一種指紋解鎖方法、及設備的制造方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種指紋解鎖方法、及設備，以方法的實現為例，包括：獲取原始指紋圖像，并確定與所述原始指紋圖像所對應的注冊指紋；獲取使用未經特征放大處理的指紋圖像與所述注冊指紋比對進行指紋解鎖的歷史成功率；若所述歷史成功率高于第一閾值，則使用所述原始指紋圖像與所述注冊指紋進行比對；若所述歷史成功率低于第二閾值，則首先對所述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據，然后使用所述指紋模擬數據與所述注冊指紋進行比對。通過歷史成功率來確定用戶的原始指紋圖像能否被識別出來，從而選擇更為適合的指紋解鎖方式；在用戶指紋識別本身成功率較高的情況下，可以減少特征放大等處理過程，提高指紋解鎖效率。
【專利說明】
_種指紋解鎖方法、及設備
技術領域
[0001]本發明涉及計算機技術領域，特別涉及一種指紋解鎖方法、及設備。
【背景技術】
[0002]指紋圖像是以圖像形式作為載體的指紋的數據。指紋是人類手指末端指腹上由凹凸的皮膚所形成的紋路。指紋能使手在接觸物件時增加摩擦力，從而更容易發力及抓緊物件。它是人類進化過程式中自然形成的。指紋是人類手指末端指腹上由凹凸的皮膚所形成的紋路，由于人的指紋是遺傳與環境共同作用的，其與人體健康也密切相關，因而指紋人人皆有，卻各不相同，由于指紋重復率極小，大約150億分之一，故其稱為“人體身份證” ο正是基于指紋的這種特征，指紋作為身份認證的信息被廣泛使用。
[0003]例如，指紋識別技術已經成為主流移動終端廠商旗艦機型的標配。指紋識別不僅可以用于移動終端的解鎖和喚醒等功能，也是移動支付重要的一環。指紋支付在滿足用戶使用便捷性的同時，對安全性也提出更高的要求。
[0004]指紋識別的過程分為:提取特征、保存數據和圖像匹配。
[0005]通過指紋讀取設備讀取人體指紋原始的指紋圖像；由于指紋采集得到的原始指紋圖像可能會很不清晰特征點不明顯，因此會在指紋匹配之前對采集到的原始指紋圖像進行特征放大處理使特征點更為明顯，從而提高指紋識別成功率;然后使用特征放大后的指紋圖像與預先保存的注冊指紋模板進行特征點匹配，匹配成功之后進行解鎖。設備從讀取到指紋圖像到解鎖成功所需的時間稱為解鎖時間。
[0006]解鎖時間的快慢直接影響到用戶使用設備的效率，特別是對于一些較為敏感的等待時間更為如此。如何縮短解鎖時間從提高指紋解鎖效率成為技術人員研究的重要方向。

【發明內容】

[0007]本發明實施例提供了一種指紋解鎖方法、及設備，用于提高指紋解鎖效率。
[0008]—方面本發明實施例提供了一種指紋解鎖方法，包括:
[0009]獲取原始指紋圖像，并確定與所述原始指紋圖像所對應的注冊指紋；
[0010]獲取使用未經特征放大處理的指紋圖像與所述注冊指紋比對進行指紋解鎖的歷史成功率；
[0011]若所述歷史成功率高于第一閾值，則使用所述原始指紋圖像與所述注冊指紋進行比對；
[0012]若所述歷史成功率低于第二閾值，則首先對所述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據，然后使用所述指紋模擬數據與所述注冊指紋進行比對;所述第一閾值大于或等于所述第二閾值。
[0013]在一個可選的實現方式中，所述對所述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據，包括:
[0014]獲取所述原始指紋圖像中各像素點的像素值；
[0015]依據目標像素點的像素值，以及與所述目標像素點相鄰的像素點的像素值，計算所述目標像素點的灰階值;所述目標像素點屬于所述原始指紋圖像中的像素點；
[0016]在計算得到所述原始指紋圖像中各像素點的灰階值后，確定所述原始指紋圖像的灰階值的級數；
[0017]提高所述原始指紋圖像的灰階值的級數，將所述原始指紋圖像轉換為指紋模擬數據。
[0018]在一個可選的實現方式中，所述獲取所述原始指紋圖像中各像素點的像素值包括:
[0019]指紋采集設備采集所述原始指紋圖像獲得的指紋圖像中各像素的電容值，或電容值的加權值。
[0020]在一個可選的實現方式中，所述依據目標像素點的像素值，以及與所述目標像素點相鄰的像素點的像素值，計算所述目標像素點的灰階值包括:
[0021]確定所述目標像素點的預設大小鄰域范圍中的中心點像素值、最大像素值以及最小像素值；
[0022]計算所述目標像素點的灰階值為:A*(中心點像素值一最小像素值)/(最大像素值一最小像素值)，其中200<A<255。
[0023]在一個可選的實現方式中，所述與所述目標像素點相鄰的像素點包括:
[0024]以所述目標像素點為中心點的n*n個像素點，所述η為大于I的奇數。
[0025]在一個可選的實現方式中，所述獲取原始指紋圖像包括:
[0026]接收原始指紋圖像，或者，通過本地指紋采集設備采集得到原始指紋圖像。
[0027]本發明實施例二方面提供了一種指紋解鎖設備，包括:
[0028]指紋獲取單元，用于獲取原始指紋圖像；
[0029]指紋確定單元，用于確定與所述原始指紋圖像所對應的注冊指紋；
[0030]歷史獲取單元，用于獲取使用未經特征放大處理的指紋圖像與所述注冊指紋比對進行指紋解鎖的歷史成功率；
[0031]指紋處理單元，用于若所述歷史成功率低于第二閾值，則對所述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據；
