CN110503035A - 一种生物特征数据检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物特征数据检测装置，其结构包括手指干燥装置、检测机机体、检测窗口、检测机构，所述检测机机体上设置有检测窗口，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：装置闲置时，能将手指干燥装置与外界隔绝开，避免杂质进入装置内，须检测才开启，便于手指伸入进行干燥，通过一号打气筒、二号打气筒的交替式打气，在检测前手指及传感器表层能保证干燥，避免检测时汗水滴落在指纹传感器的表层，有效防止半导体指纹传感器或涂层受侵蚀，避免指纹传感器失灵，利于延长指纹传感器的使用寿命，有助于提高指纹检测的效率及准确性，有效防止水分影响半导体指纹传感器的电场，利于进行指纹采集，有助于指纹数据采集检测的正常进行。

Description

一种生物特征数据检测装置

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，具体地说是一种生物特征数据检测装置。

背景技术

生物特征数据包括人脸信息、指纹信息、静脉信息、掌纹信息、声纹信息乃至虹膜信息，这些生物特征数据可被用作一种增加数据处理终端的安全性的方法，可应用于身份认证识别和网络安全领域，其中指纹信息最为广泛使用，就指纹信息数据检测而言，其检测装置由于技术不够完善，具有以下缺陷待以改进：

（1）指纹检测过程中需要通过指纹传感器对指纹进行采集对比，指纹传感器有多种，就带半导体指纹传感器的检测装置而言，在高温天气检测或者对待验证者易流汗，故检测时手指会带汗，因指纹采集检测中手指需要与半导体指纹传感器表层接触，故汗水会留在半导体指纹传感器，汗水带有盐分，会侵蚀到半导体指纹传感器的表层，从而会导致半导体指纹传感器失灵，虽然传感器上普遍都有涂层，但随着使用次数的增多，涂层也会慢慢被侵蚀，进而会影响指纹检测的效率及准确性；

（2）在潮湿的天气进行检测时，半导体指纹传感器的表层较为潮湿，因水具有导向性，会影响半导体指纹传感器的电场，从而会导致指纹采集不完全，致使需要多次采集检测甚至出现采集检测无法进行的情况发生。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种生物特征数据检测装置。

本发明采用如下技术方案来实现：一种生物特征数据检测装置，其结构包括手指干燥装置、检测机机体、检测窗口、检测机构，所述检测机机体上设置有检测窗口，所述检测窗口处设置有与检测机机体连接的检测机构，所述检测机构正上方设有手指干燥装置，所述手指干燥装置内置于检测机机体；

所述手指干燥装置包括有绝缘筒、隐藏式入口组件、干燥机构，所述绝缘筒设置有隐藏式入口组件、干燥机构，所述绝缘筒内嵌于检测机机体；

所述检测机构包括有处理器、电路板、导电基板，所述电路板与处理器、导电基板相连接。

作为优化，所述导电基板包括有活体识别组件、指纹传感芯片，所述活体识别组件布设有三个及以上且围绕于指纹传感芯片设置，所述指纹传感芯片为半导体指纹传感芯片，所述活体识别组件、指纹传感芯片均与处理器电连接。

作为优化，所述隐藏式入口组件包括有动力组、圆环盖、密封组件、圆环，所述圆环的两端均固定有与之为同心圆结构的圆环盖，两个所述圆环盖之间设置有动力组，所述动力组与密封组件相配合，所述密封组件布设有四组且均与圆环连接，所述圆环内置于绝缘筒。

作为优化，所述动力组包括有主动齿轮、一号电控马达、锥形齿轮、连接块，所述一号电控马达的输出轴上套置有主动齿轮，所述主动齿轮与锥形齿轮相啮合， 所述锥形齿轮的外壁4个正方位上均垂直连接有连接块，所述连接块与圆环的内壁凹槽滑动连接，所述一号电控马达与圆环盖进行机械连接，所述锥形齿轮还与密封组件相配合。

