專利名稱：高精度指紋采集器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及指紋識別領域，具體地說，是涉及一種高精度指紋采集器。
背景技術：
隨著計算機處理速度的飛速提高和識別算法的革命性改進，指紋識別技術在快速、方便、經(jīng)濟及準確性方面，已得到人們的廣泛認可，為金融電子化、電子貿易、訪問控制、通道控制及智能卡技術的進一步發(fā)展提供了一種可靠的安全技術。指紋采集的精度將直接影響到指紋識別的結果。但是在現(xiàn)有技術中，普通的指紋采集儀器在進行指紋采集時，往往有諸多要求和限制，當指紋提供者的手指角度傾斜、手指按壓力度不夠或者手指皮膚表面過于干燥或潮濕等情況下，指紋采集儀器便不能采集到高精度的指紋圖像，這樣一來，便為指紋采集工作增加了難度，也延長了采集所需的時間，采集儀器的實用性較低。因此，如何增加采集到的指紋精確度，便成為亟待解決的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種高精度指紋采集器，以解決如何增加采集到的指紋精確度的問題。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種高精度指紋采集器，其特征在于，該高精度指紋采集器包括:采集模塊、矯正模塊、處理器、校驗模塊以及輸出模塊；其中，所述采集模塊，與所述矯正模塊相耦接，用于掃描采集指紋，生成所述指紋的圖像信息后發(fā)送至所述矯正模塊；所述矯正模塊，與所述采集模塊和處理器相耦接，用于接收所述采集模塊發(fā)送的所述指紋的圖像信息進行光學矯正后發(fā)送至所述處理器；所述處理器，與所述矯正模塊、校驗模塊以及輸出模塊相耦接，用于接收所述矯正模塊發(fā)送的進行光學矯正后的所述指紋的圖像信息，提取出其中含有所述指紋的特征圖像信息，進行拼接處理后分別發(fā)送至所述校驗模塊和輸出模塊；所述校驗模塊，與所述處理器和輸出模塊相耦接，用于接收所述處理器發(fā)送的進行拼接處理后的所述特征圖像信息，進行指紋圖像校驗產(chǎn)生校驗結果數(shù)據(jù)發(fā)送至所述輸出模塊所述輸出模塊，與所述處理器和校驗模塊相耦接，用于將所述處理器發(fā)送的進行拼接處理后的所述特征圖像信息和所述校驗模塊發(fā)送的校驗結果數(shù)據(jù)進行輸出。進一步地，其中，所述采集模塊，進一步為由廣角光學取像元件構成的采集模塊，其內部含有光學棱鏡和加膜玻璃，識別手指的左右滾動。進一步地，其中，所述矯正模塊，進一步為具有矯正功能的光學元件。進一步地，其中，所述處理器，進一步為具有高性能處理功能的芯片，該芯片采用特征提取算法獲得所述指紋的特征圖像信息。
進一步地，其中，所述特征圖像信息，進一步包括:所述指紋及掌紋的一般特征信息、指紋方向、紋線信息、細節(jié)特征置信度、模糊區(qū)以及多紋型信息。進一步地，其中，所述校驗模塊，進一步為具有校驗功能的芯片，其內部設置的校驗標準值數(shù)據(jù)與進行拼接處理后的所述特征圖像信息校驗比對后產(chǎn)生所述校驗結果數(shù)據(jù)。進一步地，其中，所述輸出模塊，進一步為具有無線傳輸功能的芯片和/或具有有線傳輸功能的多功能接口。進一步地，其中，所述指紋圖像信息，進一步為由所述指紋上深色脊和淺色谷轉換成的高質量的指紋灰度圖像。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，達到了如下效果:I)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，可實現(xiàn)當指紋提供者的手指角度傾斜、手指按壓力度不夠或者手指皮膚表面過于干燥潮濕等情況下，采集到的指紋具有高精確度，從而極大提高了指紋采集器的實用性；2)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，由于其中采用了專有技術設計棱鏡和玻璃加膜技術，從而大大提高圖像清晰度和灰度范圍；3)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，還可以有效消除掌紋圖像的梯形畸變和光學系統(tǒng)的像差，大大提高圖像的分辨率，