一种基于终端屏幕的指纹识别方法及识别装置与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于终端屏幕的指纹识别方法及识别装置。

背景技术：

指纹识别技术是日常生活中常用到的一种身份认证手段，被广泛应用在多种终端之上，目前，光感指纹识别技术和电容按压式指纹识别技术是最为常见的两种指纹认证技术。

然而，不论是光感指纹识别技术，还是电容按压式指纹识别技术，都是针对人体手指表皮层指纹的识别，因此，非常容易受指纹表面状态的影响，如，对于湿手指的识别能力非常低。

射频指纹识别技术是继光感指纹识别技术、电容按压式指纹识别技术之后的第三代指纹识别技术，射频信号穿过人体手指表皮层被真皮层反射，通过反射光进而获得人体手指真皮层的指纹信息，因此，射频信号相较于目前常用的指纹识别技术受手指表面状态影响更小，准确率更高。射频指纹识别技术是在终端屏幕上添加一信号发射接收层，信号发射接收层向指纹发射的信号经指纹反射后反射回信号发射接收层，信号发射接收层接收这些反射回来的信号进行指纹识别。虽然射频指纹识别技术相较于目前常用的指纹识别技术进步明显，但现有的采用射频指纹识别技术会使终端能耗巨大，因此，需要一种能够节省终端能耗的射频指纹识别技术。

技术实现要素：

本发明提供一种基于终端屏幕的指纹识别方法及识别装置，用以解决现有技术中存在的浪费终端能耗的问题。

本发明实施例提供一种基于终端屏幕的指纹识别方法，应用于指纹识别阵列，指纹识别阵列包括N个信号发射接收端子；信号发射接收端子用于发送探测信号和接收探测信号，以获得用户的指纹图像信息，包括：

接收指纹识别功能启动指令；

根据指纹识别功能启动指令，确定终端屏幕上的指纹识别区域，指纹识别区域与第一指纹识别子阵列至少部分重叠；第一指纹识别子阵列为指纹识别阵列中的子阵列，包含M个信号发射接收端子，M小于N；

启动第一指纹识别子阵列获得用户的指纹图像信息。

可选地，指纹识别区域通过以下方式得到：

接收用户输入的指纹识别区域设定指令，指纹识别区域设定指令包括指纹识别区域的位置信息及尺寸信息；

存储指纹识别区域的位置信息及尺寸信息。

可选地，还包括：

根据尺寸信息，确定指纹识别区域的大小是否小于预设阈值；

若不小于预设阈值，则存储尺寸信息；

若小于预设阈值，则发送提示信息以便用户更改尺寸信息或调整尺寸信息，以使指纹识别区域的大小不小于预设阈值。

可选地，还包括：

根据位置信息，确定指纹识别区域是否超出预设的规定区域；

若未超出预设区域，则存储位置信息；

若超出预设区域，则发送提示信息以便用户更改位置信息或调整位置信息，以使指纹识别区域位于预设区域之内。

可选地，根据用户的手势调整指纹识别区域的尺寸信息或位置信息。

可选地，根据指纹识别功能启动指令，确定终端屏幕上的指纹识别区域之后，还包括：

显示指纹识别区域并向用户发送提示信息以便用户进行指纹输入。

本发明实施例提供一种基于终端屏幕的指纹识别装置，装置应用于指纹识别阵列，指纹识别阵列包括N个信号发射接收端子；信号发射接收端子用于发送探测信号和接收探测信号，以获得用户的指纹图像信息，包括：

接收模块，用于接收指纹识别功能启动指令；

确定模块，用于根据指纹识别功能启动指令，确定终端屏幕上的指纹识别区域，指纹识别区域与第一指纹识别子阵列至少部分重叠；第一指纹识别子阵列为指纹识别阵列中的子阵列，包含M个信号发射接收端子，M小于N；

