CN104951687A - 一种指纹解锁的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种指纹解锁的方法及系统，方法包括：检测解锁请求；获取多个手指的组合指纹；将获取的所述组合指纹与预先存储的指纹模板进行比对验证，当验证成功时解锁，当验证失败时再次获取组合指纹。系统包括：用于检测解锁请求的检测模块；用于获取多个手指的组合指纹的指纹采集模块；用于预先存储用户录入的指纹模板的存储模块；用于将获取的所述组合指纹与预先存储的所述指纹模板进行比对验证，并在验证成功后发出解锁指令的验证模块；用于接收所述解锁指令并做出解锁动作的解锁模块。通过本发明能够提高智能设备的安全性。

Description

一种指纹解锁的方法及系统

技术领域

本发明涉及指纹解锁领域，尤指一种指纹解锁的方法及系统。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的移动终端层出不穷，如智能手机、平板电脑等，且屏幕也有越来越大的趋势。为了更好地保护个人移动终端中的信息，许多智能移动终端具有加密解锁功能。

目前移动终端的加密解锁方式主要有密码解锁、手势解锁和指纹解锁三种：

(1)密码解锁是最常规的解锁方式，用户预先设定一解锁密码并在每次解锁时进行密码输入验证即可。但是由于生活中需要记的密码太多，例如多张银行卡密码、邮箱密码、聊天软件密码等等，很容易记混造成无法解锁的情况。

(2)手势解锁已经发展出了多种形式，由它衍生出的解锁方式如拼图解锁、敲击解锁等。Android机型上的手势锁通常会采取640*960方形矩阵的形式出现，用户通过将手指依次滑动到事先设定好的“触点”上完成解锁。与输入密码相比，它可以一气呵成完成解锁，速度更快。当然，如果锁定图案太复杂的话另当别论，且可能会出现用户忘记解锁手势而导致无法解锁的情形。

(3)相对来讲，指纹解锁操作较为简单。然而，现有的指纹解锁通常都是对一个手指的指纹信息进行验证，主要包括纹形、纹数信息，除此之外还有模式区、核心点、三角点等总体特征以及方向、曲率、位置等局部特征。但是这样会存在单个手指指纹被拓印进而被盗用的情况，仍存在一定的被盗用危险。

因而，为了满足对私密性要求较高的用户需求，本发明提出一种基于指纹解锁的安全性更高的方法及系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种指纹解锁的方法及系统，不仅操作方便，而且安全性能更佳。

本发明提供的技术方案如下：

一种指纹解锁的方法，其包括：

步骤1：检测解锁请求；

步骤2：获取多个手指的组合指纹；

步骤3：将获取的所述组合指纹与预先存储的指纹模板进行比对验证，当验证成功时解锁，当验证失败时返回步骤2；

在步骤3中，所述指纹模板为多个手指的组合指纹信息。

较佳的，在步骤2中，所述组合指纹包括多个手指指纹轮廓的组合；

在步骤3中，所述指纹模板包括多个手指指纹轮廓的组合。

较佳的，所述指纹轮廓为指纹像素点阵信息。

较佳的，在步骤3中，所述多个手指指纹轮廓的组合包括每个手指的指纹像素点阵信息，以及不同手指指纹像素点阵中心点之间的相对位置信息；

在步骤2获取多个手指指纹像素点阵信息的组合后，确定每个手指指纹像素点阵中心点，并计算不同手指指纹像素点阵中心点之间的相对位置信息，并将该相对位置信息与每个手指的指纹像素点阵信息，分别同所述指纹模板中的不同手指指纹像素点阵中心点之间的相对位置信息、每个手指的指纹像素点阵信息进行比对验证。

