CN107560541A - 图像中心偏差的测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种图像中心偏差的测量方法及装置，其中，该方法包括：建立直角坐标系，通过显微镜测量采集窗的几何中心在直角坐标系中的坐标；将指纹标准测试卡叠放在采集窗上，且指纹标准测试卡的正面朝向采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整测试卡在所述采集窗上的位置，直至测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗的成像中心重合；通过显微镜测量指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在直角坐标系中的坐标，指纹标准测试卡的背面的十字交叉点的坐标代表采集窗的成像中心的坐标；根据采集窗的几何中心的坐标和采集窗的成像中心的坐标，计算图像中心偏差。

Description

图像中心偏差的测量方法及装置

技术领域

本发明涉及生物特征图像识别技术领域，特别涉及一种图像中心偏差的测量方法及装置。

背景技术

在指纹传感器的性能测试中，需要测量“图像中心偏差”，“图像中心偏差”即采集窗的几何中心与采集窗的成像中心的偏差。采集窗的几何中心是指纹传感器的采集窗的几何中心，类似于平面重心的位置；通过指纹采集设备的图像采集功能获取一幅采集窗背景图像，该图像的中心就是采集窗的成像中心。指纹传感器的采集窗是在指纹传感器表面上，用于读取指纹图像的窗口或感应区。

现有技术中测量“图像中心偏差”的技术方案是，首先，确定采集窗的几何中心位置，然后，将指纹标准测试卡(指纹标准测试卡：用于指纹采集设备性能测试的正方形或矩形卡片，分为正面和背面，正面设计有测量图像属性的正方形、黑白线对及卡片中心标记十字交叉点，如图1、2所示，背面有与正面中心对应的中心标记十字交叉点，可以简称为测试卡)中心位置与采集窗几何中心对齐位置，如果对齐，那么指纹标准测试卡中心位置就可以代表采集窗的几何中心位置，最后，通过电脑采集成像，在同一图片内标记出采集窗的成像中心坐标C2和采集窗的几何中心坐标C1(即测试卡成像的十字交叉点)，如图3所示。

通过图像处理工具测量或计算两个中心C1和C2的偏差，就是图像中心偏差。简单说就是先用测试卡的十字交叉点代表采集窗的几何中心，再将测试卡和采集窗背景形成计算机图像，通过测试卡图像中心十字交叉点和采集窗背景图像中心(计算出来的中心点)来计算图像中心偏差。

上述测量图像中心偏差的方案存在以下缺陷：

如何将指纹标准测试卡中心位置(即十字交叉点)与采集窗的几何中心位置对齐存在难度，因为一般的指纹标准测试卡采用不透明材质，当指纹标准测试卡放在指纹采集窗上面时，会遮挡采集窗几何中心的位置，因此，两个中心对齐确实不容易，两个中心对齐的过程不仅存在误差，也存在效率低、操作繁琐等问题，如果两个中心不能对齐，会使得测量结果存在误差，降低准确度。

发明内容

本发明实施例提供了一种图像中心偏差的测量方法，以解决现有技术中测量图像中心偏差时存在的效率低、准确度低的技术问题。该方法包括：将待测试指纹传感器的采集窗放在显微镜的镜头下，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，以所述采集窗的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为圆形的情况下，以圆形的外切正方形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为椭圆形的情况下，以椭圆形的外切矩形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标；将指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上，且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；通过所述显微镜测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。

在一个实施例中，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标，包括：通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

在一个实施例中，在所述采集窗的形状为圆形或椭圆形的情况下，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标，包括：通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

在一个实施例中，所述待测试指纹传感器的图像中心偏差为所述采集窗的几何中心与所述采集窗的成像中心之间偏差的距离或像素数。

本发明实施例还提供了一种图像中心偏差的测量装置，以解决现有技术中测量图像中心偏差时存在的效率低、准确度低的技术问题。该装置包括：显微镜，待测试指纹传感器的采集窗放在所述显微镜的镜头下，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，以所述采集窗的一个顶角为坐标原点建立有直角坐标系；在所述采集窗的形状为圆形的情况下，以圆形的外切正方形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为椭圆形的情况下，以椭圆形的外切矩形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标；图像采集模块，用于在指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗的情况下，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至采集到的所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；所述显微镜测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；测量模块，用于根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。

在一个实施例中，所述显微镜，具体用于，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

在一个实施例中，所述显微镜，具体用于，在所述采集窗的形状为圆形或椭圆形的情况下，测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

在一个实施例中，所述待测试指纹传感器的图像中心偏差为所述采集窗的几何中心与所述采集窗的成像中心之间偏差的距离或像素数。

本发明实施例还提供了一种图像中心偏差的测量方法，以解决现有技术中测量图像中心偏差时存在的效率低、准确度低的技术问题。该方法包括：将指纹标准测试卡叠放在待测试指纹传感器的采集窗上，且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；将待测试指纹传感器的采集窗放在显微镜的镜头下，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，以所述采集窗的一个顶角为坐标原点建立有直角坐标系；在所述采集窗的形状为圆形的情况下，以圆形的外切正方形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为椭圆形的情况下，以椭圆形的外切矩形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标；通过所述显微镜测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。

本发明实施例还提供了一种图像中心偏差的测量方法，以解决现有技术中测量图像中心偏差时存在的效率低、准确度低的技术问题。该方法包括：将待测试指纹传感器的采集窗放在显微镜的镜头下，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，以所述采集窗的几何中心为坐标原点建立直角坐标系，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标；将指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上，且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；通过所述显微镜测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。

在本发明实施例中，通过将指纹标准测试卡叠放在采集窗上，且指纹标准测试卡的正面朝向采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，通过实时调整测试卡在采集窗上的位置，直至测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗背景图像的中心点重合，采集窗背景图像的中心点为采集窗的成像中心，此时，指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点代表采集窗的成像中心，保持指纹标准测试卡叠放在采集窗上相对固定的情况下，通过显微镜来测量指纹标准测试卡的背面的几何中心在直角坐标系中的坐标，测量采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标，即得到采集窗的几何中心和采集窗的成像中心在同一直角坐标系中的坐标，进而根据二者的坐标就可以计算待测试指纹传感器的图像中心偏差了。可见，本申请中指纹标准测试卡的背面的十字交叉点位置代表了采集窗的成像中心位置，通过采集图像的同时实时调整测试卡在采集窗上的位置，来实现指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗背景图像的中心点重合，该过程相对于现有技术中将指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗的几何中心对齐的过程更容易，通过在图像中观察采集窗的成像中心的位置，可以有目标有方向的移动指纹标准测试卡，更容易实现两个中心的重合，且更有利于减少误差、减少繁琐的操作，有利于提高测量的准确度，提高效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种指纹标准测试卡的正面示意图；

图2是本发明实施例提供的一种指纹标准测试卡的背面示意图；

图3是本发明实施例提供的一种在图像中显示采集窗的成像中心坐标和采集窗的几何中心坐标的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种图像中心偏差的测量方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种指纹传感器的采集窗的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种测量采集窗的几何中心位置的示意图；

图7是本发明实施例提供的一种指纹标准测试卡叠放在采集窗上的示意图；

图8是本发明实施例提供的一种使测试卡的正面图像的十字交叉点与采集窗成像中心重合的示意图一；

图9是本发明实施例提供的一种使测试卡的正面图像的十字交叉点与采集窗成像中心重合的示意图二；

图10是本发明实施例提供的一种测量测试卡背面的十字交叉点位置的示意图；

图11是本发明实施例提供的一种同时显示测试卡背面的十字交叉点位置和采集窗的几何中心位置的示意图；

图12是本发明实施例提供的一种测试卡的正面以及尺寸示意图；

图13是本发明实施例提供的一种图像中心偏差的测量装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明实施例中，提供了一种图像中心偏差的测量方法，如图4所示，该方法包括：

步骤401：将待测试指纹传感器的采集窗放在显微镜的镜头下，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，以所述采集窗的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为圆形的情况下，以圆形的外切正方形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为椭圆形的情况下，以椭圆形的外切矩形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标；

步骤402：将指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上，且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；

步骤403：通过所述显微镜测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；

步骤404：根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。

由图4所示的流程可知，在本发明实施例中，通过将指纹标准测试卡叠放在采集窗上，且指纹标准测试卡的正面朝向采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，通过实时调整测试卡在采集窗上的位置，直至测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗背景图像的中心点重合，采集窗背景图像的中心点为采集窗的成像中心，此时，指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点代表集窗的成像中心，保持指纹标准测试卡叠放在采集窗上相对固定的情况下，通过显微镜来测量指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在直角坐标系中的坐标，测量采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标，即得到采集窗的几何中心和采集窗的成像中心在同一直角坐标系中的坐标，进而根据二者的坐标就可以计算待测试指纹传感器的图像中心偏差了。可见，本申请中指纹标准测试卡的背面的十字交叉点代表了采集窗的成像中心位置，通过采集图像的同时实时调整测试卡在采集窗上的位置，来实现指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗背景图像的中心点重合，该过程相对于现有技术中将指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗的几何中心对齐的过程更容易，通过在图像中观察采集窗的成像中心的位置，可以有目标有方向的移动指纹标准测试卡，更容易实现两个中心的重合，且更有利于减少误差、减少繁琐的操作，有利于提高测量的准确度，提高效率。

具体实施时，在本实施例中，如图5所示，上述指纹传感器的采集窗1的形状可以为正方形或矩形。具体的，上述指纹采集设备的指纹传感器可以为光学传感器，光学传感器的采集窗为矩形，采集窗的宽×高＝13毫米×18.3毫米,分辨率为500ppi，因而，采集窗成像宽×高＝256像素×360像素。

具体实施时，在本实施例中，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标，包括：通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

具体的，如图6所示，将指纹采集设备的采集窗平放在显微镜镜头下，调整位置，以采集窗的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系，例如，以指纹采集窗的左上角为坐标原点建立直角坐标系为例，通过显微镜横向、纵向移动，测量指纹采集窗的边长，取横向边长中点x1，取纵向边长中点y1，得到采集窗的几何中心位置在直角坐标系中的坐标为(x1，y1)。

具体实施时，在本实施例中，在所述采集窗的形状为圆形或椭圆形的情况下，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标，包括：通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

具体实施时，得到采集窗的几何中心在直角坐标系中的坐标后，为了实现在该直角坐标系中得到采集窗的成像中心的坐标，具体的，如图7所示，将指纹标准测试卡叠放在采集窗上，且指纹标准测试卡的正面朝向采集窗，并在测试过程中保持指纹采集设备不动，然后，指纹采集设备上电，通过指纹采集设备和电脑采集测试卡图像和采集窗背景图像，如图8所示，指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点(即测试卡图像中测试卡上的十字交叉点)与采集窗背景图像的中心点(采集窗背景图像的中心点可以通过图像处理过程分析得到，并标注在图像中)不重合，可以手动实时调整测试卡在所述采集窗上的位置，直至如图9所示，测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗背景图像的中心点重合，保持指纹标准测试卡叠放在采集窗上相对固定，此时，指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点代表了采集窗的成像中心。

最后，通过显微镜测量指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，如图10所示，得到指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在直角坐标系中的坐标(x₂，y₂)，此时，指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在直角坐标系中的坐标代表采集窗的成像中心在直角坐标系中的坐标，如图11所示，采集窗的几何中心和采集窗的成像中心同时显示在直角坐标系中。此时，则可以根据采集窗的几何中心在直角坐标系中的坐标和采集窗的成像中心在直角坐标系中的坐标，计算待测试指纹传感器的图像中心偏差。

具体的，该图像中心偏差可以采集窗的几何中心与采集窗的成像中心之间偏差的距离或像素数，例如，计算(x₁，y₁)和(x₂，y₂)坐标的水平方向和垂直方向的距离或像素数差，由此得到图像中心偏差，即：水平像素数为|x₁-x₂|，垂直像素数为|y₁-y₂|。

具体实施时，通过显微镜测量测试卡背面的十字交叉点的位置坐标(x2、y2)，相当于测试卡正面图案的十字交叉点位置。为了减小人为操作误差，可多次重复进行调整测试卡在所述采集窗上的位置以直至测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗背景图像的中心点重合的过程以及测量测试卡背面的十字交叉点位置的过程，测量多组(x2、y2)，例如，测量结果如下表1所示：