启动模块，用于启动第一指纹识别子阵列获得用户的指纹图像信息。

可选地，还包括：

建立模块，用于通过以下方式建立指纹识别区域：

接收用户输入的指纹识别区域设定指令，指纹识别区域设定指令包括指纹识别区域的位置信息及尺寸信息；

存储指纹识别区域的位置信息及尺寸信息。

可选地，建立模块，还用于：

根据尺寸信息，确定指纹识别区域的大小是否小于预设阈值；

当指纹识别区域的大小不小于预设阈值时，存储尺寸信息；

当指纹识别区域的大小小于预设阈值，发送提示信息以便用户更改尺寸信息或调整尺寸信息以使指纹识别区域的大小不小于预设阈值。

可选地，建立模块，还用于：

根据位置信息，确定指纹识别区域是否超出预设的规定区域；

当指纹识别区域未超出预设区域时，存储位置信息；

当指纹识别区域超出预设区域时，发送提示信息以便用户更改位置信息或调整位置信息以使指纹识别区域位于预设区域之内。

可选地，建立模块用于根据用户的手势调整指纹识别区域的尺寸信息或位置信息。

可选地，还包括：

显示模块，用于显示指纹识别区域并向用户发送提示信息以便用户进行指纹输入。

综上所述，本发明实施例提供一种基于终端屏幕的指纹识别方法及识别装置，应用于指纹识别阵列，指纹识别阵列包括N个信号发射接收端子；信号发射接收端子用于发送探测信号和接收探测信号，以获得用户的指纹图像信息，包括：接收指纹识别功能启动指令；根据指纹识别功能启动指令，确定终端屏幕上的指纹识别区域，指纹识别区域与第一指纹识别子阵列至少部分重叠；第一指纹识别子阵列为指纹识别阵列中的子阵列，包含M个信号发射接收端子，M小于N；启动第一指纹识别子阵列获得用户的指纹图像信息。对用户指纹图像信息的识别并不需要整个屏幕的信号发射接收端子一齐工作，只需指纹按压位置所对应的信号反射接收端子便可采集到足够的信息。采用本方案进行指纹识别时，只启动第一指纹识别子阵列中的M个信号发射接收端子，便可获取用户的指纹图像信息，而不需启动整个指纹识别阵列的N个信号发射接收端子，从而节省了N-M个信号发射接收端子对终端电能的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为本发明实施例提供的一种具备指纹识别阵列的终端的结构示意图；

图1B为本发明实施例提供的一种指纹识别阵列的结构示意图；

图1C为本发明实施例提供的一种指纹识别阵列的功能示意图；

图1D为本发明实施例提供的一种指纹识别区域的示意图；

图1E为本发明实施例提供的指纹识别区域与第一指纹识别子阵列的位置示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于终端屏幕的指纹识别方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种指纹识别区域与终端屏幕的位置关系示意图；

图4为本发明实施例提供的一种显示指纹识别区域示意图；

图5为本发明实施例提供的一种指纹识别区域建立流程示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种指纹识别区域建立流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种改变指纹识别区域的大小的示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种指纹识别区域建立流程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种移动指纹识别区域的位置的示意图；

图10为本发明实施例提供的一种指纹识别区域建立及指纹认证流程示意图。

图11为本发明实施例提供的一种基于终端屏幕的指纹识别装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1A为本发明实施例提供的一种具备指纹识别阵列的终端的结构示意图，参照图1A，该终端包括：屏幕和指纹识别阵列；

该终端主体设置有屏幕和指纹识别阵列，其中指纹识别阵列设置于屏幕下侧。

进一步地，图1B为本发明实施例提供的一种指纹识别阵列的结构示意图，参照图1B，该指纹识别阵列10包括：控制模块100和信号发射接收端子1001；其中，信号发射接收端子1001成阵列设置，控制模块100通过连接器与终端主板连接，用于根据需求触发指纹识别阵列10中的信号发射接收端子1001发射探测信号以及接收相应的反射信号。

图1C为本发明实施例提供的一种指纹识别阵列的功能示意图，参照图1C，该指纹识别阵列包含N个信号发射接收端子；根据指纹识别功能启动指令，该指纹识别阵列可以启动其中的M个信号发射接收端子形成第一指纹识别子阵列101；而剩余发射接收端子则处于关闭状态。

图1D为本发明实施例提供的一种指纹识别区域的示意图，参照图1D，在屏幕的显示区域20中，生成一指纹识别区域201，该指纹识别区域201与第一指纹识别子阵列101的位置对应。

进一步地，指纹识别区域201与第一指纹识别子阵列101至少部分重叠，重叠部分的信号发射接收端子在进行指纹识别时，所发射的探测信号可以到达用户手指，用户手指反射的探测信号也可以返回到这些重叠部分的信号发射接收端子。

具体的，对于指纹识别区域201与第一指纹识别子阵列101的对应关系，其至少存在如下三种可能的实现方式，图1E为本发明实施例提供的指纹识别区域与第一指纹识别子阵列的位置示意图，参照图1E，其中，图左示出一种实现方式，即指纹识别区域201的投影与指纹识别区域201的范围完全重合；图中示出另一种实现方式，即指纹识别区域201的投影范围大于指纹识别区域201的范围；图右示出第三种实现方式，即指纹识别区域201的投影范围小于指纹识别区域201的范围。较佳地，指纹识别区域与第一指纹识别子阵列完全重叠，这种情况下，既可以获得用户完整的指纹图像信息，又不会造成终端能耗浪费。

图2为本发明实施例提供的一种基于终端屏幕的指纹识别方法流程示意图，如图2所示，包括以下步骤：

S201：接收指纹识别功能启动指令；

S202：根据指纹识别功能启动指令，确定终端屏幕上的指纹识别区域，指纹识别区域与第一指纹识别子阵列至少部分重叠；第一指纹识别子阵列为指纹识别阵列中的子阵列，包含M个信号发射接收端子，M小于N；

S203：启动所述第一指纹识别子阵列获得用户的指纹图像信息。

具体实施过程中，终端的屏幕下方排列着由N个信号发射接收端子构成的指纹识别阵列，这N个信号发射接收端子能够发射射频信号作为探测信号，探测信号可以穿透屏幕到达用户手指真皮层，经真皮层反射后，返回信号发射接收端子，终端根据信号发射接收端子接收到的探测信号获得用户的指纹图像信息进而进行指纹识别。

对用户指纹图像信息的识别并不需要整个屏幕的信号发射接收端子一齐工作，只需指纹按压位置所对应的信号反射接收端子便可采集到足够的信息。采用本方案进行指纹识别时，只启动第一指纹识别子阵列中的M个信号发射接收端子，便可获取用户的指纹图像信息，而不需启动整个指纹识别阵列的N个信号发射接收端子，从而节省了N-M个信号发射接收端子对终端电能的浪费。

在S201的具体实施过程中，对于指纹识别功能启动指令的接收存在多种情况，例如，解除手机锁屏、交易支付时身份验证、更改终端账号密码等等许多情形下都需要进行指纹识别，当启动这些需要指纹识别的操作时，这些操作所对应的应用程序便会请求系统发送指纹识别功能启动指令以开启指纹识别功能。

在S202的具体实施过程中，接收到指纹识别功能启动指令后，确定终端屏幕上的指纹识别区域。指纹识别区域是预先由用户设置的位于终端屏幕上的一块区域，如图3所示，图3中的指纹识别区域被设置于终端屏幕的右下角。指纹识别区域下方，存在着一个第一指纹识别子阵列，该第一指纹识别子阵列是终端屏幕下方的指纹识别阵列的一个子阵列，由M个信号发射接收端子构成，M小于N。

在S203的具体实施过程中，启动第一指纹识别子阵列中的M个信号发射接收端子，而指纹识别阵列中其余N-M个信号发射接收端子并不启动，这M个信号发射接收端子发射探测信号，探测信号穿透屏幕后被用户手指反射，这M个信号发射接收端子接收反射后的探测信号，根据这些探测信号获得用户的指纹图像信息。

可选地，指纹识别区域在不需进行指纹识别时为隐藏状态，这样可以保存终端屏幕的清洁美观，指纹识别阵列中的各信号发射接收端子此时也不工作。可以通过预置的触发条件，来触发指纹识别模式的开启，从而触发指纹识别区域在屏幕的显示区域中的显示。当进行指纹识别时，启动第一指纹识别子阵列的同时在终端屏幕上突出显示指纹识别区域，给予用户提示该区域可以进行指纹识别，如图4所示。

为了获得指纹识别区域，下面本发明实施例给出一种可能的实现方式：

在图2的基础上，图5为本发明实施例提供的一种指纹识别区域建立流程示意图，如图5所示，

接收用户输入的指纹识别区域设定指令；存储指纹识别区域的尺寸信息和位置信息。

具体的，指纹识别区域设定指令包括指纹识别区域的位置信息及尺寸信息；存储指纹识别区域的位置信息及尺寸信息。

指纹识别区域设定指令的形式是多种多样的，其可以采用触控操作、语音控制等等，下面以触控操作为例，对指纹识别区域设定指令进行说明：

用户通过手势输入指纹识别区域设定指令。指纹识别区域设定指令包括了指纹识别区域的位置信息及尺寸信息。

具体的，终端通过在屏幕建立坐标系将用户通过手势输入的指纹识别区域设定指令数字化。存储指纹识别区域的位置信息及尺寸信息，具体还包括存储与指纹识别区域相对应的第一指纹识别子阵列的位置信息及尺寸信息，可选地，终端通过在指纹识别阵列构成的平面中建立坐标系来将第一指纹识别子阵列的位置信息及尺寸信息数字化。

