于一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片中，一长方形阵列感测器感测滑动通过其上之一手指而获得片段指纹模拟信号，其被一增益可调变放大器放大成放大信号。一模拟／数字转换器依序转换放大信号成为数字片段指纹信号。一图像比较模组接收并依序连续处理任二相邻的数字片段指纹信号，并逐一透过一输入／输出接口输出连续性互不相重叠的多个片段指纹图像。一控制逻辑控制上述所有功能区块的运作及连结。一终端系统接收这些片段指纹图像，并且像堆积木方式将此等片段指纹图像边靠边的组合成一张完整指纹图像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于一种，尤其关于一种滑动式指纹感测芯片，内含暂存存储器(memory buffer)及一图像比较逻辑(algorithm)，可以将连续性处理片段指纹图像暂存并且输出连续性的片段指纹图像，进而边靠边的组合成一张完整指纹图像。
技术介绍
现有的指纹读取方法，可以利用沾有墨水的手指按压在纸上，再利用光学扫描器来扫描该纸张以将指纹输入电脑中，然后与资料库中的指纹图形比较。然而，上述方法的最大缺点为无法达到即时处理的目的，因此无法满足越来越多即时认证的需求，例如网路认证，电子商务，携带式电子产品保密，IC卡个人身分认证，保全系统等等。即时的指纹读取方法便成为生物辨识市场中的关键技术。传统上，可使用光学式指纹感测器来即时读取指纹，然而其具有体积过于庞大的缺点。为此，利用硅半导体的芯片式指纹感测器因应而生，克服了上述光学式感测器的缺点，例如祥群科技股份有限公司的产品型号LTT-C500电容式指纹感测器即有此优点。由于手指的尺寸限制，现有的芯片式指纹感测器的感测面积至少大于9mm*9mm。再者，由于硅集成电路制造的限制，在一片6寸晶圆中仅能产出50至70个有效芯片，再加上封装测试成本，将使得单一指纹感测器的售价至少大于美金10元以上，这将限制其应用于各种消费性电子产品，譬如笔记型电脑、手机、个人数字助理，电脑周边产品，乃至于整合指纹感测器的个人身分识别卡。为了克服上述成本问题，可以将传统二维芯片式指纹感测器的长度予以缩小，以增加有效芯片的产出数目并降低芯片单价。其原理是由手指滑动通过芯片表面，完成整个手指的扫描，再将每张撷取到的片段指纹图像建立关连性储存成一参考模块，后续的使用也是相同的将手指滑过芯片表面，并得到一指纹模块，透过指纹模块与参考模块的比较便可以确认使用者的身份。其中，Mainguet等人在美国专利6,289,114号公报中及Kramer在美国专利6,317,508号公报分别揭露了上述的一种滑动式指纹感测器及多重影像串接的方法，如图1与2所示。图1所示为现有的应用滑动式指纹感测器作为手指指纹图像读取的架构示意图。其中感测器110为一阵列元件，其横轴方向尺寸约等于手指120的宽度，而纵轴方向(手指滑动方向)尺寸远小于横轴方向尺寸，手指120与感测器110有一相对运动速度V，也就是说将手指120以速度V滑动通过感测器110的表面，因此感测器110可以连续性的撷取片段指纹图像(如图2A所示即为所撷取到的连续性片段指纹图像121a-121s)。这些连续性片段指纹图像121a-121s可以被输出至一微处理器130，每次输出的资料量如图2B所示，并且暂存于一随机存取存储器(RAM)140中。随后，微处理器130将这些连续性片段指纹图像121a-121s取出，由储存于只读存储器(ROM)150中的软件逻辑(algorithm)做指纹图像接合动作。首先，将图像121a与121b接合成图像121ab，然后再将121c与121ab接合成121abc，如图2C所示，依此类推，以将多张的片段指纹图像121a-121s接合成一张完整指纹图像122，也就是如图2D所示的指纹全图122。这种方法的优点是可以撷取到相当大的指纹图像，却不需要大面积的感测器，不仅在成本上有相当大的优势，辨识比较的品质也如大面积指纹感测器般的好，例如低误判率(false access rate)及聚判率(false rejectionrate)。然而，这种感测器110的架构及方法设计有一些缺点。首先，必须要在很短的时间(＜1秒)撷取非常多的片段指纹图像，其通常需要百张甚至更多的片段指纹图像。举例而言(如果需要手指滑动速度达10cm/sec)，若指纹感测器的规格为8*280(此为Atmel Fingerchip的规格，500dpi)，则随机存取存储器140至少需要约600Kbytes的容量(再加上后续的接图处理可能需要更多的缓冲存储器(buffer memory))，因而增加了系统设计时的成本。