非接触式指纹采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种非接触式指纹采集装置。非接触式指纹采集装置可包括：壳体，所述壳体包括用于至少一个手指的手指扫描区；至少两个图像捕获装置，所述至少两个图像捕获装置位于所述壳体中并且以预定的基线距离设置，每个图像捕获装置具有与竖直方向成预定角度的光轴；以及照明单元，所述照明单元位于所述壳体中，用于照射所述至少一个手指。其中，所述至少两个图像捕获装置能够操作以采集所述至少一个手指的多个部分指纹图像，并且所述多个部分指纹图像对应于所述至少一个手指的不同部分。由此，能够采集到具有更高图像质量和更大面积的指纹图像。

Non-contact fingerprint acquisition device

【技术实现步骤摘要】
非接触式指纹采集装置
本技术一般涉及指纹的采集，更具体地说，涉及非接触式指纹采集装置。
技术介绍
用于采集指纹图像的大多数传统系统依赖于手指和指纹扫描仪设备之间的物理接触。当需要高质量、大面积指纹时，手指还需要在扫描仪设备的表面上从一侧滚动到另一侧以增加总接触面积。当这样的系统与不顺从的个体一起使用时，用于采集指纹的附加力经常导致指纹的较大失真，并且个体也可能在采集过程期间有意地移动手指，导致所采集的指纹图像的模糊。这些问题大大增加了采集大面积、高质量指纹的难度和时间。此外，非接触指纹扫描仪作为一种生物识别身份验证的方式，已经在访问控制、银行和其他行业中广泛应用。将手指放在扫描仪上的要求降低了认证速度并且也引起了人们对卫生的担心。还存在用于以非接触方式采集指纹图像的非接触式指纹扫描仪。但是这些扫描仪采集的指纹图像的图像质量不够好，所采集的指纹的面积有限。一些扫描仪也可能存在可靠性问题。
技术实现思路
所希望的是消除上述指纹采集设备的至少一些缺点，并提供一种改良的非接触式指纹采集装置。为了更好地解决上述问题，在本技术的第一方面，提供了一种非接触式指纹采集装置。该非接触式指纹采集装置包括：壳体，所述壳体包括用于至少一个手指的手指扫描区；至少两个图像捕获装置，所述至少两个图像捕获装置位于所述壳体中并且以预定的基线距离设置，每个图像捕获装置具有与竖直方向成预定角度的光轴；以及照明单元，所述照明单元位于所述壳体中，用于照射所述至少一个手指。其中，所述至少两个图像捕获装置能够操作以采集所述至少一个手指的多个部分指纹图像，并且所述多个部分指纹图像对应于所述至少一个手指的不同部分。由于使用了非接触式指纹采集装置，本技术可以采集到具有更高图像质量和更大面积的指纹图像。参考下文描述的实施例，本技术的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。附图说明本技术的实施例将通过示例并参照附图在下文中进行描述，但这不限制权利要求书所定义的保护范围。在这些图中：图1是根据本技术实施例的非接触式指纹采集装置的示意性透视图；图2是如图1所示的非接触式指纹采集装置的内部结构示意图；图3是根据本技术另一实施例的非接触式指纹采集装置中的照明单元的示意图；图4是根据本技术另一实施例的非接触式指纹采集装置中的照明单元的示意图；图5是根据本技术另一实施例的非接触式指纹采集装置中的照明单元的示意图；图6是根据本技术另一实施例的非接触式指纹采集装置的示意图；图7A-7C示意性地示出了根据本技术的不同实施例的非接触式指纹采集装置的不同用户交互方式；图8示意性地示出了根据本技术实施例的非接触式指纹采集方法的流程图；图9A-9E示意性地示出了根据本技术另一实施例的通过执行非接触式指纹采集方法获得的中间指纹图像的示例；图10示意性地示出了根据本技术另一实施例的非接触式指纹采集方法的流程图；图11示意性地示出了根据本技术另一实施例的非接触式指纹采集方法的流程图。具体实施方式虽然本技术包括各种修改和替代结构，但是在附图中示出了本技术的实施例，并且在下文中将对其进行详细描述。然而，应该理解，具体描述和附图并不旨在将本技术限制于所公开的具体形式。相反，本技术的范围旨在包括所有落入所附权利要求所表达的修改和替代结构。如上所述，基于接触的指纹扫描仪广泛用于不同的行业，并且存在两类这样的设备。对于最常见的基于接触的指纹扫描仪，被采集人只需要将他或她的手指放在扫描区域上，并且可以通过电信号或光学图像自动采集指纹。这种设备广泛用于访问控制和智能手机认证等领域。它们通常非常便宜且小巧，但牺牲了所采集的指纹面积。此外，由于人的手指不平坦，因此通过一次接触采集整个指纹区域存在根本性的困难。基于接触的指纹扫描仪在公共区域部署时也可能引起对卫生和隐私的担忧，并且当用于大用户量时它们可能不够快。另一种是滚动指纹扫描仪。这种装置广泛用于刑事调查，可以从一个人身上采集大面积、高质量的指纹图像，并且可以用于匹配从犯罪现场收集的低质量且通常是残缺的指纹以识别嫌疑人。指纹质量(例如，指纹区域和图像质量)是用于评估这种指纹扫描仪的主要度量，并且现有的设备要求被采集者从左向右滚动他的手指以便采集尽可能大的指纹区域。然而，滚动过程可能导致指纹畸变，并且不合规的嫌疑人可能故意施加额外的力以引起更大的畸变，甚至可能稍微移动手指以引起指纹图像的模糊。这里描述的实施例提供了用于采集指纹的设备和方法，而不需要个人手指的直接接触。图1是根据本技术的实施例的非接触式指纹采集装置的示意性透视图，图2是如图1所示的非接触式指纹采集装置的内部结构的示意图。如图1和2所示，根据本技术实施例的非接触式指纹采集装置100包括壳体110，位于壳体110中的两个图像捕获装置121和123，以及壳体110中的照明单元130(图1中未示出)，用于照亮至少一个手指。两个图像捕获装置121和123可操作以采集至少一个手指的多个部分指纹图像，并且多个部分指纹图像对应于至少一个手指的不同部分。例如，由图像捕获装置121采集的部分指纹图像可以主要对应于至少一个手指的左侧部分，而由图像捕获装置123采集的部分指纹图像可以主要对应于至少一个手指的右侧部分。应当理解，非接触式指纹采集装置中的图像捕获装置的数量不限于两个，可以替代地使用三个或更多个图像捕获装置，尽管图1和图2中仅示出了两个图像捕获装置121和123。因此，非接触式指纹采集装置可包括至少两个图像捕获装置。另外，照明单元和图像捕获装置的位置不限于图1和2所示的位置。根据具体应用和/或要求，可以改变照明单元和图像捕获装置的位置。如图1所示，壳体110包括用于至少一个手指的手指扫描区域111。例如，手指扫描区域111可以是壳体110的上表面上的矩形透明区域。根据另一实施例，非接触式指纹采集装置100还包括一个罩子111用于覆盖手指扫描区域。两个图像捕获装置121和123以预定的基线距离设置。每个图像捕获装置具有与垂直方向成预定角度的光轴，该角度等于图像捕获装置的基部相对于水平方向的角度。如图2所示，图像捕获装置121具有光轴122，并且图像捕获装置123具有光轴124。D是两个图像捕获装置之间的基线距离。H是至少一个手指和图像捕获装置之间的距离。α是图像捕获装置的基部相对于水平方向的角度。例如，两个图像捕获装置121和123是相机。每个相机的相机镜头的光圈具有4到12的F值，其中F值是每个相机的相机镜头的焦距与相机镜头的入射光瞳的直径的比率。大的F数对应于小光圈，增加了景深，因此增加了手指的移动空间，同时仍然采集指纹的清晰图像。但是，如果F值太大，则过少的光进入相机导致不能提供足够的照明。本技术使用4到12范围内的F值来平衡大的手移动空间和良好照明。根据另一实施例，两个相机之间的预定基线距离可以在3cm至20cm的范围内，并且角度α在5至45度的范围内。在如图2所示的非接触式指纹采集装置中，两个图像捕获装置121和123对称排列，即，至少一个手指与图像捕获装置123之间的距离以及图像捕获装置123的底座相对于水平方向的角度与图像捕获装置121的相同。但是，本技术不限于这种布置。两个图像捕获装置可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触式指纹采集装置，其特征在于，包括：壳体，所述壳体包括用于至少一个手指的手指扫描区；至少两个图像捕获装置，所述至少两个图像捕获装置位于所述壳体中并且以预定的基线距离设置，每个图像捕获装置具有与竖直方向成预定角度的光轴；以及照明单元，所述照明单元位于所述壳体中，用于照射所述至少一个手指，所述至少两个图像捕获装置能够操作以采集所述至少一个手指的多个部分指纹图像，并且所述多个部分指纹图像对应于所述至少一个手指的不同部分。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式指纹采集装置，其特征在于，包括：壳体，所述壳体包括用于至少一个手指的手指扫描区；至少两个图像捕获装置，所述至少两个图像捕获装置位于所述壳体中并且以预定的基线距离设置，每个图像捕获装置具有与竖直方向成预定角度的光轴；以及照明单元，所述照明单元位于所述壳体中，用于照射所述至少一个手指，所述至少两个图像捕获装置能够操作以采集所述至少一个手指的多个部分指纹图像，并且所述多个部分指纹图像对应于所述至少一个手指的不同部分。2.如权利要求1所述的非接触式指纹采集装置，其特征在于，所述照明单元包括至少一个可见光源和设置在所述至少一个可见光源之上的至少一个光学部件。3.如权利要求2所述的非接触式指纹采集装置，其特征在于，所述照明单元包括与水平方向成不同角度定位的三个可见光源以及分别设置在所述三个可见光源之上的三个光学部件，并且所述三个可见光源分别照射所述至少一个手指的左侧、右侧和上侧，并且所述三个可见光源的照射区域重叠。4.如权利要求1所述的非接触式指纹采集装置，其特征在于，所述照明单元包括环型可见光源。5.如权利要求2所述的非接触式指纹采集装置，其特征在于，所述照明单元进一步包括红外光源，并且所述至少两个图像捕获装置能够操作以进一步捕获多个部分指纹红外图像。6.如权利要求1所述的非接触式指纹采集装置，其特征在于，所述至少两个图像捕获装置为相机，并且，每个相机的相机镜头的光圈的F值范围为4至12，其中，所述F值是每个相机的所述相机镜头的焦距与所述相机镜头的入射光瞳的直径之比。7.如权利要求1所述的非接触式指纹采集装置，其特征在于，所述至少两个图像捕获装置是相机，并且来自所述照明单元的光与所述相机的快门同时闪光。8.如权利要求1所述的非接触式指纹采集装置，其特征在于，所述至少两个图像捕获装置为两个相机，并且，所述两个相机之间的所述预定的基线距离处于3cm至20cm的范围内，并且所述预定角度处于5度至45度的范围内。9.如权利要求1所述的非接触式指纹采集装置，其特征在于，进一步包括：深度感测单元，所述深度感测单元用于感测所述多个部分指纹图像的深度信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤林鹏，邰骋，康峰，胡伟，刘博，
申请(专利权)人：墨奇科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11