CN113408447A - 指纹识别方法、指纹识别装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种指纹识别方法、指纹识别装置及存储介质。所述方法包括：确定待识别的第一指纹图像和第二指纹图像的相似度；其中，所述第二指纹图像为上一次指纹识别成功时采集的历史指纹图像；若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度超过预设相似度阈值，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像重合的第一图像特征；基于所述第一图像特征的分布情况，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影；若所述第一指纹图像的采集对象包含所述指纹残影，确定指纹识别失败。

Description

指纹识别方法、指纹识别装置及存储介质

技术领域

本公开涉及信息技术领域，尤其涉及一种指纹识别方法、指纹识别装置及存储介质。

背景技术

随着终端技术的迅速发展，终端普遍具有指纹识别功能，该指纹识别功能可应用于终端解锁、应用开启、在线支付等方面；在指纹识别过程中，通过采集指纹图像，提取指纹图像上的特征点，与已经录入的指纹模板进行算法匹配，进而完成指纹识别。

但是在指纹图像的采集过程中，不可避免的会在指纹传感器上残留指纹印迹；若用户前一次指纹解锁时在屏幕上留下了较为清晰的指纹印迹，进行第二次指纹解锁时，指纹传感器容易受到残留在屏幕上的指纹残影的影响，收集到的可能是真实手指和指纹残影叠加的图像，也可能完全是第一次指纹解锁时的指纹残影。

若通过比较前后两次指纹解锁时采集到的指纹图像的图像特征点之间的相似程度和位置重合程度，确定第二次采集的指纹图像是否包含有指纹残影，容易出现判断失误的情况，降低指纹识别的准确性。

发明内容

本公开提供一种指纹识别方法、指纹识别装置及存储介质。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种指纹识别方法，包括：

确定待识别的第一指纹图像和第二指纹图像的相似度；其中，所述第二指纹图像为上一次指纹识别成功时采集的历史指纹图像；

若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度超过预设相似度阈值，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像重合的第一图像特征；

基于所述第一图像特征的分布情况，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影；

若所述第一指纹图像的采集对象包含所述指纹残影，确定指纹识别失败。

可选的，所述基于所述第一图像特征的分布情况，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影，包括：

基于所述第一图像特征在所述第一指纹图像中的分布位置，确定所述第一图像特征的位置聚合程度；

根据所述第一图像特征的位置聚合程度和预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影。

可选的，所述基于所述第一图像特征的分布情况，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影，包括：

基于所述第一图像特征在所述第一指纹图像中的分布位置，确定所述第一图像特征的位置聚合程度；

根据所述第一图像特征的位置聚合程度和预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影。

可选的，所述若所述第一图像特征的位置聚合程度小于所述预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对应不包含指纹采集模组上的指纹残影，基于所述第一指纹图像进行指纹识别，包括：

若所述第一指纹图像的采集对象不包含所述指纹残影，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像不重合的第二图像特征；

确定所述第二图像特征是否满足指纹识别的图像特征数量条件；若所述第二图像特征满足所述图像特征数量条件，基于所述第二图像特征进行指纹识别。

可选的，所述方法还包括：

若所述第二图像特征不满足所述图像特征数量条件，确定指纹识别失败。

可选的，所述方法还包括：

若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间相似度小于预设相似度阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含指纹残影，对所述第一指纹图像进行指纹识别。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种指纹识别装置，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定待识别的第一指纹图像和第二指纹图像的相似度；其中，所述第二指纹图像为上一次指纹识别成功时采集的历史指纹图像；

提取模块，用于若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度超过预设相似度阈值，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像重合的第一图像特征；

第二确定模块，用于基于所述第一图像特征的分布情况，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影；若所述第一指纹图像的采集对象包含所述指纹残影，确定指纹识别失败。

可选的，所述第二确定模块，还用于：

基于所述第一图像特征在所述第一指纹图像中的分布位置，确定所述第一图像特征的位置聚合程度；

根据所述第一图像特征的位置聚合程度和预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影。

可选的，所述第二确定模块，还用于：

若所述第一图像特征的位置聚合程度小于所述预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含指纹采集模组上的指纹残影，基于所述第一指纹图像进行指纹识别。

可选的，所述第二确定模块，还用于：

若所述第一指纹图像的采集对象不包含所述指纹残影，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像不重合的第二图像特征；

确定所述第二图像特征是否满足指纹识别的图像特征数量条件；若所述第二图像特征满足所述图像特征数量条件，基于所述第二图像特征进行指纹识别。

可选的，所述第二确定模块，还用于：

若所述第二图像特征不满足所述图像特征数量条件，确定指纹识别失败。

可选的，所述提取模块，还用于：

若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间相似度小于预设相似度阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含所述指纹残影，对所述第一指纹图像进行指纹识别。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种指纹识别装置，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：执行所述可执行指令时，实现如本公开实施例的第一方面所述方法中的步骤。

根据本公开实施例的第四方面，提供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指纹识别装置的处理器执行时，使得指纹识别装置能够执行如本公开实施例的第一方面所述方法中的步骤。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例提供的指纹识别方法在确定第一指纹图像的采集对象是否包含有指纹残影的过程中，不仅根据第一指纹图像和第二指纹图像之间的相似度进行判断，更是在第一指纹图像和第二指纹图像之间的相似度超过预设相似度阈值时，进一步根据所述第一指纹图像中与第二指纹图像重合的第一图像特征的分布情况进行判断。相比于直接根据第一指纹图像和第二指纹图像之间的相似度确定所述第一指纹图像的采集对象中是否包含有指纹残影的方法，本公开实施例能够准确无误地识别出当前采集的指纹是否为指纹残影，减少出现误判的情况，提高指纹识别的准确性；并且在确定出第一指纹图像的采集对象包含指纹残影时，停止对第一指纹图像进行指纹识别，也减少指纹残影对指纹识别结果造成影响。

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，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为根据一示例性实施例示出的一种屏下指纹检测装置采集指纹的示意图。

图2是根据本公开实施例示出的一种指纹识别方法流程图一。

图3是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别方法流程图一。

图4是本示例提供的一种第一指纹图像和第二指纹图像的对比示意图一。

图5是本示例提供的一种第一指纹图像和第二指纹图像的对比示意图二。

图6是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别方法流程图二。

图7是本示例示出的指纹识别方法在不同应用场景的识别成功率变化图。

图8是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别装置的结构示意图。

图9是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别装置的框图。

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发明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、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1为根据一示例性实施例示出的一种屏下指纹检测装置采集指纹的示意图。

所述指纹检测装置可包括具有多个光检测单元的像素阵列，所述像素阵列所在区域或者其感应区域即为所述指纹检测装置的指纹检测区域。当手指触摸到手机屏幕的指纹检测区域时，光发射单元向手指发送检测光信号，光检测单元将返回的检测光信号转换为电信号形式的指纹检测信号，并传输给光敏电路板；所述光敏电路板基于所述指纹检测信号，确定指纹图像；并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而实现光学指纹识别。

可以理解的是，由于手指指纹包括指纹脊(ridge)和指纹谷(valley)；当手指触摸到手机屏幕时，指纹脊与透明面板接触，指纹谷未与透明面板接触；与指纹脊对应的光检测单元检测到由指纹脊与透明面板组成的复合界面反射光的强度；与指纹谷对应的光检测单元检测到仅有透明面板反射光的强度；因此所述指纹脊和指纹谷对应的反射光的强度不同；其对应的指纹检测信号也不同；光敏电路板根据接收的指纹检测信号，识别出指纹脊或指纹谷，并绘制指纹图像。

本公开实施例提供一种指纹识别方法。图2是根据本公开实施例示出的一种指纹识别方法流程图一，如图2所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S101，确定待识别的第一指纹图像和第二指纹图像的相似度；其中，所述第二指纹图像为上一次指纹识别成功时采集的历史指纹图像；

步骤S102，若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度超过预设相似度阈值，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像重合的第一图像特征；

步骤S103，基于所述第一图像特征的分布情况，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影；

步骤S104，若所述第一指纹图像的采集对象包含所述指纹残影，确定指纹识别失败。

在本公开实施例中，所述指纹识别方法可应用于移动终端；还可以应用于服务器中。当应用于服务器中，移动终端可将采集的第一指纹图像发送给服务器，服务器对第一指纹图像采用S101至S104的步骤进行处理，将指纹识别结果发送给移动终端。

以指纹识别方法应用于移动终端为例，该移动终端可以是：智能手机、平板电脑或者可穿戴式电子设备等；所述移动终端中包括有指纹检测装置，所述指纹检测装置泛指移动终端中能够完成指纹扫描的装置，包括具有指纹扫描功能的显示模组、以及必要的处理模块和存储模块，以完成指纹图像的获取、传输，还可以包含一些处理功能模块。

在步骤S101中，可通过指纹检测装置采集待识别的第一指纹图像，并将采集到的第一指纹图像和上一次指纹识别成功时采集的第二指纹图像进行对比，确定所述第一指纹图像和第二指纹图像之间的相似度。

需要说明的是，在指纹识别过程中，指纹检测装置可通过将采集到的待识别指纹图像与预存的用户指纹图像模板进行对比，若待识别的指纹图像与用户指纹图像模板之间的相似度大于预设阈值，确定待识别的指纹图像属于用户，指纹识别成功。相反地，若待识别的指纹图像与用户指纹图像模板之间的相似度小于预设阈值，确定待识别的指纹图像不属于用户，指纹识别失败。

