创建用于指纹认证的模板制造技术

本发明专利技术涉及用于使用二维传感器登记要用于用户认证的身体部位的生物特征数据的方法、系统、设备。该方法包括：使用二维传感器捕获表示身体部位的不同视图的图像；将图像拼接成至少一个拼接图；通过在拼接图中确定至少一个感兴趣区域并且提取感兴趣区域的图像数据来生成至少一个构建图像，该感兴趣区域表示身体部位的附加视图；以及将构建图像登记到要用于用户认证的模板集合中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及用于创建用于生物特征认证的模板的方法、系统和设备。更具体地，本专利技术涉及使用二维传感器来登记要用于用户认证的身体部位的生物特征数据。
技术介绍
在生物特征感测领域中，指纹的使用已经演变为最广泛使用的技术之一。存在许多在允许用户访问设备之前需要指纹认证的电子设备。这一事实可以通过考虑移动通信
例如对智能移动设备如智能手机的使用来说明和例示。在该领域中，针对提供用于访问设备自身的增加的安全性的需求不断增加，此外针对提供对经由数据通信网络可用的远程服务诸如银行服务的安全访问的需求也不断增加。为了使得能够经由指纹感测实现这样的安全访问，用户需要参与所谓的登记过程，在该登记过程中，登记与用户的指纹直接关联的信息以供以后当要确定实际访问时在匹配过程中使用。在这样的登记过程期间，通常提醒用户将手指多次施加在指纹传感器上直到完整指纹或者至少指纹的大部分已经被记录。美国专利申请公开2014/0003677和2014/0003679中已经描述了现有技术的指纹登记的示例。在这些公开所描述的系统中，在登记过程期间，以信息形式向用户提供反馈，该反馈告知用户仍需要记录指纹的哪部分。指纹传感器例如是电容式触摸传感器，与使用光的光学扫描器对照，电容式触摸传感器在扫描手指时使用电流。电容式触摸传感器是无源的或者有源的。无源传感器测量在每个传感器像素处传感器与手指之间的电容。对于指纹的脊(ridge)和谷(valley)而言电容是不同的，这是由于谷与传感器之间存在气隙。有源传感器使用充电循环来在测量之前向皮肤施加电压。手指与传感器之间的电场遵循脊的图案。利用有源传感器的优点在于在扫描期间手指和传感器均不需要是洁净的。在利用电容式触摸传感器进行指纹认证期间，呈现给传感器的皮肤的足够大的区域需要与在登记时呈现给传感器的皮肤的区域重叠，否则无法认证。保证足够重叠的标准方式是使登记包括下述过程：用户将他的手指以不同角度多次施加在传感器上以使得在登记图像中覆盖越来越多的皮肤区域。在认证时通常仅使用一次触摸，然后将从该框架中提取的信息与登记信息进行匹配。匹配算法用于比较登记图像与认证图像。匹配算法可以是基于图像的算法，在该算法中，以图形方式比较认证图像与登记图像。匹配算法也可以比较认证图像与登记图像的某些特征。然后对图像执行特征识别以提取指纹的细节，即主要特征。细节例如是脊末端、脊分叉、短脊、岛、脊围合、刺(spur)、交叉、三角和核心。所使用的匹配通常不被调整到登记信息的区域覆盖与用于认证的信息的区域覆盖之间的较大差。在匹配过程的特征比较步骤期间，如果登记的特征的数目与从认证图像中提取的特征的数目之间存在不平衡，则该比较的结果将是这些特征集不吻合。这背后的原因是对于在大传感器上进行尝试的冒充者，部分模糊的指纹不应该更容易匹配。为了保留匹配器的这个特性并且确保足够的特征被匹配以防止冒充者利用部分指纹进行尝试，对登记图像逐一地执行提取，从而产生模板的总体或集合。然后，当执行匹配时，将从认证图像中提取的数据与这些模板中的每个模板进行比较，并且根据这些单个匹配得分利用一些方法例如使用最大值或平均值来计算最终匹配得分。上述方法的一个缺点是当认证图像的位置处于两个或更多个登记图像之间时。所有需要的信息都被登记，但在单个模板中却不够。一些小型电容式触摸传感器还具有细长的形状。当对从由这样的传感器获取的图像得到的信息进行匹配时，最大重叠对于手指的旋转非常敏感。例如，如果这样的传感器为4×10mm，则来自具有相同取向的手指的图像的最大重叠是完整的40mm2，但是如果方向相差90度，则最大重叠减小到仅4×4＝16mm2。当认证系统不具有针对手指的任何硬件引导时，确保登记图像与认证图像之间存在足够的重叠的问题尤其突出。当系统与例如智能手机一起使用时通常就属于这种情况。需要下述系统：其对指纹认证系统进行优化以在认证图像与登记图像
未很好地对准时执行较好的匹配。还需要以下系统：其对指纹认证系统进行简化和优化以节省计算能力并且使过程加速。
技术实现思路
本公开内容的目的是提供一种方法、系统和设备，其试图单独地或以任何组合的方式缓解、减轻或者消除以上所确定的现有技术的不足和缺点中一个或更多个。这些目的和另外的目的通过用于登记要用于用户认证的身体部位的生物特征数据的方法、系统和设备来实现。本公开内容由所附权利要求书限定。通过所附权利要求书以及下面的描述和附图来阐述本公开内容的各种有利实施方式。根据一些方面，本公开内容提供一种生物特征感测系统中的使用二维传感器登记要用于用户认证的身体部位的生物特征数据的方法。根据一些方面，该方法包括：使用二维传感器捕获表示身体部位的不同视图的图像；将图像拼接成至少一个拼接图(mosaic)；通过在拼接图中确定至少一个感兴趣区域并且提取感兴趣区域的图像数据来生成至少一个构建图像，该感兴趣区域表示身体部位的附加视图；以及将构建图像登记在要用于用户认证的模板集合中。通过创建拼接图并且然后生成表示拼接图中的感兴趣区域即高匹配概率的构建图像，提供了增加匹配概率的方式。根据一些方面，登记还包括：将所捕获的图像中的至少一个登记在要用于用户认证的模板集合中。因此，图像集合包括所捕获的图像和构建图像二者。可以首先将来自图像集合的构建图像与认证图像进行匹配并且因此增加快速找到匹配的概率。因此系统被简化和优化，以节省计算能力并且使过程加速。根据一些方面，登记包括：针对每个图像执行特征提取并且将所提取的特征作为模板存储在模板集合中。从而创建了具有图像的重要特征的模板集合。根据一些方面，确定包括：选择与在二维传感器上的可能的身体部位放置对应的感兴趣区域。当捕获到用户的身体部位的认证图像时，将该认
