[发明专利]用于活体手指识别的光学指纹采集系统

说明书

技术领域

本发明属于精密光学仪器技术领域，涉及一种高精度活体手指识别的光学指纹采集系统。

背景技术

基于光学成像原理的光学指纹采集仪在当今指纹识别系统中应用广泛，它利用光的全反射定律将指纹凹凸不齐的纹理成像为明暗相间的条纹，如中国专利公报公开的“一种活体指掌纹采集方法及装置”(申请号200510109314.6，公开日：2007.04.18)；然而，一些利用导电硅胶等其他材质制作的假指纹的出现，使指纹识别系统可靠性大大降低，其方法是分析用户的手指指纹纹理仿制出一个相同的假指纹；上述指纹采集仪不能将活体指纹与仿制指纹膜分辨开来，两者成像相同，如果不法分子仿制他人指模进行违法犯罪活动，将会给受害人带来不可估量的损失。为了避免假指纹的泛滥，目前已出现增加电容式检测模块进行活体指纹识别的系统，通过检测手指与感应电极形成电容量识别活体手指。

中国专利公报公开了“一种能够识别活体手指的光学指纹采集仪”(申请号201010273584.1，公开日：2011.01.09)。该采集仪由指纹采集模块和活体手指检测模块组成；其中活体手指检测模块通过检测手指与感应电极形成的电容量来识别活体手指。这种采集仪具有一定的缺陷和不足：其一；单纯电容式检测模块受温度、湿度、环境电场影响较大，从而产生误动作影响活体手指识别的能力，其二；在一定条件下利用类似导电硅胶材料做出的假指纹也同样可以得到指纹系统的识别，同样也不具备高精度活体指纹识别的能力。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够精确识别活体指纹的用于活体手指识别的光学指纹采集系统。

为了解决上述技术问题，本发明的用于活体手指识别的光学指纹采集系统包括指纹采集模块和活体手指检测模块；所述指纹采集模块包括棱镜、光源、镜头、图像传感器、图像存储与处理装置；活体手指检测模块包括感应端、频率发生装置和频率接收检测装置；感应端由粘接于棱镜采集面上的矩阵式网状导电层和附着在矩阵式网状导电层表面的透明绝缘层构成；当被测物接触透明绝缘层时，被测物表面与矩阵式网状导电层之间形成耦合电容C，该耦合电容C与频率发生装置共同作用使频率发生装置输出周期信号；频率接收检测装置接收该周期信号并检测其频率F，若F与频率接收检测装置内部预设的基准频率F0’匹配，则频率接收检测装置向图像存储与处理装置输出控制信号，使指纹采集模块处于工作状态；若F与F0’不匹配，则指纹采集模块处于非工作状态。

当活体手指接触透明绝缘层时，手指会吸收矩阵式网状导电层网状矩阵各交点处的部分电流，使得矩阵点之间密度增大，手指表面与感应端之间形成一个耦合电容C；使频率发生装置2.2产生谐振，谐振频率F0与频率接收检测装置内部预设的基准频率F0’匹配。此时，频率接收检测装置向图像存储与处理装置输出控制信号，允许系统通过指纹采集模块进行指纹采集工作。当其他被测物接触透明绝缘层时，由于矩阵式网状导电层的交点密度与活体手指直接接触感应端时不同，所吸收的电流和产生的电容C会存在差异性的变化，与频率发生装置组合后，频率发生装置产生的周期信号的频率F与F0’不匹配，故不会被频率接收检测装置所识别，此时指纹采集模块处于非工作状态。

单一电容式活体手指识别系统，通过在一定条件下利用类似导电硅胶材料做出的假指纹的方法同样可以得到指纹系统的识别，存在一定弊端；本发明采用电容与电感共同作用识别活体手指，能够识别以上作假方式，同时可完全避免由人体或环境因素差异引起的误动作，具备精确的活体识别能力。

附图说明

图1是本发明的用于活体手指识别的光学指纹采集系统结构示意图。

图2a、2b、2c、2d是频率发生装置的电路图。

图3是活体指纹与假指纹识别的频率曲线图。

图4是活体手指触摸感应端时感应端矩阵式网状导电层的形态示意图。

图5是利用导电硅胶假指纹套触摸感应端时感应端矩阵式网状导电层的形态示意图。

图6是其他导电物体触摸感应端时感应端矩阵式网状导电层的形态示意图。

图7是无任何物体触摸感应端时感应端矩阵式网状导电层的形态示意图。

图8是矩阵式网状导电层矩阵面示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的用于活体手指识别的光学指纹采集系统包括指纹采集模块和活体手指检测模块；所述指纹采集模块包括棱镜1.1、光源1.2、镜头1.3、图像传感器1.4、图像存储与处理装置1.5；所述活体手指检测模块包括感应端2.1、频率发生装置2.2和频率接收检测装置2.3。