同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識裝置及方法

同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識裝置及方法，包括以下步驟：將手指按壓在光電傳感器模塊的光接收表面上；分別發出可見光線及非可見光線；光電傳感器模塊接收自手指表面反射的可見光線及接收穿透到手指內部后再反射的非可見光線；光電傳感器模塊將可見光線及非可見光線的光強度信號轉換成光電流信號；以模擬數字轉換模塊將光電流信號分別轉換成第一數字信號及第二數字信號；以處理器模塊將第一數字信號輸出成手指指紋圖像以及將第二數字信號輸出成手指血氧圖像進行辨識。本發明亦提供執行上述辨識方法的指紋辨識裝置，可搭載在手持裝置內部，同時辨識手指指紋圖像和手指血氧圖像，驗證手指真實性，進而防堵指紋辨識的漏洞。
【專利說明】
同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識裝置及方法
技術領域
[0001]本發明涉及指紋辨識技術領域，具體涉及一種指紋辨識裝置及方法。【背景技術】
[0002]所謂指紋辨識，顧名思義就是利用人體手指上獨有指紋信息進行辨識。常見的指紋辨識裝置可由兩種元素組成。其一為指紋傳感器(Fingerprint Sensor)，主要目的是采集一枚完整的指紋圖像。另一個元素則為指紋辨識算法(Fingerprint Algorithm)。當前端的指紋傳感器采集指紋圖像后，后續則是交由算法進行指紋圖像處理與指紋特征點抽取，生成指紋模板后將原始指紋圖像丟棄，最后再進行指紋比對。
[0003]常見的指紋傳感器有電容式(Capacity)與光學式(Optical)兩種。目前電容式指紋傳感器常見的有RF電容感測、壓力感測、熱感測等。其原理是將高密度的電容傳感器或是壓力傳感器等微型化傳感器整合于一芯片之中，待手指按壓芯片表面時，內部微型電容傳感器會根據指紋的波峰與波谷聚集而產生的不同電荷量(或是溫差)，進而形成指紋圖像。
[0004]電容式傳感器的優點為薄型化與小型化，可被大量運用在手持裝置上，不過其缺點為成本高及耐用性備受考驗。且電容式傳感器為了維持一定的按壓面積須切割整片晶圓，所以每一芯片所產出的成本相當高。再者，由于電容式傳感器本身就是裸露的半導體芯片，容易因為手指本身的汗水與酸堿影響，而對芯片表面產生侵蝕以及容易產生靜電問題， 使得電容式傳感器的耐受度及使用壽命大幅降低。因此，便有在電容式傳感器表面增貼一層藍寶石基板以進行防護，但相對的也提高制作成本。
[0005]另外，光學式指紋傳感器為最早的指紋采集設備，是利用光源、三菱鏡、電荷耦合組件(CCD)組成一套指紋采集設備。利用手指按壓三菱鏡后，以指紋的波峰與波谷對于光線全反射的吸收與破壞，進而得到一枚指紋圖像，再經由電荷耦合組件(CCD)將影像擷取與輸出。由于光學式指紋傳感器的采集方式是非接觸芯片本身，也就是指紋按壓處是由壓克力或是玻璃等光學組件所構成，故光學式最大的優勢就是價格低廉且耐用。但光學式指紋傳感器因為其體積較大及組裝復雜，難以運用于手持裝置內部。
[0006]另外，通常有不肖人士會以硅膠材質假造手指。硅膠材質制作的假手指幾乎可以擬真有指紋及微血管，如此，以硅膠特性及帶有指紋、微血管的假手指壓在指紋辨識裝置后，可使得假手指同樣有按壓后的手指變形量特性及指紋、微血管特性來騙過指紋辨識裝置，而導致指紋辨識裝置無法正確辨識是否是由真人的手指所按壓，進而造成辨識上的漏洞。
[0007]是以，習知的電容式指紋傳感器具有易受環境靜電影響及制作成本高的問題，而光學式指紋傳感器則具有體積大無法應用于手持裝置的問題，再加上硅膠偽造的假手指可以模擬真手指按壓變形量及指紋、微血管特性，而導致容易通過指紋辨識裝置的3D手指驗證程序等問題。因此，要如何設計一種可避免環境靜電影響、體積小、降低制作成本及辨識真實手指血管的指紋辨識器，就成為了需要解決的問題。
【發明內容】

