一种指纹图像处理方法和装置与流程

文档序号:13155576阅读:153来源:国知局
技术领域本发明涉及指纹识别技术领域,具体涉及一种指纹图像处理方法和装置。

背景技术:
随着指纹识别技术的不断发展,指纹识别技术被广泛的应用于一些便携设备上。以指纹传感器为例,由于指纹传感器获取的用户指纹信息可以作为该用户的唯一特征标识,因此可通过指纹传感器辨识用户,现在指纹识别技术已经成为主流移动终端厂商旗舰机型的标配,指纹识别不仅可以用于移动终端的解锁和唤醒等功能,也是移动支付重要的一环。指纹支付在满足用户使用便捷性的同时,对安全性也提出更高的要求。目前存在的终端指纹识别技术都是基于采集完整的指纹信息,采集多份完整指纹的图像数据并保存到终端存储分区中,在匹配时,根据指纹识别算法对图像的特征值依次匹配,匹配成功则识别成功,而由于用户在采集指纹时,按压传感器力度的不均匀将会导致传感器上各个位置检测到的电容值各不相同,最终导致生成的指纹图像上不同位置的灰度值差异较大,这会使指纹图像携带的信息量较为庞大,指纹识别速度将较为缓慢、识别效率低。由上可知,在现有的指纹识别技术当中,存在着指纹识别速度缓慢、效率低的技术问题。

技术实现要素:
本发明实施例提供一种指纹图像处理方法和装置,可以解决现有的指纹识别技术当中指纹识别准确率低的技术问题。本发明实施例提供一种指纹图像处理方法,包括:获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数;根据所述像素参数将所述像素划分为多个像素集合;确定所述像素集合所对应的灰度值,以得到多个所述灰度值;根据所述像素以及所述灰度值生成目标指纹图像。进一步的,所述根据所述像素以及所述灰度值生成目标指纹图像的步骤具体包括:根据所述灰度值对所述像素集合中的像素进行调整;根据调整后的所述像素生成所述目标指纹图像。进一步的,所述根据所述灰度值对所述原始指纹图像中的像素进行调整的步骤具体包括:将所述像素集合中的像素替换为所述灰度值对应的像素;所述根据调整后的所述像素生成所述目标指纹图像的步骤具体包括:根据所述替换后的像素生成所述目标指纹图像。进一步的,在所述获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数之后,所述根据所述像素参数将所述像素划分为多个像素集合之前,所述方法还包括:根据所述像素参数确定满足预设条件的预设像素集合;删除所述像素集合当中的所有像素。进一步的,所述根据所述像素参数将所述像素划分为多个像素集合的步骤具体包括:根据所述像素参数对所述像素进行排序,以得到排序结果;对所述排序结果进行划分,以得到所述多个像素集合。本发明实施例还提供了一种屏幕控制装置,包括:参数获取模块、划分模块、灰度确定模块和生成模块;所述参数获取模块,用于获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数;所述划分模块,用于根据所述像素参数将所述像素划分为多个像素集合;所述灰度确定模块,用于确定所述像素集合所对应的灰度值,以得到多个所述灰度值;所述生成模块,用于根据所述像素以及所述灰度值生成目标指纹图像。进一步的,所述生成模块具体包括:调整子模块和生成子模块;所述调整子模块,用于根据所述灰度值对所述原始指纹图像中的像素进行调整;所述生成子模块,用于根据调整后的所述像素生成所述目标指纹图像。进一步的,所述调整子模块,具体用于将所述像素集合中的像素替换为所述灰度值对应的像素;所述生成子模块,具体用于根据所述替换后的像素生成所述目标指纹图像。进一步的,所述装置还包括:集合确定模块和删除模块;所述集合确定模块,用于在所述参数获取模块获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数之后,所述划分模块根据所述像素参数将所述像素划分为多个像素集合之前,根据所述像素参数确定满足预设条件的预设像素集合;所述删除模块,用于删除所述像素集合当中的所有像素。进一步的,所述划分模块具体包括:排序子模块和划分子模块;所述排序子模块,用于根据所述像素参数对所述像素进行排序,以得到排序结果;所述划分子模块,用于对所述排序结果进行划分,以得到所述多个像素集合。本发明实施例首先获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数,根据该像素参数将像素划分为多个像素集合,确定像素集合所对应的灰度值,以得到多个灰度值,根据像素以及灰度值生成目标指纹图像;本方案可以根据像素参数对指纹图像当中的像素进行分类,然后根据不同的像素集合所对应的灰度值重新生成指纹图像,以使指纹图像更加便于识别,相比于现有技术,能够大大提高指纹识别的速度。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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一种指纹图像处理方法的流程示意图;图2为本发明实施例一提供的电容式传感器的结构示意图;图3为本发明实施例二提供的一种指纹图像处理方法的流程示意图;图4为本发明实施例三提供的一种指纹图像处理装置的结构示意图;图5为本发明实施例三提供的第二种指纹图像处理装置的结构示意图。