一种新型电容式指纹传感器列条纹处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种新型电容式指纹传感器列条纹处理方法及装置，包括：移位寄存器模块、减法器模块、一次性编程存储器和数字控制模块；所述数字控制模块，用于根据外部指纹传感器输出的背景图像数据，获得列条纹数据，并将所述列条纹数据写入一次性编程存储器；以及当检测到指纹图像数据时，读取一次性编程存储器中的列条纹数据并存入移位寄存器模块；所述移位寄存器用于对所述背景图像数据进行移位处理，并输出移位后的数据至减法器模块；所述一次性编程存储器用于写入背景图像数据。本发明专利技术通过在芯片中集成OTP模块存储CNC参数，减小了处理难度，并减小后期软件的配置，提高了利用率，本发明专利技术处理后的指纹图像效果更好，从而提升指纹图像的质量。升指纹图像的质量。升指纹图像的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种新型电容式指纹传感器列条纹处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及指纹图像处理领域，具体涉及一种新型电容式指纹传感器列条纹处理方法及装置。

技术介绍

[0002]指纹芯片在我们的生活中出现的频率也越来越高，手机，电脑，门锁，汽车等各种场景都有指纹芯片的身影，因此指纹芯片的安全性和体验感至关重要。而一种高速，有效的图像处理方式将极大地提升芯片的安全性和体验感。CNC(column noise check)列条纹图像处理方式就是其中的一种图像处理方式。常用的CNC列条纹图像处理方式是，1、通过指纹传感器采集背景图(不放手指采图)，提取CNC参数；2、指纹传感器采集手指图像数据(放上手指采图)；3、将图像数据和CNC参数传给第三方MCU，通过软件配置的方式，用手指图像数据减去CNC参数，消除CNC列条纹。这种处理方式的缺点是，1、MCU资源有限，软件处理的方式速度较慢；2、每颗指纹芯片都存在个体差异，因此每颗指纹芯片CNC处理的参数是不一样的，那么每颗芯片都需要一套不同的软件，软件利用率太低。基于这2个缺点，通用的CNC列条纹图像处理方式已经变得不尽人意，因此非常有必要对传统的CNC列条纹处理方式进行改善，以提高芯片的安全性和体验感。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种新型电容式指纹传感器列条纹处理方法及装置，在芯片中集成OTP模块存储CNC参数，并将软件处理的CNC列条纹算法，替换为数字电路实现，用以解决现有件处理的方式速度较慢且配置麻烦的问题。
[0004]一种新型电容式指纹传感器列条纹处理装置，包括：
[0005]包括移位寄存器模块、减法器模块、一次性编程存储器和数字控制模块；
[0006]所述数字控制模块，用于根据外部指纹传感器输出的背景图像数据，获得列条纹数据，并将所述列条纹数据写入一次性编程存储器；
[0007]以及当检测到指纹图像数据时，读取一次性编程存储器中的列条纹数据并存入移位寄存器模块；
[0008]所述移位寄存器用于对所述背景图像数据进行移位处理，并输出移位后的数据至减法器模块；
[0009]所述减法器模块，用于计算移位后的数据与检测到的指纹图像数据的差值，将所述差值存入缓存；
[0010]所述一次性编程存储器用于写入背景图像数据。
[0011]进一步地，所述指纹图像数据为L行
×
N列的像素数据，所述列条纹数据包括对应于每列的L个像素数据的平均值，所述列条纹数据为1行N列的数据。
[0012]进一步地，所述所述移位寄存器模块包括N个移位寄存器，每个移位寄存器由逐级连接的M个触发器构成，第1个触发器的输出端与减法器的输入端连接，输入端与第2个触发
器的输出端连接，第2个触发器的输入端与第3个触发器的输出端连接，以此类推，第M
‑
1个触发器的输入端与第M个触发器的输出端连接，第M个触发器的输入端与计数器的输出端连接，其中，所述N为指纹图像数据的行数，所述N为列条纹数据的个数，所述M为单个列条纹数据的二进制位数。
[0013]进一步地，所述减法器模块包括L行
×
N列的减法器，每一列的减法器进行减法运算时的减数来自对应的移位寄存器的第1个触发器。
[0014]进一步地，还包括与减法器输出端连接的差值寄存器，用于将每个减法器的输出存入差值寄存器中。
[0015]进一步地，还包括递减计数器，用来完成M位减法并输出至差值寄存器后，停止减法器。
[0016]进一步地，数字控制模块输出使能信号：Run信号，当Run信号为1，递减计数器每个时钟周期递减。
[0017]进一步地，所述数字控制模块将所述背景图像数据的CNC参数数据存入长度为M的第一输入移位寄存器组，所述第一输入移位寄存器组包括1行
×
N列的第一输入移位寄存器，提取指纹图像数据的像素数据存入长度为M第二输入移位寄存器组，所述第二输入移位寄存器组包括L行
×
N列的第二输入移位寄存器，数字控制模块将差值过程分成M个时隙；
[0018]还包括L行
×
N列的减法器，每个减法器的被减数来自对应位置的第二输入移位寄存器；
[0019]对于第i行第j列的减法器，在第k个时隙，在数字控制模块控制下，第j列的第一输入移位寄存器输出码元为c(k
‑
1)作为减数，第i行第j列的第二输入移位寄存器输出码元为d(k
‑
1)作为被减数，c(k
‑
1)、d(k
‑
1)经减法器，其差信号形成第i
‑
j路信号。
[0020]一种新型电容式指纹传感器列条纹处理方法，应用于所述的一种新型电容式指纹传感器列条纹处理装置，具体包括一下步骤：
[0021]读取背景图像数据，获得N个Mbit列干扰参数COL_PARA；
[0022]将所述N个列干扰参数写入一次性编程存储器；
[0023]读取指纹图像数据，得到L
×
N个Mbit指纹图像数据RAW_DATA；
[0024]读取一次性编程存储器中的列干扰参数COL_PARA到移位寄存器中；
[0025]将读取的每个指纹图像数据RAW_DATA减去移位寄存器中的COL_PARA，获得处理后的指纹图像数据IMG_DATA。
[0026]本专利技术具有的有益效果：
[0027]1、第三方MCU资源有限，数据传出需要额外时间，降低芯片的整体处理速度，每颗芯片都会传出不同的CNC参数，因此每颗芯片都需要修改软件，软件重复利用率太低。且利用软件做减法运算，速度远低于在芯片中处理。将软件处理的CNC列条纹算法，做到芯片内部，极大地提高了CNC处理的速度，由于电路中每列pixel之间是存在干扰的，即文中提到的CNC参数，针对一颗芯片来说列与列之间的干扰是固定的，因此每一列的干扰参数也是固定的，因此在芯片中集成OTP模块存储CNC参数，减小了处理难度，同时减小后期软件的配置，提高了利用率，本专利技术处理后的指纹图像效果更好，从而提升指纹图像的质量；
[0028]2、本装置时延低、实时性强：在进行CNC列条纹处理时，本专利技术仅需从OTP模块提取CNC参数做减数，与实时采集的指纹图像数据做差值，从而消除指纹图像中的列干扰，由于
指纹图像数据的每一个像素对应的一个减法器，因此实时性更好，使得传感器系统时延低、实时性强，尤其适合高端图像传感器领域。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的CNC列条纹处理流程示意图；
[0030]图2为本专利技术的CNC列条纹处理装置示意图；
[0031]图3为本专利技术的内置缓存的CNC列条纹处理装置示意图；
[0032]图4为本专利技术的CNC参数数据示意图；
[0033]图5为本专利技术的指纹图像数据示意图；
[0034]图6为本专利技术的串行减法器示意图；
[0035]图7为通用CNC列条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型电容式指纹传感器列条纹处理装置，其特征在于，包括：包括移位寄存器模块、减法器模块、一次性编程存储器和数字控制模块；所述数字控制模块，用于根据外部指纹传感器输出的背景图像数据，获得列条纹数据，并将所述列条纹数据写入一次性编程存储器；以及当检测到指纹图像数据时，读取一次性编程存储器中的列条纹数据并存入移位寄存器模块；所述移位寄存器用于对所述背景图像数据进行移位处理，并输出移位后的数据至减法器模块；所述减法器模块，用于计算移位后的数据与检测到的指纹图像数据的差值，将所述差值存入缓存；所述一次性编程存储器用于写入背景图像数据。2.根据权利要求1所述的一种新型电容式指纹传感器列条纹处理装置，其特征在于，所述指纹图像数据为L行
×
N列的像素数据，所述列条纹数据包括对应于每列的L个像素数据的平均值，所述列条纹数据为1行N列的数据。3.根据权利要求2所述的一种新型电容式指纹传感器列条纹处理装置，其特征在于，所述所述移位寄存器模块包括N个移位寄存器，每个移位寄存器由逐级连接的M个触发器构成，第1个触发器的输出端与减法器的输入端连接，输入端与第2个触发器的输出端连接，第2个触发器的输入端与第3个触发器的输出端连接，以此类推，第M
‑
1个触发器的输入端与第M个触发器的输出端连接，第M个触发器的输入端与计数器的输出端连接，其中，所述N为指纹图像数据的行数，所述N为列条纹数据的个数，所述M为单个列条纹数据的二进制位数。4.根据权利要求3所述的一种新型电容式指纹传感器列条纹处理装置，其特征在于，所述减法器模块包括L行
×
N列的减法器，每一列的减法器进行减法运算时的减数来自对应的移位寄存器的第1个触发器。5.根据权利要求4所述的一种新型电容式指纹传感器列条纹处理装置，其特征在于，还包括与减法器输出端连接的差值寄存器，用于将每个减法器的输出存入差值寄存器中。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荑，黄昊，徐启波，
申请(专利权)人：上海菲戈恩微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：