[发明专利]生物辨识装置及方法

说明书

本发明公开一种生物辨识装置及方法，通过红外线的垂直腔面射型激光器（VCSEL）作为生物辨识装置的替代光源而可在静脉影像的辨识上提供更清楚的影像，并且使用独特的光学导光机构来达成体积小型化的功效。此外，所述生物辨识装置及方法更通过单一影像测器单元来同时撷取指静脉与指纹两种影像于同一感测信号中，以进行后续的静脉特征与指纹特征的分析比对，而能具有硬件成本相对降低、电路设计上较为单纯、以及处理效率也较高的优点。

技术领域

本发明为一种生物辨识装置及方法，尤指一种可撷取及鉴别手指的指纹特征或/及静脉特征的生物辨识装置及方法。

背景技术

为了加强保全效果、以及弥补传统例如个人密码、数字金钥、通过智能晶片所内建的硬件金钥等等的数字化身份辨识技术的缺点，现今已有越来越多的身份辨识及保全系统是采用或增设有生物辨识装置。而手指的指纹辨识装置与静脉辨识装置则是生物辨识装置中的两个常见例子。

中國台湾专利公告号第565094、M343215号案以及中国台湾专利公开号第201145179号案曾公开现有的指纹辨识技术。然而，这几件现有技术都同样具有：仅能提供「指纹辨识」单一生物特征的鉴别功能所以保全效果较差，以及使用可见光光源所以无法适用于对手指静脉的辨识操作等缺失。所述的反射式可见光光源，是指光源是由下朝上射向手指的第一指节的皮肤与介质的接触面后，由影像撷取装置撷取来自接触面的反射光，并据以分析其中的指纹特征。然而，因为静脉特征是利用血红蛋白对于特定波长的吸收而显像，其特定波长并不包括可见光。再者指纹辨识时需通过接触一介面来加强指纹的鉴别程度，此一接触会导致内藏于指节内部的静脉血管周围密度改变而不易观察，所以，前述位于第一指节的反射式可见光光源显然无法在鉴别指纹的同时也获得清晰的静脉影像，故无法适用于第一指节的静脉辨识操作。

美国专利公开号第20090185726号案公开一种可辨识「指纹」、「指静脉」、「掌纹」、「掌静脉」四合一的辨识设备。但其使用时仅选择「指纹与指静脉」或「掌纹与掌静脉」，以时序方式控制两个不同位置的反射式光源进行特征辨识，即指纹辨识使用一组光源、静脉辨识使用另一组光源，且需要增加一控制电路来分时启动，因此在电路设计上较为复杂。

中国台湾专利公告号第M375256号案及中国台湾专利公开号第201211914号案曾公开现有静脉辨识技术。然而，这几件现有技术都同样具有仅能提供「静脉辨识」单一生物特征的鉴别功能所以保全效果较差的缺失。并且，中国台湾专利公告号第M375256号案因缺乏妥适的导光机制所以整体体积庞大，而中国台湾专利公开号第201211914号案则未曾公开任何光学系统与导光机制的具体设计。

中国台湾专利公开号第200947315号案公开一种可辨识「指纹」与「指静脉」的技术，但其技术公开是着重在电路设计及后续影像辨识及身份鉴别等数据处理的部分，并无具体的光学系统与导光机制的公开。并且，此一现有技术是采用2维电容式指纹感应器与影像测器(Image sensor)两种感应器来分别且依序撷取指纹影像及静脉影像，不仅硬件成本较高，且因为需分别控制两组影像感应器来依序进行两个不同的影像撷取与处理，所以在电路设计及影像处理程式上也较为复杂。

美国专利公开号第20110129128号案公开一种可辨识「指纹」与「指静脉」的技术，但其技术公开是着重在电路设计及后续影像辨识及身份鉴别等数据处理的部分，并无具体的光学系统与导光机制的公开。并且，此一现有技术是采用一电阻式或电容式的半导体电路感应板来侦测指纹特征、并使用另一影像感应器搭配光源来撷取静脉影像并据以辨识静脉特征。此种使用两种不同感应器来分别撷取指纹特征及静脉影像的方式，不仅硬件成本较高，且因为需分别控制两组不同类型感应器进行两种不同类型的信号撷取与处理，所以在电路设计上也较为复杂。