CN107609496B - 压力指纹模组的校准方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压力指纹模组的校准方法，包括：在检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取压力测量值；根据压力测量值更新压力校准值。本发明还提供了一种压力指纹模组的校准装置，在检测到压力指纹模组上无手指按压时，对压力传感器的校准值进行校正，可以及时地纠正“漂移”，避免压力检测时出现较大偏差。
Description
技术领域
本发明属于指纹识别领域，更具体地，涉及一种压力指纹模组的校准方法及装置。
背景技术
通常，指纹识别技术作为主要用于通过用户注册及认证程序来预防安全事故的技术，被应用于个人及组织的网络防御、内容和数据的保护、计算机或移动装置等的安全访问(access)控制等。
图1示出了现有技术中压力指纹模组的结构示意图。如图1所示，压力指纹模组包括指纹传感器1和压力传感器2；所述压力传感器2设置在所述指纹传感器1的下方，所述指纹传感器1和所述压力传感器2之间设置有柔性电路板3，所述压力传感器2与支撑该压力指纹模组的支撑结构4之间设置有缓冲层5；所述指纹传感器1在受到外部的压力按压时，所述压力传递到所述压力传感器2同时能感知到按压的压力大小。
随着环境因素的变化，压力传感器的电特性往往会发生“漂移”。在压力指纹模组中，因为装配公差的存在，未按压时，压力传感器也有一定的初始形变，即有一个基础压力值。如果该基础值发生较大“漂移”，则有可能出现压力检测错误，如压力误触发或压力难以触发。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压力指纹模组的校准方法及装置。
根据本发明的一方面，提供一种压力指纹模组的校准方法，包括：在检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取压力测量值；根据压力测量值更新压力校准值。
优选地，在检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取压力测量值包括：在多次检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取多个压力值；当多个压力值之间的差值在预设区间内时，计算压力测量值。
优选地，所述压力指纹模组的校准方法还包括：判断检测的次数是否达到预定检测次数；当检测的次数达到预定检测次数时，根据多个压力值计算压力测量值。
优选地，根据压力测量值以及预设压力校准值获取待更新的压力校准值包括：获取压力测量值与预设压力校准值之间的差值；根据预存储的差值区间以及差值区间对应的比例获取压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系；根据压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系更新压力校准值。
优选地，根据压力测量值更新压力校准值包括：根据压力测量值与预存储的压力区间之间的差值更新压力区间对应的权重；根据压力区间以及压力区间对应的权重更新压力校准值。
优选地，根据压力测量值与预存储的压力区间之间的差值更新压力区间对应的权重包括：当压力区间与当前压力测量值之间的差值位于预设阈值区间时，将该压力区间的权重增加所述预设阈值区间对应的权重变化量。
优选地，所述权重变化量为正数或负数。
优选地，根据压力区间以及压力区间对应的权重更新压力校准值包括：将压力区间的中位值的加权平均值作为压力校准值。
优选地，根据压力区间以及压力区间对应的权重更新压力校准值包括：将权重最大的压力区间的中位值作为压力校准值。
根据本发明的另一方面，提供一种压力指纹模组的校准装置，包括：检测模块，用于在检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取压力测量值；校准模块，用于根据压力测量值以及预设压力校准值更新压力校准值。
优选地，所述检测模块包括：检测单元，用于在多次检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取多个压力值；计算单元，用于当多个压力值之间的差值在预设区间内时，计算压力测量值。
优选地，所述检测模块还包括：判断单元，判断检测的次数是否达到预定检测次数；所述计算单元还用于当检测的次数达到预定检测次数时，根据多个压力值计算压力测量值。
优选地，所述校准模块包括：差值单元，用于获取压力测量值与预设压力校准值之间的差值；比例确定单元，用于根据预存储的差值区间以及差值区间对应的比例获取压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系；校准单元，用于根据压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系更新压力校准值。
优选地，所述校准模块包括：差值单元，用于获取压力测量值与压力区间之间的差值；权重确定单元，用于根据压力测量值与预存储的压力区间之间的差值更新压力区间对应的权重；校准单元，用于根据压力区间以及压力区间对应的权重更新压力校准值。
