本發明專利技術公開了一種雙指、單指和滾動指紋的采集、登記與識別裝置，包括指紋采集器、背光單元、指示單元和外殼，其特征在于：指紋采集器是包括光指紋圖像采集單元的光學雙指指紋采集器，光指紋圖像采集單元包括帶存儲單元芯片的電路控制模塊和光學系統，存儲單元芯片用于存儲功能文件，以便完成采集后的登記與識別。本發明專利技術采用模塊化設計，以輔助提高管理力度及可靠性，其光學系統、電路控制模塊及外殼具備小型化的特點，克服了現有同類型的雙指指紋采集裝置體積大的缺陷，從而進一步節約了成本，便于攜帶。本發明專利技術可以與計算機聯合使用完成用戶雙指指紋采集、雙指指紋比對、異常報警、控制信號輸出等功能，有效提高了指紋采集速率和識別精度。
【技術實現步驟摘要】
本 專利技術涉及應用電子電路進行指紋識別的方法或裝置，特別是涉及一種雙指、單指和滾動指紋的采集、登記與識別裝置。
技術介紹
指紋識別技術具有方便、可靠、非侵害和成本比較低的特點，將用戶指紋數據分配到相應的指紋驗證裝置，可實時上傳指紋按壓記錄，生成指紋按壓報表，為追查事故提供依據。但是，現有光學式指紋采集裝置的采集窗口尺寸尚未見有符合中國公安部門和美國聯邦調查局(Federal Bureau of Investigation，縮略詞為FBI)有關活體滾動或雙指指紋采集窗口尺寸必須大于1. 6X1. 5英寸，圖像分辨率為500dpi士 1%，灰度級為256gray level的要求，而且指紋圖像采集速度、所用芯片均采用小封裝、縮減光學系統的長度、實現模塊化以便攜帶等方面也有待進一步改進。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是彌補上述現有技術的缺陷，提供一種雙指、單指和滾動指紋的采集、登記與識別裝置。本專利技術的技術問題通過以下技術方案予以解決。這種雙指、單指和滾動指紋的采集、登記與識別裝置，包括指紋采集器、背光單元、 指示單元和保護面板即外殼。這種雙指、單指和滾動指紋的采集、登記與識別裝置的特點是所述指紋采集器是包括光指紋圖像采集單元的光學雙指指紋采集器，所述光指紋圖像采集單元包括帶存儲單元芯片的電路控制模塊和光學系統，所述電路控制模塊和光學系統用于一般為食指和中指的雙指、單指和滾動指紋的實時采集與比對，所述存儲單元芯片用于存儲功能文件，以便完成采集后的登記與識別。本專利技術的技術問題通過以下進一步的技術方案予以解決。所述電路控制模塊還包括用于采集圖像的至少85萬像素的互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，縮略詞為 CMOS)傳感器、控制 CMOS 傳感器完成采集圖像數據的主控芯片、提供時鐘信號給主控芯片的晶體振蕩電路、加密芯片、降壓集成電路、以及與計算機通訊進行數據傳輸的數據通訊單元，所述數據通訊單元用于與計算機聯合使用，以完成用戶指紋采集與比對。優選的是，所述主控芯片是美國Cypress半導體公司出品的型號為CY7C68013A的主控芯片，設有雙指指紋采集單元、數據通訊單元、數據存儲單元以及輸出控制單元，主控芯片分別與CMOS傳感器、加密芯片、存儲單元芯片、降壓集成電路、指示單元、晶體振蕩電路、數據通訊單元連接，用于實現雙指指紋采集、雙指指紋圖像校正、數據通訊和輸出控制。優選的是，所述CMOS傳感器是美國Aptina公司出品的型號為MT9M001C12STM的 130萬像素黑白CMOS傳感器，由主控芯片提供時鐘信號、復位信號、同步信號和I2C信號進行控制，采集到的數據直接傳送至所述主控芯片。 所述加密芯片是深圳市華曦達科技股份有限公司出品的型號為DM2016N的加密芯片，用于下載自有軟件算法和代碼，對用戶重要數據提供全方位、高安全度的保護，維護自身權益，避免軟件盜版。所述存儲單元芯片采用型號為AT24C64CN-SH-B(64K)的存儲芯片。所述數據通訊單元包括帶靜電保護的通用串行總線(Universal Serial Bus，縮略詞為USB)連接座，設置在外殼后側，且設有防水防塵橡膠蓋。所述USB連接座是12引腳雙排USB母座，與兩端為12引腳雙排USB公座連接器的連接線配用。所述光學系統包括直角梯形棱鏡、平凸透鏡、兩個平面反光鏡面和透鏡系統；所述直角梯形棱鏡沿著光路方向位于光源上方倒置在采集窗口處，所述直角梯形棱鏡的下底面為工作面，所述直角梯形棱鏡的直角腰射出指紋圖像，所述直角梯形棱鏡的下方設有所述光指紋圖像采集單元的主板。所述平凸透鏡沿著光路方向擺放在前面。