用于认证候选指纹的方法及指纹感测系统

摘要

本发明总体上涉及一种用于使用指纹认证系统来认证候选指纹的方法，并且具体地，涉及使用针对指纹认证系统中所包括的指纹传感器的个性化指纹传感器设置的可能性。本发明还涉及一种对应的电子装置以及涉及一种计算机程序产品。本发明的优点包括使得用于获取高质量的指纹图像的处理时间最小化，从而提高用户便利性。本发明还涉及一种对应的指纹感测系统。

权利要求

1.一种借助于指纹认证系统对照特定用户的特定手指的登记指纹来认证候选指纹的方法，所述指纹认证系统包括指纹传感器、存储器和连接至所述指纹传感器的处理电路，其特征在于，所述方法包括以下步骤：-由所述处理电路接收(S1)针对所述特定手指的认证请求，所述认证请求包括对要被认证的所述特定手指的引用；

-由所述处理电路基于针对所述特定手指的所述认证请求，从所述存储器检索(S2)指纹传感器设置，其中所述指纹传感器设置与所述特定手指的登记指纹的存储的登记表示相关联，所述存储器存储有针对不同用户的不同登记手指的多个不同的传感器设置集；

-由所述处理电路使用所检索的指纹传感器设置来控制(S3)所述指纹传感器；

-由所述指纹传感器获取(S4)要被认证的所述候选指纹的指纹图像；

-由所述处理电路基于所述指纹图像形成(S5)所述候选指纹的认证表示；

-由所述处理电路在考虑到认证准则的情况下将所述认证表示与所述存储的登记表示进行比较(S6)；以及-由所述处理电路提供(S7)指示所述比较的结果的认证信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取所述候选指纹的指纹图像的步骤包括以下步骤：a)使用所述所检索的指纹传感器设置获取初始指纹图像；

b)由所述处理电路确定最近获取的指纹图像的图像属性的值；

c)将所述图像属性的所确定的值与所述图像属性的值的存储范围进行比较；

如果所述所确定的值在所述存储范围之外，则：d)基于所述所确定的值与所述存储范围之差来确定更新后的指纹传感器设置；以及e)使用所述更新后的指纹传感器设置获取新的指纹图像；以及如果所述所确定的值在所述存储范围内，则：

f)将所述最近获取的指纹图像指定为要被认证的所述候选指纹的指纹图像。

3.根据权利要求2所述的方法，包括：执行步骤b)至步骤e)，直至所述所确定的值在所述存储范围内。

4.根据权利要求2或3所述的方法，还包括以下步骤：-如果所述认证信号指示认证成功，则存储所述更新后的指纹传感器设置。

5.根据权利要求2或3所述的方法，还包括以下步骤：-基于所述初始指纹图像的所述图像属性的所述所确定的值，调节所述认证准则。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述图像属性选自包括图像饱和度和直方图宽度的组。

7.根据前述权利要求2或3所述的方法，其中，所述指纹传感器设置包括增益设置。

8.根据前述权利要求2或3所述的方法，还包括以下步骤：-对指示能够影响所述特定手指的属性的环境条件的信号进行检索；以及-另外还基于所述信号来控制所述指纹传感器。

9.一种指纹感测系统，包括：

-指纹传感器；

-存储器；以及

-连接至所述指纹传感器的处理电路，用于：

-接收针对特定用户的特定手指的认证请求，所述认证请求包括对要被认证的所述特定手指的引用；

-基于针对所述特定手指的所述认证请求，从所述存储器中检索存储的指纹传感器设置，其中所述存储的指纹传感器设置与所述特定手指的登记指纹的存储的登记表示相关联，所述存储器存储有针对不同用户的不同登记手指的多个不同的传感器设置集；

