用于估计手指移动的方法和系统与流程

本发明涉及一种利用指纹传感器来估计手指移动的方法和系统。

背景技术：

指纹传感器有时候被当作“导航工具”，举例来说，用于在显示器上移动光标或指针或者用于选择呈现在显示器上的项目等。

为能够在此导航工具应用中使用指纹传感器，有必要以某种方式追踪用户的手指移过指纹传感器。

根据在us6408087中描述的一种方法，指纹的纹脊(ridge)与纹孔(pore)被识别并且检测纹脊与纹孔在指纹的连续图像之间的运动。

为了以低成本且节省电力的方式来制造基于指纹的导航工具的硬件，期望尽可能地减小指纹传感器的尺寸并且使用低存储器需求及低计算复杂性的方法。

us7064743针对该目标公开了一种基于区块匹配的手指移动追踪方法。

然而，就使用指纹传感器来估计手指移动而言，仍有改进的空间，尤其是在使用小型指纹传感器以及低存储器需求及低计算复杂性的追踪方法时该如何实现充分的精确性。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上面提及的缺点与其他缺点，本发明的目的在于提供利用指纹传感器的改进的手指移动估计。

所以，根据本发明的第一方面，提供了一种利用指纹传感器来估计手指的手指移动的方法，该方法包括下面的步骤：a)在参考指纹图像获取时间处获取参考指纹图像；b)在候选指纹图像获取时间的时间序列中的每个候选指纹图像获取时间处获取至少一个候选指纹图像；c)针对每个候选指纹图像获取时间，确定多个候选手指移动方向中的每个候选手指移动方向的匹配参数值，该匹配参数值表示对应于指纹传感器的参考区的参考指纹图像部分和对应于指纹传感器的候选区的候选指纹图像部分之间的相关性，该候选区相对于该参考区在候选手指移动方向上移位；d)针对每个候选手指移动方向，确定局部极值匹配参数值，其表示候选指纹图像获取时间的时间序列的最大相关性；以及e)基于所确定的局部极值匹配参数的估算来估计手指移动。

“手指移动”应该被理解为手指移动方向与手指速度中的至少之一。

候选区可以相对于参考区在候选手指移动方向上移位给定的位移距离。进一步言之，在候选手指移动方向上的给定的位移距离对于每个候选指纹图像获取时间可以是相同的。

举例来说，该指纹传感器可以为电容性指纹传感器，其检测表示感测元件阵列中的每个感测元件与触碰该指纹传感器表面的手指表面之间的电容性耦合的测度。在对应于指纹中的纹脊的位置处的感测元件所呈现的与手指的电容性耦合强过在对应于指纹中的纹谷(valley)的位置处的感测元件所呈现的与手指的电容性耦合。

然而，本发明的各种实施方式并不受限于特定的指纹感测技术，举例来说，其同样可应用于光学指纹传感器、热指纹传感器、或是压电指纹传感器等。

候选指纹图像总是在获取参考指纹图像之后才被获取。

应该注意的是，参考指纹图像部分和候选指纹图像部分可以为连续或不连续的任何形状。根据一个示例，每个图像部分可以为图像像素的实心矩形；而根据另一示例，每个图像部分可以为一组分布式图像像素。

以罗盘来比拟，举例来说，候选手指移动方向可以包含北、西北、西、西南等。

在本申请案的背景中，”指纹图像部分”可以为整个被获取的指纹图像或是其一部分。

表示候选指纹图像部分与参考指纹图像部分之间的相关性的匹配参数值在候选指纹图像部分与参考指纹图像部分之间有较强相关性(相似性)时可以为较高或较低。

根据一个示例，匹配参数值可以为候选指纹图像部分和参考指纹图像部分之间的差异的测度。在此情况中，匹配参数值的较低值表示指纹图像部分之间的较强相关性，并且表示最大相关性的局部极值则将是局部最小值。同样地，匹配参数值可以为指纹图像部分之间的对应性或相同性的测度，并且在此情况中，表示最大相关性的局部极值是局部最大值。

