TWI718559B - 光學式指紋感測方法、指紋識別裝置及資訊處理裝置 - Google Patents
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Abstract
一種光學式指紋感測方法，包括：利用一光感單元偵測外部環境的光線強度並依該光線強度產生一亮度感測值；利用一光感單元偵測外部環境的光線強度並依該光線強度產生一亮度感測值；利用一比較控制單元將該亮度感測值與一閾值區間進行比較以產生一控制信號，其中，當該亮度感測值 小於該閾值區間的下限值時，該控制信號會呈現一第一狀態，當該亮度感測值位於該閾值區間中時，該控制信號會呈現一第二狀態，及當該亮度感測值大於該閾值區間的上限值時，該控制信號會呈現一第三狀態；及使一光源單元依所述控制信號的控制產生一對應的光源以照射一指紋採集區。
Description
本發明係關於一種光學式指紋感測方法，尤指一種根據外部環境的光線強度調整指紋曝光強度的光學式指紋感測方法。
科技日新月異，在科技發展越趨於成熟社會中，資安保全的重要性亦日漸增加。為有效防止資訊或相關電子設備被盜取或盜用，許多與資安相關的保全軟體或設備已陸續被提出。
其中，指紋識別的技術已於移動終端設備上得到了廣泛的應用，使用者可透過指紋識別裝置來進行喚醒設備和安全支付等操作，大大提高了使用者的便捷性和安全性。目前由於使用者對終端螢幕的占比需求較高，故光學指紋識別裝置已成為了現今主要保全裝置之一。
在指紋辨識的應用中，現有的技術雖能夠在正常環境光中有效辨識一使用者的指紋，但當環境光的亮度變很大時，其指紋的成像品質很有可能會變差；另外，當環境光的亮度變很弱時，以相同的曝光強度進行成像則會有功耗浪費的問題。
因此，本領域亟需一種新穎的光學式指紋感測方法。
本發明之一目的在於提出一種光學式指紋感測方法，其可依環境光的強度調整一指紋採集區的曝光強度，以達到節省功耗及提高指紋成像品質之功效。
本發明之另一目的在於提出一種光學式指紋感測方法，其可將指紋識別結果反饋至一光源強度調整機制中，以最佳化指紋的成像品質。
本發明之另一目的在於提供一種指紋識別裝置，其可依環境光的強度調整一指紋採集區的曝光強度，以達到節省功耗及提高指紋成像品質之功效。
本發明之另一目的在於提出一種指紋識別裝置，其可將指紋識別結果反饋至一光源強度調整機制中，以最佳化指紋的成像品質。
本發明之另一目的在於提供一種資訊處理裝置，其可依環境光的強度調整一指紋採集區的曝光強度，以達到節省功耗及提高指紋成像品質之功效。
本發明之又一目的在於提供一種資訊處理裝置，其可將指紋識別結果反饋至一光源強度調整機制中，以最佳化指紋的成像品質。
為達前述之目的，一種光學式指紋感測方法乃被提出，其包括：
利用一光感單元偵測外部環境的光線強度並依該光線強度產生一亮度感測值；
利用一比較控制單元將該亮度感測值與一閾值區間進行比較以產生一控制信號，其中，當該亮度感測值 小於該閾值區間的下限值時，該控制信號會呈現一第一狀態，當該亮度感測值位於該閾值區間中時，該控制信號會呈現一第二狀態，及當該亮度感測值大於該閾值區間的上限值時，該控制信號會呈現一第三狀態；
使一光源單元依所述控制信號的控制產生一光源以照射一指紋採集區，其中，當該控制信號呈現所述第一狀態時，該光源會具有一第一亮度，當該控制信號呈現所述第二狀態時，該光源會具有一第二亮度，當該控制信號呈現所述第三狀態時，該光源會具有一第三亮度，且該第三亮度＞該第二亮度＞該第一亮度；以及
利用一圖像感測單元感測該指紋採集區所反射的光線以採集一幀指紋圖像。
在一實施例中，所述之光學式指紋感測方法進一步包含：利用一處理器對該幀指紋圖像進行一識別程序以產生一識別結果，並依該識別結果調整閾值區間。
為達前述之目的，本發明進一步提出一種指紋識別裝置，其具有： 一光感單元，用以偵測外部環境的光線強度並依該光線強度產生一亮度感測值；
一比較控制單元，用以將該亮度感測值與一閾值區間進行比較以產生一控制信號，其中，當該亮度感測值 小於該閾值區間的下限值時，該控制信號會呈現一第一狀態，當該亮度感測值位於該閾值區間中時，該控制信號會呈現一第二狀態，及當該亮度感測值大於該閾值區間的上限值時，該控制信號會呈現一第三狀態；
一光源單元，用以依所述控制信號的控制產生一光源以照射一指紋採集區，其中，當該控制信號呈現所述第一狀態時，該光源會具有一第一亮度，當該控制信號呈現所述第二狀態時，該光源會具有一第二亮度，當該控制信號呈現所述第三狀態時，該光源會具有一第三亮度，且該第三亮度＞該第二亮度＞該第一亮度；以及
