随机多指纹认证的制作方法

随机多指纹认证
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年3月4日提交的题为“randomized multi-fingerprint authentication”的美国专利申请第17/249,551号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开总体上涉及指纹传感器设备和相关方法，包括但不限于超声和光学指纹传感器系统以及使用这些系统的方法。


背景技术：

4.生物认证可以是用于控制设备访问等的重要特征。许多现有产品包括某种类型的生物认证。尽管一些现有的生物认证技术在某些条件下提供了令人满意的性能，但是改进的方法和设备将是合乎需要的。


技术实现要素：

5.本公开的系统、方法和设备的每个都具有几个方面，其中没有一个单独对本公开期望的属性负责。
6.本公开中描述的主题的一个创新方面可以在装置中实施。该装置可以包括指纹传感器系统、包括至少一个显示器的显示系统、存储器和控制系统。在一些示例中，控制系统可以包括存储器，而在其他示例中，控制系统可以被配置为与不是控制系统的一部分的存储器通信。根据一些示例，该装置可以集成到移动设备中。在一些示例中，控制系统至少部分地耦合(例如，电或无线地耦合)到指纹传感器系统、存储器和显示系统。控制系统可以包括一个或多个通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其组合。
7.在一些示例中，存储器可以被配置用于存储指纹认证案例。多个认证案例可以基于在注册过程期间获得的单独手指的指纹和来自多个手指的指纹的组合。指纹认证案例中的每一个可以对应于在认证过程期间使用的一个或多个指纹。指纹认证案例可以包括在认证过程期间使用两个或更多个指纹的多个多指纹认证案例。在一些示例中，指纹认证案例可以包括一个或多个单指纹认证案例。
8.根据一些示例，控制系统可以被配置为随机或伪随机地选择指纹认证案例之一，并确定所选择的指纹认证案例是否是多指纹认证案例。在一些示例中，响应于确定所选择的指纹认证案例是多指纹认证案例，控制系统可以被配置为控制显示系统提供多指纹认证图形用户界面(gui)。在一些示例中，多指纹认证gui可以指示与指纹传感器系统区域相对应的至少两个手指放置区域。
9.在一些示例中，控制系统可以被配置为控制指纹传感器系统以获得对应于至少两
个手指放置区域中的每一个的指纹传感器数据。根据一些示例，控制系统可以被配置为至少部分基于指纹传感器数据来执行认证过程。
10.根据一些示例，认证过程可以包含确定相对手指放置、手指旋转、手指角度取向、手指缩放或其组合。在一些示例中，多指纹认证gui可以包括关于用户应该在至少两个手指放置区域的每一个中放置哪个手指的手指信息。手指信息可以例如包括位于或邻近至少两个手指放置区域中的每一个的手指识别标签。在一些示例中，多指纹认证gui可以包括手信息，该手信息指示对应于用户应该放置在至少两个手指放置区域中的手指的手。
11.在一些示例中，指纹传感器系统区域可以是超声指纹传感器区域。在一些这样的示例中，该装置可以包括接近至少一个显示器的第一侧的保护玻璃。超声指纹传感器区域的至少一部分可以接近该至少一个显示器的第二侧。第二侧可以是相对于第一侧的相对侧。然而，在一些实施方式中，指纹传感器系统可以是或者可以包括光学指纹传感器系统。
12.根据一些示例，控制系统可以被配置为执行手确定过程。手确定过程可以包含确定放置在至少两个手指放置区域中的手指对应于右手还是左手。根据一些示例，手确定过程可以至少部分地基于对应于至少两个手指放置区域的指纹传感器数据。在一些示例中，手确定过程可以至少部分地基于来自惯性传感器系统的惯性传感器数据。
13.在一些示例中，控制系统可以被配置为控制显示系统为多指纹注册过程提供一个或多个gui。在一些示例中，用于多指纹注册过程的一个或多个gui中的至少一个可以包括用于指示将从其获得指纹传感器数据的手的用户界面。在一些示例中，用于多指纹注册过程的一个或多个gui中的至少一个可以包括用于识别将从其获得指纹传感器数据或已经从其中获得指纹传感器数据的手指的用户界面。根据一些示例，用于多指纹注册过程的一个或多个gui中的至少一个可以包括用于从至少两个手指同时获得指纹传感器数据的至少两个手指放置区域。
14.在一些实施方式中，控制指纹传感器系统以获得指纹传感器数据可以包含从同时存在于至少两个手指放置区域中的目标对象获得指纹传感器数据。
15.在一些示例中，控制系统可以被配置为使用随机或伪随机选择的指纹认证案例，直到包含随机或伪随机选择的指纹认证案例的成功认证过程之后。根据一些实施方式，控制系统还可以被配置为在成功的认证过程之后的后续认证过程期间随机或伪随机地选择另一指纹认证案例。
16.根据一些实施方式，随机或伪随机选择指纹认证案例可以是增强的安全认证过程的一部分。在一些这样的示例中，控制系统可以被配置为控制显示系统以提供用于启用或禁用增强的安全认证过程的gui。
17.本公开中描述的主题的其他创新方面可以在诸如认证方法的方法中实现。在一些示例中，该方法可以包含由控制系统从存储在存储器中的多个指纹认证案例中随机或伪随机地选择一个指纹认证案例。指纹认证案例中的每一个可以对应于在认证过程期间使用的一个或多个指纹。指纹认证案例可以包括在认证过程期间使用两个或更多个指纹的多个多指纹认证案例。多个认证案例可以基于在注册过程期间获得的单独手指的指纹和来自多个手指的指纹的组合。
18.在一些示例中，该方法可以包含确定所选择的指纹认证案例是否是多指纹认证案例。响应于确定所选择的指纹认证案例是多指纹认证案例，该方法可以包含控制显示系统
提供多指纹认证gui。例如，多指纹认证gui可以指示与指纹传感器系统的指纹传感器系统区域相对应的至少两个手指放置区域。根据一些示例，该方法可以包含控制指纹传感器系统以获得对应于至少两个手指放置区域中的每一个的指纹传感器数据。在一些示例中，该方法可以包含至少部分基于指纹传感器数据来执行认证过程。
19.根据一些示例，认证过程可以包含确定相对手指放置、手指旋转、手指角度取向或手指缩放中的一个或多个。在一些示例中，多指纹认证gui可以包括关于用户应该在至少两个手指放置区域的每一个中放置哪个手指的手指信息。根据一些示例，手指信息可以包括位于或邻近至少两个手指放置区域中的每一个的手指识别标签。在一些示例中，多指纹认证gui可以包括手信息，该手信息指示对应于用户应该放置在至少两个手指放置区域中的手指的手。
20.在一些示例中，该方法可以包含执行手确定过程。手确定过程可以包含确定放置在至少两个手指放置区域中的手指对应于右手还是左手。在一些示例中，手确定过程可以至少部分地基于对应于至少两个手指放置区域的指纹传感器数据。在一些示例中，手确定过程可以至少部分地基于来自惯性传感器系统的惯性传感器数据。
21.在一些示例中，控制指纹传感器系统以获得指纹传感器数据可以包含从同时存在于至少两个手指放置区域中的目标对象获得指纹传感器数据。
22.在一些示例中，该方法可以包含继续用随机或伪随机选择的指纹认证案例，直到包含随机或伪随机选择的指纹认证案例的成功认证过程之后。在一些示例中，该方法还包含在成功的认证过程之后的后续认证过程期间随机或伪随机地选择另一指纹认证案例。
23.根据一些示例，随机或伪随机选择指纹认证案例可以是增强的安全认证过程的一部分。在一些这样的示例中，该方法还可以包含控制显示系统以提供用于启用或禁用增强的安全认证过程的gui。
24.本文描述的一些或所有操作、功能和/或方法可以由一个或多个设备根据存储在一个或多个非暂时性介质上的指令(例如，软件)来执行。这种非暂时性介质可以包括诸如本文所述的存储器设备，包括但不限于随机存取存储器(ram)设备、只读存储器(rom)设备等。因此，本公开中描述的主题的一些创新方面可以在其上存储有软件的一个或多个非暂时性介质中实现。例如，软件可以包括用于控制一个或多个设备执行一种方法的指令。
25.在一些示例中，该方法可以包含由控制系统从存储在存储器中的多个指纹认证案例中随机或伪随机地选择一个指纹认证案例。指纹认证案例中的每一个可以对应于在认证过程期间使用的一个或多个指纹。指纹认证案例可以包括在认证过程期间使用两个或更多个指纹的多个多指纹认证案例。多个认证案例可以基于在注册过程期间获得的单独手指的指纹和来自多个手指的指纹的组合。
26.在一些示例中，该方法可以包含确定所选择的指纹认证案例是否是多指纹认证案例。响应于确定所选择的指纹认证案例是多指纹认证案例，该方法可以包含控制显示系统提供多指纹认证gui。例如，多指纹认证gui可以指示与指纹传感器系统的指纹传感器系统区域相对应的至少两个手指放置区域。根据一些示例，该方法可以包含控制指纹传感器系统以获得对应于至少两个手指放置区域中的每一个的指纹传感器数据。在一些示例中，该方法可以包含至少部分基于指纹传感器数据来执行认证过程。
27.根据一些示例，认证过程可以包含确定相对手指放置、手指旋转、手指角度取向或
手指缩放中的一个或多个。在一些示例中，多指纹认证gui可以包括关于用户应该在至少两个手指放置区域的每一个中放置哪个手指的手指信息。根据一些示例，手指信息可以包括位于或邻近至少两个手指放置区域中的每一个的手指识别标签。在一些示例中，多指纹认证gui可以包括手信息，该手信息指示对应于用户应该放置在至少两个手指放置区域中的手指的手。
28.在一些示例中，该方法可以包含执行手确定过程。手确定过程可以包含确定放置在至少两个手指放置区域中的手指对应于右手还是左手。在一些示例中，手确定过程可以至少部分地基于对应于至少两个手指放置区域的指纹传感器数据。在一些示例中，手确定过程可以至少部分地基于来自惯性传感器系统的惯性传感器数据。
29.在一些示例中，控制指纹传感器系统以获得指纹传感器数据可以包含从同时存在于至少两个手指放置区域中的目标对象获得指纹传感器数据。
30.在一些示例中，该方法可以包含继续用随机或伪随机选择的指纹认证案例，直到包含随机或伪随机选择的指纹认证案例的成功认证过程之后。在一些示例中，该方法还包含在成功的认证过程之后的后续认证过程期间随机或伪随机地选择另一指纹认证案例。
31.根据一些示例，随机或伪随机选择指纹认证案例可以是增强的安全认证过程的一部分。在一些这样的示例中，该方法还可以包含控制显示系统以提供用于启用或禁用增强的安全认证过程的gui。
附图说明
32.本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和以下描述中阐述。其他特征、方面和优点将从描述、附图以及权利要求中变得显而易见。注意，以下附图的相对尺寸可能不是按比例绘制的。不同附图中相同的附图标记和名称表示相同的元件。
33.图1是示出根据一些公开的实施方式的设备的示例组件的框图。
34.图2a、图2b、图2c、图2d和图2e示出了根据一些实施方式在多手指注册期间可以呈现的图形用户界面(gui)的示例。
35.图3a、图3b、图3c和图3d示出了根据一些实施方式在多手指注册期间可以呈现的gui的附加示例。
36.图4示出了根据一个示例的指纹认证案例的表格。
37.图5a和图5b是提供根据一些公开方法的操作示例的流程图。
38.图6a和图6b示出了多指纹认证gui的示例。
39.图6c、图6d、图6e、图6f、图6g和图6h示出了用于单指纹和多指纹注册和/或认证的gui的附加示例。
40.图7a、图7b和图7c示出了当前附着在人手上的手指的可能手指放置和手指旋转的示例。
41.图7d和图7e示出了对于当前附着在人手上的手指来说是不可能的手指放置和手指旋转的示例。
42.图8a示出了当前附着在人手上的手指的可能手指放置和手指旋转的示例。
43.图8b、图8c和图8d示出了对于当前附着在人手上的手指来说是不可能的手指放置和手指旋转的示例。
44.图9a、图9b和图9c示出了当前附着在人手上的手指的可能手指放置和手指角度取向的示例。
45.图9d和图9e示出了对于当前附着在人手上的手指是不可能的手指放置和手指角度取向的示例。
46.图10a示出了控制系统确定为可能的手指缩放的示例。
