基于電致變色原理采集滾動指紋的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于電致變色原理采集滾動指紋的方法，屬于電化學(xué)領(lǐng)域。采用循環(huán)伏安法在氧化銦錫玻璃電極(ITO電極)表面電沉積得到普魯士藍膜。通過操作電壓，以及溫度和濕度的控制，獲得適合的采集條件。該方法簡單易行，快速可靠，避免了以往采集指紋時存在的問題。所得到的指紋圖像清晰可靠，對建立指紋庫的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集有重大意義。
【專利說明】基于電致變色原理采集滾動指紋的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電化學(xué)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]指紋可以作為人身識別的重要手段，此外，指紋識別在偵查破案，打擊犯罪分子工作中的作用日益突出，成為世界各國偵查部門查找和認定犯罪人的最直接、最快捷、最方便的途徑H。指紋信息在刑偵破案的身份鑒別方面起著不可替代的作用，世界上很多國家均已建立了完備的指紋庫，我國指紋庫里指紋不全，指紋質(zhì)量不高，已成為指紋破案的主要障礙之一 D
[0003]目前，指紋采集儀主要有活體光學(xué)式、電容式和壓感式。對于分辨率和采集面積等技術(shù)指標，公安行業(yè)已經(jīng)形成了國際和國內(nèi)標準。因為滾動捺印所采集指紋的面積較大，在采集之后的對比環(huán)節(jié)更方便，所以公安行業(yè)普遍采用滾動捺印指紋5Λ目前我國公安系統(tǒng)所用的滾動捺印方法一直使用油墨捺印，然而手指在滾動油墨時的檫蹭，捺印方向的不同都是影響指紋清晰度的因素，此外被捺印人的手指干濕程度也直接影響到指紋捺印的清晰度。由于傳統(tǒng)指紋捺印方法造成指紋模糊不清，很多無法正常鍵入計算機指紋自動識別系統(tǒng)中，致使指紋管理工作停滯不前。針對此問題，我國科技工作者也進行著不斷的創(chuàng)新和研究，但是無論是試圖利用一種曲面來擬合手指表面或是采用跟蹤算法，都沒有取得滿意的效果，因為不論是手指的曲面還是手指在采集平臺上的滾動都有很大的隨機性，很難用模型予以描述7。
[0004]參考文獻
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]在ITO電極上用循環(huán)伏安法電沉積得到致密均勻的普魯士藍(PB)膜。所用電沉積液為3-6mmol/L氯化鐵和鐵氰化鉀的混合液，調(diào)節(jié)pH為2_5。然后將該電極片，連接到指紋采集電路中，施加10-60V直流電壓，在相對濕度為30-85%，溫度為1_50°C范圍內(nèi)，被采集者手指在所制得的普魯士藍膜上滾動，即可顯示其指紋的清晰圖像。獲得該指紋圖像后，將該ITO電極片作為工作電極插入氯化鉀(濃度范圍為0.5-1.5mol/L)溶液中，以Ag/AgCl作為參比電極，鉑絲作為對電極，接通回路，施加恒電位反向電壓(電壓范圍為1-1.5V)，指紋消失，普魯士藍膜又恢復(fù)到之前的深藍色。這樣即可實現(xiàn)指紋的反復(fù)采集。相比傳統(tǒng)的采集系統(tǒng)而言，采用電致變色的原理進行指紋采集，具有快速，精確，重復(fù)使用等多種優(yōu)點，可滿足一次性快速采集滾動全指紋的任務(wù)，而無需進行后續(xù)圖片集成工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1電沉積PB膜的循環(huán)伏安圖。
[0014]圖2PB膜的掃描電鏡圖。
[0015]圖3不同濕度下采集的指紋圖像(a，b，c的相對濕度分別為60%，70%，80% )。
[0016]圖4不同電壓下采集的指紋圖像(a，b，c的電壓分別為40V，50V，58V)。