[0032]指紋比對單元，用于若所述歷史成功率高于第一閾值，則使用所述原始指紋圖像與所述注冊指紋進行比對;若所述歷史成功率低于第二閾值，使用所述指紋模擬數據與所述注冊指紋進行比對;所述第一閾值大于或等于所述第二閾值。
[0033]在一個可選的實現方式中，所述指紋處理單元，包括:
[0034]像素值獲取單元，用于獲取所述原始指紋圖像中各像素點的像素值；
[0035]灰階值計算單元，用于依據目標像素點的像素值，以及與所述目標像素點相鄰的像素點的像素值，計算所述目標像素點的灰階值;所述目標像素點屬于所述原始指紋圖像中的像素點；
[0036]級數確定單元，用于在計算得到所述原始指紋圖像中各像素點的灰階值后，確定所述原始指紋圖像的灰階值的級數；
[0037]圖像轉換單元，用于提高所述原始指紋圖像的灰階值的級數，將所述原始指紋圖像轉換為指紋模擬數據。
[0038]在一個可選的實現方式中，所述像素值獲取單元，具體用于獲取指紋采集設備采集所述原始指紋圖像獲得的指紋圖像中各像素的電容值，或電容值的加權值。
[0039]在一個可選的實現方式中，所述灰階值計算單元，具體用于確定所述目標像素點的預設大小鄰域范圍中的中心點像素值、最大像素值以及最小像素值；
[0040]計算所述目標像素點的灰階值為:A*(中心點像素值一最小像素值)/(最大像素值一最小像素值)，其中200<A<255。
[0041]在一個可選的實現方式中，所述與所述目標像素點相鄰的像素點包括:
[0042]以所述目標像素點為中心點的n*n個像素點，所述η為大于I的奇數。
[0043]在一個可選的實現方式中，所述獲取原始指紋圖像包括:
[0044]所述指紋獲取單元，具體用于接收原始指紋圖像，或者，通過本地指紋采集設備采集得到原始指紋圖像。
[0045]三方面本發明實施例還提供了一種終端設備，包括:處理器和存儲器，其中所述處理器用于執行本發明實施例提供了任意一項所述的方法。
[0046]從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點:通過歷史成功率來確定用戶的原始指紋圖像能否被識別出來，從而選擇更為適合的指紋解鎖方式;其中，在用戶指紋識別本身成功率較低的情況下優選使用了先特征放大后比對的方式保證解鎖成功率;在用戶指紋識別本身成功率較高的情況下，可以減少特征放大等處理過程，從而節省指紋解鎖的時間，提尚指紋解鎖效率。
【附圖說明】
[0047]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0048]圖1為本發明實施例方法流程示意圖；
[0049]圖2為本發明實施例指紋芯片結構示意圖；
[0050]圖3為本發明實施例32級灰階示意圖；
[0051]圖4為本發明實施例256級灰階示意圖；
[0052]圖5為本發明實施例指紋圖像示意圖；
[0053]圖6為本發明實施例方法流程示意圖；
[0054]圖7為本發明實施例指紋圖像示意圖；
[0055]圖8為本發明實施例指紋解鎖設備結構示意圖；
[0056]圖9為本發明實施例指紋解鎖設備結構示意圖；
[0057]圖10為本發明實施例終端設備結構示意圖；
[0058]圖11為本發明實施例終端設備結構示意圖。
【具體實施方式】
[0059]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部份實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0060]本發明實施例提供了一種指紋解鎖方法，如圖1所示，包括:
[0061]101:獲取原始指紋圖像，并確定與上述原始指紋圖像所對應的注冊指紋；
[0062]在本實施例中，原始指紋圖像是相對于后續指紋模擬數據而言的指紋圖像，可以是其他設備發送來的指紋圖像，也可以是本地設備采集獲得的指紋圖像;注冊指紋是存儲在本地的用于對用戶輸入指紋進行比對所使用的指紋，通常是由用戶預先設定，對應于操作權限的認證。
[0063]102:獲取使用未經特征放大處理的指紋圖像與上述注冊指紋比對進行指紋解鎖的歷史成功率；
[0064]在本實施例中，未經放大處理的指紋圖像可以是原始指紋圖像，但并不是本次流程獲取的原始指紋圖像;歷史成功率是指在本次指紋解鎖之前，該注冊指紋與未經特征放大處理的指紋圖像比對，其中比對通過的占總比對次數的比例；對于汗手或者特別干燥的手，這類用戶而言，他們的指紋解鎖成功率會很低;但是對于那些較適中的用戶而言，使用原始指紋圖像也會有較高的指紋解鎖成功率。
[0065]103:若上述歷史成功率高于第一閾值，則使用上述原始指紋圖像與上述注冊指紋進行比對；
[0066]104:若上述歷史成功率低于第二閾值，則首先對上述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據，然后使用上述指紋模擬數據與上述注冊指紋進行比對;上述第一閾值大于或等于上述第二閾值。
[0067]以上第一閾值和第二閾值如果不相等，如果獲取的歷史成功率在第一閾值和第二閾值之間，那么可以任意選擇其中的一種指紋解鎖方式，本發明實施例對此不予限定。
[0068]本發明實施例，通過歷史成功率來確定用戶的原始指紋圖像能否被識別出來，從而選擇更為適合的指紋解鎖方式;其中，在用戶指紋識別本身成功率較低的情況下優選使用了先特征放大后比對的方式保證解鎖成功率;在用戶指紋識別本身成功率較高的情況下，可以減少特征放大等處理過程，從而節省指紋解鎖的時間，提高指紋解鎖效率。
