专利名称：双透镜指掌纹采集仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采集仪，尤其是一种双透镜平行布置、具有两套光学模块的
采集仪。
背景技术：
为准确表征一个人的身份，有时需要采集个体的特征，现有的采集方式指纹、掌纹、脸纹、虹膜、声音、静脉、签名。 指纹是自然界的奇迹之一，人类因此恰好有了内置的、容易获取的身份证，每个人的指尖都有一个仅代表他本人的独特设计。 指纹采集仪系统有两项基本工作一是需要获得手指的图像，二是需要确定该图像中的嵴纹和波谷是否与以前采集图像中的嵴纹和波谷相吻合，获得一个人的指纹图像有多种方法，现在最常用的方法就是光学模块采集和半导体采集，这两种采集方法以完全不同的方式工作，但都会得到同一种图像。 光学模块采集的核心部件是图像传感器，这与数码相机和摄像机中使用的光传感器系统是相同的。CCD(电荷耦合器件)作为一个图像传感器，这种器件在光子的作用下可以产生电信号，每个图像传感器记录一个像素，即一个代表射中该点的光束的微小圆点。明暗像素共同构成了采集场景(例如一个手指)的图像。通常，在采集仪系统中有一个模数转换器，用来处理模拟电子信号以产生该图像的数字表现形式。采集仪配有光源，通常为一组发光二极管，用来照亮手指的嵴纹。当你将手指放在采集棱镜上时，采集过程就开始了 ，CCD相机便将指纹照片拍摄下来。实际上CCD系统产生的是手指的倒像，较暗的区域代表较多反射光线(手指的嵴纹)，较亮的区域代表较少的反射光线(手指的波谷)。在比较指纹与存储数据之前，采集仪处理器要确保CCD拍摄到了清晰的图像。它会检查像素暗度的平均值或者一个小样本的整体值，如果图像整体太暗或太亮，该次采集便会被放弃。于是采集仪调整采集时间以允许更多或者更少的光线进入，再采集一次。如果暗度合适，采集仪系统会继续检查图像的清晰度(指纹采集的锐度)。处理器将查看在图像上沿垂直和水平方向移动的若干直线。如果与嵴纹垂直的线由非常暗的像素和非常亮的像素交互组成，那么就意味着指纹图像有很好的清晰度。在处理器发现图像清晰并且曝光正确的情况下，它会继续将捕获的指纹与文件上的指纹进行比较。 像光学模块采集仪一样，半导体采集仪产生组成指纹的嵴纹和波谷图像。不同之处在于，半导体采集仪使用电流而非光线来感测指纹。
发明内容本实用新型的目的是提供一种新型的双透镜指掌纹采集仪，具有两个采集窗口整合了两套采集线路， 一套用来采集指纹，另一套用来采集掌纹，每一套采集线路采用平行布置得双透镜，提高图像折射效果，提高指纹的清晰度，两套光学模块并行可同时提供多个数据的采集。[0008] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种双透镜指掌纹采集仪，包括壳体、光源、折射镜、反射镜和接收装置，其中，采集仪具有两套光学模块，每套光学模块包括光源、折射镜、反射镜和接收装置；所述的折射镜采用棱镜，棱镜的入射面上贴覆有漫射器，棱镜的反射面作为采集面，棱镜的另一个面对应放置有透镜，每一套光学模块上所用的透镜共两片，平行布置，所述的接收装置包括物镜装置和图像传感器，棱镜、透镜、反射镜、物镜装置和图像传感器设置在壳体内。