[发明专利]电容和超声波双模式指纹传感系统及其指纹影像辨识方法

说明书

本发明提供电容和超声波双模式指纹传感系统，包含传感器阵列装置、切换电路及处理单元，切换电路耦接到传感器阵列装置的上电极，处理单元能控制切换电路选择性耦接到一电容控制电路、一超声波接收控制电路或一超声波发送控制电路，以产生一电容式指纹影像及一超声波指纹影像，以及决定输出电容式指纹影像或超声波指纹影像，并将输出的所述指纹影像与一认证指纹进行比对。还提供一种电容和超声波双模式指纹传感系统的指纹影像辨识方法，包含：产生一超声波指纹影像及一电容式指纹影像；评估电容式指纹影像及超声波指纹影像是否为高质量指纹影像；根据评估结果决定输出超声波指纹影像或电容式指纹影像；将输出的所述指纹影像与一认证指纹进行比对。

技术领域

本发明涉及指纹辨识技术领域，尤其是涉及一种电容和超声波双模式指纹传感系统及其指纹影像辨识方法。

背景技术

光学式指纹传感器、电容式指纹传感器及超声波指纹传感器是目前常见的指纹传感器种类。在不同的使用条件下(例如，干燥、潮湿或脏污的手指，温度的冷或热)，各种指纹传感器形成的指纹影像的质量不同，有时候会因所取得的指纹影像的质量不佳，导致指纹辨识失败。

电容式指纹传感器是将多个微型电容传感器，整合于一个晶片中，待指纹按压晶片表面时，内部微型电容传感器会根据指纹波峰与波谷聚集而产生的不同电荷量，形成指纹影像。以现行的技术来说，当手指干燥的时候，电容式指纹传感器可以形成质量较佳的指纹影像，辨识成功率较高；而当手指潮湿的时候，所形成的指纹影像的质量较差，容易造成误判或是辨识失败。

超声波指纹传感器主要由一个或多个压电微机械超声换能器(PMUT)或一个或多个电容微机械超声换能器(CMUT)所组成。利用指纹波峰与波谷处的空气密度差异，即可在接收超声波回波时采集指纹特征来绘制出指纹影像。依技术现况来说，当手指干燥的时候，超声波指纹传感器所形成的指纹影像的质量确实还不如光学式指纹传感器或电容式指纹传感器，但是，当手指潮湿的时候，超声波指纹传感器所形成的指纹影像的质量明显比光学式指纹传感器或电容式指纹传感器好。

指纹传感器的成本与晶片的面积有关，换句话说，晶片的面积愈小成本愈低。一般来说，电容式指纹传感器在干燥环境能形成的较佳的指纹影像，且电容式指纹传感器的晶片又具有薄型化与小型化的优点，适合运用在掌上型电子装置上，例如笔记本电脑及手机等。但电容式指纹传感器的缺点是在潮湿的环境或手指潮湿或脏污的情形下，所形成的指纹影像的品质不佳，容易造成误判或是辨识失败，而不适合运用在户外的交通工具(汽车)及门锁上。对于超声波指纹传感器而言，有不易受到油污、湿手指影响的优点，即使在潮湿的环境或手指潮湿或脏污的情形下，依然能形成品质良好的指纹影像，适合运用在户外环境中。

由于电容式指纹传感器和超声波指纹传感器各有其优点，倘若能将两种指纹传感器整合并取其优点，就能发展出同时适应干手指及湿手指的指纹传感器，也就是干手指时采用电容式指纹影像，湿手指时采用超声波指纹影像，无论处于干燥或潮湿的环境下皆可取得品质良好的指纹影像，而不会造成误判或是辨识失败。

发明内容

本发明提供一种电容和超声波双模式指纹传感系统，包含一传感器阵列装置、一切换电路、一处理单元、一超声波发送控制电路、一超声波接收控制电路及一电容控制电路。

本发明提供一种电容和超声波双模式指纹传感系统，包含一传感器阵列装置、一处理单元、一超声波发送控制电路、一超声波接收控制电路及一电容控制电路。

本发明提供一种电容和超声波双模式指纹传感系统的指纹影像辨识方法，包含一产生指纹影像步骤，用以产生一超声波指纹影像及一电容式指纹影像；一评估指纹影像质量步骤，用以评估所述电容式指纹影像及所述超声波指纹影像是否为一高质量指纹影像；一选择指纹影像步骤，用以根据一评估结果决定输出所述超声波指纹影像或所述电容式指纹影像；以及，一指纹影像鉴别步骤，用以将输出的所述电容式指纹影像或所述超声波指纹影像与一认证指纹进行比对。

附图说明