指紋采集的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種指紋采集的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在與圖像采集相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，由于對(duì)于整體成本的考慮，產(chǎn)品往往會(huì)采用成本較低的指紋傳感器，這類指紋傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是成本低，但是明顯的缺點(diǎn)是圖像質(zhì)量差、幀數(shù)小。這類指紋傳感器表面處理技術(shù)有限，污跡和指紋殘留嚴(yán)重，成為導(dǎo)致圖像質(zhì)量差的一個(gè)主要原因。
[0003]并且，污跡的殘留會(huì)漸漸堆積在指紋傳感器的周邊區(qū)域，此區(qū)域按壓指紋時(shí)通常不會(huì)接觸(通常指紋位于圖像的中間位置)，但是屬于指紋圖像的一部分(周邊)，影響指紋圖像的整潔性，同時(shí)污跡嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致指紋圖像失去其有效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種提高圖像質(zhì)量的指紋采集的方法和裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下:
[0006]一種指紋采集的方法，包括:
[0007]設(shè)備上電啟動(dòng)時(shí)，預(yù)先采集并存儲(chǔ)一幅背景圖像；
[0008]當(dāng)需要時(shí)，采集指紋圖像；
[0009]利用所述背景圖像對(duì)采集的指紋圖像進(jìn)行差值計(jì)算；
[0010]輸出差值計(jì)算后的指紋圖像。
[0011]—種指紋采集的裝置，包括:
[0012]存儲(chǔ)模塊，用于設(shè)備上電啟動(dòng)時(shí)，預(yù)先采集并存儲(chǔ)一幅背景圖像；
[0013]圖像采集模塊，用于當(dāng)需要時(shí)，采集指紋圖像；
[0014]差值計(jì)算模塊，用于利用所述背景圖像對(duì)采集的指紋圖像進(jìn)行差值計(jì)算；
[0015]輸出模塊，用于輸出差值計(jì)算后的指紋圖像。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在設(shè)備上電啟動(dòng)時(shí)，預(yù)先采集并存儲(chǔ)一幅背景圖像，當(dāng)需要時(shí)，采集指紋圖像，利用背景圖像對(duì)指紋圖像進(jìn)行差值計(jì)算，通過(guò)差值計(jì)算可以對(duì)指紋殘留痕跡進(jìn)行處理，可以在幾乎無(wú)圖像質(zhì)量損耗和采集效率損耗，不改變指紋圖像紋理的情況下提高采集的圖像的質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的指紋采集的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的指紋采集的方法的另一實(shí)施例的流程示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明的指紋采集的裝置的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明的指紋采集的裝置的另一實(shí)施例的流程示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明的指紋采集的裝置獲取的指紋圖像的像素排布示意圖；
[0023]圖6為同一指紋圖像使用本發(fā)明的指紋采集的裝置進(jìn)行差值計(jì)算前后的一個(gè)實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]名詞解釋
[0026]1、背景圖像:在無(wú)指紋按壓時(shí)得到的圖像數(shù)據(jù)，包含了污跡數(shù)據(jù)，用做差值處理時(shí)的差值數(shù)據(jù)。
[0027]2、指紋圖像:圖像中有有效指紋的圖像。
[0028]3、無(wú)效圖像:獲得的圖像數(shù)據(jù)中有指紋信息但不完整的圖像數(shù)據(jù)。
[0029]4、圖像數(shù)據(jù):從指紋傳感器獲取到的數(shù)據(jù)，可能是背景圖像、指紋圖像或者無(wú)效圖像。
[0030]5、可輸出圖像數(shù)據(jù):經(jīng)過(guò)差值計(jì)算后可返回給上位機(jī)顯示或進(jìn)一步處理的圖像數(shù)據(jù)。
[0031]—方面，如圖1所示，本發(fā)明提供一種指紋采集的方法，包括:
[0032]步驟SlOl:設(shè)備上電啟動(dòng)時(shí)，預(yù)先采集并存儲(chǔ)一幅背景圖像；
[0033]本步驟中，可以在內(nèi)存中專門設(shè)置一背景圖像數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，以存儲(chǔ)所采集的背景圖像。
[0034]步驟S102:當(dāng)需要時(shí)，采集指紋圖像；