根据本发明的实施方式，可以估算呈现表示就时间而言相应的候选手指移动方向的最大相关性的局部极值的至少两个候选手指移动方向。

本发明基于如下认识：指纹的典型特性与超小型指纹传感器的组合可能难以正确估计手指移动方向与速度。具体地，在指纹图案的周围，纹脊至少在被超小型指纹传感器覆盖的感测区域内部可能接近彼此平行。在基本上平行于纹脊的方向上的移动随后可能非常难以利用已知的匹配技术来相互区分。

本案发明人现已认识到，因为指纹中的纹脊实际上不完全平行，所以即使利用简单的匹配方法仍然可以准确地估计手指移动。

根据本发明的实施方式，这可以通过估算若干个不同候选手指移动方向直到这些候选手指移动方向中的每个均已在特定候选手指移动方向上达到最大相关性(也就是，最佳对应性)为止来实现。通过估算不同的最大相关性，便可因而确定哪个候选手指移动方向在不同的可能方向中有最佳匹配。

手指移动方向接着可以被估计为主要在具有最佳匹配的候选手指移动方向上。举例来说，手指移动方向可以被估计为介于两个相邻候选手指移动方向之间的某处，或者，手指移动方向可以直接被估计为对应于”最佳”候选手指移动方向。所估计的手指移动方向可以为平均运算的结果，其中具有最佳匹配的候选手指移动方向可以被给予最大权值。

根据各种实施方式，每个候选区可以相对于该参考区移位相应的已知位移距离；并且步骤b)可以包括以导致在手指移动位移距离所需要的时间期间获取至少三个候选指纹图像的获取频率来获取候选指纹图像。

手指导航系统通常被设计成用于所估计的最大手指速度。在手指以最大手指速度移动上面提及的位移距离所需要的时间期间，优选地，至少三个候选指纹图像应该被获取。在相同的时间周期期间应该确定至少三个匹配参数值的时间序列，以使得可以至少粗略确定匹配参数值的时间序列的局部极值。

对于具有以某个感测元件间距(介于指纹传感器中的感测元件阵列的列或行中的相邻感测元件的中心之间的距离)所布置的感测元件的阵列的指纹传感器，最短的可能位移距离可以为感测元件间距。

作为合理的示例，感测元件间距可以被假设为约50μm，这是指纹传感器常见的感测元件间距，并且对于手指导航系统的可接受效率，最低最大手指速度可以为约5cm/s。

据此，有利地，至少三个候选指纹图像可以在手指以5cm/s移动50μm所需要的时间期间被获取，其转换成每秒至少3000个候选指纹图像。

为进一步提高手指导航系统的效率，手指导航系统可以有利地被设计成用于至少约10cm/s的最大手指速度，其结合50μm的感测元件间距转换成每秒获取并且处理至少约6000个候选指纹图像。还可以有利地在手指移动位移距离所需要的时间期间获取远大于三个候选指纹图像。举例来说，可以有利地在该时间期间获取至少五个候选指纹图像。对于上面给出的示例，分别对应于每秒至少5000个候选指纹图像以及每秒至少10000个候选指纹图像。

根据各种实施方式，再者，每个候选区可以相对于该参考区移位相应的已知位移距离；并且步骤e)可以包括基于所确定的局部极值匹配参数的估算以及已知的位移距离来估计手指的速度。

局部极值匹配参数的估算将给出手指移动的方向以及手指在该方向上移动已知位移距离所需要的时间的表示。

根据该时间以及该已知位移距离能够估计手指移动速度。如上面已述，手指移动方向可以被估计为介于两个候选手指移动方向之间，并且该距离和时间或者手指移动速度可以基于该方向来估计，举例来说，通过取平均来估计。

在各种实施方式中，已知位移距离可以对应于每个候选手指移动方向上的一个或若干个感测元件。在列/行方向上，该位移距离是感测元件间距的倍数，并且在对角线方向上的位移距离将更长，例如，对于正方形候选区中，其为感测元件间距乘以2的平方根，等等。

根据实施方式，再者，上面提及的步骤a)至e)可以有利地连续执行若干次，以便持续地追踪手指移动。结果可以为一连串的瞬间手指移动估计。改进的手指移动估计可以基于若干个瞬间手指移动估计。举例来说，此改进的手指移动估计可以基于当前的瞬间手指移动估计以及一个或若干个先前确定的瞬间手指移动。举例来说，大约恒定的手指移动速度可能因为量化误差而导致波动的瞬间手指速度估计。在此情况中，手指移动速度的估计可以基于若干个瞬间手指移动估计取平均(有利地是加权平均)而被改进。

