CN106897715A - 一种指纹解锁处理方法及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹解锁处理方法，通过超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹，其中，所述超声换能器由多片压电晶片组成，设置于所述解锁区域；通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹；在检测结果为是的情况下，将所述指纹与预先存储的指纹信息进行比对，在比对结果一致时对屏幕进行解锁。本发明还公开了一种指纹解锁处理移动终端，解决了相关技术中由于活体指纹检测准确性不高使得可以通过指纹膜等解锁，导致终端的保密性差的问题，通过检测到指纹为活体指纹时才对终端进行解锁，提高了终端的保密性能，提高了用户体验。

Description

一种指纹解锁处理方法及移动终端

技术领域

本发明涉及移动智能终端领域，尤其涉及一种指纹解锁处理方法及移动终端。

背景技术

随着互联网的发展和终端的普及，终端的用户群越来越大，同时也对软件提出了更多智能，人性化的需求。

在现有的技术中，其实终端，虽然被用户作为一个游戏机或电视机，还可能是一个学习机，还可能成为小宝宝的乐园等等，给我们的生活带来更多的乐趣。随着通讯产品的更新换代，移动终端(例如手机、个人数字化助理PDA等)已成为人们必备的通讯工具。

目前，指纹识别技术已被广泛应用于安全门禁、出勤考核、身份识别、安全加密等领域。每个人的指纹在图案、断点和交叉点上各不相同，且呈现唯一性、终身不变。由此，通过将受试者的指纹和预先保存的指纹数据进行比较，即能够得到活体指纹识别结果。

但是，如果受试者的指纹被复制到某些仿制材料(例如硅胶材料)，就会使得活体指纹识别装置由于检测到该复制的指纹和受试者的指纹相同，便可以对终端进行解锁，由于得到的错误活体指纹识别结果使得终端的安全性不够。

随着移动终端，互联网接入口产品的便携性，超薄超轻的要求也越来越高，现有指纹方案没有活体检测手段，仅能通过光学指纹进行验证，而光学指纹的保密性能差，可以使用指纹膜，照片类指纹激活进行解锁。

针对相关技术中由于活体指纹检测准确性不高使得可以通过指纹膜等解锁，导致终端的保密性差的问题，目前尚未提出解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种指纹解锁处理方法及移动终端，旨在解决相关技术中由于活体指纹检测准确性不高使得可以通过指纹膜等解锁，导致终端的保密性差的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提出一种指纹解锁处理方法，包括：

通过超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹，其中，所述超声换能器由多片压电晶片组成，设置于所述解锁区域；

通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹；

在检测结果为是的情况下，将所述指纹与预先存储的指纹信息进行比对，在比对结果一致时对屏幕进行解锁。

优选地，通过所述超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹包括：

产生用于激发发射超声波的电信号；

通过所述多片压电晶片根据所述电信号发射超声波,其中，所述超速波遇不同声阻截面产生反射和散射；

通过所述多片压电晶片接收所述超声波的回声信号,并将所述回声信号转换为电信号；

将转换后的电信号传输给CPU，将通过所述多片压电晶片测量出的指纹数据合成3D指纹信息。

优选地，将通过所述多片压电晶片测量出的指纹数据合成3D指纹信息包括：

根据时间差计算出反射位置的距离，按点顺序连接成指纹的3D图像。

优选地，通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹包括：

检测通过所述多片压电晶片接收当超声波传入活体的血液流动区后被红细胞散射返回的回声信号的频率；

根据所述回声信号的频率检测所述指纹是否为活体指纹。

优选地，根据所述回声信号的频率检测所述指纹是否为活体指纹包括：

将所述回声信号的频率与发射的超声波的频率进行对比分析；

根据对比分解的结果确定所述指纹是否为活体指纹。

优选地，根据对比分解的结果确定所述指纹是否为活体指纹包括：

在所述回声信号的频率大于或小于所述发射的超声波的频率的情况下，确定所述指纹为活体指纹。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种指纹解锁处理移动终端，包括：

采集模块，用于通过超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹，其中，所述超声换能器由多片压电晶片组成，设置于所述解锁区域；

