指纹解锁方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本公开涉及液晶屏显示领域，尤其涉及一种指纹解锁方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.随着指纹验证技术不断发展，越来越多的电子设备都可以通过指纹完成解锁，通常电子设备中配置的指纹传感器可以识别用户的指纹，并对用户的指纹进行验证，在验证通过后，完成解锁，允许用户操作电子设备，从而避免电子设备被陌生人操作，保证电子设备的安全性。
3.相关技术中，指纹传感器已经发展为光学指纹传感器，通过光学指纹传感器，用户的手指不用完全按压到电子设备的屏幕上，通过向指纹打光，并采集在指纹反射的光线即可得到指纹的平面指纹图像。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种指纹解锁方法、装置、电子设备及存储介质。
5.根据本公开实施例的第一方面，提供一种指纹解锁方法，包括：
6.在用户对电子设备进行指纹解锁时，通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像；
7.根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像；
8.如果展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配，则解锁电子设备。
9.可选的，通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像，包括：
10.获取用户的手指与电子设备的屏幕之间的接触信息；
11.如果接触信息满足预设条件，则通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像。
12.可选的，接触信息包括接触面积，在如果接触信息满足预设条件，则通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像之前，还包括：
13.如果接触面积大于或等于面积阈值，则确定接触信息满足预设条件，其中，面积阈值小于用户的手指与屏幕完全接触时的接触面积。
14.可选的，接触信息还包括接触时长，在如果接触信息满足预设条件，则通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像之前，还包括：
15.如果接触面积大于或等于面积阈值且接触时长大于或等于时长阈值，则确定接触信息满足预设条件。
16.可选的，根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像，包括：
17.根据预设曲率和墨卡托算法，对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像。
18.可选的，根据预设曲率和墨卡托算法，对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像，包括：
19.获取指纹图像对应预设直角坐标系中的坐标信息，预设直角坐标系预先在电子设备的屏幕上建立；
20.将坐标信息和预设曲率代入墨卡托投影返解公式中进行计算处理，得到坐标信息对应的经度和纬度；
21.基于纬度和经度构建展开后的指纹图像。
22.可选的，如果展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配，则解锁电子设备，包括：
23.获取指纹图像和展开后的指纹图像之间的形变量；
24.如果形变量满足预设形变量条件，则确定展开后的指纹图像与预设指纹图像是否匹配；
25.如果展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配，则解锁电子设备。
26.可选的，在根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像之前，还包括：
27.通过光学指纹传感器获取用户的多个样本指纹图像；
28.获取每一样本指纹图像对应的曲率，得到多个样本曲率；
29.对多个样本曲率进行均值计算，并将计算结果确定为预设曲率。
30.可选的，在根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像之前，还包括：
31.识别用户的身份信息；
32.从曲率数据库中获取与身份信息对应的曲率作为预设曲率。
33.可选的，预设指纹图像是通过如下方式获得的：
34.在用户对电子设备进行指纹录入时，通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像；
35.根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像；
36.将展开后的指纹图像作为预设指纹图像存储到电子设备中。
37.根据本公开实施例的第二方面，提供一种指纹解锁装置，包括：
38.指纹图像获取模块，被配置为在用户对电子设备进行指纹解锁时，通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像；
39.展开模块，被配置为根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像；
40.解锁模块，被配置为在展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配时，解锁电子设备。
41.可选的，指纹图像获取模块，包括：
42.接触信息获取子模块，被配置为获取用户的手指与电子设备的屏幕之间的接触信息；
43.指纹图像获取子模块，被配置为在接触信息满足预设条件时，则通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像。
44.可选的，接触信息包括接触面积，指纹图像获取模块，还包括：
45.第一判断子模块，在接触面积大于或等于面积阈值时，确定接触信息满足预设条
件，其中，面积阈值小于用户的手指与屏幕完全接触时的接触面积。
46.可选的，接触信息还包括接触时长，指纹图像获取模块，还包括：
47.第二判断子模块，被配置为在接触面积大于或等于面积阈值且接触时长大于或等于时长阈值时，确定接触信息满足预设条件。
48.可选的，展开模块具体被配置为：
49.根据预设曲率和墨卡托算法，对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像。
50.可选的，所述展开模块包括：
51.坐标信息子模块，被配置为获取指纹图像对应预设直角坐标系中的坐标信息，所述预设直角坐标系预先在所述电子设备的屏幕上建立；
52.计算子模块，被配置为将所述坐标信息和所述预设曲率代入墨卡托投影返解公式中进行计算处理，得到所述坐标信息对应的经度和纬度；
53.构建子模块，被配置为基于所述纬度和所述经度构建所述展开后的指纹图像。
54.可选的，解锁模块包括：
55.形变量获取子模块，被配置为获取指纹图像和展开后的指纹图像之间的形变量；
56.判断子模块，被配置为在形变量满足预设形变量条件时，确定展开后的指纹图像与预设指纹图像是否匹配；
57.解锁子模块，被配置为在展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配时，解锁电子设备。
58.可选的，该指纹解锁装置还包括预设曲率确定模块，该预设曲率确定模块被配置为：通过光学指纹传感器获取用户的多个样本指纹图像；获取每一样本指纹图像对应的曲率，得到多个样本曲率；对多个样本曲率进行均值计算，并将计算结果确定为预设曲率。
59.可选的，该预设曲率确定模块，还被配置为：识别用户的身份信息；从曲率数据库中获取与身份信息对应的曲率作为预设曲率。
60.可选的，该指纹解锁装置还包括录入模块，该录入模块被配置为：
61.在用户对电子设备进行指纹录入时，通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像；
62.根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像；
63.将展开后的指纹图像作为预设指纹图像存储到电子设备中。
64.根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；用于采集指纹图像的光学指纹传感器；其中，处理器被配置为：
65.在用户对电子设备进行指纹解锁时，控制电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像；根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像；在展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配时，解锁电子设备。
66.根据本公开实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开第一方面所提供的指纹解锁方法的步骤。
67.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过在用户对电子设备进行指纹解锁时，通过所述电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像，并根据预设曲率对
所述指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像，如果展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配，则解锁所述电子设备。由于在二维平面指纹图像的基础上引入了曲率参数进行展开，这种展开的指纹图像可以看作是由指纹的立体曲面进行球形展开，具有特殊的形变量，且这些形变量是平面指纹难以仿造的，故展开后的指纹图像具有较高的防伪能力，通过展开后的指纹图像进行解锁验证，可以保证解锁安全性。
68.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，并不能限制本公开。
附图说明
69.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
70.图1是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁方法的应用环境示意图。
71.图2是根据一示例性实施例示出的屏下指纹识别模组的结构示意图。
72.图3是根据一示例性实施例示出的指纹解锁方法的流程图。
73.图4是根据另一示例性实施例示出的指纹解锁方法的流程图。
74.图5是根据一示例性实施例示出的指纹图像的录入过程示意图。
75.图6是根据一示例性实施例示出的通过墨卡托圆柱展开指纹图片的原理示意图。
76.图7是根据图4实施例示出的步骤s203的一种实施方式的流程图。
77.图8是根据图4实施例示出的步骤s203的另一种实施方式的流程图。
78.图9是根据图4实施例示出的步骤s204的一种实施方式的流程图。
79.图10是根据一示例性实施例示出的二维平面指纹图像和三维指纹图像的展开示意图。
80.图11是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁装置的框图。
81.图12是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
82.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
83.随着指纹的应用越来越广泛，指纹解锁技术也在迅速地发展，其中，光学指纹传感器逐渐替代了传统的电容式传感器，相比于电容式传感器，光学指纹传感器并不需要将手指大面积地按压到指纹采集区域，只需要向指纹打光，并接收指纹反射回来的光线在指纹采集区域的投影即可生成指纹图像，因此避免了用户需长时间、大面积地按压指纹采集区域的过程，从而大幅度地缩短了指纹采集所需的时长，提升了用户体验。
84.然而，相关技术中，光学指纹传感器所采集的平面指纹图像是用户的指纹直接投影到电子设备屏幕上的图像，相当于把用户的指纹当作纯平面图像进行采集。但是人的手指其实并不是完全平整的平面，手指肚的位置是类球形的曲面体，这个曲面的类球体可以通过特定的展开方式，将球面的图像展开为图像时得到的指纹图像相当于通过传统电容式
指纹传感器采集的指纹图像，展开后的指纹图像与光学指纹传感器采集的纯平面图像并不相同。相比于展开后的指纹图像，纯平面图像更容易被非法采集和复制，从而无法保证指纹解锁的安全性。
85.鉴于此，本公开提供一种指纹解锁方法、装置、电子设备及存储介质，通过在光学指纹传感器采集的指纹图像的基础上，引入预设曲率对指纹图像进行展开，并通过展开后的指纹图像进行指纹解锁的验证，从而保证了指纹解锁的安全性，同时提高了指纹解锁的速度。
86.下面对本公开提供一种指纹解锁方法的应用环境进行介绍，如图1所示，该纹解锁方法可以应用于电子设备100，具体的，该电子设备100具体可以为智能手机，该电子设备100可以配置有屏下指纹识别模组110和处理器(图中未示出)，该屏下指纹识别模组110用于采集用户的指纹图像，该处理器可以对屏下指纹识别模组110进行控制、对屏下指纹识别模组110采集的指纹图像进行处理、解锁电子设备100等。
87.如图2所示，该屏下指纹识别模组110可以包括：光源装置113、光学指纹传感器114、cg玻璃111、oled屏幕112以及指纹模组补强钢片115。其中，cg玻璃111可以设置于oled屏幕112的上层，cg玻璃111用于与用户的手指接触。光源装置113可以内置于oled屏幕112中，该光源装置113被配置为形成光斑以向接触屏幕的手指打光。光学指纹传感器114可以设置在指纹模组补强钢片115上，该光学指纹传感器114用于接收手指反射回来的光线，以形成指纹图像。该指纹模组补强钢片115可以固定在电子设备的整机中框120上。
88.其中，屏下指纹识别模组110对应电子设备100的屏幕的区域可以作为指纹采集区域。
89.图3是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁方法的流程图，如图3所示，该指纹解锁方法可以用于如图1所示的电子设备100中，包括以下步骤。
90.在步骤s101中，在用户对电子设备进行指纹解锁时，通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像。
91.其中，该指纹图像可以是包括指纹线纹的图片。
92.在一些实施方式中，当电子设备检测到用户的手指触碰电子设备屏幕上的指纹采集区域时，可以确定用户需要进行指纹解锁。此时，光源装置启动发出亮光形成光斑，光斑的光线照射到手指指纹，并从手指指纹反射到光学指纹传感器，反射的光线被光学指纹传感器采集后形成指纹图像。
93.在步骤s102中，根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像。
94.其中，预设曲率可以是预先测得的用户的手指的曲率，由于手指的指肚可以看作一个曲面体，因此具有一定曲率。
95.可以理解的是，因为指纹分布在手指这个曲面体上，如果曲面体的曲率发生变化，那么该曲面体分布有指纹的曲面在展开成平面后，其上面分布指纹的形变量也会发生变化，进而导致形成的指纹图像也会发生变化。
96.在一些实施方式中，预设曲率可以预先对用户的手指进行测得，并存储在电子设备的本地存储器中，在获取到指纹图像后，电子设备可以从本地存储器中调用预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，从而得到展开后的指纹图像。其中，具体的展开方式可以采用