作为连续执行若干次瞬间手指移动估计运算的替选或补充，若干次瞬间手指移动估计运算可以至少部分地被同步执行。换言之，对于不同的瞬间手指移动估计运算，获取候选指纹图像区的时间序列可以重迭。

再者，应该注意的是，在一个瞬间手指移动估计运算中的候选指纹图像可以作为另一个瞬间手指移动估计运算中的参考指纹图像。

通过针对不同的瞬间手指移动估计引入参考指纹图像获取时间和第一候选指纹图像获取时间之间的变化的延迟(时间周期)，手指移动的估计则可以被进一步改进。特别地，对于高手指移动速度，情况就是这样，其中因为参考图像部分和候选图像部分的像素配置造成的量化误差可能导致相对大的速度误差。

所以，第一导航序列可以在该时间序列中呈现介于参考指纹图像获取时间与第一候选指纹图像获取时间之间的第一时间周期，并且第二导航序列可以在时间序列中呈现介于参考指纹图像获取时间与第一候选指纹图像获取时间之间的不同于第一时间周期的第二时间周期。

这样，手指移动，尤其是手指速度的估计可以另外基于第一时间周期和第二时间周期。上面提及的时间周期可以根据预定式样在相当大量的不同时间周期之间改变，例如至少四个不同的时间周期。这使得可以确定不同时间周期中的哪个时间周期在特定的候选指纹获取时间和手指以要被估计的手指速度移动上面提及的位移距离所需要的手指移动时间之间导致最佳的对应性。

根据各种实施方式，每个所获取的候选指纹图像可以包括对应于不同候选手指移动方向上的位移的多个不同的候选指纹图像部分。

在这些实施方式中，所获取的候选指纹图像的不同的候选指纹图像部分可以与参考指纹图像部分相关，以确定每个候选手指移动方向的匹配参数值。从此可以断定，每个候选指纹图像部分小于完整的候选指纹图像(每个候选指纹图像部分所包括的像素少于完整的候选指纹图像)。

再者，参考指纹图像可以包括对应于相对于单个候选指纹图像部分在不同候选手指移动方向上的位移的多个不同的参考指纹图像部分。

作为上面所述实施方式的替选，举例来说，候选指纹图像部分可以由整个所获取的候选指纹图像来构成。候选指纹图像部分可以与不同的参考指纹图像部分相关，以确定每个候选手指移动方向的匹配参数值。在这些实施方式中，可以获取较小(像素的数量较少)的候选指纹图像。因为候选指纹图像可以如上面所述那样有利地以相当高的获取频率(例如，每秒至少3000个图像)来获取，所以较小的候选指纹图像将导致减少的处理，转而可以在手指导航系统的最大手指速度方面提供降低的复杂性和/或降低的能耗和/或提高的效率。

根据应用而定，其中参考指纹图像包括多个参考指纹图像部分并且每个候选指纹图像包括多个候选指纹图像部分的混合式实施方式也可以是有利的。

为帮助确定匹配参数值，参考指纹图像部份和每个候选指纹图像部分可以有利地具有相同的空间配置(高度、宽度、像素分布等)。据此，候选区可以有利地具有与参考区相同的感测元件配置。

参考区与候选区可以有利地包含不到一百个感测元件，这允许使用非常小的指纹传感器。

根据实施方式，多个候选手指移动方向中的每个的匹配参数值可以利用区块匹配算法来确定。

举例来说，该匹配参数值可以为所谓的成本函数(costfunction)的输出。举例来说，公知的成本函数包含绝对差的总和、平均绝对差、平方误差的总和以及平均平方误差。