-基于所检索的指纹传感器设置来控制所述指纹传感器的操作点；

-控制所述指纹传感器以获取要被认证的候选指纹的指纹图像；

-基于所述指纹图像来形成所述候选指纹的认证表示；

-在考虑到认证准则的情况下，将所述认证表示与所述存储的登记表示进行比较；以及-提供指示所述比较的结果的认证信号。

10.根据权利要求9所述的指纹感测系统，其中，所述指纹传感器为电容式指纹传感器。

11.一种电子装置，包括：

-根据权利要求9或10所述的指纹感测系统；以及-装置控制器，用于：

-向所述指纹感测系统提供针对所述手指的所述认证请求；

-从所述指纹感测系统接收所述认证信号；以及-仅在所述认证信号指示认证成功的情况下执行至少一个动作。

12.根据权利要求11所述的电子装置，还包括用于感测所述电子装置的局部环境的至少一个传感器，所述控制器被配置成向所述指纹感测系统提供指示能够影响所述手指的属性的环境条件的信号。

13.根据权利要求12所述的电子装置，其中，所述至少一个传感器包括选自包括温度传感器和湿度传感器的组的至少一个传感器。

14.一种作为根据权利要求11至13中任一项所述的电子装置的便携式电子装置，其中，所述便携式电子装置为移动电话。

15.一种其上存储有用于控制便携式电子装置的计算机程序装置的计算机可读介质，所述便携式电子装置包括指纹认证系统，所述指纹认证系统包括指纹传感器、存储器和处理电路，所述指纹认证系统适用于对照特定用户的特定手指的登记指纹来认证候选指纹，其中，所述计算机可读介质包括：-用于接收针对所述特定手指的认证请求的代码，所述认证请求包括对要被认证的所述特定手指的引用；

-用于基于针对所述特定手指的所述认证请求从所述存储器中检索指纹传感器设置的代码，所述指纹传感器设置与所述特定手指的登记指纹的存储的登记表示相关联，所述存储器存储有针对不同用户的不同登记手指的多个不同的传感器设置集；

-用于使用所检索的指纹传感器设置来控制所述指纹传感器的代码；

-用于获取要被认证的所述候选指纹的指纹图像的代码；

-用于基于所述指纹图像来形成所述候选指纹的认证表示的代码；

-用于在考虑到认证准则的情况下将所述认证表示与所述存储的登记表示进行比较的代码；以及-用于提供指示所述比较的结果的认证信号的代码。

说明书

用于认证候选指纹的方法及指纹感测系统

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及一种用于使用指纹认证系统来认证候选指纹的方法，并且具体地，涉及使用针对指纹认证系统中所包括的指纹传感器的个性化指纹传感器设置的可能性。本发明还涉及一种对应的指纹感测系统以及涉及一种计算机程序产品。

背景技术

[0002] 越来越多地使用各种类型的生物识别系统，以对访问电子装置提供提高的安全性，从而提供增强的用户便利性。特别是例如由于指纹传感器的规格小、性能高以及用户可接受性，所以已经在这样的装置中成功地集成了指纹传感器。在各种可用的(例如电容式、光学、热等的)指纹感测原理中，电容式感测最为常用，特别是在尺寸和功耗为重要问题的应用中如此。

[0003] 所有电容式指纹传感器都提供指示若干感测元件与放置在指纹传感器表面上的手指之间的电容的测量值。通常使用包括以二维的方式布置的多个感测元件的指纹传感器来执行对指纹图像的获取，并且可以对指纹传感器应用基于块的技术来获取指纹图像，其中，按顺序对感测元件的块进行采样。作为示例，可以同时对相邻地被布置成一行并且连接至多个A/D转换装置的八个感测元件的块进行采样，多个A/D转换装置例如包括具有可控增益的至少一个放大器。

[0004] 通常，例如由于不同的手指类型、手指条件、不同的用户、不同的感测条件或者基于制造过程的变化，所以所获取的指纹图像的亮度存在大的变化。因此，通常需要调节A/D转换装置的动态范围以及/或者需要控制放大器的增益。因此，出于获取“高质量”的指纹图像的目的，使用针对A/D转换装置和/或放大器的不同的设置来执行迭代/重复的采样处理。这样的处理的问题在于，该处理耗时并且因此对用户造成不便。

[0005] 在US 6,259,804中公开了一种用于试图克服该问题的示例性实现方式。US 6,259,804公开了对可以包括用于生成先前执行的A/D转换的直方图的直方图生成装置的增益处理器的使用。基于所生成的直方图，可以能够控制A/D转换装置的范围、设置增益以及控制放大器的偏置。

