Способ и устройство для оптического распознавания отпечатка пальца и считываемый компьютером носитель данных Российский патент 2020 года по МПК G06K9/00 G06F3/41 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к терминалу, а более конкретно - к способу и устройству для оптического распознавания отпечатка пальца и к считываемому компьютером носителю данных.

Предпосылки создания изобретения

[0002] Технология распознавания отпечатков пальцев широко используется в терминальных устройствах. Например, распознавание отпечатка пальца может поддерживаться мобильными телефонами, планшетными персональными компьютерами и ноутбуками. Технология распознавания отпечатка пальца включает, главным образом, емкостное распознавание отпечатка пальца, оптическое распознавание отпечатка пальца и ультразвуковое распознавание отпечатка пальца. Применение оптического распознавания отпечатка пальца в терминальном устройстве способно значительно улучшить эстетический вид терминального устройства, поскольку отпечаток пальца может быть отсканирован через стекло без дополнительных отверстий, используемых в качестве области распознавания.

Сущность изобретения

[0003] В настоящем изобретении раскрыт способ оптического распознавания отпечатка пальца, устройство для оптического распознавания отпечатка пальца и считываемый компьютером носитель данных, позволяющие устранить недостатки, присущие известным техническим решениям.

[0004] Согласно первому аспекту вариантов выполнения настоящего изобретения, предложен способ оптического распознавания отпечатка пальца, включающий: прием оптического сигнала, полученного при обнаружении исследуемого пальца; определение в оптических сигналах оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу; и распознавание исследуемого пальца согласно оптическому сигналу отпечатка пальца.

[0005] Опционально, определение в оптических сигналах оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу, включает: обнаружение зоны покрытия исследуемого пальца; и взятие оптического сигнала, соответствующего этой зоне покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца.

[0006] Опционально, обнаружение зоны покрытия исследуемого пальца включает: обнаружение области касания исследуемого пальца и взятие этой области касания в качестве зоны покрытия исследуемого пальца.

[0007] Опционально, обнаружение зоны покрытия исследуемого пальца включает: обнаружение операции нажатия исследуемого пальца в области распознавания и определение области нажатия в операции нажатия; и взятие указанной области нажатия в качестве зоны покрытия исследуемого пальца.

[0008] Опционально, определение в оптических сигналах оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу, включает: определение в оптических сигналах оптического сигнала в зоне заранее заданного оптического сигнала отпечатка пальца; и взятие определенного оптического сигнала в качестве оптического сигнала отпечатка пальца.

[0009] Опционально, определение в оптических сигналах оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу, включает: определение в оптических сигналах фонового сигнала; и взятие в качестве оптического сигнала отпечатка пальца других сигналов, отличных от фонового оптического сигнала в оптических сигналах.

[0010] Опционально, определение в оптических сигналах оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу, включает: определение в оптических сигналах оптического сигнала в зоне заранее заданного фонового оптического сигнала; и взятие в качестве оптического сигнала отпечатка пальца других сигналов, отличных от фонового оптического сигнала в оптических сигналах.

[0011] Согласно второму аспекту вариантов выполнения настоящего изобретения, предложено устройство для оптического распознавания отпечатка пальца, содержащее: приемный блок, предназначенный для приема оптического сигнала, полученного при обнаружении исследуемого пальца; определяющий блок, предназначенный для определения в оптических сигналах оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу; и распознающий блок предназначенный для распознавания исследуемого пальца согласно оптическому сигналу отпечатка пальца.

[0012] Опционально, определяющий блок содержит: обнаруживающий субблок, предназначенный для обнаружения зоны покрытия исследуемого пальца; и первый обрабатывающий субблок, предназначенный для принятия оптического сигнала, соответствующего зоне покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца.

[0013] Опционально, обнаруживающий субблок содержит: первый обнаруживающий модуль, предназначенный для обнаружения области касания исследуемого пальца и принятия этой область касания в качестве зоны покрытия исследуемого пальца.

[0014] Опционально, обнаруживающий субблок содержит: второй обнаруживающий модуль, предназначенный для обнаружения операции нажатия исследуемого пальца в области распознавания и определения области операции во время операции нажатия; и первый обрабатывающий модуль, предназначенный для принятия области нажатия в качестве зоны покрытия исследуемого пальца.

[0015] Опционально, определяющий блок содержит: первый определяющий субблок, предназначенный для определения в оптических сигналах оптического сигнала в зоне заданного оптического сигнала отпечатка пальца; и второй обрабатывающий субблок, предназначенный для принятия в качестве оптического сигнала отпечатка пальца определенного оптического сигнала.

[0016] Опционально, определяющий блок содержит: второй определяющий субблок, предназначенный для определения в оптических сигналах фонового оптического сигнала; и третий обрабатывающий субблок, предназначенный для принятия в качестве оптического сигнала отпечатка пальца других сигналов, отличных от фонового оптического сигнала в оптических сигналах.

[0017] Опционально, второй определяющий субблок содержит: определяющий модуль, предназначенный для определения в оптических сигналах оптического сигнала в зоне заранее заданного оптического сигнала отпечатка пальца; и второй обрабатывающий модуль, предназначенный для принятия определенного оптического сигнала в качестве фонового оптического сигнала.