作为优化，所述圆环盖包括有盖体、通道，所述盖体呈凸型结构设置，所述盖体中心位置开设有圆形的通道，所述盖体的外壁与圆环的固定连接。

作为优化，所述密封组件包括有从动锥齿轮、密封板、丝杆，所述丝杆的一端过度配合有从动锥齿轮，所述丝杆通过螺母副与密封板连接，所述从动锥齿轮啮合于锥形齿轮，所述密封板设于两块相互平行的盖体之间。

作为优化，所述密封板包括有密封条、板体、橡胶垫、凹槽、限位块，所述板体呈1/4圆结构设置，所述限位块、橡胶垫均呈1/4圆弧结构且两者与板体为同心结构设置，所述限位块通过橡胶垫与板体连接，所述板体的两直角边包裹有密封条，所述板体远离橡胶垫的一面中心开设有凹槽，所述凹槽内设有与丝杆螺纹连接的螺母副。

作为优化，所述干燥机构包括有散气组件、一号打气筒、往复平移组件、二号打气筒、汇流环，所述一号打气筒、二号打气筒均布设有八个且都呈圆阵设置，所述一号打气筒的活塞杆与二号打气筒的活塞杆通过往复平移组件连接在一起，所述二号打气筒均与汇流环连通，所述一号打气筒均连接于散气组件，所述散气组件、汇流环的外壁与绝缘筒内壁连接，所述往复平移组件与绝缘筒内壁相配合，所述汇流环通过散气管与检测窗口相通且散气管的开口朝向指纹传感芯片。

作为优化，所述散气组件包括有散气环、进气孔、圆盘、散气孔，所述圆盘垂直连接有散气环，所述散气环内壁均布有错开设置的散气孔，所述圆盘远离散气环的一面布设有八个进气孔，所述进气孔与一号打气筒的出气嘴连通，所述进气孔与散气孔相通，所述一号打气筒围绕散气环设置且与圆盘连接。

作为优化，所述往复平移组件包括有二号电控马达、活动杆、推拉板、铰链座、转盘，所述二号电控马达的输出轴上安装有转盘，所述转盘通过活动杆与铰链座连接， 所述铰链座固定于圆形结构的推拉板的中心，所述一号打气筒、二号打气筒的活塞杆与推拉板垂直连接。

有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种生物特征数据检测装置，具备以下有益效果：

（I）本发明通过动力组、圆环盖、密封组件、圆环的结合设置，在闲置时，能将手指干燥装置与外界隔绝开，避免杂质粉尘进入装置内，在需要进行检测时，才可开启，便于人体手指伸入装置内进行干燥，利于后续指纹采集检测的进行；

（II）本发明通过一号打气筒、往复平移组件、二号打气筒的结合设置，能够使得一号打气筒、二号打气筒实现交替式打气，使人体在检测前手指及传感器表层能够保证干燥；

（III）本发明通过一号打气筒、往复平移组件、散气组件的结合设置，一号打气筒打出的气体从进气孔进入经散气孔均匀作用于人体手指，使得手指上的汗渍及多余水分能够快速蒸发，有助于提高手指干燥效率，避免检测时汗水滴落在半导体指纹传感器的表层，较大程度上能够有效防止半导体指纹传感器或涂层受侵蚀，避免半导体指纹传感器失灵，利于延长半导体指纹传感器的使用寿命，有助于提高指纹检测的效率及准确性；

（IV）本发明通过二号打气筒、往复平移组件、汇流环的结合设置，二号打气筒打出的气体经汇流环汇集，而后通过散气管吹向半导体指纹传感器的表层进行除湿，使得在检测前，传感器的表层能保持干燥，有效防止水分影响半导体指纹传感器的电场，利于进行指纹采集，有助于指纹数据采集检测的正常进行；

