使用拼接和裁剪的指纹认证制造技术

本发明专利技术涉及使用包括生物计量信息的身体部位来认证用户的方法、系统、装置。方法包括：将包括用户的身体部位的不同视图的局部注册图像拼接成至少一个拼接图，并且因此生成注册图像；获取身体部位的认证图像，其中，认证图像的大小是注册图像的一部分；在注册图像中确定至少一个感兴趣区域；以及将认证图像与在注册图像中所确定的感兴趣区域的图像数据进行匹配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及用于使用小型指纹传感器的指纹认证的方法、系统、装置。更特别地，本专利技术涉及使用包括生物计量信息的身体部位来认证用户的方法、系统、装置。
技术介绍
在生物计量感测领域中，指纹的使用已经演变为使用最广泛的技术之一。存在许多在用户被允许访问装置之前需要指纹认证的电子装置。这一事实可以通过考虑移动通信
(例如智能移动装置如智能手机的使用)而得到说明和例示。在该领域，对于提供用于访问装置自身的增加的安全性的需求以及此外对于提供对远程服务(诸如银行服务)的安全访问的需求增加，其中，所述银行服务经由数据通信网络可用。为了使得经由指纹感测实现这样的安全访问，用户需要参与所谓的注册过程，在注册步骤中，直接与用户的指纹关联的信息被注册以供稍后当要确定实际访问时在匹配过程中使用。在这样的注册过程期间，用户通常数次被提示将手指放到指纹传感器上，直到完整指纹或者至少指纹的大部分已经被记录为止。美国专利申请公开2014/0003677和2014/0003679中描述了现有技术指纹注册的示例。在这些公开所描述的系统中，在注册过程期间，用户被提供信息形式的反馈，所述反馈告知用户指纹的哪些部分仍需要被记录。指纹传感器例如是电容式触摸传感器：与使用光的光学扫描器相反，电容式触摸传感器在扫描手指时使用电流。电容式触摸传感器是无源或者有源的。无源传感器在每个传感器像素处测量传感器与手指之间的电容。电容对于指纹的脊纹(ridge)和凹谷(valley)不同，这是因为凹谷与传感器之间存在气隙。有源传感器使用充电循环，以在测量之前将电压施加到皮肤。手指与传感器之间的电场遵循脊纹的图案。有源传感器的优点在于在扫描期间不论手指还是传感器都不需要是洁净的。在利用电容式触摸传感器进行指纹认证期间，呈现给传感器的皮肤的足够大的区域一定与注册时呈现给传感器的皮肤的区域重叠，否则认证变得不可能。保证足够的重叠的标准方式是使注册包括下述过程：在所述过程中，用户将他的手指以不同角度多次放到传感器上，以使得越来越多的皮肤区域被覆盖于注册图像中。在认证时通常仅使用一次触摸，并且然后将从该帧提取的信息与注册信息进行匹配。使用匹配算法来比较注册图像与认证图像。匹配算法可以是基于图像的算法，其中，将认证图像与注册图像图解地相比较。匹配算法还可以比较认证图像和注册图像的某些特征。然后，对图像执行特征识别，以提取指纹的细节(即主要特征)。细节例如是脊纹端点、脊纹分叉点、短脊纹、孤立点(island)、脊纹环点、毛刺、交叉点、三角点和核心点。通常不会根据注册信息的区域覆盖与用于认证的信息的区域覆盖之间的大的差异来调整所使用的匹配。如果在匹配处理的特征比较步骤期间，在注册的特征的数目与从认证图像中提取的特征的数目之间存在不平衡，则比较的结果将是这些特征集并非对比良好。这背后的原因是对于冒充者在大传感器上的尝试，部分地模糊的指纹应当较不容易匹配。为了保留匹配器的该特性并且确保将足够的特征进行匹配以预防冒充者利用部分指纹进行的验证，对注册图像逐一地执行提取，从而产生模板的全体或集合。然后，当执行匹配时将从认证图像中提取的数据与这些模板中的每一个进行比较，并且根据这些个别匹配分数利用某一方法(例如使用最大值或平均值)来计算最终匹配分数。上述方法的一个缺点是当认证图像的位置介于两个或更多个注册图像之间时。所有需要的信息均被注册，但是在单个模板中却不足。一些小型电容式触摸传感器还具有细长的形状。当对源自于由这样的传感器获取的图像的信息进行匹配时，最大重叠对于手指的旋转非常敏感。如果例如这样的传感器为4×10mm，则来自具有相同取向的手指的图像的最大重叠是完整的40mm2，但是如果取向相差90度，则最大重叠减小到仅4×4＝16mm2。当认证系统不具有用于手指的任何硬件指导时，保证注册图像与认证图像之间存在足够的重叠的问题会特别突出。典型地，这是当系统用于例如智能手机时的情况。需要以下的系统：其对指纹认证系统进行优化，以在认证图像与注册图像对准不良时执行较好的匹配。还需要以下的系统：其对指纹认证系统进行简化和优化，以节省计算能力且加速处理。
技术实现思路
本公开内容的目的是提供一种方法、系统以及装置，其单独地或以任何组合的方式寻求缓解、减轻或者消除以上所确定的现有技术的不足以及缺点中的一个或者更多个。这些目的以及另外的目的通过用于使用包括生物计量信息的身体部位来认证用户的方法、系统以及装置来实现。本公开内容由所附权利要求界定。通过所附权利要求以及通过下面的描述和附图来阐述本公开内容的各个有利实施方式。根据一些方面，本公开内容提供了一种在生物计量感测系统中使用包括生物计量信息的身体部位来认证用户的方法。根据一些方面，方法包括：将包括用户的身体部位的不同视图的局部注册图像拼接成至少一个拼接图并且因此生成注册图像；获取身体部位的认证图像，其中，认证图像的大小是注册图像的一部分；在注册图像中确定至少一个感兴趣区域；以及将认证图像与在注册图像中所确定的感兴趣区域的图像数据进行匹配，并且因此使得实现对用户的认证。通过生成局部注册图像的至少一个拼接图并且因此生成注册图像，认证图像可以仅与一个图像进行匹配。由于认证图像比注册图像小，所以必须确定注册图像的局部区域以使得认证可以与局部区域进行匹配。局部区域是确定的认证图像可能匹配的感兴趣区域。该方法的优点在于：由于针对至少一个拼接图(即注册图像)来执行匹配，所以如果认证图像相比于局部注册图像被旋转，这也没有关系。又一优点在于：如果认证图像位于两个不同的局部注册图像的边缘也将没关系，这是由于它们在认证图像中将相同。再一个优点在于：通过仅需要将认证图像与一个图像而不是所有局部注册图像进行匹配，节省了计算能力和时间。根据一些方面，确定包括：通过比较认证图像中的特征与注册图像中的特征来在注册图像中估计认证图像的候选区域。通过比较认证图像中的特征与注册图像中的特征，可以在注册图像中定位感兴趣区域。指纹图像
中的特征比较是比较图像的有效方式。根据一些方面，感兴趣区域的大小与认证图像的区域的大小之间的差在匹配器的公差值之下。换言之，保证匹配器可以比较感兴趣区域与认证图像。根据一些方面，方法包括：注册包括身体部位的不同视图的若干局部注册图像。执行注册以获取局部注册图像，以使得注册图像可获得。根据一些方面，注册包括：使用二维生物计量传感器按时间顺序捕捉局部注册图像。换言之，传感器用于顺序地捕捉局部注册图像。以这种方式，仅需要一个传感器以获取局部注册图像并且因此还有注册图像。根据一些方面，获取包括：使用二维生物计量传感器捕捉认证图像。使用二维生物计量传感器是获取认证图像的便宜且良好的方式。根据一些方面，方法包括：复制感兴趣区域的图像数据并且将复制的数据存储在生物计量感测系统中。通过存储感兴趣区域的副本，可以选择所存储的复制图像的大小以与认证图像的大小相匹配。然后，对相似大小的两个图像最佳地执行匹配。根据一些方面，图像的匹配包括：通过对感兴趣区域的图像数据执行特征提取来形成至少一个注册模板；通过对认证图像执行特征提取来形成候选模板；以及将候选模板与注册模板进行匹配。通过利用所提取的特征来将候选模板与特征模板进行匹配，执行匹配的有效且精确的方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在生物计量感测系统(100)中使用包括生物计量信息的身体部位来认证用户的方法，所述方法包括：将包括所述用户的身体部位的不同视图的局部注册图像(102，402，502)拼接(S2)成一个或者更多个拼接图，并且因此生成注册图像(303)，获取(S3)所述身体部位的认证图像(101，501)，其中，所述认证图像的大小是所述注册图像的一部分，在所述注册图像中确定(S4)至少一个感兴趣区域(504)，以及将所述认证图像与在所述注册图像中所确定的感兴趣区域的图像数据进行匹配(S5)，并且因此使得实现对所述用户的认证。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.07 SE 1451337-81.一种在生物计量感测系统(100)中使用包括生物计量信息的身体部位来认证用户的方法，所述方法包括：将包括所述用户的身体部位的不同视图的局部注册图像(102，402，502)拼接(S2)成一个或者更多个拼接图，并且因此生成注册图像(303)，获取(S3)所述身体部位的认证图像(101，501)，其中，所述认证图像的大小是所述注册图像的一部分，在所述注册图像中确定(S4)至少一个感兴趣区域(504)，以及将所述认证图像与在所述注册图像中所确定的感兴趣区域的图像数据进行匹配(S5)，并且因此使得实现对所述用户的认证。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定(S4)包括：通过比较所述认证图像中的特征与所述注册图像中的特征来在所述注册图像中估计所述认证图像的候选区域。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述感兴趣区域的大小与所述认证图像的区域的大小之间的差在匹配器的公差值之下。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：注册(S1)包括所述身体部位的不同视图的若干局部注册图像。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述注册(S1)包括：使用二维生物计量传感器按时间顺序来捕捉(S1a)局部注册图像。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述获取(S3)包括：使用所述二维生物计量传感器来捕捉(S3a)认证图像。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：复制(S45a)所述感兴趣区域的图像数据，并且将所复制的数据存储(S45b)在所述生物计量感测...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·塞特贝里，哈米德·萨弗，肯尼斯·琼森，
申请(专利权)人：指纹卡有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE