[实用新型]基于楔形导光板的傅里叶变换联合相关指纹识别装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于楔形导光板的傅里叶变换联合相关指纹识别装置，属于 光学检测领域。

背景技术

随着计算机和光学技术的快速发展，生物识别技术也随之日趋成熟。常见的用于 身份识别的生理特征有：人脸、指纹、虹膜、视网膜、手指静脉、掌纹、手形、温谱图、DNA等；行 为特征主要有：签名、语音、击键、步态等。特征又可以分为先天性和后天性。行为特征一般 属于后天性，可以根据后天的训练达到以假乱真的效果，而先天性的特征则不会出现这类 情况；生理特征大多都是先天形成的，其中指纹识别具有终生性、唯一性、实用性、安全性等 特点，所以得到了广泛地关注。

指纹识别系统主要分为光学式指纹识别系统、电容式指纹识别系统和射频式指纹 识别系统。“中国印象认知”在2015年“美国国际消费类电子产品展览会”会展上展示了 2000ppi分辨率的超薄指纹采集器，具有非接触、快速检测、成本低、体积适中、耐用性高等 优点。这使光学式指纹识别系统再次得到了重视。现有的光学式指纹识别系统分成三种。第 一种是根据全反射原理制成的全反射式指纹识别系统，第二种是根据全息原理制成的全息 式指纹识别系统，第三种是由“小孔成像”法制成的矩阵微孔成像指纹识别系统。全反射式 指纹识别系统是利用一束光照射到指纹表面发生全反射的系统。由于手指上的指纹由“谷” 和“脊”组成，照射在“脊”上的光不满足全反射条件，不产生全反射，而“谷”上的光满足全反 射条件，因此反射光可以经过透镜组传播到电荷耦合阵列检测器（简称CCD）上。之后利用相 关算法，使采集到的图像与数据库中的指纹对比，完成指纹的匹配。但是该方法误识别率较 高；全息式指纹识别系统是使光分别经过指纹样本和手指，让这两束携带指纹信息的光再 经过傅里叶透镜形成衍射图样，根据定性观察正负一级衍射斑的光强强弱来实现对指纹的 匹配。但此装置并不能做到实时的指纹对比。矩阵微孔成像指纹识别系统则是根据小孔成 像与全反射式原理相结合来实现指纹的匹配，但装置成本高，制作工艺复杂。

我国现有关于傅里叶联合相关的指纹识别是用电寻址空间光调制器和载有指纹 信息的透光片来进行的，前期准备工作复杂，无法做到实时采集。本实用新型专利在此基础 之上加入了自主设计的楔形导光板来代替透光片，从而做到了实时采集指纹图像。采集图 像之后用联合变换相关的方法处理指纹图像，使本系统大大提高了指纹识别速度和精确 度，省去了使用后期算法对图像进行处理的工作。

发明内容

本实用新型目的是为了提高指纹识别精度以及减少误识别率的检测装置。具有实 时、快速、准确的优点，提供了一种基于楔形导光板的傅里叶变换联合相关指纹识别装置。

本实用新型所述基于楔形导光板的傅里叶变换联合相关指纹识别装置，该检测装 置包括He-Ne激光器（1）、针孔滤波器（2）、第一五比五分光镜（3-1）、第二五比五分光镜（3- 2）、第一反光镜（4-1）、第二反光镜（4-2）、第一扩束镜（5-1）、第二扩束镜（5-2）、楔形导光板 （6）、起偏器（7）、液晶光阀（8）、检偏器（9）、傅里叶透镜（10）、干板（11）、电荷耦合阵列检测 器（12）、计算器（13）；

He-Ne激光器（1）发出的激光入射至针孔滤波器（2），通过针孔滤波器滤波的激光 入射至第一五比五分光镜（3-1），通过第一五比五分光镜（3-1）分光为水平激光和垂直激 光；

通过第一五比五分光镜（3-1）分光的水平激光入射至第一扩束镜（5-1），第一扩束 镜（5-1）出射的激光入射至起偏器（7），经过起偏器（7）的激光变为线偏振光，该线偏振光入 射至液晶光阀（8），通过液晶光阀（8）后带有指纹库指纹信息，入射至检偏器（9），经过检偏 器（9）后入射至第二反光镜（4-2），经过第二反光镜（4-2）反射后的光入射至第二五比五分 光镜（3-2）；

通过第一分光镜（3-1）分光的垂直激光入射至第一反光镜（4-1），经第一反光镜 （4-1）反射的激光入射至第二扩束镜（5-2），经过第二扩束镜扩束后的激光入射至楔形导光 板（6），激光在楔形导光板中全反射，并平行射出，该出射的激光携带有真实指纹信息，并入 射至第二五比五分光镜（3-2）；

垂直激光和水平激光在第二五比五分光镜（3-2）上相遇，垂直激光透射出第二五 比五分光镜（3-2），水平激光反射出第二五比五分光镜（3-2）；