（V）本发明通过活体识别组件的设置能够识别活体手指，有效防止采用仿制指纹膜技术复制受试者的指纹图案进行身份验证，有助于提高身份验证的安全性及可靠性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种生物特征数据检测装置的结构示意图。

图2为本发明的检测机构的部件连接框图。

图3为本发明的手指干燥装置的内部结构示意图。

图4为本发明的手指干燥装置的第一种工作状态的正视结构示意图。

图5为本发明的手指干燥装置的第二种工作状态的正视结构示意图。

图6为本发明的隐藏式入口组件在图5状态下的内部结构示意图。

图7为本发明的隐藏式入口组件在图4状态下的内部结构示意图。

图8为本发明的圆环盖的剖面结构示意图。

图9为本发明的密封板的立体结构示意图。

图10为本发明的干燥机构的俯视结构示意图。

图11为本发明的散气组件的立体结构示意图。

图12为本发明的散气环的剖面结构示意图。

图13为本发明的散气组件与一号打气筒配合的结构示意图。

图14为本发明的往复平移组件的俯视结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

手指干燥装置-1、检测机机体-2、检测窗口-3、检测机构-4、绝缘筒-11、隐藏式入口组件-12、干燥机构-13、处理器-41、电路板-42、导电基板-43、活体识别组件-44、指纹传感芯片-45、动力组-A、圆环盖-B、密封组件-C、圆环-D、散气组件-E、一号打气筒-F、往复平移组件-G、二号打气筒-H、汇流环-I、主动齿轮-A1、一号电控马达-A2、锥形齿轮-A3、连接块-A4、盖体-B1、通道-B2、从动锥齿轮-C1、密封板-C2、丝杆-C3、密封条-C2a、板体-C2b、橡胶垫-C2c、凹槽-C2d、限位块-C2e、散气环-E1、进气孔-E2、圆盘-E3、散气孔-E4、二号电控马达-G1、活动杆-G2、推拉板-G3、铰链座-G4、转盘-G5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-14，本发明提供一种生物特征数据检测装置技术方案：其结构包括手指干燥装置1、检测机机体2、检测窗口3、检测机构4，所述检测机机体2上设置有检测窗口3，所述检测窗口3处设置有与检测机机体2连接的检测机构4，所述检测机构4正上方设有手指干燥装置1，所述手指干燥装置1内置于检测机机体2；

所述手指干燥装置1包括有绝缘筒11、隐藏式入口组件12、干燥机构13，所述绝缘筒11设置有隐藏式入口组件12、干燥机构13，所述绝缘筒11内嵌于检测机机体2；

所述检测机构4包括有处理器41、电路板42、导电基板43，所述电路板42与处理器41、导电基板43相连接。

所述导电基板43包括有活体识别组件44、指纹传感芯片45，所述活体识别组件44布设有三个及以上且围绕于指纹传感芯片45设置，所述指纹传感芯片45为半导体指纹传感芯片，所述活体识别组件44、指纹传感芯片45均与处理器41电连接。

所述隐藏式入口组件12包括有动力组A、圆环盖B、密封组件C、圆环D，所述圆环D的两端均固定有与之为同心圆结构的圆环盖B，两个所述圆环盖B之间设置有动力组A，所述动力组A与密封组件C相配合，所述密封组件C布设有四组且均与圆环D连接，所述圆环D内置于绝缘筒11。

所述动力组A包括有主动齿轮A1、一号电控马达A2、锥形齿轮A3、连接块A4，所述一号电控马达A2的输出轴上套置有主动齿轮A1，所述主动齿轮A1与锥形齿轮A3相啮合， 所述锥形齿轮A3的外壁4个正方位上均垂直连接有连接块A4，所述连接块A4与圆环D的内壁凹槽滑动连接，所述一号电控马达A2与圆环盖B进行机械连接，所述锥形齿轮A3还与密封组件C相配合，所述动力组A的设置在于开启或者关闭密封组件C。

