一种OCR采集与多指指纹采集一体化设备的制作方法

本发明涉及智能采集设备技术领域，尤其涉及一种ocr采集与多指指纹采集一体化设备。

背景技术：

ocr采集设备也叫证件阅读器、扫描仪或护照阅读器、识别仪等，如图1所示，一般是做成长方形盒子形状，顶部是一块透明玻璃板30，把证件需采集面朝下覆盖在玻璃板上，盒子内位于玻璃板30下方的光源50和摄像机60接通工作，拍摄证件的采集面。为了减少图像畸变且控制体积，一般会用镜子反射的方式延长镜头到玻璃板30光路距离，并且经过精密计算放置后，补光的光源50不会被采集进图像中，仅会对采集面实现补光效果(图中虚线以内为拍摄范围，光源50在拍摄范围以外)。总的来说，ocr采集设备中主要依靠光的反射而非折射原理，因此设备内用的不是棱镜而是玻璃板。

多指指纹采集设备利用光学指纹采集可以实现多指同时采集，如图2所示，光学指纹采集设备一般是一个长方形盒子，上方是一块棱镜40，把手指指纹向下按压在棱镜上即可采集。光学指纹采集主要依靠光在不同介质折射时的全内反射原理进行采集。当光线从玻璃进入到空气时，如果入射角大于某一临界角时，折射光线将会消失，所有的入射光线将被反射而不进入低折射率的介质。光源50在盒子内，光线从光源50发出，经过棱镜40上部的采集面时，发生全内反射，然后从棱镜40下部的另一面射出，进入摄像机60。当手指按在棱镜采集面上，指纹凸起部分与棱镜采集面接触，接触部分的棱镜采集面发生散射，不能全反射光，亮度比未接触部分明显低，由此采集到指纹的光学图像，所以光学指纹采集设备最重要是利用了全内反射原理，使用的是一块棱镜，而非玻璃板。

在一些应用场合，需要同时用到多指指纹设备和ocr采集功能的设备，这两种采集设备由于成像原理不同，光路部分甚至是矛盾的，所以并不能简单组合，直接用同一种光学采集模块来实现采集多指指纹和证件的双重功能，所以通常只能分别安装这两种设备，设备占用空间并未减少，也不能明显提升用户使用体验，有待改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种集成度高、体积大幅减小的ocr采集与多指指纹采集一体化设备。

本发明是这样实现的：一种ocr采集与多指指纹采集一体化设备，包括梯形棱镜、第一光源、第二光源、第一摄像机和第二摄像机，所述第一光源和第一摄像机用于采集多指指纹，所述第二光源和第二摄像机用于采集证件，所述梯形棱镜包括长边顶面、短边底面和二个侧腰面，长边顶面为多指指纹和证件的共同采集面，所述第一摄像机和第一光源分别设置在二个侧腰面的外侧，所述第二摄像机设置在短边底面的正下方，所述第二光源设置在第二摄像机的左边或右边，或者设置在梯形棱镜的前后两个端面。

其中，所述梯形棱镜为等腰梯形，且底角为45-80度。

其中，所述短边底面的长度小于长边顶面长度的1/4。

其中，所述短边底面替换为内凹弧面或外凸弧面。

本发明的有益效果为：所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备是把现有技术中ocr采集设备中的普通玻璃板替换为梯形棱镜，把多指指纹采集功能集成进来，梯形棱镜的长边顶面作为多指指纹和证件的共同采集面，所述第二摄像机设置在短边底面的正下方，所述第二光源设置在第二摄像机的左边或右边，由于长边顶面、短边底面相互平行，可以看作是一个比较厚的玻璃板，第二摄像机尽量贴合短边底面，采集的证件图像受光线折射的影响很小，因为光线经过梯形棱镜后方向保持不变或者说与进入梯形棱镜前平行，因此本设计所采集的证件图像比较优秀，本设计同时解决了传统ocr采集设备光源为避免反光而需要加宽设备长度的缺陷；所述第一摄像机和第一光源分别设置在二个侧腰面的外侧，位置设置跟现有技术中多指指纹采集设备基本一致，所以采集图像的效果也基本一致，也比较优秀；本发明采用全新梯形棱镜，合理安排第一光源、第一摄像机、第二光源和第二摄像机的位置，充分考虑光线进出梯形棱镜时的折射及全反射等因素，并在合适的位置分别采集多指指纹和证件这两种图像，把看似矛盾的二种采集原理合二为一，实现了二种采集设备的高度集成，而且并未明显增加设备的体积，占用空间少，大幅提高用户的使用体验。

