CN109514773A - 一种仿真指纹的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿真指纹的制作方法，属于指纹识别技术领域。方法包括：利用图像处理技术对公安系统提供的指纹图片进行预处理，得到包含有满足预设条件的指纹信息的预处理图像；采用雕刻方法或3D打印方法，并基于所述预处理图像所包含的指纹信息制作形成指纹模具；使用所述指纹模具制作形成仿真指纹。本发明实施例能够实现将公安机关的指纹数据应用于制作仿真指纹，进而便于公安机关通过仿真指纹进行相应当事人的手机屏幕解锁，以实现手机取证的目的。

Description

一种仿真指纹的制作方法

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种仿真指纹的制作方法。

背景技术

指纹识别技术是目前最成熟且价格便宜的生物特征识别技术。指纹识别的应用场景越来越多，绝大部分智能手机集成了指纹识别解锁屏幕功能，指纹解锁也成为大多数手机用户进行屏幕解锁的首选，此外，新兴的电子智能门锁也加入了指纹识别开锁识别。

公安机关通过采集指纹构建指纹数据库，目前公安机关的指纹数据库多是用于比对识别，或者用于研判分析，或应用于生物取证领域，少有用于如手机等电子物证上的提取领域，而随着手机对社会生活活动的日益重要，对手机进行取证成为了公安机关办案取证的必要手段，因此有必要提供相应的方法实现将公安机关的指纹数据应用到手机屏幕解锁以协助公安机关进行手机取证。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种仿真指纹的制作方法，用以实现将公安机关的指纹数据应用于制作仿真指纹，进而便于公安机关利用仿真指纹解锁相应的当事人的手机屏幕指纹锁以实现手机取证的目的。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

本发明提供一种仿真指纹的制作方法，所述方法包括步骤：

利用图像处理技术对公安系统提供的指纹图片进行预处理，得到包含有满足预设条件的指纹信息的预处理图像；

采用雕刻方法或3D打印方法，并基于所述预处理图像所包含的指纹信息制作形成指纹模具；

使用所述指纹模具制作形成仿真指纹。

在一些实施例中，所述利用图像处理技术对公安系统提供的指纹图片进行预处理包括：

基于所述指纹图片的原始尺寸，将所述指纹图片的二值化图像进行水平翻转及反色处理。

在一些实施例中，所述利用图像处理技术对公安系统提供的指纹图片进行预处理之前，所述方法还包括：

对所述指纹图片进行图像增强、二值化和细化处理，得到满足预设条件的所述预处理图像。

在一些实施例中，所述指纹信息包括指纹尺寸和指纹清晰度；

当所述指纹尺寸等于真实指纹尺寸，且所述指纹清晰度大于预设清晰度时，所述指纹信息满足预设条件。

在一些实施例中，所述采用雕刻方法，并基于所述预处理图像所包含的指纹信息制作形成指纹模具包括：

对所述预处理图像进行矢量化处理，以转换成矢量格式的预处理图像；

利用激光雕刻机，将所述矢量格式的预处理图像所包含的指纹信息雕刻在指定基材上，形成所述指纹模具。

在一些实施例中，所述指定基材为玻璃或金属基材或陶瓷。

在一些实施例中，所述采用3D打印方法，并基于所述预处理图像制作形成指纹模具包括：

将所述预处理图像转换成3D打印机可识别的文件格式；

利用3D打印机，将所述文件格式的预处理图像所包含的指纹信息打印形成所述指纹模具。

在一些实施例中，所述使用所述指纹模具制作仿真指纹包括：

将搅拌均匀的电容硅胶覆盖在所述指纹模具上，并在常温下放置预设时间后得到所述仿真指纹。

本发明提供一种仿真指纹的制作方法，通过利用图像处理技术对公安系统提供的指纹图片进行预处理，包含有满足预设条件的指纹信息的预处理图像，以及采用雕刻方法或3D打印方法，并基于预处理图像所包含的指纹信息制作形成指纹模具，最后使用所述指纹模具制作形成仿真指纹，由此通过将公安机关的指纹数据应用于制作仿真指纹，进而便于公安机关利用仿真指纹解锁相应的当事人的手机屏幕指纹锁，实现了手机取证的目的，同时，也提升了公安机关取证效率；另外，也充分利用了公安机关的指纹数据库，使得指纹数据库能够更好地为公安机关发挥作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的仿真指纹的制作方法；

图2是本发明实施例二提供的仿真指纹的制作方法；

图3是本发明实施例二提供的指纹图片的二值化图像的示意图；

图4是本发明实施例三提供的仿真指纹的制作方法。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供了一种仿真指纹的制作方法，参照图1所示，该方法包括步骤：

101、利用图像处理技术对公安系统提供的指纹图片进行预处理，得到包含有满足预设条件的指纹信息的预处理图像。

其中，所述指纹信息包括指纹尺寸和指纹清晰度；

当所述指纹尺寸等于真实指纹尺寸，且所述指纹清晰度大于预设清晰度时，所述指纹信息满足预设条件。

具体的，基于所述指纹图片的原始尺寸，将所述指纹图片的二值化图像进行水平翻转及反色处理。

进一步地，利用图像处理技术对公安系统提供的指纹图片进行预处理之前，所述方法还包括：

对所述指纹图片进行图像增强、二值化和细化处理。

102、采用雕刻方法或3D打印方法，并基于所述预处理图像所包含的指纹信息制作形成指纹模具。

其中，所述采用雕刻方法，并基于所述预处理图像所包含的指纹信息制作形成指纹模具，该过程可以包括：

对所述预处理图像进行矢量化处理，以转换成矢量格式的预处理图像；

利用激光雕刻机，将所述矢量格式的预处理图像所包含的指纹信息雕刻在指定基材上，形成所述指纹模具。

其中，所述指定基材为玻璃或金属基材。

其中，所述采用3D打印方法，并基于所述预处理图像所包含的指纹信息制作形成指纹模具包括：

将所述预处理图像转换成3D打印机可识别的文件格式；

利用3D打印机，将所述文件格式的预处理图像所包含的指纹信息打印形成所述指纹模具。

103、使用所述指纹模具制作形成仿真指纹。

具体的，将搅拌均匀的电容硅胶覆盖在所述指纹模具上，并在常温下放置预设时间后得到所述仿真指纹。

本发明实施例提供的仿真指纹的制作方法，通过利用公安机关提供的指纹图片制作得到仿真指纹，从而便于公安机关利用仿真指纹解锁相应的当事人手机的指纹锁，实现了手机取证的目的，同时，也提升了公安机关取证效率；另外，也充分利用了公安机关的指纹数据库，使得指纹数据库能够更好地为公安机关发挥作用。

通过利用公安机关的指纹数据制作仿真指纹，实现对手机屏幕解锁，从而可以协助公安进行手机取证，由此使得指纹数据库能够更好地为公安机关服务，提升了公安机关手机取证的效率。

实施例二

本发明实施例提供了一种仿真指纹的制作方法，参照图2所示，该方法包括步骤：

201、基于指纹图片的原始尺寸，将指纹图片的二值化图像进行水平翻转及反色处理，得到包含有满足预设条件的指纹信息的预处理图像。

其中，指纹图片由公安系统提供，指纹图片可以是通过指纹采集器采集指纹生成的，其中，指纹采集器是利用生物射频指纹识别系统，通过传感器本身发射出微量射频信号，穿透手指的表皮层去控测里层的纹路，来生成指纹图片。此外，指纹图片也可以是通过扫描方式扫描纸上的捺指印得到指纹图片，此外，还可以通过其他方式采集指纹形成指纹图片，本发明实施例对此不加限定。

其中，指纹图片中记录有皮肤表面凹凸不平的纹路，即指纹的纹理，指纹的纹理包括谷线和脊线，指纹图片的图片格式包括但不限于jpg格式、png格式、gif格式、bmp格式。

具体的，计算指纹图片的原始尺寸，并将指纹图片的尺寸设置成原始尺寸；对指纹图片进行二值化处理，并利用PS(Photoshop)软件或者其他修图工具，对指纹图片的二值化图像进行180度的水平翻转和反色的处理。如图3所示，图3中的a为指纹图片的二值化图像，在对该二值化图像进行水平翻转及反色处理之后，可以得到如图3中的b所示的预处理图像。

上述计算指纹图片的原始尺寸过程中，可以按图像的物理宽度(以英寸为单位)等于像素宽度除以水平分辨率进行计算。例如，像素宽度为600、水平分辨率为：500dpi(每英寸点数)的图像，则该图像的物理宽度：600/500＝1.2英寸，之后将图像的物理宽度按1英寸等于2.54cm折换成以厘米为单位，需要说明的是，该计算方法同样适用于像素高度和物理高度。

本实施例中，通过将指纹图片的尺寸设置成原始尺寸，能够确保指纹尺寸等于真实指纹尺寸，进而确保后续制作的仿真指纹更接近真实手指指纹，本实施例中的预处理图像包含的指纹信息需满足预设条件，指纹信息包括指纹尺寸和指纹清晰度，当指纹尺寸等于真实指纹尺寸，且指纹清晰度大于预设清晰度时，指纹信息满足预设条件。

需要说明的是，只有当指纹信息满足预设条件，才执行后续步骤202至步骤204的过程。由于预处理图像中的指纹尺寸大小等于真实指纹大小，从而使得后续制作得到的仿真指纹能够更逼真地模仿真实指纹进行手机指纹解锁。

进一步地，在步骤201之前，本发明实施例提供的方法还包括：

对公安系统提供的指纹图片进行图像增强、二值化和细化处理，得到满足预设条件的所述预处理图像，该过程可以包括：

利用图片处理软件对指纹图片进行灰度化处理，生成指纹图片的灰度图像，指纹灰度图的像素范围为0～255，可以采用加权平均法生成指纹图片的灰度图像；

对指纹图片的灰度图像上模糊但有可能恢复的部分进行局部图像增强，然后再对整幅图像滤波，消除指纹脊线间的断裂和粘连，其中，可以采用空域滤波或频域滤波对指纹图片进行增强处理；

在对指纹图片进行图像增强后，对指纹图片的灰度图像进行二值化处理，将指纹图片的灰度图像转化为二值图像，其中，用“1”表示脊线上的点，“0”表示背景和谷线，在具体实施过程中，可以利用全局阈值法或局部阈值法对指纹图片的灰度图像进行二值化处理，其中，全局阈值法需要根据原指纹图像的情况设置合适的阀值。

指纹图像细化处理，是对指纹图像的纹线细化处理，在不改变图像像素拓扑连接关系的条件下，连续擦除图像的边缘像素，把纹线粗细不均匀的指纹图像转化成单像素线宽的条纹中心线图像的过程。对指纹纹线进行细化的主要作用是去除不必要的纹线粗细信息，使指纹图像的数据量及连接结构变得简单明了，便于从指纹图像中提取细节特征，从而提高指纹图像的处理速度和效率。

本发明实施例中，通过指纹图像增强、二值化和细化处理，能够使得指纹图片中的指纹的纹理结构更加清晰化，并消除了噪声干扰，避免产生虚假特征，得到了合适精细度的指纹图片，从而能够确保后续利用该合适精细度的指纹图片制作得到仿真指纹的准确性和可靠性。

202、对所述预处理图像进行矢量化处理，以转换成矢量格式的预处理图像。

由于与位图相比较，矢量图的雕刻效果很好，能够避免失真，因此在采用激光方法并基于所述预处理图像制作形成指纹模具时首先要将预处理图像转换成矢量格式，其中可以使用专用工具将预处理图像转换为AI矢量文件格式，以方便被激光雕刻机软件识别。

在具体实施过程中，可以对预处理图像进行边缘提取、链码跟踪和图元识别等矢量化处理，得到矢量格式的预处理文件。

203、利用激光雕刻机，将所述矢量格式的预处理图像所包含的指纹信息雕刻在指定基材上，形成所述指纹模具。

其中，所述指定基材为玻璃或金属基材或陶瓷，金属基材优选为铜板。

具体的，将矢量格式的预处理图像导入雕刻机控制软件并处理生成控制程序，在控制程序的控制下，通过激光雕刻机的激光头在玻璃或金属基材或陶瓷的表面上雕刻出相应的指纹，从而得到指纹模具。

值得注意的是，步骤202至步骤203是实现采用激光方法，并基于所述预处理图像制作形成指纹模具的过程，除了上述步骤所述的过程之外，还可以通过其他方式实现该过程，本发明实施例对具体的方式不加以限定。

204、将搅拌均匀的电容硅胶覆盖在所述指纹模具上，并在常温下放置预设时间后得到所述仿真指纹。

在具体实施过程中，将搅拌均匀的电容硅胶覆盖在所述指纹模具上，确保无气泡，并在常温下放置约120分钟后从指纹模具上取下电容硅胶模，即得到仿真指纹。由于电容硅胶经过常温放置一段时间固化形成的电容硅胶模具有优良的电气性，因此利用电容硅胶制作得到的仿真指纹能够用于指纹识别，以实现对手机屏幕的指纹解锁。

值得注意的是，步骤204是实现使用所述指纹模具制作形成仿真指纹的过程，除了上述步骤所述的过程之外，还可以通过其他方式实现该过程，本发明实施例对具体的方式不加以限定。

本发明实施例提供的仿真指纹的制作方法，首先基于指纹图片的原始尺寸，将指纹图片的二值化图像进行水平翻转及反色处理，得到包含有满足预设条件的指纹信息的预处理图像，然后利用激光雕刻的方法将预处理图像所包含的指纹信息雕刻在指定基材上，形成指纹模具，之后，利用指纹模具制作仿真指纹，由于预处理图像包含有满足预设条件的指纹信息，从而能够增加利用激光雕刻方法基于该合适精细度的指纹图片制作得到的指纹模具的准确性和可靠性，进而增加使用指纹模具制作的仿真指纹的准确性和可靠性，由此便于公安机关利用仿真指纹解锁相应的当事人手机的指纹锁，实现了手机取证的目的，同时，也提升了公安机关取证效率；另外，也充分利用了公安机关的指纹数据库，使得指纹数据库能够更好地为公安机关发挥作用。

实施例三

本发明实施例提供了一种仿真指纹的制作方法，参照图4所示，该方法包括步骤：

401、基于指纹图片的原始尺寸，将指纹图片的二值化图像进行水平翻转及反色处理，得到包含有满足预设条件的指纹信息的预处理图像。

具体地，该步骤的实施过程可以参照步骤201，此处不再赘述。

402、将所述预处理图像转换成3D打印机可识别的文件格式。

具体的，将预处理图像用计算机建模软件进行3D建模，将其转化为3D打印机能够读取的文件格式。通常地，该文件格式为STL文件格式。

403、利用3D打印机，将所述文件格式的预处理图像所包含的指纹信息打印形成所述指纹模具。

具体的，将3D建模的三维模型分区，分成逐层的界面，即切片，并开始逐层打印。3D打印机通过读取文件中的横截面信息，用塑料、树脂、石膏、陶瓷等材料将截面逐层打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出指纹模具，完成打印之后，进行成型处理，包括取件、去除支撑、清粉、喷砂等步骤，得到最终3D指纹模具。

值得注意的是，步骤402至步骤403是实现采用3D打印方法，并基于所述预处理图像制作形成指纹模具的过程，除了上述步骤所述的过程之外，还可以通过其他方式实现该过程，本发明实施例对具体的方式不加以限定。

404、将搅拌均匀的电容硅胶覆盖在所述指纹模具上，并在常温下放置预设时间后得到所述仿真指纹。

具体地，该步骤的实施过程可以参照步骤204，此处不再赘述。

本发明实施例提供的仿真指纹的制作方法，首先基于指纹图片的原始尺寸，将指纹图片的二值化图像进行水平翻转及反色处理，得到包含有满足预设条件的指纹信息的预处理图像，然后利用3D打印的方法将预处理图像所包含的指纹信息形成所述指纹模具，之后，利用指纹模具制作仿真指纹，由于预处理图像包含有满足预设条件的指纹信息，从而能够增加利用3D打印方法基于该合适精细度的指纹图片制作得到的指纹模具的准确性和可靠性，进而增加使用指纹模具制作的仿真指纹的准确性和可靠性，由此便于公安机关利用仿真指纹解锁相应的当事人手机的指纹锁，实现了手机取证的目的，同时，也提升了公安机关取证效率；另外，也充分利用了公安机关的指纹数据库，使得指纹数据库能够更好地为公安机关发挥作用。

尽管已描述了本发明实施例中的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例中范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种仿真指纹的制作方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

利用图像处理技术对公安系统提供的指纹图片进行预处理，得到包含有满足预设条件的指纹信息的预处理图像；

采用雕刻方法或3D打印方法，并基于所述预处理图像所包含的指纹信息制作形成指纹模具；

使用所述指纹模具制作形成仿真指纹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用图像处理技术对公安系统提供的指纹图片进行预处理包括：

基于所述指纹图片的原始尺寸，将所述指纹图片的二值化图像进行水平翻转及反色处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用图像处理技术对公安系统提供的指纹图片进行预处理之前，所述方法还包括：

对所述指纹图片进行图像增强、二值化和细化处理。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述指纹信息包括指纹尺寸和指纹清晰度；

当所述指纹尺寸等于真实指纹尺寸，且所述指纹清晰度大于预设清晰度时，所述指纹信息满足预设条件。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用雕刻方法，并基于所述预处理图像制作形成指纹模具包括：

对所述预处理图像进行矢量化处理，以转换成矢量格式的预处理图像；

利用激光雕刻机，将所述矢量格式的预处理图像所包含的指纹信息雕刻在指定基材上，形成所述指纹模具。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述指定基材为玻璃或金属基材或陶瓷。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用3D打印方法，并基于所述预处理图像制作形成指纹模具包括：

将所述预处理图像转换成3D打印机可识别的文件格式；

利用3D打印机，将所述文件格式的预处理图像所包含的指纹信息打印形成所述指纹模具。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用所述指纹模具制作仿真指纹包括：

将搅拌均匀的电容硅胶覆盖在所述指纹模具上，并在常温下放置预设时间后得到所述仿真指纹。