CN108345825A - 指纹验证方法及其电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种指纹验证方法及其电子装置。此方法会依序取得多张滑动指纹图像，将所取得的多张滑动指纹图像结合为整合指纹图像，并且比对整合指纹图像与电子装置存储的模板指纹图像，以判定所取得的多张滑动指纹图像是否得以通过验证。此方法还会依据所取得的多张滑动指纹图像的取得顺序，来计算其所对应的滑动轨迹，并且比对滑动轨迹与电子装置的至少一个预设轨迹，以判定滑动轨迹是否得以通过验证。

Description

指纹验证方法及其电子装置

技术领域

本申请涉及一种验证方法及装置，且特别涉及一种指纹验证方法及其电子装置。

背景技术

在今天，指纹传感器几乎已经成为各式电子装置的标准配备。以识别技术来区分，可分为光学式、热感应式、超音波式与电容式等，其中又以电容式的指纹识别技术在目前具有相当广泛的应用。简单来说，其指纹识别的方式是针对指纹的凹凸纹路变化进行识别，以取得指纹信息。由于指纹上具有不同的凹凸纹路，因此当指纹接触感测面板时，感测面板上的不同感测区域的电容值将分别对应所接触到的不同纹路发生改变，其中指纹的凹部感应电容值较小，而在指纹的凸部感应的电容值较大。然而，指纹的纹路变化幅度相当微小，相对在感测面板上感应的电容值可能只有0.1法拉和1法拉的差别。所以，在进行指纹识别的时候，若有噪声干扰的存在，指纹识别***接收关于电容值变化的感测信号以进行分析电容值变化时，将容易受到噪声的影响，造成信号的误判以影响指纹识别的准确度。

除此之外，为了顾及电子装置的尺寸，指纹传感器所占有的面积时常较小，而所能取得的指纹信息也较少，导致指纹识别的准确度也可能会跟着下降。因此，如何能够提升指纹识别的准确度是目前相当重要的课题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种指纹验证方法及其电子装置，除了指纹图像本身的信息之外，还从中计算使用者手指滑动轨迹，可增加指纹传感器所能提供的指纹相关信息。

本申请的指纹验证方法适用于电子装置，此方法会依序取得多张滑动指纹图像，将所取得的多张滑动指纹图像结合为整合指纹图像，并且比对整合指纹图像与电子装置储存的模板指纹图像，以判定所取得的多张滑动指纹图像是否得以通过验证。此方法还会依据所取得的多张滑动指纹图像的取得顺序，来计算其所对应的滑动轨迹，并且比对滑动轨迹与电子装置的至少一个预设轨迹，以判定滑动轨迹是否得以通过验证。

在本申请的一实施例中，若判定所取得的多张滑动指纹图像与滑动轨迹得以通过验证，则解锁电子装置。

在本申请的一实施例中，若判定所取得的多张滑动指纹图像得以通过验证，且滑动轨迹对应于至少一个预设轨迹中的其中之一，则依据滑动轨迹所对应的预设轨迹来启动电子装置的特定功能。

在本申请的一实施例中，上述的依据所取得的多张滑动指纹图像的取得顺序，计算多张滑动指纹图像对应的滑动轨迹的步骤包括依据取得顺序比对各滑动指纹图像之间的重叠部分，以及依据重叠部分来计算滑动轨迹。

在本申请的一实施例中，上述的依据所取得的多张滑动指纹图像的取得顺序，计算多张滑动指纹图像对应的滑动轨迹的步骤包括比对各滑动指纹图像与模板指纹图像，以取得各滑动指纹图像在模板指纹图像上的位置，以及依据各滑动指纹图像的取得顺序与其在模板指纹图像上的位置，来计算滑动轨迹。

本申请的电子装置包括指纹取得模块、指纹整合模块、轨迹计算模块以及指纹验证模块。指纹取得模块依序取得多张滑动指纹图像。指纹整合模块结合所取得的多张滑动指纹图像为整合指纹图像。轨迹计算模块依据所取得的多张滑动指纹图像的取得顺序，来计算多张滑动指纹图像对应的滑动轨迹。指纹验证模块比对整合指纹图像与电子装置储存的模板指纹图像，以判定所取得的多张滑动指纹图像是否得以通过验证。指纹验证模块还比对滑动轨迹与电子装置的至少一个预设轨迹，以判定滑动轨迹是否得以通过验证。

