CN104036268A - 指纹注册方法、快速指纹认证方法及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及指纹注册方法、快速指纹认证方法及终端设备。一种指纹注册方法包括：采集用户的指纹；提取所述指纹的宏观信息和特征点信息；以及存储所述宏观信息和所述特征点信息，以用于该用户的指纹注册。

Description

指纹注册方法、快速指纹认证方法及终端设备

技术领域

本公开涉及指纹识别，具体而言，涉及一种指纹注册方法、快速指纹认证方法及终端设备。

背景技术

人体某些生物特征(如指纹/掌纹)是人体独一无二的特征，并且它们的复杂度能够提供用于鉴别的足够特征数量。

指纹/掌纹指纹等识别技术是目前最成熟且价格便宜的生物特征识别技术。指纹识别技术已得到广泛应用。我们不仅在门禁、考勤系统中可以看到指纹识别技术的身影，市场上还有更多指纹识别的应用：如笔记本电脑、手机、汽车、银行支付都可应用指纹识别的技术。特别是随着智能手机的不断发展，将出现大量与指纹识别相关的需求，例如利用指纹识别解锁手机、保护隐私信息、保证交易安全等。

随着移动设备、互联网的发展，人们已经越来越需要通过网络进行事务处理例如商务支付或执行一些需要一定权限的应用操作。传统上，这些需要权限和/或身份认证的活动依靠用户名和口令进行，或者通过USB密钥等进行。传统的方法或者安全程度不高，或者操作复杂、易用性差。

生物识别技术，例如指纹识别技术，具有安全和方便的优势，是未来发展的方向。

因此，需要发展与指纹识别技术相关的一系列技术和应用。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本申请公开一种指纹注册方法、快速指纹认证方法及终端设备，可实现快速、灵活的指纹认证。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一个方面，提供一种指纹注册方法，包括：采集用户的指纹；提取所述指纹的宏观信息和特征点信息；存储所述宏观信息和所述特征点信息，以用于该用户的指纹注册。

根据一些实施例，所述宏观信息为纹型信息。

根据一些实施例，宏观信息为纹数信息。

根据一些实施例，宏观信息包括纹型信息和纹数信息。

根据本公开的另一方面，提供一种快速指纹认证方法，包括：采集用户的指纹；提取所述指纹的宏观信息；将所述宏观信息与预存指纹宏观信息比对，判断所述宏观信息与预存指纹宏观信息是否相符；如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息不相符，则确认该用户没有通过指纹认证；如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息相符，则继续执行下述操作：提取所述指纹的特征点信息；将所述特征点信息与预存指纹特征点信息比对，判断所述特征点信息与预存指纹特征点信息是否相符，如果相符则确认该用户通过指纹认证，否则确认该用户没有通过指纹认证。

根据本公开的另一方面，提供一种终端设备，包括：指纹采集模块，用于采集用户的指纹；宏观信息提取模块，用于从采集的指纹提取指纹的宏观信息；特征点信息提取模块，用于从采集的指纹提取特征点信息；指纹宏观信息比对模块，用于将所述宏观信息与预存指纹宏观信息比对；指纹特征点信息比对模块，用于将所述特征点信息与预存指纹特征点信息比对；认证控制模块，配置为在执行指纹认证时：控制指纹采集模块采集用户的指纹；控制宏观信息提取模块从采集的指纹提取指纹的宏观信息；控制指纹宏观信息比对模块将所述宏观信息与预存指纹宏观信息比对，判断所述宏观信息与预存指纹宏观信息是否相符，如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息不相符，则确认该用户没有通过指纹认证；如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息相符，则：控制特征点提取模块从采集的指纹提取特征点信息；控制指纹特征点信息比对模块将所述特征点信息与预存指纹特征点信息比对，判断所述特征点信息与预存指纹特征点信息是否相符，如果相符则确认该用户通过指纹认证，否则确认该用户没有通过指纹认证；以及存储模块，用于提供存储功能。

根据本公开的指纹注册方法、快速验证方法及终端设备可以实现快速、灵活的指纹认证。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1A示意性示出指纹纹型的各种类型；

图1B示意性示出指纹特征点的各种类型；

图2示出根据本公开一示例实施方式进行指纹注册的方法；

图3示出根据本公开示例实施方式的认证方法；及

图4示出根据本公开示例实施方式的终端设备的功能模块。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

本公开提供一种指纹注册方法、快速验证方法及终端设备，可以实现快速、灵活的安全管理。

指纹识别的常用方法是纹数识别、纹型识别及特征点识别，分别利用指纹的纹数信息、纹型信息和特征点信息。纹数信息和纹型信息属于指纹的宏观信息，特征点信息属于指纹的微观信息。

纹数是指模式区内指纹纹路的数量。

根据指纹脊线的走向与分布情况,指纹纹型一般分为八种：

1、弓形纹Arch(A)；

2、帐形纹Tented Arch(T)；

3、正箕形纹Ulnar Loop(U)；

4、反箕形纹Radial Loop(R)；

5、螺形纹Whorl(W)；

6、囊形纹Central Pocket Loop(C)；

7、双箕形纹Double Loop(D)；及

8、杂形纹Accidental Loop(X)。

特征点是具有某种特征的指纹节点。特征点的特征值包括但不限于特征点示例、特征点位置坐标(x，y)、特征点形状及特征点距离等。特征点位置坐标可以是绝对坐标或相对坐标。参见图1B，指纹特征点一般分为以下几种类型：

A、终结点(Ending)：一条纹路在此终结；

B、分叉点(Bifurcation)：一条纹路在此分开成为两条或更多的纹路；

C、分歧点(Ridge Divergence)：两条平行的纹路在此分开；

D、孤立点(Dot Island)：一条特别短的纹路，以至于成为一点；

E、环点(Enclosure)：一条纹路分开成为两条之后，立即又合并成为一条；这样形成的一个小环称为环点；以及

F、短纹(Short Ridge)：一条较短但不至于成为一点的纹路。

由于手指指面大小不同，每个手指的特征点数目会有差异。一般而言，每个手指大约有60-125个特征点，其中以拇指纹特征点线最多，这些特征点中以分叉点和终结点最为常见。

目前世界各国对于至少需要多少特征点完全相符合才认定属于同一人的指纹的看法并不一致，但多数国家是以十二个特征点为公认最少符合点数。也有的国家采用较少的点数例如8至11点，或采用较多的点数例如16点或更多。

指纹识别技术一般可用以下几个指标表征。

拒真率(FRR:False Rejection Rate),指将相同的指纹误认为是不同的指纹，而加以拒绝的出错概率。其定义为：FRR＝拒识的指纹数目/考察的指纹总数目×100％。

认假率(FAR:False Accept Rate),指将不同的指纹误认为是相同的指纹，而加以接收的出错概率。其定义为：FAR＝错判的指纹数目/考察的指纹总数目×100％。

速度:是指纹识别系统一项重要的参数，主要由图像采集时间、图像处理时间、比对时间、及平均识别速度等指标构成。采集时间通常包含了采集的操作时间和图像的传输时间。图像处理时间，指的是从计算处理指纹图像到提取出所有特征点、输出特征点信息或特征模板所耗费的时间。获取的指纹图像一般是含有较多噪声的灰度图像。因此，还需要对该指纹图像进行预处理以改善指纹图像的质量，增强脊纹峰和脊纹谷的对比度，将它变成一幅清晰的点线图，以便于进行特征提取。指纹图像的预处理包括有归一化、图像分割、增强、二值化和细化。根据不同的应用场景可以选取相应预处理步骤，在此不予赘述。比对时间，是指计算两组指纹特征点信息或特征模板，进行比对，并给出结果，所耗费的时间。平均识别速度，指从指纹特征点信息库或特征模版库中搜索出特定指纹的速度。通常是一个统计平均值，其速度的快慢，与指纹特征点信息库或特征模版库有很大关系。

