CN117711032A - 指纹识别方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种指纹识别方法及电子设备,该方法包括:电子设备将用户的指纹对应的指纹图像进行多模板匹配,其中,多模板之间的相似度满足预设条件,从而可有效提高指纹识别的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及终端设备领域,尤其涉及一种指纹识别方法及电子设备。
背景技术
目前,终端设备的解锁方式包括但不限于:指纹解锁、密码解锁以及人脸解锁等。在通过指纹解锁终端设备的场景中,用户需要提前录入指纹,以在解锁时使用的手指的指纹与已录入的指纹匹配的情况下,解锁手机。目前的解锁方式通常是将用户的手指指纹与预先录入的指纹模板进行匹配,但是,由于电子设备获取到的用户的手指指纹的质量可能较低,将会导致指纹识别失败。
发明内容
本申请提供一种指纹识别方法及电子设备。在该方法中,电子设备可将用户的指纹与多个指纹模板进行匹配,从而提高指纹识别的准确性。
第一方面,本申请提供一种指纹识别方法。该方法包括:电子设备响应于接收到的第一用户操作,在显示屏上显示指纹感应区。电子设备获取指纹传感器检测到的手指覆于指纹感应区时的指纹图像。电子设备将指纹图像与第一指纹模板和第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配;其中,第一指纹模板与第一指纹模板的至少一个临近模板中的每个临近模板之间的相似度大于第一阈值。电子设备获取指纹图像与第一指纹模板的第一相似度值、以及指纹图像与第一指纹模板的至少一个临近模板的至少一个第二相似度值。电子设备若第一相似度值与至少一个第二相似度值满足相似度条件,确定手指对应的指纹图像匹配成功,并解锁电子设备。这样,电子设备将用户的指纹与已存储的多个指纹模板进行匹配,可有效提高指纹识别的成功率。
在一种可能的实现方式中,响应于接收到的用户操作,在显示屏上显示指纹感应区之前,方法还包括:电子设备响应于接收到的第一用户操作,显示新建指纹界面。电子设备获取指纹传感器检测到的手指覆于指纹感应区时的多个指纹模板,多个指纹模板中包括第一指纹模板。电子设备将第一指纹模板与其它指纹模板进行相似度匹配,并确定与第一指纹模板之间的相似度大于第一阈值的模板为第一指纹模板的临近模板。电子设备保存第一指纹模板与第一指纹模板的至少一个临近模板之间的对应关系。电子设备将第二指纹模板与其它指纹模板进行相似度匹配,并确定与第二指纹模板之间的相似度大于第一阈值的模板为第二指纹模板的临近模板。电子设备保存第二指纹模板与第二指纹模板的至少一个临近模板之间的对应关系。这样,电子设备可基于多个模板之间的相似度,以查找到每个模板对应的临近模板,并保存对应关系。相应的,在指纹识别过程中,电子设备是基于相似度较高的多个模板对指纹进行识别,以提高指纹匹配的成功率。
在一种可能的实现方式中,将指纹图像与第一指纹模板和第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配,包括:电子设备基于第一指纹模板与第一指纹模板的至少一个临近模板之间的对应关系,获取预先存储的第一指纹模板与第一指纹模板的至少一个临近模板。这样,电子设备通过预先存储指纹模板与临近模板之间的对应关系,从而在指纹识别过程中,能够基于对应关系,快速查找到对应的临近模板。
在一种可能的实现方式中,将指纹图像与第一指纹模板和第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配之前,方法还包括:电子设备将指纹图像与第二指纹模板和第二指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配。电子设备获取指纹图像与第二指纹模板的第三相似度值、以及指纹图像与第二指纹模板的至少一个临近模板的至少一个第四相似度值。电子设备第三相似度值与至少一个第四相似度值不满足相似度条件,继续将指纹图像与第一指纹模板和第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配。这样,电子设备可逐一对模板库中的模板及其对应的临近模板进行匹配,以确定用户的指纹是否匹配成功。
在一种可能的实现方式中,相似度条件包括以下至少之一:各相似度值之和大于第三阈值;或者,各相似度值大于对应的预设阈值。这样,即使用户的指纹图像与各模板之间的相似度未达到一定阈值的情况下,同样可以通过将各相似度进行融合的方式,判断用户的指纹是否匹配成功,从而提高指纹识别的成功率和准确性。
第二方面,本申请提供一种电子设备,包括:一个或多个处理器、存储器;以及一个或多个计算机程序,其中一个或多个计算机程序存储在存储器上,当计算机程序被一个或多个处理器执行时,使得电子设备执行以下步骤:响应于接收到的第一用户操作,在显示屏上显示指纹感应区;获取指纹传感器检测到的手指覆于指纹感应区时的指纹图像;将指纹图像与第一指纹模板和第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配;其中,第一指纹模板与第一指纹模板的至少一个临近模板中的每个临近模板之间的相似度大于第一阈值;获取指纹图像与第一指纹模板的第一相似度值、以及指纹图像与第一指纹模板的至少一个临近模板的至少一个第二相似度值;若第一相似度值与至少一个第二相似度值满足相似度条件,确定手指对应的指纹图像匹配成功,并解锁电子设备。
在一种可能的实现方式中,当计算机程序被一个或多个处理器执行时,使得电子设备执行以下步骤:响应于接收到的第一用户操作,显示新建指纹界面;获取指纹传感器检测到的手指覆于指纹感应区时的多个指纹模板,多个指纹模板中包括第一指纹模板;将第一指纹模板与其它指纹模板进行相似度匹配,并确定与第一指纹模板之间的相似度大于第一阈值的模板为第一指纹模板的临近模板;保存第一指纹模板与第一指纹模板的至少一个临近模板之间的对应关系;将第二指纹模板与其它指纹模板进行相似度匹配,并确定与第二指纹模板之间的相似度大于第一阈值的模板为第二指纹模板的临近模板;保存第二指纹模板与第二指纹模板的至少一个临近模板之间的对应关系。
在一种可能的实现方式中,当计算机程序被一个或多个处理器执行时,使得电子设备执行以下步骤:基于第一指纹模板与第一指纹模板的至少一个临近模板之间的对应关系,获取预先存储的第一指纹模板与第一指纹模板的至少一个临近模板。
在一种可能的实现方式中,当计算机程序被一个或多个处理器执行时,使得电子设备执行以下步骤:将指纹图像与第二指纹模板和第二指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配;获取指纹图像与第二指纹模板的第三相似度值、以及指纹图像与第二指纹模板的至少一个临近模板的至少一个第四相似度值;第三相似度值与至少一个第四相似度值不满足相似度条件,继续将指纹图像与第一指纹模板和第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配。
在一种可能的实现方式中,相似度条件包括以下至少之一:各相似度值之和大于第三阈值;或者,各相似度值大于对应的预设阈值。
第二方面以及第二方面的任意一种实现方式分别与第一方面以及第一方面的任意一种实现方式相对应。第二方面以及第二方面的任意一种实现方式所对应的技术效果可参见上述第一方面以及第一方面的任意一种实现方式所对应的技术效果,此处不再赘述。
第三方面,本申请提供了一种计算机可读介质,用于存储计算机程序,该计算机程序包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。
第四方面,本申请提供了一种计算机程序,该计算机程序包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。
第五方面,本申请提供了一种芯片,该芯片包括处理电路、收发管脚。其中,该收发管脚、和该处理电路通过内部连接通路互相通信,该处理电路执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中的方法,以控制接收管脚接收信号,以控制发送管脚发送信号。
附图说明
图1为示例性示出的电子设备的硬件结构示意图;
图2为示例性示出的指纹传感器的位置示意图;
图3为示例性示出的电子设备的软件结构框图;
图4为示例性示出的电子设备的***架构图;
图5a为示例性示出的用户界面示意图;