证图像与图像集合进行比较以对用户进行认证。如果在比较期间仅使用所捕获的登记图像，则存在以下风险：例如由于与注册图像比较的认证图像的旋转，比较会导致假阴性。因此该方法从拼接图构建表示很可能与认证图像匹配的登记图像，并且因此使得在认证图像与原始图像的集合未很好对准时实现更好的匹配可能性。根据一些方面，该方法包括：使用二维生物特征传感器捕获认证图像。因此，认证图像被捕获以用于匹配。根据一些方面，确定包括：选择感兴趣区域来覆盖由两个或更多个所捕获的图像组成的中间区域以优化模板与认证图像之间重叠的概率。如先前所讨论的，选择感兴趣区域来向图像集合提供可能的登记图像以使得优化认证过程。以这种方式，克服了平移量化效应的问题。根据一些方面，确定包括：选择感兴趣区域来覆盖认证图像的旋转以优化模板与认证图像之间重叠的概率。以这种方式，克服了旋转的问题。根据一些方面，提取包括：复制至少一个感兴趣区域的数据并且将所复制的数据存储在生物特征感测系统中。通过存储感兴趣区域的副本，所存储的复制图像的大小可以被选择成与所捕获的图像的大小相匹配。换言之，数据被复制成使得所捕获的图像的大小和构建图像的大小相同。根据一些方面，该方法包括：将所捕获的认证图像与集合中的每个模板进行匹配直到找到成功匹配或者直到所有模板已经过匹配。因此，可以对用户进行认证。根据一些方面，匹配包括：针对模板集合中的每个模板，通过对认证图像执行特征提取来形成候选模板；以及将候选模板与登记模板进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在生物特征感测系统(100)中使用二维传感器(11)登记要用于用户认证的身体部位的生物特征数据的方法，所述方法包括：‑使用所述二维传感器捕获(S1)表示所述身体部位的不同视图的图像(102、402、602)，‑将所捕获的图像拼接(S2)成至少一个拼接图(403)，‑通过在所述拼接图中确定(S3a)至少一个感兴趣区域并且提取(S3b)所述感兴趣区域的图像数据来生成(S3)至少一个构建图像(504)，其中所述感兴趣区域表示所述身体部位的附加视图，以及‑将所述构建图像登记(S4)在要用于用户认证的模板集合(505、605)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.07 SE 1451336-01.一种在生物特征感测系统(100)中使用二维传感器(11)登记要用于用户认证的身体部位的生物特征数据的方法，所述方法包括：-使用所述二维传感器捕获(S1)表示所述身体部位的不同视图的图像(102、402、602)，-将所捕获的图像拼接(S2)成至少一个拼接图(403)，-通过在所述拼接图中确定(S3a)至少一个感兴趣区域并且提取(S3b)所述感兴趣区域的图像数据来生成(S3)至少一个构建图像(504)，其中所述感兴趣区域表示所述身体部位的附加视图，以及-将所述构建图像登记(S4)在要用于用户认证的模板集合(505、605)中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述登记(S4)还包括：将所捕获的图像中的至少一个登记(S4a)在要用于用户认证的所述模板集合中。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述登记(S4)包括：针对每个图像执行特征提取并且将所提取的特征作为模板存储在所述模板集合中。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述确定(S3a)包括：选择与在所述二维传感器上的可能的身体部位放置相对应的感兴趣区域。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：-使用所述二维生物特征传感器捕获(S5)认证图像(101)。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定(S3a)包括：选择所述感兴趣区域以覆盖由两个或更多个所捕获的图像组成的中间区域，以优化所述构建图像(504)与所述认证图像之间重叠的概率。7.根据权利要求5或6中任一项所述的方法，其中，所述确定(S3a)包括：选择所述感兴趣区域以覆盖所述认证图像的旋转，以优化所述构建图像(504)与所述认证图像(101)之间重叠的概率。8.根据前述权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·塞特贝里，哈米德·萨弗，肯尼斯·琼森，
申请(专利权)人：指纹卡有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE