Способ и устройство для распознавания отпечатка пальца
METHOD AND DEVICE FOR FINGERPRINT RECOGNITION

Перекрестные ссылки на связанные заявки
[0001] Настоящая заявка ссылается на приоритет заявки на патент Китайской Народной Республики №201610511858.3, на которой она основана и которая была зарегистрирована 30 июня 2016 года. При этом содержание упомянутой заявки полностью включено в настоящий документ путем ссылки.
Область техники
[0002] Настоящее изобретение относится, в общем, к области информационных технологий, а именно, к способу и устройству для распознавания отпечатка пальца.
Предпосылки создания изобретения
[0003] Отпечатки пальцев, как правило, остаются неизменными в течение жизни человека, и при этом являются уникальными, то есть, различные пользователи всегда имеют различные отпечатки пальцев. По этой причине, с развитием информационных технологий, технология распознавания отпечатков пальцев стала широко использоваться в таких областях применения, например, как верификация личности.
[0004] Устройство для распознавания отпечатка пальца, как правило, включает датчик отпечатка пальца и модуль обработки данных. Когда пользователь касается своим пальцем датчика отпечатка пальца, датчик отпечатка пальца может получать сигнал отпечатка пальца, соответствующий текстурным признакам пальца. Датчик отпечатка пальца может передавать сигнал отпечатка пальца в модуль обработки данных. Затем модуль обработки данных может формировать изображение отпечатка пальца, соответствующее сигналу отпечатка пальца, извлекать признаки из изображения отпечатка пальца и сопоставлять извлеченную информацию признаков с заранее сохраненной информацией признаков, в результате чего отпечаток пальца может быть распознан.
Сущность изобретения
[0005] С целью преодоления недостатков, имеющихся на существующем уровне техники, в настоящем изобретении предложены способ и устройство для распознавания отпечатка пальца. Предложенное техническое решение описано ниже.
[0006] В первом аспекте вариантов осуществления настоящего изобретения предложено устройство для распознавания отпечатка пальца, включающее: датчик отпечатка пальца, по меньшей мере два электрода определения влажности и модуль обработки данных, при этом
[0007] датчик отпечатка пальца связан с модулем обработки данных, упомянутые по меньшей мере два электрода определения влажности связаны с модулем обработки данных, и при этом упомянутые по меньшей мере два электрода определения влажности расположены в пределах заранее заданной дистанции от датчика отпечатка пальца.
[0008] датчик отпечатка пальца сконфигурирован для выдачи сигнала отпечатка пальца в модуль обработки данных, когда пользователь касается своим пальцем датчика отпечатка пальца и упомянутых по меньшей мере двух электродов определения влажности;
[0009] модуль обработки данных сконфигурирован для получения характеристического значения, когда пользователь касается своим пальцем датчика отпечатка пальца и упомянутых по меньшей мере двух электродов определения влажности, причем характеристическое значение имеет прямую корреляцию с импедансом между упомянутыми по меньшей мере двумя электродами определения влажности;
[0010] модуль обработки данных сконфигурирован также для определения параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует упомянутому характеристическому значению, и для выполнения распознавания отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца, а также сигналу отпечатка пальца.
[0011] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения устройство для распознавания отпечатка пальца включает схему измерения импеданса, при этом упомянутые по меньшей мере два электрода определения влажности связаны, соответственно, по меньшей мере с двумя входными клеммами схемы измерения импеданса;
[0012] при этом схема измерения импеданса сконфигурирована для выдачи характеристического значения, соответствующего импедансу между упомянутыми по меньшей мере двумя электродами определения влажности, когда пользователь касается своим пальцем датчика отпечатка пальца и упомянутых по меньшей мере двух электродов определения влажности.
[0013] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения датчик отпечатка пальца снабжен металлическим кольцом, при этом упомянутые по меньшей мере два электрода определения влажности размещены на этом металлическом кольце.
[0014] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения модуль обработки данных сконфигурирован для определения параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, согласно заранее заданному отношению соответствия, при этом заранее заданное отношение соответствия включает по меньшей мере один параметр распознавания отпечатка пальца, поставленный в соответствие каждому характеристическому значению.
[0015] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения модуль обработки данных сконфигурирован также для формирования изображения отпечатка пальца согласно параметру распознавания отпечатка пальца и сигналу отпечатка пальца, для извлечения признаков из изображения отпечатка пальца с целью получения информации признаков, и для сравнения информации признаков с заранее сохраненной информацией признаков.
[0016] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения параметр распознавания отпечатка пальца включает по меньшей мере одно из следующего: коэффициент усиления, рабочий диапазон и управляющее напряжение аналогово-цифрового преобразователя (АЦП).
[0017] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения параметр распознавания отпечатка пальца включает по меньшей мере одно из следующего: поправочный коэффициент пикового сигнала и поправочный коэффициент минимального сигнала, при этом под поправочным коэффициентом пикового сигнала понимают коэффициент для коррекции полученного пикового сигнала, а под поправочным коэффициентом минимального сигнала понимают коэффициент для коррекции полученного минимального сигнала.