检测模块，用于通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹；

解锁模块，用于在检测结果为是的情况下，将所述指纹与预先存储的指纹信息进行比对，在比对结果一致时对屏幕进行解锁。

优选地，所述采集模块包括：

产生单元，用于产生用于激发发射超声波的电信号；

发射单元，用于通过所述多片压电晶片根据所述电信号发射超声波,其中，所述超速波遇不同声阻截面产生反射和散射；

转换单元，用于通过所述多片压电晶片接收所述超声波的回声信号,并将所述回声信号转换为电信号；

合成单元，用于将转换后的电信号传输给CPU，将通过所述多片压电晶片测量出的指纹数据合成3D指纹信息。

优选地，所述合成单元，还用于

根据时间差计算出反射位置的距离，按点顺序连接成指纹的3D图像。

优选地，所述检测模块包括：

第一检测单元，用于检测通过所述多片压电晶片接收当超声波传入活体的血液流动区后被红细胞散射返回的回声信号的频率；

第二检测单元，用于根据所述回声信号的频率检测所述指纹是否为活体指纹。

优选地，所述检测模块包括：

对比分析单元，用于将所述回声信号的频率与发射的超声波的频率进行对比分析；

确定单元，用于根据对比分解的结果确定所述指纹是否为活体指纹。

优选地，所述确定单元，还用于

在所述回声信号的频率大于或小于所述发射的超声波的频率的情况下，确定所述指纹为活体指纹。

通过本发明，通过超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹，其中，所述超声换能器由多片压电晶片组成，设置于所述解锁区域；通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹；在检测结果为是的情况下，将所述指纹与预先存储的指纹信息进行比对，在比对结果一致时对屏幕进行解锁，解决了相关技术中由于活体指纹检测准确性不高使得可以通过指纹膜等解锁，导致终端的保密性差的问题，通过检测到指纹为活体指纹时才对终端进行解锁，提高了终端的保密性能，提高了用户体验。

附图说明

图1为实现本发明各个实施例一可选的移动终端的硬件结构示意图；

图2为如图1所示的移动终端的无线通信系统示意图；

图3是根据本发明实施例的指纹解锁处理方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的压电晶片的示意图；

图5是根据本发明实施例的移动终端设置指纹识别的示意图；

图6是根据本发明实施例的活体指纹识别的示意图一；

图7是根据本发明实施例的活体指纹识别的示意图二；

图8是根据本发明实施例的指纹解锁处理移动终端的框图；

图9是根据本发明优选实施例的指纹解锁处理移动终端的框图一；

图10是根据本发明优选实施例的指纹解锁处理移动终端的框图二；

图11是根据本发明优选实施例的指纹解锁处理移动终端的框图三。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

图1为实现本发明各个实施例一可选的移动终端的硬件结构示意图。

移动终端100可以包括无线通信单元110、A/V(音频/视频)输入单元120、用户输入单元130、感测单元140、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190等等。

图1示出了具有各种组件的移动终端100，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端100的元件。

无线通信单元110通常可以包括一个或多个组件，其允许移动终端100与无线通信系统或网络之间的无线电通信。例如，无线通信单元110可以包括广播接收模块111、移动通信模块112、无线互联网模块113、短程通信模块114和位置信息模块115中的至少一个。

广播接收模块111经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。广播管理服务器可以是生成并发送广播信号和/或广播相关信息的服务器或者接收之前生成的广播信号和/或广播相关信息并且将其发送给终端的服务器。广播信号可以包括TV广播信号、无线电广播信号、数据广播信号等等。而且，广播信号可以进一步包括与TV或无线电广播信号组合的广播信号。广播相关信息也可以经由移动通信网络提供，并且在该情况下，广播相关信息可以由移动通信模块112来接收。广播信号可以以各种形式存在，例如，其可以以数字多媒体广播(DMB)的电子节目指南(EPG)、数字视频广播手持(DVB-H)的电子服务指南(ESG)等等的形式而存在。广播接收模块111可以通过使用各种类型的广播系统接收信号广播。特别地，广播接收模块111可以通过使用诸如多媒体广播-地面(DMB-T)、数字多媒体广播-卫星(DMB-S)、数字视频广播-手持(DVB-H)，前向链路媒体(MediaFLO@)的数据广播系统、地面数字广播综合服务(ISDB-T)等等的数字广播系统接收数字广播。广播接收模块111可以被构造为适合提供广播信号的各种广播系统以及上述数字广播系统。经由广播接收模块111接收的广播信号和/或广播相关信息可以存储在存储器160(或者其它类型的存储介质)中。

