專利名稱：雙反射指紋采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種指紋采集儀，尤其是一種光信號(hào)經(jīng)過(guò)雙反射的指紋采集儀。
背景技術(shù)：
為準(zhǔn)確表征一個(gè)人的身份，有時(shí)需要采集個(gè)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(gè)人 的指尖都有一個(gè)僅代表他本人的獨(dú)特設(shè)計(jì)。指紋采集儀系統(tǒng)有兩項(xiàng)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(gè)人的指紋圖像有 多種方法，現(xiàn)在最常用的方法就是光學(xué)模塊采集和半導(dǎo)體采集，這兩種采集方法以完全不 同的方式工作，但都會(huì)得到同一種圖像。光學(xué)模塊采集的核心部件是圖像傳感器，這與數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)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(gè)圖像傳感器，這種器件在光子的作用下可 以產(chǎn)生電信號(hào)，每個(gè)圖像傳感器記錄一個(gè)像素，即一個(gè)代表射中該點(diǎn)的光束的微小圓點(diǎn)。明 暗像素共同構(gòu)成了采集場(chǎng)景(例如一個(gè)手指)的圖像。通常，在采集儀系統(tǒng)中有一個(gè)模數(shù) 轉(zhuǎn)換器，用來(lái)處理模擬電子信號(hào)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(lái)照亮手指的嵴紋。當(dāng)你將手指放在采集棱鏡上時(shí)，采集過(guò)程就開(kāi)始了， CCD相機(jī)便將指紋照片拍攝下來(lái)。實(shí)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(chǔ)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(huì)檢查像素暗度的平 均值或者一個(gè)小樣本的整體值，如果圖像整體太暗或太亮，該次采集便會(huì)被放棄。于是采集 儀調(diào)整采集時(shí)間以允許更多或者更少的光線進(jìn)入，再采集一次。如果暗度合適，采集儀系統(tǒng) 會(huì)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(dòng)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(huì)繼 續(xù)將捕獲的指紋與文件上的指紋進(jìn)行比較。像光學(xué)模塊采集儀一樣，半導(dǎo)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(dǎo)體采集儀使用電流而非光線來(lái)感測(cè)指紋。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種新型雙反射指紋采集儀，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，體積比較 小。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種雙反射指紋采集儀，包括 光源、折射鏡、反射鏡和接收裝置，其中，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(gè)面對(duì)應(yīng)放置有透鏡，采集儀的光路上依次放置有第一反射鏡和第二反射鏡，接收裝置放置在第二反射鏡的反射光路上，第一反射鏡和 第二反射鏡構(gòu)成的光路呈封閉狀；接收裝置包括物鏡裝置和設(shè)置在物鏡裝置后邊的圖像傳 感器，物鏡裝置固定在采集儀殼體上。物鏡裝置的作用是將標(biāo)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(xiàng)光學(xué)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(hào)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(dǎo)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(diǎn) 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(duì)光源的要求要高一些，但現(xiàn)在該問(wèn)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)方案中的第一反射鏡和第二反射鏡及棱鏡構(gòu)成一個(gè)封閉的光路反射路 徑，最后由物鏡裝置作為接收裝置采集得到電信號(hào)的指紋信號(hào)，從而縮小采集儀的整體體 積，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；1個(gè)采集窗口，支持4指并排平面掃描、2拇指的平面掃描，以及滾 動(dòng)指紋掃描，體積小、重量輕、便于攜帶，既可獨(dú)立應(yīng)用，也能集成到其他解決方案之中。作為優(yōu)選，圖像傳感器后邊設(shè)置有傳感器板，圖像傳感器固定在傳感器板上。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(jìn)行存儲(chǔ)或者將數(shù)據(jù)與原先存儲(chǔ) 的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)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(zhǎng)時(shí)間地使用。本實(shí)用新型的有益效果是采用兩次反射鏡將從從透鏡折射來(lái)的光像經(jīng)過(guò)兩次反 射后進(jìn)入到接收裝置形成封閉的光路路徑，使得采集儀的結(jié)構(gòu)更加緊湊，體積縮小。

圖1是本實(shí)用新型一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、棱鏡，2、漫射器，3、發(fā)光板，4、第一反射鏡，5、第二反射鏡，6、物鏡裝置，7、 傳感器板，8、圖像傳感器，9、透鏡。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō) 明。實(shí)施例一種雙反射指紋采集儀(參見(jiàn)附圖1)，包括光源、折射鏡、反射鏡和接受 裝置，采用發(fā)光板3作為光源，采用三棱鏡1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(gè)面作為采集面，發(fā)光板的光線從棱鏡的入射面進(jìn) 入經(jīng)過(guò)采集面反射經(jīng)過(guò)棱鏡的第三個(gè)面，對(duì)應(yīng)棱鏡第三個(gè)面的位置處透鏡9，采集儀的光路 上依次放置有第一反射鏡5和第二反射鏡4，接收裝置放置在第二放射鏡的反射光路上，第 一反射鏡和第二反射鏡構(gòu)成的光路呈封閉狀，第一反射鏡的入射光線與反射光線之間的夾 角為銳角，接收裝置包括物鏡裝置6和設(shè)置在物鏡裝置后邊的圖像傳感器8，物鏡裝置固定 在采集儀殼體上，圖像傳感器后邊設(shè)置有傳感器板7，圖像傳感器固定在傳感器板上。[0016]多反射采集儀具備USB2.0接口，可作為一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的外圍設(shè)備，快速連接至任何一 臺(tái)個(gè)人電腦。以上所述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型的一種較佳方案，并非對(duì)本實(shí)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)利要求一種雙反射指紋采集儀，包括光源、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，棱鏡的反射面作為掃描面，棱鏡的另一個(gè)面對(duì)應(yīng)放置有透鏡，采集儀的光路上依次放置有第一反射鏡和第二反射鏡，接收裝置放置在第二放射鏡的反射光路上，第一反射鏡和第二反射鏡構(gòu)成的光路呈封閉狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙反射指紋采集儀，其特征在于所述的接收裝置包括物鏡裝 置和設(shè)置在物鏡裝置后邊的圖像傳感器，物鏡裝置固定在采集儀殼體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙反射指紋采集儀，其特征在于圖像傳感器后邊設(shè)置有傳感 器板，圖像傳感器固定在傳感器板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙反射指紋采集儀，其特征在于所述的光源采用發(fā)光板。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光信號(hào)經(jīng)過(guò)雙反射的指紋采集儀。目的是提供一種新型雙反射指紋采集儀，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，體積比較小。包括光源、折射鏡、反射鏡和接收裝置，其中，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(gè)面對(duì)應(yīng)放置有透鏡，采集儀的光路上依次放置有第一反射鏡和第二反射鏡，接收裝置放置在第二反射鏡的反射光路上，第一反射鏡和第二反射鏡構(gòu)成的光路呈封閉狀；接收裝置包括物鏡裝置和設(shè)置在物鏡裝置后邊的圖像傳感器，物鏡裝置固定在采集儀殼體上。采用兩次反射鏡將從透鏡折射來(lái)的光像經(jīng)過(guò)兩次反射后進(jìn)入到接收裝置形成封閉的光路路徑，使得采集儀的結(jié)構(gòu)更加緊湊，體積縮小。
文檔編號(hào)G06K9/20GK201556215SQ200920305060
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)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(qǐng)人:格林比特(天津)生物信息技術(shù)有限公司