WO2017067264A1 - 一种降低误识别率的方法、装置及智能移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低误识别率的方法。该方法包括：当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据；在有手指按压指纹传感器时，获取指纹图像数据；将指纹图像数据减去基准图像数据，得到新的指纹图像数据并利用其进行指纹识别。本发明还涉及一种降低误识别率的装置及智能移动终端。

Description

一种降低误识别率的方法、装置及智能移动终端

本申请要求于2015年10月19日提交中国专利局、申请号为201510681066.6、发明名称为“一种降低误识别率的方法和装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，特别是涉及一种降低误识别率的方法、装置及智能移动终端。

背景技术

指纹识别技术，是指利用指纹的某些特点来对其主体进行识别和确认的技术。指纹识别系统采用指纹识别技术，其工作原理是：事先注册指纹，经过算法处理形成的指纹模板保存在某种介质上；验证时，比对现场指纹和保存的指纹模板，比对结果决定是否通过身份验证。指纹识别系统的核心硬件设备就是指纹传感器。

对于电容式的指纹传感器，由于器件表面随着时间推移，基准值会发生变化。由于基准值的变化，指纹识别系统提取的指纹图像特征可能会比较相近，指纹识别系统的误识别率会升高。

技术问题

本发明提供一种降低误识别率的方法、装置及智能移动终端，以降低指纹识别系统的误识别率。

技术解决方案

一方面，本发明提供了一种降低误识别率的方法，包括：

当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据；

在有手指按压指纹传感器时，获取指纹图像数据；

将所述指纹图像数据减去所述基准图像数据，得到新的指纹图像数据；

使用所述新的指纹图像数据进行指纹识别。

另一方面，本发明还提供了一种降低误识别率的装置，包括：

基准图像数据获取单元，用于当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据；

指纹图像数据获取单元，用于在有手指按压指纹传感器时，获取指纹图像数据；

指纹图像数据更新单元，用于将所述指纹图像数据减去所述基准图像数据，得到新的指纹图像数据；

指纹识别单元，用于使用所述新的指纹图像数据进行指纹识别。

又一方面，本发明又提供一种智能移动终端，其包括降低误识别率的装置，所述降低误识别率的装置包括：

基准图像数据获取单元，用于当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据；

指纹图像数据获取单元，用于在有手指按压指纹传感器时，获取指纹图像数据；

指纹图像数据更新单元，用于将所述指纹图像数据减去所述基准图像数据，得到新的指纹图像数据；

指纹识别单元，用于使用所述新的指纹图像数据进行指纹识别。

有益效果

本发明提供的一种降低误识别率的方法、装置及智能移动终端，在手指没有按压指纹传感器时，获取指纹空载图像数据作为基准图像数据，并使用获取的指纹图像数据减去基准图像数据，得到新的指纹图像数据，新的指纹图像数据有效地消除了基准值的偏移造成的误差，最后使用新的指纹图像数据进行指纹识别，可以降低指纹识别系统的误识别率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种降低误识别率的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种降低误识别率的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例三提供的一种降低误识别率的装置的结构示意图；

图4是本发明实施例四提供的一种智能移动终端的结构示意图。

本发明的最佳实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种降低误识别率的方法的流程示意图。该方法可以由配置在终端中的降低误识别率的装置来执行，所述装置可由软件和/或硬件实现。如图1所示，本实施例提供的降低误识别率的方法具体包括如下步骤：

S110、当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据。

其中，所述指纹传感器可以为电容式指纹传感器。其工作过程是：指纹传感器上包含多个感应单元，将每个像素点上的电容感应单元充电到某一参考电压，当手指接触到指纹传感器时，感应单元进行放电。由于指纹上嵴是凸起的峪是凹下，电容值与距离有关，会在嵴和峪的处形成不同的电容值。因此嵴和峪处的放电速度也不同，嵴处的感应单元(电容量高)放电较慢，而处于峪处的感应单元(电容量低)放电较快。按照放电率的不同，可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。

在正常情况下，当无手指按压指纹传感器时，指纹传感器获取的空载图像数据一般都为零（全黑或者全白）。指纹传感器经过长时间的使用，性能会有所下降，指纹传感器的感应单元的感应面上会发生变化，即使没有手指按压，也能检测到不为零的指纹图像数据。此时，可以将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据。

获取无手指按压时的空载图像数据作为基准图像数据时，为了提高获取的基准图像数据的准确性和稳定性，可以多次获取无手指按压指纹传感器时的空载图像数据；将所述获取的多组空载图像数据进行加权平均，并将加权平均后得到的图像数据作为基准图像数据。

