[发明专利]一种指纹识别系统

说明书

本发明公开一种指纹识别系统，建立直角坐标系，以平行于纸面为X轴、垂直于纸面为Y轴，光的传播方向为Z轴，该识别系统包括沿光的传播方向依次设置的LED光源、柱状透镜、狭缝、透镜组及指纹采集板，其中，柱状透镜用于对LED光源所发出的光束进行汇聚，在Y轴方向上形成直线型光照明场；狭缝位于直线型光照明场的焦域内，狭缝的长度方向落在Y轴上，狭缝在缝的长度方向上弯曲呈弧形，狭缝用于将直线型光照明场衍射形成一弧线场光源；弧线场光源经透镜组后形成共轭的弧线型光照明场；弧线型光照明场透过指纹采集板照射至待识别手指的内部指纹上以采集样品光。该识别系统，结构简单，操作方便，能够一次性有效采集拇指左右两侧有弧度的部分。

技术领域

本发明涉及一种指纹采集技术，特别涉及一种指纹识别系统。

背景技术

指纹识别技术在生物识别领域占有重要的优势地位，这是因为指纹具有唯一性、稳定性、可靠性、易采集且成本低等特点。目前，二维或者表皮指纹识别是当今最为普遍的身份识别技术，但是有两个主要缺陷：(1)10％左右的人的表皮指纹由于缺损无法识别；(2)二维指纹容易仿造，给现有的指纹识别系统带来种种问题。目前，还出现了三维指纹识别方法，三维指纹识别旨在通过对手指表皮下的真皮层指纹识别实现精准的身份识别。因真皮层指纹不存在上述表皮指纹的缺损和无法识别问题，而且很难仿造。

而光学相干层析成像(OCT)是三维指纹识别的首选技术。OCT是一种新兴的光学成像技术。它以非侵入性的方式、极高的速度形成高分辨率的生物组织剖面图。这种技术自1991年问世以来，为临床诊断及医疗研究带来了显著的影响。一个典型的频域OCT(Spectral domain OCT,SD-OCT)设备包括以下组成部分(参见图1所示)：宽带光源110；分光器140；参考臂150；光谱仪170；样品臂190。OCT通常有4个接口，分别连接宽带光源110、参考臂150、光谱仪170、样品臂190四个部分。宽带光源110提供照明光；照明光被分光器140分成两个部分，一部分到达样品臂190，另一部分到达参考臂150。到达样品臂190的光被样品背向散射后沿原路返回分光器140；同样，到达参考臂150的光经过参考反射镜反射后按原路返回分光器140。回到分光器140的两束光在分光器140上合束并发生干涉。分光器140将干涉光束分成两部分，其中一部分干涉光到达光谱仪170，光谱仪170接接收到干涉光后将其转换为电信号。计算机(图中未视出)从光谱仪170读取包含光谱干涉信号的光谱仪输出数据，通过光谱域线性校正和反傅立叶变化后得到样品的断面图像。

现有OCT设备造价昂贵(约合60-80万人名币/台)，个人无法承担设备费用，严重阻碍了这种有效指纹识别技术的普及。在所有组件当中，光源、光谱仪和图像处理器最为昂贵；其余组件均可找到廉价的替代品。所以，降低OCT设备的关键在于用发明廉价的光源、光谱仪和图像处理器。目前，已有OTC设备采取措施以降低OCT设备的成本。如一种便携式光学相干层析成像仪(申请号201510509005.1)，采用了廉价的LED代替OCT光源、用手机照相机代替OCT光谱仪、用手机处理器代替OCT图像处理器，从而实现低成本。然而，现有的线场OCT技术只能提供直线型的照明，在采集指纹的时候无法一次性有效采集拇指左右两侧有弧度的部分。为了采集两侧有弧度部分皮肤的指纹，手指必须在指纹采集平面上左右滚动，非常的不方便，也影响采集准确度。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低廉，采集方便且采集准确度高的一种指纹识别系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种指纹识别系统，建立直角坐标系，以平行于纸面为X轴、垂直于纸面为Y轴，光的传播方向为Z轴，所述识别系统包括沿光的传播方向依次设置的LED光源、柱状透镜、狭缝、透镜组及指纹采集板，其中，

柱状透镜，用于对所述LED光源所发出的光束进行汇聚，在Y轴方向上形成直线型光照明场；

狭缝，位于所述直线型光照明场的焦域内，所述狭缝的长度方向落在Y轴上，所述狭缝在缝的长度方向上弯曲呈弧形，所述狭缝用于将所述直线型光照明场衍射形成一弧线场光源；