指纹识别装置、指纹识别方法及其终端设备的制造方法_2

文档序号:9524538阅读:来源:国知局
[0060]1011 第一光信号发射器
[0061]1012 第二光信号发射器
[0062]102 光感测接收单元
[0063]20 温度数据采集模块
[0064]201 红外感测单元
[0065]30 指纹识别模块
[0066]301 指纹识别芯片
[0067]40 传输模块
[0068]50 处理模块
[0069]60 指纹数据库
【具体实施方式】
[0070]现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。然而,示例性实施例能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本公开将全面和完整,并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中,相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
[0071]此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的组件、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构以避免模糊本公开的各方面。
[0072]本示例实施方式中首先提供了一种指纹识别装置。参考图1以及图2中所示,本示例实施方式中的指纹识别装置主要包括血氧数据采集模块10、温度数据采集模块20、指纹识别模块30、传输模块40以及处理模块50。除此之外,还可以包括供电模块、通信模块以及连接线等其他组件。所述血氧数据采集模块10主要用于采集被检测组织的血氧饱和度数据。所述温度数据采集模块20主要用于采集被检测组织的温度数据。所述指纹识别模块30主要用于采集被检测组织的指纹数据。所述传输模块40与所述指纹识别模块30耦接,主要用于进行数据传输。所述处理模块50与所述血氧数据采集模块10、温度数据采集模块20以及传输模块40耦接,主要用于接收所述血氧饱和度数据以及温度数据,并对所述血氧饱和度数据、温度数据进行分析并判断是否处于预设范围,在所述血氧饱和度数据以及温度数据均处于预设范围时判断所述被检测组织为活体组织,并控制所述传输模块40将所述被检测组织的指纹数据传输至指纹数据库60进行指纹识别验证。
[0073]本示例实施方式的指纹识别装置中,通过采集被检测组织的血氧饱和度数据以及采集被检测组织的温度数据,从而可以据此准确的判断被检测组织是否为活体组织,并在判断被检测组织为活体组织后才进行指纹认证,因此可以避免现有技术中使用假体进行身份识别的安全隐患,提高指纹识别的精确度,保护电子设备用户的隐私和财产安全。
[0074]本示例实施方式中所述血氧数据采集模块10可以为透射型血氧饱和度传感器,但本领域技术人员容易理解的是,所述血氧数据采集模块10也可以为反射型血氧饱和度传感器等其他类型的血氧饱和度传感器。参考图2以及图3中所示,本示例实施方式中所述血氧数据采集模块10可以包括光信号发射单元101以及光感测接收单元102。由于活体组织血液中带氧血红素与去氧血红素的特异吸收波长区间不完全相同,因此,本示例实施方式中,所述光信号发射器可以包括第一光信号发射器1011以及第二光信号发射器1012。其中,第一光信号发射器1011用于发射波长位于血液中带氧血红素特异吸收波长区间(例如660nm左右)的第一光信号;第二光信号发射器1012用于发射波长位于血液中去氧血红素特异吸收波长区间(例如940nm左右)的第二光信号。所述第一光信号发射器1011以及第二光信号发射器1012例如可以为第一 LED光源以及第二 LED光源。第一光信号以及第二光信号透射过所述被检测组织过程中,部分光信号会被带氧血红素以及去氧血红素吸收。所述光感测接收单元102接收透射过所述被检测组织后的第一光信号以及第二光信号,并根据所述第一光信号以及第二光信号被吸收值的比值获取被检测组织的血氧饱和度数据。
