TW200535712A - Wireless fingerprint recognition system - Google Patents

Description

200535712

【發明所屬之技術領域】 紋辨識系統，尤指—種可 經由指紋辨識方式確認使 統安全性與便利性者。 本發明係有關於—種無線 藉由無線傳輸使用者指紋資料， 用者身份，以提高無線遙控 【先前技術】 ” 隨著科技文明的演谁，& 品所帶來的便利盥传賴p痒/中們對各式各樣電子產 壯祖 、付賴程度與日倶增。舉凡各類雷不名加 裝置，例如：車用遙控^ 4工 .荨’這些裝置大幅提升了人們生活 :·、: 些習知的無線遙控裝置功能單一，除端、而，二 料傳輸安全性、功能性與 :並無進一步考量，而人們對於這些功能的需4;; 習用的 遙控發射裝 各種功能操 加密，再藉 無線模組Β Β 2解碼後 ’如發動汽 辨識使用者 向操作，無 一般為 匙或卡片， 無線遙控 置A，發 作輸入， 由無線模 1 ，該無 ，轉化為 車引擎等 的身份， 法雙向溝 確認系統 或藉由個 為架構如第 射裝置A上 經由編碼器 組A 3傳送 線模組Β 1 —控制訊號 ;此習知的 亦無法控制 通。 的安全性， Λ辨識碼或 具具有一手持 設有功能按鍵A A 2將輸入資訊加 至遠端遙控接收裝 將接收之資料經由 以控制後端的應用 無線遙控功能單一 糸統的安全性，曰 通常係藉由使用者 密碼，來確認使用 以提供 以編譯 置B的 解碼器 平台C ’無法 僅能單 攜帶輪 者身份

五、發明說明（2) ’：提供遠端操作功能；然而，攜帶鑰匙 ，谷易有丟失的問題，而輸入個人辨式户D為不便 闖广缺點’亦經常有忘記密碼的ί:::式， 述各方法並無法有效解決系統安全性與使用“二需= 【發明内容】 =明之主要目的係在提供一種無 精由指紋辨識’以提高無線遙控的、：：减糸統， 利性本；Γ用密碼易於聞入與容易忘記二擾使用的便 本I明之另一目的儀為祖 係藉由指紋辨冑，來提供個身：：'、，、線指紋辨識系綵， 控褒置無法被盜用個人身份的辨識’以確保無線遙 J由描】:::=;=線指紋辨識系统， 身料’來達到彈性化的多功“用的通訊協定以進行 無線發送裝置，21::J指紋辨識系統係包含有— *該無線發送裝置；台。 以？像r指紋影像處理“=兀俜=使用 紋影像轉化為指紋特】點透：内肷的指紋式樣演算法將指 裝成可自我描述及非固定特徵經加密後，封 —無線傳輸接收單元在J度的封包型式，再加以傳送。 元傳送之封包資料，並：2由該指紋影像處理暨控制單 使用各種傳輸頻率或技術將其送至 200535712

遠端。 呑亥無線接收裝署你—4 傳輸接收單元，係接收二：無線傳輸接收單*，該無線 封包資料，再將其傳送=之無線發送裝置傳送而來的 紋特徵處理暨控單元將^特徵處理暨控制單元。該指 利用指紋比對演算包資料進行解譯，再 特徵進行比對，再ΐ比：：；；的原始特徵，•建標過之 ，該應用平台介面單元將比一應用平台介面單兀 在““山庙w 對結果轉化為控制訊號，以控 f 1 :#七二的刼作，如車子的啟動或開鎖、門禁系統 包電視啟動或父易驗證…·等等。藉此，得以提供使用者 身份辨識的功@ ’以提高系統的安全性，以及增進使用的 便利性。 本發明於輸入的指紋影像特徵化處理後，係將其封 成SPVL 通訊協定（Self-described Protocol with 、

Variable Length )所定義的封包格式，再加以傳送，夢 由ό亥通汛協定的 料内谷摘要Descriptor)可自 我描述及長度可變動的特性，來達到彈性化的多功能應用 本發明之上述及其他目的與優點，不難從下述所琴 實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入了解，以下兹=用 較佳實施例並配合圖式詳細說明本發明於後。 【實施方式】 請參閱第2圖’本發明係包含一無線發送裝置1 無線接收裝置2以及一應用平台3。該無線發送裝置] i 係