由于处理指纹时，只涉及指纹的一些有限信息，而且比对算法并不一定达到精确匹配，其结果也不能保证100％准确。指纹识别系统的特定应用中，重要的衡量标准是识别率，也就是前面谈到的拒真率(FRR)和认假率(FAR)，FRR和FAR是成反比的。

常规的指纹认证方法中，一般只注册特征点信息，并且认证时只比对特征点信息。但是，与纹型或纹数比对相比，特征点信息的比对速度相对较慢。

图2是根据本公开实施方式的流程图，示出根据本公开的注册指纹的方法。

下面参照图2描述根据示例实施方式进行指纹注册的方法。

步骤S10，采集用户的指纹。采集用户指纹的方法可以是现有技术中的任一种采集指纹的适宜方法，为使描述简洁，在此不再赘述。

步骤S12，提取所述指纹的宏观信息和特征点信息。宏观信息可以例如为纹型信息、纹数信息或者纹型信息和纹数信息二者。提取指纹信息的方法可以是现有技术中的任一种提取指纹信息的适宜方法，为使描述简洁，在此不再赘述。

步骤S14，存储所述宏观信息和所述特征点信息，以用于该用户的指纹注册。与已有指纹注册方法不同，根据本公开的指纹注册方法同时注册指纹的纹型/纹数信息以及特征点信息，以用于快速指纹认证。

参见图3，根据本公开示例实施方式的认证方法描述如下。

步骤S20，采集用户的指纹。如前所述，采集用户指纹的方法可以是现有技术中的任一种采集指纹的适宜方法，为使描述简洁，在此不再赘述。

步骤S22，提取所述指纹的宏观信息。宏观信息可以例如为纹型信息、纹数信息或者纹型信息和纹数信息二者。如前所述，提取指纹信息的方法可以是现有技术中的任一种提取指纹信息的适宜方法，为使描述简洁，在此不再赘述。

步骤S24，将所述宏观信息与预存指纹宏观信息比对，判断所述宏观信息与预存指纹宏观信息是否相符，如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息不相符，则确认该用户没有通过指纹认证；如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息相符，则继续执行步骤S26和S28。可采用现有技术中的任一种适宜的比对方法进行比对，为使描述简洁，在此不再赘述。

步骤S26，提取所述指纹的特征点信息。如前所述，提取指纹信息的方法可以是现有技术中的任一种提取指纹信息的适宜方法，为使描述简洁，在此不再赘述。

步骤S28，将所述特征点信息与预存指纹特征点信息比对，判断所述特征点信息与预存指纹特征点信息是否相符，如果相符则确认该用户通过指纹认证，否则确认该用户没有通过指纹认证。可采用现有技术中的任一种适宜的比对方法进行比对，为使描述简洁，在此不再赘述。

根据本公开的认证方法，通过首先对宏观信息如纹型信息进行认证，可以快速排除错误指纹，提高系统反应速度。

参见图4，现在描述根据本公开示例实施方式的终端设备的功能模块。

如图4所示，终端设备300可以是手机、PDA、平板电脑、电子书等。终端设备300可包括各种功能模块，例如指纹采集模块310、宏观信息提取模块320、特征点信息提取模块330、宏观信息比对模块340、特征点信息比对模块350、认证控制模块360及存储模块370。

指纹采集模块310用于采集用户的指纹。如前所述，用户指纹的采集可以采用现有技术中的任一种采集指纹的适宜方法，为使描述简洁，在此不再赘述。

宏观信息提取模块320用于从采集的指纹提取指纹的宏观信息。宏观信息可以例如为纹型信息、纹数信息或者纹型信息和纹数信息二者。如前所述，提取指纹信息的方法可以是现有技术中的任一种提取指纹信息的适宜方法，为使描述简洁，在此不再赘述。

特征点信息提取模块330用于从采集的指纹提取特征点信息。如前所述，提取指纹信息的方法可以是现有技术中的任一种提取指纹信息的适宜方法，为使描述简洁，在此不再赘述。

指纹宏观信息比对模块340用于将所述宏观信息与预存指纹宏观信息比对。如前所述，可采用现有技术中的任一种适宜的比对方法进行比对，为使描述简洁，在此不再赘述。

指纹特征点信息比对模块350用于将所述特征点信息与预存指纹特征点信息比对。如前所述，可采用现有技术中的任一种适宜的比对方法进行比对，为使描述简洁，在此不再赘述。

认证控制模块360配置为在执行指纹认证时：控制指纹采集模块采集用户的指纹；控制宏观信息提取模块从采集的指纹提取指纹的宏观信息；控制指纹宏观信息比对模块将所述宏观信息与预存指纹宏观信息比对，判断所述宏观信息与预存指纹宏观信息是否相符，如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息不相符，则确认该用户没有通过指纹认证；如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息相符，则：控制特征点提取模块从采集的指纹提取特征点信息；控制指纹特征点信息比对模块将所述特征点信息与预存指纹特征点信息比对，判断所述特征点信息与预存指纹特征点信息是否相符，如果相符则确认该用户通过指纹认证，否则确认该用户没有通过指纹认证。

存储模块370用于为各模块提供存储功能。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，本公开实施例可以通过硬件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施方式的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。

本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施方式。应该理解，本公开不限于所公开的实施方式，相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (12)

1.一种指纹注册方法，包括：

采集用户的指纹；

提取所述指纹的宏观信息和特征点信息；

存储所述宏观信息和所述特征点信息，以用于该用户的指纹注册。

2.如权利要求1所述的指纹注册方法，其中所述宏观信息为纹型信息。

3.如权利要求1所述的指纹注册方法，其中所述宏观信息为纹数信息。

4.如权利要求1所述的指纹注册方法，其中所述宏观信息包括纹型信息和纹数信息。

5.一种快速指纹认证方法，包括：

采集用户的指纹；

提取所述指纹的宏观信息；

将所述宏观信息与预存指纹宏观信息比对，判断所述宏观信息与预存指纹宏观信息是否相符；

如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息不相符，则确认该用户没有通过指纹认证；

如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息相符，则继续执行下述操作：

提取所述指纹的特征点信息；

将所述特征点信息与预存指纹特征点信息比对，判断所述特征点信息与预存指纹特征点信息是否相符，如果相符则确认该用户通过指纹认证，否则确认该用户没有通过指纹认证。

6.如权利要求5所述的快速指纹认证方法，其中所述宏观信息为纹型信息。

7.如权利要求5所述的快速指纹认证方法，其中所述宏观信息为纹数信息。

8.如权利要求5所述的快速指纹认证方法，其中所述宏观信息包括纹型信息和纹数信息。

9.一种终端设备，包括：

指纹采集模块，用于采集用户的指纹；

宏观信息提取模块，用于从采集的指纹提取指纹的宏观信息；

特征点信息提取模块，用于从采集的指纹提取特征点信息；

指纹宏观信息比对模块，用于将所述宏观信息与预存指纹宏观信息比对；

指纹特征点信息比对模块，用于将所述特征点信息与预存指纹特征点信息比对；

认证控制模块，配置为在执行指纹认证时：

控制指纹采集模块采集用户的指纹；

控制宏观信息提取模块从采集的指纹提取指纹的宏观信息；

控制指纹宏观信息比对模块将所述宏观信息与预存指纹宏观信息比对，判断所述宏观信息与预存指纹宏观信息是否相符，如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息不相符，则确认该用户没有通过指纹认证；如果所述宏观信息与预存指纹宏观信息相符，则：

控制特征点提取模块从采集的指纹提取特征点信息；

控制指纹特征点信息比对模块将所述特征点信息与预存指纹特征点信息比对，判断所述特征点信息与预存指纹特征点信息是否相符，如果相符则确认该用户通过指纹认证，否则确认该用户没有通过指纹认证；以及

存储模块，用于提供存储功能。

10.如权利要求9所述的终端设备，其中所述宏观信息为纹型信息。

11.如权利要求9所述的终端设备，其中所述宏观信息为纹数信息。

12.如权利要求9所述的终端设备，其中所述宏观信息包括纹型信息和纹数信息。