但是在一些特殊的情况下，在用户手指按压指纹识别区域后，指纹识别区域会存在指纹残影；当用户再一次触发指纹识别时，指纹检测装置容易受到指纹残影的影响，此时，指纹检测装置采集到的可能是真实指纹和指纹残影叠加的指纹图像，从而得到错误的识别结果。因此，在指纹识别之前，需要对采集到的指纹图像进行指纹残影确定，若确定出采集的指纹图像不是指纹残影，再进行指纹识别，从而减少指纹残影对指纹识别结果造成影响。

在一些实施例中，在指纹识别成功后，可对采集的第二指纹图像进行存储，以便于在下一次指纹识别时，利用存储的第二指纹图像对采集到的第一指纹图像进行指纹残影判断。

在本公开实施例中，所述待识别的第一指纹图像的获取方法可以为：终端的指纹识别区域在检测到用户的触摸操作时，利用指纹检测装置对该触摸操作对应的用户指纹进行采集，该采集的用户指纹即为待识别的第一指纹图像。

其中，当所述终端为智能手机时，该指纹识别区域可以位于该智能手机的解锁键(例如Home键)；由于指纹检测还可以在屏内实现，可将指纹检测区域也可以位于移动终端的显示屏上，本公开实施例对此不作具体限定。

在本公开的一些实施例中，在检测到针对特定操作的触发指令时，获取在指纹检测区域检测到的待识别的第一指纹图像。

这里，所述特定操作可以包括以下至少之一：支付操作、屏幕解锁、启动一个或多个应用程序、切换至指定的情景模式(例如，会议模式、户外模式或勿扰模式等)、向目标对象发送紧急消息。

在步骤S102中，可基于第一指纹图像和所述第二指纹图像，确定出第一指纹图像与第二指纹图像之间的相似度，若所述第一指纹图像与所述第二指纹图像之间的相似度大于预设相似度阈值，说明所述第一指纹图像可能包含有指纹残影；从第一指纹图像中提取出于第二指纹图像重合的第一图像特征。

可通过提取所述第一指纹图像的第一特征信息和所述第二指纹图像的第二特征信息；将所述第一特征信息和所述第二特征信息进行匹配，根据匹配结果确定所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度。

这里，指纹图像的特征信息包括以下至少之一：指纹关键信息、波峰宽度、波谷宽度、峰谷差异、波峰分叉点个数；所述指纹关键信息包括但不限于：终结点个数、分叉点个数、分歧点个数。

需要说明的是，所述终结点为指纹的纹路结束的位置；所述分叉点为指纹中一条纹路分叉为两条或多条的位置；所述分歧点为两条平行纹路分开的位置；所述波峰为指纹上凸出来的部分；波谷为指纹上凹下去的部分。

通过将第一指纹图像中的第一特征信息和所述第二指纹图像中的第二特征信息进行匹配，若所述第一特征信息与所述第二特征信息中相同指纹特征的数量达到预设相似度阈值，从所述第一指纹图像提取与第二指纹图像重合的第一图像特征。

这里，所述预设相似度阈值可为任意的固定值，所述固定值可根据用户需求进行设置；也可根据第一指纹图像中的第一特征信息的数量确定；例如，若第一指纹图像中的第一特征信息的数量为N个，则所述预设相似度阈值为N/2；本公开实施例对此不作具体限定。

在本公开的另一些实施例中，可通过确定所述第一指纹图像中与所述第二指纹图像的像素点匹配的像素点的数量与所述第一指纹图像中全部像素点数量的比值，若所述匹配的像素点的数量与所述第一指纹图像中全部像素点数量的比值超过预设相似度阈值，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像重合的第一图像特征。

这里，所述预设相似度阈值可根据用户需求进行设置，例如，所述预设相似度阈值为70％。

在本公开实施例中，可通过分别提取所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的指纹特征，并将所述第一指纹图像的指纹特征和所述第二指纹图像的指纹特征进行匹配，确定出相同的指纹特征，将所述相同的指纹特征确定为所述第一指纹图像中与所述第二指纹图像重合的第一图像特征。

需要说明的是，在指纹识别过程中，若指纹检测装置采集到的是真实指纹和指纹残影叠加的指纹图像，或者是第一指纹图像和第二指纹图像为同一个用户的指纹图像时，根据第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度是否超过预设相似度阈值，确定所述第一指纹图像是否包含有指纹残影，容易出现误判的情况。

为了减少在指纹识别过程中出现指纹残影误判的情况，本公开实施例在确定出所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的相似度超过预设相似度阈值时，从第一指纹图像中提取出与所述第二指纹图像重合的第一图像特征，基于所述第一图像特征，进一步确定所述第一指纹图像是否包含有指纹残影。

在步骤S103中，可根据所述第一图像特征在所述第一指纹图像上的分布情况是否满足预设分布条件，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影。

