本發(fā)明涉及用于指紋感測的裝置，確切地說涉及指紋校驗或驗證，涉及包括指紋校驗系統(tǒng)的應(yīng)答器以及指紋感測的方法。確切地說，本發(fā)明涉及智能卡，具體來說涉及允許將用戶校驗信息登記到智能卡中的電容式指紋感測接口的集成，以及此外，涉及此類指紋校驗裝置的制造。
背景技術(shù)：
：在像非洲的發(fā)展中世界的地區(qū)，有生物識別支付校驗的需求。在此些區(qū)域中的智能卡持卡人不習(xí)慣記憶PIN碼。因為這些區(qū)域仍然處于發(fā)展過程中，可用于生物識別校驗令牌和基礎(chǔ)設(shè)施的預(yù)算受到限制。當前可用的智能卡基礎(chǔ)設(shè)施是基于接觸的并且讀卡器并不可靠地準許在智能卡插入到讀取裝置中時通過智能卡的表面捕獲指紋圖像，因為在讀取器與智能卡通信時，整個卡表面被讀取器覆蓋并且接近卡表面是不可行的。因此，有提供以非接觸式和無電池模式操作并與現(xiàn)有智能卡基礎(chǔ)設(shè)施兼容的買得起的生物識別校驗令牌的需要。當前可用解決方案的已確定的三個主要問題是：功耗、成本和校驗速度。功耗的限制因素是指紋掃描裝置自身。實際的電容式指紋傳感器執(zhí)行人指紋的全區(qū)域掃描，從而導(dǎo)致過高的整體功耗。裝置成本的另一限制因素是高速緩存供后續(xù)處理的所掃描數(shù)據(jù)需要足夠大的存儲器。從成本的觀點來看，需要減少所掃描的數(shù)據(jù)的量以便能夠減小所需的高速緩存存儲器的大小。另一限制因素是校驗速度。處理完整區(qū)域掃描的數(shù)據(jù)需要可提供足夠的計算能力(以MIPS表示)的計算裝置。當前，大部分的處理時間 浪費在并不對最終提取的指紋特征有幫助的掃描區(qū)域上。因此，需要減少所需的數(shù)據(jù)量以便能夠更快運行圖像處理。已知可按慣例使用電容式傳感器陣列來檢測用戶的指紋。由此，人皮膚按慣例充當相對電極。常規(guī)的電容式傳感器陣列需要周圍的或外部的金屬環(huán)(帶槽框)。此外，根據(jù)常規(guī)的電容式傳感器系統(tǒng)，人皮膚充當相對電極的電極按慣例連接至接地電位。已觀察到，常規(guī)的指紋感測系統(tǒng)需要難以在移動裝置，例如智能電話、智能卡等中實現(xiàn)的特定構(gòu)造特征。此外，常規(guī)系統(tǒng)可能需要妨礙在便攜式或移動裝置中使用此類系統(tǒng)的大量能量。因此，可能需要指紋感測裝置尤其是指紋校驗系統(tǒng)、包括此類指紋校驗系統(tǒng)的應(yīng)答器以及用于指紋感測尤其是指紋校驗的方法，這些系統(tǒng)和方法減少前述缺點中的至少一些缺點。為了滿足上述需要，提供用于指紋感測尤其是指紋校驗的裝置、包括所述指紋感測裝置的應(yīng)答器以及用于指紋感測的方法，如獨立權(quán)利要求所指定。從屬權(quán)利要求限定本發(fā)明的具體實施例。技術(shù)實現(xiàn)要素：根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供包括傳感器系統(tǒng)的用于指紋感測(校驗/驗證)的裝置，該傳感器系統(tǒng)包括多個傳感器電容器(例如，在平面中布置成二維陣列)，每個傳感器電容器包括中心電極和環(huán)狀地包圍該中心電極并連接至接地電位的外圍電極；其中，在將手指接近該傳感器系統(tǒng)放置時，在該多個傳感器電容器的中心電極和外圍電極中的每個電極之間的電(雜散)場的變化用于檢測指紋(手指的表面形狀)。該裝置可被集成到或用在移動裝置，例如智能電話、膝上型計算機、平板計算機或尤其是應(yīng)答器另外尤其是智能卡等中。傳感器電容器中的每個傳感器電容器的中心電極(由導(dǎo)電材料制成)被相應(yīng)的外圍電極(也由導(dǎo)電材料制成)完全包圍，尤其是包圍在平面中。在操作期間或尤其是在特定操作步驟期間，電壓可施加在相應(yīng)的中心電極和相應(yīng)的外圍電極之間。由于中心電極、外圍電極的幾何形 狀以及在該中心電極和該外圍電極之間的材料，每個傳感器電容器可具有特定的原生電容。存儲在特定傳感器電容器上的電荷取決于在該中心電極和該外圍電極之間的電壓以及該傳感器電容器的電容。該傳感器電容器的電容可主要由雜散場電容構(gòu)成并可能被接近該中心電極和該外圍電極的手指影響和改變。確切地說，放在傳感器系統(tǒng)上或接近該傳感器系統(tǒng)放置的手指，尤其是手指的表面形狀可影響在該相應(yīng)中心電極和該相應(yīng)外圍電極之間的直接電場和雜散電場的總和，由此改變該電容，使得該電容不同于在沒有手指接近該傳感器系統(tǒng)放置時所觀察到的該原生電容。在該傳感器電容器中的每個傳感器電容器的該中心電極和該外圍電極之間的電場的變化可與相應(yīng)傳感器電容器的電容變化相關(guān)聯(lián)。指紋可呈現(xiàn)帶有升高區(qū)域(脊部)的部分和帶有非升高區(qū)域(谷部)的其它部分。該電容變化可包括關(guān)于接近該傳感器系統(tǒng)放置的手指的表面形狀的信息，并因此該信息指示指紋的升高部分或非升高部分的存在，并因此完全指示手指的指紋的圖像。電容可以多種方式測量或讀出。例如，該電容可轉(zhuǎn)換成與該電容成比例或與相對于原生電容的電容變化成比例的電壓信號。對于構(gòu)建指紋感測或校驗裝置，可以不再需要包圍傳感器系統(tǒng)的金屬環(huán)(帶槽框)。可以不需要大量的能量操作傳感器系統(tǒng)，使得該傳感器系統(tǒng)可在移動裝置，尤其是不具有內(nèi)部能量供應(yīng)而是由外部場例如RF場供電的裝置中操作。一般而言，外圍電極可彼此隔開或可彼此電連接。由此，可簡化制造指紋感測或校驗系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，中心電極具有矩形尤其是正方形的形狀，其中，尤其是電場的變化改變相應(yīng)傳感器電容器的電容。由此，中心電極可易于制造。相應(yīng)外圍電極可包括形狀可與該中心電極的外緣的形狀(尤其是矩形、正方形)類似的內(nèi)邊緣。例如，導(dǎo)電材料可選擇性地應(yīng)用于非導(dǎo)電基板或材料，由此形成將中心電極與外圍電極隔開的由非導(dǎo)電材料制成的環(huán)。分隔環(huán)的寬度可為沿該中心電極的周長是恒定的。根據(jù)本發(fā)明的實施例，中心電極和/或外圍電極包括至少一個凹部和 至少一個突起，該凹部和突起被布置以使得一個電極的突起延伸到相應(yīng)的另一個電極的凹部中。外圍電極和中心電極可在平面中形成?？