CN108764015A - 一种待识别指纹图像的获取方法、装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请是201510681138.7的分案申请，公开了一种待识别指纹图像的获取方法、装置及移动终端。该方法包括：监测到指纹识别事件时，通过指纹传感器获取指纹图像；判断指纹图像的清晰度是否达到预设标准，若否，则控制所述指纹传感器升温，并通过指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到预设标准的指纹图像，将清晰度达到预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。本发明实施例通过采用上述技术方案，当用户进行指纹输入时，如果手指或指纹传感器表面沾有水、汗液或油脂等液体，指纹图像的清晰度会因上述液体的存在而不能达到预设标准，此时，通过控制指纹传感器升温来加快液体蒸发，可提高指纹图像的清晰度，进而提高指纹识别的成功率。

Description

一种待识别指纹图像的获取方法、装置及移动终端

本申请是分案申请，原申请的申请号为201510681138.7，申请日为2015年10月19日，发明名称为“一种待识别指纹图像的获取方法、装置及移动终端”。

技术领域

本发明实施例涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种待识别指纹图像的获取方法、装置及移动终端。

背景技术

由于指纹等生物特征具有终身不变性、唯一性以及方便性等特性，所以基于生物特征的鉴权方式安全性能高，目前已得到广泛的应用。

对于手机以及平板电脑等移动终端来说，用户通常会随身携带，且会在其中存储大量的涉及个人隐私及财产安全的数据，因此，移动终端的安全性显得尤为重要。指纹识别技术现已发展成熟，具备较高的稳定性和可靠性，所以，现在的移动终端中通常集成有指纹传感器，用于需要指纹鉴权的场景，如终端解锁、应用程序解锁以及指纹支付等场景。

然而，用户在使用手指进行指纹鉴权时，不可避免地会遇到手指或指纹传感器表面沾有水、汗液或油脂等液体的情况，这时获取到的指纹图像的指纹纹路不清晰，如果将该指纹图像作为待识别指纹图像与指纹模板进行匹配，就会导致指纹匹配出现问题，影响用户的正常使用。

发明内容

本发明实施例的目的是提出一种待识别指纹图像的获取方法、装置及移动终端，以解决现有的指纹识别方案中，在指纹传感器表面沾有液体时，无法获取清晰的待识别指纹图像的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种待识别指纹图像的获取方法，包括：

监测到指纹识别事件时，通过指纹传感器获取指纹图像；

判断所述指纹图像的清晰度是否达到预设标准，若否，则控制所述指纹传感器升温，并通过所述指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到所述预设标准的指纹图像，将所述清晰度达到所述预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。

第二方面，本发明实施例提供了一种提升指纹识别率的装置，包括：

指纹图像获取模块，用于在监测到指纹识别事件时，通过指纹传感器获取指纹图像；

清晰度判断模块，用于判断所述指纹图像的清晰度是否达到预设标准；

升温控制模块，用于在判断所述指纹图像的清晰度是未达到预设标准时，控制所述指纹传感器升温；

待识别指纹图像确定模块，用于在控制所述指纹传感器升温时，通过所述指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到所述预设标准的指纹图像，将所述清晰度达到所述预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。

第三方面，本发明实施例提供了一种移动终端，包括本发明实施例中的待识别指纹图像的获取装置。

本发明实施例中提供的待识别指纹图像的获取方案，在监测到指纹识别事件时，通过指纹传感器获取指纹图像，判断指纹图像的清晰度是否达到预设标准，若否，则控制指纹传感器升温，并通过指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到预设标准的指纹图像，将清晰度达到预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。通过采用上述技术方案，当用户的手指与指纹传感器接触进行指纹输入时，如果手指或指纹传感器表面沾有水、汗液或油脂等液体，那么指纹图像的清晰度会因上述液体的存在而不能达到预设标准，此时，通过控制指纹传感器升温来加快液体蒸发，可提高指纹图像的清晰度，通过指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到预设标准的指纹图像，将清晰度达到预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。随后，可将待识别指纹图像用于指纹识别，从而提高指纹识别的成功率，提升用户体验。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种待识别指纹图像的获取方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种待识别指纹图像的获取方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种待识别指纹图像的获取装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种待识别指纹图像的获取方法的流程示意图，该方法可以由待识别指纹图像的获取装置执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，一般可集成在移动终端中。如图1所示，该方法包括：

