WO2019014905A1 - 一种指纹认证方法、装置及电子设备 - Google Patents

一种指纹认证方法、装置及电子设备 Download PDF

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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13Sensors therefor
    • G06V40/1306Sensors therefor non-optical, e.g. ultrasonic or capacitive sensing

Definitions

  • character passwords and fingerprint authentication are not absolutely secure.
  • character passwords are easily stolen by people.
  • the fingerprint of the user is easily stolen by the criminals and made into a fake finger, thereby cracking the user's security system, and for example, affected by the fingerprint algorithm, and the abnormal authentication is passed.
  • the pressing time point of the same pressing feature node and the lifting time point the pressing time is obtained
  • FIG. 9 is a structural block diagram of a fingerprint authentication apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the pressing information is a pressing feature sequence, comprising a plurality of consecutive pressing feature nodes, wherein the pressing feature node includes a fingerprint image;
  • Pressing the feature node 3 includes a fingerprint image 3, pressing a time point 3, and raising a time point 3;
  • the collecting process of S203 is similar to S21.
  • the standard pressing feature node further includes a standard pressing time point and a standard lifting time point.
  • S204 Specifically include:
  • the verification module 23 is further configured to compare the number of the pressing feature nodes with the number of preset standard pressing feature nodes before verifying the pressing rhythm feature information, and determine the pressing rhythm feature when the quantity is the same The information is valid. If the number does not match, it may be determined that the collected compression rhythm feature information to be verified is invalid compression rhythm feature information, and the verification module 23 does not perform further matching, and prompts the authentication to fail; of course, the verification module 23 may also adopt other methods.
  • Filtering invalid pressing rhythm feature information such as the pressing time corresponding to the first pressing feature node to be verified Whether the pressing time of the first standard pressing feature node in the pre-stored standard pressing rhythm feature information matches, if not, the verification module 23 directly prompts the authentication failure; by filtering the invalid pressing rhythm feature information, system resources can be saved. Improve the efficiency of certification.

Abstract