在本公开实施例中，若所述第一图像特征在所述第一指纹图像上为零散分布，则确定所述第一指纹图像的采集对象不包含有指纹采集模组上的指纹残影；若所述第一图像特征在所述第一指纹图像为集中分布，则确定第一指纹图像的采集对象包含有指纹采集模组上的指纹残影，所述第一图像特征即为所述指纹采集模组上的指纹残影。

需要说明的是，由于所述第一图像特征是所述第一指纹图像和所述第二指纹图像中重合的指纹特征；若重合的第一图像特征在所述第一指纹图像上是集中分布在指纹采集模组的同一个区域内，则说明重合的第一图像特征即为指纹残影的特征，第一指纹图像的采集对象包含有指纹采集模组上的指纹残影；若重合的第一图像特征在所述第一指纹图像上是零散分布在指纹采集模组的多个区域内，则说明重合的第一图像特征不是指纹残影的特征，第一指纹图像的采集对象不包含有指纹采集模组上的指纹残影。

在步骤S104中，若确定出所述第一指纹图像的采集对象中包含有指纹残影，可直接停止对第一指纹图像进行指纹识别，向用户输出指纹识别失败的提示信息。

需要说明的是，若所述第一指纹图像的采集对象中包含有指纹残影，若对所述第一指纹图像进行指纹识别，所述第一指纹图像中包含的残留指纹部分可能会与预存的用户指纹图像模板匹配，从而出现被误判为指纹识别成功的效果。基于此，本公开实施例在确定出第一指纹图像的采集对象中包含有指纹残影后，不继续对第一指纹图像进行指纹识别，直接向用户输出指纹识别失败的提示信息，有效减少指纹残影对指纹识别结果的干扰。

可选地，所述步骤S103中的基于所述第一图像特征的分布情况，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影，可包括：

基于所述第一图像特征在所述第一指纹图像中的分布位置，确定所述第一图像特征的位置聚合程度；

根据所述第一图像特征的位置聚合程度和预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影。

在本公开实施例中，可通过将所述第一指纹图像划分为多个区域，根据所述第一图像特征的分布位置，确定出所述多个区域内包含的第一图像特征的数量；根据所述多个区域内包含的第一图像特征的数量与所述第一图像特征的全部数量的比值，根据所述多个区域的比值，确定出比值最大的目标区域；

可通过所述目标区域内包含的第一图像特征对应的比值来表征所述第一图像特征在所述第一指纹图像中的位置聚合程度。

这里，所述多个区域的面积相同，所述第一指纹图像被划分的区域的数量可根据实际需求进行设置，示例性地，可将所述第一指纹图像可被划分为等面积的9个区域。

通过将所述目标区域对应的比值与所述预设的聚合阈值进行对比，若所述目标区域对应的比值大于或等于所述预设的聚合阈值，说明所述第一指纹图像的第一图像特征集中分布在所述目标区域内，所述第一图像特征可为指纹残影的特征信息。

这里，所述预设的聚合阈值可根据实际需求进行设定，例如，所述预设的聚合阈值可为70％。

可选地，所述方法还包括：

若所述第一图像特征的位置聚合程度小于所述预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含指纹采集模组上的指纹残影，基于所述第一指纹图像进行指纹识别。

在本公开实施例中，若所述目标区域对应的比值小于所述预设的聚合阈值，说明所述第一指纹图像的第一图像特征零散的分布在所述多个区域内，则所述第一指纹图像的采集对象不包含指纹采集模组上的指纹残影，所述第一图像特征不是所述指纹残影的特征信息；可继续利用第一指纹图像进行指纹识别。

可选地，所述若所述第一图像特征的位置聚合程度小于所述预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对应不包含指纹采集模组上的指纹残影，基于所述第一指纹图像进行指纹识别，包括：

若所述第一指纹图像的采集对象不包含所述指纹残影，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像不重合的第二图像特征；

确定所述第二图像特征是否满足指纹识别的图像特征数量条件；若所述第二图像特征满足所述图像特征数量条件，基于所述第二图像特征进行指纹识别。

在本公开实施例中，在确定出所述第一指纹图像的采集对象不包含指纹残影时，可通过分别提取所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的指纹特征，并将所述第一指纹图像的指纹特征和所述第二指纹图像的指纹特征进行匹配，确定出不相同的指纹特征，将所述不相同的指纹特征确定为所述第一指纹图像中与所述第二指纹图像不重合的第二图像特征。

在本公开的另一些实施例中，为了提高识别效率，可直接基于第一图像特征，从所述第一指纹图像的指纹特征中剔除与第二指纹图像重合的所述第一图像特征，得到与第二指纹图像不重合的第二图像特征。

在提取到所述第二图像特征后，确定所述第二图像特征的数量是否满足指纹识别的图像特征数量条件；若所述第二图像特征的数量满足指纹识别的图像特征数量条件，直接利用所述第二图像特征进行后续的指纹识别过程。