[0018] Согласно третьему аспекту вариантов выполнения настоящего изобретения, предложено устройство для оптического распознавания отпечатка пальца, содержащее: процессор; память для хранения инструкций, выполняемых процессором, при этом процессор предназначен для выполнения способа по любому из вышеуказанных вариантов выполнения настоящего изобретения.

[0019] Согласно четвертому аспекту вариантов выполнения настоящего изобретения, предложен считываемый компьютером носитель данных, хранящий машинные инструкции, которые при выполнении их процессором, приводят к выполнению шагов способа по любому из вышеуказанных вариантов выполнения настоящего изобретения.

[0020] Техническое решение, предложенное вариантами выполнения настоящего изобретения, может дать следующие полезные эффекты: как очевидно из вышеуказанных вариантов выполнения настоящего изобретения, помехи, вносимые фоновым оптическим сигналом, который отличается от оптического сигнала отпечатка пальца, предназначенного для распознавания отпечатка пальца, могут быть эффективно устранены путем извлечения оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу, из обнаруженных оптических сигналов с последующим распознаванием отпечатка пальца на основе оптического сигнала отпечатка пальца, что повышает эффективность распознавания отпечатка пальца и повышает точность распознавания отпечатка пальца.

[0021] Очевидно, что предыдущее общее описание и последующее подробное описание даны в качестве примера и пояснения и не ограничивают изобретения, определяемого пунктами формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

[0022] Сопровождающие чертежи, которые включены в настоящее описание и составляют его неотъемлемую часть, иллюстрируют варианты выполнения настоящего изобретения и совместно с описанием служат для пояснения принципов изобретения.

[0023] На фиг. 1 схематично показано оптическое распознавание отпечатка пальца в родственных областях техники.

[0024] На фиг. 2 схематично показана обработка оконечного сигнала.

[0025] На фиг. 3 показана последовательность операций для способа оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

[0026] На фиг. 4 показана последовательность операций для другого способа оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

[0027] На фиг. 5 схематично показан датчик касания согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

[0028] На фиг. 6 схематическое показан другой датчик касания согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

[0029] На фиг. 7 показана блок-схема устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

[0030] На фиг. 8 показана блок-схема другого устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

[0031] На фиг. 9 показана блок-схема еще одного устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

[0032] На фиг. 10 показана блок-схема еще одного устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

[0033] На фиг. 11 показана блок-схема еще одного устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

[0034] На фиг. 12 показана блок-схема еще одного устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

[0035] На фиг. 13 показана блок-схема еще одного устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

[0036] На фиг. 14 показана блок-схема устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения.

Подробное описание

[0037] Ниже подробно рассмотрены примеры вариантов выполнения настоящего изобретения, иллюстрированные сопровождающими чертежами. Последующее описание относится к сопровождающим чертежам, на которых одинаковые позиции относятся к одинаковым или сходным элементам, если не сказано обратное. Реализации, сформулированные в последующем описании вариантов выполнения настоящего изобретения, не представляют все реализации, совместимые с изобретением. Они представляют собой лишь примеры устройств и способов, совместимых с аспектами, связанными с изобретением, как оно изложено в пунктах формулы изобретения.

[0038] Термины, используемые здесь, даны просто для описания конкретного варианта выполнения настоящего изобретения, а не призваны ограничить настоящее изобретение. В контексте настоящего описания и в пунктах формулы изобретения предполагается, что термины, используемые в единственном числе, включают также множественные формы, если явно не сформулировано обратное. Следует подразумевать, что термин "и/или" означает здесь одну или любую из возможных комбинаций из одного или большего количества ассоциированных элементов из перечня.

[0039] Подразумевается, что хотя элемент может быть описан термином «первый», «второй», «третий» и т.д., этот элемент не ограничен этими терминами. Эти термины даны просто для различения элементов одинакового вида. Например, без отхода от объема изобретения, первый элемент может также упоминаться как второй элемент. Точно так же, второй элемент может также упоминаться как первый элемент. В зависимости от контекста термин «если» может использоваться здесь в значении «когда», «где» или «в ответ на».

[0040] На фиг. 1 схематично показано оптическое распознавание отпечатка пальца в родственных областях техники. Оптический датчик отпечатка пальца (ниже области 10 распознавания, не показан) испускает оптический сигнал, направленный наружу. Оптический сигнал отражается от поверхности исследуемого пальца 20, оптический датчик отпечатка пальца принимает отраженный оптический сигнал и преобразует его в электрический сигнал, а затем преобразует электрический сигнал в изображение отпечатка пальца. Эффективный сигнал, принятый оптическим датчиком отпечатка пальца, является оптическим сигналом, отраженным линией поверхности отпечатка исследуемого пальца 20.

[0041] Однако, поскольку в фактической ситуации область 10 распознавания часто не полностью покрывается исследуемым пальцем 20, свет будет просачиваться в области 10 распознавания (такой как серая часть области на фиг. 1), которая не покрыта исследуемым пальцем 20, то есть, оптический датчик отпечатка пальца помимо оптического сигнала, отраженного исследуемым пальцем 20 в области распознавания, примет и другие оптические сигналы (в дальнейшем - «фоновые оптические сигналы») из области, не покрытой исследуемым пальцем 20. Фоновые оптические сигналы создадут помеху при последующем распознавании отпечатка пальца.

