JP6223384B2

JP6223384B2 - 電子装置、および指紋認識方法

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Publication number: JP6223384B2
Application number: JP2015110308A
Authority: JP
Inventors: 功藝林
Original assignee: Egis Technology Inc
Current assignee: Egis Technology Inc
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2035-05-29
Also published as: DE102015107813A1; US9672405B2; JP2015228219A; US20150347812A1

Description

本発明は、指紋認識技術を用いた電子装置、および指紋認識方法に関するものであって、特に、電子装置の画像捕捉ユニットにより捕捉される指紋画像を利用して、指紋を検証する指紋認識技術に関するものである。

近年、生体指紋認証が非常に発達している。セキュリティコードとアクセスカードは、盗用されたり、遺失しやすいので、指紋認証技術がますます重視されている。指紋は固有、かつ、不変で、各人が身元認識用の複数本の指を有する。このほか、指紋は、指紋センサーを用いて、容易に得ることができる。そのため、指紋認証は、安全性と便宜性を向上し、金融保証と機密データがより良く保護することができる。

このほか、従来の電子装置、たとえば、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、およびその他の装置は、内蔵カメラを備えている。よって、内蔵カメラにより捕捉される指紋画像が、指紋認識に用いられる場合、このような電子装置それぞれに、余分な指紋センサーを設置する必要がない。

本発明は、電子装置の画像捕捉ユニットにより捕捉される指紋画像を用いて、指紋を検証する指紋認識方法、および電子装置を提供する。

本発明の一実施形態は電子装置を提供する。電子装置は、ハウジング、レンズ保護カバー、処理ユニット、レンズを備え、カメラ機能を実行するように構成される画像捕捉ユニット、光源センサー、および可視光源モジュールを有する。レンズ保護カバーは、レンズを保護すべく、ハウジング上に設置される。光源センサーは、レンズ保護カバーを通して電子装置に進入する外部光を検出するように構成される。処理ユニットは、検出された外部光が、しきい値より低いかどうか判断する。可視光源モジュールは、可視光を生成するように構成される。処理ユニットは、検出された外部光が、しきい値より低いと判断するとき、処理ユニットは、可視光源モジュールを起動して、可視光を生成すると共に、画像捕捉ユニットを起動して、指紋認識用のレンズ保護カバー上に当てられるユーザーの指の指紋画像を捕捉すべくカメラ機能を実行する。

本発明の一実施形態は電子装置を提供する。電子装置は、ハウジング、レンズ保護カバー、処理ユニット、レンズを備え、カメラ機能を実行するように構成される画像捕捉ユニット、および可視光源モジュールを有する。レンズ保護カバーは、レンズを保護すべく、ハウジング上に設置され、タッチパネルを備え、タッチ事象を感知する。可視光源モジュールは、可視光を生成するように構成される。タッチ事象が感知されるとき、処理ユニットは、可視光源モジュールを起動して、可視光を生成すると共に、画像捕捉ユニットを起動して、指紋認識用のタッチパネルをタッチするユーザーの指の指紋画像を捕捉すべくカメラ機能を実行する。

本発明の一実施形態は指紋認識方法を提供する。指紋認識方法は、内蔵画像捕捉ユニットを有する電子装置に適用される。指紋認識方法は、カメラ機能を実行するように構成される内蔵画像捕捉ユニットのレンズを保護すべく、電子装置のハウジング上に設置されるレンズ保護カバーを通して、電子装置に進入する外部光を検出するステップと、検出された外部光が、しきい値より低いかどうか判断するステップと、可視光源モジュールを起動して、可視光を生成するステップと、処理ユニットは、検出された外部光が、しきい値より低いと判断するとき、画像捕捉ユニットを起動して、指紋認識用のユーザーの指の指紋画像を捕捉すべくカメラ機能を実行するステップとを有する。

