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    • 专利摘要:
    本發明涉及一種指紋識別裝置及其指紋識別方法，該指紋識別裝置通過掃描用戶的指紋圖像來獲取在每一掃描陣列與各指紋脊的交匯處形成的一斜率點，獲取在每一斜率點沿著指紋脊的切線方向形成的一斜率切線及根據每一斜率點的斜率切線和掃描陣列計算各個斜率點的斜率值，根據各個斜率點與其對應的斜率值生成一曲線圖，及根據該生成的曲線圖與存儲曲線圖的比對來驗證用戶指紋，從而可準確的驗證用戶指紋。
    公开号:TW201324384A
    申请号:TW100145691
    申请日:2011-12-12
    公开日:2013-06-16
    发明作者:Qiang You
    申请人:Hon Hai Prec Ind Co Ltd；
    IPC主号:G06V40-00
    专利说明:
    指紋識別裝置及其指紋識別方法
    本發明涉及一種電子裝置，更具體地，涉及一種指紋識別裝置及其指紋識別方法。
    現有的指紋識別方法通常都是把當前採集的指紋與先前存儲的指紋進行比較，當兩者較相似時，認為識別通過，否則，認為識別失敗。然而，該識別方法複雜及準確度不高。
    為了解決上述存在的問題，本發明的目的在於，提供一種指紋識別裝置，其包括一採集用戶指紋的指紋採集單元，該指紋識別裝置還包括：一存儲單元，存儲有至少一用戶指紋的曲線圖；及一處理單元，其包括：一圖像生成模組，用於根據指紋採集單元採集的指紋生成該用戶的指紋圖像；一掃描模組，用於按一掃描頻率逐行掃描該指紋圖像形成多個掃描陣列；一斜率點獲取模組，用於獲取在每一掃描陣列與各指紋脊的交匯處形成的一斜率點；一斜率值計算模組，用於獲取在每一斜率點沿著指紋脊的切線方向形成的一斜率切線及根據每一斜率點的斜率切線和掃描陣列計算各個斜率點的斜率值；一曲線生成模組，用於根據各個斜率點與其對應的斜率值生成一曲線圖；一判斷模組，用於判斷存儲單元存儲的用戶指紋的曲線圖中是否存在與該用戶指紋相似的曲線圖；及一輸出控制模組，用於根據該判斷模組的判斷結果輸出該用戶指紋的驗證結果。
    一種應用於指紋識別裝置的指紋識別方法，該指紋識別裝置存儲有至少一用戶指紋的曲線圖，該方法包括如下步驟:採集用戶的指紋；根據採集的指紋生成該用戶的指紋圖像；按一掃描頻率逐行掃描該指紋圖像形成多個掃描陣列；獲取在每一掃描陣列與各指紋脊的交匯處形成的一斜率點；獲取在每一斜率點沿著指紋脊的切線方向形成的一斜率切線及根據每一斜率點的斜率切線和掃描陣列計算各個斜率點的斜率值；根據各個斜率點與其對應的斜率值生成一曲線圖；判斷存儲的用戶指紋的曲線圖中是否存在與該用戶指紋相似的曲線圖；及根據上述判斷結果輸出該用戶指紋的驗證結果。
    本發明提供一種指紋識別裝置及其指紋識別方法，該指紋識別裝置通過掃描用戶的指紋圖像來獲取在每一掃描陣列與各指紋脊的交匯處形成的一斜率點，獲取在每一斜率點沿著指紋脊的切線方向形成的一斜率切線及根據每一斜率點的斜率切線和掃描陣列計算各個斜率點的斜率值，根據各個斜率點與其對應的斜率值生成一曲線圖，及根據該生成的曲線圖與存儲曲線圖的比對來驗證用戶指紋，從而可準確的驗證用戶指紋。
    圖1是本發明一指紋識別裝置的硬體結構示意圖。該指紋識別裝置1包括一指紋採集單元10、一存儲單元20及一處理單元30。該指紋採集單元10用於採集用戶的指紋。該存儲單元20存儲有至少一用戶的指紋曲線圖。該處理單元30用於控制該指紋識別裝置1。
    如圖2所示，該處理單元30包括一圖像生成模組310、一掃描模組320、一斜率點獲取模組330、一斜率值計算模組340、一曲線生成模組350、一判斷模組360及一輸出控制模組370。該圖像生成模組310用於根據指紋採集單元10採集的指紋生成該用戶的指紋圖像。例如，圖3中一用戶的指紋圖像40。該掃描模組320用於按一掃描頻率逐行掃描該指紋圖像40形成多個掃描陣列，其中該掃描頻率為一預設頻率。如圖3所示，該掃描模組320以該掃描頻率掃描一用戶的指紋圖像40形成掃描陣列1、掃描陣列2及掃描陣列3。
