CN105447436B - 指纹识别系统及指纹识别方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

在本发明公开的指纹识别系统中，指纹传感器采集用户滑动录入的多帧指纹图像，判断单元判断当前帧指纹图像与前一帧指纹图像是否有重叠区域，若是，判断单元将当前帧指纹图像的重叠区域去掉并将当前帧指纹图像与前一帧指纹图像叠加形成叠加指纹图像，判断单元完成多帧指纹图像的判断并得到模板指纹图像，处理单元保存模板指纹图像的特征点。指纹传感器还采集用户按压录入的待识别指纹图像，处理单元判断待识别指纹图像的特征点与模板指纹图像的特征点是否匹配。上述指纹识别系统，在建立模板指纹库时，采集用户滑动录入的指纹及后续匹配时采集用户按压录入的指纹，因此，录入及识别效率相对现有的方法高很多。本发明还公开指纹识别方法及电子设备。

Description

指纹识别系统及指纹识别方法及电子设备

技术领域

本发明涉及于指纹识别领域，更具体而言，涉及一种指纹识别系统、一种指纹识别方法及一种电子设备。

背景技术

现在的的面积式指纹传感器都是采用按压式录入方法，录入的时候，将手指按压在指纹传感器上面，一次性捕捉到按压部分的的指纹信息，不需移动手指，但是由于指纹扫描模块面积有限，每一次按压所检测到指纹的面积比较小，一般需要进行多次录入才能采集到较为完整的指纹信息。

同时，因为结构的限制，或者是为了更为美观，现在指纹传感器的指纹扫描模块向着越来越小的方向发展，在录入指纹时，每次按压所能获取的指纹信息也越来越少，必须通过多次按压录入以确保采集到足够的特征点，才能进行后期的匹配，这样导致了指纹库的录入过程非常繁琐，也非常耗时。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种指纹识别系统及识别方法及一种电子设备。

一种指纹识别系统，包括指纹传感器、判断单元及处理单元；

该指纹传感器用于采集用户滑动录入的多帧指纹图像；

该判断单元用于判断该多帧指纹图像中当前帧指纹图像与前一帧指纹图像是否有第一重叠区域；

若是，该判断单元还用于将在该当前帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该当前帧指纹图像与该前一帧指纹图像像叠加形成叠加指纹图像；

或该判断单元用于将在该前一帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该前一帧指纹图像与该当前帧指纹图像叠加形成该叠加指纹图像；

该判断单元还用于判断后一帧指纹图像与该叠加指纹图像是否有第二重叠区域，直至完成该多帧指纹图像的判断并得到一幅模板指纹图像；

若否，该指纹传感器用于重新采集用户滑动录入的该多帧指纹图像；

该处理单元用于提取并保存该幅模板指纹图像的特征点；

该指纹传感器还用于采集用户按压录入的待识别指纹图像，该处理单元用于提取该待识别指纹图像的特征点并判断该待识别指纹图像的特征点与该幅模板指纹图像的特征点是否匹配；

若是，该处理单元用于识别该待识别指纹图像为匹配指纹图像，若否，该处理单元用于识别该待识别指纹图像为非匹配指纹图像；

该前一帧指纹图像包括前一帧图像部分，该当前帧指纹图像包括多个当前帧图像部分组合，每个当前帧图像部分组合包括第一当前帧图像部分、第二当前帧图像部分及第三当前帧图像部分；

该判断单元用于计算该前一帧图像部分的第一灰度分别与在同一个当前帧图像部分组合中的第一当前帧图像部分的第一灰度、第二当前帧图像部分的第二灰度及第三当前帧图像部分的第三灰度的灰度差以分别对应得到第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差，计算该第一灰度差、该第二灰度差及该第三灰度差的灰度和值以得到多个灰度和值，比较该多个灰度和值；

若其中一个当前帧图像部分组合对应的灰度和值为该多个灰度和值中的最小值，则该判断单元用于比较该其中一个当前帧图像部分组合对应的第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差；

若得到最小值的其中一个灰度差且最小值的该其中一个灰度差小于阈值，则该判断单元用于判断最小值的该其中一个灰度差对应的当前帧图像部分为该第一重叠区域。

上述指纹识别系统，在建立模板指纹库的时候，利用指纹传感器采集用户滑动录入的多帧指纹图像，判断单元利用图像拼接技术将滑动采集的图像拼接在一起。因此，每次滑动录入采集到的信息量比现有方法的按压式录入采集到的信息量大很多，录入效率相对现有的方法高很多，只需要手指例如左侧、中间及右侧分别进行一次采集就可以完成录入过程，录入方便，避免了繁琐的操作，提高了用户体验，在后续匹配过程中，用户手指按压在指纹传感器上，此时指纹传感器会采集按压部分的指纹，处理单元并能够将该指纹与数据库进行判断比对，也许用户在登记指纹时是很常规的角度，在匹配时依然能够在各种角度成功识别。

在一个实施方式中，该处理单元用于对该幅模板指纹图像进行图像滤波处理、二值化处理及细化处理后提取该幅模板指纹图像的该特征点。

一种指纹识别方法，包括步骤：

S1：指纹传感器采集用户滑动录入的多帧指纹图像；

S2：判断单元判断该多帧指纹图像中当前帧指纹图像与前一帧指纹图像是否有第一重叠区域，若是则进入步骤S3，若否则返回步骤S1；

S3：该判断单元将在该当前帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该当前帧指纹图像与该前一帧指纹图像叠加形成叠加指纹图像，或该判断单元将在该前一帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该前一帧指纹图像与该当前帧指纹图像叠加形成该叠加指纹图像；

S4：该判断单元判断后一帧指纹图像与该叠加指纹图像是否有第二重叠区域，直至完成该多帧指纹图像的判断并得到一幅模板指纹图像；

S5：处理单元提取并保存该幅模板指纹图像的特征点；

S6：该指纹传感器采集用户按压录入的待识别指纹图像；

S7：该处理单元提取该待识别指纹图像的特征点并判断该待识别指纹图像的特征点与该幅模板指纹图像的特征点是否匹配，若是则进入步骤S8，若否则进入步骤S9；

S8：该处理单元识别该待识别指纹图像为匹配指纹图像；

S9：该处理单元识别该待识别指纹图像为非匹配指纹图像；

在步骤S2中，该前一帧指纹图像包括前一帧图像部分，该当前帧指纹图像包括多个当前帧图像部分组合，每个当前帧图像部分组合包括第一当前帧图像部分、第二当前帧图像部分及第三当前帧图像部分；

该判断单元计算该前一帧图像部分的第一灰度分别与在同一个当前帧图像部分组合中的第一当前帧图像部分的第一灰度、第二当前帧图像部分的第二灰度及第三当前帧图像部分的第三灰度的灰度差以分别对应得到第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差，计算该第一灰度差、该第二灰度差及该第三灰度差的灰度和值以得到多个灰度和值，比较该多个灰度和值；

若其中一个当前帧图像部分组合对应的灰度和值为该多个灰度和值中的最小值，则该判断单元比较该其中一个当前帧图像部分组合对应的第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差；

若得到最小值的灰度差且最小值的该灰度差小于阈值，则该判断单元判断最小值的该灰度差对应的当前帧图像部分为该第一重叠区域。

在一个实施方式中，在步骤S5中，该处理单元对该幅模板指纹图像进行图像滤波处理、二值化处理及细化处理后提取该幅模板指纹图像的该特征点。

一种电子设备，包括指纹识别系统，该指纹识别系统包括指纹传感器、判断单元及处理单元；

该指纹传感器用于采集用户滑动录入的多帧指纹图像；

该判断单元用于判断该多帧指纹图像中当前帧指纹图像与前一帧指纹图像是否有第一重叠区域；

若是，该判断单元还用于将在该当前帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该当前帧指纹图像与该前一帧指纹图像叠加形成叠加指纹图像；

或该判断单元用于将在该前一帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该前一帧指纹图像与该当前帧指纹图像叠加形成该叠加指纹图像；

该判断单元还用于判断后一帧指纹图像与该叠加指纹图像是否有第二重叠区域直至完成该多帧指纹图像的判断并得到一幅模板指纹图像；

该处理单元用于提取并保存该幅模板指纹图像的特征点；

若否，该指纹传感器用于重新采集用户滑动录入的该多帧指纹图像；

该指纹传感器还用于采集用户按压录入的待识别指纹图像；

该处理单元用于提取该待识别指纹图像的特征点并判断该待识别指纹图像的特征点与该幅模板指纹图像的特征点是否匹配；

若是，该处理单元用于识别该待识别指纹图像为匹配指纹图像，若否，该处理单元用于识别该待识别指纹图像为非匹配指纹图像；

该前一帧指纹图像包括前一帧图像部分，该当前帧指纹图像包括多个当前帧图像部分组合，每个当前帧图像部分组合包括第一当前帧图像部分、第二当前帧图像部分及第三当前帧图像部分；

