CN111382406A - 指纹解锁方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种指纹解锁方法及装置，所述方法包括：检测手指的状态；根据所述手指的状态确定曝光时间，其中，所述手指的状态为干手指时的曝光时间大于所述手指的状态为非干手指时的曝光时间；根据所述曝光时间内采集到的指纹图像进行解锁。通过根据手指的状态动态调整曝光时间，为干手指提供更长的曝光时间，根据本公开实施例的指纹解锁方法及装置能够增加干手指时采集到的指纹图像包含的信号量，提升干手指的面内指纹解锁性能。

Description

指纹解锁方法及装置

技术领域

本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种指纹解锁方法及装置。

背景技术

随着智能手机的飞速发展，指纹识别手机进入人们的视野，光学指纹传感技术和OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)屏幕的自发光特性使得手机全面屏和正面指纹识别的结合(即屏幕内指纹识别)成为可能。

相关技术中，干手指用户在进行手机的面内指纹解锁时，性能较差。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种指纹解锁方法及装置，能够提升干手指的屏幕内指纹解锁性能。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种指纹解锁方法，包括检测手指的状态；根据所述手指的状态确定曝光时间，其中，所述手指的状态为干手指时的曝光时间大于所述手指的状态为非干手指时的曝光时间；根据所述曝光时间内采集到的指纹图像进行解锁。；

根据本公开实施例的第二方面，提供一种指纹解锁装置，包括检测模块，用于检测手指的状态；确定模块，用于根据所述手指的状态确定曝光时间，其中，所述手指的状态为干手指时的曝光时间大于所述手指的状态为非干手指时的曝光时间；解锁模块，用于根据所述曝光时间内采集到的指纹图像进行解锁。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：曝光时间越长，终端采集到的指纹图像包含的信号量越大，在本公开实施例中，根据手指的状态动态调整曝光时间，为干手指提供更长的曝光时间，从而增加干手指时采集到的指纹图像包含的信号量，提升干手指的面内指纹解锁性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁方法的流程图。

图2a和图2b分别示出了相同的曝光时间下，手指的状态为干手指时采集到的指纹图像的示意图和手指的状态为非干手指时采集到的指纹图像的示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁方法的流程图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁方法的流程图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁方法的流程图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁装置的框图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁装置的框图。

图8是根据一示例性实施例示出的一种用指纹解锁的装置800的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁方法的流程图。该方法可以应用于手机或者平板等终端中。如图1所示，该方法可以包括以下步骤。

在步骤S11中，检测手指的状态。

在步骤S12中，根据所述手指的状态确定曝光时间，其中，所述手指的状态为干手指时的曝光时间大于所述手指的状态为非干手指时的曝光时间。

在步骤S13中，根据所述曝光时间内采集到的指纹图像进行解锁。

曝光时间越长，终端采集到的指纹图像包含的信号量越大，在本公开实施例中，根据手指的状态动态调整曝光时间，为干手指提供更长的曝光时间，从而增加干手指时采集到的指纹图像包含的信号量，提升干手指的面内指纹解锁性能。

终端采集指纹图像的过程可以包括：终端开启光源，使得光源的光线照射到手指指纹上，并经手指指纹反射(包括指纹上的凸起的纹线的漫反射和全反射，以及凹陷的纹线的漫反射和全反射)到指纹传感器；指纹传感器接收反射来的光线，通过光电转换将该光线的亮度信息转换为电信号(模拟信号)；终端通过模数转换将该电信号装换为数字信号，并根据该数字信号生成指纹图像。

在本公开实施例中，指纹图像包含的信号量由组成该指纹图像的各像素点的值确定。在一个示例中，指纹图像为一个10x10的阵列，终端可以确定该10x10的阵列中每个点对应的数字信号的值确定为各点的像素值，然后将所有像素值的均值作为该指纹图像包含的信号量。终端还可以以其他方式确定指纹图像包含的信号量，例如终端可以将阵列中每个点对应的数字信号的值进行二值化处理，将二值化结果确定为阵列中对应点的像素值，然后将所有像素值的均值作为该指纹图像包含的信号量。本公开对此不做限制。

在一种可能的实现方式中，终端开启的光源可以为终端屏幕的背光。在一个示例中，终端开启光源可以为终端以HBM(High Brightness mode)开启屏幕中指纹识别区域的背光。曝光时间可以为从终端开启光源开始至终端关闭光源为止经历的时间。