$ 9頁 200535712 五、發明說明（4) 包含下列功能模組單元： 一指紋取像單元（Fingerprint Capture Unit) 1 1 ， 係用以擷取使用者之指紋影像，其可以是光學型式、電容 式、電場式、壓力式、晶片型式或其它指紋取像方式。 一指紋影像處理暨控制單元（Fingerprint lmage Processing and Control Unit) 1 2，係提供指紋特徵抽 取及驗證之功能。 一無線傳輸接收單元（Wire less Transmission/Receipt Unit) jl 3，係接收由該指紋影像 處理暨控制單元1 2特徵化處理後之指紋資料，藉由使用 各種傳輸頻率或無線收發技術將資料送至遠端，該傳輸方 式可以是一般車用使用頻道433· 92MHz、315MHz或藍芽無， 線通訊、8 0 2 · 11 a，b，g及紅外線等發收模組。 手持電源供應模組單元（Hand-held Power Supply Un i t) 1 4，係配設連結於該指紋影像處理暨控制單元1 2以提供電力，其可以是一般充電式（鐘）電池、水銀電 池或其它未來新型燃料電池。 一操作介面單元（Display 〇：Γ Indicat〇r

Operational Interface Unit) 1 5，係配設連結於該指 j ^像處理暨控制單元i 2，係用於顯示（如：lcd )或 J不（如· LED )，及提供輸入操作（如：按鍵）的介面 旱兀。 。亥…、線接收裝置2係包含下列功能模組單元·· 一無線傳輸接收單元（Wireless 200535712 五、發明說明（5)

Transmission/Receipt Uni t) 2 1 ，係可接收由無線發送 裝置1傳送而來的資料，可以是一般車用使用頻道 433·92ΜΗζ、315MHz 或藍芽無線通訊、8〇2.11a，b，g 及紅 外線等收發模組。 一指紋特徵處理暨控制單元（j?ingerprint Tempiate

Processing and Control Unit) 2 2，係提供指紋特徵抽 取及比對之功能。 一應用平台控制介面（External Target Interface

Uni t ) 2 3 ，係該無線接收裝置2與應用平台3間之控制 介面。 一電源供應模組單元（power Supp 1 y Un i t ) 2 4，係 配設連結於該指紋特徵處理暨控制單元2 2，可以是一般 充電式（鋰）電池、水銀電池或其它未來新型燃料電池^ 由應用平台系統連接供應。 / 一貝料儲存單元（Data Storage) 2 5 ，用於儲存指紋 特徵點與相關使用者資料，以提供指紋特徵處理暨控制 元2 2進行指紋比對。 /一 系統操作介面（System Operati〇n Interface) 2 6 ，、係配設連結於指紋特徵處理暨控制單元2 2，用於管理 或丑j彔使用者指紋相關資料及系統設定與維護等功能。 j應用平台3係為門禁系統3 1 、車子啟動或開鎖3 2、，視啟動3 3或交易驗證3 4…·等等。 μ错：X各單ΐ之構成’本發明之運作流程係分為兩 白又 ρ白段為資料登錄建檔，使用者可透過系統操作

III 第11頁 200535712 五、發明說明（6) 介面2 6 ’利用指紋特徵處理暨控制單元2 2内读沾心 功能函數（Embedded Special Functi〇ns)直接啟動 ^ = (Native)建檔流程將資料登錄至資料儲存單元2 5中，2 將預先建立的建檔資料透過系統操作介’ 特徵處理暨控制單元22後，再寫入至資料：： = = 中。 乙 J二階f為指紋比對部份，當使用者欲控制遠端 平口 3，如車子的啟動時，即透過無線發送裝置2 ^ 使用者指紋影|，請配合參閱第2圖，透過指紋 ‘— 1 1 ，將其擷取至指紋影像處理暨控制單元i 2 ，唁= 點樣處理演算法將其轉化為指紋特徵 :"Λ 不（χ，γ，0)的資料結構表示，並中 叉二//广上該特徵點的座#，"該特徵點的 元=丄=特徵經加密後單獨或連同由操作介面單 1 5輸入的-貝料，封裝成SPVL通訊協定 (Self-described Protocol with Variable Length ^ „ 定義的封包型式傳送至無線傳輸接收單元丄3。★亥Ί: 程再Ϊ參閱第5圖所示，開始係先由指“像 ::4 1後，再進行指紋影像增強與美 來進行指紋影像二值化處理4 3、 & 2接下 4，最後進行指紋特徵抽取4 二化處理4 ，即重新讀取指紋影像重新處^。右才曰紋特徵抽取不成功 無線傳輸接收單元13可使用各種傳輸頻率或無線傳 200535712 五、發明說明（7) 輸技術將前述之封包資料送至遠端無 傳輸接收單元2 1。 丧彳文裝置2之無線 遠端的無線傳輸接收單元2 i再 指”徵處理暨控制單元22，該指紋= == = 二2 2將收到#資料依SPVL通訊協定戶斤定義白勺封^格希】: 订解譯，再利用指紋比對演算法’將解 ς 儲中建槽過的特徵進行比對，：將= =果达至應用平台介面單元2 3 。使用者亦可透過系 定選擇是否要將比對結果紀錄於資料儲存單元2 5中、、。°又 9 9 f用1台介面單* 2 3依據指、紋特徵處理夢控制單元 。：比f結果轉化為控制訊號，以控制後端應“Π Γ:! 啟：車子或開鎖、Γ，禁系統、電視啟動或交 易驗證、...等等。舉凡車用遙控器、電視 '父 ί ΐ控器、手機及各式遙控系統等，皆可運用本V明以提 夂更便利的使用性，以及提高系統的安全性。 應用平台3亦可將資料主動或被動回傳至表 ΐ匕向溝通功能。回傳的資料由後端應」 應用平台介面單元23，由應用平台介 元2 7出需求或回傳資料給指紋特徵處理暨控制單 兀2 2。该拐紋特徵處理暨控制單 早 包…傳送^ …該無線傳輸接收單元13再=::;=^ 第13頁 200535712 五、發明說明（8) -- 紋影像處理暨控制單元i 2，該指紋影像處理暨控制單元 1 2將接收到的資料依據SPVL定義的封包格式進行解譯， 經解譯後的資料再由操作介面單元i 5將結果顯示於手持 裝置上。藉此，以提供傳送端與接收端之間可雙向溝通之 功能。