本発明の一実施形態は指紋認識方法を提供する。指紋認識方法は、内蔵画像捕捉ユニットを有する電子装置に適用される。指紋認識方法は、カメラ機能を実行するように構成される内蔵画像捕捉ユニットのレンズを保護すべく、電子装置のハウジングに設置されるレンズ保護カバーによりタッチ事象を感知するステップと、タッチ事象が感知されるとき、可視光源モジュールを起動して、可視光を生成するステップと、タッチ事象が感知されるとき、画像捕捉ユニットを起動して、指紋認識用のユーザーの指の指紋画像を捕捉すべく前記カメラ機能を実行するステップとを有する。

本発明のその他の特徴と長所は、当該技術を熟知する者なら誰でも、電子装置と指紋認識方法の特定の実施形態の次の説明が理解できる。

本発明の指紋認識方法は、ユーザーに、簡単かつ容易で、効果的な指紋認識操作を提供する。

本発明の一実施形態による電子装置１００のブロック図である。本発明の一実施形態によるユーザーが指をレンズ保護カバー１１０に当てる状態を示す図である。本発明の一実施形態によるユーザーが指をレンズ保護カバー１１０に当てる状態を示す図である。本発明の一実施形態による指紋認識方法を説明するフローチャート３００である。本発明の別の実施形態による指紋認識方法を説明するフローチャート４００である。

本発明の他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明、添付図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。

図１は、本発明の一実施形態による電子装置１００のブロック図である。本発明の一実施形態において、電子装置１００は、内蔵カメラを有する電子装置、たとえば、携帯電話、スマートフォン、タブレットパソコン、ノートパソコン、または、別の電子装置である。

図１に示されるように、電子装置１００は、レンズ保護カバー１１０、画像捕捉ユニット１２０、および、処理ユニット１３０を備える。図１は、本発明に関連する素子を示すための簡易なブロック図であり、本発明は図１に限定されない。このほか、本発明のいくつかの実施形態において、図１の赤外線光源モジュール１２１と光源センサー１２３は選択的である。本発明のいくつかの実施形態において、電子装置１００は、赤外線光源モジュール１２１と光源センサー１２３の両方を有する。本発明のいくつかの実施形態において、電子装置１００は、赤外線光源モジュール１２１か、光源センサー１２３のどちらかを有する。さらに別の実施形態において、電子装置１００は、光源モジュール１２１も、光源センサー１２３も有しない。

本発明の一実施形態において、レンズ保護カバー１１０が装置ハウジング（たとえば、図２の装置ハウジング１４０）上に設置されて、画像捕捉ユニット１２０のレンズを保護する。本発明の一実施形態において、レンズ保護カバー１１０は、反射防止材料から成る。このほか、レンズ保護カバー１１０は、さらに、防汚層を有し、ホコリの粒子や油分が、レンズ保護カバー１１０に落ちるか、付着するのを防止する。本発明の一実施形態において、レンズ保護カバー１１０は、さらに、レンズ保護カバー１１０上のユーザーのタッチを感知するタッチパネルを備える。本発明の別の実施形態において、レンズ保護カバー１１０はタッチパネルで、レンズ保護カバー１１０上のユーザーのタッチを感知する。

本発明の一実施形態において、画像捕捉ユニット１２０は、電子装置１００の内蔵カメラである。画像捕捉ユニット１２０は、画像データを捕捉するように構成され、その後、画像データが、処理ユニット１３０に提供されるか、または、記憶ユニット（図示しない）に保存される。本発明の一実施形態において、電子装置１００は、さらに、赤外線光源モジュール１２１と可視光源モジュール１２２を備える。赤外線光源モジュール１２１は、画像捕捉ユニット１２０による画像捕捉用の赤外線を提供するように構成され、画像捕捉中、画像捕捉ユニット１２０は、生体指紋認証を実行するために人の指の真皮の血管と組織の画像データを捕捉することができる。可視光源モジュール１２２は、可視光を提供するように構成され、画像捕捉ユニット１２０が、指紋認識用の人の指の外皮の画像データを捕捉する。

