的紅外光，為圖像傳感器提供成像光源。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述生物特征識(shí)別部件為指紋圖像識(shí)別部件，包括指紋圖像傳感器，用于采集用戶指紋圖像；指紋圖像處理器，用于將采集的指紋圖像轉(zhuǎn)換成指紋特征信息。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述指紋圖像識(shí)別部件還包括第二紅外光源，當(dāng)采集用戶指紋圖像時(shí)，協(xié)助指紋圖像傳感器采集指紋圖像。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述指紋圖像傳感器及第二紅外光源設(shè)置在數(shù)碼筆筆體的前端，用戶習(xí)慣握所述數(shù)碼筆的位置處。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述生物特征識(shí)別部件為手指靜脈圖像識(shí)別部件，包括手指靜脈圖像傳感器，用于采集用戶手指靜脈圖像；靜脈圖像處理器，用于將采集的靜脈圖像轉(zhuǎn)換成靜脈特征信息。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述手指靜脈圖像識(shí)別部件還包括第三紅外光源，當(dāng)采集用戶手指靜脈圖像時(shí)，協(xié)助手指靜脈圖像傳感器采集手指靜脈圖像。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述手指靜脈圖像傳感器及第三紅外光源設(shè)置在數(shù)碼筆筆體的前端，用戶習(xí)慣握所述數(shù)碼筆的位置處。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述生物特征識(shí)別部件為電容式指紋識(shí)別部件，包括電容接觸傳感器模塊，用于采集用戶指紋電容信息；指紋電容處理器，用于將采集的指紋電容信息轉(zhuǎn)換成指紋特征信息。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，數(shù)碼筆還包括NFC讀取器，用于識(shí)別待書寫介質(zhì)的NFC標(biāo)簽來讀取存儲(chǔ)在標(biāo)簽中的信息。

本實(shí)用新型的數(shù)碼筆集成身份認(rèn)證功能，大大降低了被人冒用的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

通過以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中：

圖1示出根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的數(shù)碼筆；

圖2示出生物特征識(shí)別部件為指紋圖像識(shí)別部件的一個(gè)實(shí)施例；

圖3示出生物特征識(shí)別部件為手指靜脈圖像識(shí)別部件的一個(gè)實(shí)施例；以及

圖4示出根生物特征識(shí)別部件包括指紋圖像識(shí)別部件和手指靜脈圖像識(shí)別部件的一個(gè)實(shí)施例。

應(yīng)當(dāng)注意的是，本說明書附圖并非按照比例繪制，而僅為示意性的目的，因此，不應(yīng)被理解為對(duì)本實(shí)用新型范圍的任何限制和約束。在附圖中，相似的組成部分以相似的附圖標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述。以下參照附圖進(jìn)行詳細(xì)的描述，所述附圖形成本實(shí)用新型的一部分，且在本實(shí)用新型中，附圖通過對(duì)實(shí)施本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的解釋表示出來。應(yīng)當(dāng)理解的是在不偏離本實(shí)用新型的范圍的情況下可以采用其它的實(shí)施例且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)上或邏輯上的改變。例如，對(duì)于一個(gè)實(shí)施例解釋或描述的特征可被用于其它實(shí)施例或與其它實(shí)施例結(jié)合來生成另一個(gè)實(shí)施例。其意圖在于本實(shí)用新型包括這樣的修改和變化。這些示例用特定的語句描述，但它們不應(yīng)被理解為對(duì)所附的權(quán)利要求范圍的限制。附圖僅出于解釋性目的且并非按比例繪制。除非特別說明，出于清楚的目的，相應(yīng)的元件在不同的附圖中采用同樣的附圖標(biāo)記表示。

術(shù)語"具有","含有","包括","包含"等是開放性的，它們表示所描述的結(jié)構(gòu)，元件或者特征的存在，但并不排除額外元件或特征。

圖1示出本實(shí)用新型的數(shù)碼筆10，包括壓力傳感器100、圖像傳感器105、處理器110、存儲(chǔ)器115、無線收發(fā)器120、生物特征識(shí)別部件125。

其中，處理器和無線收發(fā)器設(shè)置在數(shù)碼筆的筆體內(nèi)部；圖像傳感器設(shè)置在數(shù)碼筆筆體的前端；壓力傳感器設(shè)置在數(shù)碼筆的筆尖處，用于采集筆尖所處位置的壓力數(shù)據(jù)信息；處理器分別電連接無線收發(fā)器、圖像傳感器、壓力傳感器、存儲(chǔ)器以及生物特征識(shí)別部件。