[0035]其中“需要時(shí)”可以是指設(shè)備接收到采集指紋圖像的命令等情況。
[0036]步驟S103:利用背景圖像對(duì)采集的指紋圖像進(jìn)行差值計(jì)算；
[0037]本步驟中，通過(guò)利用背景圖像和指紋圖像之間進(jìn)行差值計(jì)算，可以去掉采集的圖像數(shù)據(jù)中的污跡背景，得到可輸出的圖像數(shù)據(jù)，其中差值計(jì)算類似于參照物的概念。
[0038]步驟S104:輸出差值計(jì)算后的指紋圖像。
[0039]設(shè)備將差值計(jì)算后的指紋圖像數(shù)據(jù)輸出(如本機(jī)顯示或者返回給上位機(jī)顯示等)，或者設(shè)備根據(jù)差值計(jì)算后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。
[0040]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在設(shè)備上電啟動(dòng)時(shí)，預(yù)先采集并存儲(chǔ)一幅背景圖像，當(dāng)需要時(shí)，采集指紋圖像，利用背景圖像對(duì)指紋圖像進(jìn)行差值計(jì)算，通過(guò)差值計(jì)算可以對(duì)指紋殘留痕跡進(jìn)行處理，可以在幾乎無(wú)圖像質(zhì)量損耗和采集效率損耗，不改變指紋圖像紋理的情況下提高采集的圖像的質(zhì)量。
[0041]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，如圖2所示，當(dāng)需要時(shí)采集指紋圖像包括:
[0042]步驟S121:當(dāng)需要采集指紋圖像時(shí)，判斷有無(wú)手指按壓；
[0043]本步驟中，需要采集指紋圖像的情況可以是設(shè)備接收到采集圖像的命令后，可以是用戶觸動(dòng)采集圖像的按鍵，也可以是其他需要采集圖像時(shí)候的情況，優(yōu)選通過(guò)設(shè)備中的指紋傳感器自帶的感應(yīng)功能判斷有無(wú)手指按壓。
[0044]步驟S122:采集指紋圖像；
[0045]本步驟中，采集到的圖像不一定是有效圖像，有可能是背景圖像、指紋圖像或無(wú)效圖像。
[0046]步驟S123:再次判斷有無(wú)手指按壓，當(dāng)兩次判斷都有手指按壓時(shí)，執(zhí)行后續(xù)步驟。
[0047]本步驟中，如圖5所示，指紋傳感器在采集指紋圖像時(shí)就是通過(guò)一行行的掃描來(lái)獲取相應(yīng)像素點(diǎn)的灰度值，指紋采集器圖像采集原理就是如此?，F(xiàn)有技術(shù)中有一類成本較低的指紋傳感器，這類傳感器掃描的速度慢，采集的圖像質(zhì)量較差，而且傳感器表面殘留痕跡比較嚴(yán)重。當(dāng)這類指紋采集器獲得一幀的時(shí)間比較長(zhǎng)，即幀數(shù)較小時(shí)，就有可能出現(xiàn)掃描到一半時(shí)，按壓在傳感器表面的手指移動(dòng)或者離開的情況。這樣就會(huì)導(dǎo)致獲得的圖像不完整(出現(xiàn)半幅圖像)的情況，因此需要再次判斷有無(wú)手指按壓。
[0048]根據(jù)兩次有無(wú)手指按壓的情況，可以判斷獲取的圖像屬于背景圖像、無(wú)效圖像或者指紋圖像。若指紋傳感器兩次判斷都沒(méi)有手指按壓，則獲取的圖像是背景圖像；若兩次判斷都有手指按壓，則獲取的圖像是指紋圖像；若兩次判斷的情況屬于其他情況，獲取的圖像是無(wú)效圖像。由于沒(méi)有必要輸出無(wú)效的圖像數(shù)據(jù)，因此為了消除無(wú)效圖像這種概念，當(dāng)獲取的圖像是無(wú)效圖像時(shí)，用背景圖像數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)的背景圖像數(shù)據(jù)覆蓋當(dāng)前的圖像數(shù)據(jù)。
[0049]由于污跡隨時(shí)可能會(huì)發(fā)生改變，當(dāng)兩次判斷都沒(méi)有手指按壓時(shí)，優(yōu)選的將采集到的指紋圖像替換背景圖像，相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在獲取指紋圖像的過(guò)程中，可以實(shí)時(shí)對(duì)背景圖像進(jìn)行更新，除了在上電時(shí)采集一幅背景圖像外，不需要再定期或在每次手指按壓前，花額外的時(shí)間去采集一幅背景圖像，而且，如果要額外采集一幅背景圖像，還要提醒用戶此時(shí)不要按指紋，因?yàn)槿绻@取的圖像不是背景圖像時(shí)，需重新采集。這樣背景圖像數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)的背景圖像數(shù)據(jù)都是最新的圖像數(shù)據(jù)，還可以在不額外花費(fèi)花間的同時(shí)更新背景圖像緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，提高了效率。
[0050]作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，如圖3所示，利用背景圖像對(duì)采集的指紋圖像進(jìn)行差值計(jì)算進(jìn)一步為步驟S131:計(jì)算A = 255-(A1-A2)，其中A為差值計(jì)算后的指紋圖像中像