CN109117704B - 压力识别装置和包括压力识别装置的电子装置 - Google Patents

压力识别装置和包括压力识别装置的电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109117704B
CN109117704B CN201810610580.4A CN201810610580A CN109117704B CN 109117704 B CN109117704 B CN 109117704B CN 201810610580 A CN201810610580 A CN 201810610580A CN 109117704 B CN109117704 B CN 109117704B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fingerprint
pressure
user
curve
touch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810610580.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109117704A (zh
Inventor
金镇明
李丙圭
金东均
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN109117704A publication Critical patent/CN109117704A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109117704B publication Critical patent/CN109117704B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1347—Preprocessing; Feature extraction
    • G06V40/1359—Extracting features related to ridge properties; Determining the fingerprint type, e.g. whorl or loop
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1306—Sensors therefor non-optical, e.g. ultrasonic or capacitive sensing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1365—Matching; Classification
    • G06V40/1376—Matching features related to ridge properties or fingerprint texture

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Collating Specific Patterns (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

提供了一种压力识别装置。压力识别装置包括：指纹传感器，包括用户能够触摸的触摸表面，指纹传感器被配置为感测向所述触摸表面输入的所述用户的指纹；以及处理器，被配置为根据指纹传感器感测到的指纹信息来确定施加到触摸表面的压力的强度。

Description

压力识别装置和包括压力识别装置的电子装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0077587的优先权，该申请的公开内容通过引用全部并入本文中。
技术领域
符合示例性实施例的装置和方法涉及涉及能够识别在输入指纹时施加的压力的压力识别装置以及包括该压力识别装置的电子装置及其方法。
背景技术
使用诸如指纹、声音、面部、手、虹膜之类的独有的个人特征的个人认证的需求已经逐渐增加。个人身认证认证典型地用于银行设备、访问控制系统、移动设备、笔记本电脑等，最近在类似于智能电话的移动设备的广泛使用的情况下，采用用于个人认证的指纹传感器来保护智能电话中存储的大量安全信息。
包括指纹传感器的装置(例如，智能电话)可以包括由在触摸期间施加的压力驱动的应用，并且因此需要压力传感器。
现有压力传感器的示例包括压力传感器，压力传感器根据施加的压力将传感器的弯曲程度确定为电阻变化。这种类型的压力传感器是基于显示器由手指压力而弯曲的前提，因此在显示玻璃较厚时不容易应用。
发明内容
一个或多个示例性实施例可以提供能够识别在指纹输入期间施加的压力的电子装置。
其它示例性方面和优点部分地将在以下描述中阐述，且部分地将通过以下描述而变得显而易见，或者可以通过提出的示例性实施例的实践来获知。
根据示例性实施例的一个方面，压力识别装置包括：包括用户能够触摸的触摸表面的指纹传感器，指纹传感器被配置为感测向触摸表面输入的用户的指纹；以及处理器，被配置为基于指纹传感器感测到的感测指纹信息来确定施加到触摸表面的压力的强度。
压力识别装置还可以包括存储器，其中，用户的参考指纹信息存储在存储器中。
处理器还可以被配置为从参考指纹信息中提取表示用户的指纹的特征的参考曲线。
处理器还可以被配置为从参考指纹信息中提取包括用户的指纹的参考脊/谷高度分布在内的参考高度曲线。
处理器还可以被配置为从参考指纹信息中提取分别与触摸状态相匹配的多个参考高度曲线。
处理器还可以被配置为从感测指纹信息中提取包括用户的指纹的感测脊/谷高度分布在内的感测高度曲线。
处理器还可以被配置为基于参考高度曲线与感测高度曲线的比较来计算施加到触摸表面的压力的强度。
