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指纹模组偏差消除系统、方法和指纹模组图像调整方法与流程

2022-04-16 13:11:06 来源:中国专利 TAG:


1.本发明一般涉及指纹识别技术领域,具体涉及一种指纹模组偏差消除系统、方法和指纹模组图像调整方法。


背景技术:

2.随着移动互联网、大数据等技术与制造业相结合,智能设备得到了快速发展,指纹识别技术已经广泛地应用在人们的日常生活当中,尤其是智能门锁中的指纹锁,通过使用指纹锁能够提高安防功能,避免发生安全隐患。其中,指纹模组是指纹锁的重要组成部分,用来完成指纹的采集和指纹的识别、模板管理等功能。
3.目前,在制造指纹锁时,通过在指纹模组的表面喷涂一层油漆,不仅能够提升指纹模组表面的耐磨性和防水性,改善表面触摸的手感,而且使用不同颜色的油漆还能够改变指纹模组的颜色。
4.然而,由于油漆喷涂工艺产生的工差较大,不同喷涂批次产生的油漆厚度也明显不同,油漆厚度过高或过薄会影响指纹模组中指纹变化量,进而影响指纹识别灵敏度,使得获取的指纹图像的图像灰度过大或过小,导致用户体验差。


技术实现要素:

5.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种指纹模组偏差消除系统、方法和指纹模组图像调整方法。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种指纹模组偏差消除系统,该系统包括测试工具和已喷涂油漆的指纹模组,该指纹模组与测试工具电连接;
7.测试工具,用于接收指纹模组发送的第一指纹图像数据;以及接收指纹模组发送的第二指纹图像数据;计算第一指纹图像数据和第二指纹图像数据的差值;基于差值计算得到指纹模组的按压变化量;将按压变化量发送至指纹模组;
8.指纹模组,用于在指纹模组初次上电时,采集得到第一指纹图像数据,并发送第一指纹图像数据至测试工具;在按照预设的固定压力值按压指纹模组时采集得到第二指纹图像数据,并发送第二指纹图像数据至测试工具;以及接收并存储按压变化量。
9.在其中一个实施例中,指纹模组还包括:按压变量存储模块和指纹数据调整模块,按压变量存储模块和指纹数据调整模块之间电连接,
10.按压变化量存储模块,用于存储指纹模组对应的按压变化量;
11.指纹数据调整模块,用于在检测到第三指纹图像数据时,基于按压变化量调整第三指纹图像数据。
12.在其中一个实施例中,指纹数据调整模块用于:
13.在检测到第三指纹图像数据时,从按压变化量存储模块内读取按压变化量;
14.根据第一指纹图像数据和第三指纹图像数据计算指纹数据的变化量;
15.根据指纹数据的变化量和按压变化量,计算指纹模组的相对按压变化量;
16.根据与相对按压变化量对应的灰度值,调整第三指纹图像数据。
17.在其中一个实施例中,指纹模组包括油漆层、指纹检测芯片和基板,油漆层设置在指纹检测芯片的上方,指纹检测芯片设置在基板的上方,基板的下方至少设置一个触点;
18.该系统还包括测试治具,测试治具用于放置指纹模组;
19.测试治具至少包括测试基座和多个探针,探针设置在测试基座上,探针用于在指纹模组放置在测试治具上时,与指纹模组的触点对应地接触。
20.在其中一个实施例中,指纹检测芯片用于在指纹模组放置在测试基座上且油漆层未放置任何物品时,检测得到第一指纹图像数据。
21.在其中一个实施例中,测试治具还包括连接预设重量的重物的导电橡胶块,导电橡胶块通过连接杆与预设重量的重物连接;
22.指纹检测芯片用于在指纹模组放置在测试基座上且在油漆层上施加连接预设重量的重物的导电橡胶块时,检测得到第二指纹图像数据。
23.第二方面,本技术实施例提供了一种指纹模组偏差消除方法,该方法包括:
24.测试工具从该指纹模组接收第一指纹图像数据,该第一指纹图像数据是在已喷涂油漆的指纹模组初次上电时采集得到的;
25.测试工具从指纹模组接收第二指纹图像数据,该第二指纹图像数据是在按照预设的固定压力值按压所述指纹模组时采集得到的;
26.测试工具计算第一指纹图像数据和第二指纹图像数据的差值;
27.测试工具基于差值计算得到指纹模组的按压变化量;
