[實用新型]一種光學指紋采集器

有效

• 申請號: 201320268920.2
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN203250324U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 吳澤永;郭遠星
• 申請（專利權）人: 吳澤永;郭遠星
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 貴陽中工知識產權代理事務所 52106
• 代理人: 王蕊

技術領域

本實用新型涉及指紋的裝置，具體是一種光學指紋采集器。

背景技術

指紋鎖由指紋傳感器、高速DSP數字信號處理器及MCU控制器組成。當前指紋傳感器主要有3種類型，分別為：光學指紋傳感器、半導體面狀傳感器及半導體條狀傳感器。半導體面狀傳感器對干性手指適應性較好，采集圖像質量高，但是價格較高，抗靜電差，易損壞而在民用鎖具市場使用較少。而光學指紋傳感器因價格低、抗靜電較強、不易破壞而備受青睞，在民用鎖具市場上廣泛使用。

但目前光學指紋傳感器對于干性手指的圖像采集較為困難，所以如何有效的采集到干性手指指紋圖像成為當前研究改進的重點。

光學指紋傳感器由CMOS圖像傳感器、光學三棱鏡及光學透鏡組成。當沒有手指按在玻璃鏡面上時，由于三棱鏡的全反射原理，在55度的三棱鏡上發生全反射，光線不經三棱鏡反射后經透鏡成像于CMOS上。但是當手指放置在三棱鏡表面，此時三棱鏡表面的全反射被破壞，指紋的脊線被反射經透鏡投影到CMOS表面后形成黑色的紋路圖像，而谷線則發生全反射后不成像，所以在CMOS傳感器上不成像。這樣脊線和谷線的一明一暗的指紋圖像就能清晰的被CMOS圖像傳感器捕獲到，然后經過處理形成數字信號輸出給DSP數字信號處理器進行處理。完成指紋圖像的處理輸出結果給控制器MCU。

當手指放置到光學傳感器三棱鏡表面是，當DSP處理器從CMOS傳感器讀取一幅指紋圖像后需要判斷是否是一幅有效的指紋圖像，判斷一幅指紋圖像主要從指紋圖像的灰度均方差值，一般沒有手指按下，指紋圖像的平均背景灰度值較大，當手指按下后平均灰度值將降低，若設置一個合適的閾值，若平均灰度值小于閾值，即認為有手指按下。此種方法為軟件判斷法，軟件方法不能解決當有外界光線干擾或者手指較干時容易誤判，讀取錯誤圖像。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種光學指紋采集器，能夠解決現有技術的不足，采集圖像的質量高。

本實用新型的光學指紋采集器包括CMOS圖像傳感器、DSP處理器、光學三棱鏡及光學透鏡，本實用新型是在原有的光學指紋采集器的結構中加入了生物電容變化檢測傳感器；所述生物電容變化檢測傳感器連接在DSP處理器和檢測電極片之間。

上述生物電容變化檢測傳感器通過穩壓降壓電源芯片供電。

上述生物電容變化檢測傳感器連接的檢測電極片放置于三棱鏡背面。

本實用新型的原理是：當手指放置于三棱鏡表面時，檢測電極片探測到三棱鏡表面電容變化而通過OUT腳輸出一個檢測信號給DSP處理器，當DSP處理器在采集圖像時檢測到有效信號時，開始采集指紋圖像，若手指拿開后，檢測電極片不輸出有效信號，DSP處理器停止采集指紋圖像。這樣能比較可靠的采集到有效的指紋圖像，提升了光學指紋傳感器的適應范圍。

此外，本實用新型提供的傳感器還可以作為指紋鎖的軟啟動開關，當手指按在傳感器的三棱鏡表面后，輸出的TouchOUT信號作為指紋鎖系統的電源按鍵信號，把系統電源打開，同時通知DSP處理器，傳感器已經檢測到有手指，可讀取指紋圖像進行比對。這樣提升了鎖的人性化設計，使用更方便。

本實用新型的優點是：抗靜電較強、不易破壞、成本低，與半導體采集方法對比，采集圖像質量不降低、不增加使用電量、使用更方便。倍受研究者關注和市場歡迎。

附圖說明

圖1為本實用新型的連接示意圖。

圖中：1-檢測電極片；2-生物電容變化檢測傳感器；3-DSP處理器；4-CMOS圖像傳感器；5-電機；6-降壓穩壓電源。

具體實施方式

實施例

本實用新型的光學指紋采集器包括CMOS圖像傳感器4、DSP處理器3、光學三棱鏡及光學透鏡，本實用新型是在原有的光學指紋采集器的結構中加入了生物電容變化檢測傳感器2；所述生物電容變化檢測傳感器2與DSP處理器3連接，生物電容變化檢測傳感器2連接檢測電極片1。

上述生物電容變化檢測傳感器2通過降壓穩壓電源6供電。

上述生物電容變化檢測傳感器2連接的檢測電極片1放置于三棱鏡背面。