一种指纹识别方法、装置及电子设备与流程

本发明涉及生物识别领域，尤其涉及一种指纹识别方法、装置及电子设备。

背景技术：

每个人的指纹都是唯一的，且几乎一生不变，基于指纹的唯一性和稳定性，指纹识别技术被广泛应用于身份确认，并在考勤、门禁、信息安全、移动终端、计算机应用等领域得到了迅速发展。

相关技术，主要将同一用户的指纹图像对应起来进行识别，以确认身份，即将采集到的指纹图像和预先存储的指纹图像进行对比，验证其身份。

但是，同一用户的指纹在不同的情况下也会出现差别，例如手指沾水或出汗时，指纹图像模糊不清，不易识别，使得即使是同一用户的指纹图像，仍然难以进行身份确认，用户体验差。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种指纹识别方法，实现了在指纹识别时，可以有效去除待识别指纹图像中的杂质图像，仅对清晰的指纹图像进行识别，从而提高了指纹识别的准确度，提升了用户体验。

本发明的第二个目的在于提出一种指纹识别装置。

本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。

本发明的第四个目的在于提出另一种电子设备。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出一种指纹识别方法，包括以下步骤：在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。

本实施例提出的指纹识别方法，首先在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；然后在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；接着在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；最后根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。由此，实现了在指纹识别时，可以有效去除待识别指纹图像中的杂质图像，仅对清晰的指纹图像进行识别，从而提高了指纹识别的准确度，提升了用户体验。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例提出一种指纹识别装置，包括：第一采集模块，用于在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；第二采集模块，用于在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；第三采集模块，用于在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；处理模块，用于根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。

本实施例提供的指纹识别装置，首先在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；然后在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；再在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；最后根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。由此，实现了在指纹识别时，可以有效去除待识别指纹图像中的杂质图像，仅对清晰的指纹图像进行识别，从而提高了指纹识别的准确度，提高了用户体验。

为了实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，其特征在于，包括：如第二方面所述的指纹识别装置。

本申请实施例的电子设备，首先在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；然后在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；再在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；最后根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。由此，实现了在指纹识别时，可以有效去除待识别指纹图像中的杂质图像，仅对清晰的指纹图像进行识别，从而提高了指纹识别的准确度，提高了用户体验。

为了实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电子设备，包括以下一个或多个组件：电路板、壳体、处理器，存储器，电源电路；其中，所述电路板安置在所述壳体围成的空间内部，所述处理器和所述存储器设置在所述电路板上；所述电源电路，用于为所述电子设备的各个电路或器件供电；所述存储器用于存储可执行程序代码；所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行以下步骤：在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。

本申请实施例的电子设备，首先在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；然后在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；再在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；最后根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。由此，实现了在指纹识别时，可以有效去除待识别指纹图像中的杂质图像，仅对清晰的指纹图像进行识别，从而提高了指纹识别的准确度，提高了用户体验。

本发明附加的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

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是根据本发明一个实施例的指纹识别方法的流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的指纹识别方法的流程图；

图3是根据本发明一个实施例的指纹识别装置的结构图；

图4是根据本发明另一个实施例的指纹识别装置的结构图；

图5是根据本发明一个实施例的电子设备的结构图；

图6是根据本发明另一个实施例的电子设备的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面参考附图描述根据本发明实施例的指纹识别方法、装置及电子设备。

图1是根据本发明一个实施例的指纹识别方法的流程图。

如图1所示，指纹识别方法包括以下步骤。

步骤101，在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像。

具体的，本实施例提供的指纹识别方法，可以由本发明实施例提供的指纹识别装置执行。其中，指纹识别装置可以被配置在任何能够进行指纹识别的终端中，比如智能手机、平板电脑、个人数字助理、电子书等。

在本发明的实施例中，在用户手指触摸指纹识别组件之前，指纹识别组件上不存在需要采集指纹图像的手指，此时采集第一图像。而指纹识别组件上是否存在需要采集指纹图像的手指，可以利用指纹识别组件监测外界压力值，然后根据外界压力值与第一预设的值的比较结果进行判断，其中，外界压力值为按压在指纹识别组件上的压力大小，第一预设的值可以由指纹识别装置的内置程序预先设定，或者，也可以由用户进行设置，对此不作限制。

