手指旋转的远场感测制造技术

本发明专利技术公开了一种装置，该装置包括能够从用户的手指提供指纹图像信息的一个或多个指纹图像传感器，以及能够确定手指的一个或多个被取向的一个或多个独立地设置的取向传感器。一个或多个电路被耦接到一个或多个指纹图像传感器和一个或多个取向传感器，所述一个或多个电路被配置为对来自一个或多个指纹图像传感器和一个或多个指纹取向传感器的信息进行组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】手指旋转的远场感测相关申请的交叉引用本专利申请要求2012年6月29日提交的名称为“Far-Field Sensing forRotat1n of Finger”的美国临时专利申请61/666，768，以及2013年3月15日提交的名称为 “Far-Field Sensing for Rotat1n of Finger” 的美国非临时专利申请 13/843，457的优先权，在此通过引用将上述每个申请全文并入本文。
本专利申请整体涉及指纹成像和指纹传感器。
技术介绍
指纹识别系统通过收集指纹图像并比较已知指纹信息的数据库来实现用户身份认证。例如，在针对被授权用户收集并处理一组指纹图像之后，可通过收集另外的指纹图像并将这些另外的图像与数据库比较来授权访问的用户。 无论是从被授权用户、访问用户还是从新用户收集指纹图像，通常都涉及确定用户手指相对于指纹传感器取向的角度。例如，如果在不同时间或者由不同传感器收集了多个图像，可以使用相对取向将不同图像与授权用户数据库中的那些进行比较。 类似地，在收集和处理指纹图像时，给定用户指纹的角度可以与授权指纹图像的取向不同。例如，在将访问用户的指纹与已知指纹进行比较时，可能需要调节从访问用户收集的指纹图像，使得可以更容易地将其与来自已知授权用户(或一组已知用户)的指纹信息进行比较。 指纹取向可能会利用大量处理能力，无论是相对于指纹传感器执行还是相对于已知指纹数据库执行。手指取向还可能给传感器设计带来困难，并且取向误差可能给指纹图像数据中弓I入未对准、失配和处理效应。 因此，通常需要改进指纹采集和授权技术，以实现更大的处理效率和对准能力。还需要一种指纹注册和识别系统，其对现有技术表现出的不理想失效模式是稳健的，并跨各种不同电子设备和其他应用程序提供额外的效用和价值。
技术实现思路
本专利申请涉及指纹成像和图像处理技术，以及利用这些技术的电子设备。根据应用，该设备可以利用配置为提供来自用户的指纹图像数据的一个或多个指纹图像传感器。一个或多个取向传感器可以独立于图像传感器设置，并被配置为确定提供图像信息的用户手指的取向。 通常，一个或多个电子电路可以耦接到成像和取向传感器，并被配置为对传感器信息进行组合以确定用户手指的取向，例如相对于电子设备的取向。然后可以配置处理器以基于与感测取向结合的指纹图像数据生成被取向的指纹图像。 一些电子设备还包括触摸屏或其他显示部件。在这些实例中，取向传感器可以围绕显示器的周边设置。或者，取向传感器可以包括在触摸屏中。 取向传感器可以包括远场传感器，其被配置为感测距离超过两毫米或更远的手指取向。例如，远场传感器可以包括配置为感测距离超过两厘米的手指取向的电容传感器。 在一些配置中，指纹传感器可以被配置到控制设备中。接地环可以围绕传感器设置，缺口或凹口被配置为基于接地强度差异确定手指取向。 可以配置各种处理器部件以基于指纹图像数据和手指取向产生单独取向图像样本。可以提供存储器以存储单独(例如被取向的)图像样本，并将多个样本组合成统一的指纹图像。 尽管公开了多个实施例，包括其变型，但从以下示出并描述本公开例示性实施例的【具体实施方式】中，本公开的其他实施例对于本领域的技术人员将变得显而易见。应认识至IJ，本公开能够在各个明显的方面中进行修改，全都不脱离本公开的实质和范围。因此，附图和【具体实施方式】将被视为在实质上是例示性的而不是限制性的。 【附图说明】 虽然在说明书之后提供了特别指出和清楚地要求保护被认为形成本公开的主题的权利要求书，但是据信，通过下面结合附图的描述，可以更好地理解本专利技术，其中: 图1示出了触摸I/O设备和计算系统之间通信的概念图。 图2示出了包括指纹识别设备的系统的概念图。 图3A示出了设备一部分中包括的第一实例指纹传感器和一个或多个取向传感器的概念图，包括用户手指相对于触摸I/o设备的第一取向。 图3B示出了设备一部分中包括的第一实例指纹传感器和一个或多个取向传感器的概念图，包括用户手指相对于触摸I/o设备的第二取向。 图3C示出了设备一部分中包括的第一实例指纹传感器和一个或多个取向传感器的概念图，包括用户手指相对于触摸I/o设备的第三取向。 图4示出了设备一部分中包括的第二实例指纹传感器和一个或多个取向传感器的概念图。 图5示出了接收或处理指纹图像的同时由一个或多个取向传感器辅助的指纹传感器的概念图。 【具体实施方式】 本公开涉及一种指纹成像系统或装置、包括该系统或装置的电子设备以及它们的使用方法。成像系统包括被配置为提供针对用户手指的指纹图像数据的指纹传感器，以及一个或多个(例如，独立地设置的)被配置为确定手指取向的取向传感器。 处理和电路部件被配置为对来自指纹传感器和取向传感器的信息进行组合，以便确定手指相对于指纹传感器的取向并基于传感器数据生成被取向的指纹图像。在电子设备应用中，取向传感器可以围绕触摸屏或其他显示器的周边设置，且指纹传感器可以提供于控制按钮的上方或下方，例如围绕按钮设置单独的接地，以便基于接地提供取向信息。 指纹传感器设备和系统 图1示出了触摸I/O设备和计算系统之间通信的概念图。 