[發(fā)明專利]一種單指指紋采集裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210031668.3
• 申請日: 2012-02-13
• 公開（公告）號: CN102609692A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 車全宏;李治農(nóng);楊辰曉
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市中控生物識別技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20;F21V13/04;F21Y101/02
• 代理公司: 廣東國欣律師事務所 44221
• 代理人: 李瑛

1.一種單指指紋采集裝置，包括殼體和設置在所述殼體內(nèi)的光學單指指紋成像模塊，以及背光單元，所述光學指紋成像模塊包括順應光路設置的棱鏡、成像組件、圖像采集單元和光源，所述棱鏡是三角柱形棱鏡，包括有相互平行正對的大端面、小端面和下側(cè)面，所述大端面是單個手指指紋圖像采集面即活體單指指紋采集窗口，所述小端面是光源射入面，所述下側(cè)面是與成像相對的成像面，在所述棱鏡和所述成像組件之間的光路設有用于延長光路的平面反射鏡，所述平面反射鏡與所述棱鏡成45°的夾角，與水平面成45°的夾角，所述光源發(fā)出的光經(jīng)所述棱鏡的小端面進入棱鏡，被按壓在所述棱鏡的大端面上的指頭反射光線的一部分，由所述棱鏡的下側(cè)面射出到所述平面反射鏡上，經(jīng)所述平面反射鏡全反射進入成像組件，成像于所述圖像采集單元的圖像接收面上的互補金屬氧化物半導體CMOS傳感器，將接收到的單個手指指紋圖像轉(zhuǎn)換成電信號輸出，其特征在于：

所述光學單指指紋成像模塊的棱鏡與平面反射鏡之間的光路設有一凹凸透鏡，所述凹凸透鏡的凸面對著棱鏡，以降低光學系統(tǒng)的畸變，提高光學系統(tǒng)的分辨率；

所述三角柱形棱鏡的大端面即活體單指指紋采集窗口大于12.8mm×16.5mm，即CMOS傳感器的采集區(qū)域面積大于12.8mm×16.5mm，符合中國公安部門和美國FBI有關(guān)活體單指指紋采集窗口尺寸必須大于12.8mm×16.5mm的要求；

所述CMOS傳感器是至少8.215萬像素的CMOS傳感器，圖像分辨率至少為500dpi，符合中國公安部門和美國聯(lián)邦調(diào)查局FBI有關(guān)必須達到圖像分辨率為500dpi的要求。

2.如權(quán)利要求1所述的單指指紋采集裝置，其特征在于：

所述圖像采集單元主板即電路控制模塊，設置在所述三角柱形棱鏡的下方，包括主控芯片、分別與所述主控芯片連接的存儲單元芯片、晶體振蕩電路、加密芯片、降壓集成電路，以及與計算機通訊進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通訊單元，所述主控芯片用于控制CMOS傳感器實時采集單個手指指紋以及對指紋進行比對，所述存儲單元芯片用于存儲功能文件，以便完成采集后的登記與識別，所述晶體振蕩電路用于給主控芯片提供時鐘信號，所述加密芯片用于下載自有軟件算法和代碼，對用戶重要數(shù)據(jù)提供保護，所述降壓集成電路用于將來自USB連接座的電源降壓后向主控芯片和CMOS傳感器提供電源，所述數(shù)據(jù)通訊單元用于與計算機聯(lián)合使用，以完成用戶單指指紋采集、單指指紋比對、異常報警、控制信號輸出功能。

3.如權(quán)利要求1或2所述的單指指紋采集裝置，其特征在于：

所述背光單元包括安裝在所述三角柱形棱鏡的小底面的波長為850nm或940nm的紅外二極管的LED背光燈。

4.如權(quán)利要求3所述的單指指紋采集裝置，其特征在于：

所述主控芯片是美國Cypress半導體公司出品的型號為CY7C68013A的主控芯片，設有單指指紋采集單元、數(shù)據(jù)通訊單元、數(shù)據(jù)存儲單元以及輸出控制單元，符合中國公安部門和美國FBI有關(guān)必須達到圖像灰度級為256gray-level的要求。

5.如權(quán)利要求4所述的單指指紋采集裝置，其特征在于：

所述存儲單元芯片采用型號為AT24C64CN-SH-B的存儲芯片；

所述加密芯片是深圳市華曦達科技股份有限公司出品的型號為DM2016N的加密芯片。

6.如權(quán)利要求5所述的單指指紋采集裝置，其特征在于：

所述數(shù)據(jù)通訊單元包括帶靜電保護的通用串行總線USB連接座，設置在電路控制模塊上。

7.如權(quán)利要求6所述的單指指紋采集裝置，其特征在于：

所述成像組件設置在包括平面反射鏡與所述圖像采集單元的圖像接收面上的CMOS傳感器之間的光路上，依次包括與平面反射鏡成45°夾角的平凸透鏡和傳感器保護玻璃，光線經(jīng)平凸透鏡折射進所述圖像采集單元的圖像接收面上的CMOS傳感器，進行指紋圖像的采集。

8.如權(quán)利要求7所述的單指指紋采集裝置，其特征在于：

所述三角柱形棱鏡、凹凸透鏡、平面反射鏡、平凸透鏡和傳感器保護玻璃的間距根據(jù)圖像質(zhì)量調(diào)整，平凸透鏡和傳感器保護玻璃的間距由調(diào)焦孔調(diào)整。