生物特征信息采集方法、生物特征信息采集装置及终端与流程

本发明属于生物特征识别技术领域，尤其涉及一种生物特征信息采集方法、生物特征信息采集装置、终端及计算机可读存储介质。

背景技术：

目前，生物特征识别技术以其便捷准确同时兼顾安全的特点被广泛的应用在各种终端上，例如，很多的手机、平板等移动终端都配备了通过指纹识别进行解锁的功能。在进行生物特征识别时，首先需要采集生物特征信息，随着技术的进步，越来越多的终端趋向于配备较大尺寸的显示屏幕，并通过与显示屏幕的大小相匹配的图像传感器采集与显示屏幕相接触的待采集对象的生物特征信息。

然而，在通过与显示屏幕的大小相匹配的图像传感器进行生物特征信息的采集时，现有技术中需对图像传感器的所有像素进行全面的扫描和采集，由于显示屏幕面积较大，相应的需采集的图像传感器上的像素数量较多，因此导致采集生物特征信息的时间较长，采集效率不高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种生物特征信息采集方法、生物特征信息采集装置、终端及计算机可读存储介质，能够减少采集生物特征信息的时间，提高采集效率。

本发明实施例的第一方面提供了一种生物特征信息采集方法，应用于具有一图像传感器的终端，所述图像传感器包括由两个以上像素组成的像素阵列，所述像素阵列中的每个像素在感测到待采集的生物特征信息时，该像素产生的像素信号大于预设阈值；

所述生物特征信息采集方法包括：

检测所述像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，其中，n为自然数，且，所述n的取值与所述像素阵列包括的像素数量相关；

基于所述检测的所述像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，将产生的像素信号大于所述预设阈值的像素确定为目标像素；

获取各目标像素在所述像素阵列中的位置信息；

基于各目标像素在所述像素阵列中的位置信息，在所述像素阵列上生成至少一个采集区域；

对所述至少一个采集区域进行生物特征信息的采集。

本发明实施例的第二方面提供了一种生物特征信息采集装置，应用于具有一图像传感器的终端，所述图像传感器包括由两个以上像素组成的像素阵列，所述像素阵列中的每个像素在感测到待采集的生物特征信息时，该像素产生的像素信号大于预设阈值；

所述生物特征信息采集装置包括：

像素信号检测单元，用于检测所述像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，其中，n为自然数，且，所述n的取值与所述像素阵列包括的像素数量相关；

目标像素确定单元，用于基于所述像素信号检测单元检测的所述像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，将产生的像素信号大于所述预设阈值的像素确定为目标像素；

位置信息获取单元，用于获取各目标像素在所述像素阵列中的位置信息；

采集区域生成单元，用于基于所述位置信息获取单元获取的各目标像素在所述像素阵列中的位置信息，在所述像素阵列上生成至少一个采集区域；

采集单元，用于对所述采集区域生成单元生成的所述至少一个采集区域进行生物特征信息的采集。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如任一项所述生物特征信息采集方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如任一项所述生物特征信息采集方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本发明通过检测像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，可以确定所述图像传感器上感测到待采集的生物特征信息的目标像素，基于所述目标像素的位置信息，在所述像素阵列上生成至少一个采集区域，并对所述至少一个采集区域进行生物特征信息的采集。可以看出，由于所述生成的至少一个采集区域为所述图像传感器上的部分像素所在的区域，因此，本发明只需对生成的采集区域所包括的像素进行扫描和采集，并得到相应的生物特征信息，而不必对图像传感器所包括的所有像素进行扫描和采集，从而减少了采集的数据量，降低了采集时间，提高了采集效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的生物特征信息采集方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的生物特征信息采集方法中步骤104的具体实现流程图；

图3是本发明实施例提供的生物特征信息采集装置的结构框图；

图4是本发明实施例提供的终端的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明实施例应用于具有一图像传感器的终端，所述图像传感器包括由两个以上像素组成的像素阵列，所述像素阵列中的每个像素在感测到待采集的生物特征信息时，该像素产生的像素信号大于预设阈值；

图1示出了本发明实施例提供的生物特征信息采集方法的流程图，详述如下：

在步骤101中、检测所述像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，其中，n为自然数，且，所述n的取值与所述像素阵列包括的像素数量相关。

本发明实施例应用于具有一图像传感器的终端，所述图像传感器的分辨率大小与所述终端的显示屏幕相匹配，所述图像传感器包括由两个以上像素组成的像素阵列，所述像素阵列用于采集与所述显示屏幕相接触的待采集对象的特征信息(图像信息)，所述像素阵列中的每个像素在感测到待采集对象的生物特征信息时，该像素产生的像素信号大于预设阈值。

所述像素信号为所述像素阵列上的各像素产生的光生电荷经相应的处理(例如放大、滤波、模数转换)后得到的数字信号。所述像素信号可以反映该像素对应的显示屏幕上相应位置的待采集对象的图像信息。例如，用户的手指靠近并接触显示屏幕时，接触区域对应的像素产生的像素信号表示了所述用户的手指的图像信息。

需要说明的是，通过对待采集对象的多次预先采样，可以确定上述的预设阈值，从而在检测到某像素产生的像素信号大于上述的预设阈值时，表示该像素感测到待采集的生物特征信息。

所述像素阵列可以与一控制芯片连接，通过该控制芯片检测该像素阵列中各像素产生的像素信号。所述控制芯片可以与所述像素阵列通过电路板连接，例如柔性电路板(flexibleprintedcircuit，简称fpc)或印制电路板(printedcircuitboard，简称pcb)，所述像素阵列也可以和控制芯片集成在一起，例如通过cog(chiponglass)封装。

具体的，所述n个预设位置可以为所述像素阵列中等间隔分布的分散像素点所在的位置。例如，对于一个1000*3000的像素阵列，可以横向和纵向分别每间隔99个像素设置一个预设位置，则共需设置300个预设位置，检测该300个预设位置的像素产生的像素信号，从而确定该300个像素中的感测到待采集的生物特征信息的目标像素。

需要说明的是，相邻预设位置的间隔像素数量越多，n的取值越小，上述间隔像素的数量可以根据实际情况进行灵活设置，只需满足相邻四个预设位置的像素构成的区域的面积小于待采集对象的面积即可。例如，在采集指纹信息时，指纹区域的面积一般在200*200像素以内，那么，相邻预设位置的间隔像素的数量可以设置为不超过200个像素。

需要说明的是，所述n的取值还与所述像素阵列包括的像素数量相关，在相邻预设位置的间隔像素数量一定的情况下，所述像素阵列包括的像素数量越多，n的取值越大。

在步骤102中、基于所述检测的所述像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，将产生的像素信号大于所述预设阈值的像素确定为目标像素。

在本发明实施例中，通过检测所述像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，在检测到像素信号大于预设阈值时，确定该像素为感测到待采集的生物特征信息的目标像素。

需要说明的是，本发明实施例中，对像素阵列上的目标像素的检测，以及，对像素阵列上的采集区域进行生物特征信息的采集，均通过检测像素阵列上的各像素的像素信号进行，无需借助于其他传感器，从而简化了终端的集成设计，降低了终端及终端设计的成本。

在步骤103中、获取各目标像素在所述像素阵列中的位置信息。

在本发明实施例中，在确定各预设位置的像素中的目标像素之后，获取各目标像素在所述像素阵列中的位置信息，以根据各目标像素的位置信息进一步确定采集区域。

可选的，在上述步骤102之后，所述生物特征信息采集方法还包括：

检测目标像素的数量；

上述步骤103具体为：若所述检测的目标像素的数量大于第二预设值，则获取各目标像素在所述像素阵列中的位置信息。

本发明实施例中，由于在进行生物特征信息的采集时，为了提高采集生物特征信息的准确性，一般会在待采集对象与终端的显示屏幕充分接触后，再进行生物特征信息的采集。那么，由于待采集对象与显示屏幕充分接触时，所述像素阵列上相应的目标像素也会达到一定数量。因此，可以通过检测目标像素的数量，来确定待采集对象是否与显示屏幕充分接触。或者说，在像素阵列中的目标像素未达到一定数量时，不适于开始进行生物特征信息的采集。

