[發(fā)明專利]一種移動終端生物特征成像方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410052586.6
• 申請日: 2014-02-17
• 公開（公告）號: CN103870805B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京釋碼大華科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G03B17/14;G03B15/05
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 董寧,汪揚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)成像，具體地涉及生物特征成像技術(shù)。

背景技術(shù)

生物特征識別技術(shù)在身份識別領(lǐng)域的應(yīng)用正在不斷擴大。生物特征識別技術(shù)利用用戶的諸如指紋、虹膜、靜脈等固有生物特征的成像，作為身份確認(rèn)的依據(jù)。與利用密碼或者身份卡等的傳統(tǒng)身份確認(rèn)手段相比，生物特征識別技術(shù)具有個體唯一、不需要記憶、不易被竊取、操作便捷、安全級別高等諸多優(yōu)點。尤其是在諸如智能手機、平板電腦和筆記本電腦等移動終端上，生物特征識別技術(shù)作為一種安全便捷的身份識別手段，已經(jīng)有取代傳統(tǒng)身份確認(rèn)手段的趨勢。在移動終端進(jìn)行生物特征識別過程中，普遍采用攝像頭進(jìn)行成像。例如，智能手機的操作系統(tǒng)在開機時或者應(yīng)用在需要進(jìn)行支付操作時可以利用前置攝像頭對用戶的生物特征，如虹膜、人臉等進(jìn)行成像，然后通過圖像處理來確認(rèn)用戶的身份。

目前移動終端的攝像頭普遍采用一種有利于可見光下成像的濾光片。這是因為，自然界中存在各種波長的光線，人眼可識別的光線（即可見光）的波長范圍在320nm-760nm之間，超過760nm的光線人眼就無法識別，比如紅外光等。這些非可見光會使得攝像頭里面的CCD或者CMOS感光器件受到影響，產(chǎn)生彩色失真。因此，為解決色彩失真問題，增強成像效果，一般在感光器件前附加有一低通濾光片，該濾光片阻礙了非可見光的進(jìn)入。

另一方面，研究表明，在對生物特征成像時，特別是對虹膜/人臉/三維人臉/靜脈等成像時，紅外光（尤其是近紅外光）下成像能夠獲得更好的效果。例如，虹膜特征在不同人種和個體之間的成像效果不盡相同。白種人、黑種人的虹膜組織色素較淺，更容易在可見光下獲得比較清晰的成像，而黃種人虹膜組織色素較深，在可見光下可能不易采集獲得足夠的光學(xué)信息成像。通過紅外光源照明并且在感光器件前附加允許近紅外光通過的濾光片進(jìn)行紅外光下成像, 有助于提高成像質(zhì)量以滿足虹膜識別算法和軟件的質(zhì)量要求。另外，三維人臉識別使用近紅外光源成像要比使用可見光成像識別準(zhǔn)確度要高，因為在紅外光下人臉皮膚的反射特性會更好，從而影像傳感器能夠接收到更多的特征細(xì)節(jié)來區(qū)分3D人臉識別所需要的深度信息。然而如上面所介紹的，移動終端的攝像頭中的低通濾光片將會阻礙非可見光（包括紅外光）進(jìn)入感光器件，對于這樣的移動終端，即使額外附加允許近紅外光通過的濾光片，也無法進(jìn)行近紅外光下成像。

一種解決方式是，去除移動終端的攝像頭中的低通濾光片，僅使用同時允許可見光和紅外光都通過的雙帶通濾光片進(jìn)行紅外光下成像。然而，配有這種濾光片的攝像頭在拍照的時候會同樣也允許自然界里的紅外光通過, 這會導(dǎo)致在陽光下拍攝的圖像明顯偏紅，一般很難通過軟件調(diào)整色差，影響拍照的成像效果。

發(fā)明內(nèi)容

因此，需要一種能夠解決至少上述問題之一的方案。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種生物特征成像設(shè)備。該生物特征成像設(shè)備包括用于對感興趣區(qū)域的生物特征進(jìn)行光學(xué)成像的光學(xué)鏡頭部件、用于將包含所述生物特征的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電子圖像的圖像傳感器、當(dāng)開啟時對感興趣區(qū)域的生物特征進(jìn)行紅外光（以下所提到的紅外光包括近紅外光和中遠(yuǎn)紅外光）照明的紅外光源（包括近紅外光譜和中遠(yuǎn)紅外光譜光源）和可切換濾光片單元。可切換濾光片單元包括用于阻礙非可見光通過的第一濾光片、用于允許紅外光通過的第二濾光片、用于移動第一濾光片和第二濾光片的位置的驅(qū)動機構(gòu)和驅(qū)動控制器。驅(qū)動控制器產(chǎn)生使驅(qū)動機構(gòu)將第一濾光片移動到光學(xué)鏡頭部件的光學(xué)路徑上的第一驅(qū)動信號或者使驅(qū)動機構(gòu)將第二濾光片移動到光學(xué)鏡頭部件的光學(xué)路徑上的第二驅(qū)動信號。

其中，紅外光源可以包括至少兩個可以發(fā)射近紅外光譜或者中遠(yuǎn)紅外光譜的紅外燈光源，例如LED光源。所述至少兩個紅外光源可以被分成兩個組，所述兩個組可以分別位于光學(xué)鏡頭部件的兩側(cè)。所述兩個組的紅外光源可以被配置為具有特定的發(fā)射角度并且以交叉的方式對感興趣區(qū)域的生物特征進(jìn)行照明。所述兩個組的紅外光源可以被配置為在時間上交替對感興趣區(qū)域的生物特征進(jìn)行照明。優(yōu)選的，紅外光源可以包括可發(fā)射近紅外光譜或者中遠(yuǎn)紅外光譜的有機發(fā)光二極管OLED光源，該OLED光源可以和圖像傳感器集成在同一基板上，形成既能發(fā)射紅外光源同時也能夠接收紅外光源并成像的圖像傳感器。