CN104281841A - 一种指纹识别系统及其指纹处理方法和装置 - Google Patents

一种指纹识别系统及其指纹处理方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种指纹识别系统及其指纹处理方法和装置，属于指纹识别技术领域。方法流程包括：在注册模式下，当使用者的手指从传感器扫描区域中的指定区域内滑过时，获取由所述指定区域扫描得到的多张图片；根据所述多张图片间相同的特征值对所述各图片进行拼接形成指纹图像；将所述指纹图像或所述指纹图像的特征值存储到注册模板中。采用本发明能够缩短扫描的时间，不仅操作简单，而且提高了指纹注册的效率。

Description

一种指纹识别系统及其指纹处理方法和装置
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹识别系统及其指纹处理方法和装置。
背景技术
随着安全技术的发展，指纹识别越来越收到人们的重视，其应用的领域也越来越广。指纹识别系统需要在系统中进行指纹注册，现有技术常用的一种注册方法为按压式指纹注册，如苹果的指纹解锁(Apple touch ID)的指纹注册即为按压式指纹注册。这种注册方法需要使用者多次触摸指纹传感器，获取多个图片进行拼贴，并将拼接的图片当作指纹验证的模板。由于这种注册方法需要使用者多次触摸传感器，并且在此过程中需要引导使用者，从而使传感器能够感应到不同的指纹部位，因此注册时间过长。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种指纹识别系统及其指纹处理方法和装置，以解决现有技术指纹识别注册方法需要使用者多次触摸传感器，并且在此过程中需要引导使用者，因此注册时间过长的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
据本发明的一个方面，提供一种指纹识别系统的指纹处理方法，包括如下步骤：在注册模式下，当使用者的手指从传感器扫描区域中的指定区域内滑过时，获取由所述指定区域扫描得到的多张图片；根据所述多张图片间相同的特征值对所述各图片进行拼接形成指纹图像；将所述指纹图像或所述指纹图像的特征值存储到注册模板中。
提供一种如上所述的方法，所述特征值包括：特征点的描述及其位置；或者所述特征值包括：特征点附近图案的指向或其他统计特征。
提供一种如上所述的方法，所述根据各图片间相同的特征值对所述各图片进行拼接形成指纹图像，包括：提取每张图片的多个特征点的特征值；根据提取的特征值查找所述每张图片之间的具有相同的特征值的特征点；将所述每个图片之间按照具有特征值的特征点的位置进行拼接，并且拼接后所述具有相同的特征值的特征点重合在一起。
提供一种如上所述的方法，所述指定区域位于所述扫描区域的中间位置。
提供一种如上所述的方法，所述方法还包括：在验证模式下，当使用者的手指触摸或按压传感器时，获取传感器的整个扫描区域扫描得到的指纹验证图片；提取所述指纹验证图片上的特征值；将所述特征值与所述注册模板上的特征值进行相似度比对；若所述相似度超过预设的阀值，则确定身份验证通过，否则确认身份验证失败。
根据本发明的一个方面，提供一种指纹识别系统的指纹处理装置，所述装置包括：获取单元，用于在注册模式下，在使用者的手指从传感器扫描区域中的指定区域内滑过时，获取多张由所述指定区域扫描得到的图片；处理单元，用于根据所述图片获取单元获取的图片间的相同的特征值对所述各图片进行拼接形成指纹图像；存储单元，用于将所述指纹图像或所述指纹图像的特征值存储到注册模板中。
提供一种如上所述的装置，所述处理单元包括：特征提取模块，用于提取所述图片获取单元获取的每张图片的多个个特征点的特征值；分析模块，用于根据所述特征提取模块提取的特征值查找所述每张图片之间的具有相同的特征值的特征点；拼接模块，用于根据所述分析模块的分析将将所述每个图片之间按照具有特征值的特征点的位置进行拼接，并且拼接后所述具有相同的特征值的特征点重合在一起。。
提供一种如上所述的装置，所述获取单元，还用于在验证模式下，在使用者的手指触摸传感器时，获取整个传感器的扫描区域扫描得到的指纹验证图片；所述处理单元，还用于提取所述获取单元获取的指纹验证图片上的特征值，将所述特征值与存储的注册模板上的特征值进行相似度比对，并在所述相似度超过预设的阀值时确定身份验证通过，否则确认身份验证失败。
根据本发明的再一个方面，提供一种指纹识别系统，包括如上所述的指纹处理装置及传感器，所述传感器，用于在注册模式下，对扫描区域中的指定区域内滑过的手指指纹进行扫描，以使得所述指纹处理装置获取多张图片，或者用于在认证模式，当使用者的手指触摸或按压传感器时，在整个扫描区域内的手指指纹进行扫描，以使得所述指纹处理装置获取指纹验证图片。
提供一种如上所述的指纹识别系统，所述传感器的指定区域位于所述扫描区域的中间位置。
本发明的一种指纹识别系统及其指纹处理方法和装置，采用滑动的方式注册模板，因此用户只需在传感器扫描区域的指定区域内滑动手指即可完成注册，由于在注册过程中，只需要利用传感器扫描区域中的一小部分区域即指定区域进行扫描，然后再将扫描过程抓取的多个图片进行拼接便可形成注册用的指纹图片，存储到注册模板中，因此进一步缩短了扫描的时间，不仅操作简单，而且提高了指纹注册的效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种指纹识别系统的示意图；
