本发明涉及生物识别技术领域，尤其涉及一种带滑动轨迹判别的指纹识别方法、传感器及系统。
背景技术：
在生物识别技术领域，由于指纹采集容易，且存在纹路的唯一性，可方便用于识别匹配，所以，指纹识别技术广泛应用在各个领域，已经有很多品种的指纹识别传感器或者识别装置，传统的指纹识别主要是通过光电、电容或者超声波等三种检测技术实现指纹识别。
在现有技术中，更多致力于研究改进指纹识别的算法或者识别方式，并没有过多地考虑防伪技术，比如人造指纹的鉴别。在普通的应用场景，会给管理带来不必要的麻烦，而在安全性要求高的领域，就存在安全隐患。只是提升指纹识别能力，并不能有效解决指纹防伪方面的应用劣势。
同时，现有技术中，只是单纯进行指纹识别，并没有结合通过手指滑动的方向或者轨迹，进行多重认证，来增加指纹识别的安全性能。
而现有技术中，不但没有可以多维度感知手指温度的指纹识别方案，更没有可以进一步通过感知手指温度和感知手指滑动带来的电感状态变化，用于判别手指滑动方向或者轨迹的指纹识别产品。
在专利申请号为201410770480.x的中国专利中，公开了一种指纹识别方法和指纹识别系统。在这个专利中，和其它专利一样，只是致力于指纹识别算法的研究，减少计算量或者提高识别效率。这个发明还是没有涉及指纹防伪的研究，更没有通过手指滑动等多重认证的方法。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种带滑动轨迹判别的指纹识别方法、传感器及系统。本发明是通过感知手指温度，将带有温度的能量点分布在指纹图像中，成为指纹识别的一部分，再结合温度感知和手指滑动触发的电感状态变化来判别手指滑动的方向或者轨迹。
本发明较佳实施方式的一种带滑动轨迹判别的指纹识别方法，包括：
s11：粗处理步骤，对指纹图像进行分割、滤波，提高像素点识别度，并进行二值化处理；
s12：特征处理步骤，对粗处理后的指纹图像进行特征提取，去除伪特征点，确认所述指纹图像边缘；
s13：叠加能量点步骤，结合温度检测到的能量点，给特征处理后的指纹图像加入能量特征点；
s14：匹配比对步骤，对叠加能量点处理后的指纹图像与样板特征进行比对，根据算法进行运算比对，得到指纹识别初步结果；
s15：滑动方向识别步骤，进一步通过温度和电感变化，判别手指滑动方向和/或轨迹，并与预设样板基本一致，才算指纹识别最终成功。
在一些实施方式中，所述粗处理步骤的前置步骤包括：
s01：指纹扫描，生成指纹图像；
s02：温度扫描，生成能量点及感温导电网络图。
在一些实施方式中，所述匹配比对步骤包括：
s141：调取预设样板特征比对，根据共同特征点进行极坐标变换；
s142：进一步确定能量点和断孔点，运算并确认边缘线；
s143：通过匹配算法进行识别，符合所有条件要求输出初步识别结果；
s144：手指滑动过程触发电感变化，并感知温度，记录手指滑动方向和/或轨迹；
s145：调取预设数据比对滑动方向，基本匹配则识别成功，否则识别失败。
一种指纹传感器，包括：
基底；
指纹识别单元，所述指纹识别单元设于所述基底内；
压层，设于所述基底上端，所述压层设有多个有间隙的中空槽阵列，所述中空槽阵列是规则或者不规则排列；
感温柱，所述感温柱设置于所述中空槽阵列中，所述感温柱用于感知手指温度；
电感条，用于感知手指接触滑过；
所述压层上表面分为指纹识别区和滑动识别区，所述滑动识别区用于识别手指滑动的方向；
所述压层分成若干个区域块，每个所述区域块之间通过凹槽间隔，每个所述凹槽中间设有空柱，所述凹槽内设有所述电感条，相邻的每个所述电感条的尾端不直接相互接触，所述空柱内连续有导电传导柱。
进一步地，所述感温柱及所述导电传导柱是采用导热金属材料制作而成。
进一步地，所述基底为钢化玻璃、蓝宝石、陶瓷、pet膜或者fpc基底中的一种。
进一步地，所述压层为固化树脂、自干胶、光固胶中的一种。
进一步地，所述感温柱每个个体独自监测温度，多个所述感温柱形成一个感温导电网络。
一种指纹识别系统，包括：
粗处理模块，对指纹图像进行分割、滤波，提高像素点识别度，并进行二值化处理；
特征处理模块，对粗处理后的指纹图像进行特征提取，去除伪特征点，确认所述指纹图像边缘；
叠加能量点模块，结合温度检测到的能量点，给特征处理后的指纹图像加入能量特征点；
匹配比对模块，对叠加能量点处理后的指纹图像与样板特征进行比对，根据算法进行运算比对，得到指纹识别初步结果；
