CN109034335A - 一种智能卡及其指纹识别方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及智能卡技术领域，尤其涉及一种智能卡及其指纹识别方法，其中，智能卡指纹识别方法包括以下步骤：接收指纹传感采集器采集的指纹信息；对指纹信息进行预处理，并将预处理后的信息发送至主控芯片进行计算处理；接收主控芯片进行计算处理的信息，并对计算处理的信息进行特征信息提取。本申请的智能卡指纹识别方法中，指纹特征值在安全芯片中存储，比较安全；充分利用主控芯片的运算能力，解决了安全芯片运算能力不足的问题。其中，主控芯片没有获得指纹的完整数据和原始数据，只是进行了数据运算，所以也降低了指纹被窃的风险，并且本申请实施例提供的智能卡用到银行交易中，不用改变目前的POS机受理环境。

Description

一种智能卡及其指纹识别方法

技术领域

本申请涉及智能卡技术领域，尤其涉及一种智能卡及其指纹识别方法。

背景技术

智能卡是内嵌微电子芯片的塑料卡，目前在各个领域智能卡已经被广泛应用。为了保证用户的安全，现有技术中有很多带有指纹保护功能的智能卡，这些智能卡具有录入指纹、验证指纹的功能，可以根据指纹校验结果，控制智能卡的工作。

如1所示，现有技术中智能卡110的微电子芯片通常采用安全芯片(SE)111，安全芯片(SE)111与外部的读卡设备120进行数据交互实现智能卡的功能。在智能卡内部，安全芯片(SE)111与指纹传感采集器112通信连接，指纹传感采集器112负责指纹的感应和指纹图像的采集，安全芯片(SE)111负责对采集到的指纹图像进行指纹特征提取、指纹特征存储、指纹特征比对等，但是由于安全芯片(SE)的计算能力和空间均较小，因此无法满足计算量大的指纹特征提取、指纹特征比对等程序的运行效果。

发明内容

本申请提供了一种智能卡及其指纹识别方法，以提高智能卡的运算速度，并且降低智能卡数据被窃取的风险。

为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种智能卡指纹识别方法，包括以下步骤：接收指纹传感采集器采集的指纹信息；对指纹信息进行预处理，并将预处理后的信息发送至主控芯片进行计算处理；接收主控芯片进行计算处理的信息，并对计算处理的信息进行特征信息提取。

如上所述的智能卡指纹识别方法，其中，优选的是，对预处理后的信息进行计算分解，将计算分解后的信息分别发送至主控芯片进行计算处理；分别接收计算处理后的信息，在特征信息提取之前将计算处理后的信息进行综合处理。

如上所述的智能卡指纹识别方法，其中，优选的是，所述计算分解是将预处理后的信息进行分块。

如上所述的智能卡指纹识别方法，其中，优选的是，所述计算分解是将预处理后的信息按照计算处理程序的先后顺序进行分解。

如上所述的智能卡指纹识别方法，其中，还包括以下步骤：接收外部读卡设备的操作请求；判断操作请求中的交易条件是否达到阈值；若达到阈值，则向所述指纹传感采集器发送指纹采集指令。

一种智能卡，包括：主控芯片、指纹传感采集器和安全芯片；所述安全芯片包括：预处理模块，用于对所述指纹传感采集器采集的指纹信息进行预处理；通信模块一，用于将预处理后的信息发送至所述主控芯片，接收所述主控芯片计算处理后的信息；提取模块，用于对计算处理后的信息进行特征提取；所述主控芯片包括：通信模块二，用于接收预处理后的信息，将计算处理后的信息发送至所述安全芯片；计算模块，用于对预处理后的信息进行计算处理。

如上所述的智能卡，其中，优选的是，所述安全芯片还包括：分解模块，用于对预处理后的信息进行计算分解；综合模块，用于在特征信息提取之前将分别接收到的计算处理后的信息进行综合处理。

如上所述的智能卡，其中，优选的是，所述分解模块将预处理后的信息进行分块。

如上所述的智能卡，其中，优选的是，所述分解模块将预处理后的信息按照计算处理程序的先后顺序进行分解。

如上所述的智能卡，其中，所述安全芯片还包括：判断模块，用于判断外部读卡设备的操作请求中的交易条件是否达到阈值；指令形成模块，用于操作请求达到阈值后形成指示所述指纹传感采集器采集指纹的指纹采集指令。