本発明の一実施形態において、指紋検証が必要なとき、図２Ａ〜図２Ｂに示されるように、ユーザーは、指をレンズ保護カバー１１０に当てる。その後、可視光源モジュール１２２は可視光を生成し、画像捕捉ユニット１２０は、指紋認識用のユーザーの指の外皮の画像データを捕捉する。注意すべきことは、図２Ａ〜図２Ｂにおいて、電子装置１００はスマートフォンとして説明しているが、本発明はこれに限定されない。電子装置１００は、内蔵カメラを有する任意の別の電子装置であってもよい。

本発明の一実施形態において、電子装置１００は、さらに、光源センサー１２３を備える。電子装置１００が、操作を継続する、または、アプリケーションを初期化するために、指紋認識を必要とするとき、たとえば、電子装置１００が休止モードで、且つ、電子装置１００を起こすために指紋認識が必要とされるとき、電子装置１００は、光源センサー１２３を起動して、レンズ保護カバー１１０を通して電子装置１００に進入する外部光を検出する。その後、処理ユニット１３０は、検証対象（たとえば、ユーザーの指）が、レンズ保護カバー１１０に置かれたかどうか判断するために、検出された外部光が、しきい値より低いかどうか判断する。外部光は外部環境からやってくる光線で、且つ、画像捕捉ユニット１２０ (たとえば、カメラ)に用いられて、外部環境中の対象の画像を捕捉する。レンズ保護カバー１１０を通して電子装置１００に進入する外部光が、しきい値より低いとき、外部光が、レンズ保護カバー１１０に置かれた指により遮断されていることを意味する。電子装置１００は、可視光源モジュール１２２と画像捕捉ユニット１２０を起動する。その後、可視光源モジュール１２２は、可視光を提供して、画像捕捉ユニット１２０が、指の外皮の画像データを捕捉する。その後、画像捕捉ユニット１２０は、指紋認識用の捕捉された画像データを処理ユニット１３０に送信する。

本発明の一実施形態において、レンズ保護カバー１１０を通して電子装置１００に進入する外部光がしきい値より低いとき、すなわち、外部光が、レンズ保護カバー１１０に置かれた対象により遮断されるとき、電子装置１００は、赤外線光源モジュール１２１と画像捕捉ユニット１２０を起動する。赤外線光源モジュール１２１は、レンズ保護カバー１１０に置かれた指が生体の指かどうか判断するために、赤外線を生成して、画像捕捉ユニット１２０が、ユーザーの指の皮膚の画像データを捕捉する。電子装置１００の処理ユニット１３０が、レンズ保護カバー１１０に置かれた検証対象が、生体の指であると判断するとき、電子装置１００は、可視光源モジュール１２２を起動する。その後、可視光源モジュール１２２は、可視光を提供して、画像捕捉ユニット１２０が、指の外皮の画像データを捕捉する。その後、画像捕捉ユニット１２０は、指紋認識用の捕捉された画像データを処理ユニット１３０に送信する。

本発明の別の実施形態において、レンズ保護カバー１１０はタッチパネル（図示しない）である。ユーザーが指をレンズ保護カバー１１０に当てるとき、レンズ保護カバー１１０はタッチ事象を感知する。電子装置１００は、可視光源モジュール１２２と画像捕捉ユニット１２０を起動する。その後、可視光源モジュール１２２は、可視光を提供して、画像捕捉ユニット１２０が、指の外皮の画像データを捕捉する。その後、画像捕捉ユニット１２０は、指紋認識用の画像データを処理ユニット１３０に送信する。

