CN104966061A - 一种掌纹识别方法及装置、智能安全门 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种掌纹识别方法及装置、智能安全门，用以既能实现掌纹识别，又能实现触控，而且提高了掌纹识别的效率和准确率。该掌纹识别方法包括：获取手掌按压信号，根据所述手掌按压信号确定手掌按压区域，并判断所述手掌按压区域的按压时长是否超过预设时长；若是，则确定所述手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，当确定所述手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；否则，确定所述手掌按压区域所对应的触摸位置。

Description

一种掌纹识别方法及装置、智能安全门

技术领域

本发明涉及显示器领域，尤其涉及一种掌纹识别方法及装置、智能安全门。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，人们越来越重视信息的安全性。在实际生活中，上下班考勤、计算机登录等都需要准确的识别人的身份。其中，生物识别技术因其可靠性和便捷性受到了越来越多的重视，在各种身份认证场景中得到广泛的应用。目前主要采用的生物识别特征分为两类：一类是生理特征，如指纹、掌纹、虹膜、人脸等；另一类是行为特征，如签名、声音等。与其它生物识别技术相比，掌纹识别技术具有精度高、设备价格低、使用方便等优势，因而受到越来越多的关注。随着掌纹识别技术不断地改进和完善，越来越多的掌纹识别系统都投入了实际的应用。

当前的掌纹识别方法主要为图像控制器(Charge-coupled Device，CCD)光图像提取法，其通过CCD图像采集、掌纹特征提取、保存特征数据和特征值的比对与匹配4个过程来完成识别。这种方法依据光的全反射原理，利用CCD进行人体掌纹的图像采集和图像信息提取，然后经过滤波、图像增强等信息处理过程后获得清晰的掌纹图像，从而转换成特征数据，以获取特征信息。

另外，当前的掌纹识别也可以采用侦测方法实现，如红外线等，但是在实际掌纹识别过程中，采集掌纹数据的过程较为复杂，需要一部分一部分采集。

总之，现有技术中，掌纹识别过程比较复杂，且掌纹识别的效率和准确率均比较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种掌纹识别方法及装置、智能安全门，用以既能实现掌纹识别，又能实现触控，而且提高了掌纹识别的效率和准确率。

本发明实施例提供了一种掌纹识别方法，该方法包括：

获取手掌按压信号，根据所述手掌按压信号确定手掌按压区域，并判断所述手掌按压区域的按压时长是否超过预设时长；

若是，则确定所述手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，当确定所述手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；

否则，确定所述手掌按压区域所对应的触摸位置。

通过该掌纹识别方法，首先获取手掌按压信号，并根据该手掌按压信号确定手掌按压区域，然后当手掌按压区域的按压时长超过预设时长，则确定手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，最后当确定手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；当手掌按压区域的按压时长未超过预设时长时，确定手掌按压区域所对应的触摸位置，实现触控。从而既能实现掌纹识别，也能实现触控，而且通过先确定手掌按压区域再确定手掌掌纹，提高了掌纹识别的效率和准确率。

较佳地，获取手掌按压信号，根据所述手掌按压信号确定手掌按压区域，包括：

当获取多组感测信号线上的信号值，且当所述多组感测信号线中每组感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线上的信号值不同时，确定手掌按压，通过所述多组感测信号线的位置获取手掌按压区域。

较佳地，所述每组感测信号线通过第二复用器将多根感测信号线连接形成的宽度为3mm-5mm；每组驱动信号线是通过第一复用器将多根驱动信号线连接形成的宽度为3mm-5mm。

较佳地，若是，则确定所述手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，包括：

若手掌按压区域的按压时长超过预设时长，控制第二复用器连接的一组感测信号线依次连接感测扫描信号，控制第一复用器连接的一组驱动信号线依次连接驱动扫描信号；

根据所述手掌按压区域对应的每一感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线之间电容的电容值变化的大小，确定手掌的谷和脊的信息；

根据所述手掌的谷和脊的信息，确定手掌的特征信息，其中，所述手掌的特征信息包括：主线、皱褶、乳突纹、细节点和三角点。

具体地，根据多组感测信号线与该组对应的驱动信号线确定手掌按压区域，然后扫描手掌按压区域中对应的每一感测信号线和与该感测信号线对应的驱动信号线，确定手掌按压区域的特征信息，省略了重复扫描触摸屏中每一感测信号线和每一驱动信号线的过程，从而简化了手掌识别的过程。