[0075]以人体组织为例,人体组织的血氧饱和度可以由以下公式表示:氧饱和度)=实际1克血红蛋白结合的氧(毫升)/1.36(毫升)X 100,即1克血红蛋白最多能与1.36毫升的氧结合,血氧饱和度达到100%。具体的,人体组织正常动脉血氧饱和度约为95%?97%,混合静脉血氧饱和度约为75%。人体组织正常的血氧饱和度为90%左右。因此,本示例实施方式中,所述被检测组织的血氧饱和度数据对应的所述预设范围可以为75%?97 %。当然,在本公开的其他示例性实施例中,所述被检测组织的血氧饱和度数据对应的所述预设范围也可以由用户或者厂商根据需求自行设定。基于此,处理模块50则可以根据被检测组织的血氧饱和度数据是否处于对应的所述预设范围而判断被检测组织是否为活体组织。
[0076]本示例实施方式中所述温度数据采集模块20可以为红外温度传感器,但本领域技术人员容易理解的是,所述温度数据采集模块20也可以采用由热敏元件组成其他温度感测模块。继续参考图2中所示,本示例实施方式中所述红外温度传感器可以包括红外感测单元201。所述红外感测单元201主要用于感测被检测组织自然发出的红外光信号,以此获得手指的热图像,并经过处理手指热图像获取所述被检测组织的温度数据。
[0077]人体手指表皮温度要比人体正常体温低2?3 °C,手指体温范围为34?37°C。因此,本示例实施方式中所述被检测组织的温度数据对应的所述预设范围可以为34°C?37°C。当然,在本公开的其他示例性实施例中,所述被检测组织的温度数据对应的所述预设范围也可以由用户或者厂商根据需求自行设定。基于此,处理模块50则可以根据被检测组织的温度数据是否处于对应的所述预设范围而判断被检测组织是否为活体组织。
[0078]进一步的,本示例实施方式中所述处理模块50还可以包括温度数据分析单元以及等温线比对单元。所述温度数据分析单元主要用于分析所述被检测组织的温度数据以获取温度梯度等温线,所述等温线比对单元与所述温度数据分析单元耦接,主要用于比较所述温度梯度等温线是否与预存的温度梯度等温线匹配。由于温度梯度等温线和活体组织毛细血管分布和血流情况相关联,因此可以根据温度梯度等温线判断被检测组织是否为活体组织。而且,由于活体组织的温度梯度等温线是很难被复制的,这样就可以大大的增加指纹识别的可靠性。
[0079]本示例实施方式中,所述指纹识别模块30可以包括指纹识别芯片301。所述指纹识别芯片301主要用于采集被检测组织的指纹数据,本示例实施方式中,指纹识别芯片301可以为电容式指纹识别芯片;本领域技术人员容易理解的是,所述指纹识别芯片301也可能为光学式指纹识别芯片等其他类型的指纹识别芯片,并不以本示例实施方式为限。本示例实施方式中所述电容式指纹识别芯片可以在一颗集成多个半导体器件的“平板”上,“平板”上形成阵列式像素电极,人体手指贴在“平板”上与像素电极构成电容的另一面,由于手指表面凹凸不平,凹点处与凸点处接触“平板”上像素电极的实际距离大小不一样,形成的电容数值也不一样,根据手指指纹的“脊”和“谷”与像素电极形成的电容值大小不同,来判断什么位置是“脊”,什么位置是“谷”,实现对手指指纹数据的采集。所述传输模块40与所述指纹识别芯片301耦接,用于在确定所述待检测组织为活体后将所述被检测组织的指纹数据传输至指纹数据库60进行匹配。所述传输模块40可以为有线传输模块也可以为无线传输模块。以无线传输模块为例,其可以包括低功耗蓝牙传输单元或者ZigBee传输单元等。
[0080]本公开的一种示例性实施例中,所述处理模块50包括MCU控制单元。MCU控制单元又称单片微型计算机或者单片机,是把中央处理器的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、模数转换、通用异步收发传输器、可编程逻辑控制器、直接内存存取等周边接口,甚至显示驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同的组合控制。本示例实施方式中,所述MCU控制单元可以通过SPI总线以及I2C总线中的一种或多种与所述血氧数据采集模块10、温度数据采集模块20以及指纹识别模块30耦接。在本公开的其他示例性实施例中,所述处理模块50也可以是所述指纹识别装置所在终端设备中的处理器等,并不以本示例实施方式为限。
[0081]参考图5中所示
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