TWI668637B

TWI668637B - 指紋感測裝置以及指紋感測方法

Info

Publication number: TWI668637B
Application number: TW107126927A
Authority: TW
Inventors: 羅一中; Yi-Chung Lo; 賀世儒; Shih-Ju Ho; 鄭芝怡; Chih-I Cheng
Original assignee: 金佶科技股份有限公司; Gingy Technology Inc.
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2019-08-11
Also published as: US20200005018A1; TW202001665A; US10810401B2

Abstract

本發明提出一種指紋感測裝置以及指紋感測方法。指紋感測器用以取得多個指紋參考圖框。處理器耦接指紋感測器。處理器用以疊合所述多個指紋參考圖框。處理器分析所述多個指紋參考圖框，以決定所述多個指紋參考圖框的多個第一區域以及多個第二區域。處理器依據多個權重值函數來計算所述多個指紋參考圖框的多個參考像素值，以產生疊合後的指紋圖框。所述多個指紋參考圖框的所述多個第一區域所對應的所述多個權重值函數分別為線性變化。

Description

指紋感測裝置以及指紋感測方法

本發明是有關於一種指紋感測技術，且特別是有關於一種指紋感測裝置以及指紋感測方法。

隨著指紋感測技術的演進，指紋感測裝置被廣泛地應用在各式電子產品中。然而，一般的指紋感測裝置在指紋感測的過程中，可能因為背景光過亮、過暗或不均勻的情況，或者因為使用者的手指未完整按壓在指紋感測器上，而導致指紋感測裝置取得的指紋圖框的影像動態範圍（Dynamic Range, DR）過低。也就是說，一般的指紋感測方法可能會發生指紋圖框在高亮度區域或低亮度區域的指紋細節會無法辨識的問題，並且即使對指紋圖框中的高亮度區域或低亮度區域進行影像優化，也無法有效地優化影像中的指紋細節。有鑑於此，以下將提出幾個實施例的解決方案。

本發明提供一種指紋感測裝置以及指紋感測方法可產生具有良好指紋細節影像的指紋圖框，以利指紋辨識。

本發明的指紋感測裝置包括指紋感測器以及處理器。指紋感測器用以取得多個指紋參考圖框。處理器耦接指紋感測器。處理器用以疊合所述多個指紋參考圖框。處理器分析所述多個指紋參考圖框，以決定所述多個指紋參考圖框的多個第一區域以及多個第二區域，並且處理器依據多個權重值函數來計算所述多個指紋參考圖框的多個參考像素值，以產生疊合後的指紋圖框。所述多個指紋參考圖框的所述多個第一區域所對應的所述多個權重值函數分別為線性變化。所述多個指紋參考圖框的其中之一的第二區域所對應的所述多個權重值函數的其中之一具有最大值，並且其他的所述多個指紋參考圖框的所述多個第二區域所對應的其他的所述多個權重值函數的具有最小值。

本發明的指紋感測方法適於指紋感測裝置。指紋感測裝置包括指紋感測器以及處理器。指紋感測方法包括以下步驟：藉由指紋感測器取得多個指紋參考圖框；藉由處理器分析所述多個指紋參考圖框，以決定所述多個指紋參考圖框的多個第一區域以及多個第二區域；以及藉由處理器依據多個權重值函數來計算所述多個指紋參考圖框的多個參考像素值，以產生疊合後的指紋圖框。所述多個指紋參考圖框的所述多個第一區域所對應的所述多個權重值函數分別為線性變化。所述多個指紋參考圖框的其中之一的第二區域所對應的所述多個權重值函數的其中之一具有最大值，並且其他的所述多個指紋參考圖框的所述多個第二區域所對應的其他的所述多個權重值函數的具有最小值。

基於上述，本發明的指紋感測裝置以及指紋感測方法可依據不同曝光時間來取得多個指紋參考圖框，並且可依據不同的權重值函數來疊合這些指紋參考圖框以產生具有明確且清楚的指紋細節影像的指紋圖框，以利指紋辨識。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