采集仪壳体上设置有两个数据采集采集窗口 ，每一个数据采集采集窗口对应一套光学模块，一套为指纹采集模块，用于采集平面或者滚动的指纹图像，另一套为掌纹采集模块，用于采集半掌纹、四指和两个拇指的平面指纹图像，并由图像传感器单独输出，物镜装置的作用是将标本作第一次放大，是决定采集仪清晰程度的重要的部件，物镜装置利用光线使被检物体第一次成象，因而直接关系和影响成象的质量和各项光学技术参数，图像传感器是利用光电器件的光-电转换功能，将其感光面上的光像转换成与光像成相应比例关系图像电信号的一种功能器件，根据元件不同分为CCD和CMOS (ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor,金属氧化物半导体元件)，CCD是应用在成像方面的高端技术元件，CMOS则应用于较低成像品质的产品中，它的优点是制造成本较CCD更低，功耗也低得多，尽管在技术上有较大的不同，但CCD和CMOS两者性能差距不是很大，只是CMOS摄像头对光源的要求要高一些，但现在该问题已经基本得到解决，目前CCD元件的尺寸多为1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜选择元件尺寸较大的为好；本技术方案的采集仪由壳体封闭，壳体可以保护采集仪内部的物镜装置、反射镜及透镜等，采集仪的图像传感器设置在壳体外部，可以方便对图像传感器进行更换，操作更加灵活。 作为优选，壳体壁上设置有物镜固定支架，物镜固定支架上设有一个与物镜装置的外圈相配的圆孔，物镜装置的外壁上设有一圈凸部，物镜装置穿过物镜固定支架伤的圆孔并有凸部定位；物镜固定支架通过连接螺钉和定位螺钉连接有传感器板固定支架，传感器板固定支架上设有大孔，物镜装置穿过大孔，传感器板固定支架上固定传感器板。物镜装置通过凸部定位在物镜固定支架上，可以保证物镜装置与反射镜之间的角度，保证物镜装置接收反射镜反射的光线；传感器板固定支架通过连接螺钉和定位螺钉连接在物镜固定支架上，通过定位螺钉可以调节传感器板固定支架的角度，从而调整图像传感器相对物镜装置的角度。 作为优选，传感器板从壳体外部通过两端的连接件固定在传感器板固定支架上，图像传感器固定在传感器板上，图像传感器正对物镜装置内部的光路通道，传感器板上连接有数据线，数据线连接到采集仪的外部。 作为优选，光源采用发光板。发光板能作为持续的光源，提供采集仪长时间地使用。 本实用新型的有益效果是棱镜、透镜、反射镜、物镜装置设置在采集仪的壳体内，壳体保护内部的部件，图像传感器设置在壳体外部，方便更换选用不同精度的图像传感器，操作灵活，采用两片透镜可以提高图像折射的清晰度，物镜装置固定在壳体内部并有凸部定位在壳体内的物镜固定支架上，提高了光信号传输的稳定性，提高光信号接收的成功率，采集仪整体的结构紧凑，体积小。
图1是本实用新型一种结构示意图；[0014] 图2是本实用新型一种壳体结构示意图； 图中1、棱镜，2、漫射器，3、发光板，4、反射镜，5、壳体，6、物镜装置，7、传感器板，8、图像传感器，9、透镜，10、物镜固定支架，11、传感器板固定支架，12、指纹采集窗口，13、掌
纹采集窗口。
具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。 实施例一种双透镜指掌纹采集仪(参见附图1)，包括壳体5、光源、折射镜、反射镜4和接收装置，光源、折射镜、反射镜和接收装置组成一套光学模块，采集仪内部设置有两套光学模块，壳体上设置有两个数据采集窗口 (参见附图2)，每一个数据采集采集窗口对应一套光学模块，分别是1个掌纹采集窗口 13和1个指纹采集窗口 12 ;采用三棱镜1作为折射镜，采用发光板作为光源，棱镜的入射面上贴覆有漫射器2，棱镜的第二个面作为采集面，发光板的光线从棱镜的入射面进入经过采集面反射经过棱镜的第三个面，对应棱镜第三个面的位置处透镜9，透镜共两片，平行布置，反射镜布置在采集仪从透镜穿出的光路上，接收装置布置在反射镜的反射光路上，接收装置包括物镜装置6和图像传感器8，棱镜、