步骤101、监测到指纹识别事件时，通过指纹传感器获取指纹图像。

示例性的，本实施例中的移动终端具体可为配置有指纹传感器的手机、智能手表、平板电脑和笔记本电脑等设备。本领域技术人员可知，执行本实施例所述方法的装置并不局限于集成于移动终端中，也可集成于配备有指纹传感器的台式计算机或打卡机等其他电子设备中，一般集成于移动终端中是因为所带来的有益效果更加明显，所以本发明实施例仅以集成于移动终端中为例进行说明。

示例性的，所述指纹识别事件具体可为终端解锁、应用程序解锁以及指纹支付等需要进行指纹识别的场景。

示例性的，指纹识别事件发生后，用户会使用手指按压指纹传感器，使指纹传感器获取指纹图像。指纹传感器主要包括光学指纹传感器和半导体指纹传感器，在获取指纹图像时，这些指纹传感器均需依赖于手指表面指纹凹凸不平的纹路，当用户的手指表面沾有水、汗液或油脂等液体，或者指纹传感器表面本身存在液体时，都会影响到获取到的指纹图像的清晰度，从而容易导致指纹识别失败。需要说明的是，由于在获取指纹图像时，手指表面与指纹传感器表面接触，液体存在于手指表面和指纹传感器表面之间，所以可认为液体既存在于手指表面，也存在于指纹传感器表面，为了方便描述，以下仅以手指表面存在液体来代表上述情况。下面以半导体指纹传感器中的电容式指纹传感器为例进行说明，手指表面上的皮肤与指纹传感器会形成电容，由于手指表面凸凹不平，凸点处和凹点处与指纹传感器的实际距离大小就不一样，形成的电容值也就不一样，对采集到的电容值进行处理后得到指纹图像。当手指表面存在液体时，液体会造成采集到的电容值不准确，从而导致指纹图像模糊。

步骤102、判断指纹图像的清晰度是否达到预设标准，若否，则控制指纹传感器升温，并通过指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到预设标准的指纹图像，将清晰度达到预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。

示例性的，本步骤对获取到的指纹图像的图像质量进行衡量，从而判断其清晰度是否达到预设标准。所述预设标准对应于在用户手指正确的情况下，指纹图像可成功通过指纹识别的条件，本领域技术人员可通过实验或理论计算来确定实际使用的指纹传感器对应的预设标准。

判断指纹图像的清晰度是否达到预设标准的方式可以有很多种。常见的指纹传感器获取到的指纹图像为灰度图，下面以指纹图像是灰度图为例列举几种判断方式。例如，可计算指纹图像中所有像素点的灰度值的平均值，当平均值小于预设平均值时，确定指纹图像的清晰度未达到预设标准，因为平均值越小，说明此时的指纹图像越浅，不利于识别；还可计算指纹图像中所有像素点的灰度值的方差值,当方差值小于预设方差值时，确定指纹图像的清晰度未达到预设标准，因为方差值越小，说明不同像素点的灰度值之间的差异越小，指纹图像越模糊，无法辨别出指纹的凸点处和凹点处；还可计算指纹图像中灰度值超过预设灰度值的像素点的个数是否在预设范围之内，若否，则确定指纹图像的清晰度未达到预设标准。进一步的，为了提高判断的准确性，还可同时计算指纹图像中所有像素点的灰度值的平均值和方差值，当平均值很小，方差很小，说明图像接近全白，清晰度未达到预设标准，手指表面很可能有油污；当平均值很大，方差很小，说明图像接近全黑，清晰度未达到预设标准，手指表面很可能有水或汗液；当平均值很大，方差很大，说明这个时候的图像是较好的，便于识别，可认为清晰度已达到预设标准。