6,289,114专利是利用第一与第二个指纹图像所结合出的一个第一结合图像来跟第三个指纹图像作结合以产生一第二结合图像，接着，第二结合图像再跟第四指纹图像作结合以产生一第三结合图像。于此情况下，结合图像所占的存储器逐渐增加，且缓冲存储器也必须够大才能达成所有指纹图像的结合。再者，为了满足整个指纹辨识行为在手指滑过芯片表面后1秒内完成(一般可以接受时间不能超过2秒)感测器110的芯片与终端系统的微处理器130间的沟通接口必须是具有较大频宽的接口，例如具有DMA模式的并列(Parallel)接口或者USB2.0的快速序列(Serial)接口，而无法利用较常见的I2C或RS232接口来传输，限制了使用者设计的弹性。Ericson在美国专利2003/0021495案中揭露了一种内含暂存存储器的指纹感测芯片设计，其最大优点为与终端系统微处理器影像传输时较具有弹性，惟上述终端系统的随机存取存储器140容量的需求的问题以及必须要透过高频宽的接口在很短的时间内(＜1秒)传送完影像资料的问题仍然没有得到解决，并且此一专利申请案中并无提及如何解决后续的图像处理方法。针对上述现有技术的问题，申请人提出本专利技术，在本专利技术中部份关联到本案其中一个专利技术人的下述专利申请案(a)中国专利技术专利申请案号02105960.8，申请日为2002年4月10日，专利技术名称为「电容式指纹读取芯片」，公开号为1450489；(b)中国专利技术专利申请案号01119057.4，申请日为2001年5月25日，专利技术名称为「电容式压力微传感元件及制造方法与信号读取方法」，公开号为1388360；(c)中国专利技术专利申请案号02124906.7，申请日为2002年06月25日，专利技术名称为「温度传感器及其运用该温度传感器的指纹辨识芯片」，公开号为1463674；(d)中国专利技术专利申请案号200410038302.4，申请日为2004年5月14日，专利技术名称为「滑动式指纹感测器模组及其感测方法」；及5.中国台湾专利申请案号092114621，申请日为2003年5月29日，专利技术名称为「具滑动式指纹感测器之卡片装置」，证书号为专利技术第225623号。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种，由从影像感测芯片输出互不相重叠的多个片段图像，能大幅减少影像感测芯片所需输出的资料量，从而大幅减少芯片与终端系统的资料传输频宽，并减少影像感测芯片及终端系统所需使用的存储器空间。为达上述目的，本专利技术提供一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，用以供电连接至一终端系统。滑动式影像感测芯片包含一长方形阵列感测器、一增益可调变放大器、一模拟/数字转换器、一图像比较模组、一输入/输出接口及一控制逻辑。长方形阵列感测器感测实质上沿着一滑动方向滑动通过其上的一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号。增益可调变放大器将此等片段指纹模拟信号放大然后输出多个放大信号。模拟/数字转换器依序接收并转换此等放大信号成为多个数字片段指纹信号，此等数字片段指纹信号至少依序包含一第一片段图像信号、一第二片段图像信号及一第三片段图像信号。图像比较模组接收并比较此等数字片段指纹信号，并逐一产生互不相重叠的多个片段图像。此等片段图像至少依序包含一第一片段图像、一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，用以供电连接至一终端系统，该滑动式影像感测芯片包含：一长方形阵列感测器，用以感测实质上沿着一滑动方向滑动通过其上的一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号；一增益可调变放大 器，用以将所述的片段指纹模拟信号放大然后输出多个放大信号；一模拟／数字转换器，依序接收并转换所述的放大信号成为多个数字片段指纹信号；一图像比较模组，其接收并比较所述的数字片段指纹信号，并逐一产生互不相重叠的多个片段图像； 一输入／输出接口，其电连接至该终端系统，用以依序输出所述的片段图像至该终端系统；及一控制逻辑，用以控制该长方形阵列感测器、该模拟／数字转换器、该图像比较模组及该输入／输出接口的运作。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李永斌，周正三，张哲玮，
申请(专利权)人：神盾股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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