移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如，接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。

无线互联网模块113支持移动终端的无线互联网接入。该模块可以内部或外部地耦接到终端。该模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括WLAN(无线LAN)(Wi-Fi)、Wibro(无线宽带)、Wimax(全球微波互联接入)、HSDPA(高速下行链路分组接入)等等。

短程通信模块114是用于支持短程通信的模块。短程通信技术的一些示例包括蓝牙TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂TM等等。

位置信息模块115是用于检查或获取移动终端的位置信息的模块。位置信息模块115的典型示例是GPS(全球定位系统)。根据当前的技术，GPS计算来自三个或更多卫星的距离信息和准确的时间信息并且对于计算的信息应用三角测量法，从而根据经度、纬度和高度准确地计算三维当前位置信息。当前，用于计算位置和时间信息的方法使用三颗卫星并且通过使用另外的一颗卫星校正计算出的位置和时间信息的误差。此外，GPS能够通过实时地连续计算当前位置信息来计算速度信息。

A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。A/V输入单元120可以包括相机121和麦克风122，相机121对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元151上。经相机121处理后的图像帧可以存储在存储器160(或其它存储介质)中或者经由无线通信单元110进行发送，可以根据移动终端100的构造提供两个或更多相机121。麦克风122可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风122接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由移动通信模块112发送到移动通信基站的格式输出。麦克风122可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。

用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端100的各种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息，并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如，检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。特别地，当触摸板以层的形式叠加在显示单元151上时，可以形成触摸屏。

感测单元140检测移动终端100的当前状态，(例如，移动终端100的打开或关闭状态)、移动终端100的位置、用户对于移动终端100的接触(即，触摸输入)的有无、移动终端100的取向、移动终端100的加速或减速移动和方向等等，并且生成用于控制移动终端100的操作的命令或信号。例如，当移动终端100实施为滑动型移动电话时，感测单元140可以感测该滑动型电话是打开还是关闭。另外，感测单元140能够检测电源单元190是否提供电力或者接口单元170是否与外部装置耦接。感测单元140可以包括接近传感器141。

接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)等等。另外，具有识别模块的装置(下面称为"识别装置")可以采取智能卡的形式，因此，识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。

另外，当移动终端100与外部底座连接时，接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端100的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作识别移动终端100是否准确地安装在底座上的信号。输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如，音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151、音频输出模块152、警报单元153等等。

显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如，当移动终端100处于电话通话模式时，显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如，文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时，显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。

同时，当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时，显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看，这可以称为透明显示器，典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定想要的实施方式，移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置)，例如，移动终端100可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。

音频输出模块152可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将无线通信单元110接收的或者在存储器160中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且，音频输出模块152可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块152可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

警报单元153可以提供输出以将事件的发生通知给移动终端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、键信号输入、触摸输入等等。除了音频或视频输出之外，警报单元153可以以不同的方式提供输出以通知事件的发生。例如，警报单元153可以以振动的形式提供输出，当接收到呼叫、消息或一些其它进入通信(incoming communication)时，警报单元153可以提供触觉输出(即，振动)以将其通知给用户。通过提供这样的触觉输出，即使在用户的移动电话处于用户的口袋中时，用户也能够识别出各种事件的发生。警报单元153也可以经由显示单元151或音频输出模块152提供通知事件的发生的输出。

存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等，或者可以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如，电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且，存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。

存储器160可以包括至少一种类型的存储介质，所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。

控制器180通常控制移动终端的总体操作。例如，控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外，控制器180可以包括用于再现(或回放)多媒体数据的多媒体模块181，多媒体模块181可以构造在控制器180内，或者可以构造为与控制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理，以将在触摸屏上执行的手写输入或者图片绘制输入识别为字符或图像。

电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。

这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。

至此，己经按照其功能描述了移动终端100。另外，本发明实施例中的移动终端100可以是诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型以及其他各种类型的移动终端，具体此处不做限定。

如图1中所示的移动终端100可以被构造为利用经由帧或分组发送数据的诸如有线和无线通信系统以及基于卫星的通信系统来操作。

现在将参考图2描述其中根据本发明的移动终端能够操作的通信系统。

这样的通信系统可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如，由通信系统使用的空中接口包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和通用移动通信系统(UMTS)(特别地，长期演进(LTE))、全球移动通信系统(GSM)等等。作为非限制性示例，下面的描述涉及CDMA通信系统，但是这样的教导同样适用于其它类型的系统。

参考图2，CDMA无线通信系统可以包括多个智能终端100、多个基站(BS)270、基站控制器(BSC)275和移动交换中心(MSC)280。MSC 280被构造为与公共电话交换网络(PSTN)290形成接口。MSC 280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC 275形成接口。回程线路可以根据若干己知的接口中的任一种来构造，所述接口可以包括例如欧洲标准高容量数字线路/美国标准高容量数字线路(E1/T1)、异步传输模式(ATM)，网络协议(IP)、点对点协议(PPP)、帧中继、高速率数字用户线路(HDSL)、非对称数字用户线路(ADSL)或各种类型数字用户线路(xDSL)。将理解的是，如图2中所示的系统可以包括多个BSC 275。

每个BS 270可以服务一个或多个分区(或区域)，由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS 270。或者，每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS 270可以被构造为支持多个频率分配，并且每个频率分配具有特定频谱(例如，1.25MHz，5MHz等等)。

分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS 270也可以被称为基站收发器子系统(BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下，术语"基站"可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS 270。基站也可以被称为"蜂窝站"。或者，特定BS 270的各分区可以被称为多个蜂窝站。

如图2中所示，广播发射器(BT)295将广播信号发送给在系统内操作的移动终端100。如图1中所示的广播接收模块111被设置在移动终端100处以接收由BT 295发送的广播信号。在图2中，示出了几个全球定位系统(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100中的至少一个。

在图2中，描绘了多个卫星300，但是理解的是，可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。如图1中所示的位置信息模块115(如：GPS)通常被构造为与卫星300配合以获得想要的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外，可以使用可以跟踪移动终端的位置的其它技术。另外，至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。

作为无线通信系统的一个典型操作，BS 270接收来自各种移动终端100的反向链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站接收的每个反向链路信号被在特定BS 270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC 275。BSC提供通话资源分配和包括BS 270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC 275还将接收到的数据路由到MSC 280，其提供用于与PSTN 290形成接口的额外的路由服务。类似地，PSTN290与MSC 280形成接口，MSC与BSC 275形成接口，并且BSC 275相应地控制BS 270以将正向链路信号发送到移动终端100。

基于上述的移动终端，本发明实施例提供了一种指纹解锁处理方法，图3是根据本发明实施例的指纹解锁处理方法的流程图，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤S302，通过超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹，其中，所述超声换能器由多片压电晶片组成，设置于所述解锁区域；

步骤S304，通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹；

步骤S306，在检测结果为是的情况下，将所述指纹与预先存储的指纹信息进行比对，在比对结果一致时对屏幕进行解锁。

通过上述步骤，通过超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹，其中，所述超声换能器由多片压电晶片组成，设置于所述解锁区域；通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹；在检测结果为是的情况下，将所述指纹与预先存储的指纹信息进行比对，在比对结果一致时对屏幕进行解锁，解决了相关技术中由于活体指纹检测准确性不高使得可以通过指纹膜等解锁，导致终端的保密性差的问题，通过检测到指纹为活体指纹时才对终端进行解锁，提高了终端的保密性能，提高了用户体验。

图4是根据本发明实施例的压电晶片的示意图，如图4所示，本发明实施例中的压电晶片可以是压电陶瓷片，若在压电陶瓷片上施以音频电压，就能产生机械振动，发出声响；反之，压电陶瓷片受到机械振动(或压力)时，片上就产生一定数量的电荷Q，从电极上可输出电压信号。其中，压电陶瓷片有两种驱动方式。第一种是自激振荡式驱动。其电路原理是通过晶体管放大器提供正反馈，构成压电晶体振荡器，使压电陶瓷片工作在谐振频率f上而发声，产生超声波。此时压电陶瓷片呈低阻抗，输出音量受输入电流控制，因此亦称为电流驱动型。

第二种为他激振荡式驱动，利用方波(或短形波)振荡器来激励发声。这时压电陶瓷片一般工作于f之外的频率上，因此阻抗较高，输入电流较小，它居于电压驱动式。其优点是音域较宽，音色较好。

图5是根据本发明实施例的移动终端设置指纹识别的示意图，如图5所示，上述的压电晶片设置与移动终端的解锁区域，可以设置在移动终端正面的底部，也可以设置在移动终端背面的上半区域，在此不做限定。

通过所述超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹可以包括：产生用于激发发射超声波的电信号；通过所述多片压电晶片根据所述电信号发射超声波,其中，所述超速波遇不同声阻截面产生反射和散射；通过所述多片压电晶片接收所述超声波的回声信号,并将所述回声信号转换为电信号；将转换后的电信号传输给CPU，将通过所述多片压电晶片测量出的指纹数据合成3D指纹信息。进一步地，将通过所述多片压电晶片测量出的指纹数据合成3D指纹信息包括：根据时间差计算出反射位置的距离，按点顺序连接成指纹的3D图像。用户将手指放置于解锁区域，通过多片压电晶片根据所述电信号发射超声波，使光信号经手指反射至所述多片压电晶片，并经过光电转换、图像构建等处理，形成指纹图像。当然，合法用户的指纹图像也是通过上述方式进行获取的，并存储形成保存有指纹数据的数据库，以供后续进行指纹比对。

在一个可选的实施例中，通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹可以包括：检测通过所述多片压电晶片接收当超声波传入活体的血液流动区后被红细胞散射返回的回声信号的频率，根据所述回声信号的频率检测所述指纹是否为活体指纹。进一步地，根据所述回声信号的频率检测所述指纹是否为活体指纹包括：将所述回声信号的频率与发射的超声波的频率进行对比分析；根据对比分解的结果确定所述指纹是否为活体指纹。

相对于手指的同一位置，手指中的肌肉、骨头等组织是静止的，对应的散射强度是恒定不变的，而手指中的血液则是流动的，具有一定的流速，不同时刻同一位置的散射强度也相应地变化，因此，通过多片压电晶片对不同时刻对手指同一位置中血液平均横向流速进行测量，就可以得到该位置处血液横向流速的平均值，即测量结果。

进一步地，根据对比分解的结果确定所述指纹是否为活体指纹可以包括：在所述回声信号的频率大于或小于所述发射的超声波的频率的情况下，确定所述指纹为活体指纹。如果是活体指纹，手指中的血液则是流动的，具有一定的流速，不同时刻同一位置的散射强度也相应地变化，故通过多片压电晶片接收的回声信号的频率与发射出去的超声波的频率是不同的，通过多片压电晶片接收的回声信号的频率的大小可能大于发射出去的超声波的频率，也可能小于发射出去的超声波的频率。

在确定所述回声信号的频率的基础上，还可以估算出血流的速度与方向的对应关系。预设流速范围指的是活体指纹所对应的血液横向流速的分布。由于手指上被覆上一个假指纹套或者假指纹膜，将导致受试者的测量结果产生较大的变异，从而偏离出预设流速范围，因此，通过测量结果与预设流速范围的比较，即能够得出活体指纹识别结果。

在得到测量结果之后，若测量结果在预设流速范围内，则判定获取到的指纹图像属于活体指纹，进而由数据库中对该指纹图像进行匹配查找，以判断数据库中是否存在与之相同的指纹图像，从而判断受试者是否为合法用户，否则，判定获取到的指纹图像不属于活体指纹，停止后续的指纹比对。

对手指中血液平均横向流速进行测量，得到预测量结果。如前所述，同理于测量结果，预测量结果是通过对不同时刻对手指同一位置中血液平均横向流速进行测量得到的，即预测量结果为该位置处血液横向流速的平均值。

相对于手指的不同位置，获取多个预测量结果，以得到血液横向流速的分布。由于预测量结果只是针对于不同时刻手指同一位置的血液平均横向流速的测量，为了得到血液横向流速的分布，将通过对不同时刻对手指不同位置的血液平均横向流速进行测量，以通过获取到的相对于手指的不同位置的多个预测量结果，形成血液横向流速的分布。

根据得到的血液横向流速的分布，设置用以进行活体指纹识别的预设流速范围。在得到血液横向流速的分布之后，即能够估测活体指纹所对应的血液横向流速的大致范围，在不同的应用场景中，根据估测的大致范围设置预设流速范围，以供后续活体指纹的识别。

具体地，对手指中血液平均横向流速进行测量，得到测量结果或者预测量结果的步骤包括以下步骤：

获取经手指散射的光信号。无论是合法用户，还是受试者，当其手指放置于解锁区域，产生用于激发发射超声波的电信号，通过所述多片压电晶片根据所述电信号发射超声波,超速波遇手指的不同声阻截面产生反射和散射，通过所述多片压电晶片接收所述超声波的回声信号,并将所述回声信号转换为电信号。多片压电晶片接收到经手指散射的光信号之后，进行光电转换，并将转换的电信号传输至CPU。

按照电信号进行强度提取及互相关运算，得到测量结果或者预测量结果。接收到的电信号对应于不同时刻手指的同一位置，经过二维或者三维的图像构建，先得到手指同一位置的散射强度分布图即散射结构图，再对该散射结构图进行强度提取及互相关运算，从而得到手指该位置处的血液横向流速的平均值。

通过如上的过程，使得活体指纹识别装置依次进行了指纹图像、血液横向流速的对比，从而准确地判定出设别到的指纹是否为活体指纹。

图6是根据本发明实施例的活体指纹识别的示意图一，如图6所示，超声换能器，超声换能器由压电晶片组成，晶片受电信号激发发射超声波，超速波遇不同声阻截面产生反射和散射，晶片又接收回声信号，转换为电信号，送入CPU分析处理.超速波换能器又称声点换能器。

图6中的(1)、(2)、(3)、(4)号分别对应(1)号压电晶片，(2)号压电晶片，(3)号压电晶片，(4)号压电晶片，假设激发超声波频率为30Khz，(5)号为血液红细胞，(6)号为血液红细胞，(7)号为血液红细胞，(8)号为手指。

当手指(8)放在超声波指纹模组时,超声换能器识别开始工作，所有的压电晶片开始发射超速波，超速波遇到手指障碍反射回来，对应的压电晶片接受,测量出对应的指纹数据，所有指纹数据通过压电晶片收集合并成完整的3D指纹信息。压电晶片受电信号激发发射超速波束，超声波与手指指纹凹凸反射，晶片接收回声信号，转换为电信号，送CPU分析处理，根据时间差计算出反射位置的距离，按点顺序连接成指纹的3D图像。假设(1)、(2)、(3)、(4)号压电晶片受电信号发射的超速波60％被反射回来，剩余的40％超速波进入手指，假设(5)、(6)、(7)血红细胞按箭头方向移动，也就是血液的流动方向，利用超声多普勒效应原理检测运动物体，当发射超声传入人体的某一血液流动区,被红细胞散射返回压电晶片的回声信号的频率可增可减，朝向晶片的运动血流，接收的频率较发射频率增高，背离的血流的则频率减低，(5)、(6)、(7)红细胞在血管内作不规则运动，图7是根据本发明实施例的活体指纹识别的示意图二，如图7所示，当压电晶片发射出超声波之后，进入血液的超声波遇到红细(5)之后被反射回来，压电晶片接收发射回来的回声信号。假设进入手指的40％超声波有30％进入血液，超声波频率为30Khz，当压电晶片接收到适当比率的35Khz或者40Khz多普勒效应产生的回声信号，证明被检测物为活体。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种指纹解锁处理移动终端，图8是根据本发明实施例的指纹解锁处理移动终端的框图，如图8所示，包括：

采集模块82，用于通过超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹，其中，所述超声换能器由多片压电晶片组成，设置于所述解锁区域；

检测模块84，用于通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹；

解锁模块86，用于在检测结果为是的情况下，将所述指纹与预先存储的指纹信息进行比对，在比对结果一致时对屏幕进行解锁。

图9是根据本发明优选实施例的指纹解锁处理移动终端的框图一，如图9所示，所述采集模块82包括：

产生单元92，用于产生用于激发发射超声波的电信号；

发射单元94，用于通过所述多片压电晶片根据所述电信号发射超声波,其中，所述超速波遇不同声阻截面产生反射和散射；

转换单元96，用于通过所述多片压电晶片接收所述超声波的回声信号,并将所述回声信号转换为电信号；

合成单元98，用于将转换后的电信号传输给CPU，将通过所述多片压电晶片测量出的指纹数据合成3D指纹信息。

优选地，所述合成单元98，还用于

根据时间差计算出反射位置的距离，按点顺序连接成指纹的3D图像。

图10是根据本发明优选实施例的指纹解锁处理移动终端的框图二，如图10所示，所述检测模块84包括：

第一检测单元102，用于检测通过所述多片压电晶片接收当超声波传入活体的血液流动区后被红细胞散射返回的回声信号的频率；

第二检测单元104，用于根据所述回声信号的频率检测所述指纹是否为活体指纹。

图11是根据本发明优选实施例的指纹解锁处理移动终端的框图三，如图11所示，所述检测模块84包括：

对比分析单元112，用于将所述回声信号的频率与发射的超声波的频率进行对比分析；

确定单元114，用于根据对比分解的结果确定所述指纹是否为活体指纹。

优选地，所述确定单元，还用于

在所述回声信号的频率大于或小于所述发射的超声波的频率的情况下，确定所述指纹为活体指纹。

本发明实施例，通过超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹，其中，所述超声换能器由多片压电晶片组成，设置于所述解锁区域；通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹；在检测结果为是的情况下，将所述指纹与预先存储的指纹信息进行比对，在比对结果一致时对屏幕进行解锁，解决了相关技术中由于活体指纹检测准确性不高使得可以通过指纹膜等解锁，导致终端的保密性差的问题，通过检测到指纹为活体指纹时才对终端进行解锁，提高了终端的保密性能，提高了用户体验。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例该的方法。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种指纹解锁处理方法，其特征在于，包括：

通过超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹，其中，所述超声换能器由多片压电晶片组成，设置于所述解锁区域；

通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹；

在检测结果为是的情况下，将所述指纹与预先存储的指纹信息进行比对，在比对结果一致时对屏幕进行解锁。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹包括：

产生用于激发发射超声波的电信号；

通过所述多片压电晶片根据所述电信号发射超声波,其中，所述超速波遇不同声阻截面产生反射和散射；

通过所述多片压电晶片接收所述超声波的回声信号,并将所述回声信号转换为电信号；

将转换后的电信号传输给CPU，将通过所述多片压电晶片测量出的指纹数据合成3D指纹信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将通过所述多片压电晶片测量出的指纹数据合成3D指纹信息包括：

根据时间差计算出反射位置的距离，按点顺序连接成指纹的3D图像。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹包括：

检测通过所述多片压电晶片接收当超声波传入活体的血液流动区后被红细胞散射返回的回声信号的频率；

根据所述回声信号的频率检测所述指纹是否为活体指纹。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述回声信号的频率检测所述指纹是否为活体指纹包括：

将所述回声信号的频率与发射的超声波的频率进行对比分析；

根据对比分解的结果确定所述指纹是否为活体指纹。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据对比分解的结果确定所述指纹是否为活体指纹包括：

在所述回声信号的频率大于或小于所述发射的超声波的频率的情况下，确定所述指纹为活体指纹。

7.一种指纹解锁处理移动终端，其特征在于，包括：

采集模块，用于通过超声换能器采集触控解锁区域的用于解锁屏幕的指纹，其中，所述超声换能器由多片压电晶片组成，设置于所述解锁区域；

检测模块，用于通过超声波检测所述指纹是否为活体指纹；

解锁模块，用于在检测结果为是的情况下，将所述指纹与预先存储的指纹信息进行比对，在比对结果一致时对屏幕进行解锁。

8.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述采集模块包括：

产生单元，用于产生用于激发发射超声波的电信号；

发射单元，用于通过所述多片压电晶片根据所述电信号发射超声波,其中，所述超速波遇不同声阻截面产生反射和散射；

转换单元，用于通过所述多片压电晶片接收所述超声波的回声信号,并将所述回声信号转换为电信号；

合成单元，用于将转换后的电信号传输给CPU，将通过所述多片压电晶片测量出的指纹数据合成3D指纹信息。

9.根据权利要求7或8所述的移动终端，其特征在于，所述检测模块包括：

第一检测单元，用于检测通过所述多片压电晶片接收当超声波传入活体的血液流动区后被红细胞散射返回的回声信号的频率；

第二检测单元，用于根据所述回声信号的频率检测所述指纹是否为活体指纹。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述检测模块包括：

对比分析单元，用于将所述回声信号的频率与发射的超声波的频率进行对比分析；

确定单元，用于根据对比分解的结果确定所述指纹是否为活体指纹。