28.测试工具将按压变化量发送至指纹模组;
29.指纹模组接收并存储按压变化量。
30.在其中一个实施例中,指纹模组包括油漆层、指纹检测芯片和基板,油漆层设置在指纹检测芯片的上方,指纹检测芯片设置在基板的上方,基板的下方至少设置一个触点;
31.在测试工具从指纹模组接收第一指纹图像数据之前,将指纹模组放置在测试治具上,该测试治具至少包括测试基座和多个探针,探针设置在测试基座上,探针在指纹模组放置在测试治具上时,与指纹模组的触点对应地接触;
32.在指纹模组放置在测试基座上且油漆层未放置任何物品时,指纹检测芯片检测得到第一指纹图像数据;
33.指纹检测芯片发送第一指纹图像数据至测试工具。
34.在其中一个实施例中,测试工具从指纹模组接收第二指纹图像数据包括:
35.在指纹模组放置在测试基座上且在油漆层上施加连接预设重量的重物的导电橡胶块时,指纹检测芯片检测得到第二指纹图像数据;
36.指纹检测芯片发送第二指纹图像数据至测试工具。
37.第三方面,本技术实施例提供了一种指纹模组图像调整方法,该方法应用于已喷涂油漆的指纹模组,该方法包括:
38.获取与已喷涂油漆的指纹模组对应的按压变化量,按压变化量是测试工具按照如第二方面描述的指纹模组表面油漆厚度偏差消除方法确定的;
39.指纹模组采集得到第三指纹图像数据;
40.指纹模组基于按压变化量调整第三指纹图像数据。
41.在其中一个实施例中,指纹模组基于按压变化量调整第三指纹图像数据,包括:
42.根据第一指纹图像数据和第三指纹图像数据,计算指纹数据的变化量;
43.基于指纹数据的变化量和按压变化量,计算指纹模组的相对按压变化量;
44.按照与相对按压变化量对应的灰度值,调整第三指纹图像数据。
45.本技术实施例提供的指纹模组偏差消除系统、方法和指纹模组图像调整方法,该系统包括已喷涂油漆的指纹模组,指纹模组与测试工具电连接;测试工具,用于接收指纹模组发送的第一指纹图像数据;以及接收指纹模组发送的第二指纹图像数据;计算第一指纹图像数据和第二指纹图像数据的差值;基于差值计算得到指纹模组的按压变化量;将按压变化量发送至指纹模组;指纹模组,用于在指纹模组初次上电时,采集得到第一指纹图像数据,并发送第一指纹图像数据至测试工具;在按照预设的固定压力值按压指纹模组时采集得到第二指纹图像数据,并发送第二指纹图像数据至测试工具;以及接收并存储按压变化量。本技术提出的实施例,通过测试工具接收在指纹模组初次上电时和按照预设的固定压力值按压指纹模组时采集得到的测试数据,计算指纹模组自身的按压变化量,并将按压变化量写入指纹模组,在应用指纹模组进行指纹识别时,获取预先存储的按压变化量,对与指纹相对应的图像灰度值进行调整,使得不同油漆厚度的指纹模组采集的图像灰度值趋于相同,从而消除指纹模组表面油漆厚度不均所导致的图像灰度的偏差。
附图说明
46.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
47.图1为本技术实施例提供的指纹模组偏差消除系统的结构示意图;
48.图2为本技术实施例提供的指纹模组的结构示意图;
49.图3为本技术实施例提供的对指纹模组按压测试时的结构示意图;
50.图4为本技术实施例提供的按照预设压力值按压指纹模组的结构示意图;
51.图5为本技术实施例提供的按照预设压力值按压指纹模组的结构示意图;
52.图6为本技术实施例提供的指纹模组偏差消除方法的流程示意图;
53.图7为本技术实施例提供的调整指纹模组的指纹图像数据方法的流程示意图;
54.图8为本技术实施例提供的调整指纹模组的指纹图像数据方法的流程示意图;
55.附图标记说明:
56.指纹模组-10;测试工具-20;测试治具-30;油漆层-101;指纹检测芯片-102;基板-103;触点-104;连接器-105;边框-106;探针-301;连接杆-302;重物-303;导电橡胶块-304;按压治具-305。
具体实施方式
57.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
58.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
59.可以理解,在智能设备快速发展的过程中,智能门锁已经越来越普及,例如与指纹识别技术相结合形成的指纹锁,能够提供给用户便捷舒适的入户体验。其中,指纹模组是指纹锁的重要组成部分,用于指纹的采集、比对及模板管理。为了对指纹图像进行识别和比对,确保指纹解锁的安全,采集到精确的指纹图像非常重要。
60.如相关技术中提到的,制造指纹锁时,在指纹模组表面会喷涂一层油漆,用于提升指纹模组表面耐磨性、防水性,从而改善模组表面触摸的手感,通过喷涂不同颜色的油漆还可以改变模组颜色,如金色、银色或红色。油漆采用喷涂方式加工,油漆厚度一般为20um~40um。油漆的厚度会影响指纹模组感应的灵敏度,油漆厚度越高会使得指纹模组中指纹变化量过小,灵敏度较低,使得获取的指纹图像的图像灰度也较低;油漆厚度过薄会使得指纹模组中指纹变化量过大,灵敏度过高,使得获取的指纹图像的图像灰度过大。由于油漆喷涂工艺的不同,会使得不同批次的油漆喷涂厚度也不同,导致用户使用时得到的指纹图像的图像灰度也不同,进而使得用户体验差。
61.基于上述缺陷,本技术提供了一种指纹模组偏差消除系统,该系统利用测试工具接收对已喷涂油漆的指纹模组进行按压测试,得到的第一指纹图像数据和第二指纹图像数据,然后通过测试工具对第一指纹图像数据和第二指纹图像数据进行差值计算得到按压变化量,并将按压变化量存储至指纹模组中,在应用指纹模组进行指纹识别时,获取预先存储的按压变化量,对与指纹相对应的图像灰度值进行调整,使得不同油漆厚度的指纹模组采集的图像灰度值趋于相同,从而消除了由于指纹模组表面油漆厚度不均导致的确定图像的偏差,进一步提升了用户体验。
62.为了便于理解和说明,下面通过图1至图8详细阐述本技术实施例提供的指纹模组偏差消除系统、方法和指纹模组图像调整方法。
63.图1为本技术实施例提供的指纹模组偏差消除系统的结构示意图。如图1所示,该系统包括:已喷涂油漆的指纹模组10和测试工具20,指纹模组10与测试工具20电连接。测试工具20用于接收指纹模组在测试过程中的初次上电时采集的指纹图像数据,以及接收在测试过程中按照预设的固定压力值按压指纹模组时采集得到的指纹图像数据。
64.该系统还包括测试治具30,该测试治具30用于放置待测试的指纹模组10,并在指纹模组10放置在其表面时与其电连接。可以通过将指纹模组10放置在测试治具30上完成测试过程中对指纹模组10的初次上电。
65.测试工具20用于接收待测试的指纹模组10采集的第一指纹图像数据。该第一指纹图像数据是将已喷涂油漆的指纹模组10放置在测试治具30上时,且指纹模组10的表面未放置任何物品时,指纹模组10采集得到的。
66.测试工具20用于接收指纹模组10发送的第二指纹图像数据,该第二指纹图像数据是将已喷涂油漆的指纹模组10放置在测试治具30上时且按照预设的固定压力值按压指纹模组10时,指纹模组10采集得到的。
67.该测试工具20还用于计算第一指纹图像数据和第二指纹图像数据的差值,基于差值计算得到指纹模组10的按压变化量,以及将按压变化量发送至指纹模组10。
68.指纹模组10用于接收并存储按压变化量。
69.可选的,上述指纹模组10可以是电容式指纹模组,也可以是射频指纹模组。
70.可选的,上述测试工具20可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑等能
够进行数据处理的终端设备,也可以是运行在终端设备上的软件系统,本技术实施例对此不进行具体限定。
71.测试工具20可以包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。
72.指纹模组10与测试工具20之间可以通过导电件电连接,该导电件例如可以是指纹模组上设置的一个或多个触点。
73.上述测试治具30用于当放置有已喷涂油漆的指纹模组时,通过测试治具30包含的测试基座内设置的一个或多个探针与指纹模组上设置的一个或多个触点对应接触时,触发指纹模组开始工作。
74.指纹模组10用于在指纹模组10放置在测试治具30时且指纹模组10的上表面未放置任何物品时,采集第一指纹图像数据;
75.指纹模组10还用于在指纹模组10放置在测试治具30时且指纹模组10的上表面受到预设的固定压力值按压时,采集第二指纹图像数据。