示例性的，当判断指纹图像的清晰度未达到预设标准时，说明手指表面可能存在液体，则控制指纹传感器升温。控制指纹传感器升温的方式有很多种，例如，可增大指纹传感器的功率，以使指纹传感器升温；或者控制指纹传感器对应的加热器件对指纹传感器进行加热，以使指纹传感器升温。其中，增大指纹传感器的功率可通过增大指纹传感器的电流值或增益值。所述加热器件具体可为电热器件，如电热线、电热板、电热带以及电加热圈等等，可设置在指纹传感器的一侧或四周。本实施例对加热器件的具体类型、尺寸以及所在位置不作具体限定，本领域技术人员可根据实际应用情况进行选择和设计。在控制指纹传感器升温时，考虑到人对温度比较敏感，可控制指纹传感器的最高温度低于会让用户感到烫手的温度。

控制指纹传感器升温，可加快手指表面的液体蒸发，从而减弱液体对指纹图像清晰度的影响。此时，可通过指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到预设标准的指纹图像，将清晰度达到预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。指纹传感器该开始升温时，考虑到液体可能并未开始蒸发或蒸发量比较小，可在开始升温之后的一定时间间隔之后(如1秒)再继续获取指纹图像。获取指纹图像的频率不作具体限定，示例性的，可设置为2次每秒。每次获取完指纹图像时，判断本次获取的指纹图像的清晰度是否达到预设标准，若未达到，则继续获取指纹图像；若已达到，则将本次指纹图像作为待识别指纹图像，并停止获取指纹图像。

本发明实施例一提供的待识别指纹图像的获取方法，在监测到指纹识别事件时，通过指纹传感器获取指纹图像，判断指纹图像的清晰度是否达到预设标准，若否，则控制指纹传感器升温，并通过指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到预设标准的指纹图像，将清晰度达到预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。通过采用上述技术方案，当用户的手指与指纹传感器接触进行指纹输入时，如果手指或指纹传感器表面沾有水、汗液或油脂等液体，那么指纹图像的清晰度会因上述液体的存在而不能达到预设标准，此时，通过控制指纹传感器升温来加快液体蒸发，可提高指纹图像的清晰度，通过指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到预设标准的指纹图像，将清晰度达到预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。随后，可将待识别指纹图像用于指纹识别，从而提高指纹识别的成功率，提升用户体验。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种待识别指纹图像的获取方法的流程示意图，本实施例以上述实施例为基础对控制指纹传感器升温的过程进行优化。

相应的，本实施例的方法包括如下步骤：

步骤201、监测到指纹识别事件时，通过指纹传感器获取指纹图像。

步骤202、判断指纹图像的清晰度是否达到预设标准，若是，则执行步骤210；否则，执行步骤203。

示例性的，如果用户手指未沾有液体，那么首次获取的指纹图像的清晰度一般会达到预设标准，此时便可执行步骤210，即将首次获取的指纹图像作为待识别指纹图像并进行后续的指纹识别相关操作，具体的识别过程可与现有识别过程相同，在此不作赘述。若首次获取的指纹图像的清晰度未达到预设标准，则执行步骤203，即控制指纹传感器开始升温。

步骤203、控制指纹传感器开始升温。

示例性的，可开始增大指纹传感器的功率，或者开始对指纹传感器进行加热。

步骤204、通过传感器继续获取指纹图像。

在指纹传感器开始升温之后，液体会加快蒸发，可再次获取指纹图像。

步骤205、判断本次指纹图像的清晰度是否达到预设标准，若是，则执行步骤210；否则，执行步骤206。

步骤206、判断指纹传感器当前是否已停止升温，若是，则返回执行步骤204；否则，执行步骤207。

示例性的，首次执行本步骤时，指纹传感器一般未停止升温；在第二次以及更多次执行本步骤时，很可能已经符合停止升温的条件，指纹传感器停止升温，此时，可直接返回执行步骤204来继续获取指纹图像。

步骤207、控制指纹传感器继续升温，并确定在预设时长内获取的指纹图像的清晰度的变化趋势，执行步骤208；

示例性的，所述预设时长可根据实际使用情况进行调整，例如，可设置为2秒或者更长。

步骤208、根据变化趋势确定是否停止升温，若是，则执行步骤209；否则，返回执行步骤204。

根据变化趋势确定是否停止升温可以有多种实现方式，以下列举其中的三种方式：

1、当变化趋势为始终保持不变时，停止升温。清晰度的变化趋势为始终保持不变，说明温度升高对清晰度没有影响，造成清晰度达不到预设标准的原因可能不是手指表面存在液体，所以可停止升温。