在本申请的一实施例中，若上述的指纹验证模块判定所取得的多张滑动指纹图像与滑动轨迹得以通过验证，则上述的电子装置解锁。

在本申请的一实施例中，若上述的指纹验证模块判定所取得的多张滑动指纹图像得以通过验证，且滑动轨迹对应于至少一个预设轨迹中的其中之一，则依据滑动轨迹所对应的预设轨迹来启动电子装置的特定功能。

在本申请的一实施例中，上述的轨迹计算模块依据所取得的多张滑动指纹图像的取得顺序比对各滑动指纹图像之间的重叠部分，并依据所述重叠部分来计算滑动轨迹。

在本申请的一实施例中，上述的指纹验证模块比对各滑动指纹图像与模板指纹图像，以取得各滑动指纹图像在模板指纹图像上的位置。上述的轨迹计算模块依据各滑动指纹图像在模板指纹图像上的位置，来计算滑动轨迹。

基于上述，本申请的指纹验证方法及其电子装置将所取得的多张滑动指纹图像，结合为整合指纹图像，此整合指纹图像可用来判定多张滑动指纹图像是否得以通过验证。此外，本申请的指纹验证方法及其电子装置还计算所取得的多张滑动指纹图像所对应的滑动轨迹，以作为整合指纹图像以外的另一信息。如此一来，能够从所取得的多张滑动指纹图像中取得更多的指纹相关信息。

附图说明

包含附图以便进一步理解本申请，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本申请的实施例，并与描述一起用于解释本申请的原理。

图1是依照本申请一实施例所示出的电子装置的方块图；

图2是依照本申请一实施例所示出的指纹验证方法的流程图；

图3是依照本申请一实施例所示出的取得多张滑动指纹图像的示意图；

图4是依照本申请一实施例所示出的取得整合指纹图像的示意图；

图5是依照本申请一实施例所示出的计算滑动轨迹的示意图；

图6是依照本申请另一实施例所示出的计算滑动轨迹的示意图；

附图标记说明

100：电子装置；

110：指纹传感器；

120：处理器；

130：储存装置；

131：指纹取得模块；

133：指纹整合模块；

135：轨迹计算模块；

137：指纹验证模块；

CFIMG：整合指纹图像；

OVP：重叠部分；

S210～S250：指纹验证方法的步骤；

SD1～SD5：滑动方向；

SFIMG1～SFIMG6：滑动指纹图像；

TFIMG：模板指纹图像。

具体实施方式

现将详细地参考本申请的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1是依照本申请一实施例所示出的电子装置的方块图。请参照图1，本实施例的电子装置100例如是智能手机(Smart phone)、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、(Tablet PC)、笔记本电脑、桌上型电脑或其他种类的电子装置。电子装置100中包括指纹传感器110、处理器120以及储存装置130，其功能分述如下。

指纹传感器110例如是电容式传感器、光学式传感器、热感应式传感器或超音波式传感器的指纹传感器。在本实施例中，指纹传感器110用以感测是否发生使用者的手指触碰，以传送启动信号至处理器120来通知处理器120控制指纹传感器110获取使用者手指的指纹图像。

储存装置130可以是任何类型的固定式或可移动式随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、闪存(flash memory)或类似元件或上述元件的组合。在本实施例中，储存装置130用以记录模板指纹图像。模板指纹图像例如是使用者通过指纹传感器110所注册的指纹图像，在注册后的模板指纹图像可以作为判断指纹图像是否能够通过验证的依据。附带一提的，本申请并不限制模板指纹图像的数量，其可以是一个或多个。

在本实施例中，储存装置130包括指纹取得模块131、指纹整合模块133、轨迹计算模块135以及指纹验证模块137，这些模块例如是储存在储存装置130中的程序。

处理器120例如是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可编程的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数位信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、可编程控制器、特殊应用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuits，ASIC)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似装置或这些装置的组合。处理器120连接指纹传感器110以及储存装置130，其会从储存装置130载入指纹取得模块131、指纹整合模块133、轨迹计算模块135以及指纹验证模块137的程序，据以执行本申请的指纹验证方法。以下即举实施例说明此方法的详细步骤。

