CN104156735A - 一种指纹扫描装置及其指纹扫描方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹扫描装置及其指纹扫描方法，包括：支架，所述支架上设置有指纹识别区，所述指纹识别区下方设置有指纹扫描传感器，并通过设置一步进马达驱动该指纹扫描传感器在指纹识别区下方做往返运动；还包括：用于驱动步进马达转动、控制指纹扫描传感器进行指纹信息采集、以及判断采集到的指纹信息是否符合管理员身份的处理器；由于采用了步进马达驱动指纹扫描传感器运动，用户只需将手指放置在指纹识别区内，由步进马达驱动指纹扫描传感器匀速移动，从而达到以固定手指的方式来扫描指纹的目的，提高指纹识别率，同时，简化用户操作，用户只需要将手指放置在指纹识别区内，设备自动进行指纹扫描的工作，提升了用户体验。

Description

一种指纹扫描装置及其指纹扫描方法

技术领域

本发明涉及指纹扫描技术领域，尤其涉及的是一种指纹扫描装置及其指纹扫描方法。

背景技术

随着无线通讯设备在人们生活中越来越普及，人们通过指纹扫描来进行身份识别的过程频繁，目前很多设备也带有指纹识别功能，传统的指纹扫描模式需要手指进行近距离按特定的方向滑动，滑动时，指纹扫描传感器对运动中的手指进行扫描，以达到识别指纹的目的。但此种方式需要用户人为控制手指移动方向和移动的速度，对用户做指纹识别时的操作动作要求较高，经常遇到扫描错误或识别不到的情况，同时也影响用户的体验。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明提供一种指纹扫描装置及其指纹扫描方法，通过不同的指纹扫描方式，实现在不同手指按压情况下，相同的扫描速度来实现识别动作的一致性，从而提高设备的准确性，提高用户体验。

所采用的技术方案如下：

一种指纹扫描装置，包括：支架，所述支架上设置有指纹识别区，所述指纹识别区下方设置有指纹扫描传感器，并通过设置一步进马达驱动该指纹扫描传感器在指纹识别区下方做往返运动；