2、当变化趋势为上升至距离预设标准相差预设范围时，停止升温。当清晰度接近预设标准时，可停止升温，依靠余温来使液体快速蒸发，从而使清晰度达到预设标准。其中，预设范围可根据实际应用情况来调整。例如，以指纹图像中所有像素点的灰度值的方差值来衡量清晰度，方差值大于A时，说明达到预设标准，预设范围可为0到A-a(其中，A大于a，a的具体值可根据实际应用情况来调整)，换句话说，当方差值大于a时，可停止升温。

3、当变化趋势为变化幅度小于预设变化值时，停止升温。当清晰度的变化趋势为变化越来越慢时，说明清晰度正在接近预设标准，其变化幅度会小于一定的值，可将该值确定为预设变化值。停止加热后，可依靠余温来使液体快速蒸发，从而使清晰度达到预设标准。

步骤209、控制指纹传感器停止升温，返回执行步骤204。

示例性的，可停止增大指纹传感器的功率，或者停止为指纹传感器加热。

步骤210、将清晰度达到预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像，将待识别图像与预设指纹模板进行比对，根据比对结果确定指纹识别是否成功。

示例性的，如果在获得待识别指纹图像之后，检测到控制指纹传感器未停止升温，还可进一步控制指纹传感器停止升温。

本发明实施例二提供的待识别指纹图像的获取方法，在实施例一的基础上，在控制指纹传感器开始升温后，确定在预设时长内获取的指纹图像的清晰度的变化趋势，并根据变化趋势判断是否控制指纹传感器停止升温，可在达到获取清晰的待识别指纹图像目的的基础上，节省系统功耗，提升用户体验。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种待识别指纹图像的获取装置的结构框图，该装置可由软件和/或硬件实现，一般集成在移动设备中，可通过执行待识别指纹图像的获取方法来获取待识别指纹图像。如图3所示，该装置包括指纹图像获取模块301、清晰度判断模块302、升温控制模块303和待识别指纹图像确定模块304。

其中，指纹图像获取模块301，用于在监测到指纹识别事件时，通过指纹传感器获取指纹图像；清晰度判断模块302，用于判断所述指纹图像的清晰度是否达到预设标准；升温控制模块303，用于在判断所述指纹图像的清晰度是未达到预设标准时，控制所述指纹传感器升温；待识别指纹图像确定模块304，用于在控制所述指纹传感器升温时，通过所述指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到所述预设标准的指纹图像，将所述清晰度达到所述预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。

在上述实施例的基础上，所述清晰度判断模块，可具体用于：计算所述指纹图像中所有像素点的灰度值的平均值，当所述平均值小于预设平均值时，确定所述指纹图像的清晰度未达到预设标准；或者，计算所述指纹图像中所有像素点的灰度值的方差值,当所述方差值小于预设方差值时，确定所述指纹图像的清晰度未达到预设标准。

在上述实施例的基础上，所述升温控制模块，可具体用于：增大所述指纹传感器的功率，以使所述指纹传感器升温；或者，控制所述指纹传感器对应的加热器件对所述指纹传感器进行加热，以使所述指纹传感器升温。

在上述实施例的基础上，所述升温控制模块可包括：变化趋势确定单元和升温停止单元。其中，变化趋势确定单元，用于在控制所述指纹传感器升温的同时，确定在预设时长内获取的指纹图像的清晰度的变化趋势；升温停止单元，用于根据所述变化趋势确定是否停止升温。

在上述实施例的基础上，所述升温停止单元，可具体用于：当所述变化趋势为始终保持不变时，停止升温；或者，当所述变化趋势为上升至距离所述预设标准相差预设范围时，停止升温；或者，当所述变化趋势为变化幅度小于预设变化值时，停止升温。

在上述实施例的基础上，该装置还可包括：指纹识别模块，用于将所述待识别图像与预设指纹模板进行比对，根据比对结果确定指纹识别是否成功。

实施例四

本实施例四提供了一种移动终端，该移动终端包括本发明实施例中所述的待识别指纹图像的获取装置，可通过执行待识别指纹图像的获取方法来获取待识别指纹图像。

示例性的，本实施例中的移动终端具体可为配置有指纹传感器的手机、智能手表、平板电脑和笔记本电脑等终端。

用户在使用本实施例中的移动终端进行基于指纹识别的终端解锁、应用程序解锁或指纹支付等动作时，如果手指或指纹传感器表面沾有液体，移动终端就会通过控制指纹传感器升温来加快液体蒸发，可提高指纹图像的清晰度，从而提高指纹识别的成功率，提升用户体验。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种待识别指纹图像的获取方法，其特征在于，包括：

监测到指纹识别事件时，通过指纹传感器获取指纹图像；

判断所述指纹图像的清晰度是否达到预设标准，若否，则控制所述指纹传感器升温，并通过所述指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到所述预设标准的指纹图像，将所述清晰度达到所述预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述指纹图像的清晰度是否达到预设标准，包括：

计算所述指纹图像中所有像素点的灰度值的平均值，当所述平均值小于预设平均值时，确定所述指纹图像的清晰度未达到预设标准；或者，

计算所述指纹图像中所有像素点的灰度值的方差值，当所述方差值小于预设方差值时，确定所述指纹图像的清晰度未达到预设标准。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述指纹传感器升温，包括：

增大所述指纹传感器的功率，以使所述指纹传感器升温；或者

控制所述指纹传感器对应的加热器件对所述指纹传感器进行加热，以使所述指纹传感器升温。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制所述指纹传感器升温的同时，还包括：

确定在预设时长内获取的指纹图像的清晰度的变化趋势；

根据所述变化趋势确定是否停止升温。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述变化趋势确定是否停止升温，包括：

当所述变化趋势为始终保持不变时，停止升温；或者

当所述变化趋势为上升至距离所述预设标准相差预设范围时，停止升温；或者

当所述变化趋势为变化幅度小于预设变化值时，停止升温。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述清晰度达到所述预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像之后，还包括：

将所述待识别图像与预设指纹模板进行比对，根据比对结果确定指纹识别是否成功。

7.一种待识别指纹图像的获取装置，其特征在于，包括：

指纹图像获取模块，用于在监测到指纹识别事件时，通过指纹传感器获取指纹图像；

清晰度判断模块，用于判断所述指纹图像的清晰度是否达到预设标准；

升温控制模块，用于在判断所述指纹图像的清晰度是未达到预设标准时，控制所述指纹传感器升温；

待识别指纹图像确定模块，用于在控制所述指纹传感器升温时，通过所述指纹传感器继续获取指纹图像，直到获取到清晰度达到所述预设标准的指纹图像，将所述清晰度达到所述预设标准的指纹图像作为待识别指纹图像。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述清晰度判断模块，具体用于：

计算所述指纹图像中所有像素点的灰度值的平均值，当所述平均值小于预设平均值时，确定所述指纹图像的清晰度未达到预设标准；或者，

计算所述指纹图像中所有像素点的灰度值的方差值,当所述方差值小于预设方差值时，确定所述指纹图像的清晰度未达到预设标准。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述升温控制模块，具体用于：

增大所述指纹传感器的功率，以使所述指纹传感器升温；或者

控制所述指纹传感器对应的加热器件对所述指纹传感器进行加热，以使所述指纹传感器升温。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述升温控制模块包括：

变化趋势确定单元，用于在控制所述指纹传感器升温的同时，确定在预设时长内获取的指纹图像的清晰度的变化趋势；

升温停止单元，用于根据所述变化趋势确定是否停止升温。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述升温停止单元，具体用于：

当所述变化趋势为始终保持不变时，停止升温；或者

当所述变化趋势为上升至距离所述预设标准相差预设范围时，停止升温；或者

当所述变化趋势为变化幅度小于预设变化值时，停止升温。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

指纹识别模块，用于将所述待识别图像与预设指纹模板进行比对，根据比对结果确定指纹识别是否成功。

13.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求7-12任一项所述的待识别指纹图像的获取装置。