[發明專利]一種免接觸光學指紋圖像采集方法和系統

無效

• 申請號: 200710068569.1
• 申請日: 2007-05-14
• 公開（公告）號: CN101067845A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 林松
• 申請（專利權）人: 杭州中正生物認證技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 陳繼亮

技術領域：

本發明涉及指紋傳感器領域，尤其涉及一種免接觸光學指紋采集方法和系統。

背景技術：

現有指紋傳感器在采集指紋圖像時，手指必須與傳感器采集窗口相接觸。附圖1表示了目前光學指紋傳感器的成像原理和光路特征：手指按捺在反射棱鏡1.2的斜面c上。從光源1.1發出的入射光，透過全反射棱鏡1.2的底面a，到達按有手指的斜面c。依照光的全反射原理，手指紋理的凸起部分(脊線)因與棱鏡接觸，入射光被手指吸收和產生漫射；而手指紋理的凹陷部分(谷線)因不與棱鏡表面接觸，使這部分的棱鏡仍保持全反射條件狀態。于是，照射到指紋谷線部分的入射光，被全部反射出去，穿過棱鏡的b面，為透鏡A1.4和透鏡B1.5所聚焦。因而在圖像傳感器1.3上形成一個清晰、明暗相間的指紋光影。經過光電轉換和必要處理，就能得到一幀指紋圖像。

現有指紋傳感設備必須以接觸的方式采集指紋，在按捺指紋時，由于手指用力大小和方向的不不同，產生了隨機性指紋彈性形變，這是影響指紋識別率的重要因素之一。此外，接觸式指紋采集在傳感器表面留下指紋殘痕，不僅干擾后續指紋識別，而且泄露指紋信息，造成安全隱患。在指紋驗證頻繁的公眾場合，傳感器也存在微生物污染、物理磨損的問題。

發明內容：

為了克服上述結構的不足，本發明提供一種免接觸光學指紋采集方法和系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案。這種免接觸光學指紋圖像采集方法，當手指靠近指紋傳感器窗口時，光源在不同的位置照射手指，形成手指指紋不同投影方向的輪廓陰影，用圖像傳感器將手指指紋不同陰影方向的陰影圖像攝取下來，再經過圖像亮度均勻化、圖像合成運算兩個處理過程，產生一幅清晰可辨的手指指紋圖像。

本發明中將3個或3個以上的同色光照明光源，勻稱分布在同一平面內，該光源平面位于圖像傳感器與傳感器窗口之間，且與圖像傳感器窗口平行；光源平面中心應與傳感器窗口中心、光學成像鏡頭的光軸處在同一條中軸線上；依次打開各個照明光源，在各光源照明瞬間，用圖像傳感器逐一將手指不同陰影方向的陰影圖像攝取下來，即在一個時間段內攝取多幀陰影圖像。

本發明中將3個或3個以上不同波長的單色光照明光源，勻稱分布在同一平面內，該光源平面位于圖像傳感器與傳感器窗口之間，且與圖像傳感器窗口平行；光源平面中心應與傳感器窗口中心、光學成像鏡頭的光軸處在同一條中軸線上；同時打開不同的位置上的照明光源，在照明瞬間攝取一幀關于手指不同陰影方向的多色圖像。

本發明所述的免接觸光學指紋圖像采集系統，該系統主要包括可控光源、光學成像鏡頭、圖像傳感器、光源同步控制裝置和圖像處理運算裝置；圖像處理運算裝置中存儲有帶圖像亮度均勻化算法、圖像合成算法的程序；配置3個或3個以上的照明光源，照明光源是同色光照明光源或者是不同波長的單色光照明光源，勻稱分布在同一平面內，該光源平面位于圖像傳感器與圖像傳感器窗口之間，且與圖像傳感器窗口平行；光源平面中心應與傳感器窗口中心、光學成像鏡頭的光軸處在同一條中軸線上。

本發明的有益效果是：本發明提供了一種采集指紋時避免發生形變，免受接觸污染，不留指紋殘痕的指紋采集方法和設備，識別率高及誤差率極小。

附圖說明：

圖1是現有光學指紋傳感器成像原理和光路特征示意圖；

圖2是本發明的系統結構示意圖；

圖3是本發明的實施例1的系統實體結構示意圖；

圖4是本發明的實施例1的指紋采集處理模塊部分的內部結構示意圖；

圖5是本發明的實施例2的系統實體結構示意圖；

附圖標記說明：光源1.1，棱鏡1.2，圖像傳感器1.3，透鏡A1.4，透鏡B1.5，可控光源4.1，光學成像鏡頭4.2，圖像傳感器4.3，光源同步控制裝置4.4，圖像處理運算裝置4.5，同色光源5.1，紅色光源5.11，綠色光源5.12，藍色光源5.13，光學成像鏡頭5.2，CMOS傳感器5.3，彩色CMOS傳感器5.31，指紋采集處理模塊5.4，中軸線5.5，傳感器窗口5.6，DSP數字信號處理器6.1，RAM數據存儲器6.2、FLASH程序存儲器6.3，開關電路6.4。

具體實施方式：

下面結合附圖和實施例對本發明作一步說明。