墨卡托二维展开方式。示例性的，墨卡托二维展开方式，可以参考以地球为例进行展开的方式，具体地，假设地球被围在一中空的圆柱里，其基准纬线与圆柱相切(赤道)接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开。
97.在步骤s103中，如果展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配，则解锁电子设备。
98.其中，预设指纹图像可以是用户在本次解锁之前录入的指纹图像，该指纹图像也是由光学指纹传感器采集后，再经预设曲率进行纹展开处理后得到的指纹图像。
99.在一些实施方式中，预设指纹图像可以预先录入到电子设备的本地存储器中，在得到展开后的指纹图像后，电子设备可以从电子设备中调用该预设指纹图像，并将展开后的指纹图像和预设指纹图像进行比对。如果比对结果为展开后的指纹图像与预设指纹图像一致，则确定展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配，并解锁电子设备。
100.可选的，预设曲率和预设指纹图像也可以预先存储至与电子设备通信的云端服务器中，电子设备可以向云端服务器发送获取请求，以指示云端服务器反馈预设曲率和预设指纹图像。
101.在本实施例中，通过在用户对电子设备进行指纹解锁时，通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像，并根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像，如果展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配，则解锁电子设备。从而在二维平面指纹图像的基础上引入了曲率参数进行展开，这种展开的指纹图像可以看作是由指纹的立体曲面进行球形展开，具有特殊的形变量，且这些形变量是平面指纹难以仿造的，故展开后的指纹图像具有较高的防伪能力，通过展开后的指纹图像进行解锁验证，可以保证解锁安全性。另外，相比于传统的电容式指纹传感器，用户不需要将手指大面积地按压到屏幕上进行指纹识别，仅部分接触屏幕即可，缩短了指纹解锁的时间，提升了用户体验。
102.图4是根据另一示例性实施例示出的一种指纹解锁方法的流程图，如图4所示，该指纹解锁方法用于上述电子设备中，包括以下步骤。
103.在步骤s201中，在用户对电子设备进行指纹解锁时，获取用户的手指与电子设备的屏幕之间的接触信息。
104.在一些实施方式中，电子设备可以在检测到指纹采集区域所承受的压力超过压力阈值时，确定用户正在对电子设备进行指纹解锁，然后检测用户的手指与电子设备的屏幕之间的接触信息。可选的，接触信息可以包括接触面积、接触时长、接触力度等。
105.示例性地，电子设备的指纹采集区域可以配置有压力传感器以检测接触力度。其中，电子设备的处理器可以在接触力度超过压力阈值时开始计时，并根据接触力度超过压力阈值的持续时间，计算出接触时长。
106.示例性的，电子设备的指纹采集区域配置有距离传感器阵列，该距离传感器阵列可以用于采集用户的指纹表面与电子设备的屏幕之间的距离，电子设备可以将距离传感器阵列中检测到的距离小于距离阈值的距离传感器作为目标距离传感器，并将目标传感器所形成的面积，作为接触面积。作为一种示例，例如距离传感器阵列包括均匀分布在电子设备的屏幕上的距离传感器1、距离传感器2、距离传感器3
…
距离传感器10，若距离传感器阵列中的距离传感器2至距离传感器5检测到距离小于距离阈值，则可以将距离传感器2至距离传感器5在屏幕上围成的面积作为接触面积。
107.在步骤s202中，如果接触信息满足预设条件，则通过电子设备的光学指纹传感器
获取指纹图像。
108.其中，预设条件用于判定用户的本次手指触碰是否为有效触碰，如果接触信息满足预设条件，则确定用户的本次手指触碰为有效触碰，此时，电子设备可以开启光学指纹传感器，通过光学指纹传感器采集指纹信息。
109.在一些实施方式中，接触信息包括接触面积，步骤s202的具体实施方式可以包括：
110.如果接触面积大于或等于面积阈值，则确定接触信息满足预设条件，其中，面积阈值小于用户的手指与屏幕完全接触时的接触面积。如果电子设备检测到接触信息满足预设条件，则开启光学指纹传感器获取用户手指的指纹图像。
111.其中，面积阈值可以预先存储至电子设备的存储器中，电子设备可以从存储器中调用面积阈值，并将获取到的接触面积与面积阈值进行比对，如果接触面积大于或者等于面积阈值，则可以确定接触信息满足预设条件。
112.可以理解的是，用户的手指与屏幕完全接触时的接触面积，可以看作是用户的手指按压到屏幕上时能够与屏幕接触的最大面积。
113.可选的，面积阈值可以等于该最大面积乘以指定比例，该指定比例不超过100％。可选的，该指定比例可以小于或等于50％。举例来说，面积阈值可以为该最大面积的50％、30％、10％等，具体的指定比例在此不做限定。
114.在本实施方式中，通过在接触面积大于或等于面积阈值时，确定接触信息满足预设条件，从而能够确保用户的本次触碰为有效触碰，避免了用户因为误触碰电子设备的屏幕而开启光学指纹传感器。另外，面积阈值小于用户的手指按压到屏幕上时能够与屏幕接触的最大面积，具体可以小于最大面积的50％，从而能够降低光学指纹传感器的触发难度，避免了用户需要大面积、和长时间按压屏幕的过程，提升了指纹图像的采集速度和效率。