图5b为示例性示出的用户界面示意图;
图6为示例性示出的用户界面示意图;
图7为示例性示出的指纹识别流程示意图;
图8为示例性示出的指纹模板示意图;
图9为示例性示出的解锁场景示意图;
图10为示例性示出的一种指纹验证方式示意图;
图11为示例性示出的临近模板匹配示意图;
图12为示例性示出的指纹匹配示意图;
图13为示例性示出的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述对象的特定顺序。例如,第一目标对象和第二目标对象等是用于区别不同的目标对象,而不是用于描述目标对象的特定顺序。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。例如,多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元;多个***是指两个或两个以上的***。
可选地,本申请实施例中,电子设备设备可以是手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等具有指纹识别功能的设备,本申请不做限定。
图1示出了电子设备100的结构示意图。应该理解的是,图1所示电子设备100仅是电子设备的一个范例,并且电子设备100可以具有比图中所示的更多的或者更少的部件,可以组合两个或多个的部件,或者可以具有不同的部件配置。图1中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
电子设备100可以包括:处理器110,外部存储器接口120,内部存储器121,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口130,充电管理模块140,电源管理模块141,电池142,天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,传感器模块180,按键190,马达191,指示器192,摄像头193,显示屏194,以及用户标识模块(subscriber identification module,SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A,陀螺仪传感器180B,气压传感器180C,磁传感器180D,加速度传感器180E,距离传感器180F,接近光传感器180G,指纹传感器180H,温度传感器180J,触摸传感器180K,环境光传感器180L,骨传导传感器180M等。
处理器110可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器110可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,存储器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
其中,控制器可以是电子设备100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器110的等待时间,因而提高了***的效率。
在一些实施例中,处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。
I2C接口是一种双向同步串行总线,包括一根串行数据线(serial data line,SDA)和一根串行时钟线(derail clock line,SCL)。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K,充电器,闪光灯,摄像头193等。例如:处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K,使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信,实现电子设备100的触摸功能。
I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合,实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中,音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。
PCM接口也可以用于音频通信,将模拟信号抽样,量化和编码。在一些实施例中,音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中,音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。
UART接口是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中,UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如:处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信,实现蓝牙功能。在一些实施例中,音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。
MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194,摄像头193等***器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface,CSI),显示屏串行接口(displayserial interface,DSI)等。在一些实施例中,处理器110和摄像头193通过CSI接口通信,实现电子设备100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信,实现电子设备100的显示功能。
GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号,也可被配置为数据信号。在一些实施例中,GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193,显示屏194,无线通信模块160,音频模块170,传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口,I2S接口,UART接口,MIPI接口等。
USB接口130是符合USB标准规范的接口,具体可以是Mini USB接口,Micro USB接口,USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为电子设备100充电,也可以用于电子设备100与***设备之间传输数据。也可以用于连接耳机,通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备,例如AR设备等。
可以理解的是,本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系,只是示意性说明,并不构成对电子设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式,或多种接口连接方式的组合。
充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中,充电器可以是无线充电器,也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过电子设备100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时,还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。
电源管理模块141用于连接电池142,充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入,为处理器110,内部存储器121,外部存储器,显示屏194,摄像头193,和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量,电池循环次数,电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。在其他一些实施例中,电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中,电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。
