专利名称：双反射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，尤其是一种光信号经过双反射的指纹采集仪。
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新型双反射指纹采集仪，结构比较简单，体积比较 小。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种双反射指纹采集仪，包括 光源、折射镜、反射镜和接收装置，其中，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，采集仪的光路上依次放置有第一反射镜和第二反射镜，接收装置放置在第二反射镜的反射光路上，第一反射镜和 第二反射镜构成的光路呈封闭状；接收装置包括物镜装置和设置在物镜装置后边的图像传 感器，物镜装置固定在采集仪壳体上。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；本技术方案中的第一反射镜和第二反射镜及棱镜构成一个封闭的光路反射路 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，从而缩小采集仪的整体体 积，内部的结构比较简单；1个采集窗口，支持4指并排平面扫描、2拇指的平面扫描，以及滚 动指纹扫描，体积小、重量轻、便于携带，既可独立应用，也能集成到其他解决方案之中。作为优选，图像传感器后边设置有传感器板，图像传感器固定在传感器板上。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采用两次反射镜将从从透镜折射来的光像经过两次反 射后进入到接收装置形成封闭的光路路径，使得采集仪的结构更加紧凑，体积缩小。
图1是本实用新型一种结构示意图；图中1、棱镜，2、漫射器，3、发光板，4、第一反射镜，5、第二反射镜，6、物镜装置，7、 传感器板，8、图像传感器，9、透镜。
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。实施例一种双反射指纹采集仪(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3作为光源，采用三棱镜1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9，采集仪的光路 上依次放置有第一反射镜5和第二反射镜4，接收装置放置在第二放射镜的反射光路上，第 一反射镜和第二反射镜构成的光路呈封闭状，第一反射镜的入射光线与反射光线之间的夹 角为锐角，接收装置包括物镜装置6和设置在物镜装置后边的图像传感器8，物镜装置固定 在采集仪壳体上，图像传感器后边设置有传感器板7，图像传感器固定在传感器板上。[0016]多反射采集仪具备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。
权利要求一种双反射指纹采集仪，包括光源、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，棱镜的反射面作为扫描面，棱镜的另一个面对应放置有透镜，采集仪的光路上依次放置有第一反射镜和第二反射镜，接收装置放置在第二放射镜的反射光路上，第一反射镜和第二反射镜构成的光路呈封闭状。
2.根据权利要求1所述的双反射指纹采集仪，其特征在于所述的接收装置包括物镜装 置和设置在物镜装置后边的图像传感器，物镜装置固定在采集仪壳体上。
3.根据权利要求2所述的双反射指纹采集仪，其特征在于图像传感器后边设置有传感 器板，图像传感器固定在传感器板上。
4.根据权利要求1所述的双反射指纹采集仪，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光信号经过双反射的指纹采集仪。目的是提供一种新型双反射指纹采集仪，结构比较简单，体积比较小。包括光源、折射镜、反射镜和接收装置，其中，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，采集仪的光路上依次放置有第一反射镜和第二反射镜，接收装置放置在第二反射镜的反射光路上，第一反射镜和第二反射镜构成的光路呈封闭状；接收装置包括物镜装置和设置在物镜装置后边的图像传感器，物镜装置固定在采集仪壳体上。采用两次反射镜将从透镜折射来的光像经过两次反射后进入到接收装置形成封闭的光路路径，使得采集仪的结构更加紧凑，体积缩小。
文档编号G06K9/20GK201556215SQ200920305060
公开日2010年8月18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