基于指紋識別的控制方法及系統(tǒng)、指紋識別模組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及指紋識別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于指紋識別的控制方法及系統(tǒng)、指紋識別模組。
【背景技術(shù)】
[0002]指紋，由于其具有終身不變性、唯一性和方便性，已幾乎成為生物特征識別的代名詞。指紋是指人的手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋線。紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型。
[0003]指紋識別即指通過比較不同指紋的細節(jié)特征點來進行鑒別。由于每個人的指紋不同，就是同一人的十指之間，指紋也有明顯區(qū)別，因此指紋可用于身份鑒定。而今指紋識別技術(shù)已在各種終端設(shè)備上得到應用，例如智能手機，通過指紋識別可以驗證用戶身份，當用戶通過驗證后可以獲得相應的使用權(quán)限。但目前終端上的指紋識別模組僅能識別指紋，其功能較為單一，硬件資源利用率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，為解決現(xiàn)有技術(shù)中的存在的問題，本發(fā)明提供一種基于指紋識別的控制方法及系統(tǒng)，拓展終端中指紋識別模組的功能。
[0005]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明實施例中采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種基于指紋識別的控制方法，包括以下步驟:
[0007]獲取用戶的指紋圖像以及指紋識別模組的受壓信息；
[0008]根據(jù)所述指紋圖像以及指紋庫中保存的指紋特征進行匹配分析；
[0009]根據(jù)匹配分析的結(jié)果以及所述受壓信息對終端進行控制。
[0010]以及一種基于指紋識別的控制系統(tǒng)，包括:
[0011]獲取模塊，用于獲取用戶的指紋圖像以及指紋識別模組的受壓信息；
[0012]匹配分析模塊，用于根據(jù)所述指紋圖像以及指紋庫中保存的指紋特征進行匹配分析；
[0013]控制模塊，用于根據(jù)匹配分析的結(jié)果以及所述受壓信息對終端進行控制。
[0014]本發(fā)明實施例中還提供一種指紋識別模組，該指紋識別模組包括支撐部件、保護部件、指紋模塊以及蓋板；所述支撐部件分別與所述保護部件和所述蓋板連接，所述支撐部件、所述保護部件、所述蓋板圍設(shè)成腔體；所述指紋模塊設(shè)置在所述腔體內(nèi)部；所述保護部件由壓電陶瓷制成。本發(fā)明的指紋識別模組除了能用于指紋識別外，還可以通過壓電陶瓷將用戶施加在指紋識別模組上的壓力轉(zhuǎn)化為電壓信號，從而獲得指紋識別模組的受壓信息。
[0015]本發(fā)明的基于指紋識別的控制方法及系統(tǒng)，在利用指紋識別模組進行指紋識別時，還檢測指紋識別模組的受壓信息，根據(jù)指紋識別結(jié)果以及指紋識別模組的受壓信息對終端進行控制。因此，用戶在通過指紋識別后配合手指的按壓力度，可實現(xiàn)對終端的多種控制。本發(fā)明有效地擴展了終端中指紋識別模組的應用范圍，豐富了指紋識別模組的功能，提高硬件資源的利用率，也進一步提高了用戶體驗。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例一中基于指紋識別的控制方法的流程示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實施例一中用于指紋識別的匹配分析方法的流程示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實施例一中將壓力轉(zhuǎn)化為電壓信號的示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明實施例二中基于指紋識別的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本發(fā)明實施例三中指紋識別模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為本發(fā)明實施例三中指紋識別模組的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合較佳實施例及附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步詳細說明。
[0023]實施例一
[0024]如圖1所示，本實施例一提供一種基于指紋識別的控制方法，包括以下步驟:
[0025]Sll獲取用戶的指紋圖像以及指紋識別模組的受壓信息；
[0026]S12根據(jù)所述指紋圖像以及指紋庫中保存的指紋特征進行匹配分析；
[0027]S13根據(jù)匹配分析的結(jié)果以及所述受壓信息對終端進行控制。
[0028]具體的，指紋的紋路并不是連續(xù)的、平滑筆直的，而是經(jīng)常出現(xiàn)中斷、分叉或轉(zhuǎn)折。這些斷點、分叉點和轉(zhuǎn)折點就稱為特征點。指紋特征即指各個特征點的參數(shù)，指紋特征提供了指紋唯一性的確認信息，最典型的特征點是終結(jié)點和分叉點，其他還包括分歧點、孤立點、環(huán)點、短紋等。特征點的參數(shù)包括方向(節(jié)點可以朝著一定的方向)、曲率(描述紋路方向改變的速度)、位置(節(jié)點的位置通過χ/y坐標來描述，可以是絕對的，也可以是相對于三角點或特征點的)。本實施例在用戶進行指紋識別時，首先提取用戶的指紋圖像，并將其與指紋庫中保存的指紋特征進行匹配分析。
[0029]現(xiàn)有的匹配分析方法是多樣化的，在本實施例中，提供一種具體的用于指紋識別的匹配分析方法，如圖2所示，包括以下步驟:
[0030]S121對所述指紋圖像進行預處理，獲得指紋的脊線數(shù)據(jù)；
[0031]首先對指紋圖像進行預處理，例如，判斷指紋圖像的質(zhì)量，在質(zhì)量較差時對其作圖像增強處理；提取指紋圖像中的指紋區(qū)域，繪制指紋方向圖并估算頻率；圖像作二值化(將指紋圖像中各像素點的灰度值設(shè)置為O或255)、圖像細化等預處理。指紋為指頭表面脊和谷的模式，其唯一性既可由脊和谷的整體模式?jīng)Q定，也可由脊線的局部特征點來決定。本實施例在對指紋圖像作預處理后，提取指紋的脊線數(shù)據(jù)。
[0032]S122從所述脊線數(shù)據(jù)中提取指紋識別所需的指紋特征；
[0033]指紋特征包括各個特征點的參數(shù)，提供了指紋唯一性的確認信息，本實施例從脊線數(shù)據(jù)中提取指紋識別所需的特征點，并獲得特征點的參數(shù)，即獲得指紋識別所需的指紋特征。
[0034]S123將提取出的指紋特征與指紋庫中保存的指紋特征進行匹配分析。
[0035]在獲得用戶的指紋特征后，將其與數(shù)據(jù)庫中保存的指紋特征進行匹配分析，具體匹配分析的方式有兩種:一種是一對一比對，即根據(jù)用戶的ID從指紋庫中檢索出待對比的用戶指紋，再與新采集的指紋特征比對，判斷是否為相同指紋；另一種是一對多比對，即將新采集的指紋特征和指紋庫中的所有指紋特征逐一比對，最終完成指紋識別。
[0036]進一步的，本實施例在進行指紋識別時，還獲取指紋識別模組的受壓信息。所述受壓信息反應了用戶手指按壓指紋識別模組的力度，該受壓信息可以是指紋識別模組受到的壓力，也可以是由該壓力而生成的各種電信號(例如電壓信號)。
[0037]當以電壓信號表征指紋識別模組的受壓信息時，指紋識別模組的表層可采用壓電陶瓷材料，參照圖3所示，壓電陶瓷是一類具有壓電特性的電子陶瓷材料，在機械外力作用下，介質(zhì)內(nèi)部正負電荷中心發(fā)生相對位移而引起極化，從而導致電介質(zhì)兩端表面內(nèi)出現(xiàn)符號相反的束縛電荷。在外力不太大的情況下，其電荷密度與外力成正比?；趬弘娞沾傻膲弘娞匦?，可參照圖3設(shè)計一個放大電路，在用戶進行指紋識別時，手指按壓指紋識別模組，壓電陶瓷材料感應手指按壓力度，產(chǎn)生電壓，通過放大電路后生成電壓信號U。，手指按壓力度大時，U。也較大。將U。與上述匹配分析結(jié)果進行結(jié)合，即可實現(xiàn)對終端的控制。
[0038]根據(jù)指紋識別的結(jié)果以及指紋識別模組的受壓信息來對終端進行控制的方式是多樣化的，具體的控制方式可以依據(jù)實際需求來進行設(shè)定。
[0039]例如，為電壓信號設(shè)置不同的范圍，第一電壓范圍為[0V，IV)，第二電壓范圍為[1V，2V)，第三電壓范圍為[2V，3V);當用戶的指紋圖像與指紋庫中保存的指紋特征匹配時，若電壓信號U。在第一電壓范圍內(nèi)，則對終端進行關(guān)機操作；當用戶的指紋圖像與指紋庫中保存的指紋特征匹配時，若電壓信號U。在第二電壓范圍內(nèi)，則對終端進行鎖屏操作；當用戶的指紋圖像與指紋庫中保存的指紋特征匹配時，若電壓信號U。在第三電壓信號范圍內(nèi)，則對終端進行音量增加操作或音量減小操作。
[0040]因此，通過上述方法，用戶在指紋匹配的情況下，可以通過施加不同程度的壓力對終端進行多種控制，使用十分方便。
[0041]在傳統(tǒng)技術(shù)中，終端中的指紋識別模組僅僅用來識別指紋，而本實施例中提供的基于指紋識別的控制方法，在利用指紋識別模組進行指紋識別的同時，還檢測指紋識別模組的受壓信息，將指紋識別的結(jié)果與用戶手指的按壓力度進行結(jié)合，可實現(xiàn)對終端的多種控制。本實施例有效地擴展了終端中指紋識別模組的應用范圍，豐富了指紋識別模組的功能，提高硬件資源的利用率，也進一步提高了用戶體驗。
[0042]實施例二
[0043]本實施例二提供一種基于指紋識別的控制系統(tǒng)，該應用系統(tǒng)可設(shè)置在終端上，使得終端既可以利用指紋識別模組進行指紋識別，還可以根據(jù)用戶手指按壓指紋識別模組的力度來對終端進行控制。
[0044]如圖4所示，在本實施例二中，基于指紋識別的控制系統(tǒng)包括:
[0045]獲取模塊1，用于獲取用戶的指紋圖像以及指紋識別模組的受壓信息；
[0046]匹配分析模塊2，用于根據(jù)所述指紋圖像以及指紋庫中保存的指紋特征進行匹配分析；
[0047]控制模塊3，用于根據(jù)匹配分析結(jié)果以及所述受壓信息對終端進行控制。
[0048]具體的，本實施例在用戶進行指紋識別時，通過獲取模塊I提取用戶的指紋圖像，并通過匹配分析模塊2將用戶的指紋圖像與指紋庫中保存的指紋特征進行匹配分析。
[0049]現(xiàn)有的指紋匹配分析方法是多樣化的，在一種【具體實施方式】中，如圖4所示，匹配分析模塊2包括:
[0050]預處理模塊21，用于對所述指紋圖像進行預處理，獲得指紋的脊線數(shù)據(jù)；
[0051]提取模塊22，用于從所述脊線數(shù)據(jù)中提取指紋識別所需的指紋特征；
[0052]分析模塊23，用于將所述指紋特征與指紋庫中保存的指紋特征逐一進行匹配分析。
[0053]其中，預處理模塊21對指紋圖像進行預處理，例如，判斷指紋圖像的質(zhì)量，在質(zhì)量較差時對其作圖像增強處