光学指纹识别系统及其指纹图像撷取方法技术方案

本发明专利技术公开一种光学指纹识别系统。所述光学指纹识别系统包括一处理电路；以及一图像感测器，包括一像素阵列；其中在一注册操作中，所述处理电路用来设定一第一曝光时间并控制所述图像感测器根据所述第一曝光时间撷取一第一指纹图像，而在一匹配操作中，所述处理电路用来设定一第二曝光时间并控制所述图像感测器根据所述第二曝光时间撷取一第二指纹图像用于所述匹配操作；其中，所述第一曝光时间长于所述第二曝光时间。

Optical fingerprint recognition system and fingerprint image capture method

【技术实现步骤摘要】
光学指纹识别系统及其指纹图像撷取方法
本专利技术涉及一种光学指纹识别系统及其指纹图像撷取方法，特别是涉及一种可在一注册操作与一匹配操作之间达成良好权衡的光学指纹识别系统及其指纹图像撷取方法。
技术介绍
随着科技的发展，手机、数字相机、平板计算机、笔记本电脑及其它电子装置变得越来越流行。电子装置旨在供个人使用，其具有一定的隐私性。储存在电子装置中的信息如电话簿、照片、个人信息等为私人拥有的。如果电子装置丢失，则其他人可能会接触这些数据，从而造成不必要的损失。即使有多种方式可使用密码来保护电子装置不被其他人使用，密码也可能容易被传播或破解，这降低了安全性。此外，用户需要记住密码以使用电子装置。如果用户忘记密码，则会给用户带来麻烦。因此，利用个人指纹识别来实现个人识别的目的，以增强数据安全性。指纹识别包括一注册操作及一匹配操作。在注册操作中，模板指纹图像建立并储存在一数据库。在匹配操作中，新撷取的指纹图像与模板指纹图像比较进行比对。因此，希望能在注册操作与匹配操作之间达成平衡。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的在于提供一种可在一注册操作与一匹配操作之间达成良好权衡的光学指纹识别系统及其指纹图像撷取方法。本专利技术实施例公开一种光学指纹识别系统，包括一处理电路；以及一图像感测器，包括一像素阵列；其中，在一注册操作中，所述处理电路用来设定一第一曝光时间并控制所述图像感测器根据所述第一曝光时间撷取一第一指纹图像，而在一匹配操作中，所述处理电路用来设定一第二曝光时间并控制所述图像感测器根据所述第二曝光时间撷取一第二指纹图像用于所述匹配操作；其中，所述第一曝光时间长于所述第二曝光时间。本专利技术实施例公开一种指纹图像撷取方法，用于包括一图像感测器及一处理电路的一光学指纹识别系统，所述指纹图像撷取方法包括进行一注册操作，包括设定一第一曝光时间；以及控制所述图像感测器根据所述第一曝光时间撷取一第一指纹图像用于所述注册操作；以及进行一匹配操作，包括设定一第二曝光时间；以及控制所述图像感测器根据所述第二曝光时间撷取一第二指纹图像用于所述匹配操作；其中，所述第一曝光时间长于所述第二曝光时间。本专利技术实施例公开一种光学指纹识别系统，包括一处理电路；以及一图像感测器，包括一像素阵列；其中，在一注册操作中，所述处理电路用来订定一第一曝光设定并控制所述图像感测器根据所述第一曝光设定撷取一第一指纹图像用于所述注册操作，而在一匹配操作中，所述处理电路用来订定一第二曝光设定并控制所述图像感测器根据所述第二曝光设定撷取一第二指纹图像用于所述匹配操作；其中，所述第一曝光设定及所述第二曝光设定是订定使得所述第一指纹图像的一第一有效面积大于所述第二指纹图像的一第二有效面积。附图说明图1是本专利技术实施例一光学指纹识别系统的示意图。图2绘示使用两个不同曝光时间所撷取的两个指纹图像。图3是本专利技术实施例一指纹图像撷取方法的示意图。图4是本专利技术实施例一像素阵列及一像素电路的示意图。图5是本专利技术实施例一曝光时间的示意图。其中，附图标记说明如下：10光学指纹识别系统12处理电路14图像感测器16内存电路18时序控制电路2方法20、22流程200～224步骤140前端模块142放大电路144相关二次取样电路TC1、TC2曝光时间控制讯号EA_a、EA_b有效面积PXA像素阵列PX像素电路PD光电二极管TG传输闸讯号RST重置讯号SF源极随耦器SEL选择讯号TRST重置时间TRD读出时间TR,1、TTG,1、TR,2、TTG,2导通时间TE曝光时间Tcycle周期时间具体实施方式指纹识别包括一注册操作及一匹配操作。在注册操作中，一模板指纹图像建立并储存在一数据库。在匹配操作中，一新撷取指纹图像与所述模板指纹图像进行比较。对在注册操作来说，需要具有较大有效面积的指纹图像。具有较大有效面积的指纹图像需要时间，意即较大有效面积需要较长曝光时间。然而，较长曝光时间劣化进行匹配操作时的使用者体验。因此，需要改善使用者体验。图1是本专利技术实施例一光学指纹识别系统10的一示意图。光学指纹识别系统10可设置在一电子装置如移动电话或平板计算机。光学指纹识别系统10包括一处理电路12、一图像感测器14以及一时序控制电路18。处理电路12可为设置有光学指纹识别系统10的电子装置的一应用处理器(从图像感测器的角度来看做为“主机”)。图像感测器14可为一互补式金属氧化物半导体图像感测器(ComplementaryMetal-Oxide-SemiconductorImageSensor，CIS)并包括一像素阵列PXA，其中像素阵列PXA包括复数个像素电路PX。图像感测器14用来一般性地产生一指纹图像FPM。时序控制电路18耦接于处理电路12及图像感测器14之间，可包括一计数器。时序控制电路18用来控制/调整像素阵列PXA的一曝光时间。一般来说，光学指纹识别系统10用来进行一注册操作(在一注册阶段)及一匹配操作(在一匹配阶段)。在注册操作/阶段中，处理电路12建立至少一模板指纹图像并储存模板指纹图像在一内存电路(或数据库)16。在匹配操作/阶段中，处理电路12由内存电路16读出模板指纹图像，并比较一新撷取指纹图像与模板指纹图像，以判断新撷取指纹图像是否匹配模板指纹图像。须注意，曝光时间的长度反映指纹图像的一有效面积。使用较长的曝光时间，会取得较大的有效面积。举例来说，图2绘示使用两个不同曝光时间所撷取的两个指纹图像。第2a图的指纹图像是使用一较短曝光时间所撷取(如TE2，稍后将对其进行叙述)及第2b图的指纹图像是使用一较长曝光时间所撷取(如，TE1，稍后将对其进行叙述)。因此，由图2可知，第2a图的一有效面积EA_a小于第2b图的一有效面积EA_b。实际上，从注册阶段的角度来看，注册操作通常需要具有较大有效面积的指纹图像以建立模板指纹图像，因此需要较长曝光时间。另一方面，从匹配阶段的角度来看，较长曝光时间会劣化使用者体验。在习知技术中，用于注册阶段的曝光时间和用于匹配阶段的曝光时间具有相同长度，且若两种操作都用相同曝光时间，则难以在注册操作与匹配操作之间达成良好的平衡。不同于习知技术，在本专利技术中，对在注册操作/阶段和匹配操作/阶段，采用不同长度的不同曝光时间。亦即，一第一/较长曝光时间TE1是用于注册操作而一第二/较短曝光时间TE2是用于匹配操作(其中第一曝光时间TE1长于第二曝光时间TE2)。换句话说，在注册阶段，图像感测器14使用第一/较长曝光时间TE1以撷取一第一指纹图像FPM_1。处理电路12根据第一指纹图像FPM_1建立一模板指纹图像FPM_0，并储存模板指纹图像FPM_0在内存电路16。曝光时间TE1及TE2可根据设计要求手动或自动设定。一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学指纹识别系统，其特征在于，包括：/n一处理电路；以及/n一图像感测器，包括一像素阵列；/n其中，在一注册操作中，所述处理电路用来设定一第一曝光时间并控制所述图像感测器根据所述第一曝光时间撷取一第一指纹图像，而在一匹配操作中，所述处理电路用来设定一第二曝光时间并控制所述图像感测器根据所述第二曝光时间撷取一第二指纹图像用于所述匹配操作；/n其中，所述第一曝光时间长于所述第二曝光时间。/n