[0042] На фиг. 2 показано, что электрический сигнал, создаваемый фоновыми оптическими сигналами в оптическом датчике отпечатка пальца, очень сильно отличается от электрического сигнала, создаваемого оптическим сигналом, отраженным отпечатком пальца. Однако, поскольку динамический диапазон обработки конечного сигнала фиксирован, то когда диапазон исходного сигнала мал (например, присутствует только оптический сигнал отпечатка пальца, то есть, только оптический сигнал, испускаемый оптическим датчиком отпечатка пальца и отраженный пальцем), усиление при преобразовании в конечный сигнал велико и сигнал, соответствующий доле оптического сигнала отпечатка пальца в конечном сигнале, является большим. Когда оптический датчик отпечатка пальца принимает фоновые оптические сигналы, диапазон суммарного оптического сигнала, принятого оптическим датчиком отпечатка пальца, растет, коэффициент усиления уменьшается, а это означает, что сигнал, соответствующий доле оптического сигнала отпечатка пальца в конечном сигнале, уменьшается по сравнению с ситуацией, когда вся область 10 распознавания полностью покрыта пальцем, в результате это влияет на отношение сигнал/шум эффективного сигнала и снижает эффективность и точность распознавания отпечатка пальца.

[0043] Соответственно, в настоящем изобретении решены вышеуказанные технические проблемы и усовершенствован способ распознавания отпечатка пальца, подробно описанный ниже на примере следующих вариантов выполнения настоящего изобретения.

[0044] На фиг. 3 показана последовательность операций для способа оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения. На фиг. 3 этот способ реализован в электронном устройстве и может включать следующие шаги.

[0045] На шаге 302 принимают оптический сигнал, полученный при обнаружении пальца.

[0046] На шаге 304 в оптических сигналах определяют оптический сигнал отпечатка пальца, соответствующий исследуемому пальцу.

[0047] В данном варианте выполнения настоящего изобретения оптический сигнал отпечатка пальца может быть определен прямо или косвенно путем определения сначала фонового оптического сигнала:

[0048] 1. Прямое определение оптического сигнала отпечатка пальца

[0049] 1) Посредством зоны покрытия пальца

[0050] Можно сначала обнаружить зону покрытия исследуемого пальца и взять оптический сигнал, соответствующий этой зоне покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца. Зона покрытия исследуемого пальца может быть получена как область касания или область нажатия пальца. Например, в одном из вариантов выполнения настоящего изобретения можно обнаружить область касания исследуемого пальца и взять эту область касания в качестве зоны покрытия исследуемого пальца. В другом варианте выполнения настоящего изобретения можно обнаружить операцию нажатия исследуемого пальца для определения области распознавания (можно обнаружить операцию нажатия на основе заранее заданного порога давления и принять решение, что палец выполнил операцию нажатия, когда величина давления пальца на датчик давления превышает заранее заданный порог давления), определить область нажатия в операции нажатия, и взять область нажатия в качестве зоны покрытия исследуемого пальца.

[0051] 2) Посредством зоны оптического сигнала отпечатка пальца

[0052] Можно в оптических сигналах определить оптический сигнал в зоне заранее заданного оптического сигнала отпечатка пальца и взять определенный оптический сигнал в качестве оптического сигнала отпечатка пальца. Зона заранее заданного оптического сигнала отпечатка пальца может быть получена специалистом в данной области техники согласно фактическим экспериментальным данным, и не ограничивается настоящим изобретением.

[0053] 2. Косвенное определение оптического сигнала отпечатка пальца

[0054] Можно определить в оптических сигналах фоновый оптический сигнал, и взять в качестве оптического сигнала отпечатка пальца в оптических сигналах другие сигналы, которые отличаются от фонового оптического сигнала. Можно определить в оптических сигналах оптический сигнал в зоне заранее заданного фонового оптического сигнала, и взять этот определенный оптический сигнал в качестве фонового оптического сигнала.

[0055] В данном варианте выполнения настоящего изобретения можно улучшить отношение сигнал/шум полученной информации об отпечатке исследуемого пальца, определяя оптический сигнал отпечатка пальца (то есть эффективный сигнал, принятый оптическим датчиком отпечатка пальца), улучшая, таким образом эффективность и точность последующего распознавания отпечатка пальца.

[0056] На шаге 306 исследуемый палец распознают согласно оптическому сигналу отпечатка пальца.

[0057] Как видно из вышеуказанных вариантов выполнения настоящего изобретения, помехи, создаваемые фоновым оптическим сигналом, который отличается от оптического сигнала отпечатка пальца, предназначенного для распознавания отпечатка пальца, могут быть эффективно устранены путем извлечения оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу, из обнаруженных оптических сигналов с последующим распознаванием отпечатка пальца по оптическому сигналу отпечатка пальца, что улучшает эффективность распознавания отпечатка пальца и повышает точность распознавания отпечатка пальца.

