[发明专利]手指旋转的远场感测

说明书

本发明公开了一种装置，该装置包括能够从用户的手指提供指纹图像信息的一个或多个指纹图像传感器，以及能够确定手指的一个或多个被取向的一个或多个独立地设置的取向传感器。一个或多个电路被耦接到一个或多个指纹图像传感器和一个或多个取向传感器，所述一个或多个电路被配置为对来自一个或多个指纹图像传感器和一个或多个指纹取向传感器的信息进行组合。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2012年6月29日提交的名称为“Far-Field Sensing forRotation of Finger”的美国临时专利申请61/666,768，以及2013年3月15日提交的名称为“Far-Field Sensing for Rotation of Finger”的美国非临时专利申请13/843,457的优先权，在此通过引用将上述每个申请全文并入本文。

技术领域

本专利申请整体涉及指纹成像和指纹传感器。

背景技术

指纹识别系统通过收集指纹图像并比较已知指纹信息的数据库来实现用户身份认证。例如，在针对被授权用户收集并处理一组指纹图像之后，可通过收集另外的指纹图像并将这些另外的图像与数据库比较来授权访问的用户。

无论是从被授权用户、访问用户还是从新用户收集指纹图像，通常都涉及确定用户手指相对于指纹传感器取向的角度。例如，如果在不同时间或者由不同传感器收集了多个图像，可以使用相对取向将不同图像与授权用户数据库中的那些进行比较。

类似地，在收集和处理指纹图像时，给定用户指纹的角度可以与授权指纹图像的取向不同。例如，在将访问用户的指纹与已知指纹进行比较时，可能需要调节从访问用户收集的指纹图像，使得可以更容易地将其与来自已知授权用户(或一组已知用户)的指纹信息进行比较。

指纹取向可能会利用大量处理能力，无论是相对于指纹传感器执行还是相对于已知指纹数据库执行。手指取向还可能给传感器设计带来困难，并且取向误差可能给指纹图像数据中引入未对准、失配和处理效应。

因此，通常需要改进指纹采集和授权技术，以实现更大的处理效率和对准能力。还需要一种指纹注册和识别系统，其对现有技术表现出的不理想失效模式是稳健的，并跨各种不同电子设备和其他应用程序提供额外的效用和价值。

发明内容

本专利申请涉及指纹成像和图像处理技术，以及利用这些技术的电子设备。根据应用，该设备可以利用配置为提供来自用户的指纹图像数据的一个或多个指纹图像传感器。一个或多个取向传感器可以独立于图像传感器设置，并被配置为确定提供图像信息的用户手指的取向。

通常，一个或多个电子电路可以耦接到成像和取向传感器，并被配置为对传感器信息进行组合以确定用户手指的取向，例如相对于电子设备的取向。然后可以配置处理器以基于与感测取向结合的指纹图像数据生成被取向的指纹图像。

一些电子设备还包括触摸屏或其他显示部件。在这些实例中，取向传感器可以围绕显示器的周边设置。或者，取向传感器可以包括在触摸屏中。

取向传感器可以包括远场传感器，其被配置为感测距离超过两毫米或更远的手指取向。例如，远场传感器可以包括配置为感测距离超过两厘米的手指取向的电容传感器。

在一些配置中，指纹传感器可以被配置到控制设备中。接地环可以围绕传感器设置，缺口或凹口被配置为基于接地强度差异确定手指取向。

可以配置各种处理器部件以基于指纹图像数据和手指取向产生单独取向图像样本。可以提供存储器以存储单独(例如被取向的)图像样本，并将多个样本组合成统一的指纹图像。