[發明專利]一種基于光學的屏下指紋特征采集方法及設備

在審

• 申請號: 202310314096.8
• 申請日: 2023-03-28
• 公開（公告）號: CN116363005A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 潘武;李冀楠;朱龍
• 申請（專利權）人: 深圳市瑜威電子科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06V40/12
• 代理公司: 北京科創易佰知識產權代理事務所(普通合伙) 16113
• 代理人: 路忠琴

1.一種基于光學的屏下指紋特征采集方法，其特征在于，包括如下步驟：

將屏下指紋傳感器采集到的用戶指紋圖像進行分塊，獲取用戶指紋宏塊集合；

對所述用戶指紋宏塊集合中的各個宏塊進行失真度檢測，確定所述用戶指紋宏塊集合中各個宏塊對應的失真度；

判斷所述用戶指紋宏塊集合中各個宏塊對應的失真度是否高于預設的失真度閾值，當宏塊對應的失真度低于所述失真度閾值時，將該宏塊并入有效宏塊集；當宏塊對應的失真度高于所述失真度閾值時，確定該宏塊的指紋質量指數，當該宏塊的指紋質量指數高于該宏塊的失真度與有效條件概率的乘積時，將所述宏塊并入有效宏塊集；

根據宏塊對應的失真度對所述有效宏塊集中的宏塊進行指紋圖像增強，得到特征采集宏塊集合，提取所述特征采集宏塊集合中各個宏塊的指紋特征點，得到用戶指紋特征點集；

將所述用戶指紋特征點集存入用戶指紋數據庫，完成屏下指紋特征采集。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述用戶指紋宏塊集合中的各個宏塊進行失真度檢測，確定所述用戶指紋宏塊集合中各個宏塊對應的失真度包括：

在所述用戶指紋宏塊集合中依據行優先順序選取第一個宏塊作為當前宏塊，獲取當前宏塊的離散亮度表；

根據所述當前宏塊的離散亮度表，獲取當前宏塊的亮度差分序列；

根據所述當前宏塊的亮度差分序列，獲取當前宏塊的失真特征值矩陣；

根據所述失真特征值矩陣，由失真度算法計算所述當前宏塊的失真度；

依據行優先順序選取下一宏塊作為當前宏塊，重復上述步驟，直到獲得用戶指紋宏塊集合中所有宏塊對應的失真度。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述亮度差分序列包括橫向亮度差分序列和縱向亮度差分序列。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當宏塊對應的失真度高于所述失真度閾值時，確定該宏塊的指紋質量指數包括：

根據該宏塊的離散亮度表確定該宏塊中像素點亮度信息的方差值，得到該宏塊的宏塊亮度方差值；

確定所述用戶指紋圖像的圖像亮度方差值；

根據所述用戶指紋圖像的圖像亮度方差值與所述宏塊亮度方差值，確定該宏塊的指紋質量指數。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述用戶指紋圖像的圖像亮度方差值為所述用戶指紋圖像中所有像素點的亮度信息的方差值。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據宏塊對應的失真度對所述有效宏塊集中的宏塊進行指紋圖像增強包括：

獲取所述用戶指紋圖像的指紋紋線頻率；

確定有效宏塊集中各個宏塊對應的宏塊方向場；

根據所述宏塊的失真度、指紋紋線頻率和宏塊方向場，采用高斯濾波器對所述有效宏塊集中的宏塊進行指紋圖像增強。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，按照用戶指紋的圖像像素大小的公約數的正四邊形等比例對用戶指紋圖像進行分塊。

8.一種基于光學的屏下指紋特征采集設備，其特征在于，包括有屏下指紋采集單元，所述屏下指紋采集單元包括：

用戶指紋圖像分塊模塊，用于將屏下指紋傳感器采集到的用戶指紋圖像進行分塊，獲取用戶指紋宏塊集合；

宏塊失真度確定模塊，用于對所述用戶指紋宏塊集合中的各個宏塊進行失真度檢測，確定所述用戶指紋宏塊集合中各個宏塊對應的失真度；

有效宏塊集獲取模塊，用于判斷所述用戶指紋宏塊集合中各個宏塊對應的失真度是否高于預設的失真度閾值，當宏塊對應的失真度低于所述失真度閾值時，將該宏塊并入有效宏塊集，當宏塊對應的失真度高于所述失真度閾值時，確定該宏塊的指紋質量指數，當該宏塊的指紋質量指數高于該宏塊的失真度與有效條件概率的乘積時，將所述宏塊并入有效宏塊集；

圖像增強模塊，用于根據宏塊對應的失真度對所述有效宏塊集中的宏塊進行指紋圖像增強，得到特征采集宏塊集合；

屏下指紋特征提取模塊，用于提取所述特征采集宏塊集合中各個宏塊的指紋特征點，得到用戶指紋特征點集，將所述用戶指紋特征點集存入用戶指紋數據庫，完成屏下指紋特征采集。