CN106485190A - 指纹注册方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹注册方法，包括以下步骤：采集指纹图像；对指纹图像进行质量估计，以判断指纹图像的估计结果是否满足预设条件；在判断满足预设条件之后，对指纹图像进行指纹位置估计，以获取指纹图像在原始指纹中的位置；根据指纹图像在原始指纹中的位置进行图像融合，以将指纹图像融合至注册指纹的相应位置；显示注册指纹的采集情况，并且根据采集情况提示后续采集手指姿态，以完成指纹注册。本发明实施例的注册方法，不但能实时显示采集情况，并且能够提示后续采集手指姿态，方便用户指纹注册，提高用户的使用体验。本发明还公开了一种指纹注册装置。

Description

指纹注册方法及装置

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，特别涉及一种指纹注册方法及装置。

背景技术

目前，移动设备上的指纹传感器主要有两种，即按压式传感器和滑擦式传感器。其中，按压式传感器仅需要用户用手指轻轻按压传感器，滑擦式传感器则需要用户将手指沿着特定的方向缓慢进行滑动。出于成本和便捷的考虑，这些指纹传感器的面积都很小，一次只能采集到指纹的一小部分区域。尽管滑擦式传感器会对指纹滑动过程中产生的一系列小图像进行拼接，但是这样得到的图像相比整个指纹的面积仍然很小。小面积指纹传感器的问题是：如果用户在注册和验证时按压的手指位置有较大偏差，将会导致注册指纹和待验证指纹的重合面积很小，导致出现验证失败，影响用户体验。如果用户对指纹识别的使用体验不好，用户很可能会关闭指纹识别功能，致使移动设备的安全保障措施失效。

为了克服重合面积小的问题，相关技术中的一般做法是：在指纹注册阶段，让用户用不同的姿势多次采集手指不同区域的指纹图像，使得注册指纹尽量完整，从而在进行指纹验证时，用户仅需要按压一次，即可以和注册指纹有较大的重叠面积，提高识别准确率。

然而，相关技术中的解决方法缺乏对于用户采集指纹行为的有效提示，因此可能会出现以下问题：(1)用户可能并不了解注册时多次采集指纹的目的，导致每次采集的姿态非常相似，导致最终得不到完整的注册指纹；(2)有的用户即使了解应该采取多种不同的姿势按压指纹，但在多次按压的过程中，并不清楚哪些区域已经采集过，哪些区域需要继续采集，导致注册指纹中存在缺漏区域；(3)用户不清楚每次按压的指纹区域图像质量如何，仍然可能导致不能得到完整的高质量的注册指纹。因此，目前小面积指纹传感器的指纹注册效果不理想，导致相当一部分用户对于指纹识别的使用体验不满意。

发明内容

本发明目的旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种指纹注册方法，该方法可以提示后续采集手指姿态，方便用户指纹注册，提高用户的使用体验。

本发明的另一个目的在于提出一种指纹注册装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种指纹注册方法，包括以下步骤：采集指纹图像；对所述指纹图像进行质量估计，以判断所述指纹图像的估计结果是否满足预设条件；在判断满足所述预设条件之后，对所述指纹图像进行指纹位置估计，以获取所述指纹图像在原始指纹中的位置；根据所述指纹图像在原始指纹中的位置进行图像融合，以将所述指纹图像融合至注册指纹的相应位置；以及显示所述注册指纹的采集情况，并且根据所述采集情况提示后续采集手指姿态，以完成指纹注册。

根据本发明实施例提出的指纹注册方法，在将指纹图像融合至注册指纹的相应位置之后，通过显示注册指纹的采集情况与提示后续采集手指姿态引导用户完成指纹注册，实现引导用户进行有效的指纹采集，在用户注册指纹时，根据用户的指纹采集行为实施智能地提示用户，更加智能化，提高用户的使用体验，并且能够获取完整面积、高图像质量的注册指纹，从而提高指纹认证的识别率，简单便捷。。

另外，根据本发明上述实施例的指纹注册方法还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述对所述指纹图像进行质量估计，进一步包括：将所述指纹图像划分为多个预设像素的小块图像，并对每个小块图像进行二维傅里叶变换，以分析频域响应得到所述每个小块图像的幅值、频率、角度和相位；根据所述每个小块图像的幅值、频率、角度和相位对所述每个小块图像进行质量估计，以得到所述每个小块图像的估计结果；以及根据所述每个小块图像的估计结果对所述指纹图像进行质量估计。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述对所述指纹图像进行指纹位置估计，进一步包括：通过预设指纹图像库对所述指纹图像进行方向场提取，并划分为多个同样大小的方向块，以计算每一个方向块位于任意一个位置的概率；

根据所述每一个方向块位于任意一个位置的概率对所述指纹图像进行指纹位置估计。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在根据所述指纹图像在原始指纹中的位置进行图像融合之前，还包括：在所述指纹图像在原始指纹中的位置的附近进行搜索，以根据搜索结果通过插值算法或小波融合算法进行图像融合。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述采集情况提示后续采集手指姿态,进一步包括：根据所述采集情况获取最佳采集位置；根据所述最佳采集位置生成手指姿态图像，以通过所述手指姿态图像进行提示。

本发明另一方面实施例提出了一种指纹注册装置，包括：采集模块，用于采集指纹图像；判断模块，用于对所述指纹图像进行质量估计，以判断所述指纹图像的估计结果是否满足预设条件；获取模块，在判断满足所述预设条件之后，用于对所述指纹图像进行指纹位置估计，以获取所述指纹图像在原始指纹中的位置；融合模块，用于根据所述指纹图像在原始指纹中的位置进行图像融合，以将所述指纹图像融合至注册指纹的相应位置；以及提示模块，用于显示所述注册指纹的采集情况，并且根据所述采集情况提示后续采集手指姿态，以完成指纹注册。

根据本发明实施例提出的指纹注册装置，在将指纹图像融合至注册指纹的相应位置之后，通过显示注册指纹的采集情况与提示后续采集手指姿态引导用户完成指纹注册，实现引导用户进行有效的指纹采集，在用户注册指纹时，根据用户的指纹采集行为实施智能地提示用户，更加智能化，提高用户的使用体验，并且能够获取完整面积、高图像质量的注册指纹，从而提高指纹认证的识别率。

另外，根据本发明上述实施例的指纹注册装置还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述判断模块包括：分析单元，用于将所述指纹图像划分为多个预设像素的小块图像，并对每个小块图像进行二维傅里叶变换，以分析频域响应得到所述每个小块图像的幅值、频率、角度和相位；第一估计单元，用于根据所述每个小块图像的幅值、频率、角度和相位对所述每个小块图像进行质量估计，以得到所述每个小块图像的估计结果；以及第二估计单元，用于根据所述每个小块图像的估计结果对所述指纹图像进行质量估计。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述获取模块包括：提取单元，用于通过预设指纹图像库对所述指纹图像进行方向场提取，并划分为多个同样大小的方向块，以计算每一个方向块位于任意一个位置的概率；第三估计单元，用于根据所述每一个方向块位于任意一个位置的概率对所述指纹图像进行指纹位置估计。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：搜索模块，用于在所述指纹图像在原始指纹中的位置的附近进行搜索，以根据搜索结果通过插值算法或小波融合算法进行图像融合。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述提示模块包括：获取单元，用于根据所述采集情况获取最佳采集位置；生成单元，用于根据所述最佳采集位置生成手指姿态图像，以通过所述手指姿态图像进行提示。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的指纹注册方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的指纹注册方法的流程图；

图3为根据本发明一个实施例的注册指纹采集情况的显示示意图；

图4为根据本发明一个实施例的手指表面三维曲面模型变换示意图；

图5为根据本发明一个实施例的提示用户后续指纹采集手指姿态示意图；

图6为根据本发明的实施例指纹注册装置的结构示意图；以及

图7为根据本发明一个具体实施例的指纹注册装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的指纹注册控制方法及装置，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的指纹注册控制方法。参照图1所示，该指纹注册控制方法包括以下步骤：

S101，采集指纹图像。

在本发明的实施例中，参照图2所示，用户首先可以通过小面积指纹传感器采用但不限于按压式或滑动式采集指纹图像。需要说明的是，本发明实施例以移动设备和移动设备上的指纹传感器为例，但实际上本发明实施例的指纹注册控制方法适用于各种指纹传感器和连接指纹传感器的各种计算机和显示设备，例如还包括(但不限于)基于嵌入式系统的指纹考勤机和指纹锁，通过USB、蓝牙等通信方式连接终端如计算机的指纹采集仪等。