图2是依照本申请一实施例所示出的指纹验证方法的流程图。请参照图2，本实施例的方法适用于图1的电子装置100，以下即搭配电子装置100中的各项元件说明本申请的指纹验证方法的详细步骤。

首先，指纹取得模块131会通过指纹传感器110来依序取得多张滑动指纹图像(步骤S210)。图3是依照本申请一实施例所示出的取得多张滑动指纹图像的示意图。如图3所示，在本实施例中，相对于指纹传感器110来说，使用者的手指例如是如图中箭头所指示方向先向右滑动，再向左下滑动。指纹取得模块131例如会通过指纹传感器110以预定的时间间隔取得使用者手指在指纹传感器110上滑动时的6张滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6。由于使用者的手指相对于指纹传感器110是向右滑动，再向左下滑动，因此相对于使用者的手指，滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6是取得了手指上先向左，再向右上的位置上的6张滑动指纹图像。附带一提的，本申请并不限制上述的预定时间间隔以及所取得的滑动指纹图像的数量，在其他实施例中指纹取得模块131也可例如是取得8张或更多或更少的滑动指纹图像。换言之，本领域技术人员当可依据需求来设定取得多张滑动指纹图像的预定时间间隔、时间总长度，以及取得的数量，本申请不加以限制。

接着，指纹整合模块133会结合多张滑动指纹图像为整合指纹图像(步骤S220)。图4是依照本申请一实施例所示出的取得整合指纹图像的示意图。如图4所示，在本实施例中，指纹整合模块133会将指纹取得模块131所取得的滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6结合为整合指纹图像CFIMG。具体来说，指纹整合模块133会判断滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6两两的重叠区域，再将判断出的重叠区域叠合，便能够得到较大面积的整合指纹图像CFIMG。简单来说，整合指纹图像CFIMG可以视为是所取得的6张滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6的联集图像。

以本实施例的滑动指纹图像SFIMG1、SFIMG2为例，指纹整合模块133会判断滑动指纹图像SFIMG1、SFIMG2的重叠部分OVP(以斜线填满)位于滑动指纹图像SFIMG1的左半部，而重叠部分OVP位于滑动指纹图像SFIMG2的右半部。指纹整合模块133会将其所判断出的滑动指纹图像SFIMG1与滑动指纹图像SFIMG2的重叠部分OVP叠合，便能够结合滑动指纹图像SFIMG1与SFIMG2以得到两者的联集图像。以此方式类推，便能够得到结合滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6的整合指纹图像CFIMG。

特别的是，结合的整合指纹图像CFIMG能够比指纹传感器110单次所撷取的指纹图像(例如，滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6的其中之一)包含更多的指纹信息。因此，本实施例的指纹传感器110可以实作成较小的尺寸，也能够获取足够的指纹信息来作验证。

除了结合多张滑动指纹图像来取得整合指纹图像之外，轨迹计算模块135还会依据多张滑动指纹图像的取得顺序，来计算出多张滑动指纹图像所对应的滑动轨迹(步骤S230)。图5是依照本申请一实施例所示出的计算滑动轨迹的示意图。如图5所示，在本实施例中，多张滑动指纹图像的取得顺序依序为SFIMG1、SFIMG2、SFIMG3、SFIMG4、SFIMG5、SFIMG6。因此，轨迹计算模块135会首先判断滑动指纹图像SFIMG1、SFIMG2的滑动方向SD1，再判断滑动指纹图像SFIMG2、SFIMG3的滑动方向SD2，以此类推便可得到滑动方向SD1～SD5。

在本实施例中，轨迹计算模块135会依据多张滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6的取得顺序比对各滑动指纹图像之间的重叠部分，再依据所比对出的重叠部分来计算滑动轨迹。以本实施例的滑动指纹图像SFIMG1、SFIMG2为例，轨迹计算模块135会比对滑动指纹图像SFIMG1、SFIMG2的重叠部分OVP。如以上段落所述，重叠部分OVP位于滑动指纹图像SFIMG1的左半部，而重叠部分OVP位于滑动指纹图像SFIMG2的右半部。因此，轨迹计算模块135会判断从取得滑动指纹图像SFIMG1至取得滑动指纹图像SFIMG2的时间段中，使用者手指的滑动方向SD1是朝右滑动。随后，轨迹计算模块135会依序比对滑动指纹图像SFIMG2、SFIMG3，滑动指纹图像SFIMG3、SFIMG4、滑动指纹图像SFIMG4、SFIMG5、滑动指纹图像SFIMG5、SFIMG6的重叠部分以判断各别的滑动方向SD2～SD5。最后，滑动方向SD1～SD5可结合为使用者手指的滑动轨迹，即，先向右，再向左下。

在另一实施例中，储存装置130中储存有使用者所注册的模板指纹图像TFIMG。因此，指纹验证模块137也可例如先比对各滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6与模板指纹图像TFIMG，以取得各滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6在模板指纹图像上TFIMG的位置(例如，滑动指纹图像中心点在模板指纹图像TFIMG上的坐标)，然后轨迹计算模块135会再依据各滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6的取得顺序与其在模板指纹图像TFIMG上的位置，计算滑动轨迹。

图6是依照本申请另一实施例所示出的计算滑动轨迹的示意图。具体来说，如图6所示，指纹验证模块137会比对出各滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6在模板指纹图像TFIMG上对应的位置。随后，依据上述的取得顺序以及模板指纹图像TFIMG，轨迹计算模块135便能够判断出各滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6是对应于模板指纹图像TFIMG中先向左，再向右上的位置。详细来说，滑动方向SD1可例如为滑动指纹图像SFIMG1在模板指纹图像TFIMG上的坐标，减去滑动指纹图像SFIMG2在模板指纹图像TFIMG上的坐标，所得到的向量，以此类推。如此一来，轨迹计算模块135便能够进一步判断出滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6所对应的使用者手指的滑动轨迹为先向右，再向左下。

在取得整合指纹图像CFIMG后，指纹验证模块137会比对整合指纹图像CFIMG与电子装置100的储存装置130中储存的模板指纹图像TFIMG，以判定滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6是否得以通过验证(步骤S240)。在本实施例中，指纹验证模块137例如会取得整合指纹图像CFIMG中的多个特征点，来与模板指纹图像TFIMG中的多个特征点作比对，并判断匹配的特征点数量是否达到要求，据以判定整合指纹图像CFIMG是否得以通过验证。当整合指纹图像CFIMG是得以通过验证，则判定滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6也得以通过验证。本领域具备普通知识的技术人员应可理解比对整合指纹图像CFIMG与模板指纹图像TFIMG，以判定整合指纹图像CFIMG是否得以通过验证的具体手段与方法，故在此不进一步限制也不再赘述。

在取得滑动轨迹后，指纹验证模块137会比对滑动轨迹与电子装置100的至少一预设轨迹，以判定所取得的滑动轨迹是否得以通过验证(步骤S250)。在本实施例中，电子装置100的处理器120预设有用以验证的预设轨迹，例如为先向右，再向左下。当滑动轨迹匹配于预设轨迹，例如两者皆为先向右，再向左下时，则指纹验证模块137会判定滑动轨迹得以通过验证。

然而，本申请并不限制预设轨迹的数量。在另一实施例中，可例如存在有多个预设轨迹预设于处理器120或储存于储存装置130中，并且各个预设轨迹分别对应于电子装置100的其中一个特定功能。当滑动轨迹匹配于多个预设轨迹的其中之一时，指纹验证模块137也会判定滑动轨迹得以通过验证。

由此可知，本申请实施例的电子装置100通过指纹传感器110，除了取得比单次撷取的指纹图像包含更多指纹信息的整合指纹图像CFIMG之外，还取得了使用者手指的滑动轨迹。如此一来，电子装置100有更多的指纹信息能够应用，增加了指纹验证时的弹性。

举例而言，当指纹验证模块137同时判定滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6以及滑动轨迹皆得以通过验证，才会解锁电子装置100。详细来说，增加了滑动轨迹的指纹信息能够增加电子装置100解锁时的安全性。