滑动方向识别模块，进一步通过温度和电感变化，判别手指滑动方向和/或轨迹，并与预设样板基本一致，才算指纹识别最终成功。
与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）通过增加手指温度感知，增加防伪性能，可识别人造指纹，增加安全性；
（2）将温度检测的能量点当作指纹特征的一部分，也是指纹防伪的一个手段；
（3）指纹、温度阵列及电感条的三重识别，适用且实现容易，经济安全；
（4）能判别手指滑动方向，将指纹识别和手指滑动方向结合，形成一个新的综合性身份识别方法，安全性更高，也可当作密钥使用。
附图说明
图1为本发明实施例的指纹传感器的工作示意图。
图2为本发明实施例的指纹传感器扫描的指纹图像带能量点的示意图。
图3为本发明实施例的指纹传感器的指纹处理示意图。
图4为本发明实施例的指纹识别方法的步骤流程图。
图1中：101-感温柱、102-指纹识别单元、103-电感条、1100-指纹、1102-压层、1103-基底、1104-滑动识别区、1105-指纹识别区、1030-导电传导柱。
图2中：101-感温柱。
图3中：101-感温柱、1010-能量点、501-指纹断点、5010-断点。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。显而易见地，下述所描述的实施方式或者实施例是本发明的示例性质，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于本领域普通技术人员来讲，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形式的附图。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本发明描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示和暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本发明的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确本实施方式中限定。
对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了不同的实施方式或者实施例，用于实现本发明的不同结构或者不同实现方法。为了简化本发明的公开，下文中对特定实施例的部件和设置进行描述。
请参阅图4，本发明较佳实施方式的一种带滑动轨迹判别的指纹识别方法，包括步骤s11-s15。
s11：粗处理步骤，对指纹图像进行分割、滤波，提高像素点识别度，并进行二值化处理；
s12：特征处理步骤，对粗处理后的指纹图像进行特征提取，去除伪特征点，确认所述指纹图像边缘；
s13：叠加能量点步骤，结合温度检测到的能量点，给特征处理后的指纹图像加入能量特征点；
s14：匹配比对步骤，对叠加能量点处理后的指纹图像与样板特征进行比对，根据算法进行运算比对，得到指纹识别初步结果；
s15：滑动方向识别步骤，进一步通过温度和电感变化，判别手指滑动方向和/或轨迹，并与预设样板基本一致，才算指纹识别最终成功。
在本实施方式中，所述粗处理步骤的前置步骤包括步骤s01-s02。
s01：指纹扫描，生成指纹图像；
s02：温度扫描，生成能量点及感温导电网络图。
在本实施方式中，所述匹配比对步骤包括步骤s141-s145。
s141：调取预设样板特征比对，根据共同特征点进行极坐标变换；
s142：进一步确定能量点和断孔点，运算并确认边缘线；
s143：通过匹配算法进行识别，符合所有条件要求输出初步识别结果；
s144：手指滑动过程触发电感变化，并感知温度，记录手指滑动方向和/或轨迹；
s145：调取预设数据比对滑动方向，基本匹配则识别成功，否则识别失败。
如图1所示，本发明还提供了一种指纹传感器，包括：
基底1103；
指纹识别单元102，所述指纹识别单元102设于所述基底1103内；
压层1102，设于所述基底1103上端，所述压层1102设有多个有间隙的中空槽阵列，所述中空槽阵列是规则或者不规则排列；
感温柱101，所述感温柱101设置于所述中空槽阵列中，所述感温柱101用于感知手指温度；
电感条103，用于感知手指接触滑过；