优选地，所述权重确定单元用于当压力区间与当前压力测量值之间的差值位于预设阈值区间时，将该压力区间的权重增加所述预设阈值区间对应的权重变化量。
优选地，所述权重变化量为正数或负数。
优选地，所述校准单元用于将压力区间的中位值的加权平均值作为压力校准值。
优选地，所述校准单元用于将权重最大的压力区间的中位值作为压力校准值。
本发明提供的压力指纹模组的校准方法及装置，在检测到压力指纹模组上无手指按压时，对压力传感器的校准值进行校正，可以及时地纠正“漂移”，避免压力检测时出现较大偏差。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出了现有技术中压力指纹模组的结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的压力指纹模组的校准方法的流程图；
图3示出了本发明实施例中步骤S01的具体实施方式的流程图；
图4示出了本发明实施例中步骤S01的另一具体实施方式的流程图；
图5示出了本发明实施例中步骤S02的具体实施方式的流程图；
图6示出了本发明实施例中步骤S02的另一具体实施方式的流程图；
图7示出了本发明另一实施例提供的压力指纹模组的校准装置的结构框图；
图8示出了本发明第三实施例提供的压力指纹模组的校准装置的结构框图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
本发明可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
在下面实施例的描述中，压力区间、预设区间以及预设阈值区间等区间可以为开区间或者闭区间，对于线性区间，区间的中位值为区间的两个端点的平均值。压力测量值与预设压力校准值之间的差值为压力测量值与预设压力校准值相减的值的绝对值。压力测量值与压力区间之间的差值为压力测量值与压力区间的中位值相减的值的绝对值。图2示出了本发明实施例提供的压力指纹模组的校准方法的流程图。如图2所示，所述压力指纹模组的校准方法包括以下步骤。
在步骤S01中，在检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取压力测量值。
在本实施例中，所述压力指纹模组包括指纹传感器和压力传感器。指纹传感器检测是否有触摸对象，该触摸对象可以是手指、触控笔等。在确定无触摸对象按压时，压力传感器检测此时的压力大小，以获取压力测量值。压力传感器可以检测一次以获取压力测量值或者检测多次以获取压力测量值。
具体地，图3示出了本发明实施例中步骤S01的具体实施方式的流程图。如图3所示，步骤S01包括以下步骤。
在步骤S011中，在多次检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取多个压力值。
在本实施例中，每隔一段时间检测一下压力指纹模组上有无触摸对象，若确定没有触摸对象，则获取一个压力值。然后进行多次检测，获取多个压力值。
在步骤S012中，当多个压力值之间的差值在预设区间内时，计算压力测量值。
在本实施例中，检测出的多个压力值之间的差值在预设区间内时，则得到的压力值是稳定的，可以作为计算压力测量值的基础数据。对多个压力值取平均值或者中位值以得到压力测量值。其中，中位值是将所给的一组数从小到大或从大到小排列，奇数个数的话取中间的数字，偶数个数的话取中间两个数的平均数。
图4示出了本发明实施例中步骤S01的另一具体实施方式的流程图。步骤S01包括步骤S011至步骤S013。
在步骤S011中，在多次检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取多个压力值。
在步骤S012中，当多个压力值之间的差值在预设区间内时，判断检测的次数是否达到预定检测次数。
在本实施例中，检测出的多个压力值之间的差值在预设区间内时，则得到的压力值是稳定的，判断检测的次数是否达到预定检测次数。
在步骤S013中，当检测的次数达到预定检测次数时，根据多个压力值计算压力测量值。
在本实施例中，当检测的次数达到预定检测次数时，对多个压力值取平均值或者中位值以得到压力测量值。
在步骤S02中，根据压力测量值更新压力校准值。
图5示出了本发明实施例中步骤S02的具体实施方式的流程图。如图5所示，步骤S02包括步骤S021至步骤S023。
在步骤S021中，获取压力测量值与预设压力校准值之间的差值。
在步骤S022中，根据预存储的差值区间以及差值区间对应的比例获取压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系。
在步骤S023中，根据压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系更新压力校准值。