115.在另一些实施方式中，接触信息还包括接触时长，步骤s202的具体实施方式可以包括：
116.如果接触面积大于或等于面积阈值且接触时长大于或等于时长阈值，则确定接触信息满足预设条件。
117.示例性的，电子设备可以在检测用户手指与屏幕之间的接触面积大于或等于面积阈值时开始计时，从而得到接触时长，当接触时长大于或等于时长阈值时，则可以确定接触信息满足预设条件。其中，在计时过程中，若接触面积发生变化，且变得小于面积阈值，则确定接触信息不满足预设条件。
118.考虑到用户触碰屏幕的时长较短，很大概率是因为误触碰导致，在本实施方式中，通过在接触面积大于或等于面积阈值且接触时长大于或等于时长阈值时，确定接触信息满足预设条件，从而进一步确保用户的本次触碰为有效触碰，避免了光学指纹传感器因误触碰而开启造成功耗的浪费。
119.可以理解的是，本实施例中用户手指与屏幕之间的接触面积指的是，指纹采集区域对应的屏幕与手指之间的接触面积。
120.在步骤s203中，根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像。
121.在一些实施方式中，步骤s203的具体实施方式可以包括：根据预设曲率和墨卡托算法，对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像。
122.作为一种示例，展开过程具体可以为：电子设备获取指纹图像对应预设直角坐标系中的坐标信息，预设直角坐标系预先在电子设备的屏幕上建立。其中，当用户的指纹投影到电子设备的屏幕上时，由于屏幕上预先建立了直角坐标系，光学指纹传感器根据指纹投影到屏幕上的点对应到直角坐标系中得到该点的坐标信息。然后将坐标信息和预设曲率代入墨卡托投影返解公式中进行计算处理，得到坐标信息对应的经度和纬度，即得到展开后的纬度和展开后的经度。最后基于展开后的纬度和展开后的经度构建出展开后的指纹图像，构建过程相当于根据地球上的经纬度，构建平面的地图。
123.具体地，指纹图像可以通过如下墨卡托投影公式进行展开：
[0124][0125][0126]
其中，b为指纹图像展开后的纬度，l为指纹图像展开后的经度，x为指纹在电子设备屏幕上预先构建的直角坐标系中的横坐标，y为指纹在电子设备屏幕上预先构建的直角坐标系中的纵坐标，e为偏心率，b0为纬度初始值，即原点纬度，l0为经度初始值，即原点经度，k为预设曲率，exp为自然对数底。
[0127]
作为一种示例，指纹图像的录入过程可以如图5所示，当手指触碰到电子设备100的屏幕上时，具体触碰到电子设备的屏下指纹识别模组110，即指纹采集区域时，电子设备可以开启屏下指纹识别模组110的光学指纹传感器采集指纹图像。其中，光学指纹传感器的开启不需要手指的指肚完全覆盖指纹采集区域，只要满足手指与屏幕之间的接触面积大于面积阈值，即可开启光学指纹传感器的指纹图像采集功能。其中，在指纹图像采集时，手指接触屏幕的部分可以定义为赤道区，手指没有基础屏幕的部分，即非接触的部分，可以定义为低纬度区域和高纬度区域，由于手指的指肚具有球面曲率特征，可以根据距离传感器采集到手指与屏之间的远近距离设定为低纬度区域和高纬度区域。具体地，接近距离传感器的区域定义为低纬度区域，例如距离传感器检测到手指与屏幕之间的距离小于或等于第一距离阈值的区域。另外，远离距离传感器的区域定义为高纬度区域，例如距离传感器检测到手指与屏幕之间的距离大于第二距离阈值的区域，其中，第一距离阈值小于或等于第二距离阈值。采集后的指纹图像由于定义了经度、纬度，并且屏幕可以预先定义横纵坐标，因此，可以通过上述公式进行墨卡托展开，从而得到展开后的指纹图片。
[0128]
其中，墨卡托圆柱展开指纹图片的原理可以如图6所示，在展开之前，圆柱体包围手指，然后可以用圆柱的侧面展开手指的球形曲面。具体的，在手指的球形曲面上设置相应的经线和纬线，指肚中心突出和圆柱侧面相切的位置为赤道区，由于指肚的球形曲面特点，远离指肚的方向会距离圆柱侧面越来越远，越远的区域设置的纬度越高，由上述的公式，赤道区的尺寸形变量最小，纬度越高的区域形变量越大。最终通过预设曲率和墨卡托算法展开后得到的指纹图像，可以如图6中的指纹图像，在展开后的指纹图像中，可以由经线和纬线来表示该指纹。这些不同纬度导致的指纹图像在展开后的形变量，即可以作为本实施例的指纹解锁方法中防伪设计。其中，曲率可以是由算法设定的，可以在一定范围内任意调整，当曲率越大时，相同纬度的指纹图片形状的形变量也会越大大，这些变化只有具有一定球形曲率的手指按压后才能产生，而平面的指纹图像是无法产生高低纬度的分别。因此可
以有效增加防伪难度，提升指纹解锁的安全性。
[0129]
在一些实施方式中，如图7所示，步骤s203中的预设曲率可以通过如下方式获得：
[0130]
步骤s2031a，通过光学指纹传感器获取用户的多个样本指纹图像。
[0131]
示例性的，在用户对电子设备进行指纹录入的阶段，电子设备可以通过预设的指纹录入界面引导用户进行多次指纹录入，从而通过光学指纹传感器获得用户的多个样本指纹图像。
[0132]
步骤s2032a，获取每一样本指纹图像对应的曲率，得到多个样本曲率。
[0133]
示例性的，电子设备中可以预先配置有曲率数据库，曲率数据库中可以包括多个标准指纹图像、以及多个样本曲率和多个标准指纹图像之间的映射关系。例如，多个样本曲率和多个标准指纹图像之间的映射关系表可以如表1所示：
[0134]
