专利名称：具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片及其处理方法
技术领域：
本发明关于一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片及其处理方法，尤其关于一种滑动式指纹感测芯片，内含暂存存储器(memory buffer)及一图像比较逻辑(algorithm)，可以将连续性处理片段指纹图像暂存并且输出连续性的片段指纹图像，进而边靠边的组合成一张完整指纹图像。
背景技术：
现有的指纹读取方法，可以利用沾有墨水的手指按压在纸上，再利用光学扫描器来扫描该纸张以将指纹输入电脑中，然后与资料库中的指纹图形比较。然而，上述方法的最大缺点为无法达到即时处理的目的，因此无法满足越来越多即时认证的需求，例如网路认证，电子商务，携带式电子产品保密，IC卡个人身分认证，保全系统等等。
即时的指纹读取方法便成为生物辨识市场中的关键技术。传统上，可使用光学式指纹感测器来即时读取指纹，然而其具有体积过于庞大的缺点。为此，利用硅半导体的芯片式指纹感测器因应而生，克服了上述光学式感测器的缺点，例如祥群科技股份有限公司的产品型号LTT-C500电容式指纹感测器即有此优点。
由于手指的尺寸限制，现有的芯片式指纹感测器的感测面积至少大于9mm*9mm。再者，由于硅集成电路制造的限制，在一片6寸晶圆中仅能产出50至70个有效芯片，再加上封装测试成本，将使得单一指纹感测器的售价至少大于美金10元以上，这将限制其应用于各种消费性电子产品，譬如笔记型电脑、手机、个人数字助理，电脑周边产品，乃至于整合指纹感测器的个人身分识别卡。
为了克服上述成本问题，可以将传统二维芯片式指纹感测器的长度予以缩小，以增加有效芯片的产出数目并降低芯片单价。其原理是由手指滑动通过芯片表面，完成整个手指的扫描，再将每张撷取到的片段指纹图像建立关连性储存成一参考模块，后续的使用也是相同的将手指滑过芯片表面，并得到一指纹模块，透过指纹模块与参考模块的比较便可以确认使用者的身份。
其中，Mainguet等人在美国专利6,289,114号公报中及Kramer在美国专利6,317,508号公报分别揭露了上述的一种滑动式指纹感测器及多重影像串接的方法，如图1与2所示。图1所示为现有的应用滑动式指纹感测器作为手指指纹图像读取的架构示意图。其中感测器110为一阵列元件，其横轴方向尺寸约等于手指120的宽度，而纵轴方向(手指滑动方向)尺寸远小于横轴方向尺寸，手指120与感测器110有一相对运动速度V，也就是说将手指120以速度V滑动通过感测器110的表面，因此感测器110可以连续性的撷取片段指纹图像(如图2A所示即为所撷取到的连续性片段指纹图像121a-121s)。这些连续性片段指纹图像121a-121s可以被输出至一微处理器130，每次输出的资料量如图2B所示，并且暂存于一随机存取存储器(RAM)140中。随后，微处理器130将这些连续性片段指纹图像121a-121s取出，由储存于只读存储器(ROM)150中的软件逻辑(algorithm)做指纹图像接合动作。首先，将图像121a与121b接合成图像121ab，然后再将121c与121ab接合成121abc，如图2C所示，依此类推，以将多张的片段指纹图像121a-121s接合成一张完整指纹图像122，也就是如图2D所示的指纹全图122。
这种方法的优点是可以撷取到相当大的指纹图像，却不需要大面积的感测器，不仅在成本上有相当大的优势，辨识比较的品质也如大面积指纹感测器般的好，例如低误判率(false access rate)及聚判率(false rejectionrate)。
然而，这种感测器110的架构及方法设计有一些缺点。首先，必须要在很短的时间(＜1秒)撷取非常多的片段指纹图像，其通常需要百张甚至更多的片段指纹图像。举例而言(如果需要手指滑动速度达10cm/sec)，若指纹感测器的规格为8*280(此为Atmel Fingerchip的规格，500dpi)，则随机存取存储器140至少需要约600Kbytes的容量(再加上后续的接图处理可能需要更多的缓冲存储器(buffer memory))，因而增加了系统设计时的成本。6,289,114专利是利用第一与第二个指纹图像所结合出的一个第一结合图像来跟第三个指纹图像作结合以产生一第二结合图像，接着，第二结合图像再跟第四指纹图像作结合以产生一第三结合图像。于此情况下，结合图像所占的存储器逐渐增加，且缓冲存储器也必须够大才能达成所有指纹图像的结合。