表1示出在曝光时间相同的情况下，不同光源的亮度下终端采集的指纹图像包含的信号量的示例。由表1可知，在曝光时间相同的情况下，光源的亮度越高，终端采集的指纹图像包含的信号量越大。而信号量越低，指纹图像的质量越差，解锁性能也就越差。

表1

亮度(lux)	1094	908	747
				亮度(nit)	683.75	567.5	466.875
曝光时间(ms)	41	41	41
				信号量	94.03	80.75	70.82

由于光源亮度达到一定亮度阈值后，继续增加光源亮度时，指纹图像的信号量变化较小。因此，在光源亮度达到一定亮度阈值后，例如终端以HBM开启屏幕中指纹识别区域的背光的情况下，需要采用其他方式增加指纹图像包含的信号量，以提升指纹图像的质量。

在本公开实施例中，通过增加曝光时间，实现指纹图像包含的信号量的增加。表2示出达到相同的信号量时，不同光源的亮度下曝光时间的示例。结合表1和表2可知，同样光源亮度情况下，曝光时间越长，信号量越大。例如，结合表1中第三列和表2中的第三列，两者亮度相同，均为908lux；当曝光时间为41ms时，指纹图像包含的信号量为80.75；当曝光时间达到49ms时，指纹图像包含的信号量为94.03。

表2

亮度(lux)	1094	908	747
				亮度(nit)	683.75	567.5	466.875
曝光时间(ms)	41	49	60
				信号量	94.03	94.03	94.03

手指的状态可以分为干手指和非干手指(也可以称为正常手指)。干手指可能是由于皮肤干燥或者清洁后皮肤油脂减少而造成的。图2a和图2b分别示出了相同的曝光时间下，手指的状态为干手指时采集到的指纹图像的示意图和手指的状态为非干手指时采集到的指纹图像的示意图。由图2a和图2b可见，干手指对应的指纹图像相对于非干手指对应的指纹图像丢失了部分纹路信息，图像质量较差。

在本公开实施例中，为图像质量较差的干手指提供的曝光时间大于为图像质量较好的非干手指的曝光时间。这样，可以提高干手指时采集到的指纹图像包含的信号量，从而提高干手指时采集到的指纹图像的质量。

终端可以根据曝光时间内采集到的指纹图像进行解锁。在解锁过程中，终端可以将曝光时间内采集到的指纹图像与指纹模板进行匹配，若匹配成功，则终端可以执行解锁操作，若匹配失败，则终端可以确定解锁失败。

在一种可能的实现方式中，步骤S11可以包括：开启光源，以采集指纹图像；在曝光时间达到第一时间阈值时，根据所述第一时间阈值内采集到的指纹图像进行解锁；在解锁失败时，检测所述手指的状态。

其中，第一时间阈值可以根据需要设置。第一时间阈值可以表示默认的曝光时间。在曝光时间达到第一时间阈值时，终端可以根据第一时间阈值内采集到的指纹图像进行解锁，即将第一时间阈值内采集到的指纹图像与指纹模板进行匹配。若匹配成功，则表示解锁成功，此时终端可以执行解锁操作。若匹配失败，则表示解锁失败，此时终端可以检测手指的状态。

在一种可能的实现方式中，在解锁失败时，检测所述手指的状态可以包括：在解锁失败时，获取所述第一时间阈值内采集到的指纹图像包含的第一信号量；若所述第一信号量小于第一信号量阈值，则确定所述手指的状态为干手指；若所述第一信号量大于或者等于所述第一信号量阈值，则确定所述手指的状态为湿手指。

其中，第一信号量可以表示终端在第一时间阈值内采集到的指纹图像包含的信号量。第一信号量阈值可以用于评价指纹图像的质量。第一信号量阈值可以根据需要进行设置，对此本公开不做限制。

在第一信号量大于或者等于第一信号量阈值时，表明第一时间阈值内采集到的指纹图像包含的信号量较多，该指纹图像的质量较好，终端可以确定手指的状态为干手指。在此基础上，终端可以直接执行步骤S13，即根据所述第一时间阈值内采集到的指纹图像进行解锁。若解锁成功，则终端可以执行解锁操作，若匹配失败，则终端可以确定解锁失败。

在第一信号量小于第一信号量阈值时，表明第一时间阈值内采集到的指纹图像包含的信号量较少，该指纹图像的质量可能较差，终端可以确定手指的状态为干手指。在此基础上，终端可以执行图3所示的步骤S121和步骤S13，或者执行图4所示的步骤S122和步骤S13。