表1
[0135]
标准指纹图像样本曲率标准指纹图像a样本曲率a标准指纹图像b样本曲率b标准指纹图像c样本曲率c
[0136]
其中，电子设备可以将每一样本指纹图像和多个标准指纹图像进行相似度比对，找到与每一样本指纹图像匹配的标准指纹图像，并将与其匹配的标准指纹图像对应的样本曲率，确定为该样本指纹图像对应的样本曲率。
[0137]
举例来说，例如样本指纹图像a与标准指纹图像b之间的相似度大于相似度阈值，则可以确定样本指纹图像a与标准指纹图像b匹配，并可以将标准指纹图像b对应的样本曲率b，确定为样本指纹图像a对应的样本曲率。同理，可以通过上述方式产品功能曲率数据库中找到每一样本指纹图像对应的样本曲率。
[0138]
步骤s2033a，对多个样本曲率进行均值计算，并将计算结果确定为预设曲率。
[0139]
示例性的，例如多个样本曲率包括样本曲率a、样本曲率b以及样本曲率c，则可以计算样本曲率a、样本曲率b以及样本曲率c的和之后再除以3，则可以得到样本曲率a、样本曲率b以及样本曲率c的均值，并将该均值确定为预设曲率。
[0140]
考虑到用户的手指肥瘦不同，因此手指的曲面体的曲率也不相同，在本实施方式中，通过光学指纹传感器获取用户的多个样本指纹图像，并获取每一样本指纹图像对应的曲率，得到多个样本曲率，再对多个样本曲率进行均值计算，并将计算结果确定为预设曲率，从而可以精准地为用户自动匹配专属的曲率作为预设曲率，提升了预设曲率的设置效率，提升了用户体验。
[0141]
在另一些实施方式中，如图8所示，步骤s203中的预设曲率可以通过如下方式获得：
[0142]
步骤s2031b，识别用户的身份信息。
[0143]
示例性的，例如电子设备可以获取用户的用户特征来识别用户的身份特征，可选的，用户特征可以包括面部特征、声纹特征、虹膜特征等。又例如，电子设备可以根据用户输入的账号信息确定其身份信息，例如根据用户输入的身份证号码、电话号码、社交账号等确定该用户的身份信息。
[0144]
可选的，电子设备可以根据上述多种方式中的一种或多种方式结合来确定用户的
身份信息，例如，电子设备可以获取用户a输入的社交账号和账号密码，若社交账号与账号密码匹配，则可以确定身份信息为用户a。又例如，电子设备可以根据用户b输入的电话号码进行短信验证，在短信验证成功之后，获取用户b的面部特征，若经面部特征验证确定为用户b，则可以确定身份信息为用户b。
[0145]
步骤s2032b，从曲率数据库中获取与身份信息对应的曲率作为预设曲率。
[0146]
示例性的，电子设备中可以预先配置曲率数据库，该曲率数据库中包括多个身份信息和多个曲率之间的映射关系，具体的，多个身份信息和多个曲率之间的映射关系可以如表2所示，
[0147]
表2
[0148][0149][0150]
可见，电子设备可以根据当前获取到的用户的身份信息和曲率数据库中的表2查找到与身份信息对应的曲，示例性的，例如电子设备识别到当前解锁的用户的身份信息为用户a，则可以将曲率a确定为预设曲率。
[0151]
考虑到一个电子设备可以能会被不同的用户使用，在本实施方式中，通过识别用户的身份信息，并从曲率数据库中获取与身份信息对应的曲率作为预设曲率，从而能够快速、准确的地根据不同用户配置不同的预设曲率。
[0152]
在又一些实施方式中，用户可以在电子设备上自定义设置预设曲率，例如在指纹录入阶段，电子设备可以显示曲率输入界面，在曲率输入界面用户可以输入自己自定义的曲率，当用户下次对电子设备进行指纹解锁时，电子设备可以将用户自定义输入的曲率作为预设曲率。
[0153]
在步骤s204中，如果展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配，则解锁电子设备。
[0154]
在一些实施方式中，步骤s204的具体实施方式可以包括：获取指纹图像和展开后的指纹图像之间的形变量。如果形变量满足预设形变量条件，则确定展开后的指纹图像与预设指纹图像是否匹配。如果展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配，则解锁电子设备。
[0155]
可选的，由于普通平面指纹经纬线展开的指纹图像，其二维指纹本身没有球形的曲率，所以展开后的图像仍然和其展开之前的指纹图像一样，不会有形变量，因此，如果形变量大于形变量阈值，则可以确定形变量满足设形变量条件，从而提高指纹识别的准确性。可选的，形变量可以是指纹图像和展开后的指纹图像之间的纬度变化量、经度变化量等。
[0156]
可选的，可以在电子设备中预存标准的形变量，如果形变量与标准形变量一致或相差不大，则可以确定形变量满足设形变量条件。标准形变量可以根据历史记录多次指纹展开中，得到的多个历史形变量计算得到，具体可以为多个历史形变量的均值。在一些实施方式中，如图9所示，步骤s204中预设指纹图像可以通过如下方式获得：
[0157]
步骤s2041，在用户对电子设备进行指纹录入时，通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像。
[0158]
步骤s2042，根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图
像。
[0159]
步骤s2043，将展开后的指纹图像作为预设指纹图像存储到电子设备中。
[0160]
