CN106778457A - 可提高指纹识别率的指纹识别方法及系统 - Google Patents

可提高指纹识别率的指纹识别方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可提高指纹识别率的指纹识别方法。方法包括步骤1：采集指纹图像，并记录采集次数，然后进入步骤2；步骤2：将指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别；如果匹配成功，则本次匹配识别流程结束，否则进入步骤3；步骤3：对指纹图像进行修复，并将修复后的指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别；如果匹配成功，则本次匹配识别流程结束，否则进入步骤4；步骤4：将采集次数与预设次数比较；如果采集次数达到预设次数，则本次匹配识别流程结束，否则返回步骤1。本发明通过循环采集指纹图像进行匹配识别及对未识别的指纹图像进行修复后再次进行匹配识别，在手指有汗水、污渍或干燥等情况下可大幅提高指纹识别成功率。

Description

可提高指纹识别率的指纹识别方法及系统
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种可提高指纹识别率的指纹识别方法及系统。
背景技术
近年，随着智能手机等移动终端的普及应用，指纹识别技术在移动终端领域也得到飞速发展，涉及到指纹解锁、支付等功能。然而，实际指纹应用场景中，时常会因为手指有汗水、污渍或者干燥等，使得指纹识别率降低，影响用户体验。因此，提高“问题”指纹识别率显得越来越迫切。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可提高指纹识别率的指纹识别方法及系统，旨在解决现有的指纹识别方法对“问题”指纹识别率不高的问题。本发明是这样实现的：
一种可提高指纹识别率的指纹识别方法，包括如下步骤：
步骤1：采集指纹图像，并记录采集次数，然后进入步骤2；
步骤2：将所述指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别；如果匹配成功，则本次匹配识别流程结束，否则进入步骤3；
步骤3：对所述指纹图像进行修复，并将修复后的指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别；如果匹配成功，则本次匹配识别流程结束，否则进入步骤4；
步骤4：将所述采集次数与预设次数比较；如果所述采集次数达到预设次数，则本次匹配识别流程结束，否则返回步骤1。
进一步地，所述预存的指纹模板的数量至少为一个；预存的指纹模板中至少包含同一手指的至少一个指纹模板；进行匹配识别时，如果预存的指纹模板中有任意一个能与所述指纹图像匹配，则判定为匹配成功。
进一步地，步骤2及步骤3的匹配识别依据为根据所述指纹图像与所述指纹模板的相似度大小判断所述指纹图像与预存的指纹模板是否匹配；所述相似度包括特征点匹配个数及直方图分布相似度中的至少一个。
进一步地，所述对所述指纹图像进行修复具体为：根据全变分方法对所述指纹图像的损坏区域进行修复。
进一步地，在步骤2和步骤3之间还包括：如果匹配不成功，记录预存的指纹模板中与所述指纹图像的相似度大于预设阈值的指纹模板；步骤3具体为对所述指纹图像进行修复，并将修复后的指纹图像与记录的指纹模板进行匹配识别，如果匹配成功，则本次匹配识别流程结束，否则进入步骤4。
一种可提高指纹识别率的指纹识别系统，包括指纹采集模块、指纹匹配模块、指纹修复模块及指纹采集次数比较模块；
所述指纹采集模块用于采集指纹图像，记录采集次数，并将采集到的指纹图像发送给所述指纹匹配模块，将采集次数发送给所述指纹采集次数比较模块；
所述指纹匹配模块用于将所述指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别，如果匹配成功，则结束本次匹配识别流程，否则将所述指纹图像发送给所述指纹修复模块；
所述指纹修复模块用于对所述指纹图像进行修复，并将修复后的指纹图像发送给所述指纹匹配模块；
所述指纹匹配模块还用于将修复后的指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别；如果匹配成功，则结束本次匹配识别流程，否则跳转到所述指纹采集次数比较模块；
所述指纹采集次数比较模块用于将所述采集次数与预设次数比较；如果所述采集次数达到预设次数，则结束本次匹配识别流程，否则跳转到所述指纹采集模块。
进一步地，所述预存的指纹模板的数量至少为一个；预存的指纹模板中至少包含同一手指的至少一个指纹模板；所述指纹匹配模块进行匹配识别时，如果预存的指纹模板中有任意一个能与所述指纹图像匹配，则判定为匹配成功。
进一步地，所述指纹匹配模块根据所述指纹图像与所述指纹模板的相似度大小判断所述指纹图像与预存的指纹模板是否匹配；所述相似度包括特征点匹配个数及直方图分布相似度中的至少一个。
进一步地，所述指纹修复模块根据全变分方法对所述指纹图像的损坏区域进行修复。
进一步地，所述指纹匹配模块还用于在如果匹配不成功，记录预存的指纹模板中与所述指纹图像的相似度大于预设阈值的指纹模板，并将所述指纹图像发送给所述指纹修复模块；所述指纹匹配模块还用于将修复后的指纹图像与记录的指纹模板进行匹配识别；如果匹配成功，则结束本次匹配识别流程，否则跳转到所述指纹采集次数比较模块。
与现有技术相比，本发明通过循环采集指纹图像进行匹配识别以及对未识别的指纹图像进行修复后再次进行匹配识别，提高了指纹识别的成功率，为及时进行指纹解锁或支付等操作提供了技术保障。本发明尤其在手指有汗水、污渍或干燥等情况下可大幅提高指纹识别成功率，拓展了用户使用指纹识别的应用环境。
附图说明
图1：本发明实施例提供的可提高指纹识别率的指纹识别方法流程示意图；
图2：本发明实施例提供的可提高指纹识别率的指纹识别系统组成示意图。
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。
如图1所示，本发明提供的可提高指纹识别率的指纹识别方法包括如下流程：
步骤1：采集指纹图像，并记录采集次数，然后进入步骤2。
步骤2：将指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别，如果匹配成功，则本次匹配识别流程结束，否则进入步骤3。
指纹匹配识别前，预先存入若干个指纹模板。预存的指纹模板数量至少为一个，且预存的指纹模板中至少包含同一手指的至少一个指纹模板。例如，可预先存入同一人的十个手指的指纹模板，同一手指的指纹模板可只存入一个，也可存入多个。存入某一手指的多个指纹模板可提高使用该手指进行指纹匹配识别的识别成功率。
采集到指纹图像后，即可将采集的指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别。匹配识别可采用现有的指纹图像识别算法，根据指纹图像与指纹模板的相似度大小判断指纹图像与指纹模板是否匹配。相似度是指可以代表图像之间相似程度的参数，包括特征点匹配个数及直方图分布相似度中的至少一个，但不限于特征点匹配个数及直方图分布相似度。例如，可设定特征点匹配个数阈值及直方图分布相似度阈值，如果采集的指纹图像与指纹模板的特征点匹配个数或/及直方图分布相似度达不到相应阈值，可判定为指纹图像与该指纹模板不匹配。
步骤3：对指纹图像进行修复，并将修复后的指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别，如果匹配成功，则本次匹配识别流程结束，否则进入步骤4。
如果采集的指纹图像未匹配识别成功，有可能是因为手指有汗水、污渍、灰尘、干燥等特殊情况对采集的指纹图像造成破坏，因此，当指纹图像未匹配成功，可对指纹图像进行修复后再次进行匹配识别。对指纹图像的修复可采用现有的图像修复处理算法，如根据全变分方法对指纹图像的损坏区域进行修复，以最大限度地恢复指纹图像。
作为本发明的一个优选实施例，在步骤2和步骤3之间还包括：如果采集的指纹图像与预存的指纹模板匹配不成功，记录预存的指纹模板中与所述指纹图像的相似度大于预设阈值的指纹模板，该预设阈值小于相似度的值。在步骤3中将修复后的指纹图像与记录的指纹模板进行匹配识别，如果匹配成功，则本次匹配识别流程结束，否则进入步骤4。这样即可以提高有部分损坏的指纹图像的识别率，同时也可以降低非法指纹在多次的修复过程中变为合法指纹的概率。
步骤4：将采集次数与预设次数比较；如果采集次数达到预设次数，则本次匹配识别流程结束，否则返回步骤1。
采集指纹图像时，需记录采集次数，即当前是第几次采集指纹图像。如果经修复处理后，指纹图像与预存的指纹模板还是未匹配成功，则需判断当前采集次数是否达到预设次数。如果当前采集次数达到预设次数，则可判定为该指纹图像与预存的指纹模板不匹配，可结束指纹匹配流程。如果当前采集次数未达到预设次数，可返回步骤1再次采集指纹图像，进行如前的匹配识别流程。即循环执行步骤1至步骤4，直到指纹图像匹配成功或采集次数达到预设次数。
本方法可应用于移动终端的指纹传感器上。本发明通过循环采集指纹图像进行匹配识别以及对未识别的指纹图像进行修复后再次进行匹配识别，提高了指纹识别的成功率，为及时进行指纹解锁或支付等操作提供了技术保障。在手指有汗水、污渍或者干燥的情形下，用户也无需担心由于指纹识别率低造成的无法及时进行解锁或者支付等问题，提高了用户在移动端的指纹解锁或者支付等应用体验效果，拓展了用户使用指纹识别的应用环境。如可在潮湿、灰尘或者干燥天气环境下使用指纹识别。目前市场上智能手机、PAD、IPAD以及笔记本电脑等移动终端中很多产品已存在指纹传感器，对于这些已配备指纹传感器的产品，本发明无需增加额外成本就可实现在这些移动终端的应用。
基于上述方法，本发明还提供了一种可提高指纹识别率的指纹识别系统，包括指纹采集模块1、指纹匹配模块2、指纹修复模块3及指纹采集次数比较模块4。
指纹采集模块1用于采集指纹图像，记录采集次数，并将采集到的指纹图像发送给指纹匹配模块2，将采集次数发送给指纹采集次数比较模块4。
指纹匹配模块2用于将指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别，如果匹配成功，则结束本次匹配识别流程，否则将指纹图像发送给指纹修复模块3。
本实施例中，指纹匹配模块2可根据指纹图像与指纹模板的相似度大小判断指纹图像与指纹模板是否匹配。相似度大小的判断依据包括特征点匹配个数及直方图分布相似度中的至少一个。
预存的指纹模板的数量至少为一个。预存的指纹模板中至少包含同一手指的至少一个指纹模板。指纹匹配模块2进行匹配识别时，如果预存的指纹模板中有任意一个能与指纹图像匹配，则判定为匹配成功。
指纹修复模块3用于对指纹图像进行修复，并将修复后的指纹图像发送给指纹匹配模块2。指纹修复模块3可根据全变分方法对指纹图像的损坏区域进行修复，以最大限度地恢复指纹图像。
指纹匹配模块2还用于将修复后的指纹图像与指纹模板进行匹配识别，如果匹配成功，则结束本次匹配识别流程，否则跳转到指纹采集次数比较模块4。
作为本发明的一个优选实施例，指纹匹配模块2还用于如果采集的指纹图像与预存的指纹模板匹配不成功，记录预存的指纹模板中与指纹图像的相似度大于预设阈值的指纹模板，该预设阈值小于相似度的值，并将指纹图像发送给指纹修复模块3；在指纹修复模块3修复指纹图像后，指纹匹配模块2还用于将修复后的指纹图像与记录的指纹模板进行匹配识别；如果匹配成功，则结束本次匹配识别流程，否则跳转到指纹采集次数比较模块4。这样即可以提高有部分损坏的指纹图像的识别率，同时也可以降低非法指纹在多次的修复过程中变为合法指纹的概率。
指纹采集次数比较模块4用于将采集次数与预设次数比较，如果采集次数达到预设次数，则结束本次匹配识别流程，否则跳转到指纹采集模块1。
该系统可应用于移动终端的指纹传感器上，通过循环采集指纹图像进行匹配识别以及对未识别的指纹图像进行修复后再次进行匹配识别，提高了指纹识别的成功率，为及时进行指纹解锁或支付等操作提供了技术保障。在手指有汗水、污渍或者干燥的情形下，用户也无需担心由于指纹识别率低造成的无法及时进行解锁或者支付等问题，提高了用户在移动端的指纹解锁或者支付等应用体验效果，拓展了用户使用指纹识别的应用环境。如可在潮湿、灰尘或者干燥天气环境下使用指纹识别。目前市场上智能手机、PAD、IPAD以及笔记本电脑等移动终端中很多产品已存在指纹传感器，对于这些已配备指纹传感器的产品，无需增加额外成本就可实现在这些移动终端的应用。
该系统各功能模块的详细工作原理可参考前述方法中的相应流程，在此不再赘述。
以上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 (10)

