CN111213143B - 通过指纹鉴认保证装置安全性的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于装置安全性的设备和方法，其中在触摸屏上获取指纹图像，并且基于所述第一指纹图像执行鉴认过程。此后，获取第二指纹图像并且确定所述第一和第二指纹图像的特性之间的差异，且基于此差异是否大于阈值，执行第二鉴认过程。

Description

通过指纹鉴认保证装置安全性的设备和方法
本专利申请案主张2017年10月30日申请的标题为“用于装置安全性的设备和方法(APPARATUS AND METHOD FOR DEVICE SECURITY)”的美国非临时申请案第15/798,327号的优先权，所述让渡给本受让人并且由此以引用的方式明确并入本文中。
背景技术
在具有指纹传感器的装置中，指纹传感器可用于鉴认用户。鉴认过程可使得能够取用原本未经授权用户无法取用的数据或功能。
指纹传感器可驻存于例如触摸屏下方并且能够感测整个屏幕上的触摸。也可能仅驻存于触摸屏的一部分下方。指纹传感器也可能驻存于装置的背部或侧部，或按钮上。指纹传感器可以操作方式耦合到装置中的其它组件，例如处理器或触摸屏。指纹传感器也可与装置的触摸屏集成在一起，或充当装置的触摸屏。
在具有指纹传感器的常规装置中，用户将其手指放置在指纹传感器上并且一旦其指纹经鉴认，接着便能够取用装置的某些数据或功能。通常，装置提供一旦在一段时间内尚未与所述装置交互便禁止取用的超时功能。在装置超时之后，用户必须重新鉴认以便取用某些数据或功能。
超时时间可为可由用户调整的，且举例来说，不希望频繁进行鉴认的用户可将超时时间设置为10分钟或更多。
此技术的一个缺点是用户可用装置进行鉴认，且第二未经授权用户可如同经授权用户一样接入装置，只要所述第二未经授权用户在装置超时之前进行此操作即可。
前述缺点的一个解决方案是在用户使用装置时连续地鉴认所述用户的指纹。然而，连续鉴认的不利方面有两个：其消耗更多电力，且因为完全指纹鉴认过程具有相关联的等待时间，所以这可不利地影响用户体验。
因而，需要电力高效且低等待时间的鉴认过程，其对依赖于超时的过程提供额外安全性。
发明内容
本公开的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中没有单个方面单独负责本文所公开的合乎需要的属性。
本公开中所描述的标的物的一个创新方面可实施于一种设备中。所述设备可包含触敏表面、一或多个处理器和指纹传感器。所述指纹传感器可被配置成在触敏表面上的靠近第一接触方位的区域处获取第一指纹图像并且在所述触敏表面上的靠近第二接触方位的区域处获取第二指纹图像。所述一或多个处理器可被配置成基于所述第一指纹图像执行第一鉴认过程，确定所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的差异，并且基于所述第二指纹图像的所述特性与所述第一指纹图像的所述特性之间的所述差异是否大于阈值来执行第二鉴认过程。
在一些方面中，一种用于鉴认的方法可包括在触敏表面上的靠近第一接触方位的区域处获取第一指纹图像；基于所述第一指纹图像执行第一鉴认过程；在靠近所述触敏表面上的第二接触方位的区域处获取第二指纹图像；确定所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的差异；和基于所述第二指纹图像的所述特性与所述第一指纹图像的所述特性之间的所述差异是否大于阈值来执行第二鉴认过程。
在一些方面中，一种用于鉴认的设备可包括用于获取第一指纹图像和第二指纹图像的装置；用于基于所述第一指纹图像执行鉴认过程的装置；用于确定所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的差异的装置；和用于基于所述第二指纹图像的所述特性与所述第一指纹图像的所述特性之间的所述差异是否大于阈值来执行第二鉴认过程的装置。
在一些方面中，一种非暂时性计算机可读媒体可存储有软件，所述软件包含在由一或多个处理器执行时致使装置执行包括以下操作的一或多个操作的指令：在触敏表面上的靠近第一接触方位的区域处获取第一指纹图像；基于所述第一指纹图像执行鉴认过程；在触敏表面上的靠近第二接触方位的区域处获取第二指纹图像；确定所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的差异；和基于所述第二指纹图像的所述特性与所述第一指纹图像的所述特性之间的所述差异是否大于阈值来执行第二鉴认过程。
触敏表面、指纹传感器和/或一或多个处理器可包含一或多个通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其组合。
触敏表面和指纹传感器可集成到单个传感器中，所述单个传感器能够感测指纹图像和触摸两者，且同时或大体同时测量一或多个触摸的指纹图像和方位两者。
附图说明
在附图和以下描述中阐述本说明书中描述的标的物的一或多个实施方案的细节。其它特征、方面和优点将从所述描述、图式和权利要求书中变得显而易见。应注意，以下各图的相对尺寸可能未按比例绘制。各个图式中的相同参考标号和名称指示相同元件。
