CN1169084C - 一种对滚动采集的指纹图像进行连续处理和传输的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种对滚动采集的指纹图像进行连续处理和传输的方法及装置，指纹图像经过A/D转换(模拟/数字转换)，形成滚动指纹图像的连续数据流，再通过CPLD(复杂可编程逻辑设备)控制，存储到SRAM(静态随机存储器)中，该数据流通过CPLD(复杂可编程逻辑设备)的逻辑控制，实现对指纹图像数据的连续接收和打包，并通过100M(兆)网络接口芯片将打包好的指纹图像数据传输到任何具有网络接口的各类电脑及便携式设备如PDA中。本发明与已有技术相比，具有能满足警方移动警务要求，真正便携式的滚动指纹图像处理及传输的优点。

Description

一种对滚动采集的指纹图像进行连续处理和传输的方法及装置

技术领域：

本发明涉及一种对图像数据进行连续处理和传输的方法及其装置。

背景技术：

目前在警方普遍采用的指纹自动识别系统中，滚动式指纹采集仪是其核心设备。该设备完成对指纹图像的连续(手指进行连续滚动)采集，并将采集的图像数据传输到电脑中。目前警方所采用的滚动指纹采集仪，都使用了各种图像处理卡，这些图像处理卡必须安装在台式个人电脑之主电路板的扩展槽(ISA或PCI)中，由电脑控制进行工作，充当指纹采集仪与电脑之间的硬件接口卡，从而完成指纹图像的连续采集、处理与传输。

但是，这样的方式显然不能满足移动及便携式工作方式的要求。世界各国警方力推的移动警务，需要将便携式电脑或PDA(个人数字助理)作为警方人员事务处理的主要平台。而便携式电脑和PDA(个人数字助理)都没有扩展插槽，目前市场上的滚动式指纹采集仪都不能在便携式设备上使用。警方由此对滚动指纹采集仪提出了便携式的方案要求。

发明内容：

本发明正是为解决此要求而设计的。本发明提供了一种能满足警方移动警务要求，真正便携式的滚动指纹图像处理及传输方法及其装置。

本发明对滚动指纹图像进行连续处理及传输的方法是这样实现的，指纹图像(按警方要求，在指纹采集仪的采集镜面上，将手指进行滚动录入指纹图像)通过光学棱镜折射、镜头聚焦到达图像传感芯片CMOSSensor(互补金属氧化物半导体图像传感芯片)上成像，然后经过A/D转换(模拟/数字转换)，形成滚动指纹图像的连续数据流，再通过CPLD(复杂可编程逻辑设备)控制，存储到SRAM(静态随机存储器)中，该数据流通过CPLD(复杂可编程逻辑设备)的逻辑控制，并在两片SRAM(静态随机存储器)的协同工作下，实现对指纹图像数据的连续接收和打包，并通过100M(兆)网络接口芯片将打包好的指纹图像数据传输到任何具有网络接口的各类电脑及便携式设备如PDA中，所谓两片SRAM(静态随机存储器)的协同工作是指，微处理芯片对先接收到指纹图像的SRAM中数据进行处理，另一片SRAM继续接收图像数据，前一片SRAM中数据处理结束后，交换处理后一片SRAM中的数据，已完成数据处理的前一片SRAM又可以继续接收新的图像数据。由此完成对滚动指纹图像数据的连续接收、打包和传输。

本发明的装置是这样实现的，将上述所有工作的电路全部实现在滚动指纹采集仪中，即将图像采集、打包处理以及数据发送控制等工作全部在滚动指纹仪上实现，由于向电脑传送时选用的是100M网络接口，而这是目前绝大多数电脑的标准配置，所以指纹图像数据从滚动指纹采集仪向电脑的传输过程无须图像处理和接口卡。本发明的装置包括设置在机壳内的光学式滚动指纹采集部件(含棱镜、折射镜、聚焦镜头、CMOS图像传感芯片等，与传统滚动指纹采集仪的光学部分相同)、CPLD(复杂可编程逻辑设备)、两片SRAM(静态随机存储器)、微处理器，100M网络接口芯片、PS/2标准键盘接口或USB接口，光学式滚动指纹采集部件的数字信号输出端与CPLD(复杂可编程逻辑设备)的信号输入端相连，CPLD分别与微处理器和两片SRAM(静态随机存储器)连接，微处理器再与100M网络接口芯片连接，PS/2标准键盘接口或USB接口与装置的电源输入端相连接。工作时，将滚动指纹采集仪的100M网络接口，通过网络线缆，连接到便携式电脑(即笔记本电脑)或PDA设备的网络接口上，滚动指纹采集仪通过PS/2标准键盘接口或USB接口从电脑获得工作电源，指纹图像数据在CMOS图像传感芯片上成像后，通过CPLD(复杂可编程逻辑设备)轮流存储到两片SRAM(静态随机存储器)上，微处理器轮流处理SRAM中的数据，打包后通过100M网络接口芯片向电脑发送。

