CN110458143B - 指纹识别装置、进行指纹识别的方法以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了指纹识别装置、进行指纹识别的方法以及电子设备。具体的，本发明提出了一种指纹识别装置，包括：指纹识别组件，指纹识别组件包括指纹窗，指纹识别组件用于对按压在指纹窗上的指纹进行采集；传感组件，传感组件用于对手指和指纹窗的接触过程进行检测；处理器，处理器与指纹识别组件和传感组件信号连接，用于对指纹识别组件采集到的数据进行识别，以及，对传感组件检测到的数据进行分析得到检测结果；指纹擦除组件，指纹擦除组件用于根据处理器的检测结果，控制指纹窗在手指完全离开指纹窗之前进行振动，以便利用手指将指纹擦除。由此，该指纹识别装置可以简便地将指纹识别后的指纹进行擦除，提高了指纹识别的安全性。

Description

指纹识别装置、进行指纹识别的方法以及电子设备

技术领域

本发明涉及传感技术领域，具体地，涉及指纹识别装置、进行指纹识别的方法以及电子设备。

背景技术

指纹识别是生物特征识别的典型代表，它利用人手指指纹的唯一性、终身不变性以及方便性进行个人身份的识别。指纹识别因其快速、独特、便捷等优势，已经被越来越多的行业和产品采用，例如银行、手机、指纹锁、保险箱等。指纹识别通常包括指纹图像获取、处理、特征提取和比对等模块，指纹图像获取即采用指纹采集器采集某人的指纹图像，指纹采集过程中，手指按压在指纹采集器上，不可避免地会在指纹采集器上留存残留指纹。由于利用指纹识别的产品，大都涉及个人隐私(例如指纹锁等)，如果采集器上留存的残留指纹不能及时清除，该残留指纹可能会被复制下来，再次进行指纹识别，因此，指纹识别的安全性是备受关注的问题。

因此，目前的指纹识别装置、进行指纹识别的方法以及电子设备仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少一定程度上缓解甚至解决上述问题的至少之一。有鉴于此，如果能提出一种新的指纹识别装置，可以在指纹识别之后，及时有效地将指纹擦除，将能极大地提高指纹识别装置的使用安全性，将能在很大程度上解决上述问题。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种指纹识别装置。根据本发明的实施例，该指纹识别装置包括：指纹识别组件，所述指纹识别组件包括指纹窗，所述指纹识别组件用于对按压在所述指纹窗上的指纹进行采集；传感组件，所述传感组件用于对手指和所述指纹窗的接触过程进行检测；处理器，所述处理器与所述指纹识别组件和所述传感组件信号连接，用于对所述指纹识别组件采集到的数据进行识别，以及，对所述传感组件检测到的数据进行分析得到检测结果；指纹擦除组件，所述指纹擦除组件用于根据所述处理器的所述检测结果，控制所述指纹窗在所述手指完全离开所述指纹窗之前进行振动，以便利用所述手指将所述指纹擦除。由此，指纹识别装置可以简便地利用手指将指纹识别后的指纹进行擦除，提高了指纹识别的安全性。

根据本发明的实施例，所述传感组件包括面积传感器以及压力传感器的至少之一，所述面积传感器用于对所述手指和所述指纹窗接触过程中的接触面积的大小进行检测；所述压力传感器用于对所述手指和所述指纹窗接触过程中的压力的大小进行检测。由此，通过该面积传感器或压力传感器的检测数据，处理器可以简便地判断指纹识别过程是否结束，并且能判断对指纹进行擦除的时机，进一步提高了该指纹识别装置的使用性能。