實現(xiàn)圖像清晰、無畸變；4)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，由于具有指紋質量自動判別功能，從而隨時提示操作者指紋的采集質量；5)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，對于滾動指紋和平面指紋(包括指尖部位)均可采集，所以手指可從左右兩個方向任意滾動，操作簡便、快捷；6)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，可以接入公安系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，從而用于刑事偵破、公民信息采集等領域。


圖1是本發(fā)明實施例所述的一種高精度指紋采集器的結構框圖；圖2是本發(fā)明具體應用實施例所述的高精度指紋采集器在實際應用中的實體外觀裝置結構示意圖。
具體實施例方式如在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定模塊。本領域技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個模塊。本說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分模塊的方式，而是以模塊在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的“包含”為一開放式用語，故應解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差范圍內解決所述技術問題，基本達到所述技術效果。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續(xù)描述為實施本發(fā)明的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本發(fā)明的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求所界定者為準。
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，但不作為對本發(fā)明的限定。實施例一如圖1所示，本發(fā)明所述高精度指紋采集器10，包括:采集模塊101、矯正模塊102、處理器103、校驗模塊104以及輸出模塊105 ;其中，所述采集模塊101，與所述矯正模塊102相耦接，用于掃描采集指紋，生成所述指紋的圖像信息后發(fā)送至所述矯正模塊102。在本實施例中，所述采集模塊101，可以是由廣角光學取像元件構成的采集模塊101，其內部含有光學棱鏡和加膜玻璃，可識別手指的左右滾動；所述指紋的圖像信息，具體可以為由所述指紋上深色脊和淺色谷轉換成的高質量的指紋灰度圖像，當然在此還可以是其他圖像信息等變化，對上述內容在此不作出限定。所述矯正模塊102，與所述采集模塊101和處理器103相耦接，用于接收所述采集模塊101發(fā)送的所述指紋的圖像信息進行光學矯正后發(fā)送至所述處理器103。在本實施例中，所述矯正模塊102，可以是具有矯正功能的光學元件，當所述采集模塊101采集到的指紋圖像因為手指角度、力度等原因造成圖像模糊時，所述矯正模塊102便可根據(jù)光學原理對模糊的圖像進行物理矯正，從而進一步提高圖像的精確度和清晰度。在此對上述內容不作出限定。所述處理器103，與所述矯正模塊102、校驗模塊104以及輸出模塊105相耦接，用于接收所述矯正模塊102發(fā)送的進行光學矯正后的所述指紋的圖像信息，提取出其中含有所述指紋的特征圖像信息，進行拼接處理后分別發(fā)送至所述校驗模塊104和輸出模塊105。在本實施例中，所述處理器103，可以是具有高性能處理功能的芯片，該處理器103可以采用特征提取算法獲得所述指紋及掌紋的特征圖像信息，當然，所述處理器103針對不同的指紋輸入方法，如:卡片掃描或活體采集等，采用不同的特征提取算法，對上述內容在此不作出限定。所述拼接處理，具體為，采用現(xiàn)有技術中的拼接算法將所述特征圖像信息拼接組合成清晰無畸變的掌紋圖像。