為了使本發明之內容可以被更容易明瞭，以下特舉實施例做為本發明確實能夠據以實施的範例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟，係代表相同或類似部件。

圖1是依照本發明的一實施例的指紋感測裝置的方塊示意圖。參考圖1，指紋感測裝置100包括指紋感測器110以及處理器120。指紋感測器110耦接處理器120。在本實施例中，指紋感測裝置100可為模組並且整合至電子裝置中。所述電子裝置可為行動電話（Mobile phone）、平板電腦（Tablet）、筆記型電腦（Notebook）、桌上型電腦（Desktop）或各種攜帶式電子裝置等，諸如此類可提供指紋感測功能的電子產品。在本實施例中，當使用者將手指放置在指紋感測裝置100上，以進行指紋感測時，指紋感測裝置100可藉由指紋感測器110連續取得多個指紋參考圖框（Frame），並且對這些指紋參考圖框進行圖框分析以及處理，以藉由疊合這些指紋參考圖框來取得圖框品質較佳的指紋圖框，以利指紋辨識，其中所述圖框品質較佳的指紋圖框是指具有明確且清楚的指紋細節影像的指紋圖框。

在本實施例中，指紋感測裝置100可為光學式指紋感測裝置，例如反射式指紋感測裝置或屏下式指紋感測裝置等，本發明並不限於此。在本實施例中，指紋感測器110可為一種影像感測器，其中例如包括電荷耦合元件（Charge Coupled Device, CCD）或互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS），本發明也不限於此。在本實施例中，指紋感測器110可依據不同曝光時間（Exposure time）來取得多個指紋參考圖框，以輸出這些指紋參考圖框至處理器120。

在本實施例中，處理器120可為中央處理單元（Central Processing Unit, CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor, DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits, ASIC）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device, PLD）、其他類似處理器或這些處理器電路的組合。處理器120可對指紋感測器110提供的多個指紋圖框進行圖框分析以及處理。此外，本實施例的指紋感測裝置100可更包括記憶體（Memory）。所述記憶體可用於儲存指紋感測器110所擷取的圖框以及影像，並且儲存可用於實現本發明各實施例所述的指紋辨識方法的相關影像處理程式或圖框處理模組，以供處理器120讀取並執行之。在一實施例中，所述記憶體可例如儲存有圖框分析模組、圖框疊合模組以及圖框優化模組，但本發明並不限於此。本發明各實施例所述的圖框分析模組、圖框疊合模組以及圖框優化模組亦可以是以特殊電路搭配軟體來實現之。

圖2是依照本發明的一實施例的多個模組的方塊示意圖。參考圖1以及圖2，當指紋感測器110取得多個指紋參考圖框時，處理器120可執行圖框分析模組210以及圖框疊合模組220。舉例而言，圖框分析模組210以及圖框疊合模組220可預先儲存在記憶體當中，以供處理器120讀取並執行之。處理器120可先藉由執行圖框分析模組210來分析這些指紋參考圖框，以決定這些指紋參考圖框的多個第一區域以及多個第二區域。圖框分析模組210將分析後的這些指紋參考圖框以及設定的相關參數提供至圖框疊合模組220。並且，處理器120可接著藉由執行圖框疊合模組220，以依據多個權重值函數來計算這些指紋參考圖框的多個參考像素值，並且產生疊合後的指紋圖框。關於這些指紋參考圖框的疊合方式，以下將以圖3至圖5的範例實施例來詳細說明之。