【技术特征摘要】
20181212 US 62/778,883;20190904 US 16/560,9611.一种光学指纹识别系统，其特征在于，包括：
一处理电路；以及
一图像感测器，包括一像素阵列；
其中，在一注册操作中，所述处理电路用来设定一第一曝光时间并控制所述图像感测器根据所述第一曝光时间撷取一第一指纹图像，而在一匹配操作中，所述处理电路用来设定一第二曝光时间并控制所述图像感测器根据所述第二曝光时间撷取一第二指纹图像用于所述匹配操作；
其中，所述第一曝光时间长于所述第二曝光时间。


2.如权利要求1所述的光学指纹识别系统，其特征在于，在所述注册操作中，所述处理电路根据所述第一指纹图像建立一模板指纹图像并储存所述模板指纹图像在一内存电路中。


3.如权利要求2所述的光学指纹识别系统，其特征在于，在所述匹配操作中，所述处理电路由所述内存电路读出所述模板指纹图像，比较所述第二指纹图像与所述模板指纹图像，并判断所述第二指纹图像是否匹配所述模板指纹图像。


4.如权利要求1所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述第一指纹图像具有一第一有效面积，而所述第二指纹图像具有小于所述第一有效面积的一第二有效面积。


5.如权利要求1所述的光学指纹识别系统，其特征在于，其还包括一时序控制电路耦接于所述处理电路及所述图像感测器之间。


6.如权利要求5所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述时序控制电路是由所述处理电路所控制，用来传送一曝光时间控制讯号至所述图像感测器，以指示所述图像感测器在所述处理电路进行所述注册操作时，根据所述第一曝光时间撷取所述第一指纹图像。


7.如权利要求5所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述时序控制电路是由所述处理电路所控制，用来传送一曝光时间控制讯号至所述图像感测器，以指示所述图像感测器在所述处理电路进行所述匹配操作时，根据所述第二曝光时间撷取所述第二指纹图像。


8.如权利要求2所述的光学指纹识别系统，其特征在于，在所述处理电路完成所述匹配操作且判断所述第二指纹图像与所述模板指纹图像匹配后，所述处理电路进行一认证操作。


9.如权利要求1所述的光学指纹识别系统，其特征在于，所述像素阵列包括复数个像素电路，且各像素电路包括：
一光电二极管；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈季廷，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71