其中，步骤s2041至步骤s2043的具体实施方式可以参考步骤s101至步骤s103，故不在此赘述。
[0161]
在本实施方式中，通过在用户对电子设备进行指纹录入时，通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像，并根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像，再将展开后的指纹图像作为预设指纹图像存储到电子设备中，从而可以保证录入的指纹图像具有较高的防伪能力，另外，避免了用户需要大面积、长时间地按压屏幕以录入指纹图像，可以提升指纹录入的效率。
[0162]
电子设备在获取到展开后的指纹图像后，将该展开后的指纹图像与预设指纹图像进行比对，如果根据比对结果确定该展开后的指纹图像和预设指纹图像一致或者两者的相似度大于预设相似度，则可以确定展开后的指纹图像和预设指纹图像匹配，进而解锁电子设备。
[0163]
示例性的，如图10所示，图10中左侧是二维平面指纹图像在使用本实施例的墨卡托方式展开后的示意图，即普通平面指纹经纬线展开的指纹图像，由于二维指纹本身没有球形的曲率，所以展开后的图像仍然和其展开之前的指纹图像一样，划分后的纬度区域没有高低之分，全部是等纬度区域，所以也不会产生图像拉伸的畸变。而图10中右侧的指纹图像是使用三维手指(即包括曲率的手指)采集的三维指纹图像，由于三维手指是类球的曲面形状，该三维指纹图像在经过墨卡托算法展开后的平面图上会有高低纬度之分，高纬度区域是远离赤道线的区域，这些区域的形变量随远离赤道的距离而增大，反映到平面展开的图像上就是，高纬度区域的指纹图案被拉长，这些特征点可以用来防伪，因为对比左侧的假指纹无法产生高纬度的形状畸变，从而可以起到的防伪作用。可选的，电子设备在对比指纹图像时，可以分辨采集的图像形变与待对比的图像形变是否相同判定指纹是真是假。
[0164]
在本实施例中，通过在用户对电子设备进行指纹解锁时，获取用户的手指与电子设备的屏幕之间的接触信息，如果接触信息满足预设条件，则通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像，从而能够在确定用户为有效接触时，开启光学指纹传感器进行指纹图像的采集，避免了用户因误触碰开启光学指纹传感器。另外，避免了像传统指纹传感器需要用户大面积、长时间地按压才能采集指纹图像，只需在接触信息满足预设条件时，即可进行指纹图像的采集，提升了采集效率，进而也缩短了解锁时间。
[0165]
图11是根据一示例性实施例示出的一种指纹解锁装置框图。参照图11，该装置300包括指纹图像获取模块310，展开模块320和解锁模块330。
[0166]
指纹图像获取模块310，被配置为在用户对电子设备进行指纹解锁时，通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像。
[0167]
展开模块320，被配置为根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像。
[0168]
解锁模块330，被配置为在展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配时，解锁电子设备。
[0169]
在一些实施方式中，指纹图像获取模块310，包括：
[0170]
接触信息获取子模块，被配置为获取用户的手指与电子设备的屏幕之间的接触信
息。
[0171]
指纹图像获取子模块，被配置为在接触信息满足预设条件时，则通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像。
[0172]
在一些实施方式中，接触信息包括接触面积，指纹图像获取模块310，还包括：
[0173]
第一判断子模块，在接触面积大于或等于面积阈值时，确定接触信息满足预设条件，其中，面积阈值小于用户的手指与屏幕完全接触时的接触面积。
[0174]
在一些实施方式中，接触信息还包括接触时长，指纹图像获取模块310，还包括：
[0175]
第二判断子模块，被配置为在接触面积大于或等于面积阈值且接触时长大于或等于时长阈值时，确定接触信息满足预设条件。
[0176]
在一些实施方式中，展开模块320具体被配置为：根据预设曲率和墨卡托算法，对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像。
[0177]
在一些实施方式中，该展开模块320包括：
[0178]
坐标信息子模块，被配置为获取指纹图像对应预设直角坐标系中的坐标信息，该预设直角坐标系预先在该电子设备的屏幕上建立。
[0179]
计算子模块，被配置为将该坐标信息和该预设曲率代入墨卡托投影返解公式中进行计算处理，得到该坐标信息对应的经度和纬度。
[0180]
构建子模块，被配置为基于该纬度和该经度构建该展开后的指纹图像。
[0181]
在一些实施方式中，该解锁模块330包括：
[0182]
形变量获取子模块，被配置为获取该指纹图像和该展开后的指纹图像之间的形变量。
[0183]
判断子模块，被配置为在该形变量满足预设形变量条件时，确定该展开后的指纹图像与预设指纹图像是否匹配。
[0184]
解锁子模块，被配置为在该展开后的指纹图像与预设指纹图像匹配时，解锁该电子设备。
[0185]
