包含极小感测区域的电子装置及其指纹信息处理方法

包含极小感测区域的电子装置及其指纹信息处理方法
【专利摘要】根据一实施例，提供一种如下的指纹信息处理方法，作为包含极小指纹感测区域的电子装置的指纹信息处理方法，包括如下步骤：从所述指纹感测区域获取指纹图像；针对所述指纹图像的各个像素算出以与周围像素之间的浓淡差值来定义的浓淡变化值；将所述浓淡变化值为临界值以上的地点选定为候选特征地点；在包含所述候选特征地点和该候选特征地点的周围像素的区域施加用于噪声滤除的人为的失真；以及将所述候选特征地点中的经过人为的失真之后的浓淡变化值属于临界范围内的候选特征地点选定为最终的特征地点。
【专利说明】
包含极小感测区域的电子装置及其指纹信息处理方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种包含极小感测区域的电子装置及其指纹信息处理方法，具体而言，涉及一种即使通过非常小的区域的指纹感测也能够实现准确的指纹注册以及认证的装置及方法。【背景技术】
[0002]指纹的图案因人而异，因此被广泛应用于个人识别领域。尤其，指纹作为个人认证手段而广为应用于金融、犯罪调查、安全等多样的领域。
[0003]为了通过识别这种指纹来识别个人而开发了指纹传感器。指纹传感器为使人的手指接触并识别手指的指纹的装置，其被用作能够判断是否为正当的用户的手段。
[0004]作为实现指纹识别传感器的方式，已知有光学方式、热感测方式以及电容方式等多样的识别方式。其中，电容方式的指纹识别传感器在人的手指表面接触到导电性感测图案时通过检测基于指纹的谷和脊线的形状的电容变化而获取指纹的模样(指纹图案)。 [〇〇〇5]最近，不仅可以通过便携式装置提供诸如电话、短消息发送服务之类的通信功能， 还提供金融、安全等使用个人信息的多样的附加功能，而且，便携式装置的锁定装置的必要性显得更为重要。为了提高这种便携式装置的锁定效果，全面开发了安装有借助指纹传感器的锁定装置的终端。[〇〇〇6]图1示出在便携式装置(例如，智能手机)中安装有指纹传感器的一例。
[0007]首先，参照图1的(a)，智能手机10具有利用触摸屏方式同时执行输入部的功能的显示部11，而且指纹传感器12被安装在显示部11的下部区域。指纹传感器12形成于智能手机10主体的下端，并与将显示部11的画面移动到主屏幕(home)的主键一同体现。
[0008]接着，图示于图1的(b)的智能手机20也同样地指纹传感器22和主键一同安装在显示部21的下部区域。
[0009]随着指纹传感器12、22得到安装，智能手机10、20必然需要除了显示部11、21以外的区域(即，非显示区域)。指纹传感器12、22被安装在这种非显示区域，然而图示于图1的 (a)的指纹传感器12所占的面积大于图示于图1的(b)的指纹传感器22所占的面积，因此，图示于图1的(a)的智能手机10的非显示区域的高度hi相对大于图示于图1的(b)的智能手机 20的非显示区域的高度h2。
[0010]指纹检测方式大体分为触摸方式(或者区域(area)方式)和滑动(swipe)方式，通常，如图1的(a)所示的指纹传感器12采用触摸方式，如图1的(b)所示的指纹传感器采用滑动方式。
[0011]触摸方式是如下的方式:如果将手指放置在指纹传感器12预定时间，则从对应的指纹感测面积获取指纹图像。另外，滑动方式是如下的方式:如果以滑动方式在指纹传感器 22移动手指，则指纹传感器22感测在该指纹传感器22之上移动的手指的指纹，从而读取片段形式的指纹图像，并将这些片段形式的指纹图像整合为一个图像而获取完整的指纹图像。
[0012]滑动方式有着在检测指纹时需要计算手指的摩擦方向和速度等并将其考虑到指纹检测的制约，然而其优点在于，如图1的(b)所示，指纹传感器22所占的面积窄。
