指纹辨识方法和电子装置与流程

本公开主要涉及指纹辨识技术，特别涉及根据对应指纹数据的特征点的圆周所产生的波形图来进行指纹辨识的指纹辨识技术。

背景技术：

近年来，随着生物辨识科技的进步且由于密码和卡片较容易遭盗用或遗失且安全性低，因此指纹辨识技术也越来越获得重视。指纹辨识具有唯一性，不变性以及使用者的手指皆可进行指纹辨识的多重性，且指纹影像取得容易。因此安全性能及方便性都被大幅提升，对于金融安全或数据保密也会变的更加有效。

在传统的指纹辨识技术，指纹辨识装置会以比对指纹数据的特征点(minutiae)、比对指纹数据的图像(pattern)，或比对指纹数据的频谱(spectrum)的方式来进行指纹辨识。在比对指纹数据的特征点(minutiae)的方式中，当指纹感测器的感测面积太小时，所获取的指纹数据中往往仅包含少量的特征点。因此，若指纹辨识装置采用比对指纹数据的特征点的方式来进行指纹辨识，将会降低了指纹辨识的可靠度。

在比对指纹数据的图像的方式中，指纹辨识装置会采用指纹感测器所获取的指纹数据的图像直接进行比对。然而，采用直接比对图像的方式，指纹数据的图像会占用大量的储存空间，且在指纹辨识时，指纹辨识装置需要花费较大的运算量。再者，采用直接比较图像的方式，容易因为指纹数据之间的偏移或旋转，而使得指纹辨识失败。

在比对指纹数据的频谱的方式中，指纹辨识装置会将指纹感测器所获取的指纹数据转换为频谱，再进行频谱的比对。然而，采用比对频谱的方式，纹辨识装置亦需要花费庞大的运算量，且亦容易受到指纹数据之间的偏移或旋转的影响。

技术实现要素：

有鉴于上述现有技术的问题，本公开提供了根据对应指纹数据的特征点的圆周所产生的波形图来进行指纹辨识的指纹辨识技术。

根据本公开的一实施例提供了一种指纹辨识方法。此指纹辨识方法的步骤，包括：获取一第一输入数据；产生对应上述第一输入数据的一第一特征点的一第一波形图；获取一第二输入数据；产生对应上述第二输入数据的一第二特征点的一第二波形图；以及比对上述第一波形图和上述第二波形图。

根据本公开的一实施例提供了一种电子装置。此电子装置包括一指纹感测器和一处理单元。指纹感测器是用以感测一第一输入数据以及一第二输入数据。处理单元是用以产生对应第一输入数据的一第一特征点的一第一波形图，产生对应第二输入数据的一第二特征点的一第二波形图，以及比对第一波形图和第二波形图。

关于本公开其他附加的特征与优点，此领域的熟习技术人士，在不脱离本公开的精神和范围内，当可根据本案实施方法中所公开的执行联系程序的使用者装置、系统、以及方法，做些许的变动与润饰而得到。

附图说明

图1是显示根据本公开的实施例所述的电子装置100的方块图。

图2A是根据本公开一实施例所述的圆周产生的示意图。

图2B是根据本公开一实施例所述的波形图。

图3是根据本公开一实施例所述的旋转角度的示意图。

图4是根据本公开一实施例所述的不同半径长度的示意图。

图5是根据本公开一实施例所述的奇异点的示意图。

图6是根据本公开一实施例所述的指纹辨识方法的流程图600。

附图标记说明：

100 电子装置

110 指纹感测器

120 处理单元

600 流程图

具体实施方式

本章节所叙述的是实施本公开的最佳方式，目的在于说明本公开的精神而非用以限定本公开的保护范围，本公开的保护范围当视权利要求所界定者为准。

图1是显示根据本公开的实施例所述的电子装置100的方块图。根据本公开一实施例，电子装置100可是指具有指纹辨识功能的电子装置，例如：一移动电话、一智能手机、一平板电脑或一笔记本电脑等电子装置。如图1所示，电子装置100中包括了指纹感测器110以及一处理单元120。在图1中的方块图，仅是为了方便说明本公开的实施例，但本公开并不以此为限。

根据本公开一实施例，当使用者想要注册指纹辨识所需的注册数据时，使用者会将欲注册的手指放在电子装置100的指纹感测器110上，指纹感测器110就会扫描使用者的指纹，以获取一第一输入数据，其中所获取的第一输入数据中包含了多特征点。

取得第一输入数据后，处理单元120会以第一输入数据所包含的特征点为中心，一第一长度为半径，作画圆的操作，以产生对应第一输入数据的每一特征点的圆周。对应第一输入数据的每一特征点的圆周产生后，处理单元120就会将对应第一输入数据的每一特征点的圆周转换为波形图。

图2A是根据本公开一实施例所述的圆周产生的示意图。根据本公开一实施例，对应第一输入数据的每一特征点的圆周上包含了处理单元120以一取样角度Δθ所取出的多取样点，例如：若取样角度Δθ是10度，圆周上就会包含36个取样点。图2B是根据本公开一实施例所述的波形图。如图2B所示，根据本公开一实施例，处理单元120会根据每一圆周所包含的取样点所对应的灰阶值，将对应第一输入数据的每一特征点的圆周转换为波形图。也就是说，波形图的横轴所对应到的单位是角度值，纵轴所对应到的单位则是灰阶值。注意地是，处理单元120亦会以本实施例所述的同样方式来产生其他输入数据(例如：第二输入数据)的特征点所对应的波形图。

根据本公开一实施例，当使用者要进行指纹辨识时，使用者会将欲 辨识的手指放在电子装置100的指纹感测器110上，指纹感测器110就会扫描使用者的指纹，以获取一第二输入数据，其中第二输入数据中亦包含了多特征点。取得第二输入数据后，处理单元120会以第二输入数据所包含的特征点为中心，一第一长度为半径，作画圆的操作，以产生对应第二输入数据的每一特征点的圆周。对应第二输入数据的每一特征点的圆周产生后，处理单元120就会将对应第二输入数据的每一特征点的圆周转换为波形图。

根据本公开一实施例，进行指纹辨识时，处理单元120会比对对应第一输入数据的波形图和对应第二输入数据的波形图。根据本公开一实施例，经过比对后，处理单元120会判断第一输入数据和第二输入数据是否具有一或多个比对成功的波形图。根据本公开一实施例，若第一输入数据和第二输入数据具有比对成功的波形图，处理单元120就判断使用者指纹辨识成功。

图3是根据本公开一实施例所述的旋转角度的示意图。如图3所示，由于使用者将手指放置在指纹感测器110上的放置角度和位置可能会不同，因此在产生第一输入数据和第二输入数据时，可能会因为手指放置的位置或角度的不同，而造成在第一输入数据和第二输入数据之间产生一个旋转角度。

根据本公开一实施例，若第一输入数据和第二输入数据具有多比对成功的波形图，处理单元120还会判断比对成功的波形图的间所具有的旋转角度是否近似或相同，以提高指纹辨识的可靠度。举例来说，若第一输入数据的第一特征点的第一波形图和第二输入数据的第二特征点的第二波形图比对成功，且第一输入数据的第三特征点的第三波形图和第二输入数据的第四特征点的第四波形图亦比对成功，处理单元120就会判断第一波形图和第二波形图之间的旋转角度和第三波形图和第四波型图之间的旋转角度是否近似或相同。若旋转角度近似或相同，处理单元120就判断使用者指纹辨识成功。若旋转角度并未近似或相同，处理单元120则判断使用者指纹辨识失败。

图4是根据本公开一实施例所述的不同半径长度的示意图。如图4所示，根据本公开一实施例，处理单元120会根据不同半径长度，来产 生对应第一输入数据的波形图，以及对应第二输入数据的波形图。举例来说，处理单元120会先以一第一长度为半径，产生对应第一输入数据的第一特征点的第一圆周和第一波形图，以及对应第二输入数据的第二特征点的第二圆周和第二波形图。接着，处理单元120会再以一第二长度为半径，产生对应第一输入数据的第一特征点的第三圆周和第三波形图，以及对应第二输入数据的第二特征点的第四圆周和第四波形图。根据本公开一实施例，若当半径为第一长度时，第一输入数据的第一波形图和第二输入数据的第二波形图比对成功，且当半径为第二长度时，第一输入数据的第三波形图和第二输入数据的第四波形图亦比对成功，处理单元120就判断使用者指纹辨识成功。若仅有当半径为第一长度时，第一输入数据的第一波形图和第二输入数据的第二波形图比对成功，或仅有当半径为第二长度时，第一输入数据的第三波形图和第二输入数据的第四波形图比对成功，处理单元120就判断使用者指纹辨识失败。

根据本公开一实施例，当处理单元120采用两种以上不同长度为半径，且当以其中一长度为半径，第一输入数据的第一波形图和第二输入数据的第二波形图比对失败，处理单元120就不会再以下一个长度为半径，进行第一输入数据的波形图和第二输入数据的波形图的比对。举例来说，若处理单元120采用五个不同半径长度，当在以第二长度为半径时，第一输入数据的波形图和第二输入数据的波形图比对失败，处理单元120就不会再进行对应第三至第五半径长度的比对过程。

根据本公开一实施例，处理单元120会判断圆周是否包含一奇异点(singular point)。由于奇异点具有高度的辨识价值，因此若圆周有包含上述奇异点，处理单元120转换圆周为波形图时，会给予奇异点更高的权重值。在本实施例所述的奇异点可是表示指纹的漩涡中心，或是出现三角点的位置(如图5所示)。

图6是根据本公开一实施例所述的指纹辨识方法的流程图600，此指纹辨识方法适用于电子装置100。如图6所示，首先，在步骤S610，通过电子装置100获取一第一输入数据以产生指纹辨识所需的注册数据。在步骤S620，通过电子装置100产生分别对应第一输入数据的多第一特征点的多第一波形图。在步骤S630，要进行指纹辨识时，通过电子装置 100获取一第二输入数据。在步骤S640，通过电子装置100产生分别对应第二输入数据的多第二特征点的多第二波形图。在步骤S650，比对第一波形图和第二波形图。

根据本公开一实施例，步骤S620包括，通过电子装置100以第一特征点为中心，一第一长度为半径，产生对应每一特征点的第一圆周，以及转换第一圆周为第一波形图。步骤S640包括，通过电子装置100以第二特征点为中心，第一长度为半径，产生对应每一第二特征点的第二圆周，以及转换第二圆周为第二波形图。

根据本公开一实施例，指纹辨识方法的步骤还包括，通过电子装置100比对已比对成功的波形图之间所对应的旋转角度。根据本公开一实施例，指纹辨识方法的步骤还包括，通过电子装置100以一第二长度为半径，产生对应第一输入数据和第二输入数据特征点的波形图。若当半径为第一长度时，第一输入数据和第二输入数据的波形图比对成功，且当半径为第二长度时，第一输入数据和第二输入数据的波形图亦比对成功，就判断使用者指纹辨识成功。若仅有当半径为第一长度时，第一输入数据和第二输入数据的波形图比对成功，或仅有当半径为第二长度时，第一输入数据和第二输入数据的波形图比对成功，就判断使用者指纹辨识失败。

根据本公开一实施例，指纹辨识方法的步骤还包括，通过电子装置100判断第一圆周是否包含奇异点。若第一圆周包含奇异点，在第一圆周转换为第一波形图时，通过电子装置100给予奇异点更高的权重值。

根据本公开实施例所提出的指纹辨识方法，电子装置100可根据指纹数据的特征点所对应的圆周所产生的波形图来进行指纹辨识。和传统比对指纹数据的频谱的方式相比，由于本公开不需要将整张指纹数据转换为频谱图，因此将可降低电子装置100的运算量。

本公开的说明书所公开的方法和演算法的步骤，可直接通过执行一处理器直接应用在硬件以及软件模块或两者的结合上。一软件模块(包括执行指令和相关数据)和其它数据可储存在数据存储器存储器中，像是随机存取存储器存储器(RAM)、快闪存储器存储器(flash memory)、只读存储器存储器(ROM)、可抹除可规化只读存储器存储器(EPROM)、 电子可抹除可规划只读存储器存储器(EEPROM)、暂存器、硬盘、便携式硬盘、光盘只读存储器存储器(CD-ROM)、DVD或在此领域现有技术中任何其它电脑可读取的储存媒体格式。一储存媒体可耦接至一机器装置，举例来说，像是电脑/处理器(为了对其进行说明方便，在本说明书以处理器来表示)，上述处理器可通过来读取信息(像是程序码)，以及写入信息至储存媒体。一储存媒体可整合一处理器。一特殊应用集成电路集成电路(ASIC)包括处理器和储存媒体。一用户设备则包括一特殊应用集成电路集成电路。换句话说，处理器和储存媒体以不直接连接用户设备的方式，包含于用户设备中。此外，在一些实施例中，任何适合电脑程序的产品包括可读取的储存媒体，其中可读取的储存媒体包括和一或多个所公开实施例相关的程序码。在一些实施例中，电脑程序的产品可包括封装材料。

本说明书中所提到的「一实施例」或「实施例」，表示与实施例有关的所述特定的特征、结构、或特性是包含根据本公开的至少一实施例中，但并不表示它们存在于每一个实施例中。因此，在本说明书中不同地方出现的「在一实施例中」或「在实施例中」词组并不必然表示本公开的相同实施例。

以上段落使用多种层面描述。显然的，本文的教示可以多种方式实现，而在范例中公开的任何特定架构或功能仅为一代表性的状况。根据本文的教示，任何本领域技术人员应理解在本文公开的各层面可独立实现或两种以上的层面可以合并实现。

虽然本公开已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本公开，任何本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作些许的变动与润饰，因此本公开的保护范围当视权利要求所界定者为准。