[0008]鑒于習知的電容式指紋傳感器具有易受環境靜電影響及制作成本高的問題，光學式指紋傳感器具有體積大無法應用于手持裝置，而耐受度及使用壽命較低的問題，以及硅膠偽造的假手指容易通過指紋辨識裝置的3D手指驗證程序等問題。本發明的主要目的在于提供一種同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識裝置及方法，用以解決體積大、易受環境靜電影響、制作成本高及硅膠假手指等問題。
[0009]根據本發明所揭露的一種同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識裝置，用以辨識一手指的指紋圖樣及血氧狀態。指紋辨識裝置包括至少一第一發光組件、至少一第二發光組件、一光電傳感器模塊、一模擬數字轉換模塊及一處理器模塊。其中，第一發光組件朝向手指發射一非可見光線，第二發光組件朝向所述手指發射一可見光線。光電傳感器模塊具有一光接收表面，用以供手指接觸于其上。光電傳感器模塊接收由手指反射的非可見光線的至少一第一光強度信號，光電傳感器模塊接收由手指反射的非可見光線及可見光線的至少一第二光強度信號。光電傳感器模塊將第一光強度信號轉換成一第一光電流信號，光電傳感器模塊將第二光強度信號轉換成一第二光電流信號。
[0010]模擬數字轉換模塊電性連接于光電傳感器模塊，模擬數字轉換模塊依據第一光電流信號轉換成一第一數字信號，模擬數字轉換模塊依據第二光電流信號轉換成一第二數字信號。處理器模塊電性連接于模擬數字轉換模塊，處理器模塊依據第一數字信號輸出成一手指指紋圖像進行辨識，處理器模塊依據第二數字信號輸出成一手指血氧圖像進行辨識。
[0011]根據本發明所揭露的一種同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識方法，包括以下步驟:
[0012] 將一手指放置在一光電傳感器模塊的一光接收表面上；
[0013]以一第一發光組件朝向手指發出一非可見光線及以一第二發光組件朝向手指發出一可見光線；
[0014] 光電傳感器模塊接收穿透到手指內部后再反射的非可見光線的至少一第一光強度信號，光電傳感器模塊接收經由手指反射的非可見光線及可見光線的至少一第二光強度信號；
[0015]光電傳感器模塊依據第一光強度信號轉換成至少一第一光電流信號，光電傳感器模塊依據第二光強度信號轉換成至少一第二光電流信號，光電傳感器模塊將第一光電流信號及第二光電流信號分別傳送到一模擬數字轉換模塊；
[0016]模擬數字轉換模塊依據第一光電流信號轉換成至少一第一數字信號，模擬數字轉換模塊依據第二光電流信號轉換成至少一第二數字信號，模擬數字轉換模塊將第一數字信號及第二數字信號分別傳送到一處理器模塊；以及
[0017]處理器模塊依據第一數字信號輸出成一手指指紋圖像，處理器模塊依據第二數字信號輸出成一手指血氧圖像，并對手指指紋圖像及手指血氧圖像進行辨識。
[0018]根據本發明所揭露的一種同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識方法，包括以下步驟:
[0019] 將手指放置在一光電傳感器模塊的一光接收表面上；
[0020]以一第一發光組件朝向手指發出一非可見光線，光電傳感器模塊接收穿透到手指內部后再反射的非可見光線的至少一第一光強度信號；
[0021]光電傳感器模塊依據第一光強度信號轉換成至少一第一光電流信號，以一模擬數字轉換模塊依據第一光電流信號轉換成至少一第一數字信號；
[0022]以一處理器模塊依據第一數字信號轉換成一手指指紋圖像進行辨識，當驗證所述手指指紋圖像正確后進入下一步驟；
[0023]以一第二發光組件朝向手指發出一可見光線，光電傳感器模塊接收經由手指表面反射的非可見光線及可見光線的至少一第二光強度信號；
[0024]光電傳感器模塊依據第二光強度信號轉換成至少一第二光電流信號，光電傳感器模塊將第二光電流信號傳送到模擬數字轉換模塊；
[0025]模擬數字轉換模塊依據第二光電流信號轉換成至少一第二數字信號；以及
[0026]處理器模塊依據第二數字信號轉換成一手指血氧圖像進行辨識，以辨識是否為真實手指。
[0027]與現有技術相比，本發明可以獲得包括以下技術效果:
[0028]本發明的功效在于利用光電傳感器模塊來接收穿透手指的可見光及非可見光，并同時辨識出手指的指紋圖像及血氧圖像，以防堵指紋辨識時的缺失，藉以提高識別時的真實性。是以，藉由光電傳感器模塊輕、薄、短、小的特性，使得本發明的指紋辨識裝置可應用在手持裝置內部，可解決習知技術的光學式指紋辨識器體積過大而無法用在手持裝置的問題。而且利用此種光電分離的感測方式，可解決習知技術的電容式指紋辨識器容易受到環境靜電影響的問題，也不需要有習知技術的藍寶石基板作保護的需求，可大幅降低制作成本。【附圖說明】
[0029]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0030]圖1是本發明的指紋辨識裝置的方塊示意圖；
[0031]圖2是本發明的指紋辨識裝置的架構示意圖；
[0032]圖3是本發明的指紋辨識裝置的光電傳感器模塊示意圖；
[0033]圖4是本發明第一實施例的指紋辨識方法的流程示意圖；
[0034]圖5是本發明第二實施例的指紋辨識方法的流程示意圖。【具體實施方式】
[0035]以下將配合附圖及實施例來詳細說明本發明的實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題并達成技術功效的實現過程能充分理解并據以實施。
[0036]如在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領域技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的“包含”為一開放式用語，故應解釋成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的誤差范圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差范圍內解決所述技術問題，基本達到所述技術效果。此外，“耦接”或“電性連接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過其它裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續描述為實施本發明的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本發明的一般原則為目的，并非用以限定本發明的范圍。本發明的保護范圍當視所附權利要求所界定者為準。
[0037]還需要說明的是，術語“包括”、“包含”或者其任何其它變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者系統不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其它要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者系統所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者系統中還存在另外的相同要素。
[0038]實施例描休
[0039]請參考圖1至圖3所示，其分別為本發明指紋辨識裝置的方塊示意圖、架構示意圖及光電傳感器模塊示意圖。指紋辨識裝置1包括一功能電路板10、一光電傳感器 (Photoelectron Sensor)模塊11、至少一第一發光組件12、至少一第二發光組件13、一模擬數字轉換(A/D Converter)模塊14及一處理器模塊15。其中，功能電路板10提供光電傳感器模塊11、第一發光組件12及第二發光組件13電性配置于其上。第一發光組件12及第二發光組件13包括但不局限于發光二極管。
[0040]再者，光電傳感器模塊11分別電性連接于模擬數字轉換模塊14及處理器模塊15。 在本實施例中，可將模擬數字轉換模塊14及處理器模塊15電性配置在功能電路板10上， 但不以此為限。亦可以將模擬數字轉換模塊14及處理器模塊15搭載在可攜式電子裝置上 (未繪示)，并以外接的電性連接方式，將光電傳感器模塊11分別電性連接在可攜式電子裝置內的模擬數字轉換模塊14及處理器模塊15進行辨識處理。
[0041]在本發明中，光電傳感器模塊11由多個呈數組的光電感測組件111所排列構成， 這些光電感測組件111包括有可見光感測芯片111 1及非可見光感測芯片1112，這些可見光感測芯片1111及非可見光感測芯片1112相鄰排列在一起，并且由這些光感測組件111同時構成一光接收表面112,用以供一手指2接觸于光接收表面112。再者，更進一步還可以選擇性的包括有一散射介質114,主要將散射介質114覆蓋在光電傳感器模塊11的光接收表面112,但不以此為限。最佳的實施方式是將散射介質114同時包覆住光電傳感器模塊 11的光接收表面112以及四周側面113,進而以此散射介質114的表面形成可供手指2按壓的界面。在本發明中，當第一發光組件12及第二發光組件13所發出的光線進入到散射介質114時，可藉由散射介質114將光線均勻化，以使散射介質114構成一均勻的面光源， 進而讓手指2整面具有最完整的受光效果。
[0042]在本發明中，可將第一發光組件12及第二發光組件13分別相鄰配置在光電傳感器模塊11的周圍，并且可依需求將第一發光組件12及第二發光組件13封裝在一起，或是將第一發光組件12及第二發光組件13分開封裝，僅需將第一發光組件12及第二發光組件13配置在光電傳感器模塊11的周邊即可。另外，第一發光組件12可發出一非可見光線 IL (Invisible Light)，非可見光線IL的波長范圍介于780nm至3000nm的紅外線福射，而第二發光組件13則發出一可見光線VL (Visible Light)，可見光線VL的波長范圍介于400nm 至700nm的光線福射。
[0043]請參閱圖4所示，為本發明同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識方法的流程示意圖，包括以下步驟:
[0044]步驟210:將手指放置在光電傳感器模塊的光接收表面上；
[0045]步驟220:第一發光組件朝向手指發出一非可見光線及第二發光組件朝向手指發出一可見光線；
[0046]步驟230:光電傳感器模塊接收穿透到手指內部后再反射的非可見光線的至少一第一光強度信號，光電傳感器模塊同步接收經由手指反射的非可見光線及可見光線的至少一第二光強度信號；
[0047]步驟240:光電傳感器模塊依據第一光強度信號轉換成至少一第一光電流信號， 光電傳感器模塊依據第二光強度信號轉換成至少一第二光電流信號，光電傳感器模塊將第一光電流信號及第二光電流信號分別傳送到模擬數字轉換模塊；
[0048]步驟250:模擬數字轉換模塊依據第一光電流信號轉換成至少一第一數字信號， 模擬數字轉換模塊依據第二光電流信號轉換成至少一第二數字信號；以及
[0049]步驟260:處理器模塊依據第一數字信號轉換成一手指指紋圖像，處理器模塊依據第一數字信號及第二數字信號轉換成一手指血氧圖像，并對手指指紋圖像及手指血氧圖像進行辨識。
[0050]請參閱圖1至圖4,在步驟210中，是先將手指2按壓在光電傳感器模塊11的光接收表面112,但不以此為限。亦可將手指2按壓在光接收表面112上的散射介質114表面。 接著，功能電路板10會驅動第一發光組件12向手指2發射非可見光線IL，以及驅動第二發光組件13向手指2發射可見光線VL。
[0051]在步驟220中，第一發光組件12及第二發光組件131的發光順序至少提供有下列模式:第一模式，第一發光組件12及第二發光組件13分別同步的發出非可見光線IL及可見光線VL。第二模式，第一發光組件12發出非可見光線IL，并取得手指指紋圖像后，第二發光組件13才會發出可見光線VL。第三模式，第一發光組件12及第二發光組件13可依時間順序來交叉發出非可見光線IL及可見光線VL，亦即第一發光組件12對手指2發出非可見光線IL后關閉，再換第二發光組件13對手指2發出可見光線VL后關閉，并重復的輪流對手指2發出非可見光線IL及可見光線VL的操作。
[0052]在步驟230中，手指2表面具有皮紋波谷21與皮紋波峰22,由于皮紋波谷21是接觸在光接收表面112,所以非可見光線IL穿透手指2內部反射后，再經由皮紋波谷21直接進入到光接收表面112,以得到一光強度高的第一光強度信號(Intensity Signal) IS1。因皮紋波峰22與光接收表面112之間具有一間隙，使得部分的非可見光線IL由手指內部穿出皮紋波峰22時形成散射及折射后再進入到光接收表面112,而得到一光強度低的第一光強度信號IS1，進而得到皮紋波谷21與皮紋波峰22之間的光強度對比。
[0053]另外，由于手指2具有血液的流動，而血液中的含氧量(血紅蛋白與氧結合的比例)會反映在光學特性上。當可見光線VL照射手指2后，可以輔助非可見光線IL分別被含氧血紅素與脫氧血紅素的吸收，亦即動脈中的血液具有較高濃度的含氧血紅素 (oxygenated hemoglobin, Hb02)，對藍光有較高的吸收特性，對紅光的吸收性相對較低。而靜脈中的血液則是具有較高濃度的脫氧血紅素(deoxyhemoglobin, Hb)，對于整個可見光譜具有較一致的吸收特性，因此血液呈現深暗的偏藍色。因此，非可見光線IL穿透手指2內部后再反射到光接收表面112,進而可得到一符合含氧血紅素的光吸收率的第二光強度信號IS2及一符合脫氧血紅素的光吸收率的第二光強度信號IS2。
[0054]在步驟240中，光電傳感器模塊11會同步接收到來自皮紋波谷21及皮紋波峰22的第一光強度信號IS1，并依據第一光強度信號IS1而轉換成第一光電流信號 (Photocurrent Signal)PSl。同樣的，光電傳感器模塊11亦同步接收來自血液中的含氧血紅素及脫氧血紅素的第二光強度信號IS2,并依據第二光強度信號IS2而轉換成第二光電流信號PS2,光電傳感器模塊11將第一光電流信號PS1及第二光電流信號PS2分別傳送到模擬數字轉換模塊14進行處理。
[0055]需注意的是，本發明的光電傳感器模塊11通常使用光伏特、光傳導或光發射等光電轉換方式來進行工作。舉例來說，光伏特轉換方式通常存在于兩種不同材料的接面 (junct1n)，當可見光線VL或非可見光線IL照射到接面時，接面兩端會產生一和照度有關的輸出電壓，例如以半導體材料硅、鍺、或銻化銦利用其P_n接面來進行工作。光傳導轉換方式通常是以半導體材料所制成，其電阻會隨著照度的增加而減少，其導電性的產生乃因為材料吸收入射光子所帶的能量以產生電荷載子。光發射轉換方式，當入射光能量夠高時， 使電子脫離軌道而射出。上述光電傳感器模塊11的光電轉換方式僅為一實施例說明，并不以此為限，其光電傳感器模塊11可依使用需求而選擇對應的光電轉換方式。
[0056]在步驟250中，模擬數字轉換模塊14依據第一光電流信號PS1的強弱而轉換成至少一第一數字信號(Digital Signal) DS1，模擬數字轉換模塊14依據第二光電流信號PS2 的強弱轉換成至少一第二數字信號DS2。另外，模擬數字轉換模塊14可依實際需求，進一步對第一數字信號DS1或第二數字信號DS2進行信號濾波或信號放大等處理，并傳送到處理器模塊15。
[0057]在步驟260中，處理器模塊15包括一指紋辨識程序151、一血氧辨識程序152及一圖像驗證程序153。其中，指紋辨識程序151針對第一數字信號DS1進行處理，可得到一對應手指2的皮紋波谷21 (亮區)及皮紋波峰22 (暗區)的指紋圖像。血氧辨識程序152針對第二數字信號DS2進行處理，可得到一對應手指2血液的含氧血紅素及脫氧血紅素的血氧圖像。圖像驗證程序153依據指紋圖像來驗證使用者的身份，并且驗證血氧圖像是否為真實手指。
[0058]請參閱圖5所示，為本發明第二實施例的指紋辨識方法的流程示意圖，其【具體實施方式】與前述第一實施例大致相同，以下僅就相異之處加以說明，其余相同處不再贅述，包括以下步驟:
[0059]步驟310:將手指放置在光電傳感器模塊的光接收表面上；
[0060]步驟320:第一發光組件朝向手指發出一非可見光線，光電傳感器模塊接收穿透到手指內部后再反射的非可見光線的至少一第一光強度信號；
[0061]步驟330:光電傳感器模塊依據第一光強度信號轉換成至少一第一光電流信號， 模擬數字轉換模塊依據第一光電流信號轉換成至少一第一數字信號；
[0062]步驟340:處理器模塊依據第一數字信號轉換成一手指指紋圖像進行辨識，當驗證手指指紋圖像正確后進入下一步驟；
[0063]步驟350:第二發光組件朝向手指發出一可見光線，光電傳感器模塊接收經由手指反射的非可見光線及可見光線的至少一第二光強度信號；
[0064]步驟360:光電傳感器模塊依據第二光強度信號轉換成至少一第二光電流信號， 光電傳感器模塊將第二光電流信號傳送到模擬數字轉換模塊；
[0065]步驟370:模擬數字轉換模塊依據第二光電流信號轉換成至少一第二數字信號； 以及
[0066]步驟380:處理器模塊依據第二數字信號轉換成一手指血氧圖像進行辨識，以辨識是否為真實手指。
[0067]在上述步驟中，是先驅動第一發光組件向手指發射非可見光線，并經由模擬數字轉換模塊及處理器模塊進行光電轉換后而得到手指指紋圖像。當驗證手指指紋圖像正確后進入下一步驟，再由第二發光組件向手指發射可見光線，以此得到手指血氧圖像，進而辨識是否為真實手指。
[0068]綜上所述，本發明所提出的指紋辨識裝置，是利用光電傳感器模塊來接收穿透手指內部后再反射的非可見光線，并經由從手指的皮紋波谷及皮紋波峰射出的第一光強度信號的差異性，使光電傳感器模塊可轉換成不同強弱的第一光電流信號，再以模擬數字轉換模塊將不同強弱的第一光電流信號轉換成對應的第一數字信號，以此輸出至處理器模塊進行處理而得到明暗對比條紋的手指指紋圖像。
[0069]并且，當可見光照射手指后，使得非可見光從手指內部穿透含氧血紅素及脫氧血紅素后的第二光強度信號的吸收率，使光電傳感器模塊可轉換成不同吸收率的第二光電流信號，再以模擬數字轉換模塊將不同吸收率的第二光電流信號轉換成對應的第二數字信號，以此輸出至處理器模塊進行處理而得到不同血氧濃度的手指血氧圖像。
[0070]是以，藉由光電傳感器模塊輕、薄、短、小的特性，使得本發明的指紋辨識裝置可搭載在手持裝置內部，可解決習知技術的光學式指紋辨識器體積過大而無法用在手持裝置的問題。而且辨識指紋圖像的同時也可以辨識血氧圖像，驗證是否為真實的微血管，進而提高識別時的手指真實性。如此一來，非法的使用者無法透過偽造手指的方式達到欺騙指紋辨識裝置，進而防堵指紋辨識上的漏洞。
[0071]上述說明示出并描述了本發明的若干優選實施例，但如前所述，應當理解本發明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、 修改和環境，并能夠在本文所述發明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍，則都應在本發明所附權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識裝置，用以辨識一手指的指紋圖樣及 血氧狀態，其特征在于，所述指紋辨識裝置包括；至少一第一發光組件，朝向所述手指發射一非可見光線；至少一第二發光組件，朝向所述手指發射一可見光線；一光電傳感器模塊，具有一光接收表面，用以供所述手指接觸于其上，所述光電傳感器 模塊接收由所述手指反射的所述非可見光線的至少一第一光強度信號，所述光電傳感器模 塊接收由所述手指反射的所述非可見光線及所述可見光線的至少一第二光強度信號，所述 光電傳感器模塊將所述第一光強度信號轉換成一第一光電流信號，所述光電傳感器模塊將 所述第二光強度信號轉換成一第二光電流信號；一模擬數字轉換模塊，電性連接所述光電傳感器模塊，所述模擬數字轉換模塊依據所 述第一光電流信號轉換成一第一數字信號，所述模擬數字轉換模塊依據所述第二光電流信 號轉換成一第二數字信號；以及一處理器模塊，電性連接所述模擬數字轉換模塊，所述處理器模塊依據所述第一數字 信號輸出成一手指指紋圖像進行辨識，所述處理器模塊依據所述第二數字信號輸出成一手 指血氧圖像進行辨識。2.如權利要求1所述的指紋辨識裝置，其中所述光電傳感器模塊由多個呈數組的光 電感測組件所排列構成，所述多個呈數組的光電感測組件括有多個可見光感測芯片及多個 非可見光感測芯片，所述多個可見光感測芯片及所述多個非可見光感測芯片相鄰排列在一 起，并且構成所述光接收表面。3.如權利要求2所述的指紋辨識裝置，其中更包括一散射介質，所述散射介質覆蓋在 所述光傳感器模塊的所述光接收表面，所述散射介質供所述手指接觸于其上。4.如權利要求1所述的指紋辨識裝置，其中更包括一功能電路板，所述光電傳感器模 塊、所述第一發光組件及所述第二發光組件電性配置在所述功能電路板，所述第一發光組 件與所述第二發光組件相鄰配置在所述光電傳感器模塊的周圍。5.如權利要求4所述的指紋辨識裝置，其中所述模擬數字轉換模塊與所述處理器模塊 可選擇的電性配置在所述功能電路板或是電性配置在一可攜式電子裝置。6.—種同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識方法，其特征在于，包括以下步驟:將一手指放置在一光電傳感器模塊的一光接收表面上；以一第一發光組件朝向所述手指發出一非可見光線及以一第二發光組件朝向所述手 指發出一可見光線；所述光電傳感器模塊接收穿透到所述手指內部后再反射的所述非可見光線的至少一 第一光強度信號，所述光電傳感器模塊接收經由所述手指反射的所述非可見光線及所述可 見光線的至少一第二光強度信號；所述光電傳感器模塊依據所述第一光強度信號轉換成至少一第一光電流信號，所述光 電傳感器模塊依據所述第二光強度信號轉換成至少一第二光電流信號，所述光電傳感器模 塊將所述第一光電流信號及所述第二光電流信號分別傳送到一模擬數字轉換模塊；所述模擬數字轉換模塊依據所述第一光電流信號轉換成至少一第一數字信號，所述模 擬數字轉換模塊依據所述第二光電流信號轉換成至少一第二數字信號，所述模擬數字轉換 模塊將所述第一數字信號及所述第二數字信號分別傳送到一處理器模塊；以及所述處理器模塊依據所述第一數字信號輸出成一手指指紋圖像，所述處理器模塊依據 所述第二數字信號輸出成一手指血氧圖像，并對所述手指指紋圖像及所述手指血氧圖像進 行辨識。7.如權利要求6所述的指紋辨識方法，其中所述處理器模塊包括一指紋辨識程序、一 血氧辨識程序及一圖像驗證程序，更包括以下步驟:以所述指紋辨識程序處理所述第一數字信號而得到所述手指指紋圖像；以所述血氧辨識程序處理所述第二數字信號而得到所述手指血氧圖像；以及 以所述圖像驗證程序驗證所述手指指紋圖而確認使用者身份后，再驗證所述手指血氧 圖像來確認是否為真實手指。8.—種同時辨識手指影像及血氧濃度的指紋辨識方法，包括以下步驟:將一手指放置在一光電傳感器模塊的一光接收表面上；以至少一第一發光組件朝向所述手指發出一非可見光線，所述光電傳感器模塊接收穿 透到所述手指內部后再反射的所述非可見光線的至少一第一光強度信號；所述光電傳感器模塊依據所述第一光強度信號轉換成至少一第一光電流信號，以一模 擬數字轉換模塊依據所述第一光電流信號轉換成至少一第一數字信號；以一處理器模塊依據所述第一數字信號轉換成一手指指紋圖像進行辨識，當驗證所述 手指指紋圖像正確后進入下一步驟；以至少一第二發光組件朝向所述手指發出一可見光線，所述光電傳感器模塊接收經由 所述手指反射的所述非可見光線及所述可見光線的至少一第二光強度信號；所述光電傳感器模塊依據所述第二光強度信號轉換成至少一第二光電流信號，所述光 電傳感器模塊將所述第二光電流信號傳送到所述模擬數字轉換模塊；所述模擬數字轉換模塊依據所述第二光電流信號轉換成至少一第二數字信號；以及 所述處理器模塊依據所述第二數字信號轉換成一手指血氧圖像進行辨識，以辨識是否 為真實手指。9.如權利要求8所述的指紋辨識方法，其中所述處理器模塊包括一指紋辨識程序、一 血氧辨識程序及一圖像驗證程序，更包括以下步驟:以所述指紋辨識程序處理所述第一數字信號而得到所述手指指紋圖像；以所述血氧辨識程序處理所述第二數字信號而得到所述手指血氧圖像；以及 以所述圖像驗證程序驗證所述手指指紋圖而確認使用者身份后，再驗證所述手指血氧 圖像來確認是否為真實手指。
【文檔編號】G06K9/00GK105989355SQ201510347626
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年6月23日
【發明人】洪浚郎, 巫仁杰
【申請人】金佶科技股份有限公司