图3是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁方法的流程图。如图3所示，步骤S12根据所述手指的状态确定曝光时间可以包括步骤S121，。

在步骤S121中，在所述手指的状态为干手指时，保持光源开启，继续采集图像，直至采集到的指纹图像包含的信号量达到第二信号量阈值，曝光时间结束。

其中，第二信号量阈值可以根据需要进行设置。第二信号量阈值可以大于或者等于第一信号量阈值。第二信号量阈值可以衡量指纹图像包含的信号量是否足够多。在所述手指的状态为干手指时，表明第一时间阈值内采集的指纹图像包含的信号量较少，终端可以保持光源开启，继续采集图像。当采集到的指纹图像包含的信号量达到第二信号量阈值时，表明终端采集到的指纹图像包含的信号量已经足够多，不会因为信号量较少而造成解锁失败。因此，当采集到的指纹图像包含的信号量达到第二信号量阈值时，终端可以关闭光源，停止曝光，使得曝光时间结束。这里，曝光时间是从开启光源开始，至采集到的指纹图像包含的信号量达到第二信号量阈值为止的时间。

之后，终端可以根据曝光时间内采集到的指纹图像进行解锁。若解锁成功，则终端可以执行解锁操作，若匹配失败，则终端可以确定解锁失败。

图4是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁方法的流程图。如图4所示，步骤S12根据所述手指的状态确定曝光时间可以包括步骤S122。

在步骤S122中，在所述手指的状态为干手指时，保持光源开启，继续采集图像，直至曝光时间达到第二时间阈值，所述第二时间阈值大于所述第一时间阈值。

其中，第二时间阈值可以根据需要进行设置。第二时间阈值大于第一时间阈值。在所述手指的状态为干手指时，表明第一时间阈值内采集的指纹图像包含的信号量较少，终端可以保持光源开启，继续采集图像，直至曝光时间达到第二时间阈值。当曝光时间达到第二时间阈值时，终端在曝光时间内采集到的指纹图像包含的信号量较多，不会因为信号量较少而造成解锁失败。因此，当曝光时间达到第二时间阈值时，终端可以关闭光源，停止曝光，使得曝光时间结束。这里，曝光时间是从第二时间阈值。

之后，终端可以根据曝光时间内采集到的指纹图像进行解锁。若解锁成功，则终端可以执行解锁操作，若匹配失败，则终端可以确定解锁失败。

在一种可能的实现方式中，在终端确定解锁失败时，终端可以重新执行本公开实施例的指纹解锁方法。当解锁失败次数达到次数阈值时，终端可以提示用户采用密码等其他方式进行解锁。

在一种可能的实现方式中，在终端解锁失败时，终端可以发出指纹解锁失败的提示，并确定是否需要重新进行指纹解锁。若接收到重新进行指纹解锁的指令，则终端可以重新执行本公开实施例的指纹解锁方法。

图5是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁方法的流程图。如图5所示，该方法可以包括以下步骤。

在步骤S21中，开启光源，以采集指纹图像。

在步骤S22中，在曝光时间达到第一时间阈值时，根据第一时间阈值内采集到的指纹图像进行解锁；若解锁成功，则执行步骤S27；若解锁失败，则执行步骤S23。

在步骤S23中，检测手指的状态；当手指的状态为干手指时，执行步骤S24或者步骤S25；当手指的状态是非干手指时，执行步骤S28。

在步骤S24中，保持光源开启，继续采集图像，直至采集到的指纹图像包含的信号量达到第二信号量阈值，曝光时间结束。

在步骤S25中，保持光源开启，继续采集图像，直至曝光时间达到第二时间阈值，第二时间阈值大于第一时间阈值。

在步骤S26中，根据曝光时间内采集到的指纹图像进行解锁；若解锁成功，则执行步骤S27；若解锁失败，则执行步骤S28。

在步骤S27中，执行解锁操作。

在步骤S28中，确定解锁失败。

图6是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁装置的框图。参照图6，该装置60可包括检测模块61、确定模块62和解锁模块63。

该检测模块61被配置为检测手指的状态；

该确定模块62被配置为根据所述手指的状态确定曝光时间，其中，所述手指的状态为干手指时的曝光时间大于所述手指的状态为非干手指时的曝光时间；

该解锁模块63被配置为根据所述曝光时间内采集到的指纹图像进行解锁。

曝光时间越长，终端采集到的指纹图像包含的信号量越大，在本公开实施例中，根据手指的状态动态调整曝光时间，为干手指提供更长的曝光时间，从而增加干手指时采集到的指纹图像包含的信号量，提升干手指的面内指纹解锁性能。