烧J為凹部表示相應(yīng)電極的凹形部分，以及可認為突起表示相應(yīng)電極的凸形部分。因此，該電極中的一個電極的凸形部分可延伸到相應(yīng)的另一個電極的凹形部分中。電極的周長可定義為相應(yīng)電極的邊緣長度的總和，該邊緣與該相應(yīng)的另一個電極的相應(yīng)邊緣相對或毗鄰。例如，中心電極的周長可定義為該中心電極的外邊緣長度的總和。外圍電極的周長可定義為該外圍電極的內(nèi)邊緣長度的總和。電極的周長越大，相應(yīng)原生電容可能就越大。該傳感器原生電容越大，傳感器靈敏度可能就越大。因此，通過該電極設(shè)有至少一個凹部和至少一個突起，該一個或多個周長可增大并因此可提高該傳感器靈敏度。根據(jù)本發(fā)明的實施例，指紋校驗或感測裝置另外包括讀出系統(tǒng)，其適用于選擇性地生成指示多個傳感器電容器中的每個傳感器電容器的電容的輸出信號。讀出系統(tǒng)可以多種方式配置或構(gòu)造。該讀出系統(tǒng)可被配置成精確讀出多個傳感器電容器中的一個傳感器電容器，或例如并行讀出該(相鄰)多個傳感器電容器中的一組傳感器電容器。輸出信號可例如通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號。與該多個傳感器電容器的電容的變化對應(yīng)的多個輸出信號可用于生成指紋的圖像。此類圖像可存儲在電子存儲裝置中。讀出系統(tǒng)還可包括電容-電壓轉(zhuǎn)換器，其適用于將多個傳感器電容器中的每個傳感器電容器的電容轉(zhuǎn)換為與該電容成比例的電壓。電壓信號可易于被后續(xù)處理設(shè)備進一步處理。在具體實施例中，該電壓可能不一定與該電容成比例，但是在該電容增大時，該電壓也可增大。在其它實施例中，借助于在輸入電壓和數(shù)字輸出值之間具有非線性關(guān)系的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，可建立在該傳感器電容之間的非線性關(guān)系。下面的表1示出了非線性變換函數(shù)的例子，其中，第一列指示輸入電壓，第二列指示十進制輸出，以及第三列指示二進制輸出。如可以從表1所觀察到的，在輸入電壓增大一倍時，十進制輸出增加1。選擇稍 微高于系統(tǒng)噪聲級的第一量化步驟可能是有利的。此外，將該量化步驟增加1倍可能是有利的，因為通過包括二進制移位運算，可產(chǎn)生從對數(shù)表示到線性表示的快速數(shù)值變換。表1：輸入電壓十進制輸出二進制輸出0.000V0000b0.020V1001b0.040V2010b0.080V3011b0.160V4100b0.320V5101b0.640V6110b1.280V7111b在非線性關(guān)系是對數(shù)的情況下，可產(chǎn)生比在線性變換關(guān)系的情況下需要更少的被存儲以用于表示電壓電平(電容值)的數(shù)據(jù)位的數(shù)據(jù)壓縮。這種行為可節(jié)省數(shù)據(jù)存儲器空間，這直接轉(zhuǎn)換為成本節(jié)約。在一個實施例中，高達7的對數(shù)量化水平可用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換為3位數(shù)字表示，因此提供類似于8位線性量化的最低有效位的分辨率。根據(jù)本發(fā)明的實施例，電容-電壓轉(zhuǎn)換器包括：運算放大器，尤其是運算跨導(dǎo)放大器，該運算放大器具有連接至接地電位或參考電位的非反相輸入端，其中，傳感器電容器中的每個傳感器電容器可選擇性地連接至該運算放大器的反相輸入端；讀出電容器，該讀出電容器被連接在該運算放大器的反相輸入端和該運算放大器的輸出端之間；開關(guān)系統(tǒng)，該開關(guān)系統(tǒng)適用于選擇性地尤其是連續(xù)性地將多個傳感器電容器中的一個或多個傳感器電容器的電容轉(zhuǎn)換為在該運算放大器的輸出端處的相應(yīng)電壓。運算放大器可為常規(guī)的運算放大器。該運算放大器可具有非轉(zhuǎn)換輸入端、反相輸入端和輸出端。該讀出電容器可具有與該傳感器電容器的 原生電容相同或不同的電容。因此，該讀出電容器可以在該運算放大器的輸出端和該運算放大器的反相端之間的反饋路徑中連接。開關(guān)系統(tǒng)可包括多個開關(guān)(例如，用于傳感器電容器中的每個傳感器電容器的一個開關(guān)或兩個開關(guān)；用于多個傳感器電容器中的每行傳感器電容器的一個開關(guān)；并聯(lián)連接至該讀出電容器的一個開關(guān)以及連接在該運算放大器的輸出端和該采樣電容器之間的一個開關(guān))。根據(jù)一個實施例，連接至傳感器的開關(guān)可由移位寄存器控制，該移位寄存器加載有可通過該寄存器移位的數(shù)字圖案，由此，在無需提供專用列和行地址線的情況下控制所述開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，為了讀出特定傳感器電容器，開關(guān)系統(tǒng)適用于在手指接近傳感器系統(tǒng)時：對讀出電容器放電，將特定傳感器電容器的中心電極連接至運算放大器的反相輸入端，直到在反相輸入端處的電壓處于存在于非反相輸入端處的電位，在此情況下，在運算放大器的輸出端處的輸出電壓指示特定傳感器電容器的電容，并因此指示在接近特定傳感器電容器放置的區(qū)域中的指紋表面形狀。開關(guān)系統(tǒng)另外尤其適用于在將特定傳感器電容器的中心電極連接至運算放大器的反相輸入端之前，通過將特定傳感器連接至參考電壓來對該特定傳感器充電，或在將特定傳感器電容器的中心電極連接至運算放大器的反相輸入端時，對至少一個寄生電容器充電，由此發(fā)生電荷共用。由此，提供開關(guān)系統(tǒng)的兩種不同配置。在這些配置中的一種配置(類型A)中，待讀出的相應(yīng)傳感器電容器首先被充電至參考電壓。接著，在待讀出的特定傳感器電容器與至少一個寄生電容器之間的電荷共用發(fā)生。電荷共用取決于相應(yīng)傳感器電容器的(變化)電容，該電容變化由接近該相應(yīng)傳感器電容器的手指的存在而引起。在另一配置(類型B)中，待測量的傳感器電容器未被充電，但盡管如此，仍發(fā)生與事先被充電的至少一個寄生電容器之間的電荷共用。并且在此情況下，電荷共用也取決于接近待測量的相應(yīng)傳感器電容器的手指的表面形狀。開關(guān)系統(tǒng)或讀出系統(tǒng)的其它配置是可能的。根據(jù)本發(fā)明的實施例，電容-電壓轉(zhuǎn)換器另外包括采樣電容器，該采樣電容器可連接至運算放大器的輸出端以對讀出電容器的輸出電壓采樣，尤其另外包括用于將該采樣電容器的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)值的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中，讀出電容器的參考電壓和/或電容尤其是計算機可控的。確切地說，可在運算放大器的輸出端和采樣電容器之間提供開關(guān)。該開關(guān)可被短暫閉合以對至采樣電容器的運算放大器的輸出信號采樣。改變讀出電容器的電容可允許改變系統(tǒng)的靈敏度。改變參考電壓也是如此。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該裝置另外包括適用于控制傳感器系統(tǒng)的傳感器系統(tǒng)控制器，以便以低分辨率檢測在手指的概觀區(qū)域中的指紋特征、在該概觀區(qū)域中識別細節(jié)豐富子區(qū)域(確切地說，包括至少一個脊部末梢和/或脊部島狀物和/或脊部分叉和/或脊部交叉)、以高分辨率檢測在該子區(qū)域中的指紋特征，確切地說，該子區(qū)域的大小的總和在概觀區(qū)域的大小的20％和50％之間。傳感器系統(tǒng)控制器可控制開關(guān)系統(tǒng)，確切地說，通過向多個開關(guān)尤其是半導(dǎo)體開關(guān)(例如MOSFET)提供開關(guān)信號。傳感器系統(tǒng)控制器可例如首先以低分辨率讀出被傳感器電容器覆蓋的整個區(qū)域，例如通過并行讀出2×2鄰近的傳感器電容器(例如，通過并行讀出在傳感器電容器陣列的一行中的兩個傳感器電容器和在一列中的兩個傳感器電容器)。高分辨率可為傳感器電容器在該低分辨率期間在兩個維度中的每個維度中讀出的分辨率的兩倍或三倍或四倍。在另一個實施例中，指示該傳感器電容的電壓可被量化為可能低至1位的更低分辨率。在此情況下，高分辨率采樣意味著利用大量的量化步驟來采樣。概觀區(qū)域可覆蓋整個傳感器系統(tǒng)敏感區(qū)，即被多個傳感器電容器覆蓋的區(qū)域。指紋可通過脊部和谷部的形狀或圖案來表征。指紋的細節(jié)豐富子區(qū)域可包括比細節(jié)稀少子區(qū)域更高的頻率對比度或空間頻率分量，例如傅里葉分量或小波分量。細節(jié)豐富子區(qū)域可能比其它細節(jié)稀少子區(qū)域更適用于執(zhí)行指紋驗證或校驗。對于待校驗或驗證的特定用戶而言，該細節(jié)豐富子區(qū)域可包括更多特征。由于該概觀區(qū)域以低分辨率記錄， 存儲該低分辨率指紋表示所需的存儲量可保持在可接受的限度。此外，由于只有特定細節(jié)豐富子區(qū)域以高分辨率提取和記錄，而且指紋的高分辨率子區(qū)域表示的總和的大小可以不超出可用存儲容量并且可以不需要大量的存儲。因此，該裝置很適合被集成到具有有限存儲容量的裝置例如移動裝置，尤其是智能卡中。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該裝置另外包括存儲裝置，尤其是包括于安全元件中的存儲裝置，該存儲裝置用于存儲表示授權(quán)用戶的指紋的參考指紋數(shù)據(jù)，尤其是使用傳感器系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)，該裝置另外包括比較器，尤其是包括于安全元件中的比較器，其適用于比較相對于該參考指紋數(shù)據(jù)的在至少一個子區(qū)域中的指紋特征，以及指示該比較結(jié)果的指示器。由此，指紋感測裝置可容易地適于用作指紋校驗或驗證系統(tǒng)。從未知用戶記錄的指紋可與存儲在存儲裝置內(nèi)的參考指紋表示比較和匹配。比較器可執(zhí)行特定的圖像處理功能。比較可例如包括計算相關(guān)函數(shù)、旋轉(zhuǎn)待比較的圖像或子區(qū)域中的一個，等等。確切地說，參考指紋數(shù)據(jù)可使用與用于采集未知用戶的指紋表示的指紋感測系統(tǒng)完全相同的指紋感測系統(tǒng)來采集。通過使用同一個傳感器系統(tǒng)來采集參考數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，可提高校驗或驗證精確度。指示器可例如包括LED或在顯示屏上的文本輸出。此外，比較的結(jié)果可例如在支付交易期間傳送到外部裝置，例如讀卡器，該讀卡器為接觸式或非接觸式讀卡器。根據(jù)本發(fā)明的實施例，識別細節(jié)豐富子區(qū)域包括將低分辨率表示轉(zhuǎn)換為頻率/小波域，確切地說計算Haar小波變換并分析其頻率內(nèi)容。確切地說，(圖像)高速緩存可具有在16kB和128kB之間的容量。在該高速緩存具有相對低容量時，其可易于被集成到移動裝置，例如智能電話或智能卡中。Haar小波變換已被證明適合于表征二維表示的信息內(nèi)容，例如指紋的圖像。該Haar小波變換可易于計算。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供應(yīng)答器，其包括根據(jù)上述實施例中的一個實施例的用于指紋校驗的裝置，其中，該應(yīng)答器尤其是由讀取器場供 電，尤其是由非接觸式支付終端(POS)供電。應(yīng)答器可包括用于以無線方式向讀取器裝置傳送數(shù)據(jù)的通信接口，該通信技術(shù)尤其包括射頻技術(shù)。該應(yīng)答器可被配置成RFID標簽或例如另外具有接觸式通信接口的智能卡。應(yīng)答器可另外包括安全元件，其包括用于存儲參考指紋數(shù)據(jù)和其它私人數(shù)據(jù)的存儲裝置。該安全元件可被該應(yīng)答器的特定應(yīng)用以安全的方式訪問。在該安全元件內(nèi)的數(shù)據(jù)可被加密。而且，該安全元件可另外包括加密密鑰。該應(yīng)答器的安全性可由此得以改進。根據(jù)本發(fā)明的實施例，應(yīng)答器另外包括電源管理，其適用于在傳感器系統(tǒng)在檢測指紋特征時斷電安全元件。指紋傳感器系統(tǒng)可能需要相對大量的電力。由此，至少臨時斷電該安全元件可在通過操作傳感器系統(tǒng)來采集指紋表示期間節(jié)約能量。應(yīng)當理解，單獨或以任何組合公開、描述或采用的用于指紋感測/校驗的裝置的特征也可應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的實施例的指紋感測/校驗的方法，且反之亦然。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供指紋感測(校驗)的方法，其包括使用傳感器系統(tǒng)，該傳感器系統(tǒng)包括多個傳感器電容器(例如，布置在平面中)，每個傳感器電容器包括中心電極和環(huán)狀地包圍該中心電極并連接至接地電位的外圍電極，接近該傳感器系統(tǒng)放置手指，由此改變在該多個傳感器電容器的中心電極和外圍電極中的每個電極之間的電場的變化，并(至少間接)檢測該電場的變化，由此感測指紋。指紋感測方法可通過上述用于指紋感測的裝置來執(zhí)行。該方法可例如是電子支付方法，尤其是結(jié)合或使用讀取器裝置或讀卡器裝置執(zhí)行的電子支付方法的一部分。現(xiàn)將參考附圖來描述本發(fā)明的實施例。本發(fā)明不受所示或所述實施例限制。附圖說明圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括在用于指紋感測/ 校驗的裝置中的傳感器系統(tǒng)；圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括在用于指紋感測/校驗的裝置中的傳感器系統(tǒng)；圖3示意性地示出了如在根據(jù)本發(fā)明的實施例中所使用的用于感測指紋的傳感器系統(tǒng)的原理的橫截面?zhèn)纫晥D；圖4示意性地示出了用于處理如由根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳感器系統(tǒng)生成的傳感器信號的平均方法；圖5示意性地示出了用于指紋感測/校驗的裝置的電路圖，該裝置包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的讀出系統(tǒng)；圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括在指紋感測/校驗的裝置中的讀出系統(tǒng)的電路圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于指紋感測/校驗的裝置的示意框圖；圖8、9和10示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的在用于指紋感測/校驗的方法期間所采集的指紋表示的例子；圖11示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用在指紋感測/校驗的方法中的存儲裝置；圖12示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的不同指紋處理方法的方法步驟；圖13和14示意性地示出了包括誤差分析的當前技術(shù)發(fā)展水平指紋校驗系統(tǒng)；圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的在不同指紋處理方法期間的方法步驟；圖16以示意圖方式示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的生物識別指紋系統(tǒng)；圖17以示意圖方式示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)集成原理；以及圖18以示意圖方式示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的卡集成原理。具體實施方式本發(fā)明的實施例可實現(xiàn)使用以下特征的優(yōu)點：·組合的指紋掃描和特征提取速度更快和更少的存儲器需求·帶有隨機像素尋址的快速開關(guān)電容器指紋傳感器·通過二維加權(quán)平均來提高空間分辨率·在登記模式和校驗?zāi)Ｊ街g共享資源本發(fā)明的實施例可包括以下特征：應(yīng)用令牌上指紋校驗(一對一)而非持卡人識別(一對多)；提供可具有智能卡格式的集成指紋校驗令牌；該校驗令牌可包括：·運算跨導(dǎo)放大器(OTA)，其帶有用于實現(xiàn)快速電容-電壓轉(zhuǎn)換器的電容反饋網(wǎng)絡(luò)，該快速電容-電壓轉(zhuǎn)換器帶有指示所測量的傳感器電容的電壓讀數(shù)，·該指紋傳感器裝置被組織成帶有行和列的矩陣配置，并被布置成通過選擇個別的行和列，允許隨機接入至少一個個別傳感器，·圖像掃描和特征提取不再是單獨的處理步驟，并且圖像掃描已與細節(jié)點的預(yù)提取和脊部流動特征組合，·通過以兩個步驟掃描該指紋來執(zhí)行早期的數(shù)據(jù)簡化：·步驟1為降低分辨率的第一原始掃描，其獲得潛在的細節(jié)點區(qū)域的位置和包含脊部流動信息的區(qū)域，·步驟2為一系列全分辨率精密掃描，其應(yīng)用于通過步驟1識別的潛在的細節(jié)點和脊部流動區(qū)域，·通過應(yīng)用在登記期間收集的信息，最終細節(jié)點和脊部流動提取過程得以簡化；該步驟向匹配過程提供所提取的細節(jié)點和脊部流動信息，·該細節(jié)點和脊部流動匹配在安全元件的安全處理環(huán)境內(nèi)部執(zhí)行，·該掃描裝置被具體設(shè)計成通用MCU的I/O擴展，例如其經(jīng)由標準SPI接口通信。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括多個電容器101的傳感器系統(tǒng)100。傳感器電容器101中的每個傳感器電容器包括中心電極103以 及環(huán)狀地包圍中心電極103并連接至接地電位的外圍電極105。中心電極103可具有正方形形狀并可在平面中跨兩個不同方向延伸。中心電極103被外圍電極105以空隙107(包圍中心電極103)電隔開，其中直線段具有恒定寬度。在操作傳感器系統(tǒng)100期間，電壓被施加在中心電極103和外圍電極105之間，由此在該兩個電極之間形成電場，該電場包括直接場分量和雜散場分量。所述電場被接近傳感器系統(tǒng)100放置的手指干擾并改變，對該電場的干擾及其變化尤其取決于手指的表面形狀，尤其是指紋特征。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的也包括多個傳感器電容器201的傳感器系統(tǒng)200，每個傳感器電容器包括中心電極203和外圍電極205。不同于圖1所示的傳感器系統(tǒng)100的實施例，如圖2所示的傳感器系統(tǒng)200包括多個中心電極203，該多個中心電極203包括至少一個凹部209以及突起211。外圍電極205包括延伸到中心電極203的凹部209中的突起213。繼而，中心電極203的突起211延伸到該外圍電極的凹部215中并由此與其交錯。由此，在該中心電極和外圍電極205之間形成交錯布置。通過中心電極203和外圍電極205的包括凸形的和凹形的截面或部分的特定形狀，傳感器電容器201的原生電容可以相對于如圖1所示的傳感器系統(tǒng)100的傳感器電容器101的原生電容增大。由此，可提高傳感器靈敏度。在圖1和2中示出帶有2行和2列的示例性(簡化)電容式傳感器陣列。在切實可行的實施例中，該傳感器矩陣可具有覆蓋10mmx10mm的面積的192x192個傳感器的尺寸。在兩個維度中的兩個傳感器節(jié)點之間的間距可為例如52um。如圖1所示的傳感器尚未針對最大傳感器電容進行優(yōu)化。由于傳感器電容轉(zhuǎn)換為傳感器靈敏度，可能需要放大傳感器電容。通過利用如圖2所指示的提供更好的面積利用率的交錯結(jié)構(gòu)，可改進該傳感器節(jié)點電容器。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳感器系統(tǒng)的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D。由此，具有限制邊界或表面形狀319的手指317被放置接近包括多個傳感器電容器301的傳感器系統(tǒng)300。具有指示在x方向的位置的橫坐標322和具有表示該電容器的縱坐標324的曲線320示出了多個傳感器電容器301的電容326如何取決于手指317的限制邊界319的表面形狀而變化。附著的手指317可能影響在傳感器節(jié)點Cs1…Cs6和所包圍的接地電極之間形成的雜散電場，因此改變了傳感器電容。沿x-維度測量的電容在圖3的曲線320中示出。在中心電極和所包圍的接地電極之間的空隙的寬度確定傳感器的垂直分辨率。通過圖3所指示的傳感器布局只是示意性的，并且最終尺寸如寬度和空隙必須遵循垂直分辨率要求。圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的可被包括在用于指紋感測/校驗的裝置內(nèi)的加權(quán)平均。加權(quán)平均方案428接收表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳感器系統(tǒng)的不同傳感器電容器的電容量的電容值Csn-1、Csn和Csn+1。傳感器信號429可使用乘法元件431乘以因數(shù)-1、0和1并可使用求和元件433求和。接著通過元件435獲得CW/CS之間的比率。輸出被添加到該傳感器電容器的位置xn以便導(dǎo)出量xpeak。在一個實施例中，脊部的峰值可從如圖4所指示的過濾運算獲得。從具有已知x位置的三個相鄰樣本，可通過加權(quán)平均運算獲得該脊部峰值的x位置?？蓱?yīng)用這種加權(quán)平均過濾器，以在無需提高傳感器陣列的空間分辨率或無需提高一個傳感器電容器的數(shù)字分辨率的情況下獲得更精確的峰值位置。在另一實施例中，加權(quán)平均的原理同樣可應(yīng)用于X維度和Y維度。圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括讀出系統(tǒng)537的電路圖的指紋傳感器裝置560。如圖1和2中的傳感器系統(tǒng)100和200所示，讀出系統(tǒng)537適用于捕獲被標記為C11、C12、C21和C22的示例性形式傳感器電容器501的電容值。電壓源538生成參考電壓VREF以及另一電壓源539生成另一參考電壓VREF0。讀出系統(tǒng)537包括具有反相輸入端541和非反相輸入端542的運算放大器(OTA)540。電容器501的中心電極503可通過相應(yīng)開關(guān)S11、 S12、S21、S22連接至運算放大器540的反相輸入端541。讀出系統(tǒng)537另外包括讀出電容器543，其在運算放大器540的輸出端544和運算放大器540的反相輸入端541之間的反饋路徑中連接。電容-電壓轉(zhuǎn)換器545將傳感器電容器501中的一個或多個傳感器電容器501的電容轉(zhuǎn)換為在運算放大器540的輸出端544的電壓。開關(guān)系統(tǒng)546適用于選擇性地尤其是連續(xù)地將多個傳感器電容器501中的一個或多個傳感器電容器501的電容轉(zhuǎn)換為運算放大器540的輸出端544的相應(yīng)電壓。在一個實施例中，傳感器電容器的電容可通過如圖5所示的開關(guān)電容器電容-電壓轉(zhuǎn)換器來確定。在此實施例中，該傳感器裝置包括帶有電容器C11…C22的開關(guān)電容器傳感器矩陣和被配置成反相放大器的OTA。在附著的手指影響的情況下(參看圖3)，感測電容器C11…C22的雜散電容偏離其標稱(或原生)電容值。為測量例如傳感器電容器C11的電容，通過簡單閉合開關(guān)S11和S100同時保持S101斷開，將傳感器電容器C11充電至參考電壓Vref。在C11充滿電時，開關(guān)S100和S11被再次斷開。讀出相位通過閉合開關(guān)S3和對電容器C4放電的行開關(guān)S101以及將跨C3和C100的電壓設(shè)置為Vref0電位(經(jīng)由電壓跟隨器模式的OTA)來準備。開關(guān)S3現(xiàn)在為斷開以及開關(guān)S11為閉合。由于在該OTA的反相輸入端處在C11、C100和C3之間的電荷共用所產(chǎn)生的所得電壓造成通過電容器C4的輸出沉降電流，直到在該OTA的反相輸入端的電壓回到Vref0電位，其中，電容器C4與并聯(lián)的電容器C3、C100和C11串聯(lián)連接。因此，如果C4的電容等于C11的電容，則該OTA的輸出電壓為(Vref0-Vref)。C11的任何電容偏差產(chǎn)生該OTA的輸出電壓的對應(yīng)變化。因此，該OTA的輸出電壓指示C11的電容。在該OTA的輸出電壓已固定時，開關(guān)S4被簡單閉合以對在電容器C6上的該OTA的輸出電壓采樣。電容器C100和C200指示與行讀出線相關(guān)聯(lián)的寄生電容，電容器C3指示與該OTA的負輸入節(jié)點相關(guān)聯(lián)的寄生電容，以及電容器C5指示與該OTA的輸出線路相關(guān)聯(lián)的寄生電容。開關(guān)S100、S200、S11...S22、S101、S201、S3和S4可通過計算機程序或通過狀態(tài)機以個別傳感器電容器或一組傳感器電容器可被一次評估的方式來控制?？珉娙萜鰿6的電壓可由合適的裝置轉(zhuǎn)換為數(shù)值以供進一步處理。在一個實施例中，跨電容器C6的電壓的數(shù)值處理可包括減去電壓Vref0、放大所得電壓差和所放大電壓差的模數(shù)轉(zhuǎn)換。在一個實施例中，未連接至當前被讀出的行的所有傳感器電容器保持連接至電壓Vref。行開關(guān)保持閉合。讀取傳感器電容器包括閉合開關(guān)S3，直到行電壓被復(fù)位為Vref0電位，接著斷開S3。接著通過閉合相關(guān)開關(guān)例如S11，該傳感器電容器連接至讀出軌。施加于反相OTA輸入端的電壓變化將致使OTA將在該反相OTA輸入端的輸入電壓返回至Vref0電位。對于在行中的所有感測電容器，該序列被重復(fù)。在一個實施例中，除傳感器電容器C11…C22外的所有部件被包括在單塊集成電路中。傳感器電容器C11…C22通過添加在單塊集成電路頂部上的再分布層來實現(xiàn)。在另一實施例中，包括傳感器電容器C11...C22的所有部件被包括在單塊集成電路中。在一個實施例中，出于設(shè)置系統(tǒng)增益的目的，參考電壓Vref是計算機可控的。對于傳感器電容的相同電容值而言，更高的Vref值將產(chǎn)生更低的電壓，更低的Vref值將產(chǎn)生更高的輸出電壓。在一個實施例中，受控的參考電壓由應(yīng)用控制器提供給傳感器裝置。在一個實施例中，出于設(shè)置系統(tǒng)增益的目的，電容器C4是計算機可控的。對于傳感器電容的相同電容值而言，更高的C4電容值將產(chǎn)生更低的負輸出電壓，而更低的C4電容值將產(chǎn)生更高的負輸出電壓。在一個實施例中，設(shè)定在一行中的電容器的數(shù)量為192并且也設(shè)置行的數(shù)量為192。在每行中的所有第一電容器由相同控制信號控制，在每行中的所有第二電容器由相同控制信號控制，等等。傳感器讀出系統(tǒng)(如圖5所示的讀出系統(tǒng)類型A)具有以下工作原 理：1.全部開關(guān)斷開2.閉合例如S100和例如S11，傳感器CapC11將被充電至Vref3.斷開例如S11和例如S100，將行從Vref斷開4.閉合例如S101、閉合S3、閉合S4，傳感器行寄生電容C100和C3以及C5和C6將被充電至Vref0電位5.斷開S3以準備讀出6.閉合例如S11，將呈現(xiàn)在例如C11和C100和C3之間的電荷共用，從而產(chǎn)生在負OTA輸入端上的電壓變化。OTA將驅(qū)動通過C4的電流，直到OTA輸入電壓為零。7.斷開S4以對在C6上的輸出電壓采樣并保持在C6上的輸出電壓，斷開例如S1018.借助于例如4位管線ADC，將Vout-Vref0轉(zhuǎn)換為數(shù)值表示類型A讀出系統(tǒng)的缺點為需要向傳感器行的寄生電容施加不同電壓(Vref和Vref0)。由于寄生電容器的恒定充電/放電，這種行為可能產(chǎn)生不必要的供應(yīng)電流。緊接著需要提供兩個獨立的參考電壓。而且，去除開關(guān)Sx00以便實現(xiàn)與速度提高相結(jié)合的較不復(fù)雜的讀出操作可能是所期望的。這種行為可通過圖6所示的類型B讀出系統(tǒng)來校正。圖6示意性地示出了包括在指紋感測裝置660中的根據(jù)本發(fā)明的實施例的另一讀出系統(tǒng)637。在圖5和6中的結(jié)構(gòu)和/或函數(shù)中類似的特征用相同的附圖標號來標記。讀出系統(tǒng)637具有與圖5所示的讀出系統(tǒng)537共同的多個特征。不同于圖5所示的讀出系統(tǒng)537，圖6所示的讀出系統(tǒng)637包括用于傳感器電容器601中的每個傳感器電容器601的相應(yīng)開關(guān)647，其允許對相應(yīng)電容器601放電。對于兩個系統(tǒng)共同的是運算跨導(dǎo)放大器640、讀出電容器643和被連接在讀出電容器643的電極之間的相應(yīng)開關(guān)548、648。通過閉合開關(guān)550、650，采樣電容器549、649可被連接至運算放大器540、640的輸出端544、644，以便對與所測量的電容器的電容對應(yīng)的電壓值采樣。電容器C100、C3和C5表示由電線生成的寄生電容器和例如在半導(dǎo)體元件中的非線性寄生電容器。圖6所示的讀出系統(tǒng)637只需要一個參考電壓源639，由此簡化系統(tǒng)。每個傳感器電容器601現(xiàn)在具有的可將初始條件設(shè)定為零電壓的所附接的個別放電開關(guān)。OTA的接地電位被連接至Vref。只需要單個Vref電源。工作原理如下：1.全部開關(guān)斷開以設(shè)定所定義的初始條件2.閉合例如S101、閉合S3、閉合S4，并且傳感器行寄生電容C100和C3以及OTA輸出電容C5與采樣和保持電容C6將被充電至Vref電位，反饋電容器C4將被放電。同時閉合例如S11b，其對例如C11放電3.斷開例如S11b以結(jié)束例如C11的放電4.斷開S3以準備讀出，這將該OTA配置為電荷放大器5.閉合例如S11a，將呈現(xiàn)在例如C11和C100和C3之間的電荷共用，從而產(chǎn)生在負OTA輸入端上的電壓降。OTA將驅(qū)動電流通過C4直到OTA輸入電壓為零(＝直到例如C11被充電至Vref)6.斷開S4以對在C6上的輸出電壓采樣&保持在C6上的輸出電壓，斷開例如S1017.借助于例如4位管線ADC，將(Vout-Vref0)轉(zhuǎn)換為數(shù)值表示實際上，在這種方法中，例如C100+C3的相對大電容始終保持在Vref，在每像素循環(huán)，可能只需要對單個傳感器充電。這種新行為改進了讀出電路的階躍響應(yīng)，同時減小供應(yīng)電流，這是傳感器的要求?，F(xiàn)在對傳感器電容器放電和復(fù)位讀出系統(tǒng)可并行進行，這將提高整體速度。步驟2和3以及步驟4、5和6可被組合為一個步驟，從而產(chǎn)生更快的轉(zhuǎn)換時間。只是出于清晰的目的，該步驟保持分開。圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于指紋感測/校驗的裝置760的塊設(shè)計。用于指紋感測/校驗的裝置760包括具有多個傳感器電容器701的傳感器系統(tǒng)700。用于指紋感測/校驗的裝置760包括行控制模塊761和列控制模塊762以及參考電壓控制元件763。數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)元件764接收指示多個傳感器電容器701的所測電容值(或尤其是所測電 容值的對數(shù)或與所測電容值成比例)的電壓值。裝置控制器和通信接口765連接至APDU命令和響應(yīng)。借助于邏輯組合命令/數(shù)據(jù)接口(APDU)，指紋傳感器可被應(yīng)用控制器控制。裝置控制器可將所接收到的命令指令與附接數(shù)據(jù)分開，可配置該裝置并可開始所請求的圖像掃描任務(wù)。SPI接口可能很適合作為物理接口，因為其可合并尋址能力和高帶寬通信能力。為實現(xiàn)該任務(wù)，裝置控制器可生成控制信號并向列控制塊、行控制和讀出塊、Vref控制塊(在應(yīng)用類型A讀出系統(tǒng)的情況下)以及數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)塊提供該控制信號。在可應(yīng)用類型B讀出系統(tǒng)的情況下，可省略該Vref控制塊。從讀出操作產(chǎn)生的電壓電平可被該數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)塊轉(zhuǎn)換為計算機可讀數(shù)據(jù)。使用非線性的電壓-數(shù)字轉(zhuǎn)換關(guān)系，例如對數(shù)關(guān)系可能是有利的，因為這種方法可提供有助于節(jié)約存儲器的數(shù)據(jù)壓縮，該存儲器用于存儲所調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)。所調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)可被傳回到通信控制器，以借助于APDU響應(yīng)將所調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)傳回到應(yīng)用控制器。這種裝置設(shè)置支持極少量的接口信號。此外，這種裝置設(shè)置支持在無需特定模擬工藝選項的情況下在低成本的兩層金屬工藝中實施。根據(jù)本公開的指紋掃描過程在下面更詳細描述。圖8、9和10示出了在根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法步驟中捕獲和處理的指紋的表示。在圖8中，包括指紋信息的指尖被放在傳感器上并開始掃描過程。在指尖被放在該傳感器上之后，開始該掃描過程。該傳感器能夠?qū)υ趥鞲衅骶仃嚨倪吔鐑?nèi)的圖像采樣。在第一步驟中，以降低的分辨率掃描該圖像，這可通過評估在標稱量化的每個其它行的每個其它傳感器電容器或通過評估在降低量化的每個傳感器電容器來實現(xiàn)，其中，降低量化意味著至少1位。圖像866表示指紋在概觀區(qū)域中的低分辨率表示。圖9示出了細節(jié)豐富子區(qū)域867如何在概觀指紋表示866內(nèi)被識別。出于識別沒有有意義指紋信息例如在指紋頂部的區(qū)域的目的，原始掃描866可被評估。由于指尖的形狀，約20％的所掃描區(qū)域可被省略，該指尖與底部相比通常更窄?？舍槍Πê毠?jié)點構(gòu)造或脊部流動信息 的潛在區(qū)域進行其余區(qū)域評估。潛在細節(jié)點區(qū)域可包括如由圖9中的方框867所指示的末梢、島狀物、分叉和交叉。潛在的脊部流動信息區(qū)域可包括漩渦、拱形和環(huán)形圖案信息。在一個實施例中，應(yīng)用利用Haar小波的小波變換，以將所掃描的圖像轉(zhuǎn)換為小波/頻域。如圖所示，細節(jié)點867可具有比正常脊部/谷部信號內(nèi)容更高頻率的信號內(nèi)容。在圖10中，概觀表示866再次示出了指紋的28個脊部。如圖10所示的指紋樣本在水平方向具有28的脊部計數(shù)，這產(chǎn)生每脊部-谷部組合的超過6個樣本。以最大采樣頻率的一半頻率采樣仍可能提供每脊部-谷部組合3個樣本并由此也可滿足采樣定理。通過設(shè)計可保障待識別的細節(jié)點仍滿足采樣定理。接著子區(qū)域867以高分辨率再次捕獲。圖11示出了用于子區(qū)域867的存儲裝置。如上所示的細節(jié)點區(qū)域可包括少到全部可用掃描區(qū)域的35％，從而得到大為減小的樣本高速緩存存儲器大小并且也極大提高掃描速度，這也可能意味著大為減小的電力需求。區(qū)域1188表示捕獲指紋表示的整個概觀區(qū)域866的存儲裝置。如從圖11可以得知，在只有子區(qū)域867被進一步處理和高速緩存時，只需利用存儲裝置1188的35％來存儲整個概觀區(qū)域。圖12示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的不同指紋處理方法的方法步驟。在方法步驟1289中，執(zhí)行全區(qū)域掃描以便獲得概觀指紋表示，例如在圖8、9和10中所示的表示866。在方法步驟1290中，細節(jié)豐富子區(qū)域被識別和提取。在方法步驟1291中，從正以高分辨率進行捕獲的子區(qū)域中的一個或多個子區(qū)域形成參考模板。在相同或?qū)?yīng)的方法步驟1292、1293和1294中，應(yīng)用相同的方法對未知的用戶進行驗證或校驗。接著，在方法步驟1294中形成的實時模板與在方法步驟1291中形成的參考模板進行匹配。本公開的一個關(guān)鍵特征可利用不同的傳感器操作來精確地實現(xiàn)。根據(jù)此方法，指紋校驗裝置自身用于掃描生成該參考特征模板所需的參考 樣本。此方法可簡化整個系統(tǒng)能并可降低采樣要求。圖12指示誤差和系統(tǒng)開銷，在該參考模板利用嵌入到指紋校驗裝置中的傳感器直接獲取時，該誤差和系統(tǒng)開銷可被省略。用于登記和校驗的所得處理序列通過圖15指示并在下面描述。圖13和14示出了根據(jù)當前技術(shù)發(fā)展水平的方法。在如圖13所指示的常規(guī)指紋應(yīng)用中，登記不在該裝置傳感器上完成，而是在就設(shè)計、線性和圖像分辨率而言可能與該裝置傳感器偏離的獨立傳感器上完成。需要通過另外圖像處理來補償以實現(xiàn)適當?shù)钠ヅ?。此外，對于不同的?yīng)用，可能存在難以控制數(shù)據(jù)安全的不同指紋數(shù)據(jù)庫，不需要建立和保持中心指紋數(shù)據(jù)庫。根據(jù)圖13的當前技術(shù)發(fā)展水平指紋系統(tǒng)的誤差分析在圖14中示出。由于上面給出的誤差分析，因此在登記期間以及在生命樣本捕獲期間需要較高的采樣精確度。在數(shù)據(jù)庫中存儲參考樣本導(dǎo)致巨大的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、再取樣和過濾開銷，這也限定了生命樣本采集的嚴格要求。這些要求使得指紋校驗系統(tǒng)更加復(fù)雜、需求更多電力和更加昂貴。當前，將此類系統(tǒng)集成到低成本非接觸式智能卡中是不可行的。圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的在不同的指紋處理方法期間的方法步驟。該指紋感測/校驗的方法包括在形成參考模板和形成實時模板期間的類似或甚至相同的方法步驟。即，在方法步驟1589和1592期間，概觀掃描以250dpi的低分辨率來捕獲。在另外的方法步驟1590和1593中，關(guān)于細節(jié)豐富區(qū)域的定位來識別并提取該細節(jié)豐富區(qū)域。在方法步驟1595中，子區(qū)域例如在圖9中示出的子區(qū)域867以更高的分辨率例如500dpi來重新捕獲。在該子區(qū)域的特征在方法步驟1596中提取，由此執(zhí)行例如小波變換。最后，該參考模板在方法步驟1291中形成以及該實時模板在方法步驟1294中形成。該參考模板和該實時模板在方法步驟1597中最終匹配。根據(jù)圖15的方法的好處為用于參考樣本生成和生命樣本生成的處理部件可以是相同的，因此減小了所需軟件占用區(qū)域，這對裝置成本具 有正面影響。在一個實施例中，出于為生命樣本提取過程給出引導(dǎo)的目的，提取提示被鏈接到細節(jié)點參考模板。這些提示可包括例如在潛在細節(jié)點區(qū)域內(nèi)部的方向域的主方向或預(yù)期的脊部計數(shù)，這可支持在不損害安全性或細節(jié)點熵的情況下更快地提取細節(jié)點。此類指紋校驗令牌的實施例在圖16中示出。圖16示出了例如被配置成應(yīng)答器或包括在應(yīng)答器中的用于指紋感測/校驗的裝置1660。該裝置1660包括傳感器系統(tǒng)1600，例如分別在圖、6和5中示出的傳感器系統(tǒng)700、600、500。此外，該裝置1660包括應(yīng)用處理器1602、安全元件1604、環(huán)形天線1606和能量采集器1608。此外，該裝置1660包括用戶反饋，例如LED1610。根據(jù)圖16的圖示描繪非接觸式令牌，其完全通過讀取器場經(jīng)由涉及環(huán)路天線和能量采集器的磁耦合來供電。一旦該系統(tǒng)進入到讀取器場中并且該系統(tǒng)被供電，該安全元件可請求該應(yīng)用處理器來執(zhí)行指紋校驗。該應(yīng)用處理器可借助于用戶反饋1610裝置向持卡人發(fā)出請求的信號，該用戶反饋1610裝置可為發(fā)光二極管。持卡人接著可將他的指尖放在傳感器區(qū)域1600上。在應(yīng)用處理器1602的控制下，包括細節(jié)點區(qū)域和脊部流動信息區(qū)域的相關(guān)區(qū)域被識別和精密掃描，并且向該應(yīng)用處理器提供所捕獲的數(shù)據(jù)。在連續(xù)提取步驟中，該應(yīng)用處理器可提取包括細節(jié)點和脊部流動信息的特征并它們傳回以用于和安全元件1604所包括的匹配內(nèi)容1612匹配。該匹配結(jié)果可被正由該安全元件執(zhí)行的計算機程序利用。所述計算機程序可包括支付應(yīng)用、驗證應(yīng)用和識別應(yīng)用。正由該安全元件執(zhí)行的該計算機程序可通過非接觸式通信接口以加密的方式向主機系統(tǒng)傳送該校驗狀態(tài)，該主機系統(tǒng)可為非接觸式支付終端(POS)。圖17以示意性集成簡圖示出了用于指紋感測/校驗的裝置1760。應(yīng)用處理器可向安全元件提供所提取的特征信息。指紋接口驅(qū)動器充當在特征匹配裝置(匹配器)和該應(yīng)用處理器之間的接口。該匹配器將生命指紋特征與被安全存儲在該匹配器內(nèi)部的參考指紋特征匹配。在一個實施例中，匹配內(nèi)容可被配置成就正指紋校驗而言至支付應(yīng)用的預(yù)定義 PIN號和就負校驗而言的錯誤碼。此方法可允許標準支付應(yīng)用與不同驗證裝置交互操作，指紋識別在該不同驗證裝置中的一個驗證裝置進行。這意味著如果該驗證裝置中的一個驗證裝置可能相對另一個驗證裝置改變，則可在無需重新設(shè)計或再認證的情況下開發(fā)、測試、限定和認證支付應(yīng)用。如果例如該驗證方法中的一種驗證方法可能失效，則并行運行不同的驗證方法也是可行的。安全的回退方法可為如由EP2575084(A1)公開的直接在卡上的簡單PIN登記。圖18示意性地示出了用于指紋感測/校驗的裝置1860，其被配置為在應(yīng)答器中，尤其是在智能卡1820中。智能卡1820包括用于指紋感測/校驗的裝置1860、ISO接觸式模塊1822和環(huán)形天線1806并且另外包括用戶反饋1810。如果根據(jù)圖18所示的一個實施例，指紋傳感器、應(yīng)用控制器和安全元件被集成在具有最少量的外部接口的一個模塊部件中，并可因此易于利用自動置放設(shè)施將其組裝到智能卡嵌體上，則這是優(yōu)點。第二無源模塊只提供用于與ATM機器兼容所需的電氣ISO接觸。該實施例提供雙重接口能力，即，該實施例可利用接觸式讀取器(用于提供向后兼容性)工作并且也可利用非接觸式讀取器(其可為非接觸式支付終端)工作。因為該系統(tǒng)可以通過能量捕獲功能以非接觸式模式由RF讀取器場供電，所以可以不需要電池。如本文公開的模塊方法是此類指紋校驗令牌的非常有成本效益的實現(xiàn)方式。如本文公開的指紋校驗系統(tǒng)可很適合不得配備電池的低成本的非接觸式銀行業(yè)務(wù)和識別卡?？商峁┮韵绿卣骰騼?yōu)點：·集成式感測和提取·用于檢測細節(jié)點和脊部流動區(qū)域的預(yù)掃描以及所得數(shù)據(jù)簡化·檢測到的細節(jié)點和脊部流動區(qū)域的精細掃描·開關(guān)電容器的讀出傳感器系統(tǒng)·利用卡傳感器登記(＝不同的系統(tǒng))·在登記模式和校驗?zāi)Ｊ街g共享資源·通過二維加權(quán)平均來提高空間分辨率·通過劃分為一個復(fù)雜模塊和一個無源模塊并且在該兩個模塊之間具有最少量接口信號來制造指紋卡·在反饋路徑中的固定電容器·用于全部傳感器元件的一個增益級·通過不同增益級改進的PSRR·通過預(yù)充電補償節(jié)點電容·充電放大器方法。當前第1頁1 2 3