本發明的另一特點係藉由特殊的SPVL (Self-described Protocol with Variable Length)通 訊協定設計來達到彈性化的多功能應用，該通訊協定具有 各類型資料自我描述的功能及可變長度的特性。請參閱第 6圖，該SPVL定義的封包型式係包含表頭（HEADER ) 5 〇，資料主體（DATA BODY) 5 1，及檢查碼（CHECKSUM )52。該表頭50内包括： 操作代碼（0 p C 〇 d e ) 5 0 1 ，用於存放遙控操作代 碼。 裝置識別碼（Dev i c e I d ) 5 0 2，用於存放手持遙 控裝置識別碼。 資料長度（Data Length) 5 0 3 :用於存放封包内 資料主體5 1的長度。 該資料主體5 1内包括： 資料内容（D at a C on t en t ) 5 1 0，其係各式資料型離、 (Data Type)值的承載體（Payload)。 資料内容摘要（Data Descriptor) 5 1 2 ，其係一 種資料描述符號，用於描述資料内容5 1 0的資料型別與 長度。

第14頁 猎由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明 的確可達成前述目的，已符合專利法之規定， 申請。 次 五、發明說明（9) 該檢查碼5 2係整個封4 該資料内容摘要5:=合檢查值。 定長度，可依據傳輪資# M二自我插述的功創 高資料傳輸速度，使封㈣ 協定定義並可增加人員管制=益功能外’ 々•丄 只e刺及反脅迫·••犛。杳庙 遙控時，亦可用於電視頻道 田〜 =辨，。當應用於車子遙控時，除一般 =卜，透刪L協定定義亦可增加其它複合功能 引擎、開冷氣、開音響…等。 ^ 丨隹以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而 月=以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明 範圍及說明書内容所作之簡單的等效變化與修飾 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 ，且非固 小，以提 應用。當 透過SPVL 用於電視 子交易之 開門功能 如：發動 瞭本發明 k出專利 已，當不 申請專利 ，皆應仍 200535712 圖式簡單說明 第1圖，係習用之遙控器控制流程圖。 第2圖，係本發明之系統流程圖。 第3圖，係本發明之指紋取像單元所擷取之指紋影像示意 圖。 第4圖，係本發明之指紋影像經指紋影像處理暨控制單元 特徵抽取後之指紋特徵示意圖。 第5圖，係本發明之指紋特徵抽取流程圖。 第6圖，係本發明之SPVL通訊協定定義之封包格式示意圖 〇

【圖式之元件符號說明】 A、 手持遙控發射裝置 A 1、功能按鍵 1 A 2 、編碼 A 3、無線模組 B、 遠端遙控接收裝置 B 1、無線模組

B 2、解碼器 C 、應用平台 1、無線發送裝置 1 1、指紋取像單元 1 2、指紋影像處理暨控制單元 1 3、無線傳輸接收單元 1 4、手持電源供應模組單元 1 5、操作介面單元

