[實用新型]基于楔形導光板的傅里葉變換聯合相關指紋識別裝置

有效

• 申請號: 201521011862.0
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN205281520U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 于雪蓮;周坤;趙文彬;馬文書;唐曉慧;張嘉成;滕飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種基于楔形導光板的傅里葉變換聯合相關指紋識別裝置，屬于 光學檢測領域。

背景技術

隨著計算機和光學技術的快速發展，生物識別技術也隨之日趨成熟。常見的用于 身份識別的生理特征有：人臉、指紋、虹膜、視網膜、手指靜脈、掌紋、手形、溫譜圖、DNA等；行 為特征主要有：簽名、語音、擊鍵、步態等。特征又可以分為先天性和后天性。行為特征一般 屬于后天性，可以根據后天的訓練達到以假亂真的效果，而先天性的特征則不會出現這類 情況；生理特征大多都是先天形成的，其中指紋識別具有終生性、唯一性、實用性、安全性等 特點，所以得到了廣泛地關注。

指紋識別系統主要分為光學式指紋識別系統、電容式指紋識別系統和射頻式指紋 識別系統。“中國印象認知”在2015年“美國國際消費類電子產品展覽會”會展上展示了 2000ppi分辨率的超薄指紋采集器，具有非接觸、快速檢測、成本低、體積適中、耐用性高等 優點。這使光學式指紋識別系統再次得到了重視。現有的光學式指紋識別系統分成三種。第 一種是根據全反射原理制成的全反射式指紋識別系統，第二種是根據全息原理制成的全息 式指紋識別系統，第三種是由“小孔成像”法制成的矩陣微孔成像指紋識別系統。全反射式 指紋識別系統是利用一束光照射到指紋表面發生全反射的系統。由于手指上的指紋由“谷” 和“脊”組成，照射在“脊”上的光不滿足全反射條件，不產生全反射，而“谷”上的光滿足全反 射條件，因此反射光可以經過透鏡組傳播到電荷耦合陣列檢測器（簡稱CCD）上。之后利用相 關算法，使采集到的圖像與數據庫中的指紋對比，完成指紋的匹配。但是該方法誤識別率較 高；全息式指紋識別系統是使光分別經過指紋樣本和手指，讓這兩束攜帶指紋信息的光再 經過傅里葉透鏡形成衍射圖樣，根據定性觀察正負一級衍射斑的光強強弱來實現對指紋的 匹配。但此裝置并不能做到實時的指紋對比。矩陣微孔成像指紋識別系統則是根據小孔成 像與全反射式原理相結合來實現指紋的匹配，但裝置成本高，制作工藝復雜。

我國現有關于傅里葉聯合相關的指紋識別是用電尋址空間光調制器和載有指紋 信息的透光片來進行的，前期準備工作復雜，無法做到實時采集。本實用新型專利在此基礎 之上加入了自主設計的楔形導光板來代替透光片，從而做到了實時采集指紋圖像。采集圖 像之后用聯合變換相關的方法處理指紋圖像，使本系統大大提高了指紋識別速度和精確 度，省去了使用后期算法對圖像進行處理的工作。

發明內容

本實用新型目的是為了提高指紋識別精度以及減少誤識別率的檢測裝置。具有實 時、快速、準確的優點，提供了一種基于楔形導光板的傅里葉變換聯合相關指紋識別裝置。

本實用新型所述基于楔形導光板的傅里葉變換聯合相關指紋識別裝置，該檢測裝 置包括He-Ne激光器（1）、針孔濾波器（2）、第一五比五分光鏡（3-1）、第二五比五分光鏡（3- 2）、第一反光鏡（4-1）、第二反光鏡（4-2）、第一擴束鏡（5-1）、第二擴束鏡（5-2）、楔形導光板 （6）、起偏器（7）、液晶光閥（8）、檢偏器（9）、傅里葉透鏡（10）、干板（11）、電荷耦合陣列檢測 器（12）、計算器（13）；

He-Ne激光器（1）發出的激光入射至針孔濾波器（2），通過針孔濾波器濾波的激光 入射至第一五比五分光鏡（3-1），通過第一五比五分光鏡（3-1）分光為水平激光和垂直激 光；

通過第一五比五分光鏡（3-1）分光的水平激光入射至第一擴束鏡（5-1），第一擴束 鏡（5-1）出射的激光入射至起偏器（7），經過起偏器（7）的激光變為線偏振光，該線偏振光入 射至液晶光閥（8），通過液晶光閥（8）后帶有指紋庫指紋信息，入射至檢偏器（9），經過檢偏 器（9）后入射至第二反光鏡（4-2），經過第二反光鏡（4-2）反射后的光入射至第二五比五分 光鏡（3-2）；

通過第一分光鏡（3-1）分光的垂直激光入射至第一反光鏡（4-1），經第一反光鏡 （4-1）反射的激光入射至第二擴束鏡（5-2），經過第二擴束鏡擴束后的激光入射至楔形導光 板（6），激光在楔形導光板中全反射，并平行射出，該出射的激光攜帶有真實指紋信息，并入 射至第二五比五分光鏡（3-2）；

垂直激光和水平激光在第二五比五分光鏡（3-2）上相遇，垂直激光透射出第二五 比五分光鏡（3-2），水平激光反射出第二五比五分光鏡（3-2）；