所述压层1102上表面分为指纹识别区1105和滑动识别区1104，所述滑动识别区1104用于识别手指滑动的方向；
所述压层1102分成若干个区域块，每个所述区域块之间通过凹槽间隔，每个所述凹槽中间设有空柱，所述凹槽内设有所述电感条103，相邻的每个所述电感条103的尾端不直接相互接触，所述空柱内连续有导电传导柱1030。
在本实施例中，所述压层1102分成9个所述区域块。
手指在所述压层1102上按压时，将产生指纹1100。同时，手指将接触到一部分所述感温柱101，所以，所述指纹1100的图像或者图形上会出现若干断线点，如图2所示。所述断线点也包括按压指纹生成图像时本身的断点，没采集到指纹纹线。
在本实施例中，所述滑动识别区1104通过检测手指温度，来判断手指滑动的方向。所述指纹识别区1105的面积设置比手指大，在手指进行按压取指纹时，在指纹的四周也会留下剩余空间区域，所述剩余空间区域上的所述感温柱101，结合所述滑动识别区1104的所述感温柱101，用于感知手指指纹识别后的移动方向，形成一个指纹身份识别，联合手指移动方向识别的“综合密钥”，安全性更高。
如图3所示，指纹图像包括所述感温柱101留下的区域块和采集失效的指纹断点501，处理后的指纹图像会包括有断点5010和能量点1010。
在本实施例中，所述感温柱101及所述导电传导柱1030是采用导热金属材料制作而成。
在本实施例中，所述基底1103为钢化玻璃、蓝宝石、陶瓷、pet膜或者fpc基底中的一种。
在本实施例中，所述压层1102为固化树脂、自干胶、光固胶中的一种。
在本实施例中，所述感温柱101每个个体独自监测温度，多个所述感温柱101形成一个感温导电网络。
本发明的指纹传感器的技术原理和使用方法是这样的：
所述指纹传感器还包括有微处理器，每个所述感温柱101及所述导电传导柱1030都分别通过导线与所述微处理器电连接，或者通过采集芯片和/或处理芯片间接连接。操作使用按压指纹时，进行指纹扫描，生成指纹图像或者图形，同时对所述感温柱101进行温度采集，获取多个温度点的数据，并生成能量点及感温导电网络图。接着对指纹图像进行分割、滤波，并进行二值化处理，进一步进行特征提取，去除伪特征点；然后在处理好的指纹图像中叠加能量点特征。
在识别分析和匹配比对时，先采集指纹进行指纹图像特征与样板特征进行比对，再采集温度判断，得到指纹识别结果。如果没有采集到能量点，指纹匹配正确也返回比对失败结果，可以用于防止人造指纹。
在指纹识别后，继续感知手指温度，在所述滑动识别区1104上进行识别，进一步判别当前手指滑动的方向，在手指经过所述感温柱101时感知温度，经过所述电感条103时，触发当前电感状态变化。从而可以记录下当前手指滑动的方向和/或轨迹。
如果手指滑动方向或者轨迹与预设数据基本一致，则最终整个指纹识别的流程才算成功，否则失败。
在本实施例中，指纹识别的停留时间和滑动识别的滑动速度可以通过优化把控，以符合使用的舒适性和技术实现的便捷性为准则。
在本实施例中，用于指纹识别匹配的是基于图像匹配、基于图形匹配、脊模式匹配或者点模式匹配中的一种或者多种组合。
在本实施例中，本发明通过增加感温柱，用于手指温度感知，增加防伪性能，可识别人造指纹，增加安全性；将温度检测的能量点当作指纹特征的一部分，也是指纹防伪的一个手段；指纹、温度阵列及电感条的三重识别，适用且实现容易，经济安全；同时能判别手指滑动方向，将指纹识别和手指滑动方向结合，形成一个新的综合性身份识别方法，安全性更高，也可当作密钥使用。
本发明还提供了一种指纹识别系统，包括：
粗处理模块，对指纹图像进行分割、滤波，提高像素点识别度，并进行二值化处理；
特征处理模块，对粗处理后的指纹图像进行特征提取，去除伪特征点，确认所述指纹图像边缘；
叠加能量点模块，结合温度检测到的能量点，给特征处理后的指纹图像加入能量特征点；
匹配比对模块，对叠加能量点处理后的指纹图像与样板特征进行比对，根据算法进行运算比对，得到指纹识别初步结果；
滑动方向识别模块，进一步通过温度和电感变化，判别手指滑动方向和/或轨迹，并与预设样板基本一致，才算指纹识别最终成功。
以上所述仅为本发明较佳实施方式及示例，只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，但并不能以此限制本发明的保护范围。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明涵盖范围。