CN102880860B - 基于激光扫描的三维指纹采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于激光扫描的三维指纹采集装置，它包括激光源、指纹采集传感器、指纹特征提取模块和微控制器，指纹采集传感器通过指纹特征提取模块与微控制器连接；激光源和指纹采集传感器分别固定安装在万向托架的安装座上；万向托架上设有各方向上的电动推杆，各电动推杆与伺服电机连接，伺服电机与微控制器相连。本发明通过微控制器控制伺服电机以调节各个推杆，从而实现对整个万向托架方位的调整，使得激光源和传感器调整至各三维采集点的位置，无需打卡者翻转手指即可一次性采集打卡者的三维指纹信息，采集到的三维指纹更加全面地体现指纹特征，较普通二维指纹而言，携带了更加丰富的指纹信息，而且具有采集速度快，打卡方便等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于激光扫描的三维指纹采集装置。
背景技术
随着社会科学技术的飞速发展，指纹识别技术的应用越来越广泛，特别是一些身份验证领域，指纹识别相关产品的研发有着重要的战略意义和广阔的市场前景。
目前，市面上的指纹采集装置都只能捕获二维指纹，在采集指纹时，需要将手指按在硬质传感平面上，如果需要采集该手指的完整、三维的指纹信息，就需要将手指在采集面上翻转，需要经过多次采集后进行后期图像合并处理，指纹三维采集的操作十分麻烦，而且精确度有限。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种基于激光扫描的三维指纹采集装置，该指纹采集装置可一次性采集打卡者的三维指纹信息，并快速构造出手指表面的三维指纹模型。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于激光扫描的三维指纹采集装置，它包括激光源、指纹采集传感器、指纹特征提取模块和微控制器，激光源与微控制器连接，指纹采集传感器与指纹特征提取模块连接，指纹特征提取模块与微控制器相连接；激光源固定安装在万向托架的激光源安装座上，指纹采集传感器固定安装在万向托架的传感器安装座上；万向托架上设有前后电动推杆、左右电动推杆、俯仰调节电动推杆和旋转升降推杆，前后电动推杆与前后移动伺服电机连接，左右电动推杆与左右移动伺服电机连接，俯仰调节电动推杆与俯仰调节伺服电机连接，旋转升降推杆与旋转升降调节伺服电机连接；前后移动伺服电机、左右移动伺服电机、俯仰调节伺服电机和旋转升降调节伺服电机分别与微控制器的控制信号输出端相连。
所述的万向托架包括底盘、升降转盘、前后移动板、伸缩托架、前后电动推杆、左右电动推杆和俯仰调节电动推杆，升降转盘通过旋转升降推杆与底盘连接，升降转盘上设有左右移动滑轨，前后移动板安装在左右移动滑轨上，伸缩托架安装在前后移动板上，激光源安装座和传感器安装座分别固定安装在伸缩托架上；前后电动推杆和伸缩托架连接，左右电动推杆和前后移动板连接，前后移动板和升降转盘之间设有顶升块，俯仰调节电动推杆与顶升块连接。
本发明所述的指纹采集传感器包括CCD图像传感器或摄像头。
本发明的有益效果是：通过微控制器控制伺服电机以调节各个推杆，从而实现对整个万向托架方位的调整，使得安装在其安装座上的激光源和传感器调整至各三维指纹采集点的位置，无需打卡者翻转手指即可一次性采集打卡者的三维指纹信息，并快速构造出手指表面的三维指纹模型，采集到的三维指纹更加全面地体现了打卡者指纹的特征，较普通二维指纹而言，携带了更加丰富的指纹信息，而且具有采集速度快，打卡方便等特点。
附图说明
图1为三维指纹采集装置结构示意图；
图2为本发明万向托架的正视图；
图3为本发明万向托架的俯视图；
图4为图3的A-A向剖视图；
图5为本发明万向托架使用状态图；
