指纹识别方法和装置

技术领域

本公开涉及智能终端安全领域，尤其涉及一种指纹识别方法和装置。

背景技术

手机行业的指纹识别方案在经历了刮擦式、按压式(即电容方案)后，在高端机型上逐渐开始采用屏下指纹方案。但是，如果屏幕上残留了用户解锁时的手指指纹，刚可以被其他人利用进行解锁操作。例如，用导体触发指纹解锁流程，屏下指纹传感器采集到残留在屏幕上的指纹图像，手机就会被解锁。

一种解决残留指纹被利用的方案是在解锁时判断本次解锁所使用的指纹图像与上一次解锁时使用的指纹图像的位移信息，如果位移较小，则判定本次采集得到的指纹图像来源是面内假指纹。但由于指纹采集区域的位置是固定的，用户在进行指纹解锁时以该指纹采集区域为目标按压手指，多次按压位置的偏移度并不会很高，两次相邻的按压很有可能位置基本重合，此时就会发生误判。基于误采集的指纹图像而进行的指纹识别降低了用户的解锁成功率，影响了用户体验。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种指纹识别方法和装置。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种指纹识别方法，包括：

在通过屏下指纹传感器采集得到指纹图像的情况下，判断屏幕是否接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作；

在所述屏幕接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作的情况下，对所述指纹图像进行指纹识别。

优选的，通过以下方式判断所述指纹图像和所述屏幕按压操作是否相匹配：

计算发生所述屏幕按压操作的屏幕区域的面积作为第一面积；

计算所述指纹图像的面积作为第二面积；

检测所述第一面积和所述第二面积是否满足第一条件，得到第一检测结果；

基于所述第一检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配。

优选的，通过以下方式判断所述指纹图像和所述屏幕按压操作是否相匹配：

检测发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述屏幕上指定的指纹采集区域的重叠面积是否满足第二条件，得到第二检测结果；

基于所述第二检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配。

优选的，基于所述第二检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配的步骤包括：

基于所述第一检测结果和所述第二检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配，其中，

在所述第一检测结果表明所述第一面积大于或等于所述第二面积，且所述第二检测结果表明发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述指纹采集区域重叠部分的面积大于或等于预置的有效触控面积值的情况下，判定所述指纹图像与所述屏幕按压操作匹配；

在所述第一检测结果表明所述第一面积小于所述第二面积，和/或，所述第二检测结果表明发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述指纹采集区域重叠部分的面积小于预置的有效触控面积值的情况下，判定所述指纹图像与所述屏幕按压操作不匹配。

优选的，所述指纹采集区域为屏幕上划分出的有效触控区域，所述屏下指纹传感器对应的屏幕指纹可采集区域完全落入所述有效触控区域内，且所述有效触控区域的面积大于所述屏下指纹传感器对应的屏幕指纹可采集区域的面积。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种指纹识别装置，包括：

操作验证模块，用于在通过屏下指纹传感器采集得到指纹图像的情况下，判断屏幕是否接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作；

指纹识别模块，用于在所述屏幕接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作的情况下，对所述指纹图像进行指纹识别。

优选的，所述操作验证模块包括：

第一面积计算单元，用于计算发生所述屏幕按压操作的屏幕区域的面积作为第一面积；

第二面积计算单元，用于计算所述指纹图像的面积作为第二面积；

第一检测单元，用于检测所述第一面积和所述第二面积是否满足第一条件，得到第一检测结果；

匹配判定单元，用于基于所述第一检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配。

优选的，所述操作验证模块还包括第二检测单元；

所述第二检测单元，用于检测发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述屏幕上指定的指纹采集区域的重叠面积是否满足第二条件，得到第二检测结果；

所述匹配判定单元，用于基于所述第二检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配。

优选的，所述匹配判定单元，具体用于基于所述第一检测结果和所述第二检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配，其中，

在所述第一检测结果表明所述第一面积大于或等于所述第二面积，且所述第二检测结果表明发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述指纹采集区域重叠部分的面积大于或等于预置的有效触控面积值的情况下，判定所述指纹图像与所述屏幕按压操作匹配；

在所述第一检测结果表明所述第一面积小于所述第二面积，和/或，所述第二检测结果表明发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述指纹采集区域重叠部分的面积小于预置的有效触控面积值的情况下，判定所述指纹图像与所述屏幕按压操作不匹配。

优选的，所述指纹采集区域为屏幕上划分出的有效触控区域，所述屏下指纹传感器对应的屏幕指纹可采集区域完全落入所述有效触控区域内，且所述有效触控区域的面积大于所述屏下指纹传感器对应的屏幕指纹可采集区域的面积。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种指纹识别装置，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：

在通过屏下指纹传感器采集得到指纹图像的情况下，判断屏幕是否接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作；