在一些实施方式中，该指纹解锁装置300还包括预设曲率确定模块，该预设曲率确定模块被配置为：通过光学指纹传感器获取用户的多个样本指纹图像。获取每一样本指纹图像对应的曲率，得到多个样本曲率。对多个样本曲率进行均值计算，并将计算结果确定为预设曲率。
[0186]
在一些实施方式中，该预设曲率确定模块，还被配置为：识别用户的身份信息。从曲率数据库中获取与身份信息对应的曲率作为预设曲率。
[0187]
在一些实施方式中，该指纹解锁装置300还包括录入模块，该录入模块被配置为：
[0188]
在用户对电子设备进行指纹录入时，通过电子设备的光学指纹传感器获取指纹图像，根据预设曲率对指纹图像进行指纹展开处理，得到展开后的指纹图像，将展开后的指纹图像作为预设指纹图像存储到电子设备中。
[0189]
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0190]
本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开提供的指纹解锁方法的步骤。
[0191]
图12是根据一示例性实施例示出的一种用于电子设备800的框图。例如，电子设备
800可以是移动电话，计算机，智能门锁，平板设备，智能可穿戴设备等。
[0192]
参照图12，电子设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电力组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(i/o)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
[0193]
处理组件802通常控制电子设备800的整体操作，诸如与显示，数据处理，数据通信和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
[0194]
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备800的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，预设指纹图像，预设曲率，用户身份信息，面积阈值，压力阈值，时长阈值等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
[0195]
电力组件806为电子设备800的各种组件提供电力。电力组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。
[0196]
多媒体组件808包括在所述电子设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
[0197]
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(mic)，当电子设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
[0198]
i/o接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
[0199]
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电子设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备800或电子设备800一个组件的位置改变，用户与电子设备800接触的存在或不存在，电子设备800方位或加速/减速和电子设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如cmos或ccd图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可
以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。可选的，传感器组件814还包括至少一个光学指纹传感器和至少一个距离传感器阵列，其中，光学指纹传感器用于采集用户的指纹图像，距离传感器阵列用于采集用户的手指与屏幕之间的距离。
[0200]
通信组件816被配置为便于电子设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。
[0201]
在示例性实施例中，电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
[0202]
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由电子设备800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0203]
在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的指纹解锁方法的代码部分。
[0204]
本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0205]
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。