专利名称：一种能识别活体手指的光学指纹采集仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学指纹采集仪领域，尤其涉及一种能识别活体手指的光学指纹采集 仪。
背景技术：
光学指纹采集仪，是现有的指纹识别系统中广泛使用的指纹采集装置，它基于光 学成像原理通过光学传感器将手指表层纹理进行采集并成像，然后将指纹图像输送至主机 进行处理。然而，一些利用橡胶、明胶、硅胶等材料制作的假指纹的出现，使基于光学指纹采 集仪的指纹识别系统的安全可靠性受到了极大的威胁，其方法是制作一个和指纹识别系 统的合法用户的手指指纹纹理一致的假手指，包括实芯假手指和指纹套。利用光学指纹采 集仪使用光学成像，假指纹成像和活体指纹成像没有差异的特点，将假手指按压在光学采 集仪的采集面来欺骗指纹识别系统。活体手指和假手指之间存在电特性差异，因此，基于电容传感器对活体手指进行 判定是活体手指检测的一种方法。电容传感器包括感应电极和电容测量电路，用于测量感 应电极和导电体之间的耦合电容。由于生物体是导电体，手指接近感应电极时产生耦合电 容，故电容传感器可感应手指接触。导电体与感应电极接近时产生的耦合电容Cf为Lf =J/=~Y~⑴由公式(1)可知，耦合电容&的大小与介电常数ε、电容极板面积S成正比，与两 极板间距δ成反比，如图4所示，当无导电体靠近感应电极1时，感应电极1的悬空一方为 空气绝缘层2，相当于耦合电容两极板间距离δ无穷大，此时感应电极1产生的耦合电容 Cf几乎为零，Ctl为感应电极1其他方向产生的电容，此时测得感应电极1的耦合电容C与Ctl 的值相等。如图5所示，当活体手指1靠近感应电极2时，测得的耦合电容C为感应电极2其 他方向的电容Ctl与手指1接近时所产生的耦合电容Cf之和C = C0+Cf(2)对光学指纹仪而言，手指接触表面即为光学采集面，金属感应电极无法放置在手 指接触表面，往往放置于采集面边缘或棱镜底部。对于前一种情形，可以用非合法用户的活 体手指触摸感应电极并用假手指采集成像，实现对指纹识别系统的欺骗；对于后一种情形， 可以将薄的指纹套戴在非合法用户的活体手指上，使其既能成像也能使电容传感器响应， 从而欺骗指纹识别系统。当活体手指1靠近感应电极2时，感应电极2的表面积为S，活体手指1与感应电 极2之间耦合电容的介电常数为两极板间距为S1，活体手指1与感应电极2产生的耦 合电容Cfl为
权利要求
一种能识别活体手指的光学指纹采集仪，它包括指纹采集模块和电容式活体手指检测模块，电容式活体手指检测模块包括感应电极和电容测量电路，其特征在于，所述感应电极位于采集棱镜采集面，其底层为透明导电层，与采集棱镜相接，其表层为透明绝缘层，与手指接触。
2.如权利要求1所述一种能识别活体手指的光学指纹采集仪，其特征在于，所述感应 电极的绝缘层及导电层的折射率与采集棱镜的折射率相等或接近，所述感应电极通过折射 率与采集棱镜相等或接近的光学胶粘接在采集面上。
3.如权利要求1所述一种能识别活体手指的光学指纹采集仪，其特征在于，所述电容 测量电路与所述感应电极的导电层相连接，电容测量电路的输出信号与主机相连接。
4.如权利要求1所述一种能识别活体手指的光学指纹采集仪，其特征在于，所述指纹 采集模块包括外壳、采集棱镜、光源、透镜组、半导体传感器成像阵列。
5.如权利要求4所述一种能识别活体手指的光学指纹采集仪，其特征在于，所述光源 与采集棱镜的入射面相接。
6.如权利要求4所述一种能识别活体手指的光学指纹采集仪，其特征在于，所述透镜 组中心位置与光路光轴重合。
7.如权利要求4所述一种能识别活体手指的光学指纹采集仪，其特征在于，所述半导 体传感器成像阵列的输出信号与主机相连接，所述半导体传感器为CMOS传感器或CCD传感
全文摘要
本发明提供了一种能识别活体手指的光学指纹采集仪，它包括指纹采集模块和电容式活体手指检测模块，电容式活体手指检测模块包括感应电极和电容测量电路，其特征在于，所述感应电极位于采集棱镜采集面，其底层为透明导电层，与采集棱镜相接，其表层为透明绝缘层，与手指接触。本发明将感应电极置于采集面上，其透明绝缘层能被手指直接接触，减小了活体手指与感应电极之间的距离，根据电容测量电路测得的耦合电容大小能有效地识别活体手指，防止假指纹的使用。
文档编号G01R27/26GK101950360SQ20101027358
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者李扬渊, 盛旭明 申请人:成都方程式电子有限公司