当手指移动(方向和/或速度)已经被估计时，表示手指移动的信号可以被提供至外部控制单元，用于基于检测到的手指移动来控制电子装置。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于估计手指的手指移动的手指导航系统，该手指导航系统包括：指纹传感器，其包括感测元件阵列；以及处理电路，其包含：指纹图像获取电路，用于获取指纹图像；指纹图像匹配电路，用于确定表示所获取的指纹图像之间的相关性的匹配参数值；存储器；以及估计电路，用于基于匹配参数值来估计手指移动，其中，当手指移过指纹传感器的感测区时：指纹图像获取电路在参考指纹图像获取时间处获取参考指纹图像并且在候选指纹图像获取时间的时间序列中的每个候选指纹图像获取时间处获取至少一个候选指纹图像；指纹图像匹配电路针对每个候选指纹图像获取时间确定多个候选手指移动方向中每个候选手指移动方向的匹配参数值，该匹配参数值表示对应于指纹传感器的参考区的参考指纹图像部分和对应于指纹传感器的候选区的候选指纹图像部分之间的相关性，该候选区相对于该参考区在候选手指移动方向上移位；指纹图像匹配电路在存储器中针对每个候选手指移动方向至少存储局部极值匹配参数值，其表示候选指纹图像获取时间的时间序列的最大相关性；以及，估计电路基于每个候选手指移动方向的局部极值的估算来估计手指移动。

有利地，指纹获取电路可以被配置成每秒获取至少3000个候选指纹图像。

根据各种实施方式，再者，指纹传感器以及至少指纹图像获取电路、指纹图像匹配电路和存储器可以被提供为单个半导体器件。这提供一种非常紧凑并且具有低功耗的低成本手指导航系统。

再者，就高指纹感测效率与鲁棒性而言，每个感测元件可以包括：要由手指触碰的保护性电介质顶层；导电感测结构，其被布置在该顶层下面；以及电荷测量电路，其被连接至感测结构，用于提供感测信号，其表示因手指以及感测结构之间的电位差变化导致的感测结构承载的电荷变化。电荷测量电路可以包括电荷放大器。

本发明的此第二方面的另外的实施方式以及提高本发明的第二方面实现的效果大部分类似于上面针对本发明的第一方面所述。

总而言之，本发明涉及一种估计手指的手指移动方向的方法，该方法包括下面的步骤：a)获取参考指纹图像；b)在获取时间的时间序列中的每个获取时间处获取至少一个候选指纹图像；c)针对每个获取时间，确定多个候选手指移动方向中的每个候选手指移动方向的匹配参数值，该匹配参数值表示对应于该候选手指移动方向上的位移的参考指纹图像部分和候选指纹图像部分之间的相关性；d)针对每个候选手指移动方向，确定局部极值匹配参数值，其表示获取时间的时间序列的最大相关性；以及e)基于所确定的局部极值匹配参数的估算来估计手指移动。

附图说明

现在将参照附图来更详细说明本发明的这些和其他方面，附图示出了本发明的示例实施方式，其中：

图1以电视机的遥控器形式示意性示出了根据本发明的实施方式的手指导航系统的示例性应用；

图2是图1中的遥控器中所包括的手指导航系统的示意性框图；

图3是利用图1和图2中的手指导航系统的指纹传感器所获取的指纹图像的示例；

图4是示意性示出根据本发明的示例实施方式的估计手指移动的方法的流程图；

图5示意性示出了在图4的方法中所使用的指纹传感器的示例以及候选手指移动方向；

图6示意性示出了候选指纹图像和参考指纹图像之间的偏差随时间的演化；以及

图7a至b示意性示出了通过针对不同的手指移动估计改变参考指纹图像和第一候选指纹图像的获取之间的时间周期所获得的手指速度的改进的确定。

具体实施方式

图1以用于控制电视机2的操作的遥控装置1的形式示意性示出了根据本发明的实施方式的手指导航系统的示例应用。应该注意的是，遥控装置1仅为一种示例应用，并且根据本发明的实施方式的手指导航系统同样可被并入在其他电子装置中，例如，移动电话或计算机等，只要用户的手指移过指纹传感器被用来控制电子装置的操作即可。

参照图1，遥控装置1包括手指导航系统4以及无线发射器，例如，红外线led(图1中未示出)。电视机2包括无线接收器，例如，光电检测器(未示出)，用于接收遥控装置1发射的信号。举例来说，电视机2可以基于接收到的信号被控制用于改变频道，或者如图1中示意性示出的，在菜单对话5中的选项中进行选择。

