[发明专利]指纹识别采集装置及系统

说明书

本发明属于指纹识别技术领域，提供了指纹识别采集装置及系统，通过多根X轴导线分别与多根Y轴导线相互垂直交叉，并且多根X轴导线与多根Y轴导线用于接收感应信号，接着通过柔性电路板将感应信号传输给中央处理器，以使中央处理器对感应信号进行信号处理后得到图像信息。由此实现了多根X轴导线与多根Y轴导线垂直交叉，可得到各个点位置的电容值变化，探测到纹嵴和纹峪的位置，从而形成指纹图像数据，并根据图像数据得到图像信息，以便系统的辨认或验证的效果，其响应速度快、识别精度高以及杂讯信号小，因此解决了现有的指纹识别技术存在着响应速度慢、识别精度低以及杂讯信号大的问题。

技术领域

本发明属于指纹识别技术领域，特别是涉及指纹识别采集装置及系统。

背景技术

近年来,随着手机、掌上电脑以及笔记本电脑等手持电子设备的不断发展和普及，以及人们对电子商务安全和个人信息安全也越来越重视。同时，光电技术和微型计算机技术的迅猛发展，使得对指纹图像的采集和处理都变得更为可行，并且为自动指纹识别技术的发展奠定了坚实的基础。

在高科技发展的今天，指纹识别技术已经成熟，因为每个人包括指纹在内的皮肤纹路，在图案、断点以及交叉点上各不相同，是唯一且终生不变的。因此以指纹作为身份识别装置的电子设备也越来受到人们的欢迎，传统的智能卡、密码等识别系统很繁琐而且并不十分可靠，指纹识别技术以人体自身的生理特征来识别个人的身份，这种技术是目前较为方便与安全的识别系统，它不需要携带智能卡或记住密码，随时可以进行检测。应用最为广泛的是智能手机、电脑等领域，除此之外在刑事侦查用，指纹门禁系统、指纹考勤系统、安全保密系统、身份鉴定系统等都有着很广泛的应用。

20世纪90年代指纹识别技术就在国内兴起，当时应用仅限于刑侦领域，它可以提高公安机关破案率，同时节省了很多成本。指纹识别技术的巨大市场前景，将对国际、国内安防产业产生巨大的影响。自动指纹识别技术的自动指纹识别系统工作模式可分为两类：验证模式和辨识模式。验证模式又称一对一比对，其对比原理为：指纹预先登记到样本数据库并设定一个标识码。对比时，录入指纹并输入标识码，系统根据标识码从数据库中提取指纹样本与录入指纹进行对比。辨识模式又称一对多比对，是将录入指纹与样本数据库中的所有指纹逐一进行对比，直到找到相匹配的指纹或搜索完整的样本数据库后给出无对应指纹的结论。一般而言，自动指纹识别算法体系大致由指纹增强、指纹分类、特征提取以及指纹对比四个部分组成。对于质量好的指纹图像，指纹增强技术并不是必须的。对于工作在验证模式下的自动指纹识别系统，也不需要进行指纹分类。特征提取和指纹对比则是自动指纹识别系统不可或缺的组成部分及核心。

目前，在指纹采集设备中，关键的指纹指纹识别采集装置部分随着科学技术的进步而不断发展，按其工作原理主要可分为以下几种：

1、光电式指纹指纹识别采集装置，它是依据光的全发射原理，当光线照射到压有指纹的玻璃表面时，由于纹嵴和纹峪部位对光线的反射强度不同，图像经过棱镜折射后被半导体光电器件捕获，并通过光电转换形成电信号输出。

2、半导体电容式指纹指纹识别采集装置，它是利用大规模集成电路技术，将近百万个电容传感单元阵列集成到一小块的半导体晶片上，当人的手指压在指纹识别采集装置的绝缘表面时，由于指纹的纹嵴和纹峪与电容传感单元之间的距离不同，所形成的分布电容也不相同，经过相应的电路进行模数转换后，变成数字图像信号。

3、压敏式指纹指纹识别采集装置，它的顶层是由数万个具有弹性的压敏介质材料单元阵列组成的，当手指按压在指纹识别采集装置表面时，通过对所有压敏介质材料单元阵列进行扫描，就可以将指纹的纹嵴和纹峪的凸凹变化转变成相应的电信号出输出，从而得到指纹的图像。

4超声波扫描指纹指纹识别采集装置，它的原理是利用超声波扫描指纹的表面，获取指纹上纹嵴和纹峪不同深度的反射信号，并加以分析，得到指纹图像。

以上各种技术中以半导体电容式指纹识别采集装置的效果最好，图像一致性和几何失真最小，但是受到半导体生产工艺和制造成本的限制，采样面积很难做到很大。