CN110753925A - 登记指纹的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种借助于指纹检测装置(102，402)来登记用户的手指(202)的指纹的方法。特别地，指纹检测装置(102，402)包括指纹传感器(101)以及包括发光源(132)和光接收装置(134)的光学传感器(130)。

Description

登记指纹的方法
技术领域
本发明涉及登记用户的手指的指纹的方法。更具体地，本发明涉及使用指纹传感器和光学传感器登记用户的手指的指纹的方法。本发明还涉及用于认证电子设备的用户的方法。
背景技术
各种生物识别系统被越来越多地使用以便为访问电子设备提供提高的安全性并且同时在可接受的水平保持用户便利性。特别地，指纹传感器例如由于其小的形状因子、高的性能和用户接受度已经成功集成在这样的设备中。
在指纹传感器中，将捕获的图像与一个或更多个存储的指纹模板进行比较以验证用户的身份。为了避免对可能不能执行成功匹配情况的低质量的图像执行匹配，，在匹配之前将质量度量分配给所捕获的图像以确定特定图像是否应该进行至匹配步骤。
然而，可能出现的问题是所谓的欺骗指纹被用于试图获得对电子设备的访问权限。因此，存在防止未认证用户经由指纹传感器获得对电子设备的访问权限的持续需求。
发明内容
鉴于上述期望特性和其他缺点，本发明的目的是提供一种登记用户的手指的指纹的改进的方法。
根据第一方面，提供了一种借助于指纹检测装置来登记用户的手指的指纹的方法，该指纹检测装置包括指纹传感器以及包括发光源和光接收装置的光学传感器，该方法包括以下步骤：由指纹传感器捕获在指纹传感器上的第一位置处放置在指纹传感器上的用户的手指的指纹的第一登记图像；由光学传感器的发光源向用户的手指发射光；由光接收装置接收当手指被放置在指纹传感器上的第一位置处时由发光源发射的光的至少一部分；基于由光接收装置接收到的光确定第一光响应曲线；以及形成包括基于当手指被放置在第一位置处时的第一登记图像和第一光响应曲线的指纹表示的指纹模板。
在下文中，“第一登记图像”一词应被理解为包括当手指被放置在指纹传感器上的第一位置处时从用户的手指的指纹提取的图像。因此，第一登记图像对应于当手指被放置在指纹传感器上的单个第一位置处时从指纹图像提取的信息。
此外，发光源应被理解为意指能够向用户的手指发射光的装置。这样的发光源也可以被称为发射器或光发射器。发光源可以优选地是发光装置(LED)。当然也可以想到其他替代的发光源。因此，光接收装置应被理解为意指能够接收从发光源发射的光的装置。在光与手指相互作用之后，光接收装置应接收由发光源发射的光。这种光接收装置也可以被称为检测器或光检测器。发光源和光接收装置可以在指纹检测装置中彼此间隔开地安置。发光源和光接收装置也可以安置在彼此附近，例如彼此并排。在后一种情况下，光接收装置接收从用户的手指的指纹反射的光。如还将在下面进一步描述的，指纹检测装置可以包括多个发光源和多个光接收装置。多个发光源和多个光接收装置可以是可控制的以被选择性地激活。因此，多个发光源中的一个可以被布置成当手指被放置在指纹传感器上的某个位置处时发射光，而多个发光源中的另一个可以被布置成当手指被放置在指纹传感器上的另一个位置处时发射光。相同的布置也适用于多个光接收装置。
此外，指纹检测装置可以包括导光结构，从发光源发射的光在由光接收装置接收之前穿过该导光结构传播。因此，光从发光源穿过导光结构向用户的手指发射，该手指被放置在导光结构的上表面处。此后，所发射的光的至少一部分与用户的手指相互作用，在此之后，由光接收装置接收所述光。导光结构也可以被称为导光元件或导光层等。
更进一步，“光响应曲线”一词涉及至少由光接收装置接收到的光的特性。优选地，将由光接收装置接收到的光的特性与从发光源发射的光的特性进行比较。由此，可以确定光响应曲线。下面将给出光响应曲线的示例。
此外，形成指纹模板的步骤因此包括光响应曲线和来自指纹传感器的登记图像的结合。因此，针对手指在指纹传感器上的每个位置形成登记图像和光响应曲线。更详细地，当将手指定位在第一位置处时，捕获第一登记图像并且确定第一光响应曲线。因此，指纹模板包括针对其手指的每个位置的这两个变量的数据。形成的指纹模板因此可以被称为第一指纹子模板，其中每个子模板包括登记图像和对应的光响应曲线。
