专利名称：活体指纹采集仪的制作方法
技术领域：
本发明属于指纹识别技术领域，涉及一种活体指纹光学采集仪器。
活体指纹采集仪是一种特殊光学成像系统，其关键部分包括指纹图像的产生与成像两部份。指纹图像的产生大都采用棱镜反射原理，但是用这种原理形成指纹图像带有严重的畸变。于是，把带有畸变图像恢复成无畸变图像，就成了活体指纹采集仪器的技术关键，矫正畸变有两种方法一类是电子学方法，另一类是光学方法如Prism.fingerprint Seasor that uses a holographic optical element，Applied optics,Vol.35,no,26,1996.P.5242-5245。公开的方法是采用全息光学元件来矫正畸变。用这种技术，从光学工艺上讲需要具备许多特殊条件，而一般厂家不具备生产全息光学元件的能力和条件。因而用全息元件矫正畸变的指纹采集仪只是实验室的结果，还没有达到实用阶段。
本发明的目的是用棱镜来矫正畸变，它解决了全息光学元件带来不易加工，不适于一般工厂生产的问题。
本发明的详细内容它由基座1、棱镜盒2、直角棱镜3、矫畸变棱镜4、反射镜5、成像物镜组件6、电荷耦合器件7、电源开关8、电源接口9、视频输出口10、光源11等组成。在基座1上安置有棱镜盒2，在棱镜盒2里置有直角棱镜3、矫畸变棱镜4、反射镜5，光源11的光照射在直角棱镜3的一个直角面上，直角棱镜3的另一个直角面与矫畸变棱镜4的斜面相对应安置，且直角棱镜3与矫畸变棱镜4两者的主截面重合，在矫畸变棱镜4的出射光路上置有反射镜5，在反射镜5的出射光路上和棱镜盒2的一个孔里安置成像物镜组件6，在成像物镜组件6的像面和基座1上安置电荷耦合器件7。
本发明的动态过程接通电源接口9，打电源开关8，光源11的光照射在直角棱镜3的斜面上，当手指按在直角棱镜3的斜面时，由光学全反射原理，在直角棱镜3的出射光方向则可观察到带畸变且与光轴倾斜的指纹图像，经过矫正棱镜4矫正后则图像无倾斜无畸变。该图像经过反射镜5和成像物镜组6在电荷耦合器件7(CCD)上呈现无畸变的指纹图像。
本发明的积极效果采用特制的矫正棱镜即解决了像面倾斜又矫正了图像畸变，虽然直角棱镜的物面图像与光轴倾斜，但是由于矫正棱镜的矫正作用使其物面图像与光轴垂直，则电荷耦合器件不需要倾斜放置，简化了机械设计和加工工序。成像物镜采用双镜组消除了光学系统产生的梯形畸变。直角棱镜上的指纹输入面为20mm×20mm时指标如下输入面20mm×20mmCCD尺寸1/3″图像分辨率500DPI±1％畸变＜1％不均匀性＜12％灰度等级256背景灰度190-210光学波长650mm图像卡像素576×768
图1是本发明的装配图，也是摘要附图；图2是图1的左视图；图3是本发明的棱镜盒及其内光学系统装配图。
本发明的最佳实施例基座1用铝制成。棱镜盒2用铝制成。直角棱镜3、矫畸变棱镜4、反射镜5、成像物镜组件6用光学玻璃制成，电荷耦合器件7选用市场上251或281型CCD系列。电源开关8、电源接口9选用市场上供应的普通型号。视频输出口10选用普通的视频插头。光源11用发光二极管组成面阵列光源。成像物镜组件6的壳体用铝制成。电荷耦合器件(CCD)把指纹的光学图像转变为视频信号，经模数转换后送入计算机进行存储识别，根据需要可选用高分辨率或普通分辨率的CCD。该发明主要为银行、金融等部门服务，要求一致性、互换性好、畸变小。
权利要求1.一种活体指纹采集仪，它包括基座1、棱镜盒2、直角棱镜3、电荷耦合器件7、电源开关8、电源接口9、视频输出口10、光源11，其特征在于直角棱镜3的一个直角面与矫畸变棱镜4的斜面相对应放置，且直角棱镜3与矫畸变棱镜4两者的主截面重合，在矫畸变棱镜4的出射光路上置有反射镜5，在反射镜5的出射光路上和棱镜盒2的一个孔里安置成像物镜组件6，在成像物镜组件6的像面和基座1上安置电荷耦合器7。
专利摘要本实用新型属于指纹识别技术领域,涉及一种活体指纹光学采集仪器。它由基座、棱镜盒、成像物镜、CCD器件、电源接口、视频信号输出口、光源等组成。本实用新型棱镜的特殊结构解决了矩形畸变和梯形畸变的问题。本实用新型主要为银行、金融等部门服务,要求一致性、互换性好、畸变小。
文档编号G02B27/00GK2322552SQ9724912
公开日1999年6月9日 申请日期1997年12月30日 优先权日1997年12月30日
发明者周万治, 冯秀恒, 芦苇, 王伟, 李鹤玲 申请人:中国科学院长春光学精密机械研究所