[0069]本發明實施例中的特征放大可以包含使指紋圖像變得更為清晰，特征更為明顯以及將指紋圖像進行修補獲得更接近真實的指紋圖像的所有圖像處理算法，本實施例給出了其中一個優選的舉例，具體如下:上述對上述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據，包括:
[0070]獲取上述原始指紋圖像中各像素點的像素值；
[0071 ]依據目標像素點的像素值，以及與上述目標像素點相鄰的像素點的像素值，計算上述目標像素點的灰階值;上述目標像素點屬于上述原始指紋圖像中的像素點；
[0072]在計算得到上述原始指紋圖像中各像素點的灰階值后，確定上述原始指紋圖像的灰階值的級數；
[0073]提高上述原始指紋圖像的灰階值的級數，將上述原始指紋圖像轉換為指紋模擬數據。
[0074]像素點值，是指紋圖像中用于度量指紋圖像中各像素點的參數，以電容式的指紋采集設備為例，該像素值可以是電容值，也可以是加權后的電容值。不同的指紋圖像采集技術可以對應有不同的像素值，對此本發明實施例不作唯一性限定。
[0075]灰階值是像素點的最暗的黑到最亮的白之間的亮度層級關系；在視窗操作系統中，通常為256階，位數為8位，每一階對應O?255中的一個值，稱為灰階值。
[0076]灰度是以黑色為基準的不同飽和度的黑色，灰度之間存在差異，將100%黑色與O %黑色(白色)之間的飽和度分為多個級，那么每一種飽和度可以對應到其中一個級，即為灰階值;一個圖像所有涉及到的不同灰階值的數量即為灰階值的級數。目前在計算機技術領域采用二進制，灰階值用位數表示，假定位數為m，那么可以有2的m次方個灰階被表示。例如:8位可以表示256個灰階值。基于以上介紹可知:灰階值的級數是可以設定的，并不限于一個固定值。
[0077]本發明實施例，通過對原始指紋圖像的像素值的處理，獲得了各像素值的灰階值，并據此確定了該原始指紋圖像的灰階值的級數，通過提高該原始指紋圖像的灰階值的級數獲得了指紋模擬數據，可以使指紋模擬數據相對于原始指紋圖像更為接近真實的指紋圖像，并使指紋模擬數據的特征更為突出，從而有利于提高指紋圖像的識別率，并進一步有利于解鎖率以及認證效率的提高。
[0078]可選地，上述獲取上述原始指紋圖像中各像素點的像素值包括:
[0079]指紋采集設備采集上述原始指紋圖像獲得的指紋圖像中各像素的電容值，或電容值的加權值。
[0080]可以理解的是，不同的指紋圖像采集技術可以對應有不同的像素值，因此以電容值，或電容值的加權值為例的像素值，不應理解為對本發明實施例的唯一性限定。
[0081 ]可選地，本實施例還提供了灰階值的具體計算方法，具體如下:上述依據目標像素點的像素值，以及與上述目標像素點相鄰的像素點的像素值，計算上述目標像素點的灰階值包括:
[0082]確定上述目標像素點的預設大小鄰域范圍中的中心點像素值、最大像素值以及最小像素值；
[0083]計算上述目標像素點的灰階值為:A*(中心點像素值一最小像素值)/(最大像素值一最小像素值)，其中200<A<255。
[0084]在上述目標像素點以及與上述目標像素點相鄰的像素點中，位于中心點的像素點的像素值是中心點像素值，像素值最大的像素點對應的像素值為最大像素值，像素值最小的像素點對應的像素值為最小像素值。通過本發明實施例的計算方式可以充分考慮像素點與周圍像素點之間的差異，從而確定一個較為合理的灰階值。
[0085]可選地，上述與上述目標像素點相鄰的像素點包括:
[0086]以上述目標像素點為中心點的n*n個像素點，上述η為大于I的奇數。
[0087]在本實施例中，η取值為大于I的奇數，這樣可以使目標像素點位于參與灰階值計算的中心位置，有利于準確確定目標像素點的灰階值;其中η通常的取值可以為3或5，也可以是其他值;較小的η可以提高計算效率，較大的η可以使指紋圖像更為均衡，平衡這兩者，可以將5或7作為較優值使用。
[0088]可選地，上述獲取原始指紋圖像包括:
[0089]接收原始指紋圖像，或者，通過本地指紋采集設備采集得到原始指紋圖像。
[0090]本實施例中，獲取原始指紋圖像，是指接收其他設備發送的原始指紋圖像，在指紋識別應用場景下，本實施例的執行主體可以是終端或者服務器;那么服務器可以接收來自終端的指紋采集設備采集的原始指紋圖像，終端設備也可以接收指紋采集設備采集的原始指紋圖像，或者其他終端的指紋采集設備采集的原始指紋圖像。
[0091]在本發明實施例中，指紋圖像獲取的原理是指紋芯片內部由m*n個陣列似的像素點(pixel)組成，如圖2所示，虛線框所示區域為指紋芯片，圖2中的陣列有56*192，一共有10752個pixel點，指紋采集過程中，可以采集到10752個pixel值，對應的每個pixel值可以通過圖像的形式呈現出來；
[0092]在手指按下指紋模組表面的時候，每個pixel點跟手指表面之間形成電容值，電容值會根據指紋的峰谷差異而不同，因為指峰會跟pixel點距離近，而指谷會遠一點。指紋模組會根據10752個像素點的電容值大小形成一個凹凸不平的三維面，通過這個三維面模擬的指紋圖像。
[0093]因為人手指的指峰和指谷直接距離差異太小，pixel值的峰峰值相對于pixel的平均值也太小，通常不到5%的變化，所以獲得的圖像質量非常差，一片烏黑，黑白無法區分，后面指紋的匹配性能可想而知。
