指纹验证方法与电子装置与流程

本发明涉及一种指纹验证方法与电子装置。

背景技术：

随着指纹识别技术逐渐普及，笔记本电脑或智能手机等电子装置普遍采用指纹识别技术来验证拥有者，以管理电子装置的使用权限。一般来说，在启用指纹验证机制后，使用者需要在指纹注册程序中将自己的指纹信息存入电子装置中，以作为后续进行指纹认证的依据。

然而，随着指纹传感器的感测面积越作越小，使用者不易在指纹注册程序中注册完整的指纹信息。此外，一旦离开指纹注册程序，使用者就无法再对已注册指纹进行修改和/或扩充。也就是说，若使用者想要更新其指纹信息，使用者只能重新启动指纹注册程序。由此可知，现行的指纹验证机制在使用上明显缺乏弹性。

技术实现要素：

本发明提供一种指纹验证方法与电子装置，可在完成指纹注册操作后，根据通过指纹验证操作的已验证指纹信息来更新已注册指纹信息，从而提高指纹验证机制的操作便利性。

本发明的一实施例提供一种指纹验证方法，其用于具有指纹传感器与存储电路的电子装置，所述指纹验证方法包括：通过所述指纹传感器执行指纹注册操作并将已注册指纹信息存储至所述存储电路；在指纹验证操作中，通过所述指纹传感器感测待验证指纹信息；以及若所述待验证指纹信息与所述已注册指纹信息之间的相似性符合预设条件，执行所述指纹验证操作的验证通过所对应的预设功能，并根据已验证指纹信息更新所述已注册指纹信息。

本发明的另一实施例提供一种电子装置，其包括指纹传感器、存储电路及处理器。所述处理器耦接所述指纹传感器与所述存储电路。所述处理器用以通过所述指纹传感器执行指纹注册操作并将已注册指纹信息存储至所述存储电路。在指纹验证操作中，所述处理器还用以通过所述指纹传感器感测待验证指纹信息。若所述待验证指纹信息与所述已注册指纹信息之间的相似性符合预设条件，所述处理器还用以执行所述指纹验证操作的验证通过所对应的预设功能并根据已验证指纹信息更新所述已注册指纹信息。

基于上述，一个指纹注册操作可通过所述指纹传感器执行，并且已注册指纹信息可被存储至所述存储电路。尔后，在指纹验证操作中，待验证指纹信息可通过指纹传感器被感测。若所感测的待验证指纹信息与所存储的已注册指纹信息之间的相似性符合预设条件，对应于指纹验证操作的验证通过的一个预设功能可被执行，并且所述已注册指纹信息可根据已验证指纹信息来进行更新，从而提高指纹验证机制的操作便利性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是根据本发明的一范例实施例所示出的电子装置的示意图；

图2是根据本发明的一实施例所示出的电子装置的外观示意图；

图3是根据本发明的一实施例所示出的滑动式指纹感测的示意图；

图4至图6是根据本发明的一实施例所示出的指纹图像比对的示意图；

图7是根据本发明的一实施例所示出的更新已注册指纹信息的示意图；

图8是根据本发明的一实施例所示出的指纹验证方法的流程图。

附图标记说明

10、20：电子装置；

11、21：指纹传感器；

12：存储电路；

13：处理器；

22：触控板；

301：手指；

31：感测元件；

32：凹槽；

41、51、61、71～77：指纹图像；

401、402、501、502：特征点；

601：图像重叠区域；

s801～s806：步骤。

具体实施方式

图1是根据本发明的一范例实施例所示出的电子装置的示意图。请参照图1，电子装置10包括指纹传感器11、存储电路12及处理器13。指纹传感器11可感测使用者的手指的指纹信息。例如，指纹传感器11可以是电容式指纹传感器或光学式指纹传感器，但本发明不限制指纹传感器11的类型。指纹传感器11的指纹感测机制可以是使用滑动式感测或按压式感测。若指纹传感器11的指纹感测机制是使用滑动式感测，则使用者可将手指在指纹传感器11的感测面上滑过，并且指纹传感器11可通过感测面感测使用者的指纹信息。或者，若指纹传感器11的指纹感测机制是使用按压式感测，则使用者可将手指放置在指纹传感器11的感测面上，并且指纹传感器11可通过感测面感测使用者的指纹信息。为便于说明，在以下实施例中是以采用滑动式感测的指纹传感器11进行说明。

存储电路12用于存储信息。例如，存储电路12可包括传统硬盘、固态硬盘和/或快闪存储器等各式非易失性存储电路。因此，存储于非易失性存储电路中的信息不会因为切断电子装置10的电源而遗失。例如，存储电路12可存储已注册的指纹信息以及电子装置10的运作所需的程序码等信息。此外，存储电路12也可包括随机存取存储器等非易失性存储电路，以存储电子装置10运作过程产生的暂时信息。

处理器13耦接至指纹传感器11与存储电路12。处理器13可以是中央处理单元(centralprocessingunit,cpu)，或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(applicationspecificintegratedcircuits,asic)、可程序化逻辑装置(programmablelogicdevice,pld)或其他类似装置或这些装置的组合。

在一实施例中，处理器13仅负责与指纹验证机制相关的操作，例如指纹感测、指纹注册及指纹验证等等。在一实施例中，处理器13还可负责电子装置10的整体运作或其他操作。在一实施例中，电子装置10还包括输入/输出(i/o)装置及电源供应装置。例如，输入/输出装置可包括鼠标、键盘、触控板、显示器、触控屏幕、麦克风、喇叭或网络接口卡等，且输入/输出装置的类型不限于此。此外，电源供应装置可包括各式电源供应器或电池。

在以下实施例中，是以笔记本电脑作为电子装置10的范例进行说明。然而，在另一实施例中，电子装置10也可以是智能手机、平板电脑、数码相框、台式电脑或电子书阅读器等各式电子装置，本发明不加以限制。

图2是根据本发明的一实施例所示出的电子装置的外观示意图。图3是根据本发明的一实施例所示出的滑动式指纹感测的示意图。请参照图2与图3，电子装置20配置有指纹传感器21与触控板22。在本实施例中，指纹传感器21是设置在触控板22上。然而，在另一实施例中，指纹传感器21也可以设置在电子装置20的其他表面位置，本发明不加以限制。感测元件31可设置于指纹传感器21的凹槽32内。使用者的手指301可以接触感测元件31的上表面并且在感测元件31的上表面前后滑动。感测元件31可感测滑动中的手指301的指纹信息。

回到图1，处理器13可执行指纹注册操作与指纹验证操作。指纹注册操作是用以初始地注册使用者的指纹信息。例如，在指纹注册操作中，处理器13可通过指纹传感器11感测特定使用者的指纹信息并将所感测的指纹信息与特定使用者进行配对。然后，处理器13可将所感测的指纹信息与相关的配对信息存储至存储电路12，以作为已注册指纹信息。在一实施例中，通过指纹注册操作而存储的已注册指纹信息也称为初始已注册指纹信息。须注意的是，在指纹注册操作中，处理器13也可通过指纹传感器11多次感测特定使用者的指纹信息并结合所感测到的指纹信息以产生初始已注册指纹信息。在完成指纹注册操作之后，已注册指纹信息可在指纹验证操作中用于验证当前操作电子装置10的使用者的身份。

在指纹验证操作中，处理器13可通过指纹传感器11感测指纹信息(也称为待验证指纹信息)。处理器13可比对待验证指纹信息与存储于存储电路12中的已注册指纹信息并判断待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性是否符合预设条件。若待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性符合预设条件，处理器13可判定所感测的指纹信息通过验证并执行指纹验证操作的验证通过所对应的预设功能。在一实施例中，通过验证的指纹信息也称为已验证指纹信息。然而，若待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性不符合预设条件，则处理器13可判定所感测的指纹信息未通过验证且不执行此预设功能。

在一实施例中，此预设功能可包括各种需通过身分验证才允许执行的各种应用功能，例如，登入特定应用程序、线上交易或装置解锁等等。换言之，指纹验证操作可作为传统密码验证的替代手段。在一实施例中，指纹验证操作可以搭配密码验证操作使用。例如，若指纹验证机制与密码验证机制同时启用，则使用者需要同时通过指纹验证操作与密码验证操作才可以控制处理器13执行预设功能。在另一实施例中，指纹验证操作也可以搭配脸部验证和/或虹膜验证等各式验证机制使用，本发明不加以限制。

在一实施例中，处理器13可根据待验证指纹信息与已注册指纹信息执行指纹图像比对，以判断待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性是否符合预设条件。例如，处理器13可比对待验证指纹信息与已注册指纹信息以获得图像重叠信息。然后，处理器13可根据图像重叠信息判断待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性是否符合预设条件。图像重叠信息可反映待验证指纹信息与已注册指纹信息彼此的吻合程度。若图像重叠信息反映待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的吻合程度高于预设程度，处理器13可判定待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性符合预设条件。反之，若图像重叠信息反映待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的吻合程度不高于预设程度，则处理器13可判定待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性不符合预设条件。

图4至图6是根据本发明的一实施例所示出的指纹图像比对的示意图。请参照图4至图6，处理器13可分别将待验证指纹信息与已注册指纹信息转换为待验证指纹图像41与已注册指纹图像51。在执行指纹图像比对后，处理器13可获得待验证指纹图像41与已注册指纹图像51之间的图像重叠区域601。换言之，待验证指纹信息对应于待验证指纹图像41，已注册指纹信息对应于已注册指纹图像51，并且图像重叠信息对应于待验证指纹图像与已注册指纹图像之间的图像重叠区域601。

在一实施例中，处理器13可比对待验证指纹图像41与已注册指纹图像51。根据比对结果，处理器13可在待验证指纹图像41与已注册指纹图像51上分别设定至少两个特征点。以待验证指纹图像41上的特征点401与402以及已注册指纹图像51上的特征点501与502为例，在将待验证指纹图像41向右旋转90度之后，特征点401的涵盖范围内的图像内容实质上相同于特征点501的涵盖范围内的图像内容，并且特征点402的涵盖范围内的图像内容实质上相同于特征点502的涵盖范围内的图像内容。通过将待验证指纹图像41与已注册指纹图像51的至少其中之一旋转特定角度并进行图像比对，处理器13可决定特征点401、402、501及502。

在决定特征点401、402、501及502之后，处理器13可根据特征点401、402、501及502将待验证指纹图像41与已注册指纹图像51至少部分重叠，以获得图像重叠区域601。例如，在将待验证指纹图像41向右旋转90度之后，处理器13可将特征点401定位到特征点501并且将特征点402定位到特征点502，从而将待验证指纹图像41与已注册指纹图像51叠合成为叠合图像61。处理器13可识别叠合图像61内的图像重叠区域601。在图像重叠区域601内，待验证指纹图像41的图像内容与已注册指纹图像51的图像内容实质上相同。须注意的是，前述实施例中提及的实质上相同，可以是指完全相同或考量到噪声引起的误差的概略相同。在一实施例中，处理器13还可以采用其他的图像比对技术来确定图像重叠区域601，本发明不加以限制。

在一实施例中，处理器13可判断图像重叠区域601的面积是否超过一预设面积。若图像重叠区域601的面积超过预设面积，表示待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的吻合程度高于预设程度，因此处理器13可判定待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性符合预设条件。反之，若图像重叠区域601的面积不超过预设面积，表示待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的吻合程度不高于预设程度，因此处理器13可判定待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性不符合预设条件。

在一实施例中，图像重叠区域601的面积可以是以像素(pixel)数目或其他图像单位的数目为衡量基准。此外，虽然图6的实施例是以连续的区域作为图像重叠区域601的范例，但在另一实施例中，图像重叠区域601也可以是不连续的区域(例如包含数个彼此分离的区域)。或者，在另一实施例中，处理器13还可以根据图像重叠区域601的面积占已注册指纹图像51的总面积的比例是否超过一预设比例等与图像重叠区域601相关的要素，来判断待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性是否符合预设条件，本发明不加以限制。

在一实施例中，若判定待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性符合预设条件，处理器13还会根据通过验证的指纹信息(即已验证指纹信息)更新已注册指纹信息。例如，处理器13可滤除已验证指纹信息的一部分指纹信息(也称为第一部分指纹信息)并结合已注册指纹信息与已验证指纹信息中的另一部分指纹信息(也称为第二部分指纹信息)。

