CN212484390U - 一种多指指纹采集与ocr采集一体化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多指指纹采集与OCR采集一体化设备，包括三棱镜、第一光源、第二光源、第一摄像机和第二摄像机，三棱镜的第一短边面为多指指纹和证件的共同采集面，第一光源设置在第二短边面外侧，第一摄像机设置在长边面的斜下方，所述第二光源设置在长边面的正下方或斜下方，所述第二摄像机设置在长边面的正下方。采用三棱镜的同一个面作为采集面，找出棱镜合适的角度，然后合理安排第一光源、第一摄像机、第二光源和第二摄像机的位置，充分考虑光线进出三棱镜时的折射及全反射等因素，并在合适的位置分别采集多指指纹和证件这两种图像，实现了二种采集设备的高度集成，而且并未明显增加设备的体积，占用空间少，大幅提高用户的使用体验。

Description

一种多指指纹采集与OCR采集一体化设备

技术领域

本实用新型涉及智能采集设备技术领域，尤其涉及一种多指指纹采集与OCR采集一体化设备。

背景技术

OCR采集设备也叫证件阅读器、扫描仪或护照阅读器、识别仪等，如图1所示，一般是做成长方形盒子形状，顶部是一块透明玻璃板30，把证件需采集面朝下覆盖在玻璃板上，盒子内位于玻璃板30下方的光源50和摄像机60接通工作，拍摄证件的采集面。为了减少图像畸变且控制体积，一般会用镜子反射的方式延长镜头到玻璃板30光路距离，并且经过精密计算放置后，补光的光源50不会被采集进图像中，仅会对采集面实现补光效果(图中虚线以内为拍摄范围，光源50在拍摄范围以外)。总的来说，OCR采集设备中主要依靠光的反射而非折射原理，因此设备内用的不是棱镜而是玻璃板。

多指指纹采集设备利用光学指纹采集可以实现多指同时采集，如图2所示，光学指纹采集设备一般是一个长方形盒子，上方是一块棱镜40，把手指指纹向下按压在棱镜上即可采集。光学指纹采集主要依靠光在不同介质折射时的全内反射原理进行采集。当光线从玻璃进入到空气时，如果入射角大于某一临界角时，折射光线将会消失，所有的入射光线将被反射而不进入低折射率的介质。光源50在盒子内，光线从光源50发出，经过棱镜40上部的采集面时，发生全内反射，然后从棱镜40下部的另一面射出，进入摄像机60。当手指按在棱镜采集面上，指纹凸起部分与棱镜采集面接触，接触部分的棱镜采集面发生散射，不能全反射光，亮度比未接触部分明显低，由此采集到指纹的光学图像，所以光学指纹采集设备最重要是利用了全内反射原理，使用的是一块棱镜，而非玻璃板。

在一些应用场合，需要同时用到多指指纹设备和OCR采集功能的设备，这两种采集设备由于成像原理不同，光路部分甚至是矛盾的，所以并不能简单组合，直接用同一种光学采集模块来实现采集多指指纹和证件的双重功能，所以通常只能分别安装这两种设备，设备占用空间并未减少，也不能明显提升用户使用体验，有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成度高、体积大幅减小的多指指纹采集与OCR采集一体化设备。

本实用新型是这样实现的：一种多指指纹采集与OCR采集一体化设备，包括三棱镜、第一光源、第二光源、第一摄像机和第二摄像机，所述第一光源和第一摄像机用于采集多指指纹，所述第二光源和第二摄像机用于采集证件，所述三棱镜的三个侧面分别为第一短边面、第二短边面和长边面，第一短边面位于上方，为多指指纹和证件的共同采集面，所述第一摄像机设置在长边面的斜下方，所述第一光源设置在第二短边面外侧，所述第二摄像机设置在第一短边面的正下方，所述第二光源设置在第二摄像机的左边或右边。

其中，所述第一短边面和第二短边面之间的夹角为85-95度，所述第二短边面和长边面夹角为45-60度。

其中，所述三棱镜为直角三棱镜，第一短边面和第二短边面为直角面，长边面为斜边面。

其中，所述第二短边面和长边面夹角为45度。

其中，所述第一短边面水平放置，所述第二短边面竖直放置，长边面位于第二短边面的右侧，所述第一摄像机设置在长边面的右下方，所述第一光源设置在第二短边面的左侧。

其中，所述第一短边面水平放置，所述第二短边面竖直放置，长边面位于第二短边面的左侧，所述第一摄像机设置在长边面的左下方，所述第一光源设置在第二短边面的右侧。

本实用新型的有益效果为：所述多指指纹采集与OCR采集一体化设备采用三棱镜的同一个面作为采集面，找出三棱镜合适的角度，然后合理安排第一光源、第一摄像机、第二光源和第二摄像机的位置，充分考虑光线进出三棱镜时的折射及全反射等因素，并在合适的位置分别采集多指指纹和证件这两种图像，把看似矛盾的二种采集原理合二为一，实现了二种采集设备的高度集成，而且并未明显增加设备的体积，占用空间少，大幅提高用户的使用体验。

附图说明

图1是现有技术中OCR采集设备的光路原理图；

图2是现有技术中多指指纹采集设备的光路原理图；

图3是本实用新型所述多指指纹采集与OCR采集一体化设备实施例一的结构原理图；

图4是本实用新型所述多指指纹采集与OCR采集一体化设备实施例一的OCR采集光路图；

图5是本实用新型所述多指指纹采集与OCR采集一体化设备实施例一的多指指纹采集光路图；

图6是本实用新型所述多指指纹采集与OCR采集一体化设备实施例二的OCR采集光路图；

图7是本实用新型所述多指指纹采集与OCR采集一体化设备实施例三的结构原理图。

1、三棱镜；11、第一短边面；12、第二短边面；13、长边面；2、第一光源；3、第二光源；4、第一摄像机；5、第二摄像机；10、多指指纹；20、证件；30、玻璃板；40、棱镜；50、光源；60、摄像机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

作为本实用新型所述多指指纹采集与OCR采集一体化设备的实施例一，如图3至图5所示，包括三棱镜1、第一光源2、第二光源3、第一摄像机4和第二摄像机5，所述第一光源2和第一摄像机4用于采集多指指纹10，所述第二光源3和第二摄像机5用于采集证件20，所述三棱镜1的三个侧面分别为第一短边面11、第二短边面12和长边面13，第一短边面11位于上方，为多指指纹10和证件20的共同采集面，所述第一摄像机4设置在长边面13的斜下方，所述第一光源2设置在第二短边面12外侧，所述第二摄像机5设置在第一短边面11的正下方，所述第二光源3设置在第二摄像机5的左边。

上述证件也可以说是设备上方物体的图像，多指指纹可以说是能紧密接触三棱镜的物体的凸面图像。

在本实施例中，所述三棱镜1为直角三棱镜，第一短边面11和第二短边面12为直角面，长边面13为斜边面；所述第二短边面12和长边面13夹角为45度。更具体地，所述第一短边面11水平放置，所述第二短边面12竖直放置，长边面13位于第二短边面12的右侧，所述第一摄像机2设置在长边面13的右下方，所述第一光源2设置在第二短边面12的左侧。

图4所示的为采集OCR的光路；图5所示的是采集多指指纹的光路。第二光源3位于第二摄像机5的旁边，紧贴第二摄像机5，由于第二光源3照射到三棱镜拍摄面的光线入射角足够大，不会在表面反射进入第二摄像机5影响采集图像。所以光源、摄像机与三棱镜的相对位置是本设备的重要特点，解决了光线在三棱镜内部多次反射或表面反射对所采集图像的影响；本设计同时解决了传统OCR采集设备光源为避免反光而需要加宽设备长度的缺陷。

根据实际采集业务的需要，启动相应的摄像机拍摄，并同时开启相应的光源，进行图像采集。当采集其中一种图像时，另外一组摄像机和光源应关闭，以免影响采集效果。

所述多指指纹采集与OCR采集一体化设备采用三棱镜1的同一个面作为采集面，找出三棱镜合适的角度，然后合理安排第一光源2、第一摄像机4、第二光源3和第二摄像机5的位置，充分考虑光线进出三棱镜1时的折射及全反射等因素，并在合适的位置分别采集多指指纹10和证件20这两种图像，把看似矛盾的二种采集原理合二为一，实现了二种采集设备的高度集成，而且并未明显增加设备的体积，占用空间少，大幅提高用户的使用体验。

作为本实用新型所述多指指纹采集与OCR采集一体化设备的实施例二，如图6所示，与实施例一不同之处仅仅在于所述第二光源3设置在第二摄像机5的右边，具体的OCR光路图见图6，其它结构及效果均与实施例一一致，此处不再赘述。

作为本实用新型所述多指指纹采集与OCR采集一体化设备的实施例三，如图7所示，所述第一短边面111水平放置，所述第二短边12竖直放置，与实施例一不同之处仅仅在于长边面13位于第二短边面12的左侧，所述第一摄像机4设置在长边面13的左下方，所述第一光源2设置在第二短边面12的右侧。由于三棱镜1的放置方向改变了，所以第一光源2、第一摄像机4、第二光源3和第二摄像机5的位置也相应发生了变化，与原来相比基本上是镜向放置，其它结构及效果均与实施例一一致，此处不再赘述。

在本实用新型中，三棱镜也不一定是严格意义上的直角三棱镜，本实用新型人经过实验验证，在不改变第一光源、第一摄像机、第二光源和第二摄像机位置的基础上(或者仅仅经过位置微调)，所述第一短边面和第二短边面之间的夹角优选值为85-95度，即直角±5度，也能获得较好的采集效果。超出这个范围后，对采集光路影响稍大，采集效果会变差；另外，根据棱镜材质的折射率，所述第二短边面和长边面夹角有所不同，一般选择45-60度，优选45度，通过改变该夹角的度数，带来的好处是第二摄像机可以完整拍摄整个采集面，而底角是90度时则不能拍摄最左侧区域。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多指指纹采集与OCR采集一体化设备，其特征在于，包括三棱镜、第一光源、第二光源、第一摄像机和第二摄像机，所述第一光源和第一摄像机用于采集多指指纹，所述第二光源和第二摄像机用于采集证件，所述三棱镜的三个侧面分别为第一短边面、第二短边面和长边面，第一短边面位于上方，为多指指纹和证件的共同采集面，所述第一摄像机设置在长边面的斜下方，所述第一光源设置在第二短边面外侧，所述第二摄像机设置在第一短边面的正下方，所述第二光源设置在第二摄像机的左边或右边。

2.根据权利要求1所述的多指指纹采集与OCR采集一体化设备，其特征在于，所述第一短边面和第二短边面之间的夹角为85-95度，所述第二短边面和长边面夹角为45-60度。

3.根据权利要求2所述的多指指纹采集与OCR采集一体化设备，其特征在于，所述三棱镜为直角三棱镜，第一短边面和第二短边面为直角面，长边面为斜边面。

4.根据权利要求3所述的多指指纹采集与OCR采集一体化设备，其特征在于，所述第二短边面和长边面夹角为45度。

5.根据权利要求3所述的多指指纹采集与OCR采集一体化设备，其特征在于，所述第一短边面水平放置，所述第二短边面竖直放置，长边面位于第二短边面的右侧，所述第一摄像机设置在长边面的右下方，所述第一光源设置在第二短边面的左侧。

6.根据权利要求3所述的多指指纹采集与OCR采集一体化设备，其特征在于，所述第一短边面水平放置，所述第二短边面竖直放置，长边面位于第二短边面的左侧，所述第一摄像机设置在长边面的左下方，所述第一光源设置在第二短边面的右侧。

Images