一种指纹采集装置，包括半五角棱镜、一次反光镜、二次反光镜、透镜、光源、采用彩色CMOS芯片的CMOS传感器，以及壳体。设有与CMOS传感器组成图像采集单元的DSP芯片、晶体振荡器、EEROM、LDO、复位电路和USB通讯接口，还设有与半五角棱镜的斜长腰面平行的均光板，其与导光板重叠粘贴为一体，照射在大采集面的光线分散均匀又柔和，本实用新型专利技术的图像采集单元输出图像无压缩，图像清晰度高，系统资源占用率低，半五角棱镜通过其小端面及两个侧面稳固地安装，壳体与背光板的固定连接无需安装螺丝，组装简便，降低成本，提高生产效率，在壳体外侧设有调整凹透镜的调焦孔，便于提高指纹图像的清晰度和指纹识别效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及应用电子电路进行生物特征识别的方法或装置，特别是涉及一种大采集面的指纹采集装置。
技术介绍
中国专利CN2867454Y和CN2867455Y分别公告了同一申请人的一种《不等边棱镜指纹采集器》和一种《大幅面指纹采集器》，合并的技术方案提供了一种解决原有指纹采集器体积大、采集面小的指纹采集器，其由光源、半五角棱镜、透镜和光电检测器组成，半五角棱镜截面为顶角大于90°的不等腰三角形，高度为8 14毫米，底面宽度为18 26毫米，长度为24 36毫米，半五角棱镜一侧斜长腰面配装光源，右端下方还配装透镜，透镜外侧配装光电检测器，半五角棱镜另一侧斜短腰面一侧配有上端向斜短腰面倾斜的一次反光镜，一次反光镜下端右侧配有与之夹角大于90°且右端向下倾斜的二次反光镜，光源由 位于半五角棱镜斜长腰面一侧的导光板和位于导光板外端的发光二极管(light emittingdiode，缩略词为LED)组成，导光板位于棱镜一侧的照射面为蒙沙毛面或为三角形凸棱构成的波纹面，三角形凸棱的宽度为0. 20 0. 28毫米，高度为0. 10 0. 14毫米。上述指纹采集器具有半五角棱镜薄、采集面大、畸变小、失真率低、识别率高、性能可靠、体积小、重量轻、使用方便，以及最适合于公安、海关、身份证等身份识别领域的优点。但是，其图像采集单元只支持JPEG压缩格式，有损图像的清晰度，系统资源占用率高，半五角棱镜仅靠两个对称的侧面固定不够稳固，且光源装配需螺丝组装，不仅加大了指纹采集器的体积和成本，而且降低了生产效率，此外，透镜不可调焦，在透镜聚焦不一致时，图像不够清晰，对指纹识别效率有负面影响。
技术实现思路
针对以上中国专利CN2867454Y和CN2867455Y公告的指纹采集器所存在的问题，本技术进行进一步改进，提供一种改进的大采集面的指纹采集装置。本技术的指纹采集装置，包括截面为顶角大于90°的不等腰三角形的半五角棱镜、配装在在所述半五角棱镜的斜短腰面一侧的上端向斜短腰面倾斜的一次反光镜、配装在在所述一次反光镜下端右侧与之夹角大于90°且右端向下倾斜的二次反光镜、配装在所述半五角棱镜的斜长腰面一侧右端下方的透镜、配装在所述半五角棱镜的斜长腰面一侧的光源、配装在所述透镜外侧的光电检测器，以及壳体。所述半五角棱镜的斜长腰面是光源射入面，所述半五角棱镜的斜短腰面是指纹图像射出面，所述半五角棱镜的大面积的底面涂覆有作为指纹图像采集面的透明弹性树脂膜层，所述透明弹性树脂膜是有机硅树脂和丙烯酸树脂中的一种。因指纹的凸纹会压迫所述透明弹性树脂膜，使其下陷，当入射光照射到指纹时，凸纹与透明弹性树脂膜发生浸润，可以更好地吸收入射光，而指纹的凹纹不会压迫所述透明弹性树脂膜，并被空气隔离，对入射光形成完全内反射，以提高指纹图像的识别率，降低失真率。所述光源包括位于所述半五角棱镜的斜长腰面一侧的导光板的上方，以及位于所述导光板外端的至少I个可见光或红外光的发光二极管，具有光源面积大，厚度小的特点，适用于大采集面的照明。所述光电检测器是采用彩色互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,缩略词为CMOS)芯片的CMOS传感器。设有数字信号处理(Digital Signal Processing,缩略词为DSP)芯片、分别与所述DSP芯片连接的晶体振荡器、存储单元EEROM、低压差线性稳压器(Low DropoutRegulator，缩略词为LD0)、复位电路和USB通讯接口，所述DSP芯片、晶体振荡器、EEROM、LD0、复位电路和USB通讯接口，与所述采用彩色CMOS芯片的CMOS传感器组成带USB通讯接口的图像采集单元，所述LDO还分别与USB通讯接口和光源板接口连接，所述DSP芯片通过I2C端口与彩色CMOS芯片的I2C端口连接，对彩色CMOS芯片进行配置和图像处理，所述 DSP芯片的I2C端口和彩色CMOS芯片的I2C接口分别与EEROM的I2C端口连接，将指纹采集器的设置参数、采集指纹图像的大小和曝光度数据传输至所述EEROM保存，所述DSP芯片通过输出端口将复位信号传输给彩色CMOS芯片，对彩色CMOS芯片进行复位，将行信号LV、场信号FV、数据同步时钟信号PCLK和图像数据DATA与所述DSP芯片的输入端口连接，所述彩色CMOS芯片传输的图像数据经过所述DSP芯片处理校正后传输至所述EEROM保存，并由所述DSP芯片通过USB通讯接口将图像数据输出。