专利名称：高精度指纹采集器的制作方法
技术领域：
本发明涉及指纹识别领域，具体地说，是涉及一种高精度指纹采集器。
背景技术：
随着计算机处理速度的飞速提高和识别算法的革命性改进，指纹识别技术在快速、方便、经济及准确性方面，已得到人们的广泛认可，为金融电子化、电子贸易、访问控制、通道控制及智能卡技术的进一步发展提供了一种可靠的安全技术。指纹采集的精度将直接影响到指纹识别的结果。但是在现有技术中，普通的指纹采集仪器在进行指纹采集时，往往有诸多要求和限制，当指纹提供者的手指角度倾斜、手指按压力度不够或者手指皮肤表面过于干燥或潮湿等情况下，指纹采集仪器便不能采集到高精度的指纹图像，这样一来，便为指纹采集工作增加了难度，也延长了采集所需的时间，采集仪器的实用性较低。因此，如何增加采集到的指纹精确度，便成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高精度指纹采集器，以解决如何增加采集到的指纹精确度的问题。为解决上述技术问题，本发明提供了一种高精度指纹采集器，其特征在于，该高精度指纹采集器包括:采集模块、矫正模块、处理器、校验模块以及输出模块；其中，所述采集模块，与所述矫正模块相耦接，用于扫描采集指纹，生成所述指纹的图像信息后发送至所述矫正模块；所述矫正模块，与所述采集模块和处理器相耦接，用于接收所述采集模块发送的所述指纹的图像信息进行光学矫正后发送至所述处理器；所述处理器，与所述矫正模块、校验模块以及输出模块相耦接，用于接收所述矫正模块发送的进行光学矫正后的所述指纹的图像信息，提取出其中含有所述指纹的特征图像信息，进行拼接处理后分别发送至所述校验模块和输出模块；所述校验模块，与所述处理器和输出模块相耦接，用于接收所述处理器发送的进行拼接处理后的所述特征图像信息，进行指纹图像校验产生校验结果数据发送至所述输出模块所述输出模块，与所述处理器和校验模块相耦接，用于将所述处理器发送的进行拼接处理后的所述特征图像信息和所述校验模块发送的校验结果数据进行输出。进一步地，其中，所述采集模块，进一步为由广角光学取像元件构成的采集模块，其内部含有光学棱镜和加膜玻璃，识别手指的左右滚动。进一步地，其中，所述矫正模块，进一步为具有矫正功能的光学元件。进一步地，其中，所述处理器，进一步为具有高性能处理功能的芯片，该芯片采用特征提取算法获得所述指纹的特征图像信息。
进一步地，其中，所述特征图像信息，进一步包括:所述指纹及掌纹的一般特征信息、指纹方向、纹线信息、细节特征置信度、模糊区以及多纹型信息。进一步地，其中，所述校验模块，进一步为具有校验功能的芯片，其内部设置的校验标准值数据与进行拼接处理后的所述特征图像信息校验比对后产生所述校验结果数据。进一步地，其中，所述输出模块，进一步为具有无线传输功能的芯片和/或具有有线传输功能的多功能接口。进一步地，其中，所述指纹图像信息，进一步为由所述指纹上深色脊和浅色谷转换成的高质量的指纹灰度图像。与现有技术相比，本发明所述的一种高精度指纹采集器，达到了如下效果:I)本发明所述的一种高精度指纹采集器，可实现当指纹提供者的手指角度倾斜、手指按压力度不够或者手指皮肤表面过于干燥潮湿等情况下，采集到的指纹具有高精确度，从而极大提高了指纹采集器的实用性；2)本发明所述的一种高精度指纹采集器，由于其中采用了专有技术设计棱镜和玻璃加膜技术，从而大大提高图像清晰度和灰度范围；3)本发明所述的一种高精度指纹采集器，还可以有效消除掌纹图像的梯形畸变和光学系统的像差，大大提高图像的分辨率，实现图像清晰、无畸变；4)本发明所述的一种高精度指纹采集器，由于具有指纹质量自动判别功能，从而随时提示操作者指纹的采集质量；5)本发明所述的一种高精度指纹采集器，对于滚动指纹和平面指纹(包括指尖部位)均可采集，所以手指可从左右两个方向任意滚动，操作简便、快捷；6)本发明所述的一种高精度指纹采集器，可以接入公安系统的数据库，从而用于刑事侦破、公民信息采集等领域。
图1是本发明实施例所述的一种高精度指纹采集器的结构框图；图2是本发明具体应用实施例所述的高精度指纹采集器在实际应用中的实体外观装置结构示意图。