这里，所述图像特征数量条件为指纹识别过程中所需的最少指纹特征数量；所述图像特征数量条件可根据指纹识别过程中采用的具体算法确定；可以理解的是，不同的指纹识别算法对指纹图像的处理可能存在不同，进行指纹特征匹配时，所对比的图像特征数量也不同，故不同指纹识别算法对应的图像特征数量条件也不同。

若所述第二图像特征的数量大于或等于所述图像特征数量条件所要求的最少数量时，说明基于所述第二图像特征可以准确的表征所述第一指纹图像，通过第二图像特征与用户指纹图像模板中的指纹特征进行匹配，即可实现对第一指纹图像的指纹识别。

示例性地，在指纹识别过程中，将待识别的指纹图像与用户指纹图像模板进行匹配，若匹配成功的图像特征数量大于或等于50个，确定所述待识别的指纹图像与用户指纹图像模板之间的相似度较高，所述待识别的指纹图像即为用户的指纹图像，指纹识别成功；若待识别的指纹图像的第二图像特征的数量小于50个，即利用所述第二图像特征不能表征完整的待识别的指纹图像，此时，基于第二图像特征，无法对待识别的指纹图像进行指纹识别。

可选地，所述方法还包括：

若所述第二图像特征不满足所述图像特征数量条件，确定指纹识别失败。

在本公开实施例中，若第二图像特征的数量小于所述图像特征数量条件所要求的最少数量时，基于所述第二图像特征，无法准确的对第一指纹图像进行指纹识别。

示例性地，在指纹识别过程中，将待识别的指纹图像与用户指纹图像模板进行匹配，若匹配成功的图像特征数量大于或等于50个，确定所述待识别的指纹图像与用户指纹图像模板之间的相似度较高，所述待识别的指纹图像即为用户的指纹图像，指纹识别成功；若待识别的指纹图像的第二图像特征的数量小于50个，即利用所述第二图像特征不能表征完整的待识别的指纹图像，此时，基于第二图像特征，无法对待识别的指纹图像进行指纹识别。

可选地，所述方法还包括：

若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间相似度小于预设相似度阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含指纹残影，对所述第一指纹图像进行指纹识别。

在本公开实施例中，通过将第一指纹图像和第二指纹图像进行匹配，若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度小于预设相似度阈值，即第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度较低，说明所述第一指纹图像的采集对象不包含有指纹残影，可直接对第一指纹图像进行后续的指纹识别过程。

需要说明的是，指纹识别过程包括：将第一指纹图像与用户指纹图像模板进行相似度对比，若所述第一指纹图像与所述用户指纹图像模板之间的相似度较高，则确定第一指纹图像为用户指纹图像，指纹识别成功；若所述第一指纹图像与所述用户指纹图像模板之间的相似度较低，则确定所述第一指纹图像不是用户指纹图像，指纹识别失败。

这里，所述用户指纹图像模板为用户在指纹录入时采集的指纹图像，或者在其它情况下处理得到的用户指纹图像；所述用户指纹图像模板可以作为标准的用户指纹图像，用于对其他指纹图像进行判定，以实现指纹识别的效果。

本公开还提供以下实施例：

图3是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别方法流程图一，如图3所示，所述方法包括：

步骤S201，获取待识别的第一指纹图像；

在本示例中，当检测到针对解锁操作的触发指令时，利用指纹传感器采集在指纹检测区域检测到的待识别的第一指纹图像。

需要说明的是，指纹传感器在工作时，可逐行扫描屏幕的指纹检测区域，采集所述指纹检测区域内各个像素点数据，并将所述各个像素点的数据合并，得到一张指纹图像。

步骤S202，确定待识别的第一指纹图像和第二指纹图像的相似度；其中，所述第二指纹图像为上一次指纹识别成功时采集的历史指纹图像；

在本示例中，通过对第一指纹图像和第二指纹图像进行特征提取，得到第一指纹图像的第一指纹特征和所述第二指纹图像的第二指纹特征；根据所述第一指纹特征和所述第二指纹特征之间的匹配重合度，确定所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度。

步骤S203，若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度超过预设相似度阈值，从第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像重合的第一图像特征；

本示例考虑到现有的指纹残影识别方法是直接通过比较前后两次采集到的指纹图像的特征点之间的相似程度和位置重合程度，来判断是否为指纹残影。若是用户在上一次指纹识别成功时已经在屏幕上轻微残留了指纹痕迹，而用户在此次指纹解锁时，手指抬起较快，指纹传感器可能只扫描到部分指纹检测区域，用户的手指就已经离开了屏幕，指纹传感器还会继续扫描剩余的指纹检测区域，则采集的指纹图像可能包含有上一次指纹识别时屏幕上残留的指纹痕迹，即此次采集到的指纹图像和上一次指纹识别成功时采集到的指纹图像，会出现部分特征点的位置比较重合。若直接利用现有的指纹残影识别方法无法确定出这种部分特征点的重合情况是真实的指纹残影，还是由于用户的快速抬起操作造成的；若是这两张指纹图像的特征点重合程度超过设定的阈值，此次采集到的指纹图像会被直接判断为指纹残影，并拒绝此次的指纹解锁，造成指纹解锁成功率下降。

