專利名稱：一種能識別活體手指的光學(xué)指紋采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)指紋采集儀領(lǐng)域，尤其涉及一種能識別活體手指的光學(xué)指紋采集 儀。
背景技術(shù)：
光學(xué)指紋采集儀，是現(xiàn)有的指紋識別系統(tǒng)中廣泛使用的指紋采集裝置，它基于光 學(xué)成像原理通過光學(xué)傳感器將手指表層紋理進(jìn)行采集并成像，然后將指紋圖像輸送至主機(jī) 進(jìn)行處理。然而，一些利用橡膠、明膠、硅膠等材料制作的假指紋的出現(xiàn)，使基于光學(xué)指紋采 集儀的指紋識別系統(tǒng)的安全可靠性受到了極大的威脅，其方法是制作一個和指紋識別系 統(tǒng)的合法用戶的手指指紋紋理一致的假手指，包括實芯假手指和指紋套。利用光學(xué)指紋采 集儀使用光學(xué)成像，假指紋成像和活體指紋成像沒有差異的特點，將假手指按壓在光學(xué)采 集儀的采集面來欺騙指紋識別系統(tǒng)。活體手指和假手指之間存在電特性差異，因此，基于電容傳感器對活體手指進(jìn)行 判定是活體手指檢測的一種方法。電容傳感器包括感應(yīng)電極和電容測量電路，用于測量感 應(yīng)電極和導(dǎo)電體之間的耦合電容。由于生物體是導(dǎo)電體，手指接近感應(yīng)電極時產(chǎn)生耦合電 容，故電容傳感器可感應(yīng)手指接觸。導(dǎo)電體與感應(yīng)電極接近時產(chǎn)生的耦合電容Cf為Lf =J/=~Y~⑴由公式(1)可知，耦合電容&的大小與介電常數(shù)ε、電容極板面積S成正比，與兩 極板間距δ成反比，如圖4所示，當(dāng)無導(dǎo)電體靠近感應(yīng)電極1時，感應(yīng)電極1的懸空一方為 空氣絕緣層2，相當(dāng)于耦合電容兩極板間距離δ無窮大，此時感應(yīng)電極1產(chǎn)生的耦合電容 Cf幾乎為零，Ctl為感應(yīng)電極1其他方向產(chǎn)生的電容，此時測得感應(yīng)電極1的耦合電容C與Ctl 的值相等。如圖5所示，當(dāng)活體手指1靠近感應(yīng)電極2時，測得的耦合電容C為感應(yīng)電極2其 他方向的電容Ctl與手指1接近時所產(chǎn)生的耦合電容Cf之和C = C0+Cf(2)對光學(xué)指紋儀而言，手指接觸表面即為光學(xué)采集面，金屬感應(yīng)電極無法放置在手 指接觸表面，往往放置于采集面邊緣或棱鏡底部。對于前一種情形，可以用非合法用戶的活 體手指觸摸感應(yīng)電極并用假手指采集成像，實現(xiàn)對指紋識別系統(tǒng)的欺騙；對于后一種情形， 可以將薄的指紋套戴在非合法用戶的活體手指上，使其既能成像也能使電容傳感器響應(yīng)， 從而欺騙指紋識別系統(tǒng)。當(dāng)活體手指1靠近感應(yīng)電極2時，感應(yīng)電極2的表面積為S，活體手指1與感應(yīng)電 極2之間耦合電容的介電常數(shù)為兩極板間距為S1，活體手指1與感應(yīng)電極2產(chǎn)生的耦 合電容Cfl為
權(quán)利要求
一種能識別活體手指的光學(xué)指紋采集儀，它包括指紋采集模塊和電容式活體手指檢測模塊，電容式活體手指檢測模塊包括感應(yīng)電極和電容測量電路，其特征在于，所述感應(yīng)電極位于采集棱鏡采集面，其底層為透明導(dǎo)電層，與采集棱鏡相接，其表層為透明絕緣層，與手指接觸。
2.如權(quán)利要求1所述一種能識別活體手指的光學(xué)指紋采集儀，其特征在于，所述感應(yīng) 電極的絕緣層及導(dǎo)電層的折射率與采集棱鏡的折射率相等或接近，所述感應(yīng)電極通過折射 率與采集棱鏡相等或接近的光學(xué)膠粘接在采集面上。
3.如權(quán)利要求1所述一種能識別活體手指的光學(xué)指紋采集儀，其特征在于，所述電容 測量電路與所述感應(yīng)電極的導(dǎo)電層相連接，電容測量電路的輸出信號與主機(jī)相連接。
4.如權(quán)利要求1所述一種能識別活體手指的光學(xué)指紋采集儀，其特征在于，所述指紋 采集模塊包括外殼、采集棱鏡、光源、透鏡組、半導(dǎo)體傳感器成像陣列。
5.如權(quán)利要求4所述一種能識別活體手指的光學(xué)指紋采集儀，其特征在于，所述光源 與采集棱鏡的入射面相接。
6.如權(quán)利要求4所述一種能識別活體手指的光學(xué)指紋采集儀，其特征在于，所述透鏡 組中心位置與光路光軸重合。
7.如權(quán)利要求4所述一種能識別活體手指的光學(xué)指紋采集儀，其特征在于，所述半導(dǎo) 體傳感器成像陣列的輸出信號與主機(jī)相連接，所述半導(dǎo)體傳感器為CMOS傳感器或CCD傳感
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能識別活體手指的光學(xué)指紋采集儀，它包括指紋采集模塊和電容式活體手指檢測模塊，電容式活體手指檢測模塊包括感應(yīng)電極和電容測量電路，其特征在于，所述感應(yīng)電極位于采集棱鏡采集面，其底層為透明導(dǎo)電層，與采集棱鏡相接，其表層為透明絕緣層，與手指接觸。本發(fā)明將感應(yīng)電極置于采集面上，其透明絕緣層能被手指直接接觸，減小了活體手指與感應(yīng)電極之間的距離，根據(jù)電容測量電路測得的耦合電容大小能有效地識別活體手指，防止假指紋的使用。
文檔編號G01R27/26GK101950360SQ20101027358
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者李揚淵, 盛旭明 申請人:成都方程式電子有限公司