透镜、反射镜、物镜装置设置在壳体内，壳体壁上设置有物镜固定支架io，物镜固定支架上设有一个与物镜装置的外圈相配的圆孔，物镜装置的外壁上设有一圈凸部，物镜装置穿过
物镜固定支架上的圆孔并通过凸部定位，物镜固定支架通过连接螺钉和定位螺钉连接有传感器板固定支架11 ，传感器板固定支架上设有大孔，物镜装置穿过大孔，传感器板固定支架上固定传感器板7，传感器板设置在壳体外部，传感器板通过两端的连接件固定在传感器板固定支架上，图像传感器固定在传感器板上，图像传感器正对物镜装置内部的光路通道。[0018] 双透镜指掌纹采集仪具备USB2. 0接口，可作为一台标准的外围设备，快速连接至任何一台个人电脑，为了满足实际工作环境的需求，配有12V的直流电源变压器，并且对工作环境(温度)的要求也较宽松。 以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
权利要求一种双透镜指掌纹采集仪，其特征在于采集仪具有两套光学模块，每套光学模块包括光源、折射镜、反射镜和接收装置；所述的折射镜采用棱镜，棱镜的入射面上贴覆有漫射器，棱镜的反射面作为采集面，棱镜的另一个面对应放置有透镜，每一套光学模块上所用的透镜共两片，平行布置，所述的接收装置包括物镜装置和图像传感器，棱镜、透镜、反射镜、物镜装置和图像传感器设置在壳体内。
2. 根据权利要求1所述的双透镜指掌纹采集仪，其特征在于壳体壁上设置有物镜固定支架，物镜固定支架上设有一个与物镜装置的外圈相配的圆孔，物镜装置的外壁上设有一圈凸部，物镜装置穿过物镜固定支架伤的圆孔并有凸部定位。
3. 根据权利要求2所述的双透镜指掌纹采集仪，其特征在于接筋通过连接螺钉和定位螺钉连接有传感器板固定支架，传感器板固定支架上设有大孔，物镜装置穿过大孔，传感器板固定支架上固定传感器板。
4. 根根据权利要求1或2或3所述的双透镜指掌纹采集仪，其特征在于传感器板从壳体外部通过两端的连接件固定在传感器板固定支架上，图像传感器固定在传感器板上，图像传感器正对物镜装置内部的光路通道，传感器板上连接有数据线，数据线连接到采集仪的外部。
5. 根据权利要求1所述的双透镜指掌纹采集仪，其特征在于所述的光源采用发光板。
6. 根据权利要求1所述的双透镜指掌纹采集仪，其特征在于两套光学模块，一套为指纹采集仪，另一套为掌纹采集仪。
专利摘要本实用新型涉及一种双透镜平行布置、具有两套光学模块的采集仪。具有两个采集窗口整合了两套采集线路，一套用来采集指纹，另一套用来采集掌纹，每一套采集线路采用平行布置得双透镜，提高图像折射效果，提高指纹的清晰度，两套光学模块并行可同时提供多个数据的采集。采集仪具有两套光学模块，每套光学模块包括光源、折射镜、反射镜和接收装置；所述的折射镜采用棱镜，棱镜的入射面上贴覆有漫射器，棱镜的反射面作为采集面，棱镜的另一个面对应放置有透镜，每一套光学模块上所用的透镜共两片，平行布置，所述的接收装置包括物镜装置和图像传感器，棱镜、透镜、反射镜、物镜装置和图像传感器设置在壳体内。壳体保护内部的部件，图像传感器设置在壳体外部，方便更换选用不同精度的图像传感器，操作灵活，采用两片透镜可以提高图像折射的清晰度，物镜装置固定在壳体内部并有凸部定位在壳体内的物镜固定支架上，提高了光信号传输的稳定性，提高光信号接收的成功率，采集仪整体的结构紧凑，体积小。
文档编号A61B5/117GK201477616SQ20092030506
公开日2010年5月19日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者翁德荣 申请人:格林比特(天津)生物信息技术有限公司