根据本发明的实施例，所述指纹擦除组件包括电机，所述电机可控制所述指纹窗在所述手指完全离开所述指纹窗之前进行振动，以便利用所述手指将所述指纹擦除。由此，该电机通过控制指纹窗振动，可以简便地利用手指将指纹擦除，进一步提高了该指纹识别装置的使用性能。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种利用指纹识别装置进行指纹识别的方法。根据本发明的实施例，所述指纹识别装置包括指纹识别组件、传感组件、处理器以及指纹擦除组件，其中，所述指纹识别组件包括指纹窗，所述处理器与所述指纹识别组件和所述传感组件信号连接，所述方法包括：利用所述指纹识别组件对按压在所述指纹窗上的指纹进行采集，同时利用传感组件对手指与所述指纹窗的接触过程进行检测；所述处理器对所述指纹识别组件采集到的数据进行识别，以及，对所述传感组件检测到的数据进行分析得到检测结果；所述指纹擦除组件根据所述处理器的所述检测结果，控制所述指纹窗在所述手指完全抬离所述指纹窗之前进行振动，以便利用所述手指将所述指纹擦除。由此，该方法可以简便地利用手指将指纹识别后的指纹进行擦除，提高了指纹识别的安全性。

根据本发明的实施例，所述传感组件包括面积传感器以及压力传感器的至少之一，所述方法进一步包括：利用所述面积传感器检测所述手指与所述指纹窗接触时的接触面积的变化趋势，所述处理器根据所述接触面积的大小变化趋势，实时判断所述手指的运动进程；或者，利用所述压力传感器检测所述手指与所述指纹窗接触时所述指纹窗上的压力变化趋势，所述处理器根据所述压力的大小变化趋势，实时判断所述手指的运动进程；所述运动进程包括下压进程以及上抬进程，当所述处理器判断所述手指处于所述上抬进程时，利用所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动。由此，该方法可以在指纹识别过程结束后(即在手指的下压进程结束后)，利用手指进行指纹擦除。

根据本发明的实施例，所述传感组件为所述面积传感器时，判断所述手指的运动进程进一步包括：当所述面积传感器检测到的所述接触面积由0增大至最大值S₀，所述处理器判断所述手指的运动进程为所述下压进程；当所述面积传感器检测到的所述接触面积从所述最大值S₀减小至0的时，所述处理器判断所述手指的运动进程为所述上抬进程；在所述接触面积由所述最大值S₀减小至0之前，利用所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动；或者，所述传感组件为所述压力传感器时，判断所述手指的运动进程进一步包括：当所述压力传感器检测到的所述压力由0增大至最大值F₀，所述处理器判断所述手指的运动进程为所述下压进程；当所述压力传感器检测到的所述压力从所述最大值F₀减小至0的时，所述处理器判断所述手指的运动进程为所述上抬进程；在所述压力值由所述最大值F₀减小至0之前，利用所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动。由此，该方法可以在指纹识别过程结束后，并在手指完全离开指纹窗之前，利用手指进行指纹擦除。

根据本发明的实施例，所述传感组件为所述面积传感器时，当所述面积传感器检测到的所述接触面积由所述最大值S₀减小至中间值S₁时，利用所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动；或者，所述传感组件为所述压力传感器时，所述压力值随着所述手指和所述指纹窗的接触面积的减小而减小，当所述压力传感器检测到的所述压力由所述最大值F₀减小至中间值F₁时，利用所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动。由此，该方法可以以在指纹识别之后，在手指完全离开指纹窗之前，利用手指进行指纹擦除，进一步提高了指纹识别的安全性。

根据本发明的实施例，所述中间值F₁对应的所述手指和所述指纹窗的接触面积为所述中间值S₁，所述最大值F₀对应的所述手指和所述指纹窗的接触面积为所述最大值S₀，其中，S₁不大于S₀的60％。由此，该方法可以在指纹识别之后，在手指完全离开指纹窗之前，并在手指和指纹窗的接触面积小于等于可以进行指纹识别时的接触面积时，利用手指进行指纹擦除，从而保证了擦除后指纹窗上的残留指纹无法进行指纹识别，进一步提高了指纹识别的安全性。

根据本发明的实施例，所述指纹识别组件进一步包括指纹采集机构，所述方法进一步包括：所述指纹采集机构实时采集所述指纹窗上的指纹图像；当所述指纹图像的面积大于预先存储的指纹特征数据对应的指纹面积的60％时，所述处理器将所述指纹图像和预先存储的所述指纹特征数据比对，以进行所述指纹识别。由此，可以简便地进行指纹识别。

