[發明專利]利用力值進行指紋認證的方法

有效

• 申請號: 201880024705.3
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN110506275B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 馬庫斯·安德森;弗雷德里克·諾曼;埃里克·蒙特內默里
• 申請（專利權）人: 指紋卡安娜卡敦知識產權有限公司
• 主分類號: G06V40/13
• 分類號: G06V40/13;G06V40/12;G06F21/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;楊林森

本發明總體上涉及用于對包括指紋傳感器的電子設備的用戶進行認證的方法。該方法包括獲取驗證圖像序列。基于這些圖像估計第一驗證力值和第二驗證力值，其指示當獲取驗證圖像時對象在指紋傳感器上施加的力。驗證圖像表示和驗證力值形成針對第一圖像和力以及第二圖像和力中的每個的驗證模板。在相應的第一匹配步驟和第二匹配步驟中，將第一驗證模板和第二驗證模板與多個已存儲指紋登記模板中的至少一個進行匹配。當第一匹配步驟和第二匹配步驟均得到相應的驗證模板與多個已存儲指紋登記模板的相應的指紋模板之間的肯定性匹配時，提供指示用戶認證成功的信號。

技術領域

本發明總體上涉及用于認證包括指紋傳感器的電子設備的用戶的方法。本發明總體上進一步涉及對應的指紋感測系統和電子設備。

背景技術

為了提供訪問電子設備的增強的安全性并且同時將用戶便利性保持在可接受的水平，越來越多地使用各種類型的生物識別系統。特別地，指紋傳感器例如由于其形狀因子小、性能高和用戶接受度高已經被成功地集成在這些設備中。在各種可用的指紋感測原理(例如電容、光、熱等)中，電容感測最常用，特別是在大小和功耗比較重要的應用中。

與指紋傳感器相關的問題之一涉及試圖模仿活體指紋從而騙過指紋傳感器的所謂仿冒手指。如果仿冒手指成功實現欺騙，則可能會不合期望地批準對系統的未授權的訪問，或者可能會允許未授權的交易，這些可能導致災難性的后果。此外，仿冒手指相對容易生產，這最終可能導致欺騙嘗試的數量增加，特別是隨著指紋傳感器作為認證手段變得越來越普遍。

因此，需要在與關于指紋傳感器的認證有關的安全性級別方面有所改進。

發明內容

鑒于現有技術的上述和其它缺點，本發明的目的是提供一種用于改進指紋認證安全性的方法。另一目的是提供一種對應的指紋傳感器系統。

根據本發明的一個方面，因此提供了一種用于認證包括指紋傳感器的電子設備的用戶的方法，該方法包括以下步驟：使用指紋傳感器獲取對象的驗證圖像序列；基于圖像序列估計第一驗證力值和第二驗證力值，第一驗證力值指示當獲取序列中的第一驗證圖像時由對象在指紋傳感器上施加的力，而第二驗證力值指示當獲取序列中的第二驗證圖像時由對象在指紋傳感器上施加的力，其中，所述第一驗證力值不同于所述第二驗證力值；基于第一驗證圖像確定第一驗證圖像表示，并且基于第二驗證圖像確定第二驗證圖像表示，其中，第一驗證圖像表示和第一驗證力值形成第一驗證模板，并且第二驗證圖像表示和第二驗證力值形成第二驗證模板；在第一匹配步驟中將第一驗證模板與多個已存儲指紋登記模板中的至少一個進行匹配，在第二匹配步驟中將第二驗證模板與多個已存儲指紋登記模板中的至少一個進行匹配，每個指紋登記模板包括基于用戶手指的至少一部分的登記圖像的登記圖像表示和對應的登記力值，登記力值指示當獲取對應的登記圖像時用戶手指在指紋傳感器上施加的力，其中，對于肯定性匹配，同一驗證模板的驗證圖像表示和驗證力值需要與同一指紋登記模板的相應的登記圖像表示和登記力值相匹配，其中，在第一匹配步驟得到第一驗證模板與多個已存儲指紋登記模板中的一個之間為肯定性匹配，并且第二匹配步驟得到第二驗證模板與多個已存儲指紋登記模板中的另一個之間為肯定性匹配時，提供指示用戶認證成功的信號。

本發明基于這樣的認識，即活體手指的指紋根據施加在指紋傳感器上的力而變形。因此，認識到可以利用與變形有關的信息來提高指紋傳感器中的認證安全性。在不同的力值下(例如，在不同的作用力下)，活體指紋的驗證圖像表示將不同，而對于仿冒指紋，驗證圖像表示通常不會大幅改變，或者仿冒指紋通常不會以與活體指紋同樣的方式改變。例如，3維仿冒指紋(例如，由橡膠、環氧樹脂或其它材料制成)在受到力(例如，不破壞仿冒者但在成像邊界內的力)時微小地變形。此外，當對二維仿冒者(例如復印件的照片)施加力時這些仿冒者根本不會變形(使得仿冒指紋變形)。指紋變形可能涉及脊的變形如寬度或深度的增加，或者脊的分裂，或者在指紋圖像中出現孔。例如，對于已知的用戶，孔位于手指上的已知位置。當施加力時，孔往往會變寬并更清晰地突出。當然，指紋的其它變形也是可能的，并且此處提及的變形僅出于示例性目的。