[發明專利]一種具有活體手指檢測功能的指紋采集裝置

在審

• 申請號: 201711378122.4
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107992847A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 王莉;王佳楠;朱德彬;白巖;張立平;徐賀;劉瀟;馮天一;孟凡清;劉旭東;佟慶強;王巖
• 申請（專利權）人: 長春鴻達光電子與生物統計識別技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 陳宏偉

技術領域

本發明公開了一種具有活體手指檢測指紋采集電路設計方法和裝置，涉及到活體手指檢測技術、指紋采集電路技術，屬于指紋采集技術領域。

背景技術

在現代社會，指紋識別類產品應用日趨廣泛，如考勤機在企事業等單位得到極大的普及，在給人們帶來便利的同時，也帶來了一些負面影響，一些人通過指紋復制技術，將自己的指紋復制到硅膠等材料制成的指紋套上，他人可以使用這個指紋套代替自己打卡；犯罪分子通過復制用戶的指紋，假冒用戶身份進行非法登錄、授權，盜取用戶的錢財和物資，使用戶遭受到重大經濟損失；而傳統的指紋識別模塊由于不具有活體指紋識別功能、不能區分出活體手指和指紋套區別；傳統的指紋識別模塊的通訊接口多采用Uart方式、檢測速度慢，電路結構復雜、不利于產品小型化嵌入式設計。

活體手指的檢測識別技術，是針對真人活體手指進行識別檢測，對其他非真人手指不作識別，如被測人佩戴指紋套、指紋膜等物質后，將手指放在指紋檢測區內，電路沒有檢測到真人手指，不會讀取指紋信息。這一技術可廣泛應用在指紋采集類產品中，如考勤機、門禁系統等裝置上。

市場迫切需要一種能自動識別活體手指、快速進行指紋提取、比對，且電路簡單、結構緊湊、可嵌入式安裝的指紋采集裝置。

發明內容

本發明公開了一種指紋采集電路設計方法和裝置，實現了用戶的活體手指探測功能、指紋采集功能、USB通訊功能、本發明電路精簡、結構緊湊，便于產品模塊化嵌套設計，開放的USB通訊接口便于第三方公司做二次開發。

本發明提供的一種具有活體手指檢測功能的指紋采集裝置，其特征在于由電源模塊電路、活體手指檢測電路、攝像頭模組電路、光源電路、Flash存儲電路、單片機平臺電路及USB接口電路組成；

其中，所述的USB接口電路通過電源模塊電路與活體手指檢測電路、攝像頭模組電路、光源電路、Flash存儲電路、單片機平臺電路的電連接；

所述的單片機平臺電路的一個通用GPIO2端口與活體手指檢測電路Finger_On口相連，接收活體手指感應信號；單片機平臺電路的并行D總線與攝像頭模組電路的D總線相連，進行指令通訊和數據傳輸，接收傳遞攝像頭模組采集到的指紋數據；單片機平臺電路的一個GPIO0端口與光源電路Light_Ctrl端口相連，控制光源電路工作；單片機平臺電路的I2C總線接口和Flash存儲電路的I2C總線相連，存儲和調用指紋數據；單片機平臺電路的USB總線DM/DP端和USB接口電路DM/DP總線相連，傳遞指令和數據；

所述的活體手指檢測電路由電容式感應IC芯片U9、電阻R9、電容C8、C9、ESD二極管D5、手指感應器J3組成；U9的接地端、D5的一端、C8的一端、C9的一端與GND網絡相連接實現共地；U9的電源端、C9的一端與V3.3_JG100B網絡節點相連；U9的檢測輸出端與Finger_ON網絡相連，高電平為有活體手指信號輸出，低電平為無活體手指檢測輸出；手指感應器J3通過R9、C8組成的濾波電路與U9的檢測端輸入端連接，將活體手指信號傳送到U9的輸入端。

本發明所述的一種具有活體手指檢測功能的指紋采集裝置，其特征在于：

所述的單片機平臺電路由單片機U10、晶體Y1、電容C35、C37、C38、C48、C49、C50、電阻R31組成；晶體Y1與C37、C35組成外接震蕩電路與U10連接，給U10通過震蕩信號；U10的USB端口與DM網絡、DP網絡連接進行數據指令交互；U10的I2C接口與Flash存儲電路的網絡連接，實現I2C的數據指令交互；U10的同步信號端分別與攝像頭模組的HSYNC網絡、VSYNC網絡連接，實現網絡同步；U10的時鐘信號端分別與攝像頭模組的PCLK網絡、MCLK網絡連接，實現時鐘信號同步；U10的復位端與攝像頭模組的RST_SEN網絡連接，實現復位信號同步；U10的GPIO_0口與活體手指檢測電路的Finger_On網絡連接，接收活體手指檢測信號；U10的GPIO_0口46與光源電路的Light_Ctrl網絡連接上，控制LED燈工作。

工作過程如下：

本發明所述的活體手指檢測電路將檢測到的活體手指信號，傳送到單片機平臺電路，單片機平臺電路驅動光源電路工作，為攝像頭模組提供光源，攝像頭模組電路讀取用戶指紋信息、并將指紋信息保存在Flash存儲電路中，單片機平臺電路最終將指紋信息傳送到USB接口電路上，與外設進行數據指令交互；非活體手指信號不能觸發活體手指檢測電路工作。

本發明的積極效果在于：