按压指纹仪的制作方法
【专利摘要】一种按压指纹仪，包括：CPU主板，所述的CPU主板与按压式传感器板通过FPC连接线连接，CPU主板包括稳压器A、稳压器B、电源指示LED灯、USB接口、CPU芯片，所述的CPU芯片分别与所述的稳压器B、所述的稳压器A、所述的USB接口连接，所述的稳压器A分别与所述的稳压器B、所述的USB接口连接，所述的稳压器B与所述的电源指示LED灯连接。所述的CPU芯片采用AS602芯片，所述的按压式传感器板采用电容式面装指纹传感器FPC1011F3。本实用新型用于采集手指真皮层图像，不会采集手指表层指纹信息，保证指纹信息的真实、有效。
【专利说明】按压指纹仪
【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及一种按压指纹仪。
【背景技术】:
[0002]指纹仪是利用手指指纹特征“人各不同，终生不变”的特点进行身份识别的一种电子仪器，该仪器工作原理包括采集指纹图像、提取指纹特征、保存数据和进行指纹比对四个功能。其中读取指纹图像是指纹仪最基本最重要的功能。传统的指纹仪采集手指表层指纹信息，不能保证指纹信息的真实、有效，使得假手指、死手指、指纹膜等被采集到图像，易发生指纹造假现象；一般的特征比对算法，只能对两幅同一方向的指纹图像进行特征比对，当两幅同一手指的图像方向不一致时，一般的特征比对算法所比对的结果是两幅图不相同，而这一结果显然是错误的；传统的指纹仪对断裂纹手指的信息采集只能获得到很少的特征点，甚至无法获得特征点信息，给指纹比对带来问题。
实用新型内容:
[0003]本实用新型的目的是提供一种按压指纹仪。
[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现:
[0005]一种按压指纹仪，其组成包括:CPU主板，所述的CPU主板与按压式传感器板通过FPC连接线连接，所述的CPU主板包括稳压器A、稳压器B、电源指示LED灯、USB接口、CPU芯片，所述的CPU芯片分别与所述的稳压器B、所述的稳压器A、所述的USB接口连接，所述的稳压器A分别与所述的稳压器B、所述的USB接口连接，所述的稳压器B与所述的电源指示LED灯连接。
[0006]所述的按压指纹仪，所述的传感器板安装在外壳的指肚型凹槽内，所述的USB接口与USB连接线连接。
[0007]有益效果:
[0008]1.本实用新型的活体真皮层采集技术采用国际先进的传感器技术，解决了采集活体指纹这一难题。本实用新型所使用的传感器只能够识别活体指纹，并且采集的指纹图像为手指的真皮层(即活体层)图像，不会采集手指表层指纹信息，保证指纹信息的真实、有效。使得假手指、死手指、指纹膜等无法采集到图像，妨止指纹造假现象的发生。
[0009]2.本实用新型指纹算法先对原始图像的类型进行分析辨识，并对扭曲变形的图像进行修正，针对不同类型的指纹图像采用不同的图像处理策略。该技术原理是根据图像类型选用适当的图像处理参数(即不同的策略)对原始图像进行处理。其处理过程包含图像二值化生成和二值化图像细化两个部分。该图像处理技术的优点在于有效地保证了原始图像信息的完整性。传统的图像处理采用的是单一图像处理算法，处理过程中不会对原始图像类型做出判断，导致传统方法在处理特殊图像时，处理效果不好，影响特征点提取。而本实用新型的图像处理技术解决了上述问题，特征点提取的成功率比传统方法高很多。
[0010]3.本实用新型具有识别干手指、湿手指的能力，利用干、湿手指在指纹图像上的区另|J，智能图像处理技术在辨识指纹图像的类型后，确定该指纹图像属于何种指纹类型，对于干、湿手指类型的图像，采用特有的图像处理算法进行处理，对指纹图像进行修正，使指纹图像能够获得正确的特征点信息，解决了无法提取特征点及提取到伪特征点的问题，有效降低了指纹算法的拒真率。
[0011]4.由于断裂纹手指是一类特殊的指纹类型，这种类型的指纹图像与正常的指纹图像差别很大，采用常规的算法只能获得到很少的特征点，甚至无法获得特征点信息，给指纹比对带来问题。断裂纹信息同指纹一样，具有唯一和不改变的特点，本实用新型利用这一特点，将采集到的断裂纹信息作为指纹特征点的一部分进行存储，并参与特征比对，提高指纹算法的对断裂纹的适应能力。该技术的原理是先将指纹图像按照常规的特征提取算法提取特征值，然后再对指纹图像使用断裂纹特征提取算法提取断裂纹特征，将两次得到的特征点合并作为一个指纹特征进行存储。在进行特征比对时，分别进行常规特征比对和断裂纹特征比对，然后将两次比对结果的进行合并，获得最终比对结果。经过多年的市场验证，断裂纹识别技术是一种行之有效的指纹识别技术。
[0012]5.本实用新型具有360度特征比对技术，特征比对算法在比对两幅同一手指不同方向采集的指纹图像时，仍然可以得到正确的比对结果。该技术是指纹特征比对算法的一个突出特点。一般的特征比对算法，只能对两幅同一方向的指纹图像进行特征比对，当两幅同一手指的图像方向不一致时，一般的特征比对算法所比对的结果是两幅图不相同，而这一结果显然是错误的。