所述特征圖像信息除了包含所述指紋的一般特征信息外，還含有指紋方向、紋線信息、細節(jié)特征置信度、模糊區(qū)(手指上指紋不清楚的區(qū)域)以及多紋型等特征信息。在此對上述內容不作出限定。所述校驗模塊104，與所述處理器103和輸出模塊105相耦接，用于接收所述處理器103發(fā)送的進行拼接處理后的所述特征圖像信息，進行指紋圖像校驗產(chǎn)生校驗結果數(shù)據(jù)發(fā)送至所述輸出模塊105。在本實施例中，所述校驗模塊104可以是具有校驗功能的芯片，其內部設置有校驗標準值數(shù)據(jù)，其校驗過程具體為所述特征圖像信息與校驗標準值數(shù)據(jù)校驗比對；所述校驗結果數(shù)據(jù)將指紋圖像的質量按照高、中、低劃分為三個等級。在此對上述內容不作出限定。所述輸出模塊105，與所述處理器103和校驗模塊104相耦接，用于將所述處理器103發(fā)送的進行拼接處理后的所述特征圖像信息和所述校驗模塊104發(fā)送的校驗結果數(shù)據(jù)進行輸出。在本實施例中，所述輸出模塊105可以是具有無線傳輸功能的芯片，具體的傳輸方式為WIFI和/或3G ;也可以是多功能接口，具體的傳輸方式為USB線和/或網(wǎng)線；所述輸出模塊105還可以具有顯示功能。在此對上述內容不作出限定。
下面為采用本發(fā)明上述實施例所述高精度指紋采集器的具體應用實施例。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明上述實施例制作的含有所述的高精度指紋采集器的實體外觀裝置結構示意圖，其中，21為指紋采集部分(采集窗口由采用專有的玻璃加膜技術制成的光學石英玻璃構成，當然還可以是其他光學材料，在此不做出限定。)，22為整體裝置外觀結構，33為所述輸出模塊105的輸出接口。其中，指紋采集窗口能實現(xiàn)股東采集各手指的指紋，當然這里不做具體限定。在該具體應用實施例中包含有:采集模塊101、矯正模塊102、處理器103、校驗模塊104以及輸出模塊105，上述裝置之間的連接關系與實施例一中相同，故在此不再描述。首先，相關人員將手指靜止放置于所述采集窗口上，可以靜止放置手指，也可以滑動手指，或者以任意角度放置手指，并且不限制手指的按壓力度及手指的干濕度，所述采集模塊101對指紋進行掃描，生成所述指紋的圖像后發(fā)送至所述矯正模塊102。之后，所述矯正模塊102對所述指紋的圖像信息進行光學矯正，消除圖像中的噪點，對模糊的圖像進行物理光學矯正，從而進一步提高圖像的精確度和清晰度，在將矯正后的所述指紋的圖像信息發(fā)送至所述處理器103。之后，所述處理器103接收進行矯正后的所述指紋的圖像信息，提取出其中含有所述指紋的特征圖像信息，進行拼接處理后分別發(fā)送至所述校驗模塊104和輸出模塊105。然后，所述校驗模塊104將其內部設置有校驗標準值數(shù)據(jù)與所述特征圖像信息進行校驗比對，產(chǎn)生校驗結果數(shù)據(jù)發(fā)送至所述輸出模塊105最后，所述傳輸單元1031以WIF1、3G等無線方式，或者以USB、網(wǎng)線等有線方式將進行拼接處理后的所述特征圖像信息傳輸至外部數(shù)據(jù)庫或服務器中，并將校驗結果數(shù)據(jù)以屏幕顯示的方式進行輸出。屏幕顯示高、中、低三個等級的結果反映采集到的指紋圖像的質量，從而操作人員或指紋提供者可以直觀地根據(jù)屏幕顯示的結果決定是否再次對指紋進行采集。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，達到了如下效果:I)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，可實現(xiàn)當指紋提供者的手指角度傾斜、手指按壓力度不夠或者手指皮膚表面過于干燥潮濕等情況下，采集到的指紋具有高精確度，從而極大提高了指紋采集器的實用性；2)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，由于其中采用了專有技術設計棱鏡和玻璃加膜技術，從而大大提高圖像清晰度和灰度范圍；3)