序号	x2	y2
				1	120	175
2	124	177
				3	122	174
平均	122	175

表1

可以通过该测量的(x2、y2)的平均值计算图像中心偏差，例如，如果测量的采集窗的几何中心的坐标(x1，y1)为(128，180)，则计算(x1，y1)和(x2，y2)坐标的水平方向和垂直方向的距离或像素数差，即：水平像素数为|x1-x2|＝6，垂直像素数为|y1-y2|＝5。

具体实施时，上述指纹采集卡可以采用如图12所示的指纹采集卡，选用白色陶瓷为基底材料，切割成12毫米x12毫米的方块，厚度5毫米，正面设计条纹图案为9.6毫米x9.6毫米的正方形，测试卡正面图案标有十字交叉点，测试卡背面也标有十字交叉点。

具体实施时，图像中心偏差的测量过程中还可以变换测量步骤的顺序，例如，在本实施例中，图像中心偏差的测量方法，包括：

将指纹标准测试卡叠放在待测试指纹传感器的采集窗上，且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；

将待测试指纹传感器的采集窗放在显微镜的镜头下，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，以所述采集窗的一个顶角为坐标原点建立有直角坐标系；在所述采集窗的形状为圆形的情况下，以圆形的外切正方形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为椭圆形的情况下，以椭圆形的外切矩形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标；

通过所述显微镜测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；

根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。

具体实施时，在本实施例中，还提出了一种图像中心偏差的测量方法，包括：将待测试指纹传感器的采集窗放在显微镜的镜头下，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，以所述采集窗的几何中心为坐标原点建立直角坐标系，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标(此时，采集窗的几何中心在直角坐标系中的坐标为原点坐标)；

将指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上，且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；

通过所述显微镜测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；

根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。

具体实施时，上述显微镜的镜头上标有两条互相垂直的刻度尺，通过镜头上的两条互相垂直的刻度尺可以测量椭圆形或圆形的轴长，进而找到椭圆形或圆形的采集窗的几何中心的位置，并以该采集窗的几何中心为坐标原点建立直角坐标系。

同理，针对正方形或矩形的采集窗，可以通过镜头上的两条互相垂直的刻度尺测量正方形或矩形的边长，进而找到椭圆形或圆形的采集窗的几何中心的位置。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种图像中心偏差的测量装置，如下面的实施例所述。由于图像中心偏差的测量装置解决问题的原理与图像中心偏差的测量方法相似，因此图像中心偏差的测量装置的实施可以参见图像中心偏差的测量方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图13是本发明实施例的图像中心偏差的测量装置的一种结构框图，如图13所示，该装置包括：

显微镜1301，待测试指纹传感器的采集窗放在所述显微镜的镜头下，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，以所述采集窗的一个顶角为坐标原点建立有直角坐标系；在所述采集窗的形状为圆形的情况下，以圆形的外切正方形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为椭圆形的情况下，以椭圆形的外切矩形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标；

图像采集模块1302，用于在指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗的情况下，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至采集到的所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；

所述显微镜1301测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；

测量模块1303，用于根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。

在一个实施例中，所述显微镜，具体用于，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

在一个实施例中，所述显微镜，具体用于，在所述采集窗的形状为圆形或椭圆形的情况下，测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

在一个实施例中，所述待测试指纹传感器的图像中心偏差为所述采集窗的几何中心与所述采集窗的成像中心之间偏差的距离或像素数。

在本发明实施例中，通过将指纹标准测试卡叠放在采集窗上，且指纹标准测试卡的正面朝向采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，通过实时调整测试卡在采集窗上的位置，直至测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗背景图像的中心点重合，采集窗背景图像的中心点为采集窗的成像中心，此时，指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点代表集窗的成像中心，保持指纹标准测试卡叠放在采集窗上相对固定的情况下，通过显微镜来测量指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在直角坐标系中的坐标，测量采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标，即得到采集窗的几何中心和采集窗的成像中心在同一直角坐标系中的坐标，进而根据二者的坐标就可以计算待测试指纹传感器的图像中心偏差了。可见，本申请中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点位置代表了采集窗的成像中心位置，通过采集图像的同时实时调整测试卡在采集窗上的位置，来实现指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗背景图像的中心点重合，该过程相对于现有技术中将指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与采集窗的几何中心对齐的过程更容易，通过在图像中观察采集窗的成像中心的位置，可以有目标有方向的移动指纹标准测试卡，更容易实现两个中心的重合，且更有利于减少误差、减少繁琐的操作，有利于提高测量的准确度，提高效率。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种图像中心偏差的测量方法，其特征在于，包括：

将待测试指纹传感器的采集窗放在显微镜的镜头下，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，以所述采集窗的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为圆形的情况下，以圆形的外切正方形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为椭圆形的情况下，以椭圆形的外切矩形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标；

将指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上，且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；

通过所述显微镜测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；

根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。

2.如权利要求1所述的图像中心偏差的测量方法，其特征在于，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标，包括：

通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

3.如权利要求1所述的图像中心偏差的测量方法，其特征在于，在所述采集窗的形状为圆形或椭圆形的情况下，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标，包括：

通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；通过所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

4.如权利要求1至3中任一项所述的图像中心偏差的测量方法，其特征在于，所述待测试指纹传感器的图像中心偏差为所述采集窗的几何中心与所述采集窗的成像中心之间偏差的距离或像素数。

5.一种图像中心偏差的测量装置，其特征在于，包括：

显微镜，待测试指纹传感器的采集窗放在所述显微镜的镜头下，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，以所述采集窗的一个顶角为坐标原点建立有直角坐标系；在所述采集窗的形状为圆形的情况下，以圆形的外切正方形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为椭圆形的情况下，以椭圆形的外切矩形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标；

图像采集模块，用于在指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗的情况下，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至采集到的所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；

所述显微镜测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；

测量模块，用于根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。

6.如权利要求5所述的图像中心偏差的测量装置，其特征在于，所述显微镜，具体用于，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的边的边长，该边长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

7.如权利要求5所述的图像中心偏差的测量装置，其特征在于，所述显微镜，具体用于，在所述采集窗的形状为圆形或椭圆形的情况下，测量所述采集窗的与所述直角坐标系中横坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的横坐标；所述显微镜测量所述采集窗的与所述直角坐标系中纵坐标轴平行的轴的轴长，该轴长的中点值为所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的纵坐标。

8.如权利要求5至7中任一项所述的图像中心偏差的测量装置，其特征在于，所述待测试指纹传感器的图像中心偏差为所述采集窗的几何中心与所述采集窗的成像中心之间偏差的距离或像素数。

9.一种图像中心偏差的测量方法，其特征在于，包括：

将指纹标准测试卡叠放在待测试指纹传感器的采集窗上，且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；

将待测试指纹传感器的采集窗放在显微镜的镜头下，在所述采集窗的形状为正方形或矩形的情况下，以所述采集窗的一个顶角为坐标原点建立有直角坐标系；在所述采集窗的形状为圆形的情况下，以圆形的外切正方形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系；在所述采集窗的形状为椭圆形的情况下，以椭圆形的外切矩形的一个顶角为坐标原点建立直角坐标系，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标；

通过所述显微镜测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；

根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。

10.一种图像中心偏差的测量方法，其特征在于，包括：

将待测试指纹传感器的采集窗放在显微镜的镜头下，通过所述显微镜测量所述采集窗的几何中心，以所述采集窗的几何中心为坐标原点建立直角坐标系，得到所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标；

将指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上，且所述指纹标准测试卡的正面朝向所述采集窗，采集测试卡图像和采集窗背景图像，实时调整所述测试卡在所述采集窗上的位置，直至所述测试卡图像中指纹标准测试卡的正面图案的十字交叉点与所述采集窗背景图像的中心点重合，保持所述指纹标准测试卡叠放在所述采集窗上相对固定，其中，所述采集窗背景图像的中心点为所述采集窗的成像中心；

通过所述显微镜测量所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点，得到所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标，其中，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点与正面图案的十字交叉点重合，所述指纹标准测试卡的背面的十字交叉点在所述直角坐标系中的坐标代表所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标；

根据所述采集窗的几何中心在所述直角坐标系中的坐标和所述采集窗的成像中心在所述直角坐标系中的坐标，计算所述待测试指纹传感器的图像中心偏差。