CN102254167A - 一种降低指纹比对拒真率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降低指纹比对拒真率的方法，由指纹传感器提取指纹特征，在众多模板中快速搜索，与存在的模板比对，得到最高比对分数；根据比对通过规则判断比对是否通过，根据辅模板替换规则替换模板或者不替换模板。本发明有益的效果是：增加了辅模板，并且在应用过程中动态更新辅模板，这样大大提高了传感器对环境的适应能力，提高了抗老化能力，加大了比对对象的范围从而有效的降低了拒真率；同时指纹比对辅助阈值区间，比对在这一区间里的指纹特征需要与指纹模板一一比对，发现两枚以上特征的比对分数在这个区间内，则判定比对通过，这样在保证不认假的情况下有效的降低了指纹比对的拒真率。

Description

一种降低指纹比对拒真率的方法

技术领域

本发明涉及指纹传感器对其拒真率很高的应用领域，尤其是一种降低指纹比对拒真率的方法。

背景技术

随着社会的发展，信息安全越来越重要，人体特征识别技术也越来越重要，将指纹锁应用于笔记本，机箱甚至鼠标上，可以对文件、系统起保护作用，并且进行身份识别。但由于大多指纹安全产品都面临着指纹传感器采集指纹面积小、每次采集指纹部位不同、环境变化以及传感器老化等因素导致的指纹比对时拒真率非常高的问题。

现有方案简明步骤（如图1所示）：

步骤1：系统上电，主控制器对指纹传感器进行初始化，设置预设参数；

步骤2：等待指令录入指纹模板或者进入步骤3；

步骤3：指纹传感器使用预设参数采集一副指纹图像，提取指纹特征；

步骤4：指纹比对，与指纹模板（固定指纹模板）比对得到比对结果；

步骤5：结束操作或重复步骤三。

现有技术在指纹比对的应用中，指纹比对是基于先录入的指纹模板（固定模板），在设备收到比对命令后在模板中进行搜索比对，得出比对结果，继而根据结果进行具体操作或后续运用。这种方法导致指纹录入后就被固定，在以后的应用中模板将保存不变。模板固定了会导致一系列的后果，如模板指纹特征有限，不能完全反应手指各部位的特征；环境的变化导致手指变化，传感器的老化导致采集到的指纹图像的变化，从而给指纹比对带来误差等。这些问题都会导致高的拒真率，下面对列举了现有的技术拒真率非常高的原因：

1） 指纹图像面积有限，特别是划动式传感器面积更小，两次采集的指纹由于手指和传感器接触的部位不同，这些的原因必然导致新采集的指纹特征比对时和模板中特征相似度很低，固定指纹模板显然不能满足设备在应用中最高效工作的要求；

2） 随着环境的变化，手指也会发生变化，比如夏天的手指潮湿，冬天手指干燥，这会严重影响指纹的比对效果，夏天录的指纹模板冬天不好用；冬天录的指纹模板夏天不好用。固定指纹模板显然会给工作带来许多不便；

3） 传感器老化，传感器老化必然影响采集到的图像的效果，新采集的指纹特征与以前录入的固定模板必然有一定的差别，导致拒真率增高，所有固定指纹模板表现就显得力不从心；

4） 模板中指纹特征有限，不能反应手指各部位的特征，导致比对的对象太少，拒真率非常高。

发明内容

本发明的目的正是要解决上述技术存在的不足，即解决指纹传感器采集指纹面积小，每次采集指纹部位不同，环境变化以及传感器老化等因素导致的指纹比对时拒真率非常高的问题，而提供一种降低指纹比对拒真率的方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种降低指纹比对拒真率的方法，步骤如下：

