[实用新型]一种光学指纹采集器

说明书

技术领域

本实用新型涉及指纹的装置，具体是一种光学指纹采集器。

背景技术

指纹锁由指纹传感器、高速DSP数字信号处理器及MCU控制器组成。当前指纹传感器主要有3种类型，分别为：光学指纹传感器、半导体面状传感器及半导体条状传感器。半导体面状传感器对干性手指适应性较好，采集图像质量高，但是价格较高，抗静电差，易损坏而在民用锁具市场使用较少。而光学指纹传感器因价格低、抗静电较强、不易破坏而备受青睐，在民用锁具市场上广泛使用。

但目前光学指纹传感器对于干性手指的图像采集较为困难，所以如何有效的采集到干性手指指纹图像成为当前研究改进的重点。

光学指纹传感器由CMOS图像传感器、光学三棱镜及光学透镜组成。当没有手指按在玻璃镜面上时，由于三棱镜的全反射原理，在55度的三棱镜上发生全反射，光线不经三棱镜反射后经透镜成像于CMOS上。但是当手指放置在三棱镜表面，此时三棱镜表面的全反射被破坏，指纹的脊线被反射经透镜投影到CMOS表面后形成黑色的纹路图像，而谷线则发生全反射后不成像，所以在CMOS传感器上不成像。这样脊线和谷线的一明一暗的指纹图像就能清晰的被CMOS图像传感器捕获到，然后经过处理形成数字信号输出给DSP数字信号处理器进行处理。完成指纹图像的处理输出结果给控制器MCU。

当手指放置到光学传感器三棱镜表面是，当DSP处理器从CMOS传感器读取一幅指纹图像后需要判断是否是一幅有效的指纹图像，判断一幅指纹图像主要从指纹图像的灰度均方差值，一般没有手指按下，指纹图像的平均背景灰度值较大，当手指按下后平均灰度值将降低，若设置一个合适的阈值，若平均灰度值小于阈值，即认为有手指按下。此种方法为软件判断法，软件方法不能解决当有外界光线干扰或者手指较干时容易误判，读取错误图像。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种光学指纹采集器，能够解决现有技术的不足，采集图像的质量高。

本实用新型的光学指纹采集器包括CMOS图像传感器、DSP处理器、光学三棱镜及光学透镜，本实用新型是在原有的光学指纹采集器的结构中加入了生物电容变化检测传感器；所述生物电容变化检测传感器连接在DSP处理器和检测电极片之间。

上述生物电容变化检测传感器通过稳压降压电源芯片供电。

上述生物电容变化检测传感器连接的检测电极片放置于三棱镜背面。

本实用新型的原理是：当手指放置于三棱镜表面时，检测电极片探测到三棱镜表面电容变化而通过OUT脚输出一个检测信号给DSP处理器，当DSP处理器在采集图像时检测到有效信号时，开始采集指纹图像，若手指拿开后，检测电极片不输出有效信号，DSP处理器停止采集指纹图像。这样能比较可靠的采集到有效的指纹图像，提升了光学指纹传感器的适应范围。

此外，本实用新型提供的传感器还可以作为指纹锁的软启动开关，当手指按在传感器的三棱镜表面后，输出的TouchOUT信号作为指纹锁系统的电源按键信号，把系统电源打开，同时通知DSP处理器，传感器已经检测到有手指，可读取指纹图像进行比对。这样提升了锁的人性化设计，使用更方便。

本实用新型的优点是：抗静电较强、不易破坏、成本低，与半导体采集方法对比，采集图像质量不降低、不增加使用电量、使用更方便。倍受研究者关注和市场欢迎。

附图说明

图1为本实用新型的连接示意图。

图中：1-检测电极片；2-生物电容变化检测传感器；3-DSP处理器；4-CMOS图像传感器；5-电机；6-降压稳压电源。

具体实施方式

实施例

本实用新型的光学指纹采集器包括CMOS图像传感器4、DSP处理器3、光学三棱镜及光学透镜，本实用新型是在原有的光学指纹采集器的结构中加入了生物电容变化检测传感器2；所述生物电容变化检测传感器2与DSP处理器3连接，生物电容变化检测传感器2连接检测电极片1。

上述生物电容变化检测传感器2通过降压稳压电源6供电。

上述生物电容变化检测传感器2连接的检测电极片1放置于三棱镜背面。