电子设备100的无线通信功能可以通过天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。例如:可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中,天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块150可以提供应用在电子设备100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器,开关,功率放大器,低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波,并对接收的电磁波进行滤波,放大等处理,传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大,经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中,调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后,被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A,受话器170B等)输出声音信号,或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中,调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中,调制解调处理器可以独立于处理器110,与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块160可以提供应用在电子设备100上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星***(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线2转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中,电子设备100的天线1和移动通信模块150耦合,天线2和无线通信模块160耦合,使得电子设备100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯***(global system for mobile communications,GSM),通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS),码分多址接入(codedivision multiple access,CDMA),宽带码分多址(wideband code division multipleaccess,WCDMA),时分码分多址(time-division code division multiple access,TD-SCDMA),长期演进(long term evolution,LTE),BT,GNSS,WLAN,NFC,FM,和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位***(global positioning system,GPS),全球导航卫星***(global navigation satellite system,GLONASS),北斗卫星导航***(beidounavigation satellite system,BDS),准天顶卫星***(quasi-zenith satellitesystem,QZSS)和/或星基增强***(satellite based augmentation systems,SBAS)
电子设备100通过GPU,显示屏194,以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器,连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算,用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU,其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏194用于显示图像,视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emittingdiode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes,QLED)等。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或N个显示屏194,N为大于1的正整数。
电子设备100可以通过ISP,摄像头193,视频编解码器,GPU,显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如,拍照时,打开快门,光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上,光信号转换为电信号,摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理,转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点,亮度,肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光,色温等参数优化。在一些实施例中,ISP可以设置在摄像头193中。
摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB,YUV等格式的图像信号。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或N个摄像头193,N为大于1的正整数。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当电子设备100在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备100可以支持一种或多种视频编解码器。这样,电子设备100可以播放或录制多种编码格式的视频,例如:动态图像专家组(moving picture experts group,MPEG)1,MPEG2,MPEG3,MPEG4等。
NPU为神经网络(neural-network,NN)计算处理器,通过借鉴生物神经网络结构,例如借鉴人脑神经元之间传递模式,对输入信息快速处理,还可以不断的自学习。通过NPU可以实现电子设备100的智能认知等应用,例如:图像识别,人脸识别,语音识别,文本理解等。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡,例如Micro SD卡,实现扩展电子设备100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码,所述可执行程序代码包括指令。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令,从而执行电子设备100的各种功能应用以及数据处理。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作***,至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能,图像播放功能等)等。存储数据区可存储电子设备100使用过程中所创建的数据(比如音频数据,电话本等)等。此外,内部存储器121可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。
电子设备100可以通过音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放,录音等。
音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出,也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中,音频模块170可以设置于处理器110中,或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。
压力传感器180A用于感受压力信号,可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中,压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多,如电阻式压力传感器,电感式压力传感器,电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A,电极之间的电容改变。电子设备100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194,电子设备100根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。电子设备100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中,作用于相同触摸位置,但不同触摸操作强度的触摸操作,可以对应不同的操作指令。例如:当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行新建短消息的指令。
陀螺仪传感器180B可以用于确定电子设备100的运动姿态。在一些实施例中,可以通过陀螺仪传感器180B确定电子设备100围绕三个轴(即,x,y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的,当按下快门,陀螺仪传感器180B检测电子设备100抖动的角度,根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离,让镜头通过反向运动抵消电子设备100的抖动,实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航,体感游戏场景。
气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中,电子设备100通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度,辅助定位和导航。
磁传感器180D包括霍尔传感器。电子设备100可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中,当电子设备100是翻盖机时,电子设备100可以根据磁传感器180D检测翻盖的开合。进而根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态,设置翻盖自动解锁等特性。
加速度传感器180E可检测电子设备100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当电子设备100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态,应用于横竖屏切换,计步器等应用。
距离传感器180F,用于测量距离。电子设备100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中,拍摄场景,电子设备100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。
接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器,例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。电子设备100通过发光二极管向外发射红外光。电子设备100使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时,可以确定电子设备100附近有物体。当检测到不充分的反射光时,电子设备100可以确定电子设备100附近没有物体。电子设备100可以利用接近光传感器180G检测用户手持电子设备100贴近耳朵通话,以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180G也可用于皮套模式,口袋模式自动解锁与锁屏。
环境光传感器180L用于感知环境光亮度。电子设备100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合,检测电子设备100是否在口袋里,以防误触。
指纹传感器180H用于采集指纹。电子设备100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁,访问应用锁,指纹拍照,指纹接听来电等。示例性的,在本申请实施例中,指纹传感器180H可将采集的指纹输出至处理器110,处理器110可对指纹进行识别、录入等操作,以实现指纹录入、指纹解锁等功能。图2为示例性示出的指纹传感器的位置示意图。请参照图2,示例性的,以电子设备100为手机为例,指纹传感器可设置于手机的显示屏下,简称屏下指纹传感器,可用于屏下指纹解锁。可选地,指纹传感器通常可根据手机的宽度和长度设置相应的位置,以使得用户单手握住手机时,用户的拇指能够触摸到指纹传感器对应的指纹感应区。当然,上述设置方式仅为示意性举例,在其他实施例中,手机可设置多个指纹传感器,并且,指纹传感器的位置可根据实际需求设置,本申请不做限定。例如,指纹传感器可分布在显示屏的屏下的多个位置,使得用户可在屏幕上的任意位置按压并输入指纹。示例性的,本申请实施例中的指纹传感器为屏下(即显示屏下)传感器,即指纹传感器设置于显示屏中(或显示屏下)。在其他实施例中,指纹传感器也可以设置于显示屏外,例如可设置于HOME键下,或者可以设置在侧边框,还可以设置与手机背面,本申请不做限定。
温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中,电子设备100利用温度传感器180J检测的温度,执行温度处理策略。例如,当温度传感器180J上报的温度超过阈值,电子设备100执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能,以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中,当温度低于另一阈值时,电子设备100对电池142加热,以避免低温导致电子设备100异常关机。在其他一些实施例中,当温度低于又一阈值时,电子设备100对电池142的输出电压执行升压,以避免低温导致的异常关机。
触摸传感器180K,也称“触控面板”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194,由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏,也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器,以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中,触摸传感器180K也可以设置于电子设备100的表面,与显示屏194所处的位置不同。
骨传导传感器180M可以获取振动信号。在一些实施例中,骨传导传感器180M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180M也可以接触人体脉搏,接收血压跳动信号。在一些实施例中,骨传导传感器180M也可以设置于耳机中,结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号,解析出语音信号,实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器180M获取的血压跳动信号解析心率信息,实现心率检测功能。