[0018] Во втором аспекте вариантов осуществления настоящего изобретения предложен способ распознавания отпечатка пальца, который применяют в устройстве для распознавания отпечатка пальца, причем устройство для распознавания отпечатка пальца включает: датчик отпечатка пальца, по меньшей мере два электрода определения влажности, и при этом способ включает:
[0019] получение характеристического значения и получение сигнала отпечатка пальца, когда пользователь касается своим пальцем датчика отпечатка пальца и упомянутых по меньшей мере двух электродов определения влажности, причем характеристическое значение имеет прямую корреляцию с импедансом между упомянутыми по меньшей мере двумя электродами определения влажности;
[0020] определение параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению; и
[0021] выполнение распознавания отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца, а также сигналу отпечатка пальца.
[0022] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения определение параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, включает:
[0023] определение параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, согласно заранее заданному отношению соответствия, при этом заранее заданное отношение соответствия включает по меньшей мере один параметр распознавания отпечатка пальца, поставленный в соответствие каждому характеристическому значению.
[0024] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения выполнение распознавания отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца, а также сигналу отпечатка пальца включает:
[0025] формирование изображения отпечатка пальца согласно параметру распознавания отпечатка пальца и сигналу отпечатка пальца;
[0026] извлечение признаков из изображения отпечатка пальца с целью получения информации признаков; и
[0027] сравнение информации признаков с заранее сохраненной информацией признаков.
[0028] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения параметр распознавания отпечатка пальца включает по меньшей мере одно из следующего: коэффициент усиления, рабочий диапазон и управляющее напряжение аналогово-цифрового преобразователя (АЦП).
[0029] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения параметр распознавания отпечатка пальца включает по меньшей мере одно из следующего: поправочный коэффициент пикового сигнала и поправочный коэффициент минимального сигнала, при этом под поправочным коэффициентом пикового сигнала понимают коэффициент для коррекции полученного пикового сигнала в ходе распознавания отпечатка пальца, а под поправочным коэффициентом минимального сигнала понимают коэффициент для коррекции полученного минимального сигнала в ходе распознавания отпечатка пальца.
[0030] Техническое решение, предложенное в данном варианте осуществления настоящего изобретения, позволяет получить следующие полезные результаты:
[0031] в устройстве и способе, предложенных в вариантах осуществления настоящего изобретения учитывается влияние влажности пальца пользователя на эффективность распознавания отпечатка пальца; получают характеристическое значение, которое имеет прямую корреляцию со значением импеданса между упомянутыми по меньшей мере двумя электродами определения влажности, определяют параметр распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, и выполняют распознавание отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца и сигналу отпечатка пальца. Таким образом может быть гарантировано, что применяемый параметр распознавания отпечатка пальца соответствует влажности пальца пользователя. Это позволяет повысить эффективность и точность распознавания отпечатка пальца.
[0032] Нужно понимать, что и предшествующее общее описание, и подробное описание, приведенное ниже, являются исключительно иллюстративными и пояснительными, и не ограничивают настоящее изобретение.
Краткое описание чертежей
[0033] На приложенных чертежах, которые входят в состав настоящего описания и являются его неотъемлемой частью, проиллюстрированы варианты осуществления, соответствующие настоящему изобретению. Приложенные чертежи, вместе с описанием, служат для разъяснения замысла настоящего изобретения.
[0034] Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство распознавания отпечатка пальца в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
[0035] Фиг. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство распознавания отпечатка пальца в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
[0036] Фиг. 3 представляет собой эскизную иллюстрацию схемы измерения импеданса в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
[0037] Фиг. 4 представляет собой эскизную блок-схему электрода определения влажности в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
[0038] Фиг. 5 представляет собой эскизную блок-схему клавиши на мобильном телефоне в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
[0039] Фиг. 6 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ распознавания отпечатка пальца в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
[0040] Фиг. 7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство для распознавания отпечатка пальца в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
[0041] Для обеспечения более детального понимания целей, технических решений и преимуществ настоящего изобретения, ниже оно будет описано более подробно, на примерах приложенных чертежей и конкретных вариантов его осуществления. В настоящем документе иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения и их описание следует трактовать не как ограничивающие настоящее изобретение, но как разъясняющие его.
[0042] В вариантах осуществления настоящего изобретения предложены способ и устройство для распознавания отпечатка пальца. Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылками на приложенные чертежи.
[0043] Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство для распознавания отпечатка пальца в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения. Под устройством для распознавания отпечатка пальца может пониматься устройство, которое реализует функцию распознавания отпечатка пальца, при этом оно может применяться в таких устройствах, как мобильный телефон, планшетный компьютер, устройство контроля доступа и других устройствах, без ограничения настоящего изобретения в этом отношении.
[0044] В соответствии с иллюстрацией фиг. 1 устройство включает датчик 101 отпечатка пальца, по меньшей мере два электрода 102 определения влажности и модуль 103 обработки данных.
[0045] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения датчик 101 отпечатка пальца связан с модулем 103 обработки данных. Когда пользователь касается своим пальцем датчика отпечатка пальца, датчик 101 отпечатка пальца может выдавать сигнал отпечатка пальца в модуль 103 обработки данных, а модуль 103 обработки данных может выполнять распознавание отпечатка пальца согласно сигналу отпечатка пальца.
[0046] В соответствии с иллюстрацией фиг. 2, модуль 103 обработки данных может включать микросхему распознавания отпечатка пальца и процессор. Процессор может представлять собой центральный процессор или иное устройство, обладающее функциями обработки данных. Микросхема распознавания отпечатка пальца может быть связана с процессором и сконфигурирована для управления датчиком отпечатка пальца с целью сканирования пальца пользователя и получения сигнала отпечатка пальца. Затем микросхема распознавания отпечатка пальца может передавать сигнал отпечатка пальца в процессор, а процессор может распознавать отпечаток пальца согласно сигналу отпечатка пальца.
[0047] Датчик 101 отпечатка пальца, в целях распознавания отпечатка пальца, может быть размещен на поверхности корпуса устройства, благодаря чему пользователь может касаться своим пальцем датчика 101 отпечатка пальца. По меньшей мере два электрода 102 определения влажности могут быть также размещены на поверхности корпуса устройства для распознавания отпечатка пальца, и могут при этом находиться в пределах заранее заданной дистанции от датчика 101 отпечатка пальца, то есть, располагаться поблизости от датчика 101 отпечатка пальца. Когда пользователь касается своим пальцем датчика 101 отпечатка пальца, он может также касаться по меньшей мере двух электродов 102 определения влажности.
[0048] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения упомянутая заранее заданная дистанция может не превышать заранее заданного расстояния до центра датчика 101 отпечатка пальца. Упомянутое заранее заданное расстояние может быть определено согласно размеру пальца пользователя. Форма области заранее заданной дистанции может быть прямоугольной, округлой или любой другой, при условии, что она позволяет пользователю касаться своим пальцем датчика 101 отпечатка пальца и при этом касаться также по меньшей мере двух электродов 102 определения влажности.
[0049] При этом по меньшей мере два электрода 102 определения влажности могут быть связаны с модулем 103 обработки данных и сконфигурированы для определения влажности пальца пользователя. Когда пользователь касается упомянутых по меньшей мере двух электродов определения влажности своим пальцем, между этими по меньшей мере двумя электродами определения влажности появляется импеданс. Значение импеданса зависит от влажности пальца пользователя. В этот момент времени модуль 103 обработки данных может получать характеристическое значение, указывающее на значение импеданса по меньшей мере между двумя электродами 102 определения влажности, причем это характеристическое значение имеет прямую (положительную) корреляцию со значением импеданса. Соответственно, характеристическое значение может также отражать влажность пальца пользователя. Чем влажнее палец пользователя, тем меньше значение импеданса по меньшей мере между двумя электродами 102 определения влажности, и тем меньше характеристическое значение. И наоборот, чем ниже влажность пальца пользователя, тем выше значение импеданса по меньшей мере между двумя электродами 102 определения влажности, и тем больше характеристическое значение.
[0050] В данном варианте осуществления настоящего изобретения, когда пользователь касается своим пальцем датчика 101 отпечатка пальца и по меньшей мере двух электродов 102 определения влажности, датчик 102 отпечатка пальца может выдавать сигнал отпечатка пальца в модуль 103 обработки данных. Модуль 103 обработки данных может получать сигнал отпечатка пальца, выданный датчиком 101 отпечатка пальца, а также получать характеристическое значение, на основе которого может быть определен параметр распознавания отпечатка пальца, соответствующий этому характеристическому значению. Модуль 103 обработки данных может выполнять распознавание отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца и сигналу отпечатка пальца.
[0051] Определение параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, необходимо, поскольку в процедуре распознавания отпечатка пальца требуется применение одного или более параметров распознавания отпечатка пальца, при этом каждый из таких параметров распознавания отпечатка пальца может быть регулируемым. При заданной влажности пальца пользователя, значение любого параметра распознавания отпечатка пальца может влиять на эффективность распознавания отпечатка пальца и обеспечивать различную точность распознавания отпечатка пальца. В данном варианте осуществления настоящего изобретения, в целях повышения эффективности распознавания отпечатка пальца, для каждого характеристического значения может быть заранее определен параметр распознавания отпечатка пальца, поставленный в соответствие, или присвоенный, характеристическому значению, и этот параметр распознавания отпечатка пальца должен применяться при соответствующем значении влажности пальца пользователя. В таком случае, после получения характеристического значения, могут быть определены один или более параметров распознавания отпечатка пальца, которые соответствуют этому характеристическому значению, и при этом один или более найденных параметров распознавания отпечатка пальца можно считать адаптированными к влажности пальца пользователя. Соответственно, благодаря применению найденных параметров распознавания отпечатка пальца, может быть обеспечена оптимальная эффективность распознавания отпечатка пальца.
[0052] На существующем уровне техники влияние влажности пальца пользователя на эффективность распознавания отпечатка пальца, как правило, не учитывают. На существующем уровне техники применяют исключительно подход, в котором, когда изображение отпечатка пальца, полученное в соответствии с сигналом отпечатка пальца, не удовлетворяет требованиям четкости, параметр распознавания отпечатка пальца может корректироваться, причем необходимо повторное получение изображения отпечатка пальца. Эти шаги повторяют до тех пор, пока полученное изображение отпечатка пальца не будет удовлетворять требованиям четкости. Соответственно, такой подход требует многократного получения изображений отпечатка пальца, и время обработки данных при подобном подходе к распознаванию отпечатка пальца является длительным. При этом, также, для распознавания отпечатка пальца предъявляется единственное требование, чтобы окончательное полученное изображение отпечатка пальца соответствовало требованиям четкости, что дает возможность распознать отпечаток пальца, однако не позволяет гарантировать оптимальной эффективности его распознавания.
