TWI741362B - 指紋採集方法、指紋採集裝置及資訊處理裝置 - Google Patents

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一種指紋採集方法，係以一觸控裝置實現，該觸控裝置包括一觸控螢幕、一發光單元、一光感測單元以及一控制單元，該方法包括：利用該控制單元偵測該觸控螢幕上的一第一按壓位置；使該發光單元以該第一按壓位置為一第一曝光中心點照射一手指在該觸控螢幕之一第一覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第一圖像；使該發光單元以一第二曝光中心點照射該手指在該觸控螢幕之一第二覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第二圖像，該第二曝光中心點異於該第一曝光中心點且該第一圖像和該第二圖像有部分重疊的圖案；以及利用該控制單元依所述部分重疊的圖案將該第一圖像和該第二圖像接合成一指紋圖像。

Description

指紋採集方法、指紋採集裝置及資訊處理裝置
本發明係有關一種指紋採集方法、觸控裝置及資訊處理裝置，尤指一種可更新曝光圖像進而提高指紋品質的指紋採集方法以及可執行上述指紋採集方法的觸控裝置及資訊處理裝置。
觸控裝置在愈來愈多的電子設備上得到了廣泛的應用，尤其在可攜式智慧型裝置領域，具備觸控螢幕的觸控裝置是人機介面的一大主流，觸控螢幕不僅可供使用者透過手指對手機等智慧型裝置進行各種操作，也可整合指紋採集裝置以提供指紋識別功能。目前的指紋採集裝置主要有電容式和光學式兩種。就光學式指紋採集裝置而言，一般係以一光源發光並投射一手指，再以一感光裝置接收由該手指的指紋所反射的光線，從而獲得指紋資訊。
習知的光學式指紋採集裝置一般係固定地在觸控螢幕感測到一按壓座標後即開始採集指紋圖像，然而，由於使用者在以一手指按壓指紋採集區的過程中，也就是從該手指剛開始觸及觸控螢幕到完全壓實觸控螢幕的過程中，該手指和觸控螢幕的接觸面積及接觸的中心位置是有變化的，因此，習知光學式指紋採集裝置所採集到的指紋圖像並不理想。此外，當手指按壓觸控螢幕的力量有所不同時，接觸面積以及接觸的中心位置也會有所變化，而這種固定圖像採集方式並無法應對此變化。
為解決上述問題，本領域亟需一種新穎的指紋採集方法。
本發明之一目的在於提供一種指紋採集方法，其可在採集指紋圖像過程中適應性地調整曝光位置以改善採集指紋的品質。
本發明之另一目的在於提供一種指紋採集裝置，其可在採集指紋圖像過程中適應性地調整曝光位置以改善採集指紋的品質。
本發明之又一目的在於提供一種資訊處理裝置，其可在採集指紋圖像過程中適應性地調整曝光位置以改善採集指紋的品質。
為達到前述之目的，一種指紋採集方法乃被提出，其係以一觸控裝置實現，該觸控裝置包括一觸控螢幕、一發光單元、一光感測單元以及一控制單元，該指紋採集方法包括以下步驟：
利用該控制單元偵測該觸控螢幕上的一第一按壓位置；
使該發光單元以該第一按壓位置為一第一曝光中心點照射一手指在該觸控螢幕之一第一覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第一圖像；
使該發光單元以一第二曝光中心點照射該手指在該觸控螢幕之一第二覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第二圖像，該第二曝光中心點異於該第一曝光中心點且該第一圖像和該第二圖像有部分重疊的圖案；以及
利用該控制單元依所述部分重疊的圖案將該第一圖像和該第二圖像接合成一指紋圖像。
在一實施例中，該第二曝光中心點係由該第一按壓位置加上一預定的位移向量決定。
在一實施例中，該第二曝光中心點係由該控制單元在該觸控螢幕上偵測到的一第二按壓位置決定。
在一實施例中，該第二曝光中心點係由一追跡預測點決定，且該追跡預測點係通過對該第一按壓位置和該控制單元在該觸控螢幕上偵測到的一第二按壓位置進行一追跡計算程序而得。
