本發(fā)明涉及生物識別光電領(lǐng)域，尤其是一種用于高安全性的移動終端前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：
移動終端包括智能手機、平板、可穿戴設(shè)備等，現(xiàn)在的信息技術(shù)移動化發(fā)展趨勢來看，移動終端設(shè)備必然是未來適用最廣泛的設(shè)備。目前，現(xiàn)實應(yīng)用中的移動終端在移動安全支付、賬戶安全登陸、網(wǎng)上銀行方面運用已經(jīng)極其的廣泛了，如余額寶、微信、銀行賬戶管理等方面的運用，雖然在其使用過程中，為生活帶來了極大的便利，但是一種新型的通過移動終端安全性能薄弱等特點進行的經(jīng)濟犯罪逐漸的興起。而移動終端中，現(xiàn)有技術(shù)進行身份確認的慣用手段就是密碼輸入，但是這種身份確認的手段安全性能十分的低，只需要在移動終端上植入簡單的病毒程序，就能將該密碼泄露，造成相應(yīng)的損失。為了解決這個問題，國際上還是用生物識別的方式進行移動終端安全身份認證；如蘋果公司提出的基于AuthenTec公司開發(fā)的指紋識別技術(shù)，該技術(shù)運用在手機終端上，極大的提高了移動終端的身份確認安全性；但是，指紋技術(shù)識別的過程中，由于指紋是靜態(tài)的，雖然具有唯一性，但是也極其容易被獲取指紋信息，甚至被仿制等，所以隨著指紋技術(shù)在移動終端上的運用越來越廣泛，其安全性也會相應(yīng)的呈下降趨勢，所以在安全性方面更加具有優(yōu)勢的虹膜識別是解決移動終端安全身份認證過程中非常有效的方法，而虹膜識別系統(tǒng)是現(xiàn)有的生物識別中精確度最高的。目前在所有移動終端中虹膜識別系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品中，沒有實現(xiàn)用于人臉自拍功能的前置光電成像系統(tǒng)和虹膜識別光電成像系統(tǒng)一體化。但如果人臉自拍功能的前置光電成像系統(tǒng)和虹膜識別光電成像系統(tǒng)一體化分開獨立實現(xiàn)，其成本大大增加，更主要的移動終端的體積無法提供容納2套分開獨立光學(xué)成像系統(tǒng)的安裝空間。另外盡管在防偽造物安全性方面虹膜識別與指紋人臉識別相比更加具有優(yōu)勢，但如果大規(guī)模應(yīng)用于如手機移動大額支付等重要場合，仍然需要更進一步升級防偽造物活體檢測的安全性技術(shù)，消除安全隱患的威脅。畢竟生物識別本身目的就是為安全，其本身的安全性是最基本和最重要的。更進一步的，高安全性的移動終端前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)需要解決以下嚴重的問題：1、移動終端應(yīng)用中前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)，滿足人臉自拍功能的前置光電成像系統(tǒng)和虹膜識別光電成像系統(tǒng)一體化，其體積控制在8.5mm*8.5mm*6mm內(nèi)。2、移動終端應(yīng)用中前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)，需要一整套高安全性的防偽造物活體檢測方法，保證生物識別本身的安全性。3.移動終端應(yīng)用中前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)，需要指導(dǎo)光電成像系統(tǒng)設(shè)計的轉(zhuǎn)換關(guān)系的理論推導(dǎo)。4、移動終端應(yīng)用中前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)，需要極大降低成本，成本降低至10美金以內(nèi)才能大規(guī)模得到應(yīng)用。解決以上問題是目前面臨的最大挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種用于高安全性的移動終端前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種移動終端前置和人臉/虹膜識別一體化光電成像方法；包括以下步驟：①產(chǎn)生成像波長連續(xù)或同步脈沖模式的輻射；②經(jīng)過成像波長過濾和物理折射聚焦，圖像傳感器的成像陣列接收成像波長通道進行全局幀模式或滾動行模式復(fù)位積分和讀出；③獲取成像陣列中相同成像波長通道輸出的成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)；④根據(jù)成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)和像素單元光電轉(zhuǎn)換關(guān)系，驅(qū)動圖像傳感器和LED照明光源及光學(xué)成像透鏡聚焦，實現(xiàn)反饋控制；⑤輸出圖像?？偨Y(jié)上述描述，通過本發(fā)明實現(xiàn)了高安全性的移動終端前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)以及其方法：1、前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)，實現(xiàn)滿足人臉自拍功能的前置光電成像系統(tǒng)和虹膜識別光電成像系統(tǒng)一體化，其體積控制在8.5mm*8.5mm*6mm內(nèi)。2、前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)，實現(xiàn)一整套高安全性的防偽造物活體檢測方法，保證生物識別本身的安全性。3.前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)，實現(xiàn)闡述指導(dǎo)光電成像系統(tǒng)設(shè)計的轉(zhuǎn)換關(guān)系的理論推導(dǎo)。4、前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)，實現(xiàn)極大降低成本，成本降低至10美金以內(nèi)能大規(guī)模得到應(yīng)用。附圖說明下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細說明。圖1為本發(fā)明的前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1中的圖像傳感器105成像陣列獨立接收RGB-IR波長通道的每個成像像素單元示意圖；圖3為圖2中圖像傳感器105用于復(fù)位積分和讀出電荷(電子)電壓的復(fù)位積分和讀出電路原理圖；圖4為圖2中圖像傳感器105RGB-IR波長通道的成像陣列的像素單元4方向2*2交叉間隔排列格式示意圖；圖5為圖2中圖像傳感器105成像陣列中相同波長通道像素之間4方向的鄰近像素原始RAW數(shù)據(jù)內(nèi)插值示意圖；圖6為本發(fā)明定義虹膜圖像的對比度區(qū)域示意圖；圖7為本發(fā)明定義虹膜圖像的瞳孔和虹膜直徑示意圖；圖8為本發(fā)明定義虹膜圖像的角膜不同位置的光學(xué)反射點示意圖；圖9為本發(fā)明定義眼球生理運動的產(chǎn)生的眼瞼生理運動活性特性程度的示意圖；圖10為本發(fā)明定義眼球生理運動的產(chǎn)生的離軸斜視生理運動活性特性程度的示意圖。具體實施方式實施例1、給出了一種移動終端前置和人臉/虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)及方法。