CN116758593A - 假体指纹模型及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种假体指纹模型及其制造方法，包括模型基体和指纹特征。所述指纹特征设置于所述模型基体上，所述指纹特征包括多个指纹脊和多个指纹谷，所述多个指纹谷被配置为在指定方向上深度有规律地变化。本申请提供的假体指纹模型，可使假体指纹模型能够模拟出用户在采集指纹过程中的真实按压场景，使得假体指纹模型的指纹特征更趋进于用户真手在按压时所形成的指纹特征，由此使本申请中的假体指纹模型能够满足更高标准的防伪攻击测试的要求，采用该假体指纹模型进行防伪攻击测试所得到的测试结果更为严谨，也更能体现指纹识别技术的真实防伪能力。
Description
技术领域
本申请涉及假体指纹模型的技术领域，并且更具体地，涉及一种假体指纹模型及其制造方法。
背景技术
在评估一套指纹识别算法的优劣时，通常采用假体指纹模型去进行防伪攻击测试。目前，在进行指纹防伪攻击测试时所用到的假体指纹模型主要包括2D假指纹和2.5D假指纹。其中，2D假指纹又叫平面假指纹，是没有深度信息的假指纹；2.5D假指纹是带有相同深度信息的假指纹。光学式指纹识别技术通常使用2D假指纹和2.5D假指纹进行攻击测试，电容式指纹识别技术通常使用导电的2.5D假指纹进行攻击测试。
由于每个用户在按压指纹采集模块时的发力习惯具有差异，同时若指纹采集模块的摆放位置不同，都会使按压方式呈现出多样化，并且每一种按压方式最终呈现出来的指纹谷深度分布情况各不相同。可见，目前的2D假指纹和2.5D假指纹并不能真实地模拟出用户手部的指纹谷深度变化情况。
发明内容
本申请的目的在于提供了一种假体指纹模型及其制造方法，通过将假体指纹模型设置为在指定方向上指纹谷深度有规律地变化，从而使假体指纹模型能够模拟出用户在采集指纹过程中的真实按压场景，以能够满足更高标准的防伪攻击测试的要求，使得测试结果更严谨、更接近于真实的防伪能力。
第一方面，本申请提供了一种假体指纹模型，包括模型基体和指纹特征。
所述指纹特征设置于所述模型基体上，所述指纹特征包括多个指纹脊和多个指纹谷，所述多个指纹谷被配置为在指定方向上深度有规律地变化。
其中，所述指定方向包括第一方向、第二方向、第三方向、第四方向、第五方向中的任一者，所述第二方向为指尖到指肚的方向，所述第一方向为与所述第二方向正交的方向，所述第三方向为指肚向外周发散的方向，所述第四方向为与所述第二方向斜交叉的方向，所述第五方向为与所述第四方向正交的方向。
本申请提供的假体指纹模型，通过将假体指纹模型设置为在指定方向上指纹谷深度有规律地变化，且该指定方向对应于用户的按压方式，该指纹谷深度的变化规律对应于用户的发力习惯，从而使假体指纹模型能够模拟出用户在采集指纹过程中的真实按压场景，使得假体指纹模型的指纹特征更趋进于用户真手在按压时所形成的指纹特征，由此使本申请中的假体指纹模型能够满足更高标准的防伪攻击测试的要求，采用该假体指纹模型进行防伪攻击测试所得到的测试结果更为严谨，也更能体现指纹识别技术的真实防伪能力。
在一种可能的设计中，沿着所述第一方向，所述多个指纹谷的深度依次增大或者减小。
在一种可能的设计中，沿着所述第一方向，以设定的间隔划分出多个第一区域，每个所述第一区域内的所述指纹谷的深度相同，并且沿着所述第一方向，所述第一区域内的所述指纹谷的深度依次增大或者减小。
在一种可能的设计中，沿着所述第二方向，所述多个指纹谷的深度依次增大或者减小。
在一种可能的设计中，沿着所述第二方向，以设定的间隔划分出多个第二区域，每个所述第二区域内的所述指纹谷的深度相同，并且沿着所述第二方向，所述第二区域内的所述指纹谷的深度依次增大或者减小。
在一种可能的设计中，沿着所述第三方向，所述多个指纹谷的深度依次增大。
在一种可能的设计中，沿着所述第三方向，以设定的间隔划分出多个第三区域，每个所述第三区域内的所述指纹谷的深度相同，并且沿着所述第三方向，所述第三区域内的所述指纹谷的深度依次增大。
在一种可能的设计中，沿着所述第四方向，所述多个指纹谷的深度依次增大或者减小。
在一种可能的设计中，沿着所述第四方向，以设定的间隔划分出多个第四区域，每个所述第四区域内的所述指纹谷的深度相同，并且沿着所述第四方向，所述第四区域内的所述指纹谷的深度依次增大或者减小。
在一种可能的设计中，沿着所述第五方向，所述多个指纹谷的深度依次增大或者减小。
在一种可能的设计中，沿着所述第五方向，以设定的间隔划分出多个第五区域，每个所述第五区域内的所述指纹谷的深度相同，并且沿着所述第五方向，所述第五区域内的所述指纹谷的深度依次增大或者减小。
在一种可能的设计中，所述多个指纹脊的顶端位于同一个平面。
多个指纹脊的顶端位于同一个平面，更贴近真实的按压场景。
可选地，若假体指纹模型在满足防伪攻击测试时的误差范围时，可以允许假体指纹模型的多个指纹脊的顶端不位于同一个平面。
在一种可能的设计中，所述指纹谷的深度范围为20-250μm。
可选地，指纹谷的递增或者递减的变化值可以相同，例如相邻的指纹谷之间都是以10μm递减；或者，指纹谷的递增或者递减的变化值可以不相同，例如顺着指定方向，前几个指纹谷都是以10μm递减，后几个指纹谷都是以20μm递减。
第二方面，本申请还提供了一种假体指纹模型的制造方法，该制造方法包括如下步骤：
获取测试者的平面指纹图像；
根据所述平面指纹图像制作指纹模具，所述指纹模具具有在指定方向上高度有规律变化的多个模具脊，所述多个模具脊用于成型在指定方向上深度有规律地变化的多个指纹谷；
使用所述指纹模具通过注模成型制作假体指纹模型。
本申请提供的制造方法，所制造的假体指纹模型在指定方向上指纹谷深度有规律地变化，该指定方向对应于用户的按压方式，该指纹谷深度的变化规律对应于用户的发力习惯，从而使假体指纹模型能够模拟出用户在采集指纹过程中的真实按压场景，使得假体指纹模型的指纹特征更趋进于用户真手在按压时所形成的指纹特征，由此使本申请中的假体指纹模型能够满足更高标准的防伪攻击测试的要求，采用该假体指纹模型进行防伪攻击测试所得到的测试结果更为严谨，也更能体现指纹识别技术的真实防伪能力。
可选地，可以通过激光刻蚀工艺，直接成型出模具脊的高度有规律变化的指纹模具。由于激光蚀刻所形成的模具脊的尺寸大小和分布排列密度精确度极高，从而提高了后续步骤中在注模成型制作假体指纹模型的产品精度，使得假体指纹模型的仿真度更高。
具体地，激光蚀刻机根据平面指纹图像以及设定的指纹脊高度，即可完成模具脊加工。其原理是将高光束质量的小功率激光聚焦在极小的光点上，在光点上形成高功率密度，将该光电移动至模具脊周围的坯料上，使被照射的坯料瞬间蒸发，从而形成凸出来的模具脊。
在一种可能的设计中，所述获取测试者的平面指纹图像的步骤中包括：
在测试者的手指上涂抹指纹粉末；
所述手指在透明胶带上捺印，以将所述指纹粉末形成的指纹印附着在所述透明胶带上；
将带有所述指纹印的所述透明胶带粘贴在纸上后进行扫描。
可选地，测试者的手指可以是右手的大拇指、食指、中指、无名指、小拇指，也可以是左手的大拇指、食指、中指、无名指、小拇指。
可选地，所使用的指纹粉末可以是铜粉、铝粉、铁粉、碳粉中的一种，或者是多种粉末的混合物。
可选地，可以将透明胶带粘贴到手指上，隔着透明胶带轻微按压手指尽量不发生变形，然后缓慢地取下透明胶带；或者，将透明胶带以胶面朝上的方式放置固定，手指朝向透明胶带轻微按压，然后缓慢地移开手指。
在一种可能的设计中，所述根据所述平面指纹图像制作指纹模具的步骤中包括：
根据所述平面指纹图像制作具有相同高度的模具脊的半成品模具；
使用填充物料填充至所述模具脊之间的沟槽内，以形成在指定方向上高度有规律变化的所述模具脊，进而得到指纹模具。
由于在制作半成品模具时不需要考虑模具脊的高度差异，因此可以采用成本相对较低的湿法刻蚀工艺。并且采用湿法刻蚀工艺去制造半成品模具时，还可以实现规模化生产，在一大块模具坯料上可以同时成型出多个半成品模具，相较于激光刻蚀工艺具有成本低、效率高等优势。
在一种可能的设计中，所述填充物料为可清除填料。
可清除填料填充至模具脊之间的沟槽内进行使用，待成型完上述任一种的假体指纹模型之后，还可以通过有机溶剂溶解或者灼烧的方式将填充物料清除掉，这样指纹模具又恢复至具有相同高度的模具脊的半成品模具，使得半成品模具能够重复使用，可以再次填充填充物料以调整模具脊的高度，进而可以通过一个指纹模具成型多种具有差异性指纹谷的假体指纹模型。
可选地，采用的填充物料的材质可以与模型基料的材质相同。
可选地，填充物料还可以是聚氯乙烯、聚丙烯等有机高分子材料。此种填充物料可通过有机溶剂溶解、灼烧等方式清除掉。
可选地，采用的填充物料的材质可以与指纹模具的材质相同，例如都是铁、钢、铜、铝、金属合金等具有一定硬度的材料。因此填充物料可以是焊料，通过焊接工艺设置于沟槽内，此种填充物料是不能清除的填料。
可选地，在将填充物填充至模具脊之间的沟槽内时，可以采用人工涂抹，或者采用点胶设备进行填充。
可选地，在将填充物填充至模具脊之间的沟槽内时，可以将模具脊划分为多个区域进行填充，相比较逐个沟槽进行填充，以区域进行填充的难度较小，填充效率更高。
在一种可能的设计中，所述根据所述平面指纹图像制作指纹模具的步骤中包括：
根据所述平面指纹图像制作具有相同高度的模具脊的半成品模具；
通过二次加工削减所述模具脊，以形成在指定方向上高度有规律变化的所述模具脊，进而得到指纹模具。
可选地，由于不需要考虑模具脊的高度差异，因此可以采用成本相对较低的湿法刻蚀工艺。
可选地，可以人工使用研磨轮、锉刀、砂纸加工削减模具脊。
可选地，可以采用计算机数字控制机床控制研磨轮研磨加工模具脊，或者控制铣刀铣削加工模具脊，使得模具脊的高度满足规律变化的要求。
可选地，在通过二次加工削减模具脊时，可以将模具脊划分为多个区域进行研磨加工或者铣削加工，相比较逐个加工模具脊，以区域进行加工的难度较小，加工效率更高。
在一种可能的设计中，所述使用所述指纹模具通过注模成型制作假体指纹模型的步骤中包括：
制备模型基料；
在指纹模具上依次涂抹脱模剂和所述模型基料；
在所述模型基料上压盖隔离件后静置；
待所述模型基料固化定型后脱模得到假体指纹模型。
其制作假体指纹模型的方式简单便捷，且对于制作场地没有过多要求，在防伪攻击测试的现场便可以进行实施。
可选地，脱模剂可以采用丙三醇（甘油）、硅氧烷化合物、硅树脂甲基支链硅油、甲基硅油、乳化甲基硅油、含氢甲基硅油、硅脂、微晶石蜡、聚乙烯蜡、聚四氟乙烯、氟树脂粉末、氟树脂涂料、滑石、云母、陶土、白粘土、聚醚和脂油混合物等。
在一种可能的设计中，该指纹模具包括上模具和下模具，所述使用所述指纹模具通过注模成型制作假体指纹模型的步骤中包括：
将熔融的模型基料注入上模具和下模具所围成的成型空间内后保压；
接着冷却固化后便可以脱模以得到假体指纹模型。
在一种可能的设计中，所述制备模型基料的步骤中包括：
将硅胶和染色剂搅拌混合，再加入固化剂后搅拌混合以得到模型基料。
所采用的模型基料制作的假体指纹模型，适用于光学式指纹识别技术的攻击测试。
可选地，染色剂可以采用硅胶色浆或者硅胶色膏。
可选地，固化剂可以采用缩聚型双组份硅橡胶交联剂。
可选地，在对假体指纹模型上色时，也可以在假体指纹模型成型后，可以通过浸涂、擦涂、刷涂、滚涂、喷涂等方式，将染色剂上色到指纹特征上。
在一种可能的设计中，所述制备模型基料的步骤中包括：
将硅胶和导电粉末搅拌混合，再加入固化剂后搅拌混合以得到模型基料。
采用的模型基料制作的假体指纹模型，适用于电容式指纹识别技术的攻击测试。
可选地，导电粉末可以采用导电炭黑或者导电石墨粉。
附图说明
图1是用户右手的大拇指按压指纹采集模块的一例的动作示意图；
图2是图1中的用户右手的大拇指停在指纹采集模块的示意图；
图3是用户右手的大拇指按压指纹采集模块的另一例的动作示意图；
图4是图3中的用户右手的大拇指停在指纹采集模块的示意图；
图5是用户右手的大拇指按压指纹采集模块的另一例的动作示意图；
图6是图5中的用户右手的大拇指停在指纹采集模块的示意图；
图7是本申请实施例提供的假体指纹模型的一例的示意图；
图8是图7中A-A的一例的剖视图；
图9是图7中A-A的另一例的剖视图；
图10是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的示意图；
图11是图10中B-B的一例的剖视图；
图12是图10中B-B的另一例的剖视图；
图13是本申请实施例提供的假体指纹模型的一例的示意图；
图14是图13中C-C的一例的剖视图；
图15是图13中C-C的另一例的剖视图；
图16是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的示意图；
图17是图16中D-D的一例的剖视图；
图18是图16中D-D的另一例的剖视图；
图19是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的示意图；
图20是图19中E-E的剖视图；
图21是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的示意图；
图22是图21中F-F的剖视图；
图23是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的示意图；
图24是图23中G-G的一例的剖视图；
图25是用户右手的大拇指按压指纹采集模块的另一例的动作示意图；
图26是图23中G-G的另一例的剖视图；
图27是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的示意图；
图28是图27中H-H的一例的剖视图；
图29是图27中H-H的另一例的剖视图；
图30是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的示意图；
图31是图30中I-I的一例的剖视图；
图32是用户右手的大拇指按压指纹采集模块的另一例的动作示意图；
图33是图30中I-I的另一例的剖视图；
图34是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的示意图；
图35是图34中J-J的一例的剖视图；
图36是图34中J-J的另一例的剖视图；
图37是本申请实施例提供的假体指纹模型的制造方法流程图；
图38是本申请实施例提供的获取平面指纹图像的方法流程图；
图39是本申请实施例提供的制作指纹模具的一例的方法流程图；
图40是本申请实施例提供的制作指纹模具的另一例的方法流程图；
图41是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的制造方法流程图；
图42是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的制造方法流程图；
图43是图42中的制造方法的示意图；
图44是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的制造方法流程图；
图45是图44中的制造方法的示意图；
图46是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的制造方法示意图；
图47是本申请实施例提供的半成品模具的示意图。
附图标记：
10、模型基体；11、第一区域；12、第二区域；13、第三区域；14、第四区域；15、第五区域；16、模型基料；
20、指纹特征；21、指纹脊；22、指纹谷；
30、指纹模具；31、模具脊；32、沟槽；33、填充物料；34、隔离件；35、半成品模具；36、模具坯料；30a、上模具；30b、下模具；
40、假体指纹模型；
100、右手；101、大拇指；200、指纹采集模块；
V1、第一方向；V2、第二方向；V3、第三方向；V4、第四方向；V5、第五方向。
具体实施方式
下面示例性介绍本申请实施例可能涉及的相关内容。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、 “侧”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于安装的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
还需说明的是，本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一部件，对于本申请实施例中相同的部件，图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记，应理解的是，对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
指纹是指人的手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹线，纹线有规律的排列形成不同的纹型。由于指纹具有终身不变性、唯一性和方便性，已成为生物特征识别的代名词。
随着指纹识别技术的发展，使其在诸多领域得到广泛应用，例如电子设备终端中的手机、平板电脑和电视等；安全防护系统中的门禁和保险柜等。
目前，市面上的指纹识别技术主要有三种类型：光学式指纹识别技术、电容式指纹识别技术以及超声波指纹识别技术。
其中，光学式指纹识别技术的原理是以背光源照射手指后，手指将光束进行漫反射，一部分光束反射至光电传感器装置，手指指纹的指纹脊与指纹谷在漫反射光能会有所差异，指纹谷反射的光能相对于指纹脊反射的光能低，由此差异来进行指纹识别。
电容式指纹识别技术的原理是将电容感测器整合于一块芯片中，当手指按压芯片表面时，由于手指的指纹脊和指纹谷在接触芯片的实际距离大小不同，内部电容感测器会根据指纹脊与指纹谷而产生的电荷差，根据这个原理将采集到的电荷差数值汇总以进行指纹识别。
超声波指纹识别技术的原理是利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波（超声波到达不同材质表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同）。因此，利用指纹脊的皮肤与指纹谷内的空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹谷和指纹脊所在的位置。
此外，在一些研究文献中还记载有通过力学和热学进行指纹识别的技术。其原理是通过力学（即按压）或者热学（即温差）来实现指纹脊和指纹谷的判别。但是在实际中却没有很大的可行性。这是因为力的传导需要一个比较硬的传导载体，但是如果载体比较硬，那么指纹这么微小的距离差异，形成的图像必然是模糊一片的；热敏传感器受外界温度、两次按压时间间隔影响太大，无法达到消费级电子的要求。因此这两种指纹识别技术都不具有实际落地的可能性。
上文提到，目前市面上的指纹识别技术主要有三种，而其中以光学式指纹识别技术和电容式指纹识别技术的技术发展最成熟，应用成本也相对较低，因此被广泛地使用在电子消费品和安全防护领域中。
无论是光学式指纹识别，亦或者是电容式指纹识别，想要提升指纹识别的安全性，核心在于指纹识别的算法。而如何判断一套指纹识别算法的优劣性？有两个重要指标：错误拒绝率（0 Rejection Rate，FRR）和错误接受率（0 Acceptance Rate，FAR），通过针对指纹识别过程呈现攻击的测试，便可以评估该套指纹识别系统的错误接受率和错误识别率是否达到一定标准。
目前，在进行指纹防伪攻击测试时所用到的假体指纹模型主要包括2D假指纹和2.5D假指纹。其中，2D假指纹又叫平面假指纹，其包括打印指纹、拓印指纹、残迹指纹、显影指纹和导电材料指纹图片等；2.5D假指纹是带有相同深度信息的假指纹。光学式指纹识别技术通常使用2D假指纹和2.5D假指纹进行攻击测试，电容式指纹识别技术通常使用导电的2.5D假指纹进行攻击测试。
随着大众对于指纹识别技术安全性的要求不断提升，常规的2D假指纹和2.5D假指纹已经不能满足目前的防伪攻击测试要求。究其原因，这是因为2D假指纹不具有指纹谷深度信息，2.5D假指纹的指纹谷深度信息固定不变，它们所形成的指纹特征均与真实的用户手部按压场景具有较大差距，不仅无法满足高标准的防伪攻击测试要求，同时也不能真实地反应指纹识别技术的防伪能力优劣。
现结合附图详细介绍上述的2D假指纹和2.5D假指纹与真实的用户手部按压场景具有较大差距的具体原因。
图1是用户右手100的大拇指101按压指纹采集模块200的一例的动作示意图。图2是图1中的用户右手100的大拇指101停在指纹采集模块200的示意图。
如图1和图2所示，该用户的右手100大拇指101以顺时针方向旋转按压指纹采集模块200，大拇指101最先接触指纹采集模块200的是图2中的部位a，其指纹脊21受挤压的程度更大，指纹谷22的深度较小，大拇指101最后接触指纹采集模块200的是图2中的部位b，其指纹脊21受挤压的程度小，指纹谷22的深度较大。当右手100结束按压动作的瞬间，大拇指101停在指纹采集模块200时，在图2中可以看出，自部位a到部位b的指纹谷22深度是逐渐增加的。
图3是用户右手100的大拇指101按压指纹采集模块200的另一例的动作示意图。图4是图3中的用户右手100的大拇指101停在指纹采集模块200的示意图。
如图3和图4所示，该用户的右手100大拇指101从指纹采集模块200斜上方开始，倾斜着按压指纹采集模块200，大拇指101最先接触指纹采集模块200的是图4中的部位c，即大拇指101指尖处，该处指纹脊21受挤压的程度更大，指纹谷22的深度较小，大拇指101最后接触指纹采集模块200的是图4中的部位d，其指纹脊21受挤压的程度小，指纹谷22的深度较大。当右手100结束按压动作的瞬间，大拇指101停在指纹采集模块200时，在图4中可以看出，自部位c到部位d的指纹谷22深度是逐渐增加的。
图5是用户右手100的大拇指101按压指纹采集模块200的另一例的动作示意图。图6是图5中的用户右手100的大拇指101停在指纹采集模块200的示意图。
如图5和图6所示，该用户的右手100大拇指101从指纹采集模块200的正上方开始，垂直下压指纹采集模块200，大拇指101最先接触指纹采集模块200的是图6中的部位e，即大拇指101的指肚处，该处指纹脊21受挤压的程度更大，指纹谷22的深度较小，大拇指101最后接触指纹采集模块200的是图6中的部位f，即指肚的周围处，该处指纹脊21受挤压的程度小，指纹谷22的深度较大。当右手100结束按压动作的瞬间，大拇指101停在指纹采集模块200时，在图6中可以看出，自部位e到部位f的指纹谷22深度是逐渐增加的。