[0053] В устройстве, предложенном в вариантах осуществления настоящего изобретения, учитывается влияние влажности пальца пользователя на эффективность распознавания отпечатка пальца. Получают характеристическое значение, которое имеет прямую корреляцию со значением импеданса между упомянутыми по меньшей мере двумя электродами определения влажности, определяют параметр распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, и выполняют распознавание отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца и сигналу отпечатка пальца. Таким образом может быть гарантировано, что применяемый параметр распознавания отпечатка пальца соответствует влажности пальца пользователя. Это позволяет повысить эффективность и точность распознавания отпечатка пальца. При этом настоящее изобретение позволяет устранить необходимость многократного получения изображения отпечатка пальца, что значительно сокращает время распознавания отпечатка пальца и повышает его эффективность.
[0054] Влажность пальца пользователя может измеряться датчиком отпечатка пальца, который используют для контроля значения влажности пальца пользователя. Для различных значений влажности могут быть заданы различные программные или аппаратные параметры. Соответственно, при распознавании текущего отпечатка пальца может быть применен соответствующий программный или аппаратный параметр, что позволяет получить оптимальную эффективность распознавания.
[0055] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения характеристическое значение может быть получено при помощи схемы измерения импеданса согласно значению импеданса по меньшей мере между двумя электродами. То есть, устройство для распознавания отпечатка пальца может иметь в своем составе схему измерения импеданса. Схема измерения импеданса имеет в своем составе мое меньшей мере две входные клеммы, связанные по меньшей мере с двумя электродами 102 определения влажности. Схема измерения импеданса сконфигурирована для выдачи характеристического значения, соответствующего импедансу по меньшей мере между двумя электродами 102 определения влажности, когда пользователь касается своим пальцем датчика 101 отпечатка пальца и по меньшей мере двух электродов 102 определения влажности.
[0056] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения схема измерения импеданса может быть встроена в модуль 103 обработки данных. Альтернативно, схема измерения импеданса может быть размещена вне модуля 103 обработки данных. Другими словами, по меньшей мере два электрода 102 определения влажности связаны, соответственно, по меньшей мере с двумя входными клеммами схемы измерения импеданса, а выходная клемма схемы измерения импеданса связана с модулем 103 обработки данных.
[0057] При этом схема измерения импеданса может быть реализована в различных формах, которые не ограничены в вариантах осуществления настоящего изобретения, при условии, что выдаваемое характеристическое значение имеет прямую корреляцию с импедансом по меньшей мере между двумя электродами 102 определения влажности. К примеру, если присутствуют два электрода 102 определения влажности, то схема измерения импеданса может иметь вид, проиллюстрированный на фиг. 3, где между двумя электродами 102 определения влажности может располагаться цепь обратной связи усилителя. Когда импеданс между двумя электродами 102 определения влажности изменяется, коэффициент обратной связи может непосредственно влиять на выходное напряжение АЦП. Соответственно, выходной сигнал напряжения может являться представлением значения импеданса между двумя электродами 102 определения влажности.
[0058] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения датчик 101 отпечатка пальца может включать чувствительную область 1011 и металлическое кольцо 1012. Металлическое кольцо 1012 расположено снаружи чувствительной области 1011 и охватывает ее. В процессе распознавания отпечатка пальца, когда пользователь касается чувствительной области 1011 и металлического кольца 1012 своим пальцем, металлическое кольцо может выдавать сигнал, который проходит через палец пользователя и достигает чувствительной области 1011, при этом чувствительная область 1011 может принимать возвращенный сигнал и может получать сигнал отпечатка пальца, соответствующий разности между выданным сигналом и возвращенным сигналом.
[0059] В данном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере два электрода 102 определения влажности могут быть размещены на металлическом кольце 1012. В соответствии с иллюстрацией фиг. 4, части металлического кольца, выделенные штриховкой, играют роль электродов определения влажности и связаны с модулем 103 обработки данных. Благодаря использованию металлического кольца также и в целях определения влажности, не требуются дополнительные электроды, и соответственно, может быть снижена стоимость аппаратной части.
[0060] Чувствительная область 1011 и металлическое кольцо 1012 могут быть размещены на поверхности корпуса устройства для распознавания отпечатка пальца. В соответствии с иллюстрацией, устройство для распознавания отпечатка пальца может быть, например, мобильным телефоном. На корпусе мобильного телефона может быть размещена клавиша. Чувствительная область 1011 и металлическое кольцо расположены на верхней поверхности клавиши. Части металлического кольца 1012 могут выступать в роли электродов определения влажности. Когда пользователь касается клавиши, при помощи чувствительной области 1011 может быть получен сигнал отпечатка пальца. При помощи электродов определения влажности в металлическом кольце может быть получено характеристическое значение. Затем может быть выполнено распознавания отпечатка пальца, согласно сигналу отпечатка пальца и характеристическому значению.
[0061] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения в модуле 103 обработки данных может быть заранее задано отношение соответствия. Заранее заданное отношение соответствия включает по меньшей мере один параметр распознавания отпечатка пальца для каждого характеристического значения. Таким образом, в зависимости от уровня влажности, соответствующего каждому из характеристических значений, может быть определен параметр распознавания отпечатка пальца, что позволяет обеспечить оптимальную эффективность распознавания отпечатка пальца. После получения, модулем 103 обработки данных, характеристического значения, модуль 103 обработки данных может определять параметр распознавания отпечатка пальца, которые соответствует характеристическому значению, согласно заранее заданному отношению соответствия.
[0062] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения заранее заданное отношение соответствия может быть задано техническим персоналом во время тестирования. Это позволяет гарантировать, что параметры распознавания отпечатка пальца, соответствующие каждому из характеристических значений, позволят получить оптимальную эффективность распознавания отпечатка пальца при соответствующем уровне влажности.
[0063] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, после определения параметра отпечатка распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, модуль 103 обработки данных может формировать изображение отпечатка пальца, согласно параметру распознавания отпечатка пальца и сигналу отпечатка пальца, и извлекать признаки из изображения отпечатка пальца, получая информацию признаков. Затем модуль 103 обработки данных может сравнивать информацию признаков с заранее сохраненной информацией признаков и получать результат распознавания отпечатка пальца.
[0064] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения параметр распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, может относиться к различным типам, включая программные параметры, аппаратные параметры и т.п.
[0065] 1. В процессе распознавания отпечатка пальца для усиления сигнала отпечатка пальца может применяться АЦП, при этом распознаваемое изображение отпечатка пальца может формироваться в соответствии с усиленным сигналом отпечатка пальца. В ходе этой процедуры, часть параметров, относящихся к АЦП, могут влиять на эффективность аналогово-цифрового преобразования, что, в свою очередь, может влиять на эффективность распознавания отпечатка пальца. Соответственно, для повышения эффективности распознавания отпечатка пальца упомянутое заранее заданное отношение соответствия может включать параметры, относящиеся к АЦП и соответствующие каждому из характеристических значений.
[0066] Например, параметр распознавания отпечатка пальца может включать коэффициент усиления и/или рабочий диапазон АЦП. В этом случае соответствующий параметр распознавания отпечатка пальца может быть выбран в соответствии с полученным характеристическим значением, и затем управление АЦП может выполняться в соответствии с найденным параметром распознавания отпечатка пальца, в результате чего может быть получен более качественный сигнал отпечатка пальца, а также более качественный результат распознавания отпечатка пальца и достигнута оптимальная эффективность распознавания отпечатка пальца. Когда характеристическое значение относительно мало, это означает, что палец пользователя имеет относительно высокую влажность. В этом случае может быть выбран относительно высокий коэффициент усилений АЦП, для повышения четкости и соотношения «сигнал-шум» для выходного сигнала отпечатка пальца. При этом, также, для повышения точности может быть выбран относительно узкий рабочий диапазон АЦП. В противном случае, когда характеристическое значение относительно велико, палец пользователя имеет относительно невысокую влажность, и могут быть выбраны относительно малый коэффициент усиления АЦП и сравнительно широкий рабочий диапазон АЦП.
[0067] 2. В течение процедуры распознавания отпечатка пальца модуль 103 обработки данных может управлять датчиком 101 отпечатка пальца согласно управляющему напряжению. Соответственно, величина управляющего напряжения может влиять на эффективность датчика 101 отпечатка пальца и на сигнал отпечатка пальца, выдаваемый датчиком 101 отпечатка пальца. В таком случае, для повышения эффективности распознавания отпечатка пальца, упомянутое заранее заданное отношение соответствия может включать управляющее напряжение, соответствующее каждому из характеристических значений. Когда характеристическое значение относительно невелико, то есть, когда палец пользователя имеет относительно высокую влажность, может быть выбрано относительно высокое управляющее напряжение, чтобы повысить уровень выходного сигнала отпечатка пальца. В противном случае, когда характеристическое значение относительно велико, то есть, когда палец пользователя имеет относительно невысокую влажность, может быть выбрано относительно низкое напряжение.
[0068] 3. В ходе процедуры распознавания отпечатка пальца для обработки сигнала отпечатка пальца с целью формирования изображения отпечатка пальца может применяться заранее заданный алгоритм, и заранее заданный алгоритм может применяться в целях распознавания отпечатка пальца и получения результата распознавания отпечатка пальца. В ходе этой процедуры может применяться множество различных параметров, оказывающих влияние на эффективность распознавания отпечатка пальца. Соответственно, для повышения эффективности распознавания отпечатка пальца упомянутое заранее заданное отношение соответствия может включать необходимые упомянутым алгоритмам параметры распознавания отпечатка пальца, соответствующие каждому из характеристических значений.
[0069] Например, параметр распознавания отпечатка пальца может включать по меньшей мере одно из следующего: частоту сканирования, поправочный коэффициент пикового сигнала и поправочный коэффициент минимального сигнала.