再者，为了满足整个指纹辨识行为在手指滑过芯片表面后1秒内完成(一般可以接受时间不能超过2秒)感测器110的芯片与终端系统的微处理器130间的沟通接口必须是具有较大频宽的接口，例如具有DMA模式的并列(Parallel)接口或者USB2.0的快速序列(Serial)接口，而无法利用较常见的I2C或RS232接口来传输，限制了使用者设计的弹性。
Ericson在美国专利2003/0021495案中揭露了一种内含暂存存储器的指纹感测芯片设计，其最大优点为与终端系统微处理器影像传输时较具有弹性，惟上述终端系统的随机存取存储器140容量的需求的问题以及必须要透过高频宽的接口在很短的时间内(＜1秒)传送完影像资料的问题仍然没有得到解决，并且此一专利申请案中并无提及如何解决后续的图像处理方法。
针对上述现有技术的问题，申请人提出本发明，在本发明中部份关联到本案其中一个发明人的下述专利申请案(a)中国发明专利申请案号02105960.8，申请日为2002年4月10日，发明名称为「电容式指纹读取芯片」，公开号为1450489；(b)中国发明专利申请案号01119057.4，申请日为2001年5月25日，发明名称为「电容式压力微传感元件及制造方法与信号读取方法」，公开号为1388360；(c)中国发明专利申请案号02124906.7，申请日为2002年06月25日，发明名称为「温度传感器及其运用该温度传感器的指纹辨识芯片」，公开号为1463674；(d)中国发明专利申请案号200410038302.4，申请日为2004年5月14日，发明名称为「滑动式指纹感测器模组及其感测方法」；及5.中国台湾专利申请案号092114621，申请日为2003年5月29日，发明名称为「具滑动式指纹感测器之卡片装置」，证书号为发明第225623号。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片及其处理方法，由从影像感测芯片输出互不相重叠的多个片段图像，能大幅减少影像感测芯片所需输出的资料量，从而大幅减少芯片与终端系统的资料传输频宽，并减少影像感测芯片及终端系统所需使用的存储器空间。
为达上述目的，本发明提供一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，用以供电连接至一终端系统。滑动式影像感测芯片包含一长方形阵列感测器、一增益可调变放大器、一模拟/数字转换器、一图像比较模组、一输入/输出接口及一控制逻辑。长方形阵列感测器感测实质上沿着一滑动方向滑动通过其上的一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号。增益可调变放大器将此等片段指纹模拟信号放大然后输出多个放大信号。模拟/数字转换器依序接收并转换此等放大信号成为多个数字片段指纹信号，此等数字片段指纹信号至少依序包含一第一片段图像信号、一第二片段图像信号及一第三片段图像信号。图像比较模组接收并比较此等数字片段指纹信号，并逐一产生互不相重叠的多个片段图像。此等片段图像至少依序包含一第一片段图像、一第二片段图像及一第三片段图像。输入/输出接口电连接至终端系统，用以依序输出此等片段图像至终端系统。控制逻辑用以控制长方形阵列感测器、模拟/数字转换器、图像比较模组及输入/输出接口的运作。
本发明亦提供一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的处理方法，包含以下步骤以一长方形阵列感测器感测实质上沿着一滑动方向滑动之一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号；放大所述的片段指纹模拟信号并输出多个放大信号；依序转换所述的放大信号成为多个数字片段指纹信号，所述的数字片段指纹信号至少依序包含一第一片段图像信号、一第二片段图像信号及一第三片段图像信号；及比较所述的数字片段指纹信号，并逐一产生互不相重叠的多个片段图像，所述的片段图像至少依序包含一第一片段图像、一第二片段图像及一第三片段图像。
另外本发明还给出以下的芯片及其处理方法一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，用以供电连接至一终端系统以控制该终端系统之一指标系统之运作，该滑动式影像感测芯片包含一长方形阵列感测器，用以感测滑动通过其上之一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号；一增益可调变放大器，用以将所述的片段指纹模拟信号放大然后输出多个放大信号；一模拟/数字转换器，依序接收并转换所述的放大信号成为多个数字片段指纹信号；一输入/输出接口，其电连接至该终端系统；一图像比较模组，其接收并比较所述的数字片段指纹信号以计算出所述的数字片段指纹信号的相邻两者之一相对运动关系，以透过该输入/输出接口输出一导航信号以控制该终端系统的该指标系统的运作；及一控制逻辑，用以控制该长方形阵列感测器、该模拟/数字转换器、该输入/输出接口及该图像比较模组的运作。
一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的处理方法，包含以下步骤以一长方形阵列感测器感测滑动通过其上的一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号；放大所述的片段指纹模拟信号并输出多个放大信号；依序转换所述的放大信号成为多个数字片段指纹信号；及比较所述的数字片段指纹信号，以计算出所述的数字片段指纹信号的相邻两者之一相对运动关系，以输出一导航信号以控制一终端系统之一指标系统的运作。
由本发明提供的上述方案，能大幅减少影像感测芯片所需输出的资料量，从而大幅减少芯片与终端系统的资料传输频宽，并减少影像感测芯片及终端系统所需使用的存储器空间。
图1所示为现有的应用滑动式指纹感测器作为手指指纹图像读取的架构示意图。
图2A至2D显示现有的片段指纹图像比较成一完整指纹图像的一例。
图3显示依本发明第一实施例的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的方块图。
图4显示应用本发明的影像感测芯片进行影像撷取之一示意图。
图5显示将图4的第一片段图像信号与第二片段图像信号做图像比较的示意图。
图6显示将图4的第二片段图像信号与第三片段图像信号做图像比较的示意图。
图7显示依本发明第二实施例的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的方块图。
图8显示依本发明第三实施例的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的方块图。
元件符号AFS片段指纹模拟信号AFSA 放大信号DFS数字片段指纹信号DFS1 第一片段图像信号DFS2 第二片段图像信号DFS3 第三片段图像信号NS 导航信号OS1 第一重叠信号OS2第二重叠信号RFS 片段图像RFS1 第一片段图像RFS2 第二片段图像
RFS3 第三片段图像 V 相对运动速度10影像感测芯片 11 长方形阵列感测器11A 增益可调变放大器 12 模拟/数字(A/D)转换器13图像比较模组 14 输入/输出(I/O)接口15控制逻辑 31 存储器31A 缓冲区 31B 缓冲区31C 缓冲区 32 图像比较单元33存储器控制单元 34 导航单元40终端系统 55 左区块56右区块 57 左区块58右区块 110 感测器120 手指 121a-121s 片段指纹图像122 完整指纹图像 130 微处理器140 随机存取存储器(RAM) 150 唯读存储器(ROM)具体实施方式
图3显示依本发明第一实施例是具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的方块图。图4显示应用本发明的影像感测芯片进行影像撷取之一示意图。图5显示将图4的第一片段图像信号与第二片段图像信号做图像比较的示意图。图6显示将图4的第二片段图像信号与第三片段图像信号做图像比较的示意图。
如图3至6所示，本实施例的滑动式影像感测芯片10用以供电连接至一终端系统40，譬如电脑、手机、个人数字助理等。滑动式影像感测芯片10包含一长方形阵列感测器11、一增益可调变放大器11A、一模拟/数字(A/D)转换器12、一图像比较模组13、一输入/输出(I/O)接口14及一控制逻辑15。
长方形阵列感测器11位于一基板上，在本实施例中该基板为硅材料。感测器的原理可以是电容式、压力式或温差式感测元，如本案申请人于上述(a)至(c)专利申请案所揭露的，在此不赘述。
其中在本实施例中，感测器所采用的原理是电容式，感测阵列规格为横向有168个感测元画素，纵向为8个画素，而每一感测元画素包含了一感测电极及位于其下方基板中的一感测电路，每一画素的尺寸为50μm*50μm，解析度为508DPI。
滑动式影像感测芯片10用以感测实质上沿着一滑动方向滑动通过该长方形阵列感测器11上的一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号AFS。增益可调变放大器11A将片段指纹模拟信号AFS做适度放大然后输出放大信号AFSA。模拟/数字转换器12依序接收并转换此等放大信号AFSA成为多个数字片段指纹信号DFS。为了简化说明起见，此等数字片段指纹信号DFS至少依序包含一第一片段图像信号DFS1、一第二片段图像信号DFS2及一第三片段图像信号DFS3，如图4所示。图像比较模组13接收并比较此等数字片段指纹信号DFS，并逐一产生互不相重叠的多个片段图像RFS。此等片段图像RFS至少依序包含一第一片段图像RFS1、一第二片段图像RFS2及一第三片段图像RFS3。图像RFS1至RFS3通常是具有不相等的长度，但于特殊状况下也可以具有相等的长度。输入/输出接口14电连接至终端系统40，用以依序输出此等片段图像RFS至终端系统40。由于多个片段图像RFS彼此互不相重叠，所以各片段图像RFS在滑动方向的像素的数目小于或等于长方形阵列感测器11在滑动方向的感测单元的数目。
假设第三片段图像RFS3是最后一笔的输出信号，则由于多个片段图像RFS彼此互不相重叠，所以第一片段图像RFS1及第二片段图像RFS2的任一者之一资料量小于或等于第三片段图像RFS3之一资料量。
控制逻辑15用以控制长方形阵列感测器11、模拟/数字转换器12、图像比较模组13及输入/输出接口14的运作。图像比较模组13在接收到第一片段图像信号DFS1与第二片段图像信号DFS2后，先作图像比较后再输出。此时，第一片段图像RFS1为第一片段图像信号DFS1扣除与第二片段图像信号DFS2重叠部份的部份非重叠图像。为了缩小芯片面积、节省成本及降低本发明芯片装置的电功率消耗，本发明图像比较模组(其为一集成电路)所采用的运算逻辑(algorithm)必须是相当简单，不需要微处理器或其他浮点运算的DSP等架构，仅由一般的数字逻辑电路便可以处理，方能达到面积小、速度快及省电的要求。在本发明实施例中所采用的图像比较逻辑是比较连续两张图像间强度分布，在数学上仅需要减法的运算，因此可以轻易的利用数字逻辑电路完成。
为了达成图像比较的功能，图像比较模组13包含一存储器31、一图像比较单元32及一存储器控制单元33。存储器31可以用以一次暂存此等数字片段指纹信号DFS的相邻两者，譬如图5的第一片段图像信号DFS1与第二片段图像信号DFS2，或图6的第二片段图像信号DFS2与第三片段图像信号DFS3。图像比较单元32用以比较储存于存储器31中的此等数字片段指纹信号DFS的相邻两者，由上述描述的数学逻辑以产生此等片段图像RFS。存储器控制单元33用以控制存储器31及沟通图像比较单元32的运作。
由本发明的上述影像感测芯片，可以提供的处理方法包含以下步骤。
首先，感测一手指滑动时的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号AFS。然后，将片段指纹模拟信号AFS做适度放大然后输出放大信号AFSA。接着，依序转换此等放大信号AFSA成为多个数字片段指纹信号DFS，此等数字片段指纹信号DFS至少依序包含一第一片段图像信号DFS1、一第二片段图像信号DFS2及一第三片段图像信号DFS3。接着，连续性的比较任二张相邻此等数字片段指纹信号DFS，并连续性的产生互不相重叠的多个片段图像RFS，此等片段图像RFS至少依序包含一第一片段图像RFS1、一第二片段图像RFS2及一第三片段图像RFS3。而这些连续性互不重叠的片段图像RFS可以透过存储器控制单元33管理暂存于缓冲区31C，再由控制逻辑15控管由I/O接口14输出至终端系统40，并且像堆积木方式将此等片段指纹图像边靠边的组合成一张完整指纹图像。
比较此等数字片段指纹信号DFS之方法的详细步骤说明如下。首先，如图5与3所示，由存储器31的缓冲区31A、31B分别接收并储存第一片段图像信号DFS1以及第二片段图像信号DFS2。然后，图像比较单元32将第一片段图像信号DFS1与第二片段图像信号DFS2作比较以获得一第一重叠信号OS1。接着，将第一片段图像信号DFS1扣除第一重叠信号OS1以获得并输出第一片段图像RFS1。因此，第一片段图像RFS1为从第一片段图像信号DFS1中扣除掉第一片段图像信号DFS1与第二片段图像信号DFS2的重叠信号OS1。然后，控制逻辑15将第一片段图像RFS1透过I/O接口14输出至终端系统40。