根据本发明的实施例，所指纹擦除组件包括电机，所述指纹窗识别的指纹图形具有长度方向和宽度方向，所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动，进一步包括：利用所述电机控制所述指纹窗沿所述宽度方向振动。由此，通过指纹窗的振动，可以简便地利用手指对指纹窗上的指纹进行擦除。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种具有指纹识别功能的电子设备。根据本发明的实施例，该电子设备包括：前面所述的指纹识别装置。由此，该电子设备具有前面所述的指纹识别装置所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子设备的指纹识别安全性较高。

附图说明

图1显示了根据本发明一个实施例的指纹识别装置的结构示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的指纹识别装置的工作原理示意图；

图3显示了根据本发明一个实施例的指纹的结构示意图；

图4显示了根据本发明一个实施例的利用指纹识别装置进行指纹识别的方法流程图；

图5显示了根据本发明另一个实施例的利用指纹识别装置进行指纹识别的方法流程图；

图6显示了根据本发明又一个实施例的利用指纹识别装置进行指纹识别的方法流程图；

图7显示了根据本发明一个实施例的手指和指纹窗接触过程中的接触面积变化趋势图；

图8显示了根据本发明又一个实施例的利用指纹识别装置进行指纹识别的方法流程图；以及

图9显示了根据本发明一个实施例的手指和指纹窗接触过程中的压力变化趋势图。

附图标记说明：

10：指纹窗；20：手指。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种指纹识别装置。根据本发明的实施例，参考图1，该指纹识别装置包括指纹识别组件、传感组件、处理器以及指纹擦除组件，其中，指纹识别组件包括指纹窗，指纹识别组件用于对按压在指纹窗上的指纹进行采集；传感组件用于对手指和指纹窗的接触过程进行检测；处理器与指纹识别组件和传感组件信号连接，用于对指纹识别组件采集到的数据进行识别，以及，对传感组件检测到的数据进行分析得到检测结果；指纹擦除组件用于根据处理器的检测结果，控制指纹窗在手指完全离开指纹窗之前进行振动，以便利用手指将指纹擦除。由此，该指纹识别装置可以利用手指将指纹识别后的残留指纹进行擦除，提高了指纹识别的安全性，并且该指纹识别装置结构简单，指纹擦除操作简便，方便用户使用和操作。

具体的，参考图2，手指20可以按压在指纹窗10上，指纹识别组件可以对手指20的指纹进行采集，并且传感组件可以对手指20和指纹窗10的接触过程(即从手指20刚接触指纹窗10，直至手指20完全离开指纹窗10的过程)进行检测，处理器可以对指纹识别组件采集到的数据进行识别，以及对传感组件检测到的数据进行分析得到检测结果；指纹擦除组件可以根据处理器的检测结果，在手指20未完全离开指纹窗10时，控制指纹窗10振动，例如指纹窗可以如图1中所示出的AA’方向振动，从而可以利用手指20将指纹擦除。

根据本发明的实施例，指纹识别组件的具体类型不受特别限制，只要能进行指纹采集即可。例如可以为光学式指纹识别组件，可以为电容式指纹识别组件，也可以为超声波指纹识别组件等。具体的，指纹识别组件可以包括指纹采集机构，指纹采集机构可以实时采集按压在指纹窗上的指纹图像，之后处理器可以对采集到的指纹数据进行识别，例如处理器可以包括处理模块、特征提取模块和比对模块等，处理模块可以对该指纹图像进行处理，例如采用常规的滤波、平滑、细化处理等等，然后特征提取模块可以提取指纹图像上面的特征点，然后比对模块将提取的特征点与指纹库中的指纹进行匹配，匹配成功后即指纹识别成功。具体的，参考图3，指纹可以划分为由内向外的四个区域，即接触中心L₀、核心识别区L₁、整体识别区L₂、以及手指和指纹窗的最大的接触面积L₃(四个区域L₀～L₄分别对应图3中由内向外的四个椭圆形)。指纹采集机构可以实时获取指纹图像，当手指与接触窗接触的指纹的面积较小时，例如小于核心识别区L₁时，后续处理模块对该指纹图像进行处理，并且特征提取模块提取该指纹图像上的特征点之后，由于指纹图像的面积较小，提取的特征点的数目也较少，因此，比对模块无法精确地将该指纹图像上的特征点和预先存储的整个手指指纹的指纹特征数据进行比对，无法有效地实现指纹识别。因此，当手指和指纹窗的接触面积大于核心识别区L₁区域时，后续处理模块对该指纹图像进行处理，并且特征提取模块提取该指纹图像上的特征点之后，特征点的数目较多，能够较好地和预先存储的指纹特征数据比对，才能有效地实现指纹识别。也即是说，在指纹识别过程中，当手指和指纹窗的接触面积(即指纹采集机构采集的指纹图像的面积)大于手指和指纹窗的最大的接触面积L₃(即预先存储的指纹特征数据对应的指纹面积)的60％时，才能较准确地实现指纹识别。

根据本发明的实施例，传感组件用于对手指和指纹窗的接触过程进行检测，以便在指纹识别结束后，并且在手指完全离开指纹窗之前，通过指纹擦除组件控制指纹窗的振动，利用手指对指纹进行擦除。根据本发明的实施例，传感组件可以包括面积传感器以及压力传感器的至少之一，面积传感器可以对手指和指纹窗接触过程中的接触面积的大小进行检测；压力传感器可以对手指和指纹窗接触过程中的压力的大小进行检测。由此，通过该检测组件可以简便地对手指和指纹窗的接触过程进行检测，例如检测手指和指纹窗接触过程中的接触面积的变化趋势或指纹窗上接收的压力的变化趋势等。本领域技术人员能够理解的是，由于手指具有指纹的指腹并非一个平面，而是具有一定凸起的，因此，当手指靠近指纹窗并接触时，指纹窗上接收的压力首先由小增大，手指和指纹窗的接触面积也逐渐增大，参考图3中所示出的，手指和指纹窗的接触面积可以由L₀逐渐增大至L₃。类似的，指纹识别完成之后，手指抬离指纹窗的过程中，指纹窗上接收的压力逐渐减小，手指和指纹窗的接触面积也随之减小，由此，处理器可以通过手指和指纹窗接触过程中的指纹窗上的压力或是手指和指纹窗的接触面积，判断手指和指纹窗的接触状态：压力和基础面积逐渐增大的过程即为手指向指纹窗下压的过程，而压力和面积逐渐减小的过程即为手指抬离指纹窗的过程。

具体的，处理器可以对面积传感器检测到的接触面积的变化趋势信号或压力传感器检测到的压力变化趋势信号进行处理，并判断手指的运动进程。例如面积传感器检测到的手指和指纹窗的接触面积由0增大至最大值S₀时，处理器可以判断该过程为手指的下压进程，当面积传感器检测到的手指和指纹窗的接触面积由最大值S₀减小至0时，处理器可以判断该过程为手指的上抬进程；例如压力传感器检测到的指纹窗上的压力由0增大至最大值F₀时，处理器可以判断该过程为手指的下压进程，当压力传感器检测到的指纹窗上的压力由最大值F₀减小至0时，处理器可以判断该过程为手指的上抬进程。并且，指纹擦除组件可以根据处理器的检测结果，即当处理器判断手指为上抬进程时，可以向指纹擦除组件发送指纹擦除信号，指纹擦除组件可以根据接收到的指纹擦除信号，控制指纹窗振动，进而利用手指将指纹擦除。具体的，面积传感器可以是单独设置的面积检测传感器，该面积检测传感器可以实时检测手指和指纹窗的接触面积，并且处理器可以对该面积检测传感器检测的接触面积信号进行处理，并判断是否需要进行指纹擦除。具体的，面积传感器也可以为前面所述的指纹识别组件中的指纹采集机构，该指纹采集机构不仅可以采集指纹窗上的指纹图像，也可以对手指和指纹窗的接触轮廓进行采集，即对手指和指纹窗的接触面积进行检测。后续，处理器可以对该指纹采集机构检测到的接触面积的信号进行处理，并判断是否需要进行指纹擦除，以及根据该接触面积信号判断是否向指纹擦除组件发送指纹擦除信号等。