處理器用于命令生物特征識(shí)別部件對(duì)人體生物特征進(jìn)行識(shí)別，收集壓力傳感器感測(cè)的壓力數(shù)據(jù)信息和圖像傳感器采集的即時(shí)圖像信息。處理器可以根據(jù)生物特征識(shí)別情況，控制數(shù)碼筆的工作狀態(tài)，即根據(jù)識(shí)別的人體生物特征與存儲(chǔ)器中預(yù)先存儲(chǔ)的生物特征信息的匹配結(jié)果控制數(shù)碼筆是否可用。在另一個(gè)方案中，處理器將識(shí)別的人體生物特征發(fā)送到上位機(jī)例如電腦進(jìn)行匹配，甚至發(fā)送到云端進(jìn)行匹配。另外，處理器還對(duì)壓力數(shù)據(jù)信息和即時(shí)圖像信息進(jìn)行處理，獲取坐標(biāo)信息，經(jīng)由無線收發(fā)器將坐標(biāo)信息發(fā)送給上位機(jī)，獲取坐標(biāo)信息、筆跡順序信息，同時(shí)經(jīng)由無線收發(fā)器發(fā)送給上位機(jī)。

生物特征識(shí)別部件是利用人體生物特征進(jìn)行身份識(shí)別的裝置。

如圖2所示，在一個(gè)示例中，生物特征識(shí)別部件為指紋圖像識(shí)別部件，包括用于采集用戶指紋圖像的指紋圖像傳感器1250以及用于將采集的指紋圖像轉(zhuǎn)換成指紋特征信息的指紋圖像處理器1252。在一個(gè)實(shí)施例中，指紋匹配器將轉(zhuǎn)換后的指紋特征信息與預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指紋圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。指紋匹配器預(yù)先設(shè)置有指紋匹配閾值，如果采集到的指紋圖像數(shù)據(jù)的匹配度超過這個(gè)閾值，即識(shí)別通過，則匹配器向處理器發(fā)出確認(rèn)通過信令，處理器才會(huì)命令壓力傳感器、圖像傳感器、無線收發(fā)器正常工作。否則，不執(zhí)行數(shù)碼筆的輸入功能。在另外的實(shí)施例中，匹配的動(dòng)作可以由上位機(jī)甚至云端完成。在又一實(shí)施例中，即便不匹配，也不影響數(shù)碼筆的輸入功能，數(shù)碼筆、上位機(jī)或云端僅僅記錄下當(dāng)前使用者的指紋信息。

更優(yōu)選地，指紋圖像識(shí)別部件還包括第二紅外光源1254，當(dāng)用戶將手指按壓在指紋采集處時(shí)，所述第二紅外光源可產(chǎn)生光線照射到手指指尖的采集面上，有助于指紋圖像傳感器更清晰地采集指紋圖像。

針對(duì)用戶使用數(shù)碼筆的習(xí)慣，指紋采集處、相應(yīng)的指紋圖像傳感器以及第二紅外光源優(yōu)選地設(shè)置在數(shù)碼筆筆體的前端，用戶習(xí)慣握著的位置處。

如圖3所示，在另一個(gè)示例中，生物特征識(shí)別部件為手指靜脈圖像識(shí)別部件，包括用于采集用戶手指靜脈圖像的手指靜脈圖像傳感器1251以及用于將采集的靜脈圖像轉(zhuǎn)換成靜脈特征信息的靜脈圖像處理器1253。在一個(gè)實(shí)施例中，靜脈匹配器將轉(zhuǎn)換后的靜脈特征信息與預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的靜脈圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。靜脈匹配器預(yù)先設(shè)置有靜脈匹配閾值，如果采集到的靜脈圖像數(shù)據(jù)的匹配度超過這個(gè)閾值，即識(shí)別通過，則匹配器向處理器發(fā)出確認(rèn)通過信令，處理器才會(huì)命令壓力傳感器、圖像傳感器、無線收發(fā)器正常工作。否則，不執(zhí)行數(shù)碼筆的輸入功能。在另外的實(shí)施例中，匹配的動(dòng)作可以由上位機(jī)甚至云端完成。在又一實(shí)施例中，即便不匹配，也不影響數(shù)碼筆的輸入功能，數(shù)碼筆、上位機(jī)或云端僅僅記錄下當(dāng)前使用者的靜脈信息。

更優(yōu)選地，靜脈圖像識(shí)別部件還包括第三紅外光源1255，當(dāng)用戶將手指按壓在手指靜脈采集處時(shí)，第三光源可產(chǎn)生紅外光照射用戶手指?jìng)?cè)面，手指內(nèi)的毛細(xì)血管吸收紅外光并形成手指的靜脈圖像，有助于手指靜脈圖像傳感器更清晰地采集手指靜脈圖像。

針對(duì)用戶使用數(shù)碼筆的習(xí)慣，手指靜脈采集處、相應(yīng)的手指靜脈圖像傳感器以及第三紅外光源優(yōu)選地設(shè)置在數(shù)碼筆筆體的前端，用戶習(xí)慣握著的位置處。