本発明の別の実施形態において、レンズ保護カバー１１０がタッチ事象を感知するとき、電子装置１００は、まず、赤外線光源モジュール１２１と画像捕捉ユニット１２０を起動する。赤外線光源モジュール１２１は、レンズ保護カバー１１０に置かれた指が、生体の指であるかどうかを判断するために、赤外線を生成して、画像捕捉ユニット１２０がユーザーの指の皮膚の画像データを捕捉する。画像捕捉ユニット１２０は、その後、画像データを処理ユニット１３０に送信する。処理ユニット１３０は、生体指紋認証 (たとえば、静脈識別)を実行する。生体指紋認証を実行するとき、処理ユニットは、検証対象が、生体のバイオメトリック特徴(たとえば、血管と組織)を含むかどうか分析して、検証対象が生体の指なのか、非生物の指（たとえば、偽者の指）なのか判断する。
本発明の別の実施形態において、処理ユニット１３０が、検証対象が生体の指であると判断するとき、処理ユニット１３０は、赤外線光源モジュール１２１をオフにすると共に、可視光源モジュール１２２を起動する。ユーザーが、指をレンズ保護カバー１１０に当てるとき、外部環境からやってくる外部光はユーザーの指により遮断され、可視光源モジュール１２２は、可視光を提供して、画像捕捉ユニット１２０が、指の外皮の画像データを捕捉する。可視光源モジュール１２２を起動した後、処理ユニット１３０は、画像捕捉ユニット１２０に、画像データを捕捉するように指示する。画像捕捉ユニット１２０が画像データを捕捉後、画像捕捉ユニット１２０は、画像データを処理ユニット１３０に送信し、処理ユニット１３０は、画像データにしたがって、指紋認識を実行する。

図３は、本発明の一実施形態による指紋認識方法を説明するフローチャート３００である。指紋認識方法は電子装置１００に適用される。図３に示されるように、ステップＳ３１０において、電子装置１００が、操作を継続する、または、アプリケーションを初期化するために、指紋識別が必要であるとき、電子装置１００は光源センサー１２３を起動する。ステップＳ３２０において、光源センサー１２３は、レンズ保護カバー１１０を通して電子装置１００に進入する外部光を検出し、処理ユニット１３０は、検出された外部光が、しきい値より低いかどうか判断する。検出された外部光が、しきい値より低い場合、すなわち、検証対象がレンズ保護カバー１１０に当てられるとき、ステップＳ３３０が実行される。検出された外部光が、しきい値より低くない場合、すなわち、検証対象がレンズ保護カバー１１０に置かれていない場合、ステップＳ３２０が実行される。

ステップＳ３３０において、検出された外部光が、しきい値より低い場合、電子装置１００は、まず、生体指紋認証用の第一画像データを捕捉すると共に、検証対象が生体の指かどうか判断するために、赤外線光源モジュール１２１と画像捕捉ユニット１２０を起動する。ステップＳ３４０において、処理ユニット１３０が、検証対象が生体の指であると判断するとき、電子装置１００は、赤外線光源モジュール１２１をオフにする。ステップＳ３５０において、電子装置１００は、可視光源モジュール１２２と画像捕捉ユニット１２０を起動して、指紋認識用の第二画像データを捕捉する。本発明の一実施形態において、フローチャート３００において、ステップＳ３３０とステップＳ３４０は選択的である。よって、ステップＳ３２０の後、ステップＳ３５０は直ちに実行することができる。

図４は、本発明の別の実施形態による指紋認識方法を説明するフローチャート４００である。指紋認識方法は電子装置１００に適用される。図４に示されるように、ステップＳ４１０において、電子装置１００は、タッチ事象を感知するか判断する。タッチ事象が感知される場合、すなわち、検証対象がレンズ保護カバー１１０（タッチパネルを含む）に触れると、ステップＳ４２０が実行される。

ステップＳ４２０において、タッチ事象が感知されるとき、電子装置１００は、赤外線光源モジュール１２１と画像捕捉ユニット１２０を起動して、生体指紋認証用の第一画像データを捕捉すると共に、検証対象が、生体の指かどうか判断する。ステップＳ４３０において、処理ユニットが、検証対象が生体の指であると判断するとき、電子装置１００は、赤外線光源モジュール１２１をオフにする。ステップＳ４４０において、電子装置１００は、可視光源モジュール１２２と画像捕捉ユニット１２０を起動して、指紋認識用の第二画像データを捕捉する。本発明の一実施形態において、ステップＳ４２０とステップＳ４３０は選択的である。よって、フローチャート４００において、ステップＳ４１０の後、ステップＳ４４０が直ちに実行される。本発明の実施形態における指紋認識方法によると、ユーザーは、指を指紋認識用の電子装置のレンズ保護カバーに置きさえすればよい。よって、本発明の実施形態における指紋認識方法は、ユーザーに、簡単かつ容易で、効果的な指紋認識操作を提供する。このほか、本発明の実施形態における指紋認識方法によると、電子装置は、余分な指紋センサーを挿入、または、設置する必要がない。

本発明の明細書で開示される態様と関連した方法のステップは、直接、ハードウェアにて、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュールにて、または、二つの組み合わせにて具体化できる。

ソフトウェアモジュール（たとえば、実行可能命令と関連データを有する）、およびその他のデータは、データメモリ、たとえば、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または従来のコンピュータ読み取り可能ストレージ媒体のその他の形式で存在する。サンプルストレージ媒体は、機械、たとえば、コンピュータ／プロセッサ（便宜上、ここでは、“プロセッサ”と称する）に結合されて、プロセッサが、ストレージ媒体から情報（たとえば、コード）を読み取ったり、情報を書き込んだりすることができる。サンプルストレージ媒体は、プロセッサに統合される。プロセッサとストレージ媒体はＡＳＩＣに存在する。ＡＳＩＣはユーザー装置に存在する。あるいは、プロセッサとストレージ媒体は、ユーザー装置中で、個別素子として存在する。さらに、いくつかの実施形態中、適当なコンピュータプログラム製品は、本発明のひとつ以上の態様に関連するコードを有するコンピュータ読み取り可能媒体を有する。いくつかの実施形態中、コンピュータプログラム製品は、パッケージ材を含む。

本明細書中の“一実施形態”または“実施形態”は、実施形態に関連する特定の特徴、構造、または、特性は、本発明の少なくとも一実施形態中に含まれるが、それらが、各実施形態中に存在することを示すものではないことを意味する。よって、本明細書中の異なる場所で現れる“一実施形態中”または“実施形態”は、必ずしも、本発明の同じ実施形態を示さない。

以上の段落は多種態様で描写する。明らかに、本発明の教示は、多種の方式により実現され、開示された実施形態での任意の特定の構造や機能は、単に、代表的な状況を示す。本文の教示に基づくと、当該技術を熟知する者は、独立、または、併合して適用できる。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の交替や変形をすることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

１００電子装置
１１０レンズ保護カバー
１２０画像捕捉ユニット
１２１赤外線光源モジュール
１２３光源センサー
１３０処理ユニット
１４０ハウジング
３００、４００フローチャート