具体的，压力传感器可以包括电容式压力传感模块，在手指和指纹窗的接触过程中，该电容式压力传感模块可以对按压在指纹窗上的压力的大小进行检测，并且可以通过转换电路将该压力信号转换为电信号，后续处理器可以通过该电信号的大小，判断手指和指纹窗的接触状态。根据本发明的实施例，指纹擦除组件可以根据处理器的检测结果，控制指纹窗在手指完全离开指纹窗之前进行振动，以便利用手指将指纹擦除。具体的，指纹擦除组件可以包括电机，例如可以包括高频振动电机，该电机可控制指纹窗在手指完全离开指纹窗之前进行振动，以便利用手指将指纹擦除。由此，通过该电机控制指纹窗振动，可以简便地利用手指将指纹擦除，进一步提高了该指纹识别装置的使用安全性和便捷性。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种利用指纹识别装置进行指纹识别的方法。根据本发明的实施例，该方法可以是利用前面所述的指纹识别装置进行的，由此，该方法具有前面所述的指纹识别装置所具有的全部特征以及有益效果，在此不再赘述。总的来说，该方法可以简便地利用手指将指纹识别后的指纹进行擦除，提高了指纹识别的安全性。根据本发明的实施例，指纹识别装置包括指纹识别组件、传感组件、处理器以及指纹擦除组件，其中，指纹识别组件包括指纹窗，处理器与指纹识别组件和传感组件信号连接，参考图4，该方法包括：

S100：利用指纹识别组件对按压在指纹窗上的指纹进行采集

在该步骤中，利用指纹识别组件对按压在指纹窗上的指纹进行采集。根据本发明的实施例，如前所述，指纹识别组件的具体种类不受特别限制，例如可以为光学式指纹识别组件，可以为电容式指纹识别组件，也可以为超声波指纹识别组件等。

根据本发明的实施例，指纹识别组件可以为前面所述的，例如可以包括指纹采集机构，参考图5，该方法进一步包括：

S110：指纹采集机构实时采集指纹窗上的指纹图像

该步骤中，指纹采集机构实时采集指纹窗上的指纹图像。根据本发明的实施例，如前所述，指纹采集机构可以实时获取指纹图像，并且可以实时监测手指与接触窗接触的指纹面积大小。

S120：处理器将指纹图像和预先存储的指纹特征数据比对，进行指纹识别

在该步骤中，当前面步骤中采集的指纹图像的面积大于预先存储的指纹特征数据对应的指纹面积的60％时，处理器可以将采集的指纹图像进行处理，并将提取的特征数据和预先存储的指纹特征数据比对，以进行指纹识别。由此，可以简便而准确地进行指纹识别。具体的，如前所述，当手指与接触窗接触的指纹的面积大于核心识别区L₁区域时，即当采集的指纹图像的面积大于指纹的最大面积的60％时，才能较准确地实现指纹识别。

S200：利用传感组件对手指与指纹窗的接触过程进行检测

在该步骤中，在前面步骤中指纹识别组件进行指纹采集的同时，即从手指和指纹窗刚接触开始，利用传感组件对手指与指纹窗的接触过程进行检测，以便处理器根据传感组件的检测结果，判断指纹识别是否结束，以及确定进行指纹擦除的时机。具体的，如前所述，传感组件可以包括面积传感器以及压力传感器的至少之一，面积传感器可以对手指和指纹窗接触过程中的接触面积的大小进行检测；压力传感器可以对手指和指纹窗接触过程中的压力的大小进行检测。根据本发明的一些实施例，参考图6，该方法可以进一步包括：

S211：处理器利用面积传感器检测手指与指纹窗接触时的接触面积的变化趋势，判断手指的运动进程

在该步骤中，处理器利用面积传感器检测手指与指纹窗接触时的接触面积的变化趋势，并根据接触面积的大小变化趋势，实时判断手指的运动进程，手指的运动进程可以包括下压进程和上抬进程。具体的，如前所述，面积传感器可以是单独设置的面积检测传感器，也可以为前面所述的指纹识别组件中的指纹采集机构，面积传感器可以实时监测手指和指纹窗的接触面积，并且处理器可以根据面积传感器的检测结果，判断手指的运动进程。具体的，参考图7，手指和指纹窗接触的过程中，随着时间的增大，手指和指纹窗的接触面积先由0增大至最大值S₀，该过程即为下压进程；当面积传感器检测到的接触面积从最大值S₀减小至0，该过程中手指的运动进程为上抬进程。

