CN206075299U - 一种带伪指纹识别的活体指纹采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带伪指纹识别的活体指纹采集装置，包括采集窗口棱镜、照明光源、光学采集成像镜头和图像传感器；其特征在于：所述照明光源包括：照明范围为采集窗口棱镜整个采集面的指纹采集照明光源、和照明范围为采集窗口棱镜局部采集面的伪指纹识别照明光源；所述伪指纹识别照明光源有两个，上述两个伪指纹识别照明光源照射于上述采集面上进而形成M组明暗相间的条纹；上述M为自然数；所述两个伪指纹识别照明光源的光谱波长相同，所述指纹采集照明光源和伪指纹识别照明光源的光谱波长不同；所述图像传感器设置于光学采集成像镜头的光源射出口处。通过采用上述技术方案，本专利能够排除伪指纹，保证采集指纹数据的真实性。
Description
技术领域
本实用新型涉及涉及生物识别领域，特别是涉及一种带伪指纹识别的活体指纹采集装置。
背景技术
现有技术中，指纹采集仪是现在指纹识别技术中最为常用的设备，根据指纹采集的原理不同可以分为光学式、压敏式、电容式、电感式、热敏式、超声波式和射频式等，其中光学式是利用光的全反射定律将指纹的山脊和山谷反射光的多少来生成指纹图像；压敏式是利用指纹的山谷和山脊对传感器的压力的不同来生成；电容式和电感式是利用指纹的山谷和山脊的电介质变化来生成指纹图像；热敏式是利用指纹的山谷和山脊随着散发的热量变化而变化的指纹图像；超声波式是利用超声波成像原理反射指纹的山谷和山脊而生成指纹图像；射频式是利用传感器本身发射出微量射频信号，穿透手指的表皮层去控测里层的纹路，来获得最佳的指纹图像。
在如今大数据，网络信息时代的背景下，对于数据采集的真实性，安全性至关重要，而且以金融互联网领域尤为突出。在现有的技术中，除了射频式指纹采集仪具有一定的防伪指纹的能力外，其他的如光学式、压敏式、电容式、电感式、热敏式和超声波式都不具备良好的防伪指纹的效果，对于采集数据的真实性很难得到保证。但是射频式指纹采集仪成本高，价格昂贵，而且射频式指纹采集仪无法识别使用导电材质加工而成的伪指纹。所以迫切需要一款低成本，可以真正做到在采集指纹的同时具有伪指纹识别功能的指纹采集仪。
实用新型内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、成本低廉的带伪指纹识别的活体指纹采集装置。
一种带伪指纹识别的活体指纹采集装置，包括采集窗口棱镜(1)、照明光源、光学采集成像镜头(4)和图像传感器(5)；其特征在于：所述照明光源包括：照明范围为采集窗口棱镜(1)整个采集面的指纹采集照明光源(2)、和照明范围为采集窗口棱镜(3)局部采集面的伪指纹识别照明光源(3)；所述伪指纹识别照明光源(3)有两个，上述两个伪指纹识别照明光源(3)照射于上述采集面上进而形成M组明暗相间的条纹；上述M为自然数；所述两个伪指纹识别照明光源的光谱波长相同，所述指纹采集照明光源(2)和伪指纹识别照明光源(3)的光谱波长不同；所述图像传感器(5)设置于光学采集成像镜头(4)的光源射出口处。
进一步，所述指纹采集照明光源(2)的出射光为红光，所述伪指纹识别照明光源(3)的出射光为蓝光。
进一步，所述条纹的宽度范围是1mm～10mm，所述条纹的间距范围为2mm～20mm。
进一步，所述采集窗口棱镜(1)的材质为透光性光学玻璃或塑胶或树脂或石英中的一种。
进一步，所述光学采集成像镜头(4)为单组或多组镜片组成的光学镜头组。
进一步，所述图像传感器(5)为CCD图像传感器、或CMOS图像传感器、或TFT矩阵图像传感器中的一种。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于本专利在传统指纹采集设备的基础上增加了伪指纹识别照明光源，这样就保证设备在采集活体指纹的同时还可以判断该采集的指纹是真指纹还是伪指纹，达到了真正的采集真指纹排除伪指纹的目的，保证了采集数据的真实性。通过光线的反射和折射采集成像，使得设备制造成本低、体积小、重量轻、装配简单。
附图说明
图1是本实用新型第一优选实施例的结构示意图；
图2本实用新型第一优选实施例的伪指纹识别照明光源在采集窗口棱镜的采集面形成的照明效果图；
图3是本实用新型第二优选实施例的结构示意图；
图4是本实用新型第三优选实施例的结构示意图；