还包括：用于驱动步进马达转动、控制指纹扫描传感器进行指纹信息采集、以及判断采集到的指纹信息是否符合管理员身份的处理器。 

所述的指纹扫描装置，其中，所述指纹扫描传感器一端设置有齿条，并在所述步进马达驱动端对应设置与该齿条相啮合的齿轮。

所述的指纹扫描装置，其中，所述齿条底部还设置用于指纹扫描传感器与处理器建立通讯连接的柔性线路板。

所述的指纹扫描装置，其中，所述处理器具体包括：

步进马达驱动模块，用于驱动步进马达带动指纹扫描传感器在指纹识别区下方做往返运动；

指纹扫描模块，用于驱动指纹扫描传感器在运动过程中对放置在指纹识别区内的手指进行指纹信息的采集；

指纹信息鉴别模块，用于将采集到的指纹信息与处理器中预先保存的管理员指纹信息进行鉴别；

结果输出模块，用于根据指纹信息鉴别模块的鉴别结果输出是否符合管理员身份。

所述的指纹扫描装置，其中，所述处理器还包括：

手指识别模块，用于识别指纹扫描模块上方的指纹识别区内是否有手指放入。

所述的指纹扫描装置，其中，所述处理器还包括：

复位模块，用于复位步进马达和指纹扫描传感器。

所述的指纹扫描装置，其中，所述处理器还包括：

管理员身份保存模块，用于预先保存管理员指纹信息。 

一种基于指纹扫描装置的指纹扫描方法，包括步骤：

A、处理器驱动步进马达转动，并带动指纹扫描传感器在指纹识别区下方做往返运动；

B、指纹扫描传感器在运动过程中对放置在指纹识别区内的手指进行指纹信息的采集；

C、由处理器进行判断采集到的指纹信息是否符合管理员身份。

所述的基于指纹扫描装置的指纹扫描方法，其中，在所述步骤A之前还包括步骤：

A01、识别指纹扫描模块上方的指纹识别区是否有手指放入。

所述的基于指纹扫描装置的指纹扫描方法，其中，在所述步骤A之前还包括步骤：

A02、预先保存管理员指纹信息。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明提供的一种指纹扫描装置及其指纹扫描方法，由于采用了步进马达驱动指纹扫描传感器运动，用户只需将手指放置在指纹识别区内，由步进马达驱动指纹扫描传感器匀速移动，从而达到以固定手指的方式来扫描指纹的目的，提高指纹识别率，同时，简化用户操作，用户只需要将手指放置在指纹识别区内，设备自动进行指纹扫描的工作，提升了用户体验。

附图说明

图1是本发明指纹扫描装置的立体图；

图2是本发明指纹扫描装置的分解图；

图3是本发明指纹扫描装置中处理器的模块框图；

图4是本发明指纹扫描装置的第一运动状态示意图；

图5是本发明指纹扫描装置的第二运动状态示意图；

图6是本发明指纹扫描装置的第三运动状态示意图；

图7是本发明指纹扫描装置的第四运动状态示意图；

图8是本发明指纹扫描装置的第五运动状态示意图；

图9是本发明指纹扫描装置的第六运动状态示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种指纹扫描装置及其指纹扫描方法，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图1，图1是本发明指纹扫描装置的立体图，所述指纹扫描装置，其包括：

支架100，所述支架100上设置有指纹识别区101，结合图2所示，图2是本发明指纹扫描装置的分解图，所述指纹识别区101下方设置有指纹扫描传感器200，并通过设置一步进马达300驱动该指纹扫描传感器200在指纹识别区101下方做往返运动，其中，支架100与指纹扫描传感器200应当近距离放置在一起，以便指纹扫描传感器200能顺利扫描到支架上指纹识别区101内的指纹。具体地，在所述指纹扫描传感器200一端设置有齿条210，并在所述步进马达300驱动端对应设置与该齿条210相啮合的齿轮310。通过齿条210与齿轮310的配合，当驱动步进马达300转动时，指纹扫描传感器200则在齿条210的长度区间内水平移动。

进一步地，该指纹扫描装置还包括：用于驱动步进马达300转动、控制指纹扫描传感器200进行指纹信息采集、以及判断采集到的指纹信息是否符合管理员身份的处理器400。即，通过处理器400对步进马达300和指纹扫描传感器200进行软件控制，并对采集到的数据进行相应的处理。

结合图3所示，图3是本发明指纹扫描装置中处理器的模块框图，该处理器400具体包括：

手指识别模块410，用于识别指纹扫描模块上方的指纹识别区101内是否有手指1000放入。手指识别模块410通常由电容感应传感器组成，通过一定的扫描频率，实时对指纹识别区上进行有无手指1000的状态识别。

步进马达驱动模块420，用于驱动步进马达带动指纹扫描传感器在指纹识别区下方做往返运动。当手指识别模块410检测到指纹识别区101上有手指1000放入时，即启动步进马达驱动模块420，控制步进马达300顺时针转动或逆时针转动，同时通过齿轮310与齿条210的配合，带动指纹扫描传感器200在指纹识别区下方来回移动。

指纹扫描模块430，用于驱动指纹扫描传感器在运动过程中对放置在指纹识别区内的手指进行指纹信息的采集。在指纹扫描过程中，指纹扫描传感器200相对于手指进行定向和特定速度的扫描运动，只有在步进马达300启动（由停止到匀速）和停止（由匀速到停止）时有速度的变化，除了步进马达300启动和停止过程外，步进马达300进行匀速转动，从而带动指纹扫描传感器200进行匀速扫描指纹的运动。也就是说，当步进马达300达到匀速时，指纹扫描传感器200开始对指纹识别区101内的手指1000进行指纹信息的采集。