圖3是依照本發明的一實施例的第一指紋參考圖框的示意圖。圖4是依照本發明的一實施例的第二指紋參考圖框的示意圖。參考圖1至圖4，當使用者將手指放置在指紋感測裝置100上，以進行指紋感測時，指紋感測裝置100可藉由指紋感測器110以不同曝光時間來連續取得第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410，並且執行圖框分析模組210，以分析第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410。然而，本發明的指紋感測器110不限於取得兩個指紋參考圖框來進行圖框疊合。在一實施例中，處理器120可先以常規的（或預設的）曝光時間來取得原始指紋圖框，並且再依據所述原始指紋圖框的動態範圍（Dynamic Range, DR）來決定指紋感測器110取得的這些指紋參考圖框的數量，其中所述原始指紋圖框的動態範圍反比於指紋感測器110取得的這些指紋參考圖框的數量。換言之，若所述原始指紋圖框的動態範圍越低，則指紋感測器110需要取得的更多的指紋參考圖框來進行圖框疊合。

在本實施例中，處理器120可沿著參考線RL分析第一指紋參考圖框310，以取得對應的像素值變化分布320。如像素值變化分布320所示的像素值變化321，第一指紋參考圖框310可能因為背景光不均勻或是手指未完全貼附在指紋感測器110上，而導致第一指紋參考圖框310的左邊圖框部分的亮度較高，且右邊圖框部分的亮度較低。並且，第一指紋參考圖框310的曝光時間較短，因此第一指紋參考圖框310的右邊圖框部分的指紋細節相對於第二指紋參考圖框410較不清楚（對比度較低），但是第一指紋參考圖框310的左邊圖框部分的指紋細節相對於第二指紋參考圖框410較清楚。

在本實施例中，處理器120可沿著參考線RL分析第二指紋參考圖框410，以取得對應的像素值變化分布420，其中第一參考圖框310以及的二參考圖框410中的具有相同位置的參考線RL。如像素值變化分布420所示的像素值變化421，第二指紋參考圖框410可能同樣因為背景光不均勻或是手指未完全貼附在指紋感測器110上，而導致第二指紋參考圖框410的左邊圖框部分的亮度較高，且右邊圖框部分的亮度較低。並且，第二指紋參考圖框410的曝光時間較長，因此第二指紋參考圖框410的左邊圖框部分的指紋細節相對於第一指紋參考圖框310較不清楚（對比度較低），但是第二指紋參考圖框410的右邊圖框部分的指紋細節相對於第一指紋參考圖框310較清楚。

因此，在本實施例中，處理器120可依據上述指紋圖框情況，來決定第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410各別的第一區域以及第二區域。詳細而言，處理器120可將第一指紋參考圖框310相較於第二指紋參考圖框410具有最高對比度的區域作為期望保留區域311，以及將第二指紋參考圖框410相較於第一指紋參考圖框310具有最高對比度的區域作為的期望保留區域411。換言之，第一指紋參考圖框310的期望保留區域311可具有相對於第二指紋參考圖框410的較清楚的指紋特徵細節，而第二紋參考圖框410的期望保留區域411可具有相對於第一指紋參考圖框310的較清楚的指紋特徵細節。在本實施例中，處理器120可依據對比度（Contrast ratio）或灰階值（Gray scale value）來決定期望保留區域311、411的範圍。並且，所述第一區域係指第一指紋參考圖框310的期望保留區域311以及第二指紋參考圖框410的期望保留區域411之間的重疊區域，而所述第二區域係指在第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410中的上述重疊區域以外的其他區域。換言之，第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410的第一區域可位於第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410中的多個第二區域之間。

在本實施例中，為了使第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410疊合後的指紋圖框具有較連續且平滑的指紋影像。也就是說，處理器120可依據特定的多個權重值來對第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410在期望保留區域311、411之間的重疊區域（第一區域）的多個像素的多個像素值進行加權平均計算，以有效取得疊合後的指紋圖框。並且，處理器120可依據第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410各別的對比度或灰階值來動態調整期望保留區域311、411之間的重疊區域（第一區域）的大小以及範圍。在本實施例中，處理器120可依據對應的多個權重值函數來分別計算這些指紋參考圖框的多個參考像素值，以產生疊合後的指紋圖框。以下將以圖5至圖6A的實施例來說明之。