在所述屏幕接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作的情况下，对所述指纹图像进行指纹识别。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由移动终端的处理器执行时，使得移动终端能够执行一种指纹识别方法，所述方法包括：

在通过屏下指纹传感器采集得到指纹图像的情况下，判断屏幕是否接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作；

在所述屏幕接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作的情况下，对所述指纹图像进行指纹识别。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：在通过屏下指纹传感器采集得到指纹图像时，判断屏幕是否接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作，并在所述屏幕接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作的情况下，对所述指纹图像进行指纹识别。解决了用户解锁成功率低的问题，提升了用户体验，实现了可靠、准确的误采集指纹图像排除。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种屏幕结构示意图。

图3是图1中步骤101的一种示例性实施方式的流程图。

图4是图1中步骤101的一种示例性实施方式的流程图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种指纹识别装置的框图。

图6是图5中操作验证模块501的结构的一种示例性结构框图。

图7是图5中操作验证模块501的结构的一种示例性结构框图。

图8是根据一示例性实施例示出的一种装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

相关技术中，一种解决残留指纹被利用的方案是在解锁时判断本次解锁所使用的指纹图像与上一次解锁时使用的指纹图像的位移信息，如果位移较小，则判定本次采集得到的指纹图像来源是面内假指纹。但由于指纹采集区域的位置是固定的，用户在进行指纹解锁时以该指纹采集区域为目标按压手指，多次按压位置的偏移度并不会很高，两次相邻的按压很有可能位置基本重合，此时就会发生误判。降低了用户的解锁成功率，影响了用户体验。

为了解决上述问题，本发明的实施例提供了一种指纹识别方法和装置。在进行指纹识别时，除采集指纹图像外，还对屏幕上是否存在与指纹图像匹配的按压操作进行检测，以确保采集得到的是真实的实时按压产生的指纹图像。解决了用户解锁成功率低的问题，提升了用户体验。

本发明的一实施例提供了一种指纹识别方法，使用该方法进行指纹识别的流程如图1所示，包括：

步骤101、在通过屏下指纹传感器采集得到指纹图像的情况下，判断屏幕是否接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作。

本步骤中，判断所述指纹图像和所述屏幕按压操作是否相匹配的方式包括：

方式一：具体如图3所示，包括：

步骤301、计算发生所述屏幕按压操作的屏幕区域的面积作为第一面积。

步骤302、计算所述指纹图像的面积作为第二面积。

步骤303、检测所述第一面积和所述第二面积是否满足第一条件，得到第一检测结果。

可选的，所述第一条件可以为“第一面积小于第二面积”。所述第一检测结果，即是表明所述第一面积与第二面积是否符合所述第一条件的检测结果。

步骤304、基于所述第一检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配。

方式二：具体如图4所示，包括：

步骤401、检测发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述屏幕上指定的指纹采集区域的重叠面积是否满足第二条件，得到第二检测结果。

本发明实施例中，屏幕上包含一指纹采集区域。指纹采集区域下方设置有指纹传感器。

可选的，所述指纹采集区域可以为屏幕上划分出的有效触控区域，所述屏下指纹传感器对应的屏幕指纹可采集区域(光斑面积)完全落入所述有效触控区域内，且所述有效触控区域的面积大于所述屏下指纹传感器对应的屏幕指纹可采集区域的面积。

如图2所示，在触控屏幕上设置的区域A为屏幕上指定的指纹采集区域，只有触控(Touch)检测到手指信号在A以内，才可以触发解锁机制。区域B为屏下指纹传感器对应的屏幕指纹可采集区域。本实施例，考虑到指纹的贴合公差，面积A实际比屏下指纹传感器对应的屏幕指纹可采集区域B要大。

本发明实施例中，所述第二条件可以为“发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述指纹采集区域重叠部分的面积大于或等于预置的有效触控面积值”。所述第二检测结果，即是表明所述发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述指纹采集区域是否满足所述第二条件的检测结果。

步骤402、基于所述第二检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配。

步骤304与步骤402中确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配时，可以是基于所述第一检测结果和所述第二检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配，其中，

在所述第一检测结果表明所述第一面积大于或等于所述第二面积，且所述第二检测结果表明发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述指纹采集区域重叠部分的面积大于或等于预置的有效触控面积值的情况下，判定所述指纹图像与所述屏幕按压操作匹配；

在所述第一检测结果表明所述第一面积小于所述第二面积，和/或，所述第二检测结果表明发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述指纹采集区域重叠部分的面积小于预置的有效触控面积值的情况下，判定所述指纹图像与所述屏幕按压操作不匹配。

在所述指纹图像与所述屏幕按压操作不匹配时，很可能是异常触发或误触，并没有手指按压在屏下指纹传感器上方，进而判定屏幕上不存在匹配的按压操作，并基于此终止指纹识别流程。

步骤102、在所述屏幕接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作的情况下，对所述指纹图像进行指纹识别。

本公开实施例中，在判定屏幕上存在与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作，即可确定是由于手指按压屏下指纹传感器而触发了正常的指纹识别流程，因此可进一步判定采集得到的指纹图像有效，并不是残留指纹形成的影像，可使用该指纹图像进行指纹识别，如，使用指纹图像与预存的模板进行匹配比对以进行指纹解锁，实现了可靠、准确的误采集指纹图像排除。

其次，本公开实施例中，通过对发生屏幕按压操作的屏幕区域的面积与指纹图像的面积进行对比，可以提升屏幕按压操作之目的检测的准确性，可以避免误判断。

其次，本公开实施例中，通过将按压操作发生区域落入指纹采集区域的面积作为判断基准，可以进一步提升屏幕按压操作之目的检测的准确性，可以避免误判断。

另外，本公开实施例还考虑到了指纹模组的贴合公差，将指纹采集区域扩大到效触控区域，也即，将比屏下指纹传感器的可识别屏幕区域更大的区域作为检测基准，允许用户在一定程度内的按压误差，可以进一步提升捕获屏幕按压操作的有效性，提升用户操作体验。

本发明的一实施例还提供了一种指纹识别装置，其结构如图5所示，包括：

操作验证模块501，用于在通过屏下指纹传感器采集得到指纹图像的情况下，判断屏幕是否接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作；

指纹识别模块502，用于在所述屏幕接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作的情况下，对所述指纹图像进行指纹识别。

优选的，所述操作验证模块501的结构如图6所示，包括：

第一面积计算单元5011，用于计算发生所述屏幕按压操作的屏幕区域的面积作为第一面积；

第二面积计算单元5012，用于计算所述指纹图像的面积作为第二面积；

第一检测单元5013，用于检测所述第一面积和所述第二面积是否满足第一条件，得到第一检测结果；

匹配判定单元5014，用于基于所述第一检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配。

优选的，所述操作验证模块501的结构如图7所示，还包括第二检测单元5015；

所述第二检测单元5015，用于检测发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述屏幕上指定的指纹采集区域的重叠面积是否满足第二条件，得到第二检测结果；

所述匹配判定单元5014，用于基于所述第二检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配。

优选的，所述匹配判定单元5014，具体用于基于所述第一检测结果和所述第二检测结果，确定所述指纹图像是否与所述屏幕按压操作相匹配，其中，

在所述第一检测结果表明所述第一面积大于或等于所述第二面积，且所述第二检测结果表明发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述指纹采集区域重叠部分的面积大于或等于预置的有效触控面积值的情况下，判定所述指纹图像与所述屏幕按压操作匹配；

在所述第一检测结果表明所述第一面积小于所述第二面积，和/或，所述第二检测结果表明发生所述屏幕按压操作的屏幕区域与所述指纹采集区域重叠部分的面积小于预置的有效触控面积值的情况下，判定所述指纹图像与所述屏幕按压操作不匹配。

优选的，所述指纹采集区域为屏幕上划分出的有效触控区域，所述屏下指纹传感器对应的屏幕指纹可采集区域完全落入所述有效触控区域内，且所述有效触控区域的面积大于所述屏下指纹传感器对应的屏幕指纹可采集区域的面积。

本发明的一实施例还提供了一种指纹识别装置，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：

在通过屏下指纹传感器采集得到指纹图像的情况下，判断屏幕是否接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作；

在所述屏幕接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作的情况下，对所述指纹图像进行指纹识别。

图8是根据一示例性实施例示出的一种用于指纹识别的装置800的框图。例如，装置800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图6，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电力组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在设备800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件806为装置800的各种组件提供电力。电力组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由装置800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由移动终端的处理器执行时，使得移动终端能够执行一种指纹识别方法，所述方法包括：

在通过屏下指纹传感器采集得到指纹图像的情况下，判断屏幕是否接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作；

在所述屏幕接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作的情况下，对所述指纹图像进行指纹识别。

本发明的实施例提供了一种指纹识别方法和装置，在通过屏下指纹传感器采集得到指纹图像在通过屏下指纹传感器采集得到指纹图像的情况下，判断屏幕是否接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作，并在所述屏幕接收到与所述指纹图像相匹配的屏幕按压操作的情况下，对所述指纹图像进行指纹识别。

在进行指纹解锁时，除采集指纹图像外，还对屏幕上是否存在相匹配的按压操作进行检测，以确保采集得到的是真的实时按压产生的指纹图像，而不是屏幕上残留指纹等纹路造成的假性图像。通过手指触控的面积、方向与指纹采集到的图像的面积、方向的判断相结合，判断是否采集到基于屏幕残留指纹形成的指纹图像。解决了用户解锁成功率低的问题，提升了用户体验，实现了误采集指纹图像排除。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。