CN111027444A - 智能锁的屏下指纹识别系统 - Google Patents

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蒋念根
饶大化
余正华
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Zhejiang Kaadas Industrial Co ltd
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Abstract

本发明涉及指纹识别技术领域，具体地说，涉及智能锁的屏下指纹识别系统。其包括智能门锁和屏下指纹组件，智能门锁与屏下指纹组件通过UART、VCC、GND、TOUCH导线相连接，智能门锁包括智能门锁主控MCU、触摸按键单元、通信单元、刷卡单元、提示单元以及驱动单元的控制电路，屏下指纹组件包含Sensor、Driver、Touch IC、Sensor LED、Logo LED及指纹MCU单元。该智能锁的屏下指纹识别系统中，解决屏下指纹在智能门锁低功耗领域的应用，屏下指纹可穿透玻璃盖板的厚度可达1.5mm，克服屏下光学指纹穿透力的问题，屏下指纹的指纹Logo灯，引导用户找准位置，大大提升用户解锁通过的体验，智能锁与屏下指纹可存储多达100枚ID，实现90％用户2秒内快速验证通过。

Description

智能锁的屏下指纹识别系统
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域，具体地说，涉及智能锁的屏下指纹识别系统。
背景技术
随着2018年新思国际首款屏下指纹传感器的推出，屏下指纹在手机行业高速发展，并迈向逐步取代传统半导体指纹的趋势。屏下指纹识别技术一时间备受手机开发商和用户宠爱。与此同时，搭载屏下指纹识别技术的智能门锁也应运而生。
智能锁的屏下指纹识别技术主要是通过屏幕玻璃下方的隐形指纹完成指纹识别解锁过程的新技术。其优势在于没有任何可视的物理结构，不挖槽不开孔，全屏智能门锁的一体化外观设计和科技感十足的用户体验。但现有的智能锁的屏下指纹识别功耗高，穿透力较差，且不具有手指定位功能，解锁通过体验效果差，指纹存储量低。
发明内容
本发明的目的在于提供智能锁的屏下指纹识别系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供智能锁的屏下指纹识别系统，包括智能门锁和屏下指纹组件，所述智能门锁与屏下指纹组件通过UART、VCC、GND、TOUCH导线相连接，所述智能门锁包括智能门锁主控MCU、触摸按键单元、通信单元、刷卡单元、提示单元以及驱动单元的控制电路，所述屏下指纹组件包含Sensor、Driver、Touch IC、Sensor LED、Logo LED及指纹MCU单元。
作为优选，所述指纹MCU单元与智能门锁主控MCU信息交互硬件接口为USART，其波特率为57600bps，数据格式为8位数据位，1位停止位，无校验位。
作为优选，所述指纹MCU单元对Sensor采集到的图像进行图像算法处理，生成特征，存储模板、搜索指纹模板及完成与智能门锁的信息交互。
作为优选，所述智能门锁主控MCU和指纹MCU单元的交互指令包括指纹录入、指纹验证、指纹删除。
作为优选，所述指纹录入的方法为：先在智能门锁的触摸按键单元输入两位编码，在编码不存在且属于00至99的指纹编码时，设置录入次数以及成功次数为0，获取图像，生成特征，对录入次数加一，且当特征生成功时，对成功次数加一，在录入次数为6至12次之间，且成功次数不小于6次的情况完成指纹录入。
作为优选，所述指纹验证的方法为：若触发指纹Touch IC，则智能门锁主控MCU发采图指令给指纹MCU单元，采图成功后，生成特征，然后搜索指纹，搜索成功后反馈指纹信息至智能门锁主控MCU。
作为优选，所述指纹删除的方法为：若是单个删除指纹，在成功获取图像情况下，生成特征，搜索对应指纹信息，并删除对应指纹；在不能成功获取图像情况下，输入两位属于00至99的指纹编码，并删除编码对应指纹；若是全部删除指纹，则删除全部指纹编码、用户指纹以及指纹模组的指纹。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该智能锁的屏下指纹识别系统中，采用智能门锁主控MCU与指纹MCU单元的交互实现屏下指纹在智能门锁低功耗领域的应用，降低能耗，提高经济效益。
2、该智能锁的屏下指纹识别系统中，屏下指纹可穿透玻璃盖板的厚度可达1.5mm，克服屏下光学指纹穿透力的问题。
3、该智能锁的屏下指纹识别系统中，屏下指纹的指纹Logo灯，引导用户找准位置，大大提升用户解锁通过的体验。
4、该智能锁的屏下指纹识别系统中，智能锁与屏下指纹可存储多达100枚ID，实现90％用户2秒内快速验证通过。
附图说明
图1为本发明的智能门锁与屏下指纹交互原理框图
图2为本发明的智能门锁与屏下指纹交互流程框图；