一种指纹认证方法、装置及电子设备,属于生物特征识别技术领域,在指纹认证的基础上,增加按压节奏特征的认证步骤,提高了指纹认证的安全性。所述方法包括采集待验证的按压信息,所述按压信息为按压特征序列,包括若干个连续的按压特征节点,所述按压特征节点中包含有指纹图像(S11);从所述按压特征序列中提取指纹特征信息,当所述指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息相匹配时,从所述按压特征序列中提取按压节奏特征信息,当所述按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息相符时,通过认证(S12);所述指纹认证装置包括采集模块(11)、存储模块(12)和验证模块(13);所述电子设备包括前述的指纹认证装置。

Description

一种指纹认证方法、装置及电子设备 技术领域
本发明实施例属于生物特征识别技术领域,尤其涉及一种指纹认证方法、装置及电子设备。
背景技术
现有的身份认证一般采用字符密码或生物特征识别的方式,其中在生物特征识别技术中,指纹认证技术的运用尤其广泛,常见的使用场景包括采用指纹认证的电子锁、采用指纹认证的电子支付、电子设备在锁屏状态下的指纹解锁、私密性高的应用程序的指纹启动等。
在不同的应用场景中,不管采用何种类型的认证方式,或多或少都会涉及到了用户的财产和隐私的安全,而字符密码与指纹认证都并非绝对安全,比如字符密码容易被人窥视窃取,而用户指纹容易被不法分子窃取并制作成假手指,以此破解用户的安全系统,又比如受指纹算法认假影响,出现异常认证通过的情况。
以上种种,字符密码或指纹认证所存在的安全隐患对用户的财产、隐私安全造成了较大的威胁。
发明内容
为了解决上述问题,本发明实施例提供一种指纹认证方法、装置及电子设备,在现有的指纹认证基础上增加了按压节奏认证的步骤。
第一方面,本发明实施例提供一种指纹认证方法,包括:
采集待验证的按压信息,所述按压信息为按压特征序列,包括若干个连续的按压特征节点,所述按压特征节点中包含有指纹图像;
从所述按压特征序列中提取指纹特征信息,当所述指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息相匹配时,从所述按压特征序列中提取按压节奏特征信 息,当所述按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息相符时,通过认证。
进一步地,所述按压特征节点还包括:按下时间点、抬起时间点。
进一步地,所述从所述按压特征序列中提取按压节奏特征信息包括:
从所述若干个连续的按压特征节点中提取若干个所述按下时间点和抬起时间点;
根据同一按压特征节点的按下时间点、抬起时间点得到按压时长;
根据相邻按压特征节点中后一按压特征节点的按下时间点和前一按压特征节点的抬起时间点得到抬起时长;
将若干个所述按压时长和抬起时长有序排列得到所述按压节奏特征信息。
进一步地,所述按压特征节点的采集过程包括:
当检测到生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集所述生物体的指纹图像,并记录生物体触摸或按压所述信息采集窗时的按下时间点;
当检测到生物体的手指离开所述信息采集窗时,记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间点,同时进入信息采集等待状态。
进一步地,所述采集待验证的按压信息还包括:在所述记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间点的同时进行等待计时操作,当等待计时的时长达到预设时间阈值时,结束信息采集。
进一步地,在所述采集待验证的按压信息之前还包括:注册标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息;
所述注册标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息包括:
当生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集标准指纹图像,根据所述标准指纹图像提取标准指纹特征信息;
采集标准按压特征序列,所述标准按压特征序列由若干个连续的标准按压特征节点组成,所述标准按压特征节点包含有标准指纹图像;
当从所述标准按压特征序列中提取的标准指纹特征信息与首次提取的标 准指纹特征信息一致时,从所述标准按压特征序列中提取标准按压节奏特征信息;
存储所述标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息。
进一步地,所述判断所述按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息相符,还包括:
比较所述按压特征节点的数量与所述标准按压特征节点的数量,当数量相同时判定所述按压节奏特征信息有效。
进一步地,所述标准按压特征节点包括:标准按下时间点、标准抬起时间点。
进一步地,所述从所述标准按压特征序列中提取标准按压节奏特征信息包括:
从所述若干个连续的标准按压特征节点中提取若干个所述标准按下时间点和标准抬起时间点;
根据同一标准按压特征节点的标准按下时间点、标准抬起时间点得到标准按压时长;
根据相邻标准按压特征节点中后一标准按压特征节点的标准按下时间点和前一标准按压特征节点的标准抬起时间点得到标准抬起时长;
将若干个所述标准按压时长和标准抬起时长有序排列得到所述标准按压节奏特征信息。
第二方面,本发明实施例提供的指纹认证装置包括:
采集模块,用于采集待验证的按压信息,所述按压信息为按压特征序列,包括若干个连续的按压特征节点,所述按压特征节点中包含有指纹图像;
存储模块,用于存储标准指纹特征信息和标准按压节奏特征信息;
验证模块,用于从所述按压特征序列中提取指纹特征信息,当所述指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息相匹配时,从所述按压特征序列中提取按压节奏特征信息,当所述按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息相符时,通过认证。