图2-a为图1中的传感器在注册模式下的指定区域划分示意图；
图2-b为图1中的传感器在身份认证模式下的扫描区域示意图；
图3为图1中的指纹处理装置的模块结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种指纹识别系统在注册模式下的指纹处理方法的流程图；
图5为图4中步骤S420的流程图；
图6为图4中步骤S420的图片拼接示意图；
图7本为本发明实施例提供的一种指纹识别系统在验证模式下的指纹处理方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
本发明实施例提供了一种指纹识别系统，请参阅图1，该系统包括传感器110及指纹处理装置120。
传感器110，用于在注册模式下，对扫描区域中的指定区域内滑过的手指指纹进行扫描，以使得所述指纹处理装置120获取多张图片，或者用于在认证模式，当使用者的手指触摸或按压传感器时，在整个扫描区域内的手指指纹进行扫描，以使得所述指纹处理装置120获取指纹验证图片。
请参阅图2-a，为该传感器120注册模式下的区域划分示意图。假设本实施例中传感器的整个扫描区域的像素为128X64，在注册模式下，仅对指定区域(图中阴影部分，即位于所述扫描区域的中间位置)进行扫描，比如指定区域为传感器120的整个扫描区域中的中央三行的像素点进行扫描。
在实际应用中，用户需要将手指从指定区域中滑过时，传感器120则在指定区域内对滑过的手指指纹进行扫描，并根据预先的设定抓取多张图片。
请参阅图2-b，为该传感器120身份认证模式下的扫描区域示意图。在身份认证模式下，将对传感器的整个扫描区域内的像素点进行扫描，从而获取一张128X64像素的指纹验证图片。
请参阅图3，指纹处理装置120包括：获取单元121、处理单元122以及存储单元123。
在注册模式下，获取单元121，用于在使用者的手指从传感器扫描区域中的指定区域内滑过时，获取多张由所述指定区域扫描得到的图片。
此时，处理单元122，用于根据所述图片获取单元获取的图片间的相同的特征值对所述各图片进行拼接形成指纹图像。处理单元122包括：特征提取模块1221，用于提取所述图片获取单元121获取的每张图片的多个特征点的特征值；分析模块1222，用于根据所述特征提取模块1221提取的特征值查找所述每张图片之间的具有相同的特征值的特征点；拼接模块1223，用于根据所述分析模块1222的分析将所述每个图片之间按照具有特征值的特征点的位置进行拼接，并且拼接后所述具有相同的特征值的特征点重合在一起。
存储单元123，用于将所述指纹图像或所述指纹图像的特征值存储到注册模板中。
在验证模式下，所述获取单元121，还用于在使用者的手指触摸传感器时，获取整个传感器的扫描区域扫描得到的指纹验证图片；
所述处理单元122，还用于提取所述获取单元121获取的指纹验证图片上的特征值，将所述特征值与存储注册模板上的特征值进行相似度比对，并在所述相似度超过预设的阀值时确定身份验证通过，否则确认身份验证失败。
本实施例的指纹识别系统，采用滑动的方式注册模板，因此用户只需在传感器扫描区域的指定区域内滑动手指即可完成注册，由于在注册过程中，只需要利用传感器扫描区域中的一小部分区域即指定区域进行扫描，然后再将扫描过程抓取的多个图片进行拼接便可形成注册用的指纹图片，存储到注册模板中，因此进一步缩短了扫描的时间，不仅操作简单，而且提高了指纹注册的效率。
在上述系统的基础上，本发明还提供了一种指纹识别系统的指纹处理方法，请参阅图4，方法流程包括：
S410、在注册模式下，当使用者的手指从传感器扫描区域中的指定区域内滑过时，获取由所述指定区域扫描得到的多张图片。
S420、根据所述多张图片间相同的特征值对所述各图片进行拼接形成指纹图像。
具体的，请参阅图5，该步骤包括：
S421、提取每张图片的多个特征点的特征值。
请参阅图6，本实施例以获取3张图片P1、P2、P3为例。
图片P1上提取了特征点k1-1、k2-1、k3-1的特征值，图片P2上提取了特征点k1-2、k2-2、k3-2、k4-2、k5-2、k6-2、k7-2的特征值，图片P3上提取了特征点k4-3、k5-3、k6-3、k7-3的特征值。
S422、根据提取的特征值查找所述每张图片之间的具有相同的特征值的特征点。
如图6所示，图片P1的特征点k1-1、k2-1、k3-1的特征值分别与图片P2的特征点k1-2、k2-2、k3-2的特征值相同；图片P2的特征点k4-2、k5-2、k6-2、k7-2的特征值分别与图片P3的特征点k4-3、k5-3、k6-3、k7-3的特征值相同。
S423将所述每个图片之间按照具有特征值的特征点的位置进行拼接，并且拼接后所述具有相同的特征值的特征点重合在一起。
如图6所示，图片P1、图片P2与图片P3，以图片之间按照相同的特征点的位置进行拼接，拼接后图片P1的k1-1、k2-1、k3-1分别与图片P2的k1-2、k2-2、k3-2重合，图片P2的k4-2、k5-2、k6-2、k7-2分别与图片P2的k4-3、k5-3、k6-3、k7-3重合。