为了避免上述情况，本示例在根据所述第一指纹特征和所述第二指纹特征之间的匹配重合度，确定所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度后，在所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的相似度超过预设的相似度阈值时，确定所述第一指纹图像的采集对象中可能包含有指纹残影；并从所述第一指纹图像中的第一指纹特征中，提取出与所述第二指纹图像的第二指纹特征重合的第一图像特征。

示例性地，如图4所示，图4是本示例提供的一种第一指纹图像和第二指纹图像的对比示意图一，其中，标号41所示为第一指纹图像和第二指纹图像中重合的图像特征点；标号42所示为第一指纹图像中与第二指纹图像不重合的图像特征点；标号43所示为第二指纹图像中与第一指纹图像不重合的图像特征点。

步骤S204，根据所述第一图像特征在所述第一指纹图像中的分布位置，确定所述第一图像特征在所述第一指纹图像中的位置聚合程度；若所述第一图像特征的位置聚合程度超过预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象包含指纹残影；

在本示例中，当第一指纹图像和第二指纹图像之间的相似度超过预设相似度阈值，需要进一步判断第一指纹图像中与所述第二指纹图像重合的第一图像特征的位置聚合程度是否超过的预设的聚合阈值，即判断所述第一图像特征在所述第一指纹图像中是否集中分布在同一块区域。

若所述第一图像特征的位置聚合程度超过预设的聚合阈值，则说明第一图像特征在第一指纹图像中是集中分布的；此次采集到的第一指纹为上一次指纹识别时屏幕上的指纹残影，同时停止进行指纹识别，拒绝解锁。

示例性地，如图5所示，图5是本示例提供的一种第一指纹图像和第二指纹图像的对比示意图二。其中，标号51所示为第一指纹图像和第二指纹图像中重合的图像特征点；标号52所示为第一指纹图像中与第二指纹图像不重合的图像特征点；标号53所示为第二指纹图像中与第一指纹图像不重合的图像特征点。标号51所示的图像特征点集中分布在同一块区域内。

步骤S205，若所述第一图像特征的位置聚合程度小于所述预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含指纹残影；从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像不重合的第二图像特征；

在本示例中，偶所述第一图像特征的位置聚合程度小于所述预设的聚合阈值，则说明第一指纹图像的第一指纹特征和所述第二指纹图像的第二指纹特征虽然重合的比较多，但是这些重合的第一图像特征在所述第一指纹图像中是零散分布的，即此次采集到的第一指纹不是上一次指纹识别时屏幕上的指纹残影。则进一步从第一指纹图像中提取出与第二指纹图像不重合的第二图像特征，根据第二图像特征确定指纹识别结果。

步骤S206，确定所述第二图像特征是否满足指纹识别的图像特征数量条件，若所述第二图像特征满足所述图像特征数量条件，基于所述第二图像特征进行指纹识别；若所述第二图像特征不满足所述图像特征数量条件，确定指纹识别失败；

在本示例中，所述指纹识别的图像特征数量条件是进行指纹识别时所要求的指纹图像的图像特征的最低数量值。

若所述第二图像特征的数量大于或等于所述图像特征数量条件所要求的最低数量值，则直接利用第二图像特征与预先存储的用户指纹图像模板进行匹配，根据匹配结果，确定指纹识别结果。

若所述第二图像特征的数量小于所述图像特征数量条件所要求的最低数量值，说明利用第二图像特征无法准确识别，可向用户输出指纹识别失败的提示信息。

步骤S207，若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度小于预设相似度阈值，基于所述第一指纹图像进行指纹识别；

在本示例中，若根据所述第一指纹图像的第一指纹特征和所述第二指纹图像的第二指纹特征，确定出所述第一指纹图像与所述第二指纹图像之间的相似度小于预设相似度阈值，说明此次采集的第一指纹图像未受到上一次指纹解锁时屏幕上的指纹残影的影响，可直接通过将此次采集的第一指纹图像和预先存储的用户指纹图像模板进行对比，根据对比结果，确定是否解锁成功。

示例性地，参见图6，将所述指纹识别方法应用于锁屏解锁场景，图6是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别方法流程图二。所述方法包括：