    該斜率點獲取模組330用於獲取在每一掃描陣列與各指紋脊50的交匯處形成的一斜率點。例如，圖3中掃描陣列1與各指紋脊50形成9個斜率點60。該斜率值計算模組340用於獲取在每一斜率點60沿著指紋脊50的切線方向形成的一斜率切線及根據每一斜率點60的斜率切線和掃描陣列計算各個斜率點60的斜率值。該斜率值計算模組340計算各個斜率點的斜率值的具體過程為：如圖4所示，該斜率值計算模組340以各斜率點60為圓心定義一圓，分別獲取每一斜率點相應的掃描陣列與以對應的該斜率點為圓心定義的圓的一相切點a和相應的斜率切線與該圓的一相切點b，把該圓均分為360等份，獲取在兩相切點a和b之間的份數，得到一個比例值x，通過一計算公式獲得該斜率點60的斜率值為Y=F(x)，即根據各斜率點的比例值計算斜率值，其中各斜率點的斜率值與相應的比例值成正比。該曲線生成模組350根據各個斜率點60與其對應的斜率值生成一曲線圖，各指紋圖像的曲線圖為離散的。如圖5所示，一用戶的指紋圖像形成3個掃描陣列，其中A1-A4為掃描陣列1上的斜率點，B1-B5為掃描陣列2上的斜率點，C1-C6為掃描陣列3上的斜率點。
    該判斷模組360用於判斷存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中是否存在與該用戶指紋相似的曲線圖。該判斷模組360判斷過程具體為：判斷存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中是否存在與該用戶指紋在各個掃描陣列相同個數的斜率點，當判斷出存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋在各個掃描陣列相同個數的斜率點的曲線圖時，判斷存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋相似的曲線圖；當判斷出存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中存在與該用戶指紋在各個掃描陣列相同個數的斜率點的曲線圖時，判斷各個斜率點與該存儲的斜率點的斜率值是否都在一預設範圍，當大於或等於一第一預定百分比個斜率點與該存儲的斜率點的斜率值都在該預設範圍時，判斷存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中存在與該用戶指紋相似的曲線圖，當大於一第二預定百分比個斜率點與該存儲的斜率點的斜率值不在該預設範圍時，判斷存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋相似的曲線圖，其中該第一、第二預定百分比之和為1。
    該輸出控制模組370用於根據判斷模組360的判斷結果輸出驗證結果，具體為：當該判斷模組360判斷存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中存在與該用戶指紋相似的曲線圖時，該輸出控制模組370輸出該用戶指紋驗證通過的驗證結果，當該判斷模組360判斷存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋相似的曲線圖，該輸出控制模組370輸出該用戶指紋驗證失敗的驗證結果。
    圖6是圖1指紋識別裝置識別指紋的方法流程圖。該指紋採集單元10採集用戶的指紋（步驟S510）。該圖像生成模組310根據指紋採集單元10採集的指紋生成該用戶的指紋圖像（步驟S520）。該掃描模組320按該掃描頻率逐行掃描該指紋圖像40形成多個掃描陣列（步驟S530）。該斜率點獲取模組330獲取在每一掃描陣列與各指紋脊50的交匯處形成的一斜率點60（步驟S540）。該斜率值計算模組340獲取在每一斜率點沿著指紋脊50的切線方向形成的一斜率切線及根據每一斜率點的斜率切線和掃描陣列計算各個斜率點的斜率值（步驟S550）。該曲線生成模組350根據各個斜率點與其對應的斜率值生成曲線圖（步驟S560）。
    該判斷模組360用於判斷存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中是否存在與該用戶指紋相似的曲線圖（步驟S570）。如果該判斷模組360判斷存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中存在與該用戶指紋相似的曲線圖，該輸出控制模組370輸出該用戶指紋驗證通過的驗證結果（步驟S580）；如果該判斷模組360判斷存儲單元20存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋相似的曲線圖，該輸出控制模組370輸出該用戶指紋驗證失敗的驗證結果（步驟S590）。