由于手指內(nèi)部毛細(xì)血管對(duì)于不同波長(zhǎng)的紅外光吸收能力不一樣，最終在不同波長(zhǎng)的紅外光照射下形成的手指的靜脈圖像也是不一樣的，在不同波長(zhǎng)下的多個(gè)靜脈圖像都包括大量靜脈特征信息，因此可充分利用這些在不同波長(zhǎng)紅外光下的靜脈圖像進(jìn)行多人的身份驗(yàn)證，僅僅需要多個(gè)不同波長(zhǎng)的第三紅外光源。

在一個(gè)示例中，生物特征識(shí)別部件為電容式指紋識(shí)別部件，包括用于采集用戶指紋電容信息的電容接觸傳感器和用于將采集的指紋電容信息轉(zhuǎn)換成指紋特征信息的指紋電容處理器。在一個(gè)實(shí)施例中，指紋電容匹配器將轉(zhuǎn)換后的指紋電容信息與預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指紋電容數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。指紋電容匹配器預(yù)先設(shè)置有指紋電容匹配閾值，如果采集到的指紋電容數(shù)據(jù)的匹配度超過這個(gè)閾值，即識(shí)別通過，則匹配器向處理器發(fā)出確認(rèn)通過信令，處理器才會(huì)命令壓力傳感器、圖像傳感器、無線收發(fā)器正常工作。否則，不執(zhí)行數(shù)碼筆的輸入功能。在另外的實(shí)施例中，匹配的動(dòng)作可以由上位機(jī)甚至云端完成。在又一實(shí)施例中，即便不匹配，也不影響數(shù)碼筆的輸入功能，數(shù)碼筆、上位機(jī)或云端僅僅記錄下當(dāng)前使用者的指紋電容信息。

如圖4所示，在又一個(gè)示例中，生物特征識(shí)別部件包括上述的指紋圖像識(shí)別部件和手指靜脈圖像識(shí)別部件二者。這種情況下，指紋圖像傳感器1250、手指靜脈圖像傳感器1251及相應(yīng)的紅外光源可以分別設(shè)置在數(shù)碼筆筆體的前端，用戶習(xí)慣握著的位置處的相對(duì)兩側(cè)。這樣的方案能夠?qū)崿F(xiàn)雙重身份驗(yàn)證，只有在雙重驗(yàn)證均通過的情況下數(shù)碼筆才能正常工作，適用更高安全級(jí)別的身份認(rèn)證場(chǎng)景。更優(yōu)選地，指紋圖像傳感器、手指靜脈圖像傳感器及相應(yīng)的紅外光源可以設(shè)在同一側(cè)，這樣，用于指紋圖像傳感器和手指靜脈圖像傳感器的紅外光源可以合二為一，節(jié)省了紅外光源的使用，降低了成本。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，數(shù)碼筆10還可以包括第一紅外光源130，設(shè)置于數(shù)碼筆筆體前端，用于發(fā)出不可見的紅外光，以便為圖像傳感器105提供成像光源，提供圖像采集質(zhì)量。

圖像傳感器、指紋圖像傳感器以及手指靜脈圖像傳感器可以但不限于為CMOS圖像傳感器或CCD圖像傳感器。

本實(shí)用新型的數(shù)碼筆可以與具有可識(shí)別點(diǎn)陣陣列的介質(zhì)5例如印刷紙張(作為電子白板)配合使用，其中可識(shí)別點(diǎn)陣陣列為數(shù)碼筆提供坐標(biāo)參數(shù)信息。由于點(diǎn)陣陣列的編碼有限，每本印刷紙張的數(shù)量是有限的，否則就會(huì)造成印刷紙張重復(fù)，這樣就無發(fā)保證印刷紙張的唯一性，這在某些場(chǎng)合是不可以的。為此，在這樣的印刷紙張上可以設(shè)置有NFC(Near Field Communication，近場(chǎng)通信)標(biāo)簽，標(biāo)簽中存有標(biāo)示該張印刷紙張的編碼，這樣每本印刷紙張不重復(fù)的數(shù)量就可以大大“擴(kuò)容”。于是，與之配合地，數(shù)碼筆具有NFC讀取器，用于識(shí)別印刷紙張的NFC標(biāo)簽來讀取存儲(chǔ)在標(biāo)簽中的信息。

另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員均明了，數(shù)碼筆10還具有電源，用于為各部件進(jìn)行供電。

應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型的各部分可以用硬件來實(shí)現(xiàn)，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)之中的任二項(xiàng)或它們的組合來實(shí)現(xiàn):具有對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列等。

以上參照本實(shí)用新型的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型予以了說明。但是，這些實(shí)施例僅僅是為了說明的目的，而并非為了限制本實(shí)用新型的范圍。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等價(jià)物限定。不脫離本實(shí)用新型的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出多種替換和修改，這些替換和修改都應(yīng)落在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。