所述圆环盖B包括有盖体B1、通道B2，所述盖体B1呈凸型结构设置，所述盖体B1中心位置开设有圆形的通道B2，所述盖体B1的外壁与圆环D的固定连接，所述通道B2的设置在于手指能够得以伸入进入除湿除盐操作。

所述密封组件C包括有从动锥齿轮C1、密封板C2、丝杆C3，所述丝杆C3的一端过度配合有从动锥齿轮C1，所述丝杆C3通过螺母副与密封板C2连接，所述从动锥齿轮C1啮合于锥形齿轮A3，所述密封板C2设于两块相互平行的盖体B1之间。

所述密封板C2包括有密封条C2a、板体C2b、橡胶垫C2c、凹槽C2d、限位块C2e，所述板体C2b呈1/4圆结构设置，所述限位块C2e、橡胶垫C2c均呈1/4圆弧结构且两者与板体C2b为同心结构设置，所述限位块C2e通过橡胶垫C2c与板体C2b连接，所述板体C2b的两直角边包裹有密封条C2a，所述板体C2b远离橡胶垫C2c的一面中心开设有凹槽C2d，所述凹槽C2d内设有与丝杆C3螺纹连接的螺母副，所述密封板C2的设置在于装置闲置时，能将手指干燥装置1与外界隔绝开，避免杂质粉尘进入装置内，同时使干燥机构13处于待机状态，只有密封板C2完全开启后，干燥机构13才会进行工作。

所述干燥机构13包括有散气组件E、一号打气筒F、往复平移组件G、二号打气筒H、汇流环I，所述一号打气筒F、二号打气筒H均布设有八个且都呈圆阵设置，所述一号打气筒F的活塞杆与二号打气筒H的活塞杆通过往复平移组件G连接在一起，所述二号打气筒H均与汇流环I连通，所述一号打气筒F均连接于散气组件E，所述散气组件E、汇流环I的外壁与绝缘筒11内壁连接，所述往复平移组件G与绝缘筒11内壁相配合，所述汇流环I通过散气管与检测窗口3相通且散气管的开口朝向指纹传感芯片45，所述一号打气筒F的设置在于能够使得人体手指保持干燥，除去汗渍和多余的水分，所述二号打气筒H的设置在于使半导体指纹传感器的表层进行除湿，利于进行指纹采集。

所述散气组件E包括有散气环E1、进气孔E2、圆盘E3、散气孔E4，所述圆盘E3垂直连接有散气环E1，所述散气环E1内壁均布有错开设置的散气孔E4，所述圆盘E3远离散气环E1的一面布设有八个进气孔E2，所述进气孔E2与一号打气筒F的出气嘴连通，所述进气孔E2与散气孔E4相通，所述一号打气筒F围绕散气环E1设置且与圆盘E3连接，所述散气组件E的设置在于能够将气流均匀的作用于人体手指，使得手指上的汗渍及多余水分能够快速蒸发，有助于提高手指干燥效率。

所述往复平移组件G包括有二号电控马达G1、活动杆G2、推拉板G3、铰链座G4、转盘G5，所述二号电控马达G1的输出轴上安装有转盘G5，所述转盘G5通过活动杆G2与铰链座G4连接， 所述铰链座G4固定于圆形结构的推拉板G3的中心，所述一号打气筒F、二号打气筒H的活塞杆与推拉板G3垂直连接，所述活动杆G2的设置在于能够随转盘G5旋转而带动推拉板G3进行往复式平移，所述往复平移组件G的设置在于能够使得一号打气筒F、二号打气筒H实现交替式打气。