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，還可以有效消除掌紋圖像的梯形畸變和光學系統(tǒng)的像差，大大提高圖像的分辨率，實現(xiàn)圖像清晰、無畸變；4)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，由于具有指紋質量自動判別功能，從而隨時提示操作者指紋的采集質量；5)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，對于滾動指紋和平面指紋(包括指尖部位)均可采集，所以手指可從左右兩個方向任意滾動，操作簡便、快捷；6)本發(fā)明所述的一種高精度指紋采集器，可以接入公安系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，從而用于刑事偵破、公民信息采集等領域。上述說明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種高精度指紋采集器，其特征在于，該高精度指紋采集器包括:采集模塊、矯正模塊、處理器、校驗模塊以及輸出模塊；其中， 所述采集模塊，與所述矯正模塊相耦接，用于掃描采集指紋，生成所述指紋的圖像信息后發(fā)送至所述矯正模塊； 所述矯正模塊，與所述采集模塊和處理器相耦接，用于接收所述采集模塊發(fā)送的所述指紋的圖像信息進行光學矯正后發(fā)送至所述處理器； 所述處理器，與所述矯正模塊、校驗模塊以及輸出模塊相耦接，用于接收所述矯正模塊發(fā)送的進行光學矯正后的所述指紋的圖像信息，提取出其中含有所述指紋的特征圖像信息，進行拼接處理后分別發(fā)送至所述校驗模塊和輸出模塊； 所述校驗模塊，與所述處理器和輸出模塊相耦接，用于接收所述處理器發(fā)送的進行拼接處理后的所述特征圖像信息，進行指紋圖像校驗產(chǎn)生校驗結果數(shù)據(jù)發(fā)送至所述輸出模塊 所述輸出模塊，與所述處理器和校驗模塊相耦接，用于將所述處理器發(fā)送的進行拼接處理后的所述特征圖像信息和所述校驗模塊發(fā)送的校驗結果數(shù)據(jù)進行輸出。
2.如權利要求1所述的高精度指紋采集器，其特征在于，所述采集模塊，進一步為由廣角光學取像元件構成的采集模塊，其內部含有光學棱鏡和加膜玻璃，識別手指的左右滾動。
3.如權利要求1所述的高精度指紋采集器，其特征在于，所述矯正模塊，進一步為具有矯正功能的光學元件。
4.如權利要求1所述的高精度指紋采集器，其特征在于，所述處理器，進一步為具有高性能處理功能的芯片，該芯片采用特征提取算法獲得所述指紋的特征圖像信息。
5.如權利要求4所述的高精度指紋采集器，其特征在于，所述特征圖像信息，進一步包括:所述指紋及掌紋的一般特征信息、指紋方向、紋線信息、細節(jié)特征置信度、模糊區(qū)以及多紋型信息。
6.如權利要求1所述的高精度指紋采集器，其特征在于，所述校驗模塊，進一步為具有校驗功能的芯片，其內部設置的校驗標準值數(shù)據(jù)與進行拼接處理后的所述特征圖像信息校驗比對后產(chǎn)生所述校驗結果數(shù)據(jù)。
7.如權利要求1所述的高精度指紋采集器，其特征在于，所述輸出模塊，進一步為具有無線傳輸功能的芯片和/或具有有線傳輸功能的多功能接口。
8.如權利要求1所述的高精度指紋采集器，其特征在于，所述指紋圖像信息，進一步為由所述指紋上深色脊和淺色谷轉換成的高質量的指紋灰度圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高精度指紋采集器，包括采集模塊、矯正模塊、處理器、校驗模塊以及輸出模塊；其中，所述采集模塊，與所述矯正模塊相耦接；所述矯正模塊，與所述采集模塊和處理器相耦接；所述處理器，與所述矯正模塊、校驗模塊以及輸出模塊相耦接；所述校驗模塊，與所述處理器和輸出模塊相耦接；所述輸出模塊，與所述處理器和校驗模塊相耦接。本發(fā)明解決了增加采集到的指紋精確度的問題。
文檔編號G06K9/20GK103207996SQ20131014425
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權日2013年4月24日
發(fā)明者張威, 張琰 申請人:北京東方金指科技有限公司