较佳地，该方法还包括：

当确定所述手掌的特征信息与本地保存的特征信息不匹配时，掌纹识别失败，且当掌纹识别失败的次数超过预设值时，触发报警。

具体地，当掌纹识别失败，且失败的次数超过预设值时，则触发报警，从而提高了掌纹识别过程的安全性。

较佳地，该方法还包括：

当未收到手掌按压信号时，显示需要显示的信息。

具体地，当检测到没有手掌按压时，则用以单纯的显示。从而通过该方法，既能实现掌纹识别，也能实现触控和显示。

本发明实施例提供了一种掌纹识别装置，该装置包括：

判断单元，用于获取手掌按压信号，根据所述手掌按压信号确定手掌按压区域，并判断所述手掌按压区域的按压时长是否超过预设时长；

掌纹识别单元，用于当手掌按压区域的按压时长超过预设时长时，确定所述手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，当确定所述手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；

触控单元，用于当手掌按压区域的按压时长未超过预设时长时，确定所述手掌按压区域所对应的触摸位置。

通过该掌纹识别装置，首先获取手掌按压信号，并根据该手掌按压信号确定手掌按压区域，然后当手掌按压区域的按压时长超过预设时长，则确定手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，最后当确定手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；当手掌按压区域的按压时长未超过预设时长时，确定手掌按压区域所对应的触摸位置。从而既能实现掌纹识别，也能实现触控，而且通过先确定手掌按压区域再确定手掌掌纹，提高了掌纹识别的效率和准确率。

较佳地，判断单元获取手掌按压信号，根据所述手掌按压信号确定手掌按压区域，具体用于：

当获取多组感测信号线上的信号值，且当所述多组感测信号线中每组感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线上的信号值不同时，确定手掌按压，通过所述多组感测信号线的位置获取手掌按压区域。

较佳地，所述每组感测信号线通过第二复用器将多根感测信号线连接形成的宽度为3mm-5mm；每组驱动信号线通过第一复用器将多根驱动信号线连接形成的宽度为3mm-5mm。

较佳地，掌纹识别单元当手掌按压区域的按压时长超过预设时长时，确定所述手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，具体用于：

若手掌按压区域的按压时长超过预设时长，控制第二复用器连接的一组感测信号线依次连接感测扫描信号，控制第一复用器连接的一组驱动信号线依次连接驱动扫描信号；

根据所述手掌按压区域对应的每一感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线之间电容的电容值变化的大小，确定手掌的谷和脊的信息；

根据所述手掌的谷和脊的信息，确定手掌的特征信息，其中，所述手掌的特征信息包括：主线、皱褶、乳突纹、细节点和三角点。

具体地，根据多组感测信号线与该组对应的驱动信号线确定手掌按压区域，然后扫描手掌按压区域中对应的每一感测信号线和与该感测信号线对应的驱动信号线，确定手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，省略了重复扫描触摸屏中每一感测信号线和每一驱动信号线的过程，从而简化了手掌识别的过程。

较佳地，该装置还包括：

报警单元，用于当确定所述手掌的特征信息与本地保存的特征信息不匹配时，掌纹识别失败，且当掌纹识别失败的次数超过预设值时，触发报警。

具体地，通过报警单元，提高了掌纹识别过程的安全性。

较佳地，该装置还包括：

显示单元，用于当未收到手掌按压信号时，显示需要显示的信息。

具体地，通过显示单元，检测到没有手掌按压时，则实现显示功能。

本发明实施例提供了一种智能安全门，包括触摸屏和本发明实施例提供的掌纹识别装置。

通过该智能安全门，可以实现掌纹识别、触控和显示于一体，而且提高了掌纹识别的安全性和准确率。

较佳地，所述触摸屏包括：位于彩膜基板内侧的黑矩阵上的驱动电极层，位于所述驱动电极层上的感测电极层，以及位于所述驱动电极层和所述感测电极层之间的绝缘层，且所述驱动电极层包括多组沿第一方向排列的驱动信号线，所述感测电极层包括多组沿第二方向排列的感测信号线；

其中，每组驱动信号线通过第一复用器将多根驱动信号线连接形成的宽度为3mm-5mm，每组感测信号线通过第二复用器将多根感测信号线连接形成的宽度为3mm-5mm。

通过利用触摸屏中多组感测信号线和与该多组感测信号线对应的驱动信号线之间电容的变化，确定手掌是否按压触摸屏，当确定手掌按压触摸屏的时间超过预设时长，则根据手掌按压区域中对应的每根感测信号线和该感测信号线对应的驱动信号线之间电容值的变化大小，确定手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，用于掌纹识别。从而实现掌纹识别功能，通过将多根感测信号线和多根驱动信号线设置在黑矩阵区域，使得该触摸屏不影响显示。其中，将每组驱动信号线或者每组感测信号线的宽度设置为3mm-5mm，用以不影响触摸屏的触控功能。

