CN112307814A - 指纹收集方法与电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种指纹收集方法与电子装置。所述电子装置具有指纹传感器与触控面板，且所述方法包括：经由所述指纹传感器获得手指的指纹信息；在经由所述指纹传感器获得所述手指的所述指纹信息的期间，经由所述触控面板获得所述手指相应于所述触控面板的感应信息；以及根据所述指纹信息与所述感应信息存储对应于所述手指的指纹验证信息。

Description

指纹收集方法与电子装置

技术领域

本发明涉及一种指纹收集技术，尤其涉及一种指纹收集方法与电子装置。

背景技术

随着科技的进步，指用指纹来验证使用者身份的验证机制也逐渐普及。为了启用指纹验证机制，电子装置会先执行一个指纹注册程序，以存储使用者的指纹信息。一般来说，在指纹注册程序中，系统会提示使用者多次触碰传感器，以随机记录使用者的指纹中的多个特征点。然而，实际上，使用者往往重复触碰了多次传感器，但是仍无法让系统收集到足够的特征点，导致指纹注册程序失败和/或浪费过多时间。

发明内容

本发明提供一种指纹收集方法与电子装置，可有效提高电子装置的指纹收集效率。

本发明的实施例提供一种指纹收集方法，其用于电子装置，所述电子装置具有指纹传感器与触控面板，且所述指纹收集方法包括：经由所述指纹传感器获得手指的指纹信息；在经由所述指纹传感器获得所述手指的所述指纹信息的期间，经由所述触控面板获得所述手指相应于所述触控面板的感应信息；以及根据所述指纹信息与所述感应信息存储对应于所述手指的指纹验证信息。

本发明的实施例另提供一种电子装置，其包括指纹传感器、触控面板及处理器。所述处理器连接至所述指纹传感器与所述触控面板。所述处理器用以经由所述指纹传感器获得手指的指纹信息。所述处理器还用以在经由所述指纹传感器获得所述手指的所述指纹信息的期间，经由所述触控面板获得所述手指相应于所述触控面板的感应信息。所述处理器还用以根据所述指纹信息与所述感应信息存储对应于所述手指的指纹验证信息。

基于上述，电子装置具有指纹传感器与触控面板。在经由指纹传感器获得使用者的手指的指纹信息时，所述手指相应于触控面板的感应信息可被同步获得。接着，对应于所述手指的指纹验证信息可根据所述指纹信息与所述感应信息而被存储。藉此，通过触控面板来辅助指纹传感器执行指纹收集，电子装置收集指纹的能力与效率皆可显著提升。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例所示出的电子装置的功能方块图；

图2是根据本发明的一实施例所示出的电子装置的外观示意图；

图3是根据本发明的一实施例所示出的指纹注册操作的示意图；

图4是根据本发明的一实施例所示出的手指相应于触控面板的感应信息的示意图；

图5A至图5D是根据本发明的一实施例所示出的不同接触状态与相应的感应信息的示意图；

图6是根据本发明的一实施例所示出的指示单元的示意图；

图7是根据本发明的一实施例所示出的指纹收集操作的示意图。

附图标记说明

10：电子装置

11：指纹传感器

12：触控面板

13：存储装置

14：处理器

15：指示单元

301、501：手指

410、511～514：感应信息

420、521～524：感应范围

601～606：发光元件

S701～S703：步骤

具体实施方式

图1是根据本发明的一实施例所示出的电子装置的功能方块图。请参照图1，电子装置10包括指纹传感器11、触控面板12、存储装置13及处理器14。指纹传感器11用以感测使用者的手指的指纹信息。例如，指纹传感器11可以是电容式指纹传感器或光学式指纹传感器，且本发明不限制指纹传感器11的类型。例如，使用者可将手指放置在指纹传感器11的感测面上，并且指纹传感器11可经由感测面感测使用者的指纹信息。

触控面板12用以感测使用者的手指靠近和/或接触并产生相应的感应信息。例如，此感应信息可包括电压变化、电流变化、电容变化和/或电阻变化，以反映使用者的手指在触控面板12上的接触位置和/或接触面积。例如，触控面板12可以是电阻式触控面板或电容式触控面板，且本发明不限制触控面板12的类型。在电子装置10的运作过程中，使用者可经由触控面板12输入控制信号，以指示电子装置10执行相应动作。

存储装置13用于存储数据。例如，存储装置13可包括传统硬盘、固态硬盘和/或快闪存储器等各式非易失性存储电路。存储于存储装置13中的数据不会因为切断电子装置10的电源而遗失。例如，存储装置13可存储已注册的指纹信息(亦称为指纹验证信息)以及电子装置11的运作所需的程序码等信息。此外，存储装置13也可包括随机存取存储器等非易失性存储电路，以存储电子装置11运作过程产生的暂时信息。

处理器14连接至指纹传感器11、触控面板12及存储装置13。处理器14可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)，或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC)、可程序化逻辑装置(Programmable Logic Device,PLD)或其他类似装置或这些装置的组合。

在一实施例中，处理器14仅负责与指纹验证机制相关的操作，例如指纹感测、指纹注册及指纹验证等等。在一实施例中，处理器14还可负责电子装置11的整体运作或其他操作。在一实施例中，电子装置10还包括其他类型输入/输出(I/O)装置及电源供应装置。例如，所述输入/输出装置可包括鼠标、键盘、显示器、麦克风、扬声器或网络接口卡等，且输入/输出装置的类型不限于此。此外，电源供应装置可包括各式电源供应器或电池。

在以下实施例中，是以笔记本电脑作为电子装置10的范例进行说明。然而，在另一实施例中，电子装置10亦可以是智能手机、平板电脑、数码相框、台式电脑或电子书阅读器等各式电子装置，本发明不加以限制。

图2是根据本发明的一实施例所示出的电子装置的外观示意图。请参照图2，电子装置10配置有指纹传感器11与触控面板12。在本实施例中，指纹传感器11是设置在触控面板12上。例如，指纹传感器11可设置于触控面板12的右上角，如图2所示。或者，亦可视为指纹传感器11的感测范围是包含于触控面板12的感测范围内。须注意的是，在另一实施例中，指纹传感器11也可以设置在触控面板12的其他表面位置(例如左上角或右下角等)，本发明不加以限制。

在一实施例中，处理器14可执行一个指纹注册操作(亦称为指纹收集操作)，以收集并存储使用者的指纹验证信息。指纹验证信息可存储于存储装置13。所存储的指纹验证信息可于指纹验证操作中验证使用者的身份，以执行电子装置10的开机、登入和/或其他需要身份验证的功能。例如，在完成指纹注册操作后，当需要执行电子装置10的开机、登入和/或其他需要身份验证的功能时，使用者可将手指置于指纹传感器11上以输入使用者的指纹信息。处理器14可比对使用者输入的指纹信息与所述指纹验证信息。若使用者输入的指纹信息与所述指纹验证信息吻合，则处理器14可允许执行使用者所要求的程序。反之，若使用者输入的指纹信息与所述指纹验证信息不吻合，处理器14可拒绝执行后续程序。

图3是根据本发明的一实施例所示出的指纹注册操作的示意图。请参照图3，在指纹注册操作中，使用者可将其手指301放置于指纹传感器11的感测面。此时，处理器14可经由指纹传感器11获得手指301的指纹信息。另一方面，在指纹注册操作中，处理器14可同步经由触控面板12获得手指301相应于触控面板12的感应信息。例如，在处理器14经由指纹传感器11获得手指301的指纹信息的期间，手指301也会同时靠近和/或接触触控面板12中位于指纹传感器11周围的感测单元(例如电容单元)，从而在此些感测单元上产生电压变化、电流变化、电容变化和/或电阻变化(即所述感应信息)。根据所述感应信息，处理器14可获得当前手指301在指纹传感器11(及触控面板12)上的接触状态。例如，此接触状态可包括手指301的接触面积和/或接触型状。