[0013]另外，触摸方式需要在有限的面积内获取充分的指纹图像，因此，如图1的(a)所示，需要确保预定大小以上的指纹感测面积。此外，由于无法仅通过一次的触摸而获取充分的指纹图像，因此，最少需要通过经过10次以上的触摸的指纹感测而获取指纹图像。[〇〇14]最近，智能手机多少呈现轻薄化的趋势，而且优选地，为了确保用户的方便性，需要将显示部的面积最大化，因此必须要使安装指纹传感器12、22的非显示区域最小化。 [〇〇15]因此，需要提出一种如下的技术:在进行指纹注册以及指纹认证时，提高用户的方便性，并能够使安装指纹检测装置的非显示区域缩小，而且即使缩小非显示区域，也能够仅通过最小限度的感测区域来实现准确性高的指纹注册以及认证。
【发明内容】

[0016]技术问题
[0017]本发明是为了解决现有技术的问题而提出的，其目的在于，即使通过极小感测区域而获取到指纹图像，也能够获取指纹的特征信息，并能够利用此而执行高准确度的指纹认证。
[0018]技术手段
[0019]根据旨在解决上述的目的的本发明的一实施例，提供一种指纹信息处理方法，作为包含极小指纹感测区域的电子装置的指纹信息处理方法，包括如下步骤:从所述指纹感测区域获取指纹图像;针对所述指纹图像的各个像素算出以与周围像素之间的浓淡差值来定义的浓淡变化值;将所述浓淡变化值为临界值以上的地点选定为候选特征地点；在包含所述候选特征地点和该候选特征地点的周围像素的区域施加用于噪声滤除的人为的失真； 以及将所述候选特征地点中的经过人为的失真之后的浓淡变化值属于临界范围内的候选特征地点选定为最终的特征地点。
[0020]所述指纹信息处理方法还可以包括如下步骤:将所述最终的特征地点与已注册的指纹的特征地点进行比较而执行指纹认证。[0021 ]所述指纹认证执行步骤可以包括如下的步骤:将包含所述最终的特征地点的浓淡变化值以及浓淡变化值的浓淡变化向量值与所述已注册的指纹的特征地点的浓淡变化向量值进行比较。
[0022]所述指纹认证执行步骤在所述比较步骤之前还可以包括如下步骤:将所述最终的特征地点和已注册的指纹的特征地点的位置进行比较，从而选定比较对象部分。[〇〇23]所述指纹信息处理方法还可以包括如下步骤:将所述最终的特征地点的各个浓淡变化值以及彼此之间的位置信息模板化而存储。[〇〇24]所述指纹信息处理方法还可以包括如下步骤:存储如下信息中的至少一个:包含所述最终的特征地点的浓淡变化值以及浓淡变化方向的浓淡变化向量值；以及特征地点的种类。
[0025]施加所述人为的失真的步骤可以包括如下的步骤:在包含所述候选特征地点和该候选特征地点的周围像素的区域采用高斯滤波器。
[0026]另外，根据本发明的另一实施例，提供一种电子装置，包括:指纹传感器，对接触于极小指纹感测区域的手指的指纹进行扫描，从而获取指纹图像；以及信息处理装置，针对所述指纹图像的各个像素算出以与周围像素之间的浓淡差值来定义的浓淡变化值，从而将所述浓淡变化值为临界值以上的地点选定为候选特征地点，并将所述候选特征地点中的经过用于噪声滤除的人为的失真之后的浓淡变化值属于临界范围内的候选特征地点选定为最终的特征地点。
[0027]所述信息处理装置可以包括:指纹认证部，将包含所述最终的特征地点的浓淡变化值以及浓淡变化方向的浓淡变化向量值与已注册的指纹的特征地点的浓淡变化向量值进行比较，从而执行指纹认证。
[0028]所述信息处理装置可以包括:指纹注册部，将所述最终的特征地点的各个浓淡变化值以及彼此之间的位置信息模板化而存储。
[0029]技术效果
[0030]根据本发明的实施例，可以从在极小指纹感测区域提取到的指纹图像充分地提取指纹的特征信息。
[0031]根据本发明的实施例，即使利用在较窄的面积的指纹检测装置中通过触摸方式感测到的指纹，也能够提高认证的准确度。【附图说明】
[0032]图1示出在便携式装置(例如，智能手机)中安装有指纹传感器的一例。
[0033]图2是用于说明根据本发明的一实施例而获取指纹图像的过程的图。[〇〇34]图3是示出存在于指纹图像的细节点的图。
[0035]图4是示出根据本发明的一实施例的指纹图像的特征信息的图。