可见，用户的手部在按压指纹采集模块200时，由于个人的发力习惯具有差异，同时指纹采集模块200在现场的摆放位置不同，都会使按压方式呈现出多样化，并且每一种按压方式最终呈现出来的指纹谷22深度分布情况各不相同。因此，目前的2D假指纹和2.5D假指纹并不能真实地模拟出用户手部在上述几种按压场景下的指纹特征20，不能满足目前高标准的防伪攻击测试要求，其测试结果也不能真实地反应出指纹识别技术的防伪能力。
因此，为了解决上述技术问题，本申请提供了一种假体指纹模型40及其制造方法，通过将假体指纹模型40设置为在指定方向上指纹谷22深度有规律地变化，从而使假体指纹模型40能够模拟出用户在采集指纹过程中的真实按压场景，以能够满足更高标准的防伪攻击测试的要求，使得测试结果更严谨、更接近于真实的防伪能力。
现结合附图详细描述本申请提供的假体指纹模型40。
图7是本申请实施例提供的假体指纹模型40的一例的示意图。图8是图7中A-A的一例的剖视图。
如图7-图8所示，本申请实施例提供的一种假体指纹模型40，包括模型基体10以及设置于模型基体10上的指纹特征20。
其中，指纹特征20包括多个指纹脊21和多个指纹谷22，多个指纹谷22被配置为在指定方向上深度有规律地变化。
该指定方向包括第一方向V1、第二方向V2、第三方向V3、第四方向V4、第五方向V5中的任一者。第二方向V2为指尖到指肚的方向，第一方向V1为与第二方向V2正交的方向，第三方向V3为指肚向外周发散的方向，第四方向V4为与第二方向V2斜交叉的方向，第五方向V5为与第四方向V4正交的方向。更为详细介绍可参见下文中的多个实施例。
指纹谷22的深度有规律地变化，可以是深度逐渐增大或者深度逐渐减小，还可以是以某个区域内的多个指纹谷22作为变化单元，深度逐渐增大或者逐渐减小。更为详细介绍可参见下文中的多个实施例。
再如图8所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第一方向V1，多个指纹谷22的深度依次增大。其中，对于第一方向V1的定义，除了以第二方向V2作为参照之外，还可以是指如图7所示的，以指纹特征20的正投影方向作为视角方向，自右向左的方向即为第一方向V1。
本实施例中的假体指纹模型40，其形成的指纹特征20是模拟上文中如图1-图2所示的右手100大拇指101的按压场景。
图9是图7中A-A的另一例的剖视图。
如图9所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第一方向V1，多个指纹谷22的深度依次减小。
本实施例中的假体指纹模型40，其形成的指纹特征20是模拟上文中如图1所示的右手100大拇指101，以图中相反方向进行旋转按压的场景。
本申请中的假体指纹模型40，可以通过3D打印技术直接成型；或者，可以在模型基体10的胚料上雕刻出指纹特征20，具体可以通过激光微雕加工技术进行雕刻；亦或者，还可以通过注模成型的方式，具体为：提前加工好具有呈镜像指纹特征20的模具，将熔融的模型基料16注入模具内，固化脱模后得到假体指纹模型40，更详细的描述可参考后述实施例中的假体指纹模型40的制造方法。
为了使本申请中的假体指纹模型40更容易的制造，方便加工，可以将模型上的指纹特征20划分出多个区域，每个区域具有一定数量的指纹脊21和指纹谷22，每个区域内的指纹谷22深度相同，相邻区域内的指纹谷22不同。具体如下。
图10是本申请实施例提供的假体指纹模型40的另一例的示意图。图11是图10中B-B的一例的剖视图。
如图10-图11所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第一方向V1，以设定的间隔划分出三个第一区域11，每个第一区域11内的指纹谷22的深度相同，并且沿着第一方向V1，第一区域11内的指纹谷22的深度依次增大。
图12是图10中B-B的另一例的剖视图。
如图12所示，在本申请提供的另一种实施例中，沿着第一方向V1，以设定的间隔划分出三个第一区域11，每个第一区域11内的指纹谷22的深度相同，并且沿着第一方向V1，第一区域11内的指纹谷22的深度依次减小。
上述的两种实施例中，示例性的将第一区域11的划分数量设定为三个，当然在其他实施例中，第一区域11的划分数量还可以是四个、五个等，本申请对此不做限定。
上述的两种实施例中，每个第一区域11内的指纹谷22深度相同，因此在制造假体指纹模型40时可以以第一区域11作为加工对象，可同时对第一区域11内的多个指纹谷22集中成型，相比较在模型基体10上逐个成型指纹谷22的方式，本实施例中的假体指纹模型40在成型时相对容易，可降低制造难度和成本。
图13是本申请实施例提供的假体指纹模型40的一例的示意图。图14是图13中C-C的一例的剖视图。
如图13-图14所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第二方向V2，多个指纹谷22的深度依次增大。其中，对于第二方向V2的定义，除了是指尖到指肚的方向之外，还可以是指如图13所示的，以指纹特征20的正投影方向作为视角方向，自上向下的方向即为第二方向V2。
本实施例中的假体指纹模型40，其形成的指纹特征20是模拟上文中如图3-图4所示的右手100大拇指101的按压场景。
图15是图13中C-C的另一例的剖视图。
如图15所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第二方向V2，多个指纹谷22的深度依次减小。
本实施例中的假体指纹模型40，其形成的指纹特征20是模拟上文中如图3所示的右手100大拇指101，以图中相反方向进行按压的场景，即指尖处最后接触指纹采集模块200。
图16是本申请实施例提供的假体指纹模型40的另一例的示意图。图17是图16中D-D的一例的剖视图。
如图16-图17所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第二方向V2，以设定的间隔划分出三个第二区域12，每个第二区域12内的指纹谷22的深度相同，并且沿着第二方向V2，第二区域12内的指纹谷22的深度依次增大。
图18是图16中D-D的另一例的剖视图。
如图18所示，在本申请提供的另一种实施例中，沿着第二方向V2，以设定的间隔划分出三个第二区域12，每个第二区域12内的指纹谷22的深度相同，并且沿着第二方向V2，第二区域12内的指纹谷22的深度依次减小。
上述的两种实施例中，示例性的将第二区域12的划分数量设定为三个，当然在其他实施例中，第二区域12的划分数量还可以是四个、五个等，本申请对此不做限定。
上述的两种实施例中，每个第二区域12内的指纹谷22深度相同，因此在制造假体指纹模型40时可以以第二区域12作为加工对象，可同时对第二区域12内的多个指纹谷22集中成型，相比较在模型基体10上逐个成型指纹谷22的方式，本实施例中的假体指纹模型40在成型时相对容易，可降低制造难度和成本。
图19是本申请实施例提供的假体指纹模型40的另一例的示意图。图20是图19中E-E的剖视图。
如图19-图20所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第三方向V3，多个指纹谷22的深度依次增大。其中，第三方向V3是指以指纹特征20的大致中心（即指肚）为起点，向四周散射的方向即为第三方向V3。若将指纹特征20假设为圆形，则第三方向V3也可以定义为圆的径向。
本实施例中的假体指纹模型40，其形成的指纹特征20是模拟上文中如图5-图6所示的右手100大拇指101的按压场景。