[0070] Под частотой сканирования понимают частоту, с которой датчик 101 отпечатка пальца сканирует палец пользователя с целью формирования сигнала отпечатка пальца. Чем выше частота сканирования, тем выше точность распознавания отпечатка пальца. Соответственно, когда характеристическое значение относительно невелико, то есть, когда палец пользователя имеет сравнительно высокую влажность, для повышения точности распознавания отпечатка пальца может быть выбрана относительно высокая частота сканирования. Когда характеристическое значение относительно невелико, то есть, когда палец пользователя имеет относительно невысокую влажность, может быть выбрана относительно низкая частота сканирования.
[0071] Под поправочным коэффициентом пикового сигнала понимают коэффициент для коррекции полученного пикового сигнала. Под поправочным коэффициентом минимального сигнала понимают коэффициент для коррекции полученного минимального сигнала. Когда модуль 103 обработки данных получает сигнал отпечатка пальца, модуль 103 обработки данных может различать пиковый сигнал и минимальный сигнал и может корректировать пиковый сигнал и минимальный сигнал соответствующим образом с использованием различных коэффициентов, что позволяет увеличить разность между пиковым сигналом и минимальным сигналом. Соответственно, когда характеристическое значение относительно невелико, то есть, палец пользователя имеет относительно высокую влажность, могут быть выбраны относительно высокий поправочный коэффициент пикового сигнала и относительно низкий поправочный коэффициент минимального сигнала, что позволяет увеличить разность между пиковым сигналом и минимальным сигналом. И наоборот, когда характеристическое значение относительно велико, то есть, когда палец пользователя имеет относительно низкую влажность, поправочный коэффициент пикового сигнала и поправочный коэффициент минимального сигнала могут быть выбраны таким образом, чтобы эти сигналы имели сравнительно малую разность.
[0072] Любые из описанных выше опциональных вариантов осуществления настоящего изобретения могут комбинироваться друг с другом произвольным образом, в результате чего могут быть получены опциональные варианты осуществления настоящего изобретения, не описанные явно в данном документе.
[0073] Фиг. 6 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ распознавания отпечатка пальца в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения. В соответствии с иллюстрацией, способ распознавания отпечатка пальца применяют в устройстве для распознавания отпечатка пальца, которое включает: датчик отпечатка пальца, по меньшей мере два электрода определения влажности, и при этом способ включает шаги, описанные ниже.
[0074] На шаге 601 получают характеристическое значение и сигнал отпечатка пальца, когда пользователь касается своим пальцем датчика отпечатка пальца и упомянутых по меньшей мере двух электродов определения влажности, причем характеристическое значение имеет прямую корреляцию с импедансом между упомянутыми по меньшей мере двумя электродами определения влажности.
[0075] На шаге 602 определяют параметр распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению.
[0076] На шаге 603 выполняют распознавание отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца, а также сигналу отпечатка пальца.
[0077] В способе, предложенном в вариантах осуществления настоящего изобретения, учитывается влияние влажности пальца пользователя на эффективность распознавания отпечатка пальца. Получают характеристическое значение, которое имеет прямую корреляцию со значением импеданса между упомянутыми по меньшей мере двумя электродами определения влажности, определяют параметр распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, и выполняют распознавание отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца и сигналу отпечатка пальца. Таким образом может быть гарантировано, что применяемый параметр распознавания отпечатка пальца соответствует влажности пальца пользователя. Это позволяет повысить эффективность и точность распознавания отпечатка пальца. При этом оно позволяет устранить необходимость многократного получения изображения отпечатка пальца, что значительно сокращает время распознавания отпечатка пальца и повышает его эффективность.
[0078] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения определение параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, включает:
[0079] определение параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, согласно заранее заданному отношению соответствия, при этом заранее заданное отношение соответствия включает по меньшей мере один параметр распознавания отпечатка пальца, поставленный в соответствие каждому характеристическому значению.
[0080] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения выполнение распознавания отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца, а также сигналу отпечатка пальца включает:
[0081] формирование изображения отпечатка пальца согласно параметру распознавания отпечатка пальца и сигналу отпечатка пальца;
[0082] извлечение признаков из изображения отпечатка пальца с целью получения информации признаков; и
[0083] сравнение информации признаков с заранее сохраненной информацией признаков.
[0084] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения параметр распознавания отпечатка пальца включает по меньшей мере одно из следующего: коэффициент усиления, рабочий диапазон и управляющее напряжение аналогово-цифрового преобразователя (АЦП).
[0085] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения параметр распознавания отпечатка пальца включает по меньшей мере одно из следующего: поправочный коэффициент пикового сигнала и поправочный коэффициент минимального сигнала, при этом под поправочным коэффициентом пикового сигнала понимают коэффициент для коррекции полученного пикового сигнала в ходе распознавания отпечатка пальца, а под поправочным коэффициентом минимального сигнала понимают коэффициент для коррекции полученного минимального сигнала в ходе распознавания отпечатка пальца.
[0086] Любые из описанных выше опциональных вариантов осуществления настоящего изобретения могут комбинироваться друг с другом произвольным образом, в результате чего могут быть получены опциональные варианты осуществления настоящего изобретения, не описанные явно в данном документе.
[0087] Следует отметить, что способ и устройство для распознавания отпечатка пальца, предложенные в рассмотренных выше вариантах осуществления настоящего изобретения, соответствуют единому замыслу, поэтому их конкретные реализации основаны на уже рассмотренных вариантах осуществления устройства, которые не будут описываться подробно.