[0006] 即使US 6,259,804介绍了一种用于更快速地获取高质量的指纹图像的令人关注的方法，但所公开的方法在先前成功获取的指纹图像之间没有做出任何区别，从而使该方法在一般用户环境下是高度无效的。因此，在确定用于快速地获取高质量的指纹图像的控制参数方面还存在着进一步提高的空间。

发明内容

[0007] 鉴于现有技术的上述及其他缺点，本发明的目的是提供一种用于使用指纹认证系统来认证候选指纹的改进方法。特别地，发明人已经发现，可以期望引入在获取指纹图像时要使用的个性化传感器设置。

[0008] 根据本发明的一方面，因此提供了一种借助于指纹认证系统对照手指的登记指纹来认证候选指纹的方法，该指纹认证系统包括指纹传感器、存储器以及连接至所述指纹传感器的处理电路，其中，该方法包括以下步骤：由所述处理电路接收针对所述手指的认证请求；由所述处理电路基于针对所述手指的所述认证请求，从所述存储器检索对指纹传感器设置，其中所述指纹传感器设置与所述手指的登记指纹的存储的登记表示相关联，存储器存储有多个不同的传感器设置集；由所述处理电路使用所检索的指纹传感器设置来控制所述指纹传感器；由所述指纹传感器来获取要被认证的所述候选指纹的指纹图像；由所述处理电路基于所述指纹图像来形成所述候选指纹的认证表示；由所述处理电路在考虑到认证准则的情况下将所述认证表示与所述存储的登记表示进行比较；以及由所述处理电路提供指示比较的结果的认证信号。

[0009] 本发明基于以下必要性：动态地调节针对指纹传感器的操作设置,以能够创建针对例如湿润、干燥或难以读取的手指的最可能的指纹图像。这是根据现有技术的，现有技术通常通过自动地调节指纹传感器的灵敏度例如通过调节指纹传感器中所包括的增益控制模块的放大程度来实现的。从而，可以使例如指纹图像中要被识别的中断或合并的脊减至最低数量，中断或合并的脊是由干燥或湿润的手指或者通常通过改变环境条件而引起。

[0010] 然而，如以上关于现有技术实现方式所讨论的，对例如增益控制模块的自动调节是迭代的并且因此是耗时的处理。本发明人已经认识到通过将例如传感器设置集(或多个传感器设置集即多个传感器设置)与手指的登记指纹的登记表示的存储的表示结合来使指纹传感器设置“个性化”的可能性。

[0011] 因此，当要认证选择的并且先前登记的手指时，针对该特定手指的预先限定的传感器设置可以被获取并且用于控制指纹传感器，以使得在最有利的情况下将不存在迭代地调节针对指纹传感器的设置的必要性，这是因为可以针对指纹传感器设置例如(针对特定手指的)初始操作点。因此，本发明的优点包括使得用于获取高质量的指纹图像的处理时间最小化，从而提高用户便利性。

[0012] 在本发明的上下文中，手指以某种方式连接至用户ID。这样的连接可以是(例如在由单个用户使用移动电话的情况下的)默认连接，或者可以是在开始本发明的方法之前以任何方式指定的连接。这样的指定可以例如通过输入特定用户ID、通过点击用户名(例如显示屏上的图标)、用户进入特定软件应用等来进行。当然，其他方法存在并且在本发明的范围内。

[0013] 在本发明的上下文中，通常可以在使用指纹认证系统来登记(特定/默认)手指时确定针对该手指的传感器设置。也就是说，在登记手指以用于创建该手指的指纹的表示(例如特征模板)时，可能会发生例如上面所讨论的用于调节指纹传感器设置的迭代处理，并且对在所获取的表示手指的指纹图像具有期望的质量水平时使用的传感器设置进行存储以供稍后使用。传感器设置例如可以被存储为针对在已经获取了高质量的指纹图像时创建的特征模板的元数据。当然，用于(例如在相关的数据库中)存储传感器设置的其他形式是可能的并且可以取决于所期望的实现方式。

