专利名称：单反射小型指纹采集仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种指纹采集仪，尤其是一种小型的只反射一次的指纹采集仪。
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结构简单，整体体积小，经过一次反射得到数据的 单反射小型指纹采集仪。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种单反射小型指纹采集仪， 包括壳体、光源、折射镜、反射镜和接收装置，其中，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，所述的反射镜只有一个反射镜反射光线后直接进入到接收装置；所述的接收装置包括物镜装置和图像传感
器，物镜装置对着反射镜的反射面。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；本技术方案中的反射镜和棱镜构成光路反射路径，最后由物镜装置作为接收装置采
集得到电信号的指纹信号，从而縮小采集仪的整体体积，内部的结构比较简单。 作为优选，物镜装置固定在采集仪壳体上，图像传感器固定在传感器板上，图像传
感器对着物镜装置内部的光路。图像传感器将数据传输到外部数据处理器，由外部数据处
理器进行存储或者将数据与原先存储的数据进行对比。 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单次反射可以节省需要的反射镜，也可以简化反射镜 的布置，这样可以减小整体的体积，简化采集仪内部的结构。
图1是本实用新型一种结构示意图； 图中1、发光板，2、漫射器，3、棱镜，4、透镜，5、反射镜，6、物镜装置，7、图像传感 器，8、传感器板。
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。 实施例一种单反射小型指纹采集仪(参见附图1)，包括光源、折射镜、反射镜和 接受装置，采用发光板1作为光源，采用三棱镜3作为折射镜，棱镜朝向发光板的一面为入 射面，入射面上上贴覆有漫射器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4，接收装 置包括物镜装置6和图像传感器7，物镜装置固定在采集仪壳体上，图像传感器固定在传感 器板8上，图像传感器对着物镜装置内部的光路。 单反射小型指纹采集仪具备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。 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。
权利要求一种单反射小型指纹采集仪，包括壳体、光源、折射镜、反射镜和接收装置，其特征在于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，所述的反射镜只有一个反射镜反射光线后直接进入到接收装置。
2. 根据权利要求1所述的单反射小型指纹采集仪，其特征在于所述的接收装置包括物 镜装置和图像传感器，物镜装置对着反射镜的反射面。
3. 根据权利要求2所述的单反射小型指纹采集仪，其特征在于物镜装置固定在采集仪 壳体上，图像传感器固定在传感器板上，图像传感器对着物镜装置内部的光路。
4. 根据权利要求1或2或3所述的单反射小型指纹采集仪，其特征在于所述的光源采 用发光板。
专利摘要本实用新型涉及一种小型的只反射一次的指纹采集仪，目的是提供一种结构简单，整体体积小，经过一次反射得到数据的单反射小型指纹采集仪。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，所述的反射镜只有一个反射镜反射光线后直接进入到接收装置；所述的接收装置包括物镜装置和图像传感器，物镜装置对着反射镜的反射面。单次反射可以节省需要的反射镜，也可以简化反射镜的布置，这样可以减小整体的体积，简化采集仪内部的结构。
文档编号G06K9/20GK201477613SQ20092030505
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