本發(fā)明實(shí)施例涉及安全認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種指紋識(shí)別裝置以及指紋識(shí)別的方法。

背景技術(shù)：

市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)專(zhuān)門(mén)仿制指紋膜的技術(shù)，如在類(lèi)似硅膠材料上復(fù)制指紋，或打印指紋，因復(fù)制的指紋和使用者的指紋相同，若設(shè)備沒(méi)有防偽指紋的功能，指紋識(shí)別裝置就能通過(guò)識(shí)別，這很可能遭到有心人士的利用。

在指紋防偽領(lǐng)域，已經(jīng)設(shè)計(jì)出多種指紋識(shí)別裝置，其中，一種是通過(guò)偵測(cè)手指的透光變化量是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，來(lái)判斷手指的真?zhèn)?。還有一種是通過(guò)測(cè)試電容值的變化，來(lái)判斷是不是真實(shí)的手指。

然而無(wú)論是通過(guò)偵測(cè)手指的透光變化量判斷手指真?zhèn)?，還是通過(guò)測(cè)試電容值判斷手指真?zhèn)?，都仍然存在不足，如果使用的材料制造出的假指紋膜在顏色和透光度方面都非常接近真手指，將無(wú)法防偽。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種指紋識(shí)別裝置以及指紋識(shí)別的方法，用于采用基于透射式光電容積脈搏波描記法或反射式光電容積脈搏波描記法，可以得到透過(guò)手指的光源，然后根據(jù)光源來(lái)獲取光信號(hào)，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈搏信號(hào)，從而判斷是否為活體手指，由此可以提升活體檢測(cè)率，且該指紋識(shí)別裝置的制造方法簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

有鑒于此，本發(fā)明第一方面提供一種指紋識(shí)別裝置，包括識(shí)別單元至少一個(gè)的光敏發(fā)射器、至少一個(gè)的光敏接收器以及處理器；

所述光敏發(fā)射器，用于發(fā)射第一光源；

所述光敏接收器，用于接收透過(guò)待采集者的手指后的第二光源；

所述處理器，用于采用基于透射式光電容積脈搏波描記法或反射式光電容積脈搏波描記法，根據(jù)所述第二光源與所述第一光源之間的光吸收比值確定脈搏信號(hào)，并判斷所述脈搏信號(hào)是否為活體脈搏信號(hào)；

所述識(shí)別單元，用于若所述脈搏信號(hào)為所述活體脈搏信號(hào)，則對(duì)所述待采集者進(jìn)行身份識(shí)別。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述指紋識(shí)別裝置還包括指紋采集板；

所述指紋采集板，用于安置所述待采集者的手指；

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述光敏發(fā)射器為藍(lán)色光源光敏發(fā)射器、綠色光源光敏發(fā)射器、紅色光源光敏發(fā)射器以及近紅外光源光敏發(fā)射器中的至少一種。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述光電容積脈搏波描記法為所述透射式光電容積脈搏波描記法；

所述光敏發(fā)射器位于所述指紋采集板的第一平面，所述光敏接收器位于所述指紋采集板的第二平面，其中，所述第一平面與所述第二平面互為平行的兩個(gè)平面。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述光電容積脈搏波描記法為所述反射式光電容積脈搏波描記法；

所述光敏發(fā)射器與所述光敏接收器均位于所述指紋采集板的所述第一平面；或，

所述光敏發(fā)射器與所述光敏接收器都位于所述指紋采集板的所述第二平面。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面第三或第四種實(shí)現(xiàn)方式，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，

所述光敏接收器，還用于根據(jù)透過(guò)所述待采集者的手指后的光源生成光電信號(hào)，并將所述光電信號(hào)發(fā)送至所述處理器。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面第五種實(shí)現(xiàn)方式，在第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，

所述處理器，具體用于接收所述光敏接收器發(fā)送的所述光電信號(hào)；

將所述光電信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述脈搏信號(hào)；

根據(jù)所述脈搏信號(hào)確定是否為所述活體脈搏信號(hào)。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的第一方面第三或第四種實(shí)現(xiàn)方式，在第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，

所述處理器，具體用于接收所述光敏發(fā)射器發(fā)送的所述光源；

接收所述光敏接收器發(fā)送的透過(guò)所述待采集者的手指后的光源；

根據(jù)所述光源與透過(guò)所述待采集者的手指后的光源，確定光吸收比值；

根據(jù)所述光吸收比值確定所述脈搏信號(hào)。

本發(fā)明第二方面提供一種指紋識(shí)別的方法，包括：

發(fā)射第一光源；

接收透過(guò)待采集者的手指后的第二光源；

采用基于透射式光電容積脈搏波描記法或反射式光電容積脈搏波描記法，根據(jù)所述第二光源與所述第一光源之間的光吸收比值確定脈搏信號(hào)，并判斷所述脈搏信號(hào)是否為活體脈搏信號(hào)；