进一步地,所述采集模块采集的所述按压特征节点还包括:按下时间点、抬起时间点。
进一步地,所述验证模块在提取所述按压节奏特征信息时具体用于:
从所述若干个连续的按压特征节点中提取若干个所述按下时间点和抬起时间点;根据同一按压特征节点的按下时间点、抬起时间点得到按压时长;根据相邻按压特征节点中后一按压特征节点的按下时间点和前一按压特征节点的抬起时间点得到抬起时长;将若干个所述按压时长和抬起时长有序排列得到所述按压节奏特征信息。
进一步地,所述采集模块采集所述按压特征节点时具体用于:
当检测到生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集所述生物体的指纹图像,并记录生物体触摸或按压信息采集窗时的按下时间点;当检测到生物体的手指离开所述信息采集窗时,记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间点,同时进入信息采集等待状态。
进一步地,所述装置还包括计时模块,用于在所述采集模块记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间点的同时进行等待计时操作,当所述计时模块等待计时的时长达到预设时间阈值时,所述采集模块结束信息采集。
进一步地,所述装置还包括注册模块,用于注册标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息;
所述注册模块具体用于:
当生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,通过所述采集模块采集标准指纹图像,同时根据所述标准指纹图像提取标准指纹特征信息;并通过所述采集模块采集标准按压特征序列,所述标准按压特征序列由若干个连续的标准按压特征节点组成,所述标准按压特征节点包含有标准指纹图像;当从所述标准按压特征序列中提取的标准指纹特征信息与首次提取的标准指纹特征信息一致时,从所述标准按压特征序列中提取标准按压节奏特征信息;以及通过存储模块存储所述标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息。
进一步地,所述验证模块在验证所述按压节奏特征信息之前还用于比较 所述按压特征节点的数量与所述标准按压特征节点的数量,当数量相同时判定所述按压节奏特征信息有效。
进一步地,所述采集模块采集的所述标准按压特征节点包括:标准按下时间点、标准抬起时间点。
进一步地,所述注册模块从所述标准按压特征序列中提取标准按压节奏特征信息时具体用于:
从所述若干个连续的标准按压特征节点中提取若干个所述标准按下时间点和标准抬起时间点;根据同一标准按压特征节点的标准按下时间点、标准抬起时间点得到标准按压时长;根据相邻标准按压特征节点中后一标准按压特征节点的标准按下时间点和前一标准按压特征节点的标准抬起时间点得到标准抬起时长;将若干个所述标准按压时长和标准抬起时长有序排列得到所述标准按压节奏特征信息。
第三方面,本发明实施例提供的电子设备包括前述的指纹认证装置。
根据本发明实施例提供的指纹认证方法、装置及电子设备,采用了双重认证的方式,在指纹认证的基础上,增加按压节奏特征的认证,只有当指纹认证和按压节奏认证都通过时才完成整体认证,由于按压动作轻微,组成复杂,使得按压节奏在视觉上不易被窥窃,由此进一步提高了指纹认证的安全性,避免了指纹算法认假解锁和假手指解锁的情况发生,降低了用户财产损失或隐私泄露的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍,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为本发明实施例一提供的指纹认证方法的流程图;
图2为本发明实施例二提供的指纹认证方法的流程图;
图3为本发明实施例二提供的按压特征节点的采集处理流程图;
图4为本发明实施例二提供的提取按压节奏特征信息的处理流程图;
图5为本发明实施例二提供的另一指纹认证方法的流程图;
图6为本发明实施例二提供的注册标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息的处理流程图;
图7为本发明实施例二提供的提取标准按压节奏特征信息的处理流程图;
图8为本发明实施例三提供的指纹认证装置的结构框图;
图9为本发明实施例四提供的指纹认证装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
实施例一
本发明实施例提供一种指纹认证方法,应用于电子设备,在本实施例中,电子设备可以是智能手机、指纹锁、平板电脑、PC(个人计算机)、电子书、游戏机、智能穿戴设备或其他需要安全认证的电子终端,参阅图1所示的流程图,所述方法包括:
S11、采集待验证的按压信息,所述按压信息为按压特征序列,包括若干个连续的按压特征节点,所述按压特征节点中包含有指纹图像;
S12、从所述按压特征序列中提取指纹特征信息,当所述指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息相匹配时,从所述按压特征序列中提取按压节奏特征信息,当所述按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息相符时,通过认证。
根据本发明实施例提供的指纹认证方法,采用了双重认证,在指纹认证 的基础上,增加按压节奏特征的认证只有当指纹认证和按压节奏认证都通过时才完成整体认证,提高了指纹认证的安全性,避免了指纹算法认假解锁和假手指解锁的情况发生,降低了用户财产损失或隐私泄露的风险。
实施例二
本发明实施例提供一种指纹认证方法,参阅图2所示的流程图,所述方法包括:
S21、采集待验证的按压信息,所述按压信息为按压特征序列,包括若干个连续的按压特征节点,所述按压特征节点中包含有指纹图像;
S22、从所述按压特征序列中提取指纹特征信息;
S23、判断所述指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息是否相匹配,当相匹配时进入S24,否则进入S28;
S24、从所述按压特征序列中提取按压节奏特征信息;