S220：处理器判断手指的运动进程为上抬进程

在该步骤中，根据前面步骤中的面积传感器的检测结果，处理器可以判断手指的运动进程为上抬进程。具体的，如前所述，手指和指纹窗的接触面积由0增大至最大值S₀的过程，为下压过程，该过程中，手指和指纹窗的接触面积不断增大，当手指和指纹窗的接触面积大于预先存储的指纹特征数据对应的指纹面积的60％时，即可实现指纹识别。更具体的，可以在手指和指纹窗的接触面积增大至最大值S₀时，完成指纹识别过程。具体的，当面积传感器检测到的接触面积从最大值S₀减小至0时，该过程即为手指的上抬进程。当处理器判断手指处于上抬进程时，该处理器可以向指纹擦除组件发送擦除信号，即可以利用指纹擦除组件控制指纹窗振动。由此，可以在指纹识别过程结束后(即在手指的下压进程结束后)，利用手指进行指纹擦除。

S231：面积传感器检测到的接触面积由最大值S₀减小至中间值S₁

在该步骤中，面积传感器在检测手指和指纹窗的接触面积的过程中，检测到接触面积由最大值S₀减小至中间值S₁时，处理器可以向指纹擦除组件发送指纹擦除信号，指纹擦除组件控制指纹窗振动，以便利用手指将指纹擦除，其中，S₁不大于S₀的60％。即参考图7中所示出的，M点对应的手指和指纹窗的接触面积为60％，中间值S₁的范围可以不大于最大值S₀的60％。如前所述，当手指和指纹窗的接触面积大于等于60％时，即可实现指纹识别，因此，如果中间值S₁的范围大于最大值S₀的60％，则后续利用手指将指纹进行擦除后，手指离开指纹窗时，残留的指纹面积仍然大于最大值S₀的60％，即仍然可能实现指纹识别，擦除效果不明显。

根据本发明的另一些实施例，参考图8，该方法进一步包括：

S212：处理器利用压力传感器检测手指和指纹窗接触时指纹窗上的压力的变化趋势，判断手指运动进程

在该步骤中，处理器利用压力传感器检测手指与指纹窗接触时指纹窗上的压力变化趋势，该处理器可以根据压力传感器检测到的压力的大小变化趋势，实时判断手指的运动进程，手指的运动进程可以包括下压进程和上抬进程。具体的，压力传感器可以为前面所述的，例如压力传感器包括电容式压力传感模块等。具体的，参考图9，手指和指纹窗接触的过程中，随着时间的增大，指纹窗上的压力先由0增大至最大值F₀，该过程即为下压进程；当压力传感器检测到的指纹窗上的压力从最大值F₀减小至0，该过程中手指的运动进程为上抬进程。当处理器判断手指处于上抬进程时，该处理器可以向指纹擦除组件发送擦除信号，以利用指纹擦除组件控制指纹窗振动。由此，可以在指纹识别过程结束后(即在手指的下压进程结束后)，利用手指进行指纹擦除。

S220：处理器判断手指的运动进程为上抬进程

在该步骤中，根据前面步骤中的压力传感器的检测结果，处理器可以判断手指的运动进程为上抬进程。具体的，如前所述，指纹窗上的压力先由0增大至最大值F₀的过程，为下压过程，该过程中，手指和指纹窗的接触面积不断增大，当手指和指纹窗的接触面积大于预先存储的指纹特征数据对应的指纹面积的60％时，即可实现指纹识别。并且，在手指不断下压的过程中，参考图9，图中的p点对应的压力为F_p，在p点时手指和指纹窗的接触面积可能已经达到了最大接触面积S₀，但是指纹窗上的压力还未达到最大值，在手指和指纹窗的接触面积不变的情况下，手指可以继续按压指纹窗，即指纹窗上的压力可以继续从F_p增大至最大值F₀，然后再开始减小。具体的，可以在指纹窗上的压力增大至最大值F₀时，完成指纹识别过程。具体的，当面积传感器检测到指纹窗上的压力从最大值F₀减小至0时，该过程即为手指的上抬进程。当处理器判断手指处于上抬进程时，该处理器可以向指纹擦除组件发送擦除信号，指纹擦除组件可以控制指纹窗振动。由此，可以在指纹识别过程结束后(即在手指的下压进程结束后)，利用手指进行指纹擦除。