进一步地，在所述齿条210底部还设置用于指纹扫描传感器200与处理器400建立通讯连接的柔性线路板220。即当指纹扫描传感器200采集完指纹信息以后，通过柔性线路板220传输给指纹信息鉴别模块450进行鉴别处理，同时通过复位模块440将步进马达300和指纹扫描传感器200复位，以准备下一次的扫描工作。

复位模块440，用于复位步进马达300和指纹扫描传感器200。即在指纹扫描传感器200完成指纹扫描工作后，则将对步进马达300和指纹扫描传感器200进行复位。

指纹信息鉴别模块450，用于将采集到的指纹信息与处理器中预先保存的管理员指纹信息进行鉴别。也就是说，将指纹扫描传感器200采集到的指纹信息与管理员身份保存模块460预先保存的管理员指纹信息进行鉴别，从而判断其是否符合管理员身份。

管理员身份保存模块460，用于预先保存管理员指纹信息。通常在初次使用时对管理员进行指纹信息的采集并进行保存，或在修改管理员时对管理员指纹信息有变更需求时进行管理员身份信息的更新。

结果输出模块470，用于根据指纹信息鉴别模块450的鉴别结果输出是否符合管理员身份。当符合管理员身份时，则提示“管理员身份正确”，并进入相应的主菜单；当不符合管理员身份时，则提示“管理员身份错误”，并保持锁定状态。

下面结合一具体应用实施例，对发明做进一步阐述：

结合图4-6所示，图4-6是本发明指纹扫描装置进行指纹扫描的三个状态示意图。

其中，图4是本发明指纹扫描装置的第一运动状态示意图，即指纹扫描初始位置，图5是本发明指纹扫描装置的第二运动状态示意图，即指纹扫描中间位置，此时步进马达300已经达到匀速，而指纹扫描传感器200也已经开始对指纹识别区101上的手指1000进行指纹扫描，图6是本发明指纹扫描装置的第三运动状态示意图，即指纹扫描结束位置。

当手指1000放置在支架100上时，由手指识别模块410识别有手指放入，之后步进马达驱动模块420控制步进马达300逆时针匀速转动，并带动指纹扫描传感器200移动，此时，指纹扫描模块430启动指纹扫描传感器200对手指1000进行指纹扫描的动作。在扫描过程中，指纹扫描传感器200相对于手指1000进行定向和特定速度的扫描运动，只有在步进马达300启动（由停止到匀速）和停止（由匀速到停止）时有速度的变化，除了步进马达300启动和停止过程外，步进马达300进行匀速转动，从而带动指纹扫描传感器200进行匀速扫描指纹的运动。扫描完的指纹数据由指纹扫描传感器200传输到指纹信息鉴别模块450进行身份识别，指纹信息鉴别模块450通过收到的数据和管理员身份保存模块460中的数据进行比较，以达到识别是否是管理员在操作设备这一过程，块根据是否是管理员对应的不同权限，进行设备资源的调动，从而实现对用户指纹的识别。

结合图7-9所示，图7-9是本发明指纹扫描装置指纹扫描结束后进行复位的三个状态示意图。

其中，图7是本发明指纹扫描装置的第四运动状态示意图，即指纹扫描结束后开始复位位置，图8是本发明指纹扫描装置的第五运动状态示意图，即指纹扫描结束后复位中位置，图9是本发明指纹扫描装置的第六运动状态示意图，即指纹扫描结束后复位到初始位置。

当指纹扫描传感器200从初始位置开始进行指纹扫描完成后，复位模块440对指纹扫描传感器200进行复位的动作，同时步进马达驱动模块420反向驱动步进马达300顺时针匀速转动，即步进马达300旋转方向和之前指纹扫描过程的转动方向相反，步进马达300带动指纹扫描传感器200返回到指纹扫描传感器200初始位置，这时，整个指纹扫描的过程进行完毕。当指纹扫描传感器200恢复到初始位置后，步进马达驱动模块420也复位到待机模式，直到下一次指纹扫描开启。