以图6为例，在判定待验证指纹信息41与已注册指纹信息51之间的相似性符合预设条件之后，处理器13可滤除已验证指纹图像41中对应于图像重叠区域601的指纹图像(即已验证指纹图像41中包含于图像重叠区域601内的指纹图像)并将已注册指纹图像51与已验证指纹图像41中的剩余指纹图像(即已验证指纹图像41中未被滤除的指纹图像)结合，以形成类似于叠合图像61的指纹图像。此外，在指纹图像的结合操作中，处理器13也可采用边缘平滑或图像填补等操作，本发明不加以限制。通过前述图像结合而产生的指纹图像所对应的指纹信息(即经更新的已注册指纹信息)可被存储至存储电路12以取代已注册指纹图像51并且被用于下一次的指纹验证操作。

图7是根据本发明的一实施例所示出的更新已注册指纹信息的示意图。请参照图7，假设对应于指纹图像71的已注册指纹信息是在指纹注册操作中被注册并且被存储。指纹图像71也称为初始指纹图像。经过使用指纹图像71的某一次的指纹验证操作之后，对应于指纹图像71的已注册指纹信息可被更新为对应于指纹图像73的已注册指纹信息。指纹图像73的面积大于指纹图像71的面积。相较于指纹图像71，指纹图像73还包括指纹图像72。例如，指纹图像73可通过结合指纹图像71与指纹图像72而获得。对应于指纹图像73的已注册指纹信息可被用于下一次的指纹验证操作。

在经过使用指纹图像73的下一次的指纹验证操作之后，对应于指纹图像73的已注册指纹信息可被更新为对应于指纹图像75的已注册指纹信息。指纹图像75的面积大于指纹图像73的面积。相较于指纹图像73，指纹图像75还包括指纹图像74。例如，指纹图像75可通过结合指纹图像73与指纹图像74而获得。对应于指纹图像75的已注册指纹信息可被用于下一次的指纹验证操作。在经过使用指纹图像75的下一次的指纹验证操作之后，对应于指纹图像75的已注册指纹信息可被更新为对应于指纹图像77的已注册指纹信息。指纹图像77的面积大于指纹图像75的面积。相较于指纹图像75，指纹图像77还包括指纹图像76。例如，指纹图像77可通过结合指纹图像75与指纹图像76而获得。

换言之，在成功完成至少一次的指纹验证操作之后，不需要重新执行指纹注册操作，反映同一个使用者的同一个手指上不同位置的指纹的指纹信息也可逐渐被收集并结合为新的已注册指纹信息，提高往后执行指纹验证的效率。

图8是根据本发明的一实施例所示出的指纹验证方法的流程图。请参照图8，在步骤s801中，通过指纹传感器执行指纹注册操作并将已注册指纹信息存储至存储电路。在步骤s802中，在指纹验证操作中，通过指纹传感器感测待验证指纹信息。在步骤s803中，判断待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性是否符合预设条件。若待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性不符合预设条件，在步骤s804中，判定验证失败且不执行指纹验证操作的验证通过所对应的预设功能。然而，若待验证指纹信息与已注册指纹信息之间的相似性符合预设条件，在步骤s805中，执行指纹验证操作的验证通过所对应的预设功能。在步骤s806中，根据已验证指纹信息更新已注册指纹信息。

图8中各步骤已详细说明如上，在此便不再赘述。值得注意的是，图8中各步骤可以实作为多个程序码或是电路，本发明不加以限制。此外，图8的方法可以搭配以上范例实施例使用，也可以单独使用，本发明不加以限制。

综上所述，在完成指纹注册操作后，一个(初始)已注册指纹信息可被存储。尔后，在使用者操作电子装置的过程中，不需要重新执行指纹注册操作，已注册指纹信息也可以随着使用者一次次的执行指纹验证操作而自动地在背景更新。此外，通过将已注册指纹信息的更新操作设定为随着指纹验证操作执行，也可以缩减指纹注册操作所需要检测的指纹面积和/或减少指纹注册操作中检测指纹信息的次数，从而加快指纹注册操作的执行。特别是，对于感测面较小的指纹传感器来说，由于使用者的手指指纹难以在指纹注册操作中快速且完整地输入，因此本发明缩短执行指纹注册操作的时间并提高往后指纹验证操作的验证成功率的效果可更加明显。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。