如指纹图像数据为n×n的矩阵表示的指纹图像的像素值，用O(i，j)表示基准图像第i行第j列的像素值，得到n组空载图像数据O1，O2，……，On后，则可以将k1O1+k2O2+……+knOn作为基准图像数据。其中，k1、k2、……、kn为加权系数，可以根据实际情况对其进行取值。如可以隔设定时间获取一次空载图像数据，时间越靠后加权系数相对较大。因为指纹传感器随着使用，基准值会不断的发生变化，根据使用时间的长短选取加权系数可以确保基准图像数据的稳定性和准确性。当设定时间较短时，可以取O1，O2，……，On的平均值，即将k1、k2、……、kn全都设置为1/n。

S120、在有手指按压指纹传感器时，获取指纹图像数据。

当有手指按压指纹传感器时，获取正常的指纹图像数据，获取的指纹图像数据可以用来进行指纹识别。但基准值的偏差过大时，指纹识别系统的误识别率会上升，影响用户使用。

S130、将所述指纹图像数据减去所述基准图像数据，得到新的指纹图像数据。

经过长时间的使用，指纹传感器的基准值会有所偏移，当使用获取的指纹图像数据减去基准图像数据，得到的新的指纹图像数据可以消除由于基准值的偏移带来的误差，确保使用新的指纹图像数据进行指纹识别时可以降低指纹识别系统的误识别率。

S140、使用所述新的指纹图像数据进行指纹识别。

本实施例提供的技术方案，在手指没有按压指纹传感器时，获取指纹空载图像数据作为基准图像数据，并对多组基准图像数据进行加权平均处理，提高基准图像数据的准确度，然后使用获取的指纹图像数据减去基准图像数据，得到新的指纹图像数据，新的指纹图像数据有效的消除了基准值的偏移造成的误差，最后使用新的指纹图像数据进行指纹识别，可以降低指纹识别系统的误识别率。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种降低误识别率的方法的流程示意图。本实施例是在实施例一的基础上增加相关步骤和对相关步骤进行了优化。如图2所示，本实施提供的降低误识别率的方法包括如下步骤：

S210、当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据；

S220、在有手指按压指纹传感器时，获取指纹图像数据；

S230、将所述获取的基准图像数据和指纹图像数据进行存储；

为了方便的对指纹数据进行处理，可以将获取的基准图像数据和指纹图像数据存储在指纹识别系统的存储器中，如在手机中使用指纹传感器时，将手机指纹传感器获取的基准图像数据和指纹图像数据存储在手机内存中。

S240、将所述指纹图像数据中各个像素的灰度值与所述基准图像数据中对应像素的灰度值相减，得到新的指纹图像数据；

获取的指纹图像数据实质是用数值表示的指纹图像各个像素的灰度值，如设指纹图像数据为N×N的矩阵，用I(i，j)表示指纹图像数据第i行第j列的像素灰度值，用Z(i，j)表示基准图像数据第i行第j列的像素灰度值，则新得到的指纹图像数据的第i行第j列为K(i，j)=I(i，j)-Z(i，j)，将指纹图像数据各行各列的像素的灰度值减去基准图像对应行和列的像素的灰度值，即可得到一组新的指纹图像数据。

S250、使用所述新的指纹图像数据进行指纹识别。

指纹识别的过程是一个指纹验证与辨识的过程，需要使用采集的指纹图像与指纹数据库中存储的模板指纹进行匹配。获取指纹图像数据之后，即可根据指纹图像数据生成原始指纹图像，使用原始指纹图像进行指纹识别。

进一步的，提取所述新的指纹图像数据对应的图像的特征点；

首先采用相应的指纹算法对原始指纹图像进行预处理，即对新的指纹图像数据对应的图像进行预处理，其中预处理是指对含噪声及伪特征的指纹图像采用一定的算法加以处理，使其纹线结构清晰，特征信息突出，改善指纹图像的质量，提高特征提取的准确性。通常，预处理过程包括归一化、图像分割、增强、二值化等处理。然后对指纹的细节特征进行提取，即对新的指纹图像数据对应的图像进行特征提取，提取的特征点如纹线的起点、终点、结合点和分叉点等。

进一步的，将所述提取的特征点与预先设置的指纹模板进行匹配，具体包括：

计算特征点与预先设置的指纹模板的相似度；

判断相似度是否达到设定阈值；

若达到设定阈值，则特征点与指纹模板匹配成功。

指纹图像的匹配主要是特征点的匹配，预先设置的指纹模板中存储的是根据预先录入的指纹图像提取的指纹特征点，将提取的指纹图像的特征点与预先设置的指纹模板进行匹配的过程主要是计算提取的指纹图像的特征点与已存储的特征模板的相似程度，如通过匹配，二者的相似程度达到设定阈值，则表示匹配成功。

