指纹掌纹图像采集电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种指纹掌纹图像采集电路，包括摄像装置和控制及处理电路，利用摄像头处理器通过摄像头电路、步进马达驱动电路、光源脉冲产生电路对摄像头、扫描用步进马达和光源进行控制和驱动，实现在摄像时，摄像头、马达和光源的配合。适用于较大面积的指纹采集，尤其是掌纹的采集。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种指纹掌纹图像采集电路。同指纹采集一样，掌纹的采集在公安等多个部门有较为重要的作用。但掌纹的采集与指纹采集相比，其难度大大增加，因为掌纹采样面积大，对于采集棱镜、光源、摄像头都提出了较高要求，特别是要提高采样精度，需要用扫描的方法才能将整个掌纹采集完整，这样就存在摄像头与步进马达之间的相互配合问题。另外，为了在提高这种大面积光源的亮度的同时，不增加甚至降低光源的发热，有时需要用脉冲式发光光源，这样，就存在光源与摄像头和步进马达的配合问题。本技术的目的就是为了解决以上问题，提供一种指纹掌纹图像采集电路，实现摄像头、步进马达、光源之间的配合。本技术实现上述目的的方案是一种指纹掌纹图像采集电路，包括摄像装置和控制及处理电路，所述摄像装置包括棱镜、光源、摄像头及驱动电路，其中棱镜、光源、摄像头构成成像光路，驱动电路的驱动信号输出端分别与光源、摄像头和步进马达相连，输入端则与控制及处理电路相连；其特征是所述控制及处理电路包括摄像头处理器、桥接电路、摄像头电路、先入先出存储器、存储器逻辑控制电路、锁存器、触发振荡器；所述控制及处理电路的摄像头控制信号经桥接电路变换后，接至摄像头电路；控制及处理电路的数据线与先入先出存储器、相连，存储器逻辑控制电路的写信号与先入先出存储器、相连；锁存器和触发振荡器接收控制数据信号，输出的控制信号则接至驱动电路；所述驱动电路包括马达及光源信号产生电路、步进马达驱动电路、光源脉冲产生电路，其中马达及光源信号产生电路的输入端与控制及处理电路的输出信号相连，其输出端分别接至步进马达驱动电路和光源脉冲产生电路，而步进马达驱动电路和光源脉冲产生电路的输出端则分别与摄像头的步进马达和光源相连。采用以上方案的有益效果利用摄像头处理器进行统一处理协调，起到中央处理器的作用，使摄像头、步进马达和光源的驱动信号都统一由它来发起，从而达到协调一致。附图说明图1是控制及处理电路示意图。图2是驱动电路示意图。下面通过具体的实施例并结合附图对本技术作进一步详细的描述。本指纹掌纹图像采集电路(简称掌纹机)是为适应公安要求而设计的一种新型掌纹采集器，可以采集整个掌纹图像。包括用于取得掌纹图象的摄像装置(主要由棱镜、光源、镜头及驱动电路2组成)和用于控制掌纹的摄取并处理掌纹图像的控制及处理电路1。其中棱镜、光源、摄像头构成成像光路，驱动电路2的驱动信号输出端分别与光源、摄像头和步进马达相连，输入端则与控制及处理电路1相连。其电路部分由两部分组成摄像装置中的驱动电路2；控制及处理电路1。本掌纹机的电路工作过程是首先通过控制及处理电路发出启动指令，驱动电路收到指令后，指使机械部分完成相应动作。此时摄像镜头(用电荷藕合器件摄像头，如高分辨率的UPD3739摄像头)将掌纹的图象感应信号传到控制及处理电路，经控制及处理电路1处理后，即可送至屏幕显示掌纹图像。下面对控制及处理电路1和驱动电路2分别加以介绍第一部分控制及处理电路1控制及处理电路1做成基于ISA接口的插卡，通过25芯电缆线与驱动电路2通讯。如上所述，控制及处理电路包括摄像头处理器U1、桥接电路U7、摄像头电路U8、先入先出存储器U2、U3、存储器逻辑控制电路U6、锁存器U9、触发振荡器U10；所述控制及处理电路U1的摄像头控制信号经桥接电路U7变换后，接至摄像头电路U8；摄像头电路U8中的图像信号送入桥接电路U7；控制及处理电路U1的数据线与先入先出存储器U2、U3相连，存储器逻辑控制电路U6的写信号与先入先出存储器U2、U3相连；锁存器U9和触发振荡器U10接收控制数据信号，输出的控制信号则接至驱动电路2。(一)控制及处理电路1的概述及组成控制及处理电路1是用来控制掌纹的采集及处理的。如图1，控制及处理电路1主要由9801模块(摄像头处理器)、3739摄像头电路模块(摄像头电路)、FIFO读写模块(FIFO为先入先出存储器，图中U2、U3即为FIFO存储器IDT7204)和机械控制位输出模块(包括图中U9、U10)组成。其中，9801模块的核心是一块微处理器U1(LM9801，是一片摄像头处理器)。