图5是本实用新型第三优选实施例的伪指纹识别照明光源在采集窗口棱镜的采集面形成的照明效果图。
图6是本实用新型的伪指纹识别照明光源在采集窗口棱镜的采集面形成的多组光斑的照明效果图
其中：1、采集窗口棱镜；2、指纹采集照明光源；3、伪指纹识别照明光源；4、光学采集成像镜头；5、图像传感器。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：
参见图1-6所示，带伪指纹识别的活体指纹采集装置，包括采集窗口棱镜1、指纹采集照明光源2、伪指纹识别照明光源3、光学采集成像镜头4和图像传感器5。
实施例一：
如图1所示，指纹采集照明光源2位于采集窗口棱镜1的底部，第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2从采集窗口棱镜1的两侧各射出一束光照射到采集窗口棱镜的采集面，并在采集窗口棱镜的采集面形成如图2所示的照明效果，即产生条纹，条纹的宽度范围是1mm～10mm，所述条纹的间距范围为2mm～20mm。其中区域1-1为伪指纹识别照明光源在采集窗口棱镜的采集面的照射区域，区域1-2为伪指纹识别照明光源在采集窗口棱镜的采集面的未照射区域。
当被采集主体的手指接触到采集窗口棱镜1的采集面时，指纹采集照明光源2的光线从采集窗口棱镜1底部照射到手指并发生散射，散射光线经过光学采集成像镜头4并最终成像到图像传感器5。同时第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2的光线从采集窗口棱镜1从底部照射到手指并发生散射，散射光线经过光学采集成像镜头4也最终成像到图像传感器5。图像传感器5的像素点由红，绿，蓝三种不同的像素点构成，不同的颜色的像素点对不同波长光的响应式不同的。由于指纹采集照明光源2和第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2的波长不同，指纹采集照明光源2的光为红色，第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2的光为蓝色，这样就可以通过提取图像传感器的红色通道的像素得到采集的指纹图像，通过提取图像传感器的蓝色通道的像素得到伪指纹识别的采集图像，通过提取图像传感器的绿色通道的像素得到采集指纹和伪指纹识别的综合照明的图像。因为人体皮肤对不同波段的光的散射率是不同的，而且用于加工成伪指纹的不同材质对于不同波段的光的散射与人体皮肤对不同波段的光的散射是不同的，根据这些散射率的不同，通过对比三个通道不同颜色像素的数据信息，就可以在采集指纹的同时进行伪指纹识别。
实施例二：
如图3所示，指纹采集照明光源2位于采集窗口棱镜1的左侧，第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2从采集窗口棱镜1的两侧各射出一束光照射到采集窗口棱镜的采集面，并在采集窗口棱镜的采集面形成如图2所示的照明效果。其中区域1-1为伪指纹识别照明光源在采集窗口棱镜的采集面的照射区域，区域1-2为伪指纹识别照明光源在采集窗口棱镜的采集面的未照射区域。
当被采集主体的手指接触到采集窗口棱镜1的采集面时，指纹采集照明光源2的光线从采集窗口棱镜1侧面照射到手指并发生全反射，反射光线经过光学采集成像镜头4并最终成像到图像传感器5。同时第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2的光线从采集窗口棱镜1从底部照射到手指并发生散射，散射光线经过光学采集成像镜头4也最终成像到图像传感器5。图像传感器5的像素点由红，绿，蓝三种不同的像素点构成，不同的颜色的像素点对不同波长光的响应式不同的。由于指纹采集照明光源2和第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2的波长不同。指指纹采集照明光源2的光为红色，第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2的光为蓝色，这样就可以通过提取图像传感器的红色通道的像素得到采集的指纹图像，通过提取图像传感器的蓝色通道的像素得到伪指纹识别的采集图像，通过提取图像传感器的绿色通道的像素得到采集指纹和伪指纹识别的综合照明的图像。因为人体皮肤对不同波段的光的散射率是不同的，而且用于加工成伪指纹的不同材质对于不同波段的光的散射与人体皮肤对不同波段的光的散射是不同的，根据这些散射率的不同，通过对比三个通道不同颜色像素的数据信息，就可以在采集指纹的同时进行伪指纹识别。