S25、比较所述按压特征节点的数量与预设的标准按压特征节点的数量是否相同,当数量相同时判定所述按压节奏特征信息有效,并进入S26,否则进入S28;
S26、判断所述按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息是否相符,当相符时进入S27,否则进入S28;
S27、通过认证;
S28、认证失败。
下面对本实施例上述各个步骤进行详细说明。
在本实施例中,对于S21,当电子设备检测到认证触发信号时,将启动相应的采集部件进入按压信息采集状态,在本实施例中,如果采集部件进入按压信息采集状态后,经过预设的时间阈值后没有采集到指纹图像或者没有检测到按压操作,将直接退出信息采集,并提示认证失败或者提示重新采集。
对于S22,由于按压特征序列包括若干个连续的按压特征节点,即对应若干个指纹图像,相应的在S22中将提取到若干个指纹特征信息。
对于S23,本实施例采用先验证指纹特征信息再验证按压节奏特征信息的匹配顺序进行认证,需对S22中提取的若干个指纹特征信息进行匹配验证,由于是连续的按压特征节点,每个按压特征节点的时间间隔是很短的,理论上这若干个提取的指纹特征信息是一致的,因此在具体的匹配验证过程中,可以将从第一个按压特征节点中提取的指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息进行比对,当比对一致时即进入S24;也可以将提取的所有指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息进行比对,只有全部匹配才进入S24,这样可以保证指纹认证的严谨性,如果其中一个按压特征节点的指纹特性信息不匹配即进入S28,需要重新采集按压信息进行认证,在一定程度上提升了指纹认证的安全等级;可选的,也可选择采用先验证按压节奏特征信息再验证指纹特征信息的匹配顺序进行认证。
作为本实施例的可选方案,前述的按压特征节点还包括按下时间点和抬起时间点,相对应地,参阅图3,S21具体包括:
S211、当检测到生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集所述生物体的指纹图像,并记录生物体触摸或按压信息采集窗时的按下时间点;
S212、当检测到生物体的手指离开信息采集窗时,记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间点,同时进入信息采集等待状态。
进一步地,S21还包括:
S213、在所述记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间点的同时进行等待计时操作,当等待计时的时长达到预设时间阈值时,结束信息采集。
下面通过具体示例进行说明,比如按压特征序列包括3个连续的按压特征节点,分别为按压特征节点1、按压特征节点2、按压特征节点3,其中,
按压特征节点1包括指纹图像1、按下时间点1、抬起时间点1;
按压特征节点2包括指纹图像2、按下时间点2、抬起时间点2;
按压特征节点3包括指纹图像3、按下时间点3、抬起时间点3;
通过S211和S212、S213将依次采集到如下的信息序列:
{指纹图像1,按下时间点1,抬起时间点1,指纹图像2,按下时间点2, 抬起时间点2,指纹图像3,按下时间点3,抬起时间点3};
这些信息序列将以数组链表的形式被缓存,以便后续步骤调用。
相对应地,参阅图4,S24具体包括:
S241、从所述若干个连续的按压特征节点中提取若干个所述按下时间点和抬起时间点;
S242、根据同一按压特征节点的按下时间点、抬起时间点得到按压时长;比如按压特征节点1对应的按压时长为抬起时间点1减去按下时间点1得到的时间段T1,按压特征节点2对应的按压时长为抬起时间点2减去按下时间点2得到的时间段T2,按压特征节点3对应的按压时长为抬起时间点3减去按下时间点3得到的时间段T3,以此类推;
S243、根据相邻按压特征节点中后一按压特征节点的按下时间点和前一按压特征节点的抬起时间点得到抬起时长;在相邻的两次按压操作之间对应有一抬起间隔,比如按压特征节点1与按压特征节点2之间对应的抬起时间为按下时间点2减去抬起时间点1得到的时间段T'1,按压特征节点2与按压特征节点3之间对应的抬起时间为按下时间点3减去抬起时间点2得到的时间段T'2,依次类推。
S244、将若干个所述按压时长和抬起时长有序排列得到所述按压节奏特征信息;参考前面的示例,最终得到的按压节奏特征信息为一个由时间段组成的序列:{T1,T'1,T2,T'2,T3}。
作为本实施例的另一可选方案,执行S21采集所述按压特征序列时,可以直接采集一个时间段序列,具体地,当检测到生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集所述生物体的指纹图像,同时开启第一次计时,当检测到生物体的手指离开信息采集窗时,结束第一次计时,同时开启第二次计时,此时得到第一个按压时长,当再次检测到生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集所述生物体的指纹图像,同时结束第二次计时,并开启第三次计时,得到第一个抬起时长,依次类推,执行S21最终采集到如下的信息序列:
{指纹图像,按压时长,抬起时长,指纹图像,…,指纹图像,按压时长, 抬起时长};
此时执行S24从按压特征序列中提取按压节奏特征信息时,只需将该信息序列中的指纹图像去除,得到由按压时长和抬起时长组成的新的序列,即为按压节奏特征信息。
对于S25,在本实施例中S25为可选步骤,通过本步骤可以过滤无效的按压节奏特征信息,由于在进行按压节奏特征信息匹配之前,采集的按压特征节点和预存的标准按压特征节点的数量是可知的,如果数量不匹配,可以认定采集到的待验证的按压节奏特征信息是无效的按压节奏特征信息,而不再进一步地匹配,并提示认证失败;当然,也可采用其他方式过滤无效的按压节奏特征信息,比如待验证的第一个按压特征节点对应的按压时长与预存的标准按压节奏特征信息中的第一个标准按压特征节点的按压时长是否匹配,若不匹配则直接提示认证失败;通过对无效的按压节奏特征信息的过滤,可以节省系统资源,提高认证效率。
对于S26,仍以前述的示例进行说明,通过S24得到按压节奏特征信息为:{T1,T'1,T2,T'2,T3},预存的标准按压节奏特征信息为{Y1,Y'1,Y2,Y'2,Y3},其中Y1,Y2,Y3代表标准按压时长,Y'1,Y'2代表标准抬起时长,在判断按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息是否相符时,分别将T1和Y1、T'1和Y'1、T2和Y2、T'2和Y'2、T3和Y3进行比对,如果匹配度均达到预设阈值,则认为按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息相符。
进一步地,在步骤S21之前,参阅图5,所述方法还包括:
S20、注册标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息。
在本实施例中,参阅图6,S20具体包括:
S201、当生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集标准指纹图像;
S202、根据所述标准指纹图像提取标准指纹特征信息;
S203、采集标准按压特征序列,所述标准按压特征序列由若干个连续的标准按压特征节点组成,所述标准按压特征节点包含有标准指纹图像;
S204、当从所述标准按压特征序列中提取的标准指纹特征信息与S202中 提取的标准指纹特征信息一致时,从所述标准按压特征序列中提取标准按压节奏特征信息;
S205、存储所述标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息。
在本实施例中,S203的采集过程类似于S21,作为一种可选方案,所述标准按压特征节点还包括标准按下时间点、标准抬起时间点,相对应地,参阅图7,S204具体包括:
S2041、从所述若干个连续的标准按压特征节点中提取若干个所述标准按下时间点和标准抬起时间点;
S2042、根据同一标准按压特征节点的标准按下时间点、标准抬起时间点得到标准按压时长;
S2043、根据相邻标准按压特征节点中后一标准按压特征节点的标准按下时间点和前一标准按压特征节点的标准抬起时间点得到标准抬起时长;
S2044、将若干个所述标准按压时长和标准抬起时长有序排列得到所述标准按压节奏特征信息。
可选的,对应于S203不同形式的采集过程,S204也可采用其他类似于S24的方式提取标准按压节奏特征信息。
可选的,对于S20,在执行S205之前,还包括按照S203中相同的按压节奏重新采集标准按压特征序列,从该重新采集的标准按压特征序列中提取标准节奏特征信息,并将该标准节奏特征信息与S204中的标准节奏特征信息进行比对,以确认S204提取的标准节奏特征信息,当比对一致时后再执行S205。
在本实施例中,标准按压节奏序列可以是由自定义的无规则按压节奏得到,也可以是由基于特定规则的按压节奏得到,比如一段根据摩尔斯电码(Morse code)形成的标准按压节奏,摩尔斯电码由两种基本信号和不同的间隔时间组成:短促的点信号“·”,读“滴”(Di);保持一定时间的长信号“—”,读“嗒”(Da);每个字符都由一定数量的点信号和/或长信号组成,多个字符组成一个字,一般规定点信号的持续时长为1t,长信号的持续时长为3t,点信号和长信号之间的间隔时间为1t,字符间的间隔时间为3t,字间 的时间间隔为7t;
在采集标准按压信息时,以摩尔斯电码手法按压,比如以“S”对应的摩尔斯电码作为按压节奏,则对应的按压操作为:
按下1t,抬起1t,按下1t,抬起1t,按下1t,抬起预设时长;
这里对应有三个标准按压特征节点,每个标准按压特征节点对应的按压时长为1t,节点之间的抬起时长也为1t,这样就实现了基于摩尔斯电码得到标准按压节奏特征序列,由于摩尔斯电码具有规则的节奏,因此认证识别的精度高,对算法要求低,更容易实现,同时这种规则的节奏也方便用户记忆;
可选的,前述特定规则的标准按压节奏也可以一段根据音乐的节奏节拍形成的标准按压节奏,在采集标准按压信息时,以音乐的节奏节拍进行按压,即可得到一段基于音乐的节奏节拍的标准按压节奏特征序列,通过音乐节奏识别算法可快速识别音乐节奏,采用音乐的节奏节拍的按压形式,更加方便用户记忆。
当预存的标准按压节奏特征信息对应于基于摩尔斯电码的按压节奏或基于音乐节奏节拍的标准按压节奏时,相应的,在指纹认证的过程中将进行摩尔斯电码式认证或进行音乐节奏节拍式认证,具体通过采用相同的摩尔斯电码手法或采用相同的音乐节奏节拍触摸/按压信息采集窗,得到待验证的按压节奏特征序列,并提取、验证按压节奏特征信息。
根据本发明实施例提供的指纹认证方法,采用了双重认证,即在指纹认证的基础上,增加按压节奏特征的认证步骤,其中指纹图像在按压过程中与按压节奏一并采集,在认证时,先进行指纹认证,当指纹认证通过时,再进行按压节奏认证,只有当指纹认证和按压节奏认证都通过时才完成整体认证,由于按压动作轻微,组成复杂,使得按压节奏在视觉上不易被窥窃,由此进一步提高了指纹认证的安全性,避免了指纹算法认假解锁和假手指解锁的情况发生,降低了用户财产损失或隐私泄露的风险。
实施例三
本发明实施例提供一种指纹认证装置,该装置可执行实施例一中所述的指纹认证方法,参阅图8,所述装置包括采集模块10、存储模块11和验证模块12,其中,
采集模块10用于采集待验证的按压信息,所述按压信息为按压特征序列,包括若干个连续的按压特征节点,所述按压特征节点中包含有指纹图像;
存储模块11用于存储标准指纹特征信息和标准按压节奏特征信息;
验证模块12用于从所述按压特征序列中提取指纹特征信息,当所述指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息相匹配时,从所述按压特征序列中提取按压节奏特征信息,当所述按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息相符时,通过认证。
在本实施例中,所述采集模块10可以是装设在电子设备上的指纹传感器以及与指纹传感器连接的处理器;
所述存储模块11为电子设备的存储器;
所述验证模块12为电子设备中一个或者多个处理器。