本实施例提供的技术方案，将指纹数据进行存储，方便指纹识别系统进行调用，对获取的指纹图像数据中的像素值进行处理，可以精确地获取新的指纹图像数据，提取新的指纹图像的特征点并进行匹配识别，降低了指纹识别系统的误识别率。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种降低误识别率的装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：

基准图像数据获取单元310，用于当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据；

指纹图像数据获取单元320，用于在有手指按压指纹传感器时，获取指纹图像数据；

指纹图像数据更新单元330，用于将所述指纹图像数据减去所述基准图像数据，得到新的指纹图像数据；

指纹识别单元340，用于使用所述新的指纹图像数据进行指纹识别。

进一步的，所述基准图像数据获取单元310包括：

空载图像数据获取子单元311，用于多次获取无手指按压指纹传感器时的空载图像数据；

基准图像数据获取子单元312，用于将所述获取的多组空载图像数据进行加权平均，并将加权平均后得到的图像数据作为基准图像数据。

进一步的，所述指纹图像数据更新单元330具体用于：

将所述指纹图像数据中各个像素的灰度值与所述基准图像数据中对应像素的灰度值相减，得到新的指纹图像数据。

进一步的，所述装置还包括：

图像数据存储单元350，用于将所述获取的基准图像数据和指纹图像数据进行存储。

进一步的，所述指纹识别单元340包括：

特征点提取子单元341，用于提取所述新的指纹图像数据对应的图像的特征点，具体地，特征点提取子单元341具体用于提取新的指纹图像数据对应的图像的纹线的起点、终点、结合点和/或分叉点。

特征点匹配子单元342，用于将所述提取的特征点与预先设置的指纹模板进行匹配，具体地，特征点匹配子单元342具体用于计算特征点与预先设置的指纹模板的相似度；判断相似度是否达到设定阈值；若达到设定阈值，则特征点与指纹模板匹配成功。

指纹识别单元340还包括预处理子单元（图中未示出），预处理子单元用于对新的指纹图像数据进行预处理，其中，预处理包括归一化处理、图像分割处理和/或二值化处理。

上述装置可执行本发明任意实施例所提供的降低误识别率的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种智能移动终端的结构示意图。如图4所示，该智能移动终端500可以为手机、平板电脑等智能移动设备，在此不做具体限制。智能移动终端500包括降低误识别率的装置400，其中降低误识别率的装置400包括：基准图像数据获取单元410、指纹图像数据获取单元420、指纹图像数据更新单元430和指纹识别单元440。

基准图像数据获取单元410用于当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据；

指纹图像数据获取单元420用于在有手指按压指纹传感器时，获取指纹图像数据；

指纹图像数据更新单元430用于将指纹图像数据减去基准图像数据，得到新的指纹图像数据；具体地，指纹图像数据更新单元430将指纹图像数据中各个像素的灰度值与基准图像数据中对应像素的灰度值相减，得到新的指纹图像数据。

指纹识别单元440用于使用新的指纹图像数据进行指纹识别。

在本实施例中，基准图像数据获取单元410还包括空载图像数据获取子单元和基准图像数据获取子单元，其中，空载图像数据获取子单元用于多次获取无手指按压指纹传感器时的空载图像数据；基准图像数据获取子单元用于将所述获取的多组空载图像数据进行加权平均，并将加权平均后得到的图像数据作为基准图像数据。

指纹识别单元440还包括特征点提取子单元和特征点匹配子单元，其中，特征点提取子单元用于提取新的指纹图像数据对应的图像的特征点；特征点匹配子单元用于将特征点与预先设置的指纹模板进行匹配。

本实施例中的智能移动终端使用本发明提供的降低误识别率的装置，其工作原理在实施例一至三中已经做了详细地叙述，为了说明书的简洁性，在此不再赘述。

本实施例中的智能移动终端由于采用了本发明提供的降低误识别率的装置，使得智能移动终端可以在指纹传感器因长期使用而导致基准值发生变化时对指纹传感器获取的指纹图像数据进行校准，消除了因基准值的偏移而造成的图像识别误差，保证指纹传感器的可靠性，降低了指纹传感器的误识别率，同时也提高了用户的体验度和满意度。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (20)

1. 一种降低误识别率的方法，其包括：

   当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据；

   在有手指按压指纹传感器时，获取指纹图像数据；

   将所述指纹图像数据减去所述基准图像数据，得到新的指纹图像数据；

   使用所述新的指纹图像数据进行指纹识别。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据，包括：

   多次获取无手指按压指纹传感器时的空载图像数据；

   将所述获取的多组空载图像数据进行加权平均，并将加权平均后得到的图像数据作为基准图像数据。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述将所述指纹图像数据减去所述基准图像数据，得到新的指纹图像数据，包括：