具体实施方式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,显然,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。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作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。本发明实施例提供一种指纹图像处理方法和装置。以下将分别进行详细说明。实施例一、本实施例将从指纹图像处理装置的角度进行描述,该指纹图像处理装置具体可以集成在终端中,该终端可以为移动互联网设备(如智能手机、平板电脑)等包含指纹识别功能的电子设备。请参阅图1,图1为本发明实施例一提供的一种指纹图像处理方法的流程示意图,本实施例的指纹图像处理包括:步骤S101,获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数。具体的,在该步骤之前,终端可以接收图像获取指令,该图像获取指令用于获取用户的指纹图像,其中,当用户在终端设备上进行指纹识别时,比如利用指纹实现屏幕解锁或者支付等功能时,可以通过指纹读取设备,例如光学指纹采集器、热敏式传感器、射频传感器等对用户输入的指纹图像进行采集。以指纹读取设备为电容传感器为例,采用电容传感器是一种较为常见的原始指纹图像的生成方式,如图2所示,图中的传感阵列由56*192个像素点组成,在用户的手指按在该传感器上面时,每个像素点跟手指表面之间形成电容感应信号(即电容值),电容传感器的模数传感器将电容感应信号转换为数字信号的电容值,电容值的大小会由于指纹的峰谷差异而不同,指纹的指峰与像素点之间的距离较近,对应产生较大的电容值,从而数字信号较大;指纹的指谷与像素点之间的距离较远,对应产生的电容值较小,从而数字信号也较小,最终根据这56*192个电容值生成原始指纹图像。其中,上述接收图像获取指令的方法可以有多种,比如检测指纹传感器是否检测到用户的手指,若是,则生成图像获取指令,该指令可以用于调取指纹传感器根据检测到的用户手指而生成的指纹图像,其中,该指纹图像可以为在指纹传感器在接收到指纹特征数据(如电容值)之后,根据该指纹特征数据生成的指纹图像,也可以为在指纹传感器在接收到指纹特征数据之后,将该指纹特征数据发送至处理器并由处理器根据该特征数据生成的指纹图像。在获取指纹图像后,提取该指纹图像当中的像素参数,该像素参数为像素在图像当中的一个属性信息,比如电容值,或灰度值等等。优选的,在获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数之前,本方案还可以对该图像进行预处理,比如降噪处理、图像锐化等等,使之更加清晰,便于提取像素参数,然后在该预处理后的指纹图像当中提取像素的像素参数。步骤S102,根据像素参数将所述像素划分为多个像素集合。在本发明实施例中,根据像素参数将所述像素划分为多个像素集合的方法可以有多种,比如,将指纹图像当中的所有像素按照其像素参数的大小进行排序(从大到小或是从小到大排序),然后对该排序结果进行等分,以得到多个像素集合。其中,上述像素参数可以是像素对应的电容值或是指纹图像当中像素对应的灰度值等等。以上述像素参数为电容值为例,终端可以通过电容式传感器获取用户的指纹,在一块集成有成千上万半导体器件的“平板”上,手指贴在其上与其构成了电容的另一面,由于手指平面凸凹不平,使得凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样,形成的电容值也就不一样,从而可以得到多个不同的电容值,例如指纹图像由10000个像素点组成,便可以将这10000个像素点按照其对应的电容值进行排序,若将排序结果等分为5个像素集合,也即每个像素集合当中有2000个像素;若将排序结果等分为4个像素集合,也即每个像素集合当中有2500个像素,以此类推。可选的,上述根据像素参数将所述像素划分为多个像素集合的方式还可以为:预先设置多个预设电容范围,然后获取指纹图像当中电容值在该预设范围内的像素,根据该像素确定上述的像素集合。比如,首先获取指纹图像当中像素的电容值,根据其中的最大值与最小值设置预设电容范围,若最小的电容值为1uF,最大电容值为100uF,便可以设置5个预设电容范围,分别是1uF-20uF、20uF-40uF、40uF-60uF、60uF-80uF以及80uF-100uF,分别判断指纹图像当中像素的电容值对应的预设电容范围,以得到5个像素集合,也即将指纹图像当中的像素划分为5个像素集合。步骤S103,确定像素集合所对应的灰度值,以得到多个灰度值。