现在参照图2，其为图1中的遥控装置1中所包括的手指导航系统的示意性框图，该手指导航系统4包括指纹传感器7以及处理电路。此处所示的处理电路包含微处理器8以及存储器(mem)9。应该了解的是，该处理电路同样可以至少部分被实现为asic，并且图2中的手指导航系统4可被提供为单个集成电路。

在图2的框图中，微处理器被示为包括指纹图像获取电路11、指纹图像匹配电路12、以及估计电路13。

在根据本发明的手指导航系统4的实施方式中，指纹传感器7可以是非常小的，以使得手指导航系统能够是非常紧凑且成本高效的。为正确地表达该示例指纹传感器7的可能尺寸，在图3中的示例性指纹图案16中示出对应于指纹传感器7的10×10感测元件感测区的指纹部分15。从图3中便能够了解，指纹传感器7较之指纹特征是非常小的，而且尤其是在基本上平行于指纹纹脊17的手指移动方向上可能难以准确地估计手指移动方向。举例来说，在图3中的情形中，可能难以区分西南方向和东北方上中的移动。本发明的实施方式可如本文中所述的那样提供手指移动方向的更准确的估计。

现在将参照图4中的示意性流程图以及图5与图6中提供的图示来说明根据本发明的示例实施方式的利用图2中的手指导航系统4来估计手指移动方向的方法。

在第一步骤100中，参考指纹图像由指纹图像获取电路11从指纹传感器7处获取。本手指移动估计的参考指纹图像是在参考图像获取时间tr处所获取的。

在随后的步骤101中，候选指纹图像由指纹图像获取电路11在第n个候选图像获取时间tcn处从指纹传感器7处获取，其从与参考图像获取时间tr隔开时间周期的第一候选图像获取时间tc1处开始。根据实施方式，如下面进一步更详细说明的，介于参考图像获取时间tr与第一候选图像获取时间tc1之间的时间周期在不同的手指移动估计中可以不同。

在已所获取该参考指纹图像和第n个候选指纹图像之后，该方法前进至步骤102，基于对应于指纹传感器7的参考区的(参考指纹图像的)参考指纹图像部分和对应于指纹传感器7的候选区的(候选指纹图像的)候选指纹图像部分之间的相关性来确定多个候选手指移动方向中的每个候选手指移动方向的匹配参数值。对于每个候选手指移动方向，候选区相对于参考区在候选手指移动方向上移位。

现在将参照图5在下面提供参考指纹图像、参考指纹部分、参考区、候选指纹图像、候选指纹部分以及候选区之间的关系的额外说明。

图5示意性示出了在图2中的手指导航系统4中所包括的指纹传感器7(或者图2中的指纹传感器7的一部分)的一个示例。为了有助于说明不同的候选手指移动方向、参考区以及候选区的目的，在图5中提供指纹传感器7的九个图示。这些指纹传感器中的每个均具有不同的感测元件阴影区，并且指纹传感器图示以它们的相应的阴影区的表示来识别，例如，中心(c)、西北(nw)、北(n)、东北(ne)、西(w)、东(e)、西南(sw)、南(s)、以及东南(se)。

在图5的示例中，指纹传感器7具有包括一百个感测元件的感测区，这些感测元件被布置在10×10的感测元件阵列中，并且每个阴影区均由8×8个感测元件形成。

根据一个实施方式，在步骤100中获取的参考指纹图像可以利用形成中心(c)阴影区(其因而作为参考区)的8×8个感测元件来获取。在该实施方式中，在步骤101中获取的每个候选指纹图像可以利用如图5中的指纹传感器7所表示的10×10个感测元件来获取。每个候选指纹图像因而可被视为包含八个不同的候选指纹图像部分，对应于候选区(图5中由罗盘的不同方向所示的阴影区)的每个候选指纹图像部分相对于参考区在不同的候选手指移动方向上移位。

根据另一实施方式，在步骤100中获取的参考指纹图像可以利用完整的10×10个感测元件指纹传感器来获取，而在步骤101中获取的每个候选指纹图像则可以利用由中心(c)阴影区所表示的8×8个感测元件所形成的候选区来获取。