具体地，计算压力测量值与预设压力校准值之间的差值，压力指纹模组中预存储多个阈值点以形成多个差值区间以及差值区间对应的比例，例如，第一阈值为10，第二阈值为50，则形成三个差值区间，当差值不大于10时，对应的第一比例为1.0；当差值介于10和50之间时，对应的第二比例为0.5；当差值大于50时，对应的第三比例为0.3，则可以得到压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系。即，当差值不大于10时，压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系为1:0，则待更新的压力校准值＝压力测量值*1+预设压力校准值*0；当差值介于10和50之间时，压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系为0.5:0.5，则待更新的压力校准值＝压力测量值*0.5+预设压力校准值*0.5；当差值大于50时，压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系为0.3:0.7，则待更新的压力校准值＝压力测量值*0.3+预设压力校准值*0.7。
图6示出了本发明实施例中步骤S02的另一具体实施方式的流程图。如图6所示，步骤S02包括步骤S021至步骤S023。
在步骤S021中，获取压力测量值与预存储的压力区间之间的差值。
在本实施例中，在压力指纹模组中存储有预设阈值、小于预设阈值对应增加的预设量为m1以及大于预设阈值对应增加的预设量为m2。
在步骤S022中，根据压力测量值与预存储的压力区间之间的差值更新压力区间对应的权重。
在本实施例中，压力区间与压力测量值之间的差值具有多个预设阈值；多个预设阈值形成了多个预设阈值区间；不同的预设阈值区间对应的权重变化量不同，该权重变化量可以为正数也可以为负数，正数代表增加权重，负数代表减少权重。例如，当压力测量值与某一压力区间的差值位于第一预设阈值区间时，权重变化量为第一预设量M1；当压力测量值与某一压力区间的差值位于第二预设阈值区间时，权重变化量为第二预设量M2；以此类推，当压力测量值与某一压力区间的差值位于第k+1预设阈值区间时，权重变化量为第k预设量Mk+1，其中，k为大于等于1的整数。
当压力区间与当前压力测量值之间的差值位于某一预设阈值区间时，根据预设阈值区间对应的权重变化量更新该压力区间的权重。
具体地，在压力指纹模组中存储有多个压力区间以及其对应的权重，如第一压力区间为[A1，A2]，对应的权重为A；第二压力区间为[B1，B2]，对应的权重为B；第三压力区间为[C1，C2]，对应的权重为C……。压力区间与压力测量值之间的差值具有3个预设阈值即第一预设阈值H1、第二预设阈值H2以及第三预设阈值H3，则其形成了4个预设阈值区间(0，H1)、[H1，H2]，(H2，H3]，(H3，+∞)，且4个预设阈值区间对应的权重变化量分别为M1、M2、M3、M4，其中，M1、M2、M3、M4可以为正数也可以为负数。若第一压力区间与压力测量值之间的差值在第二预设阈值区间[H1，H2]时，第一压力区间的权重更新为A+M2；若第二压力区间与压力测量值之间的差值在第一预设阈值区间(0，H1)时，第二压力区间的权重更新为B+M1；若第三压力区间与压力测量值之间的差值在第四预设阈值区间(H3，+∞)时，第三压力区间的权重更新为C+M4。
在步骤S023中，根据压力区间以及压力区间对应的权重更新压力校准值。
在本实施例中，将压力区间的中位值的加权平均值作为压力校准值或者将其中权重最大的压力区间的中位值作为压力校准值。
具体地，根据公式(第一压力区间中位值*权重A+第二压力区间中位值*权重B+第三压力区间中位值*权重C+……)/(权重A+权重B+权重C+……)求出加权平均值作为压力校准值。本发明提供的压力指纹模组的校准方法，在检测到压力指纹模组上无手指按压时，对压力传感器的校准值进行校正，可以及时地纠正“漂移”，避免压力检测时出现较大偏差。
图7示出了本发明另一实施例提供的压力指纹模组的校准装置的结构框图。如图7所示，所述压力指纹模组的校准装置，包括检测模块10和校准模块20。
其中，检测模块10用于在检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取压力测量值。
在本实施例中，所述检测模块10包括检测单元101和计算单元102。检测单元101用于在多次检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取多个压力值；计算单元102用于当多个压力值之间的差值在预设区间内时，计算压力测量值。
在一个优选地实施例中，所述检测模块10还包括判断单元103，用于判断检测的次数是否达到预定检测次数；所述计算单元102还用于当检测的次数达到预定检测次数时，根据多个压力值计算压力测量值。
校准模块20用于根据压力测量值以及预设压力校准值获取待更新的压力校准值。
在本实施例中，所述校准模块包括差值单元201、比例确定单元202以及校准单元203。其中，差值单元201用于获取压力测量值与预设压力校准值之间的差值；比例确定单元202用于根据预存储的差值区间以及差值区间对应的比例获取压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系；校准单元203用于根据压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系更新压力校准值。
具体地，计算压力测量值与预设压力校准值之间的差值，压力指纹模组中预存储多个阈值点以形成多个差值区间以及差值区间对应的比例，例如，第一阈值为10，第二阈值为50，则形成三个差值区间，当差值不大于10时，对应的第一比例为1.0；当差值介于10和50之间时，对应的第二比例为0.5；当差值大于50时，对应的第三比例为0.3，则可以得到压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系。即，当差值不大于10时，压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系为1:0，则待更新的压力校准值＝压力测量值*1+预设压力校准值*0；当差值介于10和50之间时，压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系为0.5:0.5，则待更新的压力校准值＝压力测量值*0.5+预设压力校准值*0.5；当差值大于50时，压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系为0.3:0.7，则待更新的压力校准值＝压力测量值*0.3+预设压力校准值*0.7。
本发明提供的压力指纹模组的校准装置，在检测到压力指纹模组上无手指按压时，对压力传感器的校准值进行校正，可以及时地纠正“漂移”，避免压力检测时出现较大偏差。
图8示出了本发明第三实施例提供的压力指纹模组的校准装置的结构框图。如图8所示，所述压力指纹模组的校准装置，包括检测模块10和校准模块20。
其中，检测模块10用于在检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取压力测量值。
在本实施例中，所述检测模块10包括检测单元101和计算单元102。检测单元101用于在多次检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取多个压力值；计算单元102用于当多个压力值之间的差值在预设区间内时，计算压力测量值。
在一个优选地实施例中，所述检测模块10还包括判断单元103，用于判断检测的次数是否达到预定检测次数；所述计算单元102还用于当检测的次数达到预定检测次数时，根据多个压力值计算压力测量值。
校准模块20用于根据压力测量值以及预设压力校准值获取待更新的压力校准值。
在本实施例中，所述校准模块包括差值单元201、权重确定单元202以及校准单元203。差值单元201用于获取压力测量值与预存储的压力区间之间的差值；权重确定单元202用于根据压力测量值与预存储的压力区间之间的差值更新压力区间对应的权重；校准单元203用于根据压力区间以及压力区间对应的权重更新压力校准值。
在本实施例中，压力区间与压力测量值之间的差值具有多个预设阈值；多个预设阈值形成了多个预设阈值区间；不同的预设阈值区间对应的权重变化量不同，该权重变化量可以为正数也可以为负数，正数代表增加权重，负数代表减少权重。例如，当压力测量值与某一压力区间的差值位于第一预设阈值区间时，权重变化量为第一预设量M1；当压力测量值与某一压力区间的差值位于第二预设阈值区间时，权重变化量为第二预设量M2；以此类推，当压力测量值与某一压力区间的差值位于第k+1预设阈值区间时，权重变化量为第k预设量Mk+1，其中，k为大于等于1的整数。
当压力区间与当前压力测量值之间的差值位于某一预设阈值区间时，根据预设阈值区间对应的权重变化量更新该压力区间的权重。
具体地，在压力指纹模组中存储有多个压力区间以及其对应的权重，如第一压力区间为[A1，A2]，对应的权重为A；第二压力区间为[B1，B2]，对应的权重为B；第三压力区间为[C1，C2]，对应的权重为C……。压力区间与压力测量值之间的差值具有3个预设阈值即第一预设阈值H1、第二预设阈值H2以及第三预设阈值H3，则其形成了4个预设阈值区间(0，H1)、[H1，H2]，(H2，H3]，(H3，+∞)，且4个预设阈值区间对应的权重变化量分别为M1、M2、M3、M4，其中，M1、M2、M3、M4可以为正数也可以为负数。若第一压力区间与压力测量值之间的差值在第二预设阈值区间[H1，H2]时，第一压力区间的权重更新为A+M2；若第二压力区间与压力测量值之间的差值在第一预设阈值区间(0，H1)时，第二压力区间的权重更新为B+M1；若第三压力区间与压力测量值之间的差值在第四预设阈值区间(H3，+∞)时，第三压力区间的权重更新为C+M4。在本实施例中，将压力区间的中位值的加权平均值作为压力校准值或者将其中权重最大的压力区间的中位值作为压力校准值。
具体地，根据公式(第一压力区间中位值*权重A+第二压力区间中位值*权重B+第三压力区间中位值*权重C+……)/(权重A+权重B+权重C+……)求出加权平均值作为压力校准值。
本发明提供的压力指纹模组的校准装置，在检测到压力指纹模组上无手指按压时，对压力传感器的校准值进行校正，可以及时地纠正“漂移”，避免压力检测时出现较大偏差。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (16)
1.一种压力指纹模组的校准方法，其特征在于，包括：
在检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取压力测量值；
根据压力测量值更新压力校准值；
其中，根据压力测量值更新压力校准值包括：
获取压力测量值与预设压力校准值之间的差值；
