CN107133581A - 一种指纹识别方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请介绍了一种指纹识别方法、设备及计算机可读存储介质，该方法包括：获取用户在指纹采集区域施加的手指按压力度；根据所述手指按压力度计算发射用于指纹扫描的红外光的功率；以计算得到的功率在所述指纹采集区域发射红外光，并对所述用户进行指纹识别。本申请根据用户在指纹采集区域施加的手指按压力度，控制发射红外光的功率，从而达到节省功耗的效果。本申请还能够获取到清晰完整的指纹扫描图像，提高指纹识别的成功率。

Description

一种指纹识别方法、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹识别方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

由于每个人的指纹纹路均不相同，即便是同一个人的十指之间，指纹纹路也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴别。指纹识别即指通过比较不同指纹的特征点来进行身份鉴别。随着科学技术的发展，终端越来越普及。指纹识别在终端上的应用也越来越广泛，例如，通过将用户的指纹设置为解锁信息，为用户提供更高安全保障的在线支付等业务服务。在现有技术中，由于用户每次在进行指纹识别时按压的力度大小和着力点都不一样，会出现获取到指纹图像不全或指纹图像模糊的情况，进而导致指纹验证失败。如何获取到清晰完整的指纹图像以增加指纹识别成功率成为指纹识别技术的关键。

发明内容

本申请的主要目的在于提出一种指纹识别方法、设备及计算机可读存储介质，能够获取到清晰完整的指纹扫描图像，提高指纹识别的成功率。

为实现上述目的，本申请提供了一种指纹识别方法，所述方法包括：

获取用户在指纹采集区域施加的手指按压力度；

根据所述手指按压力度计算用于发射指纹扫描的红外光的功率；

以计算得到的功率在所述指纹采集区域发射红外光，并对所述用户进行指纹识别。

可选的，所述手指按压力度与发送红外光的功率成正比例关系。

可选的，所述对所述用户进行指纹识别包括：

在所述指纹采集区域收集反射回的红外光，根据反射回的红外光生成指纹扫描图像，并判断所述指纹扫描图像是否与预存的标准指纹图像相匹配。

可选的，在所述指纹扫描图像与预存的标准指纹图像不匹配的情况下，所述方法还包括：

根据所述指纹扫描图像和所述手指按压力度计算出需要用户施加的按压力度阈值；

发送重新进行指纹识别的提醒消息，所述提醒消息包括所述按压力度阈值。

可选的，在发送所述提醒消息之后，所述方法还包括：

重新获取所述用户在所述指纹采集区域施加的手指按压力度，当重新获取的手指按压力度达到所述按压力度阈值且按压时长大于预设时长时，再次计算红外光的发射功率。

可选的，所述方法还包括：

通过显示屏显示所述按压力度阈值，并通过所述显示屏实时显示用户在所述指纹采集区域施加的手指按压力度。

可选的，所述方法还包括：

将发射红外光的功率划分为设定数量的功率档次，并相应的将用户施加的手指按压力度划分为所述设定数量的力度范围，且所述力度范围与所述功率档次一一对应；

当获取到的手指按压力度在某一力度范围内时，将发射红外光的功率设置为与所述某一力度范围相对应的功率档次。

可选的，所述方法还包括：

当将发射红外光的功率划分为设定数量的功率档次时，将所述按压力度阈值设置为达到最大的所述功率档次时所需的最小按压力度。

此外，为实现上述目的，本申请还提出一种指纹识别设备，所述指纹识别设备包括处理器、存储器及通信总线；

所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；

所述处理器用于执行存储器中存储的指纹识别程序，以实现上述介绍的指纹识别方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本申请还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有指纹识别程序；

当所述指纹识别程序被至少一个处理器执行时，导致所述至少一个处理器执行上述介绍的指纹识别方法的步骤。

本申请提出的指纹识别方法、设备及计算机可读存储介质，根据用户在指纹采集区域施加的手指按压力度，控制发射红外光的功率，从而达到节省功耗的效果。当指纹识别失败时，会重新计算出需要用户施加的按压力度阈值，并通过显示屏进行提醒，从而获取到清晰完整的指纹扫描图像，提高指纹识别的成功率。

附图说明

图1为实现本申请各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图；

图2为如图1所示的移动终端的通信网络系统架构图；

图3为本申请第一实施例的指纹识别方法的流程图；

图4为本申请第二实施例的指纹识别方法的流程图；

图5为本申请第二实施例中的终端用户进行指纹识别的示例图；

图6为本申请第二实施例中的当终端用户进行指纹识别时显示界面的示例图；

图7为本申请第三实施例的指纹识别设备的组成结构示意图；

图8为本申请第四实施例的指纹识别设备的组成结构示意图；

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。

后续描述中将以移动终端为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

请参阅图1，其为实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图，该移动终端100可以包括：RF(Radio Frequency，射频)单元101、WiFi模块102、音频输出单元103、A/V(音频/视频)输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图1对移动终端的各个部件进行具体的介绍：

射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将基站的下行信息接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于GSM(Global System of Mobile communication，全球移动通讯系统)、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)、CDMA2000(CodeDivision Multiple Access 2000，码分多址2000)、WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access,宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，时分同步码分多址)、FDD-LTE(Frequency DivisionDuplexing-Long Term Evolution，频分双工长期演进)和TDD-LTE(Time DivisionDuplexing-Long Term Evolution，分时双工长期演进)等。

WiFi属于短距离无线传输技术，移动终端通过WiFi模块102可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图1示出了WiFi模块102，但是可以理解的是，其并不属于移动终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

音频输出单元103可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将射频单元101或WiFi模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或WiFi模块102进行发送。麦克风1042可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风1042接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。麦克风1042可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。

移动终端100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在移动终端100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。

用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。

接口单元108用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。

存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器110是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

移动终端100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管图1未示出，移动终端100还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。

为了便于理解本发明实施例，下面对本发明的移动终端所基于的通信网络系统进行描述。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图，该通信网络系统为通用移动通信技术的LTE系统，该LTE系统包括依次通讯连接的UE(User Equipment，用户设备)201，E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演进式UMTS陆地无线接入网)202，EPC(Evolved Packet Core，演进式分组核心网)203和运营商的IP业务204。

具体地，UE201可以是上述终端100，此处不再赘述。

E-UTRAN202包括eNodeB2021和其它eNodeB2022等。其中，eNodeB2021可以通过回程(backhaul)(例如X2接口)与其它eNodeB2022连接，eNodeB2021连接到EPC203，eNodeB2021可以提供UE201到EPC203的接入。

EPC203可以包括MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)2031，HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)2032，其它MME2033，SGW(Serving Gate Way，服务网关)2034，PGW(PDN Gate Way，分组数据网络网关)2035和PCRF(Policy andCharging Rules Function，政策和资费功能实体)2036等。其中，MME2031是处理UE201和EPC203之间信令的控制节点，提供承载和连接管理。HSS2032用于提供一些寄存器来管理诸如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能，并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用户专用的信息。所有用户数据都可以通过SGW2034进行发送，PGW2035可以提供UE 201的IP地址分配以及其它功能，PCRF2036是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点，它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。

IP业务204可以包括因特网、内联网、IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)或其它IP业务等。

虽然上述以LTE系统为例进行了介绍，但本领域技术人员应当知晓，本发明不仅仅适用于LTE系统，也可以适用于其他无线通信系统，例如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA以及未来新的网络系统等，此处不做限定。

基于上述移动终端硬件结构以及通信网络系统，提出本发明方法各个实施例。

如图3所示，本申请的第一实施例提出了一种指纹识别方法，应用于上述移动终端，所述方法具体包括以下步骤：

步骤S301：获取用户在指纹采集区域施加的手指按压力度。

具体的，通过设置在所述指纹采集区域的压力传感器获取用户施加的手指按压力度。

步骤S302：根据所述手指按压力度计算发射用于指纹扫描的红外光的功率。

具体的，所述手指按压力度与发射红外光的功率成正比例关系。即，若获取到的手指按压力度越大，则增大发射红外光的功率；若获取到的手指按压力度越小，则减小发射红外光的功率。

所述红外光是通过设置在所述指纹采集区域的红外发射器向外发射出去的。所述移动终端通过所述压力传感器获取用户在所述指纹采集区域施加的手指按压力度，并按照预先设置的算法，根据所述手指按压力度计算得到所述红外发射器的发射功率，以便所述红外发射器根据计算得到的发射功率向外发射红外光。

进一步的，将发射红外光的功率划分为设定数量的功率档次，并相应的将用户施加的手指按压力度划分为所述设定数量的力度范围，且所述力度范围与所述功率档次一一对应；

当获取到的手指按压力度在某一力度范围内时，将发射红外光的功率设置为与所述某一力度范围相对应的功率档次。

例如，在本实施例中，将发射红外发射器的功率设置为五个功率档次；其中，第一功率档次的功率最小，第五功率档次的功率最大。相应的将用户施加的手指按压力度划分为五个力度范围；其中，第一力度范围与第一功率档次相对应；第二力度范围与第二功率档次相对应；第三力度范围与第三功率档次相对应；第四力度范围与第四功率档次相对应；第五力度范围与第五功率档次相对应。当通过所述压力传感器检测到用户施加的手指按压力度在第三力度范围内时，将发射所述红外发射器的功率设置为第三功率档次。

步骤S303：以计算得到的功率在所述指纹采集区域发射红外光，并对所述用户进行指纹识别。

具体的，当红外光向外发射出去之后，遇到障碍物会反射，通过设置在所述指纹采集区域的红外接收器收集经用户手指表面反射回的红外光，并根据反射回的红外光生成指纹扫描图像，并判断所述指纹扫描图像是否与预存的标准指纹图像相匹配。若是，则指纹识别成功，若否，则指纹识别失败。

需要说明的是，当红外光发射到人的手指表面时，由于手指指纹凹凸不平，因此对红外光的反射能力不同。通过分析反射回的红外光，可得到手指指纹的相关信息。

进一步的，步骤S303，具体包括：

步骤A1：当所述红外接收器收集到反射回的红外光后，对所述反射回的红外光进行分析，得到以下光信息：反射回的红外光的波长、反射回的红外光的入射角以及反射回的红外光的光照强度。

步骤A2：对所述光信息进行光电转化，从而得到与所述光信息相对应的电信息，其中，所述电信息包括：电信号的幅度和电信号的频率。

步骤A3：根据所述电信息绘制出用户的指纹扫描图像。

步骤A4：从所述指纹扫描图像中提取出特征点，并从预存的标准指纹图像中提取出特征点。

特征点提供了指纹唯一性的确认信息，其中最典型的是终结点和分叉点，其他还包括分歧点、孤立点、环点、短纹等。特征点的参数包括方向(节点可以朝着一定的方向)、曲率(描述纹路方向改变的速度)、位置(节点的位置通过x/y坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于三角点或特征点的)。

步骤A5：将所述指纹扫描图像中的特征点与预存的标准指纹图像中的特征点进行比对，判断所述指纹扫描图像是否为指纹信息，若是，则执行步骤A6，若否，则指纹识别失败。

步骤A6：继续判断所述指纹扫描图像是否与预存的标准指纹图像相匹配，若是，则指纹识别成功；若否，则指纹识别失败。

本实施例通过用户在指纹采集区域施加的手指按压力度控制红外发射器的发射功率，从而达到节省功耗的效果。当用户施加的手指按压力度越大时，发射红外光的功率越大；当用户施加的手指按压力度越小时，发射红外光的功率越小。此外，当发射红外光的功率越大时，通过红外接收器收集到的光信息约丰富，从而可以得到更清晰的手指扫描图像，更有利于进行指纹识别，提高指纹识别效率。

如图4所示，本申请的第二实施例提出了一种指纹识别方法，应用于上述移动终端，所述方法具体包括以下步骤：

步骤S401：获取用户在指纹采集区域施加的手指按压力度。

具体的，通过设置在所述指纹采集区域的压力传感器获取用户施加的手指按压力度。

如图5所述，当终端用户进行指纹识别时，在移动终端的指纹采集区域施加手指按压力度，在图5中的指纹采集区域为主功能Home键。

步骤S402：根据所述手指按压力度计算用于发射指纹扫描的红外光的功率。

具体的，所述手指按压力度与发射红外光的功率成正比例关系。即，若获取到的手指按压力度越大，则增大发射红外光的功率；若获取到的手指按压力度越小，则减小发射红外光的功率。

所述红外光是通过设置在所述指纹采集区域的红外发射器向外发射出去的。所述移动终端通过所述压力传感器获取用户在所述指纹采集区域施加的手指按压力度，并按照预先设置的算法，根据所述手指按压力度计算得到所述红外发射器的发射功率，以便所述红外发射器根据计算得到的发射功率向外发射红外光。

进一步的，将发射红外光的功率划分为设定数量的功率档次，并相应的将用户施加的手指按压力度划分为所述设定数量的力度范围，且所述力度范围与所述功率档次一一对应；

当获取到的手指按压力度在某一力度范围内时，将发射红外光的功率设置为与所述某一力度范围相对应的功率档次。

例如，在本实施例中，将红外发射器的发射功率设置为五个功率档次；其中，第一功率档次的发射功率最小，第五功率档次的发射功率最大。相应的将用户施加的手指按压力度划分为五个力度范围；其中，第一力度范围与第一功率档次相对应；第二力度范围与第二功率档次相对应；第三力度范围与第三功率档次相对应；第四力度范围与第四功率档次相对应；第五力度范围与第五功率档次相对应。当通过所述压力传感器检测到用户施加的手指按压力度在第三力度范围内时，将所述红外发射器的发射功率设置为第三功率档次。

步骤S403：以计算得到的功率在所述指纹采集区域发射红外光，并接收反射回的红外光。

具体的，所述红外发射器按照计算得到的发射功率向外发射红外光，并通过设置在所述指纹采集区域的红外接收器收集经用户手指表面反射回的红外光。

当红外光向外发射出去之后，遇到障碍物会反射。手指表面因为指纹呈现出凹凸不平，因此红外光经用户手指表面反射后的发射能力不同。通过分析反射回的红外光，可得到手指指纹的相关信息。

步骤S404：根据所述反射会的红外光对所述用户进行指纹识别。

具体的，根据反射回的红外光生成指纹扫描图像，并判断所述指纹扫描图像是否与预存的标准指纹图像相匹配。若是，则指纹识别成功，若否，则指纹识别失败。

进一步的，步骤S404，具体包括：

步骤B1：当所述红外接收器收集到反射回的红外光后，对所述反射回的红外光进行分析，得到以下光信息：反射回的红外光的波长、反射回的红外光的入射角以及反射回的红外光的光照强度。

步骤B2：对所述光信息进行光电转化，从而得到与所述光信息相对应的电信息，其中，所述电信息包括：电信号的幅度和电信号的频率。

步骤B3：根据所述电信息绘制出用户的指纹扫描图像。

步骤B4：从所述指纹扫描图像中提取出特征点，并从预存的标准指纹图像中提取出特征点。

特征点提供了指纹唯一性的确认信息，其中最典型的是终结点和分叉点，其他还包括分歧点、孤立点、环点、短纹等。特征点的参数包括方向(节点可以朝着一定的方向)、曲率(描述纹路方向改变的速度)、位置(节点的位置通过x/y坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于三角点或特征点的)。

步骤B5：将所述指纹扫描图像中的特征点与预存的标准指纹图像中的特征点进行比对，判断所述指纹扫描图像是否为指纹信息，若是，则执行步骤B6，若否，则指纹识别失败。

步骤B6：继续判断所述指纹扫描图像是否与预存的标准指纹图像相匹配，若是，则指纹识别成功；若否，则指纹识别失败。

步骤S405：在指纹识别失败的情况下，计算出需要用户施加的按压力度阈值。

具体的，所述指纹识别失败的情况为所述标准指纹扫描图像与预存的指纹图像不匹配的情况。

造成指纹识别失败的原因有两种，第一种为获取的指纹不是预存的指纹；第二种是获取到的指纹不清晰，提取出的特征点不足以进行指纹识别。针对第二种情况，本实施例提出了一种解决办法：通过增加用户施加的手指按压力度，以增加发射红外光的功率，从而获取到更佳清晰的指纹扫描图像，进而提高指纹识别的成功率。

进一步的，根据所述指纹扫描图像和所述手指按压力度计算出需要用户施加的按压力度阈值。

根据上次用户施加的手指按压力度以及在所述手指按压力度下获得的指纹扫描图像，按照设定算法，计算出获取到足够清晰的指纹扫描图像时所需要的按压力度阈值。当用户施加的手指按压力度达到所述按压力度阈值时，可以保证获得的指纹扫描图像是足够清晰的，是能够进行指纹识别的。

优选的，当将发射红外光的功率划分为设定数量的功率档次时，将所述按压力度阈值设置为达到最大的所述功率档次时所需的最小按压力度。

例如，当将红外发射器的发射功率设置为五个功率档次时，所述按压力度阈值是达到第五功率档次的最小按压力度。即当用户施加的手指按压力度达到所述按压力度阈值时，红外发射器的发射功率为第五功率档次。从而确定获得到的指纹扫描图像足够清晰，从而解决因指纹扫描图像不清晰而导致指纹识别失败的问题。

步骤S406：发送重新进行指纹识别的提醒消息，以重新获取所述用户在所述指纹采集区域施加的手指按压力度；其中，所述提醒消息包括所述按压力度阈值。

当计算出所述按压力度阈值时，提醒用户重新进行指纹识别。优选的，

通过显示屏显示所述按压力度阈值，并通过所述显示屏实时显示用户在所述指纹采集区域施加的手指按压力度，以将用户实时按压的力度与所述按压力度阈值进行比对。

如图6所示，通过移动终端的显示屏显示终端用户需要按压的按压力度阈值，以及终端用户实时施加的手指按压力度。当用户实时施加的手指按压力度不满足所述按压力度阈值时，通过显示屏进行按压提醒。

进一步的，当重新获取的手指按压力度达到所述按压力度阈值且按压时长大于预设时长时，再次计算红外光的发射功率。

通过设置预设时长以确保用户的按压力度达到所述按压力度阈值。

更进一步的，当把按压力度阈值设置为达到第五功率档次的最小按压力度时，在用户重新进行指纹识别的过程中，随着用户的手指按压力度的不断加大，分别通过所述红外发射器发射第一功率档次时的红外光、第二功率档次时的红外光、第三功率档次时的红外光、第四功率档次时的红外光，以分别得到在第一功率档次时的指纹扫描图像、在第二功率档次时的指纹扫描图像、在第三功率档次时的指纹扫描图像、在第四功率档次时的指纹扫描图像。

由于每个人的指纹特征不同，有的用户指纹凹凸程度较大，指纹纹路清晰，所述红外发射器不需要最大发射功率也能正常的进行指纹识别。因此，通过在不同功率档次时的指纹扫描图像与预设的标准指纹图像进行对比，以确定所述用户在进行指纹识别时的最小功率档次。当用户指纹识别失败的情况下，只需将所述按压力度阈值设置为确定的最小功率档次即可。

本实施例在第一次指纹识别失败的情况下重新计算出需要用户施加的按压力度阈值，所述按压力度阈值是确保用户正常进行指纹识别的最小按压力度，并提醒用户重新进行指纹识别。此外，通过移动终端的显示屏显示所述按压力度阈值和用户实时的手指按压力度，以便于用户判断按压力度是否达标，提高用户体验度。

本申请的第三实施例提出了一种指纹识别设备，应用于上述移动终端，如图7所示，所述指纹识别设备包括：处理器701、存储器702及通信总线；

所述通信总线用于实现处理器701和存储器702之间的连接通信；

处理器701用于执行存储器702中存储的指纹识别程序，以实现以下步骤：

获取用户在指纹采集区域施加的手指按压力度；

根据所述手指按压力度计算发射用于指纹扫描的红外光的功率；

以计算得到的功率在所述指纹采集区域发射红外光，并对所述用户进行指纹识别。

具体的，处理器701在执行所述指纹识别程序以实现根据所述手指按压力度计算发射用于指纹扫描的红外光的功率的步骤时，具体包括：

获取用户在所述指纹采集区域施加的手指按压力度，并按照预先设置的算法，根据所述手指按压力度计算得到发射红外光的功率。

所述手指按压力度与发射红外光的功率成正比例关系。即，若获取到的手指按压力度越大，则增大发射红外光的功率；若获取到的手指按压力度越小，则减小发射红外光的功率。

进一步的，处理器701在执行所述指纹识别程序还能实现以下步骤：

将发射红外光的功率划分为设定数量的功率档次，并相应的将用户施加的手指按压力度划分为所述设定数量的力度范围，且所述力度范围与所述功率档次一一对应；

当获取到的手指按压力度在某一力度范围内时，将发射红外光的功率设置为与所述某一力度范围相对应的功率档次。

例如，在本实施例中，将发射红外光的功率设置为五个功率档次；其中，第一功率档次的功率最小，第五功率档次的功率最大。相应的将用户施加的手指按压力度划分为五个力度范围；其中，第一力度范围与第一功率档次相对应；第二力度范围与第二功率档次相对应；第三力度范围与第三功率档次相对应；第四力度范围与第四功率档次相对应；第五力度范围与第五功率档次相对应。当检测到用户施加的手指按压力度在第三力度范围内时，将发射红外光的功率设置为第三功率档次。

具体的，处理器701在执行所述指纹识别程序以实现对所述用户进行指纹识别的步骤时，具体包括：

在所述指纹采集区域收集反射回的红外光，根据反射回的红外光生成指纹扫描图像，并判断所述指纹扫描图像是否与预存的标准指纹图像相匹配。

需要说明的是，当红外光发射到人的手指表面时，由于手指指纹凹凸不平，因此对红外光的反射能力不同。通过分析反射回的红外光，可得到手指指纹的相关信息。

进一步的，处理器701在执行所述指纹识别程序以实现对所述用户进行指纹识别的步骤时，具体包括以下步骤：

步骤C1：收集到反射回的红外光后，对所述反射回的红外光进行分析，得到以下光信息：反射回的红外光的波长、反射回的红外光的入射角以及反射回的红外光的光照强度。

步骤C2：对所述光信息进行光电转化，从而得到与所述光信息相对应的电信息，其中，所述电信息包括：电信号的幅度和电信号的频率。

步骤C3：根据所述电信息绘制出用户的指纹扫描图像。

步骤C4：从所述指纹扫描图像中提取出特征点，并从预存的标准指纹图像中提取出特征点。

特征点提供了指纹唯一性的确认信息，其中最典型的是终结点和分叉点，其他还包括分歧点、孤立点、环点、短纹等。特征点的参数包括方向(节点可以朝着一定的方向)、曲率(描述纹路方向改变的速度)、位置(节点的位置通过x/y坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于三角点或特征点的)。

步骤C5：将所述指纹扫描图像中的特征点与预存的标准指纹图像中的特征点进行比对，判断所述指纹扫描图像是否为指纹信息，若是，则执行步骤C6，若否，则指纹识别失败。

步骤C6：继续判断所述指纹扫描图像是否与预存的标准指纹图像相匹配，若是，则指纹识别成功；若否，则指纹识别失败。

本实施例通过用户在指纹采集区域施加的手指按压力度控制发射红外光的功率，从而达到节省功耗的效果。当用户施加的手指按压力度越大时，发射红外光的功率越大；当用户施加的手指按压力度越小时，发射红外光的功率越小。此外，当发射红外光的功率越大时，收集到的光信息约丰富，从而可以得到更清晰的手指扫描图像，更有利于进行指纹识别，提高指纹识别效率。

本申请的第四实施例提出了一种指纹识别设备，所述指纹识别设备设置在上述移动终端的指纹采集区域。如图8所示，所述指纹识别设备包括：控制芯片801、红外发射器802、红外接收器803、压力传感器804和触摸传感器805。控制芯片801分别与红外发射器802、红外接收器803、压力传感器804和触摸传感器805连接。控制芯片801根据红外发射器802、红外接收器803、压力传感器804和触摸传感器805反馈回的数据对其他传感器进行控制。

在常规状态下，只有触摸传感器805进行工作，触摸传感器805用于感测是否存在触摸操作。当所触摸传感器805检测到触摸操作时，产生触摸信号，并将所述触摸信号发送给控制芯片801，控制芯片801根据所述触摸信号控制红外发射器802、红外接收器803、压力传感器804的工作。

基于所述指纹识别设备的指纹识别方法包括以下具体步骤：

步骤D1：通过压力传感器804获取用户在所述指纹采集区域施加的手指按压力度。

当压力传感器804获取到手指按压力度时，会产生压力信号，并将所述压力信号发送给控制芯片801。

步骤D2：控制芯片801根据所述手指按压力度计算红外发射器802的发射功率

具体的，所述手指按压力度与所述发射功率成正比例关系。即，若获取到的手指按压力度越大，则增大发射功率；若获取到的手指按压力度越小，则减小发射功率。

进一步的，将红外发射器802的发射功率设置为设定数量的功率档次，并相应的将用户施加的手指按压力度划分为所述设定数量的力度范围，且所述力度范围与所述功率档次一一对应。当通过压力传感器804检测到用户施加的手指按压力度在某一力度范围内时，控制芯片801将红外发射器802的发射功率设置为与所述某一力度范围相对应的功率档次。

例如，在本实施例中，将红外发射器802的发射功率设置为五个功率档次；其中，第一功率档次的发射功率最小，第五功率档次的发射功率最大。相应的将用户施加的手指按压力度划分为五个力度范围；其中，第一力度范围与第一功率档次相对应；第二力度范围与第二功率档次相对应；第三力度范围与第三功率档次相对应；第四力度范围与第四功率档次相对应；第五力度范围与第五功率档次相对应。当通过压力传感器804检测到用户施加的手指按压力度在第三力度范围内时，将红外发射器802的发射功率设置为第三功率档次。

步骤D3：红外发射器802以计算得到的发射功率向外发射红外光，并通过红外接收器803接收反射回的红外光。

具体的，当红外光向外发射出去之后，遇到障碍物会反射。手指表面因为指纹呈现出凹凸不平，因此红外光经用户手指表面反射后的发射能力不同。通过分析反射回的红外光，可得到手指指纹的相关信息。

步骤D4：控制芯片801根据所述反射会的红外光对所述用户进行指纹识别。

具体的，控制芯片801根据反射回的红外光生成指纹扫描图像，并判断所述指纹扫描图像是否与预存的标准指纹图像相匹配。若是，则指纹识别成功，若否，则指纹识别失败。

进一步的，步骤D4，具体包括：

步骤D41：对所述反射回的红外光进行分析，得到以下光信息：反射回的红外光的波长、反射回的红外光的入射角以及反射回的红外光的光照强度。

步骤D42：对所述光信息进行光电转化，从而得到与所述光信息相对应的电信息，其中，所述电信息包括：电信号的幅度和电信号的频率。

步骤D43：根据所述电信息绘制出用户的指纹扫描图像。

步骤D44：从所述指纹扫描图像中提取出特征点，并从预存的标准指纹图像中提取出特征点。

特征点提供了指纹唯一性的确认信息，其中最典型的是终结点和分叉点，其他还包括分歧点、孤立点、环点、短纹等。特征点的参数包括方向(节点可以朝着一定的方向)、曲率(描述纹路方向改变的速度)、位置(节点的位置通过x/y坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于三角点或特征点的)。

步骤D45：将所述指纹扫描图像中的特征点与预存的标准指纹图像中的特征点进行比对，判断所述指纹扫描图像是否为指纹信息，若是，则执行步骤D46，若否，则指纹识别失败。

步骤D46：继续判断所述指纹扫描图像是否与预存的标准指纹图像相匹配，若是，则指纹识别成功；若否，则指纹识别失败。

步骤D5：在指纹识别失败的情况下，控制芯片801计算出需要用户施加的按压力度阈值。

具体的，所述指纹识别失败的情况为所述标准指纹扫描图像与预存的指纹图像不匹配的情况。

造成指纹识别失败的原因有两种，第一种为获取的指纹不是预存的指纹；第二种是获取到的指纹不清晰，提取出的特征点不足以进行指纹识别。针对第二种情况，本实施例提出了一种解决办法：通过增加用户施加的手指按压力度，以增加红外光的发射功率，从而获取到更佳清晰的指纹扫描图像，进而提高指纹识别的成功率。