本发明基于光响应曲线将根据手指在指纹传感器上的位置而有所不同的见解。因此，由光接收装置接收到的光的曲线或特性将取决于手指在指纹传感器上的特定位置。这是由于以下事实：在光与手指互相作用后，光的特性将根据手指的特定位置而有所不同，这是因为光将针对手指的不同位置以不同的方式从手指反射或传播通过手指。光的特性还将取决于手指施加至指纹传感器的压力。因此，优点是在指纹模板中针对手指的每个位置提供了登记图像和以光响应曲线的形式的元数据的结合。因此，提供了未认证用户试图经由指纹检测装置获得对例如电子设备的访问权限的进一步安全性，这是由于使用两个不同的传感器提供了提高的测量精度。而且，对光响应曲线的评估可以降低欺骗指纹经由指纹检测装置获得访问权限的风险。因此，通过光学传感器实现了改善的性能。
根据示例实施方式，形成指纹模板的步骤还可以包括以下步骤：结合当手指被放置在指纹传感器的第一位置处时的第一登记图像和第一光响应曲线。
根据示例实施方式，确定第一光响应曲线的步骤还可以基于由发光源发射的光。如以上简单描述的，可以将由光接收装置接收到的光的特性与由发光源发射的光的特性进行比较。由此，可以基于由光接收装置接收到的光与由发光源发射的光的特性之间的特性差异来形成光响应曲线，其中，光响应曲线根据手指在指纹传感器上的特定位置而有所不同。
根据示例实施方式，确定第一光响应曲线的步骤可以包括以下步骤：确定由发光源发射的光的发射光强度；确定由光接收装置接收到的光的接收光强度；将接收光强度与发射光强度进行比较；以及基于接收光强度与发射光强度之间的光强度差确定第一光响应曲线。
“光强度”一词可以被理解为从发光源发射的光的能量。这样的能量可以被称为辐射能。
当与手指相互作用时，发射光将改变其强度。由此，可以对接收光的强度和发射光的强度进行比较以确定光响应曲线。
根据示例实施方式，发光装置可以被布置成发射至少两种不同波长的光，并且光接收装置被布置成接收至少两种不同波长的光的至少一部分。
因此，至少两种不同的区别波长中的每一种的光的光强度差可以用于确定光响应曲线。因此，将来自第一波长的接收光与相同的第一波长的发射光进行比较，并且将来自第二波长的接收光与相同的第二波长的发射光进行比较。
根据示例实施方式，该方法还可以包括以下步骤：基于由指纹传感器捕获的登记图像来确定指纹传感器上的第一位置。因此，指纹传感器确定位于指纹传感器上的手指的位置。因此，控制单元等可以从指纹传感器接收图像，并且将该图像设置为针对第一位置的图像。控制单元还接收被设置为针对第一位置的光响应曲线的光响应曲线。因此，如上所描述的，手指在指纹传感器上的第一位置包括登记图像以及以光响应曲线的形式的元数据。
根据示例实施方式，光学传感器可以是包括第一发光源和第一光接收装置的第一光学传感器，其中指纹检测装置还包括第二光学传感器，第二光学传感器包含第二发光源和第二光接收装置，其中，该方法还包括以下步骤：将指纹传感器上的所确定的第一位置与指纹传感器上的至少第一预设手指位置和第二预设手指位置进行比较；如果第一位置基本上对应于第一预设手指位置，则控制第一光学传感器，以由第一发光源发射光并且由第一光接收装置接收所发射的光的至少一部分。
因此，第一光学传感器或第二光学传感器可以用于基于手指在指纹传感器上的位置来确定光响应曲线。优点在于，与针对手指的该位置由第二光学传感器接收到的响应信号相比，当手指的位置对应于第一预设手指位置时，由第一光学传感器可以接收到更有区别的光学响应信号。
根据示例实施方式，该方法还可以包括以下步骤：如果第一位置基本上对应于第一预设手指位置，则禁止第二光学传感器发射光。
根据示例实施方式，该方法还可以包括以下步骤：由指纹传感器捕获在指纹传感器上的第二位置处放置在指纹传感器上的用户的手指的指纹的第二登记图像，该第二位置与第一位置相比是不同的；由光学传感器的发光源向用户的手指发射光；由光接收装置接收当手指被放置在指纹传感器上的第二位置处时由发光源发射的光的至少一部分；以及基于当手指被放置在指纹传感器上的第二位置处时由光接收装置接收到的光确定第二光响应曲线；其中，形成指纹模板的步骤还包括基于当手指被放置在第二位置处时的第二登记图像和第二光响应曲线的指纹表示。
因此，第二不同的指纹表示将被提供至指纹模板。因此，第二指纹表示包括针对手指的第二位置的来自指纹传感器的登记图像以及对应的第二光响应曲线。
根据示例实施方式，用户的手指的第二位置可以对应于在指纹传感器的表面上相对于第一位置旋转的位置。根据示例实施方式，用户的手指的第二位置可以对应于相对于第一位置沿指纹传感器的表面移动的位置。由此，指纹传感器检测手指的不同位置。