[0036]图5是用于说明根据本发明的一实施例而提取指纹图像的特征信息的过程的图。
[0037]图6是例示出根据本发明的一实施例的指纹图像的特征信息的图。[〇〇38]图7是用于说明根据本发明的一实施例的指纹认证过程的流程图。[〇〇39]图8是示出根据本发明的一实施例的电子装置的构成的图。【具体实施方式】
[0040]以下，将会参照附图而对本发明进行说明。然而，本发明可以实现为多种互不相同的形态，因此本发明并不局限于在本文中说明的实施例。而且，为了能够对本发明加以明确的说明，附图中省去了与说明无关的部分，并且贯穿整个说明书，对类似的部分使用了类似的附图符号。[0041 ]在整个说明书中，当提到某一部分与另一部分“连接”时，其除了“直接连接”的情形以外，还包括中间夹设有其他部件而“间接连接”的情形。另外，当记载为某一部分“包含” 某一种构成要素时，在没有特别的相反记载的情况下，其含义并不在于排除其他构成要素， 而是在于保留具备其他构成因素的可能性。
[0042]以下，参照附图而对本发明的实施例进行详细的说明。[〇〇43]图2是对一般的指纹图像获取方式进行说明的图。
[0044]如上所述，在触摸方式的指纹检测方式中，如果将手指放置在指纹传感器上，则指纹传感器会获取相关区域的指纹图像。
[0045]另外，在滑动方式中，将会以如图2所示的原理获取指纹图像。
[0046]具体而言，如果用户以如图2所示的方式而将手指接触到具备于电子装置100的下端区域的指纹传感器110上，并以滑动方式移动手指，则将会连续地获取到局部的片段图像 P1 ?P4〇
[0047]S卩，用户的指纹图像虽然是片段形态，但是以彼此连续的形态依次被获取。从指纹传感器110读取的片段指纹图像P1?P4被整合为一个指纹图像，从而以完整的指纹图像被获取。
[0048]图3是示出存在于指纹图像的细节点(minutiae)的图。
[0049]参照图2而说明的滑动方式或者通过触摸方式获取的指纹图像310可以与图3的 (a)相同。
[0050]如果获取到针对手指的宽面积的指纹图像，则可能在相关指纹图像中存在有作为指纹的特征地点(即，可从指纹图像中发现的脊线的末端(r i d g e e n d )或分叉点 (bifurcat1n)等细节性的特征点)的细节点(minutiae)。在此情况下，可以通过细节点的检测而获取相关指纹图像的特征信息。[〇〇51]然而，在仅获取到针对手指的局部区域的指纹图像的情况下，在相关指纹图像内可能不存在细节点。[〇〇52]例如，如图3的(b)所示，在只获取到指纹的脊线(ridge)单纯地沿着特定方向排列的指纹图像的情况下，有可能获取到无法找出细节点的指纹图像。
[0053]在本发明的实施例中，为了在这种不存在细节点的指纹图像中寻找具有特征信息的地点(以下，称之为“特征地点”)而利用指纹图像的浓淡(强度(intensity))变化特性。具体而言，找出与周围像素之间的浓淡之差为临界值以上的像素，并将其选定为该指纹的特征地点。在本说明书中，将特征像素和周围像素之间的浓淡之差值称为“浓淡变化值”。 [〇〇54]图4是根据本发明的实施例而在不存在一般的细节点的指纹图像中找出特征地点的方法的图。
[0055]具体而言，参照图4的(a)，在指纹图像中，脊线单纯地沿着特定方向排列。
[0056]然而，如果将其放大而观察，则可以看出，脊线并不具有均匀的宽度，而是具有特征性的形状。例如，如图4的(b)所示，脊线的特征地点可能向外突出，或者如图4的(c)所示， 脊线的特征地点可能向内部凹入。此外，如图4的(d)所示，由于汗孔(pore)的存在，在脊线的中间可能形成有孔。[〇〇57]如图4的(b)、(c)、(d)中出现的特征可以通过掌握指纹图像中的浓淡变化值和平均变化值之间的差值而检测到。即，在图4的(b)、(c)、(d)中，可以以在脊线或者在脊线周围处的浓淡变化值相比平均变化值有多急剧变化为基准而确认该特征地点的存在与否。
[0058]例如，在以均匀的粗度罗列的脊线的图像中，虽然浓淡变化值不会以平均变化值为基准而超过预定范围，但是如果在脊线存在突出地点或者凹入地点，或者形成有汗孔，则在相关位置上的浓淡变化值将会变大。
[0059]若将图4的(d)作为一例，则在仅存在粗度均匀的脊线的情况下，在整个指纹图像中仅呈现平均的浓淡变化值，但是在脊线的存在汗孔的附近处，在相关地点处的浓淡变化将变得急剧变化，因此，可以基于这种特征来检测指纹图像中的特征地点。
[0060]如果观察图4所图示的各个曲线图，则针对特定的像素P可以求出沿多样的方向的浓淡变化值。
[0061]首先，如果参照图4的(b)的曲线图，则可以看出针对第一像素P1的沿着第一轴方向的浓淡变化值和沿着第二轴方向的浓淡变化值相同。
[0062]接着，如果参照图4的(c)的曲线图，则可以看出针对第二像素P2的沿着第一轴方向的浓淡变化值和沿着第二轴方向的浓淡变化值不同，而且对于沿着第二轴方向的情形而言也是沿着正方向(图中的右侧下端方向)的浓淡变化值和沿着第二轴方向的负方向的浓淡变化值彼此不同。[〇〇63]此外，如果参照图4的(d)的曲线图，则可以看出针对第三像素P3的沿着第一轴方向的浓淡变化值和沿着第二轴方向的浓淡变化值彼此不同。[〇〇64] S卩，在各个像素P1、P2、P3中，沿着第一轴方向的浓淡变化值呈现类似的模式，但是在垂直于第一轴的第二轴方向上，浓淡变化值将会以分别不同的模式呈现。
[0065]经过各个像素P1、P2、P3的方向可以为多个，而且可以求出沿各个方向的浓淡变化值，因此可以通过在各个像素中的浓淡变化值的特征而检测出指纹的特征地点。
[0066]例如，在求出各个像素P1、P2、P3的针对多个方向的浓淡变化值之后，可以将呈现绝对值最大的浓淡变化值的方向定义为该像素的浓淡变化方向。然而并不局限于此，各个像素P1、P2、P3的浓淡变化值和浓淡变化方向可以被提取为多个。可以基于浓淡变化值和浓淡变化方向来定义浓淡变化向量值，并可以将该向量值作为各个特征地点的信息而使用。 对此，将会在下文中进行更为详细的说明。
[0067]图5是示出用于说明根据本发明的一实施例而检测出指纹图像的特征地点的过程的流程图。
[0068]首先，针对通过参照图2说明的方法而被获取的指纹图像的各个像素进行坐标化。 为此，将包含在指纹图像中的像素中的任意的像素选定为基准像素，并将基准坐标选定为X =0，￥ = 0(3510)。具有乂 = 0，￥ = 0的坐标的像素可以根据多样的实施例而被指定为位于指纹图像的最外围的边缘位置的像素或位于中心部的像素等，但是本发明的范围并不局限于此。[〇〇69]若选定基准像素，则增加X、Y坐标的同时针对各个像素计算与周围像素之间的浓淡(强度(intensity))差值(S520)。即，计算包含在指纹图像中的全部像素的浓淡变化值。 如上所述，特定像素的浓淡变化值可以被定义为该像素和周围像素之间的浓淡差值。作为一例，在基准像素为指纹图像的最左侧下端的像素的情况下，以正值增加X、Y坐标而计算各个像素的浓淡变化值。在另一实施例中，在基准像素为指纹图像的非边缘位置区域的其他区域的像素的情况下，以正值以及负值增加X、Y坐标而计算各个像素的浓淡变化值。
[0070]在进行S510步骤的同时，判断针对各个像素而计算出的浓淡变化值(与周围像素之间的浓淡差值)是否为临界值(t)以内(S530)。如果有浓淡变化值呈现临界值(t)以上的像素P(x，y)，则将相关像素p(x，y)包含到相关指纹的特征地点的候选c(x，y)(S540)。即，将作为与周围像素之间的浓淡差值的浓淡变化值呈现预定程度以上的像素一次地选定为指纹的特征地点。由于特征像素的浓淡变化值是该像素与周围像素之间的浓淡差值，所以该变化值可以具有正(+ )值或者负(_)值，因此在S530步骤中，优选地将浓淡变化值的绝对值与临界值(t)进行比较。临界值(t)的值越小，则可以获得越多的指纹特征地点；临界值(t) 的值越大，则被提取的指纹特征地点的数量越少，因此，可以根据设计而以适当的值设定临界值(t)。
[0071]如果S530步骤的判断结果为相关像素的浓淡变化值不超过临界值(t)，以及在执行S540步骤之后，判断是否针对指纹图像的所有的像素执行了 S520步骤至S540步骤 (S550)。如果未对所有的像素执行，则继续反复S520步骤至S540步骤。[〇〇72]如果针对指纹图像的所有的像素执行了 S520步骤至S540步骤，则指纹的所有的候选特征地点将全都被提取。如果在与周围像素进行比较时浓淡的差值较大，则意味着指纹在该地点呈现形态上的急剧的变化。即，该地点为与指纹的一般的脊线及其周围部相比属于是形态急剧发生变化的地点，因此，可以通过S540步骤而提取指纹脊线的凹入、突出或者汗孔等特征信息。
[0073]在将指纹的候选特征地点全都提取之后，在包含指纹特征地点候选像素c(x，y)的周围图像施加人为的失真(S560)。[〇〇74]施加人为的失真的原因在于，分辨出在S540步骤中提取到的候选特征地点是否为由于噪声或一时性的局部变化而表现出临界值以上的浓淡变化。
[0075]作为一实施例，人为的失真可以通过利用公知的高斯滤波器的模糊(blur)效果等来施加，但是本发明的范围并不局限于此，还可以利用关于图像噪声滤除的公知的其他技术。
[0076]在经过这些过程之后，判断相关像素的浓淡变化值在对该特定像素及其周围区域的图像施加人为的失真之后是否依然为有效的范围的值(S570)，若判断结果为否，则从候选中淘汰该候选像素(S580KS570步骤可以通过如下方式而实现:在施加人为的失真之后， 再次计算该候选像素c(x，y)和该像素的周围像素之间的浓淡差值(S卩，浓淡变化值)，并判断该差值是否属于临界范围内。人为的失真是为了去除噪声而进行的过程，通过人为的失真，可以消除指纹图像的噪声。在噪声被去除的指纹图像中，浓淡变化值在可预测范围内的像素可以变成指纹的特征地点。例如，在基于指纹的各个地点所呈现的浓淡变化值来画出正态分布时，可以从该正态分布中选择临界范围的修改范围。[〇〇77]判断是否针对所有的候选像素c(x，y)地点执行了 S560步骤至S580步骤(S590)，如果针对所有的候选像素c(x，y)完成了 S560至S580步骤的测试，则将施加人为的失真之后具有有效范围的浓淡变化值的像素c(x，y)注册为最终的特征地点(S600)。[〇〇78]执行S560至S600步骤的结果，并非是由存在于指纹的特征地点引起的浓淡变化的、根据噪声或非理想因素等而呈现临界值以上的浓淡变化值从而被选择为候选特征地点的像素将会从最终的特征地点选定中被淘汰。
[0079]例如，在基于包含在指纹图像的所有的像素的浓淡变化值来画出正态分布曲线时，脱离该正态分布的像素将会从最终的特征地点中被除外。
[0080]实施例中，将浓淡变化值为临界值以上的像素指定为指纹的特征地点。这种特征地点与参照图3而说明的细节点不同。
[0081]根据一实施例，特征地点所具有的信息中可能包含该地点上的浓淡变化值以及浓淡变化方向被数值化的向量信息。所述浓淡变化方向可以是一个方向，也可以是多个方向。 例如，可以包含沿着第一方向的A浓淡变化值或沿着第二方向的B浓淡变化值被数值化的向量信息。从沿第一方向具有A浓淡变化值、沿第二方向具有B浓淡变化值的含义来看，可以包含两个以上的向量信息。
[0082]此外，若基于与浓淡变化值以及浓淡变化方向相关的向量信息(S卩，浓淡变化向量值)来对特征地点的种类(以脊线为基准的凹入地点、突出地点或汗孔地点等)进行分类，则还可以识别该特征地点为哪一种类，而且这种信息也可以包含在关于特征地点的信息。
[0083]如果最终提取到所有的特征地点，则该特征地点的浓淡变化值、浓淡变化方向被数字化的向量信息以及彼此之间的位置信息将会被模板化而存储。例如，在将指纹图像的特征地点作为基准点时，所有的特征地点的浓淡变化值以及其位置信息可以被模板化而存储。所述特征地点可以是最终提取到的特征地点中的一个，也可以是除了该特征地点以外的任意的地点。
[0084]模板可以经过多次而生成并得到合成。即，用户的指纹图像的获取将会经过多次而实现，并多次反复如图5所示的各步骤而生成多个模板，而且这些模板分别转换为标准坐标轴之后组合为一个模板。在未充分地获取到特征地点的情况下，可以向用户持续地发出指纹注册请求。
[0085]图6是示出根据参照图5而进行说明的过程而被注册的指纹的特征地点的图。
[0086]如图6所示，可以在没有一般的细节点(例如，脊线的末端或分叉点等)的极小面积 (例如，4mmX4mm)的指纹图像内，以能够充分执行指纹注册以及认证的个数提取具有与周围像素不同的特殊的浓淡差值的像素地点(即，特征地点)。在图6中，这些特征地点用圆进行了表示。
[0087]根据实施例，即使是没有作为一般的指纹特征点的细节点(分叉点、岛、端点等)的极小区域的指纹图像，也可以利用针对脊线的像素的浓淡变化值提取指纹的固有特征。因此，即使用于感测指纹的区域被缩小，从而导致获取到的指纹图像的面积为极小面积，也能够从中提取指纹的固有信息，并实现通过该固有信息的指纹认证。
[0088]图7是用于说明根据本发明的实施例的指纹认证方法的流程图。
[0089]首先，如果为了认证指纹而手指接触到指纹传感器，则指纹传感器将会感测到手指的接触而开始获取指纹图像(S710)。可以通过参照图2进行说明的方法而获取指纹图像。
[0090]如果获取到指纹图像，则将该指纹图像的所有的像素作为对象而计算与周围像素之间的浓淡差值，并基于该差值来将浓淡变化值较大的地点作为特征地点而提取。可以通过参照图5进行说明的方法而从新获取的指纹图像中提取特征地点(S720)。
[0091]对一个以上的特征地点的信息而言，彼此之间的位置信息可以被模板化而存储。 将这种特征地点之间的位置信息(即，全局定位)与已注册的指纹的特征地点的全局定位进行比较而判断特征地点属于指纹图像的哪一部分(S730)。已注册的指纹的特征地点可以是从更宽的范围的指纹图像中获取的特征地点，也可以与此相反。因此，在S730步骤中，可以判断新新获取的指纹的特征地点是否对应于已注册的指纹的特征地点中的某一部分，或者与此相反地，判断已注册的指纹的特征地点是否对应于新获取的指纹的特征地点中的某一部分。即，执行寻找需要在新获取的指纹的特征地点和已注册的指纹的特征地点之间进行比较的部分的过程。在指纹感测过程中，指纹图像可能根据情况而弹性缩小或增大，因此可以执行以一个特征地点为中心而使另一特点地点为止的距离以辐射状缩小或增大从而进行比较的操作。
[0092]进行S730步骤的结果，如果选定了新获取的指纹的特征地点和已注册的指纹的特征地点之间的比较对象位置，则计算出各个特征地点的浓淡变化向量值的类似度(S740)。各个特征地点的浓淡变化向量值包括各个特征地点上的浓淡变化值以及浓淡变化方向。 即，包括能够掌握浓淡变化值沿哪一个方向以多大程度急剧变化的信息。因此，可以通过对在新获取的指纹的特征地点与已注册的指纹的特征地点之间的对应的位置存在的特征地点的浓淡变化向量值进行比较而计算出指纹的一致与否(即，指纹的类似度)。
[0093]如果计算出特征地点之间的浓淡变化向量值的类似度，则判断该类似度是否为类似临界值以上(S750)。类似度表示已注册的指纹的特征地点中的第一特征地点的浓淡变化向量值与新获取的指纹的特征地点中的与此对应的第二特征地点的浓淡变化向量值的类似度，可以被定义为两个向量值之差的绝对值。另外，这里的类似临界值可以根据所要求的安全等级来设定。即使表现出较小的类似度，如果判断为认证成功，则安全等级将会降低， 而且在与此相反的情况下，安全等级将会提高，因此，可以根据所要设定的安全等级而将所述类似临界值设定为适当的值。[〇〇94]如果类似度为类似临界值以上，则判断为指纹认证成功(S760)，反之，判断为指纹认证失败(S770)。
[0095]根据实施例，可以仅通过极小面积的指纹图像而实现指纹特征地点的提取以及通过该指纹特征地点的指纹认证，因此即使用于感测指纹的面积缩小而导致获取到的指纹图像的面积变窄，也能够实现指纹的注册以及认证。
[0096]此外，可以仅利用极小面积的指纹图像而实现特征地点的提取以及与其他特征地点之间的比较，因此在进行指纹注册和认证时还能够通过互不相同的方式获取指纹图像。 例如，在注册指纹时，可以通过触摸方式获取指纹;在认证指纹时，可以通过滑动方式获取指纹图像，反之亦然。[〇〇97]图8是示出根据本发明的实施例的电子装置的构成的模块图。[〇〇98] 参照图8,根据实施例的电子装置800包含指纹传感器810以及信息处理装置820。
[0099]根据一实施例的电子装置800是根据用户的输入而执行预定的操作的数字设备， 诸如个人计算机、工作站、个人数字助理(PDA)、网络平板(web pad)、移动电话、导航之类的配备存储单元并搭载微处理器而具备运算能力的数字设备均可作为根据本发明的电子装置800而采用。[〇1〇〇] 指纹传感器810形成于电子装置800的局部区域。作为一例，指纹传感器810可以位于电子装置800的前表面，当然，根据多样的实施例，还可以形成于电子装置800的侧面、背面或者显示部825的表面。[〇1〇1]根据一实施例的指纹传感器810包含指纹感测部811、信号处理部812以及信号收发部813。[〇1〇2]指纹感测部811是通过感测用户的手指并扫描所接触到的手指的指纹来获取指纹图像的部分。指纹感测部811可以通过电容方式、光学方式、压力方式、热感测方式等其他公知的多样的方式扫描手指指纹。根据实施例，指纹感测部811还可以将滑动方式以及触摸方式并用而执行指纹感测。例如，在注册指纹时，可以通过滑动方式获取指纹图像之后提取指纹的特征地点;在认证指纹时，可以通过触摸方式获取指纹图像之后提取指纹的特征地点， 反之亦然。[〇1〇3]信号处理部812对借助指纹感测部811而以预设定的周期(速度)扫描的指纹图像帧进行信号处理。例如，可以包含用于将指纹图像转换为电信号的模拟电路、噪声去除电路、信号灵敏度放大电路、模拟-数字信号转换电路、数字电路等。信号处理部812可以以专用集成电路(Applicat1n Specific Integrated Circuit:ASIC)形态独立于指纹感测部 811或与指纹感测部811集成而体现。[〇1〇4]信号收发部813将关于指纹图像的电信号，S卩，来自信号处理部812的输出信号传送到信息处理装置820,并接收来自信息处理装置820的信号(例如，电源信号、控制信号、关于已注册的指纹的数字信号等)。信号收发部813可以利用I2C方式或串行外设接口(Serial Peripheral Interface: SPI)方式的接口。[〇1〇5] 信息处理装置820包含:控制部821、存储部822、指纹注册部823、指纹认证部824以及显示部825。为了方便说明，将电子装置800中除了指纹传感器810以外的其他的构成要素表示为信息处理装置820,但是，信息处理装置820的构成并不局限于所图示的构成要素，根据实施例，可以增加音频、触摸检测部等多样的构成要素。
[0106]控制部821控制指纹传感器810以及信息处理装置820的全部操作。[〇1〇7]存储部822以模板形态临时或永久存储指纹图像或指纹图像的特征地点信息。此夕卜，存储部822存储电子装置800的数据、固件信息等。存储部822可以由诸如S-RAM、D-RAM之类的易失性存储器;诸如R0M、闪速存储器之类的非易失性存储器等来实现。
[0108]指纹注册部823通过参照图5进行说明的过程提取手指的指纹图像中的特征地点， 并将该特征地点作为指纹信息而注册。所注册的指纹信息存储于存储部822。[〇1〇9]指纹认证部824通过参照图7进行说明的过程而比较存储于存储部822的指纹信息和当前获取的指纹图像的特征信息，从而执行指纹认证。
[0110]指纹注册部823和指纹认证部824在图8中图示为独立的构成要素，然而指纹注册部823和指纹认证部824可以集成而体现为一个模块。指纹注册部823和指纹认证部824是程序模块的形态，可以以算法形态存储于控制部811或者存储部812的特定区域。优选地，这些需要以较高的安全级别被加密而管理，从而不允许通过其他路线实现接近、修改或指纹信息的取出。
[0111]显示部825可以显示电子装置800的操作状况或者除此之外的其他信息。根据一实施例的显示部825可以显示指纹注册部823以及指纹认证部824的操作状态(例如，注册成功与否、认证成功与否等信息)。
[0112]如上所述的对本发明的说明仅仅是为了提供示例而进行的，在本发明所属的技术领域中具有基本知识的人员均可理解可以不改变本发明的技术思想或必要的特征而容易地将本发明变形为其他具体的形态。因此，需要理解上述的实施例在所有层面上都是示例性的，而并不是局限性的。例如，本说明书中以单一型说明的各个构成要素可以被分散实施，同样，以分散型说明的构成要素也可以通过结合的形式得到实施。
[0113]本发明的范围须由权利要求书界定，而且，需要理解，可从权利要求书的含义、范围以及与之等同的概念导出的所有的变更或者变形的形态均包含在本发明的范围内。
【主权项】
1.一种指纹信息处理方法，作为包含极小指纹感测区域的电子装置的指纹信息处理方 法，包括如下步骤:从所述指纹感测区域获取指纹图像；针对所述指纹图像的各个像素算出以与周围像素之间的浓淡差值来定义的浓淡变化 值；将所述浓淡变化值为临界值以上的地点选定为候选特征地点；在包含所述候选特征地点和该候选特征地点的周围像素的区域施加用于噪声滤除的 人为的失真；以及将所述候选特征地点中的经过人为的失真之后的浓淡变化值属于临界范围内的候选 特征地点选定为最终的特征地点。2.如权利要求1所述的指纹信息处理方法，还包括如下步骤:将所述最终的特征地点与已注册的指纹的特征地点进行比较而执行指纹认证。3.如权利要求2所述的指纹信息处理方法，其中，所述指纹认证执行步骤包括如下的步骤:将包含所述最终的特征地点的浓淡变化值以 及浓淡变化方向的浓淡变化向量值与所述已注册的指纹的特征地点的浓淡变化向量值进 行比较。4.如权利要求3所述的指纹信息处理方法，其中，所述指纹认证执行步骤在所述比较步骤之前还包括如下步骤:将所述最终的特征地点 和已注册的指纹的特征地点的位置进行比较，从而选定比较对象部分。5.如权利要求1所述的指纹信息处理方法，还包括如下步骤:将所述最终的特征地点的各个浓淡变化值以及彼此之间的位置信息模板化而存储。6.如权利要求1所述的指纹信息处理方法，还包括如下步骤:存储如下信息中的至少一个:包含所述最终的特征地点的浓淡变化值以及浓淡变化方 向的浓淡变化向量值;以及特征地点的种类。7.如权利要求1所述的指纹信息处理方法，其中，施加所述人为的失真的步骤包括如下的步骤:在包含所述候选特征地点和该候选特征 地点的周围像素的区域采用高斯滤波器。8.—种电子装置，包括:指纹传感器，对接触于极小指纹感测区域的手指的指纹进行扫描，从而获取指纹图像； 以及信息处理装置，针对所述指纹图像的各个像素算出以与周围像素之间的浓淡差值来定 义的浓淡变化值，从而将所述浓淡变化值为临界值以上的地点选定为候选特征地点，并将 所述候选特征地点中的经过用于噪声滤除的人为的失真之后的浓淡变化值属于临界范围 内的候选特征地点选定为最终的特征地点。9.如权利要求8所述的电子装置，其中，所述信息处理装置包括:指纹认证部，将包含所述最终的特征地点的浓淡变化值以及 浓淡变化方向的浓淡变化向量值与已注册的指纹的特征地点的浓淡变化向量值进行比较， 从而执行指纹认证。10.如权利要求8所述的电子装置，其中，所述信息处理装置包括:指纹注册部，将所述最终的特征地点的各个浓淡变化值以及 彼此之间的位置信息模板化而存储。
【文档编号】G06K9/20GK105993023SQ201480075441
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2014年6月11日
【发明人】片白范, 林佑泽, 朴成赞, 金宰汉
【申请人】韩国科泰高科株式会社, 韩国肯巴斯生物技术(株)