[0014] 在本发明的可能的实施方式中，获取所述候选指纹的指纹图像的步骤包括以下步骤：a)使用所述所检索的指纹传感器设置来获取初始指纹图像；b)由所述处理电路来确定最近获取的指纹图像的图像属性的值；c)将所述图像属性的所确定的值与所述图像属性的值的存储范围进行比较；如果所确定的值在所述存储范围之外，则：d)基于所确定的值与所述存储范围之差来确定更新后的指纹传感器设置；以及e)使用所述更新后的指纹传感器设置来获取新的指纹图像；以及如果所确定的值在所述存储范围内，则：f)将最近获取的指纹图像指定为要被认证的所述候选指纹的指纹图像。

[0015] 通常，如果所获取的指纹图像具有例如预定阈值处或高于预定阈值的质量水平(即已经获取了高质量的指纹图像)，则将所获取的指纹图像用于创建要与在登记手指期间创建的特征模板进行比较的(手指的)特征模板。然而，在例如质量水平低于预定阈值(即已经获取了“低质量的”指纹图像)的情况下，可以以使得最终获取高质量的指纹图像的方式来更新传感器设置。当然，可以使用其他度量标准来确定是否应当改变传感器设置，并且这样的度量标准优选地被并入到用于改变传感器设置的处理中，即，使得新的传感器设置至少部分地取决于所确定的度量标准。在实施方式中，可以执行调节传感器设置的处理直至例如质量水平达到预定阈值或高于预定阈值。

[0016] 在必须调节用于获取指纹图像的传感器设置并且认证信号指示认证成功的情况下，优选的是，存储这样的更新后的传感器设置。更新后的传感器设置以与在登记手指期间相似的方式以与手指关联或联系的一些类型的形式被存储在例如数据库中。因此，多个不同的传感器设置集可以与同一手指相关联。

[0017] 在本发明的实施方式中，可以能够基于所述初始指纹图像的所述图像属性的所确定的值来调节认证准则。通过应用这样的处理，可以能够在认证指纹时考虑例如所获取的指纹图像的质量。也就是说，在所获取的指纹图像的质量相对低的情况下，可以例如期望“加强”用于认证指纹的准则。

[0018] 在上面的描述中，所获取的指纹图像的图像属性与指纹图像的质量有关。如此，可以由例如所获取的指纹图像的饱和度和/或直方图宽度来确定“质量”。存在另外的度量准则，其包括例如用于使从所获取的指纹图像获取特征模板变得“容易”的测量方式。

[0019] 如以上所提及的，传感器设置可以例如包括与控制指纹传感器的增益设置有关的信息。还可以能够对在获取指纹图像时所使用的A/D转换装置的范围进行控制。这将在下面关于本发明的详细描述中进一步地被讨论。

[0020] 在本发明的某个实施方式中，可以期望的是，对指示可能影响所述手指的属性的环境条件的信号进行检索并且另外还基于所述信号来控制所述指纹传感器。还如以上所提及的，在一些实例中，指纹传感器可以取决于环境条件以稍微不同的方式起作用。这样的条件可以例如包括指纹传感器附近的(例如使用温度传感器和湿度传感器中之一获取的)温度和/或湿度。在可能的实施方式中，可以针对不同的环境条件预先存储不同的传感器设置并且取决于这样的条件来使用不同的传感器设置。还可以能够基于特定环境条件与要用于这样的条件的可能的传感器设置之间的已知关系来改变传感器设置。作为示例，可以能够使环境温度与用于指纹传感器的增益控制的设置相关。例如，与指纹传感器在低温环境下的操作相比，高的环境温度通常可能引起较低的增益电平。

[0021] 根据本发明的另一方面，提供了一种指纹感测系统，该指纹感测系统包括指纹传感器、存储器和处理电路，该处理电路连接至所述指纹传感器以用于：接收针对手指的认证请求；基于针对所述手指的所述认证请求、从所述存储器对与存储的指纹传感器设置进行检索，其中存储的指纹传感器设置与所述手指的登记指纹的存储的登记表示相关联，该存储器存储有多个不同的传感器设置集；使用/基于所检索的指纹传感器设置来控制所述指纹传感器的操作点；控制所述指纹传感器来获取要被认证的候选指纹的指纹图像；基于所述指纹图像来形成所述候选指纹的认证表示；在考虑到认证准则的情况下将所述认证表示与所述存储的登记表示进行比较；以及提供指示比较的结果的认证信号。本发明的该方面提供了如以上关于本发明的前述方面所讨论的优点相似的优点。

[0022] 如上所指出的，指纹传感器可以使用当前或未来的指纹感测原理——包括例如电容式、光学或热感测技术——中的任何一种原理来实现。然而，目前，电容式感测为最优选的。一维传感器和二维传感器二者均是可能的并且在本发明的范围内。

[0023] 指纹感测系统优选地形成电子装置的一部分，该电子装置还包括装置控制器，该装置控制器用于：向指纹感测系统提供针对手指的所述认证请求；从指纹感测系统接收所述认证信号；以及仅在所述认证信号指示认证成功的情况下，执行至少一个动作。例如在便携式装置为移动电话的情况下，这样的动作可以例如用于解锁被锁定的便携式装置。当然，至少一个动作可以是在需要认证手指时适当使用的任何类型的动作。

[0024] 根据本发明的又一方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可读介质，该计算机可读介质上存储有用于控制便携式电子装置的计算机程序工具，便携式电子装置包括指纹认证系统，该指纹认证系统包括指纹传感器、存储器和处理电路，该指纹认证系统适于对照手指的登记指纹来认证候选指纹，其中，计算机程序产品包括：用于接收针对所述手指的认证请求的代码；用于基于针对所述手指的所述认证请求、从所述存储器中检索指纹传感器设置的代码，该指纹传感器设置与所述手指的登记指纹的存储的登记表示相关联，存储器存储有多个不同的传感器设置集；用于使用所检索的指纹传感器设置来控制所述指纹传感器的代码；用于获取要被认证的所述候选指纹的指纹图像的代码；用于基于所述指纹图像来形成所述候选指纹的认证表示的代码；用于在考虑到认证准则的情况下将所述认证表示与所述存储的登记表示进行比较的代码；以及用于提供指示比较的结果的认证信号的代码。

[0025] 处理电路优选地包括ASIC、微处理器或任何其他类型的计算装置。类似地，由处理电路执行以用于操作本发明的功能的软件可以被存储在计算机可读介质上，该计算机可读介质是任何类型的存储器装置并且包括以下中之一：可移除非易失性随机存取存储器、硬盘驱动器、软盘、CD-ROM、DVD-ROM、USB存储器、SD存储卡或本领域中已知的类似计算机可读介质。

[0026] 总之，本发明总体上涉及一种用于使用指纹认证系统来认证候选指纹的方法，并且具体地，涉及使用针对指纹认证系统中所包括的指纹传感器的个性化指纹传感器设置的可能性。本发明还涉及一种对应的电子装置以及涉及一种计算机程序产品。本发明的优点包括使用于获取高质量的指纹图像的处理时间最小化，从而提高了用户便利性。

[0027] 在研究所附权利要求和下面的描述时，本发明的其他特征和优点将变得明显。本领域技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以组合本发明的不同特征以创建与下文中所描述的实施方式不同的实施方式。

附图说明

[0028] 根据下面的详细描述和附图，将容易地理解本发明的包括本发明的特定特征和优点的各个方面，在附图中：

[0029] 图1示意性地例示了根据本发明的以包括集成式指纹传感器的移动电话的形式的电子装置；

[0030] 图2示意性地示出了图1的电子装置中所包括的指纹传感器阵列；

[0031] 图3a至图3c示出了如由指纹传感器检测到的指纹的三个指纹图像序列；

[0032] 图4概念性地示出了根据本发明的当前优选实施方式的指纹感测系统；

[0033] 图5是用于公开本发明的通常结合图4的指纹感测系统来执行的示例性步骤的流程图。

具体实施方式

[0034] 现在在下文中将参照附图来更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的当前优选实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施并且不应当被解释成限于本文中所阐述的实施方式；而且，提供这些实施方式是出于透彻和全面并且向本领域技术人员充分地传达本发明的范围的目的。贯穿全文，相同的附图标记指代相同的元件。

[0035] 现在参照附图并且特别是图1，示意性地示出了根据本发明的以移动电话100的形式的电子装置，移动电话100包括集成式指纹传感器102以及具有触摸屏界面106的显示单元104。在该实施方式中，指纹传感器102和显示单元104一起被布置在移动电话100的前侧。指纹传感器102可以例如用于解锁移动电话100以及/或者用于认证使用移动电话100执行的交易等。当然，指纹传感器102还可以被布置在移动电话100的后侧。

[0036] 优选地并且对于本领域技术人员而言明显的是，图1所示的移动电话100还包括用于WLAN/Wi-Fi通信的第一天线、用于电信通信的第二天线、传声器、扬声器以及电话控制单元。当然，移动电话可以包括其他硬件元件。还应当注意，本发明可以适于任何其他类型的便携式电子装置例如膝上型计算机、远程控制器、平板计算机或任何其他类型的目前或未来以类似的方式配置的装置。

[0037] 参照图2，概念性地示出了指纹传感器102的稍微放大的视图。在采用电容式感测技术的情况下，指纹传感器102被配置成包括优选地被布置成二维阵列的很多个感测元件。在实施方式中，使用160×160的像素。当然，其他尺寸是可能的并且在本发明的范围内。在图2中由附图标记202指示单个感测元件(也被表示为像素)。

[0038] 现在参照图3a至图3c，图3a至图3c示出了如由传统指纹传感器检测到的指纹的三个指纹图像序列。如上面简要地讨论的，传统指纹传感器的输出还会受手指条件以及/或者由于制造过程的变化的影响。至于不同的手指条件，谷-脊比可以例如因人而异。这引起暗-亮像素比因人而异，并且因此，所捕获的指纹图像对比度也因人而异。手指的皮肤的含水量也可以影响传感器性能。在干燥的空气例如在冬季或空调环境下存在的干燥空气中，手指趋于具有较少的水分。在湿热的空气中，手指会出汗，从而产生比干燥的手指的图像更暗的图像。反之，干燥的手指会产生比湿润的手指的图像更亮的图像。作为示例，图3a示出了“正常”手指300，图3b示出了干燥的手指302，以及图3c示出了湿润的手指304，这些手指使用指纹传感器分别被捕获。

[0039] 如以上所提及的，克服不同手指条件的问题通常包括：在捕获指纹图像时，使用自动增益控制技术以用于结合指纹传感器来调节所使用的放大器的增益电平。通常，所捕获的指纹图像的平均信号电平或峰值信号电平中至少之一被分析并且用于将增益调节到合适的电平。通常，对于干燥的手指而言期望相对高的放大率，对于湿润的手指而言期望相对低的放大率，以及对于正常的手指而言期望相对中等的放大率。通过基于例如不同的手指条件来调节放大率，将可以保持指纹的脊与谷之间的足够的对比度，从而使得充分利用传感器全动态范围，进而实现高质量的特征提取(即为指纹的表示)。

[0040] 然而，现有技术的方法由于其迭代性质所以是耗时的，其中，必须在已经获取到合适的指纹图像之前测试不同的增益电平。这在使用多于单个的放大元件例如以串联的形式布置多个放大元件的情况下是特别明显的。根据本发明，以例如个性化方式来控制指纹传感器102以用于获取合适的指纹图像。这样的控制方法可以例如使用如图4所示的概念化的指纹传感器系统400来实现。通常，指纹传感器系统400进而形成如图1所例示的电子装置/移动电话的一部分。

[0041] 指纹传感器系统400包括指纹传感器102和处理电路例如用于控制指纹传感器102的控制单元402。指纹传感器系统400还包括增益模块404、A/D转换模块406和存储器例如数据库406。增益模块404、A/D转换模块406和数据库406都与控制单元402通信连接。此外，指纹传感器系统400包括比较和验证模块408，该比较和验证模块408适于对照登记指纹来认证候选指纹。如以上所讨论的，可以使用/组合多个放大元件。在这样的情况下，如关于本发明所讨论的预先存储的传感器设置可以包括针对多个放大元件中的每个放大元件的设置。

[0042] 另外参照图5，在指纹传感器系统400的操作期间，由控制单元402接收认证请求S1。认证请求通常包括对要被认证的手指的引用，例如通过用户名或其他类型或身份关联(下面将使用术语ID)进行引用。ID进而可以以许多不同的方式来获取并且取决于特定实现方式。在一个示例性实施方式中，通过用户输入预定的用户名或通过点击(或敲击)表示特定用户的图形用户界面(GUI)内的图标来获取针对要被认证的手指的ID。在一些实例中，用户ID可以预先被分配给包括指纹传感器系统400的特定装置。这样的情形的一个示例为指纹传感器系统400被包括在移动电话中的情况。在这样的情况下，移动电话通常为个人的即仅由单个人/用户使用。因此，移动电话可以被配置成(总是)使用针对移动电话的(单个)用户的ID。当然，关于其他类型的装置例如膝上型计算机、桌上型计算机等或在指纹传感器系统400被用于单个用户的桌上型计算机的情况下，该类型的实现方式可以是可能的。

[0043] 可替选地，在一些实例中，可以期望使用对手指的认证作为软件应用中的安全措施，例如关于邮箱账号的登录程序、银行应用/客户端中的登录程序等。在这样的情况下，ID(例如针对邮箱账户/银行应用/客户端的用户名)可能已经被公开，并且因此，控制单元102可以被提供有ID的表示。

[0044] 当已经确定ID时，控制单元402检索与要被认证的具有关联ID的手指有关的指纹传感器设置S2。指纹传感器设置可以例如被存储在数据库406中。数据库406通常被布置在例如电子装置/移动电话100内的安全且加密的位置中。

[0045] 反之，使用指纹传感器设置来控制指纹传感器102S3。根据本发明，指纹传感器设置可以包括针对增益模块404和/或A/D转换模块406的控制电平中至少之一。可以在放大率和偏置两方面(或放大率和偏置中之一)来控制增益模块。A/D转换模块406可以例如被控制成使得使用分辨率的最大量来对来自指纹传感器102的模拟信号进行A/D转换。

[0046] 因此，当如关于指纹传感器设置所期望的那样来控制指纹传感器102时，控制单元102控制指纹传感器102来对指纹传感器102的像素例如逐块地(按顺序)进行采样，并且从而获取触摸指纹传感器102的有效传感器区域的手指的数字化指纹图像S4。

[0047] 在一些实例中，可能需要不止一次地进行获取指纹图像的处理。也就是说，在一些实例中，使用指纹传感器设置获取的指纹图像的质量可能没有所期望的那样好。在这样的情况下，对指纹传感器设置的可能的调节可能需要适应对好的指纹图像的获取。为了确定初始获取的指纹图像的质量，可以能够对针对初始获取的指纹图像的图像属性的值进行确定。然后，可以将该图像属性值与先前存储的值(或范围)进行比较并且当获取下一个指纹图像时将其用于调节指纹传感器设置。下面将进一步讨论使用与指纹图像获取有关的图像属性的概念。

[0048] 针对要被认证的手指的指纹形成认证表示例如通常基于细节提取的特征提取/指纹模板S5。基于先前接收的ID，控制单元102从数据库406获取指纹的先前登记的表示(例如被存储为针对指纹的代表性特征/指纹模板)并且使用比较和验证模块408将先前登记的表示(或指纹模板)与所获取的认证表示进行比较S6。比较和验证模块408进而输出(提供)指示比较的结果的认证信号S7。

[0049] 在比较为肯定的情况下，认证信号可以用于解锁移动电话100、用于利用邮箱账号和/或银行应用/客户端来认证用户。在比较为否定的情况下，可以再次请求用户进行指纹认证的处理。

[0050] 如上所提及的，可以能够在获取指纹图像时确定针对指纹图像的图像属性。图像属性例如可以与针对所获取的指纹的饱和度的水平和/或直方图宽度有关。如由本领域技术人员所理解的，当回顾图3a至图3c时，对于指纹图像中的每个指纹图像而言，饱和度的水平以及直方图宽度是不同的。例如，针对干燥的手指(图3b)的饱和度水平相对低，而针对湿润的手指(图3c)的饱和度水平相对高。

[0051] 根据本发明，不需要获取完整的指纹图像来确定针对指纹图像的图像属性。也就是说，可以仅对指纹传感器102的所选择的部分的感测元件202进行采样并且当确定图像属性时使用该部分。在这样的情况下，应当优选地将对应的图像属性值存储在例如数据库406中。

[0052] 根据本发明，可以能够在登记手指期间(例如在数据库406中)存储图像属性的水平连同传感器设置。因此，在指纹传感器系统400的操作期间，可以将在随后获取指纹图像期间确定的图像属性的水平与先前存储的图像属性水平进行比较。

[0053] 在针对随后获取的指纹图像的图像属性水平与先前存储的图像属性水平稍微不同(例如不在存储的图像属性水平的预定范围内)的情况下，可以能够调节传感器设置直至所获取的指纹图像生成在规定范围内的图像属性水平。可以与先前存储的指纹传感器设置一起或替代先前存储的指纹传感器设置将新的指纹传感器设置存储在数据库406中。可以有利的是，将多个指纹传感器设置集存储在数据库406中，从而创建指纹传感器设置的“群集”。还可以能够存储针对随后成功认证的指纹图像的多个图像属性水平(值)组。进而，在认证处理中可以使用群集以作为与指纹模板有关(并且用于比较指纹模板)的其他特征。

[0054] 此外，根据本发明，可以能够基于针对所获取的指纹图像的图像属性水平来调节认证处理。作为示例，与之相对，在图像属性水平远非先前存储的图像属性水平的情况下，由于存储的图像属性水平与所获取的指纹的图像属性水平之间的大的差异可能是例如使用“仿制的”手指伪造的指纹(指纹欺骗)的指示，所以可以期望“加强”认证处理。

[0055] 根据同样的思路，在执行成功的特征比较(指纹模板比较)但进行这样的成功比较所需要的指纹传感器设置远非先前(例如在登记指纹期间)存储的指纹传感器设置的情况下，这可以被视为伪造或仿制的手指(例如不是“有生命的”手指)的指示。因此，也可以考虑针对特定用户的常见的手指条件和/或通常使用的指纹传感器设置以进行认证手指。

[0056] 更进一步地，根据本发明，可以可选地能够将控制单元402配置成获取/接收指纹传感器和/或手指周围的当前环境温度和湿度水平中至少之一的指示。也就是说，温度传感器410和湿度传感器412中至少之一可以连接至控制单元402。可以例如使用温度传感器410和湿度传感器412中至少之一提供的测量结果以基于指纹传感器102周围的当前条件来调节指纹传感器设置。

[0057] 本公开内容的控制功能可以使用现有的计算机处理器来实现，或者通过出于该目的或其他目而并入的用于适当的系统的专用计算机处理器来实现，或者通过硬连线系统来实现。本公开内容的范围内的实施方式包括程序产品，程序产品包括承载有或存储有机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这样的机器可读介质可以是可以由通用计算机或专用计算机或者具有处理器的其他机器访问的任何可用介质。作为示例，这样的机器可读介质可以包括：RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁存储装置；或者可以用于承载或存储以机器可执行指令或数据结构的形式的期望程序代码并且可以由通用计算机或专用计算机或者具有处理器的其他机器访问的任何其他介质。当通过网络或另一通信连接(硬连线、无线、或者硬连线或无线的组合)向机器传送或提供信息时，机器将该连接适当地视为机器可读介质。因此，任何这样的连接适当地被称为机器可读介质。上述的组合也被包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令例如包括使得通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行某功能或功能组的指令和数据。

[0058] 虽然附图可以示出序列，但步骤的顺序可以不同于所描绘出的顺序。也可以同时地或部分同时地执行两个或更多个步骤。这样的变体将取决于所选择的软件系统和硬件系统以及取决于设计者的选择。所有这样的变体都在本公开内容的范围内。同样地，可以利用具有基于规则的逻辑和其他逻辑的标准编程技术来完成各个连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤以完成软件实现方式。此外，即使已经参照本发明的特定示例实施方式描述了本发明，但对于本领域技术人员而言，许多不同的变化、修改等将变得明显。

[0059] 此外，可以由本领域技术人员在实践所要求保护的发明时根据对附图、公开内容和所附权利要求书的研究来理解和实现所公开的实施方式的变体。此外，在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除复数。