[发明专利]指纹局部化

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2015年3月31日提交的、题为“FINGERPRINT LOCALIZATION”的、Yi-Hsun E. Cheng等人的、律师案卷号719492的美国非临时专利申请序列号14/675,635的优先权，该美国专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及生物计量识别，并且更特别地涉及指纹识别。

背景技术

生物计量认证系统用于认证并入了认证系统的设备的用户。生物计量感测技术提供可靠的非侵入的方式来验证个体身份以用于认证目的。

像某些其它生物计量特性一样，指纹基于不可更改的个人特性并因此是用于识别个体的可靠机制。对于生物计量和指纹传感器的利用而言，存在许多潜在应用。例如，电子指纹传感器可以用于在诸如安全检查点之类的固定应用中提供访问控制。电子指纹传感器还可以用于在便携式应用中提供访问控制，所述便携式应用诸如是便携式计算机、个人数据助理（PDA）、蜂窝电话、游戏设备、导航设备、信息器具、数据存储设备，等等。因此，一些应用（特别是便携式应用）可能要求紧致的、高度可靠的并且低廉的电子指纹感测系统。

指纹传感器根据它们的操作的原理有时被称为“扫刷”传感器或“放置”传感器。典型地，当用户在感测区域之上扫刷他们的手指时，扫刷传感器通过捕捉对指纹的一系列扫描来捕捉比感测区域更大的图像。处理系统然后将这些扫描重构为较大扫刷图像。因为图像是从一系列扫描重构的，所以这允许将感测阵列做得小、甚至与单个扫描线一样小，同时仍然捕捉较大区域图像。放置传感器典型地当它被放置或以其它方式被保持在感测区域之上时通过捕捉对指纹的扫描来捕捉与感测区域的大小对应的图像。通常，放置传感器包括二维传感器阵列，其可以在单个扫描中捕捉足够的指纹区域，从而允许在用户不必在图像捕捉过程期间移动手指的情况下捕捉指纹图像。

当指纹传感器在大小方面收缩时，无论是出于将它们封装到较小的便携式设备中的目的还是为了减少成本还是出于其它原因，准确且可用的指纹识别都变成有挑战性的任务。指纹识别系统应当捕捉足够的指纹区域以在不同用户之间进行区分。扫刷传感器有可能捕捉比传感器大小大得多的指纹区域，从而允许将指纹传感器做得小同时仍然捕捉具有足够的指纹信息的较大区域扫刷指纹图像来容易地在用户之间进行区分。不幸的是，一些用户感到每当他们想要访问系统时都要在传感器之上扫刷他们的手指的过程是烦琐的。

放置传感器为许多用户提供有吸引力的方案，因为它们允许用户简单地将他们的手指保持在传感器之上。然而，对于仅捕捉部分指纹图像的小放置传感器，存在若干技术挑战。因为仅捕捉与传感器的大小对应的部分指纹区域，所以匹配过程应当理想地被修整以基于有限的指纹信息来快速地且准确地匹配，这是基于完整指纹图像的常规匹配算法常常被较差装备的任务。此外，因为传感器仅足够大到在放置期间捕捉部分指纹图像，所以，在平常使用中，用户很可能在尝试访问系统时在不同场合中呈现相同指纹的不同部分。识别系统应当理想地能够在不要求用户每次呈现指纹的相同小部分的情况下识别指纹。

为了实现这一点，注册模板被典型地构建，所述注册模板是从指纹在传感器之上的若干重复放置而导出的。该过程常常仍然导致低质量注册模板，因为向用户提供很少的关于将指纹放置在何处的指导，从而导致注册模板中的指纹的弱覆盖。此外，确定单独放置视图之间的几何关系是有挑战性的任务，特别是在从指纹的非重叠部分捕捉多个视图的情况下。

发明内容

一个实施例提供了用于生成注册模板的输入设备。输入设备包括部分指纹传感器和处理系统。处理系统耦合到部分指纹传感器，并且被配置为获得用户的指纹的扫刷图像。当用户的指纹在部分指纹传感器的感测区域之上移动时捕捉扫刷图像。处理系统还被配置为从扫刷图像生成用户的指纹的底层图，其中底层图比部分指纹传感器的感测区域更大。处理系统还被配置为获得用户的指纹的放置图像，其中当用户的指纹被保持在部分指纹传感器的感测区域之上时捕捉放置图像。并且，处理系统还被配置为基于底层图对用户的指纹的放置图像进行局部化。