    本發明提供一種指紋識別裝置1及其指紋識別方法，該指紋識別裝置1通過掃描用戶的指紋圖像來獲取在每一掃描陣列與各指紋脊的交匯處形成的一斜率點，獲取在每一斜率點沿著指紋脊的切線方向形成的一斜率切線及根據每一斜率點的斜率切線和掃描陣列計算各個斜率點的斜率值，根據各個斜率點與其對應的斜率值生成一曲線圖，及根據該生成的曲線圖與存儲曲線圖的比對來驗證用戶指紋，從而可準確的驗證用戶指紋。
    儘管對本發明的優選實施方式進行了說明和描述，但是本領域的技術人員將領悟到，可以作出各種不同的變化和改進，這些都不超出本發明的真正範圍。因此期望，本發明並不局限於所公開的作為實現本發明所設想的最佳模式的具體實施方式，本發明包括的所有實施方式都有所附權利要求書的保護範圍內。
    1．．．指紋識別裝置
    10．．．指紋採集單元
    20．．．存儲單元
    30．．．處理單元
    40．．．指紋圖像
    50．．．指紋脊
    60．．．斜率點
    310．．．圖像生成模組
    320．．．掃描模組
    330．．．斜率點獲取模組
    340．．．斜率值計算模組
    350．．．曲線生成模組
    360．．．判斷模組
    370．．．輸出控制模組
    圖1是本發明一指紋識別裝置的硬體結構示意圖。
    圖2是圖1指紋識別裝置處理單元的硬體結構示意圖。
    圖3是圖1指紋識別裝置採集的一用戶指紋的斜率點分析示意圖。
    圖4是圖1指紋識別裝置計算各斜率點的斜率值的示意圖。
    圖5是圖1指紋識別裝置採集的一用戶指紋的斜率點與斜率值關係的曲線示意圖。
    圖6是圖1指紋識別裝置識別指紋的方法流程圖。
    30．．．處理單元
    310．．．圖像生成模組
    320．．．掃描模組
    330．．．斜率點獲取模組
    340．．．斜率值計算模組
    350．．．曲線生成模組
    360．．．判斷模組
    370．．．輸出控制模組
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種指紋識別裝置，其包括一採集用戶指紋的指紋採集單元，其改良在於，該指紋識別裝置還包括：一存儲單元，存儲有至少一用戶指紋的曲線圖；及一處理單元，其包括：一圖像生成模組，用於根據指紋採集單元採集的指紋生成該用戶的指紋圖像；一掃描模組，用於按一掃描頻率逐行掃描該指紋圖像形成多個掃描陣列；一斜率點獲取模組，用於獲取在每一掃描陣列與各指紋脊的交匯處形成的一斜率點；一斜率值計算模組，用於獲取在每一斜率點沿著指紋脊的切線方向形成的一斜率切線及根據每一斜率點的斜率切線和掃描陣列計算各個斜率點的斜率值；一曲線生成模組，用於根據各個斜率點與其對應的斜率值生成一曲線圖；一判斷模組，用於判斷存儲單元存儲的用戶指紋的曲線圖中是否存在與該用戶指紋相似的曲線圖；及一輸出控制模組，用於根據該判斷模組的判斷結果輸出該用戶指紋的驗證結果。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述的指紋識別裝置，其中，當該判斷模組判斷存儲單元存儲的用戶指紋的曲線圖中存在與該用戶指紋相似的曲線圖時，該輸出控制模組輸出該用戶指紋驗證通過的驗證結果，當該判斷模組判斷存儲單元存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋相似的曲線圖時，該輸出控制模組輸出該用戶指紋驗證失敗的驗證結果。