步骤S301，若用户在第一次指纹解锁时，手指在终端设备的屏幕上留下指纹印迹，终端设备存储第一次指纹解锁时采集的指纹图像；

步骤S302，用户进行第二次指纹解锁时，采集第二次指纹解锁时的指纹图像；

步骤S303，确定两次指纹解锁时采集的指纹特征点匹配重合度是否超过相似度阈值；

可通过对第一次指纹解锁时采集的指纹图像和第二次指纹解锁时采集的指纹图像进行特征提取，将提取到的指纹特征点进行匹配；将两次指纹解锁时采集到的指纹特征点的匹配重合度与相似度阈值进行对比。

步骤S304，若两次指纹解锁时采集的指纹特征点匹配重合度超过相似度阈值，初步确定第二次指纹解锁时的指纹图像中包含有指纹残影；

这里，相似度阈值可根据实际需求进行设定。

根据指纹特征点的匹配结果，若指纹特征点匹配重合度超过相似度阈值，确定第二次指纹解锁时的指纹图像可能包含有指纹残影，还需要对该指纹图像进一步的确认，才能确定该指纹图像中是否包含指纹残影；若指纹特征点匹配重合度不超过相似度阈值，确定所述第二次指纹解锁时的指纹图像中不包含指纹残影，可直接基于第二次指纹解锁时的指纹图像进行后续的指纹识别处理。

步骤S305，根据指纹图像中重合的第一图像特征，确定所述第一图像特征的位置聚合程度是否超过聚合阈值；

这里，聚合阈值可根据实际需求进行设定；所述第一图像特征为从第二次指纹解锁时采集的指纹图像中提取出与第一次指纹解锁时采集的指纹图像中重合的图像特征；

可根据所述第一图像特征的位置信息，确定所述第一图像特征的位置聚合程度是否超过聚合阈值。

步骤S306，若所述第一图像特征的位置聚合程度超过聚合阈值，确定第二次指纹解锁时的指纹图像中包含指纹残影，指纹解锁失败；

步骤S307，若所述第一图像特征的位置聚合程度不超过聚合阈值，确定第二次指纹解锁时的指纹图像中不包含指纹残影；确定指纹图像中不重合的第二图像特征的数量是否满足指纹识别的图像特征数量条件；

这里，所述第二图像特征为从第二次指纹解锁时采集的指纹图像中提取出与第一次指纹解锁时采集的指纹图像中不重合的图像特征。所述图像特征数量条件为指纹识别过程中所需的最少指纹特征数量；所述图像特征数量条件可根据指纹识别过程中采用的具体算法确定。

步骤S308，若第二图像特征的数量不满足指纹识别的图像特征数量条件，确定指纹解锁失败；

步骤S309，若第二图像特征的数量满足指纹识别的图像特征数量条件，利用第二图像特征进行指纹解锁；

步骤S310，将第二图像特征与预先录入的用户指纹图像模板的指纹特征进行匹配；

步骤S311，根据匹配结果，输出第二次指纹解锁的结果。

若第二图像特征与预先录入的用户指纹图像模板匹配成功，输出指纹解锁成功的提示信息，并切换为开屏界面；若第二图像特征与预先录入的用户指纹图像模板匹配失败，输出指纹解锁失败的提示信息，并保持锁屏界面。

又示例性地，如图7所示，图7是本示例示出的指纹识别方法在不同应用场景的识别成功率变化图。本示例所提供的指纹识别方法在包括锁屏解锁、应用锁、指纹支付等场景下，指纹识别的成功率均有提高，其中，在锁屏解锁场景下，指纹识别的成功率由82％提升值89％，对于其他场景的指纹识别的平均成功率提升了7％。

本公开实施例还提供一种指纹识别装置。图8是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别装置的结构示意图，如图8所示，所述指纹识别装置100包括：

第一确定模块101，用于确定待识别的第一指纹图像和第二指纹图像的相似度；其中，所述第二指纹图像为上一次指纹识别成功时采集的历史指纹图像；

提取模块102，用于若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度超过预设相似度阈值，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像重合的第一图像特征；

第二确定模块103，用于基于所述第一图像特征的分布情况，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影；若所述第一指纹图像的采集对象包含所述指纹残影，确定指纹识别失败。

可选地，所述第二确定模块103，还用于：

基于所述第一图像特征在所述第一指纹图像中的分布位置，确定所述第一图像特征的位置聚合程度；

根据所述第一图像特征的位置聚合程度和预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影。

可选地，所述第二确定模块103，还用于：

若所述第一图像特征的位置聚合程度小于所述预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含指纹采集模组上的指纹残影，基于所述第一指纹图像进行指纹识别。

可选地，所述第二确定模块103，还用于：

若所述第一指纹图像的采集对象不包含所述指纹残影，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像不重合的第二图像特征；