為達到前述之目的，本發明進一步提出一種指紋採集裝置，其利用一觸控螢幕、一發光單元、一光感測單元以及一控制單元實現一指紋採集方法，該方法包括以下步驟：
使該控制單元偵測該觸控螢幕上的一第一按壓位置；
使該發光單元以該第一按壓位置為一第一曝光中心點照射一手指在該觸控螢幕之一第一覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第一圖像；
使該發光單元以一第二曝光中心點照射該手指在該觸控螢幕之一第二覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第二圖像，該第二曝光中心點異於該第一曝光中心點且該第一圖像和該第二圖像有部分重疊的圖案；以及
使該控制單元依所述部分重疊的圖案將該第一圖像和該第二圖像接合成一指紋圖像。
在一實施例中，該第二曝光中心點係由該第一按壓位置加上一預定的位移向量決定。
在一實施例中，該第二曝光中心點係由該控制單元在該觸控螢幕上偵測到的一第二按壓位置決定。
在一實施例中，該第二曝光中心點係由一追跡預測點決定，且該追跡預測點係通過對該第一按壓位置和該控制單元在該觸控螢幕上偵測到的一第二按壓位置進行一追跡計算程序而得。
為達到前述之目的，本發明進一步提出一種資訊處理裝置，其包括一中央處理單元以及如前述之指紋採集裝置，其中，該中央處理單元用以與所述之控制單元通信。
在可能的實施例中，該資訊處理裝置可為一智慧型手機或一可攜式電腦。
如前所述，使用者的手指在按壓觸控螢幕時，其力量不會每次都相同，因而使手指在觸控螢幕上的接觸面積以及接觸的中心位置都會有所變化。為了能有效擷取一指紋圖像以改善採集指紋的品質，本發明乃提出一種新穎的指紋採集方法。請參照圖1，其繪示本發明指紋採集方法之一實施例的流程圖，其係以一觸控裝置實現，該觸控裝置包括一觸控螢幕、一發光單元、一光感測單元以及一控制單元，該指紋採集方法包括以下步驟：利用該控制單元偵測該觸控螢幕上的一第一按壓位置(步驟a)；使該發光單元以該第一按壓位置為一第一曝光中心點照射一手指在該觸控螢幕之一第一覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第一圖像(步驟b)；使該發光單元以一第二曝光中心點照射該手指在該觸控螢幕之一第二覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第二圖像，該第二曝光中心點異於該第一曝光中心點且該第一圖像和該第二圖像有部分重疊的圖案(步驟c)；以及利用該控制單元依所述部分重疊的圖案將該第一圖像和該第二圖像接合成一指紋圖像(步驟d)。
在步驟c中，該第二曝光中心點的決定方式可為：由該第一按壓位置加上一預定的位移向量決定；由該控制單元在該觸控螢幕上偵測到的一第二按壓位置決定；或由一追跡預測點決定，該追跡預測點係通過對該第一按壓位置和該控制單元在該觸控螢幕上偵測到的一第二按壓位置進行一追跡計算程序而得，其中，該追跡計算程序係依據該第二按壓位置和該第一按壓位置的向量差的一比例值決定一補償向量，該比例值為一正實數，然後再將該第二按壓位置加上該補償向量以產生該第二曝光中心點。
請參照圖2，其繪示依圖1的指紋採集方法接合一第一圖像和一第二圖像以形成一指紋圖像之示意圖。如圖2所示，一第一圖像10的圖案10a和一第二圖像的圖案20a係相同的圖案，也就是說，該控制單元通過將圖案10a和圖案20a重疊而將第一圖像10和第二圖像20接合成一指紋圖像30。
依上述的說明，本發明進一步提出一種指紋採集裝置。請參照圖3，其繪示本發明指紋採集裝置之一實施例的方塊圖。如圖3所示，一指紋採集裝置100包括一觸控螢幕110、一發光單元120、一光感測單元130以及一控制單元140，且係用以實現一指紋採集方法，該方法包括以下步驟：
(一)使控制單元140偵測觸控螢幕110上的一第一按壓位置；
(二)使發光單元120以第一按壓位置為一第一曝光中心點照射一手指在觸控螢幕110之一第一覆蓋區，並使光感測單元130擷取一第一圖像；
(三)使發光單元120以一第二曝光中心點照射該手指在觸控螢幕110之一第二覆蓋區，並使光感測單元130擷取一第二圖像，該第二曝光中心點異於該第一曝光中心點且該第一圖像和該第二圖像有部分重疊的圖案，其中，該第二曝光中心點的決定方式可為：由該第一按壓位置加上一預定的位移向量決定；由控制單元140在觸控螢幕110上偵測到的一第二按壓位置決定；或由一追跡預測點決定，該追跡預測點係通過對該第一按壓位置和控制單元140在觸控螢幕110上偵測到的一第二按壓位置進行一追跡計算程序而得，其中，該追跡計算程序係依據該第二按壓位置和該第一按壓位置的向量差的一比例值決定一補償向量，該比例值為一正實數，然後再將該第二按壓位置加上該補償向量以產生該第二曝光中心點；以及
(四)使控制單元140依所述部分重疊的圖案將該第一圖像和該第二圖像接合成一指紋圖像。
為達到前述之目的，本發明進一步提出一種資訊處理裝置。請參照圖4，其繪示本發明資訊處理裝置之一實施例的方塊圖。如圖4所示，一資訊處理裝置200包括一中央處理單元210以及一指紋採集裝置220(同圖3之指紋採集裝置100)，其中，中央處理單元210用以與指紋採集裝置220內之一控制單元(未示於圖4中，同圖3之控制單元140)通信。
在可能的實施例中，資訊處理裝置200可為一智慧型手機或一可攜式電腦。
依上述的說明可知，本發明可提供以下的優點：
1.本發明的指紋採集方法可在採集指紋圖像過程中適應性地調整曝光位置以改善採集指紋的品質。
2.本發明的指紋採集裝置可在採集指紋圖像過程中適應性地調整曝光位置以改善採集指紋的品質。
3.本發明的資訊處理裝置可在採集指紋圖像過程中適應性地調整曝光位置以改善採集指紋的品質。
本發明所揭示者，乃較佳實施例之一種，舉凡局部之變更或修飾而源於本發明之技術思想而為熟習該項技藝知人所易於推知者，俱不脫本發明之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，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，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
10:第一圖像 10a:圖案 20:第二圖像 20a:圖案 30:指紋圖像 100:指紋採集裝置 110:觸控螢幕 120:發光單元 130:光感測單元 140:控制單元 200:資訊處理裝置 210:中央處理單元 220:指紋採集裝置 步驟a:利用該控制單元偵測該觸控螢幕上的一第一按壓位置 步驟b:使該發光單元以該第一按壓位置為一第一曝光中心點照射一手指在該觸控螢幕之一第一覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第一圖像 步驟c:使該發光單元以一第二曝光中心點照射該手指在該觸控螢幕之一第二覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第二圖像，該第二曝光中心點異於該第一曝光中心點且該第一圖像和該第二圖像有部分重疊的圖案 步驟d:利用該控制單元依所述部分重疊的圖案將該第一圖像和該第二圖像接合成一指紋圖像
圖1繪示本發明指紋採集方法之一實施例的流程圖。 圖2繪示依圖1的指紋採集方法接合一第一圖像和一第二圖像以形成一指紋圖像之示意圖。 圖3繪示本發明指紋採集裝置之一實施例的方塊圖。 圖4繪示本發明資訊處理裝置之一實施例的方塊圖。
步驟a:利用該控制單元偵測該觸控螢幕上的一第一按壓位置
步驟b:使該發光單元以該第一按壓位置為一第一曝光中心點照射一手指在該觸控螢幕之一第一覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第一圖像
步驟c:使該發光單元以一第二曝光中心點照射該手指在該觸控螢幕之一第二覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第二圖像，該第二曝光中心點異於該第一曝光中心點且該第一圖像和該第二圖像有部分重疊的圖案
步驟d:利用該控制單元依所述部分重疊的圖案將該第一圖像和該第二圖像接合成一指紋圖像

