一种四指指纹图像采集方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术所述的一种四指指纹图像采集装置，由红外光源模块、采集棱镜、反射镜、成像镜头、主控模块、活体检测模块、及壳体组成；红外光源模块位于采集棱镜的正下方；反射镜位于采集棱镜的右下方；成像镜头、主控模块与反射镜成同一光轴排列；采用活体检测模块，解决了以往产品不能判定活体指纹的缺陷；采用红外光源模块、彩色CMOS模块实现了在彩色CMOS芯片上获得高质量的黑白图像，降低了产品成本；采用CPLD模块，实现了USB接口通讯，降低了产品成本。

A four finger fingerprint image acquisition method and device

The four-finger fingerprint image acquisition device comprises an infrared light source module, a collection prism, a mirror, an imaging lens, a main control module, a biopsy detection module and a shell; an infrared light source module is located directly below the acquisition prism; a reflector is located at the lower right of the acquisition prism; an imaging lens and a main control module. It is arranged in the same optical axis with the mirror; the defect that the previous products can not judge the fingerprint in vivo is solved by using the in vivo detection module; the high quality black and white image is obtained on the color CMOS chip by using the infrared light source module and the color CMOS module, and the product cost is reduced; the USB interface communication is realized by using the CPLD module. The product cost is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种四指指纹图像采集方法及装置
本专利技术公开了一种四指指纹图像采集方法及实现装置，属于指纹采集装置

技术介绍
在常规的四指指纹采集仪中，不具有活体四指指纹识别功能，无法判别用户使用的是活体指纹；常规的四指指纹采集仪中使用黑白CMOS电子器件作为传感器，显示分辨率低、价格昂贵；此外，由于四指指纹图像的采集数据量大，市面流通产品多采用FPGA配合双片SDRSDRAM或单片DDRSDRAM的连接方案，导致成本高、制约了四指指纹采集仪的推广使用。
技术实现思路
本专利技术提供一种四指指纹图像采集方法及装置，实现了活体四指指纹采集功能、采用彩色CMOS模块方式、新型CPLD器件降解决了产品成本昂贵的问题；有利于四指指纹采集仪的推广使用。本专利技术所述的一种四指指纹图像采集装置，技术解决方案如下：由红外光源模块、采集棱镜、反射镜、成像镜头、主控模块、活体检测模块、USB模块、CPLD模块、COMS模块、USB数据线及壳体组成；所述的红外光源模块位于采集棱镜的正下方；所述的采集棱镜位于壳体的右上方；所述的反射镜位于采集棱镜的右下方；所述的成像镜头、主控模块与反射镜成同一光轴排列；所述的USB数据线位于壳体的右侧下方；所述的活体检测模块位于采集棱镜的正上方；所述的USB模块的VCC输出端分别与主控模块、CPLD模块、COMS模块、活体检测模块、红外光源模块的供电端电连接，提供电源信号；所述的主控模块的CLK端口、RST端口、STAR端口、EN端口分别与CPLD模块的CLK端口、RST端口、STAR端口、EN端口电连接，向CPLD模块提供时钟信号、复位信号、开始信号、使能信号，控制CPLD模块模块工作；所述的主控模块的数据端口分别与CPLD模块的数据端口电连接，进行数据交互，完成图像信号的传递；所述的主控模块的SCL、SDA端口分别与COMS模块的SCL、SDA端口电连接，传递I2C数据，对CMOS模块进行配置，控制COMS模块工作；所述的主控模块的IO1端口与活体检测模块的IO1端口电连接，接收活体四指感应信号，有活体四指信号时，活体检测模块的IO1端口输出高电平；所述的主控模块的IO端口与红外光源模块的IO端口电连接，输出红外光源控制信号，驱动红外光源工作；所述的主控模块的D+/D-USB端口与USB模块的D+/D-USB端口电连接，传送USB通讯协议和数据；所述的CPLD模块的EXCLK时钟端口、RST1复位端口、HV行场端口、PCLK时钟端口分别与COMS模块的EXCLK端口、RST1端口、HV端口、PCLK端口电连接，和COMS模块进行扩展时钟信号、复位信号、行场信号、时钟信号交互；所述的CPLD模块的D[0..7]端口分别与COMS模块的D[0..7]端口电连接，进行数据交互。本专利技术通过采用活体检测识别模块正确识别出活体指纹信号；当活体手指靠近采集棱镜时，活体指纹识别模块发出高电平；当无活体手指靠近采集棱镜时，活体指纹识别模块发出低电平。本专利技术工作过程：装置上电后，红外LED光源点亮，用户依次将左手四指、右手四指放在采集面上进行图像采集，当活体检测识别模块判别出是活体四指后，当被采集的指纹信号经过光路进入彩色CMOS模块，投影在主控模块，主控模块与CPLD模块通讯，配置CPLD模块工作模式；然后主控模块通过I2C接口对彩色CMOS模块的窗口、采集起点、曝光时间、增益等信息进行配置后，CMOS模块开始工作；CPLD模块中转CMOS模块的指纹图像数据后，在经过主控模块的USB接口传送到上位机；完成图像拼接、调整后，显示完整的四指指纹图像。本专利技术积极效果在于：本专利技术采用活体检测模块，解决了以往产品不能判定活体指纹的缺陷；采用红外光源模块、彩色CMOS模块实现了在彩色CMOS芯片上获得高质量的黑白图像，降低了产品成本；采用CPLD模块，实现了USB接口通讯，降低了产品成本。附图说明图1为本专利技术的结构框图；图2为本专利技术的电气原理框图。具体实施方式通过以下实施例进一步举例描述本专利技术，并不以任何方式限制本专利技术，在不背离本专利技术的技术解决方案的前提下，对本专利技术所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本专利技术的权利要求范围之内。实施例1如图1所示，本专利技术所述的一种四指指纹图像采集装置，主要由壳体1、采集棱镜2、反射镜3、成像镜头4、USB数据线5、USB模块U1、主控模块U2、CPLD模块U3、COMS模块U4、活体检测模块U5、红外光源模块U6组成；红外光源模块U6位于采集棱镜2的正下方；采集棱镜2位于壳体1的右上方；反射镜3位于采集棱镜2的右下方；成像镜头4、主控模块U2与反射镜3成同一光轴排列；USB数据线5位于壳体1的右侧下方；活体检测模块U5位于采集棱镜2的正上方；如图2所示，由USB模块U1、主控模块U2、CPLD模块U3、COMS模块U4、活体检测模块U5、红外光源模块U6组成控制电路；所述的USB模块U1的VCC输出端分别与主控模块U2、CPLD模块U3、COMS模块U4、活体检测模块U5、红外光源模块U6的供电端电连接，提供电源信号；所述的主控模块U2采用CY7C68013A芯片组；主控模块U2的CLK端口、RST端口、STAR端口、EN端口分别与CPLD模块U3的CLK端口、RST端口、STAR端口、EN端口电连接，向CPLD模块U3提供时钟信号、复位信号、开始信号、使能信号，控制CPLD模块U3工作；所述的主控模块U2的PD[0..7]数据端口分别与主控模块U3的PD[0..7]数据端口电连接，进行数据交互，完成图像信号的传递；所述的主控模块U2的SCL、SDA端口分别与COMS模块U4的SCL、SDA端口电连接，传递I2C数据，对CMOS模块U2进行配置，控制COMS模块U4工作；所述的主控模块U2的IO1端口与活体检测模块U5的IO1端口电连接，接收活体四指感应信号，有活体四指信号时，活体检测模块U5的IO1端口输出高电平；所述的主控模块U2的