按键190包括开机键,音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。电子设备100可以接收按键输入,产生与电子设备100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示,也可以用于触摸振动反馈。例如,作用于不同应用(例如拍照,音频播放等)的触摸操作,可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作,马达191也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如:时间提醒,接收信息,闹钟,游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。
指示器192可以是指示灯,可以用于指示充电状态,电量变化,也可以用于指示消息,未接来电,通知等。
SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以通过***SIM卡接口195,或从SIM卡接口195拔出,实现和电子设备100的接触和分离。电子设备100可以支持1个或N个SIM卡接口,N为大于1的正整数。SIM卡接口195可以支持Nano SIM卡,Micro SIM卡,SIM卡等。同一个SIM卡接口195可以同时***多张卡。所述多张卡的类型可以相同,也可以不同。SIM卡接口195也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口195也可以兼容外部存储卡。电子设备100通过SIM卡和网络交互,实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中,电子设备100采用eSIM,即:嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在电子设备100中,不能和电子设备100分离。
电子设备100的软件***可以采用分层架构,事件驱动架构,微核架构,微服务架构,或云架构。本申请实施例以分层架构的Android***为例,示例性说明电子设备100的软件结构。
图3是本申请实施例的电子设备100的软件结构框图。
电子设备100的分层架构将软件分成若干个层,每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中,将Android***分为四层,从上至下分别为应用程序层,应用程序框架层,安卓运行时(Android runtime)和***库,以及内核层。
应用程序层可以包括一系列应用程序包。
如图3所示,应用程序包可以包括相机,图库,日历,通话,地图,导航,WLAN,蓝牙,音乐,视频,短信息,指纹等应用程序。示例性的,指纹应用程序可实现本申请实施例中的指纹录入方法。
应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicationprogramming interface,API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。
如图3所示,应用程序框架层可以包括窗口管理器,内容提供器,视图***,电话管理器,资源管理器,通知管理器等。
窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小,判断是否有状态栏,锁定屏幕,截取屏幕等。
内容提供器用来存放和获取数据,并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括视频,图像,音频,拨打和接听的电话,浏览历史和书签,电话簿等。
视图***包括可视控件,例如显示文字的控件,显示图片的控件等。视图***可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如,包括短信通知图标的显示界面,可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。
电话管理器用于提供电子设备100的通信功能。例如通话状态的管理(包括接通,挂断等)。
资源管理器为应用程序提供各种资源,比如本地化字符串,图标,图片,布局文件,视频文件等等。
通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息,可以用于传达告知类型的消息,可以短暂停留后自动消失,无需用户交互。比如通知管理器被用于告知下载完成,消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现在***顶部状态栏的通知,例如后台运行的应用程序的通知,还可以是以对话窗口形式出现在屏幕上的通知。例如在状态栏提示文本信息,发出提示音,电子设备振动,指示灯闪烁等。
Android Runtime包括核心库和虚拟机。Android runtime负责安卓***的调度和管理。
核心库包含两部分:一部分是java语言需要调用的功能函数,另一部分是安卓的核心库。
应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管理,堆栈管理,线程管理,安全和异常的管理,以及垃圾回收等功能。
***库可以包括多个功能模块。例如:表面管理器(surface manager),媒体库(Media Libraries),三维图形处理库(例如:OpenGL ES),2D图形引擎(例如:SGL)等。
表面管理器用于对显示子***进行管理,并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的融合。
媒体库支持多种常用的音频,视频格式回放和录制,以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式,例如:MPEG4,H.264,MP3,AAC,AMR,JPG,PNG等。
三维图形处理库用于实现三维图形绘图,图像渲染,合成,和图层处理等。
2D图形引擎是2D绘图的绘图引擎。
内核层是硬件和软件之间的层。内核层至少包含显示驱动,摄像头驱动,音频驱动,传感器驱动。
可以理解的是,图3示出的***框架层、***库与运行时层包含的部件,并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。
在本申请实施例中,如图4所示的电子设备的***架构中,包括可信执行环境(trusted execution environment,TEE)和富执行环境(rich execution environment,REE)。将高安全敏感的应用与通用的软件环境进行隔离,提供专门的可信执行环境TEE,并保护应用的资源和数据的保密性、完整性和访问权限;对Android等容易被攻击的传统操作***提供通用的富执行环境REE。在REE侧执行的应用称为客户端应用程序(clientapplication,CA),比如银行类应用等第三方支付应用,在TEE侧执行的应用称为可信应用程序(trusted application,TA),比如执行签名、加解密计算等关键服务的应用。由于TA运行在可信执行环境TEE中,TA的部署/升级操作需要严格遵循TEE发行方(通常是终端厂商)的安全验证规范,比如使用数字签名等措施,确保TEE各个环节是真正可信的。可信执行环境TEE中包括可信执行环境内部应用程序编程接口(trusted execution environmentinternal application programming interface,TEE Internal API)和可信操作***部件,TEE Internal API的主要作用为:向上提供可信操作***部件的功能、与客户端应用程序CA通信、实现TA与TA通信、提供安全存储、密码学功能、时间功能等;可信操作***部件主要包括可信核心框架、可信功能、可信内核和可信执行环境TEE通信代理,其中,可信核心框架为TA提供类似操作***的功能;可信功能为应用开发者提供支持能力;可信内核用于与平台硬件中的可信设备进行交互;可信执行环境通信代理为TA和CA提供一个安全的通信通道,例如,可信执行环境通信代理通过平台硬件将消息传递至富执行环境通信代理,实现TA和CA的交互。富执行环境REE中包括可信执行环境客户端应用程序编程接口(trustedexecution environment client application programming interface,TEE ClientAPI)、可信执行环境功能应用程序编程接口(trusted execution environmentfunctional application programming interface,TEE Functional API)和多媒体操作***,多媒体操作***部件主要包括公共设备驱动和富执行环境通信代理,其中,富执行环境通信代理用于与TEE进行通信,CA和TA提供一个安全的通信通道,公共设备驱动用于驱动平台硬件中的公共设备。CA使用TEE Client API、TEE Functional API接入到由TA提供的安全服务。