[0058] Для облегчения понимания технического решения в рамках настоящего изобретения ниже со ссылкой на фиг. 4 описан другой способ оптического распознавания отпечатка пальца согласно примеру выполнения настоящего изобретения. Показанный на фиг. 4 способ может быть реализован в электронном устройстве и может включать следующие шаги.

[0059] На шаге 402 принимают оптический сигнал, полученный при обнаружении исследуемого пальца.

[0060] В данном варианте выполнения настоящего изобретения, поскольку имеет место проникновение света, когда область распознавания не полностью покрыта пальцем, принятый оптический сигнал содержит оптический сигнал отпечатка пальца, соответствующий исследуемому пальцу, и фоновый оптический сигнал (т.е. другие оптические сигналы помимо оптического сигнала отпечатка пальца).

[0061] На шаге 404, определяют в оптических сигналах оптический сигнал отпечатка пальца, соответствующий исследуемому пальцу.

[0062] В данном варианте выполнения настоящего изобретения оптический сигнал отпечатка пальца может быть определен следующим образом:

[0063] 1. Прямое определение оптического сигнала отпечатка пальца

[0064] 1) Посредством зоны покрытия пальца

[0065] Можно сначала обнаружить зону покрытия исследуемого пальца и взять оптический сигнал, соответствующий этой зоне покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца. Зона покрытия исследуемого пальца может быть получена как область касания или область нажатия пальца.

[0066] Например, в одном из вариантов выполнения настоящего изобретения можно обнаружить область касания исследуемого пальца и взять эту область касания в качестве зоны покрытия исследуемого пальца. В одном случае (см. фиг. 5) датчик 30 касания может быть установлен вокруг области 10 распознавания. Например, один датчик 30 касания может быть установлен с каждой из верхней, нижней, левой и правой сторон области 10 распознавания для обнаружения операции касания исследуемого пальца 20. Конечно, количество датчиков касания не ограничено настоящим изобретением. В другом случае (см. фиг. 6) области 40 пропускания света касаются исследуемым пальцем 20, а оптический датчик 50 отпечатка пальца расположен ниже области 40 пропускания света. На основе вышеуказанной конфигурации датчик 30 касания может быть расположен ниже оптического датчика 50 отпечатка пальца, чтобы обнаружить операцию касания исследуемого пальца 20. В еще одном случае (фиг. 6) датчик 30 касания также может быть интегрирован в пиксели оптического датчика 50 отпечатка пальца, при этом оптический датчик 50 отпечатка пальца и датчик 30 касания работают в режиме разделения времени.

[0067] В другом варианте выполнения настоящего изобретения можно определить операцию нажатия исследуемого пальца для обнаружения области распознавания, определить область нажатия при операции нажатия и взять область нажатия в качестве зоны покрытия исследуемого пальца. Операцию нажатия и область нажатия при операции нажатия можно обнаружить датчиком давления.

[0068] 2) Посредством зоны оптического сигнала отпечатка пальца

[0069] Можно в оптических сигналах определить оптический сигнал по зоне заранее заданного оптического сигнала отпечатка пальца и взять этот определенный оптический сигнал в качестве оптического сигнала отпечатка пальца. Зона заранее заданного оптического сигнала отпечатка пальца может быть получена специалистом в данной области техники согласно фактическим экспериментальным данным и не ограничивается настоящим изобретением.

[0070] 2. Косвенное определение оптического сигнала отпечатка пальца

[0071] Можно определить в оптических сигналах фоновый оптический сигнал и взять в качестве оптического сигнала отпечатка пальца в оптических сигналах другие сигналы, которые отличаются от фонового оптического сигнала. Можно определить оптический сигнал в оптических сигналах в зоне заранее заданного фонового оптического сигнала, и взять этот определенный оптический сигнал в качестве фонового оптического сигнала. Зону заранее заданного фонового оптического сигнала может получить специалист в данной области техники на основе фактических экспериментальных данных, и он не ограничен настоящим изобретением.

[0072] Можно улучшить отношение сигнал/шум полученной информации об отпечатке исследуемого пальца путем определения оптического сигнала отпечатка пальца (то есть эффективного сигнала, принятого оптическим датчиком отпечатка пальца), таким образом повышая эффективность и точность последующего распознавания отпечатка пальца.

[0073] На шаге 406 исследуемый палец распознают согласно оптическому сигналу отпечатка пальца.

[0074] Как видно из вышеуказанных вариантов выполнения настоящего изобретения, помехи, создаваемые фоновым оптическим сигналом, который отличается от оптического сигнала отпечатка пальца, предназначенного для распознавания отпечатка пальца, могут быть эффективно устранены путем извлечения оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу, из обнаруженных оптических сигналов, с последующим распознаванием отпечатка пальца по оптическому сигналу отпечатка пальца, что улучшает эффективность распознавания отпечатка пальца и повышает точность распознавания отпечатка пальца.

[0075] В соответствии с вариантами вышеуказанных способов оптического распознавания отпечатка пальца настоящее изобретение предлагает варианты выполнения устройства для оптического распознавания отпечатка пальца.

[0076] На фиг. 7 показана блок-схема устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения. Показанное на фиг. 7 устройство содержит приемный блок 71, определяющий блок 72 и распознающий блок 73.