S102，对指纹图像进行质量估计，以判断指纹图像的估计结果是否满足预设条件。

进一步地，在本发明的一个实施例中，对指纹图像质量进行估计，进一步包括：将指纹图像划分为多个预设像素的小块图像，例如划分为多个16*16或8*8像素的小块，并对每个小块图像进行二维傅里叶变换，以分析频域相应得到的每个小块图像的幅值、频率、角度和相位；根据每个小块图像的幅值、频率、角度和相位对每个小块图像进行质量估计，以得到每个小块图像的估计结果；根据每个小块图像的估计结果对指纹图像进行质量估计。

具体地，用户采用指纹传感器注册指纹时，对于用户每次采集到的小块指纹图像，首先对其进行必要的特征提取，并采用合适的指纹图像质量估计算法给出该指纹图像的质量评价。其中，指纹图像质量估计算法可以为基于3个评估因子(前景比重、Gabor滤波特征值和指纹图像中心点位置)的指纹图像综合评估方法，在此不做详细赘述。

进一步地，在本发明的一个具体实施例中，参照图2所示，将指纹图像划分为16*16像素或8*8像素的小块，对每一小块图像进行二维傅里叶变换，分析频域响应可以得到其幅值、频率、角度、相位等参数，根据这些参数可以定义适当的判断准则，判断每个图像块质量如何，甚至给出具体的质量估计数值。整个指纹图像的质量可以根据所有小指纹块的质量综合决定。

S103，在判断满足预设条件之后，对指纹图像进行指纹位置估计，以获取指纹图像在原始指纹中的位置。

具体地，在对指纹图像进行质量评价之后，如果图像质量高于一定阈值即预设条件，则保留该图像并进行后续处理。预设条件可以通过实验或者根据实际情况进行设置。

进一步地，在本发明的一个实施例中，对指纹图像进行指纹位置估计，进一步包括：通过预设指纹图像库对指纹图像进行方向场提取，并划分为多个同样大小的方向块，以计算每一个方向块位于任意一个未知的概率；根据每一个方向块位于任意一个位置的概率对指纹图像进行指纹位置的估计。

具体而言，指纹图像位置估计包括离线阶段和在线阶段：

在离线阶段，首先准备一个指纹图像库，即预设指纹图像库。预设指纹图像库中的指纹已经经过预先处理使得所有指纹的中心点的位置和方向都统一为同一位置(如图像中心)和方向。其中，求取每一个指纹图像的方向场，每一个指纹图像的方向场可以划分为若干固定大小的重叠的方向块。若干固定大小的方向块可以为16*16或8*8像素。其次利用这些数据可以确定每个位置的上指纹方向块的分布情况。

在线阶段，首先对采集到的指纹图像进行方向场的提取，并划分为同样大小的方向块，以及计算每个方向块位于某个位置的概率，根据所有方向块的投票结果估计出当前指纹子图像在整个指纹图像的位置。

在本发明的实施例中，通过步骤S102估计已采集指纹图像在整个指纹中的位置

S104，根据指纹图像在原始指纹中的位置进行图像融合，以将指纹图像融合至注册指纹的相应位置。

具体地，采用合适的指纹位置估计算法估计该指纹区块相对指纹中心的位置，并将其融合到注册指纹的相应位置。其中，指纹位置估计算法可以采用现有技术，在此不进行详细赘述。

在本发明的一个具体实施例中，参照图2所示，将新采集指纹融合到注册指纹相应位置。其中，在得到当前采集指纹的位置之后，根据注册指纹在该位置的采集情况采用不同的处理。如果新采集的指纹图像在注册指纹中已经存在并且注册指纹相应位置的图像质量很好，则直接舍弃新采集的指纹图像；如果新采集的指纹图像在注册指纹中已经存在但注册指纹相应位置的图像质量较差，或者新采集的指纹图像在注册指纹中仅部分存在，则进行指纹图像融合，并更新相应位置的质量评价。

进一步的，在本发明的一个实施例中，在根据指纹图像在原始指纹中的位置进行图像融合之前，还包括：在指纹图像在原始指纹中的位置的附近进行搜索，以根据搜索结果通过插值算法或小波融合算法进行图像融合。

简言之，由于位置估计的结果不一定非常准确，因此在融合之前首先在位置估计结果附近进行搜索，使得新采集指纹和已注册指纹重叠区域相似性最高，然后再进行融合。图像融合的方法有很多，如插值算法、小波融合算法等，在此不进行详细赘述。

S105，显示注册指纹的采集情况，并且根据采集情况提示后续采集手指姿态，以完成指纹注册。

在本发明的一个优选实施例中，根据采集情况提示后续采集手指姿态，进一步包括：根据采集情况获取最佳位置；根据最佳采集位置生成手指姿态图像，以通过手指姿态图像进行提示。具体地，参照图2所示，实时显示注册指纹采集情况。其中，显示采集指纹图像情况的形式可以通过图像形式(如上所述)、文字形式和声音形式中任意一种或多种形式相结合的方式。其中，采用文字提示最近一次采集的指纹图像质量是否满足要求，并采用数字提示当前指纹注册进度，采用声音提示如采用语音提示最近一次采集的指纹图像质量是否满足要求以及当前指纹注册进度。

下面对本发明一个实施例的指纹注册智能提示中图像形式提示进行详细阐述。

参照图3所示，本发明实施例可以采用多种方式来显示指纹的采集情况，目的是便于用户可以方便地看出哪些区域已经采集了，哪些区域未被采集，采集区域的质量如何。任何能够达到此目的的显示方式均包含在本发明范围内。

举例而言，参照图3(a)所示，本发明实施例可以通过三色图来显示其中，背景区域(非指纹区域)用第一种颜色(如白色)显示，未采集的指纹区域用第二种颜色(如灰色)显示，已采集的指纹区域用第三种颜色(如黑色)显示。

进一步地，参照图3(b)所示，本发明实施例可以将背景用第一种颜色(如白色)显示，未采集到的指纹区域用第二种颜色(如灰色)显示，已采集的指纹区域用指纹的条纹图像显示。已采集区域的指纹图像可以是该指纹的图像，也可以是任意的指纹图像，还可以是合成的指纹图像。

另外，参照图3(c)所示，本发明实施例还可以将背景用第一种颜色(如灰色)显示，未采集的指纹区域用指纹条纹图像显示，已采集的指纹区域也用指纹条纹图像显示。为了区分未采集区域与已采集区域，指纹的条纹可以用两种不同的对比度显示，或者两种不同的颜色显示。

为显示已采集区域的指纹图像质量，本发明实施例可以将该区域用多种颜色或者不同的对比度显示，一种颜色或者一种对比度代表一个质量级别。

在本发明的实施例中，除了用图像的方式显示指纹的采集情况，同时还可以采用进度条形式提示当前指纹采集的进度，一种计算采集进度的方法是当前已经采集指纹面积除以普通人指纹期望面积。其中，由于不同人的手指大小不同，因此采集进度应该具备一定的容差，例如只要采集的进度达到一定阈值如90％，则用户即可以停止采集。

进一步地，在本发明的实施例中，参照图4和5所示，本发明实施例还可以根据注册指纹的空白区域，计算出后续指纹最佳的采集位置，并自动生成对应的手指姿态图像，以此建议用户后续采集手指应该摆放的位置姿态。

具体地，首先确定最佳采集位置，假设指纹传感器面积为S，在完整指纹采集范围搜索面积大小同样为S的区域，使得该区域尽可能多的覆盖未采集区域。如果存在多余一个满足条件的区域，则以靠近指纹中心的区域优先。

其次，生成手指姿态图像方法如下所示：

方法一：参照图4所示，建立手指表面三维曲面模型，得到最佳采集位置后计算三维旋转平移变换参数，使得最佳采集位置处的切面和传感器平面平行，从而生成对应变换下的手指姿态图像。如图所示，假设纸平面即为传感器平面，星标点表示最佳采集位置，经过图示三维变换后可以使得网格曲面在星标点处的切面和纸平面平行，同样的可以生成变换后手指图像。

方法二：参照图5所示，由于姿态建议不需要非常精确，因此可以将指纹采集区域划分为若干个小区域，并事先定义并存储相应区域的手指姿态。在线运行时根据实时计算出的采集位置找到并显示对应的手指姿态，如图所示。如果区域划分越细，事先定义的手指姿态越多，则姿态建议越精确。