本发明的工作原理：当待验证者的手指位于检测窗口3处时，活体识别组件44进行识别后将信号发给处理器41，经处理器41进行判断手指是否为活体的手指，若为活体，则一号电控马达A2开始运作带动主动齿轮A1旋转，从而使得锥形齿轮A3发生联动而带动从动锥齿轮C1旋转，丝杆C3随从动锥齿轮C1的旋转而通过螺母副使得板体C2b在丝杆C3上平移，直至完全脱离通道B2，待检测指纹的手指通过通道B2、圆盘E3上的圆孔而伸入散气环E1内，散气环E1内壁的传感器感应到手指，从而将信号输送给二号电控马达G1，二号电控马达G1则带动转盘G5旋转，从而通过活动杆G2在铰链座G4的铰链作用下使得推拉板G3进行往复式平移，进而施力于一号打气筒F、二号打气筒H进行集气、打气，若一号打气筒F进行打气，则二号打气筒H进行集气，反之一号打气筒F进行集气，则二号打气筒H进行打气，一号打气筒F打出的气体从进气孔E2进入经散气孔E4均匀作用于人体手指，使得手指上的汗渍及多余水分能够快速蒸发，有助于提高手指干燥效率，而二号打气筒H打出的气体经汇流环I汇集，而后通过散气管吹向半导体指纹传感器的表层进行除湿，利于进行指纹采集；

经干燥处理后，待验证者将手指按压于指纹传感芯片45上，处理器41进控制指纹传感芯片45进行指纹采集，采集后的指纹数据传输给处理器41，处理器41将指纹传感芯片45输过来的指纹图案与预存指纹图案做比对，判断指纹传感芯片45传输过来的指纹图案与预存的人体的指纹图案是否匹配，若匹配即身份验证成功，若不匹配，则身份验证失败。

综上所述，本发明相对现有技术获得的技术进步是：

（1）本发明通过动力组、圆环盖、密封组件、圆环的结合设置，在闲置时，能将手指干燥装置1与外界隔绝开，避免杂质粉尘进入装置内，在需要进行检测时，才可开启，便于人体手指伸入装置内进行干燥，利于后续指纹采集检测的进行；

（2）本发明通过一号打气筒、往复平移组件、二号打气筒的结合设置，能够使得一号打气筒、二号打气筒实现交替式打气，使人体在检测前手指及传感器表层能够保证干燥；

（3）本发明通过一号打气筒、往复平移组件、散气组件的结合设置，一号打气筒打出的气体从进气孔进入经散气孔均匀作用于人体手指，使得手指上的汗渍及多余水分能够快速蒸发，有助于提高手指干燥效率，避免检测时汗水滴落在半导体指纹传感器的表层，较大程度上能够有效防止半导体指纹传感器或涂层受侵蚀，避免半导体指纹传感器失灵，利于延长半导体指纹传感器的使用寿命，有助于提高指纹检测的效率及准确性；

（4）本发明通过二号打气筒、往复平移组件、汇流环的结合设置，二号打气筒打出的气体经汇流环汇集，而后通过散气管吹向半导体指纹传感器的表层进行除湿，使得在检测前，传感器的表层能保持干燥，有效防止水分影响半导体指纹传感器的电场，利于进行指纹采集，有助于指纹数据采集检测的正常进行；

（5）本发明通过活体识别组件的设置能够识别活体手指，有效防止采用仿制指纹膜技术复制受试者的指纹图案进行身份验证，有助于提高身份验证的安全性及可靠性。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生物特征数据检测装置，其结构包括手指干燥装置（1）、检测机机体（2）、检测窗口（3）、检测机构（4），所述检测机机体（2）上设置有检测窗口（3），所述检测窗口（3）处设置有与检测机机体（2）相连的检测机构（4），所述检测机机体（2）还设有手指干燥装置（1），其特征在于：

所述手指干燥装置（1）包括有绝缘筒（11）、隐藏式入口组件（12）、干燥机构（13），所述绝缘筒（11）设置有隐藏式入口组件（12）、干燥机构（13），所述绝缘筒（11）内嵌于检测机机体（2）；