47.图10b和图10c示出了控制系统已确定不可能的手指缩放的示例。
48.图11示出了根据一些公开的实施方式的装置的示例组件。
49.图12代表性地描绘了用于超声传感器系统的传感器像素的4
×
4像素阵列的各方面。
具体实施方式
50.出于描述本公开内容的创新方面的目的，以下描述涉及某些实施方式。然而，本领域技术人员将易于认识到的是，本文教导可以用多种不同的方式来应用。所描述的实施方式可以在包括本文公开的生物识别系统的任何设备、装置或系统中实施。此外，可以设想，所描述的实施方式可以包括在各种电子设备中或者与各种电子设备相关联，这些电子设备诸如但不限于：移动电话、支持多媒体互联网的蜂窝电话、移动电视接收器、无线设备、智能手机、智能卡、可穿戴设备(诸如手镯、臂章、腕带、戒指、头带、徽章等)、手机、智能卡、可穿戴设备(诸如手镯、臂章、腕带、戒指、头带、徽章等)、设备、个人数据助理(pda)、无线电子邮件接收器、手持或便携式计算机、上网本、笔记本、智能书、平板计算机、打印机、复印机、扫描仪、传真设备、全球定位系统(gps)接收器/导航仪、照相机、数字媒体播放器(诸如mp3播放器)、摄像机、游戏机、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读设备(例如，电子阅读器)、移动健康设备、计算机监视器、自动显示器(包括里程表和速度计显示器等)、驾驶舱控制器和/或显示器、摄像机视图显示器(诸如车辆中后视摄像机的显示器)、电子照片、电子广告牌或标志、投影仪、建筑结构、微波炉、冰箱、立体声系统、盒式录音机或播放器、dvd播放器、cd播放器、vcr、收音机、便携式存储芯片、洗衣机、烘干机、洗衣机/烘干机、停车计时器、包装(诸如在包括微机电系统(mems)应用以及非ems应用的机电系统(ems)应用中)、美学结构(诸如在一件珠宝或衣服上显示图像)以及各种ems设备。本文的教导也可以用于应用，诸如但不限于电子开关设备、射频滤波器、传感器、加速度计、陀螺仪、运动感测设备、磁力计、消费电子产品的惯性组件、消费电子产品的部件、方向盘或其他汽车部件、变容二极管、液晶设备、电泳设备、驱动方案、制造过程和电子测试设备。因此，该教导并不旨在局限于仅在附图中描述的实施方式，而是具有广泛的适用性，这对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。
51.使用单指纹进行认证现在很常见。(本文使用的术语“手指”可以指任何手指，包括拇指。因此，拇指纹将被视为一种“指纹”)。然而，由于一种或多种类型的指纹仿冒，一些先前部署的指纹传感器可能容易受到假阳性认证的影响，这通常涉及对使用各种材料和方法创建的人工指纹的使用。此外，现有的指纹传感器可能由于潜藏的指纹(换句话说，授权用户的指纹被油和其他材料的沉积物留在表面上)而容易受到假阳性认证的影响。作为示例，即使不存在实际手指或人造手指时，现有的指纹传感器也可能被仿冒而接受潜藏(latent)的指纹作为有效指纹。
52.一些公开的设备被配置用于多指纹认证方法。一些这样的方法包含指纹认证过
程，其中从多个认证案例中随机选择“指纹认证案例”。在一些示例中，指纹认证案例中的每一个对应于在指纹认证过程期间使用的一个或多个特定指纹。根据一些实施方式，一个或多个认证案例可以是在认证过程期间使用两个或多个指纹的多指纹认证案例。一些大格式指纹传感器系统可以在手机显示区域的大部分(例如，一半或更多)下面延伸，允许在多指纹注册和/或认证过程期间同时扫描多个手指。一些公开的方法包含指纹注册和/或认证过程，其中指纹传感器数据从同时存在于至少两个手指放置区域的每一个中的两个或多个目标对象(例如，手指)获得。在一些示例中，注册和/或认证过程可以包含确定相对手指放置、手指旋转、手指角度取向和/或手指缩放中的一个或多个。一些这样的认证过程可以包含评估相对手指放置、手指旋转、手指角度取向和/或手指缩放是否可能。
53.可以实施本公开中描述的主题的特定实施方式来实现一个或多个以下潜在优点。多指纹认证方法可能比单指纹认证方法提供更安全的认证，部分原因是创建多个仿冒比创建一个仿冒相对更困难。随机化多指纹认证方法可以提供增强的安全性，尤其是当经由大格式指纹传感器系统实施时。可以通过包含确定相对手指放置、手指旋转、手指角度取向和/或手指缩放是否可能的方法来提供增强的安全性。此外，接受潜藏指纹作为有效指纹的风险可以通过所公开的随机多指纹认证方法来降低，因为先前认证尝试留下的指纹残余不太可能与认证所需的随机选择的指纹组合和/或位置相对应。
54.图1是示出根据一些公开的实施方式的设备的示例组件的框图。在该示例中，装置101包括指纹传感器系统102、控制系统106、存储系统108和显示系统110。在一些实施方式中，装置101可以包括接口系统104。
55.根据一些示例，指纹传感器系统102可以是或可以包括超声指纹传感器。替代地或附加地，在一些实施方式中，指纹传感器系统102可以是或可以包括光学指纹传感器。例如，在一些实施方式中，指纹传感器系统102可以是或者可以包括由synaptics制造的商业可用类型的显示器内光学指纹传感器，诸如synaptics的clear id显示器内指纹传感器。在其他示例中，指纹传感器系统102可以是或可以包括由本受让人开发的光学指纹传感器。在一些示例中，指纹传感器系统102的超声版本可以包括超声接收器103和单独的超声发射器105。在一些这样的示例中，超声发射器105可以包括超声平面波发生器。然而，本文公开了超声指纹传感器的各种示例，其中一些可以包括单独的超声发射器105，而其中一些可以不包括。例如，在一些实施方式中，指纹传感器系统102可以包括压电接收器层，诸如聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)pvdf聚合物层或聚偏二氟乙烯-三氟乙烯(polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene)(pvdf-trfe)共聚物层。在一些实施方式中，单独的压电层可以用作超声发射器。在一些实施方式中，单个压电层可以用作发送器和接收器。在一些示例中，指纹传感器系统102可以包括超声换能器元件阵列，诸如压电微机械超声换能器(pmut)阵列、电容微机械超声换能器(cmut)阵列等。在一些这样的示例中，pmut单层阵列中的pmut元件或cmut单层阵列中的cmut元件可以用作超声发射器以及超声接收器。
56.从指纹传感器系统102接收的数据在本文有时可以被称为“指纹传感器数据”、“指纹图像数据”等，尽管数据通常以电信号的形式从指纹传感器系统接收。因此，在没有额外的处理的情况下，这种图像数据不一定能被人类感知为图像。
57.控制系统106可以包括一个或多个通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、分立门或
晶体管逻辑、分立硬件组件或其组合。在该示例中，控制系统106被配置用于与指纹传感器系统102和显示系统110通信，并用于控制指纹传感器系统102和显示系统110。根据一些示例，控制系统106可以包括用于控制指纹传感器系统102的专用组件。在该示例中，控制系统106还被配置为与存储系统108通信。根据一些示例，控制系统106还可以包括一个或多个存储设备，诸如一个或多个随机存取存储器设备(ram)、只读存储器设备(rom)等。在一些实施方式中，控制系统106的功能可以在一个或多个控制器或处理器之间(诸如在专用传感器控制器和移动设备的应用处理器之间)划分。
58.在该示例中，存储器系统108包括一个或多个存储器设备，诸如一个或多个ram设备、rom设备等。在一些示例中，存储器系统108可以包括一个或多个计算机可读介质、存储介质和/或存储介质。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两种，包括能够将计算机程序从一个地方传送到另一地方的任何介质。存储介质可以是计算机可以访问的任何可用介质。在一些示例中，存储器系统108可以包括一个或多个非暂时性介质。作为示例而非限定，非暂时性介质可包括ram、rom、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、光盘rom(cd-rom)或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或可以用于存储指令或数据结构形式的期望程序代码且可以被计算机访问的任何其他介质。
59.装置101的一些实施方式可以包括接口系统104。在一些示例中，接口系统104可以包括无线接口系统。在一些实施方式中，接口系统104可以包括用户界面系统、一个或多个网络接口、控制系统106和指纹传感器系统102之间的一个或多个接口、控制系统106和存储器系统108之间的一个或多个接口、控制系统106和显示系统110之间的一个或多个接口、和/或控制系统106和一个或多个外部设备接口(例如，端口或应用处理器)之间的一个或多个接口。
60.接口系统104可以被配置为提供装置101的组件之间的通信(其可以包括有线或无线通信、电通信、无线电通信等)。在一些这样的示例中，接口系统104可以被配置为提供控制系统106和指纹传感器系统102之间的通信。根据一些这样的示例，接口系统104可以例如经由导电材料(例如经由导电金属线或迹线)将控制系统106的至少一部分耦合到指纹传感器系统102。根据一些示例，接口系统104可以被配置为提供装置101和其他设备和/或人类之间的通信。在一些这样的示例中，接口系统104可以包括一个或多个用户界面。在一些示例中，接口系统104可以包括一个或多个网络接口和/或一个或多个外部设备接口(诸如一个或多个通用串行总线(usb)接口或串行外围接口(spi))。
61.在这样的实施方式中，装置101包括显示系统110。在一些这样的示例中，显示系统110可以包括层，这些层可以统称为“显示堆栈”。在一些示例中，显示系统110可以是或者可以包括发光二极管(led)显示器，诸如有机发光二极管(oled)显示器。
62.装置101可以用于各种不同的环境中，本文公开了其中的一些示例。例如，在一些实施方式中，移动设备可以包括装置101的至少一部分。在一些实施方式中，可穿戴设备可以包括装置101的至少一部分。可穿戴设备可以是例如手镯、臂章、腕带、戒指、头带或徽章。在一些实施方式中，控制系统106可以驻留在不止一个设备中。例如，控制系统106的一部分可以驻留在可穿戴设备中，而控制系统106的另一部分可以驻留在另一设备中，诸如移动设备(例如，智能手机)。在一些这样的示例中，接口系统104也可以驻留在不止一个设备中。
63.在一些公开的实施方式中，例如，响应于用户对更高安全级别的期望的指示，可以
在注册阶段注册多个手指。在一些示例中，可以分别注册单独手指，以及两个或多个单独注册的手指的组合。替代地或附加地，可以在注册过程期间同时获得来自多个手指的指纹组合。多个认证案例可以基于在注册过程期间获得的单独手指的指纹和来自多个手指的指纹的组合。
64.图2a、图2b、图2c、图2d和图2e示出了根据一些实施方式在多手指注册过程期间可以呈现的图形用户界面(gui)的示例。在这些示例中，gui根据来自控制系统的指令呈现在装置101的显示系统210上。在该示例中，控制系统是图1的控制系统106的实例，显示系统210是图1的显示系统110的实例。如同其他公开的实施方式一样，在图2a-图2e中示出的特征的特定布置、特征的类型和特征的数量仅仅是作为示例。此外，与本文公开的其他方法一样，图2a-图2e中所示的gui次序只是一个示例。gui的其他次序可能包括比所示更多或更少的gui。
65.在图2a所示的示例中，控制系统正在控制显示系统210呈现gui，该gui包括高级安全控制205，该高级安全控制205被配置为接收用户输入以启用或禁用用于增强安全认证的注册过程。在一些实施方式中，控制系统可以被配置为控制显示系统210以呈现类似的gui，用于在注册过程完成后启用或禁用增强的安全认证过程。根据该示例，图2a的gui被配置为接收关于在注册过程的特定阶段将从右手还是左手获得指纹的用户输入。
66.在该示例中，在控制系统已经接收到指示应当启用用于增强安全认证的注册过程并指示在注册过程的初始阶段将从右手还是左手获得指纹的用户输入之后，控制系统被配置用于控制显示系统210呈现图2b的gui。根据该示例，装置101包括触觉反馈系统，其可以是上文参考图1描述的接口系统104的组件。在该实施方式中，图2b的gui包括文本提示，提示用户将手指放置在指纹传感器区域215中，并在用户感觉到由触觉反馈系统引起的振动后抬起手指。在该示例中，指纹传感器区域215对应于指纹传感器系统102的至少一部分，这在图2a-图2e中不可见。
67.根据该实施方式，控制系统被配置为控制触觉反馈系统，以在控制系统已经从指纹传感器系统102接收到足够的指纹传感器数据之后提供触觉反馈。例如，控制系统可以被配置为确定从指纹传感器系统102接收的指纹传感器数据是否处于或高于质量度量阈值，诸如信噪比阈值、图像质量阈值等。在一些示例中，控制系统可以被配置为确定从指纹传感器系统102接收的指纹传感器数据是否包括足够大的手指表面面积、足够大的手指表面百分比、足够多的指纹细节等。在一些实施方式中，可以提示用户例如通过在装置101的靠近指纹传感器区域215的表面上滚动手指来去定位手指，使得手指指纹的各个部分被呈现。
68.根据该示例，控制系统还被配置为在控制系统已经从指纹传感器系统102接收到足够的指纹传感器数据之后，控制显示系统210呈现图2c的gui。在该示例中，图2c的gui包括图标220和说明性文本，该说明性文本指示当图标220被呈现时，用户可以使用指纹进行识别和/或授权购买。在一些实施方式中，控制系统可以被配置为控制显示系统210变暗、变亮和/或改变在图2b的gui中示出的图标220a的形状，以便随后呈现在图2c的gui中示出的图标220。
69.在该示例中，图2c的gui还包括用户可以(例如，通过触摸文本提示225)与之交互的活动文本提示225，以便将经由图2b的gui获得的指纹“映射”到特定的手指。在该示例中，因为用户先前已经选择通过图2a的gui注册用户右手的手指，如果控制系统(例如，根据来
自装置101的触摸传感器系统的输入)确定用户已经触摸了活动文本提示225，则控制系统被配置用于控制显示系统210呈现图2d的gui或图2e的gui，用户可以与这些gui交互，以便指定从中获得手指图像数据的用户右手的特定手指。
70.图2d的gui显示了手图像的每个手指的手指识别标签的示例。在该示例中，手指识别标签是t、i、m、r和l，相应地对应于拇指、食指、中指、无名指和小指。如本文所用，术语“小指(little finger)”和“小拇指(pinky finger)”可以互换使用。图2d的gui包括圆形区域230，用户可以触摸该圆形区域以选择右手的相应手指。图2e的gui以文本形式呈现拇指、食指、中指、无名指和小指选项。图2e的gui包括圆形区域235，用户可以触摸该圆形区域以选择右手的相应手指。在一些示例中，响应于用户对左手的选择，可以呈现一个或多个对应的gui。
71.在该示例中，如果控制系统确定右手还有其他手指要注册，则控制系统可以被配置为呈现图2b的gui或者图2b的gui的修改版本，提示用户将另一手指放置在指纹传感器区域215。根据一些实施方式，在用户注册了一只手的所有手指之后，图2a的gui可以再次呈现给用户，用户可以选择另一只手。在一些替代实施方式中，可以自动提示用户输入另一只手的手指，而不需要用户手动选择另一只手。
72.然而，图2a-图2e中显示的gui不一定按所示顺序显示。例如，在一些实施方式中，图2d或图2e的gui可以在图2a的gui之后、图2b的gui之前呈现。该替代次序允许在获得相应的指纹传感器数据之前识别手指。根据一些这样的实施方式，在用户注册了一只手的所有手指之后，图2a的gui可以再次呈现在图2c的gui之后，使得用户可以选择另一只手。在一些替代实施方式中，可以自动提示用户输入另一只手的手指，而不需要用户手动选择另一只手。
73.在一些替代实施方式中，可以同时呈现图2a-图2e中所示的一个或多个gui。例如，在一些实施方式中，例如在已经选择了右手或左手之后，图2d或图2e的gui可以与图2a的gui同时呈现在显示器的不同区域中。
74.图3a、图3b、图3c和图3d示出了根据一些实施方式在多手指注册期间可以呈现的图形用户界面的附加示例。如同其他公开的实施方式一样，在图3a-图3d中示出的特征的特定布置、特征的类型和特征的数量仅仅提供作为示例。此外，与本文公开的其他方法一样，图3a-图3d中所示的gui次序只是一个示例。gui的其他次序可能包括比图3a-图3d中所示更多或更少的gui。
75.在图3a所示的示例中，控制系统正在控制显示系统210呈现gui，以启用或禁用用于增强安全认证的注册过程。根据该示例，图3a的gui被配置为如上参考图2a所述。
76.在该示例中，在控制系统已经接收到指示应当启用用于增强安全认证的注册过程并指示在注册过程的初始阶段将从右手还是左手获得指纹的用户输入之后，控制系统被配置用于控制显示系统210呈现图3b的gui。在该示例中，因为用户先前已经选择经由图3a的gui注册用户右手的手指，所以用户可以与图3b的gui交互，以便指定从中获得手指图像数据的用户右手的特定手指。
77.在该实施方式中，图3c的gui包括文本提示，提示用户将手指放置在指纹传感器区域215中，并在用户感觉到由触觉反馈系统引起的振动后抬起手指。在该示例中，指纹传感器区域215对应于指纹传感器系统102的至少一部分，这在图3a-图3d中不可见。根据该实施
方式，控制系统被配置为控制触觉反馈系统，以在控制系统已经从指纹传感器系统102接收到足够的指纹传感器数据之后提供触觉反馈，如上参考图2c所述。
78.根据该示例，控制系统还被配置为在控制系统已经从指纹传感器系统102经由图3c的gui接收到足够的指纹传感器数据之后，控制显示系统210呈现图3d的gui。在该示例中，图3d的gui包括图标220和说明性文本，该说明性文本指示当图标220被呈现时，用户可以使用指纹进行识别和/或授权购买。在一些实施方式中，控制系统可以被配置为控制显示系统210变暗、变亮和/或改变在图3c的gui中示出的图标220a的形状，以便随后呈现在图3d的gui中示出的图标220。
79.在该示例中，图3d的gui还包括用户可以(在该示例中，通过触摸文本提示325)与之交互的活动文本提示325，以便注册另一指纹。在该示例中，如果控制系统确定用户已经触摸了文本提示325，则控制系统被配置为控制显示系统210呈现图3b的gui。在该示例中，图3d的gui还包括用户可以(在该示例中，通过触摸文本提示330)与之交互的活动文本提示330，以便指示用户希望结束注册过程的该阶段，例如，以便指示已经注册了当前手的所有手指的指纹。根据一些实施方式，在用户注册了一只手的所有手指之后，图3a的gui可以再次呈现给用户，使得用户可以选择另一只手。在一些替代实施方式中，可以自动提示用户输入另一只手的手指，而不需要用户手动选择另一只手。
80.在一些替代实施方式中，可以同时呈现图3a-图3d中所示的一个或多个gui。例如，在一些实施方式中，图3b的gui可以与图3a的gui同时呈现例如在显示系统210的不同区域中。
81.此外，在一些替代注册过程实施方式中，可以同时获得对应于多于一个手指的指纹传感器数据。例如，在一些注册过程实施方式中，可以同时获得对应于拇指和食指、食指和中指、中指和无名指、无名指和小指或两个手指的其他组合的指纹传感器数据。在一些注册过程实施方式中，可以同时获得对应于以下三个手指的组合之一或三个手指的其他组合的指纹传感器数据：(a)拇指、食指和中指；(b)食指、中指和无名指；(c)中指、无名指和小拇指；(d)拇指、中指和无名指；(e)拇指、中指和小拇指；(f)拇指、食指和无名指；和/或(f)拇指、食指和小拇指。替代地或附加地，可以同时获得4个手指或全部5个手指的一个或多个组合。在一些这样的示例中，对应于指纹传感器系统区域的多个手指放置区域可以在注册过程期间同时呈现。在一些这样的示例中，多个手指放置区域将包括对应于多个手指中的每一个的手指放置区域，指纹传感器数据将被同时获得。
82.图4示出了根据一个示例的指纹认证案例的表格。在该示例中，指纹认证案例中的每一个对应于在注册过程期间获得的一个或多个指纹，这些指纹可以在认证过程期间使用。图4中所示的信息对应于可以在诸如上面参考图2a等描述的注册过程期间或者经由上述可选实施方式之一获得的信息。根据一些示例，包括诸如图4所示的各种指纹认证案例的数据的数据结构(例如，查找表)可以与对应于指纹认证案例中的每一个中指示的(多个)手指的指纹传感器数据、指纹特征数据等一起(或包括指向指纹传感器数据、指纹特征数据等的指针)存储在存储器中。
83.在该示例中，指纹认证案例包括本文中可称为“多指纹认证案例”的案例，其中两个或更多个指纹在注册过程期间获得并且可在认证过程期间使用。根据此示例，指纹认证案例6
–
9是多指纹认证案例。在一些示例中，对应于多指纹认证案例的指纹传感器数据可以
单独获得，例如，如上文参考图2a等所述。然而，在一些实施方式中，对应于多指纹认证案例的指纹传感器数据可以从指示的手指同时获得。
84.如同其他公开的实施方式一样，图4中的元素的类型、数量和布置仅作为示例。例如，图4只显示了用户右手的指纹认证案例。在一些示例中，可以确定并存储双手的指纹认证案例，以及(或用指针指向)相应的指纹传感器数据。在一些实施方式中，指纹认证案例可以仅包括多指纹认证案例，而不包括单指纹认证案例。在一些实施方式中，指纹认证案例可以包括对应于三个或更多手指的一个或多个多指纹认证案例。如上所述，多指纹认证案例的指纹传感器数据可以针对单独手指和/或同时针对两个或更多个手指获得，这取决于特定的实施方式。
85.图5a和图5b是提供根据一些公开方法的操作示例的流程图。图5a和图5b的框可以例如由图1的装置101或由类似装置执行。与本文公开的其他方法一样，图5a和图5b中概述的方法可以包括比所示更多或更少的框。此外，本文所公开的方法框不必按所示顺序执行。在一些情况下，可以同时执行一个或多个框。
86.首先参考图5a，在该示例中，框505包含由控制系统从存储在存储器中的多个指纹认证案例中随机或伪随机地选择一个指纹认证案例。例如，框505可以包含图1的控制系统106从存储在存储系统108中的数据结构中的多个指纹认证案例(诸如上面参考图4描述的那些)中随机或伪随机地选择一个指纹认证案例。在一些这样的实施方式中，控制系统可以被配置为实现随机数生成器(rng)，例如通过经由存储在一个或多个非暂时性介质上的软件实现rng算法。在一些这样的示例中，框505可以包含进行“rng呼叫”以从rng获得随机数。在一些这样的示例中，控制系统可以被配置用于实现硬件随机数发生器(hrng)，其生成随机数作为某些物理环境属性的当前值的函数，该属性以极难建模的方式不断变化。在一些示例中，控制系统可以被配置用于实施伪随机数生成器(prng)。prng可以生成看似随机但实际上是确定性的数字。prng输出的整个看似随机的数字序列可以完全由一个较短的初始值确定，该初始值称为种子值或密钥。
87.根据一些实施方式，随机或伪随机选择指纹认证案例的过程可以是增强的安全认证过程的一部分。在一些这样的实施方式中，方法500可以包含控制显示系统例如在框505的实施方式之前提供用于启用或禁用增强的安全认证过程的gui。用于启用或禁用增强的安全认证过程的gui可以例如作为实施方法500的设备(诸如移动设备)的“设置”菜单的一部分来呈现。在一些示例中，用于启用或禁用增强的安全认证过程的gui可以类似于图2a所示的高级安全控件205。
88.根据该示例，指纹认证案例中的每一个对应于在认证过程期间使用的一个或多个指纹。在该实施方式中，指纹认证案例包括在认证过程期间使用两个或更多个指纹的至少两个(多个)多指纹认证案例。根据一些示例，指纹认证案例可以包括一个或多个单指纹认证案例。在一些这样的实施方式中，指纹认证案例可以包括至少两个双指纹认证案例。在一些这样的实施方式中，指纹认证案例可以包括至少一个双指纹认证案例和对应于三个或更多指纹的至少一个认证案例。在一些这样的实施方式中，所有的指纹认证案例可以对应于两个或更多个指纹。在一些替代的实施方式中，指纹认证案例可以包括仅一个多指纹认证案例。