较佳的，所述指纹模板为预设手势下的多个手指的组合指纹信息；

所述步骤2为获取所述预设手势下的多个手指的组合指纹。

较佳的，所述步骤1中的解锁请求通过语音控制或按压物理按键进行触发。

本发明还提供了一种指纹解锁的系统，其应用如前述的指纹解锁的方法，所述系统包括：

检测模块，其用于检测解锁请求；

指纹采集模块，其用于获取多个手指的组合指纹；

存储模块，其用于预先存储用户录入的指纹模板；

验证模块，其用于将获取的所述组合指纹与预先存储的所述指纹模板进行比对验证，并在验证成功后发出解锁指令；

解锁模块，其用于接收所述解锁指令并做出解锁动作。

较佳的，所述指纹采集模块用于采集多个手指的指纹轮廓组合；

所述存储模块用于存储的指纹模板为多个手指的指纹轮廓组合。

较佳的，所述指纹轮廓为指纹的像素点阵信息；

所述指纹采集模块为触摸屏，所述触摸屏用于采集多个手指指纹的像素点阵信息的组合。

较佳的，所述存储模块用于存储包括指纹组合中的每个手指指纹的像素点阵信息、不同手指指纹像素点阵中心点的相对位置信息的指纹模板；

所述验证模块包括计算单元和比对单元；

所述计算单元用于确定获取的组合指纹中的每个手指指纹的像素点阵中心点，并计算不同手指指纹的像素点阵中心点的相对位置信息；

所述比对单元用于将获取的组合指纹中的每个手指指纹的像素点阵信息，以及所述计算单元计算得到的所述相对位置信息，同所述存储模块中的所述指纹模板进行比对。

通过本发明提供的指纹解锁的方法及系统，能够带来以下至少一种有益效果：

1、本发明在解锁时，采集的是多个手指的组合指纹，相较于现有技术的单个手指指纹来说，防盗的安全性能更佳。

2、本发明采集的是单个手指指纹的轮廓以及多个手指指纹轮廓的组合，并非现有技术的指纹纹路、纹形，而且由于较难拓印符合验证要求的指纹轮廓，因而安全性能更高。进一步地，由于多个手指的指纹轮廓组合还增加了不同手指之间的相对位置信息，进一步提高了安全性。在本发明中，指纹轮廓可以通过指纹像素点阵信息表示，不同手指的相对位置信息也通过不同手指指纹像素点阵中点的相对坐标表示，更容易通过科学指标量化和计算。

3、本发明的指纹模板和验证时采集的组合指纹都优选为特定手势下的组合指纹，可以使指纹的组合更为确定，特别是对于不同手指的相对位置，更容易确定。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种指纹解锁的方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明的指纹解锁的方法的基本流程图；

图2是本发明的指纹解锁的方法的另一种流程图；

图3是本发明的指纹解锁的系统的结构示意图；

图4是本发明的指纹解锁的系统的另一种结构示意图；

图5是本发明的指纹采集模块的一种实施例的示意图；

图6是本发明的一种实施例在采集组合指纹时做出的手势；

图7是图5的指纹采集模块采集图6的手势得到的组合指纹效果图；

图8是图7的组合指纹效果的像素点阵信息图；

图9是本发明的另一种实施例在采集组合指纹时做出的手势；

图10是图5的指纹采集模块采集图9的手势得到的组合指纹效果图；

图11是图10的组合指纹效果的像素点阵信息图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明提供了一种指纹解锁的方法，参见图1，方法的实施例一包括如下基本流程：

步骤101：检测解锁请求；

步骤102：获取多个手指的组合指纹；

步骤103：验证获取的组合指纹是否与预先存储的指纹模板一致，当验证一致时执行步骤104，当验证不一致时执行步骤105；

步骤104：解锁；

步骤105：返回步骤102。

在步骤101中，解锁请求可以通过语音控制或按压物理按键进行触发，例如语音发出“解锁”的请求，或者通过一按压式的按键开关发出解锁请求。相应地，检测解锁请求的模块可以通过语音识别器或按压式按键开关实现。

在步骤102和步骤103中，获取的组合指纹、预先存储的指纹模板都可以为多个手指指纹轮廓的组合，即指纹信息包括每个手指的轮廓以及各手指轮廓的组合。由于指纹轮廓与纹形不同，其由手指形状以及按压手指的力度决定。手指形状因人而异，且按压手指的力度也为各人适用的较为合适的力度，不要过轻，也不要过重。

在步骤103的验证过程中，需要验证每个手指的指纹轮廓是否与指纹模板的一致，以及多个手指的指纹轮廓的相对位置关系是否与指纹模板的一致。

通过上述实施例一可以看出，本发明采集的是单个手指指纹的轮廓以及多个手指指纹轮廓的组合，并非现有技术的指纹纹路、纹形，而且由于较难拓印符合验证要求的指纹轮廓，因而安全性能更高。进一步地，由于多个手指的指纹轮廓组合还增加了不同手指之间的相对位置信息，进一步提高了安全性。

参见图2，前述方法的实施例二包括如下流程：

步骤201：检测解锁请求；

步骤202：获取组合指纹中每个手指的指纹像素点阵信息；

步骤203：确定每个手指指纹的像素点阵中心点，并计算不同手指指纹像素点阵中心点之间的相对位置；

步骤204：验证步骤202、步骤203中的信息是否与预先存储的指纹模板一致，当验证一致时执行步骤205，当验证不一致时执行步骤206；

步骤205：解锁；

步骤206：返回步骤202。

在步骤202中，通过指纹像素点阵信息来表征指纹轮廓，更具科学性和比对性。在步骤203中，对步骤202采集的指纹确定每个手指指纹的像素点阵中心点，可以通过一写入软件功能的计算模块实现。确定每个手指的像素点阵中心点后，再计算出各像素点阵中心点之间的相对坐标。