附图说明

图1是现有技术中ocr采集设备的光路原理图；

图2是现有技术中多指指纹采集设备的光路原理图；

图3是本发明所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备实施例一的结构原理图；

图4是本发明所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备实施例一的ocr采集光路图；

图5是本发明所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备实施例一的多指指纹采集光路图

图6是本发明所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备实施例二的结构原理图；

图7是本发明所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备实施例三的结构原理图；

图8是本发明所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备实施例四的结构原理图；

图9是本发明所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备实施例四的立体图。

1、梯形棱镜；11、长边顶面；12、短边底面；13、侧腰面；2、第一光源；3、第二光源；4、第一摄像机；5、第二摄像机；10、多指指纹；20、证件；30、玻璃板；40、棱镜；50、光源；60、摄像机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

作为本发明所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备的实施例一，如图3至图5所示，包括梯形棱镜1、第一光源2、第二光源3、第一摄像机4和第二摄像机5，所述第一光源2和第一摄像机4用于采集多指指纹10，所述第二光源3和第二摄像机5用于采集证件20，所述梯形棱镜1包括长边顶面11、短边底面12和二个侧腰面13，长边顶面11为多指指纹10和证件20的共同采集面，所述第一摄像机4和第一光源2分别设置在二个侧腰面13的外侧，所述第二摄像机5设置在短边底面12的正下方，所述第二光源3设置在第二摄像机5的右边(与设置在左边是等效的)。

所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备是把现有技术中ocr采集设备中的普通玻璃板替换为梯形棱镜，把多指指纹采集功能集成进来，梯形棱镜1的长边顶面11作为多指指纹和证件的共同采集面，所述第二摄像机5设置在短边底面12的正下方，所述第二光源3设置在第二摄像机5的左边或右边，由于长边顶面11、短边底面12相互平行，可以看作是一个比较厚的玻璃板，第二摄像机5尽量贴合短边底面12，采集的证件图像受光线折射的影响很小，因为光线经过梯形棱镜1后方向保持不变或者说与进入梯形棱镜前平行，因此本设计所采集的证件图像比较优秀，本设计同时解决了传统ocr采集设备光源为避免反光而需要加宽设备长度的缺陷；所述第一摄像机4和第一光源2分别设置在二个侧腰面13的外侧，位置设置跟现有技术中多指指纹采集设备基本一致，所以采集图像的效果也基本一致，也比较优秀；本发明采用全新梯形棱镜1，合理安排第一光源2、第一摄像机4、第二光源3和第二摄像机5的位置，充分考虑光线进出梯形棱镜1时的折射及全反射等因素，并在合适的位置分别采集多指指纹和证件这两种图像，把看似矛盾的二种采集原理合二为一，实现了二种采集设备的高度集成，而且并未明显增加设备的体积，占用空间少，大幅提高用户的使用体验。

上述证件也可以说是设备上方物体的图像，多指指纹可以说是能紧密接触梯形棱镜的物体的凸面图像。根据实际采集业务的需要，启动相应的摄像机拍摄，并同时开启相应的光源，进行图像采集。当采集其中一种图像时，另外一组摄像机和光源应关闭，以免影响采集效果。

在本实施例中，所述梯形棱镜1为等腰梯形，且底角为45度。事实上并不是只有此种形状才可以，角度变化45-80度左右，适当调整第一光源、第二光源、第一摄像机和第二摄像机的位置，也是能调出较好图像质量。

在本实施例中，所述短边底面12的长度小于长边顶面11长度的1/4。所述短边底面12越短越好，首先是不能影响多指指纹的采集，其次，只要保证第二摄像机5能采集到完整的证件图像即可。

作为本发明所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备的实施例二，如图6所示，与实施例一不同之处在于所述短边底面12替换为内凹弧面。作为本发明所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备的实施例三，如图7所示，与实施例一不同之处在于所述短边底面12替换为外凸弧面。由于第二摄像机5的拍摄距离较近，如果使用广角镜头，会出现“桶形畸变”，也就是通常说的鱼眼效果，所以需要把短边底面12替换为弧面，来校正图像，减少图像畸变，具体设置成内凹弧面还是外凸弧面，以及设置内凹弧面、外凸弧面的弧度大小，还需要根据第二摄像机的选型来进行适配，才能达到最佳效果。

作为本发明所述ocr采集与多指指纹采集一体化设备的实施例四，如图8和图9所示，与实施例一不同之处在于所述梯形棱镜1的底角为80度，底角越大就可以获得越大的短边底面，增加采集面积。所述第二光源3设置在梯形棱镜1的前后两个端面，也能起到较好的补光效果。此时，梯形棱镜1的前后两个端面有一定的斜度会更好，方便第二光源3的光线入射到梯形棱镜1内。(在实施例一至实施例三中，第二光源也可以按照此种布置方式。)

在本发明中，光源位置的玻璃面一般采用磨砂方式来增加光照均匀度，甚至是除短边底面、长短边底面和摄像机拍摄面以外都应该磨砂，防止光线在梯形棱镜内部多次反射影响图像。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。