[0094]用戶在指紋解鎖的時候，按壓過重或者過輕都會導致圖像不清晰，解鎖失敗率提升，還有用戶在按壓長條形指紋模組的時候，容易出現一邊重一邊輕的情況，導致圖像均勻性差，一邊黑一邊白，不便于指紋特征的辨識。
[0095]為了解決以上技術問題，本發明實施例將對原始的指紋圖像(即原始指紋圖像)進行灰階量化處理，在介紹灰階量化處理之前，先介紹一下灰階對指紋圖像的影響。
[0096]灰階是指最暗的黑到最亮的白之間的亮度層級關系。明暗對比和黑白顏色過渡方面的表現，圖像越清晰，過渡越自然則越好。舉例說明。在灰階上面，采用32級灰階和256級灰階的表現進行對比。如圖3所示，在32級灰階，幾乎全部能夠區分出不同級之間的顏色深淺的區別，整幅圖像均勻性更佳。
[0097]如圖4所示，為256級灰階，在256級灰階中，色彩還原能力有了更明顯的提高，左上角僅有少數灰階不能夠清晰分辨，色彩漸變過度范圍較廣，對比度更佳。另外，灰階難以分辨其中一部分原因在于人眼對色彩的識別能力，對于設備而言將不受此影響。
[0098]指紋采集設備的指紋芯片一般分為兩種，一個是偏正方形，比如6*6面積，一種是偏長方形，比如4*10面積，在整個指紋模組設計中，正方形的芯片封裝成模組往往是正方形和圓形，而長方形指紋芯片就會被封裝成長方形。如下圖5所示就是用戶在長條形指紋芯片按壓時出現的一邊輕一邊重(左側輕，右側重)，導致的指紋圖像不均勻，在圓形和方形的指紋模組，也會出現同樣類似不均勻的現象。會導致解鎖失敗率提高。
[0099]本發明實施例方法流程舉例，如圖6所示，具體如下，包括:
[0?00] 601:每個pixel點取周圍3*3個pixel點形成鄰域；
[0101]在本實施例中，3*3僅僅是舉例，5*5或者7*7等其他鄰域。
[0?02] 602:對這個鄰域內的pixel點進行數理學統計；
[0103]603:如果該9個點的pixel數據，統計出最大(max)值、最小(min)值以及中心點值；[0?04] 604:算出該鄰域中心點的灰階值=255*(中心點值-min)/(max-min)；
[0105]可以理解的是，此處灰階值應當為整數，若計算得到的值有小數那么需要對其取整轉換為灰階值。
[0106]605:測試出所有pixel點的灰階值；
[0107]606:對灰階值進行級數量化，從低級數向高級數量化，比如原來是6位量化為8位灰階，圖像的清晰度更佳，更加接近真實指紋，提高指紋正確解鎖率。
[0108]在本實施例中，具體從低級數向高級數量化的方式可以是提高用于表示像素點的像素值的位數，然后使用提高位數后的像素值參與計算灰階值;另外上述計算灰階值的算式中255的值可以依據設定的灰階值的最大級數確定。
[0109]如圖7所示，是經本發明實施例方案處理過的指紋圖像，整個指紋圖像較為均勻，不再表現為輕重不一的情況，指紋特征更為明顯。
[0110]本發明實施例還提供了一種指紋解鎖設備，如圖8所示，包括:
[0111]指紋獲取單元801，用于獲取原始指紋圖像；
[0112]指紋確定單元802，用于確定與上述原始指紋圖像所對應的注冊指紋；
[0113]歷史獲取單元803，用于獲取使用未經特征放大處理的指紋圖像與上述注冊指紋比對進行指紋解鎖的歷史成功率；
[0114]指紋處理單元804，用于若上述歷史成功率低于第二閾值，則對上述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據；
[0115]指紋比對單元805，用于若上述歷史成功率高于第一閾值，則使用上述原始指紋圖像與上述注冊指紋進行比對;若上述歷史成功率低于第二閾值，使用上述指紋模擬數據與上述注冊指紋進行比對;上述第一閾值大于或等于上述第二閾值。
[0116]在本實施例中，原始指紋圖像是相對于后續指紋模擬數據而言的指紋圖像，可以是其他設備發送來的指紋圖像，也可以是本地設備采集獲得的指紋圖像;注冊指紋是存儲在本地的用于對用戶輸入指紋進行比對所使用的指紋，通常是由用戶預先設定，對應于操作權限的認證。
[0117]在本實施例中，未經放大處理的指紋圖像可以是原始指紋圖像，但并不是本次流程獲取的原始指紋圖像;歷史成功率是指在本次指紋解鎖之前，該注冊指紋與未經特征放大處理的指紋圖像比對，其中比對通過的占總比對次數的比例；對于汗手或者特別干燥的手，這類用戶而言，他們的指紋解鎖成功率會很低;但是對于那些較適中的用戶而言，使用原始指紋圖像也會有較高的指紋解鎖成功率。
[0118]以上第一閾值和第二閾值如果不相等，如果獲取的歷史成功率在第一閾值和第二閾值之間，那么可以任意選擇其中的一種指紋解鎖方式，本發明實施例對此不予限定。
[0119]本發明實施例，通過歷史成功率來確定用戶的原始指紋圖像能否被識別出來，從而選擇更為適合的指紋解鎖方式;其中，在用戶指紋識別本身成功率較低的情況下優選使用了先特征放大后比對的方式保證解鎖成功率;在用戶指紋識別本身成功率較高的情況下，可以減少特征放大等處理過程，從而節省指紋解鎖的時間，提高指紋解鎖效率。
[0120]本發明實施例中的特征放大可以包含使指紋圖像變得更為清晰，特征更為明顯以及將指紋圖像進行修補獲得更接近真實的指紋圖像的所有圖像處理算法，本實施例給出了其中一個優選的舉例，具體如下:如圖9所示，上述指紋處理單元804，包括:
[0121]像素值獲取單元901，用于獲取上述原始指紋圖像中各像素點的像素值；
[0122]灰階值計算單元902，用于依據目標像素點的像素值，以及與上述目標像素點相鄰的像素點的像素值，計算上述目標像素點的灰階值;上述目標像素點屬于上述原始指紋圖像中的像素點；
[0123]級數確定單元903，用于在計算得到上述原始指紋圖像中各像素點的灰階值后，確定上述原始指紋圖像的灰階值的級數；
[0124]圖像轉換單元904，用于提高上述原始指紋圖像的灰階值的級數，將上述原始指紋圖像轉換為指紋模擬數據。
[0125]像素點值，是指紋圖像中用于度量指紋圖像中各像素點的參數，以電容式的指紋采集設備為例，該像素值可以是電容值，也可以是加權后的電容值。不同的指紋圖像采集技術可以對應有不同的像素值，對此本發明實施例不作唯一性限定。
[0126]灰階值是像素點的最暗的黑到最亮的白之間的亮度層級關系；在視窗操作系統中，通常為256階，位數為8位，每一階對應O?255中的一個值，稱為灰階值。
[0127]灰度是以黑色為基準的不同飽和度的黑色，灰度之間存在差異，將100%黑色與O %黑色(白色)之間的飽和度分為多個級，那么每一種飽和度可以對應到其中一個級，即為灰階值;一個圖像所有涉及到的不同灰階值的數量即為灰階值的級數。目前在計算機技術領域采用二進制，灰階值用位數表示，假定位數為m，那么可以有2的m次方個灰階被表示。例如:8位可以表示256個灰階值。基于以上介紹可知:灰階值的級數是可以設定的，并不限于一個固定值。
[0128]本發明實施例，通過對原始指紋圖像的像素值的處理，獲得了各像素值的灰階值，并據此確定了該原始指紋圖像的灰階值的級數，通過提高該原始指紋圖像的灰階值的級數獲得了指紋模擬數據，可以使指紋模擬數據相對于原始指紋圖像更為接近真實的指紋圖像，并使指紋模擬數據的特征更為突出，從而有利于提高指紋圖像的識別率，并進一步有利于解鎖率以及認證效率的提高。
[0129]可選地，上述像素值獲取單元901，具體用于獲取指紋采集設備采集上述原始指紋圖像獲得的指紋圖像中各像素的電容值，或電容值的加權值。
[0130]可以理解的是，不同的指紋圖像采集技術可以對應有不同的像素值，因此以電容值，或電容值的加權值為例的像素值，不應理解為對本發明實施例的唯一性限定。
[0131]可選地，本實施例還提供了灰階值的具體計算方法，具體如下:上述灰階值計算單元902，具體用于確定上述目標像素點的預設大小鄰域范圍中的中心點像素值、最大像素值以及最小像素值；
[0132]計算上述目標像素點的灰階值為:A*(中心點像素值一最小像素值)/(最大像素值一最小像素值)，其中200<A<255。
[0133]在上述目標像素點以及與上述目標像素點相鄰的像素點中，位于中心點的像素點的像素值是中心點像素值，像素值最大的像素點對應的像素值為最大像素值，像素值最小的像素點對應的像素值為最小像素值。通過本發明實施例的計算方式可以充分考慮像素點與周圍像素點之間的差異，從而確定一個較為合理的灰階值。
[0134]可選地，上述與上述目標像素點相鄰的像素點包括:
[0135]以上述目標像素點為中心點的n*n個像素點，上述η為大于I的奇數。
[0136]在本實施例中，η取值為大于I的奇數，這樣可以使目標像素點位于參與灰階值計算的中心位置，有利于準確確定目標像素點的灰階值;其中η通常的取值可以為3或5，也可以是其他值;較小的η可以提高計算效率，較大的η可以使指紋圖像更為均衡，平衡這兩者，可以將5或7作為較優值使用。
[0137]可選地，上述獲取原始指紋圖像包括:
[0138]上述指紋獲取單元801，具體用于接收原始指紋圖像，或者，通過本地指紋采集設備采集得到原始指紋圖像。
[0139]本實施例中，獲取原始指紋圖像，是指接收其他設備發送的原始指紋圖像，在指紋識別應用場景下，本實施例的執行主體可以是終端或者服務器;那么服務器可以接收來自終端的指紋采集設備采集的原始指紋圖像，終端設備也可以接收指紋采集設備采集的原始指紋圖像，或者其他終端的指紋采集設備采集的原始指紋圖像。
[0140]本發明實施例還提供了一種終端設備，如圖10所示，包括:處理器1001以及存儲器1002;其中存儲器1002可以用于處理器1001執行數據處理所需要的緩存，還可以用于提供處理器1001執行數據處理調用的數據以及獲得的結果數據的存儲空間；作為一個可選模塊，終端設備還可以包含指紋采集設備1003;需要說明的是，如果原始指紋圖像是來自于其他設備采集的指紋圖像，本地終端設備可以不具有該指紋采集設備1003;
[0141]其中，上述處理器1001，用于獲取原始指紋圖像，并確定與上述原始指紋圖像所對應的注冊指紋;獲取使用未經特征放大處理的指紋圖像與上述注冊指紋比對進行指紋解鎖的歷史成功率;若上述歷史成功率高于第一閾值，則使用上述原始指紋圖像與上述注冊指紋進行比對;若上述歷史成功率低于第二閾值，則首先對上述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據，然后使用上述指紋模擬數據與上述注冊指紋進行比對;上述第一閾值大于或等于上述第二閾值。
[0142]本發明實施例，通過歷史成功率來確定用戶的原始指紋圖像能否被識別出來，從而選擇更為適合的指紋解鎖方式;其中，在用戶指紋識別本身成功率較低的情況下優選使用了先特征放大后比對的方式保證解鎖成功率;在用戶指紋識別本身成功率較高的情況下，可以減少特征放大等處理過程，從而節省指紋解鎖的時間，提高指紋解鎖效率。
[0143]本發明實施例中的特征放大可以包含使指紋圖像變得更為清晰，特征更為明顯以及將指紋圖像進行修補獲得更接近真實的指紋圖像的所有圖像處理算法，本實施例給出了其中一個優選的舉例，具體如下:上述處理器1001，用于對上述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據，包括:
[0144]用于獲取上述原始指紋圖像中各像素點的像素值；
[0145]依據目標像素點的像素值，以及與上述目標像素點相鄰的像素點的像素值，計算上述目標像素點的灰階值;上述目標像素點屬于上述原始指紋圖像中的像素點；
[0146]在計算得到上述原始指紋圖像中各像素點的灰階值后，確定上述原始指紋圖像的灰階值的級數；
[0147]提高上述原始指紋圖像的灰階值的級數，將上述原始指紋圖像轉換為指紋模擬數據。
[0148]本發明實施例，通過對原始指紋圖像的像素值的處理，獲得了各像素值的灰階值，并據此確定了該原始指紋圖像的灰階值的級數，通過提高該原始指紋圖像的灰階值的級數獲得了指紋模擬數據，可以使指紋模擬數據相對于原始指紋圖像更為接近真實的指紋圖像，并使指紋模擬數據的特征更為突出，從而有利于提高指紋圖像的識別率，并進一步有利于解鎖率以及認證效率的提高。
[0149]可選地，上述處理器1001，用于獲取上述原始指紋圖像中各像素點的像素值包括:
[0150]用于通過指紋采集設備采集上述原始指紋圖像獲得的指紋圖像中各像素的電容值，或電容值的加權值。
[0151]可以理解的是，不同的指紋圖像采集技術可以對應有不同的像素值，因此以電容值，或電容值的加權值為例的像素值，不應理解為對本發明實施例的唯一性限定。
[0152]可選地，本實施例還提供了灰階值的具體計算方法，具體如下:上述處理器1001，用于依據目標像素點的像素值，以及與上述目標像素點相鄰的像素點的像素值，計算上述目標像素點的灰階值包括:
[0153]用于確定上述目標像素點的預設大小鄰域范圍中的中心點像素值、最大像素值以及最小像素值；
[0154]計算上述目標像素點的灰階值為:A*(中心點像素值一最小像素值)/(最大像素值一最小像素值)，其中200<A<255。
[0155]在上述目標像素點以及與上述目標像素點相鄰的像素點中，位于中心點的像素點的像素值是中心點像素值，像素值最大的像素點對應的像素值為最大像素值，像素值最小的像素點對應的像素值為最小像素值。通過本發明實施例的計算方式可以充分考慮像素點與周圍像素點之間的差異，從而確定一個較為合理的灰階值。
[0156]可選地，上述與上述目標像素點相鄰的像素點包括:
[0157]以上述目標像素點為中心點的n*n個像素點，上述η為大于I的奇數。
[0158]在本實施例中，η取值為大于I的奇數，這樣可以使目標像素點位于參與灰階值計算的中心位置，有利于準確確定目標像素點的灰階值;其中η通常的取值可以為3或5，也可以是其他值;較小的η可以提高計算效率，較大的η可以使指紋圖像更為均衡，平衡這兩者，可以將5或7作為較優值使用。
[0159]上述處理器1001，用于獲取原始指紋圖像包括:
[0160]接收原始指紋圖像，或者，通過本地指紋采集設備采集得到原始指紋圖像。
[0161]本實施例中，獲取原始指紋圖像，是指接收其他設備發送的原始指紋圖像，在指紋識別應用場景下，本實施例的執行主體可以是終端或者服務器;那么服務器可以接收來自終端的指紋采集設備采集的原始指紋圖像，終端設備也可以接收指紋采集設備采集的原始指紋圖像，或者其他終端的指紋采集設備采集的原始指紋圖像。
[0162]本發明實施例還提供了另一種終端設備，如圖11所示，為了便于說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，具體技術細節未揭示的，請參照本發明實施例方法部分。該終端可以為包括手機、平板電腦、PDA(Personal Digital Assistant，個人數字助理)、P0S(Point of Sales，銷售終端)、車載電腦等任意終端設備，以終端為手機為例:
[0163]圖11示出的是與本發明實施例提供的終端相關的手機的部分結構的框圖。參考圖11，手機包括:射頻(Rad1 Frequency，RF)電路1110、存儲器1120、輸入單元1130、顯示單元1140、傳感器1150、音頻電路1160、無線保真(wire I ess fidelity，WiFi)模塊1170、處理器1180、以及電源1190等部件。本領域技術人員可以理解，圖11中示出的手機結構并不構成對手機的限定，可以包括比圖示更多或更少的部件，或者組合某些部件，或者不同的部件布置。
[0164]下面結合圖11對手機的各個構成部件進行具體的介紹:
[0165]RF電路1110可用于收發信息或通話過程中，信號的接收和發送，特別地，將基站的下行信息接收后，給處理器1180處理；另外，將設計上行的數據發送給基站。通常，RF電路1110包括但不限于天線、至少一個放大器、收發信機、耦合器、低噪聲放大器(Low NoiseAmplif ier，LNA)、雙工器等。此外，RF電路1110還可以通過無線通信與網絡和其他設備通信。上述無線通信可以使用任一通信標準或協議，包括但不限于全球移動通訊系統(GlobalSystem of Mobile communicat1n，GSM)、通用分組無線服務(General Packet Rad1Service，GPRS)、碼分多址(Code Divis1n Multiple Access，CDMA)、寬帶碼分多址(Wideband Code Divis1n Multiple Access ,WCDMA)、長期演進(Long Term Evolut1n,LTE)、電子郵件、短消息服務(Short Messaging Service，SMS)等。
