节省内存的指纹影像产生方法及装置与流程

节省内存的指纹影像产生方法及装置
1.相关申请案交叉参照
2.本技术案主张于2020年12月11日提出的第63/124,103号美国临时专利申请案之权益。上述专利申请案的全部内容在此通过引用方式并入，并成为本说明书的一部分。
技术领域
3.本发明系关于指纹影像产生，尤其系关于一种节省内存、减少带宽量以及改善指纹辨识处理效率之指纹影像产生方法及装置。


背景技术：

4.生物特征数据处理或生物特征认证用于识别个人身分。每个人的生物特征诸如指纹都是独一无二的。
5.为了获得更好的影像，指纹感测器阵列拍摄指纹影像。举例来说，例如指纹感测器阵列具有270x 270个感测像素，并且每一影像的数据量为270x270x 12位。因此，为了捕捉六张影像，储存六张影像所需的静态随机存取内存(sram)大小为270x 270x 12位乘6、或6倍270x 270x 12位数据。
6.不幸的是，此数据量会导致指纹采集速度变慢、带宽需求过大以及数据传输大小增加。
7.因此，希望对指纹辨识系统进行改进，以提高指纹影像产生处理的效率。


技术实现要素：

8.本发明的一个目的是提供一种节省内存的指纹影像产生方法及装置。
9.该指纹影像产生方法及装置包括根据在曝光周期结束前从一指纹感测器阵列读取的多个第一模拟感测信号，产生一原始数据大小的第一指纹影像；储存由等于或小于该原始数据大小的一第一资料大小所表示的该第一指纹影像；在产生该原始资料大小的该第一指纹影像后，根据在该曝光周期期间从该指纹感测器阵列读取的复数个第二模拟感测信号产生该原始数据大小的一第二指纹影像；以及储存由小于该原始数据大小的一已压缩数据大小所表示之该第二指纹影像。
10.在本发明的一具体实施例中，用于节省内存的指纹影像产生方法更包含在产生该原始数据大小的该第二指纹影像后，根据在该曝光周期期间从该指纹感测器阵列读取的复数个第三模拟感测信号产生该原始数据大小的一第三指纹影像；以及储存由小于该原始数据大小的该已压缩数据大小所表示之该第三指纹影像。
11.在本发明的一具体实施例中，用于节省内存的指纹影像产生方法更包含藉由计算该原始数据大小的第一指纹影像与该原始数据大小的第二指纹影像间之差异影像，产生由该已压缩数据大小所表示之该第二指纹影像。
12.在本发明的一具体实施例中，该方法更包含储存该原始数据大小的该第二指纹影像。
13.在本发明的一具体实施例中，该方法更包含在产生该原始数据大小的该第二指纹影像后，根据在该曝光周期期间从该指纹感测器阵列读取的复数个第三模拟感测信号产生该原始数据大小的一第三指纹影像；藉由计算该原始数据大小的第二指纹影像与该原始数据大小的第三指纹影像间之差异影像，产生由小于该原始数据大小的该已压缩数据大小所表示之该第三指纹影像；以及储存由该已压缩数据大小所表示的该第三指纹影像。
14.在本发明的一具体实施例中，该方法更包含储存该原始数据大小的该第一指纹影像；获取该原始数据大小的第一指纹影像中的一第一参考像素数据，其中该第一参考像素数据为该原始数据大小的第一指纹影像中的该最小像素数据；以及藉由从该原始数据大小的第一指纹影像减去该第一参考像素数据，产生由小于该原始数据大小的该第一资料大小所表示之该第一指纹影像。
15.在本发明的一具体实施例中，该方法更包含储存该原始数据大小的该第二指纹影像；获取该原始数据大小的第二指纹影像中的一第二参考像素数据，其中该第二参考像素数据为该原始数据大小的第二指纹影像中的该最小像素数据；以及藉由从该原始数据大小的第二指纹影像减去该第二参考像素数据，产生由该已压缩数据大小所表示之该第二指纹影像。
16.在本发明的一具体实施例中，该方法更包含藉由从该原始数据大小的第二指纹影像减去该第一参考像素数据，产生由该已压缩数据大小所表示之该第二指纹影像。
17.在本发明的一具体实施例中，该方法更包含储存该原始数据大小的该第一指纹影像；获取该原始数据大小的第一指纹影像中的一第一参考像素数据，其中该第一参考像素数据为该原始数据大小的第一指纹影像中的该最小像素数据；以及藉由从该原始数据大小的第二指纹影像减去该第一参考像素数据，产生由小于该原始数据大小的该已压缩数据大小所表示之该第二指纹影像。
