CN105095720A - 指纹识别系统及方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种指纹识别系统及方法、显示装置，涉及显示技术领域，能够简化用户打开应用程序时的操作。其中指纹识别系统包括设置于触控屏上的指纹识别区，用于采集所输入的指纹；与指纹识别区相连的指纹验证模块，用于验证所输入的指纹是否为用户的指纹，如果是，则解锁触控屏；与指纹识别区和指纹验证模块相连的程序开启控制模块，用于在所输入的指纹为用户的指纹时，根据所输入的指纹得到手指按压的方向，打开触控屏中手指按压的方向所对应的应用程序；其中手指按压的方向为手指按压指纹识别区时与指纹识别区依次接触的方向或该方向的反方向，一个手指按压的方向至少对应一个应用程序。前述指纹识别系统用于触控屏的解锁和应用程序的开启。

Description

指纹识别系统及方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种指纹识别系统及方法、显示装置。
背景技术
现阶段小型显示装置，如：手机、Pad(PortableAndroidDevice，平板电脑)，应用于人们日常工作和生活的许多方面。
小型显示装置一般包括触控屏，用户通过触摸屏幕与显示装置进行交互。为了保障自身信息的安全性，用户通常会给显示装置设置锁屏密码，只有在输入正确的锁屏密码后，显示装置的触控屏才会解锁，供用户进行触控操作。
当用户想要打开上述显示装置中的某个应用程序时，通常需要首先输入锁屏密码，解锁显示装置的触控屏，进入触控屏的主界面，然后找到并点击想要打开的应用程序的图标。显然，这种打开应用程序的模式操作较复杂，造成用户时间的浪费。
发明内容
为克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种指纹识别系统及方法、显示装置，以简化用户打开应用程序时的操作，节省用户的时间。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面提供了一种指纹识别系统，与触控屏相连，包括：设置于触控屏上的指纹识别区，用于采集所输入的指纹；与指纹识别区相连的指纹验证模块，用于验证所输入的指纹是否为用户的指纹，如果是，则解锁触控屏；与指纹识别区和指纹验证模块相连的程序开启控制模块，用于在所输入的指纹为用户的指纹时，根据所输入的指纹得到手指按压的方向，打开触控屏中所述手指按压的方向所对应的应用程序；其中，所述手指按压的方向为手指按压指纹识别区时与指纹识别区依次接触的方向或该方向的反方向，一个所述手指按压的方向至少对应一个应用程序。
可选的，所述程序开启控制模块包括：与指纹识别区和指纹验证模块相连的方向获取单元，用于在所输入的指纹为用户的指纹时，根据所输入的指纹得到所述手指按压的方向；与方向获取单元相连的夹角计算单元，用于计算所述手指按压的方向与参考方向之间的夹角，所述夹角以逆时针方向为正向；存储有预设角度范围与应用程序之间的对应关系的存储单元，所述预设角度范围在以参考方向为起始方向、逆时针旋转的360度的角度范围以内，每个所述预设角度范围对应至少一个应用程序；与夹角计算单元和存储单元相连的判断单元，用于判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，根据所述预设角度范围与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的应用程序，并开启该应用程序。
可选的，所述方向获取单元包括压力传感器。
可选的，所述存储单元还存储有预设角度范围与显示内容的方向的对应关系；所述判断单元还用于根据所述预设角度范围与显示内容的方向之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的方向，并使所开启的应用程序以该显示内容的方向进行显示。
可选的，所述显示内容的方向包括：第一方向、第二方向、第三方向和第四方向；其中，所述第一方向平行于触控屏的长边，且由触控屏的顶部指向触控屏的底部；所述第二方向平行于触控屏的长边，且由触控屏的底部指向触控屏的顶部；所述第三方向平行于触控屏的短边，且由触控屏的左侧指向触控屏的右侧；所述第四方向平行于触控屏的短边，且由触控屏的右侧指向触控屏的左侧。
可选的，所述存储单元还存储有预设角度范围与显示内容的长宽比例的对应关系；所述判断单元还用于根据所述预设角度范围与显示内容的长宽比例之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的长宽比例，并使所开启的应用程序以该显示内容的长宽比例进行显示。
可选的，所述预设角度范围与应用程序之间的对应关系具体为预设角度范围和输入指纹的手指与应用程序之间的对应关系；所述判断单元具体用于判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断输入指纹的手指，根据所述预设角度范围和输入指纹的手指与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和输入指纹的手指所对应的应用程序，并开启该应用程序。
可选的，所述预设角度范围与应用程序之间的对应关系具体为预设角度范围和手指按压的区域与应用程序之间的对应关系；所述判断单元具体用于判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断手指按压的区域，根据所述预设角度范围和手指按压的区域与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和手指按压的区域所对应的应用程序，并开启该应用程序。
可选的，所述程序开启控制模块还包括：与触控屏和指纹识别区相连的按压提示单元，用于在输入指纹前控制指纹识别区在触控屏上显示，并将所显示的指纹识别区划分为多个区域，一个区域对应一个所述预设角度范围，以提示用户在输入指纹时手指按压的方向。
可选的，所述指纹识别区所划分的多个区域围绕所述指纹识别区内部的一个点，且在该点处相交；或者，所述指纹识别区所划分的多个区域相交于所述指纹识别区边界上的一点。
可选的，所述指纹识别区所划分的每个区域内均具有该区域所对应的应用程序的标识。
可选的，所述参考方向平行于触控屏的长边或短边。
可选的，所述指纹识别区与触控屏的任意一部分区域重叠或者与触控屏的全部区域重叠。
可选的，所述指纹识别区为圆形、椭圆形、矩形或扇形。
本发明的第二方面提供了一种指纹识别方法，用于对触控屏进行操作，包括：步骤S1：采集所输入的指纹；步骤S2：验证所输入的指纹是否为用户的指纹，如果是，则解锁触控屏，并进入步骤S3；步骤S3：根据所输入的指纹得到手指按压的方向，打开触控屏中所述手指按压的方向所对应的应用程序；其中，所述手指按压的方向为手指按压指纹识别区时与指纹识别区依次接触的方向或该方向的反方向，一个所述手指按压的方向至少对应一个应用程序。
可选的，所述步骤S3包括：步骤S31：根据所输入的指纹得到所述手指按压的方向；步骤S32：计算所述手指按压的方向与参考方向之间的夹角，所述夹角以逆时针方向为正向；步骤S33：判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，根据预设角度范围与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的应用程序，并开启该应用程序；其中，所述预设角度范围在以参考方向为起始方向、逆时针旋转的360度的角度范围以内，每个所述预设角度范围对应至少一个应用程序。
可选的，所述步骤S33还包括：根据预设角度范围与显示内容的方向之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的方向，并使所开启的应用程序以该显示内容的方向进行显示。
可选的，所述步骤S33还包括：根据预设角度范围与显示内容的长宽比例之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的长宽比例，并使所开启的应用程序以该显示内容的长宽比例进行显示。
可选的，所述步骤S33具体为：判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断输入指纹的手指，根据预设角度范围和输入指纹的手指与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和输入指纹的手指所对应的应用程序，并开启该应用程序。
可选的，所述步骤S33具体为：判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断手指按压的区域，根据预设角度范围和手指按压的区域与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和手指按压的区域所对应的应用程序，并开启该应用程序。
可选的，所述指纹识别方法还包括：在输入指纹前控制指纹识别区在触控屏上显示，并将所显示的指纹识别区划分为多个区域，一个区域对应一个所述预设角度范围，以提示用户在输入指纹时手指按压的方向。
本发明的第三方面提供了一种显示装置，包括：触控屏；与触控屏相连的指纹识别系统，所述指纹识别系统为前述各项所述的指纹识别系统。
本发明所提供的指纹识别系统及方法、显示装置中，将指纹验证与手指按压方向相结合，设置指纹识别区、指纹验证模块和程序开启控制模块，利用指纹识别区采集所输入的指纹，利用指纹验证模块验证所输入的指纹是否为用户的指纹，如果是，则解锁触控屏，并且在所输入的指纹为用户的指纹时，利用程序开启控制模块根据所输入的指纹得到手指按压的方向，打开手指按压的方向所对应的应用程序，从而在用户想要打开某个或某些应用程序时，仅通过一次指纹的输入，就能完成身份的验证(即解锁触控屏)和应用程序的开启，无需输入复杂的密码，解锁触控屏，然后再找到应用程序的图标，开启应用程序的过程，极大地简化了用户打开应用程序时的操作，节省了用户的时间。
附图说明
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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它的附图。
图1为本发明实施例一所提供的指纹识别系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一所提供的指纹识别系统中程序开启控制模块的结构示意图；
图3为本发明实施例一所提供的指纹识别系统中指纹验证模块的结构示意图；
图4为手指按压的方向图；
图5为显示内容的方向图；
图6为本发明实施例一所提供的指纹识别系统中一种指纹识别区的平面结构图；
图7为本发明实施例一所提供的指纹识别系统中另一种指纹识别区的平面结构图；
图8为本发明实施例二所提供的指纹识别方法的基本流程图；
图9为本发明实施例二所提供的指纹识别方法中步骤S3的具体流程图。
附图标记说明：
1-指纹识别区；2-指纹验证模块；21-指纹图像处理单元；
22-指纹数据库；23-特征匹配单元；3-程序开启控制模块；
31-方向获取单元；32-夹角计算单元；33-存储单元；
34-判断单元；A-最先接触点；B-最后接触点；
100-触控屏；Y1-第一方向；Y2-第二方向；
Y3-第三方向；Y4-第四方向；X1～X8-手指按压的方向；
①～⑧-指纹识别区划分的区域。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供了一种指纹识别系统，该指纹识别系统与触控屏相连，如图1所示，该指纹识别系统包括：指纹识别区1、指纹验证模块2和程序开启控制模块3。其中，指纹识别区1设置于触控屏上，用于采集所输入的指纹；指纹验证模块2与指纹识别区相连，用于验证所输入的指纹是否为用户的指纹，如果是，则解锁触控屏；程序开启控制模块3分别与指纹识别区1和指纹验证模块2相连，用于在所输入的指纹为用户的指纹时，根据所输入的指纹得到手指按压的方向，打开触控屏中所述手指按压的方向所对应的应用程序。
其中，所述手指按压的方向为手指按压指纹识别区时与指纹识别区依次接触的方向或该方向的反方向。如图4所示，在手指按压指纹识别区时，手指指端的各点并非在同一时间与指纹识别区接触，而是与指纹识别区先后接触，举例来说，若最先接触点为图4中的A点，最后接触点为图4中的B点，则说明手指指端的各点从A点到B点依次与指纹识别区接触，可以认为手指按压的方向从A点指向B点。当然，在手指按压的方向的判断过程中，并非仅仅考虑最先接触点和最后接触点，需要综合考虑手指指端的各点与指纹识别区接触的先后顺序，得到手指按压的方向，前面所举的例子仅仅是为了比较清楚的解释“手指按压的方向”。需要进一步说明的是，由于手指按压指纹识别区时施力的情况取决于整根手指，因此大部分情况下，手指按压的方向与手指延伸的方向所确定的平面垂直于指纹识别区。
此外，上述指纹识别系统中，一个手指按压的方向应至少对应一个应用程序。例如，在一个手指按压的方向仅对应一个应用程序时，则根据手指按压方向所能够开启的应用程序为所对应的这一个应用程序；又如，在一个手指按压的方向对应多个应用程序时，则根据手指按压方向能够同时开启所对应的多个应用程序。用户能够根据自身需要提前设定好何种手指按压的方向对应开启何种应用程序或何种应用程序的组合，满足用户在不同情境下的需要。
本实施例所提供的指纹识别系统，在指纹输入后，首先验证所输入的指纹是否为用户的指纹，如果是，则解锁触控屏，并且从所输入的指纹中得到手指按压的方向，打开手指按压的方向所对应的应用程序，从而实现了在用户想要打开某个或某些应用程序时，仅通过一次指纹的输入，就能完成解锁触控屏和开启应用程序的操作，相比现有技术中开启应用程序的模式，本实施例所提供的指纹识别系统无需输入复杂的密码，解锁触控屏，然后再找到应用程序的图标，开启应用程序，极大地简化了用户打开应用程序时的操作，节省了用户的时间。
并且，采用密码解锁触控屏，密码的安全性较低，非常容易被破解，本实施例中采用指纹解锁触控屏，由于指纹是用户独有的特征，因此安全性和可靠性更高。
此外，在目前人们工作和生活中需要设置并识记的密码越来越多的情况下，仍然采用密码解锁触控屏，密码容易被遗忘，导致无法开启触控屏，给用户带来不必要的麻烦，本实施例采用指纹解锁触控屏，无需识记复杂的密码，避免了密码遗忘而无法开启触控屏的问题，提高了使用触控屏的便捷性，用户体验更佳。
本实施例所提供的指纹识别系统中，程序验证控制模块3优选的可如图2所示包括以下四个单元：方向获取单元31、夹角计算单元32、存储单元33和判断单元34。其中，方向获取单元31分别与指纹识别区1和指纹验证模块2相连，用于在所输入的指纹为用户的指纹时，根据所输入的指纹得到所述手指按压的方向；夹角计算单元32与方向获取单元31相连，用于计算手指按压的方向与参考方向之间的夹角，所述夹角以逆时针方向为正向；存储单元33存储有预设角度范围与应用程序之间的对应关系，所述预设角度范围在以参考方向为起始方向、逆时针旋转的360度的角度范围以内，每个预设角度范围对应至少一个应用程序；判断单元34分别与夹角计算单元32和存储单元33相连，用于判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，根据预设角度范围与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的应用程序，并开启该应用程序。
上述程序开启控制模块3中，设置多个预设角度范围，该些预设角度范围均在以参考方向为起始方向、逆时针旋转的360度的角度范围以内，用户根据自身需要提前设置好该些预设角度范围所对应的应用程序，产生预设角度范围与应用程序之间的对应关系，并将该对应关系存储在存储单元33中。当用户以某一手指按压的方向按压指纹识别区输入指纹，并且成功解锁触控屏时(用户手指按压的方向是用户根据想要打开的应用程序所对应的预设角度范围确定的，该手指按压的方向与参考方向的夹角应在用户想要打开的应用程序所对应的预设角度范围以内)，方向获取单元31从所输入的指纹中获取手指按压的方向，然后夹角计算单元32计算该手指按压的方向与参考方向的夹角，之后判断单元34读取存储单元33中所存储的预设角度范围与应用程序之间的对应关系，从中找出计算得到的夹角所在的预设角度范围对应的应用程序，并开启该应用程序。
举例来说，将以参考方向为起始方向、逆时针旋转的360度的角度范围分为四个预设角度范围：0～90度、91度～180度、181度～270度和271度～360度，用户提前设定好0～90度的预设角度范围对应音乐程序，91度～180度的预设角度范围对应视频程序，181度～270度的预设角度范围对应聊天程序，271度～360度对应电话本程序，这些对应关系会存储在存储单元33中。当用户想要打开视频程序时，以X方向按压指纹识别区，该X方向与参考方向的夹角应当在91度～180度的预设角度范围内，在经过方向获取单元31对手指按压的方向的获取、夹角计算单元32对手指按压的方向与参考方向的夹角的计算、及判断单元34对夹角所在预设角度范围的判断这一系列的过程之后，视频程序即被打开。
需要说明的是，所述参考方向可选择为触控屏上的任意方向，优选的可平行于触控屏的长边或短边。
此外，程序开启控制模块3中的方向获取单元31优选的可包括压力传感器，以感测手指按压指纹识别区时，指端各点与指纹识别区接触的先后情况。
本实施例中，还可基于上述利用手指按压的方向开启应用程序的方案对指纹识别系统进行其它功能上的拓展。
为进一步简化用户的操作，程序开启控制模块3的存储单元33还可存储有预设角度范围与显示内容的方向的对应关系；相对应的，判断单元34还可用于根据预设角度范围与显示内容的方向之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的方向，并使所开启的应用程序以该显示内容的方向进行显示。
其中，预设角度范围与显示内容的方向的对应关系可由用户根据自身需要和使用应用程序的习惯提前设定好。例如：若用户想要在开启视频程序的同时进入横屏显示的模式，则可将视频程序所对应的预设角度范围与横屏显示这种显示内容方向设置成对应关系，从而可利用一次输入指纹的动作，完成解锁触控屏、开启视频程序、且应用程序横屏显示三种操作，进一步简化了用户的操作。
需要说明的是，显示内容的方向可以是触控屏上的任意方向。较为优选的是，如图5所示，显示内容的方向包括：第一方向Y1、第二方向Y2、第三方向Y3和第四方向Y4。其中，第一方向Y1平行于触控屏100的长边，且由触控屏100的顶部指向触控屏100的底部；第二方向Y2平行于触控屏100的长边，且由触控屏100的底部指向触控屏100的顶部；第三方向Y3平行于触控屏100的短边，且由触控屏100的左侧指向触控屏100的右侧；第四方向Y4平行于触控屏100的短边，且由触控屏100的右侧指向触控屏100的左侧。
为进一步简化用户的操作，程序开启控制模块3的存储单元33还可存储有预设角度范围与显示内容的长宽比例的对应关系；相对应的，判断单元34还用于根据预设角度范围与显示内容的长宽比例之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的长宽比例，并使所开启的应用程序以该显示内容的长宽比例进行显示。
其中，预设角度范围与显示内容的长宽比例的对应关系由用户根据自身需要和使用应用程序的习惯提前设定好。例如：若用户想要在开启视频程序的同时按照2:1的长宽比例进行显示，则可将视频程序所对应的预设角度范围与2:1这种长宽比例设置成对应关系，从而可利用一次输入指纹的动作，完成解锁触控屏、开启视频程序、且视频程序按照2:1的长宽比例进行显示三种操作，进一步简化了用户的操作。
需要说明的是，显示内容的长宽比例可以是任意长宽比例，例如：2:1、4:3、全屏等。
在本发明的其它实施例中，还可将显示内容的方向、显示内容的长宽比例与应用程序结合在一起，即提前设定好预设角度范围与应用程序、显示内容的方向和显示内容的长宽比例的对应关系，从而利用一次输入指纹的动作，即可完成解锁触控屏、开启应用程序、应用程序按照设定显示内容的方向显示、且应用程序按照设定显示内容的长宽比例显示的操作，极大地简化了用户的操作。
为增多可开启的应用程序的数量，还可将手指按压的方向与不同的手指相结合。具体的，所述预设角度范围与应用程序之间的对应关系具体可为预设角度范围和输入指纹的手指与应用程序之间的对应关系；判断单元34具体用于判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断输入指纹的手指，根据所述预设角度范围和输入指纹的手指与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和输入指纹的手指所对应的应用程序，并开启该应用程序。
其中，预设角度范围和输入指纹的手指与应用程序之间的对应关系由用户根据自身需要提前设定好；输入指纹的手指可为食指、拇指、中指等。例如：可设定0～90度的预设角度范围和食指指纹对应视频程序，则在手指按压的方向与参考方向的夹角处于0～90度的预设角度范围以内，且按压指纹识别区的手指为食指时，开启视频程序。再如：可设定0～90度的预设角度范围和拇指指纹对应音乐程序，则在手指按压的方向与参考方向的夹角处于0～90度的预设角度范围以内，且按压指纹识别区的手指为拇指时，开启音乐程序。可见，在增加了输入指纹的手指这一判定条件后，能够实现在同一预设角度范围内利用输入指纹的手指的不同，开启不同的应用程序，从而增多了可开启的应用程序的数量。
为增多可开启的应用程序的数量，还可将手指按压的方向与不同的按压区域相结合，具体的，所述预设角度范围与应用程序之间的对应关系具体为预设角度范围和手指按压的区域与应用程序之间的对应关系；判断单元34具体用于判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断手指按压的区域，根据所述预设角度范围和手指按压的区域与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和手指按压的区域所对应的应用程序，并开启该应用程序。
其中，预设角度范围和手指按压指纹识别区的区域与应用程序之间的对应关系由用户根据自身需要提前设定好；手指按压指纹识别区的区域可为左上角、左下角、右上角、右下角、中心等。例如：可设定0～90度的预设角度范围和按压区域为指纹识别区的左上角对应视频程序，则在手指按压的方向与参考方向的夹角处于0～90度的预设角度范围以内，且手指在指纹识别区的左上角按压时，开启视频程序。再如：可设定0～90度的预设角度范围和按压区域为指纹识别区的右下角对应音乐程序，则在手指按压的方向与参考方向的夹角处于0～90度的预设角度范围以内，且手指在指纹识别区的右下角按压时，开启音乐程序。可见，在增加了手指按压的区域这一判定条件后，能够实现在同一预设角度范围内利用手指按压指纹识别区的区域的不同，开启不同的应用程序，从而增多了可开启的应用程序的数量。
为了保证用户能够以正确的手指按压的方向输入指纹，降低误操作率，提高方案的可行性和实用性，优选的可在程序开启控制模块3中增设一按压提示单元，该按压提示单元与触控屏和指纹识别区1相连，用于在输入指纹前控制指纹识别区1在触控屏上显示，并将所显示的指纹识别区1划分为多个区域，一个区域对应一个所述预设角度范围，以提示用户在输入指纹时手指按压的方向。
上述方案中，通过将指纹识别区1在触控屏上显示出来，并将所设置的预设角度范围在所显示的指纹识别区1内划分好，能够使用户根据所显示的内容的提示，以正确的手指按压的方向在想要开启的应用程序所对应的预设角度范围内进行指纹的输入，避免了误操作所带来无法开启应用程序或所开启的应用程序不是想要开启的应用程序等问题，降低了误操作率，提高了方案的可行性和实用性。
下面给出两种具有提示功能的指纹识别区1。需要说明的是，本实施例仅以以下两种指纹识别区1进行示例性说明，在本发明的其它实施例中，指纹识别区1还可采用其它方式进行划分，可等分也可不等分，只要划分后的区域能够与各预设角度范围相对应即可。
指纹识别区1所划分的多个区域可围绕指纹识别区1内部的一个点，且在该点处相交。如图6所示，假设指纹识别区为圆形，若预设角度范围分别为0～45度、46度～90度、91度～135度、136度～180度、181度～225度、226度～270度、271度～315度、316度～360度，则可将该指纹识别区对应划分为①～⑧八个区域，分别对应前述八个预设角度范围，所划分的八个区域为让指纹识别区的中心，在中心处相交。在该指纹识别区的提示下，用户能够分别以X1～X8八种手指按压的方向打开这八种手指按压的方向所在的预设角度范围对应的应用程序。
指纹识别区1所划分的多个区域可相交于指纹识别区1边界上的一点。如图7所示，假设指纹识别区为扇形，若预设角度范围分别为0～30度、331度～360度，则可将该指纹识别区对应划分为①和②两个区域，分别对应前述两个预设角度范围，所划分的这两个区域相交于指纹识别区的顶点。在该指纹识别区的提示下，用户能够分别以X1和X2两种手指按压的方向打开这两种手指按压的方向所在的预设角度范围对应的应用程序。
需要说明的是，在实际操作过程中，可能想到打开的应用程序所需要的手指按压的方向不便于操作，此时可以旋转触控屏，将想要按压的区域旋转至利于手指按压的位置即可。例如，当想要打开图6所示出的指纹识别区中136度～180度的预设角度范围对应的应用程序时，需要以X4的手指按压的方向按压区域④，但是在正向面对触控屏时，手指是无法以X4的手指按压的方向按压区域④的，这种情况下，可以旋转触控屏，将区域④旋转至右下角，以便于手指按压该区域。
基于上述将指纹识别区1显示在触控屏上的技术方案，还可在指纹识别区1所划分的每个区域内显示出该区域所对应的应用程序的标识，从而用户无需识记预设角度范围与应用程序的对应关系，仅需根据每个划分区域内所显示出的应用程序的标识，即可从中选择想要打开的应用程序，并在相应区域按压手指，输入指纹，极大地方便了用户的操作。
本实施例中，指纹识别区1可与触控屏的任意一部分区域重叠或者与触控屏的全部区域重叠，即对指纹识别区1的尺寸和其所在位置并不限定，可根据实际需要进行设计。较为优选的是，指纹识别区1可扩展至整个触控屏区域，从而在触控屏的任意位置均能够进行指纹的输入，完成触控屏的解锁和应用程序的开启，提高了用户操作的便利性。
此外，本实施例对指纹识别区1的具体形状也不限定，可根据实际需要进行设计。指纹识别区1优选可为圆形、椭圆形、矩形或扇形等。
需要说明的是，在本实施例所提供的指纹识别系统中，指纹验证模块2可如图3所示包括以下三个单元：与指纹识别区1相连的指纹图像处理单元21，用于对指纹识别区1所采集的指纹图像进行处理；指纹数据库22，其内存储有用户的指纹图像；与指纹图像处理单元21和指纹数据库22相连的特征匹配单元，用于将经过处理的指纹图像与指纹数据库22中所存储的用户的指纹图像进行特征的匹配，判断所输入的指纹是否为用户的指纹。
其中，对指纹识别区1所采集的指纹图像进行处理可采用以下方式：首先进行预处理，使按照某一空间顺序采集的指纹图像数据产生一个相应的点阵，计算各点的方向图，将每一点的方向与其周围八临域的方向进行比较，如果相差很大，则认为该点是噪音点，否则把该点的方向确认为其周围八临域的主要方向；然后把点阵的方向图分成16×16大小的块，对每一块计算方向直方图，其峰值方向即为该块的方向，由于噪音、图像质量较低及指纹压力不同，会造成图像中边沿被破坏，出现断裂和叉连，造成假的特征点，影响指纹的识别，因此需要用方向滤波器进行指纹滤波，去除指纹图像中70％～80％的假特征点；之后用特征增强技术提高指纹图像的质量，对指纹图像进行二值化处理，二值化是把灰度指纹图像根据所选取的阈值化为0-1取值的二值图像，高于阈值灰度的像素点转换为1，低于阈值灰度的像素点转换为0；接着对指纹图像的纹路进行细化，细化的目的是为了后续的特征提取更方便，细化的方法有很多，如：骨架线法、层层推进法等；细化以后的指纹图像中的每条纹线都是用单像素来表示点线，再经过纹路平滑处理，这是用显示器显示出来，就可以见到清晰的点线图，该点线图中包含有待提取的指纹特征。
实施例二
本实施例提供了一种指纹识别方法，用于对触控屏进行操作，如图8所示，该指纹识别方法包括以下步骤：
步骤S1：采集所输入的指纹。
步骤S2：验证所输入的指纹是否为用户的指纹，如果是，则解锁触控屏，并进入步骤S3。
步骤S3：根据所输入的指纹得到手指按压的方向，打开触控屏中所述手指按压的方向所对应的应用程序。
其中，所述手指按压的方向为手指按压指纹识别区时与指纹识别区依次接触的方向或该方向的反方向，一个所述手指按压的方向至少对应一个应用程序。
上述指纹识别方法实现了在用户想要打开某个或某些应用程序时，仅通过一次指纹的输入，就能完成解锁触控屏和开启应用程序的操作，无需输入复杂的密码，解锁触控屏，然后再找到应用程序的图标，开启应用程序的过程，极大地简化了用户打开应用程序时的操作，节省了用户的时间。
并且，相对于采用密码解锁触控屏的模式，本实施例中采用指纹解锁触控屏，安全性和可靠性更高。
此外，相对于采用密码解锁触控屏的模式，本实施例采用指纹解锁触控屏，无需识记复杂的密码，避免了密码遗忘而无法开启触控屏的问题，提高了使用触控屏的便捷性，用户体验更佳。
需要说明的是，如果在步骤S2中验证得到所输入的指纹并非用户的指纹，则优选的可选择结束整个进程，使触控屏继续保持锁定状态，以保障用户信息的安全。
如图9所示，上述指纹识别方法中，步骤S3可具体包括以下步骤：
步骤S31：根据所输入的指纹得到所述手指按压的方向。
步骤S32：计算所述手指按压的方向与参考方向之间的夹角。
步骤S33：判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，根据预设角度范围与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的应用程序，并开启该应用程序。
其中，所述夹角以逆时针方向为正向；所述预设角度范围在以参考方向为起始方向、逆时针旋转的360度的角度范围以内，每个所述预设角度范围对应至少一个应用程序。
上述步骤S3更具体的解释和说明可参见实施例一中对于程序开启控制模块3的具体说明。
需要说明的是，在步骤S33中，当判断得到所述夹角所在的预设角度范围后，需要访问存储单元33，从中读取所存储的预设角度范围与应用程序之间的对应关系，以便于从该对应关系中找出所述夹角所对应的应用程序。
作为第一种可选的方案，步骤S33还可包括：根据预设角度范围与显示内容的方向之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的方向，并使所开启的应用程序以该显示内容的方向进行显示。其中，预设角度范围与显示内容的方向之间的对应关系可由用户根据自身需要和使用应用程序的习惯提前设定好，并存储在存储单元33中。通过前述过程能够实现利用一次输入指纹的动作，完成解锁触控屏、开启想要打开的应用程序、且应用程序以设定的显示内容的方向显示三种操作，进一步简化了用户的操作。
作为第二种可选的方案，步骤S33还可包括：根据预设角度范围与显示内容的长宽比例之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的长宽比例，并使所开启的应用程序以该显示内容的长宽比例进行显示。其中，预设角度范围与显示内容的长宽比例的对应关系可由用户根据自身需要和使用应用程序的习惯提前设定好，并存储在存储单元33中。通过前述过程能够实现利用一次输入指纹的动作，完成解锁触控屏、开启想要打开的应用程序、且应用程序以设定的显示内容的长宽比例显示三种操作，进一步简化了用户的操作。
作为第三种可选的方案，步骤S33具体可为：判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断输入指纹的手指，根据预设角度范围和输入指纹的手指与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和输入指纹的手指所对应的应用程序，并开启该应用程序。其中，预设角度范围和输入指纹的手指与应用程序之间的对应关系可由用户根据自身需要提前设定好，并存储在存储单元33中。前述过程中，在增加了输入指纹的手指这一判定条件后，能够实现在同一预设角度范围内利用输入指纹的手指的不同，开启不同的应用程序，从而增多了开启的应用程序的数量。
作为第四种可选的方案，步骤S33具体可为：判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断手指按压的区域，根据预设角度范围和手指按压的区域与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和手指按压的区域所对应的应用程序，并开启该应用程序。其中，预设角度范围和手指按压指纹识别区的区域与应用程序之间的对应关系可由用户根据自身需要提前设定好，并存储在存储单元33中。前述过程中，在增加了手指按压的区域这一判定条件后，能够实现在同一预设角度范围内利用手指按压指纹识别区的区域的不同，开启不同的应用程序，从而增多了开启的应用程序的数量。
为了保证用户能够以正确的手指按压的方向输入指纹，降低误操作率，提高方案的可行性和实用性，本实施例所提供的指纹识别方法优选的还可包括：在输入指纹前控制指纹识别区在触控屏上显示，并将所显示的指纹识别区划分为多个区域，一个区域对应一个所述预设角度范围，以提示用户在输入指纹时手指按压的方向。
实施例三
本实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括：触控屏；与触控屏相连的指纹识别系统，该指纹识别系统为实施例一所述的指纹识别系统。
由于包括实施例一所述的指纹识别系统，因此本实施例所提供的显示装置能够实现仅通过一次指纹的输入，就能完成触控屏解锁和应用程序开启两种操作的功能，极大地简化了用户打开应用程序时的操作，节省了用户的时间。
需要说明的是，本实施例所提供的显示装置可以为液晶、电子纸、OLED(OrganicLight-EmittingDiode，有机发光二极管)等类型的显示装置，应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、电视机、显示器、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件，尤其适用于手机、平板电脑等小型、便携式电子设备。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种指纹识别系统，与触控屏相连，其特征在于，包括：
设置于触控屏上的指纹识别区，用于采集所输入的指纹；
与指纹识别区相连的指纹验证模块，用于验证所输入的指纹是否为用户的指纹，如果是，则解锁触控屏；
与指纹识别区和指纹验证模块相连的程序开启控制模块，用于在所输入的指纹为用户的指纹时，根据所输入的指纹得到手指按压的方向，打开触控屏中所述手指按压的方向所对应的应用程序；其中，所述手指按压的方向为手指按压指纹识别区时与指纹识别区依次接触的方向或该方向的反方向，一个所述手指按压的方向至少对应一个应用程序。
2.根据权利要求1所述的指纹识别系统，其特征在于，所述程序开启控制模块包括：
与指纹识别区和指纹验证模块相连的方向获取单元，用于在所输入的指纹为用户的指纹时，根据所输入的指纹得到所述手指按压的方向；
与方向获取单元相连的夹角计算单元，用于计算所述手指按压的方向与参考方向之间的夹角，所述夹角以逆时针方向为正向；
存储有预设角度范围与应用程序之间的对应关系的存储单元，所述预设角度范围在以参考方向为起始方向、逆时针旋转的360度的角度范围以内，每个所述预设角度范围对应至少一个应用程序；
与夹角计算单元和存储单元相连的判断单元，用于判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，根据所述预设角度范围与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的应用程序，并开启该应用程序。
3.根据权利要求2所述的指纹识别系统，其特征在于，所述方向获取单元包括压力传感器。
4.根据权利要求2所述的指纹识别系统，其特征在于，所述存储单元还存储有预设角度范围与显示内容的方向的对应关系；
所述判断单元还用于根据所述预设角度范围与显示内容的方向之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的方向，并使所开启的应用程序以该显示内容的方向进行显示。
5.根据权利要求4所述的指纹识别系统，其特征在于，所述显示内容的方向包括：第一方向、第二方向、第三方向和第四方向；其中，
所述第一方向平行于触控屏的长边，且由触控屏的顶部指向触控屏的底部；
所述第二方向平行于触控屏的长边，且由触控屏的底部指向触控屏的顶部；
所述第三方向平行于触控屏的短边，且由触控屏的左侧指向触控屏的右侧；
所述第四方向平行于触控屏的短边，且由触控屏的右侧指向触控屏的左侧。
6.根据权利要求2所述的指纹识别系统，其特征在于，所述存储单元还存储有预设角度范围与显示内容的长宽比例的对应关系；
所述判断单元还用于根据所述预设角度范围与显示内容的长宽比例之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的长宽比例，并使所开启的应用程序以该显示内容的长宽比例进行显示。
7.根据权利要求2所述的指纹识别系统，其特征在于，所述预设角度范围与应用程序之间的对应关系具体为预设角度范围和输入指纹的手指与应用程序之间的对应关系；
所述判断单元具体用于判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断输入指纹的手指，根据所述预设角度范围和输入指纹的手指与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和输入指纹的手指所对应的应用程序，并开启该应用程序。
8.根据权利要求2所述的指纹识别系统，其特征在于，所述预设角度范围与应用程序之间的对应关系具体为预设角度范围和手指按压的区域与应用程序之间的对应关系；
所述判断单元具体用于判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断手指按压的区域，根据所述预设角度范围和手指按压的区域与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和手指按压的区域所对应的应用程序，并开启该应用程序。
9.根据权利要求2所述的指纹识别系统，其特征在于，所述程序开启控制模块还包括：与触控屏和指纹识别区相连的按压提示单元，用于在输入指纹前控制指纹识别区在触控屏上显示，并将所显示的指纹识别区划分为多个区域，一个区域对应一个所述预设角度范围，以提示用户在输入指纹时手指按压的方向。
10.根据权利要求9所述的指纹识别系统，其特征在于，所述指纹识别区所划分的多个区域围绕所述指纹识别区内部的一个点，且在该点处相交；或者，
所述指纹识别区所划分的多个区域相交于所述指纹识别区边界上的一点。
11.根据权利要求9所述的指纹识别系统，其特征在于，所述指纹识别区所划分的每个区域内均具有该区域所对应的应用程序的标识。
12.根据权利要求2所述的指纹识别系统，其特征在于，所述参考方向平行于触控屏的长边或短边。
13.根据权利要求1～12任一项所述的指纹识别系统，其特征在于，所述指纹识别区与触控屏的任意一部分区域重叠或者与触控屏的全部区域重叠。
14.根据权利要求1～12任一项所述的指纹识别系统，其特征在于，所述指纹识别区为圆形、椭圆形、矩形或扇形。
15.一种指纹识别方法，用于对触控屏进行操作，其特征在于，包括：
步骤S1：采集所输入的指纹；
步骤S2：验证所输入的指纹是否为用户的指纹，如果是，则解锁触控屏，并进入步骤S3；
步骤S3：根据所输入的指纹得到手指按压的方向，打开触控屏中所述手指按压的方向所对应的应用程序；其中，所述手指按压的方向为手指按压指纹识别区时与指纹识别区依次接触的方向或该方向的反方向，一个所述手指按压的方向至少对应一个应用程序。
16.根据权利要求15所述的指纹识别方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S31：根据所输入的指纹得到所述手指按压的方向；
步骤S32：计算所述手指按压的方向与参考方向之间的夹角，所述夹角以逆时针方向为正向；
步骤S33：判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，根据预设角度范围与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的应用程序，并开启该应用程序；其中，所述预设角度范围在以参考方向为起始方向、逆时针旋转的360度的角度范围以内，每个所述预设角度范围对应至少一个应用程序。
17.根据权利要求16所述的指纹识别方法，其特征在于，所述步骤S33还包括：根据预设角度范围与显示内容的方向之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的方向，并使所开启的应用程序以该显示内容的方向进行显示。
18.根据权利要求16所述的指纹识别方法，其特征在于，所述步骤S33还包括：根据预设角度范围与显示内容的长宽比例之间的对应关系，找到计算得到的夹角所对应的显示内容的长宽比例，并使所开启的应用程序以该显示内容的长宽比例进行显示。
19.根据权利要求16所述的指纹识别方法，其特征在于，所述步骤S33具体为：判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断输入指纹的手指，根据预设角度范围和输入指纹的手指与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和输入指纹的手指所对应的应用程序，并开启该应用程序。
20.根据权利要求16所述的指纹识别方法，其特征在于，所述步骤S33具体为：判断计算得到的夹角所在的预设角度范围，并判断手指按压的区域，根据预设角度范围和手指按压的区域与应用程序之间的对应关系，找到计算得到的夹角和手指按压的区域所对应的应用程序，并开启该应用程序。
21.根据权利要求16所述的指纹识别方法，其特征在于，所述指纹识别方法还包括：在输入指纹前控制指纹识别区在触控屏上显示，并将所显示的指纹识别区划分为多个区域，一个区域对应一个所述预设角度范围，以提示用户在输入指纹时手指按压的方向。
22.一种显示装置，其特征在于，包括：
触控屏；
与触控屏相连的指纹识别系统，所述指纹识别系统为权利要求1～14任一项所述的指纹识别系统。
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