76.可选的,上述测试治具30可以是铝合金外壳,也可以是铸铁外壳。
77.进一步的,请参见图2,图2为本技术实施例提供的指纹模组的结构示意图,如图2所示,上述指纹模组10包括油漆层101、指纹检测芯片102和基板103,油漆层101设置在指纹检测芯片102的上方,指纹检测芯片102设置在基板103的上方,基板103的下方设置有一个或多个触点104和连接器105。
78.具体的,上述油漆层101的厚度可以是20~40um,该油漆层可以是由纳米金属滚涂液组成,油漆层用于保护指纹模组,提升指纹模组表面耐磨性和防水性,该油漆层可以是任意颜色,如可以是金色、银色或红色等;指纹检测芯片102可以为塑封的硅晶片,具有较高的强度,用于对指纹图像进行检测;可选的,基板103可以是印制电路板(printed circuit board,简称pcb)或柔性电路板(flexible printed circuit,简称fpc)等。在基板103的下方设置有一个或多个触点104,每个触点的大小、形状相同,该触点可以是锡球,每个触点104用于与测试治具30上的探针301进行电连接,使得指纹模组10开始正常工作;以及用于与测试工具电连接,使得测试工具与指纹模组之间进行通信;该连接器105设置在基板103的下方,用于提供指纹模组与外接产品的连接接口。
79.上述指纹模组10还包括边框106,该边框106位于基板103上方且包围指纹检测芯片102,指纹检测芯片102和油漆层101装配于边框106内,边框106的内壁可以呈方形,该边框106用于将指纹检测芯片102和油漆层101固定在基板103的上方。
80.当已喷涂油漆的指纹模组10放置在测试治具30上,指纹模组10的每个触点104与测试治具30上与触点104对应的探针电连接时,所述指纹模组用于采集所述第一指纹图像数据。其中,该测试治具30可以包括按压治具305,按压治具305的数量可以是两个,每个按压治具305的大小、形状、重量完全相同,按压治具的材质可以是金属。
81.如图3所示,在对指纹模组进行测试时,对已喷涂油漆的指纹模组进行两个阶段测试后,可以得到按压指纹模组的按压变化量,先将已喷涂油漆的指纹模组放置在测试治具30上,实现对指纹模组的初次上电,通过设置在两端的按压治具305对指纹模组的边框106进行按压(此处按压量很小,其只是用于固定指纹模组),使得指纹模组的每个触点104与对应的测试治具30上与触点104对应的探针301电连接,这时指纹模组开始正常工作,采集得
到一帧空白数据,将该空白数据作为第一指纹图像数据,其中,该第一指纹图像数据是指纹模组表面无覆盖物时,指纹模组采集的图像数据。该第一指纹图像数据可以包括多个像素点数据,例如可以是256*360个像素点对应的图像数据。指纹模组10在采集到第一指纹图像数据后,将第一指纹图像数据发送至测试工具。如图3所示,测试治具30包括一个或多个探针301,探针301与触点104一一对应。
82.指纹模组还包括:按压变量存储模块和指纹数据调整模块(图中未示出),按压变量存储模块和指纹数据调整模块之间电连接,
83.按压变化量存储模块,用于存储指纹模组对应的按压变化量;
84.指纹数据调整模块,用于在检测到第三指纹图像数据时,基于按压变化量调整第三指纹图像数据。
85.按压变化量存储模块例如可以是存储芯片。指纹数据调整模块例如可以是独立的处理芯片或者集成调整处理的功能在指纹检测芯片内。
86.进一步地,请参见图4和图5,该测试治具30还包括导电橡胶块304,导电橡胶块304通过连接杆302与预设重量的重物303连接。
87.当将连接预设重量的重物的导电橡胶块304向测试治具30上的上表面方向按压指纹模组10,指纹模组的每个触点104与测试治具30上与触点104对应的探针301电连接时,指纹模组10用于采集连接预设重量的重物303的导电橡胶块304在指纹模组10上形成的第二指纹图像数据。
88.在对指纹模组进行第二阶段测试时,在导电橡胶块304的上端连接预设质量的重物303,通过两端的按压治具305对指纹模组进行固定,然后将连接预设质量的重物的导电橡胶块304通过模拟手指向测试治具30的上表面方向按压指纹模组,使得指纹模组的每个触点104与对应的测试治具30上与触点104对应的探针301电连接,这时指纹模组开始正常工作,采集得到一帧按压数据,将该按压数据作为第二指纹图像数据,其中,该第二指纹图像数据是指纹模组上表面按压有预设重量的重物时,指纹模组采集的图像数据。该第二指纹图像数据可以包括多个像素点数据,例如可以是256*360个像素点对应的图像数据。指纹模组在采集到第二指纹图像数据后,将第二指纹图像数据发送至测试工具。
89.测试工具在接收到第一指纹图像数据和第二指纹图像数据后,计算第一指纹图像数据和第二指纹图像数据的差值,并基于差值计算得到指纹模组的按压变化量,并将该按压变化量发送至指纹模组,使其存储至指纹模组中,可以存储至指纹模组的存储单元中。
90.需要说明的是,在计算按压变化量时,可以是将第一指纹图像数据中的每个像素点数据和与第二指纹图像数据对应的每个像素点数据计算差值,并对该多个差值进行均值计算得到指纹模组的按压变化量。
91.进一步地,指纹模组10还用于获取指纹模组对应的按压变化量,并采集按压指纹模组时,在指纹模组上形成的第三指纹图像数据;以及用于基于按压变化量,调整指纹模组的第三指纹图像数据。其中,第三指纹图像数据是当手指按压指纹模组时,指纹模组采集的图像数据。该第三指纹图像数据可以包括多个像素点数据,例如可以是256*360个像素点对应的图像数据。
92.在实际应用过程中,当手指按压指纹模组时,指纹模组检测到手指触摸,采集到指纹模组的第三指纹图像数据并传输至指纹检测芯片,指纹检测芯片获取到存储的按压变化
量,根据第一指纹图像数据和第三指纹图像数据,计算指纹数据的变化量,并基于指纹数据的变化量和按压变化量,计算指纹模组的相对按压变化量,并对相对变化量进行灰度化处理,调整指纹模组的第三指纹图像数据,得到指纹图像。其中,该指纹图像是消除指纹模组表面油漆厚度偏差后确定的图像。
93.本技术实施例提供的指纹模组偏差消除系统包括指纹模组、测试治具和测试工具,指纹模组与测试工具电连接,该测试工具用于接收指纹模组采集的第一指纹图像数据,第一指纹图像数据是将已喷涂油漆的指纹模组放置在测试治具上时指纹模组采集的,以及接收指纹模组发送的第二指纹图像数据,第二指纹图像数据是按照预设的固定压力值向测试治具表面按压指纹模组时采集的,测试工具还用于计算第一指纹图像数据和第二指纹图像数据的差值,基于差值计算得到指纹模组的按压变化量,以及将按压变化量发送至指纹模组,指纹模组接收按压变化量并存储。
94.该系统通过对已喷涂油漆的指纹模组进行两阶段的测试,得到第一指纹图像数据和第二指纹图像数据,然后通过测试工具对第一指纹图像数据和第二指纹图像数据进行差值计算得到按压变化量,并将按压变化量存储至指纹模组中。
95.本技术实施例通过测试工具接收在指纹模组初次上电时采集得到的测试数据和按照预设的固定压力值按压指纹模组时采集得到的测试数据,计算指纹模组自身的按压变化量,并将按压变化量写入指纹模组,在应用指纹模组进行指纹识别时,获取预先存储的按压变化量,对与指纹相对应的图像灰度值进行调整,使得不同油漆厚度的指纹模组采集的图像灰度值趋于相同,来消除指纹模组表面油漆厚度不均所导致的图像灰度的偏差。
96.上述系统使用的测试治具简单且成本低,通过预设重量保证测量变化量的一致性,从而保证不同油漆厚度的指纹模组通过按压变化量调整指纹模组采集图像的灰度值趋于相同,以消除指纹模组表面油漆厚度不均所导致的图像灰度的偏差。
97.另一方面,如图6所示,图6为本技术实施例提供的指纹模组偏差消除方法的流程示意图。该方法应用于指纹模组偏差消除系统,该系统可以通过软件、硬件或软硬件结合的方式实现成为指纹模组偏差消除系统的部分或者全部。如图6所示,该方法用于检测指纹模组,该方法包括:
98.s101、将已喷涂油漆的指纹模组放置在测试治具上,指纹模组采集第一指纹图像数据并发送至测试工具。
99.具体的,在对指纹模组进行制造时,会在指纹模组表面喷涂油漆,提升指纹模组表面耐磨性和防水性。在对指纹模组表面喷涂油漆后,对该已喷涂油漆的指纹模组进行一次测试过程,该测试过程可以采用两次按压的方式进行测试。
100.其中,第一次按压方式可以是已喷涂油漆的指纹模组表面无覆盖物时按压指纹模组至测试治具,第二次按压方式可以是按照预设的固定压力值向测试治具表面按压指纹模组。
101.先将已喷涂油漆的指纹模组放置在测试治具上,可以通过两段按压治具对指纹模组进行按压,以使得指纹模组的每个触点与在测试治具上与触点对应的探针电连接,这时指纹模组表面没有按压覆盖物,指纹模组开始正常工作,采集得到一帧空白数据,将该空白数据作为第一指纹图像数据。该第一指纹图像数据可以包括多个像素点数据,如可以是256*360个像素点对应的图像数据。指纹模组在采集到第一指纹图像数据后,将第一指纹图
像数据发送至测试工具。
102.可选的,可以是测试工具向指纹模组发送获取第一指纹图像数据请求,指纹模组接收并响应于该请求,采集得到空白数据并发送至测试工具。
103.s102、按照预设的固定压力值按压指纹模组至测试治具,指纹模组采集第二指纹图像数据并发送至测试工具。
104.具体的,上述预设的固定压力值可以是在导电橡胶块上端连接预设重量的重物所确定的,在采集得到第一指纹图像数据后,将连接预设重量的重物的导电橡胶块向测试治具的上表面方向按压指纹模组,其中,该重物可以是预设重量的铁块,使得指纹模组的每个触点与对应的测试治具上与触点对应的探针电连接,这时指纹模组开始正常工作,采集得到一帧按压数据,将该按压数据作为第二指纹图像数据。该第二指纹图像数据可以包括多个像素点数据,如可以是256*360个像素点对应的图像数据。指纹模组将第二指纹图像熟据发送至测试工具。
105.可选的,可以是测试工具向指纹模组发送获取第二指纹图像数据请求,指纹模组接收并响应于该请求,采集得到按压数据并发送至测试工具。
106.s103、测试工具计算第一指纹图像数据和第二指纹图像数据的差值。
107.s104、基于差值计算得到指纹模组的按压变化量。
108.测试工具在接收到第一指纹图像数据和第二指纹图像数据后,可以计算第一指纹图像数据和第二指纹图像数据的差值,然后根据差值计算得到指纹模组的按压变化量。可以将第一指纹图像数据中的每个像素点数据和第二指纹图像数据中与第一指纹图像数据中对应的每个像素点数据计算差值,并对该多个差值进行均值计算,从而得到指纹模组的按压变化量。
109.示例性地,例如得到第一指纹图像数据包括像素位置分别为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)...对应的像素值,第二指纹图像数据包括像素位置分别为(x4,y4),(x5,y5),(x6,y6)...对应的像素值,其中,(x1,y1)与(x4,y4)位置对应,(x2,y2)与(x5,y5)位置对应,(x3,y3)与(x6,y6)位置对应,则分别计算像素位置(x1,y1)与对应的像素位置(x4,y4)的第一差值、像素位置(x2,y2)与对应的像素位置(x5,y5)的第二差值,像素位置(x3,y3)与对应的像素位置(x6,y6)的第三差值,同理确定出多个差值,然后计算第一差值、第二差值、第三差值...等的平均值,将该平均值确定为指纹模组的按压变化量。
110.其中,按压变化量与油漆厚度成反比,油漆厚度越小,按压变化量越大,油漆厚度越大,按压变化量越小。
111.需要说明的是,预设质量的重物,如果测试治具用人工按压很难保证力度的一致性,因此,在制作测试治具时,通过设置两段按压治具,使得按下时重物自然下落的压力按压导电橡胶块,保证了每个指纹模组的按压力度一致,且抬起时可以由人工抬起二段按压治具,该测试治具结构简单且成本低。
112.s105、将按压变化量存储至指纹模组。
113.在测试工具确定出按压变化量后,可以通过烧录工具将按压变化量烧录至指纹模组中,使得按压变化量存储在指纹模组的存储单元中。
114.本实施例能够对已喷涂油漆的指纹模组进行测试,得到第一指纹图像数据和第二指纹图像数据,然后通过测试工具对第一指纹图像数据和第二指纹图像数据进行差值计算
得到按压变化量,并将按压变化量存储至指纹模组中。
115.本技术实施例通过测试工具接收在无任何压力值按压指纹模组时和按照预设的固定压力值按压指纹模组时的两种不同状态下的测试数据,计算指纹模组自身的按压变化量,并将按压变化量写入指纹模组,当在进行指纹识别时,获取预先存储的按压变化量,对与指纹相对应的图像灰度值进行调整,使得不同油漆厚度的指纹模组采集的图像趋于相同,从而消除指纹模组表面油漆厚度不均所导致的图像灰度的偏差。
116.另一方面,本技术实施例提供了一种指纹图像调整方法,如图7所示,该方法应用于指纹图像调整系统,该系统可以通过软件、硬件或软硬件结合的方式实现成为指纹模组调整系统的部分或者全部。如图7所示,该方法由正常使用状态的指纹模组实施,该方法包括:
117.s201、获取通过测试工具按照指纹模组表面油漆厚度偏差消除方法确定的指纹模组对应的按压变化量。
118.s202、采集按压指纹模组得到的第三指纹图像数据。
119.s203、基于按压变化量,调整指纹模组的第三指纹图像数据。
120.具体的,在进行指纹识别的过程中,当手指按压该指纹模组时,指纹模组检测到手指触摸,然后采集得到一帧指纹数据,将该帧指纹数据作为第三指纹图像数据。其中,该第三指纹图像数据是当手指按压指纹模组时,指纹模组采集的图像数据。该第三指纹图像数据可以包括多个像素点数据,例如可以是256*360个像素点对应的图像数据。
121.将采集到的第三指纹图像数据传输至指纹检测芯片,指纹检测芯片从指纹模组的存储单元中读取到该指纹模组对应的按压变化量,然后基于按压变化量,调整指纹模组的第三指纹图像数据。
122.本实施例当采集到手指按压的第三指纹数据后,获取存储的按压变化量调整指纹模组的第三指纹数据,即利用预先存储的按压变化量,对与第三指纹数据相对应的图像灰度值进行调整,使得不同油漆厚度的指纹模组采集的图像趋于相同,从而消除了由于油漆厚度不均导致的图像灰度偏差,进而使得确定的指纹图像更精确。
123.作为一种可实现方式,请参见图8所示,图8为本技术实施例提供的指纹图像调整方法的流程示意图,该方法包括:
124.s301、获取指纹模组对应的按压变化量。
125.s302、采集按压指纹模组得到的第三指纹图像数据。
126.s303、根据指纹模组的第一指纹图像数据和第三指纹图像数据,计算指纹数据的变化量。
127.s304、基于指纹数据的变化量和按压变化量,计算指纹模组的相对按压变化量。
128.s305、对相对按压变化量进行灰度化处理,调整指纹模组的第三指纹图像数据。
129.具体的,指纹模组在正常使用时可以采集到手指或接触物按压指纹模组的上表面时所产生的指纹图像数据作为第三指纹图像数据。指纹模组在检测到第三指纹图像数据时,根据指纹模组的第一指纹图像数据和第三指纹图像数据,计算指纹数据的变化量,可以通过将第一指纹图像数据与第三指纹图像数据进行差值计算,得到指纹数据的变化量,然后获取到指纹模组预先存储的按压变化量,通过指纹检测芯片根据指纹数据的变化量和按压变化量,计算指纹模组的相对按压变化量,可以通过如下公式计算得到相对按压变化量:
130.xf'=a*xf/xc;
131.其中,a为固定系数,xc为按压变化量;xf为指纹数据的变化量;xf'为指纹数据的相对按压变化量。
132.需要说明的是,如果油漆层厚度偏薄,则指纹数据的变化量越大,则xf/xc中的xf和xc均会呈现一定比例偏大;如果油漆层厚度偏厚,则xf/xc中的xf和xc均会呈现一定比例偏小,从而使得利用上述公式计算的相对按压变化量xf'与正常油漆厚度的相对变化量趋于一致。
133.在得到指纹数据的相对按压变化量后,对该相对按压变化量进行灰度化处理,例如可以通过加权平均法、最大值法对每个像素点进行计算处理,从而调整指纹模组的第三指纹图像数据,进而得到指纹模组的指纹图像。
134.示例性地,在对指纹模组的实际测试过程中,正常厚度油漆层的指纹模组的按压变化量约为1300,由于油漆喷涂过程中存在工差,在测试过程中发现油漆层厚度偏厚的指纹模组的变化量偏小,约为1000,油漆层厚度偏薄的指纹模组的变化量偏大,约为1500,油漆层厚度整体离散型较大,导致得到的按压变化量不同。为了消除油漆层厚度对按压变化量的影响,需要使油漆层过厚、变化量过小的指纹模组的变化量增大,使油漆层过薄,变化量过大的指纹模组的变化量减小。
135.为了克服油漆厚度不同导致确定指纹图像带来的偏差,需要通过测试将按压变化量存储在指纹模组中,从而通过指纹模组中的指纹检测芯片根据按压变化量和第三指纹图像数据计算指纹数据的变化量,进而计算出指纹模组的相对按压变化量,从而对第三指纹图像数据进行调整确定出指纹图像。其中,可以经过计算后将指纹模组的相对按压变化量范围稳定在0~255之间,一般情况下,固定系数a取值为200。