处理器还可以被配置为从参考指纹信息中提取包括用户的指纹的指纹图像的对比度在内的参考对比度曲线。
处理器还可以被配置为从参考指纹信息中提取分别与触摸状态相匹配的多个参考对比度曲线。
处理器还可以被配置为从感测指纹信息中提取指纹图像的感测对比度曲线。
处理器还可以被配置为基于参考对比度曲线与感测对比度曲线的比较来计算施加到触摸表面的压力的强度。
指纹传感器可以是电容型传感器。
指纹传感器可以是光学传感器。
根据另一示例性实施例的一个方面，一种电子装置包括：指纹传感器，包括用户能够触摸的触摸表面，指纹传感器被配置为感测向触摸表面输入的用户的指纹；存储器，被配置为存储应用模块以及压力计算模块，应用模块使用由用户输入的压力的强度作为参数，压力计算模块基于指纹传感器感测到的感测指纹信息来计算施加到触摸表面的压力的强度；以及处理器，被配置为执行应用模块和压力计算模块。
电子装置还可以包括显示面板，显示面板由处理器控制并且被配置为提供应用模块的执行屏幕。
指纹传感器的触摸表面可以被设置在显示面板的显示表面上。
用户的参考指纹信息可以存储在存储器中。
存储器还可以存储包括用户的指纹的参考脊/谷高度分布在内的参考高度曲线。
压力计算模块可以包括用于从感测指纹信息中提取包括用户的指纹的感测脊/谷高度分布在内的感测高度曲线并将参考高度曲线与感测高度曲线进行比较的命令。
存储器还可以被配置为存储包括指纹图像的对比度在内的参考对比度曲线。
压力计算模块可以包括用于从感测指纹信息中提取指纹图像的感测对比度曲线并将参考对比度曲线与感测对比度曲线进行比较的命令。
附图说明
通过结合附图对示例性实施例的以下描述，这些和/或其他示例性方面将变得显而易见并且更容易理解，在附图中：
图1是根据示例性实施例的压力识别装置的结构的示意图；
图2是根据示例性实施例的压力识别方法的流程图；
图3是示出了在图1的指纹识别装置中采用的指纹传感器的示例性结构的截面图；
图4是示出在图1的指纹识别装置中采用的指纹传感器的另一示例性结构的截面图；
图5是根据另一示例性实施例的压力识别方法的流程图；
图6A至图6C是用于解释通过指纹传感器根据压力感测指纹的脊/谷高度的概念图；
图7是示出了根据压力的指纹脊/谷高度曲线的图形；
图8是根据另一示例性实施例的压力识别方法的流程图；
图9A至图9C示出了根据压力的指纹图像的对比度的变化；
图10是根据示例性实施例的电子装置的结构的示意性框图；
图11是图10的电子装置经由压力识别执行应用模块的过程的流程图；以及
图12是图10的电子装置经由压力识别执行应用模块的另一过程的流程图。
具体实施方式
现将参考附图来更全面地描述示例性实施例。附图中类似的附图标记表示类似的元件，并且在附图中，为了清楚并且为了便于解释，元件的尺寸可能被夸大。在这点上，示例性实施例可以具有不同形式，并且不应当被解释为受限于本文所阐明的描述。
将理解，当层被称为在另一层或基板“上”时，其可以直接在另一层或基板上，或者还可以存在中间层。
尽管可以使用诸如“第一”、“第二”等的术语来描述各种组件，但是这些组件不必限于上述术语。以上术语仅用于将一个组件与另一组件区分开来。
单数形式的表述涵盖复数表述，除非在上下文中具有明确的不同的意义。当在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”或“具有”和/或“含有”指定所述元素的存在，但不排除存在或添加一种或多种其他元素。
此外，诸如“...单元”、“...模块”等术语指代用于执行至少一个功能或操作的单元，并且这些单元可以被实现为硬件或软件或者硬件和软件的组合。
图1是根据示例性实施例的压力识别装置1000的结构的示意图。
图2是根据示例性实施例的压力识别方法的流程图。
参考图1，压力识别装置1000包括指纹传感器1200和处理器1400，指纹传感器1200感测用户的指纹，处理器1400根据指纹传感器1200感测到的信息和从指纹传感器1200输出的信号来确定用于指纹输入的压力的强度。
压力识别装置1000可以通过使用指纹传感器1200来确定压力的强度。换句话说，当用户通过触摸指纹传感器1200的触摸表面输入用户的指纹时，压力识别装置1000可以通过使用指纹传感器1200获得的信息来确定施加到触摸表面的压力的强度。
压力识别装置1000还可以包括存储器1600，用户的指纹信息可以预先存储在存储器1600。处理器1400可以预先提取对用户的指纹信息的特征加以表示的参考曲线以确定压力强度，并且可以将所提取的参考曲线存储在存储器1600中。参考曲线可以是例如指纹脊/谷高度曲线或对指纹图像的黑/白比加以表示的对比度曲线。根据用户输入他或她的指纹的压力，这些特征可以表示为不同的曲线。因此，处理器1400可以提取同与存储的指纹信息相关的触摸状态匹配的一个或多个参考曲线。
要在处理器1400确定压力强度时使用的执行程序可以存储在存储器1600中。即，处理器1400可以通过执行存储器1600中存储的程序来确定压力强度。
现在将参照图2描述由压力识别装置1000执行的压力识别。
首先，在操作S100中，指纹传感器1200感测触摸指纹传感器1200的触摸表面的指纹。根据指纹传感器的类型，指纹传感器1200感测到的信息可以是根据指纹脊/谷高度或来自指纹的反射光的电容变化。因此，从指纹传感器输出的信号可以包括触摸区域内的位置的值的信息。
接下来，在操作S120中，压力识别装置1000从感测信号中提取特征曲线。只要能够表示根据压力而变化的输出值，特征曲线就可以是任何曲线。例如，特征曲线可以是但不限于指纹脊/谷高度曲线或指纹图像的对比度曲线。
然后，在操作S140中，压力识别装置1000通过将特征曲线与参考曲线进行比较来确定施加到触摸表面的压力的强度。参考曲线是从预先存储的用户的指纹信息中提取的，并且用作要与从指纹传感器感测到的信号中提取的特征曲线进行比较的参考。参考曲线可以被预先提取，并且与用户的指纹信息一起存储在存储器1600中。
