无畸变指纹采集方法
【专利摘要】无畸变指纹采集方法。本发明涉及一种光学指纹传感器，尤其涉及一种无畸变的光学指纹传感器。利用单色光作为光源，光源经采集棱镜的一个磨砂面进行匀光，匀光后的光线直接入射到采集棱镜的采集面上，在设计棱镜时应该保证磨砂面上的光有任何角度入射到采集面上都不会发生全反射；漫反射的光线过经采集的棱镜的另一面，打到一个反射镜上，反射镜的作用是折转光路，使得透镜组的主面、传感器平面、指纹采集面的关于反射镜的共轭面，三个面平行；光在反射镜进行反射后，进入一个透镜组，透镜组最终使光束成像于传感器的平面上，从而形成暗背景的指纹图像。与现在技术相比，本发明的优点：畸变小；图像质量好；照度均匀。
【专利说明】
无畸变指纹采集方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种光学指纹传感器，尤其涉及一种无畸变的光学指纹传感器。可应用于考勤机、公安部指纹系统的指纹采集模块。
【背景技术】
[0002]指纹是人体独一无二的特征，其复杂度足以提供用于鉴别的特征。随着相关支持技术的逐步成熟，指纹识别技术经过多年的发展已成为目前最方便、可靠、非侵害和价格便宜的生物识别技术解决方案，对于广大市场的应用有着很大的发展潜力。
[0003]指纹传感器目前主要分为两类，光学指纹传感器和半导体指纹传感器。光学指纹传感器:主要是利用光的折摄和反射原理，光从底部射向三棱镜，并经棱镜射出，射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。CMOS或者CCD的光学器件就会收集到不同明暗程度的图片信息，就完成指纹的采集。半导体指纹传感器:这类传感器，无论是电容式或是电感式，其原理类似，在一块集成有成千上万半导体器件的“平板”上，手指贴在其上与其构成了电容(电感)的另一面，由于手指平面凸凹不平，凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样，形成的电容/电感数值也就不一样，设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集。
[0004]指纹识别系统对图像的畸变要求很高，因此设计出清晰、畸变小甚至无畸变的指纹识别镜头，是制造指纹识别仪的关键。然而当前的光学指纹采集系统采用严重的非线性畸变，使得不同款式的指纹传感器无法通用一个数据库，给指纹数据的统一管理带来严重麻烦。因此，一种无畸变指纹采集方法非常重要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供用于一种无畸变指纹采集方法。
[0006]本发明的基本构思是:无畸变指纹采集方法利用单色光作为光源，指纹的脊线与采集棱镜紧密接触，照射在脊线上的光束发生漫反射，后续光学系统将指纹脊线接触部位漫反射的光成像到传感器上，显示为亮线；谷线不接触，光线仍旧透射出采集棱镜，所以谷线在传感器上显示为暗线，从而取得暗背景的图像；漫反射的光线过经采集的棱镜的另一面，打到一个反射镜上，再经过透镜组将该反射光束成像到传感器上，从而形成暗背景的指纹图像。
[0007]本发明的技术解决方案为:无畸变指纹采集方法利用单色光作为光源，光源经采集棱镜的一个磨砂面进行匀光，匀光后的光线直接入射到采集棱镜的采集面上，在设计棱镜时应该保证磨砂面上的光有任何角度入射到采集面上都不会发生全反射；漫反射的光线过经采集的棱镜的另一面，打到一个反射镜上，反射镜的作用是折转光路，使得透镜组的主面、传感器平面、指纹采集面的关于反射镜的共轭面，三个面平行；光在反射镜进行反射后，进入一个透镜组，透镜组最终使光束成像于传感器的平面上，从而形成暗背景的指纹图像。
[0008]所述的光源发出发的光为窄波段的单色光；
[0009]所述的采集棱镜含有一个磨砂面；
[0010]所述的反射镜来平面反射镜；
[0011]所述的透镜组为三片非球面透镜；
[0012]与现在技术相比，本发明的优点:
[0013]I)畸变小；
[0014]2)图像质量好；
[0015]3)照度均匀；
[0016]通过下面给你的描述和示例，以及也通过所附的权利要求，本发明的实施方式及其益处对本领域的技术人员将变得显然。
【附图说明】
[0017]在下面的示例中，将通过参考附图更详细地描述本发明的实施方式，其中:
[0018]图1示意性地示出了无畸变指纹采集方法光机结构的正视图。
[0019]图2示意性地示出了无畸变指纹采集方法光机结构的侧视图。
[0020]图3为参考无畸变指纹采集方法设计出的指纹传感器的畸变图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0022]参看图1，为无畸变指纹采集方法光机结构的正视图。光源(30)经采集棱镜(20)的一个磨砂面(21)进行匀光，匀光后的光线直接入射到采集棱镜的采集面(22)上，在设计棱镜时应该保证磨砂面(21)上的光有任何角度入射到采集面(22)上都不会发生全反射；漫反射的光线过经采集的棱镜的另一面，打到一个反射镜(40)上，反射镜(40)的作用是折转光路，使得透镜组(50)的主面、传感器平面(60)、指纹采集面(22)的关于反射镜的共轭面，三个面平行；光在反射镜(40)进行反射后，进入一个透镜组(50)，透镜组(50)最终使光束成像于传感器￠0)的平面上，从而形成暗背景的指纹图像。
[0023]参看图2，为无畸变指纹采集方法光机结构的侧视图.
[0024]参看图3，为无畸变指纹采集方法设计出的指纹传感器的畸变图，显然畸变小于3%0
[0025]上述参考附图所描述的特定实施方式仅为示例性的，且并非意在限制本发明的范围，该范围由所附的权利要求书加以定。
【主权项】
1.无畸变指纹采集方法，利用单色光作为光源，光源经采集棱镜的一个磨砂面进行匀光，匀光后的光线直接入射到采集棱镜的采集面上，在设计棱镜时应该保证磨砂面上的光有任何角度入射到采集面上都不会发生全反射；漫反射的光线过经采集的棱镜的另一面，打到一个反射镜上，反射镜的作用是折转光路，使得透镜组的主面、传感器平面、指纹采集面的关于反射镜的共轭面，三个面平行；光在反射镜进行反射后，进入一个透镜组，透镜组最终使光束成像于传感器的平面上，从而形成暗背景的指纹图像。2.根据权利要求1所述的无畸变指纹采集方法，其特征在于所述的光源发出发的光为窄波段的单色光。3.根据权利要求1所述的无畸变指纹采集方法，其特征在于所述的采集棱镜含有一个磨砂面。4.根据权利要求1所述的无畸变指纹采集方法，其特征在于所述的反射镜来平面反射镜。5.根据权利要求1所述的无畸变指纹采集方法，其特征在于所述的透镜组为三片非球面透镜。
【文档编号】G06K9/00GK105893911SQ201410564350
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年10月22日
【发明人】卢沅沅
【申请人】卢沅沅