举另一例而言，当指纹验证模块137判定滑动指纹图像SFIMG1～SFIMG6得以通过验证，且滑动轨迹是匹配于多个对应于电子装置100的特定功能的预设轨迹的其中之一时，依据滑动轨迹所匹配的预设轨迹，来启动电子装置100中对应的特定功能。详细来说，增加了滑动轨迹的指纹信息能够在使用者手指的一次滑动中，同时达到验证与启动特定功能的目的。

综上所述，本申请的指纹验证方法及其电子装置将所取得的多张滑动指纹图像，结合为整合指纹图像，此整合指纹图像可用来判定多张滑动指纹图像是否得以通过验证。此外，本申请的指纹验证方法及其电子装置还计算所取得的多张滑动指纹图像所对应的滑动轨迹，以作为整合指纹图像以外的另一信息。如此一来，能够通过减少电子装置中指纹传感器所需的体积，并且从所取得的多张滑动指纹图像中取得更多的指纹相关信息。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种指纹验证方法，适用于电子装置，其特征在于，包括：

依序取得多张滑动指纹图像；

结合所述多张滑动指纹图像为整合指纹图像；

依据所述多张滑动指纹图像的取得顺序，计算所述多张滑动指纹图像对应的滑动轨迹；

比对所述整合指纹图像与所述电子装置储存的模板指纹图像，以判定所述多张滑动指纹图像是否得以通过验证；以及

比对所述滑动轨迹与所述电子装置的至少一预设轨迹，以判定所述滑动轨迹是否得以通过验证。

2.根据权利要求1所述的指纹验证方法，其特征在于，若判定所述多张滑动指纹图像与所述滑动轨迹得以通过验证，则解锁所述电子装置。

3.根据权利要求1所述的指纹验证方法，其特征在于，若判定所述多张滑动指纹图像得以通过验证，且所述滑动轨迹匹配于所述至少一预设轨迹中的其中之一，则依据所述滑动轨迹所匹配的所述预设轨迹来启动所述电子装置的特定功能。

4.根据权利要求1所述的指纹验证方法，其特征在于，依据所述多张滑动指纹图像的取得顺序，计算所述多张滑动指纹图像对应的滑动轨迹的步骤包括：

依据所述取得顺序比对各滑动指纹图像之间的重叠部分；以及

依据所述重叠部分计算所述滑动轨迹。

5.根据权利要求1所述的指纹验证方法，其特征在于，依据所述多张滑动指纹图像的取得顺序，计算所述多张滑动指纹图像对应的滑动轨迹的步骤包括：

比对各滑动指纹图像与所述模板指纹图像，以取得各滑动指纹图像在所述模板指纹图像上的位置；以及

依据各滑动指纹图像的所述取得顺序与其在所述模板指纹图像上的所述位置，计算所述滑动轨迹。

6.一种电子装置，其特征在于，包括：

指纹取得模块，依序取得多张滑动指纹图像；

指纹整合模块，结合所述多张滑动指纹图像为整合指纹图像；

轨迹计算模块，依据所述多张滑动指纹图像的取得顺序，计算所述多张滑动指纹图像对应的滑动轨迹；以及

指纹验证模块，比对所述整合指纹图像与所述电子装置储存的模板指纹图像，以判定所述多张滑动指纹图像是否得以通过验证，以及比对所述滑动轨迹与所述电子装置的至少一预设轨迹，以判定所述滑动轨迹是否得以通过验证。

7.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，若所述指纹验证模块判定所述多张滑动指纹图像与所述滑动轨迹得以通过验证，则所述电子装置解锁。

8.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，若所述指纹验证模块判定所述多张滑动指纹图像得以通过验证，且所述滑动轨迹对应于所述至少一预设轨迹中的其中之一，则依据所述滑动轨迹所对应的所述预设轨迹来启动所述电子装置的特定功能。

9.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述轨迹计算模块依据所述取得顺序比对各滑动指纹图像之间的重叠部分，并依据所述重叠部分计算所述滑动轨迹。

10.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述指纹验证模块比对各滑动指纹图像与所述模板指纹图像，以取得各滑动指纹在所述模板指纹图像上的位置，

其中所述轨迹计算模块依据各滑动指纹图像的所述取得顺序与其在所述模板指纹图像上的所述位置，计算所述滑动轨迹。