[0166]存儲器1120可用于存儲軟件程序以及模塊，處理器1180通過運行存儲在存儲器1120的軟件程序以及模塊，從而執行手機的各種功能應用以及數據處理。存儲器1120可主要包括存儲程序區和存儲數據區，其中，存儲程序區可存儲操作系統、至少一個功能所需的應用程序(比如聲音播放功能、圖像播放功能等)等;存儲數據區可存儲根據手機的使用所創建的數據(比如音頻數據、電話本等)等。此外，存儲器1120可以包括高速隨機存取存儲器，還可以包括非易失性存儲器，例如至少一個磁盤存儲器件、閃存器件、或其他易失性固態存儲器件。
[0167]輸入單元1130可用于接收輸入的數字或字符信息，以及產生與手機的用戶設置以及功能控制有關的鍵信號輸入。具體地，輸入單元1130可包括觸控面板1131以及其他輸入設備1132。觸控面板1131，也稱為觸摸屏，可收集用戶在其上或附近的觸摸操作(比如用戶使用手指、觸筆等任何適合的物體或附件在觸控面板1131上或在觸控面板1131附近的操作)，并根據預先設定的程式驅動相應的連接裝置。可選的，觸控面板1131可包括觸摸檢測裝置和觸摸控制器兩個部分。其中，觸摸檢測裝置檢測用戶的觸摸方位，并檢測觸摸操作帶來的信號，將信號傳送給觸摸控制器;觸摸控制器從觸摸檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標，再送給處理器1180，并能接收處理器1180發來的命令并加以執行。此外，可以采用電阻式、電容式、紅外線以及表面聲波等多種類型實現觸控面板1131。除了觸控面板1131，輸入單元1130還可以包括其他輸入設備1132。具體地，其他輸入設備1132可以包括但不限于物理鍵盤、功能鍵(比如音量控制按鍵、開關按鍵等)、軌跡球、鼠標、操作桿等中的一種或多種。
[0168]顯示單元1140可用于顯示由用戶輸入的信息或提供給用戶的信息以及手機的各種菜單。顯示單元1140可包括顯示面板1141，可選的，可以采用液晶顯示器(LiquidCrystal Display，LCD)、有機發光二極管(Organic Light-Emitting D1de，0LED)等形式來配置顯示面板1141。進一步的，觸控面板1131可覆蓋顯示面板1141，當觸控面板1131檢測到在其上或附近的觸摸操作后，傳送給處理器1180以確定觸摸事件的類型，隨后處理器1180根據觸摸事件的類型在顯示面板1141上提供相應的視覺輸出。雖然在圖11中，觸控面板1131與顯示面板1141是作為兩個獨立的部件來實現手機的輸入和輸入功能，但是在某些實施例中，可以將觸控面板1131與顯示面板1141集成而實現手機的輸入和輸出功能。
[0169]手機還可包括至少一種傳感器1150，比如光傳感器、運動傳感器以及其他傳感器。具體地，光傳感器可包括環境光傳感器及接近傳感器，其中，環境光傳感器可根據環境光線的明暗來調節顯示面板1141的亮度，接近傳感器可在手機移動到耳邊時，關閉顯示面板1141和/或背光。作為運動傳感器的一種，加速計傳感器可檢測各個方向上(一般為三軸)加速度的大小，靜止時可檢測出重力的大小及方向，可用于識別手機姿態的應用(比如橫豎屏切換、相關游戲、磁力計姿態校準)、振動識別相關功能(比如計步器、敲擊)等;至于手機還可配置的陀螺儀、氣壓計、濕度計、溫度計、紅外線傳感器等其他傳感器，在此不再贅述。
[0170]音頻電路1160、揚聲器1161，傳聲器1162可提供用戶與手機之間的音頻接口。音頻電路1160可將接收到的音頻數據轉換后的電信號，傳輸到揚聲器1161，由揚聲器1161轉換為聲音信號輸出；另一方面，傳聲器1162將收集的聲音信號轉換為電信號，由音頻電路1160接收后轉換為音頻數據，再將音頻數據輸出處理器1180處理后，經RF電路1110以發送給比如另一手機，或者將音頻數據輸出至存儲器1120以便進一步處理。
[0171]WiFi屬于短距離無線傳輸技術，手機通過WiFi模塊1170可以幫助用戶收發電子郵件、瀏覽網頁和訪問流式媒體等，它為用戶提供了無線的寬帶互聯網訪問。雖然圖11示出了WiFi模塊1170，但是可以理解的是，其并不屬于手機的必須構成，完全可以根據需要在不改變發明的本質的范圍內而省略。
[0172]處理器1180是手機的控制中心，利用各種接口和線路連接整個手機的各個部分，通過運行或執行存儲在存儲器1120內的軟件程序和/或模塊，以及調用存儲在存儲器1120內的數據，執行手機的各種功能和處理數據，從而對手機進行整體監控。可選的，處理器1180可包括一個或多個處理單元;優選的，處理器1180可集成應用處理器和調制解調處理器，其中，應用處理器主要處理操作系統、用戶界面和應用程序等，調制解調處理器主要處理無線通信。可以理解的是，上述調制解調處理器也可以不集成到處理器1180中。
[0173]手機還包括給各個部件供電的電源1190(比如電池)，優選的，電源可以通過電源管理系統與處理器1180邏輯相連，從而通過電源管理系統實現管理充電、放電、以及功耗管理等功能。
[0174]盡管未示出，手機還可以包括攝像頭、藍牙模塊等，在此不再贅述。
[0175]前述實施例中，各步驟方法流程可以基于該終端設備的結構實現。其中傳感器1150或者觸控面板1131可以作為指紋采集設備使用。
[0176]值得注意的是，上述指紋解鎖設備實施例中，所包括的各個單元只是按照功能邏輯進行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠實現相應的功能即可；另外，各功能單元的具體名稱也只是為了便于相互區分，并不用于限制本發明的保護范圍。