它提供给摄像头所需的控制信号，并对传回的信号加以处理(如A／D转换、增益控制、校正象素值、平滑处理等)，使之符合我们显示图像的要求；摄像头电路U8(UPD3739)则通过由逻辑可编程芯片U7(XC9544)实现的桥接电路与微处理器U1相连，它以用于驱动摄像镜头摄像头工作；FIFO读写模块用来实现掌纹图像数据的存储，它包括逻辑可编程芯片U6(XC9572)-用来实现FIFO芯片的逻辑控制，FIFO存储器U2、U3(均为IDT7204，是先进先出存储芯片)-用来存储数据。机械控制位输出模块用来产生控制机械运作的控制信号，控制信号经过驱动电路后，最终控制马达及光源。机械控制位输出模块包括锁存器U9(HCT373)-用以输出光源控制信号和马达反程扫描控制信号，触发振荡器U10(LS123)-用以输出马达正程扫描控制信号)。下面对各模块加以具体说明。(二)摄像头处理器U1(9801模块)摄像头处理器U1的控制是通过其自身定义的串行总线(SDO、SDI、SCLK)完成的，通过串行总线对芯片LM9801的寄存器进行控制，可以调整输出波型Φ1、Φ2、RS的周期、位置，并对输入的模拟信号(来自摄像镜头摄像头)加以处理。处理过的数据存入动态存储器U4(RAM，HY6264)中，并随时供主机取用。另外，为了解决光学棱镜反射性不均的问题，还使用了“逐点增益调整”功能。“逐点增益调整”功能由摄像头处理器U1(用来激活逐点增益调整功能)、动态存储器U4(HM6264，RAM存贮芯片，用来存贮象素数据)和存储器逻辑控制电路U6(用来控制存储器U4的逻辑)实现，其中动态存储器U4分别与摄像头处理器U1和存储器逻辑控制电路U6相连，先在一片动态存储器U4中存贮图像象素灰度的修正值，在摄像头处理器U1(9801)把象素传送到先入先出存储器U2、U3(7204)之前，将修正值加在对应的象素数据上。这样，所得到的数据便尽可能的反映了图像的真实情况。其电路框图如图1所示。(三)摄像头电路(3739摄像头DRIVER)U8采用UPD3739，当它处于逆相工作模式时，其头部有一段特殊的时序要求，而摄像头处理器U1(9801)提供的时序中没有这一段，因而不能直接挂在摄像头电路U8上。在摄像头电路U8与摄像头处理器U1之间，必须要有一个转换电路当作为“桥接”才行。桥接电路U7(XC9544)模块便是这个“桥接”电路。摄像头处理器U1(9801)产生的Φ1、Φ2、RS及SYNC信号经过桥接电路U7后，变为摄像头电路U8(UPD3739摄像头)所需要的#1、#2、TG、R1、R2信号。说明1)芯片LM9801的输出信号Φ1、Φ2、RS，SYNC含义Φ1、Φ2为摄像头时钟信号。RS为摄像头复位信号。SYNC为同步信号。2)#1、#2、TG、R1、R2均为摄像仪摄像头的输入时序驱动信号。(五)FIFO读写模块为了提高掌纹采集机的速度，而采用16位数据，但芯片LM9801的数据输出为8位，因此，采用两片芯片IDT7204，把芯片LM9801的输出数据分别写入两片芯片7204(奇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹掌纹图像采集电路，包括摄像装置和控制及处理电路（１），所述摄像装置包括棱镜、光源、摄像头及驱动电路（２），其中棱镜、光源、摄像头构成成像光路，驱动电路（２）的驱动信号输出端分别与光源、摄像头和步进马达相连，输入端则与控制及处理电路（１）相连；其特征是：所述控制及处理电路包括摄像头处理器（Ｕ１）、桥接电路（Ｕ７）、摄像头电路（Ｕ８）、先入先出存储器（Ｕ２、Ｕ３）、存储器逻辑控制电路（Ｕ６）、锁存器（Ｕ９）、触发振荡器（Ｕ１０）；所述控制及处理电路（Ｕ１）的摄像头控制信号经桥接电路（Ｕ７）变换后，接至摄像头电路（Ｕ８）；控制及处理电路（Ｕ１）的数据线与先入先出存储器（Ｕ２、Ｕ３）相连，存储器逻辑控制电路（Ｕ６）的写信号与先入先出存储器（Ｕ２、Ｕ３）相连；锁存器（Ｕ９）和触发振荡器（Ｕ１０）接收控制数据信号，输出的控制信号则接至驱动电路（２）；所述驱动电路（２）包括马达及光源信号产生电路（Ｕ２３）、步进马达驱动电路（Ｕ２２）、光源脉冲产生电路（Ｕ２５），其中马达及光源信号产生电路（Ｕ２３）的输入端与控制及处理电路（１）的输出信号相连，其输出端分别接至步进马达驱动电路（Ｕ２２）和光源脉冲产生电路（Ｕ２５），而步进马达驱动电路（Ｕ２２）和光源脉冲产生电路（Ｕ２５）的输出端则分别与摄像头的步进马达和光源相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何智，向飚，
申请(专利权)人：深圳市北大高科指纹技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]