圖5是依照本發明的一實施例的第一、第二指紋參考圖框的疊合示意圖。圖6A是依照本發明的一實施例的權重值函數的示意圖。參考圖1至圖6A，第一指紋參考圖框310與第二指紋參考圖框410疊合後為疊合後的指紋圖框510。在本實施例中，處理器120可執行圖框疊合模組220，以疊合第一指紋參考圖框310與第二指紋參考圖框410。詳細而言，處理器120可依據圖6的第一權重值函數610而對第一指紋參考圖框310的多個像素進行加權計算。第一指紋參考圖框310的這些像素的像素值在第一方向P1上可依據第一權重值函數610而乘以相同或不同的權重值，並且第一指紋參考圖框310的這些像素的像素值在第二方向P2上可乘以相同的權重值。同理，處理器120可依據圖6的第二權重值函數620而對第二指紋參考圖框410的多個像素進行加權計算。第二指紋參考圖框410的這些像素的像素值在第一方向P1上可依據第二權重值函數620而乘以相同或不同的權重值，並且第二指紋參考圖框410的這些像素的像素值在第二方向P2上可乘以相同的權重值。在本實施例中，處理器120可依據第一、第二權重值函數610、620來對第一、第二指紋參考圖框310、410的這些參考像素值分別進行加權平均計算，以產生疊合後的指紋圖框510。

舉例而言，在第一指紋參考圖框310的期望保留區域311中對應於第二區域R2的各個像素的像素值的權重值為1，並且在第一指紋參考圖框310的期望保留區域311以外對應於第二區域R2’的各個像素的像素值的權重值為0。同理，在第二指紋參考圖框410的期望保留區域411中對應於第二區域R2’的各個像素的像素值的權重值為1，並且在第二指紋參考圖框410的期望保留區域411以外對應於第二區域R2的各個像素的像素值的權重值為0。並且，在第一指紋參考圖框310的期望保留區域311中對應於第一區域R1以及在第二指紋參考圖框410的期望保留區域411中對應於第一區域R1的各個像素的像素值的權重值為線性變化。處理器120可將第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410分別加權後的對應的各個像素的像素值進行加權平均計算，以產生疊合後的指紋圖框510。對此，疊合後的指紋圖框510可分別保留有第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410各別具有指紋細節較清楚的部分。

因此，如像素值變化分布520所示的像素值變化521，疊合後的指紋圖框510的左邊圖框部分以及右邊圖框部分都可顯示較清楚的指紋細節。處理器120可依特定比例（或特定權重值變化）來結合在第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410中分別對應於第一區域R1（第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410的重疊區域）的這些像素的像素值，以使疊合後的指紋圖框510可具有明確且清楚的指紋細節影像，而不會具有像素值不連續或亮度變化不連續的指紋細節影像。更重要的是，疊合後的指紋圖框520的動態範圍將會高於第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410。

然而，在本實施例中，第一權重值函數610以及第二權重值函數620在第二區域R2、R2’的權重值不限於0或1，並且在第一區域R1的權重值也不限於圖6A的線性變化。第一權重值函數610以及第二權重值函數620的範圍可介於0到1。在一實施例中，處理器120可決定在第一指紋參考圖框310的第二區域R2中的多個像素所對應的權重值為最大值，並且決定在第二指紋參考圖框410的第二區域R2中的多個像素所對應的權重值為最小值。同理，處理器120可決定在第一指紋參考圖框310的第二區域R2’中的多個像素所對應的權重值為最小值，並且決定在第二指紋參考圖框410的第二區域R2’中的多個像素所對應的權重值為最大值。並且，各別在第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410的第一區域R1中的多個像素所對應的權重值可依據指紋辨識需求來決定其線性變化關係，而不限於圖6A所示。