如本文所描述，“触摸屏”、“触摸传感器”和“触敏表面”可替代地和可互换地使用。触敏表面可或可不定位成靠近显示装置。
图1示出根据一些实施方案的包含触摸传感器和指纹传感器的实例装置的图形表示的正视图。
图2A示出根据一些实施方案的实例指纹鉴认系统的组件的框图表示。
图2B示出根据一些实施方案的示出为与移动装置的组件合并的实例指纹鉴认系统的组件的框图表示。
图3示出根据一些实施方案的手指接触具有并入的指纹传感器的触摸传感器的图形表示。
图4A示出根据一些实施方案的手指接触触敏表面并且从左到右滑移的图形表示。
图4B示出根据一些实施方案的一个手指接触触敏表面并且在稍后时间，另一手指接触触敏表面的图形表示。
图5示出根据一些实施方案的手指接触触敏表面，在稍后时间，停止与触敏表面接触，并且另外在稍后时间恢复与触敏表面接触的图形表示。
图6示出根据一些实施方案的鉴认过程的实例。
图7示出根据一些实施方案的鉴认过程的实例。
具体实施方式
以下描述针对出于描述本公开的创新方面的目的的某些实施方案。然而，所属领域的技术人员将易于认识到，可以许多不同方式应用本文中的教示。描述的实施方案可实施于包含如本文中所公开的生物计量系统的任何装置、设备或系统中。另外，预期所描述的实施方案可包含在多种电子装置中或与多种电子装置相关联，所述电子装置例如但不限于：移动电话、具多媒体因特网功能的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、智能卡、例如手镯、肩带、腕带、戒指、头带、贴片等可穿戴装置、
Figure BDA0002449752870000031
装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本计算机、智能计算机、平板计算机、打印机、复印机、扫描仪、传真装置、全球定位系统(GPS)接收器/导航器、相机、数字媒体播放器(例如MP3播放器)、摄录影机、游戏控制台、腕表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如，电子阅读器)、移动健康装置、计算机监视器、自动显示器(包含里程表和速度计显示器等)、驾驶舱控制和/或显示器、相机视图显示器(例如车辆中的后视相机的显示器)、电子照片、电子布告板或标牌、投影仪、建筑结构、微波炉、冰箱、立体声系统、盒式录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电装置、便携式存储器芯片、洗涤机、干燥器、洗涤器/干燥器、自动柜员机(ATM)、停车计时器、封装(例如在包含微机电系统(MEMS)应用以及非EMS应用的机电系统(EMS)应用中)、美观性结构(例如一件珠宝或服装上的图像显示器)和多种EMS装置。本文中的教示也可用于例如但不限于以下各项的应用中：电子开关装置、射频滤波器、传感器、加速度计、陀螺仪、运动感测装置、磁力计、用于消费型电子装置的惯性组件、消费型电子装置产品的零件、汽车门、方向盘或其它汽车零件、变容二极管、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造过程和电子测试设备。因而，所述教示并不希望仅限于图中所描绘的实施方案，而取而代之的是具有广泛适用性，如所属领域的技术人员将容易显而易见的广泛适用性。
在一些实施方案中，鉴认方法可包含在用户触摸装置的触敏表面之后，在靠近触摸方位的区域处获取第一指纹图像。触敏表面可为借助于常规触摸感测方法，包含电容、电阻性、光学或超声方法，对物理触摸敏感的表面。感测触敏表面中的触摸的传感器可驻存于表面上、表面内或表面下方。可基于触摸质心、初始触摸方位或任何其它确定触摸方位的几何方法来确定所述方位。所述区域可靠近触摸方位，并且可为圆形形状、方形形状、矩形形状或任何任意形状。所述区域也可由与触敏表面接触的手指的皮肤面积来确定。所述区域可扩大到超过，或缩小到小于与触敏表面接触的手指的皮肤的面积的大小。所述区域可为勾勒手指与触敏表面的接触区域内或邻近的关注区域的轮廓。
可通过指纹传感器获取第一指纹图像。这类指纹传感器可根据光学、电容、超声或任何其它能够获取指纹图像的技术的原理操作。指纹图像接着可存储于例如处理器高速缓冲存储器中的存储器中，驻存于指纹传感器中的存储器中，驻存于控制器中的存储器中，或驻存于装置中的一或多个处理器中的任一个中或可操作地连接到装置中的一或多个处理器中的任一个中的存储器中。
可通过所属领域中已知的用于指纹鉴认的任何算法，例如通过将从指纹图像提取的特征与已知指纹的数据库进行比较，对例如第一指纹图像的指纹图像执行鉴认过程。这类数据库可驻存于装置上，另一本地装置上，或任何远程装置上。
可通过处理器或数字信号处理器(DSP)确定第一指纹图像的特性与第二指纹图像的特性之间的差异，所述处理器或数字信号处理器(DSP)驻存于指纹传感器、控制器、通用处理器、应用程序处理器、还处理触摸的处理器、图形处理器或能够处理图像数据的装置内的任何电路中或配置为指纹传感器、控制器、通用处理器、应用程序处理器、还处理触摸的处理器、图形处理器或能够处理图像数据的装置内的任何电路。
