本發(fā)明有關(guān)一種指紋認(rèn)證(authentication)，特別是關(guān)于一種基于指紋認(rèn)證用以將電子裝置從休眠模式快速喚醒的方法。

背景技術(shù)：

指紋感測(cè)器普遍使用于移動(dòng)裝置(例如移動(dòng)電話)，用以擷取指紋圖案(pattern)的數(shù)字影像。擷取的數(shù)字影像經(jīng)由處理以產(chǎn)生生物樣板(biometrictemplate)，一般稱為最佳樣板(goldentemplate)，將其儲(chǔ)存起來作為后續(xù)比對(duì)之用。藉此，可識(shí)別操作移動(dòng)裝置的個(gè)人且驗(yàn)證其身份或存取認(rèn)可。相較于傳統(tǒng)使用密碼的使用者認(rèn)證機(jī)制，指紋認(rèn)證提供了便利且快速的途徑。

受限于移動(dòng)裝置的有限寶貴的電池電源，因此使用休眠模式以節(jié)省大量的功耗，而非讓移動(dòng)裝置一直處于開啟狀態(tài)。當(dāng)被喚醒時(shí)，移動(dòng)裝置的操作會(huì)從進(jìn)入休眠時(shí)的狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行。

然而，設(shè)有指紋認(rèn)證的傳統(tǒng)移動(dòng)裝置，從休眠模式回復(fù)時(shí)，由于比對(duì)擷取指紋影像與指紋最佳樣板需要花費(fèi)相當(dāng)?shù)臅r(shí)間，所以速度慢且浪費(fèi)功率。鑒于此，亟需提出一種新穎方法與裝置，用以快速地將移動(dòng)裝置從休眠模式予以喚醒。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述，本發(fā)明實(shí)施例的目的之一在于提出一種基于指紋認(rèn)證，用以將移動(dòng)裝置從休眠模式快速喚醒的方法，用以降低功耗。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，于休眠模式掃描指紋圖案以擷取影像。分析代表掃描指紋圖案的擷取影像，對(duì)于每一亮度值，得到擷取影像的像素?cái)?shù)目；且轉(zhuǎn)換擷取影像的分析結(jié)果為亮度分布。運(yùn)算亮度分布以得到特征值，且將特征值與預(yù)先儲(chǔ)存值作比較，當(dāng)匹配時(shí)則喚醒裝置。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，裝置包含主處理器、指紋感測(cè)器及區(qū)域控制器。 主處理器控制裝置的至少一元件。指紋感測(cè)器相應(yīng)設(shè)于掃描區(qū)域，且區(qū)域控制器控制指紋感測(cè)器。主處理器于操作模式時(shí)與區(qū)域控制器進(jìn)行通信，且于休眠模式時(shí)與區(qū)域控制器分離。于休眠模式，指紋感測(cè)器受控于區(qū)域控制器，掃描指紋圖案以擷取影像；分析代表掃描指紋圖案的擷取影像，對(duì)于每一亮度值，得到擷取影像的像素?cái)?shù)目，區(qū)域控制器再將其轉(zhuǎn)換為亮度分布，據(jù)以得到特征值；當(dāng)特征值與預(yù)先儲(chǔ)存值匹配時(shí)，區(qū)域控制器通知主處理器以喚醒裝置。

本發(fā)明基于指紋認(rèn)證，用以將移動(dòng)裝置從休眠模式快速喚醒，用以降低功耗。

附圖說明

圖1顯示本發(fā)明實(shí)施例的基于指紋認(rèn)證，用以將移動(dòng)裝置從休眠模式喚醒至操作模式的方法的流程圖。

圖2a例示移動(dòng)裝置的立體圖。

圖2b顯示圖2a的移動(dòng)裝置的簡(jiǎn)化方塊圖。

圖3a例示圖2b的指紋感測(cè)器執(zhí)行全域掃描的時(shí)序圖。

圖3b例示圖2b的指紋感測(cè)器執(zhí)行部分掃描的時(shí)序圖。

圖4a例示指紋感測(cè)器執(zhí)行部分掃描的示意圖。

圖4b例示指紋感測(cè)器執(zhí)行部分掃描的另一示意圖。

圖5例示指紋圖案的亮度分布所表示的影像直方圖。

圖6例示零圖案的亮度分布的影像直方圖。

圖7例示指紋感測(cè)器的示意圖，其被分割為四部分。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

100基于指紋認(rèn)證的方法

11掃描指紋

12分析影像

13轉(zhuǎn)換為直方圖

14得到特征值

15特征值是否匹配

20移動(dòng)裝置

201觸控屏幕

202掃描區(qū)域

203主處理器

204區(qū)域控制器

205指紋感測(cè)器

2051線

2052區(qū)塊

2053區(qū)塊

206放大器

207a～207d導(dǎo)線

t1～t6時(shí)間

具體實(shí)施方式

圖1顯示本發(fā)明實(shí)施例的基于指紋認(rèn)證，用以將移動(dòng)裝置從休眠模式(sleepmode)喚醒至操作模式的方法100的流程圖。本實(shí)施例的移動(dòng)裝置可為移動(dòng)電話，但不限定于此。如圖2a所例示的立體圖，移動(dòng)裝置20至少包含觸控屏幕201，及設(shè)有指紋感測(cè)器的相應(yīng)掃描區(qū)域202。本實(shí)施例的指紋感測(cè)器的實(shí)施技術(shù)可為電容式、光學(xué)式、射頻(rf)、電阻式、超音波、壓電式及微機(jī)電系統(tǒng)(mems)等。在本說明書中，休眠模式一詞可泛指移動(dòng)裝置20的低功率模式，用以節(jié)省大量功耗，而非讓移動(dòng)裝置20一直處于開啟狀態(tài)。休眠模式可包含待命(standby)、睡眠(sleep)、暫停(suspend)及休眠(hibernation)等。

圖2b顯示圖2a的移動(dòng)裝置20的簡(jiǎn)化方塊圖。移動(dòng)裝置20可包含主處理器(hostprocessor)203，主要用以操作移動(dòng)裝置20的元件(例如觸控屏幕201)。本實(shí)施例的主處理器203可包含中央處理單元。

移動(dòng)裝置20還包含區(qū)域控制器204，控制相應(yīng)于掃描區(qū)域202的指紋感測(cè)器205，用以認(rèn)證指紋感測(cè)器205所擷取的指紋圖案。于操作模式，主處理器203與區(qū)域控制器204進(jìn)行通信。于休眠模式，主處理器203與區(qū)域控制器204分離。

于步驟11(圖1)，當(dāng)處于休眠模式，指紋感測(cè)器205掃描指紋圖案以 擷取影像。在一實(shí)施例中，指紋感測(cè)器205受控于區(qū)域控制器204以執(zhí)行全域掃描(fullscan)，使得整個(gè)指紋感測(cè)器205都受到掃描。圖3a例示圖2b的指紋感測(cè)器205執(zhí)行全域掃描的時(shí)序圖。指紋感測(cè)器205受控于區(qū)域控制器204而周期性地(例如于周期t1～t2及周期t3～t4)執(zhí)行全域掃描。手指于時(shí)間t2與t3之間碰觸指紋感測(cè)器205。

在另一實(shí)施例中，指紋感測(cè)器205受控于區(qū)域控制器204以執(zhí)行部分掃描(partialscan)，使得部分指紋感測(cè)器205受到掃描。圖3b例示圖2b的指紋感測(cè)器205執(zhí)行部分掃描的時(shí)序圖。指紋感測(cè)器205受控于區(qū)域控制器204而周期性地(例如于周期t1～t2及周期t3～t4)執(zhí)行部分掃描。相較于全域掃描(圖3a)的實(shí)施例，本實(shí)施例所執(zhí)行的部分掃描(圖3b)的速度較快且功耗較低。

圖4a例示指紋感測(cè)器205執(zhí)行部分掃描的示意圖。在此例子中，多條(例如10條)連續(xù)的線當(dāng)中僅有一條線2051被掃描。圖4b例示指紋感測(cè)器205執(zhí)行部分掃描的另一示意圖。在此例子中，區(qū)塊2052的線被掃描，而其他區(qū)塊2053的線則未被掃描。

于步驟12，區(qū)域控制器204分析代表掃描指紋圖案的擷取影像。在本實(shí)施例中，使用統(tǒng)計(jì)方法以分析擷取影像，得到該擷取影像中，對(duì)應(yīng)于每一亮度值的像素?cái)?shù)目。

于步驟13，區(qū)域控制器204收集步驟12的分析結(jié)果，并將其轉(zhuǎn)換為亮度分布。根據(jù)本實(shí)施例的特征之一，分析結(jié)果被轉(zhuǎn)換為影像直方圖(histogram)。垂直軸表示像素?cái)?shù)目，水平軸表示亮度值，藉此，可畫出影像直方圖。在一例子中，較大亮度值表示較亮的像素。圖5例示指紋圖案的亮度分布所表示的影像直方圖。

如圖5所示，事先決定指紋圖案的影像直方圖的高(或第一)臨界值。為了決定高臨界值，首先要得到零(null)圖案(亦即，不具指紋的圖案)的亮度分布的背景直方圖，如圖6所例示。因?yàn)椴痪哂兄讣y，因此所擷取影像的像素大部分位于高亮度值的一狹窄背景范圍內(nèi)。在本實(shí)施例中，將背景范圍(圖6)的左(或低)邊界值設(shè)為指紋圖案(圖5)的影像直方圖的高臨界值。

參閱圖5，接著決定指紋圖案的影像直方圖的低(或第二)臨界值，其 中低臨界值小于高臨界值。位于影像直方圖左側(cè)的亮度分布呈單調(diào)上升，本實(shí)施例將較顯著像素?cái)?shù)目(例如250)處所對(duì)應(yīng)的亮度值設(shè)為低臨界值。比低臨界值更低的亮度值的像素主要為雜訊，必須予以舍棄。

由于指紋感測(cè)器205的不同部分受到不同程度的信號(hào)衰減，使得不同部分的反應(yīng)各不相同。圖7例示指紋感測(cè)器205的示意圖，其被分割為四部分，亦即部分a、部分b、部分c及部分d。從部分a所收集的信號(hào)經(jīng)由導(dǎo)線207a而被放大器206所放大。類似的情形，從部分b、部分c及部分d所收集的信號(hào)分別經(jīng)由導(dǎo)線207b、207c及207d而被放大器206所放大。相較于(較短)導(dǎo)線207a及207d的信號(hào)，(較長(zhǎng))導(dǎo)線207b及207c的信號(hào)受到較大的信號(hào)衰減，因此，部分a、部分b、部分c及部分d使用不同的高臨界值/低臨界值。例如，部分b/c的高/低臨界值較小于部分a/d的高/低臨界值。

接著，于步驟14，區(qū)域控制器204針對(duì)低臨界值與高臨界值之間的像素?cái)?shù)目進(jìn)行運(yùn)算，以得到特征值。例如，將低臨界值與高臨界值之間的像素?cái)?shù)目予以加總，以得到特征和。在另一例子中，則是得到標(biāo)準(zhǔn)差(standarddeviation)或者最大值/最小值作為特征值。

于步驟15，區(qū)域控制器204將步驟14所得到的特征值與預(yù)先儲(chǔ)存的特征值(其根據(jù)移動(dòng)裝置20的使用者的指紋圖案所得到)作比較。如果二特征值相匹配，則區(qū)域控制器204通知主處理器203，由主處理器203將移動(dòng)裝置20從休眠模式喚醒為操作模式(例如于圖3a/圖3b所示的時(shí)間t4)。如果二特征值未匹配，則流程回到步驟11。根據(jù)上述，本實(shí)施例不像傳統(tǒng)移動(dòng)裝置需要輸入密碼或按壓特定鈕來喚醒移動(dòng)裝置。

于進(jìn)入操作模式后，指紋感測(cè)器205可進(jìn)行全域掃描(例如于圖3a/圖3b所示的周期t5～t6)，掃描指紋圖案以擷取影像。該擷取影像可由主處理器203使用傳統(tǒng)技術(shù)(例如與預(yù)先儲(chǔ)存的指紋最佳樣板作比較，該傳統(tǒng)技術(shù)異于上述的直方圖技術(shù))來進(jìn)行認(rèn)證，用以確定操作移動(dòng)裝置20的個(gè)人是移動(dòng)裝置20所認(rèn)可的使用者。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求范圍；凡其它未脫離發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在下述的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。