在本實施例中，處理器120可例如是執行以下公式（1），以疊合第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410，並且產生疊合後的指紋圖框510。在以下公式（1）中，I可為疊合後的指紋圖框。a（i,j）以及b（i,j）可分別為第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410的多個像素的像素值。w1(i)以及w2(i)可分別表示上述權重值函數610、620當中的權重值。處理器120可執行如公式（1）的加權平均計算，以有效地疊合第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410。 ………公式（1）

然而，本發明並不限於上述公式（1），處理器120也可依據第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410各別的影像特性而對應設計其疊合公式。並且，本發明的權重值函數不限於一維函數。在一實施例中，權重值函數也可為二維函數。圖6B是依照本發明的另一實施例的權重值函數的示意圖。參考圖1至圖5以及圖6B，各別在第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410的第一區域R1中的多個像素所對應的權重值變化可各別對應如圖6B所示為二維函數的權重值函數630。換言之，處理器120將在第一指紋參考圖框310或第二指紋參考圖框410的第一區域R1中的多個像素的像素值分別乘以在權重值函數630中所對應的權重值，以進行更為細緻的圖框疊合。

圖7是依照本發明的一實施例的優化指紋參考圖框的示意圖。參考圖1至圖7，處理器120還可執行圖框優化模組，以對疊合後的指紋圖框510來進行優化，以使優化後的指紋圖框710可具有更清晰的指紋細節。所述圖框優化模組可耦接至圖框疊合模組220，並且在圖框疊合模組220被執行之後接著被處理器120執行。換言之，處理器120可沿著參考線RL分析優化後的指紋圖框710，以取得對應的像素值變化分布720。如像素值變化分布720所示的像素值變化721，優化後的指紋圖框710在圖框各個部份的指紋細節都具有明顯的像素值變化。因此，處理器120可有效地分析優化後的指紋圖框710，以取得準確度較高的指紋特徵（Fingerprint feature）資訊。在本實施例中，所述圖框優化模組可例如對疊合後的指紋圖框510來進行伽馬校正（Gamma correction）、直方圖均衡化（Histogram equalization）或銳利度（Sharpness）調整等，本發明並不加以限制。然而，在一實施例中，所述圖框優化模組也可耦接至圖框分析模組210，並且在圖框分析模組210被執行之前先被處理器120執行。換言之，處理器120也可以先對第一指紋參考圖框310以及第二指紋參考圖框410先進行影像優化後，再進行圖框疊合。

圖8是依照本發明的一實施例的指紋感測方法的流程圖。參考圖1，圖8的指紋感測方法可至少是用於圖1的指紋感測裝置100。當使用者將手指按壓於指紋感測裝置100的指紋感測器110上，以進行指紋感測時，指紋感測裝置100可執行以下步驟S810~S830。在步驟S810中，指紋感測裝置100藉由指紋感測器110取得多個指紋參考圖框。在步驟S820中，指紋感測裝置100藉由處理器120分析所述多個指紋參考圖框，以決定所述多個指紋參考圖框的多個第一區域以及多個第二區域。在步驟S830中，指紋感測裝置100藉由處理器120依據多個權重值函數來計算所述多個指紋參考圖框的多個參考像素值，以產生疊合後的指紋圖框。在本實施例中，處理器120可分析所述多個指紋參考圖框來決定所述多個權重值函數，或者是所述多個權重值函數為處理器120在執行指紋感測前預先設定的，本發明並不加以限制。在本實施例中，所述多個指紋參考圖框的第一區域所對應的所述多個權重值函數分別為線性變化。所述多個指紋參考圖框的其中之一的第二區域所對應的所述多個權重值函數的其中之一具有最大值，並且其他的所述多個指紋參考圖框的所述多個第二區域所對應的其他的所述多個權重值函數的具有最小值。因此，本發明的指紋感測方法可產生具有良好指紋細節影像的指紋圖框，以利指紋辨識。