具体的,可以对上述像素集合设置对应的灰度值,已获取每个像素集合所对应的灰度值,其中,上述的多个灰度值互不相同。在实际应用当中,灰度值指黑白图像中点的颜色深度,范围一般从0到255,白色为255,黑色为0,比如步骤S102将图像当中的像素划分为5个像素集合,上述5个像素集合分别对应的灰度值可以为20、60、100、140、180和220。优选的,可以根据像素集合中像素所对应的像素参数设置灰度值,以该像素参数为电容值为例,可以根据像素集合当中像素的平均电容值来设置灰度值,比如平均电容值为10uF的像素集合对应的灰度值为20,平均电容值为30uF的像素集合对应的灰度值为60,平均电容值为50uF的像素集合对应的灰度值为100,平均电容值为70uF的像素集合对应的灰度值为140,平均电容值为90uF的像素集合对应的灰度值为180。步骤S104,根据像素以及灰度值生成目标指纹图像。具体的,根据像素以及灰度值生成目标指纹图像的步骤可以具体包括:确定像素对应的像素集合,并获取该像素集合对应的灰度值;根据像素以及像素对应的灰度值生成目标指纹图像。由上可知,本发明实施例首先获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数,根据该像素参数将像素划分为多个像素集合,确定像素集合所对应的灰度值,以得到多个灰度值,根据像素以及灰度值生成目标指纹图像;本方案可以根据像素参数对指纹图像当中的像素进行分类,然后根据不同的像素集合所对应的灰度值重新生成指纹图像,重新生成的指纹图像相较于原始指纹图像储存大小将大大减少,节省储存空间,并且使图像的解码与反解码造成的图像失真非常小,指纹图像更加便于识别,相比于现有技术,能够大大提高指纹识别的速度和效率。实施例二、本实施例将在实施例一的基础上,进一步对该指纹图像处理方法进行说明,如图3所示,图3为本发明实施例二提供的一种指纹图像处理方法的流程示意图,具体包括以下步骤:步骤S201,获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数。具体的,在该步骤之前,终端可以接收图像获取指令,该图像获取指令用于获取用户的指纹图像,其中,当用户在终端设备上进行指纹识别时,比如,在带有指纹识别的智能手机当中,用户解锁时会将手指放在手机的指纹识别模块(譬如home键),此时手机生产图像获取指令,该指纹识别模块根据图像获取指令获取用户的指纹图像,其中,上述指纹识别模块可以为电容式传感器、热敏式传感器、射频传感器等。例如采用的指纹传感器为电容式传感器,则上述像素对应的像素参数可以为电容值。步骤S202,根据该像素参数确定满足预设条件的预设像素集合。具体的,该步骤中的预设条件可以为上述像素参数满足预设阈值,上述预设条件可以为一个或多个,对应的预设像素集合也可以为一个或多个,比如,获取指纹图像当中电容值小于10uF的像素,根据该像素确定第一预设像素集合,获取指纹图像当中电容值大于9010uF的像素,根据该像素确定第二预设像素集合,即上述第一预设像素集合、第二预设像素集合即为满足预设条件的预设像素集合。步骤S203,删除该预设像素集合当中的所有像素。具体的,删除指纹图像当中满足上述预设条件的像素。步骤S204,根据像素参数对像素进行排序,以得到排序结果。比如,将指纹图像当中的所有像素按照其像素参数的大小进行排序(从大到小或是从小到大排序),然后对该排序结果进行等分,以得到多个像素集合。其中,上述像素参数可以是像素对应的电容值或是指纹图像当中像素对应的灰度值等等。步骤S205,对排序结果进行划分,以得到多个像素集合。比如,指纹图像由10000个像素点组成,便可以将这10000个像素点按照其对应的电容值进行排序,若将排序结果等分为5个像素集合,也即每个像素集合当中有2000个像素;若将排序结果等分为4个像素集合,也即每个像素集合当中有2500个像素,以此类推。步骤S206,确定像素集合所对应的灰度值。具体的,可以对上述像素集合设置对应的灰度值,已获取每个像素集合所对应的灰度值,其中,上述的多个灰度值互不相同。步骤S207,根据该灰度值对像素集合当中的像素进行调整。具体的,上述根据该灰度值对像素集合当中的像素进行调整的步骤可以具体包括:将上述像素集合中的像素替换为灰度值对应的像素。步骤S208,根据调整后的像素生成目标指纹图像。具体的,上述根据调整后的像素生成目标指纹图像的步骤可以具体包括:根据替换后的像素生成目标指纹图像。由上可知,本发明实施例首先获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数,根据该像素参数将像素划分为多个像素集合,确定像素集合所对应的灰度值,以得到多个灰度值,根据像素以及灰度值生成目标指纹图像;本方案可以根据像素参数对指纹图像当中的像素进行分类,然后根据不同的像素集合所对应的灰度值重新生成指纹图像,重新生成的指纹图像相较于原始指纹图像储存大小将大大减少,节省储存空间,并且使图像的解码与反解码造成的图像失真非常小,指纹图像更加便于识别,相比于现有技术,能够大大提高指纹识别的速度和效率。实施例三、为了更好地实施以上方法,本发明实施例将在上述方法基础上提供一种指纹图像处理装置,该装置可以集成在终端中,该终端可以为移动互联网设备(如智能手机、平板电脑)等包含指纹识别功能的电子设备。如图4所示,该指纹图像处理装置包括:参数获取模块301、划分模块302、灰度确定模块303和生成模块304,如下:该参数获取模块301,用于获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数;优选的,在获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数之前,本发明实施例提供的处理装置还可以包括预处理模块,该预处理模块,用于对原始指纹图像进行预处理,比如降噪处理、图像锐化等等,使之更加清晰,便于提取像素参数,然后在该预处理后的指纹图像当中提取像素的像素参数。该划分模块302,用于根据像素参数将像素划分为多个像素集合;其中,该划分模块302根据像素参数将所述像素划分为多个像素集合的方法可以有多种,比如,将指纹图像当中的所有像素按照其像素参数的大小进行排序(从大到小或是从小到大排序),然后对该排序结果进行等分,以得到多个像素集合。其中,上述像素参数可以是像素对应的电容值或是指纹图像当中像素对应的灰度值等等。该灰度确定模块303,用于确定像素集合所对应的灰度值,以得到多个灰度值;该生成模块304,用于根据像素以及灰度值生成目标指纹图像。优选的,请参考图5,在本发明实施例中,生成模块304具体包括:调整子模块3041和生成子模块3042;该调整子模块3041,用于根据灰度值对原始指纹图像中的像素进行调整。进一步的,该调整子模块3041,具体用于将像素集合中的像素替换为灰度值对应的像素。该生成子模块3042,用于根据调整后的像素生成目标指纹图像。进一步的,该生成子模块3042,具体用于根据替换后的像素生成目标指纹图像。本发明实施例提供的处理装置还可以包括:集合确定模块305和删除模块306;该集合确定模块305,用于在参数获取模块301获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数之后,划分模块302根据像素参数将像素划分为多个像素集合之前,根据像素参数确定满足预设条件的预设像素集合。进一步的,该步骤中的预设条件可以为上述像素参数满足预设阈值,上述预设条件可以为一个或多个,对应的预设像素集合也可以为一个或多个,比如,获取指纹图像当中电容值小于第一预设电容值的像素,根据该像素确定第一预设像素集合,获取指纹图像当中电容值大于第二预设电容值的像素,根据该像素确定第二预设像素集合,即上述第一预设像素集合、第二预设像素集合即为满足预设条件的预设像素集合。该删除模块306,用于删除预设像素集合当中的所有像素。比如,在确定第一预设像素集合、第二预设像素集合后,删除指纹图像当中所述集合对应的像素。优选的,在本发明实施例提供的处理装置中,划分模块302可以具体包括:排序子模块和划分子模块;该排序子模块,用于根据像素参数对像素进行排序,以得到排序结果;该划分子模块,用于对排序结果进行划分,以得到多个像素集合。比如,比如,将指纹图像当中的所有像素按照其像素参数的大小进行排序(从大到小或是从小到大排序),然后对该排序结果进行等分,以得到多个像素集合。由上可知,本发明实施例首先由参数获取模块301获取原始指纹图像当中像素对应的像素参数,集合确定模块302根据该像素参数将像素划分为多个像素集合,灰度确定模块303确定像素集合所对应的灰度值,以得到多个灰度值,生成模块304根据像素以及灰度值生成目标指纹图像;本方案可以根据像素参数对指纹图像当中的像素进行分类,然后根据不同的像素集合所对应的灰度值重新生成指纹图像,重新生成的指纹图像相较于原始指纹图像储存大小将大大减少,节省储存空间,并且使图像的解码与反解码造成的图像失真非常小,指纹图像更加便于识别,相比于现有技术,能够大大提高指纹识别的速度和效率。具体实施时,以上各个模块可以作为独立的实体来实现,也可以进行任意组合,作为同一或若干个实体来实现,以上各个模块的具体实施可参见前面的方法实施例,在此不再赘述。需要说明的是,本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于计算机可读存储介质中,如存储在终端的存储器中,并被该终端内的至少一个处理器执行,在执行过程中可包括如信息发布方法的实施例的流程。其中,存储介质可以包括:只读存储器(ROM,ReadOnlyMemory)、随机存取记忆体(RAM,RandomAccessMemory)、磁盘或光盘等。以上对本发明实施例提供的一种指纹图像处理方法和装置进行了详细介绍,其各功能模块可以集成在一个处理芯片中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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