一种指纹芯片、图像采集系统及方法与流程

本发明涉及电子，尤其是涉及一种指纹芯片、指纹图像采集系统及方法。

背景技术：

1、指纹芯片，是指内嵌图像采集技术的芯片产品，能够片上实现指纹的图像采集、特征提取、特征比对的芯片，开发者可以方便的实现图像采集的功能，大大降低了图像采集行业的门槛，对图像采集的推广具有十分积极的推动作用。

2、然而传统指纹芯片为单独的一个芯片，单独的芯片的分辨率较低，图像采集过程中可能图像采集不完整，较难适用于一次采集多个指纹或采集掌纹等情况。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种指纹芯片、图像采集系统及方法。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种指纹芯片，所述指纹芯片包括：多个tx芯片和多个rx芯片，多个tx芯片和多个rx芯片相交形成像素点矩阵，以构成目标分辨率的指纹芯片。

3、结合第一方面，所述tx芯片包括第一子tx芯片和第二子tx芯片，所述第一子tx芯片与所述rx芯片相交形成具有第一分辨率的像素点矩阵；所述第二子tx芯片与所述rx芯片相交形成的具有第二分辨率的像素点矩阵；所述第一分辨率与所述第二分辨率相同。

4、结合第一方面，所述第一分辨率大于所述第二分辨率。

5、结合第一方面，多个所述tx芯片共同连接一个spi总线，每个所述rx芯片独立连接一个spi总线；

6、针对每一个所述spi总线，所述spi总线与外设的fpga的spi接口连接；

7、所述spi总线还与mcu连接；所述mcu通过读写寄存器的方式控制所述fpga上的spimaster总线运行；

8、所述mcu还外接有ddr存储模块。

9、结合第一方面，所述指纹芯片还包括多个扫描区域，每个扫描区域均是由所述tx芯片和所述rx芯片交叉组成的图片显示矩阵。

10、结合第一方面，所述tx芯片有12个，rx芯片有12个，12个所述tx芯片和12个所述rx芯片相交形成具有1500×1600分辨率的指纹芯片；所述tx芯片发射电压后由所述rx芯片接收，并通过所述rx芯片的adc模块将所述rx芯片接收的实际电压转换为数值。

11、第二方面，本申请提供一种指纹图像采集系统，包括控制芯片和上述的指纹芯片，所述控制芯片包括fpga和mcu；所述mcu用于向所述fpga发送配置参数、扫描指令；所述fpga用于接收所述mcu发送的所述扫描指令和所述配置参数，并根据所述扫描指令控制所述指纹芯片上的扫描区域内的rx芯片和tx芯片同时启动，以采集指纹图像。

12、结合第二方面，所述mcu还连接有外设的ddr存储模块，所述ddr存储模块内设有用于存储指纹图片数据的指定存储空间。

13、第三方面，本申请提供一种指纹图像采集方法，所述方法应用于上述图像采集系统内的控制芯片；所述方法包括：

14、响应针对指纹芯片的触摸操作，fpga接收mcu发送的配置参数和扫描指令；

15、针对每个扫描区域，基于所述扫描指令所述fpga控制所述扫描区域内的tx芯片和rx芯片同时启动；

16、基于计算出来的扫描次数，根据所述当前扫描批次对应的当前扫描路径进行扫描，并将扫描结果写入至mcu外接的ddr内的指定存储空间直至完成所述扫描次数；

17、根据全部的扫描结果，确定目标指纹图像。

18、结合第三方面，所述指纹芯片包括12个rx芯片和12个tx片，12个所述rx芯片和12个tx芯片相交组成具有36个小区域的指纹采集区域；所述36个小区域被分成4个扫描区域；

19、将扫描结果写入至mcu外接的ddr内的指定存储空间的步骤之后，包括：

20、读取存储于fifo内每个所述rx芯片对应接收的数据；

21、根据扫描路径，依次将所述rx芯片对应的接收数据逐行写入到所述ddr内的指定存储空间。

22、本发明实施例带来了以下有益效果：本申请提供的指纹芯片由多个tx芯片和多个rx芯片排列相交组成，以获得较高的分辨率的指纹芯片，从而提高图像采集过程中指纹图像获取的完整度和效率。

23、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

24、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种指纹芯片，其特征在于，所述指纹芯片包括：多个tx芯片和多个rx芯片，多个tx芯片和多个rx芯片相交形成像素点矩阵，以构成目标分辨率的指纹芯片。

2.根据权利要求1所述的指纹芯片，其特征在于，所述tx芯片包括第一子tx芯片和第二子tx芯片，所述第一子tx芯片与所述rx芯片相交形成具有第一分辨率的像素点矩阵；所述第二子tx芯片与所述rx芯片相交形成的具有第二分辨率的像素点矩阵；所述第一分辨率与所述第二分辨率相同。

3.根据权利要求2所述的指纹芯片，其特征在于，所述第一分辨率大于所述第二分辨率。

4.根据权利要求1所述的指纹芯片，其特征在于，多个所述tx芯片共同连接一个spi总线，每个所述rx芯片独立连接一个spi总线；

5.根据权利要求1所述的指纹芯片，其特征在于，所述指纹芯片还包括多个扫描区域，每个扫描区域均是由所述tx芯片和所述rx芯片交叉组成的图片显示矩阵。

6.根据权利要求1所述的指纹芯片，其特征在于，所述tx芯片有12个，rx芯片有12个，12个所述tx芯片和12个所述rx芯片相交形成具有1500×1600分辨率的指纹芯片；所述tx芯片发射电压后由所述rx芯片接收，并通过所述rx芯片的adc模块将所述rx芯片接收的实际电压转换为数值。

7.一种指纹图像采集系统，其特征在于，包括控制芯片和如权利要1-6任一项所述的指纹芯片，所述控制芯片包括fpga和mcu；所述mcu用于向所述fpga发送配置参数、扫描指令；所述fpga用于接收所述mcu发送的所述扫描指令和所述配置参数，并根据所述扫描指令控制所述指纹芯片上的扫描区域内的rx芯片和tx芯片同时启动，以采集指纹图像。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述mcu还连接有外设的ddr存储模块，所述ddr存储模块内设有用于存储指纹图片数据的指定存储空间。

9.一种指纹图像采集方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求7所述图像采集系统内的控制芯片；所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述指纹芯片包括12个rx芯片和12个tx片，12个所述rx芯片和12个tx芯片相交组成具有36个小区域的指纹采集区域；所述36个小区域被分成4个扫描区域，

技术总结
本发明涉及电子技术领域，尤其是涉及一种指纹芯片、图像采集系统及方法，所述指纹芯片包括：多个TX芯片和多个RX芯片，多个TX芯片和多个RX芯片相交形成像素点矩阵，以构成目标分辨率的指纹芯片。本申请提供的指纹芯片由多个TX芯片和多个RX芯片排列相交组成，以获得较高的分辨率的指纹芯片，从而提高图像采集过程中指纹图像获取的完整度和效率。

技术研发人员：于泽,贺传敏
受保护的技术使用者：深圳芯启航科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25