綜上所述，本發明的指紋感測裝置以及指紋感測方法可依據不同曝光時間來取得多個指紋參考圖框，並且可自動地分析這些指紋參考圖框，以對應的設定多個不同的權重值函數。這些指紋參考圖框可依據不同的權重值函數來進行圖框疊合以產生具有明確且清楚的指紋細節影像的指紋圖框，以利指紋辨識。並且，本發明的指紋感測裝置以及指紋感測方法可有效地減少在這些指紋參考圖框的重疊處所發生的像素值不連續或亮度變化不連續的指紋細節影像的問題。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧指紋感測裝置

110‧‧‧指紋感測器

120‧‧‧處理器

210‧‧‧圖框分析模組

220‧‧‧圖框疊合模組

311、411‧‧‧期望保留區域

P1、P2‧‧‧方向

R1、R2、R2’‧‧‧區域

RL‧‧‧參考線

S810、S820、S830‧‧‧步驟

310、410、510、710‧‧‧指紋參考圖框

320、420、520、720‧‧‧像素值變化分布

321、421、521、721‧‧‧像素值變化

610、620、630‧‧‧權重值函數

圖1是依照本發明的一實施例的指紋感測裝置的方塊示意圖。圖2是依照本發明的一實施例的多個模組的方塊示意圖。圖3是依照本發明的一實施例的第一指紋參考圖框的示意圖。圖4是依照本發明的一實施例的第二指紋參考圖框的示意圖。圖5是依照本發明的一實施例的第一、第二指紋參考圖框的疊合示意圖。圖6A是依照本發明的一實施例的權重值函數的示意圖。圖6B是依照本發明的另一實施例的權重值函數的示意圖。圖7是依照本發明的一實施例的優化指紋參考圖框的示意圖。圖8是依照本發明的一實施例的指紋感測方法的流程圖。

