[發(fā)明專利]電容和超聲波雙模式指紋傳感系統(tǒng)及其指紋影像辨識方法

在審

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• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN110889400A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 王地寶
• 申請（專利權(quán)）人: 神盾股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 宋洋;黃艷

本發(fā)明提供電容和超聲波雙模式指紋傳感系統(tǒng)，包含傳感器陣列裝置、切換電路及處理單元，切換電路耦接到傳感器陣列裝置的上電極，處理單元能控制切換電路選擇性耦接到一電容控制電路、一超聲波接收控制電路或一超聲波發(fā)送控制電路，以產(chǎn)生一電容式指紋影像及一超聲波指紋影像，以及決定輸出電容式指紋影像或超聲波指紋影像，并將輸出的所述指紋影像與一認證指紋進行比對。還提供一種電容和超聲波雙模式指紋傳感系統(tǒng)的指紋影像辨識方法，包含：產(chǎn)生一超聲波指紋影像及一電容式指紋影像；評估電容式指紋影像及超聲波指紋影像是否為高質(zhì)量指紋影像；根據(jù)評估結(jié)果決定輸出超聲波指紋影像或電容式指紋影像；將輸出的所述指紋影像與一認證指紋進行比對。

技術領域

本發(fā)明涉及指紋辨識技術領域，尤其是涉及一種電容和超聲波雙模式指紋傳感系統(tǒng)及其指紋影像辨識方法。

背景技術

光學式指紋傳感器、電容式指紋傳感器及超聲波指紋傳感器是目前常見的指紋傳感器種類。在不同的使用條件下(例如，干燥、潮濕或臟污的手指，溫度的冷或熱)，各種指紋傳感器形成的指紋影像的質(zhì)量不同，有時候會因所取得的指紋影像的質(zhì)量不佳，導致指紋辨識失敗。

電容式指紋傳感器是將多個微型電容傳感器，整合于一個晶片中，待指紋按壓晶片表面時，內(nèi)部微型電容傳感器會根據(jù)指紋波峰與波谷聚集而產(chǎn)生的不同電荷量，形成指紋影像。以現(xiàn)行的技術來說，當手指干燥的時候，電容式指紋傳感器可以形成質(zhì)量較佳的指紋影像，辨識成功率較高；而當手指潮濕的時候，所形成的指紋影像的質(zhì)量較差，容易造成誤判或是辨識失敗。

超聲波指紋傳感器主要由一個或多個壓電微機械超聲換能器(PMUT)或一個或多個電容微機械超聲換能器(CMUT)所組成。利用指紋波峰與波谷處的空氣密度差異，即可在接收超聲波回波時采集指紋特征來繪制出指紋影像。依技術現(xiàn)況來說，當手指干燥的時候，超聲波指紋傳感器所形成的指紋影像的質(zhì)量確實還不如光學式指紋傳感器或電容式指紋傳感器，但是，當手指潮濕的時候，超聲波指紋傳感器所形成的指紋影像的質(zhì)量明顯比光學式指紋傳感器或電容式指紋傳感器好。

指紋傳感器的成本與晶片的面積有關，換句話說，晶片的面積愈小成本愈低。一般來說，電容式指紋傳感器在干燥環(huán)境能形成的較佳的指紋影像，且電容式指紋傳感器的晶片又具有薄型化與小型化的優(yōu)點，適合運用在掌上型電子裝置上，例如筆記本電腦及手機等。但電容式指紋傳感器的缺點是在潮濕的環(huán)境或手指潮濕或臟污的情形下，所形成的指紋影像的品質(zhì)不佳，容易造成誤判或是辨識失敗，而不適合運用在戶外的交通工具(汽車)及門鎖上。對于超聲波指紋傳感器而言，有不易受到油污、濕手指影響的優(yōu)點，即使在潮濕的環(huán)境或手指潮濕或臟污的情形下，依然能形成品質(zhì)良好的指紋影像，適合運用在戶外環(huán)境中。

由于電容式指紋傳感器和超聲波指紋傳感器各有其優(yōu)點，倘若能將兩種指紋傳感器整合并取其優(yōu)點，就能發(fā)展出同時適應干手指及濕手指的指紋傳感器，也就是干手指時采用電容式指紋影像，濕手指時采用超聲波指紋影像，無論處于干燥或潮濕的環(huán)境下皆可取得品質(zhì)良好的指紋影像，而不會造成誤判或是辨識失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種電容和超聲波雙模式指紋傳感系統(tǒng)，包含一傳感器陣列裝置、一切換電路、一處理單元、一超聲波發(fā)送控制電路、一超聲波接收控制電路及一電容控制電路。

本發(fā)明提供一種電容和超聲波雙模式指紋傳感系統(tǒng)，包含一傳感器陣列裝置、一處理單元、一超聲波發(fā)送控制電路、一超聲波接收控制電路及一電容控制電路。

本發(fā)明提供一種電容和超聲波雙模式指紋傳感系統(tǒng)的指紋影像辨識方法，包含一產(chǎn)生指紋影像步驟，用以產(chǎn)生一超聲波指紋影像及一電容式指紋影像；一評估指紋影像質(zhì)量步驟，用以評估所述電容式指紋影像及所述超聲波指紋影像是否為一高質(zhì)量指紋影像；一選擇指紋影像步驟，用以根據(jù)一評估結(jié)果決定輸出所述超聲波指紋影像或所述電容式指紋影像；以及，一指紋影像鑒別步驟，用以將輸出的所述電容式指紋影像或所述超聲波指紋影像與一認證指紋進行比對。

附圖說明