接着，如图6与图3所示，清除储存于存储器31中的第一片段图像信号DFS1。然后，由存储器31的空的缓冲区(譬如31A)接收并储存第三片段图像信号DFS3。接着，将第二片段图像信号DFS2与第三片段图像信号DFS3比较以获得一第二重叠信号OS2。然后，将第二片段图像信号DFS2扣除第二重叠信号OS2以获得并输出第二片段图像RFS2。最后，将第三片段图像信号DFS3进行补点及舍点以产生并输出第三片段图像RFS3。值得注意的是，虽然上述实施例是以三个片段图像信号及三个片段图像作说明，但是本发明并未受限于此，本发明亦适用于两个或三个以上的片段图像信号及片段图像。由于相关的处理步骤都是类似的，故省略其说明。
由于在比较的过程中，可以由信号DFS1与DFS2以及信号DFS2与DFS3累加得知第三片段图像信号DFS3是相对于第一片段图像信号DFS1向右偏移，因此第二片段图像RFS2包含左区块55但不包含右区块56，而第三片段图像RFS3包含左区块57但不包含右区块58。
为了有效管理及降低存储器31的容量需求，一连串动作包括存储器写入、影像比较单元处理及片段影像的输出的速度必需要快于手指滑动的速度，在本实施例中至少需要小于1ms。
因此，存储器31只要储存两笔片段信号即可，所以存储器31之一最小容量实质上等于各数字片段指纹信号DFS之一资料量的两倍。
至此，本发明的芯片装置由图像比较单元及存储器控制方式，可以连续性的输出的片段指纹图像。当手指放置其上并且移动时，由判断这一些连续性的片段图像输出格式(例如长度改变及改变的速率，或区块57及58的宽度改变及改变的速率)，便可以提供X-Y轴的移动资讯，就像是手指在数字板上移动一样。
图7显示依本发明第二实施例的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的方块图。如图7所示，本实施例类似于第一实施例，不同之处在于图像比较模组13更包含一导航单元34，其运作是由控制逻辑15所控制。导航单元34依据此等片段图像RFS及此等数字片段指纹信号DFS计算出此等数字片段指纹信号DFS的相邻两者之一相对运动关系，以透过输入/输出接口14输出一导航信号NS以控制终端系统40之一指标系统(譬如滑鼠游标系统)的运作。
值得注意的是，本实施例的滑动式影像感测芯片可以仅提供输出导航信号NS的功能，而不一定要输出上述的片段图像。
图8显示依本发明第三实施例的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的方块图。第三实施例类似于第二实施例(相同之处不再说明)，不同之处在于第三实施例没有输出上述的片段图像。因此，长方形阵列感测器11感测以任意方向滑动通过其上之一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号AFS。增益可调变放大器11A与模拟/数字转换器12的功能与第二实施例相同，于此不再详述。图像比较模组13其接收并比较数字片段指纹信号DFS以计算出此等数字片段指纹信号DFS的相邻两者之一相对运动关系，以透过输入/输出接口14输出一导航信号NS以控制终端系统40的指标系统的运作。
图像比较模组13包含一存储器31、一导航单元34及一存储器控制单元33。存储器31用以一次暂存此等数字片段指纹信号的相邻两者。导航单元34用以比较储存于存储器31中的数字片段指纹信号DFS的相邻两者，以产生该导航信号NS。存储器控制单元33用以控制存储器31及导航单元34的运作。
依据第三实施例所提供的一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的处理方法包含以下步骤首先，以长方形阵列感测器11感测以任意方向滑动通过其上之一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号AFS。然后，放大所述的片段指纹模拟信号AFS并输出多个放大信号AFSA。接着，依序转换所述的放大信号AFSA成为多个数字片段指纹信号DFS。然后，比较所述的数字片段指纹信号DFS，以计算出所述的数字片段指纹信号DFS的相邻两者之一相对运动关系，以输出导航信号NS以控制终端系统40的指标系统的运作。
由本发明的上述实施例，具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片在执行比较时，使用简单的逻辑运算即可，不需复杂的处理电路，因此可以达到省电以及将产品小型化的效果。此外，由于存储器的最小容量可以等于各数字片段指纹信号之一资料量的两倍，因此可以减少感测芯片的成本及降低消耗功率。此外，由于每次传输的资料量不会大于一个数字片段指纹信号的资料量且两两间都不互相重叠，因此本发明的感测芯片与终端系统之间的频宽需求亦不需要太高，终端系统所需的存储器空间也可大幅缩小。
在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及以下申请专利范围的情况，所做的种种变化实施，皆属于本发明的范围。
权利要求
1.一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，用以供电连接至一终端系统，该滑动式影像感测芯片包含一长方形阵列感测器，用以感测实质上沿着一滑动方向滑动通过其上的一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号；一增益可调变放大器，用以将所述的片段指纹模拟信号放大然后输出多个放大信号；一模拟/数字转换器，依序接收并转换所述的放大信号成为多个数字片段指纹信号；一图像比较模组，其接收并比较所述的数字片段指纹信号，并逐一产生互不相重叠的多个片段图像；一输入/输出接口，其电连接至该终端系统，用以依序输出所述的片段图像至该终端系统；及一控制逻辑，用以控制该长方形阵列感测器、该模拟/数字转换器、该图像比较模组及该输入/输出接口的运作。
2.如权利要求1所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，其特征在于，各该片段图像在该滑动方向的像素的数目小于或等于该长方形阵列感测器在该滑动方向的感测单元的数目。
3.如权利要求1所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，其特征在于，所述的片段图像至少依序包含一第一片段图像、一第二片段图像及一第三片段图像，该第一片段图像及该第二片段图像的任一者的一资料量小于或等于该第三片段图像之一资料量。
4.如权利要求1所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，其特征在于，该图像比较模组包含一存储器，用以一次暂存所述的数字片段指纹信号的相邻两者；一图像比较单元，用以比较储存于该存储器中的所述的数字片段指纹信号的相邻两者，以产生所述的片段图像；及一存储器控制单元，用以控制该存储器及该图像比较单元的运作。
5.如权利要求4所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，其特征在于，该存储器的一容量实质上等于各该数字片段指纹信号之一资料量的两倍。
6.如权利要求4所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，其特征在于，该图像比较模组更包含一导航单元，其依据所述的片段图像及所述的数字片段指纹信号计算出所述的数字片段指纹信号的相邻两者之一相对运动关系，以透过该输入/输出接口输出一导航信号以控制该终端系统之一指标系统的运作。
7.如权利要求1所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，其特征在于，所述的数字片段指纹信号至少依序包含一第一片段图像信号及一第二片段图像信号，所述的片段图像至少依序包含一第一片段图像，该第一片段图像为从该第一片段图像信号中扣除掉该第一片段图像信号与该第二片段图像信号的一重叠信号所获得。
8.一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的处理方法，其特征在于，包含以下步骤以一长方形阵列感测器感测实质上沿着一滑动方向滑动的一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号；放大所述的片段指纹模拟信号并输出多个放大信号；依序转换所述的放大信号成为多个数字片段指纹信号；及比较所述的数字片段指纹信号，并逐一产生互不相重叠的多个片段图像。
9.如权利要求8所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的处理方法，其特征在于，各该片段图像在该滑动方向的像素的数目小于或等于该长方形阵列感测器在该滑动方向的感测单元的数目。
10.如权利要求9所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的处理方法，其特征在于，所述的片段图像至少依序包含一第一片段图像、一第二片段图像及一第三片段图像，该第一片段图像及该第二片段图像的任一者之一资料量小于或等于该第三片段图像之一资料量。