IO端口与红外光源模块U6的IO端口电连接，输出红外光源控制信号，驱动红外光源工作；所述的主控模块U2的D+/D-USB端口与USB模块U1的D+/D-USB端口电连接，传送USB通讯协议和数据；所述的CPLD模块U3选用MAXIIEPM240T芯片组；CPLD模块U3的EXCLK时钟端口、RST1复位端口、HV行场端口、PCLK时钟端口分别与U4的EXCLK端口、RST1端口、HV端口、PCLK端口电连接，和U4模块进行扩展时钟信号、复位信号、行场信号、时钟信号交互；所述的CPLD模块U3的D[0..7]端口分别与COMS模块U4的D[0..7]端口电连接，进行数据交互；所述的活体检测识别模块U5选用JG100B芯片组；活体检测识别模块U5位于采集器本体的采集窗口处；当活体手指靠近采集棱镜时，活体指纹识别模块U5发出高电平；当无活体手指靠近采集棱镜时，活体指纹识别模块U5发出低电平。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四指指纹图像采集装置，其特征在于：由红外光源模块、采集棱镜、反射镜、成像镜头、主控模块、活体检测模块、USB模块、CPLD模块、COMS模块、USB数据线及壳体组成；所述的红外光源模块位于采集棱镜的正下方；所述的采集棱镜位于壳体的右上方；所述的反射镜位于采集棱镜的右下方；所述的成像镜头、主控模块与反射镜成同一光轴排列；所述的USB数据线位于壳体的右侧下方；所述的活体检测模块位于采集棱镜的正上方；所述的USB模块的VCC输出端分别与主控模块、CPLD模块、COMS模块、活体检测模块、红外光源模块的供电端电连接，提供电源信号；所述的主控模块的CLK端口、RST端口、STAR端口、EN端口分别与CPLD模块的CLK端口、RST端口、STAR端口、EN端口电连接，向CPLD模块提供时钟信号、复位信号、开始信号、使能信号，控制CPLD模块模块工作；所述的主控模块的数据端口分别与CPLD模块的数据端口电连接，进行数据交互，完成图像信号的传递；所述的主控模块的SCL、SDA端口分别与COMS模块的SCL、SDA端口电连接，传递I2C数据，对CMOS模块进行配置，控制COMS模块工作；所述的主控模块的IO1端口与活体检测模块的IO1端口电连接，接收活体四指感应信号，有活体四指信号时，活体检测模块的IO1端口输出高电平；所述的主控模块的IO端口与红外光源模块的IO端口电连接，输出红外光源控制信号，驱动红外光源工作；所述的主控模块的D+/D‑ USB端口与USB模块的D+/D‑ USB端口电连接，传送USB通讯协议和数据；所述的CPLD模块的EXCLK时钟端口、RST1复位端口、HV行场端口、PCLK时钟端口分别与COMS模块的EXCLK端口、RST1端口、HV端口、PCLK端口电连接，和COMS模块进行扩展时钟信号、复位信号、行场信号、时钟信号交互；所述的CPLD模块的D[0..7]端口分别与COMS模块的D[0..7]端口电连接，进行数据交互。...

【技术特征摘要】
1.一种四指指纹图像采集装置，其特征在于：由红外光源模块、采集棱镜、反射镜、成像镜头、主控模块、活体检测模块、USB模块、CPLD模块、COMS模块、USB数据线及壳体组成；所述的红外光源模块位于采集棱镜的正下方；所述的采集棱镜位于壳体的右上方；所述的反射镜位于采集棱镜的右下方；所述的成像镜头、主控模块与反射镜成同一光轴排列；所述的USB数据线位于壳体的右侧下方；所述的活体检测模块位于采集棱镜的正上方；所述的USB模块的VCC输出端分别与主控模块、CPLD模块、COMS模块、活体检测模块、红外光源模块的供电端电连接，提供电源信号；所述的主控模块的CLK端口、RST端口、STAR端口、EN端口分别与CPLD模块的CLK端口、RST端口、STAR端口、EN端口电连接，向CPLD模块提供时钟信号、复位信号、开始信号、使能信号，控制CPLD模块模块工作；所述的主控模块的数据端口分别与CPLD模块的数据端口电连接，进行数据交互，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莉，王佳楠，孟凡清，朱德斌，张立平，刘旭东，刘斌，白岩，赵宏伟，佟庆强，徐广利，
申请(专利权)人：长春鸿达光电子与生物统计识别技术有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22