图中，1-激光源安装座，2-传感器安装座，3-底盘，4-升降转盘，5-前后移动板，6-伸缩托架，7-前后电动推杆，8-左右电动推杆，9-俯仰调节电动推杆，10-旋转升降推杆，11-左右移动滑轨，12-顶升块。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，基于激光扫描的三维指纹采集装置，它包括激光源、指纹采集传感器、指纹特征提取模块和微控制器，指纹采集传感器可采用CCD图像传感器或高像素摄像头，激光源与微控制器连接，指纹采集传感器与指纹特征提取模块连接，指纹特征提取模块与微控制器相连接。
如图2，图3，图4所示，万向托架包括底盘3、升降转盘4、前后移动板5、伸缩托架6、前后电动推杆7、左右电动推杆8和俯仰调节电动推杆9，升降转盘4通过旋转升降推杆10与底盘3连接，升降转盘4上设有左右移动滑轨11，前后移动板5安装在左右移动滑轨11上，伸缩托架6安装在前后移动板5上，激光源安装座1和传感器安装座2分别固定安装在伸缩托架6上；前后电动推杆7和伸缩托架6连接，左右电动推杆8和前后移动板5连接，前后移动板5和升降转盘4之间设有顶升块12，俯仰调节电动推杆9与顶升块12连接。
如图5所示，激光源固定安装在万向托架的激光源安装座1上，指纹采集传感器固定安装在万向托架的传感器安装座2上。万向托架上设有前后电动推杆7、左右电动推杆8、俯仰调节电动推杆9和旋转升降推杆10，前后电动推杆7与前后移动伺服电机连接，左右电动推杆8与左右移动伺服电机连接，俯仰调节电动推杆9与俯仰调节伺服电机连接，旋转升降推杆10与旋转升降调节伺服电机连接；前后移动伺服电机、左右移动伺服电机、俯仰调节伺服电机和旋转升降调节伺服电机分别与微控制器的控制信号输出端相连。
本发明的工作过程如下：激光源发射激光，激光投射到手指上，反射到指纹采集传感器上，指纹涂征提取模块进行图像分析，得到手指的一个角度的凹凸指纹图像；当指纹采集装置需要采集三维指纹时，微控制器控制各伺服电机以调节相对应的各个推杆，从而实现对整个万向托架方位的调整，使得安装在其安装座上的激光源和传感器调整至另一个指纹采集角度的位置（如手指侧面），完成同样的指纹采集步骤后，得到手指的另一个角度的凹凸指纹图像；以此反复，经过多个角度的指纹采集后，采集到了手指各个角度的凹凸指纹图像，经过图像合并处理后快速构造出手指表面的三维指纹模型，完成三维指纹采集。
Claims (3)
1.基于激光扫描的三维指纹采集装置，其特征在于：它包括激光源、指纹采集传感器、指纹特征提取模块和微控制器，激光源与微控制器连接，指纹采集传感器与指纹特征提取模块连接，指纹特征提取模块与微控制器相连接；
激光源固定安装在万向托架的激光源安装座（1）上，指纹采集传感器固定安装在万向托架的传感器安装座（2）上；万向托架上设有前后电动推杆（7）、左右电动推杆（8）、俯仰调节电动推杆（9）和旋转升降推杆（10），前后电动推杆（7）与前后移动伺服电机连接，左右电动推杆（8）与左右移动伺服电机连接，俯仰调节电动推杆（9）与俯仰调节伺服电机连接，旋转升降推杆（10）与旋转升降调节伺服电机连接；前后移动伺服电机、左右移动伺服电机、俯仰调节伺服电机和旋转升降调节伺服电机分别与微控制器的控制信号输出端相连。
2.根据权利要求1所述的基于激光扫描的三维指纹采集装置，其特征在于：所述的万向托架包括底盘（3）、升降转盘（4）、前后移动板（5）、伸缩托架（6）、前后电动推杆（7）、左右电动推杆（8）和俯仰调节电动推杆（9），升降转盘（4）通过旋转升降推杆（10）与底盘（3）连接，升降转盘（4）上设有左右移动滑轨（11），前后移动板（5）安装在左右移动滑轨（11）上，伸缩托架（6）安装在前后移动板（5）上，激光源安装座（1）和传感器安装座（2）分别固定安装在伸缩托架（6）上；前后电动推杆（7）和伸缩托架（6）连接，左右电动推杆（8）和前后移动板（5）连接，前后移动板（5）和升降转盘（4）之间设有顶升块（12），俯仰调节电动推杆（9）与顶升块（12）连接。
3.根据权利要求1所述的基于激光扫描的三维指纹采集装置，其特征在于：所述的指纹采集传感器包括CCD图像传感器或摄像头。
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