上述第二预设值可以根据实际情况进行灵活设置，在此不作限定。

示例性的，假设要采集终端用户的指纹信息，若待采集的指纹信息的大小约为200*200，所述像素阵列中相邻预设位置间隔的像素数量为20个像素(包括横向和纵向)，那么可知，在终端用户的手指触摸所述显示屏幕时，指纹区域可以覆盖约10个预设位置的像素，即，检测到的目标像素的数量应为10个。那么，若检测到的目标像素数量较少，例如检测到的目标像素数量为3个，则可视为待采集对象未与终端的显示屏幕充分接触，不进行生物特征信息的采集。

在步骤104中，基于各目标像素在所述像素阵列中的位置信息，在所述像素阵列上生成至少一个采集区域。

本发明实施例中，基于各目标像素在所述像素阵列中的位置信息，在所述像素阵列上生成至少一个采集区域，所述生成的采集区域包括所述各目标像素所在的位置。

可选的，所述采集区域可以为一个规则形状的区域，例如矩形区域。

需要说明的是，所述采集区域位于所述像素阵列中，且，所述采集区域的面积小于所述像素阵列的面积。

可选的，所述像素阵列预先被划分为两个以上宏像素块，各宏像素块均包括预设数量的相邻像素，且，每个宏像素块包括至少一个预设位置的像素。具体的，设置每个宏像素块均包括至少一个预设位置的像素。例如，所述像素阵列包括1000*1000个像素，在所述像素阵列中，横向和纵向分别每隔99个像素设定一个预设位置，共设定10*10即100个预设位置。那么，可以将该像素阵列划分为100个宏像素块，每个宏像素块包括10*10即100个相邻像素，且，每个宏像素块包括至少一个预设位置的像素。

需要说明的是，所述宏像素块包括的像素数量与相邻预设位置的间隔像素数量相关，且，所述宏像素块的大小小于待采集对象在显示屏幕上的接触区域。

图2是本发明实施例提供的生物特征信息采集方法中步骤104的具体实现流程示意图的流程图；详述如下：

步骤201、确定各目标像素所在的宏像素块；

步骤202、将所述确定的宏像素块中的相邻宏像素块连通，得到至少一个连通区域；

步骤203、基于每个连通区域，在所述像素阵列上生成包括该连通区域的采集区域。

本发明实施例中，根据各目标像素的位置信息，确定各目标像素所在的宏像素块。若确定的宏像素块中存在相邻宏像素块，则将相邻宏像素块连通，得到至少一个连通区域；基于每个连通区域，在所述像素阵列上生成包括该连通区域的采集区域，从而得到至少一个采集区域。

可选的，为了进一步提高生成的采集区域的准确性，上述步骤203可以为：

基于每个包括的宏像素块的数量大于第一预设值的连通区域，在所述像素阵列上生成包括该连通区域的采集区域。

在本发明实施例中，在得到的连通区域包括的宏像素块的数量不大于第一预设值时，表示该连通区域可能不属于采集区域，或者，待采集对象未与显示屏幕充分接触，因此暂不开始进行生物特征信息的采集。

在步骤105中，对所述至少一个采集区域进行生物特征信息的采集。

在本发明实施例中，生成所述采集区域之后，对所生成的采集区域进行生物特征信息的采集，由于只需要扫描所述采集区域内的像素进行生物特征信息的采集，因此可以降低数据处理量，减少数据处理时间，提高采集效率。

可选的，上述生成的至少一个采集区域中的各采集区域均为矩形区域。

示例性的，所述采集区域为一矩形区域，根据所述目标像素的位置信息，以所述像素阵列上的一个像素为坐标原点，以像素阵列上的每个像素为一个坐标点，设所述目标像素的坐标中，最小横坐标为minx，最小纵坐标为miny，最大横坐标为maxx，最大纵坐标为maxy，则根据预设公式可以生成一个矩形采集区域，所述预设公式为：

其中，所述a1，a2，a3，a4分别为生成的矩形区域的四个顶点的坐标，所述a为相邻预设位置的间隔像素数量。

本发明实施例中，所述图像传感器可以用于采集指纹信息、指静脉信息，掌纹信息或掌静脉信息等。

由上可知，由上可知，本发明通过检测像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，可以确定所述图像传感器器上感测到待采集的生物特征信息的目标像素，基于所述目标像素的位置信息，在所述像素阵列上生成至少一个采集区域，并对所述至少一个采集区域进行生物特征信息的采集。可以看出，由于所述生成的至少一个采集区域为所述图像传感器上的部分像素所在的区域，因此，本发明只需对生成的采集区域所包括的像素进行扫描和采集，并得到相应的生物特征信息，而不必对图像传感器所包括的所有像素进行扫描和采集，从而减少了采集的数据量，降低了采集时间，提高了采集效率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