一圖像感測單元，用以感測該指紋採集區所反射的光線以採集一幀指紋圖像。
在一實施例中，所述之指紋識別裝置進一步具有一處理器，用以對該幀指紋圖像進行一識別程序以產生一識別結果，並依該識別結果調整閾值區間。
另外，本發明揭露一種資訊處理裝置，其具有一中央處理單元及如前述之指紋識別裝置，其中，該中央處理單元係用以與所述之指紋識別裝置通信。
在可能的實施例中，該資訊處理裝置係為一智慧型手機或一可攜式電腦裝置。
為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
請參照圖1，其為本發明之指紋識別裝置之一實施例之示意圖，其可應用於智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦或其他移動終端裝置。如圖1所示，該指紋識別裝置包括一光源單元10、一屏幕20、一光感單元30、一比較控制單元40、及一圖像感測單元50，其中，光源單元10是用以提供光源至屏幕20以照射一指紋採集區，該光源的強度係由比較控制單元40控制；屏幕20是用以提供所述的指紋採集區；光感單元30是用以偵測外部環境的光線強度，並依據所述光線強度生成一亮度感測值31；比較控制單元40是用以將亮度感測值31與一閾值區間41進行比較以產生一控制信號；以及圖像感測單元50是用以感測該指紋採集區所反射的光線以採集一幀指紋圖像。
請參閱圖2，其繪示本發明之光學式指紋感測方法之一實施例的流程圖，其係利用圖1之指紋識別裝置實現。如圖2所示，該處理方法包括：利用光感單元30偵測外部環境的光線強度並依該光線強度產生亮度感測值31(步驟a)；利用比較控制單元40將亮度感測值31與一閾值區間41進行比較以產生一控制信號，其中，當亮度感測值31 小於閾值區間41 下限值時，該控制信號會呈現一第一狀態，當亮度感測值31 位於閾值區間41中 時，該控制信號會呈現一第二狀態，及當亮度感測值31大於閾值區間41上限值 時，該控制信號會呈現一第三狀態(步驟b)；使光源單元10依所述控制信號的控制產生一光源以照射一指紋採集區，其中，當該控制信號呈現所述第一狀態時，該光源會具有一第一亮度，當該控制信號呈現所述第二狀態時，該光源會具有一第二亮度，當該控制信號呈現所述第三狀態時，該光源會具有一第三亮度，且該第三亮度＞該第二亮度＞該第一亮度(步驟c)；利用圖像感測單元50感測該指紋採集區所反射的光線以採集一幀指紋圖像(步驟d)；利用一處理器對該幀指紋圖像進行一識別程序以產生一識別結果，並依該識別結果調整閾值區間41(步驟e)。
也就是說，當使用者將手指按壓在屏幕20上的所述指紋採集區以進行指紋識別時，本發明的指紋識別裝置會先偵測外部環境的光線強度並依該光線強度調整光源的亮度，以使圖像感測單元50能夠感測到較清晰的一幀指紋圖像。另外，本發明的指紋識別裝置還能夠將該幀指紋圖像的識別結果做為回饋資訊以調整閾值區間41，從而能夠自動地最佳化指紋圖像的清晰度。
依上述的說明，本發明進一步提出一種資訊處理裝置。請參閱圖3，其繪示本發明之資訊處理裝置之一實施例方塊圖。 如圖3所示，一資訊處理裝置100具有一中央處理單元110一指紋識別裝置120，其中，指紋識別裝置120係由圖1之所述指紋識別裝置實現，而中央處理單元110則係用以與指紋識別裝置120通信。另外，資訊處理裝置100可為一智慧型手機或一可攜式電腦裝置。
因此，藉由前述所揭露的技術方案，本發明乃可提供以下的優點：
1.本發明的光學式指紋感測方法可依環境光的強度調整一指紋採集區的曝光強度，以達到節省功耗及提高指紋成像品質之功效。
2. 本發明的光學式指紋感測方法可將指紋識別結果反饋至一光源強度調整機制中，以最佳化指紋的成像品質。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段或功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並祈早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