第16頁 200535712 圖式簡單說明 2、無線接收裝置 2 1、無線傳輸接收單元 2 2、指紋特徵處理暨控制單元 2 3 、應用平台介面單元 2 4、電源供應模組單元 2 5、資料儲存單元 2 6、系統操作介面 3 、應用平台 3 1 、門禁系統 3 2、車子啟動或開鎖 3 3、電視啟動 3 4、交易驗證 4 1、指紋影像讀取 4 2、指紋影像增強與美化處理 4 3、指紋影像二值化處理 4 4、指紋影像細線化處理 4 5、指紋特徵抽取 5 0、表頭 5 0 1、操作代碼 5 0 2、裝置識別碼 5 0 3、資料長度 5 1 、資料主體 5 1 0、資料内容 5 1 2、資料内容摘要

第17頁 200535712

第18頁

Claims (1)

1. 200535712 六、申請專利範圍 1、一種無線指紋辨識系統，係包括. 一無線發送裝置，： 一指紋取像單元，传 * -指紋影像處理暨控制Ϊ擷取使用者指紋影像； 擷取之指紋影像資^係接收該指紋取像單元 可自我描述及非固定具，仃指紋特徵抽取，並封裴成 一無線傳輸接收單元，x2封包格式； 係接收該指紋影像處理暨控制 並以無線傳送至遠端 其係包含： 係接收該無線發送裝置傳送之 單元傳送之封包資料 一無線接收裝置 一無線傳輸接收單元 封包資料； '一指紋特徵處理暨杵鈿W ^ 單元傳送之資料並=^早兀，係接收該無線傳輸接收 -應用平二以譯’並與建標之指紋特徵比對； 元之比對：果轉將該指紋特徵處理暨控制單 + 得化為控制訊號； 一貧料儲存單元，^; 制單元，用於Μ少ί 連、、指紋特徵處理暨控 及 存各紋特徵點與相關使用者資料；以 • 平σ係接收該控制訊號以進行功能操作 、藉此，以提高整體系統之安全性舆使用便利性， 並可達到雙向傳輸。 、如申請專利範圍第1項所述之無線指紋辨識系統，其 中，該無線發送裝置、無線接收裝置與應用^台可^

   第19頁

   a C e 200535712 六、申請專利範圍 向操作，以達到雙向溝通 ^ ·· 此，该反向操作步驟包含 、由應用平台將資料送 、該應用平A公％ π 至應用千台介面單元； 丁口介面早元發屮兩 特徵處理暨控制單元；而，或回傳資料給指紋 、该指紋特徵處理暨时-、、 可自我描述及非固；+ :::來的資料封裝成 線傳輪接收單元；長度的封包型式，傳送至無 、該無線傳輸接收單元 於社七w 文用各種傳輸頻率哎盔给技 輸技術將封包資料送至千次無線傳 輸接收單元； $無線發^置之無線傳 、=線傳輸接收單元將接收到的資 像處理暨控制單元； 主&、、、文衫 、該指紋影像處理暨控制單元將接收到的資料進行 解譯， g、經解譯後的資料再由該操作介面單元將姓 於手持裝置上。 、。 不 3、 如申請專利範圍第1項所述之無線指紋辨識系統，其 中，該無線發送裝置進一步包含一手持電源供應模組 单元’係配設連結於該指紋影像處理暨控制單元。 4、 如申請專利範圍第1項所述之無線指紋辨識系統，其 中，該無線發送裝置進一步包含一操作介面單元，^ 配設連結於該指紋影像處理暨控制單元，用於顯示戍 指示，以及提供資料輸入。 200535712 六、申請專利範圍 6 5、如申請專利範圍第1頊所述之無線指紋辨識系統，其 中，該無線接收裝置進一步包含一電源供應模組單 元，係配設連結於該指紋特徵處理暨控制單元\ 7 如申請專利範圍第1項所述之無線指紋辨識系統，其 中，該無線接收裝置進一步包含一系統操作介面，係 配設連結於該指紋特徵處理暨控制單元，用於管理或 登錄使用者指紋相關資料及系統設定與維護。 〆 如申請f利範圍第1項所述之無線指紋辨識系統，其 中’该指紋影像處理暨控制單元係透過内嵌的指紋式 樣處理演算法，將指紋影像轉化為指紋 8 =樣，理演算法包含下列步驟：指紋影像讀取了;; 、·文衫像增強與美化處理；指紋影像二值 影像細線化處理；以及指紋特徵抽取。" '·" =申二專利靶圍第1項所述之無線指紋辨識系統，並 Pro’tcL封 1包格式係為SPVL通訊協定（〜1卜describe: 該:各式以 包括： 表碩、貧料主體、及檢查碼’該表頭内 用控操作代碼； 資料長度，用手持遙控裝置識別碼； _該；料主體=包内該資料主體的長度； 係y f料型態值的承載體； /、係種資料描述符號，用於描述該 第21頁 200535712 六、申請專利範圍 資料内容的資料型別與長度，具有自我描述功能及可 變長度之特性； 該檢查碼係整個封包總合檢查值。