图21是本申请实施例提供的假体指纹模型40的另一例的示意图。图22是图21中F-F的剖视图。
如图21-图22所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第三方向V3，以设定的间隔划分出三个第三区域13，每个第三区域13内的指纹谷22的深度相同，并且沿着第三方向V3，第三区域13内的指纹谷22的深度依次增大。
本实施例中，示例性的将第三区域13的划分数量设定为三个，当然在其他实施例中，第三区域13的划分数量还可以是四个、五个等，本申请对此不做限定。
本实施例中，每个第三区域13内的指纹谷22深度相同，因此在制造假体指纹模型40时可以以第三区域13作为加工对象，可同时对第三区域13内的多个指纹谷22集中成型，相比较在模型基体10上逐个成型指纹谷22的方式，本实施例中的假体指纹模型40在成型时相对容易，可降低制造难度和成本。
图23是本申请实施例提供的假体指纹模型40的另一例的示意图。图24是图23中G-G的一例的剖视图。
如图23-图24所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第四方向V4，多个指纹谷22的深度依次增大。其中，对于第四方向V4的定义，除了以第二方向V2作为参照之外，还可以是指如图23所示的，以指纹特征20的正投影方向作为视角方向，自左上向右下的方向即为第四方向V4。
图25是用户右手100的大拇指101按压指纹采集模块200的另一例的动作示意图。
本实施例中的假体指纹模型40，其形成的指纹特征20是模拟如图25所示的右手100大拇指101的按压场景，图25中的右手100大拇指101，是顺着指纹采集模块200的对角线进行按压的，首先接触指纹采集模块200的部位是大拇指101的指尖处右侧。
图26是图23中G-G的另一例的剖视图。
在本申请提供的另一种实施例中，沿着第四方向V4，多个指纹谷22的深度依次减小。
本实施例中的假体指纹模型40，其形成的指纹特征20是模拟上文中如图25所示的右手100大拇指101，以图中相反方向进行按压的场景。
需要说明的是，本实施例中以大拇指101进行举例说明，实际情况下用户可能并不会将大拇指101以如此别扭的方式进行按压，但是不排除用户会使用食指、中指、无名指、小拇指等，以图25中所示的相反方向进行按压。
图27是本申请实施例提供的假体指纹模型40的另一例的示意图。图28是图27中H-H的一例的剖视图。
如图27-图28所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第四方向V4，以设定的间隔划分出三个第四区域14，每个第四区域14内的指纹谷22的深度相同，并且沿着第四方向V4，第四区域14内的指纹谷22的深度依次增大。
图29是图27中H-H的另一例的剖视图。
如图29所示，在本申请提供的另一种实施例中，沿着第四方向V4，以设定的间隔划分出三个第四区域14，每个第四区域14内的指纹谷22的深度相同，并且沿着第四方向V4，第四区域14内的指纹谷22的深度依次减小。
上述两种实施例中，示例性的将第四区域14的划分数量设定为三个，当然在其他实施例中，第四区域14的划分数量还可以是四个、五个等，本申请对此不做限定。
上述两种实施例中，每个第四区域14内的指纹谷22深度相同，因此在制造假体指纹模型40时可以以第四区域14作为加工对象，可同时对第四区域14内的多个指纹谷22集中成型，相比较在模型基体10上逐个成型指纹谷22的方式，本实施例中的假体指纹模型40在成型时相对容易，可降低制造难度和成本。
图30是本申请实施例提供的假体指纹模型40的另一例的示意图。图31是图30中I-I的一例的剖视图。
如图30-图31所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第五方向V5，多个指纹谷22的深度依次增大。其中，对于第五方向V5的定义，除了以第四方向V4作为参照之外，还可以是指如图30所示的，以指纹特征20的正投影方向作为视角方向，自右上向左下的方向即为第五方向V5。
图32是用户右手100的大拇指101按压指纹采集模块200的另一例的动作示意图。
本实施例中的假体指纹模型40，其形成的指纹特征20是模拟上文中如图32所示的右手100大拇指101的按压场景，图32中的右手100大拇指101，是顺着指纹采集模块200的对角线进行按压的，首先接触指纹采集模块200的部位是大拇指101的指尖处左侧。
图33是图30中I-I的另一例的剖视图。
如图33所示，在本申请提供的另一种实施例中，沿着第五方向V5，多个指纹谷22的深度依次减小。
本实施例中的假体指纹模型40，其形成的指纹特征20是模拟上文中如图32所示的右手100大拇指101，以图中相反方向进行按压的场景。
需要说明的是，本实施例中以大拇指101进行举例说明，实际情况下用户可能并不会将大拇指101以如此别扭的方式进行按压，但是不排除用户会使用食指、中指、无名指、小拇指等，以图32中所示的相反方向进行按压。
图34是本申请实施例提供的假体指纹模型40的另一例的示意图。图35是图34中J-J的一例的剖视图。
如图34-图35所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第五方向V5，以设定的间隔划分出多个第五区域15，每个第五区域15内的指纹谷22的深度相同，并且沿着第五方向V5，第五区域15内的指纹谷22的深度依次增大。
图36是图34中J-J的另一例的剖视图。
如图36所示，在本申请提供的一种实施例中，沿着第五方向V5，以设定的间隔划分出多个第五区域15，每个第五区域15内的指纹谷22的深度相同，并且沿着第五方向V5，第五区域15内的指纹谷22的深度依次减小。
上述两种实施例中，示例性的将第五区域15的划分数量设定为三个，当然在其他实施例中，第五区域15的划分数量还可以是四个、五个等，本申请对此不做限定。
上述两种实施例中，每个第五区域15内的指纹谷22深度相同，因此在制造假体指纹模型40时可以以第五区域15作为加工对象，可同时对第五区域15内的多个指纹谷22集中成型，相比较在模型基体10上逐个成型指纹谷22的方式，本实施例中的假体指纹模型40在成型时相对容易，可降低制造难度和成本。
如图2所示，当大拇指101按压在指纹采集模块200上时，指纹脊21均贴靠在指纹采集模块200表面。因此为了更贴近真实的按压场景，如图8-图9所示，在本申请提供的一种实施例中，假体指纹模型40的多个指纹脊21的顶端位于同一个平面。
当然，若假体指纹模型40在满足防伪攻击测试时的误差范围时，可以允许指纹脊21不完全贴靠在指纹采集模块200上，因此，在本申请提供的另一种实施例中，假体指纹模型40的多个指纹脊21的顶端可以不位于同一个平面，例如后述实施例中，图43中的（e）所形成的假体指纹模型40。
在本申请提供的一种实施例中，指纹谷22的深度范围为20-250μm。
可选地，指纹谷22的递增或者递减的变化值可以相同，例如相邻的指纹谷22之间都是以10μm递减；或者，指纹谷22的递增或者递减的变化值可以不相同，例如顺着指定方向，前几个指纹谷22都是以10μm递减，后几个指纹谷22都是以20μm递减。