在步骤204的验证过程中，需要验证每个手指的指纹像素点阵信息是否与指纹模板的一致，以及多个手指的指纹像素点阵中心点的相对位置关系是否与指纹模板的一致。

在前述的指纹解锁的方法中，预先存储的指纹模板可以通过采集组合指纹的结构一并实现，需要提前录入组合指纹(轮廓)并进行存储即可，可同时录入多组组合指纹进行存储。

在前述的指纹解锁的方法中，预先录入的指纹模板、以及验证时获取的组合指纹都可以为预设手势下的手指组合，例如图6、图9中的手势，便于确定不同手指之间的相对位置。

本发明还提供了一种应用前述指纹解锁方法的系统，在系统的基础实施例中，参照图3，系统包括：

检测模块1，其用于检测解锁请求；

指纹采集模块2，其用于获取多个手指的组合指纹；

存储模块3，其用于预先存储用户录入的指纹模板；

验证模块4，其用于将获取的所述组合指纹与预先存储的所述指纹模板进行比对验证，并在验证成功后发出解锁指令；

解锁模块5，其用于接收所述解锁指令并做出解锁动作。

其中，解锁请求可以通过语音触发或按压式物理按键触发，因而，检测模块1可以通过语音识别器或按压式按键开关实现。

指纹采集模块2可以通过按压式指纹采集器实现，或者触摸屏实现。本发明的指纹采集模块相较于现有的只采集单个手指指纹的指纹采集按键来说，面积较大，适合于采集组合指纹。

存储模块3可以通过硬件存储器实现或数据库实现。

验证模块4、解锁模块5都可以通过写入软件的功能模块实现。

优选地，组合指纹为多个手指的指纹轮廓组合，因而，指纹采集模块采集的就是多个手指的指纹轮廓组合，存储模块存储的也是多个手指的指纹轮廓组合。更优选地，指纹轮廓通过指纹的像素点阵信息，因而，在指纹模板的提前录入和验证获取指纹时，指纹采集模块采用可以采集指纹像素点阵信息的触摸屏实现，参加图5。

在系统的基础实施例的基础上，本发明还提出了如下改进，参见图4，对验证模块4进行了细化，设置了计算单元4a和比对单元4b。首先，通过触摸屏提前录入一指纹组合，该指纹组合包括每个手指指纹的像素点阵信息以及不同手指指纹像素点阵中心点的相对位置信息，并将该指纹组合作为指纹模板存入存储模块3中。在检测模块1检测到解锁请求后，通过触摸屏再获取指纹组合，该指纹组合包括组合中每个手指指纹的像素点阵信息。再通过计算单元4a确定获取的组合指纹中的每个手指指纹的像素点阵中心点，并计算出不同手指指纹的像素点阵中心点的相对位置信息(相对坐标)。之后通过比对单元4b将触摸屏获取的每个手指指纹的像素点阵信息以及计算单元4a计算出的相对位置信息，同存储模块3中存储的指纹模板进行比较，当每个手指指纹的像素点阵信息一致，且不同手指指纹的像素点阵中心点的相对位置信息也一致时，才可以为验证成功，并生成解锁命令。

本发明还提出了两个具体的应用实施例进行详细说明。两种实施例都可使用如图5所示的触摸屏，在图5所示的触摸屏区域内，用户可根据用户的特定手指搭配组合或根据特定手形(手势)录入指纹组合的像素点阵。在预先录入指纹模板时，需记录下各按下手指的指纹像素点阵以及各手指在屏幕中的相对坐标，以此作为指纹模板保存。坐标记录的是各按下手指像素点阵中心点的相对坐标。

第一种实施例参照图6-8，图6所示为常见的“剪刀手”手势，通过食指和中指组合进行搭配。在做出图6的手势后，通过图5的触摸屏进行指纹组合的采集，得到图7所示的指纹按压的效果图，并记录下如图8所示的指纹的像素点阵信息，用以表征指纹轮廓。其中，图8中每个指纹的像素点阵上用圆圈圈出的点为每个手指的像素点阵中心点，并记录下两个中心点的相对坐标。将图8中的信息作为指纹模板进行存储。在解锁时，需做出同样的“剪刀手”手势并以该手势在图5所示的触摸屏上验证输入的指纹组合信息是否与图8中所示的信息一致，包括食指、中指指纹的像素点阵信息，以及食指像素点阵中心点、中指像素点阵中心点之间的相对坐标是否均与图8中的信息匹配，如果匹配，则解锁；如果不匹配，则需再次验证。