该判断单元计算该前一帧图像部分的第一灰度分别与在同一个当前帧图像部分组合中的第一当前帧图像部分的第一灰度、第二当前帧图像部分的第二灰度及第三当前帧图像部分的第三灰度的灰度差以分别对应得到第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差，计算该第一灰度差、该第二灰度差及该第三灰度差的灰度和值以得到多个灰度和值，比较该多个灰度和值；

若其中一个当前帧图像部分组合对应的灰度和值为该多个灰度和值中的最小值，则该判断单元比较该其中一个当前帧图像部分组合对应的第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差；

若得到最小值的灰度差且最小值的该灰度差小于阈值，则该判断单元判断最小值的该灰度差对应的当前帧图像部分为该第一重叠区域。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是较佳实施方式的指纹识别系统的模块示意图。

图2是用户在指纹传感器上录入手指指纹的示意图。

图3是用户在指纹传感器上录入手指不同位置指纹的示意图。

图4是本发明较佳实施方式的指纹识别系统的原理示意图。

图5是本发明较佳实施方式的指纹识别系统的另一原理示意图。

图6是本发明较佳实施方式的指纹识别方法的流程示意图。

图7是本发明较佳实施方式的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语″第一″、″第二″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，″多个″的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本发明较佳实施方式的纹识别系统10包括指纹传感器102、判断单元104及处理单元106。

该指纹传感器102用于采集用户滑动录入的多帧指纹图像。该指纹传感器102例如可采用面状电容式指纹传感器，尺寸约4＊8mm，508dpi，分辨率为80＊160。该多帧指纹图像通过滑动式录入方式由用户输入，请参图2，如用户将手指100滑动经过指纹传感器102的检测面板，指纹传感器102便能一次可以采集到很多帧手指的滑动指纹图像序列。

该判断单元104用于判断该多帧指纹图像中当前帧指纹图像与前一帧指纹图像是否有第一重叠区域，若是，该判断单元102还用于将在该当前帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该当前帧指纹图像与该前一帧指纹图像叠加形成叠加指纹图像，若否，该指纹传感器102用于重新采集用户滑动录入的该多帧指纹图像，该判断单元104还用于判断后一帧指纹图像与该叠加指纹图像是否有第二重叠区域，直至完成该多帧指纹图像的判断并得到一幅模板指纹图像。

在其它实施方式中，该判断单元104还可用于将在该前一帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该前一帧指纹图像与该当前帧指纹图像叠加形成叠加指纹图像。

由于指纹传感器102面积小，指纹面积大，在采集指纹时，指纹传感器102会采集到一帧一帧的指纹图像，当相邻两帧指纹图像具有一部分相同的区域，判断单元104就可以将他们拼接在一起成为另一帧指纹图像。所以，请参图3，用户将手指100左侧，中间及右侧分别在指纹传感器102的检测面板进行滑动录入，在每一次滑动录入时，判断单元104可将指纹传感器102采集到用户滑动录入的多帧指纹图像拼接为一幅的模板指纹图像，后将三幅的模板指纹图像拼接可以得到手指的整个模板指纹图像。

具体地，在本实施方式中，该前一帧指纹图像包括前一帧图像部分，该当前帧指纹图像包括多个当前帧图像部分组合，每个当前帧图像部分组合包括第一当前帧图像部分、第二当前帧图像部分及第三当前帧图像部分。

该判断单元104用于计算该前一帧图像部分的第一灰度分别与在同一个当前帧图像部分组合中的第一当前帧图像部分的第一灰度、第二当前帧图像部分的第二灰度及第三当前帧图像部分的第三灰度的灰度差以分别对应得到第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差，计算该第一灰度差、该第二灰度差及该第三灰度差的灰度和值以得到多个灰度和值，比较该多个灰度和值。

若其中一个当前帧图像部分组合对应的灰度和值为该多个灰度和值中的最小值，则该判断单元104用于比较该其中一个当前帧图像部分组合对应的第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差。

若得到最小值的其中一个灰度差且最小值的该其中一个灰度差小于阈值，则该判断单元104用于判断最小值的该其中一个灰度差对应的当前帧图像部分为该第一重叠区域。若不存在小于阈值的情况，则判断单元104提示用户重新滑动录入指纹图像。

例如，请结合图4，该前一帧指纹图像I1(分辨率为8＊128)包括前一帧图像部分A1(分辨率为2＊80)，该当前帧指纹图像I2(分辨率为8＊128)包括7个当前帧图像部分组合B1～B7(每个当前帧图像部分组合Bn的分辨率为2＊82，n＝1、2、...、7)。

前一帧图像部分A1位于前一帧指纹图像I1最后两行的中间位置，即前一帧图像部分A1为前一帧指纹图像I1的第7至第8行的第25至第104列的图像部分。

每个当前帧图像部分组合Bn包括第一当前帧图像部分Bn1、第二当前帧图像部分Bn2及第三当前帧图像部分Bn3。第一当前帧图像部分Bn1的分辨率、第二当前帧图像部分Bn2的分辨率及第三当前帧图像部分Bn3的分辨率均为2＊80，第二当前帧图像部分Bn2位于当前帧图像部分组合Bn的中间，且位于当前帧指纹图像I2沿分辨率行方向的中间，即第二当前帧图像部分Bn2的最左侧距当前帧指纹图像I2的最左侧之间的分辨率列数与第二当前帧图像部分Bn2的最右侧距当前帧指纹图像I2的最右侧之间的分辨率列数相等。第一当前帧图像部分Bn1沿分辨率的行方向从第二当前帧图像部分Bn2左偏移1列，第三当前帧图像部分Bn3沿分辨率的行方向从第二当前帧图像部分Bn2右偏移1列。如此取偏移的图像部分，是将用户手指100滑动录入指纹过程中有向左及/或向右转动的因素考虑进去，使得指纹拼接的精度更高。

例如，对于当前帧图像部分组合B1，当前帧图像部分组合B1包括第一当前帧图像部分B11、第二当前帧图像部分B12及第三当前帧图像部分B13，第一当前帧图像部分B11为当前帧参考指纹图像I2的第1至第2行的第24至第103列的图像部分，第二当前帧图像部分B12为第1至第2行的第25至第104列的图像部分，第三当前帧图像部分B13为第1至第2行的第26至第105列的图像部分。

对于当前帧图像部分组合B2，当前帧图像部分组合B2包括第一当前帧图像部分B21、第二当前帧图像部分B22及第三当前帧图像部分B23，第一当前帧图像部分B21为第2至第3行的第24至第103列的图像部分，第二当前帧图像部分B22为第2至第3行的第25至第104列的图像部分，第三当前帧图像部分B23为第2至第3行的第26至第105列的图像部分。其它当前帧图像部分组合依此类推。

该判断单元104用于计算该前一帧图像部分A1的第一灰度G1分别与在同一个当前帧图像部分组合Bn中的第一当前帧图像部分Bn1的第一灰度Gn1、第二当前帧图像部分Bn2的第二灰度Gn2及第三当前帧图像部分Bn3的第三灰度Gn3的灰度差以分别对应得到第一灰度差Dn1、第二灰度差Dn2及第三灰度差Dn3，计算该第一灰度差Dn1、该第二灰度差Dn2及该第三灰度差Dn3的灰度和值以得到多个灰度和值Sn，比较该多个灰度和值Sn。

若其中一个当前帧图像部分组合Bn对应的灰度和值Sn为该多个灰度和值中的最小值，则该判断单元104用于比较该其中一个当前帧图像部分组合Bn对应的第一灰度差Dn1、第二灰度差Dn2及第三灰度差Dn3。

若得到最小值的灰度差min_Dni，i＝1，2，3且最小值的该灰度差min_Dni小于阈值，则该判断单元104用于判断最小值的该灰度差min_Dni对应的当前帧图像部分Bni为该第一重叠区域。

具体地，判断单元104计算第一灰度G1与当前帧图像部分组合B1中的第一当前帧图像部分B11的第一灰度G11、第二当前帧图像部分B12的第二灰度G12及第三当前帧图像部分B13的第三灰度G13的灰度差，得到第一灰度差D11、第二灰度差D12及第三灰度差D13，并计算第一灰度差D11、第二灰度差D12及第三灰度差D13的灰度和值S1。类似地，判断单元104计算得到当前帧图像部分组合B2对应的灰度和值S2、当前帧图像部分组合B3对应的灰度和值S3、当前帧图像部分组合B4对应的灰度和值S4、当前帧图像部分组合B5对应的灰度和值S5、当前帧图像部分组合B6对应的灰度和值S6及当前帧图像部分组合B7对应的灰度和值S7。

判断单元104比较7个灰度和值S1、S2、...、S7，若当前帧图像部分组合B1对应的灰度和值S1为该7个灰度和值中的最小值，判断单元104比较当前帧图像部分组合B1对应的第一灰度差D11、第二灰度差D12及第三灰度差D13。

若得到第二灰度差D12为最小值且最小值的第二灰度差D12小于阈值，则判断单元104判断最小值的第二灰度差D12对应的第二当前帧图像部分B12为第一重叠区域。

判断单元104将在当前帧指纹图像I2中的该第一重叠区域B12去掉后，将去掉第一重叠区域B12的当前帧参考指纹图像I2拼接到前一帧参考指纹图像I1中，使前一帧参考指纹图像I1中的前一帧图像部分A1位于去掉该第一重叠区域B12的位置，进而得到一幅叠加指纹图像。判断单元104完成剩下的多帧指纹图像的判断并最终得到一幅完整的模板指纹图像。

处理单元106用于提取并保存该幅模板指纹图像的特征点。处理单元106以此建立指纹库，在后续匹配时作为指纹模板使用。

在后续匹配时，指纹传感器102还用于采集用户按压录入的待识别指纹图像。该处理单元106用于判断该待识别指纹图像的特征点与该幅模板指纹图像的特征点是否匹配，若是，该处理单元106用于识别该待识别指纹图像为匹配指纹图像，若否，该处理单元106用于识别该待识别指纹图像为非匹配指纹图像。处理单元106对指纹传感器采集到由用户按压录入的待识别指纹图像经过滤波、二值化、细化等处理，提取特征点信息，与指纹库模板信息进行匹配。当采集的待识别指纹图像的特征点与模板指纹图像的特征点相匹配就可以匹配成功。

上述指纹识别系统10，在建立模板指纹库的时候，利用指纹传感器102采集用户滑动录入的多帧指纹图像，判断单元104利用图像拼接技术将滑动采集的图像拼接在一起。因此，每次滑动录入采集到的信息量比现有方法的按压式录入采集到的信息量大很多，录入效率相对现有的方法高很多，只需要手指例如左侧、中间及右侧分别进行一次采集就可以完成录入过程，录入方便，避免了繁琐的操作，提高了用户体验。可以理解，用户是在指纹识别系统10通过用户界面，如通过显示在显示屏上的用户界面提示用户进行手指100相应位置指纹的滑动录入，例如手指100左侧的指纹录入。在该手指100左侧的指纹录入成功后，用户继续在指纹识别系统的提示下完成手指100中间及右侧的指纹录入。

用户在后续匹配的时候，不需要滑动录入，也不需要进行拼接，只需按压指纹传感器102的检测面板采集指纹，在后续匹配过程中，用户手指按压在指纹传感器102上，此时指纹传感器102会采集按压部分的指纹，处理单元106并能够将该指纹与数据库进行判断比对，也许用户在登记指纹时是很常规的角度，在匹配时依然能够在各种角度成功识别。

本发明另一实施方式提供了一种指纹识别系统。本实施方式的指纹识别系统与上一实施方式的指纹识别系统基本相同，其不同之处在于，本实施方式的指纹识别系统中，前一帧指纹图像包括前一帧图像部分，当前帧指纹图像包括多个当前帧图像部分，该判断单元用于计算该前一帧图像部分的第一灰度分别与该多个当前帧图像部分的多个第二灰度的灰度差以得到多个灰度差，并比较该多个灰度差。

若其中一个第二灰度与该第一灰度的灰度差为该多个灰度差中的最小值且最小值的该灰度差小于阈值，则该判断单元用于判断该其中一个第二灰度所对应的其中一个当前帧图像部分为第一重叠区域。若不存在小于阈值的情况，则判断单元提示用户重新滑动录入指纹图像。

例如，请结合图5，该前一帧指纹图像O1(分辨率为8＊128)包括前一帧图像部分P1(分辨率为2＊80)，该当前帧指纹图像O2(分辨率为8＊128)包括7个当前帧图像部分Qn(n＝1、2、...、7)。

前一帧图像部分P1位于前一帧指纹图像O1最后两行的中间位置，即前一帧图像部分P1为前一帧指纹图像O1的第7至第8行的第25至第104列的图像部分。

当前帧图像部分Qn位于当前帧指纹图像O2沿分辨率行方向的中间，即当前帧图像部分Qn的最左侧距当前帧指纹图像O2的最左侧之间的分辨率列数与当前帧图像部分Qn的最右侧距当前帧指纹图像O2的最右侧之间的分辨率列数相等。

例如，对于当前帧图像部分Q1，当前帧图像部分Q1为当前帧指纹图像O2的第1至第2行的第25至第104列的图像部分。

对于当前帧图像部分Q2，当前帧图像部分Q2为当前帧指纹图像O2的第2至第3行的第25至第104列的图像部分。其它当前帧图像部分依此类推。

该判断单元用于计算该前一帧图像部分P1的第一灰度Go分别与该7个当前帧图像部分Qn的7个第二灰度Gn的灰度差以得到7个灰度差Dn，并比较该7个灰度差Dn。

若其中一个第二灰度Gn与该第一灰度Go的灰度差Dn为该多个灰度差中的最小值min_Dn且最小值的该灰度差min_Dn小于阈值，则该判断单元用于判断该其中一个第二灰度Gn所对应的其中一个当前帧图像部分Qn为第一重叠区域。

例如，第二灰度G2与第一灰度Go的灰度差D2为该7个灰度差中的最小值，且灰度差D2小于阈值，则判断单元判断第二灰度G2对应的当前帧图像部分Q2为第一重叠区域。

判断单元将在当前帧指纹图像O2中的该第一重叠区域Q2去掉后，将去掉第一重叠区域Q2的当前帧指纹图像O2拼接到前一帧参考指纹图像O1中，使前一帧参考指纹图像O1中的前一帧图像部分P1位于去掉第一重叠区域Q2的位置，进而得到一幅叠加指纹图像。判断单元完成剩下的多帧指纹图像的判断并最终得到一幅完整的模板指纹图像。

本实施方式的指纹识别系统，要求用户滑动录入指纹时，手指尽量不转动，进而能提高录入成功率。

请参图6，本发明较佳实施方式的指纹识别方法，包括步骤：

S1：指纹传感器采集用户滑动录入的多帧指纹图像；

S2：判断单元判断该多帧指纹图像中当前帧指纹图像与前一帧指纹图像是否有第一重叠区域，若是则进入步骤S3，若否则返回步骤S1；

S3：该判断单元将在该当前帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该当前帧指纹图像与该前一帧指纹图像叠加形成叠加指纹图像，或该判断单元将在该前一帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该前一帧指纹图像与该当前帧指纹图像叠加形成该叠加指纹图像；

S4：该判断单元判断后一帧指纹图像与该叠加指纹图像是否有第二重叠区域直至完成该多帧指纹图像的判断并得到一幅模板指纹图像；

S5：处理单元提取并保存该幅模板指纹图像的特征点；

S6：该指纹传感器采集用户按压录入的待识别指纹图像；

S7：该处理单元提取该待识别指纹图像的特征点并判断该待识别指纹图像的特征点与该幅模板指纹图像的特征点是否匹配，若是则进入步骤S8，若否则进入步骤S9；

S8：该处理单元识别该待识别指纹图像为匹配指纹图像；

S9：该处理单元识别该待识别指纹图像为非匹配指纹图像。

可以理解，上述指纹识别方法可由以上指纹识别系统执行实现。上述步骤S3及S4可以理解为对指纹图像的拼接步骤。

在一个实施方式中，在步骤S5中，该处理单元对该幅模板指纹图像进行图像滤波处理、二值化处理及细化处理后提取该幅模板指纹图像的该特征点。

在一个实施方式中，在步骤S2中，该前一帧指纹图像包括前一帧图像部分，该当前帧指纹图像包括多个当前帧图像部分，该判断单元计算该前一帧图像部分的第一灰度分别与该多个当前帧图像部分的多个第二灰度的灰度差以得到多个灰度差，并比较该多个灰度差；

若其中一个第二灰度与该第一灰度的灰度差为该多个灰度差中的最小值且最小值的该灰度差小于阈值，则该判断单元判断该其中一个第二灰度所对应的其中一个当前帧图像部分为该第一重叠区域。

在一个实施方式中，在步骤S2中，该前一帧指纹图像包括前一帧图像部分，该当前帧指纹图像包括多个当前帧图像部分组合，每个当前帧图像部分组合包括第一当前帧图像部分、第二当前帧图像部分及第三当前帧图像部分；

该判断单元计算该前一帧图像部分的第一灰度分别与在同一个当前帧图像部分组合中的第一当前帧图像部分的第一灰度、第二当前帧图像部分的第二灰度及第三当前帧图像部分的第三灰度的灰度差以分别对应得到第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差，计算该第一灰度差、该第二灰度差及该第三灰度差的灰度和值以得到多个灰度和值，比较该多个灰度和值；

若其中一个当前帧图像部分组合对应的灰度和值为该多个灰度和值中的最小值，则该判断单元比较该其中一个当前帧图像部分组合对应的第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差；

若得到最小值的灰度差且最小值的该灰度差小于阈值，则该判断单元判断最小值的该灰度差对应的当前帧图像部分为该第一重叠区域。

上述指纹识别方法，在建立模板指纹库的时候，利用指纹传感器采集用户滑动录入的多帧指纹图像，判断单元利用图像拼接技术将滑动采集的图像拼接在一起。因此，每次滑动录入采集到的信息量比现有方法的按压式录入采集到的信息量大很多，录入效率相对现有的方法高很多，只需要手指例如左侧、中间及右侧分别进行一次采集就可以完成录入过程，录入方便，避免了繁琐的操作，提高了用户体验，在后续匹配过程中，用户手指按压在指纹传感器上，此时指纹传感器会采集按压部分的指纹，处理单元并能够将该指纹与数据库进行判断比对，也许用户在登记指纹时是很常规的角度，在匹配时依然能够在各种角度成功识别。

请参图7，本发明较佳实施方式的电子设备20包括以上任一实施方式的指纹识别系统。该电子设备20可为手机、平板电脑等终端设备。当指纹识别系统用于手机时，如图2所示，指纹传感器202位于电子设备20的下方Home键上、手机侧面上或者手机背面等合适的位置。在用户第一次使用时，请结合图3，将手指100按在指纹传感器202上，分别用手指100的左侧、中间、右侧滑过指纹传感器202，这样通过滑动录入指纹可以记录整个手指100的指纹特征点。用户以后使用设备解锁时只需将手指100按压在指纹传感器202上，不需滑动，任何角度都可以识别。

在本说明书的描述中，参考术语″一个实施方式″、″一些实施方式″、″示意性实施方式″、″示例″、″具体示例″、或″一些示例″等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种指纹识别系统，其特征在于，包括指纹传感器、判断单元及处理单元；

该指纹传感器用于采集用户滑动录入的多帧指纹图像；

该判断单元用于判断该多帧指纹图像中当前帧指纹图像与前一帧指纹图像是否有第一重叠区域；

若是，该判断单元还用于将在该当前帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该当前帧指纹图像与该前一帧指纹图像像叠加形成叠加指纹图像；

或该判断单元用于将在该前一帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该前一帧指纹图像与该当前帧指纹图像叠加形成该叠加指纹图像；

该判断单元还用于判断后一帧指纹图像与该叠加指纹图像是否有第二重叠区域，直至完成该多帧指纹图像的判断并得到一幅模板指纹图像；

若否，该指纹传感器用于重新采集用户滑动录入的该多帧指纹图像；

该处理单元用于提取并保存该幅模板指纹图像的特征点；

该指纹传感器还用于采集用户按压录入的待识别指纹图像，该处理单元用于提取该待识别指纹图像的特征点并判断该待识别指纹图像的特征点与该幅模板指纹图像的特征点是否匹配；

若是，该处理单元用于识别该待识别指纹图像为匹配指纹图像，若否，该处理单元用于识别该待识别指纹图像为非匹配指纹图像；

该前一帧指纹图像包括前一帧图像部分，该当前帧指纹图像包括多个当前帧图像部分组合，每个当前帧图像部分组合包括第一当前帧图像部分、第二当前帧图像部分及第三当前帧图像部分；

该判断单元用于计算该前一帧图像部分的第一灰度分别与在同一个当前帧图像部分组合中的第一当前帧图像部分的第一灰度、第二当前帧图像部分的第二灰度及第三当前帧图像部分的第三灰度的灰度差以分别对应得到第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差，计算该第一灰度差、该第二灰度差及该第三灰度差的灰度和值以得到多个灰度和值，比较该多个灰度和值；

若其中一个当前帧图像部分组合对应的灰度和值为该多个灰度和值中的最小值，则该判断单元用于比较该其中一个当前帧图像部分组合对应的第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差；

若得到最小值的其中一个灰度差且最小值的该其中一个灰度差小于阈值，则该判断单元用于判断最小值的该其中一个灰度差对应的当前帧图像部分为该第一重叠区域。

2.如权利要求1所述的指纹识别系统，其特征在于，该处理单元用于对该幅模板指纹图像进行图像滤波处理、二值化处理及细化处理后提取该幅模板指纹图像的该特征点。

3.一种指纹识别方法，其特征在于，包括步骤：

S1：指纹传感器采集用户滑动录入的多帧指纹图像；

S2：判断单元判断该多帧指纹图像中当前帧指纹图像与前一帧指纹图像是否有第一重叠区域，若是则进入步骤S3，若否则返回步骤S1；

S3：该判断单元将在该当前帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该当前帧指纹图像与该前一帧指纹图像叠加形成叠加指纹图像，或该判断单元将在该前一帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该前一帧指纹图像与该当前帧指纹图像叠加形成该叠加指纹图像；