根据示例实施方式，指纹传感器可以是电容指纹传感器和超声指纹传感器中的一个。
根据第二方面，提供了一种用于认证包括指纹检测装置的电子设备的用户的方法，该指纹检测装置包括指纹传感器以及包括发光源和光接收装置的光学传感器，该方法包括以下步骤：由指纹传感器接收放置在指纹传感器上的用户的手指的指纹的第一认证图像；由光学传感器的发光源向用户的手指发射光；由光接收装置接收当手指被放置在指纹传感器上时由发光源发射的光的至少一部分；基于由光接收装置接收到的光确定第一光认证响应曲线；以及将第一认证图像和第一光认证响应曲线与用于认证用户的指纹模板进行匹配，其中，指纹模板包括针对手指的在指纹传感器处的至少一个先前登记位置的用户的手指的指纹表示以及相关的光响应曲线。
第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上面关于第一方面描述的那些效果和特征。因此，通过将第一认证图像和第一光认证响应曲线与指纹传感器处手指的至少一个先前登记位置以及相关的光响应曲线进行匹配，减少了用户具有欺骗指纹而获取对电子设备的访问权限的风险。
根据示例实施方式，将第一认证图像和第一光认证响应曲线与指纹模板进行匹配的步骤还可以包括以下步骤：基于指纹的第一认证图像确定手指在指纹传感器上的位置。因此，当确定手指在指纹传感器上的位置时，可以获取指纹的相应登记位置以进行比较。
根据示例实施方式，将第一认证图像和第一光认证响应曲线与指纹模板进行匹配的步骤还可以包括以下步骤：确定在所确定的手指在指纹传感器上的位置与针对至少一个先前登记位置的用户的手指的指纹表示之间的对应关系。
由此，如果手指被放置在指纹传感器上的不存在可用的登记图像和光学响应曲线的位置处，则将与至少一个登记位置进行最佳匹配。如果手指被放置在两个登记位置之间的位置处，则可以对登记图像和针对这两个登记位置的光学响应曲线进行插值以认证用户。最佳匹配可以分别是针对指纹图像和光学响应曲线的预定阈值。
根据第三方面，提供了一种指纹检测装置，该指纹检测装置包括指纹传感器和光学传感器以及连接至指纹传感器和光学传感器的控制单元，该光学传感器包括发光源和光接收装置，其中，当用户登记指纹时，控制单元被配置成：当用户的手指在指纹传感器上的第一位置处被放置在指纹传感器上时控制指纹传感器捕获手指的指纹的第一登记图像；控制光学传感器的发光源向用户的手指发射光；控制光接收装置接收当手指被放置在指纹传感器上的第一位置处时由发光源发射的光的至少一部分；基于由光接收装置接收到的光确定第一光响应曲线；以及形成包括基于当手指被放置在第一位置处时的第一登记图像和第一光响应曲线的指纹表示的指纹模板。
第三方面的效果和特征在很大程度上类似于上面关于第一方面和第二方面描述的那些效果和特征。
根据第四方面，提供了一种电子设备的指纹检测装置，该指纹检测装置包括指纹传感器和光学传感器以及连接至指纹传感器和光学传感器的控制单元，光学传感器包括发光源和光接收装置，其中，当认证电子设备的用户时，控制单元被配置成：当用户的手指被放置在指纹传感器上时控制指纹传感器接收手指的指纹的第一认证图像；控制光学传感器的发光源向用户的手指发射光；控制光接收装置接收当手指被放置在指纹传感器上的第一位置处时由发光源发射的光的至少一部分；基于由光接收装置接收到的光确定第一光认证响应曲线；以及将第一认证图像和第一光认证响应曲线与用于认证用户的指纹模板进行匹配，其中，指纹模板包括针对指纹传感器处手指的至少一个先前登记位置的用户的手指的指纹表示以及相关的光响应曲线。
第四方面的效果和特征在很大程度上类似于上面关于第一方面和第二方面描述的那些效果和特征。
在本申请的上下文中，指纹图像的“登记图像”和/或“认证图像”可以是从指纹图像提取的对评估在不同时间获取的指纹图像之间的相似度有用的任何信息。例如，指纹的登记/认证图像可以包括指纹特征(例如，所谓的细节)的描述以及关于指纹特征之间的位置关系的信息。可替选地，指纹图像的表示可以是图像本身、或图像的压缩版本。例如，图像可以被二值化和/或骨架化。从指纹图像提取这样的验证图像或登记图像的各种方式对于相关领域普通技术人员而言是公知的。
在研究所附权利要求书和以下描述时，本发明的另外的特征以及优点将变得明显。本领域技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以被组合以产生与下面所描述的实施方式不同的其他实施方式。
附图说明
现在将参照示出本发明的示例实施方式的附图更详细地描述本发明的这些方面和其他方面，在附图中：
图1以包括集成指纹检测装置的移动电话的形式示意性地例示出根据本发明的电子设备；
图2是根据示例实施方式的指纹检测装置的分解图；
图3a至图3b示意性示出指纹检测装置当手指被放置在指纹传感器上的两个不同位置处时的示例实施方式；
图4是根据另一实施方式的指纹检测装置的分解图；
图5是根据示例实施方式的登记用户的手指的指纹的方法的流程图；
图6是根据示例实施方式的用于认证电子设备的用户的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文中阐述的实施方式；相反，这些实施方式是为了透彻性和完整性而提供的。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。
图1是包括指纹检测装置102和触摸传感器104的电子设备100的示意图的透视图。电子设备100在图1中被描绘为具有移动电话的形式的手持式电子设备。然而，应该容易理解，本发明同样适用于其他类型的电子设备诸如例如可穿戴式电子设备、平板电脑等。因此，指纹检测装置102可以用于需要一种方式来识别和/或认证用户的这样的电子设备。电子设备100还包括连接至以下描述的指纹传感器101和光学传感器130的控制单元140。为了易于理解，仅示意性地示出了控制单元140。
参照图2，描绘了指纹检测装置102的示例实施方式的分解图的示意图。图2中的指纹检测装置102包括用于捕获用户的手指的图像的指纹传感器101。指纹传感器包括基板103，基板103包括用于读取由布置在基板103上的指纹感测芯片106提供的信息的读出电路(也称为控制单元，未示出)。基板103可以是常规的印刷电路板(PCB)、柔性基板或适用于当前应用的任何其他类型的基板或载体。
此外，感测芯片106还包括具有限定感测平面的表面的多个感测元件108。每个感测元件108被配置成提供指示在感测元件与放置在指纹感测装置102的外表面110上的手指之间的电磁耦合的信号。借助于布置在位于感测芯片106上的一组相应的第一键合焊盘114与位于基板103上的一组相应的第二键合焊盘116之间的多个键合线112，将来自感测元件108中的每一个的信号提供至基板的读出电路，从而将感测芯片106电连接至基板103的读出电路。替代键合线112，可以借助于通过感测芯片106等的垂直互连访问(VIA)将来自感测元件108的信号连接至基板103的读出电路。
如图2进一步描绘的，指纹传感器101包括用于将具有保护板的形式的导光结构120机械地附接至感测芯片106的粘合剂118。粘合剂被示意性地示出为具有与感测芯片106相同的尺寸和形状。导光结构120可以构成任何类型的绝缘透明或半透明材料诸如例如玻璃材料或聚合物材料或者玻璃材料或聚合物材料的等效物，所述材料在指纹传感设备中适合用作形成表面的顶层。
更进一步地，图2中描绘的示例性指纹检测装置102包括被布置成完全围绕并且包围感测芯片106的围绕框架122。此外，指纹检测装置102包括连接在围绕框架122的内表面上的光学传感器130。光学传感器130包括发光源132和光接收装置134。因此，并且如下面将参照图3a和图3b的描述进一步详细描述的，当手指被放置在外表面110上时，发光源132被布置成通过导光结构120发射光并且光接收装置134被布置成在光与手指相互作用之后接收所发射的光132。
图2中的指纹传感器101优选地是电容指纹传感器，尽管应当容易理解的是其他替选例如超声指纹传感器等也是可以想到的。
参照图3a和图3b，提供了与指纹传感器101的使用有关的光学传感器130的功能的进一步详细描述。在图3a和图3b中，省略了基板103、感测元件108、键合线112、粘合层118以及围绕框架122以改进指纹检测装置102的功能的图示。
首先参照图3a，其示意性地示出了放置在外表面110上的在外表面110上的第一位置处的手指202。手指202的第一位置在此借助于手指坐标系204相对于指纹检测装置坐标系206来限定。图3a所描绘的示例实施方式中，手指202位于外表面110上，使得手指202的x1-轴对应于指纹检测装置的x-轴，并且手指202的z1-轴对应于指纹检测装置的z-轴。