图4是根据本发明的一实施例所示出的手指相应于触控面板的感应信息的示意图。请参照图3与图4，假设触控面板12包含网格状排列的感测单元。感应信息410可用以表示此些感测单元各别的感测值。例如，所述感测值可为电压值、电流值、电阻值或电容值，视实务需求而定。在没有感测到任何感应信息(例如手指301未靠近触控面板12)时，感应信息410中的每一个感测值可皆为零(或者可能有少量噪声而导致部分感测值不为零)。

在使用者以类似图3的方式将手指301接触指纹传感器11时，手指301可引起感应范围420内的感测单元的感测值的变化，如图4所示。例如，感应范围420内的感测单元的感测值可皆为大于零的数值，且数值越大可表示手指301与触控面板12之间的接触距离越近和/或手指301作用于触控面板12的力量越强。换言之，感应信息410可反映在经由指纹传感器11获得手指301的指纹信息的期间，手指301在指纹传感器11上的接触状态。在指纹注册操作中，处理器14可根据所获得的指纹信息与所获得的感应信息存储对应于手指301的指纹验证信息。

图5A至图5D是根据本发明的一实施例所示出的不同接触状态与相应的感应信息的示意图。请参照图5A，当手指501以指腹正面的小范围接触触控面板12时，感应信息511可被产生。特别是，在感应信息511中，感应范围521内的感应值会发生较大幅度的变化，以反映手指501当前的接触状态。

请参照图5B，当手指501以指腹正面的较大范围接触触控面板12时，感应信息512可被产生。特别是，在感应信息512中，感应范围522内的感应值会发生较大幅度的变化，以反映手指501当前的接触状态。

请参照图5C，当手指501以指腹左侧接触触控面板12时，感应信息513可被产生。特别是，在感应信息513中，感应范围523内的感应值会发生较大幅度的变化，以反映手指501当前的接触状态。

请参照图5C，当手指501以指腹右侧接触触控面板12时，感应信息514可被产生。特别是，在感应信息514中，感应范围524内的感应值会发生较大幅度的变化，以反映手指501当前的接触状态。

换言之，在图5A至图5D的实施例中，感应范围521～524的面积和/或形状可反映当前手指501在触控面板12上的接触面分别为指腹正面的小范围、指腹正面的大范围、指腹左侧或指腹右侧等等，且感应信息可反映的手指的接触部位的类型不限于此。

在一实施例中，处理器14可使用触控面板12的感应信息来辅助对不同手指部位的指纹信息进行拼接。以图5A至图5D为例，假设在经由指纹传感器11连续侦测手指501的4个不同部位的指纹信息的期间，感应信息511～514依序被获得。处理器14可分别将对应于图5A至图5D的手指部位所测得的指纹信息关联至感应信息511～514。根据感应信息511～514，处理器14可获得这4个指纹信息所对应的手指部位和/或此些手指部位的相对位置。根据这4个指纹信息所对应的手指部位和/或此些手指部位的相对位置，处理器14可自动将这4个指纹信息拼接为合成指纹信息。例如，此合成指纹信息可包含图5A至图5D的手势所测得的指纹信息。处理器14可将此合成指纹信息存储为对应于手指501的指纹验证信息的至少部份信息。

在一实施例中，相应于传统上仅根据所获得的指纹信息来执行指纹拼接，根据同步获得的感应信息来确认手指部位并执行相应的指纹拼接可具有较高的可靠度和/或提高指纹拼接效率。此外，须注意的是，图5A至图5D仅为范例，在其他实施例中，处理器14还可以根据更多的手指部位在触控面板12上引起的感应信息来结合相应的指纹信息，在此不重复赘述。

在一实施例中，处理器14还可根据所述感应信息获得对应某一手指(例如图5A至图5D的手指501)的指纹收集程度。以图5A至图5D为例，感应信息511～514可对应于4个不同的手指部位。在指纹注册操作中，若感应信息511被获得且感应信息512～514尚未被获得，则处理器14可判定当前的指纹收集程度例如为20％。若感应信息511与512被获得且感应信息513与514尚未被获得，则处理器14可判定当前的指纹收集程度例如为60％。若感应信息511～513被获得且感应信息514尚未被获得，则处理器14可判定当前的指纹收集程度例如为80％。若感应信息511～514皆被获得，则处理器14可判定当前的指纹收集程度例如为100％。

请回到图1，在一实施例中，电子装置10还可包括指示单元15。指示单元15连接至处理器14。指示单元15可包括各种类型的信号输出装置，例如显示器、扬声器或各式类型的发光元件。处理器14可经由指示单元15输出与所述指纹收集程度相关的提示信息。

图6是根据本发明的一实施例所示出的指示单元的示意图。请参照图1与图6，在一实施例中，指示单元15包括发光元件601～606。发光元件601～606可设置于触控面板12的表面且位于指纹传感器11周围，如图6所示。

在指纹注册操作中，处理器14可经由发光元件601～606输出与所决定的指纹收集程度相关的提示信息。例如，处理器14可调整发光元件601～606的发光状态，以反映所述指纹收集程度。例如，发光元件601～606中当前发光者的总数可正相关于所述指纹收集程度。例如，在刚启动指纹注册操作时，发光元件601～606可皆不发光。响应于同一个手指的不同部位的指纹信息逐渐被收集，指纹收集程度可逐渐增加且发光元件601～606可依序被点亮。藉此，使用者可根据发光元件601～606的发光状态得知当前的指纹注册进度，从而提高使用者经验。

须注意的是，图6中发光元件601～606的总数、控制方式及设置方式皆为范例，而非用以限制本发明。在另一实施例中，发光元件601～606的总数、控制方式及设置方式皆可以被调整，以符合实务需求。

在一实施例中，指示单元15亦可以包含电子装置10的显示器(例如图2的笔记本电脑的屏幕)。处理器14可控制指示单元15直接呈现与指纹收集程度相关的提示信息。例如，笔记本电脑的屏幕可呈现当前的指纹收集程度为20％或40％等等。

在一实施例中，根据所获得的感应信息，处理器14还可决定当前所缺乏的手指部位的指纹信息。例如，在图5A至图5D的实施例中，若已获得感应信息511～513，表示手指501的指腹正面与指腹左侧的指纹信息皆已获得。因此，处理器15可经由指示单元15(例如图2的笔记本电脑的屏幕)呈现相应的提示信息，以通知使用者目前还缺乏手指501的指腹右侧的指纹信息(对应于感应信息524)。藉此，使用者可以直觉地根据指示单元15的指示来旋转或移动手指，以输入所缺乏的手指部位的指纹信息。相较于传统上使用者必须盲目转动与移动手指，本发明实施例可有效提高指纹注册操作的执行效率。

图7是根据本发明的一实施例所示出的指纹收集操作的示意图。请参照图7，在步骤S701中，经由指纹传感器获得手指的指纹信息。在步骤S702中，在经由所述指纹传感器获得所述手指的所述指纹信息的期间，经由触控面板获得所述手指相应于所述触控面板的感应信息。在步骤S703中，根据所述指纹信息与所述感应信息存储对应于所述手指的指纹验证信息。

图7中各步骤已详细说明如上，在此便不再赘述。值得注意的是，图7中各步骤可以实作为多个程序码或是电路，本发明不加以限制。此外，图7的方法可以搭配以上范例实施例使用，也可以单独使用，本发明不加以限制。

综上所述，在经由指纹传感器获得使用者的手指的指纹信息时，所述手指相应于触控面板的感应信息可被同步获得。接着，对应于所述手指的指纹验证信息可根据所述指纹信息与所述感应信息而被存储。藉此，通过触控面板来辅助指纹传感器执行指纹收集，电子装置收集指纹的能力与效率皆可显著提升。此外，相较于传统上使用者必须盲目转动与移动手指，本发明的实施例亦可通过提示信息来准确地引导使用者完成指纹注册，更进一步提高指纹注册操作的执行效率。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种指纹收集方法，用于电子装置，所述电子装置具有指纹传感器与触控面板，且所述指纹收集方法包括：

