[发明专利]用于形成指纹图像的方法及指纹感测系统

说明书

本发明一般涉及使用指纹感测系统形成指纹图像的方法，并且具体涉及通过组合来自多个相继获取的手指图像的指纹图像数据来形成改进的指纹图像。本发明还涉及相应的指纹感测系统以及计算机程序产品。

技术领域

本发明一般涉及使用指纹感测系统形成指纹图像的方法，并且具体涉及通过组合来自多个连续地获取的手指的图像的指纹图像数据形成改进的指纹图像。本发明还涉及相应的指纹感测系统以及计算机程序产品。

背景技术

各种类型的生物识别系统被越来越多地使用以便为访问电子设备提供更高的安全性，并且同时使用户的便利性保持在可接受的水平。特别地，例如，指纹传感器由于其小形状因子、高性能以及用户接受度，已经成功地集成在这样的设备中。在各种可用的指纹感测原理(例如电容、光、热等)中，电容感测是最常用的，特别是在尺寸和功耗较重要的应用中。

所有的电容式指纹传感器提供若干感测元件与放置在指纹传感器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，并且基于块的技术可以应用于指纹传感器以用于获取指纹图像，其中感测元件的块被相继采样。

与指纹传感器相关的问题之一涉及指尖的脊谷图案到电信号的可靠且准确的转换。也就是说，由指纹传感器获得的图像质量，特别是对比度和亮度，取决于到引起所测量的电容改变的图像的连接的良好程度，特别是(在这里所主要关注的指纹传感器的情况下)指尖放置在指纹传感器的承载区的牢固程度。如果手指仅轻轻地放置在其上，则产生具有小面积并且仅有少量的深灰色成分的指纹图像。如果手指牢固地按压在传感器上，则指纹图像的面积增加，并且图像中的灰色成分朝向更暗的值偏移。当手指在放置到指纹传感器表面期间到达距指纹传感器较短的距离时，由于相对于皮肤表面测量的导体区域的电容相对于指纹传感器的基本状态可能已经产生不同，因此到目前为止可能已经生成不完全的指纹图像。

因此，当手指放置在指纹传感器上时能够在“正确的时间”获取指纹图像非常重要。在US6990218中公开了尝试解决这个问题的示例性的实施方式。US6990218提供了一种适于从由传感器一个接一个较快地接连记录的一系列图像中选择最适于进一步处理的图像的方法。基于图像是最可能对应于典型指纹的图像的标准来选择图像。通过从所选择的图像中减去校正图像来进一步改进所选择的图像，其中，校正图像被基本上形成以表示获取该系列图像时的背景干扰。

尽管US6990218介绍了一种用于改进获取指纹图像的时刻以及减少图像中的干扰的令人感兴趣方法，但是US6990218丢弃了可能有价值的信息。因此，在将手指放置在指纹传感器上的期间进行的指纹图像获取方面显得还有进一步改进的空间。

发明内容

鉴于现有技术的上述以及其他缺点，本发明的目的是提供一种使用指纹认证系统获取指纹图像的改进的方法。特别地，本发明人已经发现可能希望考虑在手指被放置到指纹传感器上时的行为方式的固有特征。

根据本发明的一方面，因此提出了一种通过指纹感测系统形成指纹图像的方法，该指纹感测系统包括指纹触摸传感器以及连接至指纹触摸传感器的处理电路，其中，该方法包括以下步骤：当手指接触指纹触摸传感器时获取手指的不同按压阶段的手指的一系列图像；选择该系列图像的一部分，其中，所选择的部分图像都包括显示手指的信息；以及通过组合手指的所选择的部分图像所包括的指纹图像信息来形成指纹图像。

本发明基于这样一种认识：在接触指纹传感器的事件期间手指将某种程度地按压，即，当手指按压至指纹传感器的有效表面时，脊谷图案将略微变形。具体地，指纹的固有物理行为是指当指纹按压在指纹传感器上时指纹的脊将略微扁平，因此也使得指纹的谷更窄。然而，确切的物理行为将随着用户不同而不同。变形/按压的确切量当然也将取决于手指朝向指纹传感器按压的压力量。