为了提供一种更加灵活的指纹识别区域实现方式，在图2的基础上，图6为本发明实施例提供的以图5为基础的另一种指纹识别区域建立流程示意图，在接收用户输入的指纹识别区域设定指令之后，还包括：

根据尺寸信息，确定指纹识别区域的大小是否小于预设阈值；

若不小于预设阈值，则存储尺寸信息；

若小于预设阈值，则发送提示信息以便用户更改尺寸信息或调整尺寸信息，以使指纹识别区域的大小不小于预设阈值。

具体的，若指纹识别区域设定过小，便无法获得完整的指纹图像信息，因此，指纹识别区域的大小应不小于预设阈值，这里的预设阈值可以根据实际情况或逻辑运算获得。当指纹识别区域的尺寸小于预设阈值时，终端可以向用户发送提示信息，用户通过滑动手势扩大指纹识别区域的大小，终端也可以自行将指纹识别区域的大小扩大至预设阈值。用户可以根据自身喜好和使用习惯自行更改指纹识别区域的尺寸信息。本发明实施例提供一种具体的实现方式，如：当用户按住指纹识别区域的边缘时，可以改变指纹识别区域的尺寸信息。参照图7，本实施例提供一种调整指纹识别区域的可能的实现方式：

用户通过拖拽屏幕，扩大原指纹识别区域的面积，指纹识别区域的面积沿拖拽方向扩展至新的指纹识别区域的面积。相应的，指纹识别阵列中对应新的指纹识别区域并处于关闭状态的信号发射接收端子D开启，从而与已开启的信号发射接收端子C形成新的第一指纹识别子阵列，以便与新的指纹识别区域完成匹配，从而实现调整指纹识别区域的目的。

需要说明的是，实施例仅以手指拖拽屏幕的形式给出了扩大指纹识别区域的方案，类似的，也可以采用其他手势实现扩大或缩小指纹识别区域的效果，此处不再一一列举。

为了进一步指纹识别区域实现方式的灵活性，本发明实施例还提供如图8所示的指纹识别区域建立流程示意图，图8为本发明实施例提供的以图6为基础的另一种指纹识别区域建立流程示意图，如图8所示，还包括：根据位置信息，确定指纹识别区域是否超出预设的规定区域；若未超出预设区域，则存储位置信息；若超出预设区域，则发送提示信息以便用户更改位置信息或调整位置信息，以使指纹识别区域位于预设区域之内。

这是由于，部分终端由于功能划分或屏幕结构的问题，并无法在屏幕的任一区域内都能够实现指纹识别，例如，屏幕下方只有部分区域设置有指纹识别阵列，又或者屏幕中的某一区域被固定用于其它功能而不能用来指纹识别，因此，终端中保存有预设区域，指纹识别区域只能被设置在预设区域内。当指纹识别区域的位置超出预设区域时，终端可以向用户发送提示信息，用户通过滑动手势改变指纹识别区域的位置，终端也可以自行将指纹识别区域移动至预设区域内。

参照图9，本实施例提供一种移动指纹识别区域位置的可能的实现方式：当满足预定条件之后，触发移动模式，则采用触控操作将原指纹识别区域移动至新的位置，构成新的指纹识别区域。例如采用图9所示的拖拽操作，将原指纹识别区域沿拖拽轨迹，将指纹识别区域移动至拖拽轨迹的终点。

进一步地，预定条件可以采用多种可能的形式，例如，特定手指在原指纹识别区域长按超过预设时间，则触发移动模式；或者，多指纹在原指纹识别区域被识别则触发移动模式等。

由于不同的交互场景中，对于指纹识别区域的具体位置和尺寸需要进行限定，因此，为了满足不同交互场景的需求，可以对指纹识别区域所处位置及尺寸进行判定，并将该指纹识别区域设置于合适的位置，下面基于这种需求，给出一种可能的实现方式：

针对每一个交互场景对应预设并存储相应的指纹识别区域的设置信息，包括指纹识别区域的位置信息和尺寸信息；当启动指纹识别功能时，先判断此时处于何种交互场景，之后，根据此时的交互场景获取相应的指纹识别区域的设置信息；根据指纹识别区域的设置信息，开启指纹识别区域。例如，用户可以针对游戏或观影状态下的交互场景，将此场景下的指纹识别区域的位置设置于屏幕边缘，并尽可能缩小指纹识别区域的尺寸以降低指纹识别区域对屏幕界面的影响，又例如，用户还可以针对其余默认交互场景，将指纹识别区域设置于屏幕中央并为指纹识别区域设置适宜尺寸。当启动指纹识别功能时，先判断此时处于何种交互场景，若此时正在游戏或观影，则启动位于屏幕边缘，且尺寸较小的指纹识别区域，若此时为默认的交互场景，则启动位于屏幕中央且尺寸适宜的指纹识别区域。