[0088] Фиг. 7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство 700 для распознавания отпечатка пальца в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения. Например, устройство 700 может представлять собой мобильный телефон, компьютер, терминал цифрового вещания, устройство обмена сообщениями, игровую приставку, планшетный компьютер, медицинское устройство, тренажерное оборудование, карманный персональный компьютер и т.п.
[0089] В соответствии с иллюстрацией фиг. 7, устройство 700 может включать один или более следующих компонентов: процессорный компонент 702, память 704, компонент 706 электропитания, мультимедийный компонент 708, аудиокомпонент 710, интерфейс 712 ввода-вывода (input/output, I/O), измерительный компонент 714 и компонент 716 связи.
[0090] Процессорный компонент 702, как правило, осуществляет общее управление функционированием устройства 700, например, операциями, связанными с отображением, телефонными вызовами, обменом данными, работой с камерой и операциями записи. Процессорный компонент 702 может включать один или более процессоров 720, исполняющих инструкции с целью выполнения всех шагов описанных выше способов или части этих шагов. Также, процессорный компонент 702 может включать один или более модулей, обеспечивающих взаимодействие между процессорным компонентом 702 и другими компонентами. Например, процессорный компонент 702 может включать мультимедийный модуль, обеспечивающий взаимодействие между мультимедийным компонентом 708 и процессорным компонентом 702.
[0091] Память 704 сконфигурирована для хранения различных типов данных с целью поддержки функционирования устройства 700. Примерами подобных данных могут служить инструкции любых приложений или методов, исполняемых на устройстве 700, контактные данные, данные телефонной книги, сообщения, изображения, видеоданные и т.п. Память 704 может быть реализована с использованием энергозависимых или энергонезависимых устройств любого типа, а также их комбинаций, например, статической памятью с произвольным доступом (static random access memory, SRAM), электрически перепрограммируемой памяти в режиме «только для чтения» (erasable programmable read-only memory, EPROM), программируемой памяти в режиме «только для чтения» (programmable read-only memory, PROM), памяти в режиме «только для чтения», магнитной памяти, флэш-памяти, магнитного или оптического диска.
[0092] Компонент 706 электропитания обеспечивает электропитание различных компонентов устройства 700. Компонент 706 электропитания может включать систему управления электропитанием, один или более источников питания, а также любые другие компоненты, связанные с производством, управлением и распределением электрической энергии в устройстве 700.
[0093] Мультимедийный компонент 708 включает экран, который обеспечивает интерфейс вывода между устройством 700 и пользователем. В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения экран может включать в себя дисплей на жидких кристаллах (liquid crystal display, LCD) и сенсорную панель (touch panel, TP). Если экран включает сенсорную панель, то в этом случае экран может быть реализован как сенсорный экран, принимающий сигналы ввода от пользователя. Сенсорная панель включает один или более датчиков касания, предназначенных для регистрации касаний, скольжений и других жестов на сенсорной панели. Датчики касания могут не только регистрировать границы операций касания или скольжения, но также измерять период времени и величину давления, связанные с этими операциями. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения мультимедийный компонент 708 включает фронтальную камеру и/или тыловую камеру. Фронтальная камера и/или тыловая камера могут принимать внешние мультимедийные данные, когда устройство 700 находится в определенном режиме работы, например, в режиме фотографирования или в режиме видеосъемки. Как фронтальная камера, так и тыловая камера могут представлять собой фиксированные системы оптических линз или иметь функциональность фокусировки и оптического зуммирования.
[0094] Аудиокомпонент 710 сконфигурирован для вывода и/или ввода аудиосигналов. Например, аудиокомпонент 710 включает микрофон ("MIC"), сконфигурированный для приема вспомогательного аудиосигнала, когда устройство 700 находится в определенном режиме работы, например, в режиме вызова, в режиме записи или в режиме распознавания голоса. Принятые аудиосигналы могут затем быть сохранены в памяти 704 или переданы при помощи компонента 716 связи. В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения аудиокомпонент 710 включает также громкоговоритель для вывода аудиосигналов.
[0095] Интерфейс 712 ввода/вывода обеспечивает интерфейс между процессорным компонентом 702 и модулями периферийных интерфейсов, например, клавиатуры, поворотного-нажимного выключателя («колеса»), кнопок и т.п. Кнопки могут включать, без ограничения перечисленным, «домашнюю» кнопку, кнопку громкости, кнопку «пуск» или кнопку блокировки.
[0096] Измерительный компонент 714 включает один или более датчиков, обеспечивающих оценку состояния различных элементов устройства 700. Например, измерительный компонент 714 может обнаруживать состояние «открыто» или «закрыто» устройства 700, относительное расположение компонентов, например, дисплея и клавиатуры устройства 700. Измерительный компонент 714 может также регистрировать изменение положения устройства 700 или одного из компонентов устройства 700, присутствие или отсутствие контакта пользователя с устройством 700, ориентацию или ускорение/замедление устройства 700 и изменение температуры устройства 700. Измерительный компонент 714 может включать датчик близости, сконфигурированный для обнаружения присутствия приближенных объектов без физического контакта с ними. Измерительный компонент 714 может также включать светочувствительный датчик, например, датчик изображений CMOS или CCD, для использования в приложениях формирования изображений. В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения измерительный компонент 714 может также включать акселерометрический датчик, гироскопический датчик, магнитный датчик, датчик давления или датчик температуры. В вариантах осуществления настоящего изобретения, в целях реализации функции распознавания отпечатка пальца, измерительный компонент 714 включает датчик отпечатка пальца.
