CN105989333B - 指纹认证方法、系统及支持指纹认证功能的终端 - Google Patents

指纹认证方法、系统及支持指纹认证功能的终端 Download PDF

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Abstract

本发明适用于指纹识别技术领域，提供了一种指纹认证方法、系统以及支持指纹认证功能的终端。该指纹认证方法包括下述步骤：指纹接收步骤：接收用户输入的指纹信息；指纹模板匹配步骤：于尚未进行匹配过的指纹模板中选取一个使用频率最高的指纹模板与接收到的指纹信息进行匹配，当匹配成功时，认证通过，若匹配不成功，则重复执行此步骤。本发明通过学习和统计用户的操作习惯，调整指纹模板的匹配顺序，直接利用匹配成功可能性最高的指纹模板去匹配，可以有效提高指纹识别的速度，带给用户更好的使用体验。

Description

指纹认证方法、系统及支持指纹认证功能的终端
技术领域
本发明属于指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹认证方法、系统以及支持指纹认证功能的终端。
背景技术
随着移动支付的流行及用户保密意识的提高，现在越来越多的智能手机及平板已经集成了指纹识别模块。目前手机中的指纹识别模块最主要的用途是在开屏时用指纹代替密码进行解锁，因此指纹识别的速度就是影响用户体验的一个重要因素。
目前指纹识别功能的使用一般都包括两个主要的步骤：1、指纹注册；2、指纹匹配。指纹注册是指将授权的指纹特征录入到设备中的过程，其流程如图1A所示。一般一个设备支持录入多个手指。因为手机上的指纹识别模块一般比手指要小很多，所以要完整注册一个手指还需要用户分多次按压，录入一个手指不同区域的指纹特征才行，一般把一次按压时录入的指纹特征称作一个模板。指纹匹配是指用户在进行身份认证时录入一个指纹特征然后和设备中注册授权的指纹特征(即模板)进行匹配识别的过程，其流程如图1B所示，当匹配率超过一个设定的阈值时就认为是认证通过，否则是认证失败，一般把录入的待认证指纹特征称作一个样本。
从图1B所示流程可以看出，现有的指纹匹配识别的方法是按照顺序将各个模板和样本进行匹配，导致随着注册手指数量及模板数量的增加，匹配时所花费的时间会越来越长。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题在于提供一种指纹认证方法，旨在提升指纹识别的速度，给用户更好的使用体验。
本发明是这样实现的，一种指纹认证方法，包括下述步骤：
指纹接收步骤：接收用户输入的指纹信息；
指纹模板匹配步骤：于尚未进行匹配过的指纹模板中选取一个使用频率最高的指纹模板与接收到的指纹信息进行匹配，当匹配成功时，认证通过，若匹配不成功，则重复执行此步骤。
本发明所要解决的第二个技术问题在于提供一种指纹认证系统，包括：
指纹接收模块，用于接收用户输入的指纹信息；
指纹模板匹配模块，用于在尚未进行匹配过的指纹模板中选取一个使用频率最高的指纹模板与接收到的指纹信息进行匹配，当匹配成功时，认证通过，若匹配不成功，则重复执行选取和匹配的过程。
本发明所要解决的第三个技术问题在于提供一种支持指纹认证功能的终端，其包括如上所述的指纹认证系统。
本发明通过学习和统计用户的操作习惯，调整指纹模板的匹配顺序，直接利用匹配成功可能性最高的指纹模板去匹配，可以有效提高指纹识别的速度，带给用户更好的使用体验。
附图说明
图1A和图1B分别是现有技术提供的指纹注册流程图和指纹匹配流程图；
图2是本发明提供的指纹认证方法的实现流程图；
图3是对图2所示指纹认证方法改进后的流程图；
图4是本发明第一实施例提供的基于使用频率来选取手指模板的指纹认证方法的流程图；
图5是本发明第二实施例提供的基于优先级来选取手指模板的指纹认证方法的流程图；
图6是本发明第三实施例提供的基于当前的应用场景来选取手指模板的指纹认证方法的流程图；
图7是本发明提供的指纹认证系统的结构原理图；
图8是对图7所示指纹认证系统改进后的结构原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。
本发明考虑到每个用户在使用指纹识别功能时因为操作习惯的原因所用的手指一般是比较固定的，且同一个手指所使用的区域也是比较集中的，因此，本发明通过学习和统计用户的操作习惯来提高指纹匹配的速度。
基于上述原理，图2示出了本发明提供的指纹认证方法的实现流程，详述如下。
图2示出的指纹认证方法首先需学习和统计用户的操作习惯，即将每个指纹模板的使用频率进行记录，统计出可能和样本匹配度最高的指纹模板。具体应用时主要包括指纹接收步骤和指纹模板匹配步骤，其中，在指纹接收步骤中，接收用户输入的指纹信息(即样本)。然后执行指纹模板匹配步骤，具体为于尚未进行匹配过的指纹模板中选取一个使用频率最高的指纹模板与接收到的指纹信息进行匹配，当匹配成功时，认证通过，若匹配不成功，则重复执行此步骤。
通过上述方法可以看出，本发明调整了指纹模板的匹配顺序，直接利用匹配成功可能性最高的指纹模板(即将使用频率最高的指纹模板默认为是最可能匹配成功的)去匹配，可以有效提高指纹识别的速度，带给用户更好的使用体验。
进一步考虑到一个终端可能会被多个人使用，或者同一个人可能会在不同的操作中使用不同的手指，这样有可能有多个指纹模板的使用频率都比较高，为了进一步提升匹配速度，作为本发明的一个改进，可以在进行指纹匹配之前先进行手指模板的确定。参照图3，该方法包括下述步骤：
步骤S301为指纹接收步骤：接收用户输入的指纹信息；
步骤S302手指模板选取步骤：首先于手指模板库中选取一个尚未被选取过的手指模板，然后对选取的手指模板所对应的多个指纹模板执行所述指纹模板匹配步骤。
本发明中，每个手指模板对应多个指纹模板，隶属于同一个手指模板的多个指纹模板之间的区别主要在于触摸区域、按压力度、清晰度等方面的不同。而此步骤中，手指模板的选取可以基于使用频率、优先级别或当前的应用场景。分述如下。实施例一基于使用频率来选取手指模板。
参照图4，此实施例中手指模板选取依据为：从未选取过的手指模板中选取一个使用频率最高的手指模板。而当匹配成功后，需更新手指模板及指纹模板的使用频率记录信息。
本实施例中，每次认证通过时会自动记录和样本匹配度最高的指纹模板及其所在的手指模板，然后根据记录的数据统计出每个手指模板的使用频率以及每个手指模板下各个指纹模板的使用频率。在每次进行指纹匹配认证时，算法根据统计出来的使用频率数据优先选择使用频率高的手指模板下使用频率高的指纹模板和样本进行匹配识别。因此，当用户使用其习惯的方式去认证时算法就能够根据用户的习惯选择最可能匹配的模板去进行匹配，从而能够减少匹配的次数，达到提高整体匹配速度的效果。
实施例二基于优先级来选取手指模板。
参照图5，此实施例支持用户自定义手指的优先级，即对各个手指模板的优先顺序可自行定义。此实施例中手指模板选取依据为：从未选取过的手指模板中选取一个用户自定义优先级最高的手指模板。而当匹配成功后，更新指纹模板的使用频率记录信息。
相比实施例一，实施例二只统计每个注册手指模板下各个指纹模板的使用频率，而不统计注册手指模板的使用频率。该方法允许用户自定义手指的优先级，即用户可以根据自己的操作习惯自定义注册手指模板的使用频率。在每次进行指纹匹配认证时，算法根据用户自定义的手指模板优先级和统计出来的指纹模板使用频率数据优先选择优先级高的手指模板下使用频率高的指纹模板和样本进行匹配识别。相比实施例一用算法自动统计手指使用频率的方法，准确度和灵活性提高了。
实施例三基于当前的应用场景来选取手指模板。
参照图6，此实施例中，手指模板的使用频率根据具体应用场景进行分类统计，例如：屏幕解锁时对应于手指1的使用频率最高，移动支付时对应于手指2的使用频率最高。此实施例中手指模板选取依据为：从未选取过的手指模板中选取一个在当前应用场景下使用频率最高的手指模板。而当匹配成功后，更新当前应用场景下手指模板及指纹模板的使用频率记录信息。
相比实施例一，实施例三提出的方法要求指纹匹配算法能够知道在进行匹配认证时所处的应用场景(例如需要知道当前匹配的场景是用来进行屏幕解锁还是用于移动支付时的身份认证)。算法在每次认证通过时自动记录和样本匹配度最高的指纹模板、其所在的手指模板及所处的应用场景，然后根据记录的数据统计出在不同场景下每个手指模板的使用频率以及每个手指模板下各个指纹模板的使用频率。在每次进行指纹匹配认证时，算法根据当前的应用场景下统计出来的使用频率数据优先选择使用频率高的手指模板下使用频率高的指纹模板和样本进行匹配识别。相比实施例一该方法复杂度虽然变高了，但准确度也相应提高了。
需要说明的是，在具体的应用场景下，用户还可以自定义手指模板的优先级。从未选取过的手指模板中选取一个用户自定义优先级最高的手指模板，然后选取该手指模板下使用频率高的指纹模板和样本进行匹配识别。而当匹配成功后，更新指纹模板的使用频率记录信息。
步骤S303为指纹模板匹配步骤：于尚未进行匹配过的指纹模板中选取一个使用频率最高的指纹模板与接收到的指纹信息进行匹配，当匹配成功时，认证通过，若匹配不成功，则重复执行此步骤。
在执行步骤S303时，若选取的手指模板所对应的所有指纹模板均未匹配成功，则重新执行步骤S302，以选取一个新的手指模板；若手指模板库已不存在未被选取过的手指模板，则认证失败。
本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例提供的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该存储介质可以为ROM/RAM、磁盘、光盘等。
图7示出了本发明提供的指纹认证系统的结构原理，为了便于描述，仅示出了与本发明相关的部分。此处理系统可以为内置于支持指纹识别功能的终端中的软件单元、硬件单元或软硬件结合的单元。
参照图7，该指纹认证系统包括指纹接收模块71和指纹模板匹配模块72。其中，指纹接收模块71用于接收用户输入的指纹信息；指纹模板匹配模块72用于在尚未进行匹配过的指纹模板中选取一个使用频率最高的指纹模板与接收到的指纹信息进行匹配，当匹配成功时，认证通过，若匹配不成功，则重复执行选取和匹配的过程。
如上文所述，考虑到一个终端可能会被多个人使用，或者同一个人可能会在不同的操作中使用不同的手指，为了进一步提升匹配速度，如图8所示，该认证系统还可以进一步包括手指模板选取模块711，用于首先在手指模板库中选取一个尚未被选取过的手指模板，以使指纹模板匹配模块72从选取的手指模板所对应的多个指纹模板中选择使用频率最高的尚未进行匹配过的指纹模板，去进行指纹模板的匹配。
在手指模板选取模块711选定手指模板后，若指纹模板匹配模块72对选定的指纹模板所对应的所有指纹模板均未匹配成功，则手指模板选取模块711重新进行手指模板的选取，以选取一个新的手指模板；若手指模板库已不存在未被选取过的手指模板，则认证失败。
本发明中手指模板选取模块711进行手指模板选取时可以基于使用频率、优先级别或当前的应用场景。
对于基于使用频率来选取手指模板，一般选取一个使用频率最高的手指模板。该系统进一步包括第一记录模块，用于在匹配成功后，更新手指模板及指纹模板的使用频率记录信息。
对于基于优先级来选取手指模板，支持用户自定义手指模板的优先级，即对选取各个手指模板的优先顺序可自行定义。一般从未选取过的手指模板中选取一个用户自定义优先级最高的手指模板。该系统进一步包括第二记录模块，当匹配成功后，更新指纹模板的使用频率记录信息。
对于基于当前的应用场景来选取手指模板，手指模板的使用频率根据具体应用场景进行分类统计，一般从未选取过的手指模板中选取一个在当前应用场景下使用频率最高的手指模板。该系统进一步包括第三记录模块，当匹配成功后，更新当前应用场景下手指模板及指纹模板的使用频率记录信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种指纹认证方法，其特征在于，包括下述步骤：