若所述脈搏信號(hào)為所述活體脈搏信號(hào)，則對(duì)所述待采集者進(jìn)行身份識(shí)別。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種指紋識(shí)別裝置，包括識(shí)別單元、至少一個(gè)的光敏發(fā)射器、至少一個(gè)的光敏接收器以及處理器，光敏發(fā)射器發(fā)射第一光源，光敏接收器接收第一光源透過(guò)待采集者的手指后得到的第二光源，處理器采用基于透射式光電容積脈搏波描記法或反射式光電容積脈搏波描記法，根據(jù)所述第二光源與所述第一光源之間的光吸收比值確定脈搏信號(hào)，然后判斷脈搏信號(hào)是否為活體脈搏信號(hào)，若脈搏信號(hào)為活體脈搏信號(hào)，則識(shí)別單元對(duì)待采集者進(jìn)行身份識(shí)別。采用基于透射式光電容積脈搏波描記法或反射式光電容積脈搏波描記法，可以得到透過(guò)手指前和透過(guò)手指后分別對(duì)應(yīng)的光源，然后根據(jù)兩者光源計(jì)算得到光吸收比值，再通過(guò)光吸收比值來(lái)獲取光信號(hào)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈搏信號(hào)，從而判斷是否為活體手指，由此可以提升活體檢測(cè)率，且該指紋識(shí)別裝置的制造方法簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置一個(gè)實(shí)施例示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置另一個(gè)實(shí)施例示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置另一個(gè)實(shí)施例示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置另一個(gè)實(shí)施例示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置另一個(gè)實(shí)施例示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例指紋識(shí)別的方法一個(gè)實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種指紋識(shí)別裝置以及指紋識(shí)別的方法，用于采用基于透射式光電容積脈搏波描記法或反射式光電容積脈搏波描記法，可以得到透過(guò)手指的光源，然后根據(jù)光源來(lái)獲取光信號(hào)，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈搏信號(hào)，從而判斷是否為活體手指，由此可以提升活體檢測(cè)率，且該指紋識(shí)別裝置的制造方法簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

本實(shí)施例中，提供了一種指紋識(shí)別裝置，包括識(shí)別單元、至少一個(gè)的光敏發(fā)射器、至少一個(gè)的光敏接收器以及處理器

光敏發(fā)射器，用于發(fā)射第一光源；

光敏接收器，用于接收透過(guò)待采集者的手指后的第二光源；

處理器，用于采用基于透射式光電容積脈搏波描記法或反射式光電容積脈搏波描記法，根據(jù)第二光源與第一光源之間的光吸收比值確定脈搏信號(hào)，并判斷脈搏信號(hào)是否為活體脈搏信號(hào)；

識(shí)別單元，用于若脈搏信號(hào)為活體脈搏信號(hào)，則對(duì)待采集者進(jìn)行身份識(shí)別。

具體地，請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置一個(gè)實(shí)施例示意圖，如圖所示，圖中的一個(gè)光敏發(fā)射器與一個(gè)光敏接收器僅僅為一個(gè)示意，在實(shí)際應(yīng)用中可以有多個(gè)光敏發(fā)射器以及多個(gè)光敏接收器，然而并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明方案的限定。

在圖1中，包括了至少一個(gè)光敏發(fā)射器以及至少一個(gè)光敏接收器。本實(shí)施例采用透射式光電積脈搏波描記法，光敏發(fā)射器與光敏接收器可以是距離相等并且對(duì)稱(chēng)放置，放置于手指區(qū)域的任一側(cè)都可以，只要對(duì)稱(chēng)放置即可，本發(fā)明以光敏發(fā)射器在手指上方，光敏接收器在手指下方為例進(jìn)行介紹。光敏發(fā)射器與光敏接收器為藍(lán)光光源光敏接收器、綠光光源光敏接收器、紅光光源光敏接收器或近紅外光源光敏接收器中的一種、兩種、三種或四種混合組合。

由處理器采用基于透射式光電容積脈搏波描記法(英文全稱(chēng)：Photo Plethysmo Graphy，英文縮寫(xiě)：PPG)或反射式PPG，判斷獲取到的脈搏信號(hào)是否為活體脈搏信號(hào)。其中，為活體脈搏信號(hào)的條件可以是預(yù)先設(shè)置的人體脈搏跳動(dòng)次數(shù)的范圍，如果根據(jù)獲取的脈搏信號(hào)，確定在預(yù)先設(shè)置的人體脈搏跳動(dòng)次數(shù)的范圍之內(nèi)，則對(duì)待采集者進(jìn)行身份識(shí)別。

