指紋辨識裝置及旋轉式指紋辨識方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及指紋辨識，尤其涉及一種指紋辨識裝置及旋轉式指紋辨識方法。
【背景技術】
[0002]指紋是人類手指指腹上由凹凸的皮膚所形成的紋路。由于每個人的指紋都有所不同且恒久不變，因此犯罪科學、法醫(yī)學上常利用人的手指接觸到物品時所留下的指紋當作證據(jù)，找出犯罪嫌疑人或涉案人。
[0003]隨著科技發(fā)展，近年來產(chǎn)學界開始投入指紋辨識系統(tǒng)的研發(fā)工作，研發(fā)以指紋辨識系統(tǒng)替代數(shù)字密碼、鑰匙、人類保全等，應用于各種身份認證的場合，例如:門禁管制、出缺席管制、或是當作電子裝置的登入密碼、或是保險箱的開啟密碼，以提供更便利、更可靠的身份認證。
[0004]然而，由于指紋的仿冒技術越來越高明，要制作出與真人指紋相同的假指紋已非難事，市面上已出現(xiàn)各種利用硅膠制作成指紋膜套，其具有指紋的立體紋理，因此公知的指紋辨識系統(tǒng)往往不易辨別指紋的真假，使得以單純的指紋辨識作身份認證的方式已不再可與_ Ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種旋轉式指紋辨識方法，用于一指紋辨識裝置以執(zhí)行一指紋自旋驗證，其指紋的轉動特征作為指紋辨識系統(tǒng)的辨識依據(jù)，以大幅提高指紋辨識的安全性。該旋轉式指紋辨識方法包括:(a)通過該指紋辨識裝置提取并辨識一使用者指紋；(b)判斷該使用者指紋于該指紋辨識裝置的一指紋自旋動作；(c)判斷該指紋自旋動作是否符合一預設解鎖動作信息；以及(d)當該指紋自旋動作不符合該預設解鎖動作信息，判斷該指紋自旋驗證為不通過。
[0006]本發(fā)明還提供一種指紋辨識裝置，用以執(zhí)行一指紋自旋驗證，該指紋辨識裝置包括:一指紋感測陣列，用以檢測并提取一使用者指紋；一處理器，用以辨識一使用者指紋及判斷該使用者指紋的一指紋自旋動作；其中該處理器還用以判斷該自旋動作是否符合一預設解鎖動作信息，且當該指紋自旋動作不符合該預設解鎖動作信息，該處理器還判斷該指紋自旋驗證為不通過。
[0007]由于指紋自旋動作可以包括順時針方向、逆時針方向、自旋角度的旋轉及這些旋轉的特定組合排列，且指紋自旋動作本身不易遭有心人士破解，因此可有效提升指紋辨識的安全性。
【附圖說明】
[0008]圖1是顯示依據(jù)本發(fā)明一實施例中的指紋辨識裝置的方框圖。
[0009]圖2A是顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例中使用者在指紋辨識裝置進行指紋自旋操作的示意圖。
[0010]圖2B?圖2D是顯示依據(jù)本發(fā)明圖2A的實施例中進行指紋自旋動作的示意圖。
[0011]圖3是顯示依據(jù)本發(fā)明的一第一實施例中的旋轉式指紋辨識方法的流程圖。
[0012]圖4是顯示依據(jù)本發(fā)明的一第二實施例中的旋轉式指紋辨識方法的流程圖。
[0013]上述附圖中的附圖標記說明如下:
[0014]100?指紋辨識裝置；
[0015]110?指紋感測陣列；
[0016]120?處理器；
[0017]130?存儲單元；
[0018]140?顯示單元；
[0019]210?顯示區(qū)域；
[0020]220?使用者界面；
[0021]221?指紋辨識區(qū)；
[0022]222?順時針自旋刻度顯示區(qū)；
[0023]223?逆時針自旋刻度顯示區(qū)；
[0024]224?剩余動作時間顯示區(qū)；
[0025]F?使用者手指；
[0026]FP?使用者指紋。
【具體實施方式】
[0027]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
[0028]圖1是顯示依據(jù)本發(fā)明一實施例中的指紋辨識裝置的方框圖。指紋辨識裝置100例如可設置于一平板電腦、一手機、一保險箱、一筆記本電腦、一門禁管控裝置、一交通工具、或是其他任何需要提供安全保護的裝置。在一實施例中，指紋辨識裝置100包括一指紋感測陣列110、一處理器120、一存儲單元130、以及一顯示單元140。指紋感測陣列110包括多個指紋傳感器，用以檢測并提取使用者手指的指紋圖像，其中所述多個指紋傳感器可由光學式、電容式、熱感應式、或其他類型的傳感器所實現(xiàn)。存儲單元130用以存儲一使用者指紋圖像及相應的指紋信息(例如是特征點(b1metric points)),以及預設解鎖動作信息(其細節(jié)將詳述于后)。
[0029]在一實施例中，處理器120分析來自指紋感測陣列110的指紋圖像，并取得該指紋圖像的指紋信息，并將所取得的指紋信息與預存于存儲單元130中的使用者指紋圖像的預設指紋信息進行比對。當上述指紋信息符合時，處理器120判斷該指紋圖像已通過第一階段的指紋認證，并接著進行第二階段的指紋自旋動作認證，例如判斷該指紋圖像的指紋自旋動作是否符合預存于存儲單元130中的預設解鎖動作信息。
[0030]圖2A是顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例中使用者在指紋辨識裝置進行指紋自旋操作的示意圖。圖2B?圖2D是顯示依據(jù)據(jù)本發(fā)明圖2A的實施例中進行指紋自旋動作的示意圖。在圖2B?圖2D的實施例中，指紋辨識裝置100是以平板電腦為例，且指紋感測陣列110及顯示單元140是可整合為具有指紋辨識功能的一顯示模塊，且該顯示模塊的可視區(qū)域(例如圖2A的顯示區(qū)域210)是包括指紋感測陣列110的檢測區(qū)域。
[0031]如圖2A所示，當指紋辨識裝置100進入一鎖定模式且使用者欲進行解鎖時，處理器120在顯示單元140顯示一使用者界面220，其中使用者界面220至少包括一指紋辨識區(qū)221、一順時針自旋刻度顯示區(qū)222、一逆時針自旋刻度顯示區(qū)223、以及一剩余動作時間顯示區(qū)224。在一實施例中，指紋辨識區(qū)221可用一時鐘的形式進行顯示，且處理器120分析在指紋感測陣列110中相應于指紋辨識區(qū)221的檢測區(qū)域所檢測到的使用者手指F的使用者指紋FP (如圖2B所示)。順時針自旋刻度顯示區(qū)222及逆時針自旋刻度顯示區(qū)223分別顯示上述使用者指紋FP的自旋動作的在順時針方向及逆時針方向的自旋刻度。剩余動作時間顯示區(qū)224顯示使用者可進行指紋自旋動作以解鎖指紋辨識裝置100的剩余動作時間，其中上述剩余動作時間的計算可由指紋辨識裝置100中的一計時裝置(圖1中未示出)或是由處理器120執(zhí)行一計時程序所實現(xiàn)。
[0032]舉例來說，當使用者手指F接觸指紋辨識區(qū)221時，指紋感測陣列110提取使用者手指F的使用者指紋FP，且處理器120辨識使用者指紋FP的指紋圖像的指紋信息，例如是:線端點、分叉點及短紋等等的指紋特征，并且依據(jù)上述指紋特征而設定使用者指紋FP的當前接觸位置為一基準刻度，例如圖2B的指紋辨識區(qū)221中所示的刻度12，但本發(fā)明并不以此為限。
[0033]當處理器120判斷出使用者指紋FP的基準刻度后，還依據(jù)使用者指紋FP的指紋圖像的特征點的位置變化而辨識使用者指紋FP所進行的指紋自旋動作。上述指紋自旋動作可為順時針方向、逆時針方向、特定自旋角度的旋轉及這些旋轉的組合排列所構成的動作，該旋轉的組合排列是指該指紋自旋動作包括至少一個自旋區(qū)段動作，該自旋動作中的每個順時針方向、逆時針方向、或特定自旋角度的旋轉可分別視為一個自旋區(qū)段動作。
[0034]除了方向與角度的變化之外，該自旋動作尚能夠為一連續(xù)性指紋自旋動作或一非連續(xù)指紋接觸動作。在本實施例中，該自旋動作為一連續(xù)自旋動作，該連續(xù)自旋動作是指在該多個自旋區(qū)段動作之間，該使用者手指F保持接觸于指紋辨識區(qū)221。也即，在相連續(xù)的二個自旋區(qū)段動作之間，該使用者手指F經(jīng)自旋而完成前一個自旋區(qū)段動作后，保持接觸于指紋辨識區(qū)221并繼續(xù)完成下一個自旋區(qū)段動作。需注意的是，上述相連續(xù)的自旋區(qū)段動作并非一定是相反旋轉方向的指紋自旋動作，也可為相同旋轉方向的指紋自旋動作。
[0035]指紋辨識裝置100辨識滑動接觸于指紋辨識區(qū)221的該使用者手指F的使用者指紋FP。也即，處理器120除了辨識上述自旋區(qū)段動作的使用者指紋FP的最終位置，處理器120還進一步地辨識使用者指紋FP于每個自旋區(qū)段動作中的一通過位置。如圖2B及圖2C所示，當使用者指紋FP由基準刻度12逆時針自旋至刻度10時，處理器120辨識使用者指紋FP的通過位置為刻度11 (介于刻度12至10之間)，由此可判斷該使用者手指F為順時針旋轉或逆時針旋轉。處理器120還可辨識該使用者指紋FP于每個自旋區(qū)段動作中的一起始位置。
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