紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于刑偵現(xiàn)場(chǎng)指紋采集裝置領(lǐng)域，特別是一種紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器。
【背景技術(shù)】
[0002]指紋具有人各不同、終生不變和觸物留痕的特點(diǎn)，是刑事訴訟中的物證之一，已被廣泛地運(yùn)用到刑事案件中，并在偵破案件中起到了積極有效的作用。犯罪現(xiàn)場(chǎng)汗?jié)撝讣y作為尋找作案人的一個(gè)重要的線索，已成為當(dāng)今偵查活動(dòng)中的一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié)。
[0003]汗?jié)撝讣y顯現(xiàn)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)、技術(shù)手段復(fù)雜、涉及多學(xué)科的技術(shù)，縱觀國(guó)內(nèi)外指紋顯現(xiàn)技術(shù)，傳統(tǒng)方法主要有粉末顯現(xiàn)法、熏染顯現(xiàn)法、茚三酮顯現(xiàn)法和硝酸銀顯現(xiàn)法等。這些方法需要使用化學(xué)試劑，操作復(fù)雜，破壞現(xiàn)場(chǎng)，有些試劑對(duì)人體有害。受限于這些缺點(diǎn)，這些方法不能夠用于現(xiàn)場(chǎng)大范圍地搜索采集指紋，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)針對(duì)可能會(huì)有指紋的位置進(jìn)行局部采集，這樣就很有可能遺漏重要的犯罪證據(jù)。
[0004]隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，諸多光學(xué)方法被用于指紋采集，主要有紅外輻射探測(cè)、窄帶激光探測(cè)、全息成像以及紫外探測(cè)。然而，紅外輻射探測(cè)需要將物件放入箱體中加熱，不便于采集大型或不可移動(dòng)物件上的指紋；窄帶激光探測(cè)和全息成像通常設(shè)備較為復(fù)雜，需要將物件置于固定的工作臺(tái)面，操作不方便；紫外探測(cè)無(wú)需加熱、設(shè)備簡(jiǎn)單，可做成小型化便攜式的系統(tǒng)，操作方便，但是紫外圖像與人眼日常所見(jiàn)場(chǎng)景差異較大，不利于辨識(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器，不僅能在紫外波段采集到清晰的指紋圖像，還能融合可見(jiàn)光背景，直觀地標(biāo)定出指紋的位置。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為:一種紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器，包括紫外燈、紫外探測(cè)器、可見(jiàn)光探測(cè)器、FPGA降噪板、DSP融合板、存儲(chǔ)顯示模塊、顯示器、SD卡和電源模塊；
[0007]所述紫外燈設(shè)置在紫外探測(cè)器正上方，所述紫外探測(cè)器與FPGA降噪板相連，F(xiàn)PGA降噪板對(duì)紫外探測(cè)器采集的紫外圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)降噪，F(xiàn)PGA降噪板的輸出端與DSP融合板的輸入端相連；所述可見(jiàn)光探測(cè)器與紫外探測(cè)器水平設(shè)置，且可見(jiàn)光探測(cè)器的輸出端與DSP融合板的輸入端相連，DSP融合板將FPGA降噪板輸出的紫外圖像與可見(jiàn)光探測(cè)器采集的可見(jiàn)光圖像融合，形成融合圖像；
[0008]所述DSP融合板的輸出端與存儲(chǔ)顯示模塊的輸入端相連，存儲(chǔ)顯示模塊的輸出端同時(shí)與顯示器和SD卡相連，將采集到的圖像顯示在顯示器上，同時(shí)存儲(chǔ)在SD卡中；
[0009]所述電源模塊為指紋探測(cè)器供電。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著效果為:
[0011]I)本發(fā)明的紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器運(yùn)用光學(xué)方法，在紫外日盲波段探測(cè)、采集刑偵現(xiàn)場(chǎng)指紋，無(wú)需使用任何試劑，節(jié)約成本，無(wú)毒無(wú)害，不破壞現(xiàn)場(chǎng)，可重復(fù)多次探測(cè)；
[0012]2)本發(fā)明的紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器采用圖像融合技術(shù)，在探測(cè)指紋的同時(shí)，提供可視化的背景信息，能夠精確有效地標(biāo)定出指紋所在的位置，為刑偵現(xiàn)場(chǎng)快速取證提供極大的幫助。
[0013]3)本發(fā)明紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器體積小、重量輕，可方便地手持使用，能夠適應(yīng)刑偵現(xiàn)場(chǎng)的需要，實(shí)現(xiàn)全面的地毯式的指紋搜索采集；且配備有專用的電源模塊，可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器的電路原理圖。
[0015]圖2為本發(fā)明紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器的主視圖。
[0016]圖3為本發(fā)明紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器的后視圖。
[0017]圖4(a)為本發(fā)明紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器采集到的可見(jiàn)光圖像；圖4(b)為采集的原始紫外指紋圖像，圖4(c)為降噪處理后的紫外指紋圖像，圖4(d)為分割后的指紋圖像，圖4(e)為融合圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]結(jié)合圖1、圖2，一種紫外與可見(jiàn)光雙波段融合便攜式指紋探測(cè)器，包括紫外鏡頭、紫外ICXD、紫外燈103、FPGA降噪板、光楔、可見(jiàn)光鏡頭、(XD、DSP融合板、存儲(chǔ)顯示模塊、控制按鈕、顯示器111、SD卡112和電源模塊113 ;其中，紫外鏡頭和紫外ICXD沿光路依次相連構(gòu)成紫外探測(cè)器201 ;所述紫外鏡頭的視場(chǎng)角為11.8° (H) X9.5° (V),焦距為77.55mm，最小成像距離為0.4m ;紫外鏡頭在200-365nm波段內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)百萬(wàn)像素的優(yōu)良聚光成像性能，對(duì)250-450nm波段內(nèi)的顏色畸變可修正為良好畫質(zhì)；所述紫外ICXD (紫外增強(qiáng)型電荷耦合器件)采用CsTe陰極紫外像增強(qiáng)器耦合(XD，有效像素?cái)?shù)為752 (H) X 582 (V)，通常指紋的寬度約為0.3_，指紋紋線在紫外圖像中的寬度約為3個(gè)像素，明暗相間，紫外探測(cè)器可以對(duì)指紋清晰地成像；
[0020]光楔、可見(jiàn)光鏡頭和CXD (圖像傳感器)沿光路依次相連構(gòu)成可見(jiàn)光探測(cè)器202，所述光楔由兩個(gè)相同光楔片組成，兩個(gè)光楔片共光軸偏轉(zhuǎn)180°放置，相距1cm，通過(guò)對(duì)光線的兩次等角度的偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)光軸的平移，用于補(bǔ)償紫外鏡頭與可見(jiàn)光鏡頭之間的光軸軸距造成的視場(chǎng)差，提高視場(chǎng)重合度；可見(jiàn)光鏡頭視場(chǎng)角為12.5° (H) X 10° (V)，與所述紫外鏡頭視場(chǎng)角相匹配，最小成像距離為0.3m ;
[0021]所述紫外燈103設(shè)置在紫外鏡頭上方，光譜峰值265nm，為翻蓋式結(jié)構(gòu)，使用時(shí)根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)到適合的角度照射被探測(cè)物體表面，可調(diào)整照射角度0°?130°，不用時(shí)可閉合；
[0022]所述紫外探測(cè)器201與FPGA降噪板相連，F(xiàn)PGA降噪板采用時(shí)域遞歸濾波算法，能有效針對(duì)紫外圖像噪聲空間、時(shí)間分布隨機(jī)不相關(guān)的特征進(jìn)行實(shí)時(shí)降噪，提高指紋清晰度；FPGA降噪板的輸出端與DSP融合板的輸入端相連；
[0023]所述可見(jiàn)光探測(cè)器202與紫外探測(cè)器201在水平面平行設(shè)置，構(gòu)成平行光軸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)異類圖像的快速實(shí)時(shí)配準(zhǔn)；可見(jiàn)光探測(cè)器202的輸出端與DSP融合板的輸入端相連，DSP融合板將FPGA降噪板輸出的紫外圖像與可見(jiàn)光探測(cè)器202采集的可見(jiàn)光圖像融合，形成融合圖像；DSP融合板采用基于目標(biāo)分割的偽彩色融合算法，首先對(duì)紫外指紋圖像進(jìn)行分析，利用灰度值、方差以及方向性等特征，得到紫外指紋圖像中指紋信息的分割參數(shù)矩陣，然后在RGB彩色空間中進(jìn)行圖像融合；對(duì)于可見(jiàn)光圖像，為保持其原有的直觀可視性，將其等值映射到R、G、B三個(gè)通道，形成融合圖像中的黑白的背景圖像；而紫外圖像則與分割參數(shù)矩陣進(jìn)行運(yùn)算后映射到R通道，將指紋目標(biāo)以醒目的紅色顯示在融合圖像中。
[0024]所述DSP融合板的輸出端與存儲(chǔ)顯示模塊的輸入端相連，存儲(chǔ)顯示模塊將采集到的圖像顯示在顯示器111上，同時(shí)將圖像存儲(chǔ)在SD卡112中；
[0025]結(jié)合圖3，所述顯示器111設(shè)置在探測(cè)器頂部后方，3.5英寸LED屏，分辨率為720X576，采用翻蓋式結(jié)構(gòu)，可調(diào)角度為0°?135°，便于在各種角度采集指紋時(shí)進(jìn)行觀察，不用時(shí)可閉合，防止損壞；
[0026]所述SD卡112設(shè)置在探測(cè)器側(cè)面，可彈出，支持熱插拔，能夠方便及時(shí)地將采集到的指紋資料拷貝到電腦中；
[0027]所述電源模塊113設(shè)置在探測(cè)器側(cè)面，可插拔更換，也可通過(guò)位于探測(cè)器后面的所述充電接口 301充電；電源模塊包括3.3V直流電源、5V直流電源、8V直流電源和12V直流電