更具体的，图10为本发明实施例提供的一种指纹识别区域建立及指纹认证流程示意图，如图10所示，包括以下步骤：

S1001：接收指纹识别区域设定指令；

S1002：根据指纹识别区域设定指令中的尺寸信息，判断指纹识别区域大小是否小于预设阈值，若是，则执行S1003，若否，则执行S1004；

S1003：重新设定尺寸信息；

S1004：存储尺寸信息；

S1005：根据指纹识别区域设定指令中的位置信息，判断指纹识别区域是否超出预设区域，若是，则执行S1006，若否，则执行S1007；

S1006：重新设定位置信息；

S1007：存储位置信息；

S1008：接收指纹识别功能启动指令；

S1009：根据存储的指纹识别区域的尺寸信息和位置信息，确定指纹识别区域；

S1010：启动指纹识别区域，进行指纹识别，从而获取用户的指纹图像信息。

S1001至S1007为设定指纹识别区域的流程，通过一定条件的规范，最终将符合要求的指纹识别区域的位置信息和尺寸信息存储，新设置的指纹识别区域将被用于后续的指纹识别过程，直至被另一个新设置的指纹识别区域所取代。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种基于终端屏幕的指纹识别装置，该识别装置可执行上述方法实施例，本发明实施例提供的一种基于终端屏幕的指纹识别装置如图11所示，

识别装置1100应用于指纹识别阵列，指纹识别阵列包括N个信号发射接收端子；信号发射接收端子用于发送探测信号和接收探测信号，以获得用户的指纹图像信息，包括：

接收模块1101，用于接收指纹识别功能启动指令；

确定模块1102，用于根据指纹识别功能启动指令，确定终端屏幕上的指纹识别区域，指纹识别区域与第一指纹识别子阵列至少部分重叠；第一指纹识别子阵列为指纹识别阵列中的子阵列，包含M个信号发射接收端子，M小于N；

启动模块1103，用于启动第一指纹识别子阵列获得用户的指纹图像信息。

可选地，还包括：

建立模块1104，用于通过以下方式建立指纹识别区域：

接收用户输入的指纹识别区域设定指令，指纹识别区域设定指令包括指纹识别区域的位置信息及尺寸信息；

存储指纹识别区域的位置信息及尺寸信息。

可选地，建立模块1104，还用于：

根据尺寸信息，确定指纹识别区域的大小是否小于预设阈值；

当指纹识别区域的大小不小于预设阈值时，存储尺寸信息；

当指纹识别区域的大小小于预设阈值时，发送提示信息以便用户更改尺寸信息或调整尺寸信息以使指纹识别区域的大小不小于预设阈值。

可选地，建立模块1104，还用于：

根据位置信息，确定指纹识别区域是否超出预设的规定区域；

当指纹识别区域未超出预设区域时，存储位置信息；

当指纹识别区域超出预设区域时，发送提示信息以便用户更改位置信息或调整位置信息以使指纹识别区域位于预设区域之内。

可选地，建立模块用于根据用户的手势调整指纹识别区域的尺寸信息或位置信息。

可选地，还包括：

显示模块1105，用于显示指纹识别区域并向用户发送提示信息以便用户进行指纹输入。

综上所述，本发明实施例提供一种基于终端屏幕的指纹识别方法及识别装置，应用于指纹识别阵列，指纹识别阵列包括N个信号发射接收端子；信号发射接收端子用于发送探测信号和接收探测信号，以获得用户的指纹图像信息，包括：接收指纹识别功能启动指令；根据指纹识别功能启动指令，确定终端屏幕上的指纹识别区域，指纹识别区域与第一指纹识别子阵列至少部分重叠；第一指纹识别子阵列为指纹识别阵列中的子阵列，包含M个信号发射接收端子，M小于N；启动第一指纹识别子阵列获得用户的指纹图像信息。对用户指纹图像信息的识别并不需要整个屏幕的信号发射接收端子一齐工作，只需指纹按压位置所对应的信号反射接收端子便可采集到足够的信息。采用本方案进行指纹识别时，只启动第一指纹识别子阵列中的M个信号发射接收端子，便可获取用户的指纹图像信息，而不需启动整个指纹识别阵列的N个信号发射接收端子，从而节省了N-M个信号发射接收端子对终端电能的浪费。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。