图2示出了包括指纹识别设备的系统的概念图。 触摸I/O设备1001可经由有线或无线通信信道1002接收用于与计算系统1003交互的触摸输入。可以使用触摸I/o设备1001替代其他输入设备，诸如键盘、鼠标等，或与它们组合，向计算系统1003提供用户输入。也可以使用一个或多个触摸I/O设备1001向计算系统1003提供用户输入。触摸I/O设备1001可以是计算系统1003的整体部分(例如，膝上型电脑的触摸屏)或者可以与计算系统1003分开。 例如，触摸I/O设备1001可在用户利用用户手指触摸触摸I/O设备1001 (或通过其他方式将用户手指放置在接近触摸I/o设备1001处)时，与用户交互，效果是触摸I/O设备1001可接收指纹图像数据，并任选地向用户提供接收到指纹图像数据的反馈。 触摸I/O设备1001可以包括触敏面板，其是完全透明或部分透明的、半透明的、非透明的、不透明的或它们的任何组合。触摸I/o设备1001可以被实现为触摸屏、触控板、充当触控板的触摸屏(例如，替代膝上型电脑的触控板的触摸屏)、与任何其他输入设备组合或合并的触摸屏或触控板(例如，设置于键盘上的触摸屏或触控板)或具有触敏表面用于接收触摸输入的任何多维物体。 在一个实例中，实现为触摸屏的触摸I/O设备1001可以包括部分或完全定位于至少一部分显示器上方的透明和/或半透明触敏面板。根据该实施例，触摸I/o设备1001用于显示从计算系统1003 (和/或另一个来源)传输的图形数据，并且还用于接收用户输入。在其他实施例中，触摸I/o设备1001可以被实现为集成触摸屏，其中触敏部件/设备与显示部件/设备是一体的。在其他实施例中，可以将触摸屏用作补充或额外的显示屏，用于显示主显示器的补充或相同图形数据，并用于接收触摸输入。 触摸I/O设备1001可以被配置为基于电容、电阻、光学、声学、感应、机械、化学测量结果或者可以相对于设备1001附近发生一次或多次触摸或接近触摸测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：一个或多个指纹图像传感器，其被配置为从用户的手指提供指纹图像数据；一个或多个取向传感器，其独立于所述一个或多个指纹图像传感器设置，所述一个或多个取向传感器被配置为确定提供所述指纹图像信息的所述用户的所述手指的取向；和一个或多个电路，其耦接到所述一个或多个指纹图像传感器和所述一个或多个取向传感器，所述一个或多个电路被配置为对来自所述一个或多个指纹图像传感器和一个或多个指纹取向传感器的信息进行组合以确定所述用户的所述手指的取向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.29 US 61/666,768;2013.03.15 US 13/843,4571.一种装置，包括: 一个或多个指纹图像传感器，其被配置为从用户的手指提供指纹图像数据； 一个或多个取向传感器，其独立于所述一个或多个指纹图像传感器设置，所述一个或多个取向传感器被配置为确定提供所述指纹图像信息的所述用户的所述手指的取向；和 一个或多个电路，其耦接到所述一个或多个指纹图像传感器和所述一个或多个取向传感器，所述一个或多个电路被配置为对来自所述一个或多个指纹图像传感器和一个或多个指纹取向传感器的信息进行组合以确定所述用户的所述手指的取向。2.根据权利要求1所述的装置，还包括处理器，其被配置为基于与所述手指的取向结合的所述指纹图像数据来生成针对所述用户的所述手指的取向的指纹图像。3.一种电子设备，包括根据权利要求1所述的与触摸屏显示器结合的装置。4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述一个或多个取向传感器围绕所述触摸屏显示器的周边设置。5.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述一个或多个取向传感器包括远场传感器，其被配置为感测与其相距超过两毫米距离的所述手指的取向。6.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述远场传感器包括电容传感器，其被配置为感测与其相距超过两厘米距离的所述手指的取向。7.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述触摸屏包括所述一个或多个取向传感器，其被配置为感测距所述触摸屏显示器某一距离的所述手指的取向。8.根据权利要求1所述的装置，还包括围绕所述一个或多个指纹图像传感器中的至少一个设置的接地环，所述接地环包括被配置为响应于所述手指的取向来确定接地强度差异的缺口或凹口。9.根据权利要求1所述的装置，还包括处理器，其被配置为基于所述指纹图像数据和所述手指的取向来产生单独的被取向的图像样本。10.根据权利要求9所述的装置，还包括用于存储所述单独的被取向的图像样本的存储器，其中所述处理器还被配置为对多个所述单独的被取向的图像样本进行组合以提供针对所述用户的所述手指的统一指纹图像。11.一种电子设备，包括: 显示器； 指纹图像传感器，其相对于所述显示器独立地设置，所述指纹图像传感器被配置为从所述电子设备的用户的手指提供指纹图像数据； 取向传感器，其独立于所述指纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·M·维塔，W·C·韦斯特曼，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US