在本发明的实施例中，每采集一次用户指纹图像，系统以图像、声音、文字等方式或者这些方式的组合提示用户当前采集状态，并提示用户采集是否完成，后续该采用何种姿态进行采集以填充注册指纹的空白区域，从而可以估计出已采集指纹子图像在整个指纹中的对应区域，直观地显示出注册指纹的已采集区域、采集面积和质量，从而引导用户完成指纹注册，利用小面积指纹传感器获得面积大、质量高的指纹，最终提高指纹认证的识别率。

根据本发明实施例提出的指纹注册方法，在将指纹图像融合至注册指纹的相应位置之后，通过显示注册指纹的采集情况与提示后续采集手指姿态引导用户完成指纹注册，实现引导用户进行有效的指纹采集，从而能够根据用户已采集到的指纹子图像，估计出已采集到的指纹子图像在整个指纹图像中的位置，显示当前已经采集的指纹区域及其质量，显示已采集区域面积所占整个指纹面积的百分比，并且可以根据已经采集的指纹区域估算出下一个最佳的采集姿势，直观地显示出建议的指纹姿势，提示用户按照建议的姿势进行指纹采集，根据用户的指纹采集行为实施智能地提示用户，更加智能化，提高用户的使用体验，并且能够获取完整面积、高图像质量的注册指纹，从而提高指纹认证的识别率。

其次将参照附图描述根据本发明实施例提出的指纹注册装置。参照图6所示，该指纹注册装置100包括：采集模块10、判断模块20、获取模块30、融合模块40和提示模块50。

其中，采集模块10用于采集指纹图像。判断模块20用于对指纹图像进行质量估计，以判断指纹图像的估计结果是否满足预设条件。在判断满足预设条件之后，获取模块30用于对指纹图像进行指纹位置估计，以获取指纹图像在原始指纹中的位置。融合模块40用于根据指纹图像在原始指纹中的位置进行图像融合，以将指纹图像融合至注册指纹的相应位置。提示模块50用于显示注册指纹的采集情况，并且根据采集情况提示后续采集手指姿态，以完成指纹注册。本发明实施例的指纹注册装置100能实时显示采集情况，并且能够提示后续采集手指姿态，方便用户指纹注册，提高用户的使用体验。

进一步地，在本发明的一个实施例中，参照图7所示，判断模块20包括：分析单元21、第一估计单元22和第二估计单元23。

其中，分析单元21用于将指纹图像划分为多个预设像素的小块图像，并对每个小块图像进行二维傅里叶变换，以分析频域响应得到每个小块图像的幅值、频率、角度和相位。第一估计单元22用于根据每个小块图像的幅值、频率、角度和相位对每个小块图像进行质量估计，以得到每个小块图像的估计结果。第二估计单元23用于根据每个小块图像的估计结果对指纹图像进行质量估计。

进一步地，在本发明的一个实施例中，获取模块30包括：提取单元31和第三估计单元32。

其中，提取单元31用于通过预设指纹图像库对指纹图像进行方向场提取，并划分为多个同样大小的方向块，以计算每一个方向块位于任意一个位置的概率。第三估计单元32用于根据每一个方向块位于任意一个位置的概率对指纹图像进行指纹位置估计。

进一步地，在本发明的一个实施例中，参照图7所示，本发明实施例的指纹注册装置100还包括：搜索模块60。搜索模块60用于在指纹图像在原始指纹中的位置的附近进行搜索，以根据搜索结果通过插值算法或小波融合算法进行图像融合。

进一步地，在本发明的一个实施例中，参照图7所示，提示模块50包括：获取单元51和生成单元52。

其中，获取单元51用于根据采集情况获取最佳采集位置。生成单元52用于根据最佳采集位置生成手指姿态图像，以通过手指姿态图像进行提示。

应理解，根据本发明实施例的指纹注册装置的具体实现过程可与本发明实施例的指纹注册装方法的工作流程相同，此处不再详细描述。

根据本发明实施例提出的指纹注册装置，在将指纹图像融合至注册指纹的相应位置之后，通过显示注册指纹的采集情况与提示后续采集手指姿态引导用户完成指纹注册，实现引导用户进行有效的指纹采集，从而能够根据用户已采集到的指纹子图像，估计出已采集到的指纹子图像在整个指纹图像中的位置，显示当前已经采集的指纹区域及其质量，显示已采集区域面积所占整个指纹面积的百分比，并且可以根据已经采集的指纹区域估算出下一个最佳的采集姿势，直观地显示出建议的指纹姿势，提示用户按照建议的姿势进行指纹采集，根据用户的指纹采集行为实施智能地提示用户，更加智能化，提高用户的使用体验，并且能够获取完整面积、高图像质量的注册指纹，从而提高指纹认证的识别率。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种指纹注册方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集指纹图像；

