指纹成像方法和指纹成像系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及指纹识别领域，特别涉及一种指纹成像方法和指纹成像系统。
【背景技术】
[0002]指纹成像识别技术，是通过指纹传感器采集到人体的指纹图像，然后与系统里的已有指纹成像信息进行比对，来判断正确与否，进而实现身份识别的技术。由于其使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹识别技术已经大量应用于各个领域。比如公安局、海关等安检领域，楼宇的门禁系统，以及个人电脑和手机等消费品领域等等。
[0003]指纹成像技术的实现方式有光学成像、电容成像、超声成像等多种技术。相对来说，光学成像技术，其成像效果相对较好，设备成本相对较低。
[0004]参考图1，示出了现有一种指纹成像系统的结构示意图。
[0005]采集指纹图像时，人体指头I放置于保护玻璃2上；背光板3的出射光31透过光学图像传感器4和保护玻璃2，在人体指头I与保护玻璃2的接触界面发生反射和透射；反射光12透过保护玻璃2，照射到光学图像传感器4上，进行光电转换和信号处理，实现指纹图像的采集。人体指头I与保护玻璃2的接触面特征反映了人体的指纹特征，而且此接触面的特征会直接影响反射光12的特征，因此，光学图像传感器4采集到的图像直接反映了人体指纹的特征。
[0006]但是现有的光学式指纹识别设备的成像系统，只能在合适的光照情况下采集指纹图像，在强环境光和太阳光下无法采集符合要求的指纹图像，限制了指纹识别系统的功能和应用。
【发明内容】
[0007]本发明解决的问题是提供一种指纹成像方法和指纹成像系统，实现在正常情况下和强环境光情况下都能够采集指纹图像。
[0008]为解决上述问题，本发明提供一种指纹成像方法，包括:
[0009]开启背光；
[0010]通过图像传感器获取背光手指图像；
[0011]识别所述图像传感器的工作环境是否为强光环境；
[0012]当所述图像传感器在非强光环境下工作时，根据所述背光手指图像，获得指纹图像；
[0013]当所述图像传感器在强光环境下工作时，关闭背光，获取环境光手指图像；根据所述背光手指图像和环境光手指图像，获得指纹图像。
[0014]可选的，所述获得指纹图像的步骤之后，所述成像方法还包括显示所述指纹图像。
[0015]可选的，获得指纹图像的步骤包括:根据所述背光手指图像和环境光手指图像每个像素光强的差值，获得指纹图像。
[0016]可选的，获取背光手指图像的步骤之后，获得指纹图像的步骤之前，所述指纹成像方法还包括:使所述背光手指图像每个像素的光强乘以预先设定的放大系数，以获得背光放大手指图像；获得指纹图像的步骤包括:根据背光放大手指图像和环境光手指图像每个像素光强的差值，获得指纹图像。
[0017]可选的，当所述图像传感器在强光环境下工作时，获得指纹图像的步骤之前，所述指纹成像方法还包括:识别所述图像传感器的工作环境是否为极强光环境；在所述图像传感器的工作环境为极强光环境时，使所述背光手指图像每个像素的光强乘以预先设定放大系数，以获得背光放大手指图像；获得指纹图像的步骤中，根据背光放大手指图像和环境光手指图像，获得指纹图像。
[0018]可选的，所述识别所述图像传感器的工作环境是否为强光环境的步骤包括:获取环境光强；比较环境光强是否大于预先设定的强光阈值；当环境光强大于所述强光阈值时，判断所述图像传感器的工作环境为强光环境。
[0019]可选的，判断所述图像传感器的工作环境为强光环境时，进一步判断所述环境光强是否大于预先设定的放大阈值，所述放大阈值大于所述强光阈值；当所述环境光强大于或等于放大阈值时，识别所述图像传感器的工作环境为极强光环境，并使所述背光手指图像每个像素的光强乘以预先设定放大系数，以获得背光放大手指图像；获得指纹图像的步骤中，根据背光放大手指图像和环境光手指图像，获得指纹图像。
[0020]可选的，所述放大系数根据所述背光手指图像设定。
[0021]可选的，在获取指纹图像的步骤之后，还包括对所述指纹图像进行图像增强。
[0022]相应的，本发明还提供一种指纹成像系统，包括
[0023]背光板，用于提供照亮手指的出射光；
[0024]图像传感器，用于获取手指图像；
[0025]控制处理模块，用于在背光板处于打开状态时获得图像传感器形成的背光手指图像；还用于判断所述图像传感器是否在强光环境下工作；在所述图像传感器在非强光环境下工作时，根据所述背光手指图像获取指纹图像；在所述图像传感器在强光环境下工作时，控制所述背光板关闭，在所述背光板关闭后控制所述图像传感器获取环境光手指图像，并根据背光手指图像和环境光手指图像获得指纹图像。