136.人的指纹包括谷线和脊线,脊线是指手指纹路中的隆起部分,谷线是指手指纹路中的凹陷部分。
137.正常厚度油漆层的指纹模组通过导电橡胶块连接预设重量的重物按压时得到的按压变化量xc为1300,然后将1300存储在该指纹模组中,当手指按压指纹模组时,手指脊线的变化量比导电橡胶块连接预设重量的重物按压的变化量略小,脊线对应的xf为1200,通过公式计算得到xf'=200*1200/1300=184;手指谷线的变化量比脊线变化量略小,谷线对应的xf为500,通过公式计算得到xf'=200*500/1300=76。这样指纹模组的相对按压变化量在0~255之间,谷线和脊线的识别均符合指纹图像的要求,。
138.油漆层厚度偏薄的指纹模组比正常指纹模组的按压变化量xc大,xc约为1500,然后将1500存储在该指纹模组中,当手指按压该指纹模组时,手指脊线的变化量比导电橡胶块连接预设重量的重物按压的变化量略小,xf约为1400,通过公式计算得到xf'=200*1400/1500=186;手指谷线的变化量比脊线变化量略小,谷线对应的xf为600,通过公式计算得到xf'=200*600/1500=80。
139.油漆层厚度偏厚的指纹模组比正常指纹模组的变化量小,约为1000,然后将1000存储在该指纹模组中,当手指按压该指纹模组时,手指脊线的变化量比导电橡胶块连接预设重量的重物按压的变化量略小,xf约为900,通过公式计算得到xf'=200*900/1000=180;手指谷线的变化量比脊线变化量略小,谷线对应的xf为450,通过公式计算得到xf'=200*450/1000=90。
140.由此可知,该三组不同油漆层厚度的变化量均在0~255范围内,而且相对按压变化量相近,从而使得不同油漆厚度的指纹模组所采集得到的指纹图像一致,避免了不同油漆厚度给指纹图像带来的偏差。
141.本实施例中通过利用预先存储的按压变化量确定指纹模组的相对变化量,然后对相对变化量进行灰度化处理,调整与指纹图像对应的图像灰度值,使得不同油漆厚度的指纹模组采集的图像灰度值趋于相同,从而消除不同油漆层厚度对指纹变化量的影响,提升了用户体验。
142.应当注意,尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反,流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
143.综上所述,在实际应用中,例如指纹锁中的指纹模组,在指纹模组检测到指纹图像后,可以根据该指纹图像进行指纹识别、比对等后续操作,例如将获取的指纹图像与预存的指纹图像进行比对,可以从指纹图像中提取特征值进行比对,对特征值比对一致的指纹图像进行解锁成功,对特征值比对不一致的指纹图像进行提示,例如可以提示“指纹校验失败,请重新输入”等。
144.本技术实施例提供的指纹模组偏差消除系统、方法和指纹模组图像调整方法,通过测试工具接收在指纹模组初次上电时采集得到测试数据和按照预设的固定压力值按压指纹模组时采集得到的测试数据,计算指纹模组自身的按压变化量,并将按压变化量写入指纹模组,来消除指纹模组表面油漆厚度不均所导致的图像灰度的偏差,并在实际应用过程中,通过存储的按压变化量来调整图像灰度值,即利用存储有按压变化量,对指纹模组检测到的指纹图像的图像灰度值进一步归一化处理,使得处理后图像灰度值趋于一致,从而提高了指纹图像识别的准确率。
145.附图中的流程图和框图,图示了按照本技术各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
146.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本技术中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
再多了解一些

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