本发明所采用的部件(包括光学式滚动指纹采集部件(含棱镜、折射镜、聚焦镜头、CMOS图像传感芯片等，与传统滚动指纹采集仪的光学部分相同)，CPLD(复杂可编程逻辑设备)，两片SRAM(静态随机存储器)，微处理器，100M网络接口芯片)的总的工作电流小于500毫安，使得该装置可以通过便携式电脑来供电，完全满足警方移动办案的需要。

本发明与已有技术相比，具有能满足警方移动警务要求，真正便携式的滚动指纹图像处理及传输的优点。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图像传感芯片电路图；

图3为CPLD(复杂可编程逻辑设备)及SRAM(静态随机存储器)电路图；

图4为微处理器的电路图；

图5为100M网络接口芯片电路图；

图6为高效率开关电源。

具体实施方式：

现结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明的实现方式为：在滚动指纹采集仪的采集镜面上，将手指进行滚动，通过曝光和光学折射聚焦，在CMOS图像传感芯片上成像。由于指纹是在滚动过程中连续成像，所以需要连续采样拼合，以便形成完整的完全指纹图像。一般要求每秒连续采集至少10帧指纹图像。这些图像通过CMOS芯片进行A/D(模拟/数字)转换后，形成连续的数据流，由CPLD控制存储到SRAM中，再由微处理器逐一对SRAM中的数据进行打包，然后通过100M网络接口芯片控制传输，最后到达与本装置连接的电脑中。整个过程在微处理器和CPLD的管理控制下，通过两片SRAM的协同工作，保证了对连续采集的指纹图像数据流的连续处理和传输。这些连续的指纹图像数据传输到电脑后，将在电脑中用软件拼合成为一幅完整的指纹图像，供自动指纹识别系统使用。

本发明的装置是这样实现的，发明重新设计了滚动指纹采集仪的结构，在保留传统滚动指纹采集仪光学采集部件及图像采集工作原理不变的基础上，将连续指纹图像数据的打包处理和传输接口，全部实现在重新设计的滚动指纹采集仪上，并选用了通用的100M网络接口，同时严格控制元器件选型和电路设计，使滚动指纹采集仪整体工作电流控制在500毫安以内，便于通过电脑的键盘接口或USB接口获得电源。

本发明装置主要的结构包括：1、光学式滚动指纹采集部件(含棱镜、折射镜、聚焦镜头、CMOS图像传感芯片等，与传统滚动指纹采集仪的光学部分相同)；2、CPLD(复杂可编程逻辑设备)；3、两片SRAM(静态随机存储器)；4、微处理器；5、100M网络接口芯片；6、PS/2标准键盘接口或USB接口。

滚动成像的指纹图像数据在CMOS图像传感芯片上成像和完成A/D(模拟/数字)转换后，形成连续的数据流，输入到CPLD(复杂可编程逻辑设备)，CPLD分别与微处理器和两片SRAM(静态随机存储器)连接，微处理器再与100M网络接口芯片连接。微处理器逐一轮流处理两片(或更多)SRAM中的数据，打包后通过100M网络接口芯片向电脑发送。完成数据处理的SRAM又可以接收新的连续指纹图像数据，如此循环，直到将全部指纹图像数据处理和传输完毕。

如图6所示，采用高效率开关电源将外接电脑所获得的电源电压变压成符合装置所需的电源电压可最大限度地防止变压过程中的功率损失。

Claims (2)

1、滚动指纹图像进行连续处理及传输的方法，其特征在于指纹图像通过光学棱镜折射、镜头聚焦到达图像传感芯片CMOS Sensor(互补金属氧化物半导体图像传感芯片)上成像，然后经过A/D转换(模拟/数字转换)，形成滚动指纹图像的连续数据流，再通过CPLD(复杂可编程逻辑设备)控制，存储到SRAM(静态随机存储器)中，该数据流通过CPLD(复杂可编程逻辑设备)的逻辑控制，并在两片SRAM(静态随机存储器)的协同工作下，实现对指纹图像数据的连续接收和打包，并通过100M(兆)网络接口芯片将打包好的指纹图像数据传输到任何具有网络接口的各类电脑及便携式设备中，所谓两片SRAM(静态随机存储器)的协同工作是指，微处理芯片对先接收到指纹图像的SRAM中数据进行处理，另一片SRAM继续接收图像数据，前一片SRAM中数据处理结束后，交换处理后一片SRAM中的数据，已完成数据处理的前一片SRAM又可以继续接收新的图像数据。

2、一种对滚动采集的指纹图像进行连续处理及传输的装置，其特征在于该装置包括设置在机壳内的光学式滚动指纹采集部件、CPLD(复杂可编程逻辑设备)、两片SRAM(静态随机存储器)、微处理器、100M网络接口芯片、PS/2标准键盘接口或USB接口，光学式滚动指纹采集部件的数字信号输出端与CPLD(复杂可编程逻辑设备)的信号输入端相连，CPLD分别与微处理器和两片SRAM(静态随机存储器)连接，微处理器再与100M网络接口芯片连接，PS/2标准键盘接口或USB接口与装置的电源输入端相连接。

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