当手指202位于外表面110上的第一位置时，指纹传感器101捕获指纹的图像，并且基本上同时，发光源132通过导光结构120向用户的手指202发射光。在所发射的光与手指202相互作用之后，由光接收装置134接收所发射的光。将在图3a中表示为I1的接收到的光的强度与表示为Iem的所发射的光的强度进行比较，从而可以确定第一光响应曲线。根据图3a中描绘的示例，虽然波长保持相同，但是与所发射的光的光强度Iem相比，接收到的光的光强度I1较低。
现在参照图3b，其示意性地示出了放置在外表面110上的在外表面110上的第二位置处的手指202。图3b所描绘的示例实施方式中，手指202位于外表面110上，使得手指202的y1-轴对应于指纹检测装置的x-轴，并且手指202的z1-轴对应于指纹检测装置102的z-轴。
以与上述有关图3a的描述类似的方式，当手指202位于外表面110上的第二位置时，指纹传感器101捕获指纹的图像，并且基本上同时，发光源132通过导光结构120向用户的手指202发射光。在所发射的光与手指202相互作用之后，由光接收装置134接收所发射的光。将在图3b中表示为I2的接收到的光的强度与表示为Iem的所发射的光的强度进行比较，从而可以确定第二光响应曲线。根据图3b所描绘的示例，虽然波长保持相同，但是与所发射的光的光强度Iem相比，接收到的光的光强度I2较低。
当将图3a中的第一光响应曲线和图3b中的第二光响应曲线进行比较时，即，在针对第一位置的接收到的光的光强度I1与针对第二位置的接收到的光的光强度I2之间进行比较时，可以看出，光强度根据手指202的位置而有所不同。图3a和图3b中所描绘的示例中，与第一位置相比，针对第二位置的光强度较高。
应当容易理解的是，手指坐标系204的x1-轴和y1-轴自然也可以以相对于指纹检测装置坐标系206的x-轴和y-轴的任何角度来定位。
此外，由光接收装置134接收的光的光强度还可以取决于由手指在外表面110上施加的压力以及手指与外表面110接触的面积有多大。可以借助于指纹传感器确定压力。如果压力过高，可以要求用户将手指重新放置在指纹传感器上。
参照图4，描绘了指纹检测装置402的另一示例实施方式的分解图的示意图。图4所描绘的实施方式与图2所描绘的实施方式之间的区别是，图4中的指纹检测装置402包括多个光学传感器，并且因此包括多个发光源132和多个光接收装置134。图4所描绘的实施方式中，多个发光源132和多个光接收装置134在围绕框架122周围交替地布置。
借助于图4所描绘的实施方式，可以优选地根据手指在指纹传感器101上的位置来选择性地激活多个发光源132和多个光接收装置134。因此，可以通过捕获指纹的图像来确定手指在指纹传感器101上的特定位置，然后当对光响应曲线进行确定时确定要操作多个发光源132和多个光接收装置134中的哪一个或哪些。
现在，特别地，结合图3a至图3b参照图5和图6通过使用以上参照有关图2至图4描述的上述指纹检测装置102、402中的一个以便描述登记指纹的方法以及用于认证电子设备100的用户的方法。
首先参照图5，其示出了根据示例实施方式的登记用户的手指的指纹的方法的流程图。
首先，当登记指纹时，电子设备100的用户将他的手指202放置在指纹检测装置102、402的外表面110上。该位置被设置为第一位置。指纹传感器101借此捕获501用户的手指202的指纹的第一登记图像。因此，第一登记图像特定于当手指202放置在指纹传感器101上的特定的第一位置处时所捕获的图像。此后或同时，发光装置132向用户的手指202发射502光，所发射的光由光接收装置134接收503。基于由光接收装置134接收到的光，确定504第一光响应曲线。如上所述，光响应曲线优选地基于在光接收装置134处接收到的光的强度I1。更优选地，光响应曲线基于在光接收装置134处接收到的光的光强度I1与从发光源132发射的光强度Iem之间的差。之后，可以形成505指纹模板，该指纹模板包括基于第一登记图像和第一光响应曲线的表示。更详细地，针对手指202在指纹传感器101上的特定的第一位置，提供了针对手指202在指纹传感器101上的该第一位置的由指纹传感器101捕获的指纹的图像和基于光强度的光响应曲线。
此后，优选地通过将手指202放置在指纹传感器101上的多个位置处来继续用户的手指的登记，从而将每个位置与特定的捕获图像和特定的光响应曲线相关联。
当使用如图4中所描绘的指纹检测装置402时，可以由选定的多个发光装置132中的一个执行发射光的步骤，并且可以由选定的多个光接收装置134中的一个执行接收所发射的光的步骤。所使用的特定发光装置132和光接收装置134可以基于手指的特定位置，该位置由指纹传感器101确定。替选地，多个发光源132中的每一个发射光并且光接收装置134的每一个接收光，由此通过结合由光接收装置134接收到的光的光强度数据来形成光响应。
