[發明專利]光學指紋采集裝置

有效

• 申請號: 201210302915.9
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN102880867A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 申堯植;金錦镕
• 申請（專利權）人: 友尼嗯可繆尼體有限公司
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06K9/00;G02B7/02
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 朱健

相關申請的交叉參考

這項申請要求于2011年9月6日提交申請的申請號為10-2011-0090241的韓國專利和2012年6月4日提交申請的申請號為10-2012-0059802的韓國專利的優先權，這兩個在先申請的全文引入本說明書，以供參考。

技術領域

本發明涉及一種光學指紋采集裝置，通過使用例如棱鏡的光折射器來糾正光學指紋采集處理中可能出現的矩形變形和梯形失真，所述光學指紋采集裝置能夠獲得沒有失真的指紋圖像。

背景技術

由于其唯一性和不可改變的特征，一個人的生物信息被廣泛應用于在信息設備上進行身份驗證。在一個人的眾多生物信息當中，指紋驗證方式因其結構簡單又方便所以吸引了大部分的注意力并得以普及。

指紋采集裝置是為了驗證身份等目的而采集一個人的指紋圖像的一種設備，其通常會結合有用于從獲得的指紋圖像中獲取細節數據的裝置。例如，從指紋圖像中獲取的細節數據可用來驗證指紋。雖然也有很多其他采集指紋的方法，但通過如棱鏡的光學裝置的光學指紋采集法是得到最廣泛使用的方法。

另外，光學指紋采集法通常分為兩種，即根據在指紋隆起部位上對光的吸收來確定指紋圖像的方法?(所謂的“吸收型”)；和通過指紋隆起部位散射的光來形成指紋圖像的方法(所謂的“散射型”)。

圖1說明的是一種使用棱鏡的光學指紋采集裝置的示例。光學指紋采集裝置100包括與用戶指紋相接觸的棱鏡10、向棱鏡10發射光的光源11、最終以數字信號形式輸出指紋圖像的圖像傳感器13和將棱鏡10發射出來的指紋圖像投射到圖像傳感器13上的透鏡15。

當用戶的手指觸摸到棱鏡的指紋觸摸表面10a時，從光源11發射出的光通過棱鏡10入射到指紋觸摸表面10a。根據與指紋觸摸表面10a相接觸的指紋的形狀而發生反射、散射或折射的光被發射到透鏡15以生成圖像，并被輸入到圖像傳感器13。

當指紋采集裝置100是“散射型”時，從光源11發射出的光以直角或比全反射的閾值角度略小的角度入射到指紋觸摸表面10a上。由于光束在指紋的凹槽部位上發生折射而并沒有發生全反射，并且在指紋的隆起部位上發生散射，所以能夠獲得指紋隆起部位為亮而凹槽部位為暗的圖像。

當指紋采集裝置100是“吸收型”時，從光源11發射出的光以比全反射的閾值角度更大的角度入射到指紋觸摸表面10a上，并且在凹槽部位發生全反射。因此，此時獲得的是指紋的凹槽部位是亮而隆起部位是暗的圖像。

在從棱鏡10發出的指紋圖像中，可能出現各種變形。例如，指紋觸摸表面10a上的一個邊長為2×a的方形圖像在通過棱鏡10之后其上下方向(垂直方向)的長度看起來明顯變短了。??

這是因為投射到透鏡15的圖像的虛擬圖像由于受到折射等影響發生了變形。棱鏡10的指紋觸摸表面10a反射的光在發射面10b上發生折射，并被投射到透鏡15上。因此，當包括以相同間融設置在指紋觸摸表面10a上的目標點A、B和C的圖像被實際投射到透鏡15上時，由以相同間隔b₁設置的虛擬目標點A1、B1和C1形成虛擬圖像。

如圖所示，由于間隔a>間隔b₁，所以指紋圖像的垂直長度變為2×b₁，并且看起來比實際長度2a短。另一方面，指紋圖像的水平長度2a基本上沒有變化并且按照實際大小投射，因此，指紋觸摸表面10a上的方形圖像的上下方向(垂直方向)的長度在通過棱鏡10之后看似變短了很多。在實踐中，由于其它光學因素導致的變形，方形圖像并不像矩形圖像一樣只是垂直長度變短，而是看起來像是梯形。

同時，指紋采集裝置可以一次采集一個手指的指紋，也可以一次采集所有手指的指紋。如果是后一種情況，棱鏡10的大小按比例增大，但是與前一種情況相比指紋圖像的變形更加嚴重。

發明內容

本發明的實施例克服了上述不足以及其它沒有描述的不足。另外，本發明并沒有被要求來克服上述不足，并且本發明的實施例可能不用克服上述的問題。

本發明旨在提供一種光學指紋獲取裝置，通過使用例如棱鏡的光折射器糾正可能出現在光學指紋采集處理中的矩形變形和梯形失真，所述裝置能夠獲得沒有變形的指紋圖像。