所述兩個平面反光鏡面沿著光路方向擺放，分別與所述直角梯形棱鏡的直角邊成 45°和135°的夾角，與水平面均成45°的夾角，將光線準確反射至設置在透鏡系統的成像物鏡的相面上采集圖像的CMOS光電轉換器，所述兩個平面反光鏡面用于延長光路，使裝置體積更加小型化。所述透鏡系統包括成像物鏡和目鏡，沿著光路方向依次擺放，包括雙凸透鏡、第一凹凸透鏡、第二凹凸透鏡。所述光路總長調整范圍為240mm 280mm，直角梯形棱鏡中光路總長調整范圍為 IlOmm 130mm，平凸透鏡中光路總長調整范圍為7mm 9mm，雙凸透鏡中光路總長調整范圍為0. 8mm 1. 5mm,第一凹凸透鏡中光路總長調整范圍為0. 5mm 1. 0_，第二凹凸透鏡中光路總長調整范圍為6. 5mm 7. 5mm，具體數值根據鏡片材料物距和像距決定，所述直角梯形棱鏡、平凸透鏡、雙凸透鏡、第一凹凸透鏡和第二凹凸透鏡的間距根據圖像質量調整。所述指示單元包括分別直接與主控芯片連接的指示燈和蜂鳴器。所述指示燈是發光二極管(Light Emitting Diode，縮略詞為LED)指示燈，受電路控制模塊主控芯片的控制，所述LED指示燈光源為不同色可見光的發光二極管，且在外殼的上表面上設有使亮度均勻的導光柱，根據照明強度的取值和照明方式設置，其電源和地分別通過導線從所述光指紋圖像采集單元的主板供電和共地。所述蜂鳴器設置在外殼的一側面，受電路控制模塊主控芯片的控制及時做出各種響應，使人機交互更簡單。所述外殼的形狀大體為長方體，外殼前面的上表面設有用做指紋采集窗口的長方形開口，且設有內凹的弧面，所述外殼的底座是加厚加長的橡膠底座，所述外殼的底座還設有橡膠腳墊，加大防滑面積，以防止按壓指紋時發生指紋變形以及裝置滑動甚至傾倒，所述外殼的長寬高尺寸根據所述光學系統的體積調整。所述指紋采集窗口尺寸大于1. 6X 1. 5英寸，即CMOS傳感器的采集區域面積大于 1.6X1. 5英寸，符合中國公安部門和美國FBI有關要求。所述內凹的弧面，弧度從-0. 4rad變化至+0. 4rad,以便用戶按壓手指。所述外殼的后側設有內有鋼結構加固的鎖孔，與采用鋼絲鎖纜的防盜鎖具的T型鎖扣相互卡合，將裝置鎖牢在固定位置或以被鎖位置為圓心、以鋼絲鎖纜長為半徑的可挪動空間，以防止被盜。 所述外殼的兩側面設有多條平行的防滑條，用于防滑與裝飾的防滑，所述防滑條寬度為1謹，深度為0. 8謹，長度為3 110謹。所述背光單元包括均布波長為850nm或940nm的紅外二極管的LED背光燈板和用于調節所述LED背光板亮度的外接電位器，所述背光單元安裝在所述直角梯形棱鏡的正下方，將采集指紋圖像信息的光線呈現在圖像采集單元感光陣列并轉換成電信號。 本專利技術與現有技術對比的有益效果是本專利技術采用模塊化設計，以輔助提高管理力度及可靠性，其光學系統、電路控制模塊及外殼具備小型化的特點，克服了現有同類型的雙指指紋采集裝置體積大的缺陷，從而進一步節約了成本，便于攜帶。本專利技術可以與計算機聯合使用完成用戶雙指指紋采集、雙指指紋比對、異常報警、控制信號輸出等功能，有效提高了指紋采集速率和識別精度。附圖說明圖1是本專利技術具體實施方式的外殼的主視圖；圖2是本專利技術具體實施方式的外殼的側視圖；圖3是本專利技術具體實施方式的外殼的俯視圖；圖4是本專利技術具體實施方式的光指紋圖像采集單元的組成方框圖；圖5是本專利技術具體實施方式的光學系統的光路二維圖；圖6是本專利技術具體實施方式的操作流程圖。具體實施例方式下面結合具體實施方式并對本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種雙指、單指和滾動指紋的采集、登記與識別裝置，包括指紋采集器、背光單元、指示單元和保護面板即外殼，其特征在于：所述指紋采集器是包括光指紋圖像采集單元的光學雙指指紋采集器，所述光指紋圖像采集單元包括帶存儲單元芯片的電路控制模塊和光學系統，所述電路控制模塊和光學系統用于一般為食指和中指的雙指、單指和滾動指紋的實時采集與比對，所述存儲單元芯片用于存儲功能文件，以便完成采集后的登記與識別。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：車全宏，李治農，仲崇亮，楊辰曉，
申請(專利權)人：東莞市中控電子技術有限公司，
類型：發明
國別省市：44
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