Claims

一種指紋感測裝置，包括：一指紋感測器，用以依據不同曝光時間來取得多個指紋參考圖框；以及一處理器，耦接該指紋感測器，用以疊合該些指紋參考圖框，其中該處理器分析該些指紋參考圖框，以決定各該指紋參考圖框的第一區域以及第二區域，並且該處理器依據多個權重值函數來計算該些指紋參考圖框的多個參考像素值，以產生一疊合後的指紋圖框，其中該些指紋參考圖框包括一第一指紋參考圖框與一第二指紋參考圖框，該第一指紋參考圖框具有一第一最高對比區，該第二指紋參考圖框具有一第二最高對比區，當該第一指紋參考圖框與該第二指紋參考圖框疊合時，該處理器將該第一最高對比區與該第二最高對比區之間的重疊範圍定義為該第一區域，且該處理器將該重疊範圍以外的區域定義為該第二區域，其中該第一指紋參考圖框的該第一區域與該第二指紋參考圖框的該第一區域各自所對應的該些權重值函數分別呈現線性變化，其中該第一指紋參考圖框的該第二區域與該第二指紋參考圖框的該第二區域的其中之一所對應的該些權重值函數皆具有一最大值，並且該第一指紋參考圖框的該第二區域與該第二指紋參考圖框的該第二區域的其中之另一所對應的該些權重值函數皆具有一最小值。
如申請專利範圍第1項所述的指紋感測裝置，其中該處理器依據一原始指紋圖框的一動態範圍來決定該指紋感測器取得的該些指紋參考圖框的數量，並且該原始指紋圖框的該動態範圍反比於該些指紋參考圖框的數量。
如申請專利範圍第1項所述的指紋感測裝置，其中該疊合後的指紋圖框的一動態範圍高於該些指紋參考圖框。
如申請專利範圍第1項所述的指紋感測裝置，其中該處理器依據該些權重值函數對該些指紋參考圖框的該些參考像素值分別進行一加權平均計算，以產生該疊合後的指紋圖框。
如申請專利範圍第1項所述的指紋感測裝置，其中該些權重值函數為一一維函數。
如申請專利範圍第1項所述的指紋感測裝置，其中該些權重值函數為一二維函數。
如申請專利範圍第1項所述的指紋感測裝置，其中該第一指紋參考圖框的該第二區域與該第二指紋參考圖框的該第二區域的其中之一相較於該第一指紋參考圖框的該第二區域與該第二指紋參考圖框的該第二區域的其中之另一具有一最高對比度。
如申請專利範圍第1項所述的指紋感測裝置，其中該第一指紋參考圖框的該第一區域與該第二指紋參考圖框的該第一區域位於該第一指紋參考圖框的該第二區域與該第二指紋參考圖框的該第二區域之間。
如申請專利範圍第1項所述的指紋感測裝置，其中該些權重值函數的範圍介於0到1。
一種指紋感測方法，適於一指紋感測裝置，其中該指紋感測裝置包括一指紋感測器以及一處理器，該指紋感測方法包括：藉由該指紋感測器以不同曝光時間來取得多個指紋參考圖框；藉由該處理器分析該些指紋參考圖框，以決定各該指紋參考圖框的第一區域以及第二區域；以及藉由該處理器依據多個權重值函數來計算該些指紋參考圖框的多個參考像素值，以產生一疊合後的指紋圖框，其中該些指紋參考圖框包括一第一指紋參考圖框與一第二指紋參考圖框，該第一指紋參考圖框具有一第一最高對比區，該第二指紋參考圖框具有一第二最高對比區，當該第一指紋參考圖框與該第二指紋參考圖框疊合時，該處理器將該第一最高對比區與該第二最高對比區之間的重疊範圍定義為該第一區域，且該處理器將該重疊範圍以外的區域定義為該第二區域，其中該第一指紋參考圖框的該第一區域與該第二指紋參考圖框的該第一區域各自所對應的該些權重值函數分別呈現線性變化，其中該第一指紋參考圖框的該第二區域與該第二指紋參考圖框的該第二區域的其中之一所對應的該些權重值函數皆具有一最大值，並且該第一指紋參考圖框的該第二區域與該第二指紋參考圖框的該第二區域的其中之另一所對應的該些權重值函數皆具有一最小值。
如申請專利範圍第10項所述的指紋感測方法，其中藉由該指紋感測器取得該些指紋參考圖框的步驟包括：藉由該處理器依據一原始指紋圖框的一動態範圍來決定藉由該指紋感測器取得的該些指紋參考圖框的數量，其中該原始指紋圖框的該動態範圍反比於該些指紋參考圖框的數量。
如申請專利範圍第10項所述的指紋感測方法，其中該疊合後的指紋圖框的一動態範圍高於該些指紋參考圖框。
如申請專利範圍第10項所述的指紋感測方法，其中藉由該處理器依據多個權重值函數來計算該些指紋參考圖框的該些參考像素值，以產生該疊合後的指紋圖框的步驟包括：依據該些權重值函數對該些指紋參考圖框的該些參考像素值分別進行一加權平均計算，以產生該疊合後的指紋圖框。
如申請專利範圍第10項所述的指紋感測方法，其中該些權重值函數為一一維函數。
如申請專利範圍第11項所述的指紋感測方法，其中該些權重值函數為一二維函數。
如申請專利範圍第10項所述的指紋感測方法，其中該第一指紋參考圖框的該第二區域與該第二指紋參考圖框的該第二區域的其中之一相較於該第一指紋參考圖框的該第二區域與該第二指紋參考圖框的該第二區域的其中之另一具有一最高對比度。
如申請專利範圍第10項所述的指紋感測方法，其中該第一指紋參考圖框的該第一區域與該第二指紋參考圖框的該第一區域位於該第一指紋參考圖框的該第二區域與該第二指紋參考圖框的該第二區域之間。
如申請專利範圍第10項所述的指紋感測方法，其中該些權重值函數的範圍介於0到1。