[0013]6.本实用新型采用娃晶圆与工业级陶瓷基板；传感器面积为10.64mmX 14mm ;传感器阵列为152X200点；识别指纹时间短；具有高速的SPI接口 ；外壳为金属外壳，保护内部零件；具有363dpi的分辨率；低功耗，3.3V或2.5V的工作电压，7mA工作电流，；符合国际标准高品质FR4材质；内置A/D转换，从而输出高质量的数字三维指纹图像；活体指纹识另O，探测真皮层，对干湿手指具有良好适应性；8位模数转换器，可以方便与低成本接头接入系统中；一种全新的基于Certus传感器平台的领先级电容式指纹传感器，非电感、电压式。
【专利附图】
【附图说明】:
[0014]附图1是本实用新型的结构框图。
[0015]附图2是本实用新型的外形结构示意图。
[0016]附图3是本实用新型的CPU芯片电路原理图。
[0017]附图4是本实用新型的USB接口电路原理图。
[0018]附图5是本实用新型的传感器接口电路原理图。
[0019]附图6是本实用新型的电源电路原理图。
【具体实施方式】:
[0020]实施例1:
[0021]一种按压指纹仪，其组成包括:CPU主板，所述的CPU主板与按压式传感器板I通过FPC连接线连接，所述的CPU主板包括稳压器A，件号:2、稳压器B，件号:3、电源指示LED灯4、USB接口 5、CPU芯片6，所述的CPU芯片分别与所述的稳压器B、所述的稳压器A、所述的USB接口连接，所述的稳压器A分别与所述的稳压器B、所述的USB接口连接，所述的稳压器B与所述的电源指示LED灯连接。
[0022]实施例2:
[0023]根据实施例1所述的按压指纹仪，所述的传感器板安装在外壳的指肚型凹槽内，所述的USB接口与USB连接线连接。
[0024]实施例3:
[0025]所述的按压指纹仪，HSF-1A型一按压指纹仪是一款绑定了用户信息的指纹仪。按压指纹仪必须依靠网络环境。通俗来说，就是将该指纹仪插入一台能够上网的个人电脑的USB接口，通过登录专门的认证网站，并根据电脑上面的提示进行认证。
[0026]下面分别从主板和传感器板上所选用的元件来介绍此款指纹仪的功能:
[0027](I)主板
[0028]系统主CPU采用的是AS602芯片，是一款专为片上系统(SoC)设计的通用32位RISC处理器，采用晟元创新的“Cordis5+”32位RISC处理器内核。该内核具有5级流水线，所有指令均可条件执行，具有丰富的寻址模式，16位和32位指令可以混编。除了配备零开销循环指令、单周期乘加指令等常用DSP指令之外，AS602还配有并发数据流指令、大数乘除法指令以及卷积运算加速器。在外围接口方面，AS602除了具有SDRAM Controller, FlashController, Smartcard Controller, USB2.0FS,以及 USART 等常规接口之外，还配有 4 通道高速SPI接口，4通道Capture/Comp are/PWM单兀，以及一个专用的CMOS Image Sensor接口。多达99根的GP10，帮助用户灵活构建复杂而低成本的系统。
[0029]AS602是一种内嵌指纹特征提取生成算法的DSP器件，配合按压式指纹传感器FPC1011F3采集指纹信息，并将相关信息传送给主CPU。本产品共需要两种电压，即3.3V和1.8V，分别采用的是SEIKO的正电压稳压器S-1132B33和TOREX的正电压调整器XC6206-1V8，其中S-1132B33-U5T1G芯片将电源输入的5V电压转换成3.3V，而XC6206-1V8是一款高精度、低功耗的低压差电压调整器芯片，可以将3.3V转换为1.8V，为AS602提供核心电压。
[0030](2)传感器
[0031]传感器采用的是瑞典FingerPrints公司成功推出的一种电容式面装指纹传感器FPC1011F3，该传感器采用了多项专利，如独立的晶圆体信号放大、传感器表面的保护膜等。内部具有A/D转换，高速的SPI接口，8PIN的软排线可以方便的接入各种系统。
[0032]FPC1011F3具有高图像质量、高耐磨、高抗静电、低功耗等特点，是一种全新的基于certus传感器平台的领先级电容式指纹传感器。它采用独特的反射式测量法，电脉冲信号由内部IC产生后，经过ABS导电框发出，当手指接触传感器ABS导电框以后，谷和脊之因为离传感器电容基板的距离不同，感应形成不用的电压值。经过内部的A/D转换，从而输出高质量的数字指纹图像。
[0033]实施例4:
[0034]所述的按压指纹仪，传感器技术参数如表I所示:
[0035]表I
【权利要求】
1.一种按压指纹仪，其组成包括:CPU主板，其特征是:所述的CPU主板与按压式传感器板通过FPC连接线连接，所述的CPU主板包括稳压器A、稳压器B、电源指示LED灯、USB接口、CPU芯片，所述的CPU芯片分别与所述的稳压器B、所述的稳压器A、所述的USB接口连接，所述的稳压器A分别与所述的稳压器B、所述的USB接口连接，所述的稳压器B与所述的电源指示LED灯连接，所述的CPU芯片采用AS602芯片，所述的按压式传感器板采用电容式面装指纹传感器FPC1011F3。
2.根据权利要求1所述的按压指纹仪，其特征是:所述的按压式传感器板安装在外壳的指肚型凹槽内，所述的USB接口与USB连接线连接。
【文档编号】G06K9/00GK203644045SQ201320560209
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】刘玉山 申请人:哈尔滨工业大学软件工程股份有限公司