S232：压力传感器检测到指纹窗上的压力值由最大值F₀减小至中间值F₁

在该步骤中，压力传感器在检测手指和指纹窗接触时指纹窗上的压力的过程中，检测到压力由最大值F₀减小至中间值F₁时，处理器可以向指纹擦除组件发送指纹擦除信号，指纹擦除组件控制指纹窗振动，以便利用手指将指纹擦除，其中，中间值F₁对应的手指和指纹窗的接触面积为中间值S₁，最大值F₀对应的手指和指纹窗的接触面积为最大值S₀，S₁不大于S₀的60％。即参考图8中所示出的，N点对应的手指和指纹窗的接触面积为60％，中间值S₁的范围可以不大于最大值S₀的60％。如前所述，当手指和指纹窗的接触面积大于等于60％时，即可实现指纹识别，因此，如果中间值S₁的范围大于最大值S₀的60％，则后续利用手指将指纹进行擦除后，手指离开指纹窗时，残留的指纹面积仍然大于最大值S₀的60％，即仍然可能实现指纹识别，擦除效果不明显。由此，在进行擦除时，手指和指纹窗的接触面积不大于最大值S₀的60％时，可以保证利用手指进行指纹擦除后，指纹窗上的残留指纹无法进行指纹识别，进一步提高了指纹识别的安全性。

S300：指纹擦除组件控制指纹窗振动，利用手指将指纹擦除

在该步骤中，指纹擦除组件根据处理器的检测结果，控制指纹窗振动，利用手指将指纹擦除。具体的，如前所述，处理器的检测结果可以包括根据手指和指纹窗接触时的面积变化趋势或压力变化趋势得到的手指运动进程等，例如检测结果可以为手指处于上抬进程，或者可以为手指和指纹窗的接触面积由最大值S₀减小至0之前，或压力由最大值F₀减小至0之前等。在前面的步骤中处理器判断需要进行指纹擦除时，处理器可以向指纹擦除组件发送指纹擦除信号，指纹擦除组件可以根据该指纹擦除信号控制指纹窗振动，利用手指将指纹擦除。具体的，指纹擦除组件可以包括电机，例如可以包括高频振动电机，指纹窗识别的指纹图形可以具有长度方向和宽度方向，可以利用电机控制指纹窗沿指纹图形的宽度方向振动。由此，通过指纹窗的振动，可以简便地利用手指对指纹窗上的指纹进行擦除。并且，通过指纹窗在指纹图形的宽度方向上的高频振动，在手指和指纹窗之间的接触面积较小时，可以擦除较大区域的指纹，例如可以将核心识别区的指纹全部擦除，可以进一步破坏指纹，提高指纹识别的安全性。

具体的，当指纹窗振动后，手指感觉到震感，不仅可以擦除指纹，还可以提醒用户指纹识别以及擦除已经解除，可以将手指离开指纹窗。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种具有指纹识别功能的电子设备。根据本发明的实施例，该电子设备包括：前面所述的指纹识别装置。由此，该电子设备具有前面所述的指纹识别装置所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子设备的指纹识别安全性较高。

在本说明书的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种指纹识别装置，其特征在于，包括：

指纹识别组件，所述指纹识别组件包括指纹窗，所述指纹识别组件用于对按压在所述指纹窗上的指纹进行采集，其中，所述指纹窗识别的指纹图形具有长度方向和宽度方向；

传感组件，所述传感组件用于对手指和所述指纹窗的接触过程进行检测；

处理器，所述处理器与所述指纹识别组件和所述传感组件信号连接，用于对所述指纹识别组件采集到的数据进行识别，以及，对所述传感组件检测到的数据进行分析得到检测结果；

指纹擦除组件，所述指纹擦除组件用于根据所述处理器的所述检测结果，控制所述指纹窗在所述手指完全离开所述指纹窗之前沿所述宽度方向进行振动，以便利用所述手指将所述指纹擦除。