在该实施方式中，参考指纹图像可以被视为包含八个不同的参考指纹图像部分，对应于参考区(图5中由罗盘的不同方向所示的阴影区)的每个参考指纹图像部分均相对于候选区在不同的候选手指移动方向上移位(显然等效于候选区相对于参考区移位)。

对于横向的候选手指移动方向(北、西、东和南)，相对于参考区的位移距离等于感测元件间距(举例来说，其可以为约50μm)，并且对于对角线的候选手指移动方向(西北、东北、西南和东南)，相对于参考区的位移距离等于感测元件间距乘以2的平方根(对于50μm的感测元件间距，为约70μm)。

返回图4中的流程图，针对每个候选手指移动方向分开确定表示候选指纹图像部分和参考指纹图像部分之间的相关性的匹配参数值。这在图4的流程图中由步骤101后面的外送分支来示意性表示。现在将针对候选手指移动方向中的一个候选手指移动方向(举例来说，西(w))说明针对每个候选手指移动方向分别执行的步骤。应该了解的是，其余的候选手指移动方向以类似的方式来处理。

据此，至少针对第一候选指纹图像获取时间tc1，上面所述的确定匹配参数值的步骤102是针对每个候选手指移动方向分开执行的。

如上面在“发明内容”章节中所述，匹配参数值可以为表示两个图像之间的相关性的任何适合的值。在当前所示的示例中使用候选指纹图像部分以及参考指纹图像部分的所有8×8个像素的绝对差(偏差)的总和作为匹配参数值。

在下一个步骤103中，基于从最后的匹配参数值中开始的匹配参数值的演化来确定候选手指移动方向是否应该被取消资格。如果是的话(y)，则该方法前往步骤104并且该候选指纹方向被忽略。

如果在步骤103中确定该候选手指移动方向不应该被取消资格且不应该被忽略(n)，则该方法前往步骤105，其中确定是否已经达到该候选手指移动方向的局部极值。

如果在步骤105中确定尚未达到匹配参数值的局部极值(n)，则该方法前往步骤106(or：或)，其中检查是否存在任何候选手指移动方向既没有被取消资格也没有达到其局部极值。如果情况如此，则该方法继续在步骤101中在下一个候选指纹图像获取时间tcn+1处获取新的候选图像。

相反，如果在步骤105中确定已经达到匹配参数值的局部极值(y)，则该局部极值和对应的候选指纹获取时间在步骤107中被保存在存储器9中。应该注意的是，该局部极值和对应的时间通常与先前的候选指纹图像获取相关，例如，在先前候选指纹图像获取时间tcn-1处的获取。

估计电路13基于所确定的局部极值以及针对不同的候选手指移动方向所确定的对应时间来在下一个步骤108中估计手指移动并且提供用于表示该手指移动的信号。步骤108的结果结束当前的手指导航序列并且开始下一个导航序列。

下面将参考图6来进一步提供如何确定候选手指移动方向是否应该被取消资格的示例，或者确定是否已经达到局部极值的示例，或者确定是否需要额外的候选指纹图像获取的示例。

图6中示出了关于不同的候选手指移动方向的匹配参数值(在该情况中为偏差)随着时间的演化的示例，其中不同的候选手指移动方向由已参照图5在上面描述的罗盘中的不同点来表示。

对于其中匹配参数值已经开始表示减小的相关性(增加的偏差)的候选手指移动方向，在步骤103中确定不需要进一步的分析并且候选手指移动方向应该被忽略。在图6中所示的示例性情况中，被忽略的候选手指移动方向为西北、北、东北和东。

然而，如果所确定的匹配参数值至少开始表示增加的相关性(减小的偏差)，则候选手指移动方向可以为真实的手指移动方向，并且应执行进一步的分析。这在该流程图中由步骤105来表示，其中确定相关性是否继续增加或者是否已经达到局部极值。

在图6的示例中确定西、西南、南和东南方向中的每个方向的偏差的局部最小值，并且在步骤108中基于这些方向的局部最小值来估计手指移动。在该情况中，确定候选移动方向”南”在大约第16个候选指纹图像获取时间tc16处呈现最佳的相关性。所以，估计电路13在步骤108中估计手指移动在方向”南”上并且具有能够由下面关系式来近似的手指速度：

