【嘉德點(diǎn)評(píng)】相比匯頂?shù)?a href="http://www.makelele.cn/v/tag/4854/" target="_blank">光學(xué)屏幕指紋解鎖技術(shù)，超聲波指紋解鎖技術(shù)更為復(fù)雜，價(jià)格也較為昂貴，多用于高端機(jī)型，國(guó)內(nèi)廠商還是多采用光學(xué)指紋解鎖技術(shù)為主，但超聲波指紋解鎖技術(shù)因?yàn)槠浒踩砸脖皇袌?chǎng)看好。

集微網(wǎng)消息，2020年2月，三星就發(fā)布了全新的三星Galaxy S20系列和全新折疊屏手機(jī)Galaxy Z Filp，Galaxy S20系列分別為Galaxy S20、Galaxy S20+和最大屏的Galaxy S20 Ultra，都配備超聲波屏幕指紋識(shí)別。

提到指紋解鎖，自從蘋果iPhone5s上使用了TouchID指紋識(shí)別技術(shù)后，讓移動(dòng)生物識(shí)別方式有了新的變化。指紋識(shí)別可以讓我們更加靈活的“使用”自己的指紋，只要將手指放到Home鍵上就可以輕松的完成識(shí)別過(guò)程。

而隨著技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)于潮流技術(shù)的追趕，2017年，全面屏手機(jī)憑借廣闊的視野和舒適的手感深受用戶的歡迎。為了讓手機(jī)達(dá)到更高的屏占比，很多手機(jī)廠商將前置指紋解鎖均挪到機(jī)身背面成為后置指紋解鎖，也有不少?gòu)S商采用虹膜解鎖或面部識(shí)別等解決方案去替代指紋識(shí)別。然而目前這兩種方式，要不影響手機(jī)后蓋美觀度，要不無(wú)法做到極致的屏占比，而屏幕指紋的出現(xiàn)在一定程度上解決了這個(gè)問(wèn)題。

點(diǎn)子雖好，但是面臨的技術(shù)問(wèn)題還是不能夠糊識(shí)，在指紋認(rèn)證過(guò)程中，如果指紋信息與先前存儲(chǔ)的指紋信息不匹配，則根據(jù)指紋輸入?yún)^(qū)域和方向，電子設(shè)備可能不能識(shí)別認(rèn)證的用戶的指紋輸入。同時(shí)由于與用戶最初登記指紋時(shí)的姿勢(shì)、方向或數(shù)量相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題，其中用戶在存儲(chǔ)器處存儲(chǔ)和登記以便執(zhí)行安全認(rèn)證的指紋信息可能不能覆蓋關(guān)于用戶的整個(gè)指紋的信息。

為了解決這樣的問(wèn)題，三星在18年4月4日申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“用于存儲(chǔ)指紋信息的電子設(shè)備和方法”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01810295241.1），申請(qǐng)人為三星電子株式會(huì)社。

根據(jù)目前公開(kāi)的專利資料，可以解析這項(xiàng)指紋解鎖裝置和方法。

如上圖為帶有指紋傳感器的電子設(shè)備配置圖，電子設(shè)備400可包括觸摸屏410、傳感器單元420、存儲(chǔ)器430和處理器440。觸摸屏可包括觸摸面板412和顯示器414。傳感器單元可包括指紋傳感器422(例如生物傳感器)和運(yùn)動(dòng)傳感器424(例如陀螺儀傳感器或加速度傳感器)。

觸摸屏中顯示與用戶指紋認(rèn)證有關(guān)的用戶界面(UI)，同時(shí)在觸摸面板或顯示器中包括指紋傳感器的指紋感測(cè)區(qū)域。顯示器的護(hù)罩玻璃的表面可以通過(guò)打印或者蝕刻的方式來(lái)布置指紋感測(cè)區(qū)域，同時(shí)也可在觸摸面板的上部或下部布置指紋感測(cè)區(qū)域。

觸摸屏通過(guò)觸摸面板獲得與電子設(shè)備的用戶的指紋認(rèn)證有關(guān)的觸摸輸入信息，該信息由指紋傳感器在用戶觸摸屏幕時(shí)來(lái)獲取，并向處理器發(fā)送獲得的觸摸信息。控制器將得到的指紋信息與先前存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的用戶指紋信息相比較，并且根據(jù)與預(yù)定閾值比較的匹配分?jǐn)?shù)(例如匹配率或相似度)來(lái)完成用戶的身份確認(rèn)。

指紋傳感器只是用于采集用戶的指紋，接下來(lái)我們看看這個(gè)用于認(rèn)證的關(guān)鍵部件——處理器，是如何構(gòu)成的吧。

如上圖所示為處理器的配置結(jié)構(gòu)圖，可以看到其中包含感測(cè)信息矯正單元441、特性信息計(jì)算單元443、指紋信息比較單元445以及信息更新單元447。

感測(cè)信息校正單元可校正通過(guò)指紋傳感器獲得的指紋感測(cè)數(shù)據(jù)，當(dāng)通過(guò)指紋傳感器輸入的指紋數(shù)據(jù)(例如圖像)具有失真的形狀或具有低分辨率的區(qū)域時(shí)，感測(cè)信息校正單元可使用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或圖像處理功能來(lái)校正失真的形狀或低分辨率的區(qū)域。

特性信息計(jì)算單元可基于校正的指紋數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算指紋數(shù)據(jù)的特性信息，例如我們熟知的指紋數(shù)據(jù)的特性信息有：指紋分叉點(diǎn)、終點(diǎn)、核心點(diǎn)和三角形物等等。指紋信息比較單元可從特性信息計(jì)算單元接收特性信息模板，以確定特性信息模板是否匹配先前在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)和登記的特性信息模板。

最后，指紋信息比較單元可將計(jì)算的匹配分?jǐn)?shù)值與具體閾值(例如匹配分?jǐn)?shù)閾值)相比較，以確定電子設(shè)備的用戶的認(rèn)證是否成功。

如下圖為電子設(shè)備中比較指紋信息以便執(zhí)行指紋認(rèn)證的圖示，通過(guò)特征信息模板，來(lái)導(dǎo)出用于識(shí)別用戶身份的關(guān)鍵匹配分?jǐn)?shù)。

如圖所示，處理器可將用于電子設(shè)備的用戶的認(rèn)證而輸入的指紋信息與先前存儲(chǔ)和登記在存儲(chǔ)器中的指紋信息相比較。(a)處，處理器可從用于電子設(shè)備的用戶的認(rèn)證而輸入的用戶指紋信息提取特性信息模板；(b)處，處理器可將輸入指紋信息有關(guān)的特性信息模板與先前存儲(chǔ)和登記在存儲(chǔ)器中的用戶的多個(gè)指紋信息相比較。

最后在(c)處，處理器可確定用于電子設(shè)備的用戶的認(rèn)證而輸入的指紋信息的特性信息模板(a1)的點(diǎn)P11、P12、P13和P14是否與先前存儲(chǔ)和登記在存儲(chǔ)器中的指紋信息的特性信息模板(b1)的點(diǎn)P21、P22、P23和P24匹配，以導(dǎo)出匹配分?jǐn)?shù)。

整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以說(shuō)是相當(dāng)清楚，關(guān)鍵的核心部位處理器的各個(gè)功能也是沒(méi)有絲毫的冗余，在了解完整個(gè)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成后，我們最后來(lái)看看該方法的整體流程。

如圖所示，首先，處理器獲得與使用指紋傳感器422接收的第一輸入對(duì)應(yīng)的第一指紋信息。其次，處理器將獲得的指紋信息與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的與用戶認(rèn)證有關(guān)的用戶認(rèn)證(例如登記)指紋信息相比較。

當(dāng)比較結(jié)果屬于指定參考時(shí)(例如當(dāng)匹配率為75％或更多且小于80％時(shí))，在步驟1930處，處理器可在存儲(chǔ)器中臨時(shí)存儲(chǔ)該指紋信息。接著，處理器繼續(xù)獲得與使用指紋傳感器接收的指紋信息，并將該信息傳遞給處理器處理，處理器將第二次獲得的指紋信息與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的用戶認(rèn)證(例如登記)指紋信息相比較。

最后，當(dāng)比較結(jié)果屬于另一個(gè)指定參考(例如80％或更高的匹配率)時(shí)，處理器可將臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指紋信息存儲(chǔ)為用戶另一個(gè)認(rèn)證指紋信息。通過(guò)這樣的方式，可以豐富用戶的指紋庫(kù)，從而提高用戶指紋的識(shí)別率。

以上就是三星的智能手機(jī)指紋認(rèn)證設(shè)備和方法，手機(jī)廠商們不斷的完善自己的技術(shù)，在手機(jī)這個(gè)只有巴掌大的器件上面不斷的雕琢自己的工藝，從最開(kāi)始的前置、后置面板指紋識(shí)別，到側(cè)邊框指紋識(shí)別，再到現(xiàn)有的屏下指紋識(shí)別技術(shù)，技術(shù)的發(fā)展總是那么的讓人感到意外和驚喜，也正是這樣的對(duì)于技術(shù)方案的不斷探索，才使得企業(yè)具有頑強(qiáng)的生命力和驚人的創(chuàng)造力！