[發(fā)明專利]半導體指紋讀取傳感器裝置

無效

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• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN103440474A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 楊林;周進友
• 申請（專利權）人: 江蘇恒成高科信息科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01N27/04;G01N27/22
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發(fā)明涉及一種指紋讀取傳感器裝置，具體是一種能判斷被檢體是否是活體，并且能根據(jù)手指濕或干的狀態(tài)自動調節(jié)采集條件，從而能準確的讀取指紋的傳感器裝置。

背景技術

手指的出汗狀況，周圍氣溫及濕度，包括被檢測者的身體狀況等指紋模式的讀取條件，就指紋讀取傳感器來說都有始終被固定在一定條件下的問題。此外由于指紋模式的讀取條件也被固定于一般的手指狀況，從而使一部分的被檢者的指紋模式不容易被讀取。光學式的指紋讀取傳感器裝置，通過控制裝載于CCD攝像頭的快門速度，控制棱鏡表面反射進入攝像頭的光量來調節(jié)對比度。

半導體傳感器由于裝載方便，通過對讀取的指紋圖像進行解析，利用圖像處理技術對指紋模式進行修改的軟件被廣泛應用。但是，用軟件對圖像進行處理的方法，不光增大處理時間，還會擾亂了實際指紋模式的細部信息，妨礙認證結果。

另一方面，用指紋來做為確認本人的時候，利用模擬指紋來犯罪的情況是今后需要面對的課題。近年來日本對外國來訪者實施了指紋采集和指紋認證，以確認是否犯罪史，該系統(tǒng)被導入后，發(fā)生過將他人指紋復制于薄膜并粘貼于自己手指上的女性，輕易地通過了該指紋認證系統(tǒng)而過海關的新聞，這一新聞在海外也廣為傳播。針對這個問題而提出了很多判斷手指是否為活體的生體檢測法的方案。

用熱導體傳感器檢測活體的裝置，由于是通過體溫和環(huán)境溫度之間的差異來檢測的方法，如果假手指被調節(jié)到適度溫度的話，這種活體檢測法將無法識破。

也曾提出通過讀取脈搏檢測活體的方案，但對于繼想小又薄的半導體指紋傳感器來說，很難利用。

對此，利用手指帶的電容來檢測是否是人的手指的活體檢測裝置。此檢測裝置，從手指所帶的電容值與已定的電阻值，通過一定（頻率）的CR振蕩器生成矩形脈沖，測定脈沖的頻率，與預先設定的閥值相比較，來檢測手指是否是活體。

該方法，只是將檢測到的值與預先設定的閥值相比較，如果用和手指有同樣電容的材料制成的假指，則無法區(qū)分。也就是說，如果能夠找到和手指有同樣電容的材料，用它制成假的手指而不被識破是比較容易的，這是一個嚴重的安全缺陷。

此外，此方法用了含有施密特反相器的發(fā)信電路，溫度的變化對它影響很大，由于外加電壓和電阻值的設定，不發(fā)信的情況較頻繁，需要時不時地調節(jié)。也就是說，不僅僅是體溫，環(huán)境溫度不穩(wěn)定時受到的影響也較大。因此，裝載于單片的指紋讀取傳感器上不太現(xiàn)實。

用與手指相同電容的材料所做的假手指的解決方法，將不同頻率的多個外加信號施加于上述被檢體，根據(jù)被檢手指對多個外加信號的回答信號，來判斷被檢手指是否是活體，為了從外加電壓部給手指傳送2個和更多的不同頻率的電壓，外加電壓部內需要2個以上的振蕩器，以及為了對應不同頻率的輸出電壓，需要增加元件數(shù)量，為了計算出手指的電阻，而需要的復雜的計算處理時間大大增加，所以小型化和低成本化的可行性較低。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種小型低成本半導體指紋讀取傳感器裝置，在高精度地判斷被檢體是否是活體的同時，根據(jù)被檢體的指紋狀態(tài)來自動調節(jié)指紋采集條件，在最佳條件下高速采集指紋圖像。

按照本發(fā)明提供的技術方案，所述半導體指紋讀取傳感器裝置，包括讀取指紋凹凸的傳感器，在所述讀取指紋凹凸的傳感器的區(qū)域旁設置另一傳感區(qū)域，所述傳感區(qū)域包括：檢測手指電阻值的電阻傳感器和檢測手指電容值的電容傳感器，所述電阻傳感器包括設置在所述傳感區(qū)域表面的第一焊墊以及與第一焊墊相連的檢測電阻的電路，所述電容傳感器包括設置在所述傳感區(qū)域表面的第二焊墊以及與第二焊墊相連的檢測電容的電路，將所述第一焊墊和第二焊墊和將它們形成一對的接地焊墊放置在單片上；通過所述檢測電阻的電路測量手指接觸第一焊墊的的電阻值Rx，通過所述檢測電容的電路測量手指接觸第二焊墊的的電容Cx，通過測量出來的電阻值Rx和電容Cx來判斷被檢體是否為活體手指和/或手指的干濕狀態(tài)。所述傳感區(qū)域設有多個所述電阻傳感器和電容傳感器的列陣。

當所述電阻值Rx及電容Cx：在人體固有的電阻值及電容范圍內，且，兩個值之間沒有電阻值大電容也大或者電阻值小電容也小的現(xiàn)象，且，檢測時電阻值Rx和電容Cx有變化，則，被檢體被判斷為活體。

根據(jù)所述電阻值Rx和電容Cx的大小判斷手指表面的干濕程度，電阻值Rx越小，電容Cx越大，表示越濕，干則相反。