Claims

電子装置であって、
ハウジングと、
レンズを保護すべく、前記ハウジングに設置されるレンズ保護カバーと、
前記レンズを備え、カメラ機能を実行するように構成される画像捕捉ユニットと、
前記レンズ保護カバーを通して前記電子装置に進入する外部光を検出するように構成された光源センサーと、
検出された外部光がしきい値より低いかどうか判断するように構成された処理ユニットと、
可視光を生成するように構成された可視光源モジュールと、
を備えた電子装置において、
前記処理ユニットは、前記検出された外部光が、前記しきい値より低いと判断するとき、前記処理ユニットは、前記可視光源モジュールを起動して、前記可視光を生成すると共に、前記画像捕捉ユニットを起動して、指紋認識用の前記レンズ保護カバーに当てられるユーザーの指の指紋画像を捕捉すべく前記カメラ機能を実行することを特徴とする電子装置。
さらに、赤外線を生成するように構成された赤外線光源モジュールを備え、
前記検出された外部光が、前記しきい値より低いとき、前記処理ユニットは、前記赤外線光源モジュールを起動して、前記赤外線を生成すると共に、前記画像捕捉ユニットを起動して、生体指紋認証用の前記ユーザーの指のバイオメトリック画像を捕捉することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
前記電子装置は、操作を継続する、または、アプリケーションを初期化するために、指紋認識が必要であるとき、前記処理ユニットは、前記光源センサーを起動して、前記レンズ保護カバーを通して前記電子装置に進入する前記外部光を検出すると共に、前記検出された外部光が、前記しきい値より小さいか判断することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
ハウジングと、
レンズを保護すべく、前記ハウジング上に設置され、且つ、タッチパネルを備えて、タッチ事象を感知するレンズ保護カバーと、
処理ユニットと、
前記レンズを備え、カメラ機能を実行するように構成される画像捕捉ユニットと、
可視光を生成するように構成された可視光源モジュールと、
を備えた電子装置において、
前記タッチ事象が感知されるとき、前記処理ユニットは、前記可視光源モジュールを起動して、前記可視光を生成すると共に、前記画像捕捉ユニットを起動して、指紋認識用の前記タッチパネルをタッチするユーザーの指の指紋画像を捕捉すべく前記カメラ機能を実行することを特徴とする電子装置。
さらに、赤外線を生成するように構成された赤外線光源モジュールを備え、
前記タッチ事象が感知される場合、前記処理ユニットは、前記赤外線光源モジュールを起動して、前記赤外線を生成すると共に、前記画像捕捉ユニットを起動して、生体指紋認証用の前記ユーザーの指のバイオメトリック画像を捕捉することを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
内蔵画像捕捉ユニットを有する電子装置に適用される指紋認識方法であって、前記指紋認識方法は、
カメラ機能を実行するように構成される前記内蔵画像捕捉ユニットのレンズを保護すべく、前記電子装置のハウジングに設置されるレンズ保護カバーを通して、前記電子装置に進入する外部光を検出する工程と、
検出された外部光が、しきい値より低いか判断する工程と、
可視光源モジュールを起動して、可視光を生成する工程と、
前記検出された外部光が、前記しきい値より低いとき、前記画像捕捉ユニットを起動して、指紋認識用のユーザーの指の指紋画像を捕捉すべく前記カメラ機能を実行する工程と、
を備えることを特徴とする指紋認識方法。
前記検出された外部光が、前記しきい値より低いとき、赤外線光源モジュールを起動して、赤外線を生成する工程と、
前記画像捕捉ユニットを起動して、生体指紋認証用の前記ユーザーの指のバイオメトリック画像を捕捉し、を実行する工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の指紋認識方法。
光源センサーを起動して、前記レンズ保護カバーを通して前記電子装置に進入する前記外部光を検出する工程と、
前記電子装置は、操作を継続する、または、アプリケーションを初期化するために、指紋認識が必要であるとき、前記検出された外部光が前記しきい値より低いかどうか判断する工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の指紋認識方法。
内蔵された画像捕捉ユニットを有する電子装置に適用する指紋認識方法であって、前記指紋認識方法は、
カメラ機能を実行するように構成される前記内蔵画像捕捉ユニットのレンズを保護すべく、前記電子装置のハウジングに設置されるレンズ保護カバーによりタッチ事象を感知する工程と、
前記タッチ事象が感知されるとき、可視光源モジュールを起動して、可視光を生成する工程と、
前記画像捕捉ユニットを起動して、指紋認識用のユーザーの指の指紋画像を捕捉すべく前記カメラ機能を実行する工程と、
を備えることを特徴とする指紋認識方法。
前記タッチ事象が感知されるとき、赤外線光源モジュールを起動して、赤外線を生成する工程と、
前記画像捕捉ユニットを起動して、生体指紋認証用の前記ユーザーの指のバイオメトリック画像を捕捉する工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の指紋認識方法。