89.在该示例中，框510包含由控制系统确定所选择的指纹认证案例是否是多指纹认
证案例。根据该实施方式，一经确定所选择的指纹认证案例是多指纹认证案例，控制系统被配置为实现框515，其包含控制显示系统来提供多指纹认证图形用户界面(gui)。在该示例中，多指纹认证gui指示对应于指纹传感器系统区域的至少两个手指放置区域。手指放置区域的一些示例如图6a等所示。
90.在一些示例中，指纹传感器系统区域可以是或可以包括超声指纹传感器区域。根据一些这样的示例，实现方法500的装置(诸如图1的装置101)可以包括靠近呈现多指纹认证gui的显示器的第一侧的保护玻璃。在一些这样的示例中，超声指纹传感器区域的至少一部分可以接近显示器的第二侧。第二侧可以是相对于第一侧的相对侧。例如，超声指纹传感器区域可以位于显示器下方或内部。根据一些实施方式，指纹传感器系统区域可以是或者可以包括光学指纹传感器区域。
91.根据一些示例，多指纹认证gui可以包括关于用户应该在至少两个手指放置区域的每一个中放置哪个手指的手指信息。在一些示例中，手指信息可以包括位于或邻近至少两个手指放置区域中的每一个的手指识别标签。根据一些示例，多指纹认证gui可以包括隐式或显式的手信息，该手信息指示对应于用户应该放置在至少两个手指放置区域中的手指的手。例如，手信息可以指示右手或左手。在一些示例中，手信息可以包括右手或左手的逼真图像(例如，像图2d的手图像)、右手或左手卡通或图标、一个或多个字母(例如，“r”或“l”)和/或一个或多个符号。下面参考图6a等来描述手指信息和手信息的一些示例。
92.在一些示例中，方法500包含执行手确定过程。根据一些这样的示例，手确定过程可以包含确定放置在至少两个手指放置区域中的手指对应于右手还是左手。在一些这样的示例中，手确定过程可以至少部分地基于对应于至少一个手指放置区域的指纹传感器数据。例如，控制系统可以被配置为将从当前获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征图案(诸如指纹细节)与从先前获得的指纹传感器数据(诸如先前在注册过程期间获得的指纹传感器数据)中提取的指纹特征图案进行匹配。控制系统可以被配置为基于特征匹配过程来识别一个或多个特定注册的手指，并且确定对应于一个或多个特定注册的手指的手。
93.替代地或附加地，手确定过程可以至少部分地基于来自惯性传感器系统的惯性传感器数据。在一些这样的示例中，手确定过程可以包含第一设备(诸如蜂窝电话或其他移动设备)从第二设备(例如，可佩戴设备，诸如手表、臂章、戒指等)的惯性传感器系统接收惯性传感器数据。例如，如果一个人在他的左臂、左腕或左手手指上佩戴第二设备，则第二设备的惯性传感器系统可以被配置为确定该人的左手的运动，如果左手的手指正朝着该至少两个手指放置区域移动，则定位在该至少两个手指放置区域上。当左手的手指向至少两个手指放置区域移动、然后定位在该至少两个手指放置区域上时，对应于人的左手的移动的惯性传感器数据可以指示左手的平移、旋转和/或加速。第二设备可以被配置为向第一设备提供与人的左手的运动相对应的惯性传感器数据(和/或与惯性传感器数据相对应的数据，诸如手部运动指示、手部加速度指示、手部旋转指示等)。根据一些手确定过程，指示佩戴第二设备的手的平移、旋转和/或加速的来自第二设备的惯性传感器数据的缺失，以及在至少两个手指位置中的手指检测区域可以被解释为手指是另一只手(例如前述示例中的右手)的手指的指示。
94.在图5a所示的示例中，框520包含控制指纹传感器系统以获得对应于至少两个手指放置区域中的每一个的指纹传感器数据。如本文其他地方所指出的，指纹传感器数据可
以是超声指纹传感器数据、光学指纹传感器数据和/或另一类型的指纹传感器数据，这取决于特定实施方式。在一些情况下，框520可以包含从同时存在于至少两个手指放置区域中的目标对象(诸如真实手指或人造手指)获得指纹传感器数据。在一些示例中，可以从放置在至少两个手指放置区域中的两个或更多个目标对象同时获得指纹传感器数据。
95.根据该示例，框525包含至少部分基于指纹传感器数据来执行认证过程。在一些示例中，框525(或方法500的另一部分)可以包含从指纹传感器数据中提取指纹特征。例如，指纹特征可以包括指纹细节、关键点和/或毛孔。在一些示例中，指纹特征可以包括脊端点信息、脊分叉信息、短脊信息、脊流信息、岛信息、支线(spur)信息、德尔塔信息、核心信息等。
96.框525可以包含将当前已经从至少两个手指放置区域中呈现的对象获得的指纹特征与先前已经在注册过程期间从手指获得的指纹特征进行比较。根据该示例，先前获得的指纹特征先前已经从对应于多指纹认证案例的两个或更多个手指中获得。例如，如果所选择的多指纹认证案例是图4的案例6，则先前获得的指纹特征将先前已经从用户的右手拇指和右手食指获得。
97.在一些实施方式中，控制系统106可以被配置为从指纹传感器数据中提取表皮下特征。在一些超声传感器实施方式中，表皮下特征可以包括对应于在对应于表皮下区域的时间间隔内接收的反射的表皮下层信息。根据一些实施方式，后续认证过程可包含将先前获得的(例如，在用户登记或注册过程中获得的)表皮下特征与当前获得的表皮下特征进行比较。
98.例如，表皮下特征可以包括真皮层信息。在一些超声传感器实施方式中，真皮层信息可能已经在与真皮层对应的时间间隔内获得。后续认证过程可以至少部分地基于真皮层信息。替代地或者附加地，表皮下特征可包括关于其他表皮下层的信息，诸如乳头层、网状层、皮下组织等，以及可能存在于这些组织层内的任何血管、淋巴管、汗腺、毛囊、毛乳头、脂肪小叶等。
99.在一些示例中，控制系统106可以被配置用于至少部分地基于认证过程来控制对装置101或对另一设备的访问。例如，在一些实施方式中，移动设备(诸如手机)可以包括装置101。在一些这样的示例中，控制系统106可以被配置用于至少部分地基于后续认证过程来控制对移动设备的访问。
100.在一些实施方式中，物联网(iot)设备可以包括装置101。例如，在一些这样的实施方式中，意图在家中使用的设备(诸如遥控设备(诸如用于智能电视的遥控设备)、火炉、烤箱、冰箱、火炉、咖啡机、警报系统、门锁、邮箱/包裹箱锁、恒温器等)可以包括装置101。在一些这样的示例中，控制系统可以被配置用于至少部分地基于认证过程来控制对iot设备的访问。
101.在替代实施方式中，汽车(包括但不限于部分或完全自主的汽车)、部分或完全自主的送货车辆、无人机或通常在家外使用的另一设备可以包括装置101的一个或多个实例。在一些这样的示例中，控制系统可以被配置用于至少部分地基于后续认证过程来控制对车辆、无人机等的访问。
102.在一些示例中，包括但不限于许多iot实施方式，在装置101的外表面或包括装置101的设备的外表面之间可以有金属、塑料、陶瓷或聚合物层。在这种实施方式中，朝向手指或其他目标发送并从手指或其他目标反射的声波可能需要穿过金属、塑料、陶瓷或聚合物
层。超声和其他声波可以通过例如金属层成功地被发送，而一些其他类型的波(例如，光波)则不能。类似地，超声和其他声波可以通过光学不透明的塑料、陶瓷或聚合物层成功地被发送，而一些其他类型的波(诸如光波)则不能。与依赖光学或电容指纹传感器的设备相比，该特征是一些公开的实施方式的另一潜在优势。
103.根据一些示例，该装置可以被配置为执行活性检测过程或另一种类型的仿冒检测过程。在某些情况下，仿冒可能包含使用包括硅橡胶、聚醋酸乙烯酯(白胶)、明胶、甘油等的手指状物体，其外表面形成有合法用户的指纹图案。在某些情况下，黑客可以在套筒或部分套筒上形成合法用户的指纹图案，该套筒或部分套筒可以滑移在黑客的手指上方或之上。在一些实施方式中，仿冒检测过程可以至少部分基于套筒检测过程和/或对应于表皮下特征的超声信号。一些这样的活性确定可以包含在第一时间从第一超声图像数据获得第一表皮下特征，以及在第二时间从第二超声图像数据获得第二表皮下特征。一些示例可以包含基于第一表皮下特征和第二表皮下特征之间的变化进行活性确定。这种类型的时间变化可以例如对应于手指内的血流。
104.根据一些示例，框525的认证过程可以包含确定相对手指放置、手指旋转、手指角度取向和/或手指缩放。在一些这样的示例中，可以在注册过程期间测量相对手指位置、手指旋转和/或手指角度取向，并将其保存在存储器中，例如，保存在存储相应指纹认证案例的同一存储器中。如下面参考图7a-图10c所描述的，相对手指放置、手指旋转、手指角度取向和/或手指缩放的一些示例对于附着到人手上的人的手指是可能的，而相对手指放置、手指旋转、手指角度取向和/或手指缩放的其他示例仅仅对于分离的手指是可能的，无论是真实的还是人工的。根据一些这样的示例，如果控制系统确定目标对象在至少两个手指放置区域中的相对手指放置、手指旋转、手指角度取向和/或手指缩放是不可能的，则认证过程失败。替代地或附加地，在一些示例中，如果控制系统确定至少两个手指放置区域中的目标对象的相对手指放置、手指旋转和/或手指角度取向与在注册过程期间测量的手指的相应相对手指放置、手指旋转和/或手指角度取向不匹配，则认证过程失败。
105.在方法500的一些实施方式中，可以使用相同的随机或伪随机选择的指纹认证案例，直到包含随机或伪随机选择的指纹认证案例的成功认证过程之后。在一些这样的实施方式中，如果认证过程失败，则相同的指纹认证案例将继续用于后续认证过程，直到认证过程成功之后。根据方法500的一些实施方式，在后续认证过程期间(换句话说，在成功的认证过程之后)，可以随机或伪随机地选择另一指纹认证案例。
106.再次参考图5a，在一些情况下，控制系统可以在框510中确定所选择的指纹认证案例不是多指纹认证案例。在一些这样的情况下，该过程可以继续图5b的框530。在该示例中，框530包含(经由控制系统)控制显示系统以提供单指纹认证gui。根据该示例，单指纹认证gui指示与指纹传感器系统的指纹传感器系统区域相对应的一个手指放置区域。在该示例中，框540包含至少部分基于从该一个手指放置区域获得的指纹传感器数据来执行认证过程。
107.图6a和图6b示出了多指纹认证gui的示例。在图6a所示的示例中，多指纹认证gui 605a包括文本提示区域610a和指纹传感器系统区域615a。根据该示例，文本提示区域610a包括提示用户将用户的手指放置在指纹传感器系统区域615a上的消息，以便触发可能潜在地导致解锁装置101的认证过程。
108.在该示例中，指纹传感器系统区域615a对应于装置101的指纹传感器系统102(图6a中未示出)的区域范围的至少一部分。在一些示例中，指纹传感器系统102的区域范围可以对应于整个显示器210，而在其他示例中，指纹传感器系统102的区域范围可以仅对应于显示器210的一部分，例如，一半、四分之一等。根据该示例，指纹传感器系统区域615a包括手指放置区域620a和手指放置区域620b。根据该实施方式，手指放置区域620a和620b各自具有关于用户应该将哪个手指放置在相应的手指放置区域中的相应的手指信息：手指放置区域620a具有对应于中指的相应且相邻的手指标识标签“m”，并且手指放置区域620b具有对应于无名指的相应且相邻的手指标识标签“r”。
109.因为由手指放置区域620a和620b指示的相对手指放置，多指纹认证gui 605a包括隐含的“手信息”。如上所述，本文使用的术语“手信息”是指指示与用户应该放置在一个或多个相应手指放置区域中的一个或多个手指相对应的手的信息。在该示例中，因为手指放置区域620a用于放置中指625a，而手指放置区域620b用于放置无名指630a，所以由手指放置区域620a和620b指示的相对手指放置指示中指625a和无名指630a对应于右手。
110.在图6b所示的示例中，多指纹认证gui 605b包括文本提示区域610b和指纹传感器系统区域615b。根据该示例，文本提示区域610b包括提示用户将用户的手指放置在指纹传感器系统区域615b上的消息，以便触发可能潜在地导致经由装置101处理支付的认证过程。例如，支付可以是经由相应的银行应用或“app”进行的现金转账、在线购物等。