对所述指纹图像进行质量估计，以判断所述指纹图像的估计结果是否满足预设条件；

在判断满足所述预设条件之后，对所述指纹图像进行指纹位置估计，以获取所述指纹图像在原始指纹中的位置；

根据所述指纹图像在原始指纹中的位置进行图像融合，以将所述指纹图像融合至注册指纹的相应位置；以及

显示所述注册指纹的采集情况，并且根据所述采集情况提示后续采集手指姿态，以完成指纹注册。

2.根据权利要求1所述的指纹注册方法，其特征在于，所述对所述指纹图像进行质量估计，进一步包括：

将所述指纹图像划分为多个预设像素的小块图像，并对每个小块图像进行二维傅里叶变换，以分析频域响应得到所述每个小块图像的幅值、频率、角度和相位；

根据所述每个小块图像的幅值、频率、角度和相位对所述每个小块图像进行质量估计，以得到所述每个小块图像的估计结果；以及

根据所述每个小块图像的估计结果对所述指纹图像进行质量估计。

3.根据权利要求1所述的指纹注册方法，其特征在于，所述对所述指纹图像进行指纹位置估计，进一步包括：

通过预设指纹图像库对所述指纹图像进行方向场提取，并划分为多个同样大小的方向块，以计算每一个方向块位于任意一个位置的概率；

根据所述每一个方向块位于任意一个位置的概率对所述指纹图像进行指纹位置估计。

4.根据权利要求1所述的指纹注册方法，其特征在于，在根据所述指纹图像在原始指纹中的位置进行图像融合之前，还包括：

在所述指纹图像在原始指纹中的位置的附近进行搜索，以根据搜索结果通过插值算法或小波融合算法进行图像融合。

5.根据权利要求1所述的指纹注册方法，其特征在于，所述根据所述采集情况提示后续采集手指姿态,进一步包括：

根据所述采集情况获取最佳采集位置；

根据所述最佳采集位置生成手指姿态图像，以通过所述手指姿态图像进行提示。

6.一种指纹注册装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集指纹图像；

判断模块，用于对所述指纹图像进行质量估计，以判断所述指纹图像的估计结果是否满足预设条件；

获取模块，在判断满足所述预设条件之后，用于对所述指纹图像进行指纹位置估计，以获取所述指纹图像在原始指纹中的位置；

融合模块，用于根据所述指纹图像在原始指纹中的位置进行图像融合，以将所述指纹图像融合至注册指纹的相应位置；以及

提示模块，用于显示所述注册指纹的采集情况，并且根据所述采集情况提示后续采集手指姿态，以完成指纹注册。

7.根据权利要求6所述的指纹注册装置，其特征在于，所述判断模块包括：

分析单元，用于将所述指纹图像划分为多个预设像素的小块图像，并对每个小块图像进行二维傅里叶变换，以分析频域响应得到所述每个小块图像的幅值、频率、角度和相位；

第一估计单元，用于根据所述每个小块图像的幅值、频率、角度和相位对所述每个小块图像进行质量估计，以得到所述每个小块图像的估计结果；以及

第二估计单元，用于根据所述每个小块图像的估计结果对所述指纹图像进行质量估计。

8.根据权利要求6所述的指纹注册装置，其特征在于，所述获取模块包括：

提取单元，用于通过预设指纹图像库对所述指纹图像进行方向场提取，并划分为多个同样大小的方向块，以计算每一个方向块位于任意一个位置的概率；

第三估计单元，用于根据所述每一个方向块位于任意一个位置的概率对所述指纹图像进行指纹位置估计。

9.根据权利要求6所述的指纹注册装置，其特征在于，还包括：

搜索模块，用于在所述指纹图像在原始指纹中的位置的附近进行搜索，以根据搜索结果通过插值算法或小波融合算法进行图像融合。

10.根据权利要求6所述的指纹注册装置，其特征在于，所述提示模块包括：

获取单元，用于根据所述采集情况获取最佳采集位置；

生成单元，用于根据所述最佳采集位置生成手指姿态图像，以通过所述手指姿态图像进行提示。