图7是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁装置的框图。参照图7，在一种可能的实现方式中，检测模块61可包括开启子模块611、解锁子模块612和检测子模块613。

该开启子模块611被配置为开启光源，以采集指纹图像；

该解锁子模块612被配置为在曝光时间达到第一时间阈值时，根据所述第一时间阈值内采集到的指纹图像进行解锁；

该检测子模块613被配置为在解锁失败时，检测所述手指的状态。

在一种可能的实现方式中，该检测子模块613具体可以用于：

在解锁失败时，获取所述第一时间阈值内采集到的指纹图像包含的第一信号量；

若所述第一信号量小于第一信号量阈值，则确定所述手指的状态为干手指；

若所述第一信号量大于或者等于所述第一信号量阈值，则确定所述手指的状态为湿手指。

在一种可能的实现方式中，所述确定模块62可以包括第一保持子模块621。

该第一保持子模块621被配置为在所述手指的状态为干手指时，保持光源开启，继续采集图像，直至采集到的指纹图像包含的信号量达到第二信号量阈值，曝光时间结束。

在一种可能的实现方式中，所述确定模块62可以包括第二保持子模块622。

该第二保持子模块622被配置为在所述手指的状态为干手指时，保持光源开启，继续采集图像，直至曝光时间达到第二时间阈值，所述第二时间阈值大于所述第一时间阈值。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图8是根据一示例性实施例示出的一种用指纹解锁的装置800的框图。例如，装置800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图8，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由装置800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

Claims (12)

1.一种指纹解锁方法，其特征在于，所述方法包括：

检测手指的状态；

根据所述手指的状态确定曝光时间，其中，所述手指的状态为干手指时的曝光时间大于所述手指的状态为非干手指时的曝光时间；

根据所述曝光时间内采集到的指纹图像进行解锁。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测手指的状态包括：

开启光源，以采集指纹图像；

在曝光时间达到第一时间阈值时，根据所述第一时间阈值内采集到的指纹图像进行解锁；

在解锁失败时，检测所述手指的状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在解锁失败时，检测所述手指的状态包括：

在解锁失败时，获取所述第一时间阈值内采集到的指纹图像包含的第一信号量；

若所述第一信号量小于第一信号量阈值，则确定所述手指的状态为干手指；

若所述第一信号量大于或者等于所述第一信号量阈值，则确定所述手指的状态为湿手指。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述手指的状态确定曝光时间包括：

在所述手指的状态为干手指时，保持光源开启，继续采集图像，直至采集到的指纹图像包含的信号量达到第二信号量阈值，曝光时间结束。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述手指的状态确定曝光时间包括：

在所述手指的状态为干手指时，保持光源开启，继续采集图像，直至曝光时间达到第二时间阈值，所述第二时间阈值大于所述第一时间阈值。

6.一种指纹解锁装置，其特征在于，所述装置包括：

检测模块，用于检测手指的状态；

确定模块，用于根据所述手指的状态确定曝光时间，其中，所述手指的状态为干手指时的曝光时间大于所述手指的状态为非干手指时的曝光时间；

解锁模块，用于根据所述曝光时间内采集到的指纹图像进行解锁。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括：

开启子模块，用于开启光源，以采集指纹图像；

解锁子模块，用于在曝光时间达到第一时间阈值时，根据所述第一时间阈值内采集到的指纹图像进行解锁；

检测子模块，用于在解锁失败时，检测所述手指的状态。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述检测子模块具体用于：

在解锁失败时，获取所述第一时间阈值内采集到的指纹图像包含的第一信号量；

若所述第一信号量小于第一信号量阈值，则确定所述手指的状态为干手指；

若所述第一信号量大于或者等于所述第一信号量阈值，则确定所述手指的状态为湿手指。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：

第一保持子模块，用于在所述手指的状态为干手指时，保持光源开启，继续采集图像，直至采集到的指纹图像包含的信号量达到第二信号量阈值，曝光时间结束。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，根据所述手指的状态确定曝光时间包括：

第二保持子模块，用于在所述手指的状态为干手指时，保持光源开启，继续采集图像，直至曝光时间达到第二时间阈值，所述第二时间阈值大于所述第一时间阈值。

11.一种指纹解锁装置，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行如权利要求1至5任一项所述的方法。

12.一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由处理器执行时，使得处理器能够执行如权利要求1-5任一项所述的方法。

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