其中，透射式光電積脈搏波描記法原理是，透視式的光敏發(fā)射器與光敏接收器的距離相等并且對(duì)稱(chēng)布置，從光敏發(fā)射器發(fā)出的光穿過(guò)皮膚進(jìn)入深層組織，除被皮膚、色素、指甲和血液等吸收外，一部分由血液漫反射回，其余部分則透射出來(lái)，由光敏接收器接收，光敏接收器將第二光源發(fā)送至處理器，處理器根據(jù)光敏發(fā)射器發(fā)射的第一光源與光敏接收器接收的第二光源，計(jì)算兩者的光吸收比值，然后將此信號(hào)傳輸給處理器，處理器根據(jù)手指上接收到的透射組織的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈搏信號(hào)，處理器通過(guò)將光電信號(hào)轉(zhuǎn)換出的脈搏信號(hào)以確定待驗(yàn)證者的手指是否為活體手指，并根據(jù)待采集者的手指是否為活體手指以確定是否啟動(dòng)指紋采集。

在處理器獲取脈搏信號(hào)的過(guò)程中，需要采用基于透射式PPG或者反射式PPG的方式判斷被采集者的手指是否為活體手指。PPG是借光電手段在活體組織中檢測(cè)血液容積變化的一種無(wú)創(chuàng)檢測(cè)方法，當(dāng)一定波長(zhǎng)的光束照射到指端皮膚表面時(shí)，光束將通過(guò)透射或反射方式傳送到光電接收器，在此過(guò)程中，由于受到指端皮膚肌肉和血液的吸收衰減作用，檢測(cè)器檢測(cè)到的光強(qiáng)度將減弱。其中皮膚、肌肉和組織等對(duì)光的吸收在整個(gè)血液循環(huán)中是保持恒定不變的，而皮膚內(nèi)的血液容積在心臟作用下呈搏動(dòng)性變化。當(dāng)心臟收縮時(shí)外周血容量最多光吸收量也最大檢測(cè)到的光強(qiáng)度最小；而在心臟舒張時(shí)正好相反，檢測(cè)到的光強(qiáng)度最大。使光接收器接收到的光強(qiáng)度隨之呈脈動(dòng)性變化。將此光強(qiáng)度變化信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，便可獲得容積脈搏血流的變化。由此可見(jiàn)，容積脈搏血流中包含有心搏功能或血液流動(dòng)等諸多心血管系統(tǒng)的重要生理信息。同時(shí)，容積脈搏血流主要存在于外周血管中的微動(dòng)脈毛細(xì)血管等微血管中，所以容積脈搏血流同樣包含有豐富的微循環(huán)生理病理信息，是我們研究人體循環(huán)系統(tǒng)重要的信息來(lái)源。光電容積脈搏波描記法并不需要復(fù)雜而昂貴的儀器設(shè)備，且操作簡(jiǎn)便性能穩(wěn)定，具有無(wú)創(chuàng)傷和適應(yīng)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。

處理器可以通過(guò)脈搏信號(hào)以確定待采集者所使用的手指是否為活體手指，如果是活體手指，則繼續(xù)對(duì)待采集者進(jìn)行后續(xù)的指紋比對(duì)處理，以驗(yàn)證其身份。

本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種指紋識(shí)別裝置，包括識(shí)別單元、至少一個(gè)的光敏發(fā)射器、至少一個(gè)的光敏接收器以及處理器，光敏發(fā)射器發(fā)射第一光源，光敏接收器接收第一光源透過(guò)待采集者的手指后得到的第二光源，處理器采用基于透射式光電容積脈搏波描記法或反射式光電容積脈搏波描記法，根據(jù)所述第二光源與所述第一光源之間的光吸收比值確定脈搏信號(hào)，然后判斷脈搏信號(hào)是否為活體脈搏信號(hào)，若脈搏信號(hào)為活體脈搏信號(hào)，則識(shí)別單元對(duì)待采集者進(jìn)行身份識(shí)別。采用基于透射式光電容積脈搏波描記法或反射式光電容積脈搏波描記法，可以得到透過(guò)手指前和透過(guò)手指后分別對(duì)應(yīng)的光源，然后根據(jù)兩者光源計(jì)算得到光吸收比值，再通過(guò)光吸收比值來(lái)獲取光信號(hào)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈搏信號(hào)，從而判斷是否為活體手指，由此可以提升活體檢測(cè)率，且該指紋識(shí)別裝置的制造方法簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

可選地，在上述圖1對(duì)應(yīng)的實(shí)施例基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置第一個(gè)可選實(shí)施例中，指紋識(shí)別裝置還包括指紋采集板；

指紋采集板，用于安置待采集者的手指；

本實(shí)施例中，待采集者可以將手指之間放在指紋采集板上，以此來(lái)采集待采集者的手指指紋。

指紋采集板可以在表面涂上專(zhuān)用保護(hù)漆，不但堅(jiān)固而且防刮，手指放置方式采用人體工學(xué)設(shè)計(jì)，指紋采集板包含的串行外設(shè)接口(英文全稱(chēng)：Serial Peripheral Interface，英文縮寫(xiě)：SPI)界面用于快速穩(wěn)定地傳輸數(shù)據(jù)資料，操作電壓通常為2.5伏特至3.3伏特，指紋采集板耐磨次數(shù)可達(dá)到一百萬(wàn)次。指紋采集板抗靜電能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境干燥容易起靜電的地區(qū)特別適用。應(yīng)用開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)指紋采集板都可根據(jù)提供的控制指令，自行指紋應(yīng)用產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，無(wú)需具備專(zhuān)業(yè)的指紋識(shí)別知識(shí)，且易用性強(qiáng)，可以大面積設(shè)置指紋采集區(qū)，輕觸式指紋采集過(guò)程，輕松易用。

其次，本發(fā)明實(shí)施例中，指紋識(shí)別裝置還包括了指紋采集板，該指紋采集板不但適應(yīng)性強(qiáng)，可以對(duì)各類(lèi)指紋都有良好的是適應(yīng)性，如干手指、濕手指、淺紋理手指等都具有極高的辨識(shí)率和良好的校正，而且指紋采集板體積小巧，厚度小體積小，能靈活嵌入到各種體積受限的指紋識(shí)別裝置中，保證方案的靈活性和實(shí)用性。

可選地，在上述圖1對(duì)應(yīng)的第一個(gè)實(shí)施例基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置第二個(gè)可選實(shí)施例中，光敏發(fā)射器為藍(lán)色光源光敏發(fā)射器、綠色光源光敏發(fā)射器、紅色光源光敏發(fā)射器以及近紅外光源光敏發(fā)射器中的至少一種。

具體地，光敏發(fā)射器可以為藍(lán)色光源光敏發(fā)射器、綠色光源光敏發(fā)射器、紅色光源光敏發(fā)射器以及近紅外光源光敏發(fā)射器中的一種。由于在人體的心臟跳動(dòng)時(shí)，手指的微細(xì)管的血液流量會(huì)增加，吸收光敏發(fā)射器發(fā)射的藍(lán)光光源、綠光光源、紅光光源和近紅外光源其中一種光也會(huì)增加，在人體的心臟間隔期，手指的微細(xì)管的血液會(huì)減少，吸收的藍(lán)光光源、綠光光源、紅光光源和近紅外光源其中一種光也會(huì)隨之減少，而另一側(cè)由光敏接收器接收透過(guò)組織的藍(lán)光光源、綠光光源、紅光光源和近紅外光源其中一種光，處理器根據(jù)光敏發(fā)射器發(fā)射的光和光敏接收器接收到的透射光差值，計(jì)算出光吸收比值，并轉(zhuǎn)換成脈搏信號(hào)。

請(qǐng)參閱圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置另一個(gè)實(shí)施例示意圖，如圖所示，圖中包括兩個(gè)光敏發(fā)射器和兩個(gè)光敏接收器，如圖所示，當(dāng)光敏發(fā)射器為綠光光源光敏發(fā)射器和紅光光源光敏發(fā)射器，或者為藍(lán)光光源光敏發(fā)射器和綠光光源光敏發(fā)射器，又或者為藍(lán)光光源光敏發(fā)射器和紅光光源光敏發(fā)射器其中一種組合組成的混合光源模塊時(shí)，組合中的光源同時(shí)向人體手指發(fā)射光信號(hào)，利用血液對(duì)藍(lán)光、綠光或紅光的吸收比率不同，當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)增加，血液吸收的組合光源會(huì)增加，透射組合光源也會(huì)減少。心臟跳動(dòng)間隔期，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)減少，血液吸收組合光源會(huì)減少，透射的組合光源也會(huì)增加。由于同時(shí)使用組合光源發(fā)射光信號(hào)，發(fā)射的第一光源光總量較大，發(fā)射至人體手指表面后透射出去的第二光源的光總量也較大，處理器根據(jù)這兩種波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光源，計(jì)算得到透射光的光吸收比值，并轉(zhuǎn)換成脈搏信號(hào)。

當(dāng)光敏發(fā)射器為紅光光源光敏發(fā)射器和近紅外光光源光敏發(fā)射器組成的混合光源模塊時(shí)，紅光光源和近紅光光源同時(shí)向人體手指發(fā)射光信號(hào)，利用血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對(duì)紅光和近紅外光的吸收比率不同，當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)增加，血液吸收的紅光和近紅外光會(huì)增加，透射的紅光和近紅外光也會(huì)減少。心臟跳動(dòng)間隔期，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)減少，血液吸收的紅光和和近紅外光會(huì)減少，透射的紅光和近紅外光也會(huì)增加。由于同時(shí)使用紅光和近紅外光發(fā)射光信號(hào)，發(fā)射的第一光源光總量較大，發(fā)射至人體手指表面后透射出去的第二光源的光總量也較大，處理器根據(jù)這兩種波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光源，計(jì)算得到透射光的光吸收比值，并轉(zhuǎn)換成脈搏信號(hào)。

當(dāng)光敏發(fā)射器為綠光光源光敏發(fā)射器和近紅外光光源光敏發(fā)射器組成的混合光源模塊時(shí)，綠光光源和近紅光光源同時(shí)向人體手指發(fā)射光信號(hào)，利用血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對(duì)綠光和近紅外光的吸收比率不同，當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)增加，血液吸收的綠光和近紅外會(huì)增加，透射的綠光和近紅外光也會(huì)減少。心臟跳動(dòng)間隔期，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)減少，血液吸收的綠光和近紅外光會(huì)減少，透射的綠光和近紅外光也會(huì)增加。由于同時(shí)使用綠光和近紅外光發(fā)射光信號(hào)，發(fā)射的第一光源光總量較大，發(fā)射至人體手指表面后透射出去的第二光源的光總量也較大，處理器根據(jù)這兩種波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光源，計(jì)算得到透射光的光吸收比值，并轉(zhuǎn)換成脈搏信號(hào)。

當(dāng)光敏發(fā)射器為藍(lán)光光源光敏發(fā)射器和近紅外光光源光敏發(fā)射器組成的混合光源模塊時(shí)，藍(lán)光光源和近紅光光源同時(shí)向人體手指發(fā)射光信號(hào)，利用血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對(duì)藍(lán)光和近紅外光的吸收比率不同，當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)增加，血液吸收的藍(lán)光和近紅外會(huì)增加，透射的藍(lán)光和近紅外光也會(huì)減少；心臟跳動(dòng)間隔期，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)減少，血液吸收的藍(lán)光和近紅外光會(huì)減少，透射的藍(lán)光和近紅外光也會(huì)增加。由于同時(shí)使用藍(lán)光和近紅外光發(fā)射光信號(hào)，發(fā)射的第一光源光總量較大，發(fā)射至人體手指表面后透射出去的第二光源的光總量也較大，處理器根據(jù)這兩種波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光源，計(jì)算得到透射光的光吸收比值，并轉(zhuǎn)換成脈搏信號(hào)。

請(qǐng)參閱圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置另一個(gè)實(shí)施例示意圖，如圖所示，圖中包括三個(gè)光敏發(fā)射器和三個(gè)光敏接收器，如圖所示，當(dāng)光敏發(fā)射器為綠光光源光敏發(fā)射器、紅光光源光敏發(fā)射器和近紅外光光源光敏發(fā)射器組成的混合光源模塊時(shí)，綠光光源、紅光光源和近紅外光光源同時(shí)向人體手指發(fā)射光信號(hào)，利用血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對(duì)綠光、紅光和近紅外光的吸收比率不同，當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)增加，血液吸收的綠光、紅光和近紅外會(huì)增加，透射的綠光、紅光和近紅外光也會(huì)減少。心臟跳動(dòng)間隔期，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)減少，血液吸收的綠光、紅光和近紅外光會(huì)減少，透射的綠光、紅光和近紅外光也會(huì)增加。由于同時(shí)使用綠光、紅光和近紅外光發(fā)射光信號(hào)，發(fā)射的第一光源光總量較大，發(fā)射至人體手指表面后透射出去的第二光源的光總量也較大，處理器根據(jù)這三種波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光源，計(jì)算得到透射光的光吸收比值，并轉(zhuǎn)換成脈搏信號(hào)。

當(dāng)光敏發(fā)射器為藍(lán)光光源光敏發(fā)射器、紅光光源光敏發(fā)射器和近紅外光光源光敏發(fā)射器組成的混合光源模塊時(shí)，藍(lán)光光源、紅光光源和近紅外光光源同時(shí)向人體手指發(fā)射光信號(hào)，利用血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對(duì)藍(lán)光、紅光和近紅外光的吸收比率不同，當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)增加，血液吸收的藍(lán)光、紅光和近紅外會(huì)增加，透射的藍(lán)光、紅光和近紅外光也會(huì)減少。心臟跳動(dòng)間隔期，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)減少，血液吸收的藍(lán)光、紅光和近紅外光會(huì)減少，透射的藍(lán)光、紅光和近紅外光也會(huì)增加。由于同時(shí)使用藍(lán)光、紅光和近紅外光發(fā)射光信號(hào)，發(fā)射的第一光源光總量較大，發(fā)射至人體手指表面后透射出去的第二光源的光總量也較大，處理器根據(jù)這三種波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光源，計(jì)算得到透射光的光吸收比值，并轉(zhuǎn)換成脈搏信號(hào)。

當(dāng)光敏發(fā)射器為藍(lán)光光源光敏發(fā)射器、綠光光源光敏發(fā)射器和近紅外光光源光敏發(fā)射器組成的混合光源模塊時(shí)，藍(lán)光光源、綠光光源和近紅外光光源同時(shí)向人體手指發(fā)射光信號(hào)，利用血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對(duì)藍(lán)光、綠光和近紅外光的吸收比率不同，當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)增加，血液吸收的藍(lán)光、綠光和近紅外會(huì)增加，透射的藍(lán)光、綠光和近紅外光也會(huì)減少。心臟跳動(dòng)間隔期，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)減少，血液吸收的藍(lán)光、綠光和近紅外光會(huì)減少，透射的藍(lán)光、綠光和近紅外光也會(huì)增加。由于同時(shí)使用藍(lán)光、綠光和近紅外光發(fā)射光信號(hào)，發(fā)射的第一光源光總量較大，發(fā)射至人體手指表面后透射出去的第二光源的光總量也較大，處理器根據(jù)這三種波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光源，計(jì)算得到透射光的光吸收比值，并轉(zhuǎn)換成脈搏信號(hào)。

請(qǐng)參閱圖4，圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置另一個(gè)實(shí)施例示意圖，圖中包括四個(gè)光敏發(fā)射器和四個(gè)光敏接收器，如圖所示，當(dāng)光敏發(fā)射器為藍(lán)光光源光敏發(fā)射器、綠光光源光敏發(fā)射器、紅光光源光敏發(fā)射器和近紅外光光源光敏發(fā)射器組成的混合光源模塊時(shí)，藍(lán)光光源、綠光光源、紅光光源和近紅外光光源同時(shí)向人體手指發(fā)射光信號(hào)，利用血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對(duì)藍(lán)光、綠光、紅光和近紅外光的吸收比率不同，當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)增加，血液吸收的藍(lán)光、綠光、紅光和近紅外會(huì)增加，透射的藍(lán)光、綠光、紅光和近紅外光也會(huì)減少；心臟跳動(dòng)間隔期，流經(jīng)手指內(nèi)的微血管的血液會(huì)減少，血液吸收的藍(lán)光、綠光、紅光和近紅外光會(huì)減少，透射的藍(lán)光、綠光、紅光和近紅外光也會(huì)增加。由于同時(shí)使用藍(lán)光、綠光、紅光和近紅外光發(fā)射光信號(hào)，發(fā)射的第一光源光總量較大，發(fā)射至人體手指表面后透射出去的第二光源的光總量也較大，處理器根據(jù)這四種波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光源，計(jì)算得到透射光的光吸收比值，并轉(zhuǎn)換成脈搏信號(hào)。

其次，本發(fā)明實(shí)施例中，指紋識(shí)別裝置的光敏發(fā)射器為藍(lán)色光源光敏發(fā)射器、綠色光源光敏發(fā)射器、紅色光源光敏發(fā)射器以及近紅外光源光敏發(fā)射器中的至少一種，光敏接收器接收透過(guò)待采集者的手指血液的藍(lán)色光源、綠色光源、紅色光源和近紅外光源中的至少一種。采用上述結(jié)構(gòu)的指紋識(shí)別裝置通過(guò)透射式光電容積脈搏波描記法先得到的透射光吸收比值，然后將透射光吸收比值將轉(zhuǎn)化為脈搏信號(hào)，最后根據(jù)脈搏信號(hào)來(lái)判斷是否為活體手指，從而增加方案的可行性和靈活性。

可選地，在上述圖1對(duì)應(yīng)的實(shí)施例基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置第三個(gè)可選實(shí)施例中，光電容積脈搏波描記法為透射式光電容積脈搏波描記法；

光敏發(fā)射器位于指紋采集板的第一平面，光敏接收器位于指紋采集板的第二平面，其中，第一平面與第二平面互為平行的兩個(gè)平面。

本實(shí)施例中，若采用透射式光電容積脈搏波描記法，可以采用如圖1至圖4中任一個(gè)實(shí)施例中光敏發(fā)射器與光敏接收器的布局方式，即當(dāng)光敏發(fā)射器與光敏接收器以指紋采集板為中線(xiàn)對(duì)稱(chēng)分布時(shí)，光敏發(fā)射器位于指紋采集板的第一平面，光敏接收器位于指紋采集板的第二平面。

采用上述實(shí)施例中介紹的透射式光電容積脈搏波描記法獲取透射光吸收比值，并交予處理器判斷待采集者的手指是否為活體手指。

其次，本發(fā)明實(shí)施例中，指紋識(shí)別裝置可以采用透射式光電容積脈搏波描記法獲取透射光吸收比值，即透過(guò)被采集者手指的光線(xiàn)，處理器再根據(jù)透射光吸收比值轉(zhuǎn)換成脈搏信號(hào)，由此，本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中提出了一種具體實(shí)現(xiàn)方式，從而增加了方案的靈活性和實(shí)用性。

可選地，在上述圖1對(duì)應(yīng)的實(shí)施例基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置第四個(gè)可選實(shí)施例中，光電容積脈搏波描記法為反射式光電容積脈搏波描記法；

光敏發(fā)射器與光敏接收器均位于指紋采集板的所述第一平面；或，

光敏發(fā)射器與光敏接收器都位于指紋采集板的第二平面。

本實(shí)施例中，如果光敏發(fā)射器和光敏接收器在指紋采集板的同一面時(shí)，即都在指紋采集板的第一平面，或者都在指紋采集板的第二平面時(shí)，請(qǐng)參閱圖5，圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置另一個(gè)實(shí)施例示意圖，指紋識(shí)別裝置采用反射式光電積脈搏描記法獲取透過(guò)被采集者手指的光線(xiàn)，光敏發(fā)射器和光敏接收器位于同一側(cè)，從光敏發(fā)射器發(fā)出的光穿過(guò)皮膚進(jìn)入深層組織，除被皮膚、色素、指甲、血液等吸收外，一部分由血液漫發(fā)射回并由光敏接收器接收。光敏接收器將此信號(hào)傳輸給處理器，處理器根據(jù)手指上接收到的透射組織的光信號(hào)裝換成脈搏信號(hào)，處理器通過(guò)將光電信號(hào)轉(zhuǎn)換出的脈搏信號(hào)以確定待驗(yàn)證者的手指是否為活體手指，并根據(jù)待驗(yàn)證者的手指是否為活體手指以確定是否啟動(dòng)指紋采集。

其次，本發(fā)明實(shí)施例中，指紋識(shí)別裝置還可以通過(guò)反射式光電容積脈搏波描記法得到反射的光吸收比值，然后將反射光吸收比值將轉(zhuǎn)化為脈搏信號(hào)，最后根據(jù)脈搏信號(hào)來(lái)判斷是否為活體手指，處理器根據(jù)手指上接收到的透射組織的光信號(hào)裝換成脈搏信號(hào)，由此，本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中又提出了一種具體實(shí)現(xiàn)方式，從而增加了方案的靈活性和實(shí)用性。

可選地，在上述圖1對(duì)應(yīng)的第三或第四個(gè)實(shí)施例基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置第五個(gè)可選實(shí)施例中，

光敏接收器，還用于根據(jù)透過(guò)待采集者的手指后的光源生成光電信號(hào)，并將光電信號(hào)發(fā)送至處理器。

本實(shí)施例中，光敏接收器還可以根據(jù)透過(guò)待采集者的手指后的光源生成光電信號(hào)，并將光電信號(hào)發(fā)送至處理器。

具體為，在PPG的應(yīng)用中，由光源和光敏接收器組成的探頭將與皮膚相接觸，發(fā)射光束將在皮膚組織和血液中反射、吸收和散射。目前已成為商品的PPG儀器，其光源通常都使用波長(zhǎng)范圍為800納米至960納米的光發(fā)射二極管，到達(dá)光敏接收器上的光信號(hào)被轉(zhuǎn)換成PPG光電信號(hào)，再將光電信號(hào)后發(fā)送至處理器。

再次，本發(fā)明實(shí)施例中，具體說(shuō)明了光敏接收器還用于根據(jù)透過(guò)待采集者的手指后的光源生成光電信號(hào)，并將光電信號(hào)發(fā)送至處理器，從而使得處理器可以根據(jù)光電信號(hào)生成脈搏信號(hào)，以此增強(qiáng)方案的實(shí)用性。

可選地，在上述圖1對(duì)應(yīng)的第五個(gè)實(shí)施例基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置第六個(gè)可選實(shí)施例中，

處理器，具體用于接收光敏接收器發(fā)送的光電信號(hào)；

將光電信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈搏信號(hào)；

根據(jù)脈搏信號(hào)確定是否為活體脈搏信號(hào)。

本實(shí)施例中，處理器在接收到光敏接收器發(fā)送的光電信號(hào)后，將該光電信號(hào)轉(zhuǎn)化成脈搏信號(hào)，從而根據(jù)脈搏信息確定是否為活體脈搏信號(hào)，若確定為活體脈搏信號(hào)，則采集待采集者的指紋。

處理器中可以包括是根據(jù)光電容積法制成的脈搏傳感器，通過(guò)對(duì)手指末端透光度的監(jiān)測(cè)，間接檢測(cè)出脈搏信號(hào)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例中，處理器還具有將光敏接收器接收到的光電信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈搏信號(hào)的功能，以此根據(jù)脈搏信號(hào)來(lái)確定是否為活體脈搏信號(hào)，從而增強(qiáng)方案的實(shí)用性和可行性。

可選地，在上述圖1對(duì)應(yīng)的第三或第四個(gè)實(shí)施例基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋識(shí)別裝置第七個(gè)可選實(shí)施例中，

處理器，具體用于接收光敏發(fā)射器發(fā)送的第一光源；

接收光敏接收器發(fā)送的透過(guò)待采集者的手指后的第二光源；

根據(jù)第一光源與透過(guò)待采集者的手指后的第二光源，確定光吸收比值；

根據(jù)光吸收比值確定脈搏信號(hào)。

本實(shí)施例中，處理器計(jì)算光敏發(fā)射器發(fā)射的第一光源與光敏接收器接收的第二光源之間的光吸收比值，并根據(jù)光吸收比值生成脈搏信號(hào)。其中，光吸收比值與入射光的波長(zhǎng)以及被光通過(guò)的物質(zhì)有關(guān)，只要光的波長(zhǎng)被固定下來(lái)，同一種物質(zhì)，吸光系數(shù)就不變。

當(dāng)一束光通過(guò)一個(gè)吸光物質(zhì)時(shí)，吸光物質(zhì)吸收了光能，光的強(qiáng)度減弱。光吸收比值就是用來(lái)衡量光被吸收程度的一個(gè)物理量，采用如下公式進(jìn)行光吸收比值的計(jì)算：

A＝lg(I₀/I₁)

其中，A為光吸收比值，I₀是通過(guò)吸光物質(zhì)的一束平行光的入射光的強(qiáng)度，I₁是透射光強(qiáng)度。A值越大，表示物質(zhì)對(duì)光的吸收越大。

進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例中，處理器具體用于計(jì)算光敏發(fā)射器發(fā)射的光源與光敏發(fā)射器接收的光源之間的光吸收比值，并根據(jù)光吸收比值確定脈搏信號(hào)。由此提供了一種處理器獲取脈搏信號(hào)的具體處理方式，從而提升了方案的可行性。

上述實(shí)施例是以指紋識(shí)別裝置的角度進(jìn)行介紹，下面將對(duì)本發(fā)明中的一種指紋識(shí)別的方法進(jìn)行介紹，請(qǐng)參閱圖6，本實(shí)施例中指紋識(shí)別方法包括：

101、發(fā)射第一光源；

本實(shí)施例中，指紋識(shí)別裝置先發(fā)射第一光源，第一光源為初始的光源大小，例如100勒克斯。

102、接收透過(guò)待采集者的手指后的第二光源；

本實(shí)施例中，指紋識(shí)別裝置接收透過(guò)待采集者的手指后的第二光源，其中，第二光源就是第一光源透過(guò)待采集者的手指后的光源，例如，第一光源為100勒克斯，而第二光源可以為50勒克斯。

103、采用基于透射式光電容積脈搏波描記法或反射式光電容積脈搏波描記法，根據(jù)第二光源與第一光源之間的光吸收比值確定脈搏信號(hào)，并判斷脈搏信號(hào)是否為活體脈搏信號(hào)；

本實(shí)施例中，指紋識(shí)別裝置通過(guò)透射式PPG或者反射式PPG的方法，判斷當(dāng)前采集到的脈搏信號(hào)是否為活體脈搏信號(hào)。

比如，根據(jù)脈搏信號(hào)確定待采集者每分鐘心跳70次，而在指紋識(shí)別裝置中設(shè)置的活體脈搏信號(hào)條件為每分鐘心跳在60到80之間為合理值，于是，只需要判斷每分鐘70次心跳是否滿(mǎn)足60到80這個(gè)區(qū)間。103、若脈搏信號(hào)為活體脈搏信號(hào)，則對(duì)待采集者進(jìn)行身份識(shí)別。

104、若脈搏信號(hào)為活體脈搏信號(hào)，則對(duì)待采集者進(jìn)行身份識(shí)別。

本實(shí)施例中，指紋識(shí)別裝置確定待采集者的脈搏信號(hào)為活體脈搏信號(hào)時(shí)，則會(huì)進(jìn)而對(duì)該待采集者進(jìn)行身份識(shí)別。

本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種指紋識(shí)別的方法，采用基于透射式光電容積脈搏波描記法或反射式光電容積脈搏波描記法，可以得到透過(guò)手指前和透過(guò)手指后分別對(duì)應(yīng)的光源，然后根據(jù)兩者光源計(jì)算得到光吸收比值，再通過(guò)光吸收比值來(lái)獲取光信號(hào)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈搏信號(hào)，從而判斷是否為活體手指，由此可以提升活體檢測(cè)率，且該指紋識(shí)別裝置的制造方法簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。