所述检测机构（4）包括有处理器（41）、电路板（42）、导电基板（43），所述电路板（42）与处理器（41）、导电基板（43）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种生物特征数据检测装置，其特征在于：所述导电基板（43）包括有活体识别组件（44）、指纹传感芯片（45），所述活体识别组件（44）外设于指纹传感芯片（45）且两者均与处理器（41）相接，所述指纹传感芯片（45）为半导体指纹传感芯片。

3.根据权利要求1所述的一种生物特征数据检测装置，其特征在于：所述隐藏式入口组件（12）包括有动力组（A）、圆环盖（B）、密封组件（C）、圆环（D），所述圆环（D）设有圆环盖（B）2个，两个所述圆环盖（B）之间设置有与密封组件（C）配合的动力组（A），所述密封组件（C）与圆环（D）连接。

4.根据权利要求3所述的一种生物特征数据检测装置，其特征在于：所述动力组（A）包括有主动齿轮（A1）、一号电控马达（A2）、锥形齿轮（A3）、连接块（A4），所述一号电控马达（A2）上套置有与锥形齿轮（A3）配合的主动齿轮（A1），所述锥形齿轮（A3）外连有连接块（A4）四块，所述一号电控马达（A2）与圆环盖（B）相连，所述锥形齿轮（A3）与密封组件（C）配合。

5.根据权利要求3或4所述的一种生物特征数据检测装置，其特征在于：所述圆环盖（B）包括有盖体（B1）、通道（B2），所述盖体（B1）中心开设有通道（B2），所述盖体（B1）与圆环（D）相接。

6.根据权利要求4所述的一种生物特征数据检测装置，其特征在于：所述密封组件（C）包括有从动锥齿轮（C1）、密封板（C2）、丝杆（C3），所述丝杆（C3）上装有与从锥形齿轮（A3）配合的动锥齿轮（C1），所述丝杆（C3）还与密封板（C2）相连。

7.根据权利要求6所述的一种生物特征数据检测装置，其特征在于：所述密封板（C2）包括有密封条（C2a）、板体（C2b）、橡胶垫（C2c）、凹槽（C2d）、限位块（C2e），所述板体（C2b）、限位块（C2e）、橡胶垫（C2c）呈1/4圆结构设置，所述限位块（C2e）通过橡胶垫（C2c）与板体（C2b）连接，所述板体（C2b）包裹有密封条（C2a），所述板体（C2b）开设有凹槽（C2d），所述凹槽（C2d）可装螺母副。

8.根据权利要求1所述的一种生物特征数据检测装置，其特征在于：所述干燥机构（13）包括有散气组件（E）、一号打气筒（F）、往复平移组件（G）、二号打气筒（H）、汇流环（I），所述一号打气筒（F）、二号打气筒（H）均布设有八个且都呈圆阵设置，所述一号打气筒（F）与二号打气筒（H）通过往复平移组件（G）连接，所述二号打气筒（H）均与汇流环（I）连通，所述一号打气筒（F）均连于散气组件（E），所述汇流环（I）通过散气管与检测窗口（3）相通且散气管的开口朝向指纹传感芯片（45）。

9.根据权利要求8所述的一种生物特征数据检测装置，其特征在于：所述散气组件（E）包括有散气环（E1）、进气孔（E2）、圆盘（E3）、散气孔（E4），所述圆盘（E3）接有带散气孔（E4）的散气环（E1），所述散气孔（E4）与进气孔（E2）相通，所述进气孔（E2）设在圆盘（E3）上，所述一号打气筒（F）围绕散气环（E1）设置且与圆盘（E3）连接。

10.根据权利要求8所述的一种生物特征数据检测装置，其特征在于：所述往复平移组件（G）包括有二号电控马达（G1）、活动杆（G2）、推拉板（G3）、铰链座（G4）、转盘（G5），所述二号电控马达（G1）上装有转盘（G5），所述转盘（G5）通过活动杆（G2）、铰链座（G4）与推拉板（G3）连接，所述推拉板（G3）还连接于一号打气筒（F）、二号打气筒（H）。