图3示出了本发明实施例提供的生物特征信息采集装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

应用于具有一图像传感器的终端，所述图像传感器包括由两个以上像素组成的像素阵列，所述像素阵列中的每个像素在感测到待采集的生物特征信息时，该像素产生的像素信号大于预设阈值。

如图3所示，生物特征信息采集装置3包括：像素信号检测单元31，目标像素确定单元32，位置信息获取单元33，采集区域生成单元34和采集单元35。

像素信号检测单元31，用于检测所述像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，其中，n为自然数，且，所述n的取值与所述像素阵列包括的像素数量相关；

目标像素确定单元32，用于基于像素信号检测单元31检测的所述像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，将产生的像素信号大于所述预设阈值的像素确定为目标像素；

位置信息获取单元33，用于获取各目标像素在所述像素阵列中的位置信息；

采集区域生成单元34，用于基于位置信息获取单元33获取的各目标像素在所述像素阵列中的位置信息，在所述像素阵列上生成至少一个采集区域；

采集单元35，用于对采集区域生成单元34生成的所述至少一个采集区域进行生物特征信息的采集。

可选的，所述像素阵列预先被划分为两个以上宏像素块，各宏像素块均包括预设数量的相邻像素，且，每个宏像素块包括至少一个预设位置的像素；生物特征信息采集装置3还包括：

宏像素块确定单元，用于基于位置信息获取单元33获取的各目标像素在所述像素阵列中的位置信息，确定各目标像素所在的宏像素块；

连通区域生成单元，用于将所述宏像素块确定单元确定的宏像素块中的相邻宏像素块连通，得到至少一个连通区域；

所述采集区域生成单元34，具体用于：基于所述连通区域生成单元得到的每个连通区域，在所述像素阵列上生成包括该连通区域的采集区域。

可选的，所述采集区域生成单元具体还用于：

基于每个包括的宏像素块的数量大于第一预设值的连通区域，在所述像素阵列上生成包括该连通区域的采集区域。

由上可知，本发明通过检测像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，可以确定所述图像传感器器上感测到待采集的生物特征信息的目标像素，基于所述目标像素的位置信息，在所述像素阵列上生成至少一个采集区域，并对所述至少一个采集区域进行生物特征信息的采集。可以看出，由于所述生成的至少一个采集区域为所述图像传感器上的部分像素所在的区域，因此，本发明只需对生成的采集区域所包括的像素进行扫描和采集，并得到相应的生物特征信息，而不必对图像传感器所包括的所有像素进行扫描和采集，从而减少了采集的数据量，降低了采集时间，提高了采集效率。

图4是本发明一实施例提供的终端的示意图。如图4所示，该实施例的终端4包括：处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个生物特征信息采集方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤105。或者，所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示单元31至35的功能。

示例性的，所述计算机程序42可以被分割成一个或两个以上模块/单元，所述一个或者两个以上模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本发明。所述一个或两个以上模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述终端4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成像素信号检测单元，目标像素确定单元，位置信息获取单元，采集区域生成单元和采集单元，各单元具体功能如下：

像素信号检测单元，用于检测所述像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号；

目标像素确定单元，用于基于所述像素信号检测单元检测的所述像素阵列中n个预设位置的像素产生的像素信号，将产生的像素信号大于所述预设阈值的像素确定为目标像素；

位置信息获取单元，用于获取各目标像素在所述像素阵列中的位置信息；

采集区域生成单元，用于基于所述位置信息获取单元获取的各目标像素在所述像素阵列中的位置信息，在所述像素阵列上生成至少一个采集区域；

采集单元，用于对所述采集区域生成单元生成的所述至少一个采集区域进行生物特征信息的采集。

所述终端4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端4的示例，并不构成对终端4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器40可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器41可以是所述终端4的内部存储单元，例如终端4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述终端4的外部存储设备，例如所述终端4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述终端4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。