2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述传感组件包括面积传感器以及压力传感器的至少之一，

所述面积传感器用于对所述手指和所述指纹窗接触过程中的接触面积的大小进行检测；

所述压力传感器用于对所述手指和所述指纹窗接触过程中的压力的大小进行检测。

3.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹擦除组件包括电机，所述电机可控制所述指纹窗在所述手指完全离开所述指纹窗之前进行振动，以便利用所述手指将所述指纹擦除。

4.一种利用指纹识别装置进行指纹识别的方法，其特征在于，所述指纹识别装置包括指纹识别组件、传感组件、处理器以及指纹擦除组件，其中，所述指纹识别组件包括指纹窗，所述处理器与所述指纹识别组件和所述传感组件信号连接，所述方法包括：

利用所述指纹识别组件对按压在所述指纹窗上的指纹进行采集，同时利用所述传感组件对手指与所述指纹窗的接触过程进行检测；

所述处理器对所述指纹识别组件采集到的数据进行识别，以及，对所述传感组件检测到的数据进行分析得到检测结果；

所述指纹擦除组件根据所述检测结果，控制所述指纹窗在所述手指完全抬离所述指纹窗之前进行振动，以便利用所述手指将所述指纹擦除；

其中，所述指纹擦除组件包括电机，所述指纹窗识别的指纹图形具有长度方向和宽度方向，所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动，进一步包括：

利用所述电机控制所述指纹窗沿所述宽度方向振动。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传感组件包括面积传感器以及压力传感器的至少之一，所述方法进一步包括：

利用所述面积传感器检测所述手指与所述指纹窗接触时的接触面积的变化趋势，所述处理器根据所述接触面积的大小变化趋势，实时判断所述手指的运动进程；或者，

利用所述压力传感器检测所述手指与所述指纹窗接触时所述指纹窗上的压力变化趋势，所述处理器根据所述压力的大小变化趋势，实时判断所述手指的运动进程；

所述运动进程包括下压进程以及上抬进程，当所述处理器判断所述手指处于所述上抬进程时，利用所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述传感组件包括所述面积传感器时，判断所述手指的运动进程进一步包括：

当所述面积传感器检测到的所述接触面积由0增大至最大值S₀，所述处理器判断所述手指的运动进程为所述下压进程；当所述面积传感器检测到的所述接触面积从所述最大值S₀减小至0的时，所述处理器判断所述手指的运动进程为所述上抬进程；在所述接触面积由所述最大值S₀减小至0之前，利用所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动；或者，

所述传感组件包括所述压力传感器时，判断所述手指的运动进程进一步包括：

当所述压力传感器检测到的所述压力由0增大至最大值F₀，所述处理器判断所述手指的运动进程为所述下压进程；当所述压力传感器检测到的所述压力从所述最大值F₀减小至0的时，所述处理器判断所述手指的运动进程为所述上抬进程；在所述压力值由所述最大值F₀减小至0之前，利用所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述传感组件为所述面积传感器时，当所述面积传感器检测到的所述接触面积由所述最大值S₀减小至中间值S₁时，利用所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动；

或者，所述传感组件为所述压力传感器时，所述压力值随着所述手指和所述指纹窗的接触面积的减小而减小，当所述压力传感器检测到的所述压力由所述最大值F₀减小至中间值F₁时，利用所述指纹擦除组件控制所述指纹窗振动。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述中间值F₁对应的所述手指和所述指纹窗的接触面积为所述中间值S₁，所述最大值F₀对应的所述手指和所述指纹窗的接触面积为所述最大值S₀，其中，

S₁不大于S₀的60％。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述指纹识别组件进一步包括指纹采集机构，所述方法进一步包括：

所述指纹采集机构实时采集所述指纹窗上的指纹图像；

当所述指纹图像的面积大于预先存储的指纹特征数据对应的指纹面积的60％时，所述处理器将所述指纹图像和预先存储的所述指纹特征数据比对，以进行所述指纹识别。

10.一种具有指纹识别功能的电子设备，其特征在于，包括：

权利要求1-3任一项所述的指纹识别装置。

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