CN109635780B - 红外线指纹验证装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了红外线指纹验证装置，包括指纹采集器、限位外环、至少两根支架及至少两组红外感应开关,支架的一端固定于指纹采集器的侧面、支架的另一端固定一挡片，支架的轴向延伸位置设有一红外感应开关；指纹采集器移动时，通过支架带动挡片触发红外感应开关，通过手指画出特定的手指运动组合信息；指纹采集器采集指纹并传输至指纹验证装置进行指纹验证；信号检测装置在指纹验证合格后对各红外感应开关输入的手指运动组合信息进行检测验证。本发明的计算方案在指纹识别基础上添加了手指运动轨迹的采集验证，避免了使用者指纹膜采集他人的指纹，而对指纹采集器进行欺骗。增强了装置的安全性能。

Description

红外线指纹验证装置及方法

技术领域

本发明涉及指纹验证技术领域，特别涉及一种红外线指纹验证装置及方法。

背景技术

指纹，由于其具有终身不变性、唯一性和方便性，已成为生物特征识别的一大重要应用。指纹识别通过比较不同指纹的细节特征点来进行人员的身份验证。现有的指纹识别验证技术需要将手指按压在指纹识别模块，指纹识别模块识别出是谁的指纹，部分指纹识别模块还有红外或者体温传感器。但是现有技术无法避免非法指纹复制，即无法避免利用指纹膜等篡改指纹的方式欺骗指纹传感器的情况。指纹膜就是克隆指纹，用指纹按在类似橡皮泥的物质上制造带有指纹的模具，然后将类似硅胶的东西倒入后定型，经过简单的拓印、倒模工序后，用硅胶制成的指纹套，可以以假乱真，骗过打卡机的指纹采集器。因此，如何提升现有的指纹识别装置的安全性能，成为一个急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提供一种可以防止使用指纹膜欺骗指纹验证装置的红外线指纹验证装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

红外线指纹验证装置，包括指纹采集器、限位外环、至少两根支架及至少两组红外感应开关，所述支架的一端固定于所述指纹采集器的侧面、所述支架的另一端固定一挡片，所述支架的轴向延伸位置设有一红外感应开关；所述限位外环的侧壁开有多个通孔，每一所述支架都分别穿过一所述通孔；所述指纹采集器移动时，通过所述支架带动所述挡片触发所述红外感应开关；所述红外感应开关包括红外线发射器、红外线接收器、控制器及开关模块，所述红外线接收器的输出端与所述控制的输入端连接，所述控制器的控制端与所述开关模块的受控端连接；所述指纹采集器的输出端与一指纹验证装置连接，所述开关模块的控制端与一信号检测装置连接；

所述指纹采集器，采集指纹并传输至指纹验证装置进行指纹验证；

所述信号检测装置，在指纹验证合格后对各红外感应开关输入的手指运动组合信息进行检测验证。

优选地，该红外线指纹验证装置还包括多个弹性件，所述弹性件套于所述支架的外侧，所述弹性件的一端与所述限位外环的内侧壁相抵接，所述弹性件的另一端与所述采集器的侧壁相抵接。

优选地，所述支架上固定一限位块，所述限位块固定于所述限位外环的内侧至所述指纹采集器的侧面之间的位置。

优选地，所述信号检测装置还与一提示电路连接，当所述信号检测装置检测到信号输入时，通过所述提示电路进行提示，所述提示电路包括振动器电路或蜂鸣器电路或提示灯电路。

优选地，所述支架及所述红外感应开关的数量为四个或八个，四个或八个所述支架的一端均匀等分的固定于所述指纹采集器的侧面上。

优选地，逻辑运算单元、电阻及电池；所述逻辑运算单元的一端与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端与所述电池的一端连接，所述电池的第二端与所述逻辑运算单元的另一端连接，所述开关模块的一控制端端与所述电池的第二端连接，所述开关模块的另一控制端端与所述电阻的第一端连接。

优选地，当所述红外感应开关未闭合时，所述逻辑运算单元的端口检测到的信号量为1；当所述红外感应开关闭合时，所述逻辑运算单元的端口检测到的信号量为0。

优选地，所述红外线指纹验证装置上设有用于遮挡手指运动的弧形遮挡板。

本发明还提出一种红外线指纹验证方法，其特征在于，包括步骤：

通过指纹采集器采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证；

当指纹识别验证通过时，发出提示，以提示使用者进行下一步信息输入；

通过多个红外感应开关的触发次数及顺序，采集使用者的手指运动组合信息；

通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证；

当手指运动组合信息验证通过时，判定使用者获得权限。

优选地，步骤通过指纹采集器采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证之后，当指纹识别验证错误时，通过指纹采集器重新采集指纹进行验证；当纹识别验证错误的次数超出预设次数时，锁定设备；

步骤通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证之后，当手指运动组合信息验证错误时，通过信号检测装置对手指运动组合信息进行重新采集及验证；当手指运动组合信息错误的次数超出预设次数时，锁定设备。

采用上述技术方案，由指纹采集器、限位外环、至少两根支架及至少红外感应开关，使生成了一种红外线指纹验证装置。通过在设备的中间位置设置一指纹采集器，对手指的指纹进行验证，当指纹正确时，使用者再由手指带动指纹采集器运动，通过手指画出特定的手指运动组合信息，手指带动挡片遮挡红外线，进而对红外感应开关进行触发，由红外感应开关触发信号输入，通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证，并对通过两层验证的使用者进行授权。本发明的计算方案在传统的指纹识别基础上添加了手指运动轨迹的采集验证，避免了使用者通过指纹膜采集他人的指纹，而对指纹采集器进行欺骗。本技术方案增强了装置的安全性能。

附图说明

图1为本发明红外线指纹验证装置一实施例的结构示意图；

图2为本发明红外线指纹验证装置的信号检测装置的电路原理图；

图3为本发明红外线指纹验证装置一实施例的信号示意图；

图4为本发明红外线指纹验证装置红外线感应开关的原理图；

图5为本发明红外线指纹验证装置弧形遮挡板的结构图；

图6为本发明红外线指纹验证方法一实施例的流程原理图。

图中，100-指纹采集器，200-支架，300-挡片，410-红外线发射器，420-红外线接收器，430-控制器，440-开关模块，500-弹性件，600-限位块，700-弧形遮挡板，800-逻辑运算单元，R-电阻，BAT-电池，

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

红外线指纹验证装置，包括指纹采集器100、限位外环、至少两根支架200及至少两组红外感应开关，支架200的一端固定于指纹采集器100的侧面、支架200的另一端固定一挡片300，支架200的轴向延伸位置设有一红外感应开关；限位外环的侧壁开有多个通孔，每一支架200都分别穿过一通孔；指纹采集器100移动时，通过支架200带动挡片300触发红外感应开关；红外感应开关包括红外线发射器410、红外线接收器420、控制器430及开关模块440，红外线接收器420的输出端与控制的输入端连接，控制器430的控制端与开关模块440的受控端连接；指纹采集器100的输出端与一指纹验证装置连接，开关模块440的控制端与一信号检测装置连接；

本发明技术方案方案在指纹识别的同时，通过手指在各个方向的运动，形成复合式的指纹识别方案。即保持了指纹识别的便利性，又消除了因为单纯利用指纹识别模块，被现有的一些技术破解指纹识别的问题。

指纹采集器100，采集指纹并传输至指纹验证装置进行指纹验证；

信号检测装置，在指纹验证合格后对各红外感应开关输入的手指运动组合信息进行检测验证。

本发明技术方案方案在指纹识别的同时，通过手指在各个方向的运动，形成复合式的指纹识别方案。即保持了指纹识别的便利性，又消除了因为单纯利用指纹识别模块，被现有的一些技术破解指纹识别的问题。

具体地，该红外线指纹验证装置还包括多个弹性件500，弹性件500套于支架200的外侧，弹性件500的一端与限位外环的内侧壁相抵接，弹性件500的另一端与采集器的侧壁相抵接。

需要说明的是，弹性件500可活动的套于支架200外，该弹性件500可以为弹簧、弹性橡胶等弹性材料，用于指纹采集器100运动后的复位。

具体地，支架200上固定一限位块600，限位块600固定于限位外环的内侧至指纹采集器100的侧面之间的位置。该限位块600可以抵在限位外环上，防止指纹采集器100运动距离过大。

具体地，信号检测装置还与一提示电路连接，当信号检测装置检测到信号输入时，通过提示电路进行提示，提示电路包括振动器电路或蜂鸣器电路或提示灯电路。通过震动、声音或者光对使用者进行反馈提示，提升使用的体验。

具体地，支架200及红外感应开关的数量为四个或八个，四个或八个支架200的一端均匀等分的固定于指纹采集器100的侧面上。

需要说明的是，当支架200及红外感应开关的数量为四个时，支架200等分分布与指纹采集器100的上、下、左、右四个位置。同理，当支架200及红外感应开关的数量为八个时，在上支架200与左支架200之间、上支架200与右支架200之间、下支架200与左支架200之间、下支架200与右支架200之间分别还设有一个支架200。

具体地，逻辑运算单元800、电阻R及电池BAT；逻辑运算单元800的一端与电阻R的第一端连接，电阻R的第二端与电池BAT的一端连接，电池BAT的第二端与逻辑运算单元800的另一端连接，开关模块440的一控制端端与电池BAT的第二端连接，开关模块440的另一控制端端与电阻R的第一端连接。

具体地，当红外感应开关未闭合时，逻辑运算单元800的端口检测到的信号量为1；当红外感应开关闭合时，逻辑运算单元800的端口检测到的信号量为0。

具体地，红外线指纹验证装置上设有用于遮挡手指运动的弧形遮挡板700。

本发明还提出一种红外线指纹验证方法，其特征在于，包括步骤：

通过指纹采集器100采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证；

当指纹识别验证通过时，发出提示，以提示使用者进行下一步信息输入；

通过多个红外感应开关的触发次数及顺序，采集使用者的手指运动组合信息；

通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证；

当手指运动组合信息验证通过时，判定使用者获得权限。

具体地，步骤通过指纹采集器100采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证之后，当指纹识别验证错误时，通过指纹采集器100重新采集指纹进行验证；当纹识别验证错误的次数超出预设次数时，锁定设备；

步骤通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证之后，当手指运动组合信息验证错误时，通过信号检测装置对手指运动组合信息进行重新采集及验证；当手指运动组合信息错误的次数超出预设次数时，锁定设备。

采用上述技术方案，由指纹采集器100、限位外环、至少两根支架200及至少红外感应开关，使生成了一种红外线指纹验证装置。通过在设备的中间位置设置一指纹采集器100，对手指的指纹进行验证，当指纹正确时，使用者再由手指带动指纹采集器100运动，通过手指画出特定的手指运动组合信息，手指带动挡片300遮挡红外线，进而对红外感应开关进行触发，由红外感应开关触发信号输入，通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证，并对通过两层验证的使用者进行授权。本发明的计算方案在传统的指纹识别基础上添加了手指运动轨迹的采集验证，避免了使用者通过指纹膜采集他人的指纹，而对指纹采集器100进行欺骗。本技术方案增强了装置的安全性能。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种红外线指纹验证装置，其特征在于：包括指纹采集器、限位外环、至少两根支架及至少两组红外感应开关，所述支架的一端固定于所述指纹采集器的侧面、所述支架的另一端固定一挡片，所述支架的轴向延伸位置设有一红外感应开关；所述限位外环的侧壁开有多个通孔，每一所述支架都分别穿过一所述通孔；所述指纹采集器移动时，通过所述支架带动所述挡片触发所述红外感应开关；所述红外感应开关包括红外线发射器、红外线接收器、控制器及开关模块，所述红外线接收器的输出端与所述控制的输入端连接，所述控制器的控制端与所述开关模块的受控端连接；所述指纹采集器的输出端与一指纹验证装置连接，所述开关模块的控制端与一信号检测装置连接；

所述指纹采集器，采集指纹并传输至指纹验证装置进行指纹验证；

所述信号检测装置，在指纹验证合格后对各红外感应开关输入的手指运动组合信息进行检测验证，当手指运动组合信息验证通过时，判定使用者获得权限。

2.根据权利要求1所述的红外线指纹验证装置，其特征在于：还包括多个弹性件，所述弹性件套于所述支架的外侧，所述弹性件的一端与所述限位外环的内侧壁相抵接，所述弹性件的另一端与所述采集器的侧壁相抵接。

3.根据权利要求2所述的红外线指纹验证装置，其特征在于：所述支架上固定一限位块，所述限位块固定于所述限位外环的内侧至所述指纹采集器的侧面之间的位置。

4.根据权利要求1所述的红外线指纹验证装置，其特征在于：所述信号检测装置还与一提示电路连接，当所述信号检测装置检测到信号输入时，通过所述提示电路进行提示，所述提示电路包括振动器电路或蜂鸣器电路或提示灯电路。

5.根据权利要求1所述的红外线指纹验证装置，其特征在于：所述支架及所述红外感应开关的数量为四个或八个，四个或八个所述支架的一端均匀等分的固定于所述指纹采集器的侧面上。

6.根据权利要求1所述的红外线指纹验证装置，其特征在于：所述信号检测装置包括逻辑运算单元、电阻及电池；所述逻辑运算单元的一端与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端与所述电池的一端连接，所述电池的第二端与所述逻辑运算单元的另一端连接，所述开关模块的一控制端与所述电池的第二端连接，所述开关模块的另一控制端与所述电阻的第一端连接。

7.根据权利要求6所述的红外线指纹验证装置，其特征在于：当所述红外感应开关未闭合时，所述逻辑运算单元的端口检测到的信号量为1；当所述红外感应开关闭合时，所述逻辑运算单元的端口检测到的信号量为0。

8.根据权利要求1所述的红外线指纹验证装置，其特征在于：所述红外线指纹验证装置上设有用于遮挡手指运动的弧形遮挡板。

9.一种红外线指纹验证方法，其特征在于，包括步骤：

通过指纹采集器采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证；

当指纹识别验证通过时，发出提示，以提示使用者进行下一步信息输入；

通过多个红外感应开关的触发次数及顺序，采集使用者的手指运动组合信息；

通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证；

当手指运动组合信息验证通过时，判定使用者获得权限。

10.根据权利要求9所述的红外线指纹验证方法，其特征在于：步骤通过指纹采集器采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证之后，当指纹识别验证错误时，通过指纹采集器重新采集指纹进行验证；当纹识别验证错误的次数超出预设次数时，锁定设备；

步骤通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证之后，当手指运动组合信息验证错误时，通过信号检测装置对手指运动组合信息进行重新采集及验证；当手指运动组合信息错误的次数超出预设次数时，锁定设备。

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