S4：该判断单元判断后一帧指纹图像与该叠加指纹图像是否有第二重叠区域，直至完成该多帧指纹图像的判断并得到一幅模板指纹图像；

S5：处理单元提取并保存该幅模板指纹图像的特征点；

S6：该指纹传感器采集用户按压录入的待识别指纹图像；

S7：该处理单元提取该待识别指纹图像的特征点并判断该待识别指纹图像的特征点与该幅模板指纹图像的特征点是否匹配，若是则进入步骤S8，若否则进入步骤S9；

S8：该处理单元识别该待识别指纹图像为匹配指纹图像；

S9：该处理单元识别该待识别指纹图像为非匹配指纹图像；

在步骤S2中，该前一帧指纹图像包括前一帧图像部分，该当前帧指纹图像包括多个当前帧图像部分组合，每个当前帧图像部分组合包括第一当前帧图像部分、第二当前帧图像部分及第三当前帧图像部分；

该判断单元计算该前一帧图像部分的第一灰度分别与在同一个当前帧图像部分组合中的第一当前帧图像部分的第一灰度、第二当前帧图像部分的第二灰度及第三当前帧图像部分的第三灰度的灰度差以分别对应得到第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差，计算该第一灰度差、该第二灰度差及该第三灰度差的灰度和值以得到多个灰度和值，比较该多个灰度和值；

若其中一个当前帧图像部分组合对应的灰度和值为该多个灰度和值中的最小值，则该判断单元比较该其中一个当前帧图像部分组合对应的第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差；

若得到最小值的灰度差且最小值的该灰度差小于阈值，则该判断单元判断最小值的该灰度差对应的当前帧图像部分为该第一重叠区域。

4.如权利要求3所述的指纹识别方法，其特征在于，在步骤S5中，该处理单元对该幅模板指纹图像进行图像滤波处理、二值化处理及细化处理后提取该幅模板指纹图像的该特征点。

5.一种电子设备，其特征在于，包括指纹识别系统，该指纹识别系统包括指纹传感器、判断单元及处理单元；

该指纹传感器用于采集用户滑动录入的多帧指纹图像；

该判断单元用于判断该多帧指纹图像中当前帧指纹图像与前一帧指纹图像是否有第一重叠区域；

若是，该判断单元还用于将在该当前帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该当前帧指纹图像与该前一帧指纹图像叠加形成叠加指纹图像；

或该判断单元用于将在该前一帧指纹图像中的该第一重叠区域去掉并将去掉该第一重叠区域后的该前一帧指纹图像与该当前帧指纹图像叠加形成该叠加指纹图像；

该判断单元还用于判断后一帧指纹图像与该叠加指纹图像是否有第二重叠区域直至完成该多帧指纹图像的判断并得到一幅模板指纹图像；

该处理单元用于提取并保存该幅模板指纹图像的特征点；

若否，该指纹传感器用于重新采集用户滑动录入的该多帧指纹图像；

该指纹传感器还用于采集用户按压录入的待识别指纹图像；

该处理单元用于提取该待识别指纹图像的特征点并判断该待识别指纹图像的特征点与该幅模板指纹图像的特征点是否匹配；

若是，该处理单元用于识别该待识别指纹图像为匹配指纹图像，若否，该处理单元用于识别该待识别指纹图像为非匹配指纹图像；

该前一帧指纹图像包括前一帧图像部分，该当前帧指纹图像包括多个当前帧图像部分组合，每个当前帧图像部分组合包括第一当前帧图像部分、第二当前帧图像部分及第三当前帧图像部分；

该判断单元计算该前一帧图像部分的第一灰度分别与在同一个当前帧图像部分组合中的第一当前帧图像部分的第一灰度、第二当前帧图像部分的第二灰度及第三当前帧图像部分的第三灰度的灰度差以分别对应得到第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差，计算该第一灰度差、该第二灰度差及该第三灰度差的灰度和值以得到多个灰度和值，比较该多个灰度和值；

若其中一个当前帧图像部分组合对应的灰度和值为该多个灰度和值中的最小值，则该判断单元比较该其中一个当前帧图像部分组合对应的第一灰度差、第二灰度差及第三灰度差；

若得到最小值的灰度差且最小值的该灰度差小于阈值，则该判断单元判断最小值的该灰度差对应的当前帧图像部分为该第一重叠区域。