11.如权利要求8所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的处理方法，其特征在于，所述的数字片段指纹信号至少依序包含一第一片段图像信号、一第二片段图像信号及一第三片段图像信号，所述的片段图像至少依序包含一第一片段图像、一第二片段图像及一第三片段图像，且比较所述的数字片段指纹信号的步骤包含以下子步骤接收并储存该第一片段图像信号；接收并储存该第二片段图像信号；比较该第一片段图像信号与该第二片段图像信号以获得一第一重叠信号；及将该第一片段图像信号扣除该第一重叠信号以获得并输出该第一片段图像。
12.如权利要求11所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的处理方法，其特征在于，比较所述的数字片段指纹信号的该步骤在输出该第二片段图像的子步骤之后更包含以下子步骤清除该第一片段图像信号；接收并储存该第三片段图像信号；比较该第二片段图像信号与该第三片段图像信号以获得一第二重叠信号；及将该第二片段图像信号扣除该第二重叠信号以获得并输出该第二片段图像。
13.如权利要求8所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的处理方法，其特征在于，更包含以下步骤依据所述的片段图像及所述的数字片段指纹信号计算出所述的数字片段指纹信号的相邻两者之一相对运动关系，以输出一导航信号以控制一终端系统之一指标系统的运作。
14.一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，用以供电连接至一终端系统以控制该终端系统之一指标系统之运作，该滑动式影像感测芯片包含一长方形阵列感测器，用以感测滑动通过其上之一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号；一增益可调变放大器，用以将所述的片段指纹模拟信号放大然后输出多个放大信号；一模拟/数字转换器，依序接收并转换所述的放大信号成为多个数字片段指纹信号；一输入/输出接口，其电连接至该终端系统；一图像比较模组，其接收并比较所述的数字片段指纹信号以计算出所述的数字片段指纹信号的相邻两者之一相对运动关系，以透过该输入/输出接口输出一导航信号以控制该终端系统的该指标系统的运作；及一控制逻辑，用以控制该长方形阵列感测器、该模拟/数字转换器、该输入/输出接口及该图像比较模组的运作。
15.如权利要求14所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，其特征在于，该图像比较模组包含一存储器，用以一次暂存所述的数字片段指纹信号的相邻两者；一导航单元，用以比较储存于该存储器中的所述的数字片段指纹信号的相邻两者，以产生该导航信号；及一存储器控制单元，用以控制该存储器及该导航单元的运作。
16.如权利要求15所述的具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片，其特征在于，该存储器之一容量实质上等于各该数字片段指纹信号之一资料量的两倍。
17.一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片的处理方法，其特征在于，包含以下步骤以一长方形阵列感测器感测滑动通过其上的一手指的多个片段指纹图像而获得多个片段指纹模拟信号；放大所述的片段指纹模拟信号并输出多个放大信号；依序转换所述的放大信号成为多个数字片段指纹信号；及比较所述的数字片段指纹信号，以计算出所述的数字片段指纹信号的相邻两者之一相对运动关系，以输出一导航信号以控制一终端系统之一指标系统的运作。
全文摘要
于一种具有图像比较功能的滑动式影像感测芯片中，一长方形阵列感测器感测滑动通过其上之一手指而获得片段指纹模拟信号，其被一增益可调变放大器放大成放大信号。一模拟/数字转换器依序转换放大信号成为数字片段指纹信号。一图像比较模组接收并依序连续处理任二相邻的数字片段指纹信号，并逐一透过一输入/输出接口输出连续性互不相重叠的多个片段指纹图像。一控制逻辑控制上述所有功能区块的运作及连结。一终端系统接收这些片段指纹图像，并且像堆积木方式将此等片段指纹图像边靠边的组合成一张完整指纹图像。
文档编号G06K9/00GK1900950SQ20051008542
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月18日 优先权日2005年7月18日
发明者李永斌, 周正三, 张哲玮 申请人:祥群科技股份有限公司