图3是示出图1的压力识别装置1000中采用的指纹传感器1200的示例性结构的截面图。
指纹传感器1200包括第一电极单元120和第二电极单元140，第一电极单元120包括沿着一个方向平行排列的多个第一电极TXn(其中n是自然数)，第二电极单元140包括沿着与多个第一电极TXn相交的(例如，正交的)方向平行排列的多个第二电极RXn(其中n是自然数)。
第一电极TXn和第二电极RXn可以包括透明导电材料(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In203)、氧化铟镓(IGO)、氧化铝锌(AZO)等)。第一电极TXn和第二电极RXn还可以包括有机电极或包含纳米线、纳米微粒等的透明导电材料。
绝缘层130可以放置在第一电极单元120和第二电极单元140之间。
第一电极单元120和第二电极单元140可以设置在透明基板110上。透明基板110可以由透明塑料材料或玻璃材料形成。
保护层150可以设置在第二电极单元140上。当保护层150被用户的手指经由触摸表面150a触摸时，保护层150的上表面可以变成触摸表面150a，并且指纹FP可以被输入到指纹传感器1200。
指纹传感器1200可以是屏幕上指纹传感器。在这种情况下，触摸表面150a可以布置在显示面板的显示表面上，并且用户可以触摸屏幕上显示的屏幕图像上的期望区域。透明基板110可以是显示面板的盖玻璃。
指纹传感器1200是电容型的。当用户的手指触摸触摸表面150a时，指纹传感器1200基于触摸指纹FP的详细形状来感测电容变化。多个第一电极TXn与多个第二电极RXn分别相交的节点可以用作用于感测指纹输入的像素。在多个第一电极TXn与多个第二电极RXn分别相交的节点处，由于指纹输入而发生自电容或互电容变化，并且可以根据多个触摸的节点处的电容变化而获得触摸指纹的图像。
当驱动信号被施加到第一电极单元120时，在第一电极单元120和第二电极单元140之间生成互电容。如果手指接触触摸表面150a，则在第一电极单元120与第二电极单元140中包括的多个电极之中位于与手指接触的区域相邻的电极之间生成的互电容发生改变。电容变化从位于与手指的指纹FP的脊FR相邻的电极到位于与手指的指纹FP的谷FV相邻的电极是不同的。可以在每个位置中检测基于位于与第二电极单元140相邻的手指的指纹FP的互电容的变化，并且可以计算指纹图像。
尽管在前面的描述中第一电极单元120用作驱动电极单元并且第二电极单元140用作检测电极单元，但是本示例性实施例不限于该示例。即，第二电极单元140可以用作驱动电极单元，并且第一电极单元120可以用作检测电极单元。
图4是示出可以在图1的压力识别装置1000中采用的根据另一示例的指纹传感器1200’的结构的截面图。
指纹传感器1200’是光学型传感器，并且包括：触摸单元210，包括用户的手指能够触摸的触摸表面210a；光源220，朝向触摸表面210a辐射光；以及图像传感器250，感测与触摸表面210a接触的用户手指的指纹FP反射的光以生成指纹图像。
光源220可以朝向触摸表面210a提供可见光，使得图像传感器250能够捕获指纹图像。光源220的布置仅是示例，因此不限于此。只要光源220能够朝向触摸表面210a辐射光，光源220可以以任何其它方式布置。
触摸单元210可以由透明塑料材料或玻璃材料形成。
指纹传感器1200’可以是屏幕上指纹传感器。在这种情况下，触摸单元210可以是显示面板的盖玻璃。
虽然以上参照图3和4示出了两种类型的指纹传感器，即电容型和光学型，但是实施例不限于此，并且在压力识别装置1000中可以采用能够根据各种其他方法感测指纹的结构。
图5是根据另一示例性实施例的压力识别方法的流程图。
对于压力识别，如上所述，压力识别装置可以预先执行与利用用户的指纹信息并从指纹信息中提取参考曲线的操作相对应的记录模块。当在操作S10中经由压力识别装置的指纹传感器输入用户的指纹时，指纹传感器可以感测输入的指纹以获得指纹信息，并且在操作S30中指纹的脊/谷高度的参考高度曲线可以从指纹信息中提取。可以根据与不同触摸状态中输入的指纹有关的多个指纹信息来提取多个参考高度曲线。
在压力计算模块中，当用户经由他或她的手指施加压力时，指纹传感器识别压力的强度。
在操作S200中，当经由用户的手指施加压力时，指纹传感器感测触摸区域上的指纹。
接下来，在操作S220中，压力识别装置从由指纹传感器感测到的信号中提取高度曲线。压力识别装置根据触摸区域上的每个位置提取关于指纹脊/谷高度的数据，使得可以将所提取的数据与参考高度曲线进行比较。
然后，在操作S240中，压力识别装置通过将所提取的高度曲线与预先存储的参考高度曲线进行比较来确定在手指触摸期间施加的压力的强度。可以根据与不同触摸状态中输入的指纹有关的至少一个指纹信息来存储至少一个参考高度曲线。压力识别装置可以通过将至少一个提取的高度曲线与至少一个预先存储的参考高度曲线进行比较来计算输入压力的强度。
图6A至图6C是用于解释指纹传感器根据压力感测指纹的脊/谷高度的变化的概念图。
图6A至图6C通过使用电容型指纹传感器的等效电路，即图1的指纹传感器1200，解释了指纹的脊/谷高度的变化影响电容。
图6A至图6C分别示出了软触摸状态，正常触摸状态和硬触摸状态。施加的压力的强度在软触摸状态下最小，并且按照正常触摸状态和硬触摸状态的顺序增大。
根据触摸状态，指纹FP的脊/谷高度差具有H1＞H2＞H3的关系。可以将脊/谷高度差(即，指纹FP的脊FR和谷FV的高度之差)感测为电容的差，并且作为压力强度计算的标准的参考高度廓作可以从指纹传感器感测到的信号中提取。
图7是显示根据压力的指纹脊/谷高度分布的图。
根据软触摸状态、正常触摸状态和硬触摸状态的脊/谷高度分布彼此清楚地可区分开，并且因此，输入压力的强度可以基于脊/谷高度分布来确定。
图8是根据另一示例性实施例的压力识别方法的流程图。
