CN111985382A - 一种生物特征识别方法、装置、电子设备以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种生物特征识别方法、装置、电子设备和存储介质，本发明通过控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区；当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，控制屏幕采集区域显示第二颜色采集区，由于第二颜色采集区与第一颜色采集区的显示颜色不同，不同颜色对于环境中的强光抵消能力不同，所以当屏幕采集区域采集到目标对象的第二特征图像时，将第一特征图像和第二特征图像进行融合，得到特征融合图像，相较于传统采用单一颜色的OLED屏幕光源采集生物特征图像，利用不同颜色的采集区采集用户生物特征图像，能够避免出现单一颜色(例如白光)受到环境光影响大，造成无法获取清晰的生物特征图像的问题。
Description
技术领域
本发明属于生物特征识别领域，尤其涉及一种生物特征识别方法、装置、电子设备以及存储介质。
背景技术
随着电子产品的更新换代，在电子设备的开机系统中，利用生物特征信息(包括但不限于指纹，掌纹)解锁设备的方式已经逐渐取代密码解锁的方式。其中，识别对象的生物特征信息解锁设备的关键在于获取到精确的生物特征信息，从而保证校验过程的精准度，例如指纹解锁手机的过程，现有技术中一般借助OLED(OrganicLight-Emitting Diode)屏幕作为光源采集用户的指纹，再与用户预先录入手机中的标准指纹对比，从而判断正在请求开启设备的对象是否具备开机权限。
但是，当环境亮度非常高时(环境光亮度高于OLED屏幕亮度)，就会因为到达手指部分的光照不均匀，无法采集到清新的特征图像，进而影响特征信息识别的过程。
发明内容
为了解决上述现有技术中当环境亮度非常高时(环境光亮度高于OLED屏幕亮度)，就会因为到达手指部分的光照不均匀，无法采集到清新的特征图像，进而影响特征信息识别的过程的技术问题，本申请提供了一种生物特征识别方法、装置、电子设备以及存储介质。
第一方面，本申请提供了一种生物特征识别方法，所述方法包括：
控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区；
当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，控制所述屏幕采集区域显示第二颜色采集区，所述第二颜色采集区与第一颜色采集区的显示颜色不同；
当屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，将所述第一特征图像和所述第二特征图像进行融合，得到特征融合图像。
可选地，还包括：
获取特征信息库中预设的多个标准特征图像；
判断所述预设的多个标准特征图像中是否存在至少一个标准特征图像与所述特征融合图像的匹配度大于阈值；
若所述预设的多个标准特征图像中存在至少一个标准特征图像与所述特征融合图像的匹配度大于阈值，则确定所述目标对象通过鉴权。
可选地，确定所述目标对象通过鉴权的步骤之后，还包括：
将所述特征融合图像存储至所述特征信息库中。
可选地，将所述第一特征图像与所述第二特征图像融合，得到特征融合图像的步骤，包括：
获取采集第一特征图像的时长，得到第一获取时长；
获取采集第二特征图像的时长，得到第二获取时长；
根据所述第一特征图像、第二特征图像、第一获取时长以及第二获取时长确定所述特征融合图像。
可选地，根据所述第一特征图像、第二特征图像、第一获取时长以及第二获取时长确定所述特征融合图像的步骤，包括：
img＝img2-img1*T2/T1
其中，img为所述特征融合图像，img2为所述第二特征图像，img1为所述第一特征图像，T2为所述第二获取时长，T1为所述第一获取时长。
可选地，还包括：
当控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区时，记录第一时刻；
当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，记录第二时刻；
所述第二时刻与所述第一时刻相减得到所述第一获取时长；
当屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，记录第三时刻；
所述第三时刻与所述第二时刻相减得到所述第二获取时长。
可选地，所述第一颜色采集区包括：黑色采集区，所述第二颜色采集区包括：白色采集区。
第二方面，本申请提供了一种生物特征识别装置，包括：
第一控制模块，用于控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区；
第二控制模块，当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，用于控制所述屏幕采集区域显示第二颜色采集区，所述第二颜色采集区与第一颜色采集区的显示颜色不同；
判断模块，当屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，用于根据第一特征图像和第二特征图像对所述目标对象进行鉴权。
第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述的方法的步骤。