18.在本发明的一具体实施例中，该方法更包含将由该第一数据大小所表示的该第一指纹影像以及由该已压缩数据大小所表示的该第二指纹影像传输到一后端处理器。
19.在本发明的一具体实施例中，该方法更包含将基于该原始数据大小的该第二指纹影像中的该最小像素数据产生的「已压缩」参考像素数据传输到该后端处理器；以及将基于该原始数据大小的该第一指纹影像中的该最小像素数据产生的「已压缩」参考像素数据传输到该后端处理器。
20.在本发明的一具体实施例中，用于节省内存的指纹影像产生方法更包含确定发生在一触控屏幕上的一手指触控事件之触控位置，其中该触控屏幕包含一触控传感器阵列，该阵列包含复数个触控感测电极，以及一指纹感测器阵列，该阵列包括复数个指纹感测像素；找出与大于或不小于一临界值的复数个触控感测数据相对应的多个触控感测电极之位置；产生与基于该触控位置确定的一指纹读取区域相对应之一第一指纹影像；以及储存该第一指纹影像的一部分，作为一有效指纹影像，其中该有效指纹影像的区域系根据与大于或不小于该临界值的该触控感测数据相对应的该等触控感测电极之位置所确定。
21.在本发明的一具体实施例中，该方法更包含产生与基于一触控位置确定的一指纹读取区域相对应之一第一指纹影像；以及不储存该第一指纹影像的一部分，该部分为不在预定数码范围内的复数个指纹感测数据。
22.在本发明的一具体实施例中，用于节省内存的指纹影像产生方法更包含储存该第
一指纹影像的其他部分，该部分为在该预定数码范围内的复数个指纹感测数据。
23.本发明的另一目的在于提供一种节省内存，例如静态随机存取内存(sram)的指纹影像产生方法。
24.根据本发明的一具体实施例之该指纹影像产生方法包含捕捉复数个指纹影像。第一指纹影像以原始数据大小捕捉。例如以270x 270x 12位数据的原始数据大小捕捉该影像。
25.然后捕捉一第二影像。在一具体实施例中，从该第一影像资料中减去该第二影像资料(减去相同的位置)，以获得第一与第二影像之间的差异。当从第一张影像中减去第二张影像时，第一影像资料与第二影像资料之间的差将为正数。然后将第一影像与第二影像之间的差异值(又称为差异影像)用来代表第二影像并储存在用于第二影像资料的内存中，从而节省内存。
26.然后捕捉一第三影像。从该第二影像资料中减去该第三影像资料(减去相同的位置)，以获得第二与第三影像之间的差异。由于第三张影像的曝光时间比第二张影像久，因此当从第二张影像减去第三张影像时，第二张影像与第三张影像之间的差异值将为正数。
27.此处理系针对复数个指纹影像执行。例如，六个指纹影像。
28.以不同曝光时间长度所得的指纹影像之原始数据会比较接近。内存只储存第一影像的原始数据大小，而所有其他则只储存差异影像。
29.在本发明的具体实施例中，用于节省内存的指纹影像产生装置包括一模拟数位转换器，用于根据在曝光周期结束前从一指纹感测器阵列读取的多个第一模拟感测信号以产生一原始数据大小的第一指纹影像；一内存，用于储存由等于或小于该原始数据大小的一第一资料大小所表示的该第一指纹影像；该模拟数位转换器在产生该原始数据大小的该第一指纹影像后，还根据在该曝光周期期间从该指纹感测器阵列读取的多个第二模拟感测信号产生该原始数据大小的一第二指纹影像；以及该内存储存由小于该原始数据大小的一已压缩数据大小所表示之该第二指纹影像。
30.在本发明的具体实施例中，用于节省内存的指纹影像产生装置包括一触控控制器，用于确定发生在一触控屏幕上的一手指触控事件触控位置，其中该触控屏幕包括一触控传感器阵列，该阵列包括多个触控感测电极，以及一指纹感测器阵列，该阵列包括多个指纹感测像素；该触控控制器找出与大于或不小于一临界的多个触控感测数据相对应的触控感测电极之位置；一指纹读取电路，用于产生与基于该触控位置确定一指纹读取区域相对应的第一指纹影像；以及储存该第一指纹影像的一部分，作为有效指纹影像，其中该有效指纹影像的面积系根据与大于或不小于该临界的该触控感测数据相对应的该触控感测电极之位置所确定。
31.在本发明的具体实施例中，用于节省内存的指纹影像产生装置包括一指纹读取电路，用于产生与基于一触控位置确定一指纹读取区域相对应的第一指纹影像；该指纹读取电路不储存该第一指纹影像的一部分，该部分为不在预定数码范围内的多个指纹感测数据。
32.利用本发明可节省内存、减少传输时间并提高使用者体验。
33.为了实现上述目的，本发明提供一种指纹影像产生指纹影像产生方法及装置，用于节省内存、减少带宽量以及改善指纹辨识处理效率。
附图说明
34.图1a为例示根据本发明之一具体实施例的指纹辨识系统之图式；
35.图1b为例示根据本发明具体实施例的指纹读取电路与指纹辨识系统之图式；
36.图2a为例示根据本发明之一具体实施例之用于指纹影像产生方法的时序控制图之图式，以产生六个影像为例；
37.图2b为例示根据本发明之一具体实施例之图2a中的总共六个影像的第一影像之影像资料表格；
38.图2c为例示根据本发明之一具体实施例之图2a中的总共六个影像的第二影像之指纹影像资料表格；
39.图2d为例示根据本发明之一具体实施例之图2a中的总共六个影像的第二影像减去第一影像之影像资料表格；
40.图3a同图2a，为例示根据本发明之一具体实施例之用于指纹影像产生方法的时序控制图之图式，图3a标记了第二影像和第三影像的控制时序；
41.图3b为例示根据本发明之一具体实施例之图3a中的总共六个影像的第二影像之影像资料表格；
42.图3c为例示根据本发明之一具体实施例之图3a中的总共六个影像的第三影像之影像资料表格；
43.图3d为例示根据本发明之一具体实施例之图3a中的总共六个影像的第三影像减去第二影像之影像资料表格；
44.图3e为例示根据本发明之一具体实施例之指纹影像产生方法的流程之图式；
45.图3f为例示根据本发明具体实施例的指纹传感器电路图；
46.图3g为例示根据本发明具体实施例的面板之指纹闸极驱动器阵列(goa)电路(在图1a内标示为fpr goa扫描电路)之图式；
47.图4a包括根据本发明之一具体实施例例示之用于一第一影像、一第二影像、一第三影像、所述第一影像减去所述第一影像的最小像素数据值、所述第二影像减去所述第二影像的最小像素数据值、以及所述第三影像减去所述第三影像的最小像素数据值之影像资料表格；
48.图4b为例示根据本发明之一具体实施例的指纹影像产生方法流程之图式；
49.图5a包括根据本发明之一具体实施例例示之用于一第一影像、一第二影料、一第三影像、所述第一影像减去所述第一影像的最小像素数据值、所述第二影像减去所述第二影像的最小像素数据值、以及所述第三影像减去所述第三影像的最小像素数据值之影像资料表格；
50.图5b为例示根据本发明之一具体实施例的指纹影像产生方法流程之图式；
51.图6a为例示要由根据本发明具体实施例的指纹读取电路读出指纹感测讯号的区域之图式；
52.图6b为例示根据本发明之一具体实施例的一触控电极阵列之图式；
53.图6c为例示根据本发明之一具体实施例之图6b中突出显示的触控电极之放大图；
54.图7a为例示根据本发明之一具体实施例之指纹影像和模拟数位转换器(adc)编码分布之图式；
55.图7b为例示根据本发明之一具体实施例的指纹和adc编码分布之图式。
56.附图标记
57.100指纹读取电路
58.110模拟前端通道
59.120模拟数位转换器
60.130数位电路
61.140sram
62.141缓冲区
63.142缓冲区
64.150介面
65.210指纹感测器阵列
66.220芯片
67.235触控控制器
68.240后端处理器
69.300指纹扫描电路
具体实施方式
70.为了促进对本发明目的、特征和效果的理解，因此提供有关本发明实施方式的具体实施例以及附图。在本发明实施例中，指纹影像产生方法是由指纹读取电路进行或由包括指纹读取电路的装置来进行。以指纹读取电路的观点来看，本发明实施例的叙述中的第一指纹影像资料(又称第一影像资料)和第一指纹影像(又称第一影像)同义，或和第一指纹影像的影像资料(又称第一影像的影像资料)同义；第二指纹影像资料(又称第二影像资料)和第二指纹影像(又称第二影像)同义，或和第二指纹影像的影像资料(又称第二影像的影像资料)同义，以此类推。