[0017]圖5滾動全指紋的圖像分析。

【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】:
[0019]I)以ITO作為工作電極(使用前分別在超純水和無水乙醇中超聲5min)，以Ag/AgCl作為參比電極，鉑絲作為對電極，采用循環(huán)伏安法在ITO電極上電沉積得到深藍色的普魯士藍膜(所得循環(huán)伏安圖見圖1，PB膜的掃描電鏡圖見圖2)。
[0020]2)通過控制水浴鍋的水溫，調(diào)節(jié)濕度控制箱的濕度以得到合適的濕度范圍(濕度對指紋圖像的影響見圖3，當(dāng)相對濕度在70%的時候，指紋圖像最清晰)。
[0021]3)接通電源，將被采集者手指放在PB膜上并調(diào)節(jié)合適的電壓快速滾動(電壓對指紋圖像的影響見圖4，當(dāng)操作電壓在58V的時候，指紋圖像最清晰，考慮到電壓高對人體有一定的危害沒有再調(diào)高電壓)。
[0022]4)切斷電源，將帶有指紋圖像的PB膜取出后拍照獲得該指紋圖像(見圖5)。然后將該ITO電極片作為工作電極插入氯化鉀溶液中，以Ag/AgCl作為參比電極，鉑絲作為對電極，接通回路，施加恒電位反向電壓，電壓范圍為1-1.5V，指紋消失，普魯士藍膜又恢復(fù)到之前的深藍色。
[0023]實例I
[0024]通過控制水浴鍋的水溫調(diào)節(jié)相對濕度為70%，將被采集者手指與鍍有PB膜的ITO電極接通，調(diào)節(jié)操作電壓為58V，用手指在PB膜上快速滾動即可獲得清晰的指紋圖像。得到的指紋圖像較為清晰，包括指紋本身的二級信息也可以肉眼看到(見圖5)。獲得指紋圖像后，將該ITO電極片作為工作電極插入氯化鉀溶液中，以Ag/AgCl作為參比電極，鉑絲作為對電極，接通回路，施加恒電位反向電壓1.5V，指紋消失，普魯士藍膜又恢復(fù)到之前的深藍色。
[0025]實例2
[0026]通過控制水浴鍋的水溫調(diào)節(jié)相對濕度為80%，將被采集者手指與鍍有PB膜的ITO電極接通，調(diào)節(jié)操作電壓為58V，用手指在PB膜上快速滾動即可獲得指紋圖像(見圖3c)。但是由于相對濕度較大，離子傳遞速度過快，所得到的指紋圖像不夠清晰，不過還是基本能看清楚指紋。獲得指紋圖像后，將該ITO電極片作為工作電極插入氯化鉀溶液中，以Ag/AgCl作為參比電極，鉑絲作為對電極，接通回路，施加恒電位反向電壓1.2V，指紋消失，普魯士藍膜又恢復(fù)到之前的深藍色。
[0027]實例3
[0028]通過控制水浴鍋的水溫調(diào)節(jié)相對濕度為70%，將被采集者手指與鍍有PB膜的ITO電極接通，調(diào)節(jié)操作電壓為40V，干凈的手指在PB膜上快速滾動(大約3-5秒)。由于操作電壓過小，分到ITO電極上的電壓太小，變色反應(yīng)進行得不徹底，得到的指紋圖像只能看到較少的指紋信息(見圖4a)。獲得指紋圖像后，將該ITO電極片作為工作電極插入氯化鉀溶液中，以Ag/AgCl作為參比電極，鉑絲作為對電極，接通回路，施加恒電位反向電壓1.1V，指紋消失，普魯士藍膜又恢復(fù)到之前的深藍色。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明為基于電致變色原理采集滾動指紋的一種方法。采用循環(huán)伏安法在ITO電極表面電沉積得到普魯士藍膜，通過操作電壓，以及溫度和濕度的控制，實現(xiàn)對滾動的全指紋進行快速米集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，滾動指紋采集所需電壓為10-60V，相對濕度范圍為30-85%，溫度范圍為1-50 °C。
【文檔編號】A61B5/117GK104434130SQ201410709861
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】宋啟軍, 丁佩, 宋星辰 申請人:江南大學(xué)