第四方面，一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行第一方面任一所述方法。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例通过控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区；当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，控制所述屏幕采集区域显示第二颜色采集区，由于第二颜色采集区与第一颜色采集区的显示颜色不同，不同颜色对于环境中的强光抵消能力不同，所以当屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，将所述第一特征图像和所述第二特征图像进行融合，得到特征融合图像，相较于传统采用单一颜色的OLED屏幕光源采集生物特征图像，利用不同颜色的采集区采集用户生物特征图像，能够避免出现单一颜色(例如白光)受到环境光影响大，造成无法获取清晰的生物特征图像的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请实施例的一种生物特征识别方法步骤流程图；
图2是本申请实施例的另一种生物特征识别方法步骤流程图；
图3是本申请实施例的图1中步骤S103的流程图；
图4是本申请实施例的采集方式示意图；
图5是本申请实施例的一种生物特征识别装置模块示意图；
图6是本申请实施例的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
在现有技术中，在电子设备的开机系统中，利用生物特征信息(指纹，掌纹)解锁设备的方式已经逐渐取代密码解锁的方式。其中，识别对象的生物特征信息解锁设备的关键在于获取到精确的生物特征信息，从而保证校验过程的精准度，例如指纹解锁手机的过程，现有技术中一般借助OLED屏幕作为光源采集用户的指纹，再与用户预先录入手机中的标准指纹对比，从而判断正在请求开启设备的对象是否具备开机权限。但是，当环境亮度非常高时，尤其当环境光亮度高于OLED屏幕亮度时，屏幕采集到的用户指纹图像会出现曝光过度的情况，不但不能增加指纹的清晰度，反而无法从指纹图像中读出更多纹理，进而影响与指纹库中预存的指纹匹配过程，这也就是在强光环境中需要多次反复指纹解锁的原因，基于此，本发明实施例首先提供了一种生物特征识别方法，如图1所示，所述方法包括：
步骤S101，控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区；
在该步骤中，用于采集生物特征的屏幕采集区域是智能设备屏幕上的某一预设区域，例如实际应用中手机屏幕下方指纹解锁区域，但不仅限于此，具体情况可以根据实际应用而定。
其中，第一颜色采集区的颜色是由OLED屏幕发出灯光的采集区，利用光线反射原理采集目标对象的生物特征信息(例如：指纹)，OLED屏幕射出的灯光颜色可以根据实际情况而定。
另外，生物特征可以是用户的指纹，也可以是用户的掌纹，再或者其他能够被屏幕中采集区采集到的用户生物特征信息。
步骤S102，当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，控制所述屏幕采集区域显示第二颜色采集区；
在本发明实施例中，当智能终端确定采集到第一特征图像时，再控制屏幕采集区域显示第二颜色采集区，其中，第二颜色采集区与第一颜色采集区可以是相同区域，但第二颜色采集区与第一颜色采集区的显示颜色不同，目的在于可以保证采用第二种颜色的灯光照射到用户的手指补位，采集第二特征图像。由于不同颜色对光线的吸收能力不同，所以能够避免采用单一颜色光受到环境中强光的影响的问题。
步骤S103，当屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，将所述第一特征图像和所述第二特征图像进行融合，得到特征融合图像。
在本发明实施例中，当确定屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，将所述第一特征图像和所述第二特征图像进行融合，可以避免单一颜色采集区采集用户的特征图像时，被环境光干扰，进而可以保证更加精确的识别用户特征信息。相较于传统采用单一颜色的OLED屏幕光源采集生物特征图像，利用不同颜色的采集区采集用户生物特征图像，能够结合两张特征图像的优点，达到增加图像清晰度的目的，避免出现单一颜色(例如白光)受到环境光影响大，造成无法获取清晰的生物特征图像的问题。
在本发明提供的又一实施例中，针对根据单一颜色采集区采集用户的特征图像时容易被环境光干扰的问题，还提供了一种完整的优选实施例。
步骤S103，将所述第一特征图像与所述第二特征图像融合，得到特征融合图像，包括：
步骤S301，获取采集第一特征图像的时长，得到第一获取时长；
在本发明实施例中，第一获取时长是指从开始采集用户特征信息到获取到用户特征信息的时长，具体地，当控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区时，记录第一时刻；当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，记录第二时刻；所述第二时刻与所述第一时刻相减得到所述第一获取时长。
步骤S302，获取采集第二特征图像的时长，得到第二获取时长；
在本发明实施例中，第二获取时长是指再次获取特征图像使用的时长，从开始采集用户特征信息到获取到用户特征信息的时长，具体地，当屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，记录第三时刻；所述第三时刻与所述第二时刻相减得到所述第二获取时长。
步骤S303，根据所述第一特征图像、第二特征图像、第一获取时长以及第二获取时长确定所述特征融合图像。
在本发明实施例中，为了将第一特征图像与第二特征图像更加精准的融合，引入获取时长的因素，具体地，步骤S303，根据所述第一特征图像、第二特征图像、第一获取时长以及第二获取时长确定所述特征融合图像的步骤，包括：
img＝img2-img1*T2/T1
其中，img为所述特征融合图像，img2为所述第二特征图像，img1为所述第一特征图像，T2为所述第二获取时长，T1为所述第一获取时长。
在本发明实施例中，采用图像相减的方式消除环境光对于图像清晰度的影响，进一步的引入时间因素，即第一获取时长与第二特征图像相乘减去第一特征图像与第二获取时长的乘积，即便两次获取时长不同，也能够通过配比的方式消除环境光，其中，T1与T2的时间一般大于1ms小于1000ms。
如图4所示，本发明实施例提供了一种采集过程示意图，如图4(a)所示所述第一颜色采集区包括：黑色采集区，当OLED屏幕显示黑色采集区后，即可采集第一特征图像(包括单不仅限于用户指纹)，相应地，如图4(b)所示，所述第二颜色采集区包括：白色采集区，当OLED屏幕显示白色采集区后，即可采集第二特征图像(包括单不仅限于用户指纹)，第一颜色采集区优选地采用黑色采集区，目的在于最大限度的消除环境光的影响，但第二颜色采集区优选地可以采用白色采集区，但不仅限于白色，可以是除了黑色以外的任意颜色，目的在于可以在弱光或者光线正常的环境中采集到相对清晰的特征图像。
另外，采集区优先采用椭圆形，为了贴合用户的手指，其他形状的使用可以根据实际情况而定。
针对于得到特征融合图像以后如何启动设备的应用场景，在本发明还提供的又一实施例，步骤S201，获取特征信息库中预设的多个标准特征图像；
在该步骤中，特征信息库中存储的多个标准特征图像可以是用户预先录入的，由于用户的习惯问题，例如：每次解锁的时候用户的手指不一定能够100％的放置到注册时录入的位置，所以在特征信息库中可以存储多个不同角度，或者不同手指的特征图像。
步骤S202，判断所述预设的多个标准特征图像中是否存在至少一个标准特征图像与所述特征融合图像的匹配度大于阈值；
步骤S203，若所述预设的多个标准特征图像中存在至少一个标准特征图像与所述特征融合图像的匹配度大于阈值，则确定所述目标对象通过鉴权。
在本发明实施例中，由于每次解锁的时候用户的手指不一定能够100％的放置到注册时录入的位置，所以在特征信息库中可以存储多个不同角度，或者不同手指的特征图像，所以特征融合图像只需与多个标准特征图像中任一个标准特征图像的匹配度大于阈值，即可确定用户通过验证。
其中，确定特征融合图像与标准特征图像匹配度的过程可以根据实际情况而定，例如：先对特征融合图像进行预处理，一般包括噪声消除和二值化，因为在实际采集指纹过程中，手指按压屏幕时，由于屏幕受力不均匀所以采集到特征图像上会出现一些假端点，当采集到的指纹纹路上有小洞时，细化后会产生一些叉点，所以对特征融合图像进行噪声消除，以消除这些假端点和假叉点，然后再对图像进行二值化处理，即在指纹图像进行锐化以后，纹路的边缘更加清晰，此时直方图已经出现明显的双峰，所以选择二值化的阈值，最后再从处理后的特征融合图像中进一步提取纹路，并与标准特征图像中的纹路进行对比，而对比的方式可以根据实际情况而定，根据采集到的用户生物特征信息的不同可以采用不同的对比方式。
例如：当生物特征信息为指纹时，常见的指纹特征从点、交叉、小桥、分支、眼、短线、纹线端点以及枝杈八个方向分析指纹的特征，而在对比过程中可以采用逐项对比的方式，当特征融合图像中的特征项A与标准特征图像中对应的特征项a相同时，则将改特征项对比结果记录为对比通过，最后统计所有特征项中对比通过的特征项占特征项总数的比例，并判断比例是否符合预设的条件，即可实现判断所述预设的多个标准特征图像中是否存在至少一个标准特征图像与所述特征融合图像的匹配度大于阈值，具体实施过程可以根据实际情况而定，需要说明的是，本发明实施例仅为列举的一种可选实施方式。
另外，确定所述目标对象通过鉴权的步骤之后。还包括：
将所述特征融合图像存储至所述特征信息库中；
在本发明实施例中若所述特征融合图像与所述预设的标准特征图像匹配度大于阈值，将所述特征融合图像存储至所述特征信息库中。实现特征信息库的扩充，一般特征融合图像都是消除环境光影响后的图像，更便于用户下次认证过程的使用，并且随着通则红信息库的扩充，还能够增加特殊情况的过验几率。
在本发明的又一实施例中还提供了一种生物特征识别装置，如图5所示，包括：
第一控制模块01，用于控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区；
第二控制模块02，当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，用于控制所述屏幕采集区域显示第二颜色采集区，所述第二颜色采集区与第一颜色采集区的显示颜色不同；
判断模块03，当屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，用于根据第一特征图像和第二特征图像对所述目标对象进行鉴权。