具体实施例方式如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定模块。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个模块。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分模块的方式，而是以模块在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。实施例一如图1所示，本发明所述高精度指纹采集器10，包括:采集模块101、矫正模块102、处理器103、校验模块104以及输出模块105 ;其中，所述采集模块101，与所述矫正模块102相耦接，用于扫描采集指纹，生成所述指纹的图像信息后发送至所述矫正模块102。在本实施例中，所述采集模块101，可以是由广角光学取像元件构成的采集模块101，其内部含有光学棱镜和加膜玻璃，可识别手指的左右滚动；所述指纹的图像信息，具体可以为由所述指纹上深色脊和浅色谷转换成的高质量的指纹灰度图像，当然在此还可以是其他图像信息等变化，对上述内容在此不作出限定。所述矫正模块102，与所述采集模块101和处理器103相耦接，用于接收所述采集模块101发送的所述指纹的图像信息进行光学矫正后发送至所述处理器103。在本实施例中，所述矫正模块102，可以是具有矫正功能的光学元件，当所述采集模块101采集到的指纹图像因为手指角度、力度等原因造成图像模糊时，所述矫正模块102便可根据光学原理对模糊的图像进行物理矫正，从而进一步提高图像的精确度和清晰度。在此对上述内容不作出限定。所述处理器103，与所述矫正模块102、校验模块104以及输出模块105相耦接，用于接收所述矫正模块102发送的进行光学矫正后的所述指纹的图像信息，提取出其中含有所述指纹的特征图像信息，进行拼接处理后分别发送至所述校验模块104和输出模块105。在本实施例中，所述处理器103，可以是具有高性能处理功能的芯片，该处理器103可以采用特征提取算法获得所述指纹及掌纹的特征图像信息，当然，所述处理器103针对不同的指纹输入方法，如:卡片扫描或活体采集等，采用不同的特征提取算法，对上述内容在此不作出限定。所述拼接处理，具体为，采用现有技术中的拼接算法将所述特征图像信息拼接组合成清晰无畸变的掌纹图像。所述特征图像信息除了包含所述指纹的一般特征信息外，还含有指纹方向、纹线信息、细节特征置信度、模糊区(手指上指纹不清楚的区域)以及多纹型等特征信息。在此对上述内容不作出限定。所述校验模块104，与所述处理器103和输出模块105相耦接，用于接收所述处理器103发送的进行拼接处理后的所述特征图像信息，进行指纹图像校验产生校验结果数据发送至所述输出模块105。在本实施例中，所述校验模块104可以是具有校验功能的芯片，其内部设置有校验标准值数据，其校验过程具体为所述特征图像信息与校验标准值数据校验比对；所述校验结果数据将指纹图像的质量按照高、中、低划分为三个等级。在此对上述内容不作出限定。所述输出模块105，与所述处理器103和校验模块104相耦接，用于将所述处理器103发送的进行拼接处理后的所述特征图像信息和所述校验模块104发送的校验结果数据进行输出。在本实施例中，所述输出模块105可以是具有无线传输功能的芯片，具体的传输方式为WIFI和/或3G ;也可以是多功能接口，具体的传输方式为USB线和/或网线；所述输出模块105还可以具有显示功能。在此对上述内容不作出限定。
下面为采用本发明上述实施例所述高精度指纹采集器的具体应用实施例。如图2所示，根据本发明上述实施例制作的含有所述的高精度指纹采集器的实体外观装置结构示意图，其中，21为指纹采集部分(采集窗口由采用专有的玻璃加膜技术制成的光学石英玻璃构成，当然还可以是其他光学材料，在此不做出限定。)，22为整体装置外观结构，33为所述输出模块105的输出接口。其中，指纹采集窗口能实现股东采集各手指的指纹，当然这里不做具体限定。在该具体应用实施例中包含有:采集模块101、矫正模块102、处理器103、校验模块104以及输出模块105，上述装置之间的连接关系与实施例一中相同，故在此不再描述。首先，相关人员将手指静止放置于所述采集窗口上，可以静止放置手指，也可以滑动手指，或者以任意角度放置手指，并且不限制手指的按压力度及手指的干湿度，所述采集模块101对指纹进行扫描，生成所述指纹的图像后发送至所述矫正模块102。之后，所述矫正模块102对所述指纹的图像信息进行光学矫正，消除图像中的噪点，对模糊的图像进行物理光学矫正，从而进一步提高图像的精确度和清晰度，在将矫正后的所述指纹的图像信息发送至所述处理器103。之后，所述处理器103接收进行矫正后的所述指纹的图像信息，提取出其中含有所述指纹的特征图像信息，进行拼接处理后分别发送至所述校验模块104和输出模块105。然后，所述校验模块104将其内部设置有校验标准值数据与所述特征图像信息进行校验比对，产生校验结果数据发送至所述输出模块105最后，所述传输单元1031以WIF1、3G等无线方式，或者以USB、网线等有线方式将进行拼接处理后的所述特征图像信息传输至外部数据库或服务器中，并将校验结果数据以屏幕显示的方式进行输出。屏幕显示高、中、低三个等级的结果反映采集到的指纹图像的质量，从而操作人员或指纹提供者可以直观地根据屏幕显示的结果决定是否再次对指纹进行采集。与现有技术相比，本发明所述的一种高精度指纹采集器，达到了如下效果:I)本发明所述的一种高精度指纹采集器，可实现当指纹提供者的手指角度倾斜、手指按压力度不够或者手指皮肤表面过于干燥潮湿等情况下，采集到的指纹具有高精确度，从而极大提高了指纹采集器的实用性；2)本发明所述的一种高精度指纹采集器，由于其中采用了专有技术设计棱镜和玻璃加膜技术，从而大大提高图像清晰度和灰度范围；3)本发明所述的一种高精度指纹采集器，还可以有效消除掌纹图像的梯形畸变和光学系统的像差，大大提高图像的分辨率，实现图像清晰、无畸变；4)本发明所述的一种高精度指纹采集器，由于具有指纹质量自动判别功能，从而随时提示操作者指纹的采集质量；5)本发明所述的一种高精度指纹采集器，对于滚动指纹和平面指纹(包括指尖部位)均可采集，所以手指可从左右两个方向任意滚动，操作简便、快捷；6)本发明所述的一种高精度指纹采集器，可以接入公安系统的数据库，从而用于刑事侦破、公民信息采集等领域。上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种高精度指纹采集器，其特征在于，该高精度指纹采集器包括:采集模块、矫正模块、处理器、校验模块以及输出模块；其中， 所述采集模块，与所述矫正模块相耦接，用于扫描采集指纹，生成所述指纹的图像信息后发送至所述矫正模块； 所述矫正模块，与所述采集模块和处理器相耦接，用于接收所述采集模块发送的所述指纹的图像信息进行光学矫正后发送至所述处理器； 所述处理器，与所述矫正模块、校验模块以及输出模块相耦接，用于接收所述矫正模块发送的进行光学矫正后的所述指纹的图像信息，提取出其中含有所述指纹的特征图像信息，进行拼接处理后分别发送至所述校验模块和输出模块； 所述校验模块，与所述处理器和输出模块相耦接，用于接收所述处理器发送的进行拼接处理后的所述特征图像信息，进行指纹图像校验产生校验结果数据发送至所述输出模块 所述输出模块，与所述处理器和校验模块相耦接，用于将所述处理器发送的进行拼接处理后的所述特征图像信息和所述校验模块发送的校验结果数据进行输出。
2.如权利要求1所述的高精度指纹采集器，其特征在于，所述采集模块，进一步为由广角光学取像元件构成的采集模块，其内部含有光学棱镜和加膜玻璃，识别手指的左右滚动。
3.如权利要求1所述的高精度指纹采集器，其特征在于，所述矫正模块，进一步为具有矫正功能的光学元件。
4.如权利要求1所述的高精度指纹采集器，其特征在于，所述处理器，进一步为具有高性能处理功能的芯片，该芯片采用特征提取算法获得所述指纹的特征图像信息。
5.如权利要求4所述的高精度指纹采集器，其特征在于，所述特征图像信息，进一步包括:所述指纹及掌纹的一般特征信息、指纹方向、纹线信息、细节特征置信度、模糊区以及多纹型信息。
6.如权利要求1所述的高精度指纹采集器，其特征在于，所述校验模块，进一步为具有校验功能的芯片，其内部设置的校验标准值数据与进行拼接处理后的所述特征图像信息校验比对后产生所述校验结果数据。
7.如权利要求1所述的高精度指纹采集器，其特征在于，所述输出模块，进一步为具有无线传输功能的芯片和/或具有有线传输功能的多功能接口。
8.如权利要求1所述的高精度指纹采集器，其特征在于，所述指纹图像信息，进一步为由所述指纹上深色脊和浅色谷转换成的高质量的指纹灰度图像。
全文摘要
本发明公开了一种高精度指纹采集器，包括采集模块、矫正模块、处理器、校验模块以及输出模块；其中，所述采集模块，与所述矫正模块相耦接；所述矫正模块，与所述采集模块和处理器相耦接；所述处理器，与所述矫正模块、校验模块以及输出模块相耦接；所述校验模块，与所述处理器和输出模块相耦接；所述输出模块，与所述处理器和校验模块相耦接。本发明解决了增加采集到的指纹精确度的问题。
文档编号G06K9/20GK103207996SQ20131014425
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日
发明者张威, 张琰 申请人:北京东方金指科技有限公司