[0077] Приемный блок 71 предназначен для приема оптического сигнала, полученного при обнаружении исследуемого пальца.

[0078] Определяющий блок 72 предназначен для определения в оптических сигналах оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу.

[0079] Распознающий блок 73 предназначен для распознавания пальца согласно оптическому сигналу отпечатка пальца.

[0080] На фиг. 8 показана блок-схема другого устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения. В варианте, показанном на фиг. 8, который основан на варианте выполнения настоящего изобретения, показанном на фиг. 7, определяющий блок 72 может содержать обнаруживающий субблок 721 и первый обрабатывающий субблок 722.

[0081] Обнаруживающий субблок 721 предназначен для обнаружения зоны покрытия исследуемого пальца.

[0082] Первый обрабатывающий субблок 722 предназначен для принятия оптического сигнала, соответствующего зоне покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца.

[0083] На фиг. 9 показана блок-схема еще одного устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения. В варианте, показанном на фиг. 9, который основан на варианте выполнения настоящего изобретения, показанном на фиг. 8, обнаруживающий субблок 721 может содержать первый обнаруживающий модуль 7211.

[0084] Первый обнаруживающий модуль 7211 предназначен для обнаружения области касания исследуемого пальца, и принятия этой области касания в качестве зоны покрытия исследуемого пальца.

[0085] На фиг. 10 показана блок-схема еще одного устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения. В варианте, показанном на фиг. 10, который основан на варианте выполнения настоящего изобретения, показанном на фиг. 8, обнаруживающий субблок 721 может содержать второй обнаруживающий модуль 7212 и первый обрабатывающий модуль 7213.

[0086] Второй обнаруживающий модуль 7212 предназначен для обнаружения операции нажатия исследуемого пальца в области распознавания и определения области нажатия при операции нажатия.

[0087] Первый обрабатывающий модуль 7213 предназначен для принятия этой области нажатия в качестве зоны покрытия исследуемого пальца.

[0088] На фиг. 11 показана блок-схема еще одного устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения. В варианте, показанном на фиг. 11, который основан на варианте выполнения настоящего изобретения, показанном на фиг. 7, определяющий блок 72 может содержать первый определяющий субблок 723 и второй обрабатывающий субблок 724.

[0089] Первый определяющий субблок 723 предназначен для определения в оптических сигналах оптического сигнала в зоне заранее заданного оптического сигнала отпечатка пальца.

[0090] Второй обрабатывающий субблок 724 предназначен для принятия этого определенного оптического сигнала в качестве оптического сигнала отпечатка пальца.

[0091] Следует отметить, что конфигурации первого определяющего субблока 723 и второго обрабатывающего субблока 724 в вышеописанном варианте выполнения настоящего изобретения устройства, показанном на фиг. 11, могут также быть включены в варианты выполнения устройства, показанные на фиг. 8-10 и описанные выше, и не ограничены настоящим изобретением.

[0092] На фиг. 12 показана блок-схема еще одного устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения. В варианте, показанном на фиг. 12, который основан на варианте выполнения настоящего изобретения, показанном на фиг. 7, определяющий блок 72 может содержать второй определяющий субблок 725 и третий обрабатывающий субблок 726.

[0093] Второй определяющий субблок 725 предназначен для определения в оптических сигналах фонового оптического сигнала.

[0094] Третий обрабатывающий субблок 726 предназначен для принятия в качестве оптического сигнала отпечатка пальца тех сигналов в оптических сигналах, которые отличаются от фонового оптического сигнала.

[0095] Следует отметить, что конфигурации второго определяющего субблока 725 и третьего обрабатывающего субблока 726 в вышеописанном варианте устройства, показанном на фиг. 12, могут также быть включены в варианты выполнения устройства, показанные на фиг. 8-10 и описанные выше, и не ограничены настоящим изобретением.

[0096] На фиг. 13 показана блок-схема еще одного устройства для оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения. В варианте, показанном на фиг. 13, который основан на варианте выполнения настоящего изобретения, показанном на фиг. 12, второй определяющий субблок 725 может содержать определяющий модуль 7251 и второй обрабатывающий модуль 7252.

[0097] Определяющий модуль 7251 предназначен для определения в оптических сигналах оптического сигнала в зоне заранее заданного оптического сигнала отпечатка пальца.

[0098] Второй обрабатывающий модуль 7252 предназначен для принятия определенного оптического сигнала в качестве фонового оптического сигнала.

[0099] В отношение устройств в вышеупомянутых вариантах выполнения настоящего изобретения, работа отдельных модулей подробно описана при описании вариантов способов оптического распознавания отпечатка пальца и здесь не рассматривается.

[00100] В отношении вариантов устройств, поскольку они по существу соответствуют вариантам способов, можно сделать ссылку на описание способов согласно вариантам выполнения настоящего изобретения. Варианты выполнения устройств, описанные выше, даны просто для иллюстрации, при этом блоки, описанные как отдельные компоненты фактически могут быть или не быть отдельными физически, и компоненты, показанные, как устройства отображения, могут быть или, возможно, не быть физическим блоком, то есть, они могут быть расположены в одном месте или могут быть распределены среди множества блоков сети. Часть модулей или все модули могут быть выбраны согласно фактическим требованиям для реализации цели настоящего изобретения. Это очевидно специалистам в данной области техники без дополнительных творческих усилий.

[00101] Соответственно, в настоящем изобретении предложено устройство для оптического распознавания отпечатка пальца, содержащее: процессор; память для хранения инструкций, выполняемых процессором; при этом процессор обеспечивает: прием оптического сигнала, полученного при обнаружении исследуемого пальца; определение в оптических сигналах оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу, и распознавание пальца согласно оптическому сигналу отпечатка пальца.

[00102] Соответственно, настоящее изобретение предлагает терминал, содержащий память и одну или большее количество программ, при этом одна или большее количество программ хранятся в памяти и предназначены для выполнения их одним или большим количеством процессоров. Указанная одна или большее количество программ содержит инструкции для выполнения следующих операций: прием оптического сигнала, полученного при обнаружении исследуемого пальца; определение в оптических сигналах оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу; и распознавание пальца согласно оптическому сигналу отпечатка пальца.

[00103] На фиг. 14 показана блок-схема устройства 1400 оптического распознавания отпечатка пальца согласно представленному в качестве примера варианту выполнения настоящего изобретения. Например, устройство 1400 может быть мобильным телефоном, компьютером, терминалом для цифровой трансляции, передающим устройством, игровой консолью, планшетом, медицинским устройством, тренажерным оборудованием, персональным цифровым помощником и т.п.

[00104] Устройство 1400, показанное на фиг. 14, может содержать один или большее количество следующих компонентов: процессорный компонент 1402, память 1404, компонент 1406 питания, мультимедийный компонент 1408, аудио компонент 1410, интерфейс 1412 ввода/вывода (I/O), измерительный компонент 1414 и компонент 1416 связи.

[00105] Процессорный компонент 1402 в общем случае управляет всеми операциями устройства 1400, такими как операции, ассоциированные с отображением, телефонными вызовами, передачей данных, работой фотокамеры и операциями записи. Процессорный компонент 1402 может содержать один или большее количество процессоров 1420, предназначенных для выполнения инструкций и реализации всех или части шагов в описанных выше способах. Кроме того, процессорный компонент 1402 может содержать один или большее количество модулей, которые облегчают взаимодействие между процессорным компонентом 1402 и другими компонентами. Например, процессорный компонент 1402 может содержать мультимедийный модуль для обеспечения взаимодействия между мультимедийным компонентом 1408 и процессорным компонентом 1402.

[00106] Память 1404 предназначена для хранения различных типов данных, предназначенных для поддержания работы устройства 1400. Примеры таких данных включают инструкции для любой прикладной программы или способа, работающих в терминале 1400, контактные данные, данные из телефонной книги, сообщения, изображения, видео и т.д. Память 1404 может быть реализована с использованием любого типа энергозависимой или энергонезависимой памяти или их комбинации, такой как статическая память произвольного доступа (SRAM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM), программируемое постоянное запоминающее устройство (PROM), постоянное запоминающее устройство (ROM), магнитная память, флэш-память, магнитный или оптический диск.

[00107] Компонент 1406 питания подает питание к различным компонентам устройства 1400. Компонент 1406 питания может содержать систему управления электропитанием, один или большее количество источников энергии и другие компоненты, связанные с генерацией, управлением и распределением питания в терминале 1400.

[00108] Мультимедийный компонент 1408 содержит экран, обеспечивающий выходной интерфейс между устройством 1400 и пользователем. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения экран может содержать жидкокристаллический дисплей (LCD) и сенсорную панель (TP). Если экран содержит сенсорную панель, он может быть реализован как сенсорный экран для приема входного сигнала от пользователя. Сенсорная панель содержит один или большее количество сенсорных датчиков для обнаружения касания, скольжения и движений на сенсорном экране. Сенсорные датчики могут не только обнаруживать границу касания или скольжения, но также и обнаруживать промежуток времени и давление, ассоциированное с действиями касания и скольжения. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения мультимедийный компонент 1408 содержит фронтальную камеру и/или тыльную камеру. Фронтальная камера и/или тыльная камера могут принимать внешние мультимедийные данные, в то время как устройство 1400 находится в рабочем режиме, таком как режим фотографирования или видеорежим. Каждая фронтальная камера и тыльная камера может быть снабжена неподвижным объективом или средствами фокусировки и оптического масштабирования.

[00109] Аудио компонент 1410 предназначен для вывода и/или ввода аудиосигнала. Например, аудио компонент 1410 содержит микрофон (MIC), предназначенный для приема внешнего аудиосигнала, когда устройство 1400 находится в рабочем режиме, таком как режим вызова, режим записи и режим голосовой идентификации. Принятый аудиосигнал может быть затем сохранен в памяти 1404 или передан через компонент 1416 связи. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения аудио компонент 1410 дополнительно содержит громкоговоритель для вывода сигналов звуковой частоты.