图3为本发明的智能锁与屏下指纹硬件连接框图；
图4为本发明的智能锁录入指纹流程图；
图5为本发明的智能锁用户验证指纹流程图；
图6为本发明的智能锁用户删除指纹流程图。
具体实施方式
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。
请参阅图1-图6所示，本发明提供一种技术方案：
本发明提供智能锁的屏下指纹识别系统，包括智能门锁和屏下指纹组件，智能门锁与屏下指纹组件通过UART、VCC、GND、TOUCH导线相连接，智能门锁包括智能门锁主控MCU、触摸按键单元、通信单元、刷卡单元、提示单元以及驱动单元的控制电路，屏下指纹组件包含Sensor、Driver、Touch IC、Sensor LED、Logo LED及指纹MCU单元。
本实施例中，Sensor结构尺寸为8.82*9.80mm2，出图为16位，分辨率为128*140dpi，Driver用于驱动Sensor进行采图。
进一步的，Touch IC为唤醒电路，当智能门锁与屏下指纹休眠时，触发Touch IC唤醒智能门锁与屏下指纹。
具体的，Sensor LED为采图提供光源，引导用户找准位置，大大提升用户解锁通过的体验。
此外，Logo LED点亮时与固定结构配合，可以凸显出指纹形态的Logo图标。
除此之外，指纹MCU单元控制Sensor LED及Logo LED的亮灭，同时也控制Driver单元进而驱动Sensor采图，并且接收Sensor采集到的图像。
值得说明的是，指纹MCU单元与智能门锁主控MCU信息交互硬件接口为USART，其波特率为57600bps，数据格式为8位数据位，1位停止位，无校验位。
本实施例中，指纹MCU单元对Sensor采集到的图像进行图像算法处理，生成特征，存储模板、搜索指纹模板及完成与智能门锁的信息交互，克服屏下光学指纹穿透力的问题，本发的屏下指纹可穿透玻璃盖板的厚度可达1.5mm。
其中，图像算法处理包括图像分割单元、图像归一化单元、图像分割方向法单元、图像分割方差法单元、图像二值化单元、脚纹图像二值化单元、静态阈值二值化单元、指纹图像滤波单元和图像细化单元。
进一步的，图像分割单元用于从一幅图像中按一定规则将一些物体或区域加以分离，划分出重要信息部分或区域，比如手指的指纹区域和非指纹区域。
进一步的，图像归一化单元用于指纹灰度图的灰度均值和方差做一次调整，不论用什么设备采集的指纹图像都可以有预期的方差和均值，图像灰度的平均值和方差公式为：
Figure BDA0002302398180000041
Figure BDA0002302398180000042
指定期望的图像方差和平均值后，算出归一化后的图像G(i,j)：
Figure BDA0002302398180000043
其中M0，V0为期望的平均值和方差(一般M0＝150，V0＝2000)。
进一步的，图像分割方向法单元基于指纹方向信息的进行分割。
进一步的，图像分割方差法单元基于图像局部灰度方差进行分割。
进一步的，图像二值化单元在原灰度的指纹图像中计算每小块在每个方向上的统计量,由这些统计量在每个小块方向上的差异来确定该小块的方向。
进一步的，指纹图像二值化单元将图像上的像素点的灰度值设置为0或1，也就是将整个图像呈现出明显的黑白视觉效果，一般用的方法是设定一个阈值T，用T将图像中像素数据分成两部分，若输入灰度图像的函数为：
Figure BDA0002302398180000044
通过求解阈值T，从而把图像f(x,y)分成目标和背景两个区域，其中大于T的像素群为目标区域，小于等于T的像素群为背景区域。
进一步的，静态阈值二值化单元根据灰度图像的直方图为整幅图像来确定一个阈值，利用原灰度图像分部的直方图来确定，设灰度值f取值是0-255之间的整数，f＝0为黑色，f＝255为白色，p(fk)表示灰度值为k的概率，nk表示灰度值为k的像素的个数，n为像素的个数。则有公式如下：
Figure BDA0002302398180000051
进一步的，指纹图像滤波单元公式如下：
Figure BDA0002302398180000052
本实施例中，智能门锁主控MCU与指纹MCU单元的交互指令遵循固定的发送指令和应答指令帧格式，具体如下：
Figure BDA0002302398180000053
Figure BDA0002302398180000054
采用智能门锁主控MCU与指纹MCU单元的交互解决屏下指纹在智能门锁低功耗领域的应用。
其中，智能门锁主控MCU和指纹MCU单元的交互指令包括指纹录入、指纹验证、指纹删除。
指纹录入的方法为：先在智能门锁的触摸按键单元输入两位编码，在编码不存在且属于00至99的指纹编码时，设置录入次数以及成功次数为0，获取图像，生成特征，对录入次数加一，且当特征生成功时，对成功次数加一，在录入次数为6至12次之间，且成功次数不小于6次的情况完成指纹录入。
其中，智能锁与屏下指纹可存储多达100枚ID，实现90％用户2秒内快速验证通过。