[0177]另外，本領域普通技術人員可以理解實現上述各方法實施例中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，相應的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0178]以上僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明實施例揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種指紋解鎖方法，其特征在于，包括: 獲取原始指紋圖像，并確定與所述原始指紋圖像所對應的注冊指紋； 獲取使用未經特征放大處理的指紋圖像與所述注冊指紋比對進行指紋解鎖的歷史成功率； 若所述歷史成功率高于第一閾值，則使用所述原始指紋圖像與所述注冊指紋進行比對； 若所述歷史成功率低于第二閾值，則首先對所述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據，然后使用所述指紋模擬數據與所述注冊指紋進行比對;所述第一閾值大于或等于所述第二閾值。2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述對所述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據，包括: 獲取所述原始指紋圖像中各像素點的像素值； 依據目標像素點的像素值，以及與所述目標像素點相鄰的像素點的像素值，計算所述目標像素點的灰階值;所述目標像素點屬于所述原始指紋圖像中的像素點； 在計算得到所述原始指紋圖像中各像素點的灰階值后，確定所述原始指紋圖像的灰階值的級數； 提高所述原始指紋圖像的灰階值的級數，將所述原始指紋圖像轉換為指紋模擬數據。3.根據權利要求2所述方法，其特征在于，所述獲取所述原始指紋圖像中各像素點的像素值包括: 指紋采集設備采集所述原始指紋圖像獲得的指紋圖像中各像素的電容值，或電容值的加權值。4.根據權利要求2所述方法，其特征在于，所述依據目標像素點的像素值，以及與所述目標像素點相鄰的像素點的像素值，計算所述目標像素點的灰階值包括: 確定所述目標像素點的預設大小鄰域范圍中的中心點像素值、最大像素值以及最小像素值； 計算所述目標像素點的灰階值為:A*(中心點像素值一最小像素值)/(最大像素值一最小像素值)，其中200彡AS255。5.根據權利要求2至4任意一項所述方法，其特征在于，所述與所述目標像素點相鄰的像素點包括: 以所述目標像素點為中心點的n*n個像素點，所述η為大于I的奇數。6.根據權利要求2至4任意一項所述方法，其特征在于，所述獲取原始指紋圖像包括: 接收原始指紋圖像，或者，通過本地指紋采集設備采集得到原始指紋圖像。7.一種指紋解鎖設備，其特征在于，包括: 指紋獲取單元，用于獲取原始指紋圖像； 指紋確定單元，用于確定與所述原始指紋圖像所對應的注冊指紋； 歷史獲取單元，用于獲取使用未經特征放大處理的指紋圖像與所述注冊指紋比對進行指紋解鎖的歷史成功率； 指紋處理單元，用于若所述歷史成功率低于第二閾值，則對所述原始指紋圖像進行特征放大處理得到指紋模擬數據； 指紋比對單元，用于若所述歷史成功率高于第一閾值，則使用所述原始指紋圖像與所述注冊指紋進行比對;若所述歷史成功率低于第二閾值，使用所述指紋模擬數據與所述注冊指紋進行比對;所述第一閾值大于或等于所述第二閾值。8.根據權利要求7所述設備，其特征在于，所述指紋處理單元，包括: 像素值獲取單元，用于獲取所述原始指紋圖像中各像素點的像素值； 灰階值計算單元，用于依據目標像素點的像素值，以及與所述目標像素點相鄰的像素點的像素值，計算所述目標像素點的灰階值;所述目標像素點屬于所述原始指紋圖像中的像素點； 級數確定單元，用于在計算得到所述原始指紋圖像中各像素點的灰階值后，確定所述原始指紋圖像的灰階值的級數； 圖像轉換單元，用于提高所述原始指紋圖像的灰階值的級數，將所述原始指紋圖像轉換為指紋模擬數據。9.根據權利要求8所述設備，其特征在于， 所述像素值獲取單元，具體用于獲取指紋采集設備采集所述原始指紋圖像獲得的指紋圖像中各像素的電容值，或電容值的加權值。10.根據權利要求8所述設備，其特征在于， 所述灰階值計算單元，具體用于確定所述目標像素點的預設大小鄰域范圍中的中心點像素值、最大像素值以及最小像素值； 計算所述目標像素點的灰階值為:A*(中心點像素值一最小像素值)/(最大像素值一最小像素值)，其中200彡AS255。11.根據權利要求8至10任意一項所述設備，其特征在于，所述與所述目標像素點相鄰的像素點包括: 以所述目標像素點為中心點的n*n個像素點，所述η為大于I的奇數。12.根據權利要求8至10任意一項所述設備，其特征在于，所述獲取原始指紋圖像包括: 所述指紋獲取單元，具體用于接收原始指紋圖像，或者，通過本地指紋采集設備采集得到原始指紋圖像。13.一種終端設備，包括:處理器和存儲器，其中所述處理器用于執行權利要求1至6任意一項所述的方法。
【文檔編號】G06K9/00GK106056072SQ201610369561
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】張海平, 周意保
【申請人】廣東歐珀移動通信有限公司