图1示出根据一些实施方案的包含指纹感测系统的实例移动装置100的图形表示。举例来说，移动装置100可表示例如蜂窝式电话、智能电话、智能手表、多媒体装置、个人游戏装置、平板计算机和笔记型计算机的各种便携式计算装置，以及其它类型的便携式计算装置。然而，本文中所描述的各种实施方案不限于便携式计算装置的应用。实际上，本文中所公开的各种技术和原理可以在传统地非便携式装置和系统中应用，例如，在计算机监视器、电视显示器、一体机、车辆导航装置和音频系统中，以及其它应用。另外，本文中所描述的各种实施方案并不限于在包含显示器的装置中应用。
移动装置100大体上包含内有各种电路、传感器和其它电组件的罩壳(还被称作“外壳”或“壳体”)102。在所说明的实例实施方案中，移动装置100还包含触摸屏显示器(在本文中也被称为“触敏显示器”)104。触摸屏显示器104大体上包含显示器和布置在显示器上方或者并入到显示器中或与显示器集成在一起的触摸屏。显示器104可大体上表示采用多种合适的显示器技术中的任一种的多种合适的显示器类型中的任一种。举例来说，显示器104可以是基于数字微快门(DMS)的显示器、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器、液晶显示器(LCD)、使用LED作为背光的LCD显示器、等离子显示器、基于干涉式调制器(IMOD)的显示器，或适合结合触敏用户接口(UI)系统使用的另一类型的显示器。
移动装置100可以包含各种其它装置或组件以用于与用户互动，或者将信息传送给用户或者从用户接收信息。举例来说，移动装置100可以包含一或多个麦克风106、一或多个扬声器108，并且在一些情况下，一或多个至少部分地机械化按钮110。移动装置100可包含启用例如一或多个视频或静态图像相机112、一或多个无线网络接口(未示出)(例如，蓝牙、WiFi或蜂窝)和一或多个非无线接口116(例如，通用串行总线(USB)接口或HDMI接口)的额外特征的各种其它组件。
移动装置100可以包含能够扫描且成像对象签名(例如，指纹、掌印或手纹)的超声感测系统118。在一些实施方案中，指纹感测系统118可充当触敏控制按钮。在一些实施方案中，触敏控制按钮可以定位于指纹感测系统118下方或者与指纹感测系统118集成在一起的机械或电压敏系统予以实施。换句话说，在一些实施方案中，超声感测系统118所占据的区可充当用户输入按钮以控制移动装置100以及充当指纹传感器以实现安全特征(例如，用户鉴认特征)。在一些实施方案中，指纹感测系统118可定位于显示器的玻璃盖板下方或显示器自身的一部分下方。在一些实施方案中，指纹感测系统118可定位于移动装置罩壳102的侧壁上或背侧上。罩壳102可容纳作为指纹感测系统118的部分可配置为在触摸感测模式或指纹感测模式中操作的指纹传感器。
图2A示出用于鉴认指纹的装置的框图表示。指纹传感器202以可操作方式连接到触摸传感器204、鉴认模块208和控制器206。指纹传感器202和触摸传感器204可集成到执行指纹感测功能和触摸感测功能两者的块中。鉴认模块208和控制器206可集成到执行鉴认功能和控制功能两者的块中。鉴认模块208和控制器206也可集成到装置的通用处理器中，或驻存于装置中的任何处理器中的一或多个中。
指纹传感器202可借助捕获指纹并且将指纹转换成图像或图像数据的任何手段，产生图像，或表示图像的数据。鉴认模块208可从指纹传感器接收指纹图像或指纹图像数据。这类指纹图像数据可包括从指纹提取的特征。鉴认模块208可通过所属领域中已知的用于指纹鉴认的任何方法，例如通过将从指纹图像提取的特征和与经授权用户相关联的指纹特征的数据库进行比较，执行鉴认过程。鉴认模块208可对接收到的原始图像数据、接收到的经滤波或经预处理的图像数据或接收到的特征数据执行鉴认过程。鉴认模块208也可滤波或预处理所接收的图像或图像数据，并且从所述图像或数据提取特征。
控制器206可以可操作方式连接到指纹传感器202、触摸传感器204和鉴认模块208，以便控制指纹传感器202、触摸传感器204和鉴认模块208的配置、电力模式、安全级或其它方面。
图2B示出并入到移动装置230中的指纹感测系统200。移动装置230也可含有例如电源210、图像处理模块218、处理器216和存储器212。
图2B示出包含图2A的指纹感测系统200的实例移动装置230的组件的框图表示。举例来说，移动装置230可以是上文在图1中展示且参考图1所描述的移动装置100的框图表示。虽然控制器206示出且描述为单个组件，但在一些实施方案中，控制器206可统一地指代彼此电连通的两个或更多个相异控制单元或处理单元。在一些实施方案中，控制器206可以包含通用单芯片或多芯片处理器、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、应用程序处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置(PLD)、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其被设计成执行本文中所描述的功能和操作的任何组合中的一或多个。