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述的指紋識別裝置，其中，該判斷模組判斷存儲單元存儲的用戶指紋的曲線圖中是否存在與該用戶指紋在各個掃描陣列相同個數的斜率點，當判斷出存儲單元存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋在各個掃描陣列相同個數的斜率點的曲線圖時，判斷存儲單元存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋相似的曲線圖；當判斷出存儲單元存儲的用戶指紋的曲線圖中存在與該用戶指紋在各個掃描陣列相同個數的斜率點的曲線圖時，判斷各個斜率點與該存儲的斜率點的斜率值是否都在一預設範圍，當大於或等於一第一預定百分比個斜率點與該存儲的斜率點的斜率值都在該預設範圍時，判斷存儲單元存儲的用戶指紋的曲線圖中存在與該用戶指紋相似的曲線圖，當大於一第二預定百分比個斜率點與該存儲的斜率點的斜率值不在該預設範圍時，判斷存儲單元存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋相似的曲線圖，其中該第一、第二預定百分比之和為1。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述的指紋識別裝置，其中，該曲線圖是離散的。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述的指紋識別裝置，其中，該斜率值計算模組以各斜率點為圓心定義一圓，分別獲取每一斜率點相應的掃描陣列與以對應的該斜率點為圓心定義的圓的一相切點和相應的斜率切線與該圓的一相切點，把該圓均分為360等份，獲取在兩相切點之間的份數，得到一個比例值，根據各斜率點的比例值計算斜率值，其中各斜率點的斜率值與相應的比例值成正比。
    [6] 一種指紋識別裝置的指紋識別方法，該指紋識別裝置存儲有至少一用戶指紋的曲線圖，其改良在於，該方法包括如下步驟:採集用戶的指紋；根據採集的指紋生成該用戶的指紋圖像；按一掃描頻率逐行掃描該指紋圖像形成多個掃描陣列；獲取在每一掃描陣列與各指紋脊的交匯處形成的一斜率點；獲取在每一斜率點沿著指紋脊的切線方向形成的一斜率切線及根據每一斜率點的斜率切線和掃描陣列計算各個斜率點的斜率值；根據各個斜率點與其對應的斜率值生成一曲線圖；判斷存儲的用戶指紋的曲線圖中是否存在與該用戶指紋相似的曲線圖；及根據上述判斷結果輸出該用戶指紋的驗證結果。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述的指紋識別裝置的指紋識別方法，其中，步驟“根據上述判斷結果輸出該用戶指紋的驗證結果”包括：如果判斷存儲的用戶指紋的曲線圖中存在與該用戶指紋相似的曲線圖，輸出該用戶指紋驗證通過的驗證結果；及如果判斷存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋相似的曲線圖，輸出該用戶指紋驗證失敗的驗證結果。
    [8] 如申請專利範圍第6項所述的指紋識別裝置的指紋識別方法，其中，步驟“判斷存儲的用戶指紋的曲線圖中是否存在與該用戶指紋相似的曲線圖”包括：判斷存儲的用戶指紋的曲線圖中是否存在與該用戶指紋在各個掃描陣列相同個數的斜率點；如果判斷出存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋在各個掃描陣列相同個數的斜率點的曲線圖，判斷存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋相似的曲線圖；如果判斷出存儲的用戶指紋的曲線圖中存在與該用戶指紋在各個掃描陣列相同個數的斜率點的曲線圖，判斷各個斜率點與該存儲的斜率點的斜率值是否都在一預設範圍；及如果大於或等於一第一預定百分比個斜率點與該存儲的斜率點的斜率值都在該預設範圍，判斷存儲的用戶指紋的曲線圖中存在與該用戶指紋相似的曲線圖，如果大於一第二預定百分比個斜率點與該存儲的斜率點的斜率值不在該預設範圍，判斷存儲的用戶指紋的曲線圖中不存在與該用戶指紋相似的曲線圖，其中該第一、第二預定百分比之和為1。
    [9] 如申請專利範圍第6項所述的指紋識別裝置的指紋識別方法，其中，該曲線圖是離散的。
    [10] 如申請專利範圍第6項所述的指紋識別裝置的指紋識別方法，其中，步驟“計算各個斜率點的斜率值”包括：以各斜率點為圓心定義一圓；分別獲取每一斜率點相應的掃描陣列與以對應的該斜率點為圓心定義的該圓的一相切點和相應的斜率切線與該圓的一相切點；把該圓均分為360等份，獲取在兩相切點之間的份數，得到一個比例值；及根據各斜率點的比例值計算斜率值，其中各斜率點的斜率值與相應的比例值成正比。
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