经由所述指纹传感器获得手指的指纹信息；

在经由所述指纹传感器获得所述手指的所述指纹信息的期间，经由所述触控面板获得所述手指相应于所述触控面板的感应信息；以及

根据所述指纹信息与所述感应信息存储对应于所述手指的指纹验证信息。

2.根据权利要求1所述的指纹收集方法，其中所述感应信息反映在经由所述指纹传感器获得所述手指的所述指纹信息的期间，所述手指在所述指纹传感器上的接触状态。

3.根据权利要求1所述的指纹收集方法，其中所述指纹信息包括第一指纹信息与第二指纹信息，所述感应信息包括第一感测信息与第二感测信息，所述第一感测信息是在经由所述指纹传感器获得所述第一指纹信息的期间获得，所述第二感测信息是在经由所述指纹传感器获得所述第二指纹信息的期间获得，且根据所述指纹信息与所述感应信息存储对应于所述手指的所述指纹验证信息的步骤包括：

根据所述第一感测信息与所述第二感测信息将所述第一指纹信息与所述第二指纹信息拼接为合成指纹信息；以及

将所述合成指纹信息存储为所述指纹验证信息的至少部份信息。

4.根据权利要求1所述的指纹收集方法，其中所述电子装置更具有指示单元，且所述指纹收集方法还包括：

根据所述感应信息获得对应所述手指的指纹收集程度；以及

经由所述指示单元输出与所述指纹收集程度相关的提示信息。

5.根据权利要求4所述的指纹收集方法，其中所述指示单元包括至少一发光元件，经由所述指示单元输出与所述指纹收集程度相关的所述提示信息的步骤包括：

调整所述至少一发光元件的发光状态，以反映所述指纹收集程度。

6.一种电子装置，包括：

指纹传感器；

触控面板；以及

处理器，连接至所述指纹传感器与所述触控面板，

其中所述处理器用以经由所述指纹传感器获得手指的指纹信息，

所述处理器还用以在经由所述指纹传感器获得所述手指的所述指纹信息的期间，经由所述触控面板获得所述手指相应于所述触控面板的感应信息，并且

所述处理器还用以根据所述指纹信息与所述感应信息存储对应于所述手指的指纹验证信息。

7.根据权利要求6所述的电子装置，其中所述感应信息反映在经由所述指纹传感器获得所述手指的所述指纹信息的期间，所述手指在所述指纹传感器上的接触状态。

8.根据权利要求6所述的电子装置，其中所述指纹信息包括第一指纹信息与第二指纹信息，所述感应信息包括第一感测信息与第二感测信息，所述第一感测信息是在经由所述指纹传感器获得所述第一指纹信息的期间获得，所述第二感测信息是在经由所述指纹传感器获得所述第二指纹信息的期间获得，且所述处理器根据所述指纹信息与所述感应信息存储对应于所述手指的所述指纹验证信息的操作包括：

根据所述第一感测信息与所述第二感测信息将所述第一指纹信息与所述第二指纹信息拼接为合成指纹信息；以及

将所述合成指纹信息存储为所述指纹验证信息的至少部份信息。

9.根据权利要求6所述的电子装置，还包括：

指示单元，连接至所述处理器，

其中所述处理器还用以根据所述感应信息获得对应所述手指的指纹收集程度，并且

所述处理器还用以经由所述指示单元输出与所述指纹收集程度相关的提示信息。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其中所述指示单元包括至少一发光元件，而所述处理器经由所述指示单元输出与所述指纹收集程度相关的所述提示信息的操作包括：

调整所述至少一发光元件的发光状态，以反映所述指纹收集程度。

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