根据本示例性实施例的压力识别方法与图5的压力识别方法的不同之处在于针对指纹图像的黑/白比的对比度分布用作参考。
在记录模块中，当在操作S10中经由压力识别装置的指纹传感器输入用户的指纹时，指纹传感器感测输入指纹以获得指纹信息，并且在操作S50中，压力识别装置从指纹信息中提取针对指纹图像的黑/白比的参考对比度曲线。可以根据与不同触摸状态中输入的指纹有关的多个指纹信息来提取多个参考对比度曲线。
在压力计算模块中，当用户经由他或她的手指施加压力时，指纹传感器识别压力的强度。
在操作S300中，当经由手指施加压力时，指纹传感器感测触摸区域上的指纹。
接下来，在操作S320中，压力识别装置从指纹传感器感测到的信号中提取对比度曲线。压力识别装置针对触摸区域提取指纹图像上示出的对比度，使得可以将所提取的对比度与参考对比度曲线进行比较。
然后，在操作S340中，压力识别装置通过将所提取的对比度曲线与预先存储的参考对比度曲线进行比较来确定触摸压力的强度。可以根据与不同触摸状态中输入的指纹有关的至少一个指纹信息来存储至少一个参考对比度曲线。压力识别装置可以通过将至少一个提取的对比度曲线与至少一个预先存储的参考对比度曲线进行比较来计算输入压力的强度。
图9A至图9C示出了根据压力的指纹图像的对比度的变化。
图9A至图9C分别示出了与软触摸状态、正常触摸状态和硬触摸状态相对应的指纹图像。施加的压力的强度在软触摸状态下最小，并且按照正常触摸状态和硬触摸状态的顺序增大。产生的指纹的脊/谷高度差随着施加的压力的降低而增大，并且在具有大的脊/谷高度差的图像中，对比度最高。在施加的压力最小的软触摸状态下对比度最高，以及在施加的压力最大的硬触摸状态下对比度最低。
可以通过将与电容的差有关的数据转换成图像数据或通过直接拍摄触摸指纹来获得指纹图像，并且可以从指纹图像中提取用作压力强度计算的基础的参考对比度曲线。
在压力识别方法的以上描述中，已经描述了提取指纹图像上所示的对比度和指纹的脊/谷高度差作为利用指纹传感器并从感测信号中提取特征曲线的一个示例。当使用电容型指纹传感器时，提取指纹的脊/谷高度差的方法可以是优选的方法，并且当使用直接拍摄指纹图案的光学型指纹传感器时，提取指纹图像的对比度的方法可以是优选的方法，但是示例性实施例不限于此。
上述压力识别装置可以在各种电子装置(例如，包括指纹传感器的电子装置)中的任何一个中使用，并且可以与使用压力强度作为输入的各种应用中的任何一个结合地使用。
图10是根据示例性实施例的电子装置2000的结构的示意性框图。
电子装置2000可以是例如智能电话或智能手表或者其他类型的便携式移动通信设备。
电子装置2000可以包括指纹传感器2200、显示面板2100和用于控制指纹传感器2200和显示面板2100的处理器2400。电子装置2000还可以包括通信器2300和存储器2600。
可以采用包括用户触摸的触摸表面并感测输入到触摸表面的用户指纹的具有各种结构中的任何一个结构的指纹传感器作为指纹传感器2200。可以使用上述的电容型指纹传感器或上述的光学型指纹传感器，但是示例性实施例不限于此。
存储器2600可以存储用于处理和控制处理器2400的程序。
存储器2600可以存储应用模块2630以及压力计算模块2620，应用模块2630使用由用户输入的压力的强度作为参数，压力计算模块2620根据由指纹传感器2200感测到的信号来计算施加到触摸表面的压力的强度。
存储器2600可以存储能够用于执行压力计算模块2620的数据，例如存储的用户指纹信息。存储器2600可以存储用于从用户的指纹信息中提取用户指纹的脊/谷高度分布的参考高度曲线或用于从用户的指纹信息中提取指纹图像的对比度的参考对比度曲线。
压力计算模块2620可以从指纹传感器2200感测到的信号中提取对指纹的脊/谷高度分布加以表示的高度曲线，并且可以包括用于将高度曲线与存储器2600中存储的参考高度曲线进行比较的命令。
备选地，压力计算模块2620可以从指纹传感器2200感测到的信号中提取指纹图像的对比度曲线，并且可以包括用于将对比度曲线与存储器2600中存储的参考对比度曲线进行比较的命令。
另外，存储器2600可以存储用于识别和认证用户指纹的指纹感测模块2610以及用于通信的通信模块2640。存储器2600还可以存储用于要由电子装置2000执行的各种应用中的任何一个应用的模块。根据电子装置2000中包括的设备，存储器2600还可以存储相机模块、运动画面再现模块、音频再现模块等作为用于驱动这种设备的程序。
存储器2600可以包括闪速存储器型存储介质、硬盘型存储介质、多媒体卡微型存储介质、卡型存储器(例如，安全数字(SD)或极限数字(XD)存储器)、随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、可编程ROM(PROM)、磁存储器、磁盘和光盘之中的至少一种类型的存储介质或其他存储器。
显示面板2100可以由处理器2400控制，并且可以提供应用模块2630的执行屏幕。显示面板2100可以是但不限于有机发光显示面板或液晶显示面板。
显示面板2100可以与指纹传感器2200一体地形成，并且指纹传感器2200的触摸表面可以设置在显示面板2100的显示表面上以提供屏幕上的触摸表面。
处理器2400可以控制并处理整个电子装置2000。如上所述，处理器2400可以通过执行存储器2600中存储的程序(例如，通过执行压力计算模块2620)来识别输入到指纹传感器2200的触摸表面的压力。例如，根据输入压力强度，可以确定应用模块2630的执行或不执行，或者可以执行与输入压力强度相对应的命令。
通信器2300可以通过使用例如蓝牙通信、蓝牙低功耗(BLE)通信、近场通信单元、WLAN(Wi-Fi)通信、Zigbee通信、红外数据协会(IrDA)通信、Wi-Fi直接(WFD)通信、超宽带(UWB)通信、Ant+通信、WIFI通信或者其他无线通信或硬线通信来与外部装置通信。