在所述半五角棱镜的斜长腰面的下方还设有用于分散均匀光线的均光板，所述均光板与所述半五角棱镜的斜长腰面平行，且与所述导光板重叠粘贴为一体，所述光源经过所述均光板将光线分散均匀，柔和地照射在所述半五角棱镜的大面积的底面。所述均光板正对所述半五角棱镜一侧的照射面为蒙沙毛面或为三角形凸棱构成的波纹面，所述三角形凸棱的宽度为0. 20 0. 28毫米，高度为0. 10 0. 14毫米，以更好地照売指纹，提闻检测精度。所述DSP芯片是美国德州仪器公司(Texas Instruments Incorporated,缩略词为TI)出品的型号为TMS320C5515AZCH的DSP芯片。所述CMOS传感器是采用分辨率为500dpi的至少30万像素的彩色CMOS芯片的CMOS传感器。优选的是，所述CMOS传感器是采用格科微电子(上海)有限公司出品的型号为GC0303的分辨率为500dpi的30万像素的彩色CMOS芯片的CMOS传感器。所述EEROM是美国ATMEL公司出品的型号为AT24C64的存储芯片。所述导光板是薄膜状有机玻璃板，位于所述光源的左下方且在同一水平面上。所述半五角棱镜的斜长腰面与斜短腰面的夹角为112.5°，所述半五角棱镜的斜长腰面与底面的夹角为22. 5°，所述半五角棱镜的斜短腰面与底面的夹角为45°。所述半五角棱镜的高度为8 14毫米，底面宽度为18 26毫米，长度为24 36毫米，满足采集全指指纹图像的要求，采用截面为顶角大于90°的不等腰三角形的半五角棱镜，可以在不增加棱镜高厚度的前提下显著增加棱镜的长度，相对增大指纹图像采集面的面积。所述半五角棱镜的底面的透明弹性树脂膜是有机硅树脂和丙烯酸树脂中的一种。所述一次反光镜和二次反光镜是只有一个反射镜面的长方体状薄平面反射镜，包括反光面和遮光面，遮光面表面涂覆有用于遮光的黑漆层。所述一次反光镜的主光轴与所述半五角棱镜的斜短腰面的主光轴夹角为4° 9°，所述二次反光镜与所述一次反光镜的夹角大于90°，以降低指纹图像的畸变率，提高指纹图像的清晰度。所述透镜是凹透镜，与所述光电检测器表面之间夹角为4° 9°，且所述凹透镜安装在所述壳体的主壳体设有调焦孔的外侧，便于校正指纹图像的清晰度。所述半五角棱镜、所述一次反光镜、所述二次反光镜和所述凹透镜组成顺应光路设置的光学指纹成像模块，被按压在所述半五角棱镜的底面上的指头反射光线的一部分，经过所述半五角棱镜的斜短腰面射出到所述一次反光镜进行全反射，全反射光线射到所述二次反光镜上进行第二次全反射汇聚进入所述凹透镜，并由所述凹透镜直接射出到距离所述凹透镜的后焦距为4. 0 8. Omm的所述光电检测器，将呈现在的光线中的物像即采本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种指纹采集装置，包括截面为预角大于90°的不等腰三角形的半五角棱镜、配装在所述半五角棱镜的斜短腰面一侧的上端向斜短腰面倾斜的一次反光镜、配装在所述一次反光镜下端右侧与之夹角大于90°且右端向下倾斜的二次反光镜、配装在所述半五角棱镜的斜长腰面一侧右端下方的透镜、配装在所述半五角棱镜的斜长腰面一侧的光源、配装在所述透镜外侧的光电检测器，以及壳体，所述半五角棱镜的斜长腰面是光源射入面，所述半五角棱镜的斜短腰面是指纹图像射出面，所述半五角棱镜的大面积的底面涂覆有作为指纹图像采集面的透明弹性树脂膜层，所述光源包括位于所述半五角棱镜的斜长腰面一侧的导光板的上方、以及位于所述导光板外端的至少1个可见光或红外光的发光二极管，其特征在于：所述光电检测器是采用彩色互补金属氧化物半导体CMOS芯片的CMOS传感器；所述指纹采集装置，还设有数字信号处理DSP芯片、分别与所述DSP芯片连接的晶体振荡器、存储单元EEROM、低压差线性稳压器LDO、复位电路和USB通讯接口，所述DSP芯片、晶体振荡器、EEROM、LDO、复位电路和USB通讯接口，与所述采用彩色CMOS芯片的CMOS传感器组成带USB通讯接口的图像采集单元，所述LDO还分别与所述USB通讯接口和光源板接口连接，所述DSP芯片通过I2C端口与所述彩色CMOS芯片的I2C端口连接，所述DSP芯片的I2C端口和所述彩色CMOS芯片的I2C接口分别与EEROM的I2C端口连接；在所述半五角棱镜的斜长腰面的下方还设有用于分散均匀光线的均光板，所述均光板与所述半五角棱镜的斜长腰面平行，且与所述导光板重叠粘贴为一体；所述均光板正对所述半五角棱镜一侧的照射面为蒙沙毛面或为三角形凸棱构成的波纹面，所述三角形凸棱的宽度为0.20～0.28毫米，高度为0.10～0.14毫米；所述CMOS传感器是采用分辨率为500dpi的30万像素以上的彩色CMOS 芯片的CMOS传感器。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘方，刘云天，
申请(专利权)人：北京方法科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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