111.在该示例中，指纹传感器系统区域615b对应于指纹传感器系统102的区域范围的至少一部分(图6b中未示出)。根据该示例，指纹传感器系统区域615b包括手指放置区域620c和手指放置区域620d。在该实施方式中，手指放置区域620c和620d中的每个具有关于用户应该将哪个手指放置在相应的手指放置区域中的相应的手指信息：手指放置区域620c具有对应于无名指的相应且相邻的手指标识标签“r”，手指放置区域620d具有对应于中指的相应且相邻的手指标识标签“m”。
112.因为由手指放置区域620c和620d指示的相对手指放置，多指纹认证gui 605b包括隐含的手信息。在该示例中，因为手指放置区域620c用于放置无名指630b，而手指放置区域620d用于放置中指625b，所以由手指放置区域620c和620d指示的相对手指放置指示无名指630b和中指625b对应于左手。
113.参考图6a和图6b两者，可以观察到用户需要旋转用户的手，以便将正确的手指放置在相应的手指放置区域。在每种情况下，特定的手指放置对应于特定的手指角度取向。例如，在图6b所示的示例中，线645旨在表示中指625b的中心轴。此处，线640平行于装置101的“y”轴。根据该示例，用户需要将用户的左手相对于装置101的“y”轴旋转角度650(在图6b中示为阿尔法(α))，以便将无名指630b和中指625b放置在相应的手指放置区域620c和620d上。在一些实施方式中，可以在多手指注册过程期间观察并存储该手指角度取向。根据一些这样的示例，认证过程可以至少部分地基于这样的手指角度取向。
114.图6c、图6d、图6e、图6f、图6g和图6h示出了用于单指纹和多指纹注册和/或认证的gui的其他示例。根据特定的实施方式，这些示例可以在有或没有文本或音频提示的情况下使用。尽管显示器210和装置101未在图6c-6h中示出，指纹认证gui 605c-605h可以呈现在装置101的显示器210上。
115.在图6c所示的示例中，指纹认证gui 605c包括指纹传感器系统区域615c和手图标
660c。在该示例中，手图标660c对应于用户的右手，并且指示用户应该将用户的右手食指放置在指纹传感器系统区域615c中。因此，在该示例中，指纹认证gui 605c是单指纹gui。
116.在图6d所示的示例中，指纹认证gui 605d包括指纹传感器系统区域615d和手图标660d。在该示例中，手图标660d对应于用户的右手，并且指示用户应该将用户的右手食指和右手中指放置在指纹传感器系统区域615d中。因此，在该示例中，指纹认证gui 605d是多指纹gui。
117.在图6e所示的示例中，指纹认证gui 605e包括指纹传感器系统区域615e和手图标660e。在该示例中，手图标660e对应于用户的右手，并且指示用户应该将用户的右手食指、右手中指和右手无名指放置在指纹传感器系统区域615e中。因此，在该示例中，指纹认证gui 605e是多指纹gui。
118.在图6f所示的示例中，指纹认证gui 605f包括指纹传感器系统区域615f和手图标660f。在该示例中，手图标660f对应于用户的左手，并且指示用户应该将用户的左手食指放在指纹传感器系统区域615f中。因此，在该示例中，指纹认证gui 605c是单指纹gui。
119.在图6g所示的示例中，指纹认证gui 605g包括指纹传感器系统区域615g和手图标660g。在该示例中，手图标660g对应于用户的左手，并且指示用户应该将用户的左手食指和左手中指放置在指纹传感器系统区域615g中。因此，在该示例中，指纹认证gui 605g是多指纹gui。
120.在图6h所示的示例中，指纹认证gui 605h包括指纹传感器系统区域615h和手图标660h。在该示例中，手图标660h对应于用户的左手，并且指示用户应该将用户的左手食指、左手中指和左手无名指放置在指纹传感器系统区域615h中。因此，在该示例中，指纹认证gui 605h是多指纹gui。
121.指纹传感器系统区域615c-615h对应于装置101的指纹传感器系统102的区域范围的至少一部分(图6c-图6h中未示出)。在一些示例中，指纹传感器系统102的区域范围可以对应于整个显示器210(图6c-图6h中未示出)，而在其他示例中，指纹传感器系统102的区域范围可以仅对应于显示器210的一部分，例如，一半、四分之一等。
122.因为指纹认证gui 605c-605h包括指示正确的手、特定手指的视觉提示，以及正确的手的特定手指应该放置的指纹传感器系统区域的指示，所以文本和/或音频提示是可选的。然而，在一些实施方式中，指纹认证gui 605c-605h可以包括文本提示，例如提示用户将用户的(多个)手指放置在指纹传感器系统区域上以进行注册过程的文本，以便触发可能潜在地导致解锁装置101的认证过程等。
123.图7a、图7b和图7c示出了当前附着在人手上的手指的可能手指放置和手指旋转的示例。在这些示例中，所示的视角是观察者从装置101的内部向外(例如，向上)看的视角。例如，参考图7a，中指725a和食指750a位于显示器210的外部，在显示器210上显示手指放置区域720a和720b。接触区域702a和702b分别表示中指725a和食指750a的区域，其与装置101的外表面接触，例如，与显示器210外部的保护玻璃接触。在该示例中，接触区域702a和702b分别对应于中指725a和食指750a的区域，在认证过程期间从这些区域获得指纹传感器数据。
124.根据一些示例，接触区域702a和702b可以分别包括或对应于中指725a和食指750a的区域，在注册过程期间(例如，当中指725a和食指750a处于图7a所示的位置时)从这些区域获得指纹传感器数据。根据一些实施方式，在注册过程期间手指放置区域的间隔和布置
可能与图7a所示的相似。对应于接触区域702a和702b的指纹特征可能已经随后从该指纹传感器数据中被提取，并且作为注册过程的一部分被存储。在一些实施方式中，注册过程可以包含在注册过程期间在从接触区域702a和702b获得的指纹特征与手指放置区域的间隔和布置之间进行对应。这种对应性是本文可以称为“手指位置”信息的一个示例。在一些实施方式中，这种手指放置信息可以被用作后续认证过程的一部分，例如，确定什么指纹特征应该对应于在认证过程期间使用的手指放置区域的特定间隔和布置。在一些这样的实施方式中，认证过程不仅可以包含将当前从接触区域702a和702b获得的指纹特征与先前从中指725a和食指750a获得的指纹特征进行匹配，还可以包含对中指725a和食指750a的手指放置和/或手指旋转的评估。
125.在图7b的示例中，接触区域702c和702d比接触区域702a和702b相对较小。此外，接触区域702c和702d对应于中指725a和食指750a的不同部分。类似地，在图7c的示例中，接触区域702e和702f比接触区域702a和702b相对较小，并且对应于中指725a和食指750a的不同部分。所有这些差异都是由于中指725a和食指750a的手指旋转造成的。
126.根据该示例，中指725a和食指750a的中心轴分别由虚线704a和704b表示，如图7b和图7c所示。在图7b所示的示例中，中指725a和食指750a已经相对于图7a所示的中指725a和食指750a的位置在箭头705a的方向上旋转。在图7c所示的示例中，中指725a和食指750a已经相对于图7a所示的中指725a和食指750a的位置在箭头705b的描述的方向上旋转。
127.在一些实施方式中，接触区域702c和702d可以分别对应于中指725a和食指750a的区域，当中指725a和食指750a处于图7b所示的位置时，在注册过程期间从这些区域获得指纹传感器数据。根据一些实施方式，在注册过程期间手指放置区域的间隔和布置可能与图7b所示的相似。在一些示例中，在注册过程期间，可能已经提示用户将用户的中指725a和食指750a旋转到图7b所示的位置。对应于接触区域702c和702d的指纹特征可能已经随后从在注册过程期间获得的指纹传感器数据中被提取，并且作为注册过程的一部分被存储。在一些示例中，对应于接触区域702c和702d的指纹特征可能已经与中指725a和食指750a的特定旋转相关联，并且在注册过程期间被存储为本文可以称为“手指旋转”的信息。在一些示例中，手指旋转信息可以与手指放置信息相关联(例如，与注册过程期间手指放置区域的间隔和布置相关联)。在一些实施方式中，这种手指旋转和放置信息可以被用作后续认证过程的一部分，例如，确定什么指纹特征应该对应于在认证过程期间使用的手指放置区域的特定间隔和布置，以及对应于中指725a和食指750a的特定手指旋转。在一些这样的实施方式中，认证过程不仅可以包含将当前从接触区域702c和702d获得的指纹特征与先前从中指725a和食指750a获得的指纹特征进行匹配，还可以包含对中指725a和食指750a的手指放置和/或手指旋转的评估。
128.类似地，参考图7c，在一些示例中，接触区域702e和702f可以对应于中指725a和食指750a的区域，当中指725a和食指750a处于所示的位置时,在注册过程期间从这些区域获得指纹传感器数据。在一些示例中，对应于接触区域702e和702f的指纹特征可能已经与中指725a和食指750a的特定旋转相关联，并且在注册过程期间被存储为手指旋转的信息。在一些示例中，手指旋转信息可以与手指放置信息相关联(例如，与注册过程期间手指放置区域的间隔和布置相关联)。在一些实施方式中，这种手指旋转和放置信息可以用作后续认证过程的一部分。在一些这样的实施方式中，认证过程不仅可以涉及将当前从接触区域702e
和702f获得的指纹特征与先前从中指725a和食指750a获得的指纹特征进行匹配，还可以涉及对中指725a和食指750a的手指放置和/或手指旋转的评估。
129.图7d和图7e示出了手指放置和手指旋转的示例，这对于当前附着在人手上的手指来说是不可能的。在图7d所示的示例中，中指725a’(在该示例中是用来“仿冒”实际中指725a的人造手指)的接触区域702g大致对应于图7c所示的中指725a的接触区域702e。装置101的控制系统可以例如能够根据在认证过程期间从中指725a获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征来在接触区域702g和接触区域702e之间进行对应。因此，在一些实施方式中，控制系统可以被配置为(例如，基于在注册过程期间获得的手指旋转和/或放置信息)确定接触区域702g对应于如图7c所示被旋转的中指725a。
130.在图7d所示的示例中，食指750a’(在该示例中是用来“仿冒”实际食指750a的人造手指)的接触区域702h大致对应于图7b所示的实际食指750a的接触区域702d。装置101的控制系统可以例如能够根据在认证过程期间从实际食指750获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征来在接触区域702h和接触区域702d之间进行对应。因此，在一些实施方式中，控制系统可以被配置为确定接触区域702h对应于如图7b所示被旋转的食指750a。在一些实施方式中，装置101的控制系统可以被配置为例如基于在注册过程期间获得的手指旋转信息来确定中指725a和食指750a的相对旋转，该相对旋转将对应于图7d所示的食指和中指旋转的组合。根据一些实施方式，控制系统可以被配置为确定图7d中所示的食指和中指旋转的组合对于当前附着在人手上的手指是不可能的。
131.在图7e所示的示例中，中指725a’的接触区域702i大致对应于图7b所示的中指725a的接触区域702c。装置101的控制系统可以例如能够根据在认证过程期间从中指725a获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征来在接触区域702i和接触区域702c之间进行对应。因此，在一些实施方式中，控制系统可以被配置为(例如，基于在注册过程期间获得的手指旋转和/或放置信息)确定接触区域702i对应于如图7b所示被旋转的中指725a。
132.在图7e所示的示例中，食指750a’的接触区域702j大致对应于图7c所示的实际食指750a的接触区域702b。装置101的控制系统可以例如能够根据在认证过程期间从实际食指750获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征来在接触区域702j和接触区域702b之间进行对应。因此，在一些实施方式中，控制系统可以被配置为确定接触区域702j对应于如图7c所示被旋转的食指750a。在一些实施方式中，装置101的控制系统可以被配置为确定中指725a和食指750a的相对旋转，该相对旋转将对应于图7e所示的食指和中指旋转的组合。根据一些实施方式，控制系统可以被配置为确定图7e中所示的食指和中指旋转的组合对于当前附着在人手上的手指是不可能的。
133.图8a示出了当前附着在人手上的手指的可能手指放置和手指旋转的示例。图8b、图8c和图8d示出了手指放置和手指旋转的示例，这对于当前附着在人手上的手指来说是不可能的。在这些示例中，如图7a-图7e所示，所示的视角是观察者从装置101的内部向外(例如，向上)看的视角。
134.根据一些示例，接触区域802a和802b可以分别对应于食指850a和拇指855a的区域，当食指850a和拇指855a处于图8a所示的位置时，在注册过程期间从这些区域获得指纹传感器数据。对应于接触区域802a和802b的指纹特征可能已经随后从该指纹传感器数据中被提取，并且作为注册过程的一部分被存储。在一些实施方式中，注册过程可以包含在注册
过程期间在从接触区域802a和802b获得的指纹特征与手指放置区域的间隔和布置之间进行对应。在一些示例中，对应于接触区域802a和802b的指纹特征可能已经与食指850a和拇指855a的特定旋转相关联，并且在注册过程期间被存储为手指旋转的信息。在一些实施方式中，这种手指旋转和放置信息可以被用作后续认证过程的一部分，例如，确定什么指纹特征应该对应于在认证过程期间使用的手指放置区域的特定间隔和布置，以及对应于食指850a和拇指855a的特定手指旋转。
135.图8b、图8c和图8d示出了手指放置和手指旋转的示例，这对于当前附着在人手上的手指来说是不可能的。在图8b所示的示例中，拇指855a’(在该示例中是用来“仿冒”实际拇指855a的人造手指)的接触区域802d大致对应于图8a所示的拇指855a的接触区域802b。装置101的控制系统可以例如能够根据在认证过程期间从拇指855a获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征来在接触区域802d和接触区域802b之间进行对应。因此，在一些实施方式中，控制系统可以被配置为(例如，基于在注册过程期间获得的手指旋转和/或放置信息)确定接触区域802d对应于如图7b所示被取向/旋转的拇指855a。
136.然而，食指850a’(在该示例中是用来“仿冒”实际食指850a的人造手指)的接触区域802c不对应于图8a所示的实际食指850a的接触区域802a。装置101的控制系统可以例如能够在认证过程期间(例如，当实际食指850在箭头805a的方向上围绕轴804a旋转时)在从接触区域802c获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征和从实际食指850的另一部分获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征之间进行对应。因此，在一些实施方式中，当人造食指850a’在图8b中显示为旋转时，控制系统可以被配置为确定接触区域802c对应于正在旋转的实际食指850a。在一些实施方式中，装置101的控制系统可以被配置为例如基于在注册过程期间获得的手指旋转信息来确定食指850a和拇指855a的相对旋转，该相对旋转将对应于图8b所示的食指和拇指旋转的组合。根据一些实施方式，控制系统可以被配置为确定图8b中所示的食指和拇指旋转的组合对于当前附着在人手上的手指是不可能的。
137.在图8c的示例中，食指850a’的接触区域802e大致对应于图8a所示的接触区域802a。装置101的控制系统可以例如能够根据在认证过程期间从实际食指850a获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征来在接触区域802e和接触区域802a之间进行对应。因此，在一些实施方式中，控制系统可以被配置为(例如，基于在注册过程期间获得的手指旋转和/或放置信息)确定接触区域802e对应于如图7b所示被取向/旋转的食指850a。
138.然而，拇指855a’的接触区域802f并不对应于图8a所示的实际拇指855a的接触区域802b。装置101的控制系统可以例如能够在认证过程期间(例如，当拇指855a在箭头805b的方向上围绕轴804b旋转时)在从接触区域802f获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征和从实际拇指855a的另一部分获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征之间进行对应。在一些实施方式中，装置101的控制系统可以被配置为例如基于在注册过程期间获得的手指旋转信息来确定食指850a和拇指855a的相对旋转，该相对旋转将对应于图8c所示的食指和拇指旋转的组合。根据一些实施方式，控制系统可以被配置为确定图8c中所示的食指和拇指旋转的组合对于当前附着在人手上的手指是不可能的。
139.在图8d的示例中，食指850a’的接触区域802g大致对应于图8b所示的接触区域802c。根据一些实施方式，装置101的控制系统可以被配置为(例如，基于在注册过程期间获得的手指旋转和/或放置信息)确定接触区域802g对应于如图8b所示被取向/旋转的食指
850a。此外，拇指855a’的接触区域802h对应于图8c所示的接触区域802f。在一些实施方式中，装置101的控制系统可以被配置为例如基于在注册过程期间获得的手指旋转信息来确定食指850a和拇指855a的相对旋转，该相对旋转将对应于图8c所示的拇指旋转。根据一些实施方式，控制系统可以被配置为确定图8d中所示的食指和拇指旋转的组合对于当前附着在人手上的手指是不可能的。
140.图9a、图9b和图9c示出了当前附着在人手上的手指的可能手指放置和手指角度取向的示例。在这些示例中，如图9d和图9e所示，所示的视角是观察者从装置101的内部向外(例如，向上)看的视角。例如，参考图9a，中指925a和食指950a位于显示器210的外部，在显示器210上显示手指放置区域920a和920b。接触区域902a和902b分别表示中指925a和食指950a的区域，其与装置101的外表面接触，例如，与显示器210外部的保护玻璃接触。
141.根据一些示例，接触区域902a和902b可以分别对应于中指925a和食指950a的区域，在注册过程期间当中指925a和食指950a处于图9a所示的位置时从这些区域获得指纹传感器数据。对应于接触区域902a和902b的指纹特征可能已经随后从该指纹传感器数据中被提取，并且作为注册过程的一部分被存储。在一些实施方式中，注册过程可以包含在注册过程期间在从接触区域902a和902b获得的指纹特征与手指放置区域的间隔和布置之间进行对应。
142.在一些示例中，对应于接触区域902a和902b的指纹特征可能已经与中指925a和食指950a相对于在注册过程期间使用的设备的坐标系的特定手指角度取向相关联，并且在注册过程期间被存储为手指角度取向信息。在一些实施方式中，这种手指角度取向和放置信息可以被用作后续认证过程的一部分，例如，确定什么指纹特征应该对应于在认证过程期间使用的手指放置区域的特定间隔和布置，以及对应于认证过程期间使用的中指925a和食指950a的特定手指角度取向。
143.例如，参考图9b，虚线940a和940b平行于装置101的坐标系的y轴。在一些示例中，可能已经选择并显示手指放置区域920c和920d，以便使中指925a和食指950a如图9b所示取向。根据一些这样的示例，装置101的控制系统可以被配置为例如根据从接触区域902c获得的指纹特征的相对取向和位置来确定中指925a的轴945a相对于y轴成角度贝塔(β)。在一些这样的示例中，控制系统可以被配置为例如根据从接触区域902d获得的指纹特征的相对取向和位置来确定食指950a的轴945b相对于y轴成角度伽玛(γ)。根据一些这样的实施方式，控制系统可以被配置为例如至少部分地基于贝塔(β)和伽玛(γ)之间的差来确定中指925a和食指950a的手指角度取向与注册过程期间观察和存储的一致。
144.类似地，参考图9c，虚线940c和940d平行于装置101的坐标系的y轴。在一些示例中，可能已经选择并显示手指放置区域920e和920f，以便使中指925a和食指950a如图9c所示取向。根据一些这样的示例，装置101的控制系统可以被配置为例如根据从接触区域902e获得的指纹特征的相对取向和位置来确定中指925a的轴945c相对于y轴成角度德尔塔(δ)(或负德尔塔(δ))。在一些这样的示例中，控制系统可以被配置为例如根据从接触区域902f获得的指纹特征的相对取向和位置来确定食指950a的轴945d相对于y轴成角度艾普斯龙(ε)(或负艾普斯龙(ε))。根据一些这样的实施方式，控制系统可以被配置为例如至少部分地基于德尔塔(δ)和艾普斯龙(ε)之间的差来确定中指925a和食指950a的手指角度取向与注册过程期间观察和存储的一致。
145.图9d和图9e示出了手指放置和手指角度取向的示例，这对于当前附着在人手上的手指是不可能的。在图9d的示例中，中指925a’(在该示例中是用来“仿冒”实际中指925a的人造手指)的接触区域902g大致对应于图9b所示的中指925a的接触区域902c。装置101的控制系统可以例如能够根据在认证过程期间从中指925a获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征来在接触区域902g和接触区域902c之间进行对应。替代地或附加地，控制系统可以被配置为确定中指925a相对于装置101的坐标系的手指角度取向，例如，如上面参考图9b所述。因此，在一些实施方式中，控制系统可以被配置为确定接触区域902g对应于如图9b所示具有手指角度取向的中指925a。
146.然而，在一些实施方式中，控制系统还可以被配置为确定食指950a’(在该示例中是用来“仿冒”实际食指950a的人造手指)的接触区域902h不对应于图9b所示的实际食指950a的接触区域902d，而是对应于图9c所示的实际食指950a的接触区域902f。在一些实施方式中，控制系统可以被配置为确定接触区域902f和902h之间的对应指示实际的食指950a将具有图9c所示的手指角度取向。替代地或附加地，控制系统可以被配置为确定食指950a相对于装置101的坐标系的手指角度取向，例如，如上面参考图9c所述。在一些实施方式中，装置101的控制系统可以被配置为确定图9d中所示的中指925a和食指950a的角度取向的组合对于当前附着在人手上的手指是不可能的。
147.在图9e的示例中，在一些实施方式中，控制系统可以被配置为例如根据从认证过程期间从中指925a获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征来确定中指925a’的接触区域902i大致对应于图9c中所示的中指925a的接触区域902e。替代地或附加地，控制系统可以被配置为确定中指925a相对于装置101的坐标系的手指角度取向，例如，如上面参考图9c所述。因此，在一些实施方式中，控制系统可以被配置为确定接触区域902i对应于如图9c所示具有手指角度取向的中指925a。