图2B的指纹感测系统200可包含图像处理模块218。在一些实施方案中，指纹传感器202提供的原始所测量图像数据可发送、发射、传送或以其它方式提供给图像处理模块218。图像处理模块218可包含被配置成、被调适成或可以其它方式操作以处理指纹传感器202提供的图像数据的硬件、固件和软件的任何适当的组合。在一些实施方案中，图像处理模块218可以包含信号或图像处理电路或电路组件，包含例如放大器(例如，仪表放大器或缓冲放大器)、模拟或数字混频器或倍增器、开关、模/数转换器(ADC)、无源滤波器或有源模拟滤波器等等。在一些实施方案中，这类电路或电路组件中的一或多个可集成于控制器206内，例如，其中控制器206被实施为系统级芯片(SoC)或系统级封装(SIP)。在一些实施方案中，这类电路或电路组件中的一或多个可集成于DSP内，所述DSP包含于控制器206内或耦合到控制器206。在一些实施方案中，图像处理模块218可至少部分地经由软件来实施。举例来说，刚刚描述的电路或电路组件中的一或多个的一或多个功能或通过所述电路或电路组件中的一或多个执行的操作可实际上由例如在控制器206的处理单元中(例如，在通用处理器或DSP中)执行的一或多个软件模块来执行。在一些实施方案中，图像处理模块218或其部分可用可在应用程序处理器(例如与移动装置230相关联的处理器216)上运行的软件实施。应用程序处理器可具有用于应用程序处理器内的生物计量图像数据的安全处理的专用共处理器和/或软件模块(有时被称为“信任分区”)。
在一些实施方案中，除了指纹感测系统200之外，移动装置230还可包含单独处理器216、存储器212、接口220和电源210。在一些实施方案中，指纹感测系统200的控制器206可控制指纹传感器202和图像处理模块218，且移动装置230的处理器216可控制移动装置230的其它组件。在一些实施方案中，处理器216将包含例如指令或命令的数据传送到控制器206。在一些此类实施方案中，控制器206可将包含例如原始或经处理图像数据(还被称作“图像信息”)的数据传送到处理器216。还应理解，在一些其它实施方案中，控制器206的功能可完全地或至少部分地通过处理器216来实施。在一些此类实施方案中，可能并不需要指纹感测系统200的单独控制器206，这是因为控制器206的功能可由移动装置230的处理器216执行。
取决于实施方案，控制器206和处理器216中的一个或两个可将数据存储于存储器212中。举例来说，存储于存储器212中的数据可包含所测量的原始图像数据、经滤波或以其它方式经处理的图像数据、所估计的图像数据或最终的经优化图像数据。存储器212可存储处理器可执行代码或其它可执行计算机可读指令，其能够由控制器206和处理器216中的一个或两者执行以执行各种操作(或致使例如指纹传感器202、图像处理模块218或其它模块的其它组件执行操作)，包含计算、运算、估计或本文中所描述的其它确定中的任一个。还应理解，存储器212可统一地指代一或多个存储器装置(或“组件”)。举例来说，取决于实施方案，控制器206可在与处理器216不同的存储器装置中存取和存储数据。在一些实施方案中，存储器组件中的一或多个可被实施为基于NOR或NAND的快闪存储器阵列。在一些其它实施方案中，存储器组件中的一或多个可被实施为不同类型的非易失性存储器。另外，在一些实施方案中，存储器组件中的一或多个可以包含易失性存储器阵列，例如RAM的类型。
在一些实施方案中，控制器206或处理器216可传送存储于存储器212中的数据或通过接口220直接从图像处理模块218接收的数据。举例来说，这类所传送的数据可包含图像数据或从图像数据导出或以其它方式确定的数据。接口220可统一地指代一或多个不同类型的一或多个接口。在一些实施方案中，接口220可以包含用于从外部存储器(例如，可移除存储器装置)接收数据或将数据存储到外部存储器(例如，可移除存储器装置)的存储器接口。另外或替代地，接口220可以包含能够将原始或经处理的数据传递到外部计算装置、系统或服务器以及从外部计算装置、系统或服务器接收数据的一或多个无线网络接口或一或多个有线网络接口。
电源210可对移动装置230中的一些或全部组件提供电力。电源210可以包含多种能量存储装置中的一或多种。举例来说，电源210可以包含可再充电电池，例如镍镉电池或锂离子电池。另外或替代地，电源210可以包含一或多个超级电容器。在一些实施方案中，电源210可以是可使用从例如壁式插座(或“插口”)或与移动装置230集成在一起的光伏装置(或“太阳能电池”或“太阳能电池阵列”)获取的电力充电(或“再充电”)。另外或替代地，电源210可为可无线充电的。电源210可包含电力管理集成电路和电力管理系统。
如下文所使用，术语“处理单元”是指指纹感测系统的控制器(例如，控制器206)、图像处理模块(例如，图像处理模块218)或包含指纹感测系统的装置的单独处理器(例如，处理器216)中的一或多个的任何组合。换句话说，下文描述为通过处理单元执行或使用处理单元执行的操作可通过指纹感测系统的控制器、图像处理模块或包含指纹感测系统的装置的单独处理器中的一或多个来执行。