例如，当指纹识别组件监测到外界压力值不大于第一预设的值时，表示指纹识别组件上不存在需要采集指纹图像的手指，即用户还没有触摸指纹识别组件，此时采集第一图像，第一图像为指纹识别组件本身的杂质图像。反之，当外界压力值大于第一预设的值时，表示指纹识别组件上存在需要采集指纹图像的手指，即用户手指正在触摸指纹识别组件，此时进行步骤102。

需要说明的是，在本发明实施例中，由于需要通过指纹识别组件监测外界压力值，并与第一预设的值进行比较，进而判断指纹识别组件上是否存在需要采集指纹图像的手指，并采集图像，因此，在指纹识别组件中，可以包括例如指纹传感器、压力元件、设备元件等用来监测外界压力值和指纹数据的组件。其中，指纹传感器可以为自容电容式、互容电容式、超声波式，以及光学式原理指纹传感器等等，用来监测指纹数据；压力元件可以为压电材料膜或者压力传感器等等，用来监测压力；设备元件可以为陶瓷、玻璃、喷涂材料、pet材料、蓝宝石材料等等。

具体实现时，可以利用指纹识别组件中的指纹传感器监测指纹数据，利用指纹识别组件中的压力元件监测外界压力值，当压力元件监测到外界压力值不大于第一预设的值时，即在用户手指触摸指纹识别组件之前，指纹传感器采集第一图像。

另外，在用户手指触摸指纹识别组件之前的一段时间内，若指纹识别组件不间断的重复采集指纹图像，会造成资源的浪费。因此，在本发明实施例的一种可能的实现形式中，所述在用户手指触摸指纹识别模组之前，采集第一图像在，包括：

判断当前时刻用户手指是否触摸指纹识别组件；

若无，则采集当前时刻指纹识别组件的图像；

在预设的时间间隔后，返回执行所述判断当前时刻用户手指是否触摸指纹识别组件的操作，并将最新获取的指纹识别组件的图像，确定为第一图像。

其中，预设的时间间隔的长短，可以根据需要设置，比如为1分钟(min)、3min、5min等，可以由指纹识别装置的内置程序预先设定，或者，也可以由用户进行设置，对此不作限制。通过以预设的时间间隔，重复获取第一图像，避免了资源的浪费。

可以理解的是，在一段时间内，若用户一直没有触摸指纹识别组件，那么会以预设的时间间隔，重复获取多个图像，而只有最新获取的第一图像，最能反映指纹识别组件最新的杂质图像，因此，在本发明实施例的一种可能的实现形式中，指纹识别装置，每获取一次指纹识别组件的图像后，都将上一次获取的图像删除，始终保存指纹识别组件最新的图像为第一图像。通过第一图像的更新，节省了存储空间，保证了图像数据的准确性。

步骤102，在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像。

在本发明实施例中，用户手指是否轻触指纹识别组件，可以通过判断指纹识别组件承受的压力值来确定，比如当指纹识别组件监测外界压力值小于第二预设的值时，表示用户手指正在轻触指纹识别组件，此时采集手指的第二图像。其中，第二预设的值可以由指纹识别装置的内置程序预先设定，或者，也可以由用户进行设置，对此不作限制，且第二预设的值大于第一预设的值。

具体实现时，当需要指纹识别时，用户将手指按压在指纹识别组件上，以采集指纹。当用户将手指按压在指纹识别组件上后，指纹识别组件监测到外界压力值大于第一预设的值且小于第二预设的值时，采集第二图像。其中，第二图像包含指纹识别组件本身的杂质、指纹数据及汗液脏污等。

另外，由于指纹识别组件上的外界压力可能是用户除手指外其他部位无意识的按压产生的，或者是指纹识别组件与其他设备接触产生的，此时，指纹识别组件上并没有需要识别指纹的手指，即虽然指纹识别组件监测到的外界压力值有可能大于第一预设的值且小于第二预设的值，但是指纹识别组件不能监测到指纹数据。因此，指纹识别组件监测到外界压力值大于第一预设的值且小于第二预设的值，并且监测到指纹数据时，才采集第二图像。

可以理解的是，当指纹识别组件监测外界压力值大于等于第二预设的值时，采集到的指纹图像可能由于手指汗液加重而不易识别，或由于压力过大而变形，而不易识别，因此，本实施例中，在外界压力值大于第二预设的值之前，即用户手指轻触所述指纹识别组件时，就采集第二图像，以尽量避免第二图像中指纹数据由于压力过大而变形。

步骤103，在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像。

具体的，指纹识别组件监测到外界压力值大于第二预设的值，表示用户手指重触指纹识别组件，此时，可在用户手指离开后，采集第三图像，此时的图像为用户手指离开指纹识别组件，指纹识别组件表面残留的汗液脏污图像。

步骤104，根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。

具体实现时，由于第二图像包含指纹识别组件本身杂质、指纹数据及汗液脏污等，第一图像为指纹识别组件本身的杂质图像，第三图像为手指离开指纹识别组件，指纹识别组件表面残留的汗液脏污图像，三个图像存在一定的重合关系，因此，在本发明实施例中，可通过对所述第二图像与第一图像及第三图像中的各同一像素点进行去重处理，生成第四图像。

具体的，可以计算所述第二图像与第一图像及第三图像中、各同一像素点的像素值的差值，根据所有像素点的差值，生成第四图像，通过这种方法，所得第四图像质量较好、对比度较高。

具体进行指纹识别时，将第四图像与已存储的指纹图像进行比对，如果两者在误差范围内一致，则指纹识别结果是成功的，可以确认用户身份，之后用户可以进行权限内的操作，如解锁、支付等，否则，指纹识别结果是失败的，拒绝相关操作。

本实施例提出的指纹识别方法，首先在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；然后在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；再在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；最后根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。由此，实现了在指纹识别时，可以有效去除待识别指纹图像中的杂质图像，仅对清晰的指纹图像进行识别，从而提高了指纹识别的准确度，提升了用户体验。

通过上述分析可知，可以在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像。其中第二图像为用户手指轻触指纹识别组件时的指纹图像，若第二图像难以识别，可以据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像，根据第四图像确认用户的身份。然而，并不是所有用户的指纹图像都是难以识别的，有时可以根据获取的指纹图像直接确认用户身份，下面结合图2，对上述情况进行具体的说明。

图2是根据本发明另一个实施例的指纹识别方法的流程图。

如图2所示，指纹识别方法包括以下步骤。

步骤201，在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像。

步骤202，在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像。

其中，上述步骤201-步骤202的具体实现过程和原理，可以参照上述实施例中步骤101-步骤102的详细描述，此处不再赘述。

步骤203，判断所述第二图像中是否包含模糊图像，若是，执行步骤205，否则，执行步骤204。

步骤204，根据所述第一图像和第二图像生成待识别的第五图像。

可以理解的是，采集第二图像后，需要确定第二图像中包含模糊图像，若第二图像中不包含模糊图像，则表明第二图像质量较好、对比度较高，此时第二图像包含指纹数据及指纹识别组件本身杂质，包含的其它脏污很少，可以直接根据第一图像和第二图像生成待识别的第五图像，进而进行身份确认，而不必再采集上述实施例步骤103中所述的第三图像，直接根据所述第一图像和第二图像生成待识别的第五图像，可以提高指纹识别的准确度，加快指纹识别的速度。而第二图像中包含模糊图像时，如多汗的人产生的指纹图像比较模糊，除指纹数据和指纹识别组件本身杂质外，包含的脏污较多，不易识别，此时执行步骤205。

具体实现时，有多种方法可以确定第二图像中是否包含模糊图像。例如，根据第二图像中的纹路清晰度信息、黑白对比度信息、特征点信息等计算第二图像的质量得分，若质量得分小于某个预设阈值，则确定第二图像中包含模糊图像。

步骤205，在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像。

步骤206，计算所述第二图像与第一图像及第三图像中、各同一像素点的像素值的差值。

步骤207，根据所有像素点的差值，生成第四图像。

步骤208，对所述第四图像进行指纹识别。

其中，上述步骤205-步骤208的具体实现过程和原理，可以参照上述实施例中步骤103-步骤104的详细描述，此处不再赘述。

本实施例提出的指纹识别方法，首先在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；然后在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；判断所述第二图像中是否包含模糊图像，若不包含，则根据所述第一图像和第二图像生成待识别的第五图像；若第二图像包含模糊图像，则在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；计算所述第二图像与第一图像及第三图像中、各同一像素点的像素值的差值；根据所有像素点的差值，生成第四图像；最后对所述第四图像进行指纹识别。由此，实现了在指纹识别时，可以有效去除待识别指纹图像中的杂质图像，仅对清晰的指纹图像进行识别，从而提高了指纹识别的准确度，提高了用户体验。

图3是根据本发明一个实施例的指纹识别装置的结构图。

如图3所示，该指纹识别装置30，包括：

第一采集模块31，用于在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；

第二采集模块32，用于在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；

第三采集模块33，用于在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；

处理模块34，用于根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。

其中，本实施例提供的指纹识别装置30，可以被配置在任何能够进行指纹识别的终端中，比如智能手机、平板电脑、个人数字助理、电子书等。

在本实施例的一种可能的实现形式中，所述第一采集模块31，具体用于：

判断当前时刻用户手指是否触摸指纹识别组件；

若无，则采集当前时刻指纹识别组件的图像；

在预设的时间间隔后，返回执行所述判断当前时刻用户手指是否触摸指纹识别组件的操作，并将最新获取的指纹识别组件的图像，确定为第一图像。

在本实施例的另一种可能的实现形式中，所述处理模块34，具体用于：

计算所述第二图像与第一图像及第三图像中、各同一像素点的像素值的差值；

根据所有像素点的差值，生成第四图像。

需要说明的是，上述对图1所示的指纹识别方法实施例的说明，也适用于本实施例提供的指纹识别装置，此处不再赘述。

本实施例提供的指纹识别装置，首先在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；然后在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；再在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；最后根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。由此，实现了在指纹识别时，可以有效去除待识别指纹图像中的杂质图像，仅对清晰的指纹图像进行识别，从而提高了指纹识别的准确度，提高了用户体验。

图4是根据本发明另一个实施例的指纹识别装置的结构图。

如图4所示，该指纹识别装置30，在图3所示的基础上，还包括：

确定模块35，用于确定所述第二图像中包含模糊图像。

需要说明的是，上述对图2所示的指纹识别方法实施例的说明，也适用于本实施例提供的指纹识别装置，此处不再赘述。

本实施例提出的指纹识别装置，首先在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；然后在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；确定所述第二图像中包含模糊图像；再在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；最后根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。由此，实现了在指纹识别时，可以有效去除待识别指纹图像中的杂质图像，仅对清晰的指纹图像进行识别，从而提高了指纹识别的准确度，提高了用户体验。

图5是本发明一个实施例的电子设备的结构图。

如图5所示，该电子设备50包括：

指纹识别装置51。

需要说明的是，上述对指纹识别方法实施例的说明，也适用于本实施例提供的电子设备，此处不再赘述。

本实施例提出的电子设备，首先在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；然后在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；再在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；最后根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。由此，实现了在指纹识别时，可以有效去除待识别指纹图像中的杂质图像，仅对清晰的指纹图像进行识别，从而提高了指纹识别的准确度，提高了用户体验。

图6是根据本发明另一个实施例的电子设备的结构图。

其中，电子设备的类型很多，比如可以为手机、掌声电脑、笔记本电脑和穿戴设备等，本实施例对此不作限定。

如图6所示，该电子设备60，包括：包括以下一个或多个组件：壳体61，处理器62，存储器63，电路板64，电源电路65和传感器66；其中，电路板64安置在壳体61围成的空间内部，处理器62和存储器63设置在电路板64上；电源电路65，用于为电子设备60的各个电路或器件供电；存储器63用于存储可执行程序代码；处理器62通过读取存储器63中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于执行以下步骤：

在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；

在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；

在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；

根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。需要说明的是，前述对指纹识别方法实施例的解释说明也适用于该实施例的电子设备，其实现原理类似，此处不再赘述。

本申请实施例的电子设备，首先在用户手指触摸指纹识别组件之前，采集第一图像；然后在用户手指轻触所述指纹识别组件时，采集所述手指的第二图像；再在用户手指重触所述指纹识别组件、且所述用户手指离开后，采集第三图像；最后根据所述第一图像、第二图像及第三图像，生成用于指纹识别的第四图像。由此，实现了在指纹识别时，可以有效去除待识别指纹图像中的杂质图像，仅对清晰的指纹图像进行识别，从而提高了指纹识别的准确度，提高了用户体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。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例或示例。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例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例，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例进行多种变化、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。