较佳地，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

较佳地，相邻的两根驱动信号线之间的间距以及相邻的两根感测信号线之间的间距均为30um。

将两根驱动信号线之间的间距以及相邻的两根感测信号线之间的间距设置为30um，用以更好地识别掌纹中的谷和脊的信息。

较佳地，所述智能安全门还包括：与第一复用器和第二复用器均连接的数字芯片；

当所述智能安全门处于显示阶段时，数字芯片控制与第一复用器连接的多根驱动信号线，和与第二复用器连接的多根感测信号线均接地；

当所述智能安全门处于触控阶段时，数字芯片控制与第一复用器连接的多根驱动信号线均连接驱动信号，控制与第二复用器连接的多根感测信号线均连接感测信号；

当所述智能安全门处于掌纹识别时，数字芯片控制与第一复用器连接的多根驱动信号线依次连接驱动扫描信号，控制与第二复用器连接的多根感测信号线依次连接感测扫描信号。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种掌纹识别方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种掌纹中谷和脊的平面图；

图3为本发明实施例提供的一种掌纹的特征信息的平面图；

图4为本发明实施例提供的一种注册阶段和掌纹识别阶段的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种掌纹识别装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种智能安全门的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种触摸屏的截面结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种触摸屏的俯视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种掌纹识别方法及装置、智能安全门，用以既能实现掌纹识别，又能实现触控，而且提高了掌纹识别的效率和准确率。

下面通过附图具体说明本发明实施例提供的技术方案。

需要说明的是，本发明实施中的感测信号线和驱动信号线的材料与现有技术中显示面板中驱动电极的材料相同，本发明不做材料限定。本发明实施例中的驱动信号线和感测信号线上的信号值分别为电信号，驱动信号线用于发送电信号，感测信号线用于接收电信号。每组感测信号线包括多根按照横向或者竖向等距离排列的一组感测信号线，每组驱动信号线包括多根按照横向或者竖向等距离排列的一组驱动信号线。

实施例一

参见图1，本发明实施例提供的一种掌纹识别方法，该方法包括：

S101、获取手掌按压信号，根据手掌按压信号确定手掌按压区域，并判断该手掌按压区域的按压时长是否超过预设时长，若是，执行步骤S102，否则，执行步骤S103；

S102、确定手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，当确定该手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；

S103、确定所述手掌按压区域所对应的触摸位置。

需要说明的是，预设时长为用户根据实际需要自行设定，可以设定为2s或者3s，或者其他，本发明实施例不做具体限定。

其中，步骤S101中获取手掌按压信号，根据手掌按压信号确定手掌按压区域，包括：

当获取多组感测信号线上的信号值，且当多组感测信号线中每组感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线上的信号值不同时，确定手掌按压，通过该多组感测信号线的位置获取手掌按压区域。

其中，每组感测信号线通过第二复用器将多根感测信号线连接形成的宽度为3mm-5mm；每组驱动信号线通过第一复用器将多根驱动信号线连接形成的宽度为3mm-5mm。

具体地，扫描每组驱动信号线和每组感测信号线时，当检测到一组感测信号线上接收的电信号与该组感测信号线对应的驱动信号线上发送的电信号值不同时，确定有手掌按压，根据扫描到的多组感测信号线与每一组感测信号线对应的驱动信号线上的电信号值不同的具体位置，确定手掌按压的区域。

其中，步骤S102中若是，则确定手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，包括：

若手掌按压区域的按压时长超过预设时长，控制第二复用器连接的一组感测信号线依次连接感测扫描信号，控制第一复用器连接的一组驱动信号线依次连接驱动扫描信号；

根据手掌按压区域对应的每一感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线之间电容的电容值变化的大小，确定手掌的谷和脊的信息；

根据手掌的谷和脊的信息，确定手掌的特征信息，其中，手掌的特征信息包括：主线、皱褶、乳突纹、细节点和/或三角点等信息。

具体地，当扫描手掌按压区域对应的每一感测信号线和驱动信号线上的信号值时，且一感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线形成的电容值变小且该电容值小于或等于预设的电容值，则确定为手掌的脊，当一感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线形成的电容值变小且该电容值大于或等于预设的电容值，则确定为手掌的谷。其中预设的电容值是，手掌的脊按压触摸屏后感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线之间的电容值，与手掌的谷按压触摸屏后感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线之间的电容值的和的平均值。预设的电容值的大小根据实际应用中而定，本发明实施例不做具体限定。根据手掌的谷和脊的位置，确定手掌的主线、皱褶、乳突纹、细节点和/或三角点等信息。

参见图2，为谷和脊的结构平面图，根据公式一计算电容值的大小。

$C=\frac{\mathrm{\ϵ}S}{4\mathrm{\π}kd}$   公式一

其中，C代表电容，ε代表相对电介常数，S代表两板之间的面积，k代表静电力常数，d代表两板之间的距离。

从公式一中可以看出，电容的变化的大小与距离成反比。当手掌触摸触摸屏时，手掌的谷距离触摸屏中的感测信号线距离较远，手掌的脊距离触摸屏中的感测信号线距离较近。根据公式一，当手掌的谷吸收感测电极上的一部分电信号时，因为手掌的谷与感测信号线的距离远，从而使得手掌的谷与感测信号线之间的电容较小，可以理解为手掌的谷吸收的感测信号线上的电信号较少。相反，当手掌的脊吸收感测电极上的一部分电信号时，因为手掌的脊与感测信号线的距离近，从而使得手掌的脊与感测信号线之间的电容较大，可以理解为手掌的脊吸收的感测信号线上的电信号较多。

当手掌按压触摸屏时，手掌吸收感测信号线上的一部分电信号，使得感测信号线上的电信号减少，从而使得感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线之间的电容值减小。具体地，可以理解为当手掌的谷接触触摸屏，并吸收感测信号线上的一部分电信号，因为谷距离触摸屏的距离较远，使得吸走感测信号线上的电信号较少，从而感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线之间的电容值减小的较少，使得该电容值大于预设的电容值；当手掌的脊接触触摸屏，并吸收感测信号线上的一部分电信号，因为脊距离触摸屏的距离较近，使得吸走感测信号线上的电信号较多，从而感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线之间的电容值减小的较多，使得该电容值小于预设的电容值。

需要说明的是，针对分辨率较高、高质量图像的触摸屏，可以将手掌的主线、皱褶、乳突纹、细节点和三角点这些特征信息，作为掌纹识别的必要特征；针对分辨率较低、较低质量图像的触摸屏，可以仅仅将手掌的主线和皱褶作为掌纹识别的必要特征。

与现有技术相同的是，参见图3，主线是指手掌上最强最粗的几条线，大多数手掌上有三条主线，分别成为生命线、感情线和智慧线；皱褶是指比主线细、比主线浅，同时不规律的线；乳突纹是指与指纹一样的纹路；三角点为乳突纹在手掌上形成的三角区域的中心点，位于指根的下面以及中指下方靠近手腕的位置；细节点是指掌纹中除了主线、皱褶、乳突纹以及三角点之外的纹路。

另外，本发明实施例中掌纹识别的过程，首先需要将掌纹信息注册在系统中，且注册过程和掌纹识别的过程相同。

具体地，参见图4所示，在掌纹识别阶段之前需要将用户的手掌信息进行注册，录入到本地的数据库中。注册过程包括：首先获取手掌按压信号，并根据手掌按压信号确定手掌按压区域(或者手掌面积)，其次确定手掌按压区域所对应手掌的掌纹信息，包括掌纹的谷和脊的信息，然后将掌纹的谷和脊的信息的模拟信号转换成数字信号，再经过信号的放大等预处理过程，提取出手掌的特征信息，最后将该手掌的特征信息录入本地的数据库中。掌纹识别阶段包括：首先获取手掌按压信号，并根据手掌按压信号确定手掌按压区域，其次确定手掌按压区域所对应的手掌的掌纹信息，包括掌纹的谷和脊的信息，然后经过预处理，提取出手掌的特征信息，最后将提取出的特征信息与本地保存的特征信息进行匹配，根据结果判断确定掌纹识别的结果。掌纹识别阶段时在注册阶段完成之后，才能掌纹识别成功。也就是说，需要通过注册过程将掌纹的特征信息录入到本地，才能进行掌纹识别，如果没有经过注册过程，掌纹识别就不会成功。

S103具体描述为当手掌按压区域的按压时长未超过预设时长时，根据手掌按压区域的位置，确定手掌所选中的功能模块，例如，选中播放音乐，播放视屏，选中浏览器、实现互联网连接，查询网络信息等。

另外，本发明实施例提供的掌纹识别方法同样适用于指纹识别，只要识别方法相同，都属于本发明实施例的保护范围。

其中，该掌纹识别方法还包括：

当确定手掌按压区域所对应的手掌的特征信息与本地保存的特征信息不匹配时，掌纹识别失败，且当掌纹识别失败的次数超过预设值时，触发报警。

本发明实施例中的预设值为根据用于需求进行自行设定的，例如可以为3次，也可以为4次等。本发明实施例不做具体限定。

具体地，当掌纹识别失败，且失败的次数超过预设值时，则触发报警，从而提高了掌纹识别过程的安全性。需要说明的是，也可以将掌纹识别失败的掌纹特征信息录入系统，或者，将掌纹失败的掌纹特征信息上传互联网，用以提示用户该掌纹的非法性等。

其中，该掌纹识别方法还包括：

当未收到手掌按压信号时，显示需要显示的信息。

具体地，当检测到没有手掌按压时，则用以单纯的显示，其中可以正常显示动态画面，便于用户感受较多的体验，如显示电影电视等娱乐节目。

综上，本发明实施例提供的掌纹识别方法，首先获取手掌按压信号，并根据该手掌按压信号确定手掌按压区域，然后当手掌按压区域的按压时长超过预设时长，则确定手掌按压区域所对应的掌纹的特征信息，最后当确定手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；当手掌按压区域的按压时长未超过预设时长时，确定手掌按压区域所对应的触摸位置。从而既能实现掌纹识别，也能实现触控，而且通过先确定手掌按压区域再确定手掌掌纹，提高了掌纹识别的效率和准确率。

参见图5、本发明实施例提供的一种掌纹识别装置，包括：

判断单元51，用于获取手掌按压信号，根据所述手掌按压信号确定手掌按压区域，并判断所述手掌按压区域的按压时长是否超过预设时长；

掌纹识别单元52，用于当手掌按压区域的按压时长超过预设时长时，确定所述手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，当确定所述手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；

触控单元53，用于当手掌按压区域的按压时长未超过预设时长时，确定所述手掌按压区域所对应的触摸位置。

通过该掌纹识别装置，首先获取手掌按压信号，并根据该手掌按压信号确定手掌按压区域，然后当手掌按压区域的按压时长超过预设时长，则确定手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，最后当确定手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；当手掌按压区域的按压时长未超过预设时长时，确定手掌按压区域所对应的触摸位置。从而既能实现掌纹识别，也能实现触控，而且通过先确定手掌按压区域再确定手掌掌纹，提高了掌纹识别的效率和准确率。

较佳地，判断单元51获取手掌按压信号，根据所述手掌按压信号确定手掌按压区域，具体用于：

当获取多组感测信号线上的信号值，且当所述多组感测信号线中每组感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线上的信号值不同时，确定手掌按压，通过所述多组感测信号线的位置获取手掌按压区域。

较佳地，所述每组感测信号线通过第二复用器将多根感测信号线连接形成的宽度为3mm-5mm；每组驱动信号线通过第一复用器将多根驱动信号线连接形成的宽度为3mm-5mm。

较佳地，掌纹识别单元52确定所述手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，具体用于：

若手掌按压区域的按压时长超过预设时长，控制第二复用器连接的一组感测信号线依次连接感测扫描信号，控制第一复用器连接的一组驱动信号线依次连接驱动扫描信号；

根据所述手掌按压区域对应的感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线之间电容的电容值变化的大小，确定手掌的谷和脊的信息；

根据所述手掌的谷和脊的信息，确定手掌的特征信息，其中，所述手掌的特征信息包括：主线、皱褶、乳突纹、细节点和三角点。

具体地，根据多组感测信号线与该组对应的驱动信号线确定手掌按压区域，然后扫描手掌按压区域中对应的每一感测信号线和与该感测信号线对应的驱动信号线，确定手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，省略了重复扫描触摸屏中每一感测信号线和每一驱动信号线的过程，从而简化了手掌识别的过程。

较佳地，该装置还包括：

报警单元，用于当确定所述手掌的特征信息与本地保存的特征信息不匹配时，掌纹识别失败，且当掌纹识别失败的次数超过预设值时，触发报警。

具体地，通过报警单元，提高了掌纹识别过程的安全性。

较佳地，该装置还包括：

显示单元，用于当未收到手掌按压信号时，显示需要显示的信息。

具体地，通过显示单元，检测到没有手掌按压时，则实现显示功能。

实施例二

参见图6，本发明实施例提供的一种智能安全门30，包括触摸屏301和本发明实施例提供的掌纹识别装置。

通过该智能安全门中掌纹识别装置，可以实现当掌纹识别成功时安全门开启，当掌纹识别失败时安全门关闭，同时还能实现触控和显示，有利于提高智能安全门的安全性和实现多功能性。

参见图7、本发明实施例提供的触摸屏包括：位于彩膜基板内侧的黑矩阵302上的驱动电极层31，位于驱动电极层上的感测电极层32，以及位于驱动电极层31和感测电极层32之间的绝缘层33，参见图8触摸屏的俯视图所示，驱动电极层31包括多组沿第一方向排列的驱动信号线310，感测电极层32包括多组沿第二方向排列的感测信号线320(图8中仅以一组感测信号线包括六根感测信号线为例进行画图，但实际应用中一组感测信号线不仅只包括六根感测信号线)；

其中，每组驱动信号线310是通过第一复用器340将多根驱动信号线310连接形成的宽度为3mm-5mm，每组感测信号线320通过第二复用器350将多根感测信号线320连接形成的宽度为3mm-5mm。

需要说明的是，根据触摸屏的尺寸不同，第一复用器和第二复用器的个数也不相同，当触摸屏的尺寸越大，需要的第一复用器和第二复用器就越多。

复用器是一种综合系统，通常包含一定数目的数据输入，一根单独的输出，本发明实施例中复用器是一根单独的输入端，多根输出端。且复用器包括很多种，本发明实施例不做具体限定。

第一复用器和第二复用器可以相同，也可以不同，本发明中为区分连接感测信号线的复用器，与连接驱动信号线的复用器不属于用一个复用器，所以第一复用器用于连接多根驱动信号线310和数字芯片360，第二复用器用于连接多根感测信号线320和数字芯片360。

需要强调的是本发明实施例中的复用器的连接方式为：第一复用器340的输入端连接数字芯片360的输出端，第一复用器340的多根输出端连接多根驱动信号线，第一复用器340的内部包括多个TFT，且TFT的个数与第一复用器的输出端一一对应，每一TFT用于控制连接该TFT的驱动信号线与数字芯片之间的导通或关断；第二复用器350的输入端连接数字芯片360的输出端，第二复用器350的多根输出端连接多根感测信号线，第二复用器的内部包括多根TFT，且TFT的个数与第二复用器的输出端一一对应，每一TFT用于控制连接该TFT的感测信号线与数字芯片360之间的导通或关断。

另外，每一驱动信号线的一端连接第一复用器，另一端连接数字芯片的输入端，用于将驱动信号线的信号反馈给数字芯片，每一感测信号线的一端连接第二复用器，另一端连接数字芯片的输入端，用于将感测信号线的信号反馈给数字芯片。

本发明实施例中将感测信号线和驱动信号线均连接成宽度3mm-5mm，是为实现正常手指触控的尺寸。

触摸屏中的驱动电极层和感测电极层位于黑矩阵区域上，是为了在不影响开口率的前提下，更好地用于显示和触控以及掌纹识别。

需要说明的是，为了使得手掌按压触摸屏时，更容易接触到感测信号线，所以可以将所述感测电极层和驱动电极层设置在保护玻璃内侧。

较佳地，第一方向与第二方向相互垂直。

需要说明的是，当第一方向为横向，第二方向为竖向时，驱动信号线310的延伸方向为竖向，感测信号线320的延伸方向为横向；当第一方向为竖向，第二方向为横向时，那么驱动信号线310的延伸方向为横向，感测信号线320的延伸方向为竖向，具体第一方向为哪个方向，本发明实施例不做具体限定。

较佳地，相邻的两根驱动信号线之间的间距以及相邻的两根感测信号线之间的间距均为30um。

一般地，参见图2所示，谷和脊一般宽度为300～500um，由于掌纹识别需要采集到谷和脊的信息，为了更精确地识别掌纹信息，将两根驱动信号线之间的间距以及相邻的两根感测信号线之间的间距均设置为30um。

较佳地，智能安全门还包括：与第一复用器和第二复用器均连接的数字芯片360；

当智能安全门处于显示阶段时，数字芯片360控制与第一复用器340连接的多根驱动信号线310，和与第二复用器连接的多根感测信号线320均接地；

当智能安全门处于触控阶段时，数字芯片360控制与第一复用器340连接的多根驱动信号线310均连接驱动信号，控制与第二复用器350连接的多根感测信号线320均连接感测信号；

当智能安全门处于掌纹识别时，数字芯片360控制与第一复用器340连接的多根驱动信号线310依次连接驱动扫描信号，控制与第二复用器350连接的多根感测信号线320依次连接感测扫描信号。

本发明实施例中的复用器的工作原理是：当触摸屏处于显示阶段时，数字芯片360控制第一复用器340和第二复用器350中的所有TFT导通，且数字芯片360输出低电平给第一复用器和第二复用器，从而使得触摸屏中所有感测信号线和驱动信号线均接地；

当触摸屏处于触控阶段时，数字芯片控制第一复用器和第二复用器中的所有TFT均导通，且数字芯片输出驱动信号给第一复用器，数字芯片输出感测信号给第二复用器，通过第一复用器的作用，数字芯片只要将驱动信号输入给每一第一复用器的输入端就行，不用依次输入给每一驱动信号线，从而减少了输入驱动信号的次数和时间，进而减少了触摸屏的功耗，同理，通过第二复用器的作用，数字芯片只要将感测信号输入给每一第二复用器的输入端就行，不用依次输入给每一感测信号线，从而减少了输入感测信号的次数和时间，进而减少了触摸屏的功耗；

当触摸屏处于掌纹识别阶段时，数字芯片控制第一复用器中多个TFT依次导通，从而依次扫描连接第一复用器的多根驱动信号线，因为触摸屏中包括多个第一复用器，所以多个第一复用器可以同时扫描每一第一复用器中连接的一根驱动信号线，例如，同一时刻，每一第一复用器可以扫描该复用器连接的第一根驱动信号线，从而节省了扫描驱动信号线的时间，同理，数字芯片控制第二复用器中多个TFT依次导通，从而使得依次扫描连接第二复用器的多根感测信号线，因为触摸屏中包括多个第二复用器，所以多个第二复用器可以同时扫描每一第二复用器中连接的一根感测信号线，例如，同一时刻，每一第二复用器可以扫描该复用器连接的第二根感测信号线，从而节省了扫描感测信号线的时间。

需要说明的是，每一触摸屏中包括多根感测信号线，和多根驱动信号线，每一第一复用器可以连接10根驱动信号线，每一第二复用器可以连接10根感测信号线。每一复用器连接多少根驱动信号线或多少根感测信号线，取决于每一感测信号线的宽度和相邻感测信号线之间的距离。

综上，通过本发明实施例中的第一复用器和的第二复用器，当没有手掌按压触摸屏时，数字芯片发送低电平给第一复用器和第二复用器，并控制第一复用器和第二复用器中包含的所有TFT导通，使得触摸屏中的每一感测信号线和驱动信号线均接地，用于实现显示功能。当有手掌按压触摸屏时，数字芯片发送驱动信号给第一复用器，发送感测信号给第二复用器，并控制第一复用器和第二复用器中的所有TFT导通，使得触摸屏中的每一感测信号线连接感测信号，和每一驱动信号线连接驱动信号，然后每一感测信号线将反馈信号输入给数字芯片，每一驱动信号线将反馈信号输入给数字芯片，数字芯片根据每一感测信号线反馈的信号和该感测信号线对应的驱动信号线反馈的信号，确定该感测信号线和驱动信号线之间的电容发生变化时，确定有手掌按压，并根据该感测信号线和驱动信号线的位置确定手掌按压区域，然后判断该手掌按压的时长，当确定手掌按压时长超过预设时长时，根据手掌按压区域所对应的驱动信号线和感测信号线，发送扫描线号，具体地，发送驱动扫描信号给手掌按压区域对应的驱动信号线连接第一复用器，并控制该第一复用器中的多个TFT依次导通，从而依次扫描连接该第一复用器的多个驱动信号线，同理，发送感测扫描信号给手掌按压区域对应的感测信号线连接第二复用器，并控制该第二复用器中的多个TFT依次导通，从而依次扫描连接该第二复用器的多个感测信号线，并根据该多个感测信号线和驱动信号线反馈的扫描信号，根据每一感测信号线和该感测信号线对应的驱动信号线之间的电容变化的大小，确定手掌的特征信息，从而依次完成掌纹识别。所以，通过利用复用器的作用，节省了发送驱动信号和感测信号的时间和次数，通过先确定手掌按压区域，再扫描该手掌按压区域的感测信号线和驱动信号线，从而节省了扫描每一驱动信号线和每一感测信号线的时间和次数，并提高了掌纹识别的准确率和效率。

当然，本发明实施例中提供的智能安全门，只是本发明实施例提供的掌纹识别装置和触摸屏的一个较佳的应用场景，当然，可以将本发明实施例提供的掌纹识别装置和触摸屏应用在其他产品中，例如电视、平板电脑等。

综上所述，本发明实施提供的掌纹识别方法，首先获取手掌按压信号，并根据该手掌按压信号确定手掌按压区域，然后当手掌按压区域的按压时长超过预设时长，则确定手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，最后当确定手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；当手掌按压区域的按压时长未超过预设时长时，确定手掌按压区域所对应的触摸位置。从而既能实现掌纹识别，也能实现触控，而且通过先确定手掌按压区域再确定手掌掌纹，提高了掌纹识别的效率和准确率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种掌纹识别方法，其特征在于，该方法包括：

获取手掌按压信号，根据所述手掌按压信号确定手掌按压区域，并判断所述手掌按压区域的按压时长是否超过预设时长；

若是，则确定所述手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，当确定所述手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；

否则，确定所述手掌按压区域所对应的触摸位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取手掌按压信号，根据所述手掌按压信号确定手掌按压区域，包括：

当获取多组感测信号线上的信号值，且当所述多组感测信号线中每组感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线上的信号值不同时，确定手掌按压，通过所述多组感测信号线的位置获取手掌按压区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述每组感测信号线通过第二复用器将多根感测信号线连接形成的宽度为3mm-5mm；每组驱动信号线通过第一复用器将多根驱动信号线连接形成的宽度为3mm-5mm。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若是，则确定所述手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，包括：

若手掌按压区域的按压时长超过预设时长，控制第二复用器连接的一组感测信号线依次连接感测扫描信号，控制第一复用器连接的一组驱动信号线依次连接驱动扫描信号；

根据所述手掌按压区域对应的每一感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线之间电容的电容值变化的大小，确定手掌的谷和脊的信息；

根据所述手掌的谷和脊的信息，确定手掌的特征信息，其中，所述手掌的特征信息包括：主线、皱褶、乳突纹、细节点和三角点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

当确定所述手掌的特征信息与本地保存的特征信息不匹配时，掌纹识别失败，且当掌纹识别失败的次数超过预设值时，触发报警。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

当未收到手掌按压信号时，显示需要显示的信息。

7.一种掌纹识别装置，其特征在于，该装置包括：

判断单元，用于获取手掌按压信号，根据所述手掌按压信号确定手掌按压区域，并判断所述手掌按压区域的按压时长是否超过预设时长；

掌纹识别单元，用于当手掌按压区域的按压时长超过预设时长时，确定所述手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，当确定所述手掌的特征信息与本地保存的特征信息相匹配时，掌纹识别成功；

触控单元，用于当手掌按压区域的按压时长未超过预设时长时，确定所述手掌按压区域所对应的触摸位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，判断单元获取手掌按压信号，根据所述手掌按压信号确定手掌按压区域，具体用于：

当获取多组感测信号线上的信号值，且当所述多组感测信号线中每组感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线上的信号值不同时，确定手掌按压，通过所述多组感测信号线的位置获取手掌按压区域。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述每组感测信号线通过第二复用器将多根感测信号线连接形成的宽度为3mm-5mm；每组驱动信号线通过第一复用器将多根驱动信号线连接形成的宽度为3mm-5mm。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，掌纹识别单元当手掌按压区域的按压时长超过预设时长时，确定所述手掌按压区域所对应的手掌的特征信息，具体用于：

若手掌按压区域的按压时长超过预设时长，控制第二复用器连接的多根感测信号线依次连接感测扫描信号，控制第一复用器连接的多根驱动信号线依次连接驱动扫描信号；

根据所述手掌按压区域对应的每一感测信号线与该感测信号线对应的驱动信号线之间电容的电容值变化的大小，确定手掌的谷和脊的信息；

根据所述手掌的谷和脊的信息，确定手掌的特征信息，其中，所述手掌的特征信息包括：主线、皱褶、乳突纹、细节点和三角点。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

报警单元，用于当确定所述手掌的特征信息与本地保存的特征信息不匹配时，掌纹识别失败，且当掌纹识别失败的次数超过预设值时，触发报警。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

显示单元，用于当未收到手掌按压信号时，显示需要显示的信息。

13.一种智能安全门，其特征在于，包括触摸屏和权利要求7-12所述的掌纹识别装置。

14.根据权利要求13所述的智能安全门，其特征在于，所述触摸屏包括：位于彩膜基板内侧的黑矩阵上的驱动电极层，位于所述驱动电极层上的感测电极层，以及位于所述驱动电极层和所述感测电极层之间的绝缘层，且所述驱动电极层包括多组沿第一方向排列的驱动信号线，所述感测电极层包括多组沿第二方向排列的感测信号线；

其中，每组驱动信号线通过第一复用器将多根驱动信号线连接形成的宽度为3mm-5mm，每组感测信号线通过第二复用器将多根感测信号线连接形成的宽度为3mm-5mm。

15.根据权利要求13所述的智能安全门，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

16.根据权利要求13所述的智能安全门，其特征在于，相邻的两根驱动信号线之间的间距以及相邻的两根感测信号线之间的间距均为30um。

17.根据权利要求13所述的智能安全门，其特征在于，所述智能安全门还包括：与第一复用器和第二复用器均连接的数字芯片；

当所述智能安全门处于显示阶段时，数字芯片控制与第一复用器连接的多根驱动信号线，和与第二复用器连接的多根感测信号线均接地；

当所述智能安全门处于触控阶段时，数字芯片控制与第一复用器连接的多根驱动信号线均连接驱动信号，控制与第二复用器连接的多根感测信号线均连接感测信号；

当所述智能安全门处于掌纹识别时，数字芯片控制与第一复用器连接的多根驱动信号线依次连接驱动扫描信号，控制与第二复用器连接的多根感测信号线依次连接感测扫描信号。