指纹识别装置、电子设备

专利检索2024-11-23  25


本公开涉及指纹识别,尤其涉及一种指纹识别装置、电子设备。


背景技术:

1、指纹识别技术是众多生物特征识别技术中的一种,所谓生物特征识别技术(biometrics),系指利用人体所固有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴定,由于生物识别所具有的便捷与安全等优点使得生物识别技术在身份认证识别和网络安全领域拥有广阔的应用前景,可用的生物特征识别技术有指纹、人脸、声纹、虹膜等,指纹是其中应用最为广泛的一种。

2、目前,指纹识别技术中指纹特征比对和匹配过程花费较多的资源和时间,导致指纹识别效率低下。


技术实现思路

1、根据本公开的一方面,提供了一种指纹识别装置,所述装置包括控制模块、指纹识别模块、存算模块及判断模块,其中,

2、所述控制模块连接于所述指纹识别模块,用于控制所述指纹识别模块中各个指纹识别组件的工作时长,所述指纹识别模块用于进行指纹图像采集,输出所述指纹图像对应的多个指纹信号;

3、所述存算模块连接于所述指纹识别模块,所述存算模块中存储有多个权重,所述存算模块用于根据所述多个指纹信号及所述多个权重确定指纹图像的多个特征向量;

4、所述判断模块连接于所述存算模块,用于根据所述特征向量判断指纹识别是否成功。

5、在一种可能的实施方式中,所述判断模块用于:

6、在判断指纹识别成功的情况下,输出第一控制信号到所述控制模块,以使得所述控制模块控制所述指纹识别模块停止指纹图像采集;或

7、在判断指纹识别失败的情况下,输出第二控制信号到所述控制模块,以使得所述控制模块控制所述指纹识别模块持续指纹图像采集,若连续k次指纹识别均失败,则输出所述第一控制信号到所述控制模块,以使得所述控制模块控制所述指纹识别模块停止指纹图像采集,其中,k为正整数。

8、在一种可能的实施方式中,所述存算模块包括存储单元、第一存算单元,其中,所述存储单元用于存储所述多个指纹信号,所述第一存算单元中存储有多个权重,所述第一存算单元用于获取所述存储单元传来的所述多个指纹信号,并根据所述多个指纹信号及多个权重确定指纹图像的多个特征向量。

9、在一种可能的实施方式中,所述第一存算单元包括由n行m列存算器件组成的存算阵列,所述存算阵列中存储有由所述多个权重组成的权重矩阵,所述存算阵列的各个存算器件用于接收由所述多个指纹信号组成的特征矩阵,所述存算阵列用于执行矩阵运算,并输出特征向量矩阵,所述特征向量矩阵包括所述多个特征向量。

10、在一种可能的实施方式中,所述判断模块包括判断单元及第二存算单元,

11、所述第二存算单元包括多个存算器件,各个存算器件用于接收相应的特征向量,并与存储在存算器件中的预设特征向量进行逻辑运算,输出运算结果,所述运算结果包括第一数值、第二数值;

12、所述判断单元用于在各个存算器件输出的第一数值的数目大于或等于第一预设数目的情况下,或,在各个存算器件输出的第二数值的数目小于或等于第二预设数目的情况下,确定指纹识别成功,否则,确定指纹识别失败,其中,所述第一预设数目大于所述第二预设数目。

13、在一种可能的实施方式中,所述存算器件均包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管,其中,

14、所述第一晶体管的栅极用于接收控制电压,所述第一晶体管的漏极用于接收电源电压,所述第一晶体管的源极、所述第二晶体管的漏极、所述第三晶体管的漏极相连作为输出节点,

15、所述第二晶体管的栅极用于接收第一电压信号,所述第三晶体管的栅极用于接收第二电压信号,所述第一电压信号与所述第二电压信号互为相反值,

16、所述第二晶体管的源极连接于所述第四晶体管的源极,所述第三晶体管的源极连接于所述第五晶体管的源极,

17、所所述第四晶体管的栅极用于接收第三电压信号,所述第五晶体管的栅极用于接收第四电压信号,所述第三电压信号与所述第四电压信号互为相反值,

18、所述第四晶体管的漏极、所述第五晶体管的漏极接地。

19、在一种可能的实施方式中,所述控制电压用于:

20、在所述控制模块控制所述指纹识别模块停止指纹图像采集的情况下断开所述第一晶体管,或,

21、在所述控制模块控制所述指纹识别模块持续进行指纹图像采集的情况下导通所述第一晶体管。

22、在一种可能的实施方式中,所述控制模块包括行控制单元、列控制单元,所述指纹识别模块中各个指纹识别组件组成多行多列的指纹识别阵列,所述指纹识别组件包括光电二极管,所述工作时长包括曝光时长,其中,

23、所述行控制单元及所述列控制单元用于输出选通信号以控制各个指纹识别组件的曝光时长。

24、根据本公开的一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括所述的指纹识别装置。

25、本公开实施例通过控制模块控制指纹识别模块中各个指纹识别组件的工作时长,实现指纹图像采集的高效、低成本,通过存算模块根据所述多个指纹信号及所述多个权重确定指纹图像的多个特征向量,通过判断模块根据所述特征向量判断指纹识别是否成功,能够快速、准确实现指纹图像的特征向量的确定及指纹匹配,具有成本低、耗费资源少的优势。

26、在一种可能的实施方式中,所述电子设备包括显示器、智能手机、智能手表、智慧手环、平板电脑、笔记本电脑、一体式计算机、门禁装置、和电子式门锁的任意一种。

27、本公开实施例通过控制模块控制指纹识别模块中各个指纹识别组件的工作时长,实现指纹图像采集的高效、低成本,通过存算模块根据所述多个指纹信号及所述多个权重确定指纹图像的多个特征向量,通过判断模块根据所述特征向量判断指纹识别是否成功,能够快速、准确实现指纹图像的特征向量的确定及指纹匹配,具有成本低、耗费资源少的优势。

28、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本公开的其它特征及方面将变得清楚。



技术特征:

1.一种指纹识别装置,其特征在于,所述装置包括控制模块、指纹识别模块、存算模块及判断模块,其中,

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述判断模块用于:

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述存算模块包括存储单元、第一存算单元,其中,所述存储单元用于存储所述多个指纹信号,所述第一存算单元中存储有多个权重,所述第一存算单元用于获取所述存储单元传来的所述多个指纹信号,并根据所述多个指纹信号及多个权重确定指纹图像的多个特征向量。

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述第一存算单元包括由n行m列存算器件组成的存算阵列,所述存算阵列中存储有由所述多个权重组成的权重矩阵,所述存算阵列的各个存算器件用于接收由所述多个指纹信号组成的特征矩阵,所述存算阵列用于执行矩阵运算,并输出特征向量矩阵,所述特征向量矩阵包括所述多个特征向量。

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述判断模块包括判断单元及第二存算单元,

6.根据权利要求4或5所述的装置,其特征在于,所述存算器件均包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管,其中,

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述控制电压用于:

8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制模块包括行控制单元、列控制单元,所述指纹识别模块中各个指纹识别组件组成多行多列的指纹识别阵列,所述指纹识别组件包括光电二极管,所述工作时长包括曝光时长,其中,

9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1~8任一项所述的指纹识别装置。

10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括显示器、智能手机、智能手表、智慧手环、平板电脑、笔记本电脑、一体式计算机、门禁装置、和电子式门锁的任意一种。


技术总结
本公开涉及一种指纹识别装置、电子设备,所述装置包括控制模块、指纹识别模块、存算模块及判断模块,控制模块连接于指纹识别模块,用于控制指纹识别模块中各个指纹识别组件的工作时长,指纹识别模块用于进行指纹图像采集,输出指纹图像对应的多个指纹信号;所述存算模块连接于所述指纹识别模块,所述存算模块中存储有多个权重,所述存算模块用于根据所述多个指纹信号及所述多个权重确定指纹图像的多个特征向量;所述判断模块连接于所述存算模块,用于根据所述特征向量判断指纹识别是否成功。本公开实施例能够实现指纹图像采集的高效、低成本,且能够快速、准确实现指纹图像的特征向量的确定及指纹匹配,具有成本低、耗费资源少的优势。

技术研发人员:任天令,董宇,刘厚方,闫岸之,闫涧澜,沈鹏辉,何梓奇,张恩溢,杨铁
受保护的技术使用者:清华大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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