确定所述第二图像特征是否满足指纹识别的图像特征数量条件；若所述第二图像特征满足所述图像特征数量条件，基于所述第二图像特征进行指纹识别。

可选地，所述第二确定模块103，还用于：

若所述第二图像特征不满足所述图像特征数量条件，确定指纹识别失败。

可选地，所述提取模块102，还用于：

若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间相似度小于预设相似度阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含所述指纹残影，对所述第一指纹图像进行指纹识别。

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9是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别装置的框图。例如，装置200可以是移动电话，移动电脑等。

参照图9，装置200可以包括以下一个或多个组件：处理组件202，存储器204，电源组件206，多媒体组件208，音频组件210，输入/输出(I/O)的接口212，传感器组件214，以及通信组件216。

处理组件202通常控制装置200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202可以包括一个或多个处理器220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202可以包括一个或多个模块，便于处理组件202和其他组件之间的交互。例如，处理组件202可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件208和处理组件202之间的交互。

存储器204被配置为存储各种类型的数据以支持在设备200的操作。这些数据的示例包括用于在装置200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206为装置200的各种组件提供电力。电源组件206可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置200生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件208包括在所述装置200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208包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备200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210被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件210包括一个麦克风(MIC)，当装置200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216发送。在一些实施例中，音频组件210还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口212为处理组件202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214包括一个或多个传感器，用于为装置200提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件214可以检测到设备200的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置200的显示器和小键盘，传感器组件214还可以检测装置200或装置200一个组件的位置改变，用户与装置200接触的存在或不存在，装置200方位或加速/减速和装置200的温度变化。传感器组件214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214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214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216被配置为便于装置200和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置200可以接入基于通信标准的无线网络，如Wi-Fi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件216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216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200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204，上述指令可由装置200的处理器220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。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (14)

1.一种指纹识别方法，其特征在于，所述方法包括：

确定待识别的第一指纹图像和第二指纹图像的相似度；其中，所述第二指纹图像为上一次指纹识别成功时采集的历史指纹图像；

若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度超过预设相似度阈值，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像重合的第一图像特征；

基于所述第一图像特征的分布情况，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影；

若所述第一指纹图像的采集对象包含所述指纹残影，确定指纹识别失败。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一图像特征的分布情况，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影，包括：

基于所述第一图像特征在所述第一指纹图像中的分布位置，确定所述第一图像特征的位置聚合程度；

根据所述第一图像特征的位置聚合程度和预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述第一图像特征的位置聚合程度小于所述预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含指纹采集模组上的指纹残影，基于所述第一指纹图像进行指纹识别。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述若所述第一图像特征的位置聚合程度小于所述预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对应不包含指纹采集模组上的指纹残影，基于所述第一指纹图像进行指纹识别，包括：

若所述第一指纹图像的采集对象不包含所述指纹残影，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像不重合的第二图像特征；

确定所述第二图像特征是否满足指纹识别的图像特征数量条件；若所述第二图像特征满足所述图像特征数量条件，基于所述第二图像特征进行指纹识别。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述第二图像特征不满足所述图像特征数量条件，确定指纹识别失败。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间相似度小于预设相似度阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含指纹残影，对所述第一指纹图像进行指纹识别。

7.一种指纹识别装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定待识别的第一指纹图像和第二指纹图像的相似度；其中，所述第二指纹图像为上一次指纹识别成功时采集的历史指纹图像；

提取模块，用于若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间的相似度超过预设相似度阈值，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像重合的第一图像特征；

第二确定模块，用于基于所述第一图像特征的分布情况，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影；若所述第一指纹图像的采集对象包含所述指纹残影，确定指纹识别失败。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，还用于：

基于所述第一图像特征在所述第一指纹图像中的分布位置，确定所述第一图像特征的位置聚合程度；

根据所述第一图像特征的位置聚合程度和预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象是否包含指纹采集模组上的指纹残影。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，还用于：

若所述第一图像特征的位置聚合程度小于所述预设的聚合阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含指纹采集模组上的指纹残影，基于所述第一指纹图像进行指纹识别。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，还用于：

若所述第一指纹图像的采集对象不包含所述指纹残影，从所述第一指纹图像中提取与所述第二指纹图像不重合的第二图像特征；

确定所述第二图像特征是否满足指纹识别的图像特征数量条件；若所述第二图像特征满足所述图像特征数量条件，基于所述第二图像特征进行指纹识别。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，还用于：

若所述第二图像特征不满足所述图像特征数量条件，确定指纹识别失败。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述提取模块，还用于：

若所述第一指纹图像和所述第二指纹图像之间相似度小于预设相似度阈值，确定所述第一指纹图像的采集对象不包含所述指纹残影，对所述第一指纹图像进行指纹识别。

13.一种指纹识别装置，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现权利要求1至6任一项所述的指纹识别方法。

14.一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指纹识别装置的处理器执行时，使得所述指纹识别装置能够执行权利要求1至6任一项所述的指纹识别方法。

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