專利名稱：基于激光掃描的三維指紋采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于激光掃描的三維指紋采集裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是一些身份驗(yàn)證領(lǐng)域，指紋識(shí)別相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)有著重要的戰(zhàn)略意義和廣闊的市場(chǎng)前景。目前，市面上的指紋采集裝置都只能捕獲二維指紋，在采集指紋時(shí)，需要將手指按在硬質(zhì)傳感平面上，如果需要采集該手指的完整、三維的指紋信息，就需要將手指在采集面上翻轉(zhuǎn)，需要經(jīng)過(guò)多次采集后進(jìn)行后期圖像合并處理，指紋三維采集的操作十分麻煩，而且精確度有限。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于激光掃描的三維指紋采集裝置，該指紋采集裝置可一次性采集打卡者的三維指紋信息，并快速構(gòu)造出手指表面的三維指紋模型。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的基于激光掃描的三維指紋采集裝置，它包括激光源、指紋采集傳感器、指紋特征提取模塊和微控制器，激光源與微控制器連接，指紋采集傳感器與指紋特征提取模塊連接，指紋特征提取模塊與微控制器相連接；激光源固定安裝在萬(wàn)向托架的激光源安裝座上，指紋采集傳感器固定安裝在萬(wàn)向托架的傳感器安裝座上；萬(wàn)向托架上設(shè)有前后電動(dòng)推桿、左右電動(dòng)推桿、俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿和旋轉(zhuǎn)升降推桿，前后電動(dòng)推桿與前后移動(dòng)伺服電機(jī)連接，左右電動(dòng)推桿與左右移動(dòng)伺服電機(jī)連接，俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿與俯仰調(diào)節(jié)伺服電機(jī)連接，旋轉(zhuǎn)升降推桿與旋轉(zhuǎn)升降調(diào)節(jié)伺服電機(jī)連接；前后移動(dòng)伺服電機(jī)、左右移動(dòng)伺服電機(jī)、俯仰調(diào)節(jié)伺服電機(jī)和旋轉(zhuǎn)升降調(diào)節(jié)伺服電機(jī)分別與微控制器的控制信號(hào)輸出端相連。所述的萬(wàn)向托架包括底盤、升降轉(zhuǎn)盤、前后移動(dòng)板、伸縮托架、前后電動(dòng)推桿、左右電動(dòng)推桿和俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿，升降轉(zhuǎn)盤通過(guò)旋轉(zhuǎn)升降推桿與底盤連接，升降轉(zhuǎn)盤上設(shè)有左右移動(dòng)滑軌，前后移動(dòng)板安裝在左右移動(dòng)滑軌上，伸縮托架安裝在前后移動(dòng)板上，激光源安裝座和傳感器安裝座分別固定安裝在伸縮托架上；前后電動(dòng)推桿和伸縮托架連接，左右電動(dòng)推桿和前后移動(dòng)板連接，前后移動(dòng)板和升降轉(zhuǎn)盤之間設(shè)有頂升塊，俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿與頂升塊連接。本實(shí)用新型所述的指紋采集傳感器包括CXD圖像傳感器或攝像頭。本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)微控制器控制伺服電機(jī)以調(diào)節(jié)各個(gè)推桿，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)萬(wàn)向托架方位的調(diào)整，使得安裝在其安裝座上的激光源和傳感器調(diào)整至各三維指紋采集點(diǎn)的位置，無(wú)需打卡者翻轉(zhuǎn)手指即可一次性采集打卡者的三維指紋信息，并快速構(gòu)造出手指表面的三維指紋模型，采集到的三維指紋更加全面地體現(xiàn)了打卡者指紋的特征，較普通二維指紋而言，攜帶了更加豐富的指紋信息，而且具有采集速度快，打卡方便等特點(diǎn)。

圖I為三維指紋采集裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型萬(wàn)向托架的正視圖；圖3為本實(shí)用新型萬(wàn)向托架的俯視圖；圖4為圖3的A-A向剖視圖；圖5為本實(shí)用新型萬(wàn)向托架使用狀態(tài)圖； 圖中，I-激光源安裝座，2-傳感器安裝座，3-底盤，4-升降轉(zhuǎn)盤，5-前后移動(dòng)板，6-伸縮托架，7-前后電動(dòng)推桿，8-左右電動(dòng)推桿，9-俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿，10-旋轉(zhuǎn)升降推桿，11-左右移動(dòng)滑軌，12-頂升塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。如圖I所示，基于激光掃描的三維指紋采集裝置，它包括激光源、指紋采集傳感器、指紋特征提取模塊和微控制器，指紋采集傳感器可采用CCD圖像傳感器或高像素?cái)z像頭，激光源與微控制器連接，指紋采集傳感器與指紋特征提取模塊連接，指紋特征提取模塊與微控制器相連接。如圖2，圖3，圖4所示，萬(wàn)向托架包括底盤3、升降轉(zhuǎn)盤4、前后移動(dòng)板5、伸縮托架
6、前后電動(dòng)推桿7、左右電動(dòng)推桿8和俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿9，升降轉(zhuǎn)盤4通過(guò)旋轉(zhuǎn)升降推桿10與底盤3連接，升降轉(zhuǎn)盤4上設(shè)有左右移動(dòng)滑軌11，前后移動(dòng)板5安裝在左右移動(dòng)滑軌11上，伸縮托架6安裝在前后移動(dòng)板5上，激光源安裝座I和傳感器安裝座2分別固定安裝在伸縮托架6上；前后電動(dòng)推桿7和伸縮托架6連接，左右電動(dòng)推桿8和前后移動(dòng)板5連接，前后移動(dòng)板5和升降轉(zhuǎn)盤4之間設(shè)有頂升塊12，俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿9與頂升塊12連接。如圖5所示，激光源固定安裝在萬(wàn)向托架的激光源安裝座I上，指紋采集傳感器固定安裝在萬(wàn)向托架的傳感器安裝座2上。萬(wàn)向托架上設(shè)有前后電動(dòng)推桿7、左右電動(dòng)推桿8、俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿9和旋轉(zhuǎn)升降推桿10，前后電動(dòng)推桿7與前后移動(dòng)伺服電機(jī)連接，左右電動(dòng)推桿8與左右移動(dòng)伺服電機(jī)連接，俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿9與俯仰調(diào)節(jié)伺服電機(jī)連接，旋轉(zhuǎn)升降推桿10與旋轉(zhuǎn)升降調(diào)節(jié)伺服電機(jī)連接；前后移動(dòng)伺服電機(jī)、左右移動(dòng)伺服電機(jī)、俯仰調(diào)節(jié)伺服電機(jī)和旋轉(zhuǎn)升降調(diào)節(jié)伺服電機(jī)分別與微控制器的控制信號(hào)輸出端相連。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下激光源發(fā)射激光，激光投射到手指上，反射到指紋采集傳感器上，指紋涂征提取模塊進(jìn)行圖像分析，得到手指的一個(gè)角度的凹凸指紋圖像；當(dāng)指紋采集裝置需要采集三維指紋時(shí)，微控制器控制各伺服電機(jī)以調(diào)節(jié)相對(duì)應(yīng)的各個(gè)推桿，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)萬(wàn)向托架方位的調(diào)整，使得安裝在其安裝座上的激光源和傳感器調(diào)整至另一個(gè)指紋采集角度的位置(如手指?jìng)?cè)面)，完成同樣的指紋采集步驟后，得到手指的另一個(gè)角度的凹凸指紋圖像；以此反復(fù)，經(jīng)過(guò)多個(gè)角度的指紋采集后，采集到了手指各個(gè)角度的凹凸指紋圖像，經(jīng)過(guò)圖像合并處理后快速構(gòu)造出手指表面的三維指紋模型，完成三維指紋采集。
權(quán)利要求1.基于激光掃描的三維指紋采集裝置，其特征在于它包括激光源、指紋采集傳感器、指紋特征提取模塊和微控制器，激光源與微控制器連接，指紋采集傳感器與指紋特征提取模塊連接，指紋特征提取模塊與微控制器相連接； 激光源固定安裝在萬(wàn)向托架的激光源安裝座(I)上，指紋采集傳感器固定安裝在萬(wàn)向托架的傳感器安裝座(2)上；萬(wàn)向托架上設(shè)有前后電動(dòng)推桿(7)、左右電動(dòng)推桿(8)、俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿(9 )和旋轉(zhuǎn)升降推桿(10 )，前后電動(dòng)推桿(7 )與前后移動(dòng)伺服電機(jī)連接，左右電動(dòng)推桿(8)與左右移動(dòng)伺服電機(jī)連接，俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿(9)與俯仰調(diào)節(jié)伺服電機(jī)連接，旋轉(zhuǎn)升降推桿(10)與旋轉(zhuǎn)升降調(diào)節(jié)伺服電機(jī)連接；前后移動(dòng)伺服電機(jī)、左右移動(dòng)伺服電機(jī)、俯仰調(diào)節(jié)伺服電機(jī)和旋轉(zhuǎn)升降調(diào)節(jié)伺服電機(jī)分別與微控制器的控制信號(hào)輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于激光掃描的三維指紋采集裝置，其特征在于所述的萬(wàn)向托架包括底盤(3)、升降轉(zhuǎn)盤(4)、前后移動(dòng)板(5)、伸縮托架(6)、前后電動(dòng)推桿(7)、左右電動(dòng)推桿(8)和俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿(9)，升降轉(zhuǎn)盤(4)通過(guò)旋轉(zhuǎn)升降推桿(10)與底盤(3)連接，升降轉(zhuǎn)盤(4)上設(shè)有左右移動(dòng)滑軌(11)，前后移動(dòng)板(5)安裝在左右移動(dòng)滑軌(11)上，伸縮托架(6 )安裝在前后移動(dòng)板(5 )上，激光源安裝座(I)和傳感器安裝座(2 )分別固定安裝在伸縮托架(6)上；前后電動(dòng)推桿(7)和伸縮托架(6)連接，左右電動(dòng)推桿(8)和前后移動(dòng)板(5 )連接，前后移動(dòng)板(5 )和升降轉(zhuǎn)盤(4)之間設(shè)有頂升塊(12 )，俯仰調(diào)節(jié)電動(dòng)推桿(9 )與頂升塊(12)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于激光掃描的三維指紋采集裝置，其特征在于所述的指紋采集傳感器包括CCD圖像傳感器或攝像頭。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了基于激光掃描的三維指紋采集裝置，它包括激光源、指紋采集傳感器、指紋特征提取模塊和微控制器，指紋采集傳感器通過(guò)指紋特征提取模塊與微控制器連接；激光源和指紋采集傳感器分別固定安裝在萬(wàn)向托架的安裝座上；萬(wàn)向托架上設(shè)有各方向上的電動(dòng)推桿，各電動(dòng)推桿與伺服電機(jī)連接，伺服電機(jī)與微控制器相連。本實(shí)用新型通過(guò)微控制器控制伺服電機(jī)以調(diào)節(jié)各個(gè)推桿，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)萬(wàn)向托架方位的調(diào)整，使得激光源和傳感器調(diào)整至各三維采集點(diǎn)的位置，無(wú)需打卡者翻轉(zhuǎn)手指即可一次性采集打卡者的三維指紋信息，采集到的三維指紋更加全面地體現(xiàn)指紋特征，較普通二維指紋而言，攜帶了更加豐富的指紋信息，而且具有采集速度快，打卡方便等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06K9/00GK202711273SQ20122044051
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者楊華, 李正, 汪國(guó)海, 李彬, 瞿成剛, 張明磊, 黎元, 景壽, 盧海, 王玉凡, 賴孝建, 柳方, 戴舫, 唐探宇 申請(qǐng)人:成都國(guó)騰實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司