該方法包括有前置光電成像方法、虹膜識別光電成像方法、對前置光電成像方法或者虹膜識別光電成像方法中所使用的相同波長通道的原始RAW數(shù)據(jù)像素之間進行內(nèi)插重建的方法、虹膜防偽造物活體檢測方法。如圖1所示，該系統(tǒng)沿著成像系統(tǒng)光軸100設(shè)置光學(xué)濾光器(101或104)(用于過濾成像波長)、光學(xué)成像透鏡102(用于物理折射聚焦成像波長)、光學(xué)成像透鏡的固定安裝座103(用于固定安裝光學(xué)成像透鏡)、圖像傳感器105(用于光電轉(zhuǎn)換輸出成像圖像)、照明光源106(包括RGB-LED照明光源106RGB和IR-LED照明光源106IR；RGB-LED照明光源106RGB用于對前置光電成像系統(tǒng)產(chǎn)生RGB成像波長輻射，IR-LED照明光源106IR用于對虹膜識別光電成像系統(tǒng)產(chǎn)生IR成像波長輻射)以及成像系統(tǒng)固定安裝基板107(用于提供前置和虹膜識別光電成像系統(tǒng)固定安裝載體)，成像系統(tǒng)固定安裝基板107上還設(shè)置有移動終端主板110(用于實現(xiàn)移動終端功能電路載體)，在移動終端主板110上集成LED電流驅(qū)動器108(用于驅(qū)動控制LED照明光源輻射強度，輻射角度位置，和輻射時間)和處理器芯片109(用于驅(qū)動控制LED電流驅(qū)動器和圖像傳感器)。本發(fā)明具體實施例1中前置和虹膜識別一體化光電成像系統(tǒng)包括用于前置光電成像系統(tǒng)的光學(xué)通路和虹膜識別光電成像系統(tǒng)的光學(xué)通路；前置光電成像系統(tǒng)的光學(xué)通路包括如下：RGB-LED照明光源106RGB輻射RGB成像波長，光學(xué)濾光器(101或104)過濾RGB成像波長，光學(xué)成像透鏡102物理折射聚焦RGB成像波長，圖像傳感器105的成像陣列獨立接收RGB波長通道。虹膜識別光電成像系統(tǒng)的光學(xué)通路包括如下：IR-LED照明光源106IR輻射IR成像波長，光學(xué)濾光器(101或104)過濾IR成像波長，光學(xué)成像透鏡102物理折射聚焦IR成像波長，圖像傳感器105的成像陣列獨立接收IR波長通道。本發(fā)明的具體實施例1中，圖像傳感器105的成像陣列被配置為具有獨立接收功能的RGB-IR波長通道；LED照明光源(LED照明光源106RGB和LED照明光源106IR-LED)被配置為具有與圖像傳感器105的RGB-IR成像波長通道相互匹配的輻射波長范圍；光學(xué)濾光器(101或104)被配置為具有與圖像傳感器105RGB-IR成像波長通道相互匹配的過濾波長范圍；光學(xué)成像透鏡102被配置為具有與圖像傳感器105的RGB-IR成像波長通道相互匹配的聚焦波長范圍；處理器芯片109被配置為用于驅(qū)動圖像傳感器105設(shè)置，即控制圖像傳感器105的RGB-IR波長通道成像陣列輸出的圖像像素值數(shù)據(jù)，以及驅(qū)動控制LED電流驅(qū)動器108；LED電流驅(qū)動器108被配置為用于驅(qū)動控制LED照明光源(106RGB和106IR-LED)輻射強度，輻射角度位置，輻射時間。以上所述的光學(xué)成像透鏡102被配置為固定焦距透鏡，可以采用如液體驅(qū)動透鏡、液晶驅(qū)動透鏡、VCM音圈驅(qū)動透鏡、MEMS驅(qū)動透鏡、EDOF波前相位調(diào)制透鏡或者晶圓級陣列微透鏡中任意一種。本發(fā)明的成像波長包括RGB成像波長為400-700nm，IR成像波長為800-900nm；在本實施例中的成像波長包括RGB成像波長為400-650nm，IR成像波長為750-850nm。本發(fā)明具體實施例1作為舉例，IR成像波長范圍，本質(zhì)上成像波長范圍為帶寬特性，其也可以等同理解為由成像波長中心(wavelengthcenter)和半峰值帶寬(FWHM)描述，如800-900nm范圍可表達為，中心波長850nm±30nm半峰值帶寬。更進一步，作為成像波長范圍變化舉例，可以窄帶為中心波長850nm±15nm半峰值帶寬。前置光電成像系統(tǒng)采用RGB成像波長，聚焦工作物距WD至少在30-100cm；虹膜識別光電成像系統(tǒng)采用IR成像波長，聚焦工作物距WD至少在10-30cm。虹膜識別光電成像系統(tǒng)具有以下光學(xué)成像要求：虹膜識別光電成像系統(tǒng)的成像波長WI滿足：800nm≤WI≤900nm或750nm≤WI≤850nm；虹膜識別光電成像系統(tǒng)的聚焦工作物距WD滿足：10cm≤WD≤30cm；虹膜識別光電成像系統(tǒng)的像素空間分辨率PSR(pixelspatialresolution)應(yīng)該滿足：PSR≥13pixel/mm；虹膜識別光電成像系統(tǒng)的光學(xué)放大倍率OM(opticalmagnification)，應(yīng)該滿足：OM＝PS*PSR；其中，以上所述的PS為圖像傳感器105每個成像像素單元的物理尺度；PSR為虹膜識別光電成像系統(tǒng)的像素空間分辨率；虹膜識別光電成像系統(tǒng)的光學(xué)空間分辨率OSRI(opticalspatialresolutionofimageofplane)在像方平面應(yīng)該滿足：在調(diào)制傳遞函數(shù)60％(MTF＝0.6)時，1/(4*PS)≤OSRI≤1/(2*PS)lp/mm(線對每毫米)。前置光電成像系統(tǒng)具有以下光學(xué)成像要求：前置光電成像系統(tǒng)的成像波長WI滿足：400nm≤WI≤700nm或400nm≤WI≤650nm；前置光電成像系統(tǒng)的聚焦工作物距WD滿足：30cm≤WD≤100cm；前置光電成像系統(tǒng)的像素空間分辨率PSR(pixelspatialresolution)應(yīng)該滿足：PSR≤4pixel/mm；前置光電成像系統(tǒng)的光學(xué)放大倍率OM(opticalmagnification)，應(yīng)該滿足：OM＝PS*PSR；其中，以上所述的PS為圖像傳感器105每個成像像素單元的物理尺度；PSR為前置光電成像系統(tǒng)的像素空間分辨率；前置光電成像系統(tǒng)的光學(xué)空間分辨率OSRI(opticalspatialresolutionofimageofplane)在像方平面應(yīng)該滿足：在調(diào)制傳遞函數(shù)60％(MTF＝0.6)時，1/(4*PS)≤OSRI≤1/(2*PS)lp/mm(線對每毫米)。在本實施例中，圖像傳感器105的成像陣列獨立接收RGB-IR波長通道的每個成像像素單元結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖像傳感器105的成像陣列獨立接收RGB-IR波長通道的每個成像像素單元，包括如下：用于匯聚光子200的微透鏡201(microlens)；用于過濾光子200的獨立RGB-IR波長通道濾光層202(RGB-IRfilter)；用于捕捉入射波長的光子200進行光電量子轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體光電二極管203(photodiode)；用于復(fù)位積分和讀出電荷(電子)電壓的復(fù)位積分和讀出電路204；用于轉(zhuǎn)換電壓值為量化數(shù)值的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC205。微透鏡201(microlens)、獨立RGB-IR波長通道濾光層202(RGB-IRfilter)、半導(dǎo)體光電二極管203(photodiode)、復(fù)位積分和讀出電路204、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC205從上至下依次設(shè)置；入射光子200依次通過微透鏡201、獨立RGB-IR波長通道濾光層202和半導(dǎo)體光電二極管203。微透鏡201(microlens)具有匯聚光子效率或填充因子(fillfactor)FF≥95％；RGB-IR波長通道濾光層202(RGB-IRfilter)用于過濾產(chǎn)生獨立的RGB-IR波長通道；本發(fā)明具體實施例1中，B波長通道:400nm–500nm；G波長通道:500nm–600nm；R波長通道:600nm–700nm；IR波長通道:800nm–900nm；或更進一步，B波長通道:400nm–500nm；G波長通道:500nm–590nm；R波長通道:590nm–670nm；IR波長通道:750nm–850nm。濾光層202具有RGB-IR通道波長分布函數(shù)FR(λ)，F(xiàn)G(λ)，F(xiàn)B(λ)，F(xiàn)IR(λ)；半導(dǎo)體光電二極管203具有通過接收入射波長的光子200在半導(dǎo)體PN結(jié)形成電子-空穴對產(chǎn)生光電量子轉(zhuǎn)換。半導(dǎo)體光電二極管203接收入射波長的光子200進行光電量子轉(zhuǎn)換，RGB-IR入射波長的光電量子轉(zhuǎn)換常數(shù)QR，QG，QB，QIR，定義如下：(EQ1)λ為成像波長，本發(fā)明具體實施例1中優(yōu)選的RGB成像波長為400-700nm，IR成像波長為800-900nm，作為等同理解，更進一步也可以選擇RGB成像波長為400-650nm，IR成像波長為750-850nm。g(λ)，r(λ)，b(λ)，ir(λ)分別為圖像傳感器105的光電二極管203RGB-IR波長通道的光電量子轉(zhuǎn)換效率敏感度函數(shù)，F(xiàn)R(λ)，F(xiàn)G(λ)，F(xiàn)B(λ)，F(xiàn)IR(λ)分別為圖像傳感器105的濾光層202RGB-IR通道波長分布函數(shù)，f(λ)為光學(xué)濾光器(101或104)的過濾率波長分布函數(shù)，S(λ)為LED照明光源(106RGB和106IR-LED)的輻射率波長分布函數(shù)；L(λ)為光學(xué)成像透鏡102的透射率波長分布函數(shù)。按ISO計量單位的定義標準，在400-700nm成像波長時，QR，QG，QB的光電量子轉(zhuǎn)換常數(shù)單位為V/lux-sec(伏特每勒克斯每秒)或ke-/lux-sec。本發(fā)明具體實施例1中具有如2.0V/lux-sec；在800-900nm成像波長時，QIR的光電量子轉(zhuǎn)換常數(shù)單位為V/(mw/cm2-sec)(伏特每毫瓦每平方厘米每秒)或ke-/(mw/cm2-sec)；本發(fā)明具體實施例1中具有如8000V/(mw/cm2-sec)。用于復(fù)位積分和讀出電荷(電子)電壓的復(fù)位積分和讀出電路204，分別用于復(fù)位積分光電二極管203的電荷(電子)電壓V，以及讀出光電二極管203的電荷(電子)電壓V(分別用于復(fù)位積分光電二極管203的電荷(電子)電壓V，以及讀出光電二極管203的電荷(電子)電壓V的公式如下)；電荷(電子)電壓V＝Q/C(EQ2)其中：Q為光電二極管203的復(fù)位積分的電荷(電子)，C為光電二極管203的等效電容，更進一步，光電二極管203具有滿電荷(電子)容量FCC(FullChargeCapacity)，F(xiàn)CC≥10ke-(千電子)(Kelectrons)；電壓復(fù)位積分和讀出電路204具有電荷(電子)-電壓轉(zhuǎn)換增益CG(Conversiongain)：CG＝1/C＝V/Q單位：μV/e-微伏特每電荷(電子)；電壓復(fù)位積分和讀出電路204具有全局幀模式的復(fù)位積分和讀出(GlobalShutter)或滾動行模式的復(fù)位積分和讀出(RollingShutter)。圖3為本發(fā)明具體實施例1中圖像傳感器105的成像像素單元用于復(fù)位積分和讀出電荷(電子)電壓的復(fù)位積分和讀出電路原理圖(203為光電二極管，205為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，M1，M2，M3為晶體管，Vdd為電源，GND為地，reset為復(fù)位積分電荷(電子)電壓的復(fù)位積分控制信號，read為讀出電荷(電子)電壓的讀出控制信號，output為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC205的模擬-數(shù)值轉(zhuǎn)換量化數(shù)據(jù)輸出)。復(fù)位積分和讀出電路的具體原理過程如下：當(dāng)用于復(fù)位積分電荷(電子)電壓時，復(fù)位積分控制信號reset有效導(dǎo)通晶體管M1，入射光子200經(jīng)過光電二極管203進行光電量子轉(zhuǎn)換成累積電荷(電子)，此時讀出控制信號read無效，并使晶體管M3截止，不產(chǎn)生讀出；當(dāng)用于讀出電荷(電子)電壓時，讀出控制信號read有效導(dǎo)通晶體管M3，光電二極管203累積電荷(電子)被通過晶體管M2，M3輸出至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC205轉(zhuǎn)換量化數(shù)據(jù)輸出output，此時復(fù)位積分控制信號reset無效使晶體管M1截止，不累積電荷(電子)。以上所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC205具有模擬-數(shù)值轉(zhuǎn)換量化分辨率的有效位數(shù)為≥8位；如8位，10位，12位等，形成至少28＝256LSB，210＝1024LSB，212＝4096LSB量化分辨率。圖像傳感器105的成像陣列中獨立接收RGB-IR波長通道的每個光電二極管203成像像素單元的物理尺度(PS)滿足如下條件：1um/pixel≤PS≤3um/pixel(微米每像素)；圖像傳感器105成像陣列中獨立接收的R波長通道的像素單元光電轉(zhuǎn)換的數(shù)值YR為：YR＝FF*QR*GAIN*EXP*ADCG*E*PSU(EQ3)圖像傳感器105成像陣列中獨立接收的G波長通道的像素單元光電轉(zhuǎn)換的數(shù)值YG為：YG＝FF*QG*GAIN*EXP*ADCG*E*PSU(EQ4)圖像傳感器105成像陣列中獨立接收的B波長通道的像素單元光電轉(zhuǎn)換的數(shù)值YB為：YB＝FF*QB*GAIN*EXP*ADCG*E*PSU(EQ5)圖像傳感器105成像陣列中獨立接收的IR波長通道的像素單元光電轉(zhuǎn)換的數(shù)值YIR為：YIR＝FF*QIR*GAIN*EXP*ADCG*E*PSU(EQ6)其中：以上所述的FF(fillfactor)為微透鏡201(microlens)的填充因子；EXP為圖像傳感器105成像陣列的復(fù)位積分時間integrationTime或曝光時間exposuretime，單位：S秒；EXP同步等于LED照明光源106輻射時間；GAIN為圖像傳感器105成像陣列的數(shù)字和模擬增益，無單位；ADCG為圖像傳感器105成像陣列的ADC電壓模擬-數(shù)值轉(zhuǎn)換量化分辨率，單位：LSB/V，數(shù)值位每伏特；E為圖像傳感器105成像陣列接收的輻射率或輻射照度，單位：lux(勒克斯)或mw/cm2(每毫瓦每平方厘米)；E＝C*β*I/WD2*cos2ψ*(1/FNO)2(EQ7)其中：I為LED照明光源106輻射強度，單位毫瓦每球面度(mw/sr)；ψ為LED照明光源106輻射位置與成像系統(tǒng)光軸100的夾角；WD為光學(xué)成像系統(tǒng)的聚焦工作物距；FNO為光學(xué)成像透鏡102的數(shù)值光圈，即相對孔距倒數(shù)；β為成像物體(虹膜或人臉)的生物組織光學(xué)效應(yīng)反射率(LED照明光源輻射的波長經(jīng)過虹膜或人臉生物組織的吸收，反射和散射產(chǎn)生生物組織光學(xué)效應(yīng)反射率)；C為光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)系數(shù)；C＝1/16*cos4ω/(1+OM)2(EQ8)其中：ω為入射光的物方視場角；OM為光電成像系統(tǒng)的光學(xué)放大倍率；PSU為圖像傳感器105成像陣列的每個光電二極管成像像素單元的物理尺度面積單位比；PSU＝(PS*PS)/cm2；QR，QG，QB，QIR為圖像傳感器105成像陣列中獨立接收波長通道的每個成像像素單元光電量子轉(zhuǎn)換常數(shù)；圖像傳感器105成像陣列中獨立接收波長通道的像素單元光電轉(zhuǎn)換的數(shù)字值YR，YG，YB，YIR被進一步作為成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)I{YR，YG，YB，YIR}輸出。圖像傳感器105成像陣列具有至少1920*1080個數(shù)量的RGB-IR成像像素單元。圖像傳感器105成像陣列的RGB-IR成像像素單元具有4方向2*2交叉間隔排列格式。圖4為本發(fā)明具體實施例1圖像傳感器105RGB-IR波長通道的成像陣列的像素單元4方向2*2交叉間隔排列格式示意圖；圖4示意每4方向2*2交叉間隔排列格式重復(fù)組成RGB-IR波長通道。圖像傳感器15成像陣列的RGB-IR相同波長通道像素采用4方向交叉間隔取樣方式，既當(dāng)前方向的為相同波長通道像素Pixel_SC，水平方向的為相同波長通道的像素Pixel_SH，垂直方向的為相同波長通道的像素Pixel_SV，對角方向的為相同波長通道的像素Pixel_SD。具體方式參考示意圖5中標示的4個相同波長通道像素。本發(fā)明具體實施例1所述的圖像傳感器105可采用BareDie(COB)，ShellUTCSP，NeoPACCSP，TSVCSP等封裝進一步減小體積。本發(fā)明具體實施例1所述的LED照明光源(106RGB和106IR-LED)具有：獨立輻射的RGB和IR成像波長。更進一步，RGB-LED照明光源(106RGB)具有：輻射的RGB成像波長混合形成白色可見光。LED照明光源106由半導(dǎo)體發(fā)光二極管構(gòu)成，其物理構(gòu)成與半導(dǎo)體光電二極管相同，作用相反，半導(dǎo)體發(fā)光二極管通過在施加電流使半導(dǎo)體PN結(jié)的電子-空穴對產(chǎn)生光電量子轉(zhuǎn)換向外輻射光子200。更進一步，本發(fā)明具體實施例1所述的LED照明光源(106RGB和106IR-LED)具有：控制半峰值輻射角的凸透鏡或凹面反光鏡。所述的半峰值輻射角Ω滿足：Ω≥FOV；所述FOV為成像系統(tǒng)的全視場角；FOV≥2*arctan((DI*PS)/(2*EFL))；其中：EFL為光學(xué)成像透鏡102的等效焦距；DI為圖像傳感器105成像陣列的像面對角線像素單元的數(shù)量；PS為圖像傳感器105成像陣列的像素單元的物理尺度；LED理論上是一種360度角度輻射光的朗伯點光源，采用凸透鏡或凹面反光鏡能使LED點光源輻射的光線匯聚起到控制LED照明光源的半峰值輻射角的作用。凸透鏡可由光學(xué)塑料如光學(xué)級PMMA，光學(xué)級PC等光學(xué)基質(zhì)材料制造，凹面反光鏡可由高反射率金屬基質(zhì)材料制造。本發(fā)明具體實施例1所述的LED照明光源(106RGB和106IR-LED)具有：一個或多個不同輻射角度位置，用于優(yōu)化光電成像系統(tǒng)的成像視場和成像質(zhì)量效果，并提供角膜不同位置的光學(xué)反射的活體檢測。如采用位于成像系統(tǒng)光軸100左側(cè)和/或右側(cè)的不同輻射角度位置(左側(cè)Psrl，右側(cè)Psrr，左右兩側(cè)Psrl&Psrr)。本發(fā)明具體實施例1所述的LED照明光源(106RGB和106IR-LED)具有：與圖像傳感器105同步的連續(xù)或脈沖輻射時間和輻射強度，用于聯(lián)合優(yōu)化光電成像系統(tǒng)的成像質(zhì)量效果。LED照明光源(106RGB和106IR-LED)可采用SMD表面貼片等封裝進一步減小體積。本發(fā)明具體實施例1所述的光學(xué)濾光器(101或104)具有：過濾RGB和IR成像波長，透射RGB和IR成像波長范圍內(nèi)的光，反射和/或吸收RGB和IR成像波長范圍外的光。更進一步，本發(fā)明具體實施例1中所述的光學(xué)濾光器(101或104)具有：RGB和IR成像波長范圍內(nèi)的光過濾率Fi≤10.0％，RGB和IR成像波長范圍外的光過濾率Fo≥99.9％；或等價的RGB和IR成像波長范圍內(nèi)的光透射率Ti≥90.0％，RGB和IR成像波長范圍外的光透射率To≤0.1％。所述的光學(xué)濾光器(101或104)可在光學(xué)透明玻璃，有色玻璃，光學(xué)塑料等光學(xué)基質(zhì)材料進行表面多層鍍膜實現(xiàn)，且光學(xué)濾光器(101或104)厚度≤0.3mm，更進一步地作為本發(fā)明等同理解，所述的光學(xué)濾光器(101或104)可采用在光學(xué)成像透鏡102表面作為光學(xué)基質(zhì)進行多層鍍膜等價替代。本發(fā)明具體實施例1所述的光學(xué)成像透鏡102具有：物理折射聚焦RGB和IR成像波長。更進一步，本發(fā)明具體實施例1所述的光學(xué)成像透鏡102具有對RGB和IR成像波長：表面最大反射率Rmax≤1.0％，表面平均反射率Ravg≤0.35％；或等價的表面最小透射率Tmin≥99.0％，表面平均透射率Tavg≥99.65％。以上所述的光學(xué)成像透鏡102可在非球面光學(xué)塑料如光學(xué)級PMMA，光學(xué)級PC等光學(xué)基質(zhì)材料進行表面多層減反或增透鍍膜實現(xiàn)；并可通過3-5P片非球面光學(xué)塑料注塑工藝實現(xiàn)，TTL光學(xué)總長≤6mm。所述的光學(xué)成像透鏡具有：焦距EFL，數(shù)值光圈FNO滿足:3mm≤EFL≤6mm，2.0≤FNO≤4.0。光學(xué)成像透鏡102被配置為固定焦距透鏡，包括液體驅(qū)動透鏡、液晶驅(qū)動透鏡、VCM音圈驅(qū)動透鏡、MEMS驅(qū)動透鏡、EDOF波前相位調(diào)制透鏡或者晶圓級微陣列透鏡中任意一種。所述的液體驅(qū)動透鏡包括固定聚焦透鏡，液體透鏡，用于控制液體透鏡的電壓驅(qū)動器；所述的液晶驅(qū)動透鏡包括固定聚焦透鏡，液晶透鏡，用于控制液晶透鏡的電壓驅(qū)動器；所述的液體驅(qū)動透鏡和液晶驅(qū)動透鏡通過改變?nèi)肷涔獾那舛燃裙鈱W(xué)功率調(diào)節(jié)以實現(xiàn)自動聚焦功能。所述的VCM音圈驅(qū)動透鏡包括固定聚焦透鏡，VCM音圈，用于控制VCM音圈的電流驅(qū)動器；所述的VCM音圈驅(qū)動透鏡通過改變光學(xué)后焦既光學(xué)像距調(diào)節(jié)以實現(xiàn)自動聚焦功能。所述的MEMS(微電子機械系統(tǒng))驅(qū)動透鏡包括固定聚焦透鏡，MEMS透鏡，用于控制MEMS透鏡的靜電驅(qū)動器。所述的MEMS驅(qū)動透鏡通過改變MEMS透鏡的光學(xué)位置以實現(xiàn)自動聚焦功能。所述的晶圓級陣列微透鏡，通過微透鏡陣列計算成像(ComputationalImaging)實現(xiàn)3D全景深重建功能。所述的EDOF波前相位調(diào)制透鏡包括透鏡，波前相位調(diào)制光學(xué)元件；所述的EDOF波前相位調(diào)制通過波前相位調(diào)制光學(xué)元件調(diào)制后，逆濾波解調(diào)重建實現(xiàn)擴展景深功能。由于以上所述的EDOF波前相位調(diào)制透鏡具有成本低，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，無復(fù)雜驅(qū)動等優(yōu)點。所以本發(fā)明具體實施例1優(yōu)選以EDOF波前相位調(diào)制透鏡為例詳細描述，EDOF波前相位調(diào)制透鏡成像，它保證在最大化光通量條件下具有傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)10倍以上的場深(depthoffield)范圍，同時簡化光學(xué)系統(tǒng)視場(viewoffield)和像差校正的設(shè)計。波前相位調(diào)制光學(xué)元件作為透鏡間的相位光瞳。定義波前相位調(diào)制光學(xué)元件具有奇對稱的光瞳相位調(diào)制函數(shù)Φ(x，y)：Φ(-x，-y)＝-Φ(x，y)其中：M，N為階數(shù)，αmn為數(shù)值系數(shù)。本發(fā)明具體實施例1在實際應(yīng)用時考慮到數(shù)值計算和實際制造的復(fù)雜度等要求，一般采用階數(shù)小于9的低階，如采用7，5，3為階數(shù)。本發(fā)明具體實施例1的波前相位調(diào)制光學(xué)元件可通過微米級的非球面注塑方法設(shè)計制造，能降低成本并結(jié)構(gòu)簡單，易于批量生產(chǎn)。波前相位調(diào)制光學(xué)系統(tǒng)具有光學(xué)點擴散函數(shù)PSF(u，v；θ)PSF(u，v；θ)＝|h(u，v；θ)|2其中：P(x，y)為光學(xué)系統(tǒng)的光瞳函數(shù)，P(x，y)＝1，當(dāng)積分參數(shù)(x，y)包含在光瞳范圍內(nèi)時；P(x，y)＝0，當(dāng)積分參數(shù)(x，y)不包含在光瞳范圍內(nèi)時；光瞳函數(shù)也可以等價的表示為二維定積分的定義域面積范圍，即限定2維定積分的定義域面積積分范圍為光瞳范圍。(x，y)為光瞳平面的點，(u，v)為像平面的點。θ為衍射波像差或散焦參數(shù)；λ為成像波長，f為光學(xué)系統(tǒng)的等效焦距，do為入瞳平面到物平面距離，di為出瞳平面到像平面距離，A為光瞳面積，Zernike(x，y)為光學(xué)系統(tǒng)的Zernike像差函數(shù)；實上考慮到光學(xué)系統(tǒng)具有球面特性，上述二維積分也可以等價的采用極坐標積分表示。根據(jù)光瞳相位調(diào)制函數(shù)Φ(x，y)的定義可知點擴散函數(shù)PSF(u，v；θ)為偶對稱。具有調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)和衍射波像差(diffraction-aberration)空間/頻域結(jié)合最優(yōu)化的波前相位調(diào)制光學(xué)系統(tǒng)的光瞳相位調(diào)制函數(shù)Φ(x，y)滿足條件：衍射波像差優(yōu)化度J全局最小化，理論上J＝0。其中：衍射波像差優(yōu)化度J由以下定義確定：其中：[-θ0，θ0]為實際應(yīng)用時指定的衍射波像差或散焦參數(shù)對稱范圍；同時根據(jù)光學(xué)理論，波前相位調(diào)制光學(xué)系統(tǒng)具有光學(xué)傳遞函數(shù)OTF(s，t；θ)為PSF(u，v；θ)的Fourier變換對，并且有以下推論：調(diào)制傳遞函數(shù)優(yōu)化度M由以下定義確定：根據(jù)上述定義和推論可證明光瞳相位調(diào)制函數(shù)Φ(x，y)在滿足衍射波像差優(yōu)化度J全局最小化條件下，波前相位調(diào)制光學(xué)系統(tǒng)具有調(diào)制傳遞函數(shù)和衍射波像差空間/頻域結(jié)合最優(yōu)化。并且在理論上J＝0條件下，波前相位相對于衍射波像差是固定常數(shù)，可以通過簡單的數(shù)字化解調(diào)處理恢復(fù)原始圖像。圖像傳感器105成像的像平面圖像O(u，v)通過數(shù)字信號處理圖像解調(diào)恢復(fù)，結(jié)果重建原始數(shù)字圖像I(x，y)。數(shù)字信號處理圖像解調(diào)恢復(fù)具體是：I(x，y)＝H(u，v)*g(u，v)＝∫∫H(x-u，y-v)g(u，v)dudv其中，H(u，v)＝O(u，v)-N(u，v)；O(u，v)為圖像傳感器105成像的像平面圖像，N(u，v)為光電成像系統(tǒng)的等效噪聲函數(shù)，g(u，v)＝F-1(1/MTF(s，t))，即MTF(s，t)倒數(shù)的逆Fourier變換，MTF(s，t)為波前相位調(diào)制光學(xué)系統(tǒng)預(yù)定的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)函數(shù)，*表示2維函數(shù)卷積積分。由于MTF(s，t)對于上述預(yù)定的光學(xué)系統(tǒng)是確定的，故g(u，v)也是確定的，并且g(u，v)的卷積尺度也是緊支集的，更近一步等效噪聲函數(shù)N(u，v)對于上述預(yù)定的光電成像系統(tǒng)也是確定的。所以上述數(shù)字信號處理圖像解調(diào)恢復(fù)能以數(shù)學(xué)離散形式表達，本發(fā)明具體實施例1可以優(yōu)化整型代碼通過FPGA或DSP等數(shù)字信號處理設(shè)備實時實現(xiàn)，或由處理器芯片109的軟件算法實時實現(xiàn)。本發(fā)明具體實施例1，歸因于虹膜識別光電成像系統(tǒng)和前置光電成像系統(tǒng)具有不同光學(xué)成像要求，成像波長，像素空間分辨率，光學(xué)放大倍率，光學(xué)空間分辨率，聚焦工作物距范圍。以上所述的虹膜識別光電成像系統(tǒng)具有以下光學(xué)成像要求：虹膜識別光電成像系統(tǒng)的成像波長WI滿足：800nm≤WI≤900nm或750nm≤WI≤850nm；虹膜識別光電成像系統(tǒng)的聚焦工作物距WD滿足：10cm≤WD≤30cm。虹膜識別光電成像系統(tǒng)的像素空間分辨率PSR(pixelspatialresolution)應(yīng)該滿足：PSR≥13pixel/mm；虹膜識別光電成像系統(tǒng)的光學(xué)放大倍率OM(opticalmagnification)，應(yīng)該滿足：OM＝PS*PSR其中所述的：PS為圖像傳感器每個成像像素單元的物理尺度；PSR為虹膜識別光電成像系統(tǒng)的像素空間分辨率；虹膜識別光電成像系統(tǒng)的光學(xué)空間分辨率OSRI(opticalspatialresolutionofimageofplane)在像方平面應(yīng)該滿足：在調(diào)制傳遞函數(shù)60％(MTF＝0.6)時，1/(4*PS)≤OSRI≤1/(2*PS)lp/mm(線對每毫米)。所述的前置光電成像系統(tǒng)具有以下光學(xué)成像要求：前置光電成像系統(tǒng)的成像波長WI滿足：400nm≤WI≤700nm或400nm≤WI≤650nm前置光電成像系統(tǒng)的聚焦工作物距WD滿足：30cm≤WD≤100cm。前置光電成像系統(tǒng)的像素空間分辨率PSR(pixelspatialresolution)應(yīng)該滿足：PSR≤4pixel/mm；前置光電成像系統(tǒng)的光學(xué)放大倍率OM(opticalmagnification)，應(yīng)該滿足：OM＝PS*PSR其中所述的：PS為圖像傳感器每個成像像素單元的物理尺度；PSR為前置光電成像系統(tǒng)的像素空間分辨率；前置光電成像系統(tǒng)的光學(xué)空間分辨率OSRI(opticalspatialresolutionofimageofplane)在像方平面應(yīng)該滿足：在調(diào)制傳遞函數(shù)60％(MTF＝0.6)時，1/(4*PS)≤OSRI≤1/(2*PS)lp/mm(線對每毫米)。本發(fā)明的前置光電成像方法，包括以下步驟：1.處理器芯片109控制LED電流驅(qū)動器108驅(qū)動LED照明光源106(106RGB)產(chǎn)生RGB成像波長連續(xù)或同步脈沖模式的輻射；2.經(jīng)過RGB成像波長過濾和物理折射聚焦，圖像傳感器105的成像陣列獨立接收3個RGB波長通道進行全局幀模式或滾動行模式復(fù)位積分(曝光)和讀出；3.處理器芯片109分別獲取成像陣列中3個相同RGB波長通道輸出的成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)I{YR，YG，YB}；4.處理器芯片109根據(jù)成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)I{YR，YG，YB}和像素單元光電轉(zhuǎn)換關(guān)系，驅(qū)動圖像傳感器105和LED照明光源106及光學(xué)成像透鏡102聚焦，實現(xiàn)反饋控制；5.處理器芯片109分別對成像陣列中3個相同RGB波長通道的原始RAW數(shù)據(jù)I{YR，YG，YB}像素之間進行內(nèi)插重建；6.處理器芯片109輸出內(nèi)插重建后的圖像I{r,g,b}，每個像素分別包含RGB像素值。更進一步解釋，以上所述的步驟中，圖像傳感器105的成像陣列為N*M個RGB—IR成像單元，3個相同RGB波長通道的原始RAW數(shù)據(jù)I{YR，YG，YB}每個分別為(N/2)*(M/2)個數(shù)量成像單元，每個相同波長通道的(N/2)*(M/2)個數(shù)量成像單元像素內(nèi)插重建為N*M個數(shù)量像素。經(jīng)過相同波長通道的(N/2)*(M/2)像素之間分別進行內(nèi)插重建為N*M個數(shù)量像素，既每個像素分別包含RGB像素值。更進一步解釋，以上所述的步驟4中像素單元光電轉(zhuǎn)換關(guān)系包括公式EQ3，EQ4，EQ5。處理器芯片109可以根據(jù)圖像傳感器105輸出的成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)I{YR，YG，YB}和對應(yīng)的公式EQ3，EQ4，EQ5，反饋控制圖像傳感器105的復(fù)位積分時間，數(shù)字和模擬增益設(shè)置，反饋控制LED電流驅(qū)動器108驅(qū)動LED照明光源106的輻射強度，輻射角度位置，和輻射時間用于提高成像質(zhì)量。光學(xué)成像透鏡102聚焦通過計算成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)I{YR，YG，YB}的焦點質(zhì)量值反饋控制實現(xiàn)前置光電成像系統(tǒng)聚焦工作物距WD至少30cm-100cm。可采用傳統(tǒng)的自動對焦方法如焦點質(zhì)量最大峰值迭代搜索。處理器芯片109可以通過光線傳感器(根據(jù)使用的情況，可以在處理器芯片109上設(shè)置這樣單獨附加的一個器件，其設(shè)置的方法為現(xiàn)在的公知技術(shù)，或者還可以通過在市場上采購相應(yīng)的處理器芯片實現(xiàn)這樣的光線傳感器功能)根據(jù)當(dāng)前環(huán)境光亮度，控制LED電流驅(qū)動器108驅(qū)動LED照明光源106RGB的輻射強度。更進一步，本發(fā)明具體實施例1如果光線傳感器根據(jù)當(dāng)前環(huán)境光亮度判斷大于500-1000lux以上時，關(guān)閉LED電流驅(qū)動器驅(qū)動LED照明光源106RGB。更進一步，處理器芯片109可以通過圖像傳感器105輸出的成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)，執(zhí)行圖像傳感器的光學(xué)黑電平校正BLC，RGB通道自動白平衡AWB，RGB通道色彩矩陣校正CCM，透鏡邊緣陰影校正lensshadingcorrection，自動曝光反饋控制AEC，自動增益反饋控制AGC等。虹膜識別光電成像方法，包括以下步驟：1.處理器芯片109控制LED電流驅(qū)動器108驅(qū)動LED照明光源106(106IR)產(chǎn)生IR成像波長連續(xù)或同步脈沖模式的輻射；2.經(jīng)過IR成像波長過濾和物理折射聚焦，圖像傳感器105成像陣列獨立接收IR波長通道進行全局幀模式或滾動行模式復(fù)位積分(曝光)和讀出；3.處理器芯片109獲取成像陣列中相同IR波長通道輸出的成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)I{YIR}；4.處理器芯片109根據(jù)成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)I{YIR}和像素單元光電轉(zhuǎn)換關(guān)系，驅(qū)動圖像傳感器105和LED照明光源106及光學(xué)成像透鏡102聚焦，實現(xiàn)反饋控制；5.處理器芯片109對成像陣列中相同IR波長通道的原始RAW數(shù)據(jù)I{YIR}像素之間進行內(nèi)插重建；6.處理器芯片109輸出內(nèi)插重建后的圖像I{ir}。更進一步解釋，以上步驟中圖像傳感器105的成像陣列為N*M個RGB—IR成像單元，相同IR波長通道的原始RAW數(shù)據(jù)I{YIR}為(N/2)*(M/2)個數(shù)量成像單元，相同IR波長通道的(N/2)*(M/2)個數(shù)量成像單元像素內(nèi)插重建為N*M個數(shù)量像素。經(jīng)過相同IR波長通道的(N/2)*(M/2)像素之間進行內(nèi)插重建為N*M個數(shù)量像素。更進一步解釋，以上所述的步驟4像素單元光電轉(zhuǎn)換關(guān)系包括公式EQ6。處理器芯片109可以根據(jù)圖像傳感器105輸出的成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)和公式EQ6，反饋控制圖像傳感器105的復(fù)位積分時間，數(shù)字和模擬增益設(shè)置，反饋控制LED電流驅(qū)動器108驅(qū)動LED照明光源106的輻射強度，輻射角度位置，和輻射時間用于提高成像質(zhì)量。光學(xué)成像透鏡102聚焦通過計算成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)I{YIR}的焦點質(zhì)量值反饋控制實現(xiàn)虹膜識別光電成像系統(tǒng)聚焦工作物距WD至少10cm-30cm?？刹捎脗鹘y(tǒng)的自動對焦方法如焦點質(zhì)量最大峰值迭代搜索。更進一步，處理器芯片109可以通過圖像傳感器105輸出的成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)，執(zhí)行圖像傳感器的光學(xué)黑電平校正BLC，自動曝光反饋控制AEC，自動增益反饋控制AGC。作為本發(fā)明具體實施例1等同理解的簡化舉例，所述的虹膜識別光電成像方法，包括以下步驟：1.處理器芯片109控制LED電流驅(qū)動器108驅(qū)動LED照明光源(106IR)產(chǎn)生IR成像波長連續(xù)或同步脈沖模式的輻射；2.經(jīng)過IR成像波長過濾和物理折射聚焦，圖像傳感器105成像陣列獨立接收IR波長通道進行全局幀模式或滾動行模式復(fù)位積分(曝光)和讀出；3.處理器芯片109獲取成像陣列中相同IR波長通道輸出的成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)I{YIR}；4.處理器芯片109根據(jù)成像圖像原始RAW像素數(shù)據(jù)I{YIR}和像素單元光電轉(zhuǎn)換關(guān)系，驅(qū)動圖像傳感器105和LED照明光源(106IR)及光學(xué)成像透鏡102聚焦，實現(xiàn)反饋控制；5.處理器芯片109對成像陣列中相同IR波長通道的原始RAW數(shù)據(jù)I{YIR}像素輸出。上述簡化舉例作為本發(fā)明具體實施例1等同理解，所述的虹膜識別光電成像方法去除原始RAW數(shù)據(jù)I{YIR}像素之間進行內(nèi)插重建步驟。本發(fā)明具體實施例1所述的內(nèi)插重建采用成像陣列中相同波長通道像素之間4方向鄰近像素原始RAW數(shù)據(jù)內(nèi)插值算法。所述的內(nèi)插值算法包括傳統(tǒng)：最鄰近內(nèi)插Nearest-neighborinterpolation，線性內(nèi)插Linearinterpolation，雙線性內(nèi)插bilinearinterpolation，雙三次內(nèi)插bicubicinterpolation，樣條內(nèi)插Splineinterpolation等。考慮到虹膜或人臉這類圖像紋理具有自然連續(xù)性特征，基于圖像像素間的相關(guān)性，本發(fā)明提供更快速有效的內(nèi)插值算法，同時參考圖5示意圖，包括以下步驟：1.取樣相同波長通道輸出的成像圖像原始RAW待插值像素數(shù)據(jù)4方向交叉間隔的像素值，分別為：當(dāng)前方向的相同波長通道像素Pixel_SC，水平方向的相同波長通道的像素Pixel_SH，垂直方向的相同波長通道的像素Pixel_SV，對角方向的相同波長通道的像素Pixel_SD；相同波長通道像素4方向交叉間隔取樣是因為成像陣列相同波長通道的像素單元是按照4方向2*2交叉間隔排列格式。2.計算待插值像素數(shù)據(jù)4個方向鄰近像素插值，Pixel_C，Pixel_H，Pixel_V，Pixel_D：當(dāng)前方向的像素Pixel_C＝Pixel_SC；水平方向的鄰近像素插值Pixel_H＝(Pixel_SH+Pixel_SC)/2；垂直方向的鄰近像素插值Pixel_V＝(Pixel_SV+Pixel_SC)/2；對角方向的鄰近像素插值Pixel_D＝(Pixel_SH+Pixel_SV+Pixel_SD+Pixel_SC)/4；3.循環(huán)步驟1-步驟2，遍歷計算成像圖像中所有的原始RAW待插值像素數(shù)據(jù)，形成最終完整的內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)。作為等同理解，上述4方向的鄰近像素內(nèi)插值算法同理可以推廣內(nèi)插值算法。本發(fā)明提供一種高安全性的虹膜防偽造物活體檢測方法，具有對虹膜偽造物具有實時檢測能力，用于保證生物識別本身的安全性，包括：應(yīng)該采用具有以下方式之一或多種：1.RGB-IR成像波長輻射產(chǎn)生的生物組織光學(xué)活性特性實時檢測方法；2.RGB-IR成像波長輻射產(chǎn)生的瞳孔虹膜直徑變化率生物組織活性特性實時檢測方法；3.RGB-IR成像波長輻射產(chǎn)生的角膜光學(xué)反射位置實時檢測方法；4.眼球生理運動的活性特性實時檢測方法。以上所述的實時檢測為虹膜防偽造物活體檢測方法流程處理速度大于圖像采集幀速率；所述的圖像采集幀速率為120fps，90fps，60fps，30fps，圖像采集幀速率越高虹膜防偽造物活體檢測方法可靠性越強。本發(fā)明的RGB-IR成像波長輻射產(chǎn)生的生物組織光學(xué)活性特性實時檢測方法，包括以下步驟：1.處理器芯片109控制LED電流驅(qū)動器108驅(qū)動LED照明光源106(106RGB和106IR)實時產(chǎn)生RGB成像波長輻射和IR成像波長輻射；2.處理器芯片109實時獲取圖像傳感器105成像陣列的RGB波長通道和IR波長通道輸出的實時成像圖像IRGB和IIR；3.處理器芯片109分別實時計算步驟2中RGB成像圖像IRGB和IR成像圖像IIR的對比度Csk，Csi，Cip，Csip，Ckip數(shù)據(jù)，分別為IRGB_Csk，IRGB_Csi，IRGB_Cip，IRGB_Csip，IRGB_Ckip，IIR_Csk，IIR_Csi,IIR_ip，IIR_Csip，IIR_Ckip；其中：Csk為皮膚區(qū)域與虹膜區(qū)域間的對比度；Csi為鞏膜區(qū)域與虹膜區(qū)域間的對比度；Cip為虹膜區(qū)域與瞳孔區(qū)域間的對比度；Csip為鞏膜區(qū)域，虹膜區(qū)域與瞳孔區(qū)域間的互對比度；Ckip為皮膚區(qū)域，虹膜區(qū)域與瞳孔區(qū)域間的互對比度；Csk＝S(Iskin)/S(Iiris)；Csi＝S(Isclera)/S(Iiris)；Cip＝S(Iiris)/S(Ipupil)；Csip＝(S(Isclera)-S(Iiris))/(S(Iiris)-S(Ipupil))；Ckip＝(S(Iskin)-S(Iiris))/(S(Iiris)-S(Ipupil))；Ipupil表示瞳孔區(qū)域像素；Iiris表示虹膜區(qū)域像素；Isclera表示鞏膜區(qū)域像素；Iskin表示皮膚區(qū)域像素；所述的函數(shù)S為相應(yīng)區(qū)域像素統(tǒng)計評估函數(shù)，所述像素統(tǒng)計評估函數(shù)采用的方法包括：直方圖統(tǒng)計，頻率統(tǒng)計，平均值統(tǒng)計，加權(quán)平均值統(tǒng)計，中值統(tǒng)計，能量值統(tǒng)計，方差統(tǒng)計，空間-頻率域濾波器等；本發(fā)明的相應(yīng)區(qū)域像素統(tǒng)計評估函數(shù)S不限于上述舉例，其他方法應(yīng)被等同理解。4.處理器芯片109分別實時計算RGB成像波長輻射和IR成像波長輻射的圖像對比度活性變化率Fsk和Fsi，F(xiàn)ip，F(xiàn)sip，F(xiàn)kip；其中：Fsk＝IRGB_Csk/IIR_Csk*100％；Fsi＝IRGB_Csi/IIR_Csi*100％；Fip＝IIR_Cip/IRGB_Cip*100％；Fsip＝IRGB_Csip/IIR_Csip*100％；Fkip＝IRGB_Ckip/IIR_Ckip*100％；5.根據(jù)RGB-IR成像波長輻射生物組織光學(xué)活性特性預(yù)設(shè)值，和步驟4中數(shù)據(jù)值Fsk，F(xiàn)si，F(xiàn)ip，F(xiàn)sip，F(xiàn)kip的活性對比度相應(yīng)變化率，判斷任一項或多項條件Fsk>300％，F(xiàn)si>300％，F(xiàn)ip>300％，F(xiàn)sip>900％，F(xiàn)kip>900％，實現(xiàn)實時檢測虹膜活體狀態(tài)。圖6為本發(fā)明具體實施例1定義虹膜圖像的對比度區(qū)域示意圖。如示意圖6標示所示，其中Isclera，Iiris，Ipupil，Iskin定義：1為瞳孔區(qū)域Ipupil表示瞳孔區(qū)域像素；2為虹膜區(qū)域Iiris表示虹膜區(qū)域像素；3為鞏膜區(qū)域Isclera表示鞏膜區(qū)域像素；4為皮膚區(qū)域Iskin表示皮膚區(qū)域像素；本發(fā)明具體實施例1所述的RGB-IR成像波長輻射產(chǎn)生的瞳孔虹膜直徑變化率生物活性特性檢測方法，包括以下步驟：1.處理器芯片109控制LED電流驅(qū)動器108驅(qū)動LED照明光源106(106RGB和106IR)分別實時產(chǎn)生不同強度dil，con和時間條件下的RGB和IR成像波長輻射，刺激瞳孔產(chǎn)生生物組織活性擴張和收縮；2.處理器芯片109分別實時獲取圖像傳感器105成像陣列的RGB-IR波長通道輸出的不同輻射時間及強度條件下實時成像圖像Idil和Icon；3.處理器芯片109分別實時計算步驟2中成像圖像Idil和Icon中虹膜圖像的瞳孔與虹膜直徑比ρ數(shù)據(jù)，分別為ρdil和ρcon；ρ＝Dpupil/Diris，所述的Dpupil為瞳孔直徑像素長度；所述的Diris為虹膜直徑像素長度；4.處理器芯片109實時計算相應(yīng)活性變化率Δρ＝(ρdil-ρcon)*100％；5.根據(jù)不同強度和時間條件下的實時刺激瞳孔產(chǎn)生的生物組織活性擴張和收縮的預(yù)設(shè)值，和步驟4中數(shù)據(jù)值Δρ的相應(yīng)活性變化率，判斷Δρ>10％條件，實現(xiàn)實時檢測虹膜活體狀態(tài)。圖7為本發(fā)明定義虹膜圖像的瞳孔和虹膜直徑示意圖。如示意圖7標示所示，其中Dpupil，Diris定義：所述的Dpupil為瞳孔直徑像素長度；所述的Diris為虹膜直徑像素長度；本發(fā)明所述的RGB-IR成像波長輻射產(chǎn)生的角膜光學(xué)反射位置檢測方法，包括以下步驟：1.處理器芯片109控制LED電流驅(qū)動器108驅(qū)動LED照明光源106(106RGB或106IR)分別實時產(chǎn)生左側(cè)Psrl，右側(cè)Psrr及左右2側(cè)Psrl&Psrr不同位置條件下的RGB和IR成像波長輻射，形成在不同位置的角膜光學(xué)反射點；2.處理器芯片109分別實時獲取圖像傳感器105成像陣列的RGB-IR波長通道輸出的實時成像圖像Isr；3.處理器芯片109分別實時計算步驟2中成像圖像Isr的角膜光學(xué)反射點位置數(shù)據(jù)Psr；4.根據(jù)LED照明光源106分別實時產(chǎn)生不同位置條件下的預(yù)設(shè)值，和步驟3中計算到的角膜光學(xué)反射點位置Psr，判斷角膜光學(xué)反射點位置Psr是否符合相應(yīng)LED照明光源位置條件：如LED照明光源位置為Psrl，應(yīng)該符合Psr＝Psrl；如LED照明光源位置為Psrr，應(yīng)該符合Psr＝Psrr；如LED照明光源位置為Psrl&Psrr，應(yīng)該符合Psr＝Psrl&Psrr；實現(xiàn)實時檢測虹膜活體狀態(tài)。圖8為本發(fā)明定義虹膜圖像的角膜不同位置的光學(xué)反射點示意圖。如示意圖8標示所示，其中Psrl，Psrr，Psrl&Psrr定義：所述的Psrl為LED照明光源產(chǎn)生左側(cè)位置的角膜光學(xué)反射點；所述的Dsrr為LED照明光源產(chǎn)生右側(cè)位置的角膜光學(xué)反射點；所述的Psrl&Psrr為LED照明光源產(chǎn)生左右2側(cè)位置的角膜光學(xué)反射點。本發(fā)明的眼球生理運動的活性特性實時檢測方法，包括實時檢測眼球生理運動的產(chǎn)生的眼瞼運動活性特性，包括以下步驟：1.處理器芯片109控制LED電流驅(qū)動器108驅(qū)動LED照明光源106(106RGB或106IR)實時產(chǎn)生RGB-IR成像波長輻射；2.處理器芯片109實時獲取圖像傳感器105成像陣列的RGB-IR波長通道輸出的實時成像圖像Iem；3.處理器芯片109實時計算步驟2中成像圖像Iem的眼球生理運動的產(chǎn)生的眼瞼運動特性程度數(shù)據(jù)EM；其中：眼球生理運動的產(chǎn)生的眼瞼運動特性程度EM定義為：EM＝Visual_Iris/All_Iris*100％；All_Iris為成像圖像Iem中虹膜全部面積區(qū)域的像素數(shù)量；Visual_Iris為成像圖像Iem中眼瞼運動形成的虹膜有效面積區(qū)域的像素數(shù)量；4.實時計算眼球生理運動的產(chǎn)生的眼瞼運動特性程度EM的活性變化率值⊿EM；5.根據(jù)眼球生理運動的產(chǎn)生的眼瞼運動特性程度的活性變化率預(yù)設(shè)值，和步驟4中計算到的眼球生理運動產(chǎn)生的眼瞼運動特性程度數(shù)據(jù)EM的活性變化率值⊿EM，判斷⊿EM>10％條件，實現(xiàn)實時檢測虹膜活體狀態(tài)。圖9為本發(fā)明定義眼球生理運動的產(chǎn)生的眼瞼運動特性程度的示意圖。如示意圖9標示所示，成像圖像中虛線All_Iris表示虹膜全部面積區(qū)域的像素數(shù)量，實線Visual_Iris表示虹膜有效面積區(qū)域的像素數(shù)量。本發(fā)明所述的眼球生理運動的活性特性實時檢測方法，包括實時檢測眼球生理運動的產(chǎn)生的離軸斜視的活性特性，包括以下步驟：1.處理器芯片109控制LED電流驅(qū)動器108驅(qū)動LED照明光源106(106RGB或106IR)實時產(chǎn)生RGB-IR成像波長輻射；2.處理器芯片109實時獲取圖像傳感器105成像陣列的RGB-IR波長通道輸出的實時成像圖像Ieg；3.處理器芯片實時計算步驟2中成像圖像Ieg的眼球生理運動的產(chǎn)生的離軸斜視特性程度數(shù)據(jù)EG；其中：眼球生理運動的產(chǎn)生的離軸斜視特性程度EG定義為：EG＝S_Iris/L_Iris*100％；S_Iris為成像圖像Ieg中離軸斜視形成的虹膜短軸像素長度；L_Iris為成像圖像Ieg中離軸斜視形成的虹膜長軸像素長度；4.實時計算眼球生理運動的產(chǎn)生的中離軸斜視特性程度EG的活性變化率值⊿EG；5.根據(jù)眼球生理運動的產(chǎn)生的離軸斜視特性程度的活性變化率預(yù)設(shè)值，和步驟4中計算到的眼球生理運動的產(chǎn)生的離軸斜視特性程度數(shù)據(jù)EG的活性變化率值⊿EG，判斷⊿EG>10％條件，實現(xiàn)檢測虹膜活體狀態(tài)。圖10為本發(fā)定義眼球生理運動的產(chǎn)生的離軸斜視生理運動活性特性程度的示意圖。如示意圖10標示所示，成像圖像中S_Iris表示虹膜短軸像素長度，L_Iris表示虹膜長軸像素長度。本發(fā)明描述的具體實施例內(nèi)容和技術(shù)特征，可以在相同或等同理解的范圍內(nèi)被實施，如成像波長范圍變化，圖像傳感器變化，LED照明光源變化，光學(xué)濾光器變化，光學(xué)成像透鏡變化，光路變換，器件替代也應(yīng)被等同理解的。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。