图3示出根据一些实施方案的实例指纹感测系统300的一部分的图形表示的横截面投影视图。举例来说，指纹感测系统300可实施参考图2A和图2B所描述的指纹感测系统200。指纹感测系统300可包含位于衬底或显示器304上方和位于压板(例如，“盖板”或“玻璃盖板”)306下方的指纹感测层308。替代地，指纹感测层308可位于衬底或显示器304(未示出)下方。替代地，指纹感测层308可与衬底或显示器304集成在一起。
在一些实施方案中，显示器304可定位于压板306与指纹感测层308之间。在一些实施方案中，显示器304可充当压板306。一或多个保护层、声学匹配层、抗污迹层、胶粘剂层、装饰层、导电层或其它涂层(未示出)可包含于显示器304、指纹感测层308和压板306的一或多个侧部上。
压板306可以由可以可操作方式耦合到指纹感测层308的任何合适材料形成。举例来说，压板306可以由玻璃、塑料、陶瓷、蓝宝石、金属或金属合金中的一或多个形成。在一些实施方案中，压板306可以是盖板(例如，玻璃盖板)或底层显示器的透镜玻璃。在一些实施方案中，压板306可以包含一或多种聚合物(例如，一或多种类型的聚对二甲苯)，并且可以显著更薄。在一些实施方案中，压板306可以具有在约10微米(μm)到约1000μm或更大的范围内的厚度。
图4A示出包含指纹感测系统404的装置400的实例实施方案，所述指纹感测系统404可基于来自靠近第一区域406的第一接触的第一指纹图像来鉴认指纹，接着可在用户在触敏表面402上滑移他的/她的手指之后获取第二指纹图像。
在接近时间t1处，用户将他的/她的手指408放置于靠近第一区域406的第一接触处。装置400可在靠近第一区域406的第一接触附近的区域处获取第一指纹图像并且可对指纹图像执行鉴认过程以确保指纹属于经授权用户。鉴认过程也可确保指纹不属于已经特定地针对未经授权用户被置于黑名单中的用户。
在接近时间t2处，用户将他的/她的手指408从靠近第一区域406的第一接触滑移到第二接触方位410。装置400可在靠近第二接触方位410的区域处获取第二指纹图像。装置400可确定第二指纹图像的一或多个特性与第一指纹图像的一或多个特性之间的差异，并且在所述一或多个特性超过阈值的情况下执行第二鉴认过程。
在示出的此实例中，在同一用户仅将他的/她的手指从触敏表面的靠近第一区域406的第一接触滑移到第二接触方位410的情况下，第二指纹图像的一或多个特性与第一指纹图像的一或多个特性之间的差异可低于阈值，进而装置400不需要执行第二鉴认过程，这是因为足以确定同一经鉴认用户仍与装置400介接。
图4B示出包含指纹感测系统404的装置400的实例实施方案，所述指纹感测系统404可基于来自靠近第一区域406的第一接触的第一指纹图像来鉴认指纹，接着可在用户在触敏表面402上滑移他的/她的手指之后获取第二指纹图像。
在接近时间t1处，用户将他的/她的手指408放置于靠近第一区域406的第一接触处。装置400可在靠近第一区域406的第一接触处获取第一指纹图像并且可对指纹图像执行鉴认过程以确保指纹属于经授权用户。鉴认过程也可确保指纹不属于已经特定地针对未经授权用户被置于黑名单中的用户。
在接近时间t2处，用户(或不同的可能未经授权用户)使不同手指409与第二接触方位407接触。装置400可在靠近第二接触方位407的区域处获取第二指纹图像。装置400可确定第二指纹图像的一或多个特性与第一指纹图像的一或多个特性之间的差异，并且在所述一或多个特性超过阈值的情况下执行第二鉴认过程。
在图4B中示出的此实例中，在不同的手指在第二接触方位410处与触敏表面接触的情况下，由于指纹不同，因此第二指纹图像的一或多个特性与第一指纹图像的一或多个特性之间的差异可大于阈值，进而装置400执行第二鉴认过程，这是因为足以确定未经鉴认用户或手指正在与装置400介接。
指纹图像的特性可基于数个因素，在一个图像与后续图像之间改变。举例来说，用户可将他的/她的手指横转到所述，或使用手指的不同部分触摸触敏表面，或将更多力施加到触敏表面。鉴认模块208和图像处理模块218可通过将图像变换应用于第二指纹图像以便使来自同一手指的多个图像的一或多个特性的差异降到最低来考虑此因素。
图5示出包含指纹感测系统504的装置500的实例实施方案，所述指纹感测系统504可在时间t1基于来自靠近第一区域515的第一接触的第一指纹图像来鉴认指纹，接着在此后的时间t2，用户可从触敏表面移除其手指使得不再存在接触，接着可在用户再次将其手指在时间t3在靠近第二区域516的第二接触处放置于触敏表面502上之后，获取第二指纹图像。在接近t3的某一时间，装置500可确定第二指纹图像的特性与第一指纹图像的特性之间的差异，并且基于第二指纹图像的特性与第一图像的特性之间的差异是否大于阈值来执行第二鉴认过程。
在接近时间t1的某一时间，在指纹感测系统504基于来自靠近第一区域515的第一接触的第一指纹图像来鉴认指纹之后，装置500可处于解锁状态中，或换句话说，处于其中用户已经由其指纹被鉴认且已在根据其鉴认级和/或用户账户和/或装置设置的安全级下接入装置的状态中。
在接近t2的某一时间，在装置500已经由用户的指纹鉴认用户的情况下，装置可保持于解锁状态中直到存在与装置500的某一交互为止。另外，如果t2大于超出t2的阈值，那么装置可进入锁定状态。