上述多个实施例所提供的假体指纹模型40，通过将假体指纹模型40设置为在指定方向上指纹谷22深度有规律地变化，且该指定方向对应于用户的按压方式，该指纹谷22深度的变化规律对应于用户的发力习惯，从而使假体指纹模型40能够模拟出用户在采集指纹过程中的真实按压场景，使得假体指纹模型40的指纹特征20更趋进于用户真手在按压时所形成的指纹特征20，由此使本申请实施例中的假体指纹模型40能够满足更高标准的防伪攻击测试的要求，采用该假体指纹模型40进行防伪攻击测试所得到的测试结果更为严谨，也更能体现指纹识别技术的真实防伪能力。
图37是本申请实施例提供的假体指纹模型40的制造方法流程图。
如图37所示，本申请实施例还提供了一种假体指纹模型40的制造方法，该制造方法用于制作上述任一项实施例所提供的假体指纹模型40。具体地，该制造方法包括如下步骤。
步骤101，获取测试者的平面指纹图像。
步骤102，根据平面指纹图像制作指纹模具30，指纹模具30具有在指定方向上高度有规律变化的多个模具脊31，多个模具脊31用于成型在指定方向上深度有规律地变化的多个指纹谷22。其中，该模具脊31就是用来成型假体指纹模型40的指纹谷22，而模具脊31之间的沟槽32，则用来成型假体指纹模型40的指纹脊21。模具脊31在指定方向的高度变化规律，与上述任一项实施例中的假体指纹模型40的指纹谷22的深度变化规律相一致。
步骤103，使用指纹模具30通过注模成型制作假体指纹模型40。
可选地，在步骤102中，可以通过激光刻蚀工艺，直接成型出模具脊31的高度有规律变化的指纹模具30；或者，可以通过间接方式成型出模具脊31的高度有规律变化的指纹模具30，例如先制作具有相同高度的模具脊31的指纹模具30，再对模具脊31进行二次加工，以满足高度有规律变化的要求，更详细的描述可参见后述实施例。
具体地，在直接成型指纹模具30时，只需对模具坯料36进行裁切后放入激光蚀刻机，激光蚀刻机根据平面指纹图像以及设定的指纹脊21高度，即可完成模具脊31加工。其原理是将高光束质量的小功率激光聚焦在极小的光点上，在光点上形成高功率密度，将该光电移动至模具脊31周围的坯料上，使被照射的坯料瞬间蒸发，从而形成凸出来的模具脊31。激光蚀刻所形成的模具脊31的尺寸大小和分布排列密度精确度极高，从而提高了后续步骤中在注模成型制作假体指纹模型40的产品精度，使得假体指纹模型40的仿真度更高。
本申请实施例提供的制造方法，所制造的假体指纹模型40在指定方向上指纹谷22深度有规律地变化，该指定方向对应于用户的按压方式，该指纹谷22深度的变化规律对应于用户的发力习惯，从而使假体指纹模型40能够模拟出用户在采集指纹过程中的真实按压场景，使得假体指纹模型40的指纹特征20更趋进于用户真手在按压时所形成的指纹特征20，由此使本申请实施例中的假体指纹模型40能够满足更高标准的防伪攻击测试的要求，采用该假体指纹模型40进行防伪攻击测试所得到的测试结果更为严谨，也更能体现指纹识别技术的真实防伪能力。
图38是本申请实施例提供的获取平面指纹图像的方法流程图。
如图38所示，在本申请提供的一种实施例中，上述的步骤101中还包括如下步骤。
步骤1011，在测试者的手指上涂抹指纹粉末。其中，在涂抹之后要对手指进行缓慢揉搓，保证指纹粉末在手指上涂抹均匀，尽量不产生堆叠和残缺情况。
步骤1012，手指在透明胶带上捺印，以将指纹粉末形成的指纹印附着在透明胶带上。
步骤1013，将带有指纹印的透明胶带粘贴在纸上后进行扫描。
可选地，在步骤1011中，测试者的手指可以是右手的大拇指、食指、中指、无名指、小拇指，也可以是左手的大拇指、食指、中指、无名指、小拇指。
可选地，在步骤1011中所使用的指纹粉末可以是铜粉、铝粉、铁粉、碳粉中的一种，或者是多种粉末的混合物。
可选地，在步骤1012中，可以将透明胶带粘贴到手指上，隔着透明胶带轻微按压手指尽量不发生变形，然后缓慢地取下透明胶带；或者，将透明胶带以胶面朝上的方式放置固定，手指朝向透明胶带轻微按压，然后缓慢地移开手指。
图39是本申请实施例提供的制作指纹模具30的一例的方法流程图。
如图39所示，在本申请提供的一种实施例中，上述的步骤102中还包括如下步骤。
步骤1021，根据平面指纹图像制作具有相同高度的模具脊31的半成品模具35。
步骤1022，使用填充物料33填充至模具脊31之间的沟槽32内，以形成在指定方向上高度有规律变化的模具脊31，进而得到指纹模具30。
可选地，在步骤1021中，由于不需要考虑模具脊31的高度差异，因此可以采用成本相对较低的湿法刻蚀工艺。
具体地，湿法刻蚀工艺是将模具坯料36浸泡在一定的化学试剂溶液中，使没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分（模具脊31之间的沟槽32）坯料与试剂发生化学反应而被除去。这种在液态环境中进行刻蚀的工艺称为湿法刻蚀工艺，其优点是操作简便、对设备要求低、易于实现大批量生产，并且刻蚀的选择性也好。图47是本申请实施例提供的半成品模具35的示意图，如图47所示，采用湿法刻蚀工艺去制造半成品模具35时，还可以实现规模化生产，在一大块模具坯料36上可以同时成型出多个半成品模具35，相较于激光刻蚀工艺具有成本低、效率高等优势。
可选地，在步骤1022中，采用的填充物料33的材质可以与模型基料16的材质相同，待填充物料33固化将沟槽32占位后，再在指纹模具30上依次涂抹脱模剂和模型基料16。
可选地，填充物料33还可以是聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）、聚丙烯（polypropylene，PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene glycol terephthalate，PET）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（ethylene-vinyl acetate copolymer，EVA）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（polybutylene terephthalate、PBT）、聚碳酸酯（polycarbonate、PC）、聚甲醛（paraformaldehyde、POM）、聚氨酯（polyurethane，PU）等有机高分子材料。此种填充物料33可通过有机溶剂溶解、灼烧等方式清除掉。
可选地，在步骤1022中，采用的填充物料33的材质可以与指纹模具30的材质相同，例如都是铁、钢、铜、铝、金属合金等具有一定硬度的材料。因此填充物料33可以是焊料，通过焊接工艺设置于沟槽32内，此种填充物料33是不能清除的填料。
可选地，在步骤1022中，在将填充物填充至模具脊31之间的沟槽32内时，可以采用人工涂抹，或者采用点胶设备进行填充。
可选地，在本申请提供的一种实施例中，在将填充物填充至模具脊31之间的沟槽32内时，可以将模具脊31划分为多个区域进行填充，相比较逐个沟槽32进行填充，以区域进行填充的难度较小，填充效率更高。因此，最终成型的假体指纹模型40也具有多个区域，每个区域内的指纹谷22的深度相同，也就是前文中所列举的模型基体10表面具有第一区域11、第二区域12、第三区域13等产品实施例。
在本申请提供的一种实施例中，填充物料33为可清除填料。
本实施例中，填充物料33填充至模具脊31之间的沟槽32内进行使用，待成型完上述任一种实施例的假体指纹模型40之后，还可以通过有机溶剂溶解或者灼烧的方式将填充物料33清除掉，这样指纹模具30又恢复至具有相同高度的模具脊31的半成品模具35，使得指纹模具30能够重复使用，可以再次填充填充物料33以调整模具脊31的高度，进而可以通过一个指纹模具30成型多种具有差异性指纹谷22的假体指纹模型40。
图40是本申请实施例提供的制作指纹模具30的另一例的方法流程图。
如图40所示，在本申请提供的一种实施例中，上述的步骤102中还包括如下步骤。
步骤1021，根据平面指纹图像制作具有相同高度的模具脊31的半成品模具35。
步骤1022，通过二次加工削减模具脊31，以形成在指定方向上高度有规律变化的模具脊31，进而得到指纹模具30。
可选地，在步骤1021中，由于不需要考虑模具脊31的高度差异，因此可以采用成本相对较低的湿法刻蚀工艺。
可选地，在步骤1022中，可以人工使用研磨轮、锉刀、砂纸加工削减模具脊31。
可选地，在步骤1022中，可以采用计算机数字控制机床（Computer NumericalControl，CNC）控制研磨轮研磨加工模具脊31，或者控制铣刀铣削加工模具脊31，使得模具脊31的高度满足规律变化的要求。
可选地，在本申请提供的一种实施例中，在通过二次加工削减模具脊31时，可以将模具脊31划分为多个区域进行研磨加工或者铣削加工，相比较逐个加工模具脊31，以区域进行加工的难度较小，加工效率更高。因此，最终成型的假体指纹模型40也具有多个区域，每个区域内的指纹谷22的深度相同，也就是前文中所列举的模型基体10表面具有第一区域11、第二区域12、第三区域13等产品实施例。
图41是本申请实施例提供的假体指纹模型的另一例的制造方法流程图。
如图41所示，在本申请提供的一种实施例中，上述的步骤103中还包括如下步骤。
步骤1031，制备模型基料16。
步骤1032，在指纹模具30上依次涂抹脱模剂和模型基料16。
步骤1033，在模型基料16上压盖隔离件34后静置。
步骤1034，待模型基料16固化定型后脱模得到假体指纹模型40。
可选地，在步骤1032中，脱模剂可以采用丙三醇（甘油）、硅氧烷化合物、硅树脂甲基支链硅油、甲基硅油、乳化甲基硅油、含氢甲基硅油、硅脂、微晶石蜡、聚乙烯蜡、聚四氟乙烯、氟树脂粉末、氟树脂涂料、滑石、云母、陶土、白粘土、聚醚和脂油混合物等。
可选地，在步骤1033中，静置时间可以为1-3h。
本实施例中，其制作假体指纹模型40的方式简单便捷，且对于制作场地没有过多要求，在防伪攻击测试的现场便可以进行实施。
图42是本申请实施例提供的假体指纹模型40的另一例的制造方法流程图。图43是图42中的制造方法的示意图。其中，图43中的（a）是在半成品模具35上涂抹填充物料33的示意图；图43中的（b）是指纹模具30的示意图；图43中的（c）是在指纹模具30上涂抹模型基料16的示意图；图43中的（d）是在模型基料16上压盖隔离件34的示意图；图43中的（d）是假体指纹模型40的示意图。
如图42-图43所示，在本申请提供的一种实施例中，假体指纹模型40的制造方法包括如下步骤。
步骤201，获取测试者的平面指纹图像。
步骤202，如图43中的（a）所示，根据平面指纹图像，采用湿法刻蚀工艺制作具有相同高度的模具脊31的半成品模具35。
步骤203，如图43中的（a）和（b）所示，将可清除填充物料33填充至模具脊31之间的沟槽32内，以形成在指定方向上高度有规律变化的模具脊31，进而得到指纹模具30。
步骤204，制备模型基料16。
步骤205，如图43中的（c）所示，在指纹模具30上依次涂抹脱模剂和模型基料16。
步骤206，如图43中的（d）所示，在模型基料16上压盖隔离件34后静置。
步骤207，如图43中的（e）所示，待模型基料16固化定型后脱模得到假体指纹模型40。
本实施例提供的制造方法，采用低成本及高效率的湿法刻蚀工艺制作半成品模具35，然后再将可清除填充物料33填充至模具脊31之间的沟槽32内，以形成在指定方向上高度有规律变化的模具脊31，进而得到指纹模具30，该指纹模具30的制作方式成本低且能够重复使用；此外，在指纹模具30上通过人工涂抹脱模剂和模型基料16，压盖隔离件34后静置固化，便能够得到假体指纹模型40，该制作过程无场地限制，实施起来较为容易。可见，本实施例的制造方法从模具制作到模型制作，均采用低成本的方式实施，并且模具还能够重复使用，进一步分摊了制作成本。
图44是本申请实施例提供的假体指纹模型40的另一例的制造方法流程图。图45是图44中的制造方法的示意图。其中，图45中的（a）是采用研磨轮研磨半成品模具35的示意图；图45中的（b）是指纹模具30的示意图；图45中的（c）是在指纹模具30上涂抹模型基料16的示意图；图45中的（d）是在模型基料16上压盖隔离件34的示意图；图45中的（d）是假体指纹模型40的示意图。
如图44-图45所示，在本申请提供的一种实施例中，假体指纹模型40的制造方法包括如下步骤。
步骤301，获取测试者的平面指纹图像。
步骤302，如图45中的（a）所示，根据平面指纹图像，采用湿法刻蚀工艺制作具有相同高度的模具脊31的半成品模具35。
步骤303，如图45中的（a）和（b）所示，采用研磨轮研磨模具脊31，以形成在指定方向上高度有规律变化的模具脊31，进而得到指纹模具30。
步骤304，制备模型基料16。
步骤305，如图45中的（c）所示，在指纹模具30上依次涂抹脱模剂和模型基料16。
步骤306，如图45中的（d）所示，在模型基料16上压盖隔离件34后静置。
步骤307，如图45中的（e）所示，待模型基料16固化定型后脱模得到假体指纹模型40。
本实施例提供的制造方法，采用低成本及高效率的湿法刻蚀工艺制作半成品模具35，然后再采用研磨轮研磨模具脊31，以形成在指定方向上高度有规律变化的模具脊31，进而得到指纹模具30，该指纹模具30的制作方式成本较低；此外，在指纹模具30上通过人工涂抹脱模剂和模型基料16，压盖隔离件34后静置固化，便能够得到假体指纹模型40，该制作过程无场地限制，实施起来较为容易；另外，采用本实施例的方法所得到的假体指纹模型40，其指纹脊21的顶端均位于同一个平面，因此更加贴近真实的按压场景，可以不用考虑防伪攻击测试时的误差限制。可见，本实施例中的制造方法具有成本低、易实施、所得到假体指纹模型40仿真度更高等优点。
图46是本申请实施例提供的假体指纹模型40的另一例的制造方法示意图。其中，图46中的（a）是指纹模具30的示意图；图46中的（b）是指纹模具30内注入模型基料16的示意图；图46中的（c）是假体指纹模型40的示意图。
如图46所示，在本申请提供的一种实施例中，如图46中的（a）所示，该指纹模具30包括上模具30a和下模具30b，上述的步骤103中还包括如下步骤。
如图46中的（b）所示，将熔融的模型基料16注入上模具30a和下模具30b所围成的成型空间内后保压。
如图46中的（c）所示，接着冷却固化后便可以脱模以得到假体指纹模型40。
在本申请提供的一种实施例中，上述的步骤1031中包括如下步骤。
将硅胶和染色剂搅拌混合，再加入固化剂后搅拌混合以得到模型基料16。
其中，本申请实施例所使用的硅胶可以为人体模型的专用硅胶，或者也可以为其他的模具硅胶，固化后可成为柔软的弹性材料。
可选地，染色剂可以采用硅胶色浆或者硅胶色膏。
可选地，固化剂可以采用缩聚型双组份硅橡胶交联剂。
可选地，在对假体指纹模型40上色时，可以如本实施例中从配置模型基料16时候就开始上色，也可以在假体指纹模型40成型后，可以通过浸涂、擦涂、刷涂、滚涂、喷涂等方式，将染色剂上色到指纹特征20上。
本实施例中所采用的模型基料16制作的假体指纹模型40，适用于光学式指纹识别技术的攻击测试。
在本申请提供的一种实施例中，上述的步骤1031中包括如下步骤。
将硅胶和导电粉末搅拌混合，再加入固化剂后搅拌混合以得到模型基料16。