现在参照图6，其示出了根据示例实施方式认证电子设备100的用户的方法的流程图。
首先，当试图获得对电子设备100的访问权限时，用户将他的手指202放置在指纹检测装置102、402的外表面110上。由此，接收601用户的手指的指纹的第一认证图像。此后或同时，发光装置132向用户的手指202发射602光，所发射的光由光接收装置134接收603。基于由光接收装置134接收到的光，确定604第一光认证响应曲线。将第一认证图像和第一光认证响应曲线与根据以上关于图5的描述形成的指纹模板进行匹配605。因此，将第一认证图像和第一光认证响应曲线与下述指纹模板进行匹配，该指纹模板包括针对指纹传感器处手指的至少一个先前登记位置的用户的手指的指纹表示以及相关的光响应曲线。
在本上下文中，应将登记的指纹理解成对应于下述用户的手指的指纹数据，所述用户的手指的指纹数据是如上所述当使用指纹检测装置进行自我激活/登记时用户“先前”提供的。因此，登记的指纹对应于电子设备的用户的指纹或多个指纹。在本公开内容的上下文中，表述“指纹数据”应该被广义地解释并且包括手指的指纹的常规“视觉图像”以及当使用指纹传感器获取“指纹数据”时与手指有关的一组测量结果两者。类似地，“光响应曲线”对应于先前获取的针对用户的手指在指纹传感器处的特定位置以光学光的形式的元数据。
此外，表述“处理电路”应该被理解成包括任何类型的计算设备诸如ASIC、微处理器等。还应该理解，这样的处理电路的实际实现方式可以在多于单个设备/电路之间划分。
本公开内容的控制功能性可以使用现有的控制单元或计算机处理器或者由用于针对于此目的或另一目的结合的适当系统的专用计算机处理器或者由硬线系统来实现。本公开内容范围内的实施方式包括程序产品，该程序产品包括用于承载或者具有在其上所存储的机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这样的机器可读取介质可以是可以由通用计算机或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用的介质。作为示例，这样的机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或者其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备或者可以用于承载或存储以机器可执行指令或数据结构的形式的期望的程序代码并且可以由通用计算机或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何其他介质。当通过网络或其他通信连接(硬线、无线、或者硬线或无线的组合)将信息传送或提供至机器时，该机器适当地将连接视为机器可读取介质。因此，任何这样的连接适当地称为机器可读取介质。以上组合也包括在机器可读取介质的范围内。机器可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或者专用处理机器来执行某一功能或功能组的指令和数据。
尽管附图可以示出顺序，但是步骤的顺序可以与所描绘的顺序不同。两个或更多个步骤还可以同时或者部分同时发生地执行。这样的变型将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有这样的变型均在公开内容的范围内。同样，软件实现方式可以使用具有基于规则的逻辑和其他逻辑的标准程序设计技术来实现以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决定步骤。另外，尽管已经参照本发明的具体示例性实施方式描述了本发明，但是许多不同的改变、修改等对于本领域技术人员将变得明显。
尽管已经参照本发明的具体示例性实施方式描述了本发明，但是许多不同的改变、修改等对于本领域技术人员将变得明显。还应当注意，可以以各种方式省略、互换或布置该设备的部分，该传感器设备还能够执行本发明的功能。例如，指纹传感器可以位于电子设备的侧面部分上或背面上。因此，本发明不应被解释为限于指纹传感器的特定位置。
