TWI850079B - 生物特徵的註冊方法及生物特徵感測裝置 - Google Patents

Abstract

一種生物特徵的註冊方法，包括：a. 取得註冊的一第一生物特徵資訊，該第一生物特徵資訊對應於一第一生物特徵影像；b. 根據第二生物特徵影像產生一第二生物特徵資訊；c. 判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊程度小於一第一預設值；d. 在步驟c之後，將該第二生物特徵資訊標記為不可覆寫；以及e. 註冊該第二生物特徵資訊。。

Description

生物特徵的註冊方法及生物特徵感測裝置

本發明是有關一種生物特徵感測裝置，特別是關於一種生物特徵的註冊方法。

許多的電子裝置(例如手機)使用者的生物特徵(如，指紋)來判斷使用者的身份。以指紋驗證為例，在進行指紋註冊時，使用者將手指接觸一指紋感測器以輸入指紋。使用者輸入的指紋被用來產生一生物特徵資訊並儲存起來，作為進行身份認證時的比對模板。

在指紋感測器的尺寸較小的情況下，使用者通常會以手指的部分區域的指紋來進行註冊，例如以圖1中指尖區域10的指紋進行註冊。然而，使用者可能因為使用習慣的改變而使手指接觸指紋感測器的區域慢慢地改變，例如從指尖區域10變成指腹區域12，當接觸的區域過於偏離原本註冊的指尖區域10時，身份識別裝置將判定使用者的身份不合格，使用者可能要多次嘗試後才能通過身份認證，導致不佳的使用體驗。改善此問題的方式之一，是隨著使用者的使用習慣的改變而增加或更新身份識別裝置中的比對模板，讓使用者在改變使用習慣後，依然有良好的使用體驗。

然而，電子裝置中所能儲存的比對模板的數量是有限的，一旦比對模板的數量達到了上限，新的比對模板將會覆寫原本的比對模板。如此一來，最初註冊時取得的比對模板將被覆寫，即對應指尖區域10的比對模板將消失，導致使用者以註冊時的指紋區域進行身份認證時反而無法通過認證。

本發明的目的之一，在於提出一種生物特徵的註冊方法。

本發明的目的之一，在於提出一種生物特徵感測裝置。

根據本發明，一種生物特徵的註冊方法，包括下列步驟：a. 取得註冊的一第一生物特徵資訊，該第一生物特徵資訊對應於一第一生物特徵影像；b. 根據第二生物特徵影像產生一第二生物特徵資訊；c. 判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊程度小於一第一預設值；d. 在步驟c之後，將該第二生物特徵資訊標記為不可覆寫；以及e. 註冊該第二生物特徵資訊。

根據本發明，一種生物特徵的註冊方法，包括下列步驟：a. 取得註冊的多個第一生物特徵資訊，該多個第一生物特徵資訊分別對應多張第一生物特徵影像；b. 根據一第二生物特徵影像產生一第二生物特徵資訊；c. 判斷該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的重疊程度均小於一第一預設值；d. 在步驟c之後，將該第二生物特徵資訊標記為不可覆寫；以及e. 註冊該第二生物特徵資訊。

根據本發明，一種生物特徵感測裝置，包括一記憶體、一感測器以及一處理器。該記憶體儲存註冊的第一生物特徵資訊，該第一生物特徵資訊係對應一第一生物特徵影像。該感測器是用以感測一使用者的生物特徵以產生一第二物特徵影像。該處理器連接該記憶體與該感測器，用以執行以下步驟：a. 判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊程度小於一第一預設值；b. 在步驟a之後，將該第二生物特徵資訊標記為不可覆寫；以及c. 將該第二生物特徵資訊儲存至該記憶體，以註冊該第二生物特徵資訊。

根據本發明，一種生物特徵感測裝置，包括一記憶體、一感測器以及一處理器。該記憶體儲存註冊的多個第一生物特徵資訊，該多個第一生物特徵資訊分別對應多張第一生物特徵影像。該感測器是用以感測一使用者的生物特徵以產生一第二物特徵影像。該處理器連接該記憶體與該感測器，用以執行以下步驟：a. 判斷該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的重疊程度均小於一第一預設值；b. 在步驟a之後，將該第二生物特徵資訊標記為不可覆寫；以及c. 將該第二生物特徵資訊儲存至該記憶體，以註冊該第二生物特徵資訊。

本發明生物特徵的註冊方法，將使用者輸入的部分的生物特徵資訊標記為不可覆寫，因此在使用者的使用習慣改變後，雖然部分的註冊時所輸入的生物特徵資訊可能會被更新或覆蓋，但被標記為不可覆寫的生物特徵資訊會被保留下來，使得使用者依然可以用註冊時的指紋區域通過身份認證，提升使用者的使用體驗。

圖2顯示本發明生物特徵的註冊方法的第一實施例。圖5顯示本發明生物特徵的註冊方法的第二實施例，圖3說明用於實施圖2或圖5所述方法的生物特徵感測裝置。在圖3中，生物特徵感測裝置包括感測器1、處理器2以及記憶體3。記憶體3用於儲存註冊的一個或多個第一生物特徵資訊。感測器1用以感測一使用者的生物特徵以產生一第二物特徵影像。處理器2連接記憶體3與感測器1，用以執行圖2或圖5的一部份或全部的步驟。在一實施例中，感測器1為指紋感測器，記憶體3為快閃記憶體(flash memory)。

在圖2中，步驟S10包括取得註冊的一第一生物特徵資訊，該第一生物特徵資訊對應於一第一生物特徵影像。步驟S12包括根據第二生物特徵影像產生一第二生物特徵資訊。在一實施例中，該第一生物特徵影像及該第二生物特徵影像係經由圖3所示的生物特徵感測裝置感測一使用者的生物特徵而獲得。在感測使用者生物特徵的過程會依序產生多張的生物特徵影像，第一生物特徵影像是在該第二生物特徵影像之前產生。在一實施例中，第一生物特徵影像是該第二生物特徵影像的前一張影像。在另一實施例中，第一生物特徵影像與第二生物特徵影像之間還有至少一張的生物特徵影像。該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像為同一類形的生物特徵。步驟S12產生該第二生物特徵資訊的方法，可以是藉由演算法萃取該第二生物特徵影像的特徵，以獲得該第二生物特徵資訊。

步驟S14包括判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊程度是否小於一第一預設值。判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊程度可以有不同的方法。在一實施例中，步驟S14是判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊面積比率是否小於該第一預設值。這可以被理解為是以兩張影像之間的重疊面積比率來代表這兩張影像之間的重疊程度。如果兩張影像的重疊面積比率小於該第一預設值，就表示這兩張影像的重疊程度小於該第一預設值。在另一實施例中，步驟S14是判斷該第一生物特徵影像的中心點與該第二生物特徵影像的中心點之間的直線距離、水平距離、垂直距離或該水平距離和該垂直距離的總和是否大於一第二預設值。這可以被理解為是以兩張影像中心點之間的距離來代表這兩張影像之間的重疊程度。如果這兩張影像中心點之間的距離大於一第二預設值，就表示這兩張影像的重疊程度小於該第一預設值。在一實施例中，步驟S14是根據該第一生物特徵資訊與該第二生物特徵資訊來決定該重疊程度。

如果在步驟S14判斷第一生物特徵影像與第二生物特徵影像的重疊程度小於第一預設值，則進行步驟S16，將該第二生物特徵資訊標記為不可覆寫。如果步驟S14判斷該重疊程度大於或等於該第一預設值，則進行步驟S18將該第二生物特徵資訊標記為可覆寫。步驟S14標記的方式可以是以一旗標(Flag)的0或1代表第二生物特徵資訊不可覆寫或可覆寫。

在步驟S16或步驟S18完成後，進行步驟S19。步驟S19包括註冊該第二生物特徵資訊。在一實施例中，註冊該第二特徵資訊的操作包括將該第二生物特徵資訊及其代表覆寫或不可覆寫的旗標一起儲存至用於儲存註冊的生物特徵資訊的記憶體。

將第二生物特徵資訊標記為不可覆寫，意謂著該第二生物特徵資訊儲存到記憶體完成註冊後，後續產生的其他生物特徵資訊不能取代或覆蓋該第二特徵特徵資訊。將該第二生物特徵資訊標記為可覆寫，意謂著該第二生物特徵資訊儲存到記憶體完成註冊後，後續產生的其他生物特徵資訊可以取代或覆蓋該第二生物特徵資訊。註冊的該第二生物特徵資訊用來進行身份驗證。

從以上描述可知，第二生物特徵影像與第一特徵影像的重疊程度要足夠低，才會被標記為不可覆寫。

圖2的註冊方法及圖3的生物特徵感測裝置可以應用在註冊指紋，但本發明不限於此。請一併參考圖4。在進行註冊時，使用者將手指接觸指紋感測器例如感測器1。感測器1感測該手指的指紋所產生第一張影像為第一指紋影像。然後感測器1再次感測該手指的指紋產生一第二指紋影像。處理器2萃取該第一指紋影像的特徵而產生一第一指紋特徵資訊，並且將該第一指紋特徵資訊儲存至用於儲存指紋模板的記憶體3，以完成第一指紋影像的註冊。在一實施例中，該處理器2將該第一指紋特徵資訊標記為不可覆寫。在步驟S10中，處理器2從記憶體3取得已註冊的第一指紋特徵資訊。在步驟S12，處理器2萃取該第二指紋影像的特徵而產生一第二指紋特徵資訊。在步驟S14中，該處理器2根據該第一指紋特徵資訊與該第二指紋特徵資訊來判斷該第一指紋影像與該第二指紋影像的重疊程度是否小於第一預設值。關於萃取指紋影像的特徵產生指紋特徵資訊為熟習指紋感測領域之技術人士所熟知，在此不再詳述。指紋特徵資訊是根據指紋影像而產生，因此根據兩筆生物特徵資訊來比對其代表的兩張指紋影像的重疊程度是可行的，也屬於現有的技術，在此也不再詳述。

當步驟S14判斷第一指紋影像與第二指紋影像的重疊程度小於第一預設值，則進行步驟S16將第二指紋特徵資訊標記為不可覆寫。標記的方式可是以一旗標(Flag)的0或1代表第二指紋特徵資訊不可覆寫。當步驟S14判斷第一指紋影像與第二指紋影像的重疊程度不小於第一預設值，則進行步驟S18將該第二指紋特徵資訊標記為可覆寫。標記的方式是以旗標(Flag)的0或1代表第二指紋特徵資訊可覆寫。舉例來說，第一指紋影像為圖4中的指紋區域20，第二指紋影像為圖4中的指紋區域22，步驟S14判斷第一指紋影像與第二指紋影像的重疊程度小於該第一預設值(例如50%)，因此進行步驟S16，將第二指紋影像標記為不可覆寫。如果第二影像是圖4中的指紋區域24，步驟S14判斷第一指紋影像與第二指紋影像的重疊程度大於或等於該第一預設值(例如50%)，則進行步驟S18，將第二指紋特徵資訊標記為可覆寫。

在步驟S16或S18標記好第二指紋特徵資訊之後，便將該代表可覆寫或不可覆寫的標記與該第二指紋特徵資訊儲存到記憶體3，完成第二指紋特徵資訊的註冊，如步驟S19。

圖5提供本發明的第二實施例。在圖5中，步驟S20包括取得註冊的多個第一生物特徵資訊，該多個第一生物特徵資訊分別對應於多張第一生物特徵影像。步驟S22包括根據第二生物特徵影像產生一第二生物特徵資訊。在一實施例中，該多張第一生物特徵影像及該第二生物特徵影像係經由圖3所示的生物特徵感測裝置感測一使用者的生物特徵而獲得。該多張第一生物特徵影像是在該第二生物特徵影像之前產生。該多張第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像為同一類形的生物特徵。步驟S22產生該第二生物特徵資訊的方法，可以是藉由演算法萃取該第二生物特徵影像的特徵，以獲得該第二生物特徵資訊。

步驟S24包括判斷該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的重疊程度是否均小於一第一預設值。如前所述，判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊程度的方法包括但不限於判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊面積比率是否小於廳第一預設值或是判斷該第一生物特徵影像的中心點與該第二生物特徵影像的中心點之間的直線距離、水平距離、垂直距離或該水平距離和該垂直距離的總和是否大於一第二預設值。在一實施例中，步驟S24是根據該第二生物特徵資訊與該多個第一生物特徵資訊決定該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的重疊程度。

如果在步驟S24判斷該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的重疊程度均小於第一預設值，則進行步驟S26，將該第二生物特徵資訊標記為不可覆寫。如果步驟S24判斷該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的任何一張影像的重疊程度大於或等於該第一預設值，則進行步驟S28將該第二生物特徵資訊標記為可覆寫。步驟S24標記的方式可以是以一旗標的0或1代表第二生物特徵資訊不可覆寫或可覆寫。

在步驟S26或步驟S28完成後，進行步驟S29。步驟S29包括註冊該第二生物特徵資訊。在一實施例中，註冊該第二特徵資訊的操作包括將該第二生物特徵資訊及其代表覆寫或不可覆寫的旗標一起儲存至用於儲存註冊的生物特徵資訊的記憶體。

圖5的註冊方法及圖3的生物特徵感測裝置可以應用在註冊指紋，但本發明不限於此。在進行註冊時，使用者將手指接觸指紋感測器例如感測器1。感測器1多次感測該手指的指紋所產生多張第一指紋影像，然後感測器1再次感測該手指的指紋產生一第二指紋影像。處理器2\萃取該多張第一指紋影像的特徵而產生多個第一指紋特徵資訊，並且將該多個第一指紋特徵資訊儲存至用於儲存指紋模板的記憶體3，以完成該多張第一指紋影像的註冊。在一實施例中，該處理器2將該多個第一指紋特徵資訊中的第一個第一指紋特徵資訊標記為不可覆寫。在步驟S20中，處理器2從記憶體3取得已註冊的多個第一指紋特徵資訊。在步驟S22，處理器2萃取該第二指紋影像的特徵而產生一第二指紋特徵資訊。在步驟S24中，該處理器2根據該多個第一指紋特徵資訊與該第二指紋特徵資訊來判斷每一張第一指紋影像與該第二指紋影像的重疊程度是否小於第一預設值。關於萃取指紋影像的特徵產生指紋特徵資訊為熟習指紋感測領域之技術人士所熟知，在此不再詳述。指紋特徵資訊是根據指紋影像而產生，因此根據兩筆生物特徵資訊來比對其代表的兩張指紋影像的重疊程度是可行的，也屬於現有的技術，在此也不再詳述。

當步驟S24判斷每一張第一指紋影像與第二指紋影像的重疊程度皆小於第一預設值，則進行步驟S26將第二指紋特徵資訊標記為不可覆寫。當步驟S24判斷有任何一張第一指紋影像與第二指紋影像的重疊程度不小於第一預設值，則進行步驟S28將該第二指紋特徵資訊標記為可覆寫。舉例來說，第一指紋影像為圖4中的指紋區域20、22及24，第二指紋影像為圖4中的指紋區域26，步驟S24判斷每一張第一指紋影像與第二指紋影像的重疊程度皆小於該第一預設值(例如50%)，因此進行步驟S26，將第二指紋影像標記為不可覆寫。如果第一指紋影像為圖4中的指紋區域20、22及26，第二指紋影像是圖4中的指紋區域24，步驟S24判斷有其中一張第一指紋影像(例如指紋區域20)與第二指紋影像的重疊程度大於或等於該第一預設值，因此進行步驟S28，將第二指紋特徵資訊標記為可覆寫。

在步驟S26或S28標記好第二指紋特徵資訊之後，便將該代表可覆寫或不可覆寫的標記與該第二指紋特徵資訊儲存到記憶體3，完成第二指紋特徵資訊的註冊，如步驟S29。

圖2與圖5的操作流程也可以應用在身份驗證時，更新記憶體3內的生物特徵資訊。在這個實施例中，更包括在步驟S12或步驟S22之後，處理器2根據記憶體3內已註冊的生物特徵資訊驗證該第二生物特徵資訊是否通過身份驗證。也就是說，感測器1獲得的第二生物特徵影像要先通過身份驗證後，第二生物特徵資訊才會被拿來進行接下來的步驟S14~S19或S24~S29，以完成第二生物特徵資訊的註冊。如果記憶體3內儲存註冊的生物特徵資訊的空間已滿，則會將其中一個可覆寫的生物特徵資訊 (例如最先標記為可覆寫的生物特徵資訊)移除，以儲存該標記好的第二生物特徵資訊。

以上所述僅是本發明的實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

1:感測器 2:處理器 3:記憶體 10:指尖區域 12:指腹區域 20:指紋區域 22:指紋區域 24:指紋區域 26:指紋區域 S10:步驟 S12:步驟 S14:步驟 S16:步驟 S18:步驟 S19:步驟 S20:步驟 S22:步驟 S24:步驟 S26:步驟 S28:步驟 S29:步驟

圖1顯示使用者的指紋。 圖2顯示本發明生物特徵的註冊方法的第一實施例。 圖3顯示本發明的生物特徵感測裝置的實施例。 圖4是用以說明生物特徵影像的重疊程度的判斷方式。 圖5顯示本發明生物特徵的註冊方法的第二實施例。

S10:步驟

S12:步驟

S14:步驟

S16:步驟

S18:步驟

S19:步驟

Claims (20)

1. 一種生物特徵的註冊方法，包括下列步驟： a. 取得註冊的一第一生物特徵資訊，該第一生物特徵資訊對應於一第一生物特徵影像； b. 根據一第二生物特徵影像產生一第二生物特徵資訊； c. 判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊程度小於一第一預設值； d. 在步驟c之後，將該第二生物特徵資訊標記為不可覆寫；以及 e. 註冊該第二生物特徵資訊。
2. 如請求項1所述的註冊方法，其中該步驟c包括根據該第一生物特徵資訊與該第二生物特徵資訊來決定該重疊程度。
3. 如請求項1所述的註冊方法，其中該步驟c包括判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊面積比率小於該第一預設值。
4. 如請求項1所述的註冊方法，其中該步驟c包括判斷該第一生物特徵影像的中心點與該第二生物特徵影像的中心點之間的直線距離、水平距離、垂直距離或該水平距離和該垂直距離的總和大於一第二預設值。
5. 如請求項1所述的註冊方法，其中該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像為指紋影像。
6. 一種生物特徵的註冊方法，包括下列步驟： a. 取得註冊的多個第一生物特徵資訊，該多個第一生物特徵資訊分別對應多張第一生物特徵影像； b. 根據一第二生物特徵影像產生一第二生物特徵資訊； c. 判斷該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的重疊程度均小於一第一預設值； d. 在步驟c之後，將該第二生物特徵資訊標記為不可覆寫；以及 e.  註冊該第二生物特徵資訊。
7. 如請求項6所述的註冊方法，其中該步驟c包括根據該第二生物特徵資訊與該多個第一生物特徵資訊決定該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的重疊程度。
8. 如請求項6所述的註冊方法，其中該步驟c包括判斷該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的重疊面積比率小於該第一預設值。
9. 如請求項6所述的註冊方法，其中該步驟c包括判斷該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的中心點之間的直線距離、水平距離、垂直距離或該水平距離和該垂直距離的總和大於一第二預設值。
10. 如請求項6所述的註冊方法，其中該第二生物特徵影像與該多個第一生物特徵影像為指紋影像。
11. 一種生物特徵感測裝置，包括： 一記憶體，儲存註冊的第一生物特徵資訊，該第一生物特徵資訊係對應一第一生物特徵影像； 一感測器，用以感測一使用者的生物特徵以產生一第二物特徵影像；以及 一處理器，連接該記憶體與該感測器，用以執行以下步驟： a. 判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊程度小於一第一預設值； b. 在步驟a之後，將該第二生物特徵資訊標記為不可覆寫；以及 c. 將該第二生物特徵資訊儲存至該記憶體，以註冊該第二生物特徵資訊。
12. 如請求項11所述的生物特徵感測裝置， 其中該步驟a包括根據該第一生物特徵資訊與該第二生物特徵資訊來決定該重疊程度。
13. 如請求項11所述的生物特徵感測裝置，其中該步驟a包括判斷該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像的重疊面積比率小於該第一預設值。
14. 如請求項11所述的生物特徵感測裝置，其中該步驟a包括判斷該第一生物特徵影像的中心點與該第二生物特徵影像的中心點之間的直線距離、水平距離、垂直距離或該水平距離和該垂直距離的總和大於一第二預設值。
15. 如請求項11所述的裝置，其中該感測器為的指紋感測器，該第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像為指紋影像。
16. 一種生物特徵感測裝置，包括： 一記憶體，儲存註冊的多個第一生物特徵資訊，該多個第一生物特徵資訊分別對應多張第一生物特徵影像； 一感測器，用以感測一使用者的生物特徵以產生一第二物特徵影像；以及 一處理器，連接該記憶體與該感測器，用以執行以下步驟； a. 判斷該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的重疊程度均小於一第一預設值； b. 在步驟a之後，將該第二生物特徵資訊標記為不可覆寫；以及 c. 將該第二生物特徵資訊儲存至該記憶體，以註冊該第二生物特徵資訊。
17. 如請求項16所述的生物特徵感測裝置， 其中步驟a包括根據該第二生物特徵資訊與該多個第一生物特徵資訊決定該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的重疊程度。。
18. 如請求項16所述的生物特徵感測裝置，其中該步驟a包括判斷該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的重疊面積比率小於該第一預設值。
19. 如請求項16所述的生物特徵感測裝置，其中該步驟a包括判斷該第二生物特徵影像與該多張第一生物特徵影像的每一張影像的中心點之間的直線距離、水平距離、垂直距離或該水平距離和該垂直距離的總和大於一第二預設值。
20. 如請求項16所述的生物特徵感測裝置，其中該感測器為的指紋感測器，該多張第一生物特徵影像與該第二生物特徵影像為指紋影像