在接近t3的某一时间，当手指508接触触敏表面502时，指纹感测系统504接着可在用户在时间t3将其手指在靠近第二区域516的第二接触处再次放置于触敏表面502上之后，获取第二指纹图像。在接近t3的某一时间，装置500可确定第二指纹图像的特性与第一指纹图像的特性之间的差异，并且基于第二指纹图像的特性与第一图像的特性之间的差异是否大于阈值来执行第二鉴认过程。所述特性可以是接触时间、先前接触停止、接触方位、接触面积、接触大小或其它方面中的任何一个。举例来说，通过确定在靠近第一区域515的第一接触与靠近第二区域516的第二接触之间的时间量内已存在接触停止，其中所述时间量大于阈值，装置500可执行第二鉴认过程。借助于另一实例，通过确定t3比t1大到大于阈值的量，装置500可执行第二鉴认过程。可例如对第二指纹图像，或在此后取得的指纹图像执行第二鉴认过程。
前述特性也可为图像能级、图像能量分布、图像方差、图像轮廓、图像时间戳或图像之间的相关性。
前述阈值也可基于安全级。举例来说，在较低安全级下，可接受较大阈值，其中图像之间的较大差异不会致使需要第二鉴认过程。然而，这可增加错误接受率，在较低安全级下可接受所述增加的错误接受率。举例来说，在较高安全级下，可需要较小阈值，其中使用图像之间的较小差异确定是否可能需要第二鉴认过程。然而，这可增加错误拒绝率，在较高安全级下可接受所述增加的错误拒绝率。
在成功鉴认之后，装置500可保持于解锁状态中，或在不成功鉴认的情况下，装置500可转变到锁定状态，或可通知用户再次鉴认或通过不同方法进行鉴认。
图6示出用于鉴认的过程600的实例实施方案的框图表示。在框605处，在触敏表面上的靠近第一接触方位的区域处获取第一指纹图像。在框610处，基于第一指纹图像执行鉴认过程。在框615处，在触敏表面上的靠近第二接触方位的区域处获取第二指纹图像。在框620处，确定第二指纹图像的特性与第一指纹图像的特性之间的差异。在框625处，基于第二指纹图像的特性与第一指纹图像的特性之间的差异是否大于阈值，执行第二鉴认过程。
可例如对第二指纹图像或在此后取得的一个指纹图像执行在框625处执行的第二鉴认过程。可在第二指纹图像的获取、第一指纹图像的特性与第二指纹图像的特性之间的差异的确定和第二鉴认过程之间存在某一延迟时间。因此，可基于除第二指纹图像以外的图像执行第二鉴认过程。
如果举例来说，确定第二指纹图像具有低质量，或安全级不要求即时重新鉴认，那么可在执行第二鉴认过程之前发生时间延迟。对于某一较低安全级，可能有利的是不会冒基于低质量图像的对指纹的错误拒绝的风险。
图7示出鉴认过程的实例实施方案700的流程图表示。
在框710处，在触敏表面上靠近的第一接触方位的区域处获取第一指纹图像。在框711处，基于指纹图像，例如第一指纹图像执行鉴认。在确定点712处，如果存在不成功鉴认，那么这可表示装置保持锁定，且装置返回到框710以便等到获取成功地经鉴认的图像为止。在确定点712处，在存在成功鉴认之后，这可表示用户的指纹经鉴认且装置解锁的情况，并且在框714处在触敏表面上的靠近第二接触方位的区域处获取第二指纹图像，接着在框716处，确定第二指纹图像的特性与第一指纹图像的特性之间的差异，并且在框718处，确定所述差异是否大于阈值。
如果所述差异大于阈值，那么这可因为第二指纹图像表示未经授权用户的手指，且装置返回到锁定模式，并且返回到框710以等待第一指纹图像的鉴认。如果所述差异不大于阈值，那么这可因为第二指纹图像表示经授权用户的手指，因而无需要执行另外的鉴认过程。
如本文所使用，涉及项目列表中的“至少一个”的短语是指那些项目的任何组合，包含单个成员。作为实例，“以下中的至少一个：a、b或c”意在涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。
结合本文中所公开的实施方案描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法过程可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。硬件与软件的互换性已大体在功能性方面加以描述，且在上文所描述的各种说明性组件、块、模块、电路及过程中加以说明。此类功能性是以硬件来实施还是以软件来实施取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。
结合本文中所公开的方面描述的用以实现各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备可通过以下各项来实现或执行：通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件，或经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合。通用处理器可为微处理器或任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心结合的一或多个微处理器，或任何其它此类配置。在一些实施方案中，特定过程和方法可由特定针对给定功能的电路执行。