此外，根据对附图、公开内容和所附权利要求书的研究，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解并且实现所公开的实施方式的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的仅有事实不表示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (16)

1.一种借助于指纹检测装置(102)来登记用户的手指(202)的指纹的方法，所述指纹检测装置(102)包括指纹传感器(101)以及包括发光源(132)和光接收装置(134)的光学传感器(130)，所述方法包括以下步骤：
-由所述指纹传感器(101)捕获(501)在所述指纹传感器(101)上的第一位置处放置在所述指纹传感器上的用户的手指(202)的指纹的第一登记图像；
-由所述光学传感器(130)的所述发光源(132)向所述用户的手指(202)发射(502)光；
-由所述光接收装置(134)接收(503)当所述手指(202)被放置在所述指纹传感器(101)上的所述第一位置处时由所述发光源(132)发射的光的至少一部分；
-基于由所述光接收装置(134)接收到的光确定(504)第一光响应曲线；以及
-通过结合当所述手指(202)被放置在所述指纹传感器的所述第一位置处时的所述第一登记图像和所述第一光响应曲线来形成(505)包括基于所述第一登记图像和所述第一光响应曲线的指纹表示的指纹模板。
2.根据权利要求1所述的方法，确定所述第一光响应曲线的步骤还基于由所述发光源(132)发射的光。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定所述第一光响应曲线的步骤包括以下步骤：
-确定由所述发光源(132)发射的光的发射光强度(Iem)；
-确定由所述光接收装置(134)接收到的光的接收光强度(I1，I2)；
-将所述接收光强度与所述发射光强度进行比较；以及
-基于所述接收光强度与所述发射光强度之间的光强度差确定所述第一光响应曲线。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述发光装置被布置成发射至少两种不同波长的光，并且所述光接收装置被布置成接收所述至少两种不同波长的光的至少一部分。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-基于由所述指纹传感器捕获的所述登记图像确定所述指纹传感器上的所述第一位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述光学传感器(130)是包括第一发光源和第一光接收装置的第一光学传感器，其中，所述指纹检测装置(402)还包括第二光学传感器，所述第二光学传感器包括第二发光源和第二光接收装置，其中，所述方法还包括以下步骤：
-将所述指纹传感器上的所确定的第一位置与所述指纹传感器上的至少第一预设手指位置和第二预设手指位置进行比较；
-如果所述第一位置基本上对应于所述第一预设手指位置，则控制所述第一光学传感器，以由所述第一发光源发射光并且由所述第一光接收装置接收所发射的光的至少一部分。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：
-如果所述第一位置基本上对应于所述第一预设手指位置，则禁止所述第二光学传感器发射光。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-由所述指纹传感器(101)捕获在所述指纹传感器上的第二位置处放置在所述指纹传感器(101)上的所述用户的手指(202)的指纹的第二登记图像，所述第二位置与所述第一位置相比是不同的；
-由所述光学传感器(130)的所述发光源(132)向所述用户的手指(202)发射光；
-由所述光接收装置(134)接收当所述手指(202)被放置在所述指纹传感器(101)上的所述第二位置处时由所述发光源(132)发射的光的至少一部分；以及
-基于当所述手指被放置在所述指纹传感器上的所述第二位置处时由所述光接收装置接收到的光确定第二光响应曲线；