10：光源單元 20：屏幕 30：光感單元 31：亮度感測值 40：比較控制單元 41：閾值區間 50：圖像感測單元 100：資訊處理裝置 110：中央處理單元 120：指紋識別裝置 步驟a：利用光感單元偵測外部環境的光線強度並依該光線強度產生亮度感測 值 步驟b：利用比較控制單元將亮度感測值與一閾值區間進行比較以產生一控制信號，其中，當亮度感測值小於閾值區間下限值時，該控制信號會呈現一第一狀態，當亮度感測值位於閾值區間中 時，該控制信號會呈現一第二狀態，及當亮度感測值大於閾值區間上限值 時，該控制信號會呈現一第三狀態 步驟c：使光源單元依所述控制信號的控制產生一光源以照射一指紋採集區，其中，當該控制信號呈現所述第一狀態時，該光源會具有一第一亮度，當該控制信號呈現所述第二狀態時，該光源會具有一第二亮度，當該控制信號呈現所述第三狀態時，該光源會具有一第三亮度，且該第三亮度＞該第二亮度＞該第一亮度 步驟d：利用圖像感測單元感測該指紋採集區所反射的光線以採集一幀指紋圖像 步驟e：利用一處理器對該幀指紋圖像進行一識別程序以產生一識別結果，並依該識別結果調整閾值區間
圖1為本發明之指紋識別裝置之一實施例之示意圖。 圖2繪示本發明之光學式指紋感測方法之一實施例的流程圖。 圖3繪示本發明之資訊處理裝置之一實施例方塊圖。
步驟a：利用光感單元偵測外部環境的光線強度並依該光線強度產生亮度感測 值 步驟b：利用比較控制單元將亮度感測值與一閾值區間進行比較以產生一控制信號，其中，當亮度感測值小於閾值區間下限值時，該控制信號會呈現一第一狀態，當亮度感測值位於閾值區間中 時，該控制信號會呈現一第二狀態，及當亮度感測值大於閾值區間上限值 時，該控制信號會呈現一第三狀態 步驟c：使光源單元依所述控制信號的控制產生一光源以照射一指紋採集區，其中，當該控制信號呈現所述第一狀態時，該光源會具有一第一亮度，當該控制信號呈現所述第二狀態時，該光源會具有一第二亮度，當該控制信號呈現所述第三狀態時，該光源會具有一第三亮度，且該第三亮度＞該第二亮度＞該第一亮度 步驟d：利用圖像感測單元感測該指紋採集區所反射的光線以採集一幀指紋圖像 步驟e：利用一處理器對該幀指紋圖像進行一識別程序以產生一識別結果，並依該識別結果調整閾值區間
Claims (4)
- 一種光學式指紋感測方法，其包括：利用一光感單元偵測外部環境的光線強度並依該光線強度產生一亮度感測值；利用一比較控制單元將該亮度感測值與一閾值區間進行比較以產生一控制信號，其中，當該亮度感測值小於該閾值區間的下限值時，該控制信號會呈現一第一狀態，當該亮度感測值位於該閾值區間中時，該控制信號會呈現一第二狀態，及當該亮度感測值大於該閾值區間的上限值時，該控制信號會呈現一第三狀態；使一光源單元依所述控制信號的控制產生一光源以照射一指紋採集區，其中，當該控制信號呈現所述第一狀態時，該光源會具有一第一亮度，當該控制信號呈現所述第二狀態時，該光源會具有一第二亮度，當該控制信號呈現所述第三狀態時，該光源會具有一第三亮度，且該第三亮度>該第二亮度>該第一亮度；利用一圖像感測單元感測該指紋採集區所反射的光線以採集一幀指紋圖像以及；利用一處理器對該幀指紋圖像進行一識別程序以產生一識別結果，並依該識別結果調整該閾值區間。
- 一種指紋識別裝置，其具有：一光感單元，用以偵測外部環境的光線強度並依該光線強度產生一亮度感測值；一比較控制單元，用以將該亮度感測值與一閾值區間進行比較以產生一控制信號，其中，當該亮度感測值小於該閾值區間的下限值時，該控制信號會呈現一第一狀態，當該亮度感測值位於該閾值區間中時，該控制信號會呈現一第二狀態，及當該亮度感測值大於該閾值區間的上限值時，該控制信號會呈現一第三狀態；一光源單元，用以依所述控制信號的控制產生一光源以照射一指紋採集 區，其中，當該控制信號呈現所述第一狀態時，該光源會具有一第一亮度，當該控制信號呈現所述第二狀態時，該光源會具有一第二亮度，當該控制信號呈現所述第三狀態時，該光源會具有一第三亮度，且該第三亮度>該第二亮度>該第一亮度；一圖像感測單元，用以感測該指紋採集區所反射的光線以採集一幀指紋圖像；以及一處理器，用以對該幀指紋圖像進行一識別程序以產生一識別結果，並依該識別結果調整該閾值區間。
- 一種資訊處理裝置，其具有一中央處理單元及如申請專利範圍第2項所述之指紋識別裝置，其中，該中央處理單元係用以與所述之指紋識別裝置通信。
- 如申請專利範圍第3項所述之資訊處理裝置，其係一智慧型手機或一可攜式電腦裝置。
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