第二种实施例参照图9-11，图9所示为常见的“OK”手势，通过中指、无名指、小拇指组合进行搭配。在做出图9的手势后，通过图5的触摸屏进行指纹组合的采集，得到图10所示的指纹按压的效果图，并记录下如图11所示的指纹的像素点阵信息，用以表征指纹轮廓。其中，图11中每个指纹的像素点阵上用圆圈圈出的点为每个手指的像素点阵中心点，并记录下各中心点之间的相对坐标。将图11中的信息作为指纹模板进行存储。在解锁时，需做出同样的“OK”手势并以该手势在图5所示的触摸屏上验证输入的指纹组合信息是否与图11中所示的信息一致，包括中指、无名指、小拇指指纹的像素点阵信息，以及中指像素点阵中心点、无名指像素点阵中心点、小拇指像素点阵中心点两两之间的相对坐标是否均与图11中的信息匹配，如果匹配，则解锁；如果不匹配，则需再次验证。

本发明基于用户特定的手指搭配组合，将用户多个指纹按下的像素点阵各手指相对位置同时录入系统，进行匹配，准确性极高。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种指纹解锁的方法，其特征在于，包括：

步骤1：检测解锁请求；

步骤2：获取多个手指的组合指纹；

步骤3：将获取的所述组合指纹与预先存储的指纹模板进行比对验证，当验证成功时解锁，当验证失败时返回步骤2；

在步骤3中，所述指纹模板为多个手指的组合指纹信息。

2.根据权利要求1所述的指纹解锁的方法，其特征在于：

在步骤2中，所述组合指纹包括多个手指指纹轮廓的组合；

在步骤3中，所述指纹模板包括多个手指指纹轮廓的组合。

3.根据权利要求2所述的指纹解锁的方法，其特征在于：

所述指纹轮廓为指纹像素点阵信息。

4.根据权利要求3所述的指纹解锁的方法，其特征在于：

在步骤3中，所述多个手指指纹轮廓的组合包括每个手指的指纹像素点阵信息，以及不同手指指纹像素点阵中心点之间的相对位置信息；

在步骤2获取多个手指指纹像素点阵信息的组合后，确定每个手指指纹像素点阵中心点，并计算不同手指指纹像素点阵中心点之间的相对位置信息，并将该相对位置信息与每个手指的指纹像素点阵信息，分别同所述指纹模板中的不同手指指纹像素点阵中心点之间的相对位置信息、每个手指的指纹像素点阵信息进行比对验证。

5.根据权利要求1-4任一项所述的指纹解锁的方法，其特征在于：

所述指纹模板为预设手势下的多个手指的组合指纹信息；

所述步骤2为获取所述预设手势下的多个手指的组合指纹。

6.根据权利要求1-4任一项所述的指纹解锁的方法，其特征在于：

所述步骤1中的解锁请求通过语音控制或按压物理按键进行触发。

7.一种指纹解锁的系统，其特征在于，应用如权利要求1-6任一项所述的指纹解锁的方法，所述系统包括：

检测模块，其用于检测解锁请求；

指纹采集模块，其用于获取多个手指的组合指纹；

存储模块，其用于预先存储用户录入的指纹模板；

验证模块，其用于将获取的所述组合指纹与预先存储的所述指纹模板进行比对验证，并在验证成功后发出解锁指令；

解锁模块，其用于接收所述解锁指令并做出解锁动作。

8.根据权利要求7所述的指纹解锁的系统，其特征在于：

所述指纹采集模块用于采集多个手指的指纹轮廓组合；

所述存储模块用于存储的指纹模板为多个手指的指纹轮廓组合。

9.根据权利要求8所述的指纹解锁的系统，其特征在于：

所述指纹轮廓为指纹的像素点阵信息；

所述指纹采集模块为触摸屏，所述触摸屏用于采集多个手指指纹的像素点阵信息的组合。

10.根据权利要求9所述的指纹解锁的系统，其特征在于：

所述存储模块用于存储包括指纹组合中的每个手指指纹的像素点阵信息、不同手指指纹像素点阵中心点的相对位置信息的指纹模板；

所述验证模块包括计算单元和比对单元；

所述计算单元用于确定获取的组合指纹中的每个手指指纹的像素点阵中心点，并计算不同手指指纹的像素点阵中心点的相对位置信息；

所述比对单元用于将获取的组合指纹中的每个手指指纹的像素点阵信息，以及所述计算单元计算得到的所述相对位置信息，同所述存储模块中的所述指纹模板进行比对。