实施例三：
如图4所示，指纹采集照明光源2位于采集窗口棱镜1的底部，第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2从采集窗口棱镜1的两侧各射出两束光照射到采集窗口棱镜的采集面，并在采集窗口棱镜的采集面形成如图5所示的照明效果。其中区域1-1为伪指纹识别照明光源在采集窗口棱镜的采集面的照射区域，区域1-2为伪指纹识别照明光源在采集窗口棱镜的采集面的未照射区域。
当被采集主体的手指接触到采集窗口棱镜1的采集面时，指纹采集照明光源2的光线从采集窗口棱镜1底部照射到手指并发生散射，散射光线经过分光镜或分光棱镜4，光学采集成像镜头5，滤波片6并最终成像到图像传感器7。同时第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2的光线从采集窗口棱镜1底部照射到手指并发生散射，散射光线经过分光镜或分光棱镜4，光学采集成像镜头8，滤波片9并最终成像到图像传感器10。滤波片6的作用是保证指纹采集照明光源2的光线可以通过滤波片6到达图像传感器7并且阻止第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2的光线通过滤波片6到达图像传感器7；滤波片9的作用是保证第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2的光线可以通过滤波片9到达图像传感器10并且阻止指纹采集照明光源2的光线通过滤波片9到达图像传感器10。
因为人体皮肤对不同波段的光的散射率是不同的，而且用于加工成伪指纹的不同材质对于不同波段的光的散射与人体皮肤对不同波段的光的散射是不同的，根据这些散射率的不同，通过对比两个图像传感器所采集的数据信息，就可以在采集指纹的同时进行伪指纹识别。
当采集窗口棱镜的采集面的面积较大时，允许第一伪指纹识别照明光源3-1和第二伪指纹识别照明光源3-2从采集窗口棱镜1的两侧各射出两束以上光照射到采集窗口棱镜的采集面，并在采集窗口棱镜的采集面形成如图6所示的照明效果。
包括以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种带伪指纹识别的活体指纹采集装置，包括采集窗口棱镜(1)、照明光源、光学采集成像镜头(4)和图像传感器(5)；其特征在于：所述照明光源包括：照明范围为采集窗口棱镜(1)整个采集面的指纹采集照明光源(2)、和照明范围为采集窗口棱镜(3)局部采集面的伪指纹识别照明光源(3)；所述伪指纹识别照明光源(3)有两个，上述两个伪指纹识别照明光源(3)照射于上述采集面上进而形成M组明暗相间的条纹；上述M为自然数；所述两个伪指纹识别照明光源的光谱波长相同，所述指纹采集照明光源(2)和伪指纹识别照明光源(3)的光谱波长不同；所述图像传感器(5)设置于光学采集成像镜头(4)的光源射出口处。
2.根据权利要求1所述的带伪指纹识别的活体指纹采集装置，其特征在于，所述指纹采集照明光源(2)的出射光为红光，所述伪指纹识别照明光源(3)的出射光为蓝光。
3.根据权利要求2所述的带伪指纹识别的活体指纹采集装置，其特征在于，所述条纹的宽度范围是1mm～10mm，所述条纹的间距范围为2mm～20mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述带伪指纹识别的活体指纹采集装置，其特征在于，所述采集窗口棱镜(1)的材质为透光性光学玻璃或塑胶或树脂或石英中的一种。
5.根据权利要求4所述带伪指纹识别的活体指纹采集装置，其特征在于，所述光学采集成像镜头(4)为单组或多组镜片组成的光学镜头组。
6.根据权利要求5所述带伪指纹识别的活体指纹采集装置，其特征在于，所述图像传感器(5)为CCD图像传感器、或CMOS图像传感器、或TFT矩阵图像传感器中的一种。
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