可选地，导电粉末可以采用导电炭黑或者导电石墨粉。
本实施例中所采用的模型基料16制作的假体指纹模型40，适用于电容式指纹识别技术的攻击测试。
最后应说明的是：以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (21)
1.一种假体指纹模型，其特征在于，包括：
模型基体（10）；
指纹特征（20），设置于所述模型基体（10）上，所述指纹特征（20）包括多个指纹脊（21）和多个指纹谷（22），所述多个指纹谷（22）被配置为在指定方向上深度有规律地变化；
其中，所述指定方向包括第一方向（V1）、第二方向（V2）、第三方向（V3）、第四方向（V4）、第五方向（V5）中的任一者，所述第二方向（V2）为指尖到指肚的方向，所述第一方向（V1）为与所述第二方向（V2）正交的方向，所述第三方向（V3）为指肚向外周发散的方向，所述第四方向（V4）为与所述第二方向（V2）斜交叉的方向，所述第五方向（V5）为与所述第四方向（V4）正交的方向。
2.根据权利要求1所述的假体指纹模型，其特征在于，沿着所述第一方向（V1），所述多个指纹谷（22）的深度依次增大或者减小。
3.根据权利要求1所述的假体指纹模型，其特征在于，沿着所述第一方向（V1），以设定的间隔划分出多个第一区域（11），各所述第一区域（11）内具有多个深度相同的所述指纹谷（22），并且沿着所述第一方向（V1），所述多个第一区域（11）内的所述指纹谷（22）的深度依次增大或者减小。
4.根据权利要求1所述的假体指纹模型，其特征在于，沿着所述第二方向（V2），所述多个指纹谷（22）的深度依次增大或者减小。
5.根据权利要求1所述的假体指纹模型，其特征在于，沿着所述第二方向（V2），以设定的间隔划分出多个第二区域（12），各所述第二区域（12）内具有多个深度相同所述指纹谷（22），并且沿着所述第二方向（V2），所述多个第二区域（12）内的所述指纹谷（22）的深度依次增大或者减小。
6.根据权利要求1所述的假体指纹模型，其特征在于，沿着所述第三方向（V3），所述多个指纹谷（22）的深度依次增大。
7.根据权利要求1所述的假体指纹模型，其特征在于，沿着所述第三方向（V3），以设定的间隔划分出多个第三区域（13），各所述第三区域（13）内具有多个深度相同所述指纹谷（22），并且沿着所述第三方向（V3），所述多个第三区域（13）内的所述指纹谷（22）的深度依次增大。
8.根据权利要求1所述的假体指纹模型，其特征在于，沿着所述第四方向（V4），所述多个指纹谷（22）的深度依次增大或者减小。
9.根据权利要求1所述的假体指纹模型，其特征在于，沿着所述第四方向（V4），以设定的间隔划分出多个第四区域（14），各所述第四区域（14）内具有多个深度相同所述指纹谷（22），并且沿着所述第四方向（V4），所述多个第四区域（14）内的所述指纹谷（22）的深度依次增大或者减小。
10.根据权利要求1所述的假体指纹模型，其特征在于，沿着所述第五方向（V5），所述多个指纹谷（22）的深度依次增大或者减小。
11.根据权利要求1所述的假体指纹模型，其特征在于，沿着所述第五方向（V5），以设定的间隔划分出多个第五区域（15），各所述第五区域（15）内具有多个深度相同所述指纹谷（22），并且沿着所述第五方向（V5），所述多个第五区域（15）内的所述指纹谷（22）的深度依次增大或者减小。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的假体指纹模型，其特征在于，所述多个指纹脊（21）的顶端位于同一个平面。
13.根据权利要求1-11中任一项所述的假体指纹模型，其特征在于，所述指纹谷（22）的深度范围为20-250μm。
14.一种假体指纹模型的制造方法，其特征在于，包括：
获取测试者的平面指纹图像；
根据所述平面指纹图像制作指纹模具（30），所述指纹模具（30）具有在指定方向上高度有规律变化的多个模具脊（31），所述多个模具脊（31）用于成型在指定方向上深度有规律地变化的多个指纹谷（22）；
使用所述指纹模具（30）通过注模成型制作假体指纹模型（40）。
15.根据权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述获取测试者的平面指纹图像的步骤中包括：
在测试者的手指上涂抹指纹粉末；
所述手指在透明胶带上捺印，以将所述指纹粉末形成的指纹印附着在所述透明胶带上；
将带有所述指纹印的所述透明胶带粘贴在纸上后进行扫描。
16.根据权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述根据所述平面指纹图像制作指纹模具（30）的步骤中包括：
根据所述平面指纹图像制作具有相同高度的模具脊（31）的半成品模具（35）；
使用填充物料（33）填充至所述模具脊（31）之间的沟槽（32）内，以形成在指定方向上高度有规律变化的所述模具脊（31），进而得到指纹模具（30）。
17.根据权利要求16所述的制造方法，其特征在于，所述填充物料（33）为可清除填料。
18.根据权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述根据所述平面指纹图像制作指纹模具（30）的步骤中包括：
根据所述平面指纹图像制作具有相同高度的模具脊（31）的半成品模具（35）；
通过二次加工削减所述模具脊（31），以形成在指定方向上高度有规律变化的所述模具脊（31），进而得到指纹模具（30）。
19.根据权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述使用所述指纹模具（30）通过注模成型制作假体指纹模型（40）的步骤中包括：
制备模型基料（16）；
在指纹模具（30）上依次涂抹脱模剂和所述模型基料（16）；
在所述模型基料（16）上压盖隔离件（34）后静置；
待所述模型基料（16）固化定型后脱模得到假体指纹模型（40）。
20.根据权利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述制备模型基料（16）的步骤中包括：
将硅胶和染色剂搅拌混合，再加入固化剂后搅拌混合以得到模型基料（16）。
21.根据权利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述制备模型基料（16）的步骤中包括：
将硅胶和导电粉末搅拌混合，再加入固化剂后搅拌混合以得到模型基料（16）。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106796659A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 仿真指纹的制作方法 |
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| CN114283455A (zh) * | 2020-08-18 | 2022-04-05 | 北京极豪科技有限公司 | 指纹识别模组、电子设备、指纹识别方法及装置 |
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2023
- 2023-08-17 CN CN202311036265.2A patent/CN116758593A/zh active Pending
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