在本申请实施例中,指纹的录入、保存、识别(或匹配)等步骤可在TEE环境执行,以保证指纹信息的安全性和隐私性。
本申请实施例中指纹识别方法主要分为两个部分,第一部分为指纹录入、第二部分为指纹解锁。
下面以具体实施例对本申请实施例中的指纹录入方法进行详细说明。图5a为示例性示出的用户界面示意图。请参照图5a的(1),示例性的,手机的显示屏上显示主界面501(也可以称为桌面)。主界面501中包括一个或多个控件。控件包括但不限于:电量控件、网络控件、应用图标控件等。用户可点击设置图标控件502,以启动设置应用。示例性的,手机响应于接收到的用户操作,显示设置界面。请参照图5a的(2),示例性的,设置界面503中包括一个或多个设置选项。设置选项包括但不限于:声音和振动选项、通知选项、生物识别和密码选项504、应用选项、电池选项等。用户可点击生物识别和密码选项504,以启动生物识别和密码应用。请参照图5a的(3),示例性的,手机响应于接收到的用户操作,显示生物识别和密码界面505。生物识别和密码界面505中包括一个或多个选项。选项包括但不限于:指纹选项506、人脸识别选项、锁屏密码选项等。用户可点击指纹选项506,以启动指纹应用。请参照图5a的(4),示例性的,手机响应于接收到的用户操作,显示输入锁屏密码界面507。也就是说,在用户输入正确的锁屏密码后,手机才会显示指纹设置界面,以确保手机的安全性。
请继续参照图5a的(4),示例性的,输入锁屏密码界面507包括但不限于:密码行508、键盘509。示例性的,用户可在键盘509中点击锁屏密码对应的数字,以输入锁屏密码。在用户点击锁屏密码数字的过程中,密码行508中对应的密码位可以闪烁、填充等方式提示用户当前输入的密码位。举例说明,若锁屏密码为123456,当用户点击数字1时,密码行508中的首个密码位可以填充为黑色(也可以是其他颜色,本申请不做限定)。用户继续输入其他数字,当用户输入最后一位数字“6”,手机响应于接收到的6位密码,与预先存储的锁屏密码进行匹配。若匹配成功,则手机显示指纹设置界面。若匹配失败,则可提示用户重新输入锁屏密码。需要说明的是,本申请实施例中以6位锁屏密码为例进行说明,在其他实施例中,也可以是其他位数,本申请不做限定。
请参照图5b,示例性的,手机响应于接收到的用户操作,在接收到的6位密码与预先存储的锁屏密码匹配成功后,显示指纹设置界面510(也可以称为指纹应用界面)。示例性的,指纹设置界面501包括但不限于:指纹应用选项,指纹列表514,新建指纹选项515、识别指纹选项516等。示例性的,指纹应用选项可选地包括但不限于:解锁设备选项511、访问保密柜选项512、访问应用锁选项513。示例性的,用户可通过设置上述选项,以设置指纹的应用场景。例如,若用户点击解锁设备选项511,以开启解锁设备选项。手机响应于接收到的用户操作,确定录入的指纹将应用于设备解锁,也就是说,用户可通过指纹解锁的方式,解锁处于熄屏或锁屏模式的手机。
请继续参照图5b,示例性的,指纹列表514用于显示已录入的指纹的信息。图5b中的指纹列表514为空,即表示当前暂未录入指纹。指纹的具体录入方式将在下面的实施例中说明。示例性的,指纹列表还可以包括列表信息,例如图中的“(0/5)”,其中,数字“5”可表示可录入的指纹上限,即,最多可录入5个指纹。数字“0”表示当前已录入的指纹数量为0。需要说明的是,可录入的指纹上限仅为示意性举例,在其他实施例中,可根据实际需求设置,本申请不做限定。示例性的,用户点击新建指纹选项415。手机响应于接收到的用户操作,执行指纹录入流程。
请参照图6的(1),示例性的,手机显示新建指纹界面601。新建指纹界面601包括但不限于:录入演示画面602、提示信息603以及开始录入选项604。
示例性的,录入演示画面602可选地以动画或图片的形式,提示用户指纹录入的方式。例如,动画显示的内容可以为用户手持手机,并将拇指放在指纹传感器对应的指纹感应区上按压。
示例性的,提示信息603用于提示用户将手指放在屏内指纹感应区,并稍许用力按压。
示例性的,用户可点击开始录入选项604。一个示例中,请参照图6的(2),手机响应于接收到的用户操作,在新建指纹界面601中显示提示信息605和指纹感应区606。示例性的,提示信息605用于提示用户当前需要做的动作,例如“放置手指”。并且,提示信息还用于提示用户“手指按压屏内感应区,感受到震动后移开,重复此步骤”。示例性的,指纹感应区606可对应于图2中所示的指纹传感器。可选地,指纹感应区的可以小于、等于指纹传感器的大小,本申请不做限定。可选地,指纹感应区的形状与指纹传感器的形状相同或不同。当然,指纹感应区也可以略大于指纹传感器的大小,而大于指纹传感器的区域则为无效录制区域,即,即使用户将手指放在该区域中,手机也可能无法识别到该区域内的指纹。示例性的,指纹感应区的形状、大小及位置仅为示意性举例。在其他实施例中,可根据实际需求设置。例如,指纹感应区域可以是矩形或椭圆形,本申请不做限定。示例性的,指纹感应区606中可包括指纹纹路图像,可用于提示该区域为指纹感应区域。
另一个示例中,请参照图6的(3),手机响应于接收到的用户点击开始录入选项504的操作,在新建指纹界面601中显示提示信息605、指纹感应区606,还可以包括指纹显示区域607。示例性的,指纹显示区域607可用于显示后续录入的指纹纹路。可选地,本申请实施例中以指纹显示区域607的形状为椭圆形为例进行说明。在其他实施例中,指纹显示区域607的形状、边框、大小及位置可根据实际需求设置。可选地,指纹显示区域607的背景色可以与新建指纹界面501的背景色相同,也可以不同。本申请不做限定。
示例性的,新建指纹界面601的背景色可以是饱和度较低的背景色,例如可以是深蓝色。也可以是饱和度较高的背景色,例如可以是白色,本申请不做限定。
示例性的,以用户需要录入的指纹为右手拇指指纹为例进行说明。当然,对于用户的其他手指的指纹的录入,同样可参照右手拇指指纹的录制方式,本申请不再逐一说明。请参照图6的(4),示例性的,用户将右手拇指指纹覆于指纹感应区606。需要说明的是,图6的(4)中所示的右手拇指在指纹感应区606中的位置仅为示意性举例,本申请仅以右手拇指当前在指纹感应区606中的位置为例进行说明。
仍参照图6的(4),示例性的,用户的右手拇指按压指纹感应区606,并保持静止。需要说明的是,按压的方式可增加指纹识别的准确性,若用户未按压指纹感应区606,例如,用户只是将右手拇指覆于指纹感应区606中,而未用力按压,则可能会导致手机无法准确识别到用户指纹。进一步需要说明的是,保持在按压的同时,保持静止,也可以理解为使用静止手势按压,可进一步提升指纹识别的准确性。
示例性的,手机的指纹传感器可识别到指纹感应区606中的指纹。指纹传感器将识别到的指纹输出至指纹应用。指纹应用可在指纹显示区域607中显示对应的指纹纹路608,以指示指纹纹路608所对应的区域的指纹已录入。
图7为示例性示出的指纹识别流程示意图,请参照图7,示例性的,电子设备在用户录入指纹的过程中,获取指纹模板,并将指纹模板存储至模板库。如上文所述,模板库位于TEE环境,以保证指纹模板的安全性和隐私性。
图8为示例性示出的指纹模板示意图,请参照图8,在指纹录入过程中,电子设备在保存指纹模板时,实际上是对每个录入的区域进行拍照(例如图8中的虚线框),并存储对应的指纹图像,即为指纹模板,示例性的,指纹模板用于存储指纹纹路信息。
示例性的,用户在录入指纹时,电子设备采用多区域采集的方式。即,电子设备可提示用户当前需要采集的指纹区域,用户可将该区域的指纹用力按压在指纹感应区中。电子设备可获取到该区域的指纹信息,并生成对应的图像,也可以理解为是对该区域进行快照,以保存对应的指纹图像。用户重复按压指纹的过程中,电子设备可获取到多个区域对应的指纹信息(也可以称为指纹纹路),并获取到对应的图像(即为指纹模板)。