1×感测元件间距/tc16

应该注意的是，优选地，具有该局部极值的每个候选手指移动方向的局部极值(图6中的偏差的最小值)均应被识别。为实现此目的，优选地，应该获取充分数量的候选指纹图像(并且以充分的帧速率来获取)。在图6的示例中应该获取至少约23个帧，以识别西、西南、南和东南方向中每个方向的局部最小值。

如上面结合图4中的流程图所说明的，根据本发明的实施方式的方法通常可以被重复执行，只要在指纹传感器7上检测到移动中的手指即可。每一次该方法被执行时，表示手指移动(有利地是方向和速度)的信号被提供并且能够被用来控制电子装置的操作。

在上面所提供的方法的说明中，根据实施方式，在不同的手指移动估计中，介于参考图像获取时间tr和第一候选图像获取时间tc1之间的时间周期可以不同。

现在将参照图7a和7b来描述利用这种时间抖动(temporaldithering)的示例实施方式，图7a和7b示意性示出了具有不同的在参考图像获取时间tr和第一候选图像获取时间tc1之间的时间周期的两个不同的手指移动估计。

图7a示意性示出了第一手指移动估计的指纹图像获取时序，其中参考指纹图像25是在参考图像获取时间tr处被获取的。在第一时间周期t1之后，候选指纹图像26a至i的时间序列在候选指纹获取时间tc1至tc9处被获取。

在图7b中示意性示出的第二手指移动估计中，存在不同于第一时间周期t1的、从参考指纹图像30的获取到第一候选指纹图像31a的获取的第二时间周期t2。如图7a中所示，候选指纹图像31a至i的时间序列在候选指纹获取时间tc1至tc9处被获取。

如图7a和7b中示意性示出的，对于示例性情况，用户的手指可能耗费特定的手指移动时间tfm来移动上面提及的位移距离。在该情况中，在图7a和7b中的时间序列与利用在手指移动方向上与参考传感器区产生移位的候选传感器区所取得的候选指纹图像相关。

通过图7a中的第一时间周期t1，手指移动时间tfm大致在第五候选图像获取时间与第六候选图像获取时间之间的中间。

通过这种特定的手指速度以及用于每次手指移动估计的恒定时间周期(第一时间周期t1)，因为手指速度变化非常小的关系，手指导航系统有时候可以表示手指速度为d/(tc5-tr)，有时候则为d/(tc6-tr)。特别地对于相对高的手指速度，这意谓着真实手指速度的相当小的变化可能转化成由手指导航系统估计的手指速度中的明显变化。

相反，使用参考指纹获取时间tr和第一候选指纹获取时间tc1之间不同的时间周期，将可以实现手指速度的更稳定的估计，尤其是对于高的手指速度。

如从图7b能够了解的，第二时间周期t2将导致手指移动时间tfm更接近第五候选指纹获取时间，使得手指速度的小的变化不会导致在第二手指移动估计中估计的手指速度中的显著变化。

通过使用参考指纹获取时间tr和第一候选指纹获取时间tc1之间的若干个已知且不同的时间周期，所估计的手指速度中导致大幅且快速波动的手指移动估计能够被忽略，并且手指速度能够基于表示更稳定的手指速度的手指移动估计而被更准确且更可靠地估计。

上面虽然已经结合牵涉到确定匹配参数值的局部极值以及基于所确定的局部极值来估计手指移动的手指导航方法描述了本发明，但是应该注意的是，通过改变参考指纹图像获取时间和第一候选指纹获取时间之间的时间周期来估计手指速度的这种改进方法同样可适用于期望基于所获取的指纹图像的时间序列来改进手指速度的估计的其他情形中。举例来说，上面所述的时间抖动的实施方式可以结合确定从利用滑动类型(swipetype)指纹传感器系统所获取的指纹图像中提取的指纹特征图案之间的空间关系来改进手指速度的估计。

本领域技术人员将认识到，本发明并不受限于上面所述的优选实施方式。相反地，许多修改和变型均可能落在所附权利要求的范围内。

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