图11是图10的电子装置2000经由压力识别执行应用模块的处理的流程图。
当准备经由压力识别执行应用模块时，在操作S400中，指纹传感器2200感测触摸指纹。接下来，在操作S420中，电子装置2000从由指纹传感器2200感测到的信号中提取特征曲线。
特征曲线可以是指纹脊/谷高度的曲线或指纹图像对比度的曲线。
然后，在操作S440中，压力识别装置2000通过将特征曲线与参考曲线进行比较来计算触摸压力的强度。
当计算压力强度时，在操作S450中，压力识别装置2000确定压力强度是否满足参考条件，以执行应用模块。例如，压力识别装置2000可以确定压力强度是否不小于参考值。
当压力强度不小于参考值时，在操作S460中，执行触摸命令(即，应用模块)。否则，在操作S470中，不执行应用模块。
图12是图10的电子装置2000经由压力识别执行应用模块的另一过程的流程图。
在操作S460中，开始执行应用模块。在操作S490中，可以准备在应用模块内执行子模块。换句话说，应用模块可以包括子模块，该子模块包括根据压力强度的条件执行的命令。为了执行这个子模块，可以输入压力。
在操作S490中准备执行子模块之后，在操作S500中，指纹传感器2200感测触摸指纹以执行子模块。
接下来，在操作S520中，电子装置2000从由指纹传感器2200感测到的信号中提取特征曲线。特征曲线可以是指纹脊/谷高度的曲线或指纹图像对比度的曲线。
然后，在操作S540中，压力识别装置2000通过将特征曲线与参考曲线进行比较来计算触摸压力的强度。
当计算压力强度时，在操作S550中，压力识别装置2000确定压力强度满足哪个条件，以执行子模块内的特定命令。换句话说，压力识别装置2000从条件1、条件2和条件3之中确定压力强度P满足哪个条件。
当压力强度P满足条件1时，在操作S560中执行分配给条件1的命令。当压力强度P满足条件2时，在操作S570中执行分配给条件2的命令。当压力强度P满足条件3时，在操作S580中执行分配给条件3的命令。
图11和图12示出了经由压力识别执行应用模块的过程，并且各种其他应用也是可能的。
本文中描述的装置可以包括：处理器；存储器，用于存储并执行程序数据；例如磁盘驱动器的永久存储单元；通信端口，用于处理与外部设备的通信；以及用户接口设备，包括触摸面板、按键、按钮等。
当涉及软件模块或算法时，可以在计算机可读记录介质上将这些软件模块存储为在处理器上可执行的程序指令或计算机可读代码。计算机可读记录介质的示例包括磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)和光记录介质(例如，CD-ROM或数字多功能光盘(DVD))。计算机可读记录介质可以分布在网络相连的计算机系统上，使得按照分布方式存储和执行计算机可读代码。该介质可以被计算机读取，存储在存储器中，并被处理器执行。
本文示出和描述的具体实现方式是本发明构思的说明性示例，并不意在以其他方式限制本发明构思的范围。为了简洁起见，可能不会详细描述常规电子设备、控制系统、软件开发和系统的其他功能方面。此外，所呈现的各种附图中示出的连接线或连接器意在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理或逻辑连接。应该注意的是，在实践设备中可以存在许多备选的或者附加的功能关系、物理连接或逻辑连接。
上述压力识别装置能够通过使用指纹传感器来识别施加的压力，并且因此不需要单独的压力传感器。
上述压力识别装置可应用于包括指纹传感器的各种电子装置中的任何一个，并且可以被使用压力作为输入的应用来利用。
尽管以上参照附图中示出的实施例描述了根据本发明构思的压力识别装置和包括该压力识别装置的电子装置，但是所示出的实施例仅是示例，并且对示出的示例性实施例和其他等同实施例的各种修改可以是可能的。应当理解的是，应仅以描述性意义而不是限制性目的来考虑本文中描述的示例性实施例。本发明构思的范围不是由本发明构思的详细描述而是由所附权利要求来限定，并且该范围内的所有差异均应被视为被包括在本发明构思中。

Claims (16)

1.一种压力识别装置，包括：
指纹传感器，包括用户能够触摸的触摸表面，所述指纹传感器被配置为感测与向所述触摸表面输入的用户的指纹有关的信息；
存储器，预先存储所述用户的参考指纹信息；以及
处理器，被配置为：
从感测指纹信息中提取所述用户的指纹的特征曲线；
从所述用户的所述参考指纹信息中提取对所述用户的指纹的特征加以表示的参考曲线；以及
基于所述特征曲线与所述参考曲线的比较来确定施加到所述触摸表面的压力的强度，
其中，所述参考曲线是包括对所述用户的指纹的指纹图像的黑/白比加以表示的对比度在内的参考对比度曲线。
2.根据权利要求1所述的压力识别装置，其中，所述参考曲线是包括所述用户的指纹的参考脊/谷高度分布在内的参考高度曲线。
3.根据权利要求2所述的压力识别装置，其中，所述处理器还被配置为从所述参考指纹信息中提取分别与触摸状态相匹配的多个参考高度曲线。
4.根据权利要求2所述的压力识别装置，其中，所述特征曲线包括所述用户的指纹的感测脊/谷高度分布在内的高度曲线。
5.根据权利要求4所述的压力识别装置，其中，所述处理器还被配置为基于所述参考高度曲线与所述高度曲线的比较来计算施加到所述触摸表面的压力的强度。
6.根据权利要求1所述的压力识别装置，其中，所述处理器还被配置为从所述参考指纹信息中提取分别与触摸状态相匹配的多个参考对比度曲线。
7.根据权利要求1所述的压力识别装置，其中，所述特征曲线是所述指纹图像的对比度曲线。
8.根据权利要求7所述的压力识别装置，其中，所述处理器还被配置为基于所述参考对比度曲线与所述对比度曲线的比较来计算施加到所述触摸表面的压力的强度。
9.根据权利要求1所述的压力识别装置，其中，所述指纹传感器是电容型传感器。
10.根据权利要求1所述的压力识别装置，其中，所述指纹传感器是光学传感器。
11.一种电子装置，包括：
指纹传感器，包括用户能够触摸的触摸表面，所述指纹传感器被配置为感测与向所述触摸表面输入的所述用户的指纹有关的信息；
存储器，被配置为存储应用模块以及压力计算模块，所述应用模块使用所述用户输入的压力的强度作为参数，所述压力计算模块从感测指纹信息中提取所述用户的指纹的特征曲线，从所述用户的参考指纹信息中提取对所述用户的指纹的特征加以表示的参考曲线，以及基于所述特征曲线与所述参考曲线的比较来计算施加到所述触摸表面的压力的强度；以及
处理器，被配置为执行所述应用模块和所述压力计算模块，
其中，所述用户的所述参考指纹信息预先存储在所述存储器中，并且
其中，所述参考曲线是包括对所述用户的指纹的指纹图像的黑/白比加以表示的对比度在内的参考对比度曲线。
12.根据权利要求11所述的电子装置，还包括显示面板，所述显示面板由所述处理器控制并且被配置为提供所述应用模块的执行屏幕。
13.根据权利要求12所述的电子装置，其中，所述指纹传感器的触摸表面被设置在所述显示面板的显示表面上。
14.根据权利要求11所述的电子装置，其中，所述存储器还存储包括所述用户的指纹的参考脊/谷高度分布在内的参考高度曲线。
15.根据权利要求14所述的电子装置，其中，所述压力计算模块包括用于从所述感测指纹信息中提取包括所述用户的指纹的感测脊/谷高度分布在内的高度曲线并将所述参考高度曲线与所述高度曲线进行比较的命令。
16.根据权利要求11所述的电子装置，其中，所述压力计算模块包括用于从所述感测指纹信息中提取所述指纹图像的对比度曲线并将所述参考对比度曲线与所述对比度曲线进行比较的命令。
CN201810610580.4A 2017-06-19 2018-06-13 压力识别装置和包括压力识别装置的电子装置 Active CN109117704B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0077587 2017-06-19
KR1020170077587A KR102444286B1 (ko) 2017-06-19 2017-06-19 지압 인식 장치 및 이를 포함하는 전자 기기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109117704A CN109117704A (zh) 2019-01-01
CN109117704B true CN109117704B (zh) 2024-03-12

Family

ID=62712826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810610580.4A Active CN109117704B (zh) 2017-06-19 2018-06-13 压力识别装置和包括压力识别装置的电子装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10846507B2 (zh)
EP (1) EP3418946A1 (zh)
KR (1) KR102444286B1 (zh)
CN (1) CN109117704B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107368221B (zh) * 2017-07-21 2020-07-10 北京小米移动软件有限公司 压力确定方法和装置、指纹识别方法和装置
US11682230B2 (en) * 2019-03-07 2023-06-20 Novatek Microelectronics Corp. Fingerprint signal processing circuit and method for signal compensation in analog front-end
WO2020236553A1 (en) * 2019-05-17 2020-11-26 The Regents Of The University Of California Biometric identification through intra-body communication
CN113298028A (zh) * 2020-11-03 2021-08-24 神盾股份有限公司 电子装置以及指纹影像校正方法
WO2023177109A1 (ko) * 2022-03-16 2023-09-21 동우화인켐 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
WO2024101753A1 (ko) * 2022-11-10 2024-05-16 삼성전자 주식회사 지문 정보를 업데이트하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2905710A1 (fr) * 2014-02-06 2015-08-12 Ricard, Philippe Dispositif de traitement de l'information doté de capteur(s) de donnée(s) physiologique(s)
CN104850821A (zh) * 2014-02-19 2015-08-19 三星电子株式会社 用于识别指纹的方法和装置
WO2017031841A1 (zh) * 2015-08-21 2017-03-02 深圳市汇顶科技股份有限公司 触摸压力检测装置和方法
CN106537415A (zh) * 2016-10-20 2017-03-22 深圳市汇顶科技股份有限公司 基于指纹的压力检测方法及装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100351592B1 (ko) * 2000-05-19 2002-09-11 이명일 압저항형 압력센서를 이용한 지문인식장치 및 그 방법
US7280679B2 (en) * 2004-10-08 2007-10-09 Atrua Technologies, Inc. System for and method of determining pressure on a finger sensor
WO2008110227A1 (de) * 2007-03-14 2008-09-18 Axsionics Ag Druckmessvorrichtung und entsprechendes verfahren
KR20080085268A (ko) 2007-03-19 2008-09-24 (주)실리콘화일 지문인식장치 및 지문인식장치를 내장한 카드의 사용자인증방법
US9880653B2 (en) * 2012-04-30 2018-01-30 Corning Incorporated Pressure-sensing touch system utilizing total-internal reflection
WO2014018121A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-30 Changello Enterprise Llc Fingerprint-assisted force estimation
KR101946365B1 (ko) * 2012-08-20 2019-02-11 엘지전자 주식회사 디스플레이 디바이스 및 그 제어 방법
KR101934310B1 (ko) 2012-08-24 2019-01-03 삼성디스플레이 주식회사 터치 힘을 인식하는 터치 표시장치
CN107832003B (zh) * 2012-12-29 2021-01-22 苹果公司 用于放大内容的方法和设备、电子设备和介质
US9921668B1 (en) * 2013-01-25 2018-03-20 Qualcomm Incorporated Touch panel controller integrated with host processor for dynamic baseline image update
US9984270B2 (en) 2013-08-05 2018-05-29 Apple Inc. Fingerprint sensor in an electronic device
KR101572331B1 (ko) * 2013-12-26 2015-11-30 (주)멜파스 터치스크린패널을 이용하여 근접 센싱 기능을 제공하는 터치 센싱 시스템 및 방법
KR101474733B1 (ko) 2014-04-02 2014-12-22 (주)이미지스테크놀로지 개선된 패턴 구조를 갖는 지문 인식 일체형 정전용량 터치스크린
US10712858B2 (en) * 2014-09-25 2020-07-14 Qeexo, Co. Method and apparatus for classifying contacts with a touch sensitive device
KR20160069357A (ko) 2014-12-08 2016-06-16 크루셜텍 (주) 각 센서 패드 간의 오프셋 보정을 수행하는 지문 검출 장치 및 이의 구동 방법
US10354113B2 (en) 2014-10-16 2019-07-16 Crucialtec Co., Ltd. Fingerprint detecting apparatus canceling offset and control method thereof
US9785305B2 (en) * 2015-03-19 2017-10-10 Apple Inc. Touch input cursor manipulation
US9612685B2 (en) * 2015-04-09 2017-04-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Force-sensitive touch sensor compensation
CN104834380A (zh) * 2015-05-12 2015-08-12 东南大学 一种应用于移动终端的柔性物体的触觉建模与表达方法
US9860451B2 (en) * 2015-06-07 2018-01-02 Apple Inc. Devices and methods for capturing and interacting with enhanced digital images
US10241599B2 (en) * 2015-06-07 2019-03-26 Apple Inc. Devices and methods for processing touch inputs
KR20170017842A (ko) 2015-08-07 2017-02-15 주식회사 비욘드아이즈 압력 센서
CN108701209B (zh) * 2015-11-23 2021-11-30 E·D·延森 指纹读取装置
CN105677082B (zh) * 2015-12-29 2017-08-04 比亚迪股份有限公司 基于终端设备的指纹测压方法及其应用方法和对应装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2905710A1 (fr) * 2014-02-06 2015-08-12 Ricard, Philippe Dispositif de traitement de l'information doté de capteur(s) de donnée(s) physiologique(s)