指纹验证的方法为：若触发指纹Touch IC，则智能门锁主控MCU发采图指令给指纹MCU单元，采图成功后，生成特征，然后搜索指纹，搜索成功后反馈指纹信息至智能门锁主控MCU。
指纹删除的方法为：若是单个删除指纹，在成功获取图像情况下，生成特征，搜索对应指纹信息，并删除对应指纹；在不能成功获取图像情况下，输入两位属于00至99的指纹编码，并删除编码对应指纹；若是全部删除指纹，则删除全部指纹编码、用户指纹以及指纹模组的指纹。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.智能锁的屏下指纹识别系统，包括智能门锁和屏下指纹组件，其特征在于：所述智能门锁与屏下指纹组件通过UART、VCC、GND、TOUCH导线相连接，所述智能门锁包括智能门锁主控MCU、触摸按键单元、通信单元、刷卡单元、提示单元以及驱动单元的控制电路，所述屏下指纹组件包含Sensor、Driver、Touch IC、Sensor LED、Logo LED及指纹MCU单元。
2.根据权利要求1所述的智能锁的屏下指纹识别系统，其特征在于：所述指纹MCU单元与智能门锁主控MCU信息交互硬件接口为USART，其波特率为57600bps，数据格式为8位数据位，1位停止位，无校验位。
3.根据权利要求1所述的智能锁的屏下指纹识别系统，其特征在于：所述指纹MCU单元对Sensor采集到的图像进行图像算法处理，生成特征，存储模板、搜索指纹模板及完成与智能门锁的信息交互。
4.根据权利要求1所述的智能锁的屏下指纹识别系统，其特征在于：所述智能门锁主控MCU和指纹MCU单元的交互指令包括指纹录入、指纹验证、指纹删除。
5.根据权利要求4所述的智能锁的屏下指纹识别系统，其特征在于：所述指纹录入的方法为：先在智能门锁的触摸按键单元输入两位编码，在编码不存在且属于00至99的指纹编码时，设置录入次数以及成功次数为0，获取图像，生成特征，对录入次数加一，且当特征生成功时，对成功次数加一，在录入次数为6至12次之间，且成功次数不小于6次的情况完成指纹录入。
6.根据权利要求4所述的智能锁的屏下指纹识别系统，其特征在于：所述指纹验证的方法为：若触发指纹Touch IC，则智能门锁主控MCU发采图指令给指纹MCU单元，采图成功后，生成特征，然后搜索指纹，搜索成功后反馈指纹信息至智能门锁主控MCU。
7.根据权利要求4所述的智能锁的屏下指纹识别系统，其特征在于：所述指纹删除的方法为：若是单个删除指纹，在成功获取图像情况下，生成特征，搜索对应指纹信息，并删除对应指纹；在不能成功获取图像情况下，输入两位属于00至99的指纹编码，并删除编码对应指纹；若是全部删除指纹，则删除全部指纹编码、用户指纹以及指纹模组的指纹。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109118627A (zh) * 2018-08-15 2019-01-01 深圳市凯迪仕智能科技有限公司 一种自动锁控制电路及控制方法
CN109448184A (zh) * 2018-10-26 2019-03-08 厦门摩洛克科技有限公司 一种智能门锁的控制系统及其智能门锁
CN110070658A (zh) * 2019-05-08 2019-07-30 中南大学 基于加密短信的主从多级gsm遥控反馈智能门锁及其加密算法
CN110414364A (zh) * 2019-07-03 2019-11-05 北京欧铼德微电子技术有限公司 指纹识别装置、移动终端及指纹识别方法
CN209637426U (zh) * 2019-01-16 2019-11-15 美智光电科技有限公司 屏下指纹组件及门锁

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109118627A (zh) * 2018-08-15 2019-01-01 深圳市凯迪仕智能科技有限公司 一种自动锁控制电路及控制方法
CN109448184A (zh) * 2018-10-26 2019-03-08 厦门摩洛克科技有限公司 一种智能门锁的控制系统及其智能门锁
CN209637426U (zh) * 2019-01-16 2019-11-15 美智光电科技有限公司 屏下指纹组件及门锁
CN110070658A (zh) * 2019-05-08 2019-07-30 中南大学 基于加密短信的主从多级gsm遥控反馈智能门锁及其加密算法
CN110414364A (zh) * 2019-07-03 2019-11-05 北京欧铼德微电子技术有限公司 指纹识别装置、移动终端及指纹识别方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张铎等: "《自动识别技术产品与应用》", 30 September 2009, 武汉大学出版社 *

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