   将所述指纹图像数据中各个像素的灰度值与所述基准图像数据中对应像素的灰度值相减，得到新的指纹图像数据。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述将所述指纹图像数据减去所述基准图像数据之前，还包括：

   将所述获取的基准图像数据和指纹图像数据进行存储。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述使用所述新的指纹图像数据进行指纹识别，包括：

   提取所述新的指纹图像数据对应的图像的特征点；

   将所述特征点与预先设置的指纹模板进行匹配。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中在所述提取所述新的指纹图像数据对应的图像的特征点之前，还包括：对所述新的指纹图像数据对应的图像进行预处理，其中，所述预处理包括归一化处理、图像分割处理和/或二值化处理。
7. 根据权利要求5所述的方法，其中所述提取所述新的指纹图像数据对应的图像的特征点，包括：提取所述新的指纹图像数据对应的图像的纹线的起点、终点、结合点和/或分叉点。
8. 根据权利要求5所述的方法，其中所述将所述特征点与预先设置的指纹模板进行匹配，包括：

   计算所述特征点与预先设置的指纹模板的相似度；

   判断所述相似度是否达到设定阈值；

   若达到设定阈值，则所述特征点与所述指纹模板匹配成功。
9. 一种降低误识别率的装置，其包括：

   基准图像数据获取单元，用于当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据；

   指纹图像数据获取单元，用于在有手指按压指纹传感器时，获取指纹图像数据；

   指纹图像数据更新单元，用于将所述指纹图像数据减去所述基准图像数据，得到新的指纹图像数据；

   指纹识别单元，用于使用所述新的指纹图像数据进行指纹识别。
10. 根据权利要求9所述的装置，其中所述基准图像数据获取单元包括：

    空载图像数据获取子单元，用于多次获取无手指按压指纹传感器时的空载图像数据；

    基准图像数据获取子单元，用于将所述获取的多组空载图像数据进行加权平均，并将加权平均后得到的图像数据作为基准图像数据。
11. 根据权利要求9所述的装置，其中所述指纹图像数据更新单元具体用于：

    将所述指纹图像数据中各个像素的灰度值与所述基准图像数据中对应像素的灰度值相减，得到新的指纹图像数据。
12. 根据权利要求9所述的装置，其中所述装置还包括：

    图像数据存储单元，用于将所述获取的基准图像数据和指纹图像数据进行存储。
13. 根据权利要求9所述的装置，其中所述指纹识别单元包括：

    特征点提取子单元，用于提取所述新的指纹图像数据对应的图像的特征点；

    特征点匹配子单元，用于将所述特征点与预先设置的指纹模板进行匹配。
14. 根据权利要求13所述的装置，其中所述指纹识别单元还包括：

    预处理子单元，用于对所述新的指纹图像数据对应的图像进行预处理，其中，所述预处理包括归一化处理、图像分割处理和/或二值化处理。
15. 根据权利要求13所述的装置，其中所述特征点提取子单元具体用于提取所述新的指纹图像数据对应的图像的纹线的起点、终点、结合点和/或分叉点。
16. 根据权利要求13所述的装置，其中所述特征点匹配子单元具体用于：

    计算所述特征点与预先设置的指纹模板的相似度；

    判断所述相似度是否达到设定阈值；

    若达到设定阈值，则所述特征点与所述指纹模板匹配成功。
17. 一种智能移动终端，其包括降低误识别率的装置，所述降低误识别率的装置包括：

    基准图像数据获取单元，用于当检测到无手指按压指纹传感器时，将获取的指纹传感器的空载图像数据作为基准图像数据；

    指纹图像数据获取单元，用于在有手指按压指纹传感器时，获取指纹图像数据；

    指纹图像数据更新单元，用于将所述指纹图像数据减去所述基准图像数据，得到新的指纹图像数据；

    指纹识别单元，用于使用所述新的指纹图像数据进行指纹识别。
18. 根据权利要求17所述的智能移动终端，其中所述基准图像数据获取单元包括：

    空载图像数据获取子单元，用于多次获取无手指按压指纹传感器时的空载图像数据；

    基准图像数据获取子单元，用于将所述获取的多组空载图像数据进行加权平均，并将加权平均后得到的图像数据作为基准图像数据。
19. 根据权利要求17所述的智能移动终端，其中所述指纹图像数据更新单元具体用于：

    将所述指纹图像数据中各个像素的灰度值与所述基准图像数据中对应像素的灰度值相减，得到新的指纹图像数据。
20. 根据权利要求17所述的智能移动终端，其中所述指纹识别单元包括：

    特征点提取子单元，用于提取所述新的指纹图像数据对应的图像的特征点；

    特征点匹配子单元，用于将所述特征点与预先设置的指纹模板进行匹配。