[发明专利]一种单指指纹采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及应用电子电路进行生物特征识别的方法或装置，特别是涉及一种单指指纹采集装置。

背景技术

现有光学式单指指纹采集装置的体积普遍较大，本申请人的在先专利CN102043947A公开了《一种小型指纹采集器》，包括壳体和设置在所述壳体内的光学指纹成像模块，所述光学指纹成像模块包括顺应光路设置的棱镜、成像物镜、图像采集单元和光源，所述棱镜是纵截面底边大于高的均匀对称的六面梯形棱镜，包括有相互平行正对的大端面、小端面、下侧面和其余三个侧面，所述大端面是图像采集面，所述小端面是光源射入面，所述下侧面是与成像物镜相对的成像面，其特征在于：在所述棱镜和所述成像物镜之间的光路设有平面反射镜，所述光源发出的光经所述棱镜的小端面进入棱镜，被按压在所述棱镜的大端面上的指头反射光线的一部分，由所述棱镜的下侧面射出到所述平面反射镜上，经所述平面反射镜全反射进入所述成像物镜，并经成像物镜消畸变、色差，成像于所述图像采集单元的图像接收面上，所述图像采集单元将接收到的图像转换成电信号输出。这种小型指纹采集器采用平面反射镜进行全反射，光路呈折线，相比直线光路可以明显缩短指纹采集器的纵向尺寸，有利于实现装置小型化，但是，体积仍然较大，不便于携带，不具有与计算机联合使用完成用户单指指纹采集、单指指纹比对、异常报警、控制信号输出的功能，指纹采集速率和识别精度有待进一步提高，且活体单指指纹采集窗口尺寸不符合中国公安部门和美国联邦调查局(Federal Bureau of Investigation，缩略词为FBI)有关必须大于12.8mm×16.5mm、图像分辨率为500dpi，以及图像灰度级为256gray-level的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是对本申请人的在先专利CN102043947A公开的《一种小型指纹采集器》进行进一步改进，提供一种改进的单指指纹采集装置。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种单指指纹采集装置，包括壳体和设置在所述壳体内的光学单指指纹成像模块，以及背光单元，所述光学指纹成像模块包括顺应光路设置的棱镜、成像组件、图像采集单元和光源，所述棱镜是三角柱形棱镜，包括有相互平行正对的大端面、小端面和下侧面，所述大端面是单个手指指纹图像采集面即活体单指指纹采集窗口，所述小端面是光源射入面，所述下侧面是与成像相对的成像面，在所述棱镜和所述成像组件之间的光路设有用于延长光路的平面反射镜，所述平面反射镜与所述棱镜成45°的夹角，与水平面成45°的夹角，所述光源发出的光经所述棱镜的小端面进入棱镜，被按压在所述棱镜的大端面上的指头反射光线的一部分，由所述棱镜的下侧面射出到所述平面反射镜上，经所述平面反射镜全反射进入成像组件，成像于所述图像采集单元的图像接收面上的互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，缩略词为CMOS)传感器，将接收到的单个手指指纹图像转换成电信号输出。

这种单指指纹采集装置的特点是：

所述光学单指指纹成像模块的棱镜与平面反射镜之间的光路设有一凹凸透镜，所述凹凸透镜的凸面对着棱镜，以降低光学系统的畸变，提高光学系统的分辨率，使得采集到的指纹图像更加清晰。

所述三角柱形棱镜的大端面即活体单指指纹采集窗口大于12.8mm×16.5mm，即CMOS传感器的采集区域面积大于12.8mm×16.5mm，符合中国公安部门和美国FBI有关活体单指指纹采集窗口尺寸必须大于12.8mm×16.5mm的要求。

所述CMOS传感器是至少8.215万像素的CMOS传感器，图像分辨率至少为500dpi，符合中国公安部门和美国FBI有关必须达到图像分辨率为500dpi的要求。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

优选的是，所述CMOS传感器是中星微公司出品的型号为GC0503的高级视频图形阵列(Super Video Graphics Array，缩略词为SVGA)的CMOS传感器，由主控芯片提供时钟信号、复位信号、同步信号和I²C信号进行控制，采集到的数据直接传送至所述主控芯片。