其中，形成所述指纹模板的步骤还包括基于当所述手指被放置在所述第二位置处时的所述第二登记图像和所述第二光响应曲线的指纹表示。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述用户的手指的所述第二位置对应于在所述指纹传感器的表面上相对于所述第一位置旋转的位置。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的方法，其中，所述用户的手指的所述第二位置对应于相对于所述第一位置沿所述指纹传感器的表面移动的位置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述指纹传感器是电容指纹传感器和超声指纹传感器中的一个。
12.一种用于认证包括指纹检测装置(102，402)的电子设备(100)的用户的方法，所述指纹检测装置(102，402)包括指纹传感器(101)以及包括发光源(132)和光接收装置(134)的光学传感器(130)，所述方法包括以下步骤：
-由所述指纹传感器(101)接收(601)放置在所述指纹传感器(101)上的用户的手指(202)的指纹的第一认证图像；
-由所述光学传感器(130)的所述发光源(132)向所述用户的手指(202)发射(602)光；
-由所述光接收装置(134)接收(603)当所述手指(202)被放置在所述指纹传感器(101)上时由所述发光源(132)发射的光的至少一部分；
-基于由所述光接收装置(134)接收到的光确定(604)第一光认证响应曲线；以及
-将所述第一认证图像和所述第一光认证响应曲线与用于认证所述用户的指纹模板进行匹配(605)，其中，所述指纹模板包括针对所述指纹传感器处所述手指的至少一个先前登记位置的所述用户的手指的指纹表示以及相关的光响应曲线。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，将所述第一认证图像和所述第一光认证响应曲线与所述指纹模板进行匹配的步骤还包括以下步骤：
-基于所述指纹的所述第一认证图像确定所述手指(202)的在所述指纹传感器(101)上的位置。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，将所述第一认证图像和所述第一光认证响应曲线与所述指纹模板进行匹配的步骤还包括以下步骤：
-确定在所确定的所述手指在所述指纹传感器上的位置与针对所述至少一个先前登记位置的所述用户的手指的所述指纹表示之间的对应关系。
15.一种指纹检测装置(102，402)，所述指纹检测装置(102，402)包括指纹传感器(101)和光学传感器(130)以及连接至所述指纹传感器和所述光学传感器的控制单元(140)，所述光学传感器(130)包括发光源(132)和光接收装置(134)，其中，当用户登记指纹时，所述控制单元(140)被配置成：
-当用户的手指(202)在所述指纹传感器(101)上的第一位置处被放置在所述指纹传感器上时控制所述指纹传感器捕获所述手指的指纹的第一登记图像；
-控制所述光学传感器(130)的所述发光源向所述用户的手指(202)发射光；
-控制所述光接收装置(134)接收当所述手指被放置在所述指纹传感器(101)上的所述第一位置处时由所述发光源发射的光的至少一部分；
-基于由所述光接收装置接收到的光确定第一光响应曲线；以及
-通过结合当所述手指被放置在所述指纹传感器的所述第一位置处时的所述第一登记图像和所述第一光响应曲线来形成包括基于所述第一登记图像和所述第一光响应曲线的指纹表示的指纹模板。
16.一种电子设备(100)的指纹检测装置(102，104)，所述指纹检测装置包括指纹传感器(101)和光学传感器(130)以及连接至所述指纹传感器和所述光学传感器的控制单元(140)，所述光学传感器(130)包括发光源(132)和光接收装置(134)，其中，当认证所述电子设备的用户时，所述控制单元被配置成：
-当用户的手指被放置在所述指纹传感器上时控制所述指纹传感器接收所述手指的指纹的第一认证图像；
-控制所述光学传感器的所述发光源向所述用户的手指发射光；
-控制所述光接收装置接收当所述手指被放置在所述指纹传感器上的所述第一位置处时由所述发光源发射的光的至少一部分；
-基于由所述光接收装置接收到的光确定第一光认证响应曲线；以及
-将所述第一认证图像和所述第一光认证响应曲线与用于认证所述用户的指纹模板进行匹配，其中，所述指纹模板包括针对所述手指的在所述指纹传感器处的至少一个先前登记位置的所述用户的手指的指纹表示以及相关的光响应曲线。
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