1.一种可提高指纹识别率的指纹识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：采集指纹图像，并记录采集次数，然后进入步骤2；
步骤2：将所述指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别；如果匹配成功，则本次匹配识别流程结束，否则进入步骤3；
步骤3：对所述指纹图像进行修复，并将修复后的指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别；如果匹配成功，则本次匹配识别流程结束，否则进入步骤4；
步骤4：将所述采集次数与预设次数比较；如果所述采集次数达到预设次数，则本次匹配识别流程结束，否则返回步骤1。
2.如权利要求1所述的可提高指纹识别率的指纹识别方法，其特征在于，所述预存的指纹模板的数量至少为一个；预存的指纹模板中至少包含同一手指的至少一个指纹模板；进行匹配识别时，如果预存的指纹模板中有任意一个能与所述指纹图像匹配，则判定为匹配成功。
3.如权利要求1所述的可提高指纹识别率的指纹识别方法，其特征在于，步骤2及步骤3的匹配识别依据为根据所述指纹图像与所述指纹模板的相似度大小判断所述指纹图像与预存的指纹模板是否匹配；
所述相似度包括特征点匹配个数及直方图分布相似度中的至少一个。
4.如权利要求1所述的可提高指纹识别率的指纹识别方法，其特征在于，所述对所述指纹图像进行修复具体为：根据全变分方法对所述指纹图像的损坏区域进行修复。
5.如权利要求1所述的可提高指纹识别率的指纹识别方法，其特征在于，在步骤2和步骤3之间还包括：如果匹配不成功，记录预存的指纹模板中与所述指纹图像的相似度大于预设阈值的指纹模板；
步骤3具体为对所述指纹图像进行修复，并将修复后的指纹图像与记录的指纹模板进行匹配识别，如果匹配成功，则本次匹配识别流程结束，否则进入步骤4。
6.一种可提高指纹识别率的指纹识别系统，其特征在于，包括指纹采集模块、指纹匹配模块、指纹修复模块及指纹采集次数比较模块；
所述指纹采集模块用于采集指纹图像，记录采集次数，并将采集到的指纹图像发送给所述指纹匹配模块，将采集次数发送给所述指纹采集次数比较模块；
所述指纹匹配模块用于将所述指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别，如果匹配成功，则结束本次匹配识别流程，否则将所述指纹图像发送给所述指纹修复模块；
所述指纹修复模块用于对所述指纹图像进行修复，并将修复后的指纹图像发送给所述指纹匹配模块；
所述指纹匹配模块还用于将修复后的指纹图像与预存的指纹模板进行匹配识别；如果匹配成功，则结束本次匹配识别流程，否则跳转到所述指纹采集次数比较模块；
所述指纹采集次数比较模块用于将所述采集次数与预设次数比较；如果所述采集次数达到预设次数，则结束本次匹配识别流程，否则跳转到所述指纹采集模块。
7.如权利要求6所述的可提高指纹识别率的指纹识别系统，其特征在于，所述预存的指纹模板的数量至少为一个；预存的指纹模板中至少包含同一手指的至少一个指纹模板；所述指纹匹配模块进行匹配识别时，如果预存的指纹模板中有任意一个能与所述指纹图像匹配，则判定为匹配成功。
8.如权利要求6所述的可提高指纹识别率的指纹识别系统，其特征在于，所述指纹匹配模块根据所述指纹图像与所述指纹模板的相似度大小判断所述指纹图像与预存的指纹模板是否匹配；
所述相似度包括特征点匹配个数及直方图分布相似度中的至少一个。
9.如权利要求6所述的可提高指纹识别率的指纹识别系统，其特征在于，所述指纹修复模块根据全变分方法对所述指纹图像的损坏区域进行修复。
10.如权利要求6所述的可提高指纹识别率的指纹识别系统，其特征在于，所述指纹匹配模块还用于在如果匹配不成功，记录预存的指纹模板中与所述指纹图像的相似度大于预设阈值的指纹模板，并将所述指纹图像发送给所述指纹修复模块；
所述指纹匹配模块还用于将修复后的指纹图像与记录的指纹模板进行匹配识别；如果匹配成功，则结束本次匹配识别流程，否则跳转到所述指纹采集次数比较模块。
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