71.请参阅图1a，其为例示根据本发明具体实施例的指纹辨识系统之图式，并且请参阅图1b，其为根据本发明具体实施例的指纹读取电路及指纹辨识系统之图式。
72.指纹读取电路100可具体实施为一单独之集成电路芯片(integrated circuit，ic)，也可与显示驱动电路和触控电路整合成一个芯片，即指纹、触控和显示整合芯片(ftdi)220，用于驱动电子装置的触控屏幕，例如手机。实施为单芯片的指纹读取电路可包括一内存例如sram以及微控制器。指纹感测器阵列210包括多个指纹传感器，可嵌入在触控屏幕中或作为一独立的指纹感测装置，组装设置在触控屏幕上。指纹读取电路100从指纹传感器获取关于一指纹影像的指纹感测讯号，并将指纹感测讯号转换为数位的指纹影像资料，这些数据传送到后端处理器240，例如手机的系统应用处理器。后端处理器240根据多个影像进行图像处理，得到一或多个更清晰的指纹影像来进行指纹验证，即验证输入指纹是否为使用者的注册指纹。
73.例如，假设一个指纹影像的影像资料具有270x 270x 12位的数据量(基于主动的指纹感测器阵列有270x 270像素)，并且在一个手指触碰事件期间(从手指放到触控屏幕上至手指离开触控屏幕)内，指纹被影像采集六次。然后，指纹读取电路就需要在sram 140中留出270x 270x 12位x 6的空间来储存这六个影像，从而造成相当大的sram 140使用量。
74.指纹读取电路(roic)100另包括模拟前端(afe)通道110、模拟数位转换器(adc)120、数位电路130和将指纹读取电路100连接到后端处理器240的序列外围介面150。
75.请即参考图2a，其为例示根据本发明之一具体实施例之用于指纹影像产生方法的时序控制方式，用来产生例如六张影像；请即参考图2b，其为例示根据本发明之一具体实施例图2a中的总数六张影像的第一影像之影像资料表；请即参考图2c，其为例示根据本发明之一具体实施例图2a中的总数六张影像的第二影像之影像资料表；以及请即参考图2d，其为例示根据本发明具体实施例图2a中的总数六张影像的第一影像减去第二影像之影像资料表。另外，请继续参阅图1a和图1b。
76.在图2a-2d所示的具体实施例中，指纹读取电路100在连续曝光时段内多次获取影像，并使用值差分或压缩技术来储存影像资料，以节省sram空间。
77.虽然指纹数据是在不同曝光时间获得，但其应该具有非常密切相关的数据值。因此，对于第一影像资料之后获得的其他影像，只储存其与各自前几张影像资料的差异值，以节省sram空间，并减少指纹感测器阵列210传输到诸如手机的应用处理器(ap)的后端处理器240的数据量，或换句话说，以节省传输带宽。
78.例如，当第一影像资料的储存数据量为270x 270x 12位，而第二至第六影像之每一者的储存数据量为270x 270x 10位，亦即只储存每一影像与其前一影像资料间之差异值，并可节省sram 140空间。
79.当指纹读取电路100获取第一影像时，其将第一影像的270x 270x 12位完整数据储存在sram 140中。
80.当指纹读取电路100获取第二影像时，会逐行计算获得第二影像与第一影像间之差异值(亦即获取两张影像在相同指纹像素位置处的数据差异)，并只将差异值储存在sram 140中。由于在连续曝光时段内采集多个影像，而第二影像的曝光时间比第一影像的曝光时间长，因此将所述第二影像减去所述第一影像获得一正码。请即参考图2b至图2d中所示的表格为例，对于相同的像素位置，实际储存在sram中的第二影像的左上像素的影像资料为279而不是1436。
81.在此具体实施例中，曝光时间越长，adc产生的数码越高(这是基于adc所转换的类比电压因曝光时间越长而越大的情况)。另一方面，在曝光时间越长数码越低的具体实施例中，差异值由影像(n)-影像(n-1)获得。
82.下面以应用为例。此范例中用于节省内存的指纹影像产生方法包含采集六种不同曝光时间长度的六张指纹影像。
83.第一影像以完整的270x 270x 12位数据捕捉。
84.然后捕捉第二影像。从该第二影像中减去该第一影像(减去相同的位置的影像资料)，以获得第一与第二影像之间的差异。由于第二影像的曝光时间比第一影像久，因此当从第二影像减去第一影像时，第一影像与第二影像之间的差将为正数。
85.然后该方法获得两张影像中的相同像素位置处的数据差。如图2b内所示，第一影像中左上像素的影像资料为1157。如图2c所示，第二影像中左上像素的影像资料为1436。如图2d所示，第二影像中左上像素的影像资料减去第一影像中左上像素的影像资料为279。虽然储存第一影像的完整影像资料值1157，但仅储存第一影像与第二影像之间的差异值(279)来代表第二影像的左上像素的数据。与数据值1436相比，数据值279是一个可以用较
低数据分辨率来表示的值，可以耗较少内存资源。指纹读取电路100可进一步进行减去两个最高有效位(msb)的操作，减去以12位数据表示的279的两个最高有效位，产生以10位数据表示的279。第二影像(至最后一张影像)的每个像素的数据也依相同方式来处理。这大幅减少指纹辨识系统所需的内存量，例如sram。
86.请即参考图3a，该图为例示根据本发明具体实施例用于指纹影像产生方法的时序控制方式，同图2a所述时序控制方式。在图3a中的第二影像和第三影像的控制时序被标记凸显。请即参考图3b，其为例示根据本发明具体实施例图3a中总数六张影像的第二影像之影像资料表；请即参考图3c，其为例示根据本发明具体实施例图3a中总数六张影像的第三影像之影像资料表，请参考图3d，其为例示根据本发明具体实施例图3a中总数六张影像的第二影像减去第三影像之影像资料表；以及请即参考图3e，其为例示根据本发明具体实施例的指纹影像产生方法流程之图式。另外，请继续参阅图1a和图1b。
87.当指纹读取电路100获取第三影像资料时，会逐行计算获得第三影像与第二影像的影像资料间之差异值(亦即获取两个影像在相同指纹感测像素位置处的数据差异)，并只将差异值储存在sram 140中。由于在连续曝光时段内采集多个影像，而第三影像的曝光时间比第二影像的曝光时间长，因此将所述第三影像减去所述第二影像将获得一正码。请即参考图2b至图2d中所示的表格为例，对于相同的像素位置，实际储存在sram中的第三影像之数据为10位的280，其系由指纹读取电路100削减原本12位数据的两个最高有效位后产生的，而不是12位的1716。请继续参考图1a,1b。
88.该影像为逐列从指纹感测器阵列210中获取；也就是说，指纹读取电路100每次获取一列像素的影像资料，就在缓冲区141中储存一列数据。由于第一影像没有前面的影像，所以用原始数据大小完整储存在sram 140中。
89.下面以应用为例。此范例中用于节省内存的指纹影像产生方法包含获取六个不同曝光时间长度的六张指纹影像。
90.在范例中，获取第三影像。从该第二影像中减去该第三影像(减去相同的位置)，以获得第二与第三影像之间的差异。由于第三影像的曝光时间比第二影像久，因此当从第二影像减去第三影像时，第二影像与第三影像之间的差将为正数。
91.对所有六张影像(影像一、影像二、影像三、影像四、影像五和影像六)执行此处理。
92.如图3b所示，第二影像中左上像素的数据为1436。如图3c所示，第三影像中左上像素的数据为1716。如图3d所示，第三影像中左上像素的数据减去第二影像中左上像素的数据为280。由于只储存转换为较低分辨率(例如12位转换为10位)的第二和第三影像之间的差异(以10位表示的280)，指纹辨识系统所需的sram空间大幅减少。
93.由于指纹影像曝光时间不同，使得原始数据应该是接近的，所以只储存差异，这样可节省sram空间和带宽(减少spi发送给ap的数据量)。
94.例如，第一影像的数据尺寸或说数据量为270x 270x 12位。第二影像为270x 270x 10位(储存差异，节省sram空间)。第三影像为270x 270x 10位(储存差异，节省sram空间)。第四影像为270x 270x 10位(储存差异，节省sram空间)。第五影像为270x 270x 10位(储存差异，节省sram空间)。第六影像为270x 270x 10位(储存差异，节省sram空间)。
95.在一个曝光时间以不同曝光时间长度所得的指纹影像之原始数据会比较接近。sram 140只储存第一影像的原始数据大小，而对于所有其他影像，sram仅储存每张影像和
前一张影像的差异。假设是增量数据，则采用减法。
96.如前面关于图2a至图3d所描述，第一影像的完整指纹影像资料(1157)以原始数据分辨率(12位)去储存，第二影像减去第一影像则储存作为第二影像的指纹影像资料，并且第三影像减去第二影像的指纹影像资料(280)则储存为第三影像的指纹影像资料。
97.请参考图3a至图3e，图3f为例示根据本发明之一具体实施例的指纹传感器电路图。
98.当获取第二影像时，由于指纹感测讯号感测到的(图3f，vout，又称感测电压)比获取第一影像时感测到的电压低，因此指纹读取电路100根据感测电压产生的数码小于第一影像中的相同指纹像素的数码。因此，需要检索内存，例如sram 140中对应至第一影像资料中的一列数码，然后减去对应至第二影像资料的一列数码，以获得差异值储存在sram 140中。
99.从第二影像开始，只将连续两个影像中的任意两对应列的数码间之差异值储存在sram 140中。
100.指纹读取电路100将第一影像的完整数据和随后多个影像获得的差异值经由序列外围介面(spi介面)150传输到后端处理器240(诸如手机的ap)。如图3f所示，一行的指纹感测器阵列210或称为指纹感测器阵列电路，包含复数个指纹传感器电路，其经由相同感测线输出感测电压。vout与指纹读取电路100为电连接。
101.指纹感测器阵列210中的多行处的选择信号sel也是图2a和图3a中所示时序图中的g1-gn。
102.请即参考图3g，其为例示根据本发明之一具体实施例的面板之指纹闸极驱动器阵列(goa)(在图1a内标示为fpr goa扫描电路)之电路图。上述面板是触控屏幕的触控显示面板，fpr goa扫描电路为指纹扫描电路300。
103.fpr goa扫描电路接收由指纹读取电路100输出的stv信号和频率信号ck1/ck1b和ck2/ck2b。stv信号根据频率信号ck1/ck1b进行移位，然后根据频率信号ck2/ck2b产生指纹感测器阵列210的多行处之选择信号sel，亦即图2a和图3a中所示时序图中的g1-gn。
104.请即参考图4a，其包括根据本发明之一具体实施例例示之用于一第一影像、一第二影像、一第三影像资、所述第一影像减去所述第一影像的最小像素数据值、所述第二影像减去所述第二影像的最小像素数据值、以及所述第三影像减去所述第三影像的最小像素数据值之影像资料表格；以及请即参考图4b，其为例示指纹影像产生方法流程之图式。另外，请继续参阅图1a和图1b。
105.由于所有像的背景值都非常接近，因此在将影像资料储存到sram 140之前，可从每个影像的数据中减去最小数码。但是，需要对应记录每个影像的最小数码。
106.如此，对于每个指纹像素，每张影像资料的12位原始数据就可用10位加上该张影像资料的最小数码来表示，从而节省sram的使用空间。在图4a所示的表格中，下方表格中的数据显示实际储存的每张影像资料。
107.首先，当前的image n储存在一缓冲区141中，其可为sram 140中临时储存数据的区域。在将下一张影像资料储存到缓冲区141之前，获取当前影像像素数据的最小值(亦即最小数码或最小像素资料)。然后，在将当前影像资料储存在sram 140内之前，从当前影像的每个像素数据中减去最小像素值，以减少所需的sram空间。
108.指纹读取电路100将所有影像的最小像素数据和差异值数据经由序列外围介面150传输给ap，并且ap可根据储存的最小像素数据和差异值复原影像资料。
109.下面以应用为例。此范例中用于节省内存的指纹影像产生方法包含采集不同曝光时间长度的复数指纹影像。
110.在此范例中，该方法包含以下内容。由于每一影像的背景值较接近，所以在储存到sram 140之前记录每一影像的最小原始数据值，并剪切每一影像的最小原始数据。