基于上述指纹扫描装置的实施例，本发明还提供一种基于指纹扫描装置的指纹扫描方法，其包括步骤：

步骤S510、处理器驱动步进马达转动，并带动指纹扫描传感器在指纹识别区下方做往返运动，具体如上所述。

步骤S520、指纹扫描传感器在运动过程中对放置在指纹识别区内的手指进行指纹信息的采集，具体如上所述。

步骤S530、由处理器进行判断采集到的指纹信息是否符合管理员身份，具体如上所述。

另外，在所述步骤S510之前还包括步骤：

步骤S501、识别指纹扫描模块上方的指纹识别区是否有手指放入，具体如上所述。

步骤S502、预先保存管理员指纹信息，具体如上所述。

综上所述，本发明所提供的一种指纹扫描装置及其指纹扫描方法，由于采用了步进马达驱动指纹扫描传感器运动，用户只需将手指放置在指纹识别区内，由步进马达驱动指纹扫描传感器匀速移动，从而达到以固定手指的方式来扫描指纹的目的，提高指纹识别率，同时，简化用户操作，用户只需要将手指放置在指纹识别区内，设备自动进行指纹扫描的工作，提升了用户体验。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种指纹扫描装置，包括：支架，所述支架上设置有指纹识别区，其特征在于，所述指纹识别区下方设置有指纹扫描传感器，并通过设置一步进马达驱动该指纹扫描传感器在指纹识别区下方做往返运动；

还包括：用于驱动步进马达转动、控制指纹扫描传感器进行指纹信息采集、以及判断采集到的指纹信息是否符合管理员身份的处理器。

2. 根据权利要求1所述的指纹扫描装置，其特征在于，所述指纹扫描传感器一端设置有齿条，并在所述步进马达驱动端对应设置与该齿条相啮合的齿轮。

3.根据权利要求2所述的指纹扫描装置，其特征在于，所述齿条底部还设置用于指纹扫描传感器与处理器建立通讯连接的柔性线路板。

4.根据权利要求1所述的指纹扫描装置，其特征在于，所述处理器具体包括：

步进马达驱动模块，用于驱动步进马达带动指纹扫描传感器在指纹识别区下方做往返运动；

指纹扫描模块，用于驱动指纹扫描传感器在运动过程中对放置在指纹识别区内的手指进行指纹信息的采集；

指纹信息鉴别模块，用于将采集到的指纹信息与处理器中预先保存的管理员指纹信息进行鉴别；

结果输出模块，用于根据指纹信息鉴别模块的鉴别结果输出是否符合管理员身份。

5.根据权利要求4所述的指纹扫描装置，其特征在于，所述处理器还包括：

手指识别模块，用于识别指纹扫描模块上方的指纹识别区内是否有手指放入。

6.根据权利要求4所述的指纹扫描装置，其特征在于，所述处理器还包括：

复位模块，用于复位步进马达和指纹扫描传感器。

7.根据权利要求4所述的指纹扫描装置，其特征在在于，所述处理器还包括：

管理员身份保存模块，用于预先保存管理员指纹信息。

8. 一种基于指纹扫描装置的指纹扫描方法，其特征在于，包括步骤：

A、处理器驱动步进马达转动，并带动指纹扫描传感器在指纹识别区下方做往返运动；

B、指纹扫描传感器在运动过程中对放置在指纹识别区内的手指进行指纹信息的采集；

C、由处理器进行判断采集到的指纹信息是否符合管理员身份。

9.根据权利要求8所述的基于指纹扫描装置的指纹扫描方法，其特征在于，在所述步骤A之前还包括步骤：

A01、识别指纹扫描模块上方的指纹识别区是否有手指放入。

10.根据权利要求8所述的基于指纹扫描装置的指纹扫描方法，其特征在于，在所述步骤A之前还包括步骤：

A02、预先保存管理员指纹信息。