148.然而，在一些实施方式中，控制系统可以被配置为确定食指950a’的接触区域902j并不对应于图9c所示的实际食指950a的接触区域902f。在一些这样的实施方式中，控制系统可以被配置为确定接触区域902j对应于图9b所示的实际食指950a的接触区域902d。在一些实施方式中，控制系统可以被配置为确定接触区域902d和902j之间的对应指示实际的食指950a将具有图9b所示的手指角度取向。替代地或附加地，控制系统可以被配置为确定食指950a相对于装置101的坐标系的手指角度取向，例如，如上面参考图9b所述。在一些实施方式中，装置101的控制系统可以被配置为确定图9e中所示的中指925a和食指950a的角度取向的组合对于当前附着在人手上的手指是不可能的。
149.除了确定相对手指放置、手指旋转和/或手指角度取向中的一个或多个之外，在一些示例中，控制系统可以被配置为实施至少部分基于手指缩放的确定的注册过程和/或认证过程。图10a示出了控制系统确定为可能的手指缩放的示例。根据该示例，控制系统被配置为确定从中指1025a的接触区域1002a和从食指1050a的接触区域1002b获得的指纹特征是否与在注册过程期间从相同手指获得并存储的指纹特征相匹配。然而，在该示例中，控制系统还被配置为评估在认证过程期间从接触区域1002a和1002b获得的指纹特征的相对缩放。例如，控制系统可以被配置为确定从接触区域1002a和1002b获得的指纹传感器数据中提取的指纹特征样本(例如，3个指纹特征、5个指纹特征、7个指纹特征、10个指纹特征等)的排列和空间分离，并确定指纹特征样本的排列和空间分离是否与注册过程期间确定的相同
指纹特征的排列和空间分离一致。在该示例中，控制系统已经确定从接触区域1002a和1002b获得的指纹特征的相对缩放与在注册过程期间确定的相同指纹特征的相对缩放一致。
150.在一些示例中，控制系统可以被配置为评估中指1025a和食指1050a的相对手指放置、手指旋转和/或手指角度取向，并且确定中指1025a和食指1050a的相对手指放置、手指旋转和/或手指角度取向是否与在注册过程期间确定的中指1025a和食指1050a的相对手指放置、手指旋转和/或手指角度取向一致。
151.图10b和图10c示出了控制系统已确定不可能的手指缩放的示例。在图10b的示例中，控制系统已经确定从中指1025a’的接触区域1002c和食指1050a’的接触区域1002d获得的指纹特征与在注册过程期间从中指1025a和食指1050a获得的指纹特征相匹配。然而，在这种情况下，控制系统已经确定从接触区域1002c和1002d获得的指纹特征的相对缩放与在注册过程期间确定的相同指纹特征的相对缩放不一致。在该示例中，从接触区域1002c获得的指纹特征比从接触区域1002d获得的指纹特征具有更大的间隔/更大的缩放。
152.在图10c的示例中，控制系统已经确定从中指1025a”的接触区域1002e和食指1050a”的接触区域1002f获得的指纹特征与在注册过程期间从中指1025a和食指1050a获得的指纹特征相匹配。然而，控制系统已经确定从接触区域1002e和1002f获得的指纹特征的相对缩放与在注册过程期间确定的相同指纹特征的相对缩放不一致。在该示例中，从接触区域1002f获得的指纹特征比从接触区域1002e获得的指纹特征具有更大的间隔/更大的缩放。
153.图11示出了根据一些公开的实施方式的装置的示例组件。如同其他公开的实施方式，元件的类型、数量和布置以及元件的尺寸仅仅是示例。根据该示例，装置101被配置为执行本文公开的方法中的至少一些。根据该实施方式，指纹传感器系统102是超声传感器系统，其包括压电层1108、压电层1108一侧上的电极层1110以及压电层1108的第二相对侧上的传感器像素阵列1106。在该实施方式中，压电层1108是包括一种或多种压电聚合物的超声收发器层。
154.根据该示例，电极层1110位于钝化层1112和压电层1108之间。在一些示例中，钝化层1112可以包括粘合剂，诸如环氧树脂膜、聚合物层(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)层)等。
155.在该示例中，tft层1104包括tft基板和传感器像素1106阵列的电路。tft层1104可以是一种金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet),其通过在tft衬底上沉积有源半导体层以及电介质层和金属触点的薄膜而制成。在一些示例中，tft基板可以是诸如玻璃的非导电材料。
156.在该示例中，装置101包括显示系统110，在这种情况下，显示系统110包括oled显示器。此处，oled显示器经由粘合剂层1102附接到tft层1104。
157.根据该实施方式，tft层1104、传感器像素阵列1106和电极经由接口系统104的一部分电耦合到控制系统106的至少一部分和超声收发器层101的一侧，在这种情况下，接口系统104的该部分包括导电材料和柔性印刷电路(fpc)。
158.在该示例中，装置101被配置为执行本文公开的方法中的至少一些。在该示例中，控制系统106被配置为控制超声传感器系统发送一个或多个超声波1113。根据该示例，(多
个)超声波1113通过tft层1104、oled显示器和盖板108被发送。根据该示例，(多个)超声波1113的反射1114由盖板1118的外表面和与外表面接触的任何物体之间的界面1115处(或附近)的声阻抗对比引起，该任何物体可以是空气或目标对象的表面，诸如指纹的脊和谷等。(本文使用的术语“手指”可以指任何手指，包括拇指。因此，拇指纹将被视为一种“指纹”)。
159.根据一些示例，(多个)超声波1113的反射1114可以用于估计手指在装置101的外表面上(例如，在盖板1118上)的人的体温。在一些这样的示例中，反射1114可以被电极层1110检测到。相应的超声信号可以被提供给控制系统106。在一些这样的实施方式中，对应于盖板/空气界面的反射1114可以被电极层1110检测到，并且对应的背景超声信号可以被提供给控制系统106。在一些这样的实施方式中，控制系统106用于基于指纹的认证的超声信号可以基于由传感器像素阵列1106检测到的来自盖板/手指界面的反射1114。
160.图12代表性地描绘了用于超声传感器系统的传感器像素的4
×
4像素阵列的各方面。每个像素1234可以例如与压电传感器材料(psm)的局部区域、峰值检测二极管(d1)和读出晶体管(m3)相关联；许多或所有这些元件可以形成在衬底上或衬底中，以形成像素电路1236。实际上，每个像素1234的压电传感器材料的局部区域可以将接收到的超声能量转换成电荷。峰值检测二极管d1可以记录由压电传感器材料psm的局部区域检测到的最大电荷量。像素阵列1235的每一行然后可以例如通过行选择机构、栅极驱动器或移位寄存器来扫描，且每一列的读出晶体管m3可被触发以允许每一像素1234的峰值电荷的量值由附加电路(例如，多路复用器和a/d转换器)读取。像素电路1236可以包括一个或多个tft，以允许像素1234的选通、寻址和复位。
161.每个像素电路1236可以提供关于由超声传感器系统检测的物体的一小部分的信息。虽然为了便于说明，图12所示的示例具有相对粗糙的分辨率，但是具有每英寸500像素或更高的分辨率的超声传感器可以配置有适当比例的结构。超声传感器系统的检测区域可以根据预期的检测对象来选择。例如，检测区域的范围可以从单手指的大约5mm
×
5mm到四个手指的大约3英寸
×
3英寸。更小和更大的区域，包括正方形、矩形和非矩形几何形状，可以被适当地用于目标对象。
162.如本文使用的，涉及项目列表中的“至少一个”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。例如，“a、b或c中的至少一个”意图涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。
163.结合本文公开的实施方式描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法过程可以实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。硬件和软件的可互换性已经就功能性进行了一般性描述，并且在上文描述的各种说明性组件、块、模块、电路和过程中进行了说明。将这些功能在硬件中或软件中实施取决于特定的应用和施加在整个系统上的设计约束。
164.用于实施结合本文所公开的方面描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理装置可以用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(dsp)、特定用途集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件(pld)、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或被设计成执行本文所述功能的其任何组合来实现或执行。通用目的处理器可以是微处理器、或者任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实施为计算器件的组合，例如dsp和微处理器的组合、多个微处理器、与dsp内核结合的一个或多个微处理器、或者任何其他这样的配置。在一些实施方式中，特定的过程和方法可以由特定于给定功能的电路来执行。
165.在一个或多个方面，所描述的功能可以在硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包括本说明书中公开的结构及其结构等同物)或其任意组合中实施。本说明书中描述的主题的实施方式也可以被实施为一个或多个计算机程序，即一个或多个计算机程序指令模块，其被编码在计算机存储介质上，用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作。
166.如果在软件中实施，这些功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质(诸如非暂时性介质)上或在其上发送。本文公开的方法或算法的过程可以在处理器可执行软件模块中实施，该软件模块可以驻留在计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两种，包括能够将计算机程序从一个地方传送到另一地方的任何介质。存储介质可以是计算机可以访问的任何可用介质。作为示例而非限定，非暂时性介质可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或可以用于存储指令或数据结构形式的期望程序代码且可以被计算机访问的任何其他介质。此外，任何连接都可以被恰当地称为计算机可读介质。本文使用的光盘和磁盘包括压缩光盘(cd)、激光盘、光学光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘用激光光学地再现数据。以上的组合也应该包括在计算机可读介质的范围内。此外，方法或算法的操作可以作为机器可读介质和计算机可读介质上的代码和指令的一个或任何组合或集合，其可以被结合到计算机程序产品中。
167.对本公开中描述的实施方式的各种修改对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他实施方式。因此，本公开不旨在限于本文所示的实施方式，而是符合与本文公开的权利要求、原理和新颖特征一致的最宽范围。如果有的话，词语“示例性”在本文中专门用来表示“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为优于或胜于其他实施方式。
168.本说明书中在单独实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合实施。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现中单独实施方式或者在任何合适的子组合中实施。此外，尽管特征可以如上描述为在某些组合中起作用，并且甚至最初被如此要求保护，但是在某些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从该组合中删除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
169.类似地，虽然在附图中以特定顺序描述了操作，但是这不应该理解为要求以所示的特定顺序或顺序执行这些操作或者要求执行所有示出的操作以获得期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，如上所述的实施方式中的各种系统组件的分离不应该被理解为在所有实施方式中都需要这种分离，并且应该理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或者封装到多个软件产品中。此外，其他实施方式在所附权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中列举的动作可以以不同的顺序执行，并且仍然获得期望的结果。
170.应当理解，除非任何具体描述的实施方式中的特征被明确地标识为彼此不兼容，或者周围的上下文暗示它们是互斥的，并且不容易在互补和/或支持的意义上组合，否则本公开的整体构思和设想了那些互补实施方式的特定特征可以被选择性地组合，以提供一个或多个全面但略有不同的技术解决方案。因此将进一步理解，以上描述仅作为示例给出，并
且可以在本公开的范围内进行详细修改。
171.以下编号条款描述了实施示例：
172.1.一种装置，包括：
173.指纹传感器系统；
174.包括至少一个显示器的显示系统；
175.存储器，被配置用于存储指纹认证案例，所述指纹认证案例中的每一个对应于在认证过程期间使用的一个或多个指纹，所述指纹认证案例包括在认证过程期间使用两个或更多个指纹的多个多指纹认证案例，其中所述指纹认证案例基于在注册过程期间获得的单独手指的指纹和来自多个手指的指纹的组合；以及
176.与所述指纹传感器系统和所述存储器电连接的控制系统，所述控制系统被配置为：
177.随机或伪随机地选择所述指纹认证案例中的一个；
178.确定所选择的指纹认证案例是否是多指纹认证案例；
179.一经确定所选择的指纹认证案例是多指纹认证案例，控制所述显示系统以提供多指纹认证图形用户界面(gui)，所述多指纹认证gui指示与指纹传感器系统区域相对应的至少两个手指放置区域；
180.控制所述指纹传感器系统以获得对应于所述至少两个手指放置区域中的每一个的指纹传感器数据；以及
181.至少部分基于所述指纹传感器数据来执行所述认证过程。
182.2.根据条款1所述的装置，其中所述认证过程包含确定相对手指放置、手指旋转、手指角度取向或手指缩放中的一个或多个。
183.3.根据条款1或条款2所述的装置，其中所述多指纹认证gui包括关于用户应该在所述至少两个手指放置区域的每一个中放置哪个手指的手指信息。
184.4.根据条款3所述的装置，其中所述手指信息包括位于或邻近所述至少两个手指放置区域中的每一个的手指识别标签。
185.5.根据条款1-4中任一项所述的装置，其中所述指纹传感器系统区域包括超声指纹传感器区域。
186.6.根据条款5所述的装置，还包括靠近所述至少一个显示器的第一侧的保护玻璃，其中所述超声指纹传感器区域的至少一部分靠近所述至少一个显示器的第二侧，所述第二侧是相对于所述第一侧的相对侧。
187.7.根据条款1-6中任一项所述的装置，其中所述多指纹认证gui包括指示与用户应该放置在所述至少两个手指放置区域中的手指对应的手的手信息。
188.8.根据条款1-7中任一项所述的装置，其中所述控制系统还被配置用于执行手确定过程，所述手确定过程包含确定放置在所述至少两个手指放置区域中的手指对应于右手还是左手。
189.9.根据条款8所述的装置，其中所述手确定过程至少部分地基于对应于至少两个手指放置区域的所述指纹传感器数据。
190.10.根据条款8所述的装置，其中所述手确定过程至少部分地基于来自惯性传感器系统的惯性传感器数据。
191.11.根据条款1-10中任一项所述的装置，其中所述控制系统还被配置为控制所述显示系统为多指纹注册过程提供一个或多个gui。
192.12.根据条款11所述的装置，其中用于所述多指纹注册过程的所述一个或多个gui中的至少一个包括用于指示将从其获得指纹传感器数据的手的用户界面。
193.13.根据条款11所述的装置，其中用于所述多指纹注册过程的所述一个或多个gui中的至少一个包括用于识别将从其获得指纹传感器数据或已经从其中获得指纹传感器数据的手指的用户界面。
194.14.根据条款11所述的装置，其中用于所述多指纹注册过程的所述一个或多个gui中的至少一个包括用于从至少两个手指同时获得指纹传感器数据的至少两个手指放置区域。
195.15.根据条款1-14中任一项所述的装置，其中控制所述指纹传感器系统以获得所述指纹传感器数据包含从同时存在于所述至少两个手指放置区域中的目标对象获得所述指纹传感器数据。
196.16.根据条款1-15中任一项所述的装置，其中所述指纹认证案例包括一个或多个单指纹认证案例。
197.17.根据条款1-16中任一项所述的装置，其中所述控制系统还被配置为使用随机或伪随机选择的指纹认证案例，直到包含所述随机或伪随机选择的指纹认证案例的成功认证过程之后。
198.18.根据条款1-17中任一项所述的装置，其中所述控制系统还被配置为在成功的认证过程之后的后续认证过程期间随机或伪随机地选择另一指纹认证案例。
199.19.根据条款1-18中任一项所述的装置，其中随机或伪随机选择指纹认证案例是增强的安全认证过程的一部分，并且其中所述控制系统还被配置为控制所述显示系统提供用于启用或禁用所述增强的安全认证过程的gui。
200.20.根据条款1-19中任一项所述的装置，其中所述指纹传感器系统是或者包括光学指纹传感器系统。
201.21.一种认证方法，包括：
202.由控制系统从存储在存储器中的多个指纹认证案例中随机或伪随机地选择一个指纹认证案例，所述指纹认证案例中的每一个对应于在认证过程期间使用的一个或多个指纹，所述指纹认证案例包括在认证过程期间使用两个或更多个指纹的多个多指纹认证案例，其中所述指纹认证案例基于在注册过程期间获得的单独手指的指纹和来自多个手指的指纹的组合；
203.确定所选择的指纹认证案例是否是多指纹认证案例；
204.一经确定所选择的指纹认证案例是多指纹认证案例，控制显示系统以提供多指纹认证图形用户界面(gui)，所述多指纹认证gui指示与指纹传感器系统的指纹传感器系统区域相对应的至少两个手指放置区域；
205.控制所述指纹传感器系统以获得对应于所述至少两个手指放置区域中的每一个的指纹传感器数据；以及
206.至少部分基于所述指纹传感器数据来执行所述认证过程。
207.22.根据条款21所述的方法，其中所述认证过程包含确定相对手指放置、手指旋
转、手指角度取向或手指缩放中的一个或多个。
208.23.根据条款21或条款22所述的方法，其中所述多指纹认证gui包括关于用户应该在所述至少两个手指放置区域的每一个中放置哪个手指的手指信息。
209.24.根据条款23所述的方法，其中所述手指信息包括位于或邻近所述至少两个手指放置区域中的每一个的手指识别标签。
210.25.根据条款21-24中任一项所述的方法，其中所述多指纹认证gui包括指示与用户应该放置在所述至少两个手指放置区域中的手指对应的手的手信息。
211.26.根据条款21-25中任一项所述的方法，还包括执行手确定过程，所述手确定过程包含确定放置在所述至少两个手指放置区域中的手指对应于右手还是左手。
212.27.根据条款26所述的方法，其中所述手确定过程至少部分地基于对应于至少两个手指放置区域的所述指纹传感器数据。
213.28.根据条款26所述的方法，其中所述手确定过程至少部分地基于来自惯性传感器系统的惯性传感器数据。
214.29.根据条款21-28中任一项所述的方法，其中控制所述指纹传感器系统以获得所述指纹传感器数据包含从同时存在于所述至少两个手指放置区域中的目标对象获得所述指纹传感器数据。
215.30.根据条款21-29中任一项所述的方法，还包括继续使用随机或伪随机选择的指纹认证案例，直到包含所述随机或伪随机选择的指纹认证案例的成功认证过程之后。
216.31.根据条款21-30中任一项所述的方法，还包括在成功的认证过程之后的后续认证过程期间随机或伪随机地选择另一指纹认证案例。
217.32.根据条款21-31中任一项所述的方法，其中随机或伪随机选择所述指纹认证案例是增强的安全认证过程的一部分，并且其中所述方法还包含控制所述显示系统提供用于启用或禁用所述增强的安全认证过程的gui。
218.33.其上存储有软件的一个或多个非暂时性介质，所述软件包括用于控制一个或多个设备执行认证方法的指令，所述认证方法包括：
219.由控制系统从存储在存储器中的多个指纹认证案例中随机或伪随机地选择一个指纹认证案例，所述指纹认证案例中的每一个对应于在认证过程期间使用的一个或多个指纹，所述指纹认证案例包括在认证过程期间使用两个或更多个指纹的多个多指纹认证案例，其中所述指纹认证案例基于在注册过程期间获得的单独手指的指纹和来自多个手指的指纹的组合；
220.确定所选择的指纹认证案例是否是多指纹认证案例；
221.一经确定所选择的指纹认证案例是多指纹认证案例，控制显示系统以提供多指纹认证图形用户界面(gui)，所述多指纹认证gui指示与指纹传感器系统的指纹传感器系统区域相对应的至少两个手指放置区域；
222.控制所述指纹传感器系统以获得对应于所述至少两个手指放置区域中的每一个的指纹传感器数据；以及
223.至少部分基于所述指纹传感器数据来执行所述认证过程。
224.34.根据条款33所述的一个或多个非暂时性介质，其中所述认证过程包含确定相对手指放置、手指旋转、手指角度取向或手指缩放中的一个或多个。
225.35.根据条款33或条款34所述的一个或多个非暂时性介质，其中所述多指纹认证gui包括关于用户应该在所述至少两个手指放置区域的每一个中放置哪个手指的手指信息。
226.36.根据条款33-35中任一项所述的一个或多个非暂时性介质，其中所述多指纹认证gui包括指示与用户应该放置在所述至少两个手指放置区域中的手指对应的手的手信息。
227.37.一种装置，包括：
228.指纹传感器系统；
229.包括至少一个显示器的显示系统；
230.存储器，被配置用于存储指纹认证案例，所述指纹认证案例中的每一个对应于在认证过程期间使用的一个或多个指纹，所述指纹认证案例包括在认证过程期间使用两个或更多个指纹的多个多指纹认证案例，其中所述指纹认证案例基于在注册过程期间获得的单独手指的指纹和来自多个手指的指纹的组合；以及
231.控制部件，用于：
232.随机或伪随机地选择所述指纹认证案例中的一个；
233.确定所选择的指纹认证案例是否是多指纹认证案例；
234.一经确定所选择的指纹认证案例是多指纹认证案例，控制所述显示系统以提供多指纹认证图形用户界面(gui)，所述多指纹认证gui指示与指纹传感器系统区域相对应的至少两个手指放置区域；
235.控制所述指纹传感器系统以获得对应于所述至少两个手指放置区域中的每一个的指纹传感器数据；以及
236.至少部分基于所述指纹传感器数据来执行所述认证过程。
237.38.根据条款37所述的装置，其中所述认证过程包含确定相对手指放置、手指旋转、手指角度取向或手指缩放中的一个或多个。
238.39.根据条款37或条款38所述的装置，其中所述多指纹认证gui包括关于用户应该在所述至少两个手指放置区域的每一个中放置哪个手指的手指信息。
239.40.根据条款39所述的装置，其中所述手指信息包括位于或邻近所述至少两个手指放置区域中的每一个的手指识别标签。
240.41.根据条款37-40中任一项所述的装置，其中所述指纹传感器系统区域包括超声指纹传感器区域。
241.42.根据条款41所述的装置，还包括靠近所述至少一个显示器的第一侧的保护玻璃，其中所述超声指纹传感器区域的至少一部分靠近所述至少一个显示器的第二侧，所述第二侧是相对于所述第一侧的相对侧。
242.43.根据条款37-42中任一项所述的装置，其中所述指纹传感器系统是或者包括光学指纹传感器系统。