（1）、系统上电，主控制器对传感器进行初始化，设置预设参数；

（2）、录入指纹或者进入步骤（3）；

（3）、指纹传感器使用预设参数采集一幅指纹图像，提取指纹特征；

（4）、在众多模板中快速搜索，与存在的模板比对，得到最高比对分数；

（5）、根据比对通过规则判断比对是否通过；

（6）、根据辅模板替换规则替换模板或者不替换模板；

（7）、等待设备命令，收到关机或结束命令进入步骤（8），收到采集指纹图像命令进入步骤（3）；

（8）关机或结束操作。

作为优选，所述的指纹比对步骤：

（1）、系统上电，主控制器对传感器进行初始化，设置预设参数；

（2）、指纹传感器使用预设参数采集一幅指纹图像，提取指纹特征；

（3）、在众多模板中快速搜索，得到最高比对分数；

（4）、如果得到最高比对分数大于指纹比对第一阈值，则比对通过，分数在比对辅助阈值区间，必须在这个模板中找到另一枚特征的比对分数在这一区间才能通过；

（5）、本次比对完成。

作为优选，每次指纹比对通过后都要判断是否替换模板，指纹替换模板步骤如下：     （1）、指纹比对通过；

（2）、当指纹比对分数大于指纹模板替换第一阈值区间时，如果辅模板有空余则替换模板，否则不替换模板；当指纹比对分数属于指纹模板替换第一阈值区间时，替换模板中比对分数最大的特征；当指纹比对分数属于指纹模板替换辅助阈值区间时，必须查询到模板中存在另一枚特征的比对分数在指纹模板替换辅助阈值区间中才能替换模板；其余情况不替换模板；

（3）、本次替换模板操作结束。

本发明与现有技术相比，有益的效果是：

1：低拒真率：本技术低于原有的阈值下增加了新的比对通过的阈值区间和辅模板，降低了拒真率，在指纹搜索时划偏的指纹也能搜索到。

2：使用方便：本技术使用了辅模板实现了动态更新模板，本发明解决指纹传感器采集指纹面积小，每次采集指纹部位不同，环境变化以及传感器老化等因素导致的指纹比对时拒真率非常高的问题，使用户可以起来更加顺手。

3：环境适应能力强：本技术动态更新模板，模板随着环境的变化而变化，大大提高了环境的适应能力。

4：增加了比对的对象：由于辅模板的存在，大大提高了比对的对象，使手指各部位的特征在模板中都有保存，有效地降低了拒真率。 

附图说明

图1为现有方案简明流程图；

图2为本发明应用简明流程图；

图3为指纹比对流程图；

图4为辅模板替换流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

本发明针对原有技术的缺点，增加了辅模板，并且在应用过程中动态更新（替换）辅模板，这样大大提高了传感器对环境的适应能力，提高了抗老化能力，加大了比对对象的范围从而有效的降低了拒真率；同时指纹比对辅助阈值区间，比对在这一区间里的指纹特征需要与指纹模板一一比对，发现两枚以上特征的比对分数在这个区间内，则判定比对通过，这样在保证不认假的情况下有效的降低了指纹比对的拒真率。

本发明所述的降低指纹比对拒真率的方法，如图2所示，步骤如下：

（1）、系统上电，主控制器对传感器进行初始化，设置预设参数；

（2）、录入指纹或者进入步骤（3）；

（3）、指纹传感器使用预设参数采集一幅指纹图像，提取指纹特征；

（4）、在众多模板中快速搜索，与存在的模板比对，得到最高比对分数；

（5）、根据比对通过规则判断比对是否通过；

（6）、根据辅模板替换规则替换模板或者不替换模板；

（7）、等待设备命令，收到关机或结束命令进入步骤（8），收到采集指纹图像命令进入步骤（3）；

（8）关机或结束操作。

指纹比对流程如图3所示，这样在保证不认假的情况下有效的降低了指纹比对的拒真率，具体步骤如下：

（1）、系统上电，主控制器对传感器进行初始化，设置预设参数；

（2）、指纹传感器使用预设参数采集一幅指纹图像，提取指纹特征；

（3）、在众多模板中快速搜索，得到最高比对分数；

（4）、得到最高比对分数大于指纹比对第一阈值，则比对通过，分数在比对辅助阈值区间，必须在这个模板中找到另一枚特征的比对分数在这一区间才能通过；

（5）、本次比对完成。

如图4所示，每次指纹比对通过后都要判断是否替换模板，指纹替换模板步骤如下：     （1）、指纹比对通过；

（2）、当指纹比对分数大于指纹模板替换第一阈值区间时，如果辅模板有空余则替换模板；当指纹比对分数属于指纹模板替换第一阈值区间时，替换模板中比对分数最大的特征；当指纹比对分数属于指纹模板替换辅助阈值区间时，必须查询到模板中存在另一枚特征的比对分数在指纹模板替换辅助阈值区间中才能替换模板；其余情况不替换模板；

（3）、本次替换模板操作结束。

增加了这样的辅模板有以下几个优点：

1） 增加了比对的对象，使手指各部位的特征在模板中都有保存，有效地降低了拒真率；

2） 增强了传感器的环境适应能力；在不同的环境中保持，较低的拒真率；

3） 增加了传感器抗老化能力。

术语解释：

1、指纹传感器：能感受指纹信息并转换成可用输出信号的传感器。

2、划动式指纹传感器：指手指在传感器表面划动过程中，传感器会采集到一帧帧指纹，可以通过算法将这一帧帧指纹拼接成起来的传感器，如AES1711、FPC1080A等传感器。

3、片状指纹传感器：指纹传感器通过感应皮肤的指表活性层来隐性采集表皮指纹如fpc1011c。

4、光学式传感器：即光学式传感器从内部发射的光在指纹中形成反射后在CMOS图像传感器感应的原理来获得指纹图像，如GC0307、GC0309等。

5、帧：图像传感器一次输出的一副图像。

6、指纹特征：从指纹图像中提取出来的代表此指纹特有信息的特征码。

7、指纹模板：同一个手指采集的多个指纹特征并列放在一起构成一个指纹模板。

8、固定指纹模板：手指录入模板以后永远保持不变的模板。

9、辅模板：在应用中会动态更新的模板

10、指纹比对：某个指纹特征与指纹模板中的特征相比较的过程。

11、指纹比对第一阈值：判断指纹比对通过的阈值，只要比对分数大于这一阈值，则判定本次比对通过。

12、指纹比对辅阈值区间：由于采集手指指纹的部位不同，传感器老化，环境变化等外部原因导致指纹的比对分数不高，但降低指纹比对第一阈值会导致认假，所有设置了这一阈值区间，来解决这个问题。

13、指纹模板替换第一阈值区间：判断指纹模板替换的阈值区间，比对分数在这一区间内则直接替换模板。

14、指纹模板替换辅助阈值区间：比对分数在这一区间内的指纹，替换模板需要慎重，所以设置了这一个阈值区间。

15、拒真率：手指A的指纹特征与手指A的指纹模板中的特征一一比对，比对结果相似度都很低的情况的百分比。

16、认假率：手指A的指纹特征与非手指A的指纹模板中的特征一一比对，比对结果相似度都很高的情况的百分比。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种降低指纹比对拒真率的方法，其特征在于：步骤如下：

（1）、系统上电，主控制器对传感器进行初始化，设置预设参数；

（2）、录入指纹或者进入步骤（3）；

（3）、指纹传感器使用预设参数采集一幅指纹图像，提取指纹特征；

（4）、在众多模板中快速搜索，与存在的模板比对，得到最高比对分数；

（5）、根据比对通过规则判断比对是否通过；

（6）、根据辅模板替换规则替换模板或者不替换模板；

（7）、等待设备命令，收到关机或结束命令进入步骤（8），收到采集指纹图像命令进入步骤（3）；

（8）关机或结束操作。

2.根据权利要求1所述的降低指纹比对拒真率的方法，其特征在于：指纹比对步骤：

（1）、系统上电，主控制器对传感器进行初始化，设置预设参数；

（2）、指纹传感器使用预设参数采集一幅指纹图像，提取指纹特征；

（3）、在众多模板中快速搜索，得到最高比对分数；

（4）、如果得到最高比对分数大于指纹比对第一阈值，则比对通过，分数在比对辅助阈值区间，必须在这个模板中找到另一枚特征的比对分数在这一区间才能通过；

（5）、本次比对完成。

3.根据权利要求1所述的降低指纹比对拒真率的方法，其特征在于：每次指纹比对通过后都要判断是否替换模板，指纹替换模板步骤如下： （1）、指纹比对通过；

（2）、当指纹比对分数大于指纹模板替换第一阈值区间时，如果辅模板有空余则替换模板，否则不替换模板；当指纹比对分数属于指纹模板替换第一阈值区间时，替换模板中比对分数最大的特征；当指纹比对分数属于指纹模板替换辅助阈值区间时，必须查询到模板中存在另一枚特征的比对分数在指纹模板替换辅助阈值区间中才能替换模板；其余情况不替换模板；

（3）、本次替换模板操作结束。

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