根据预存储的差值区间以及差值区间对应的比例获取压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系；
根据压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系更新压力校准值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取压力测量值包括：
在多次检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取多个压力值；
当多个压力值之间的差值在预设区间内时，根据多个压力值计算压力测量值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
判断检测的次数是否达到预定检测次数；
当检测的次数达到预定检测次数时，根据多个压力值计算压力测量值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据压力测量值更新压力校准值包括：
根据压力测量值与预存储的压力区间之间的差值更新压力区间对应的权重；
根据压力区间以及压力区间对应的权重更新压力校准值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据压力测量值与预存储的压力区间之间的差值更新压力区间对应的权重包括：
当压力区间与当前压力测量值之间的差值位于预设阈值区间时，将该压力区间的权重增加所述预设阈值区间对应的权重变化量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述权重变化量为正数或负数。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据压力区间以及压力区间对应的权重更新压力校准值包括：
将压力区间的中位值的加权平均值作为压力校准值。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据压力区间以及压力区间对应的权重更新压力校准值：
将权重最大的压力区间的中位值作为压力校准值。
9.一种压力指纹模组的校准装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于在检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取压力测量值；
校准模块，用于根据压力测量值以及预设压力校准值更新压力校准值；
其中，所述校准模块包括：
差值单元，用于获取压力测量值与预设压力校准值之间的差值；
比例确定单元，用于根据预存储的差值区间以及差值区间对应的比例获取压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系；
校准单元，用于根据压力测量值与预设压力校准值之间的比例关系计算待更新的压力校准值。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括：
检测单元，用于在多次检测到压力指纹模组上无触摸对象时，获取多个压力值；
计算单元，用于当多个压力值之间的差值在预设区间内时，计算压力测量值。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述检测模块还包括：
判断单元，判断检测的次数是否达到预定检测次数；
所述计算单元还用于当检测的次数达到预定检测次数时，根据多个压力值计算压力测量值。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述校准模块包括：
差值单元，用于获取压力测量值与预存储的压力区间之间的差值；
权重确定单元，用于根据压力测量值与预存储的压力区间之间的差值更新压力区间对应的权重；
校准单元，用于根据压力区间以及压力区间对应的权重更新压力校准值。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述权重确定单元用于当压力区间与当前压力测量值之间的差值位于预设阈值区间时，将该压力区间的权重增加所述预设阈值区间对应的权重变化量。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述权重变化量为正数或负数。
15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述校准单元用于将压力区间的中位值的加权平均值作为压力校准值。
16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述校准单元用于将权重最大的压力区间的中位值作为压力校准值。
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2017
- 2017-08-31 CN CN201710775441.2A patent/CN107609496B/zh active Active
Patent Citations (5)
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