相对上述背景技术，本发明所提供的智能卡指纹识别方法及智能卡，指纹特征值在安全芯片中存储，比较安全；充分利用主控芯片的运算能力，解决了安全芯片运算能力不足的问题。其中，主控芯片没有获得指纹的完整数据和原始数据，只是进行了数据运算，所以也降低了指纹被窃的风险，并且本申请实施例提供的智能卡用到银行交易中，不用改变目前的POS机受理环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中指纹识别智能卡的示意图；

图2是本申请实施例一提供的智能卡指纹识别方法流程图；

图3是本申请实施例二提供的智能卡的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

实施例一

如图2所示，本申请实施例一提供的智能卡指纹识别方法，在智能卡的安全芯片接收指纹信息之前，首先外部读卡设备向智能卡的安全芯片发送操作请求，安全芯片接收外部读卡设备发送的操作请求(201)。操作请求中可以包含交易金额、交易时间、交易地点等信息。根据接收到的操作请求，智能卡的安全芯片可以将操作请求中的信息与预设的阈值进行比较(202)，例如：将操作请求中的交易金额与预设的金额阈值进行比较，当交易金额达到预设的金额阈值，说明交易金额数额较大，需要进行指纹验证，以降低交易的风险。此时智能卡的安全芯片则向指纹传感采集器发送指纹采集指令(203)。指纹传感采集器接收到智能卡的安全芯片发送的指纹采集指令，根据指纹采集指令对用户进行指纹采集(204)，然后将采集到的指纹信息返回至安全芯片(205)。

安全芯片接收到指纹信息后，对指纹信息进行预处理(206)；预处理的流程可以预先设定在安全芯片中，按照预先设定的流程进行预处理。例如：按照预设流程去除指纹信息中的叉点、断点、模糊不清的部分等。然后，安全芯片将预处理后的信息发送至主控芯片，主控芯片对预处理后的信息进行计算处理，其中，主控芯片可以对计算量大、对硬件芯片要求高的指纹处理步骤进行计算处理。例如：图像质量判断、图像增强、指纹方向图信息提取、图像二值化、去噪处理、获取指纹的脊线数据、图像细化等计算量大，对硬件芯片要求高的指纹处理步骤。

在安全芯片对指纹信息进行预处理后，还可以对预处理的信息进行计算分解(207)，计算分解是将预处理后的信息进行分块，也可以是将预处理后的信息按照计算处理程序的先后顺序进行分解。

将预处理后的信息或者是计算分解后的信息发送至主控芯片以进行计算请求(208)；主控芯片收到预处理后的信息或者是主控芯片收到计算分解后的信息，根据预设的规则对预处理后的信息进行计算处理(209)，待主控芯片计算处理完毕后，将计算处理的信息发送给安全芯片。

安全芯片接收主控芯片计算处理的信息(210)，然后进行特征提取、特征比对；或者安全芯片接收主控芯片计算处理的信息(210)后，首先进行综合处理(211)，然后再做特征提取、特征比对，这里的综合处理是计算分解的反处理，就是按照相应的规则将计算处理信息进行综合，形成完整的指纹计算处理信息。安全芯片将提取到的特征信息与安全芯片内部存储的特征对比信息进行比对，根据特征比对结果，执行不同的后续操作(212)。即若对比一致则说明指纹验证通过，可以进行接下来的交易，反之则终止交易。根据指纹比对是否通过，返回不同的操作数据(213)。

实施例二

如图3所示，本实施例提供的智能卡310包括：安全芯片311、指纹传感采集器312和主控芯片313。其中，安全芯片311、指纹传感采集器312和主控芯片313封装于智能卡内部，指纹传感采集器312与安全芯片311通信连接，主控芯片313与安全芯片311通信连接，安全芯片311与指纹传感采集器312和主控芯片313之间可以通过SPI、I2C等接口通信。安全芯片311可以与外部读卡设备320接触通信，也可以以非接触的方式与外部读卡设备320进行通信；指纹传感采集器312向智能卡的外部提供指纹采集面，以便采集用户指纹信息。

智能卡安全芯片311可以包括：预处理模块、通信模块一、提取模块、分解模块、综合模块、判断模块和指令形成模块等，智能卡主控芯片313可以包括：通信模块二和计算模块。

智能卡的安全芯片311的通信模块一接收外部读卡设备320发送的操作请求，操作请求中可以包含交易金额、交易时间、交易地点等信息；根据接收到的操作请求，智能卡的安全芯片311判断模块可以将操作请求中的交易信息与预设的阈值进行比较，例如：将操作请求中的交易金额与预设的金额阈值进行比较，当交易金额达到预设的金额阈值，说明交易金额数额较大，需要进行指纹验证，以降低交易的风险，此时安全芯片311的指令形成模块形成指示指纹传感采集器采集312指纹的指纹采集指令，安全芯片311的通信模块一向指纹传感采集器312发送指纹采集指令。

指纹传感采集器312接收到安全芯片311发送的指纹采集指令，根据指纹采集指令对用户进行指纹采集，并且将采集到的指纹信息发送至安全芯片311。

安全芯片311的预处理模块对指纹传感采集器312采集到的指纹信息进行预处理。预处理的流程可以预先设定在安全芯片311中，按照预先设定的流程进行预处理，例如：按照预设流程去除指纹信息中的叉点、断点、模糊不清的部分等。然后，安全芯片311的通信模块一将预处理后的信息发送至主控芯片313的通信模块二，主控芯片313的计算模块对预处理后的信息进行计算处理，其中，主控芯片313的计算模块可以针对计算量大、对硬件芯片要求高的指纹处理步骤进行计算处理。例如：图像质量判断、图像增强、指纹方向图信息提取、图像二值化、去噪处理、获取指纹的脊线数据、图像细化等计算量大，对硬件芯片要求高的指纹处理步骤。主控芯片313的通信模块二将计算处理后的信息发送至安全芯片312的通信模块一，然后安全芯片311的提取模块对计算处理后的信息进行特征提取，具体是按照预设在安全芯片311内部的规则进行特征提取。

安全芯片311将提取到的特征信息与安全芯片311内部存储的特征对比信息进行比对，若对比一致则说明指纹验证通过，可以进行接下来的交易，反之则终止交易。

由于本申请实施例中的智能卡主控芯片313可以处理计算量大、对硬件要求高的指纹处理步骤，提高了智能卡的处理速度；而安全芯片311则处理安全性要求高的特征值存储、特征值提取规则存储以及特征提取指纹处理步骤，提高了智能卡的安全性；还由于本申请实施例中预处理的规则预存于安全芯片311中，并且预处理也是在安全芯片311中进行，安全芯片只是将预处理后的信息传输给主控芯片313，这就保证了原始指纹信息始终保存在安全芯片311中，也就进一步的提高了智能卡的安全性；因此本申请实施例提供的智能卡不仅提高了处理速度，还提高了智能卡的安全性。

在上述基础上，在安全芯片311对指纹信息进行预处理后，还可以对预处理的信息进行计算分解，即：分解模块对预处理后的信息进行计算分解，然后通信模块一将计算分解后的信息发送至通信模块二，主控芯片313的计算模块进行计算处理，将经计算处理后的信息发送至通信模块一，安全芯片311的综合模块在特征信息提取之前将分别接收到的计算处理后的信息进行综合处理。

分解模块可以是将预处理后的信息进行分块。例如：将需要进行图像二值化的信息进行分块，具体可以是将一个图像分为多块，将分解的一个块通过通信模块一发送至通信模块二，主控芯片313的计算模块进行计算处理，然后主控芯片313的通信模块二将计算处理后的信息发送至安全芯片311的通信模块一，然后安全芯片311的通信模块一将下一个块发送至主控芯片313的通信模块二，主控芯片313的计算模块进行计算处理，这样反复执行上述操作直至对所有块计算处理完毕，然后安全芯片311内部的综合模块对接收到的计算处理信息进行综合处理。

另外，分解模块也可以是将预处理后的信息按照计算处理程序的先后顺序进行分解。例如：将预处理后的信息分解为二值化处理、去噪处理、获取指纹的脊线数据处理等。然后通信模块一按照先后顺序发送至主控芯片313的通信模块二，然后主控芯片313的计算模块进行计算处理，主控芯片313的通信模块二将计算处理后的信息发送至安全芯片311后，主控芯片313内不保存计算信息，安全芯片311可以根据接收到的计算处理信息，开启下一程序的计算，即将下一程序的信息发送至主控芯片313，这样反复执行上述操作直至对所有计算分解的程序处理完毕，然后安全芯片311内部综合模块对接收到的计算处理信息进行综合处理。

这里的综合处理是计算分解的反处理，就是按照相应的规则将不同块的计算处理信息进行综合，形成完整的指纹计算处理信息。然后安全芯片311对完整的指纹计算处理信息进行下一步处理。待计算量大、对硬件要求高的步骤均处理完毕后，安全芯片311的提取模块进行特征提取。

指纹传感采集器312和主控芯片313可以通过相同接口或者是不同的接口与安全芯片311建立的通信连接。在采用相同的接口与安全芯片311建立通信连接的实施例中，为了保证指纹采集和指纹处理的有序进行，可以安装反相器。

综上，本申请实施例所提供的智能卡指纹特征值在安全芯片311中存储，比较安全；充分利用主控芯片313的运算能力，解决了安全芯片311运算能力不足的问题。其中，主控芯片313没有获得指纹的完整数据和原始数据，只是进行了数据运算，所以也降低了指纹被窃取的风险，并且本申请实施例提供的智能卡用到银行交易中，不用改变目前的POS机受理环境。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种智能卡指纹识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收指纹传感采集器采集的指纹信息；

对指纹信息进行预处理，并将预处理后的信息发送至主控芯片进行计算处理；

接收主控芯片进行计算处理的信息，并对计算处理的信息进行特征信息提取。

2.根据权利要求1所述的智能卡指纹识别方法，其特征在于，其中，

对预处理后的信息进行计算分解，将计算分解后的信息分别发送至主控芯片进行计算处理；

分别接收计算处理后的信息，在特征信息提取之前将计算处理后的信息进行综合处理。

3.根据权利要求2所述的智能卡指纹识别方法，其特征在于，所述计算分解是将预处理后的信息进行分块。

4.根据权利要求2所述的智能卡指纹识别方法，其特征在于，所述计算分解是将预处理后的信息按照计算处理程序的先后顺序进行分解。

5.根据权利要求1至4任一项所述的智能卡指纹识别方法，其特征在于，还包括以下步骤：

接收外部读卡设备的操作请求；

判断操作请求中的交易条件是否达到阈值；

若达到阈值，则向所述指纹传感采集器发送指纹采集指令。

6.一种智能卡，其特征在于，包括：主控芯片、指纹传感采集器和安全芯片；

所述安全芯片包括：

预处理模块，用于对所述指纹传感采集器采集的指纹信息进行预处理；

通信模块一，用于将预处理后的信息发送至所述主控芯片，接收所述主控芯片计算处理后的信息；

提取模块，用于对计算处理后的信息进行特征提取；

所述主控芯片包括：

通信模块二，用于接收预处理后的信息，将计算处理后的信息发送至所述安全芯片；

计算模块，用于对预处理后的信息进行计算处理。

7.根据权利要求6所述的智能卡，其特征在于，所述安全芯片还包括：

分解模块，用于对预处理后的信息进行计算分解；

综合模块，用于在特征信息提取之前将分别接收到的计算处理后的信息进行综合处理。

8.根据权利要求7所述的智能卡，其特征在于，所述分解模块将预处理后的信息进行分块。

9.根据权利要求7所述的智能卡，其特征在于，所述分解模块将预处理后的信息按照计算处理程序的先后顺序进行分解。

10.根据权利要求6至10任一项所述的智能卡，其特征在于，所述安全芯片还包括：

判断模块，用于判断外部读卡设备的操作请求中的交易条件是否达到阈值；

指令形成模块，用于操作请求达到阈值后形成指示所述指纹传感采集器采集指纹的指纹采集指令。