[00110] Интерфейс 1412 ввода/вывода обеспечивает интерфейс между процессорным компонентом 1402 и периферийными интерфейсными модулями, такими как клавиатура, колесо ClickWheel, кнопка и т.п. Кнопки могут содержать, но этим не ограничены, кнопку возврата, кнопку громкости, кнопку пуска или кнопку с фиксацией.

[00111] Измерительный компонент 1414 содержит один или большее количество датчиков, выдающих оценки состояния различных аспектов устройства 1400. Например, измерительный компонент 1414 может обнаружить открытое/закрытое состояние устройства 1400, относительное положение компонентов, например, дисплея и клавиатуры устройства 1400, изменение в положении устройства 1400 или компонентов устройства 1400, наличие или отсутствие контакта пользователя с устройством 1400, ориентацию или ускорение/замедление устройства 1400 и изменение температуры устройства 1400. Измерительный компонент 1414 может содержать бесконтактный датчик, предназначенный для обнаружения наличия соседних объектов без какого-либо физического контакта. Измерительный компонент 1414 может также содержать светочувствительный датчик, такой как датчик на основе комплементарного металлооксидного полупроводника (CMOS) или датчик изображения на основе прибора с зарядовой связью (CCD) для использования в приложениях, связанных с обработкой изображений. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения измерительный компонент 1414 может также содержать акселерометрический датчик, гироскопический датчик, магнитный датчик, датчик давления или температурный датчик.

[00112] Компонент 1416 связи предназначен для обеспечения связи, проводной или беспроводной, между устройством 1400 и другими устройствами. Устройство 1400 может получить доступ к беспроводной сети на основе таких стандартов связи, как Wi-Fi, 2G, 3G, или их комбинации. В одном данном в качестве примера варианте выполнения настоящего изобретения компонент 1416 связи принимает транслируемый сигнал или информацию, связанную с трансляцией, из внешней трансляционной системы через трансляционный канал. В еще одном данном в качестве примера варианте выполнения настоящего изобретения компонент 1416 связи дополнительно содержит модуль коммуникации близкого поля (NFC) для облегчения ближней связи. Например, модуль NFC может быть выполнен на основе технологии радиочастотной идентификации (RFID), технологии стандарта Ассоциации передачи данных в инфракрасном диапазоне (IrDA), технологии сверхширокополосных систем (UWB), технологии Bluetooth (ВТ) и других технологий.

[00113] В данных в качестве примера вариантах выполнения настоящего изобретения устройство 1400 может быть выполнено с использованием одной или большего количества интегральных схем специального назначения (ASIC), процессоров цифрового сигнала (DSP), устройств обработки цифрового сигнала (DSPD), программируемых логических устройств (PLD), программируемых вентильных матриц (FPGA), контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров или других электронных блоков для реализации описанных выше способов.

[00114] В данных в качестве примера вариантах выполнения настоящего изобретения предложен считываемый компьютером носитель данных, содержащий инструкции - такие как инструкции, содержащиеся в памяти 1404, - выполняемые процессором 1420 в устройстве 1400 с целью реализации вышеуказанных способов. Например, считываемый компьютером носитель данных может представлять собой постоянную память (ROM), память с произвольным доступом (RAM), CD-ROM, магнитную ленту, гибкий диск, оптическое устройство хранения данных и т.п.

[00115] Специалистам в данной области техники из этого описания и практики использования изобретения, раскрытого здесь, будут очевидны и другие варианты выполнения настоящего изобретения. Настоящее изобретение призвано охватить любое изменение, использование или адаптацию изобретения в рамках общих принципов изобретения и включает такие отклонения, которые общеприняты в данной области техники. Имеется в виду, что описание и иллюстрации рассматриваются только в качестве примеров, а объем и сущность изобретения определяются только пунктами формулы изобретения.

[00116] Очевидно, что настоящее изобретение не ограничено точной конструкцией, которая была описана выше и иллюстрировалась на сопровождающих чертежах, и что возможны различные изменения и модификации без отхода от объема изобретения. Это подразумевает, что объем изобретения ограничен только пунктами формулы изобретения.

Изобретение относится к способу оптического распознавания отпечатка пальца, устройству для оптического распознавания отпечатка пальца и к считываемому компьютером носителю данных. Технический результат заключается в устранении помех, вносимых фоновым оптическим сигналом, повышении эффективности и точности распознавания отпечатка пальца. Такой результат достигается за счет способа оптического распознавания отпечатка пальца, включающего: прием оптических сигналов, полученных при обнаружении исследуемого пальца в области распознавания, при этом оптические сигналы содержат оптический сигнал отпечатка пальца и фоновый оптический сигнал, отличный от оптического сигнала отпечатка пальца, а область распознавания содержит область покрытия, которая покрыта исследуемым пальцем, и непокрытую область, которая не покрыта исследуемым пальцем; взятие оптического сигнала, отраженного исследуемым пальцем в области покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу, в оптических сигналах; и распознавание отпечатка исследуемого пальца согласно оптическому сигналу отпечатка пальца. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Способ оптического распознавания отпечатка пальца, включающий:

прием оптических сигналов, полученных при обнаружении исследуемого пальца в области распознавания, при этом оптические сигналы содержат оптический сигнал отпечатка пальца и фоновый оптический сигнал, отличный от оптического сигнала отпечатка пальца, а область распознавания содержит область покрытия, которая покрыта исследуемым пальцем, и непокрытую область, которая не покрыта исследуемым пальцем;

взятие оптического сигнала, отраженного исследуемым пальцем в области покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу, в оптических сигналах; и

распознавание отпечатка исследуемого пальца согласно оптическому сигналу отпечатка пальца.

2. Способ по п. 1, также содержащий излучение оптического сигнала наружу.

3. Способ по п. 1, в котором, перед взятием оптического сигнала, отраженного исследуемым пальцем в области покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца, способ включает:

обнаружение зоны покрытия исследуемого пальца.

4. Способ по п. 3, в котором обнаружение зоны покрытия исследуемого пальца включает:

обнаружение области касания исследуемого пальца и взятие этой области касания в качестве зоны покрытия исследуемого пальца.

5. Способ по п. 3, в котором обнаружение зоны покрытия исследуемого пальца включает:

обнаружение операции нажатия исследуемого пальца в области распознавания и определение области нажатия при операции нажатия; и

взятие указанной области нажатия в качестве зоны покрытия исследуемого пальца.

6. Способ по п. 5, в котором операцию нажатия обнаруживают на основании заранее заданного порога давления, и когда обнаруживают, что величина давления пальца

превышает заранее заданный порог давления, определяют, что выполнена операция нажатия.

7. Способ по п. 1, в котором взятие оптического сигнала, отраженного исследуемым пальцем в области покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца включает:

определение оптического сигнала в зоне заранее заданного оптического сигнала отпечатка пальца в оптических сигналах; и

взятие этого определенного оптического сигнала в качестве оптического сигнала отпечатка пальца.

8. Способ по п. 3, в котором взятие оптического сигнала, отраженного исследуемым пальцем в области покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца включает:

определение фонового оптического сигнала в оптических сигналах; и

взятие других сигналов, отличных от фонового оптического сигнала в оптических сигналах, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца.

9. Способ по п. 8, в котором определение фонового оптического сигнала, соответствующего исследуемому пальцу, в оптических сигналах включает:

определение оптического сигнала в зоне заранее заданного фонового оптического сигнала в оптических сигналах; и

взятие этого определенного оптического сигнала в качестве фонового оптического сигнала.

10. Устройство для оптического распознавания отпечатка пальца, содержащее:

приемный блок для приема оптических сигналов, полученных при обнаружении исследуемого пальца в области распознавания, при этом оптические сигналы содержат оптический сигнал отпечатка пальца и фоновый оптический сигнал, отличный от оптического сигнала отпечатка пальца, а область распознавания содержит область покрытия, которая покрыта исследуемым пальцем, и непокрытую область, которая не покрыта исследуемым пальцем;

определяющий блок для взятие оптического сигнала, отраженного исследуемым пальцем в области покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца, соответствующего исследуемому пальцу, в оптических сигналах; и

распознающий блок для распознавания отпечатка исследуемого пальца согласно оптическому сигналу отпечатка пальца.

11. Устройство по п. 10, в котором определяющий блок содержит:

обнаруживающий субблок для обнаружения зоны покрытия исследуемого пальца; и

первый обрабатывающий субблок для принятия оптического сигнала, соответствующего зоне покрытия, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца.

12. Устройство по п. 11, в котором обнаруживающий субблок содержит:

первый обнаруживающий модуль для обнаружения области касания исследуемого пальца и принятия этой области касания в качестве зоны покрытия исследуемого пальца.

13. Устройство по п. 11, в котором обнаруживающий субблок содержит:

второй обнаруживающий модуль для обнаружения операции нажатия исследуемого пальца в области распознавания и определения области нажатия в операции нажатия; и

первый обрабатывающий модуль для принятия области нажатия в качестве зоны покрытия исследуемого пальца.

14. Устройство по п. 10, в котором определяющий блок содержит:

первый определяющий субблок для определения оптического сигнала в зоне заданного оптического сигнала отпечатка пальца в оптических сигналах; и

второй обрабатывающий субблок для принятия в качестве оптического сигнала отпечатка пальца упомянутого определенного оптического сигнала.

15. Устройство по п. 10, в котором определяющий блок содержит:

второй определяющий субблок для определения фонового оптического сигнала в оптических сигналах; и

третий обрабатывающий субблок для принятия других сигналов, отличных от фонового оптического сигнала в оптических сигналах, в качестве оптического сигнала отпечатка пальца.

16. Устройство по п. 15, в котором второй определяющий субблок содержит:

определяющий модуль для определения оптического сигнала в зоне заранее заданного фонового оптического сигнала в оптических сигналах; и

второй обрабатывающий модуль для принятия упомянутого определенного оптического сигнала в качестве фонового оптического сигнала.

17. Устройство для оптического распознавания отпечатка пальца, содержащее:

процессор; и

память для хранения инструкций, выполняемых процессором,

при этом процессор конфигурирован для выполнения способа по любому из пп. 1-9.

18. Считываемый компьютером носитель данных, хранящий машинные инструкции, которые при выполнении их процессором, приводят к выполнению шагов способа по любому из пп. 1-9.