在本发明的又一实施例中，还提供一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现方法实施例所述的生物特征识别方法。
本发明实施例提供的电子设备，处理器通过控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区；当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，控制所述屏幕采集区域显示第二颜色采集区，由于第二颜色采集区与第一颜色采集区的显示颜色不同，不同颜色对于环境中的强光抵消能力不同，所以当屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，可以根据第一特征图像和第二特征图像判断是否启动设备，相较于传统采用单一颜色的OLED屏幕光源采集生物特征图像，利用不同颜色的采集区采集用户生物特征图像，能够避免出现单一颜色(例如白光)受到环境光影响大，造成无法获取清晰的生物特征图像的问题。上述电子设备提到的通信总线1140可以是串行外设接口总线(SerialPeripheral Interface，简称SPI)或者集成电路总线(Inter-IntegratedCircuit，简称ICC)等。该通信总线1140可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口1120用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器1130可以包括随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器1110可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种生物特征识别方法，其特征在于，所述方法包括：
控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区；
当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，控制所述屏幕采集区域显示第二颜色采集区，所述第二颜色采集区与第一颜色采集区的显示颜色不同；
当屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，将所述第一特征图像和所述第二特征图像进行融合，得到特征融合图像。
2.根据权利要求1所述的生物特征识别方法，其特征在于，还包括：
获取特征信息库中预设的多个标准特征图像；
判断所述预设的多个标准特征图像中是否存在至少一个标准特征图像与所述特征融合图像的匹配度大于阈值；
若所述预设的多个标准特征图像中存在至少一个标准特征图像与所述特征融合图像的匹配度大于阈值，则确定所述目标对象通过鉴权。
3.根据权利要求2所述的生物特征识别方法，其特征在于，确定所述目标对象通过鉴权的步骤之后，还包括：
将所述特征融合图像存储至所述特征信息库中。
4.根据权利要求1所述的生物特征识别方法，其特征在于，将所述第一特征图像与所述第二特征图像融合，得到特征融合图像的步骤，包括：
获取采集第一特征图像的时长，得到第一获取时长；
获取采集第二特征图像的时长，得到第二获取时长；
根据所述第一特征图像、第二特征图像、第一获取时长以及第二获取时长确定所述特征融合图像。
5.根据权利要求4所述的生物特征识别方法，其特征在于，根据所述第一特征图像、第二特征图像、第一获取时长以及第二获取时长确定所述特征融合图像的步骤，包括：
img＝img2-img1*T2/T1
其中，img为所述特征融合图像，img2为所述第二特征图像，img1为所述第一特征图像，T2为所述第二获取时长，T1为所述第一获取时长。
6.根据权利要求4所述的生物特征识别方法，其特征在于，还包括：
当控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区时，记录第一时刻；
当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，记录第二时刻；
所述第二时刻与所述第一时刻相减得到所述第一获取时长；
当屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，记录第三时刻；
所述第三时刻与所述第二时刻相减得到所述第二获取时长。
7.根据权利要求1所述的生物特征识别方法，其特征在于，所述第一颜色采集区包括：黑色采集区，所述第二颜色采集区包括：白色采集区。
8.一种生物特征识别装置，其特征在于，包括：
第一控制模块，用于控制用于采集生物特征的屏幕采集区域显示第一颜色采集区；
第二控制模块，当屏幕采集区域采集到目标对象的第一特征图像时，用于控制所述屏幕采集区域显示第二颜色采集区，所述第二颜色采集区与第一颜色采集区的显示颜色不同；
判断模块，当屏幕采集区域采集到所述目标对象的第二特征图像时，用于根据第一特征图像和第二特征图像对所述目标对象进行鉴权。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1至7任一所述方法。
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