專利名稱：單反射小型指紋采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種指紋采集儀，尤其是一種小型的只反射一次的指紋采集儀。
背景技術(shù)：
為準確表征一個人的身份，有時需要采集個體的特征，現(xiàn)有的采集方式指紋、掌 紋、臉紋、虹膜、聲音、靜脈、簽名。 指紋是自然界的奇跡之一，人類因此恰好有了內(nèi)置的、容易獲取的身份證，每個人 的指尖都有一個僅代表他本人的獨特設(shè)計。 指紋采集儀系統(tǒng)有兩項基本工作一是需要獲得手指的圖像，二是需要確定該圖 像中的嵴紋和波谷是否與以前采集圖像中的嵴紋和波谷相吻合，獲得一個人的指紋圖像有 多種方法，現(xiàn)在最常用的方法就是光學模塊采集和半導體采集，這兩種采集方法以完全不 同的方式工作，但都會得到同一種圖像。 光學模塊采集的核心部件是圖像傳感器，這與數(shù)碼相機和攝像機中使用的光傳感 器系統(tǒng)是相同的。CCD(電荷耦合器件)作為一個圖像傳感器，這種器件在光子的作用下可 以產(chǎn)生電信號，每個圖像傳感器記錄一個像素，即一個代表射中該點的光束的微小圓點。明 暗像素共同構(gòu)成了采集場景(例如一個手指)的圖像。通常，在采集儀系統(tǒng)中有一個模數(shù) 轉(zhuǎn)換器，用來處理模擬電子信號以產(chǎn)生該圖像的數(shù)字表現(xiàn)形式。采集儀配有光源，通常為一 組發(fā)光二極管，用來照亮手指的嵴紋。當你將手指放在采集棱鏡上時，采集過程就開始了 ， CCD相機便將指紋照片拍攝下來。實際上CCD系統(tǒng)產(chǎn)生的是手指的倒像，較暗的區(qū)域代表較 多反射光線(手指的嵴紋)，較亮的區(qū)域代表較少的反射光線(手指的波谷)。在比較指紋 與存儲數(shù)據(jù)之前，采集儀處理器要確保CCD拍攝到了清晰的圖像。它會檢查像素暗度的平 均值或者一個小樣本的整體值，如果圖像整體太暗或太亮，該次采集便會被放棄。于是采集 儀調(diào)整采集時間以允許更多或者更少的光線進入，再采集一次。如果暗度合適，采集儀系統(tǒng) 會繼續(xù)檢查圖像的清晰度(指紋采集的銳度)。處理器將查看在圖像上沿垂直和水平方向 移動的若干直線。如果與嵴紋垂直的線由非常暗的像素和非常亮的像素交互組成，那么就 意味著指紋圖像有很好的清晰度。在處理器發(fā)現(xiàn)圖像清晰并且曝光正確的情況下，它會繼 續(xù)將捕獲的指紋與文件上的指紋進行比較。 像光學模塊采集儀一樣，半導體采集儀產(chǎn)生組成指紋的嵴紋和波谷圖像。不同之 處在于，半導體采集儀使用電流而非光線來感測指紋。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，整體體積小，經(jīng)過一次反射得到數(shù)據(jù)的 單反射小型指紋采集儀。 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種單反射小型指紋采集儀， 包括殼體、光源、折射鏡、反射鏡和接收裝置，其中，折射鏡采用棱鏡，棱鏡的入射面上貼覆 有漫射器，棱鏡的反射面作為采集面，棱鏡的另一個面對應(yīng)放置有透鏡，所述的反射鏡只有一個反射鏡反射光線后直接進入到接收裝置；所述的接收裝置包括物鏡裝置和圖像傳感
器，物鏡裝置對著反射鏡的反射面。物鏡裝置的作用是將標本作第一次放大，是決定采集儀
清晰程度的重要的部件，物鏡裝置利用光線使被檢物體第一次成象，因而直接關(guān)系和影響
成象的質(zhì)量和各項光學技術(shù)參數(shù)，圖像傳感器是利用光電器件的光電轉(zhuǎn)換功能，將其感光
面上的光像轉(zhuǎn)換成與光像成相應(yīng)比例關(guān)系圖像電信號的一種功能器件，根據(jù)元件不同分為
CCD和CMOS (ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導體元件)，CCD是
應(yīng)用在成像方面的高端技術(shù)元件，CMOS則應(yīng)用于較低成像品質(zhì)的產(chǎn)品中，它的優(yōu)點是制造
成本較CCD更低，功耗也低得多，盡管在技術(shù)上有較大的不同，但CCD和CMOS兩者性能差距
不是很大，只是CMOS攝像頭對光源的要求要高一些，但現(xiàn)在該問題已經(jīng)基本得到解決，目
前CCD元件的尺寸多為1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜選擇元件尺寸較大的
為好；本技術(shù)方案中的反射鏡和棱鏡構(gòu)成光路反射路徑，最后由物鏡裝置作為接收裝置采
集得到電信號的指紋信號，從而縮小采集儀的整體體積，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)比較簡單。 作為優(yōu)選，物鏡裝置固定在采集儀殼體上，圖像傳感器固定在傳感器板上，圖像傳
感器對著物鏡裝置內(nèi)部的光路。圖像傳感器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠繑?shù)據(jù)處理器，由外部數(shù)據(jù)處
理器進行存儲或者將數(shù)據(jù)與原先存儲的數(shù)據(jù)進行對比。 作為優(yōu)選，光源采用發(fā)光板。發(fā)光板能作為持續(xù)的光源，提供采集儀長時間地使用。 本實用新型的有益效果是單次反射可以節(jié)省需要的反射鏡，也可以簡化反射鏡 的布置，這樣可以減小整體的體積，簡化采集儀內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

圖1是本實用新型一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中1、發(fā)光板，2、漫射器，3、棱鏡，4、透鏡，5、反射鏡，6、物鏡裝置，7、圖像傳感 器，8、傳感器板。
具體實施方式下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說 明。 實施例一種單反射小型指紋采集儀(參見附圖1)，包括光源、折射鏡、反射鏡和 接受裝置，采用發(fā)光板1作為光源，采用三棱鏡3作為折射鏡，棱鏡朝向發(fā)光板的一面為入 射面，入射面上上貼覆有漫射器2，棱鏡的第二個面作為采集面，發(fā)光板的光線從棱鏡的入 射面進入經(jīng)過采集面反射經(jīng)過棱鏡的第三個面，對應(yīng)棱鏡第三個面的位置處透鏡4，接收裝 置包括物鏡裝置6和圖像傳感器7，物鏡裝置固定在采集儀殼體上，圖像傳感器固定在傳感 器板8上，圖像傳感器對著物鏡裝置內(nèi)部的光路。 單反射小型指紋采集儀具備USB2. 0接口，可作為一臺標準的外圍設(shè)備，快速連接 至任何一臺個人電腦。 以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳方案，并非對本實用新型作任何形 式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
權(quán)利要求一種單反射小型指紋采集儀，包括殼體、光源、折射鏡、反射鏡和接收裝置，其特征在于所述的折射鏡采用棱鏡，棱鏡的入射面上貼覆有漫射器，棱鏡的反射面作為采集面，棱鏡的另一個面對應(yīng)放置有透鏡，所述的反射鏡只有一個反射鏡反射光線后直接進入到接收裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單反射小型指紋采集儀，其特征在于所述的接收裝置包括物 鏡裝置和圖像傳感器，物鏡裝置對著反射鏡的反射面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單反射小型指紋采集儀，其特征在于物鏡裝置固定在采集儀 殼體上，圖像傳感器固定在傳感器板上，圖像傳感器對著物鏡裝置內(nèi)部的光路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的單反射小型指紋采集儀，其特征在于所述的光源采 用發(fā)光板。
專利摘要本實用新型涉及一種小型的只反射一次的指紋采集儀，目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，整體體積小，經(jīng)過一次反射得到數(shù)據(jù)的單反射小型指紋采集儀。折射鏡采用棱鏡，棱鏡的入射面上貼覆有漫射器，棱鏡的反射面作為采集面，棱鏡的另一個面對應(yīng)放置有透鏡，所述的反射鏡只有一個反射鏡反射光線后直接進入到接收裝置；所述的接收裝置包括物鏡裝置和圖像傳感器，物鏡裝置對著反射鏡的反射面。單次反射可以節(jié)省需要的反射鏡，也可以簡化反射鏡的布置，這樣可以減小整體的體積，簡化采集儀內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
文檔編號G06K9/20GK201477613SQ20092030505
公開日2010年5月19日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者翁德榮 申請人:格林比特(天津)生物信息技術(shù)有限公司