根据本发明实施例提供的指纹认证装置,采用了双重认证,在指纹认证的基础上,增加按压节奏特征的认证只有当指纹认证和按压节奏认证都通过时才完成整体认证,提高了指纹认证的安全性,避免了指纹算法认假解锁和假手指解锁的情况发生,降低了用户财产损失或隐私泄露的风险。
实施例四
本发明实施例提供一种指纹认证装置,该装置可执行实施例一或实施例二中所述的指纹认证方法,参阅图9,所述装置包括注册模块20、采集模块21、存储模块22和验证模块23,其中,
注册模块20用于注册标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息;
采集模块21用于采集待验证的按压信息,所述按压信息为按压特征序列,包括若干个连续的按压特征节点,所述按压特征节点中包含有指纹图像;存储模块22用于存储标准指纹特征信息和标准按压节奏特征信息;在本实施例 中,采集模块21根据认证触发信号进入按压信息采集状态,在本实施例中,如果采集模块21进入按压信息采集状态后,经过预设的时间阈值后没有采集到指纹图像或者没有检测到按压操作,将直接退出信息采集。
验证模块23用于从所述按压特征序列中提取指纹特征信息,当所述指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息相匹配时,从所述按压特征序列中提取按压节奏特征信息,当所述按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息相符时,通过认证。由于采集模块21采集的按压特征序列包括若干个连续的按压特征节点,即对应若干个指纹图像,相应地,验证模块23将提取到若干个指纹特征信息;验证模块23在进行验证时,根据匹配顺序先验证从所述按压特征序列中提取的指纹特征信息,可以是将从第一个按压特征节点中提取的指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息进行比对,比对通过即进行后续按压节奏特征信息验证,也可以是将提取的所有指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息进行比对,全部比对通过时才进行后续按压节奏特征信息验证,这样一定程度上提升了指纹认证的安全等级。
在本实施例的其他方案中,验证模块23也可选择采用先验证按压节奏特征信息再验证指纹特征信息的匹配顺序进行认证。
可选的,所述采集模块21采集的所述按压特征节点还包括按下时间点和抬起时间点,相对应地,所述采集模块21采集所述按压特征节点时具体用于:
当检测到生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集所述生物体的指纹图像,并记录生物体触摸或按压信息采集窗时的按下时间点;当检测到生物体的手指离开信息采集窗时,记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间点,同时进入信息采集等待状态。
可选的,本实施例提供的指纹识别装置还包括计时模块24,所述计时模块24用于在所述采集模块21记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间点的同时进行等待计时操作,当所述计时模块24等待计时的时长达到预设时间阈值时,所述采集模块21结束信息采集。
相对应地,所述验证模块23在提取所述按压节奏特征信息时具体用于:
从所述若干个连续的按压特征节点中提取若干个所述按下时间点和抬起时间点;根据同一按压特征节点的按下时间点、抬起时间点得到按压时长;根据相邻按压特征节点中后一按压特征节点的按下时间点和前一按压特征节点的抬起时间点得到抬起时长;将若干个所述按压时长和抬起时长有序排列得到所述按压节奏特征信息。
在本实施例的其他可选方案中,采集模块21采集所述按压特征序列时,也可以直接采集一个时间段序列,具体地,当检测到生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集所述生物体的指纹图像,同时计时模块24开启第一次计时,当检测到生物体的手指离开信息采集窗时,计时模块24结束第一次计时,同时开启第二次计时,此时得到第一个按压时长,当再次检测到生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集所述生物体的指纹图像,同时计时模块24结束第二次计时,并开启第三次计时,得到第一个抬起时长,依次类推,采集模块21最终采集到如下的信息序列:
{指纹图像,按压时长,抬起时长,指纹图像,…,指纹图像,按压时长,抬起时长};
此时验证模块23从按压特征序列中提取按压节奏特征信息时,只需将该信息序列中的指纹图像去除,得到由按压时长和抬起时长组成的新的序列,即为按压节奏特征信息。
可选的,所述验证模块23在验证所述按压节奏特征信息之前还用于比较所述按压特征节点的数量与预设的标准按压特征节点的数量,当数量相同时判定所述按压节奏特征信息有效。如果数量不匹配,可以认定采集到的待验证的按压节奏特征信息是无效的按压节奏特征信息,验证模块23不再进行进一步的匹配,并提示认证失败;当然,验证模块23也可采用其他方式过滤无效的按压节奏特征信息,比如待验证的第一个按压特征节点对应的按压时长 与预存的标准按压节奏特征信息中的第一个标准按压特征节点的按压时长是否匹配,若不匹配则验证模块23直接提示认证失败;通过对无效的按压节奏特征信息的过滤,可以节省系统资源,提高认证效率。
在本实施例中,所述注册模块20具体用于:
当生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,通过所述采集模块21采集标准指纹图像,同时根据所述标准指纹图像提取标准指纹特征信息;并通过所述采集模块21采集标准按压特征序列,所述标准按压特征序列由若干个连续的标准按压特征节点组成,所述标准按压特征节点包含有标准指纹图像;当从所述标准按压特征序列中提取的标准指纹特征信息与首次提取的标准指纹特征信息一致时,从所述标准按压特征序列中提取标准按压节奏特征信息;以及通过存储模块22存储所述标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息。
可选的,通过存储模块22存储所述标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息之前,注册模块20还用于通过采集模块21根据相同的按压节奏重新采集标准按压特征序列,并通过验证模块23从该重新采集的标准按压特征序列中提取标准节奏特征信息,并将该标准节奏特征信息与首次提取的标准节奏特征信息进行比对,以确认首次提取的标准节奏特征信息,当比对一致时后再通过存储模块22存储所述标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息。
可选的,所述采集模块21采集的所述标准按压特征节点还包括标准按下时间点、标准抬起时间点;相对应地,所述注册模块20从所述标准按压特征序列中提取标准按压节奏特征信息时具体用于:
从所述若干个连续的标准按压特征节点中提取若干个所述标准按下时间点和标准抬起时间点;根据同一标准按压特征节点的标准按下时间点、标准抬起时间点得到标准按压时长;根据相邻标准按压特征节点中后一标准按压特征节点的标准按下时间点和前一标准按压特征节点的标准抬起时间点得到标准抬起时长;将若干个所述标准按压时长和标准抬起时长有序排列得到所 述标准按压节奏特征信息。
在本实施例中,标准按压节奏序列可以是由自定义的无规则按压节奏得到,也可以是由基于特定规则的按压节奏得到,比如一段根据摩尔斯电码(Morse code)形成的标准按压节奏,一段根据音乐的节奏节拍形成的标准按压节奏,采集模块21根据基于摩尔斯电码的按压节奏或基于音乐节奏节拍的按压节奏来采集标准按压特征序列或者待验证的按压特征序列。关于基于摩尔斯电码的按压节奏或基于音乐节奏节拍的按压节奏相关说明可参阅前述实施例中相关内容。
在本发明上述实施例中的采集模块具体为指纹传感器;存储模块为电子设备中的存储器,所述存储器包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质;验证模块、注册模块、计时模块可采用硬件的形式实现,也可采用硬件加软件功能单元的形式实现,验证模块、注册模块、计时模块可以分别对应多个处理器,也可以是任意两个或两个以上模块集成在一个处理器中。应该理解到,在本发明所提供的上述实施例中所揭露的装置可以通过其它的方式实现,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。
根据本发明实施例提供的指纹认证装置,采用了双重认证,在指纹认证的基础上,增加按压节奏特征的认证步骤,其中指纹图像在按压过程中与按压节奏一并通过采集模块21采集,在验证模块23中先进行指纹认证,当指纹认证通过时,再进行按压节奏认证,只有当指纹认证和按压节奏认证都通过时才完成整体认证,由于按压动作轻微,组成复杂,使得按压节奏在视觉上不易被窥窃,由此进一步提高了指纹认证的安全性,避免了指纹算法认假解锁和假手指解锁的情况发生,降低了用户财产损失或隐私泄露的风险。
实施例五
本发明实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括实施例三或实施例四中所述的指纹认证装置,具有指纹认证装置的全部功能,并能实现指纹认证装置所能达到的处理效果。
本实施例提供的电子设备采用了双重认证,在指纹认证的基础上,增加按压节奏特征的认证步骤,只有当指纹认证和按压节奏认证都通过时才完成整体认证,提高了指纹认证的安全性,避免了指纹算法认假解锁和假手指解锁的情况发生,降低了用户财产损失或隐私泄露的风险。
显然,以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,附图中给出了本发明的较佳实施例,但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现,相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来而言,其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (19)

  1. 一种指纹认证方法,其特征在于,包括:
    采集待验证的按压信息,所述按压信息为按压特征序列,包括若干个连续的按压特征节点,所述按压特征节点中包含有指纹图像;
    从所述按压特征序列中提取指纹特征信息,当所述指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息相匹配时,从所述按压特征序列中提取按压节奏特征信息,当所述按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息相符时,通过认证。
  2. 根据权利要求1所述指纹认证方法,其特征在于,所述按压特征节点还包括:按下时间点、抬起时间点。
  3. 根据权利要求2所述指纹认证方法,其特征在于,所述从所述按压特征序列中提取按压节奏特征信息包括:
    从所述若干个连续的按压特征节点中提取若干个所述按下时间点和抬起时间点;
    根据同一按压特征节点的按下时间点、抬起时间点得到按压时长;
    根据相邻按压特征节点中后一按压特征节点的按下时间点和前一按压特征节点的抬起时间点得到抬起时长;
    将若干个所述按压时长和抬起时长有序排列得到所述按压节奏特征信息。
  4. 根据权利要求2所述的指纹认证方法,其特征在于,所述按压特征节点的采集过程包括:
    当检测到生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集所述生物体的指纹图像,并记录生物体触摸或按压所述信息采集窗时的按下时间点;
    当检测到生物体的手指离开所述信息采集窗时,记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间点,同时进入信息采集等待状态。
  5. 根据权利要求4所述的指纹认证方法,其特征在于,所述采集待验证的按压信息还包括:在所述记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间点的同时进行等待计时操作,当等待计时的时长达到预设时间阈值时,结束信息采 集。