CN104850821A (zh) * 2014-02-19 2015-08-19 三星电子株式会社 用于识别指纹的方法和装置
WO2017031841A1 (zh) * 2015-08-21 2017-03-02 深圳市汇顶科技股份有限公司 触摸压力检测装置和方法
CN106537415A (zh) * 2016-10-20 2017-03-22 深圳市汇顶科技股份有限公司 基于指纹的压力检测方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于指纹图像自动识别系统预处理的算法研究;王小雪;;赤峰学院学报(自然科学版)(第17期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102444286B1 (ko) 2022-09-16
CN109117704A (zh) 2019-01-01
KR20180137830A (ko) 2018-12-28
US10846507B2 (en) 2020-11-24
EP3418946A1 (en) 2018-12-26
US20180365465A1 (en) 2018-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109117704B (zh) 压力识别装置和包括压力识别装置的电子装置
US10346699B2 (en) Methods and systems for enrolling biometric data
US10754938B2 (en) Method for activating function using fingerprint and electronic device including touch display supporting the same
US10949637B2 (en) Electronic device comprising sensor and method for operating same
US9176614B2 (en) Adapative sensing component resolution based on touch location authentication
TWI557649B (zh) 電子裝置及指紋辨識裝置控制方法
US9245165B2 (en) Auxiliary functionality control and fingerprint authentication based on a same user input
US20150047017A1 (en) Mobile device and method of controlling therefor
KR102496531B1 (ko) 지문 인식을 위한 방법, 전자 장치 및 저장 매체
US20150294516A1 (en) Electronic device with security module
US20140270413A1 (en) Auxiliary device functionality augmented with fingerprint sensor
US20170316249A1 (en) On-screen fingerprint sensor and electronic device including the same
KR102507281B1 (ko) 지문 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
US11750727B2 (en) Electronic device including a plurality of displays and method for operating same
US20210012083A1 (en) Method of registering fingerprint based on optical fingerprint recognition, method of performing optical fingerprint recognition using the same and electronic device performing the same
US20140362023A1 (en) Apparatus and method for controlling an interface based on bending
CN111684782B (zh) 电子设备及其控制方法
JP5015097B2 (ja) 画像処理装置、画像処理プログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、電子機器及び画像処理方法
US20150062005A1 (en) Method and system for providing user interaction when capturing content in an electronic device
US20170085784A1 (en) Method for image capturing and an electronic device using the method
JP5128524B2 (ja) 画像処理装置及びその制御方法、画像処理プログラム、並びに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体
TWI792411B (zh) 電容式指紋識別方法及利用其之電容式指紋識別模組和資訊處理裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant