可自动触发的光学指纹采集系统技术方案

一种可自动触发的光学指纹采集系统，包括：壳体、棱镜、光学成像透镜组件、图像传感器、指纹处理系统、及设于壳体内棱镜附近的红外探测触发模块，棱镜呈三角形结构，具有一成像面，使用时只需将手指按压在棱镜成像面上，红外探测触发模块发射的红外光脉冲经按压在棱镜成像面的手指反射后即可输出触发信号，从而使指纹采集控制系统自动触发上电读取指纹，操作简便，且该光学系统能使红外探测触发模块有效屏蔽意外情况的扰动上电，在有效减少功耗的同时提高了指纹系统的抗干扰性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种可自动触发的光学指纹图像采集系统，尤其是指一种指纹 锁的光学指纹图像采集系统。
技术介绍
众所周知，人的指纹是全球唯一的，到目前为止，科学家尚未发现指纹 完全相同的两个人，因此，长期以来，指纹作为生物识别特征被广泛地应用 于公安、刑侦行业。近年来，随着计算机技术的发展和进步，以指纹识别为 特征的指纹识别锁系统已应用于金融、保险、文物保护、办公室以及家庭等 广大领域。现有的指纹锁系统一般由指纹图像采集装置、指纹图像处理和指 纹比对算法系统、中央处理系统、伺服控制装置及锁具执行机构五部分组成， 指纹图像处理和指纹比对算法系统、中央处理系统、伺服控制装置及锁具执 行机构均安装在锁壳中，指纹采集装置则安装在锁壳的表面，通过连接线与 指纹图像处理和指纹比对算法系统相连，此外，在锁壳上指纹采集装置的附 近一般还安装有控制指纹锁系统的控制键、显示屏、输入键盘等辅助装置。 由于指纹锁需要随时随地准备采集和比对指纹，若指纹系统常年处于通电工 作状态，不但影响其使用寿命，同时对采用电池供电的指纹系统锁将大大縮 短电池的使用寿命。虽然有部分指纹锁系统带有机械式或感应式的电源控制 开关，这种结构的指纹锁系统操作和使用十分不便，同时还影响指纹锁的整 体布局和美观，另外，也有部分指纹锁采用在指纹采集装置外部加装红外探 测器来感知手指位置进而触发电源进行指纹识别，然而这种外部加装红外探 测的功耗大、抗干扰能力差，容易受外界干扰而扰动上电，且红外探测器的 安装还受外部结构的约束，不利于推广应用。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种可自动触发的光学指纹采集系统，其具有操作 简便、使用方便、功耗小、抗干扰性能好等优点。为实现上述目的，本专利技术提供一种可自动触发的光学指纹采集系统，其 包括壳体、棱镜、红外探测触发模块、及指纹采集系统，红外探测触发模块 与指纹釆集系统电性连接，棱镜设有一成像面，红外探测触发模块设于壳体内 棱镜附近，红外探测触发模块发射的红外光脉冲经按压在棱镜成像面的手指反 射后可使红外探测触发模块输出触发信号到指纹采集系统，指纹采集系统自动 触发工作并读取成像面的影像资料。所述的可自动触发的光学指纹采集系统，其中，指纹采集系统包括图像 传感器与指纹处理系统，图像传感器与指纹处理系统电性连接，指纹处理系统 与红外探测触发模块电性连接。所述的可自动触发的光学指纹采集系统，其中，图像传感器为CMOS图像传感器或CCD图像传感器。所述的可自动触发的光学指纹采集系统，其中，还包括设于棱镜与图像 传感器之间的光学成像透镜组件。所述的可自动触发的光学指纹采集系统，其中，红外探测触发模块由至 少一个红外发射管和至少一个红外接收管及分别与其对应电性连接的发射接 收电路组成。所述的可自动触发的光学指纹采集系统，其中，红外发射管与红外接收 管分别设于棱镜相对成像面的另外两个面的附近。所述的可自动触发的光学指纹采集系统，其中，棱镜采用光学玻璃材料 制成。所述的可自动触发的光学指纹采集系统，其中，棱镜为三棱镜。 所述的可自动触发的光学指纹采集系统，其中，红外探测触发模块与棱镜之间填充高折光率有机硅材料。所述的可自动触发的光学指纹采集系统，其中，红外探测触发模块设有可见光照明器件。本专利技术可自动触发的光学指纹采集系统，使用时只需将手指按压在棱镜 成像面上，系统即可自动触发上电读取指纹，操作简便。且该光学系统能使红外探测触发模块有效屏蔽意外情况的扰动上电，在有效减少功耗的同时提高了 指纹锁的抗干扰性能。为更进一步阐述本专利技术为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请参 阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，相信本专利技术的目的、特征与特点，应当 可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本 专利技术加以限制。附图说明下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的 技术方案及其他有益效果显而易见。 附图中，图1为本专利技术可自动触发的光学指纹采集系统的主视图； 图2为图1沿A-A的剖视图； 图3为图1的立体分解示意图； 图4为图1的红外发射光路示意图； 图5为图1的红外接收光路示意图。具体实施方式参阅图l-3，本专利技术可自动触发的光学指纹采集系统包括壳体l、棱镜2、包含照明发光二极管的红外探测触发模块3、光学成像透镜组件4及指纹 采集系统。指纹采集系统包括图像传感器50与指纹处理系统(未图示)，图像传感 器50与指纹处理系统电性连接，指纹处理系统与红外探测触发模块3电性连 接。图像传感器50可为电荷耦合元件图像传感器(Charge Coupled Device, CCD)，也可为金属氧化物半导体元件图像传感器(Complementary Metal-Oxide Semiconductor ， CMOS )。棱镜2为三棱镜，采用光学玻璃材料制成，具有一成像面20。光学成像 透镜组件4设于棱镜2与图像传感器50之间，其具有一凸透镜(未图示)，该 凸透镜能将棱镜2成像面20上的影像聚焦到图像传感器50上。红外探测触发模块3设于棱镜2附近，可由红外发射管301和红外接收 管302及分别与其对应电性连接的发射接收电路组成，该红外发射管301与红 外接收管302可为一个也可为多个，该发射接收电路为常规电路，可通过现有 技术实现。红外发射管301与红外接收管302分别设于棱镜2相对成像面20 的其它两个面的附近。该红外探测触发模块3还具有可见光照明器件，以便照 亮棱镜成像面20，使指纹采集系统能获得清晰的指纹图像。该红外探测触发模块红外发射管301发射的红外光脉冲经接触成像面20 的手指6反射后即可使红外光接收管302接收到而输出触发信号到指纹处理系 统，指纹处理系统控制可见光照明器件和图像传感器50得电工作读取成像面 20的影像资料。本专利技术可自动触发的光学指纹采集系统的工作原理为-利用光学玻璃的色散效应使红外发射管301发射的红外光311经棱镜2 的折射从成像面20射出(如图4所示)，当有手指6按压在成像面20时经手 指6反射的红外光312被红外接收器302接收到(如图5所示)，发射接收电 路立即触发与其相连的指纹处理系统，为图像传感器50和可见光照明器件提 供工作电压。使图像传感器50得电工作，同时光学成像透镜组件4将棱镜成 像面20成像的指纹图像聚焦到图像传感器50上并传送至与其相连的指纹处理 系统进行图像处理和算法处理，并对处理结果与存储的相关指纹信息比较，从 而控制锁具执行机构的动作，如果是合法使用者则自动打开锁具，如果不是合 法使用者则做相应的提示或报警处理。为避免手指6按压位置过低而形成不完 整指纹，本专利技术通过调整红外探测触发模块3与棱镜2的相对位置，以使得只 有当手指6按压位置超过成像面20主光轴后才触发指纹采集系统工作，从而 保证采集指纹图像的完整。本专利技术可自动触发的光学指纹采集系统还利用光学玻璃的色散效应使红 外发射管301发射的红外光311能从棱镜2的成像面20射出，并使离开成像 面20的物体形成的反射红外光从空气中射入棱镜2时，被棱镜2折射后偏离 红外接收管302，以排除接近物体反射的红外光干扰使红外接收管302触发出 现扰动上电，有效排除了意外情况的扰动上电。值得一提的是，红外探测触发模块3与棱镜2之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可自动触发的光学指纹采集系统，其特征在于，包括：壳体、棱镜、红外探测触发模块、及指纹采集系统，红外探测触发模块与指纹采集系统电性连接，棱镜设有一成像面，红外探测触发模块设于壳体内棱镜附近，红外探测触发模块发射的红外光脉冲经按压在棱镜成像面的手指反射后可使红外探测触发模块输出触发信号到指纹采集系统，指纹采集系统自动触发工作并读取成像面的影像资料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李松，
申请(专利权)人：深圳市海贝斯智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]