指纹接收步骤：接收用户输入的指纹信息；
手指模板选取步骤：首先于手指模板库中选取一个尚未被选取过的手指模板，然后对选取的手指模板所对应的多个指纹模板执行指纹模板匹配步骤；其中，在手指模板选取步骤中，手指模板选取依据为：从未选取过的手指模板中选取一个使用频率最高的手指模板；每个手指模板对应多个指纹模板，隶属于同一个手指模板的多个指纹模板之间的区别在于触摸区域、按压力度、清晰度的不同；
指纹模板匹配步骤：于尚未进行匹配过的指纹模板中选取一个使用频率最高的指纹模板与接收到的指纹信息进行匹配，当匹配成功时，认证通过，若匹配不成功，则重复执行此步骤；
在每次认证通过时，自动记录和用户输入的指纹信息匹配度最高的指纹模板及其所在的手指模板，然后根据记录的数据统计出每个手指模板的使用频率以及每个手指模板下各个指纹模板的使用频率。
2.如权利要求1所述的指纹认证方法，其特征在于，在执行指纹模板匹配步骤时，若选取的手指模板所对应的所有指纹模板均未匹配成功，则重新执行手指模板选取步骤，以选取一个新的手指模板；若手指模板库已不存在未被选取过的手指模板，则认证失败。
3.如权利要求1或2所述的指纹认证方法，其特征在于，在指纹模板匹配步骤之后，所述方法进一步包括下述步骤：
使用频率记录步骤：当匹配成功后，更新手指模板及指纹模板的使用频率记录信息。
4.如权利要求1所述的指纹认证方法，其特征在于，在手指模板选取步骤中，手指模板选取依据为：从未选取过的手指模板中选取一个在当前应用场景下使用频率最高的手指模板。
5.如权利要求4所述的指纹认证方法，其特征在于，在指纹模板匹配步骤之后，所述方法进一步包括下述步骤：
使用频率记录步骤：当匹配成功后，更新当前应用场景下手指模板及指纹模板的使用频率记录信息。
6.一种指纹认证系统，其特征在于，包括：
指纹接收模块，用于接收用户输入的指纹信息；
指纹模板匹配模块，用于在尚未进行匹配过的指纹模板中选取一个使用频率最高的指纹模板与接收到的指纹信息进行匹配，当匹配成功时，认证通过，若匹配不成功，则重复执行选取和匹配的过程，其中，所述使用频率是通过学习和统计用户的操作习惯得到的；
手指模板选取模块，用于首先在手指模板库中选取一个尚未被选取过的手指模板，以使所述指纹模板匹配模块从选取的手指模板所对应的多个指纹模板中选择使用频率最高的尚未进行匹配过的指纹模板，去进行指纹模板的匹配；
所述手指模板选取模块的手指模板选取依据为：从未选取过的手指模板中选取一个使用频率最高的手指模板；
其中，每个手指模板对应多个指纹模板，隶属于同一个手指模板的多个指纹模板之间的区别在于触摸区域、按压力度、清晰度的不同；
其中，在每次认证通过时，所述指纹认证系统自动记录和用户输入的指纹信息匹配度最高的指纹模板及其所在的手指模板，然后根据记录的数据统计出每个手指模板的使用频率以及每个手指模板下各个指纹模板的使用频率。
7.如权利要求6所述的指纹认证系统，其特征在于，在手指模板选取模块选定手指模板后，若指纹模板匹配模块对选定的指纹模板所对应的所有指纹模板均未匹配成功，则手指模板选取模块重新进行手指模板的选取，以选取一个新的手指模板；若手指模板库已不存在未被选取过的手指模板，则认证失败。
8.如权利要求6或7所述的指纹认证系统，其特征在于，所述指纹认证系统还包括：
第一记录模块，用于在匹配成功后，更新手指模板及指纹模板的使用频率记录信息。
9.如权利要求6所述的指纹认证系统，其特征在于，所述手指模板选取模块的手指模板选取依据为：从未选取过的手指模板中选取一个在当前应用场景下使用频率最高的手指模板。
10.如权利要求9所述的指纹认证系统，其特征在于，所述指纹认证系统还包括：
第三记录模块，用于在匹配成功后，更新当前应用场景下手指模板及指纹模板的使用频率记录信息。
11.一种支持指纹认证功能的终端，其特征在于，包括如权利要求6-10任一项所述的指纹认证系统。
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