使得能够使用轮廓点从所捕获的图像中识别指纹制造技术

本发明专利技术涉及由指纹感测系统(101)执行的使得能够识别由指纹感测系统(101)的指纹传感器(102)捕获的图像中的指纹的方法，以及执行该方法的指纹感测系统(101)。

Make it possible to identify fingerprints from captured images using contour points

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使得能够使用轮廓点从所捕获的图像中识别指纹
本专利技术涉及由指纹感测系统执行的、使得能够识别由指纹感测系统的指纹传感器捕获的图像中的指纹的方法，以及执行该方法的指纹感测系统。
技术介绍
用于识别目的的检测图像兴趣点的传统计算机视觉方法在用于没有小尺度的细节或者有损坏的指纹图像时没有表现出期望的可重复性和足够的密度的理想特性，例如，小尺度的细节或者有损坏是由于潮湿、干燥或出汗的皮肤状况或者呈现导致图像外观明显变化的其他因素。这种状况是由于检测器设计通常针对角或斑点结构，这些结构是一致的并且通常可以大量地在例如人造结构的自然图像中但不是在指纹图像中获得。诸如智能电话、膝上型计算机、远程控制器、平板计算机、智能卡等的电子设备可以使用指纹识别，例如，以允许用户访问设备，授权使用电子设备进行交易，或者授权用户通过电子设备访问服务。因此，电子设备(例如，智能电话)配备有指纹传感器，用户将她的手指放置在指纹传感器上，以便传感器捕获指纹的图像并且将记录的指纹与预存储的经认证的指纹模板进行比较。如果记录的指纹与预存储的模板匹配，则用户被认证并且智能电话将执行适当的动作，例如，从锁定模式转换到允许用户访问智能电话的解锁模式。触摸指纹图像通常没有诸如脊轮廓细节的小尺度特征，或者具有不稳定的小尺度细节，并且因此在采用传统的角导向方法时，不能产生在手指的一部分的不同获取之间稳定的足够的兴趣点密度。这对于潮湿、出汗和干燥的皮肤状况尤其普遍，并且因为难以从捕获的图像中提取详细的指纹，所以可能导致生物识别性能降低。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决或至少减轻本领域中的这个问题，并且从而提供一种使得能够识别捕获的图像中的指纹的改进方法。在本专利技术的第一方面中，通过由指纹感测系统执行的使得能够识别由指纹感测系统的指纹传感器捕获的图像中的指纹的方法来达到该目的。该方法包括：捕获接触指纹传感器的手指的指纹的至少一个图像；检测所捕获的图像的指纹的至少一个脊或谷的轮廓点，将轮廓点投影到至少一个脊或谷的中轴上，从而使得能够根据投影到中轴上的轮廓点形成所述至少一个脊或谷，以使得能够识别指纹。在本专利技术的第二方面中，通过包括指纹传感器和处理单元的指纹感测系统来达到该目的，指纹感测系统被配置成使得能够识别由指纹传感器捕获的图像中的指纹。指纹传感器被配置成捕获接触指纹传感器的手指的指纹的至少一个图像。处理单元被配置成检测所捕获的图像的指纹的至少一个脊或谷的轮廓点，并且将轮廓点投影到至少一个脊或谷的中轴上，从而使得能够根据投影到中轴上的轮廓点形成所述至少一个脊或谷，以使得能够识别指纹。因此，在缺乏稳定的角时，通过将轮廓点投影到捕获的图像中的指纹的相应脊和/或谷的中轴上，借助指纹谷或脊的中轴从轮廓点得到的兴趣点(即，具有多于一个的最近的谷/脊轮廓点的点集合)被固定在一个维度上。通过将轮廓点投影到捕获的图像中的指纹谷/脊的中轴上，创建位于相应中间轴上的更稳定的候选兴趣点，并且有利地获得不易受噪声影响的指纹感测系统。因此，与使用常规兴趣点检测来提取谷/脊的现有技术方法相比，有利地提供了在指纹图像中定位谷和/或脊的更加稳健的方法。这特别涉及使用相对稀疏的轮廓点集合来形成谷/脊的情况。在实践中，由于系统的处理单元的处理能力以及对指纹处理时间的需求，指纹感测系统对有限数目的得到的候选兴趣点进行操作。应注意的是，本专利技术描述了涉及根据兴趣点描述指纹图像的整个指纹感测系统的子部分，根据兴趣点能够进行指纹识别。随后，处理候选兴趣点并且形成指纹脊和谷以识别指纹。如前所述，在指纹图像中，由于图像中缺乏可检测的或稳定的特征，通常可靠地检测角不可行。然而，在一个实施方式中，在确实可以检测角的情况下，处理单元使用基于角的检测来检测捕获的图像中的兴趣点，并且随后将这些角点投影到中轴上，产生混合物，其中，得到的中轴点源于轮廓点和角点的混合。在另一实施方式中，当检测轮廓点时，处理单元对捕获的图像执行边缘检测，并且对边缘检测出的点的子集随机采样以获得轮廓点。有利地，在一个实施方式中，利用边缘检测到的轮廓点和角检测到的点的结合，从而在小尺度特征可用时利用小尺度特征，而在没有小尺度特征的情况下转向稳定的中等尺度特征，即谷或脊。在另一实施方式中，只有投影的轮廓点或角点位于沿中轴距前一接受的投影的轮廓点或角点大于所选择的最小距离的距离上时，才使得在表征脊和/或谷的投影的轮廓点集合或角点集合中接受投影的轮廓点或角点。在实践中，大多数指纹感测系统使用点预算，由于计算能力和/或最大允许处理时间的原因，该点预算限制了可以获得的得到的候选兴趣点的数目。有利地，由于接近标准规定投影轮廓点或角点必须位于沿中轴距前一接受的投影轮廓点或角点大于所选择的最小距离的距离上，以便被接受，所以达到了一定程度的密度控制。本专利技术的其他实施方式将在具体实施方式中进行描述。通常，除非本文另外明确限定，权利要求书中使用的所有术语将根据其在