其中,指纹模板之间可以有重复的部分。并且,部分指纹模板在保存时,可保存对应的变换关系。例如,如图8所示,指纹模板2(以下称为模板2)在录入过程中,电子设备对该指纹区域进行拍照,以获取到模板2。电子设备获取模板2的变换关系(例如在x和y轴的旋转角度,坐标系可根据实际需求设置,本申请不做限定),该变换关系可以理解为是模板2在存入到模板库时,是按照正常规格存储的。电子设备可通过已记录的变换关系,以旋转模板2,从而得到模板2在指纹录入过程中的实际图像。
图9为示例性示出的解锁场景示意图。请参照图9的(1),示例性的,手机处于熄屏模式。用户可点击熄屏界面901。请参照图9的(2),手机响应于接收到的用户操作,在熄屏界面901中显示指纹感应区902。请参照图9的(3),示例性的,用户的使用右手食指按压指纹感应区902。示例性的,指纹传感器将识别到的指纹输出至指纹应用,指纹应用将指纹传感器输入的指纹与保存的一个或多个指纹进行比对。一个示例中,假设手机中已录入用户的右手食指指纹,相应的,指纹应用确定指纹比对成功。指纹应用可指示手机解锁。请参照图9的(4),示例性的,手机显示桌面903。另一个示例中,假设手机中未录入用户的右手食指指纹,相应的,指纹应用确定指纹比对失败,手机不解锁。
示例性的,如图7所示,用户在指纹解锁过程中,输入指纹。电子设备获取到用户的指纹对应的指纹图像,并从模板库中提取已存储的多个指纹模板。电子设备可将指纹图像与模板库中的模板进行匹配,以对用户的指纹进行验证。一个示例中,如果验证成功,则手机解锁。如果验证不成功,则手机不解锁,并显示指纹识别失败的提示信息。
图10为示例性示出的一种指纹验证方式。如图10所示,电子设备将指纹图像与模板库中的模板进行逐一匹配。如果任意一个模板与指纹图像匹配成功,例如相似程度大于阈值(例如为80%,可根据实际需求设置,本申请不做限定),则可确定匹配成功(即验证成功)。如果模板与指纹图像均匹配失败(即所有模板与指纹图像的相似度均低于阈值),则可确定匹配失败。
但是,该种匹配方式在低温以及用户手指比较干燥的场景中,使得电子设备获取到的指纹图像的质量较差,因此,可能导致用户的指纹多次匹配失败,影响用户使用体验。
本申请实施例提供一种指纹识别方式,可基于多模板进行指纹的识别,以提高指纹识别的准确性。
在本申请实施例中,电子设备在录入指纹的过程中(过程可参照图6)可获取到多个指纹模板,指纹模板可参照图8中的描述,此处不再赘述。电子设备可将以获取到的多个模板进行匹配,以为每个指纹模板确定对应的临近模板。
图11为示例性示出的临近模板匹配示意图。请参照图11,电子设备获取到多个模板,例如模板1、模板2……模板n。电子设备可按照存储顺序(也可以是其他顺序,本申请不做限定)逐一对每个模板进行匹配,以获取到每个模板对应的临近模板。以模板1为例,电子设备将模板1和模板2进行匹配,检测到模板1的图像与模板2的图像相似度超过阈值(例如60%,可根据实际需求设置,本申请不做限定),可确定模板2为模板1的临近模板。电子设备可维护有临近模板列表,以记录每个模板对应的临近模板。电子设备可将模板1和模板2的标识信息(可以是模板的名称等,本申请不做限定),对应记录到临近模板列表中。需要说明的是,模板2为模板1的临近模板,相应的,模板1也是模板2的临近模板。进一步需要说明的是,本申请实施例中的各图像(包括指纹图像和模板)进行图像匹配,以获取图像之间的相似度的方式可参照已有技术,本申请不做限定。
可选地,如上文所述,各指纹模板对应有变换关系信息。电子设备在对模板进行临近模板匹配时,可以按照变换关系信息将模板进行旋转之后,再检测模板之间的相似度,从而提高临近模板识别的准确性。
在本申请实施例中,模板之间的相似度以及下文中所述的指纹图像与模板之间的图像相似度,可以理解为是各图像(包括指纹图像与模板)中所保存的指纹纹路之间的相似度。
仍参照图11,电子设备将模板1与模板3进行匹配,并检测到模板1与模板3的图像之间的相似度低于阈值,则确定模板1与模板3非临近模板。
电子设备将模板1与模板4进行匹配,并检测到模板1与模板4的图像之间的相似度高于阈值,则确定模板1与模板4为临近模板。电子设备按照上述方式,逐一对每个模板进行遍历,以获取到对应的临近模板。可选地,可能存在未对应有临近模板的模板,即,模板与其它模板之间的相似度均低于阈值,本申请不做限定。
如表1为示例性示出的临近模板列表:
表1
模板 | 临近模板 |
模板1 | 模板2 |
模板4 | |
…… | …… |
可选地,列表中还可以记录各临近模板对应的变换关系。
示例性的,在指纹解锁过程(用户界面可参照图9,此处不再赘述)中,电子设备获取到用户的指纹图像。如图12为示例性示出的指纹匹配示意图。请参照图12,电子设备将用户的指纹图像与模板库中的模板进行多模板匹配。具体的,电子设备按照存储顺序(也可以是其他顺序)逐一遍历模板,并获取模板对应的临近模板。电子设备可将指纹图像与模板以及对应的临近模板进行匹配,以获取到对应的相似度。电子设备可将多个相似度进行融合,以基于融合后的相似度,确定是否匹配成功。
举例说明,仍参照图12,以模板1为例,电子设备基于表1,可确定模板1对应的临近模板为模板2和模板4。电子设备将指纹图像与模板1进行匹配,获取到相似度为相似度1。可选地,电子设备可基于对应的相似度,为模板的相似度进行打分,例如指纹图像与模板1之间的相似度评分为Score_1。其中,相似度越高,评分越高。
接着,电子设备将指纹图像与模板2进行匹配,获取到相似度为相似度2。可选地,电子设备可基于对应的相似度,为模板的相似度进行打分,例如指纹图像与模板2之间的相似度评分为Score_2。
电子设备将指纹图像与模板4进行匹配,获取到相似度为相似度3。并确定指纹图像与模板4之间的相似度评分为Score_3。
电子设备可将指纹图像与模板及其临近模板之间的相似度进行融合。一种可能的实现方式中,相似度的融合方式可以是采用将多个相似度(即相似度评分)进行相加。另一种可能的实现方式中,相似度的融合方式可以是检测每个相似度是否均大于相似度阈值。其中,该相似度阈值是小于图10场景中的相似度阈值的。也就是说,通过本申请实施例中的方法,可以降低相似度。例如,图10中的场景中,指纹图像与任意模板之间的相似度需要大于60%,才能确定匹配成功。在本申请实施例中,如果指纹图像与模板1的相似度大于第一阈值(例如为60%)、指纹图像与模板2的相似度大于第二阈值(例如为20%),且指纹图像与模板4之间的相似度大于第二阈值(也可以与第二阈值不同,本申请不做限定),即可确定匹配成功。在又一种可能的实现方式中,电子设备还可以采用决策树分类判别的方式,对相似度进行融合,以确定是否匹配成功,本申请不做限定。
举例说明,以电子设备获取到的指纹图像中仅能识别到20个准确的点(仅为示意性距离,本申请不做限定)为例进行说明。在图10所示的场景中,假设指纹图像中的20个点,与模板1~模板n之间的相似度均小于80%,电子设备将确定匹配失败。而在本申请实施例中,电子设备将指纹图像与模板1及其临近模板(模板2和模板4)分别进行匹配。其中,可能存在部分点位于模板1中,对应的相似度为20%(数值也可以理解为是相似度评分),部分点位于模板2中,对应的相似度为30%,部分点位于模板4中,相似度为30%。电子设备将各相似度评分进行融合(即20%+30%+30%),可确定融合后的相似度评分为80%,确定达到相似度阈值,可确定匹配成功。
可以理解的是,电子设备为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件和/或软件模块。结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以结合实施例对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
一个示例中,图13示出了本申请实施例的一种装置1300的示意性框图装置1300可包括:处理器1301和收发器/收发管脚1302,可选地,还包括存储器1303。
装置1300的各个组件通过总线1304耦合在一起,其中总线1304除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图中将各种总线都称为总线1304。
可选地,存储器1303可以用于前述方法实施例中的指令。该处理器1301可用于执行存储器1303中的指令,并控制接收管脚接收信号,以及控制发送管脚发送信号。
装置1300可以是上述方法实施例中的电子设备或电子设备的芯片。
其中,上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述,在此不再赘述。
本实施例还提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质中存储有计算机指令,当该计算机指令在电子设备上运行时,使得电子设备执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的法。
本实施例还提供了一种计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行上述相关步骤,以实现上述实施例中的方法。
另外,本申请的实施例还提供一种装置,这个装置具体可以是芯片,组件或模块,该装置可包括相连的处理器和存储器;其中,存储器用于存储计算机执行指令,当装置运行时,处理器可执行存储器存储的计算机执行指令,以使芯片执行上述各方法实施例中的方法。
其中,本实施例提供的电子设备、计算机存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
以上所述,以上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 (12)
1.一种指纹识别方法,其特征在于,应用于电子设备,所述电子设备处于锁定状态,所述方法包括:
响应于接收到的第一用户操作,在显示屏上显示指纹感应区;
获取指纹传感器检测到的手指覆于所述指纹感应区时的指纹图像;
将所述指纹图像与第一指纹模板和所述第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配;其中,所述第一指纹模板与所述第一指纹模板的至少一个临近模板中的每个临近模板之间的相似度大于第一阈值;
获取所述指纹图像与所述第一指纹模板的第一相似度值、以及所述指纹图像与所述第一指纹模板的至少一个临近模板的至少一个第二相似度值;
若所述第一相似度值与所述至少一个第二相似度值满足相似度条件,确定所述手指对应的指纹图像匹配成功,并解锁所述电子设备。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述响应于接收到的用户操作,在显示屏上显示指纹感应区之前,所述方法还包括:
响应于接收到的第一用户操作,显示新建指纹界面;
获取所述指纹传感器检测到的手指覆于指纹感应区时的多个指纹模板,所述多个指纹模板中包括所述第一指纹模板;
将所述第一指纹模板与其它指纹模板进行相似度匹配,并确定与所述第一指纹模板之间的相似度大于所述第一阈值的模板为所述第一指纹模板的临近模板;
保存所述第一指纹模板与所述第一指纹模板的所述至少一个临近模板之间的对应关系;
将第二指纹模板与其它指纹模板进行相似度匹配,并确定与所述第二指纹模板之间的相似度大于所述第一阈值的模板为所述第二指纹模板的临近模板;
保存所述第二指纹模板与所述第二指纹模板的至少一个临近模板之间的对应关系。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,将所述指纹图像与第一指纹模板和所述第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配,包括:
基于所述第一指纹模板与所述第一指纹模板的至少一个临近模板之间的对应关系,获取预先存储的所述第一指纹模板与所述第一指纹模板的至少一个临近模板。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述指纹图像与第一指纹模板和所述第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配之前,所述方法还包括:
将所述指纹图像与所述第二指纹模板和所述第二指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配;
获取所述指纹图像与所述第二指纹模板的第三相似度值、以及所述指纹图像与所述第二指纹模板的至少一个临近模板的至少一个第四相似度值;
所述第三相似度值与所述至少一个第四相似度值不满足所述相似度条件,继续将所述指纹图像与第一指纹模板和所述第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,所述相似度条件包括以下至少之一:
各相似度值之和大于第三阈值;
或者,
各相似度值大于对应的预设阈值。
6.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器、存储器;
以及一个或多个计算机程序,其中所述一个或多个计算机程序存储在所述存储器上,当所述计算机程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备执行以下步骤:
响应于接收到的第一用户操作,在显示屏上显示指纹感应区;
获取指纹传感器检测到的手指覆于所述指纹感应区时的指纹图像;
将所述指纹图像与第一指纹模板和所述第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配;其中,所述第一指纹模板与所述第一指纹模板的至少一个临近模板中的每个临近模板之间的相似度大于第一阈值;
获取所述指纹图像与所述第一指纹模板的第一相似度值、以及所述指纹图像与所述第一指纹模板的至少一个临近模板的至少一个第二相似度值;
若所述第一相似度值与所述至少一个第二相似度值满足相似度条件,确定所述手指对应的指纹图像匹配成功,并解锁所述电子设备。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,当所述计算机程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备执行以下步骤:
响应于接收到的第一用户操作,显示新建指纹界面;
获取所述指纹传感器检测到的手指覆于指纹感应区时的多个指纹模板,所述多个指纹模板中包括所述第一指纹模板;
将所述第一指纹模板与其它指纹模板进行相似度匹配,并确定与所述第一指纹模板之间的相似度大于所述第一阈值的模板为所述第一指纹模板的临近模板;
保存所述第一指纹模板与所述第一指纹模板的所述至少一个临近模板之间的对应关系;
将第二指纹模板与其它指纹模板进行相似度匹配,并确定与所述第二指纹模板之间的相似度大于所述第一阈值的模板为所述第二指纹模板的临近模板;
保存所述第二指纹模板与所述第二指纹模板的至少一个临近模板之间的对应关系。
8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,当所述计算机程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备执行以下步骤:
基于所述第一指纹模板与所述第一指纹模板的至少一个临近模板之间的对应关系,获取预先存储的所述第一指纹模板与所述第一指纹模板的至少一个临近模板。
9.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,当所述计算机程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备执行以下步骤:
将所述指纹图像与所述第二指纹模板和所述第二指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配;
获取所述指纹图像与所述第二指纹模板的第三相似度值、以及所述指纹图像与所述第二指纹模板的至少一个临近模板的至少一个第四相似度值;
所述第三相似度值与所述至少一个第四相似度值不满足所述相似度条件,继续将所述指纹图像与第一指纹模板和所述第一指纹模板的至少一个临近模板进行相似度匹配。
10.根据权利要求6至9任一项所述的电子设备,其特征在于,所述相似度条件包括以下至少之一:
各相似度值之和大于第三阈值;
或者,
各相似度值大于对应的预设阈值。
11.一种计算机存储介质,其特征在于,包括计算机指令,当所述计算机指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
12.一种芯片,其特征在于,包括一个或多个接口电路和一个或多个处理器;所述接口电路用于从电子设备的存储器接收信号,并向所述处理器发送所述信号,所述信号包括存储器中存储的计算机指令;当所述处理器执行所述计算机指令时,使得所述电子设备执行权利要求1-5任一项所述的方法。
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