[0097] Компонент 716 связи сконфигурирован для обеспечения связи, проводной или беспроводной, между устройством 700 и другими устройствами. Устройство 700 может осуществлять доступ к беспроводной сети, основанной на таких стандартах связи, как WiFi, 2G или 3G, или их комбинации. В одном из примеров осуществления настоящего изобретения компонент 716 связи принимает широковещательный сигнал или соответствующую широковещательную информацию от внешней широковещательной системы управления по широковещательному каналу. В одном из примеров осуществления настоящего изобретения компонент 716 связи включает также модуль ближней бесконтактной связи (near field communication, NFC) для обеспечения связи в ближней зоне. Например, NFC-модуль может быть реализован на базе технологии радиочастотной идентификации (radio frequency identification, RFID), технологии ассоциации передачи данных в инфракрасном диапазоне (infrared data association, IrDA), технологии сверхширокой полосы пропускания (ultra-wideband, UWB), технологии Bluetooth (ВТ) или других технологий.
[0098] В примерах осуществления настоящего изобретения устройство 700 может быть реализовано с использованием одной или более заказных интегральных схем (ASIC), цифровых сигнальных процессоров (DSP), цифровых устройств обработки сигналов (digital signal processing devices, DSPD), программируемых логических устройств (programmable logic devices, PLD), электрически программируемых вентильных матриц (field programmable gate arrays, FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах или других электронных блоках, предназначенных для исполнения описанных выше способов.
[0099] В примерах осуществления настоящего изобретения предложен также машиночитаемый носитель, который включает инструкции, например, содержащиеся в памяти 704 и исполняемые процессором 720 в устройстве 700 с целью выполнения описанных выше способов. К примеру, машиночитаемый носитель может представлять собой память ROM, RAM, CD-ROM, магнитную ленту, гибкий диск, оптическое запоминающее устройство и т.п.
[00100] Машиночитаемый носитель, когда хранящиеся на нем инструкции исполняют при помощи процессора терминала, включающего рассмотренное выше устройство для распознавания отпечатка пальца, обеспечивают выполнение, этим терминалом, способа распознавания отпечатка пальца, который включает:
[00101] получение характеристического значения и получение сигнала отпечатка пальца, когда пользователь касается своим пальцем датчика отпечатка пальца и упомянутых по меньшей мере двух электродов определения влажности, причем характеристическое значение имеет прямую корреляцию с импедансом между упомянутыми по меньшей мере двумя электродами определения влажности;
[00102] определение параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению; и
[00103] выполнение распознавания отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца, а также сигналу отпечатка пальца.
[00104] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения определение параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, включает:
[00105] определение параметра распознавания отпечатка пальца, который соответствует характеристическому значению, согласно заранее заданному отношению соответствия, при этом заранее заданное отношение соответствия включает по меньшей мере один параметр распознавания отпечатка пальца, поставленный в соответствие каждому характеристическому значению.
[00106] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения выполнение распознавания отпечатка пальца согласно найденному параметру распознавания отпечатка пальца, а также сигналу отпечатка пальца включает:
[00107] формирование изображения отпечатка пальца согласно параметру распознавания отпечатка пальца и сигналу отпечатка пальца;
[00108] извлечение признаков из изображения отпечатка пальца с целью получения информации признаков; и
[00109] сравнение информации признаков с заранее сохраненной информацией признаков.
[00110] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения параметр распознавания отпечатка пальца включает по меньшей мере одно из следующего: коэффициент усиления, рабочий диапазон и управляющее напряжение аналогово-цифрового преобразователя (АЦП).
[00111] В еще одном из вариантов осуществления настоящего изобретения параметр распознавания отпечатка пальца включает по меньшей мере одно из следующего: поправочный коэффициент пикового сигнала и поправочный коэффициент минимального сигнала, при этом под поправочным коэффициентом пикового сигнала понимают коэффициент для коррекции полученного пикового сигнала в ходе распознавания отпечатка пальца, а под поправочным коэффициентом минимального сигнала понимают коэффициент для коррекции полученного минимального сигнала в ходе распознавания отпечатка пальца.
[00112] Специалистами в данной области техники, по прочтении описания или после практического применения изобретения, описанного в настоящем документе, могут быть найдены другие варианты его осуществления. Настоящая заявка призвана охватить все изменения, применения или модификации настоящего изобретения, не отступающие от его основного замысла, включая все отступления от настоящего изобретения, которые известны на существующем уровне техники или традиционно применяются в данной области техники. Приведенное описание и примеры следует считать исключительно иллюстративными, при этом истинный объем и сущность настоящего изобретения заданы приведенной ниже формулой изобретения.
[00113] Нужно понимать, что настоящее изобретение не ограничено конкретной конструкцией, описанной выше и проиллюстрированной на приложенных чертежах, а также, что в пределах объема настоящего изобретения могут быть выполнены множество различных модификаций и изменений. Предполагается, что объем настоящего изобретения ограничен только приложенной формулой изобретения.