[发明专利]用于获取指纹图像的方法及指纹感测系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于使用指纹感测系统来获取指纹图像的方法，并且特别地涉及对具有稍微增加的湿度水平的(出汗的)手指的指纹图像获取。本发明还涉及相应的指纹感测系统和计算机程序产品。

背景技术

为了提供用于访问电子设备的增加的安全性并且同时将用户便利性保持在可接受的水平，越来越多地使用各种类型的生物计量系统。特别地，指纹传感器例如由于其小的形状因子、高的性能以及用户接受度已被成功地集成在这样的设备中。在各种可用的指纹感测原理中(例如，电容式、光学、热等)，电容式感测最常用，尤其是在尺寸和功耗重要的应用中电容式感测最常用。

所有的电容式指纹传感器提供若干个感测元件与放置在指纹传感器的表面上的手指之间的电容的指示性测量。通常使用包括以二维方式布置的多个感测元件的指纹传感器来执行指纹图像的获取，并且可以对指纹传感器应用基于块的技术以获取指纹图像，其中，感测元件的块被依次采样。

电容式指纹传感器的一个问题是：手指导电性随手指的湿度强烈地变化。对于干燥的手指，结果可以是皮肤的外部(角质层)具有比传感器电介质更高的阻抗(更低的电容)，使得组合的串联电容由手指阻抗主导。于是，该脊纹可能看起来与像脊纹相比更像凹谷。

对于其中水或盐水(汗)充满凹谷的湿手指，问题主要是：盐水比角质层导电性更好。利用所描述的电容式测量技术，这对于凹谷和脊纹两者都给出高信号，使得很难区分凹谷和脊纹。当转换为手指的数字图像时，结果可以是低对比度的“反转”图像，其中，导电性好的凹谷呈现为“黑色”而导电性略差的脊纹呈现为“深灰色”。这样的图像不容易适用于旨在指纹识别的软件算法。

US 6,330,345中公开了用于试图克服该问题的示例性实现。US 6,330,345公开了一种图像获取方法，根据该方法使用(例如用于干燥的手指、正常的手指以及出汗的手指的)不同的设置来捕获多个图像。拼接多个图像的片段以获得具有最佳可能的质量的指纹图像。虽然US 6,330,345介绍了一种用于获取指纹图像的令人感兴趣的方法，但是分析和拼接多个图像的片段的额外步骤将增加必要的图像处理，从而对包括指纹感测系统的电子设备施加额外的限制。因此，对于在手指是湿的(出汗的)状况下的指纹图像获取看来存在进一步改善的空间，例如，在获取高质量指纹图像时限制任何额外的计算步骤。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺点和其他缺点，本发明的目的是提供一种用于使用指纹认证系统来获取指纹图像的改进的方法。特别地，发明人已经发现，考虑手指的有关湿的表现并且在获取指纹图像的初始阶段中使用特定的“出汗的手指”传感器设置可能是令人期望的。

因此，根据本发明的一方面，提供了一种借助于指纹感测系统来获取手指的指纹图像的方法，其中指纹感测系统包括指纹传感器和连接至指纹传感器的处理电路系统，其中，所述方法包括以下步骤：接收手指接触指纹传感器的指示；对指纹传感器应用第一指纹图像获取设置，该第一指纹图像获取设置包括用于指纹传感器的第一灵敏度水平；在接收到手指接触指纹传感器的指示之后，使用第一指纹图像获取设置来获取第一指纹图像；在获取到第一指纹图像之后，对指纹传感器应用第二指纹图像获取设置，第二指纹图像获取设置包括用于指纹传感器的第二灵敏度水平，第二灵敏度水平与第一灵敏度水平相比较高；在应用了第二指纹图像获取设置之后，使用第二指纹图像获取设置来获取第一指纹图像；基于质量度量来评估所获取的指纹图像；以及选择所获取的指纹图像中满足质量度量的至少一个指纹图像。

本发明基于以下假设：一些手指在一些状况下可能与“正常”手指或在正常状况下相比是稍微更潮湿的/出汗的。为了处理这样的可能的状况，发明人已经意识到以下操作将是有利的：“手指一接触指纹传感器”(优选地，在手指接触指纹传感器的指示之后立即)就获取指纹图像，并且应用具体针对与正常手指相比稍微更潮湿的手指来调整的传感器设置。之后，改变传感器设置以使用更“正常”的传感器设置来处理正常或“干燥”手指。已经确认在这种方式下，干燥和“正常”手指对于时机较不敏感，因此由第一指纹图像的获取引起的延迟将不会引起任何图像质量问题(即对于第二指纹图像)。相比之下，湿的(出汗的)手指在接触指纹传感器之后将很快使指纹图案(脊纹和凹谷)由于汗水而模糊。因此，使用的手指是湿的/出汗的情况下，使用具体适配的手指传感器设置“提早”获取指纹也可以提高获取指纹图像的可能性，从而增加用户便利性。应当理解的是，应用第一传感器设置和接收手指接触指纹传感器的指示的顺序是不相关的。