[发明专利]一种湿手指指纹采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及应用电子电路进行生物识别的方法或装置，特别是涉及一种湿手指指纹采集装置。

背景技术

指纹识别技术具有方便、可靠、非侵害和成本比较低的特点，将用户指纹数据分配到相应的指纹验证装置，可实时上传指纹按压记录，生成指纹按压报表，为追查事故提供依据。指纹识别与采集的指纹质量密切相关，对被采集者的手指有相应的要求，尤其是应用于门禁或是户外的指纹采集装置，对被采集者的手指有更严格的要求，例如手指不能太湿、太干或者脱皮太严重。然而，在现实生活中手指会出汗或者难免接触到水而变湿，由于水的折射率低于玻璃的折射率，直接影响到现有指纹采集器采集湿手指指纹图像的质量，采集到的指纹图像质量很差，看不到指纹纹路，不能进行登记比对。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种湿手指指纹采集装置。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种湿手指指纹采集装置，包括壳体以及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、设有彩色互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semicon-ductor，缩略词为CMOS）芯片的指纹图像采集单元，以及发光二极管（Light Emitting Diode，缩略词为LED）光源，所述棱镜是六面梯形棱镜，包括有大端面、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像面。

这种湿手指指纹采集装置的特点是：

所述棱镜是折射率至少为1.7的玻璃制作的棱镜，其高于一般玻璃制作的棱镜的折射率，可以有效解决现有指纹采集装置因水的折射率低于玻璃的折射率而导致采集不到高质量湿手指指纹图像的问题。

在所述棱镜和所述成像物镜之间的光路设有第一平面反射镜和第二平面反射镜，所述第一平面反射镜与所述棱镜的大端面的夹角为97.1°，其反射的光线进入第二平面反射镜，所述第二平面反射镜与所述棱镜的大端面的夹角为13°，其反射的光线直接进入所述成像物镜。

所述LED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第一平面反射镜上，所述第一平面反射镜反射的光线进入第二平面反射镜，所述第二平面反射镜反射的光线直接进入所述成像物镜，并经所述成像物镜消畸变、色差，光线中的物像成像于所述指纹图像采集单元的彩色CMOS芯片的感光面上，并转换成电信号输出。采用两个平面反射镜进行两次反射，光线呈折线，可以明显减小指纹采集装置的体积，实现小型化。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述第一平面反射镜是只有一个反射镜面的长方体状薄平面镜。

所述第二平面反射镜是只有一个反射镜面的长方体状薄平面镜。

所述成像物镜是一个透镜，所述成像物镜的主光轴与所述棱镜大端面的夹角为21°。

在所述壳体的后方与所述指纹图像采集单元的主板之间设有成像物镜底座，由所述壳体和所述指纹图像采集单元主板上的定位孔夹住固定。

所述LED光源是至少1个可见光或红外光LED光源，安装在独立的灯板上，位于所述棱镜的小端面下方，与小端面平行正对，可以作为持续光源，长时间使用。

本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

所述指纹图像采集单元是彩色互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，缩略词为CMOS）传感器，其主板电路包括彩色CMOS芯片、主控芯片、晶体振荡器、存储单元芯片、加密芯片、低压差线性稳压器（Low Dropout Linear Regulator，缩略词为LDO）、复位电路，以及数据通讯接口，所述彩色CMOS芯片分别与存储单元芯片、LDO连接，所述主控芯片分别与晶体振荡器、存储单元芯片、加密芯片、LDO、复位电路以及数据通讯接口连接，所述LDO还分别与存储单元芯片、数据通讯接口以及所述LED光源连接。

所述彩色CMOS芯片设置在所述成像物镜的像面上，且与成像物镜的主光轴的夹角为77.8°。

所述彩色CMOS芯片的感光面到所述成像物镜的后焦距为5mm。