在一或多个方面中，可以硬件、数字电子电路系统、计算机软件、固件(包括本说明书中所公开的结构和其结构等效物)或以其任何组合来实施所描述的功能。本说明书中描述的标的物的实施方案还可实施为一或多个计算机程序，例如计算机程序指令的编码在计算机存储媒体上以由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作的一或多个模块。
如果实施于软件中，那么所述功能可作为一或多个指令或代码而存储于计算机可读媒体(例如，非暂时性媒体)上或经由所述计算机可读媒体(例如，非暂时性媒体)传输。本文中所公开的方法或算法的过程可以在可以驻存于计算机可读媒体上的处理器可执行软件模块中实施。计算机可读媒体包含计算机存储媒体和通信媒体两者，所述通信媒体包含可经启用以将计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。存储媒体可为由计算机存取的任何可供使用的媒体。借助于实例而非限制，非暂时性媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于以指令或数据结构形式存储所期望的程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且，可将任何连接恰当地称为计算机可读媒体。如本文所使用的磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常是以磁性方式再现数据，而光盘是用激光以光学方式再现数据。以上各个的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。另外，方法或算法的操作可作为代码和指令中的任一个或任何组合或集合驻存于可并入到计算机程序产品中的机器可读媒体和计算机可读媒体上。
所属领域的一般技术人员可容易地显而易见对本发明中所描述的实施方案的各种修改，且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文中所定义的一般原理可应用于其它实施方案。因此，本公开并不希望限于本文中所展示的实施方案，而应被赋予与权利要求书、本文中所公开的原理和新颖特征相一致的最广泛范围。词语“示范性”在本文中专门使用(如果可能)以表示“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何实施方案未必应解释为比其它实施方案优选或有利。
在本说明书中在单独实施方案的上下文中描述的某些特征还可在单个实施方案中组合地实施。相反地，在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可单独地在多个实施方案中实施或以任何合适的子组合来实施。此外，尽管上文可将特征描述为以某些组合起作用且甚至最初如此主张，但在一些情况下，可将来自所主张的组合的一或多个特征从组合中删除，并且所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。
同样，虽然在附图中按特定次序描绘操作，但这不应被理解为要求按所展示的特定次序或按循序次序执行这类操作，或执行所有所说明的操作，以实现所要结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可为有利的。此外，上文所描述的实施方案中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实施方案中要求此类分离，且应理解，所描述的程序部件和系统大体上可一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。另外，其它实施方案是在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，权利要求书中所叙述的动作可以不同次序来执行且仍实现所期望的结果。
将理解，除非明确地指示特定所描述实施方案中的任一个中的特征彼此不兼容，或周围上下文暗示其相互排斥且不容易在互补和/或支持性意义上组合，否则本公开的全部内容预期且设想那些互补实施方案的特定特征可经选择性组合，以提供一或多个全面、但稍许不同的技术解决方案。因此，将进一步了解，已仅借助于实例给出以上描述，且可在本公开的范围内进行详细修改。

Claims (29)

1.一种用于鉴认的方法，所述方法包括：
在触敏表面上的靠近第一接触方位的区域处获取第一指纹图像；
基于所述第一指纹图像执行第一鉴认过程；
在所述触敏表面上的靠近第二接触方位的区域处获取第二指纹图像；
确定所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的差异；和
基于所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的所述差异是否大于阈值来执行第二鉴认过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性是二维方位。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二指纹图像的特性和所述第一指纹图像的特性是能级。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二指纹图像的特性和所述第一指纹图像的特性是时间戳。
