[发明专利]超声波指纹传感器的活性和冒充物检测

说明书

本发明公开用于检测冒充物手指的设备和方法的实施例。在一个实施例中，超声波指纹传感器包括：超声波发射器，其经配置以发射超声波到手指；超声波传感器阵列，其经配置以从所述手指接收经反射超声波；以及控制器，其经配置以基于来自所述手指的脊线和谷线的所述经反射超声波的平均振幅之间的差值确定所述手指的经反射声能，且至少部分地基于所述手指的所述经反射声能确定所述手指是否是冒充物。

相关申请案的交叉引用

本申请案主张2017年2月14日递交的美国非临时申请案第15/432,125号，“用于超声波指纹传感器的活性和冒充物检测”的权益，其主张2016年2月15日递交的美国临时申请案第62/295,490号，“活性检测”的权益。前述美国专利申请案的全文特此以引用的方式并入。

技术领域

本公开涉及图像处理的领域。具体来说，本公开涉及检测冒充物手指的设备和方法。

背景技术

指纹感应和匹配是用于个人识别或验证的常用技术。举例来说，一种指纹识别的方法涉及使用生物识别读取器/传感器扫描样本指纹或图像，且存储所述图像和/或所述指纹图像的唯一特征。样本指纹的特征可随后与已经在数据库中的参考指印信息进行比较，以确定个人的正确识别，例如处于验证目的。

生物标识传感器，尤其指纹生物标识传感器，通常易被各种形式的冒充物样品骗过。在指纹读取器的情况下，已知多种用于向读取器呈现授权用户的指纹图案的技术，所述指纹图案嵌入于例如纸张、明胶、环氧树脂、乳胶等等的一些种类的无生命材料中。因此，即使指纹读取器可以被视为能够可靠地确定匹配指纹图案存在与否，但确保匹配图案是从真正的、活的手指处所获取对于整体系统的安全性同样关键，其对于许多普通传感器可能难以确认。

存在可用于区分冒充物样品与活手指的各种常规解决方案。在US 7,433,729 B2中描述一个方法，其中公开使用红外传感器的冒充物检测技术。在PCTlUS2015/017557中描述另一方法，其中公开使用光波长来采集经分析皮肤样品的特征的冒充物检测技术。随着超声波传感器在移动装置中已变得越来越常用，期望有使用超声波指纹传感器的活性和冒充物检测的设备和方法。

发明内容

公开检测冒充物手指的设备和方法的实施例。在一个实施例中，通过超声波指纹传感器检测冒充物手指的方法包括发射超声波到手指、接收来自所述手指的经反射超声波、基于来自所述手指的脊线和谷线的所述经反射超声波的平均振幅之间的差值，确定所述手指的经反射声能，以及至少部分地基于所述手指的所述经反射声能，确定所述手指是否是冒充物。

根据本公开的方面，确定所述手指的所述经反射声能的方法包括估计没有所述手指时所述超声波传感器阵列接收的背景能量，以及从所述手指的所述经反射声能移除所述背景能量。确定所述手指的所述经反射声能的所述方法进一步包括检测所述经反射超声波的衍射，以及计算具有所述经反射超声波的所述衍射的降低的效应的图像。确定所述手指的所述经反射声能的所述方法进一步包括检测所述经反射超声波中的不均匀空间响应，以及调整所述手指的所述经反射声能，以均衡所述经反射超声波中的不均匀空间响应的效应。确定所述手指的所述经反射声能的所述方法进一步包括识别代表所述手指的脊线和谷线的区，以及基于来自代表所述手指的所述脊线和所述谷线的所述区的所述经反射超声波的平均振幅之间的所述差值，确定所述手指的所述经反射声能。确定所述手指的所述经反射声能的所述方法进一步包括记录所述超声波传感器阵列处接收的所述超声波的数个早期循环，以及基于所述超声波传感器阵列处接收的所述超声波的早期循环的所述数目，调整所述手指的所述经反射声能。