进一步的，控制芯片801根据所述指纹扫描图像和所述手指按压力度计算出需要用户施加的按压力度阈值。

控制芯片801根据上次用户施加的手指按压力度以及在所述手指按压力度下获得的指纹扫描图像，按照设定算法，计算出获取到足够清晰的指纹扫描图像时所需要的按压力度阈值。当用户施加的手指按压力度达到所述按压力度阈值时，可以保证获得的指纹扫描图像是足够清晰的，是能够进行指纹识别的。

优选的，当将红外发射器802的发射功率设置为五个功率档次时，所述按压力度阈值是达到第五功率档次的最小按压力度。即当用户施加的手指按压力度达到所述按压力度阈值时，红外发射器802的发射功率为第五功率档次。从而确定获得到的指纹扫描图像足够清晰，从而解决因指纹扫描图像不清晰而导致指纹识别失败的问题。

步骤D6：控制芯片801发送重新进行指纹识别的提醒消息，以重新获取所述用户在所述指纹采集区域施加的手指按压力度；其中，所述提醒消息包括所述按压力度阈值。

在本实施例中，当压力传感器接收到用户的手指按压操作时，产生压力信号，并将所述压力信号发送给控制芯片。控制芯片根据所述压力信号控制红外发射器的发射功率。红外发射器按照所述发射功率发射红外光，经过用户的手指表面反射后被红外接收器接收，控制芯片根据接收到的反射回的红外光进行指纹识别。

本申请的第五实施例提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有指纹识别程序；

当所述指纹识别程序被至少一个处理器执行时，导致所述至少一个处理器执行以下操作：

获取用户在指纹采集区域施加的手指按压力度；

根据所述手指按压力度计算发射用于指纹扫描的红外光的功率；

以计算得到的功率在所述指纹采集区域发射红外光，并对所述用户进行指纹识别。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种指纹识别方法，其特征在于，所述指纹识别方法包括：

获取用户在指纹采集区域施加的手指按压力度；

根据所述手指按压力度计算发射用于指纹扫描的红外光的功率；

以计算得到的功率在所述指纹采集区域发射红外光，并对所述用户进行指纹识别。

2.根据权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，所述手指按压力度与发射红外光的功率成正比例关系。

3.根据权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，所述对所述用户进行指纹识别包括：

在所述指纹采集区域收集反射回的红外光，根据反射回的红外光生成指纹扫描图像，并判断所述指纹扫描图像是否与预存的标准指纹图像相匹配。

4.根据权利要求3所述的指纹识别方法，其特征在于，在所述指纹扫描图像与预存的标准指纹图像不匹配的情况下，所述方法还包括：

根据所述指纹扫描图像和所述手指按压力度计算出需要用户施加的按压力度阈值；

发送重新进行指纹识别的提醒消息，所述提醒消息包括所述按压力度阈值。

5.根据权利要求4所述的指纹识别方法，其特征在于，在发送所述提醒消息之后，所述方法还包括：

重新获取所述用户在所述指纹采集区域施加的手指按压力度，当重新获取的手指按压力度达到所述按压力度阈值且按压时长大于预设时长时，再次计算发射红外光的功率。

6.根据权利要求5所述的指纹识别方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过显示屏显示所述按压力度阈值，并通过所述显示屏实时显示用户在所述指纹采集区域施加的手指按压力度。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的指纹识别方法，其特征在于，所述方法还包括：

将发射红外光的功率划分为设定数量的功率档次，并相应的将用户施加的手指按压力度划分为所述设定数量的力度范围，且所述力度范围与所述功率档次一一对应；

当获取到的手指按压力度在某一力度范围内时，将发射红外光的功率设置为与所述某一力度范围相对应的功率档次。

8.根据权利要求7所述的指纹识别方法，其特征在于，所述方法还包括：

当将发射红外光的功率划分为设定数量的功率档次时，将所述按压力度阈值设置为达到最大的所述功率档次时所需的最小按压力度。

9.一种指纹识别设备，其特征在于，所述指纹识别设备包括处理器、存储器及通信总线；

所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；

所述处理器用于执行存储器中存储的指纹识别程序，以实现权利要求1至8中任一项所述的指纹识别方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指纹识别程序；

当所述指纹识别程序被至少一个处理器执行时，导致所述至少一个处理器执行权利要求1至8中任一项所述的指纹识别方法的步骤。