5.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的差异包括执行相关函数。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值是基于安全级。
7.根据权利要求6所述的方法，其另外包括：
基于目前运行中的应用程序来确定所述安全级。
8.根据权利要求6所述的方法，其另外包括：基于用户选择来确定所述安全级。
9.根据权利要求1所述的方法，其另外包括：
基于安全级，从一组特性当中确定所述第二指纹图像的特性和所述第一指纹图像的特性。
10.根据权利要求1所述的方法，其另外包括：
确定是否已停止与所述触敏表面的接触。
11.一种用于鉴认的设备，所述设备包括：
触敏表面；
指纹传感器，其被配置成获取
a)所述触敏表面上的靠近第一接触方位的区域处的第一指纹图像，和
b)所述触敏表面上的靠近第二接触方位的区域处的第二指纹图像；
一或多个处理器，其耦合到所述指纹传感器且被配置成：
基于所述第一指纹图像执行第一鉴认过程；
确定所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的差异；和
基于所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的所述差异是否大于阈值来执行第二鉴认过程。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述第二指纹图像的特性和所述第一指纹图像的特性是二维方位。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述第二指纹图像的特性和所述第一指纹图像的特性是能级。
14.根据权利要求11所述的设备，其中所述第二指纹图像的特性和所述第一指纹图像的特性是时间戳。
15.根据权利要求11所述的设备，其中所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的差异是基于相关函数。
16.根据权利要求11所述的设备，其中所述阈值是基于安全级。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述安全级是基于目前呈现用户接口的应用程序。
18.根据权利要求16所述的设备，其中所述安全级基于用户选择。
19.根据权利要求11所述的设备，其中所述一或多个处理器被进一步配置成：
基于安全级，从一组特性当中确定所述第二指纹图像的特性和所述第一指纹图像的特性。
20.根据权利要求11所述的设备，其中所述一或多个处理器被进一步配置成：
确定是否已停止与耦合到所述指纹传感器的表面的接触。
21.一种用于鉴认的设备，所述设备包括：
用于在触敏表面上的靠近第一接触方位的区域处获取第一指纹图像的装置；
用于基于所述第一指纹图像执行第一鉴认过程的装置；
用于在所述触敏表面上的靠近第二接触方位的区域处获取第二指纹图像的装置；
用于确定所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的差异的装置；和
用于基于所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的所述差异是否大于阈值来执行第二鉴认过程的装置。
22.根据权利要求21所述的设备，其中所述第二指纹图像的特性和所述第一指纹图像的特性是二维方位。
23.根据权利要求21所述的设备，其中所述第二指纹图像的特性和所述第一指纹图像的特性是能级。
24.根据权利要求21所述的设备，其中所述第二指纹图像的特性和所述第一指纹图像的特性是时间戳。
25.根据权利要求21所述的设备，其中所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的差异是基于相关函数。
26.根据权利要求21所述的设备，其另外包括：
用于基于安全级从一组特性当中确定所述第二指纹图像的特性和所述第一指纹图像的特性的装置。
27.根据权利要求21所述的设备，其另外包括：
用于确定是否已停止与所述设备的表面的接触的装置。
28.一种上面存储有软件的非暂时性计算机可读媒体，所述软件包含在由一或多个处理器执行时致使装置执行包括以下操作的一或多个操作的指令：
在触敏表面上的靠近第一接触方位的区域处获取第一指纹图像；
基于所述第一指纹图像执行鉴认过程；
在触敏表面上的靠近第二接触方位的区域处获取第二指纹图像；
确定所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的差异；和
基于所述第二指纹图像的特性与所述第一指纹图像的特性之间的所述差异是否大于阈值来执行第二鉴认过程。
29.根据权利要求28所述的非暂时性计算机可读媒体，其中所述一或多个操作另外包括：
确定是否已停止与所述触敏表面的接触。
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