[发明专利]一种背景照明颜色可变的光学指纹采集设备及设计方法

权利要求书

1.一种背景照明颜色可变的光学指纹采集设备，包括背景光源(1)、棱镜(2)、成像透镜(3)和CMOS器件(4)，其特征在于：所述背景光源(1)和棱镜(2)之间设有布光矫正镜片(5)，所述棱镜(2)和成像透镜(3)之间设有焦距补偿镜片(6)。

2.一种权利要求1所述的背景照明颜色可变的光学指纹采集设备的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、背景光源(1)的光线入射到棱镜(2)并发生折射偏移之前，光线先通过布光矫正镜片(5)将光线向偏移的反方向预先进行折射偏移；入射的背景光在棱镜(2)中的偏移越大，预先在布光矫正镜片(5)中得到的反向预折射角度越大，背景光频率变化在棱镜(2)中造成的偏移将预先在布光矫正镜片(5)中得到矫正；

步骤二、从棱镜(2)出射的光线入射到成像透镜(3)发生折射偏移之前，光线先通过焦距补偿镜片(6)，所述焦距补偿镜片(6)让光线预先轻微发散；当入射光频率发生变化，入射光在成像透镜(3)中发生的折射程度越大则在焦距补偿镜片(6)得到的补偿越多；

步骤三、从成像透镜(3)出射的光线由CMOS器件(4)接收并进行信号处理。

3.根据权利要求2所述的背景照明颜色可变的光学指纹采集设备的设计方法，其特征在于，在所述步骤三中，信号处理具体包括如下步骤：

S1:从CMOS器件(4)获取红绿蓝三色象素数字图像；

S2:计算RGB三个图像通道对成像效果影响程度的权重比WR(r:g:b)

公式(2)中的PixValueR(i)代表数字图像中每个红色象素的象素值；

公式(3)中的PixValueG(i)代表数字图像中每个绿色象素的象素值；

公式(4)中的PixValueB(i)代表数字图像中每个蓝色象素的象素值；

S3:计算加权灰度均值Ymean和加权灰度均方差Yvar

Ymean＝WRr*MeanValueR+WRg*MeanValueG+WRb*MeanValueB

Yvar＝WRr*VarValueR+WRg*VarValueG+WRb*VarValueB

其中：

S4:根据Ymean和Yvar判断图像质量是否满足要求；如果满足要求则存入内存，图像采集流程结束；否则进入Step5；

S5:根据WR(r:g:b)确定需要调整的CMOS通道类型；

S6:根据确定的参数调整通道进行参数调整并返回S1。

4.根据权利要求3所述的背景照明颜色可变的光学指纹采集设备的设计方法，其特征在于：步骤S5具体包括如下步骤：

S5-1：当WRr>0.5,选定R通道进行参数调整，否则进入下一步；

S5-2:当WRg>0.5,选定G通道进行参数调整，否则进入下一步；

S5-3:当WRb>0.5,选定B通道进行参数调整，否则进入下一步；

S5-4:选择WR值最大的两个值所对应的通道进行参数调整。