[发明专利]一种基于光学的屏下指纹特征采集方法及设备

权利要求书

1.一种基于光学的屏下指纹特征采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

将屏下指纹传感器采集到的用户指纹图像进行分块，获取用户指纹宏块集合；

对所述用户指纹宏块集合中的各个宏块进行失真度检测，确定所述用户指纹宏块集合中各个宏块对应的失真度；

判断所述用户指纹宏块集合中各个宏块对应的失真度是否高于预设的失真度阈值，当宏块对应的失真度低于所述失真度阈值时，将该宏块并入有效宏块集；当宏块对应的失真度高于所述失真度阈值时，确定该宏块的指纹质量指数，当该宏块的指纹质量指数高于该宏块的失真度与有效条件概率的乘积时，将所述宏块并入有效宏块集；

根据宏块对应的失真度对所述有效宏块集中的宏块进行指纹图像增强，得到特征采集宏块集合，提取所述特征采集宏块集合中各个宏块的指纹特征点，得到用户指纹特征点集；

将所述用户指纹特征点集存入用户指纹数据库，完成屏下指纹特征采集。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述用户指纹宏块集合中的各个宏块进行失真度检测，确定所述用户指纹宏块集合中各个宏块对应的失真度包括：

在所述用户指纹宏块集合中依据行优先顺序选取第一个宏块作为当前宏块，获取当前宏块的离散亮度表；

根据所述当前宏块的离散亮度表，获取当前宏块的亮度差分序列；

根据所述当前宏块的亮度差分序列，获取当前宏块的失真特征值矩阵；

根据所述失真特征值矩阵，由失真度算法计算所述当前宏块的失真度；

依据行优先顺序选取下一宏块作为当前宏块，重复上述步骤，直到获得用户指纹宏块集合中所有宏块对应的失真度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述亮度差分序列包括横向亮度差分序列和纵向亮度差分序列。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当宏块对应的失真度高于所述失真度阈值时，确定该宏块的指纹质量指数包括：

根据该宏块的离散亮度表确定该宏块中像素点亮度信息的方差值，得到该宏块的宏块亮度方差值；

确定所述用户指纹图像的图像亮度方差值；

根据所述用户指纹图像的图像亮度方差值与所述宏块亮度方差值，确定该宏块的指纹质量指数。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述用户指纹图像的图像亮度方差值为所述用户指纹图像中所有像素点的亮度信息的方差值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据宏块对应的失真度对所述有效宏块集中的宏块进行指纹图像增强包括：

获取所述用户指纹图像的指纹纹线频率；

确定有效宏块集中各个宏块对应的宏块方向场；

根据所述宏块的失真度、指纹纹线频率和宏块方向场，采用高斯滤波器对所述有效宏块集中的宏块进行指纹图像增强。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照用户指纹的图像像素大小的公约数的正四边形等比例对用户指纹图像进行分块。

8.一种基于光学的屏下指纹特征采集设备，其特征在于，包括有屏下指纹采集单元，所述屏下指纹采集单元包括：

用户指纹图像分块模块，用于将屏下指纹传感器采集到的用户指纹图像进行分块，获取用户指纹宏块集合；

宏块失真度确定模块，用于对所述用户指纹宏块集合中的各个宏块进行失真度检测，确定所述用户指纹宏块集合中各个宏块对应的失真度；

有效宏块集获取模块，用于判断所述用户指纹宏块集合中各个宏块对应的失真度是否高于预设的失真度阈值，当宏块对应的失真度低于所述失真度阈值时，将该宏块并入有效宏块集，当宏块对应的失真度高于所述失真度阈值时，确定该宏块的指纹质量指数，当该宏块的指纹质量指数高于该宏块的失真度与有效条件概率的乘积时，将所述宏块并入有效宏块集；

图像增强模块，用于根据宏块对应的失真度对所述有效宏块集中的宏块进行指纹图像增强，得到特征采集宏块集合；

屏下指纹特征提取模块，用于提取所述特征采集宏块集合中各个宏块的指纹特征点，得到用户指纹特征点集，将所述用户指纹特征点集存入用户指纹数据库，完成屏下指纹特征采集。