[发明专利]一种指掌纹图像采集装置

摘要

本发明提供一种指掌纹图像采集装置，包括LED背光源、采集棱镜、第一反射镜、第二反射镜、成像镜头、CMOS光电转换器、USB数据线及采集器本体；采集棱镜为等腰直角棱镜，设置在采集器本体的采集窗口处，反第一反射镜、第二反射镜、成像镜头、CMOS光电转换器顺序排列位于系统光轴上；由棱镜图像输出面出射的光线，经第一反射镜反射后变为第二反射镜的入射光线，该入射光线经由第二反射镜反射后变为出射光线，被成像镜头接收，CMOS光电转换器设置在成像镜头的像面上。本发明支持半掌（即除手指外的手掌部分）采集、左右四指及双拇指模式平面指纹采集、单指滚动采集，大大提高了采集精度和效率；同时通过复杂的光路设计，保证了采集装置对环境光的抗干扰能力达到近乎100%。

主权项

一种指掌纹图像采集装置，其特征在于：由LED背光源、采集棱镜、第一反射镜、第二反射镜、成像镜头、CMOS光电转换器、USB数据线及采集器本体构成；采集棱镜为等腰直角棱镜，设置在采集器本体的采集窗口处，包括光入射面、采集面、图像输出面，采集棱镜的斜面作为采集面，位于指纹采集窗口处，靠近采集者一侧的直角面为光入射面，另一侧直角面为图像输出面，采集面与图像输出面的夹角为45°~50°；LED背光源位于采集棱镜入射面一侧，为系统提供照明光；镜头光轴与棱镜光入射面平行，并通过采集面中心，第一反射镜距离图像输出面约162mm，并与光轴夹角55.5°，第二反射镜距离第一反射镜128mm，并与光轴夹角67.5°，成像镜头安装在距采集棱镜输出面380~280 mm距离处，第一反射镜和第二反射镜表面为镀铝介质高反膜，中心波长525 nm，反射率大于93%；反第一反射镜、第二反射镜、成像镜头、CMOS光电转换器顺序排列位于系统光轴上；由棱镜图像输出面出射的光线，经第一反射镜反射后变为第二反射镜的入射光线，该入射光线经由第二反射镜反射后变为出射光线，被成像镜头接收，CMOS光电转换器设置在成像镜头的像面上；CMOS光电转换器主要由USB控制芯片、可编程逻辑器件CPLD、彩色CMOS芯片和缓存芯片FIFO构成；USB通过IO端口将RESET_BAR_IN信号、START信号、IFCLK信号、INT1信号、FLAGC信号和SLWR信号与CPLD的IO端口连接，USB的数据端口DATA_USB也连接着CPLD的IO端口；USB控制芯片通过I2C端口与彩色CMOS芯片连接，USB控制芯片通过I2C端口对彩色CMOS芯片进行配置；CPLD芯片通过输出端口将RESET_BAR信号和EXTCLK信号传输给彩色CMOS芯片，对彩色CMOS进行复位；将行信号LV、场信号FV、数据同步时钟信号PCLK和图像数据DATA_SENSOR与CPLD的输入端口连接；CPLD通过IO端口与FIFO的WRST信号、WE信号、WCK信号、RRST信号、RE信号、RCK信号、ORDY信号、IN_USB数据、OUT_BUS数据连接，将彩色CMOS传输过来的图像数据IN_USB写入到FIFO中进行暂存；将FIFO中存储的图像数据通过OUT_BUS端口传输给CPLD，CPLD再通过DATA_USB端口将图像数据传输给USB控制芯片。