[0026]可选的，所述控制处理模块包括:识别单元，用于识别所述图像传感器的工作环境是否为强光环境；控制单元，在所述识别单元判断所述图像传感器的工作环境为强光环境时，控制所述背光板在图像传感器获取背光手指图像之后，关闭背光板；还用于在所述背光板关闭后，控制所述图像传感器获取环境光手指图像；处理单元，用于在所述识别单元判断所述图像传感器的工作环境为非强光环境时，接收背光板处于打开状态时所述图像传感器获取的背光手指图像，根据所述背光手指图像，获取指纹图像；还用于在所述识别单元判断所述图像传感器的工作环境为强光环境时，接收背光板处于打开状态时所述图像传感器获取的背光手指图像和背光板关闭后图像传感器获取的所述环境光手指图像，并根据所述背光手指图像和所述环境光手指图像，获得指纹图像。
[0027]可选的，所述控制单元包括:背光控制器，用于在所述识别单元判断所述图像传感器的工作环境为强光环境时，控制所述背光板在图像传感器获取背光手指图像之后，关闭背光板；图像控制器，用于在所述识别单元判断所述图像传感器的工作环境为强光环境时，在背光板控制器关闭背光板后，控制所述图像传感器获取环境光手指图像。
[0028]可选的，所述指纹成像系统还包括环境光探测器，用于探测环境光强；所述识别单元包括:强光比较器，用于判断环境光探测器获取的环境光强是否小于预先设定的强光阈值；识别器，在所述强光比较器判断所述环境光强大于或等于所述强光阈值时，识别所述图像传感器的工作环境为强光环境。
[0029]可选的，所述处理单元包括:常规处理器，用于在所述识别单元判断所述图像传感器的工作环境为非强光环境时，根据背光板处于打开状态时所述图像传感器获取的背光手指图像，获取指纹图像；强光处理器，用于在所述识别单元判断所述图像传感器的工作环境为强光环境时，根据背光板处于打开状态时所述图像传感器获取的背光手指图像和背光板关闭后图像传感器获取的所述环境光手指图像，获得指纹图像。
[0030]可选的，所述强光处理器根据背光手指图像和环境光手指图像每个像素光强的差值，获得指纹图像。
[0031]可选的，所述强光处理器还包括放大装置，用于使所述背光手指图像每个像素的光强乘以预先设定的放大系数，以获得背光放大手指图像；所述强光处理器，还用于根据所述背光放大手指图像和所述环境光手指图像，获得指纹图像。
[0032]可选的，所述识别单元在判断图像传感器在强光环境下工作后，还用于判断所述图像传感器是否在极强光环境下工作；所述强光处理器还包括放大装置，用于在识别单元判断所述图像传感器在极强光环境下工作时，使所述背光手指图像每个像素的光强乘以预先设定的放大系数，以获得背光放大手指图像；所述强光处理器，还用于根据所述背光放大手指图像和所述环境光手指图像，获得指纹图像。
[0033]可选的，所述指纹成像系统还包括环境光探测器，用于探测环境光强；所述识别单元包括:强光比较器，预先设定有强光阈值和放大阈值，所述放大阈值大于所述强光阈值，用于判断环境光探测器获取的环境光强是否大于所述强光阈值，还用于在判断环境光探测器获取的环境光强大于所述强光阈值时，判断所述环境光强是否大于所述放大阈值；识别器，在所述强光比较器判断所述环境光强大于或等于所述强光阈值时，识别所述图像传感器的工作环境为强光环境，在判断所述环境光强大于或等于所述放大阈值时，识别所述图像传感器的工作环境为极强光环境。
[0034]可选的，所述放大系数根据所述背光手指图像设定。
[0035]可选的，所述处理单元还包括后置增强器，用于增强所述指纹图像。
[0036]可选的，所述指纹成像系统还包括:显示模块，与所述控制处理模块相连，用于显示所述指纹图像。
[0037]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0038]本发明通过识别所述指纹成像系统的工作环境，选择不同的方法获取指纹图像:当所述指纹成像系统在非强光环境下工作时，直接通过背光手指图像获得指纹图像；当所述指纹成像系统在强光环境下工作时，通过控制背光板和图像传感器，再次获得环境光指纹图像，通过在背光手指图像中去除环境光产生的环境光手指图像，从而实现了在强光环境下采集到符合要求的指纹图像，实现了在各种不同环境光情况下均能采集到符合要求的指纹图像，提升了系统的扩展性和可靠性。
[0039]可选的，本发明还通过环境光探测器直接探测环境光强，并根据环境光强自动识别指纹成像系统的工作环境，自动选择获取指纹图像的方法，并且根据背光手指图像信息，自动设定放大系数，放大背光手指图像，提升了系统使用的便捷性和智能性。
【附图说明】
[0040]图1是现有技术中一种指纹成像系统的结构示意图；
[0041]图2是本发明所提供指纹成像系统一实施例的结构示意图；
[0042]图3是图2所示指纹成像系统中控制