中的普通含义来解释。除非另外明确说明，否则对“一/一个/该元件、装置、部件、方法、步骤等”的所有提及将被开放地解释为指代元件、装置、部件、方法、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，否则本文中公开的任何方法的步骤都并非必须以公开的确切顺序来执行。附图说明现在参照附图通过示例的方式对本专利技术进行描述，在附图中：图1示出了可以实现本专利技术的智能电话形式的电子设备；图2示出了用户将她的手指放置在上面的指纹传感器的图；图3示出了根据实施方式的作为指纹感测系统的一部分的指纹传感器；图4示出了根据本专利技术的一个实施方式使得能够使用轮廓点识别捕获的图像中的指纹的方法的流程图；图5a示出了由本专利技术的指纹感测系统捕获的指纹的图像；图5b示出了图5a的图像的子部分，其中根据实施方式轮廓点和角点被投影到指纹谷的中轴上。图5c示出了根据本专利技术的实施方式使得能够使用轮廓点以及角点识别捕获的图像中的指纹的方法的流程图；图6a示出了由本专利技术的指纹感测系统捕获的指纹的另一图像；图6b示出了图6a的图像的子部分，其中轮廓点被投影到指纹谷的中轴上。图7示出了如图5b所示的指纹的子部分，但是其中指纹谷的轮廓受噪声的影响较小；图8示出了如图5b所示的指纹的子部分，进一步描绘了根据实施方式要满足的接近标准。图9a示出了使用常规兴趣点检测获得兴趣点，可以根据兴趣点识别捕获的图像中的指纹；以及图9b示出了根据本专利技术使用中轴投影获得兴趣点，可以根据兴趣点识别捕获的图像中的指纹。具体实施方式现在将参照附图在下文中更全面地描述本专利技术，在附图中示出了本专利技术的某些实施方式。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实施，而不应被解释为限于本文阐述的实施方式；更确切地，这些实施方式是通过示例的方式提供的，使得本公开内容是全面且完整的，并且将向本领域的技术人员充分传达本专利技术的范围。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。图1示出了其中可以实现本专利技术的智能电话100形式的电子设备。智能电话100配备有指纹传感器102和具有触摸屏接口106的显示单元104。例如，指纹传感器102可以用于解锁移动电话100和/或用于授权使用移动电话100进行交易等。可替选地，指纹传感器102可以放置在移动电话100的背面上。应注意的是，指纹传感器102可以集成在显示单元/触摸屏中或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由指纹感测系统(101)执行的使得能够识别由所述指纹感测系统(101)的指纹传感器(102)捕获的图像中的指纹的方法，包括：捕获(S101)接触所述指纹传感器(102)的手指的指纹的至少一个图像；检测(S102)所捕获的图像的指纹的至少一个脊或谷的轮廓点(10a‑10e、10g‑10h)；以及将所述轮廓点(10a‑10e、10g‑10h)投影(S103)到所述至少一个脊或谷的中轴(40)上，从而使得能够根据投影到所述中轴(40)上的轮廓点(11a‑11e、11g‑11h)形成所述至少一个脊或谷，以使得能够识别指纹。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.17 SE 1750155-21.一种由指纹感测系统(101)执行的使得能够识别由所述指纹感测系统(101)的指纹传感器(102)捕获的图像中的指纹的方法，包括：捕获(S101)接触所述指纹传感器(102)的手指的指纹的至少一个图像；检测(S102)所捕获的图像的指纹的至少一个脊或谷的轮廓点(10a-10e、10g-10h)；以及将所述轮廓点(10a-10e、10g-10h)投影(S103)到所述至少一个脊或谷的中轴(40)上，从而使得能够根据投影到所述中轴(40)上的轮廓点(11a-11e、11g-11h)形成所述至少一个脊或谷，以使得能够识别指纹。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用角检测来检测(S102a)所捕获的图像中的兴趣点，其中，角检测到的兴趣点形成角点(10f)；将所述角点(10f)投影(S103a)到所述至少一个脊或谷的中轴(40)上，从而使得能够根据投影到中轴(40)上的角点(11f)形成所述至少一个脊或谷，以使得能够识别指纹。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，轮廓点(10a-10e、10g-10h)的检测(S102)包括：使用边缘检测来检测所捕获的图像中的兴趣点；以及对边缘检测到的兴趣点的子集进行随机采样，以形成所述轮廓点(10a-10e、10g-10h)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，只有投影的点(11a-11h)沿所述中轴(40)位于距前一个接受的投影的轮廓点大于所选择的最小距离(d)的距离上时，才使得在表征所述至少一个脊或谷的投影点集合中接受所述投影的点(11a-11h)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还被执行用于所捕获的所述至少一个图像的多个脊和/或谷，以使得能够识别完整的指纹。6.一种指纹感测系统(101)，包括指纹传感器(102)和处理单元(103)，所述指纹感测系统(101)被配置成使得能够识别由所述指纹传感器(102)捕获的图像中的指纹，所述指纹传感器(102)被配置成：捕获接触所述指纹传感器(102)的手指的指纹的至少一个图像，所述处理单元(103)被配置成：检测所捕获的图像的指纹的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：米克尔·B·斯特格曼，
申请(专利权)人：指纹卡有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE