专利名称：活体指纹采集器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生物识别技术，具体是指一种活体指纹采集器。
背景技术：
指纹识别是依据个人各异的活体指纹生物特征，进行身份确认与验证的一种生物 识别方式，而指纹采集恰恰就是这种生物识别方式的核心所在，指纹采集在过程本质上是 指纹成像的过程，其原理是利用是根据嵴与峪的几何特性、物理特征和生物特征的不同，以 得到不同的反馈信号的量值来绘成指纹图像，然后在对指纹图像进行比对，以确定是否为 有效用户指纹，已达到安全识别的目的。 当前指纹采集中比较常见的一种方式是采用光学采集成像法，其通过棱镜将指纹 光学信息传递到光电传感器上进行光电信号转换，然后通过处理器结合指纹算法对指纹数 字信号进行指纹识别。 但是，现有市售的指纹识别产品存在以下缺点，主要表现有 (1)、光路设计不合理，指纹光学成像质量较差，导致有效用户指纹难以被安全识 别，给用户正常使用带来不便； (2)、在设计上，为降低采集设备能耗，在无手指接触时，指纹采集设备应处于休眠 状态，而手指接近时采集设备自动开启，但是传统设计指纹采集设备的无手指休眠和手指 接近自动开启的感应控制机构的较为复杂或感应灵敏度差，通常需要人体手指特意地靠近 感应点才能使指纹采集设备启动，未能实现全方位自动感应控制，另外一些市售的指纹采 集设备需要使用者开按下开启按钮才能启动，自动化程度低，操作不便捷，尤其是遇到一些 需要指纹采集识别数据量大的场合，反复开关按钮，浪费宝贵的时间。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种指纹采集 光学成像质量好，误报率低，且能实现全方位自动感应控制的活体指纹采集器。 为实现上述目的，本实用新型的技术方案是，包括有光学指纹成像模块、指纹信号 处理模块，所述的光学指纹成像模块包括有依光路设置的光源、棱镜、成像物镜、图像传感
器模块，该图像传感器模块包括有图像传感器，所述的棱镜为五棱镜，该五棱镜包括有相互 平行正对的采样面和透光面以及与成像物镜相对的成像面，且该五棱镜的其余面上均涂覆 有遮光层，所述的光源设置于五棱镜的透光面下方，且该五棱镜的透光面和光源之间设置 有扩散膜。通过本设置，利用五棱镜的全反射原理，使所形成的指纹像为暗背景下的亮图 像，增加了成像的清晰度，且可以抵消五棱镜的采样面上的残痕对指纹成像的干扰，另外， 在光源和透光面之间设置扩散膜，使得光源发出的光线均匀地照射在采样面上，避免因采 样面上各处光强不同，而导致成像的指纹图样出现明显的暗区或亮区，导致指纹图像信息 不能被图像传感器充分识别转换，提高了指纹采集的精确度和清晰度，极大地提高了本实 用新型的采集质量和识别效率，另外，五棱镜上除采样面、透光面、成像面之外的其他面均涂有遮光层，可以避免外部环境中的杂光进入到五棱镜内产生的成像干扰，提高了本实用 新型的采集成像的清晰度和质量。 进一步设置还包括有无线感应唤醒模块，该无线感应唤醒机构包括有活体感应芯
片、以及连接于活体感应芯片上的无线感应天线，该无线感应天线为与五棱镜的采样面尺
寸适配的矩形导电金属框，该矩形导电金属框设置于五棱镜的采样面的周沿上。通过本设
置，采用矩形导电金属框架设在五棱镜的采样面的四周，因此当人体手指按在五棱镜的采
样面时，自然地，手指就落入到矩形导电金属框内，因此，无线感应天线可以朝内的四个方
向上均能感应到手指，从而将感应信号传递给活体感应芯片处理，然后唤醒本实用新型的
光源、图像传感器模块以及指纹信号处理模块启动，进行指纹采集和识别。 进一步设置是所述的图像传感器模块的数据输出端通过排针连接于指纹信号处
理模块的信号输入端上。通过排阵对数据进行传输，不仅使得图像传感器模块的数据输出
端和指纹信号处理模块的信号输入端连接紧密，减少意外出错。 进一步设置是所述的图像传感器为CMOS图像传感器。 进一步设置是所述的光源为高亮度LED灯。通过本设置，使得本实用新型的光源 具有LED灯的亮度高、使用寿命长、能耗低的优点
图1本实用新型具体实施方式
局部结构分解图； 图2本实用新型具体实施方式
原理方框图； 图3本实用新型具体实施方式
无线感应唤醒模块电路图； 图4本实用新型具体实施方式
图像传感器模块电路图； 图5本实用新型具体实施方式
指纹信号处理模块电路图； 图6本实用新型具体实施方式
五棱镜立体结构示意图。
具体实施方式下面通过实施例对本实用新型进行具体的描述，只用于对本实用新型进行进一步 说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述实用新 型的内容对本实用新型作出 一些非本质的改进和调整。 如图1-2所示的本实用新型的具体实施方式
，包括有光学指纹成像模块1、指纹信 号处理模块2，本实用新型该指纹信号处理模块2采用DSP数字信号处理器来结合指纹算法 进行指纹信号的处理识别，如图5所示，所述的光学指纹成像模块1包括有依光路设置的光 源11、棱镜12、成像物镜13、图像传感器模块14，本实施例该光源11为高亮度LED灯，具有 亮度高、使用寿命长、能耗低的优点，所述的图像传感器模块14包括有图像传感器141，所 述的棱镜12为五棱镜12，该五棱镜12包括有相互平行正对的采样面121和透光面122以 及与成像物镜相对的成像面123，且该五棱镜的其余面上均涂覆有遮光层124，所述的光源 11设置于五棱镜12的透光面122下方，且该五棱镜的透光面122和光源11之间设置有扩 散膜15。本实施例所述的图像传感器141为CMOS图像传感器141，该图像传感器模块14 电路图如图4所示。 本实用新型利用五棱镜的全反射原理，使所形成的指纹像为暗背景下的亮图像，增加了成像的清晰度，且可以抵消五棱镜的采样面121上的残痕对指纹成像的干扰，另外， 在光源11和透光面122之间设置扩散膜15，使得光源11发出的光线均匀地照射在采样面 121上，避免因采样面121上各处光强不同，而导致成像的指纹图样出现明显的暗区或亮 区，导致指纹图像信息不能被图像传感器充分识别转换，提高了指纹采集的精确度和清晰 度，极大地提高了本实用新型的采集质量和识别效率，另外，五棱镜12上除采样面121、透 光面122、成像面123之外的其他面均涂有遮光层124，可以避免外部环境中的杂光进入到
五棱镜内产生的成像干扰，提高了本实用新型的采集成像的清晰度和质量。 另外，如图3所示，本实施例包括有无线感应唤醒模块3，该无线感应唤醒机构3包
括有活体感应芯片31、以及连接于活体感应芯片上的无线感应天线32，该无线感应天线32
为与五棱镜12的采样面121尺寸适配的矩形导电金属框32，该矩形导电金属框32设置于
五棱镜的采样面的四周。本实施例所述的活体感应芯片31采用型号为ADA03的活体感应
芯片，所述的矩形导电金属框32可以采用高质量的掺磷铜材一次成型制成。 本实用新型采用矩形导电金属框32架设在五棱镜12的采样面121的四周，因此
当人体手指按在五棱镜的采样面121时，自然地，手指就落入到矩形导电金属框32内，因
此，无线感应天线32朝内的四个方向上均能感应到手指，实现全方面感应，从而将感应信
号传递给活体感应芯片31处理，然后唤醒本实用新型的光源11、图像传感器模块14以及指
纹信号处理模块2启动，进行指纹采集和识别。 另外，本实施例，所述的图像传感器模块14的数据输出端通过排针连接于指纹信 号处理模块2的信号输入端上。通过排阵对数据进行传输，不仅使得图像传感器模块14的 数据输出端和指纹信号处理模块2的信号输入端连接紧密，减少意外出错。
权利要求一种活体指纹采集器，包括有光学指纹成像模块、指纹信号处理模块，所述的光学指纹成像模块包括有依光路设置的光源、棱镜、成像物镜、图像传感器模块，该图像传感器模块包括有图像传感器，其特征在于所述的棱镜为五棱镜，该五棱镜包括有相互平行正对的采样面和透光面以及与成像物镜相对的成像面，且该五棱镜的其余面上均涂覆有遮光层，所述的光源设置于五棱镜的透光面下方，且该五棱镜的透光面和光源之间设置有扩散膜。
2. 根据权利要求1所述的活体指纹采集器，其特征在于还包括有无线感应唤醒模块， 该无线感应唤醒机构包括有活体感应芯片、以及连接于活体感应芯片上的无线感应天线， 该无线感应天线为与五棱镜的采样面尺寸适配的矩形导电金属框，该矩形导电金属框设置 于五棱镜的采样面的四周。
3. 根据权利要求1或2所述的活体指纹采集器，其特征在于所述的图像传感器模块 的数据输出端通过排针连接于指纹信号处理模块的信号输入端上。
4. 根据权利要求3所述的活体指纹采集器，其特征在于所述的图像传感器为CMOS图 像传感器。
5. 根据权利要求4所述的活体指纹采集器，其特征在于所述的光源为高亮度LED灯。
专利摘要本实用新型涉及一种活体指纹采集器，包括有光学指纹成像模块、指纹信号处理模块，所述的光学指纹成像模块包括有依光路设置的光源、棱镜、成像物镜、图像传感器模块，该图像传感器模块包括有图像传感器，所述的棱镜为五棱镜，该五棱镜包括有相互平行正对的采样面和透光面以及与成像物镜相对的成像面，且该五棱镜的其余面上均涂覆有遮光层，所述的光源设置于五棱镜的透光面下方，且该五棱镜的透光面和光源之间设置有扩散膜。本实用新型具有光学成像质量好，误报率低，全方位自动感应控制等优点。
文档编号G06K9/20GK201518134SQ20092020025
公开日2010年6月30日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者吴荣辉 申请人:浙江三安实业有限公司