[發明專利]指紋檢測系統

在審

• 申請號: 201610875733.9
• 申請日: 2016-10-08
• 公開（公告）號: CN107918751A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 田慧
• 申請（專利權）人: 深圳指瑞威科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及指紋檢測技術領域，更具體地說，涉及一種指紋檢測系統。

背景技術

現有的指紋檢測裝置主要有電容檢測和圖像信息檢測。其中電容檢測通過電容檢測芯片或其他電容檢測裝置，該檢測方法需要借助一個金屬片或金屬環，增加檢測成本。圖像信息檢測裝置每次進行指紋掃描時需要較大面積圖像進行檢測，該方案手指檢測速度相對慢，功耗高。

現有指紋應用越來越廣泛，對于一些極端指紋不能很好的使用，比如手指極干或偏干、手指極濕或偏濕的情況，從而影響用戶體驗效果。

現有指紋識別系統對采集的每張指紋圖像進行處理，指紋識別系統運行速度快，功耗高。在某些識別系統中，如果圖像質量差的指紋圖像進入，識別速度極慢。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提出一種功耗低、速度快、功能多樣化的指紋檢測系統。

本發明提出的指紋檢測系統，包括：時鐘頻率調節裝置、電容檢測裝置、圖像采集裝置、圖像信息檢測裝置、手指狀態判斷裝置及圖像質量判斷裝置。

進一步地，所述時鐘頻率調節裝置用于調整系統工作時鐘頻率。所述時鐘頻率調節裝置調整系統工作時鐘頻率的過程為：當沒有檢測到手指時，整個系統在低頻時鐘下進行工作；當檢測到手指放上后，時鐘頻率調節裝置將時鐘調整到預先設定的高頻時鐘狀態下進行工作。

進一步地，所述電容檢測裝置用于根據手指接觸芯片產生的電容大小檢測是否有手指接觸傳感器。當有手指接觸傳感器時，啟動圖像采集裝置。

進一步地，所述圖像采集裝置用于掃描生成指紋圖像。所述圖像采集裝置掃描生成指紋圖像的過程包括：當所述電容檢測裝置檢測到有手指接觸時，所述圖像采集裝置被啟動，此時只掃描部分陣列點；當所述圖像信息檢測裝置檢測到真正有手指放上后，所述圖像采集裝置掃描整個陣列的指紋圖像。

進一步地，所述圖像信息檢測裝置用于更加精確地檢測是否有手指真正接觸傳感器；若確認有手指放上，啟動手指狀態判斷裝置和圖像質量判斷裝置。所述圖像信息檢測裝置檢測手指的方法包括但不限于圖像差分判斷、直方圖差分判斷、指紋圖像灰度分布判斷、紋理判斷。

進一步地，所述手指狀態判斷裝置用于根據采集的指紋圖像判斷手指狀態，并將手指狀態結果提示給用戶。所述手指狀態判斷裝置判斷手指狀態的方法是直方圖分布區域判斷方法，即根據傳感器掃描產生的灰度值來判斷手指狀態。所述手指狀態包括干手指、濕手指、正常手指。

進一步地，所述圖像質量判斷裝置用于根據采集的指紋圖像判斷指紋圖像質量，并將圖像質量判斷結果傳給指紋識別系統，用于對指紋圖像進行篩選。所述圖像質量判斷裝置判斷指紋圖像質量的方法包括但不限于AM/FM模型判斷、熵判斷、方差判斷。

所述手指狀態判斷裝置判斷的手指狀態結果和所述圖像質量判斷裝置判斷的圖像質量結果可以用于提示或指導用戶更好的使用指紋產品。

進一步地，所述指紋檢測系統的每個裝置由前一級裝置滿足條件后再啟動當前裝置模塊，否則該裝置模塊處于深度睡眠狀態；未檢測到手指放上時，時鐘頻率調節裝置和電容檢測裝置處于極低頻率工作狀態；當電容檢測裝置初步檢測到手指放上后，圖像采集裝置、圖像信息檢測裝置在低頻工作狀態；當圖像信息檢測裝置檢測真正有手指接觸傳感器后，圖像采集裝置、圖像信息檢測裝置、手指狀態判斷裝置以及圖像質量判斷裝置進入高頻時鐘頻率下工作。

本發明提供的指紋檢測系統，其有益效果為：

1、本發明提出了在指紋傳感器芯片內部集成電容檢測裝置用于檢測指紋傳感器上部分陣列點上電容值的變化。該檢測電路取消了金屬環或金屬片，在電容檢測裝置和圖像信息檢測裝置只打開部分點進行檢測，減少了大面積掃描檢測，提高了檢測速度。

2、本發明的指紋檢測系統的每個裝置模塊由前一級裝置模塊滿足條件后再啟動當前裝置模塊，否則該裝置模塊處于深度睡眠狀態；未檢測到手指放上時，正在工作的模塊處于極低頻率工作狀態，檢測到手指之后，工作的模塊進入高頻時鐘頻率進行工作，這樣大大降低了系統在空閑時間內的功耗。

3、本發明在指紋檢測系統中增加手指狀態判斷裝置，應用層可以根據手指狀態信息提示用戶處理手指后再采集指紋，這樣可以輔助幫助用戶更好的應用指紋，從而提高用戶體驗效果。

4、本發明在指紋檢測系統中增加圖像質量判斷裝置，根據圖像質量判斷結果，可以屏蔽質量差的指紋圖像進入指紋識別系統，一定程度上規避了識別速度慢的圖像，同時減少了質量差的指紋圖像進入指紋識別系統的次數，降低了指紋識別系統處理功耗和減少了指紋識別時間。