  6. 根据权利要求1至5任一项所述的指纹认证方法,其特征在于,在所述采集待验证的按压信息之前还包括:注册标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息;
    所述注册标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息包括:
    当生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集标准指纹图像,根据所述标准指纹图像提取标准指纹特征信息;
    采集标准按压特征序列,所述标准按压特征序列由若干个连续的标准按压特征节点组成,所述标准按压特征节点包含有标准指纹图像;
    当从所述标准按压特征序列中提取的标准指纹特征信息与首次提取的标准指纹特征信息一致时,从所述标准按压特征序列中提取标准按压节奏特征信息;
    存储所述标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息。
  7. 根据权利要求6所述的指纹认证方法,其特征在于,所述判断所述按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息相符,还包括:
    比较所述按压特征节点的数量与所述标准按压特征节点的数量,当数量相同时判定所述按压节奏特征信息有效。
  8. 根据权利要求6所述指纹认证方法,其特征在于,所述标准按压特征节点还包括:标准按下时间点、标准抬起时间点。
  9. 根据权利要求8所述指纹认证方法,其特征在于,所述从所述标准按压特征序列中提取标准按压节奏特征信息包括:
    从所述若干个连续的标准按压特征节点中提取若干个所述标准按下时间点和标准抬起时间点;
    根据同一标准按压特征节点的标准按下时间点、标准抬起时间点得到标准按压时长;
    根据相邻标准按压特征节点中后一标准按压特征节点的标准按下时间点和前一标准按压特征节点的标准抬起时间点得到标准抬起时长;
    将若干个所述标准按压时长和标准抬起时长有序排列得到所述标准按压节奏特征信息。
  10. 一种指纹认证装置,其特征在于,包括:
    采集模块,用于采集待验证的按压信息,所述按压信息为按压特征序列,包括若干个连续的按压特征节点,所述按压特征节点中包含有指纹图像;
    存储模块,用于存储标准指纹特征信息和标准按压节奏特征信息;
    验证模块,用于从所述按压特征序列中提取指纹特征信息,当所述指纹特征信息与预存的标准指纹特征信息相匹配时,从所述按压特征序列中提取按压节奏特征信息,当所述按压节奏特征信息与预存的标准按压节奏特征信息相符时,通过认证。
  11. 根据权利要求10所述的指纹认证装置,其特征在于,所述采集模块采集的所述按压特征节点还包括:按下时间点、抬起时间点。
  12. 根据权利要求11所述的指纹认证装置,其特征在于,所述验证模块在提取所述按压节奏特征信息时具体用于:
    从所述若干个连续的按压特征节点中提取若干个所述按下时间点和抬起时间点;根据同一按压特征节点的按下时间点、抬起时间点得到按压时长;根据相邻按压特征节点中后一按压特征节点的按下时间点和前一按压特征节点的抬起时间点得到抬起时长;将若干个所述按压时长和抬起时长有序排列得到所述按压节奏特征信息。
  13. 根据权利要求11所述的指纹认证装置,其特征在于,所述采集模块采集所述按压特征节点时具体用于:
    当检测到生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,采集所述生物体的指纹图像,并记录生物体触摸或按压信息采集窗时的按下时间点;当检测到生物体的手指离开所述信息采集窗时,记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间点,同时进入信息采集等待状态。
  14. 根据权利要求13所述的指纹认证装置,其特征在于,所述装置还包括计时模块,用于在所述采集模块记录生物体离开信息采集窗时的抬起时间 点的同时进行等待计时操作,当所述计时模块等待计时的时长达到预设时间阈值时,所述采集模块结束信息采集。
  15. 根据权利要求10至14任一项所述的指纹认证装置,其特征在于,所述装置还包括注册模块,用于注册标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息;
    所述注册模块具体用于:
    当生物体的手指触摸或按压信息采集窗时,通过所述采集模块采集标准指纹图像,同时根据所述标准指纹图像提取标准指纹特征信息;并通过所述采集模块采集标准按压特征序列,所述标准按压特征序列由若干个连续的标准按压特征节点组成,所述标准按压特征节点包含有标准指纹图像;当从所述标准按压特征序列中提取的标准指纹特征信息与首次提取的标准指纹特征信息一致时,从所述标准按压特征序列中提取标准按压节奏特征信息;以及通过存储模块存储所述标准指纹特征信息及标准按压节奏特征信息。
  16. 根据权利要求15所述的指纹认证装置,其特征在于,所述验证模块在验证所述按压节奏特征信息之前还用于比较所述按压特征节点的数量与所述标准按压特征节点的数量,当数量相同时判定所述按压节奏特征信息有效。
  17. 根据权利要求15所述的指纹认证装置,其特征在于,所述采集模块采集的所述标准按压特征节点包括:标准按下时间点、标准抬起时间点。
  18. 根据权利要求17所述的指纹认证装置,其特征在于,所述注册模块从所述标准按压特征序列中提取标准按压节奏特征信息时具体用于:
    从所述若干个连续的标准按压特征节点中提取若干个所述标准按下时间点和标准抬起时间点;根据同一标准按压特征节点的标准按下时间点、标准抬起时间点得到标准按压时长;根据相邻标准按压特征节点中后一标准按压特征节点的标准按下时间点和前一标准按压特征节点的标准抬起时间点得到标准抬起时长;将若干个所述标准按压时长和标准抬起时长有序排列得到所述标准按压节奏特征信息。
  19. 一种电子设备,其特征在于,包括权利要求10至18任一项所述的 指纹认证装置。
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