Claims (10)

  1. 一種指紋採集方法，係以一觸控裝置實現，該觸控裝置包括一觸控螢幕、一發光單元、一光感測單元以及一控制單元，該指紋採集方法包括以下步驟：利用該控制單元偵測一使用者以一手指按壓該觸控螢幕之一指紋採集區以在該觸控螢幕上進行之一指紋採集按壓操作的過程中所產生的一第一按壓位置；使該發光單元以該第一按壓位置為一第一曝光中心點照射該手指在該觸控螢幕之一第一覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第一圖像；使該發光單元以一第二曝光中心點照射該手指在該指紋採集按壓操作的過程中在該觸控螢幕產生之一第二覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第二圖像，該第二曝光中心點異於該第一曝光中心點且該第一圖像和該第二圖像有部分重疊的圖案；以及利用該控制單元依在該指紋採集按壓操作的過程中所獲得的該第一圖像和該第二圖像的所述部分重疊的圖案將該第一圖像和該第二圖像接合成一指紋圖像。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之指紋採集方法，其中該第二曝光中心點係由該第一按壓位置加上一預定的位移向量決定。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之指紋採集方法，其中該第二曝光中心點係由該控制單元在該觸控螢幕上偵測到的一第二按壓位置決定。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之指紋採集方法，其中該第二曝光中心點係由一追跡預測點決定，且該追跡預測點係通過對該第一按壓位置和該控制單元在該觸控螢幕上偵測到的一第二按壓位置進行一追跡計算程序而得。
  5. 一種指紋採集裝置，其利用一觸控螢幕、一發光單元、一光感測單元以及一控制單元實現一指紋採集方法，該方法包括以下步驟：使該控制單元偵測一使用者以一手指按壓該觸控螢幕之一指紋採集區以在該觸控螢幕上進行之一指紋採集按壓操作的過程中所產生的一第一按壓位置； 使該發光單元以該第一按壓位置為一第一曝光中心點照射該手指在該觸控螢幕之一第一覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第一圖像；使該發光單元以一第二曝光中心點照射該手指在該指紋採集按壓操作的過程中在該觸控螢幕產生之一第二覆蓋區，並使該光感測單元擷取一第二圖像，該第二曝光中心點異於該第一曝光中心點且該第一圖像和該第二圖像有部分重疊的圖案；以及使該控制單元依在該指紋採集按壓操作的過程中所獲得的該第一圖像和該第二圖像的所述部分重疊的圖案將該第一圖像和該第二圖像接合成一指紋圖像。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之指紋採集裝置，其中該第二曝光中心點係由該第一按壓位置加上一預定的位移向量決定。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之指紋採集裝置，其中該第二曝光中心點係由該控制單元在該觸控螢幕上偵測到的一第二按壓位置決定。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之指紋採集裝置，其中該第二曝光中心點係由一追跡預測點決定，且該追跡預測點係通過對該第一按壓位置和該控制單元在該觸控螢幕上偵測到的一第二按壓位置進行一追跡計算程序而得。
  9. 一種資訊處理裝置，包括一中央處理單元以及如申請專利範圍第5至8項中任一項所述之指紋採集裝置，其中，該中央處理單元用以與所述之控制單元通信。
  10. 如申請專利範圍第9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。
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