S430、将所述指纹图像或所述指纹图像的特征值存储到注册模板中。
具体的，可以直接存储拼接后得到的指纹图像，也可以仅指存储指纹图像中的特征值。该特征值包括特征点的描述及其位置，也可以包括特征点附近图案的指向或其他统计特征。
情参阅图7，该方法还可包括如下步骤：
S710、在验证模式下，当使用者的手指触摸或按压传感器时，获取传感器的整个扫描区域扫描得到的指纹验证图片；
S712、提取所述指纹验证图片上的特征值；
S713、将所述特征值与所述注册模板上的特征值进行相似度比对；
S714、若所述相似度超过预设的阀值，则确定身份验证通过，否则确认身份验证失败。
本实施例的指纹识别系统的指纹处理方法，采用滑动的方式注册指纹模板，因此用户只需在传感器扫描区域的指定区域内滑动手指即可完成注册，由于在注册过程中，只需要利用传感器扫描区域中的一小部分区域即指定区域进行扫描，然后再将扫描过程抓取的多个图片进行拼接便可形成注册用的指纹图片，存储到注册模板中，进一步缩短了扫描的时间，不仅操作简单，而且提高了指纹注册的效率。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种指纹识别系统的指纹处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
在注册模式下，当使用者的手指从传感器扫描区域中的指定区域内滑过时，获取由所述指定区域扫描得到的多张图片；
根据所述多张图片间相同的特征值对所述各图片进行拼接形成指纹图像；
将所述指纹图像或所述指纹图像的特征值存储到注册模板中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述特征值包括：特征点的描述及其位置；或者
所述特征值包括：特征点附近图案的指向或其他统计特征。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各图片间相同的特征值对所述各图片进行拼接形成指纹图像，包括：
提取每张图片的多个特征点的特征值；
根据提取的特征值查找所述每张图片之间的具有相同的特征值的特征点；
将所述每个图片之间按照具有特征值的特征点的位置进行拼接，并且拼接后所述具有相同的特征值的特征点重合在一起。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在验证模式下，当使用者的手指触摸或按压传感器时，获取传感器的整个扫描区域扫描得到的指纹验证图片；
提取所述指纹验证图片上的特征值；
将所述特征值与所述注册模板上的特征值进行相似度比对；
若所述相似度超过预设的阀值，则确定身份验证通过，否则确认身份验证失败。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述指定区域位于所述扫描区域的中间位置。
6.一种指纹识别系统的指纹处理装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于在注册模式下，在使用者的手指从传感器扫描区域中的指定区域内滑过时，获取多张由所述指定区域扫描得到的图片；
处理单元，用于根据所述图片获取单元获取的图片间的相同的特征值对所述各图片进行拼接形成指纹图像；
存储单元，用于将所述指纹图像或所述指纹图像的特征值存储到注册模板中。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理单元包括：
特征提取模块，用于提取所述图片获取单元获取的每张图片的多个特征点的特征值；
分析模块，用于根据所述特征提取模块提取的特征值查找所述每张图片之间的具有相同的特征值的特征点；
拼接模块，用于根据所述分析模块的分析将将所述每个图片之间按照具有特征值的特征点的位置进行拼接，并且拼接后所述具有相同的特征值的特征点重合在一起。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，
所述获取单元，还用于在验证模式下，在使用者的手指触摸传感器时，获取整个传感器的扫描区域扫描得到的指纹验证图片；
所述处理单元，还用于提取所述获取单元获取的指纹验证图片上的特征值，将所述特征值与存储的注册模板上的特征值进行相似度比对，并在所述相似度超过预设的阀值时确定身份验证通过，否则确认身份验证失败。
9.一种指纹识别系统，其特征在于，包括如权利要求5至8任一项所述的指纹处理装置及传感器，
所述传感器，用于在注册模式下，对扫描区域中的指定区域内滑过的手指指纹进行扫描，以使得所述指纹处理装置获取多张图片，或者用于在认证模式，当使用者的手指触摸或按压传感器时，在整个扫描区域内的手指指纹进行扫描，以使得所述指纹处理装置获取指纹验证图片。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述传感器的指定区域位于所述扫描区域的中间位置。
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