111.例如，原始资料的2的12次方可表示为2至10次方+最小原始数据，这样可减少sram的所需储存空间，并且数据可在序列外围介面(spi)150发送给应用程序(ap)后即可复原。图4中以粗体显示的下方表格表示实际储存的数据。
112.例如，捕捉第一影像。在第一影像中，确定最小像素值为716，发生在中下像素。然后，从第一影像的每个像素数据中减去716并储存。由于716为最小像素值，使得此影像资料经减法后的结果为0。
113.然后，捕捉第二影像。在第二影像中，确定最小像素值为986，仍是发生在中下像素。然后，从第二影像的每个像素数据中减去986并储存。例如，右下像素的原始影像资料为1035，此影像资料经减法后结果为49。
114.然后，捕捉第三影像。在第三影像中，确定最小像素值为1231，仍是发生在中下像素。然后，从第三影像的每个像素数据中减去1231并储存。例如，右上像素的原始影像资料为1403，此影像资料经减法后结果为172。
115.此处理针对所有复数个捕捉到的影像重复执行。
116.请即参考图5a，其包括根据本发明之一具体实施例例示之用于一第一影像、一第二影像、一第三影像、所述第一影像减去所述第一影像的最小像素数据值、所述第二影像减去所述第二影像的最小像素数据值、以及所述第三影像减去所述第三影像的最小像素数据值之影像资料表格；以及请即参考图5b，其为例示指纹影像产生方法流程之图式。另外，请继续参阅图1a和图1b。
117.在此具体实施例中，在将多个影像(包括第一影像)储存到sram 140之前，该方法首先从每一影像资料中减去第一影像的最小像素数据。
118.如此，对于每个指纹像素，每个影像的12位原始数据就可用10位加上第一影像的最小像素值来表示，从而节省sram的使用空间。在图5a所示的表格中，下方表格中的数据显示实际储存的每个影像之数据。
119.首先，完整的第一影像储存在一个缓冲区141中，其可为sram 140中临时储存数据的区域。在将第二影像存入缓冲区142之前，获取第一影像的像素数据最小值(亦即最小像素数据)，并且缓冲区142的第一影像的最小像素数据储存在sram 140中。然后，从第二影像的每个像素数据中减去第一影像的最小像素数据，然后这个经处理的第二影像(也就是差异影像)的数据分辨率可以降低，以减少所需的sram空间。
120.指纹读取电路100将第一影像的最小像素数据以及代表第二影像至最后一张影像的多个差异影像由序列外围介面150传输给ap，ap可根据储存的最小像素数据和差异影像来复原影像资料。
121.请即参考图6a，其为例示指纹读取电路100的感测区域之图式；请即参考图6b，其为例示指纹感测器阵列210之图式；请即参考图6c，其为根据本发明之一具体实施例之图6b
中的突显触控电极之近视图。另外，请继续参阅图1a和图1b。
122.指纹读取电路100能够感测到的区域(亦即图6a中实线框起来的区域)通常比能够清晰获取的指纹要大。由于指纹并非始终完全压印，并且在指纹外围施加的压力相对于施加在指纹中央区域的压力较小，因此指纹印迹通常在其边界处不清晰。
123.在此具体实施例中，指纹具有根据触控感测值确定的有效区域，如图6a中虚线框出的区域并具有上、下、左和右边界。有效指纹区域数据与指纹感测线区域和指纹扫描线区域有关。例如，触控控制器235判断哪个触控感测电极输出的触控感测值大于默认值，并因此决定有效指纹区域。并且，将有效指纹区域的数据传输到指纹读取电路100。
124.感应指纹时，指纹读取电路只将有效指纹区域内的指纹影像指纹数据存入sram 140，有效指纹区域外的指纹影像指纹数据(诸如上图中介于实线和虚线之间的区域)不储存在sram 140中，以节省sram空间。无效指纹区域的数据也不会传输到后端处理器240，以节省指纹读取电路内的sram和传输数据到ap的时间，从而缩短解锁时间，提升使用者体验。
125.图6b例示具有1080*1920像素分辨率的18x 32触控电极阵列之范例。在对应于一触控电极的触控感测区域中，有60个显示像素。在指纹传感器的分辨率与显示分辨率相同之情况下，触控电极上对应的触控感测区域也有60个指纹感测像素。
126.图6b中突显的触控电极输出一感测值，其表示已发生触控。突显区块对应于触控区域。但最大触控感测值不必然位于触控区域的中心。
127.较大的触控感测值表示该区域感测到的指纹影像指纹非常清晰。对于后端处理器240，指纹验证可根据部分但比较清晰的指纹影像进行，而且不必然是完整的指纹影像。
128.在从触控感测电路获得触控电极的触控感测值后，触控控制器235可根据关键值判断哪些触控电极侦测到发生触控。例如，图6b中以网点纹底突显的多个触控电极具有对应于图6c中以网点纹底突显的触控感测值。由于图6c中突显的所有触控感测值大于关键值60，则确定发生触控。
129.此外，触控控制器235判断哪些触控电极的触控感测值大于默认值，将触控感测值大于默认值的触控电极所对应之区域作为有效指纹区域。默认值会影响有效指纹区域的区域大小。例如，当默认值为150时，图6b的外侧虚线包围之9个触控电极所对应的区域(坐标x＝11～13，y＝15～17)为有效指纹区域。或者，当默认值为100时，图6b的内侧虚线包围之4个触控电极所对应的区域(坐标x＝11～12，y＝15～16)为有效指纹区域。
130.由于对应至一触控电极的触控感测区域包括60个指纹感测像素，并且如果需要相对较小的有效指纹区域，则触控控制器235可计算来决定有效指纹区域是否从第601条(＝10*60+1)指纹感测线向右水平延伸至第720条(＝12*60)指纹感测线，并从第841条(14*60+1)指纹扫描线向下垂直延伸至第960条(＝16*60)指纹扫描线，以具有120*120指纹感测像素的区域，并将上述有效指纹区域的信息传输给指纹读取电路。在感测指纹时，即使指纹读取电路开启200个感测通道(连接200条感测线)和200条扫描线(数量仅作说明)，其也只能将指纹数据储存在sram的有效指纹区域中，而有效指纹区域外的指纹数据不储存在sram中，以节省sram空间。在本发明另一实施例中，指纹读取电路可以只开启其中对应于较小的有效指纹区域的120个感测通道(连接120条感测线)，而不是开启所有的感测通道，去接收感测讯号。
131.请参考图7a，其为例示根据本发明之一具体实施例之指纹捕捉区域和模拟数位转
换器(adc)的数码(code)分布之图式；以及请即参考图7b，其为例示根据本发明具体实施例之指纹和adc编码分布之图式。
132.指纹数据的有效数值范围定义在高于指纹数据范围的中间数码(例如数码2000)一预定范围与低于指纹数据范围的中间数码一预定范围之间，如图7a所例示adc编码分布图中所示实线框的区域。假设12位adc数码具有0～4095的全范围，则对应至指纹脊部和指纹谷底的adc数码将落在1800至2200(数码2000+/-200)的范围内。也就是说，下面adc编码分布图中对应至实线框外区域的数码0～1800和数码2200～4095不在指纹数据的有效数值范围内，则代表指纹影像资料的可忽略数值范围。
133.指纹读取电路100根据接收到的感测电压计算以获得相应的adc数码。如果获得的adc数码落在可忽略数值范围内，其则不会将其储存在sram140中，以节省sram空间。如此，指纹读取电路只将有效数值范围内的指纹影像指纹数据传输到后端处理器240，而忽略的指纹影像指纹数据不传输，进一步节省数据传输所需的时间，增强使用者体验。
134.以在强光下采集的指纹影像为例，指纹数据的有效数值范围大约介于数码1100至2400之间。这是因为指纹数据的有效数值范围与指纹感测器阵列曝光期间的光照强度有关。实际上，指纹数据的有效数值范围不会随着adc数码全范围的中间值(例如12位adc中的数码0～4095)而分布。
135.在本发明的一具体实施例中，该方法包含从270x 270x 12位原始数据大小去除两最高有效位(msb)，以产生270x 270x 10位的压缩影像资料大小。
136.在本发明的一具体实施例中，多个具体实施例的组合用来实施用于本发明节省内存的指纹影像产生方法。
137.尽管已借助于多个特定具体实施例描述本发明，但是熟习该项技艺者可在不悖离本发明范畴和精神的情况下，对其进行多种修改和变型。