[發明專利]一種四指指紋圖像采集方法及裝置

有效

• 申請號: 200910067284.5
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101604389A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 王莉;孟凡清;朱德彬;張立平;胡繪珠;劉湖
• 申請（專利權）人: 長春鴻達光電子與生物統計識別技術有限公司
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G02B5/04;G02B5/08;G02B17/02
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳宏偉

技術領域

本發明是一種四指指紋圖像采集方法，同時還公開了與該方法相適應的指紋采集裝置，屬于指紋采集裝置技術領域。

背景技術

在常規的四連指指紋采集儀的光學系統中，一般是采用等腰直角棱鏡作為指紋采集棱鏡，采用黑白CMOS電子器件作為傳感器，由于等腰直角棱鏡的體積及黑白CMOS外型尺寸都很大，所以采集儀的本體也就變得很大；另外，由于采集四連指指紋圖像的數據量遠遠大于采集單指圖像的數據量，所以多數廠家采用FPGA配合雙片SDRSDRAM或單片DDR?SDRAM的連接方案，甚至還在前面基礎之上增加了一片CPLD放在FPGA和Sensor之間，用來管理Sensor的時序，最終導致市場上的四連指指紋采集儀體積都比較大，價格也很昂貴，制約了四指指紋采集儀的推廣使用。

發明內容

本發明提供一種四指指紋圖像采集方法及裝置，克服了現有同類型指紋采集儀體積大、分量重、成本高的缺欠。

本發明四指指紋采集儀包括以下部分組成：由紅外LED光源、采集棱鏡、反射鏡、分光鏡、成像鏡頭、CMOS光電轉換器、USB數據線及采集器本體構成，其特征在于：采集棱鏡設置在采集器本體的采集窗口處，采集棱鏡為上下表面平行的六面體，上表面小為指紋采集面，位于指紋采集窗口處，下表面大為采集指示燈絲印面，左側為鍍銀反射面，與上表面夾角70度，右側斜面與下表面夾角40度，采集棱鏡2的下表面約為3毫米處裝置有紅外LED光源，反射鏡距離采集棱鏡下表面約為25毫米，并且與水平方向夾角50度，反射鏡、分光鏡、成像鏡頭、CMOS光電轉換器順序排列位于系統光軸上，反射鏡設在采集棱鏡與成像鏡頭之間，將采集棱鏡出射的光線反射到成像鏡頭上，CMOS光電轉換器設置在成像鏡頭的像面上。

反射鏡表面鍍分光膜，波長為400-700nm的可見光透射，透過率大于85％；同時紅外光反射，反射率大于98％。

CMOS光電轉換器主要由USB控制芯片、可編程邏輯器件CPLD、彩色CMOS芯片和緩存芯片FIFO構成；

USB通過IO端口將RESET_BAR_IN信號、START信號、IFCLK信號、INT1信號、FLAGC信號和SLWR信號與CPLD的IO端口連接，USB的數據端口DATA_USB也連接著CPLD的IO端口；USB控制芯片通過I2C端口與彩色CMOS芯片連接，USB控制芯片通過I2C端口對彩色CMOS芯片進行配置；

CPLD芯片通過輸出端口將RESET_BAR信號和EXTCLK信號傳輸給彩色CMOS芯片，對彩色CMOS進行復位；將行信號LV、場信號FV、數據同步時鐘信號PCLK和圖像數據DATA_SENSOR與CPLD的輸入端口連接；

CPLD通過IO端口與FIFO的WRST信號、WE信號、WCK信號、RRST信號、RE信號、RCK信號、ORDY信號、IN_USB數據、OUT_BUS數據連接，將彩色CMOS傳輸過來的圖像數據IN_USB寫入到FIFO中進行暫存；將FIFO中存儲的圖像數據通過OUT_BUS端口傳輸給CPLD，CPLD再通過DATA_USB端口將圖像數據傳輸給USB控制芯片。

當采集儀上電之后，紅外LED光源指示標識亮，表示光源已經正常工作；當標識亮時，用戶需要將左手四指放在采集面上進行圖像采集；當標識亮時，用戶需要將雙拇指放在采集面的中心位置進行圖像采集；當標識亮時，用戶需要將右手四指放在采集面上進行圖像采集；按奈在采集面上的指紋信號經過光路進入彩色CMOS芯片，在CMOS光電轉換器上，首先對USB控制芯片進行配置，使它工作在批量傳輸模式；接下來USB控制芯片通過IO提供給CPLD、外置FIFO、彩色CMOS芯片工作時所需要的信號；然后USB控制芯片通過I2C接口對彩色CMOS芯片寄存器進行設置，包括對采集窗口大小、采集窗口起點、曝光時間、增益等信息的設置，設置完畢，彩色CMOS芯片開始工作；CPLD通過彩色CMOS芯片提供的信號將彩色CMOS芯片的圖像數據輸入到外置FIFO中進行緩存，再通過USB控制芯片提供的狀態信號及外置FIFO提供的狀態信號將外置FIFO中的圖像數據傳輸給上位機，經過上位機軟件的拼接、調整等相關處理顯示完整的四指指紋圖像。

該采集儀同時能采集四個手指，大大提高了采集效率，同時也提高了指紋識別的精度；本發明在采集棱鏡的下表面絲印指示標識，通過其下的藍光LED及柔光膜實現操作狀態指示。指示效果美觀、大方，深埋在玻璃下部，具有高科技的神秘感。