一種用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：虹膜識(shí)別近紅外成像模組、可見(jiàn)光成像模組、顯示屏和處理器芯片，其中：虹膜識(shí)別近紅外成像模組至少包括：近紅外光學(xué)成像透鏡，近紅外光學(xué)帶通濾光片和近紅外圖像成像傳感器；可見(jiàn)光成像模組至少包括：可見(jiàn)光光學(xué)成像透鏡，可見(jiàn)光光學(xué)帶通濾光片和可見(jiàn)光圖像成像傳感器；處理器芯片連接虹膜識(shí)別近紅外成像模組、可見(jiàn)光成像模組和顯示屏；可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域覆蓋虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域；顯示屏顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像，預(yù)定像素調(diào)整為經(jīng)過(guò)相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置和局部區(qū)域ROI像素選擇處理獲得的可見(jiàn)光虹膜圖像。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及生物識(shí)別光機(jī)電領(lǐng)域，尤其是一種用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示人機(jī)接口系統(tǒng)和接口方法。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)終端包括智能手機(jī)、平板、可穿戴設(shè)備等，現(xiàn)在的信息技術(shù)移動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，移動(dòng)終端設(shè)備必然是未來(lái)適用最廣泛的設(shè)備。
[0003]目前，現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的移動(dòng)終端在移動(dòng)安全支付、賬戶安全登陸、網(wǎng)上銀行方面運(yùn)用已經(jīng)極其的廣泛了，如余額寶(APP)、微信(APP)、信用卡管理(APP)等方面的運(yùn)用，雖然在其使用過(guò)程中，為生活帶來(lái)了極大的便利，但是一種新型的通過(guò)移動(dòng)終端安全性能薄弱等特點(diǎn)進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)犯罪逐漸的興起。
[0004]而移動(dòng)終端中，現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行身份確認(rèn)的慣用手段就是密碼輸入，但是這種身份確認(rèn)的手段安全性能十分的低，只需要在移動(dòng)終端上植入簡(jiǎn)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(gè)問(wèn)題，國(guó)際上還是用生物識(shí)別的方式進(jìn)行移動(dòng)終端安全身份認(rèn)證;如蘋(píng)果公司提出的基于AuthenTec公司開(kāi)發(fā)的指紋識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)運(yùn)用在手機(jī)終端上，極大的提高了移動(dòng)終端的身份確認(rèn)安全性;但是，指紋技術(shù)識(shí)別的過(guò)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(dòng)終端上的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，其安全性也會(huì)相應(yīng)的呈下降趨勢(shì)，所以，在安全性方面更加具有優(yōu)勢(shì)的虹膜識(shí)別是解決移動(dòng)終端安全身份認(rèn)證過(guò)程中非常有效的方法，而虹膜識(shí)別系統(tǒng)是現(xiàn)有的生物識(shí)別中安全活體防偽特征最為安全的。
[0005]在目前的現(xiàn)有技術(shù)中，引導(dǎo)指示的人機(jī)接口系統(tǒng)通過(guò)采集虹膜圖像并顯示在顯示屏中，以指導(dǎo)用戶調(diào)整前后和上下左右位置，但由于虹膜采集圖像為單色黑白圖像，加上近紅外LED在皮膚反射形成大面積白色區(qū)域，虹膜本身低對(duì)比度亮度，最終用于顯示的圖像對(duì)于用戶而言十分不美觀，從而影響用戶心理使用感覺(jué)。更進(jìn)一步地，也會(huì)影響用戶使用體驗(yàn)和使用方便性。
[0006]因此，需要實(shí)現(xiàn)一種用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口的系統(tǒng)，其具有高用戶使用體驗(yàn)和使用方便性，美觀，高用戶心理依從性的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:虹膜識(shí)別近紅外成像模組、可見(jiàn)光成像模組和顯示屏，其中:所述可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域覆蓋所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域;所述顯示屏顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像，所述預(yù)定像素調(diào)整為經(jīng)過(guò)相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置和局部區(qū)域ROI像素選擇處理獲得的可見(jiàn)光虹膜圖像。
[0008]優(yōu)選地，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組至少包括:近紅外光學(xué)成像透鏡，近紅外光學(xué)帶通濾光片和近紅外圖像成像傳感器，用于物理成像并輸出近紅外虹膜圖像。
[0009]優(yōu)選地，所述可見(jiàn)光成像模組至少包括:可見(jiàn)光光學(xué)成像透鏡，可見(jiàn)光光學(xué)帶通濾光片和可見(jiàn)光圖像成像傳感器，用于物理成像并輸出可見(jiàn)光虹膜圖像。
[0010]優(yōu)選地，還包括處理器芯片，其中所述處理器芯片連接所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組、所述可見(jiàn)光成像模組和所述顯示屏，分別用于采集和處理所述近紅外虹膜圖像和所述可見(jiàn)光虹膜圖像，并反饋控制所述顯示屏顯示可見(jiàn)光虹膜圖像的引導(dǎo)指示人機(jī)接口。
[0011 ]優(yōu)選地，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組參數(shù)被組合配置為:
[0012]所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的近紅外光學(xué)成像透鏡的EFLvis等效焦距大于可見(jiàn)光成像模組的可見(jiàn)光光學(xué)成像透鏡的EFLnir等效焦距。
[0013]優(yōu)選地，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組參數(shù)被組合配置為:所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的近紅外圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSnir和水平方向X軸像素?cái)?shù)量PXnir乘積PSnir*PXnir小于可見(jiàn)光成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSvis和水平方向像素?cái)?shù)量PXvis乘積PSvis*PXvis;即，PSnir*PXnir<PSvis*PXvis0
[0014]優(yōu)選地，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組參數(shù)被組合配置為:所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSnir和垂直方向Y軸像素?cái)?shù)量PYnir乘積PSnir*PYnir小于可見(jiàn)光成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSvis和與垂直方向像素?cái)?shù)量PYvi s乘積PSvis*PYvis ；即，PSnir*PYnir<PSvis*PYvis0
[0015]優(yōu)選地，所述相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置處理具體包括:
[0016]顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像中心位置像素經(jīng)過(guò)X-Y坐標(biāo)軸位移量像素偏置調(diào)整(X_SHIFT，Y_SHIFT)，所述偏置調(diào)整(X_SHIFT，Y_SHIFT)根據(jù)所述近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組間物理光學(xué)映射來(lái)確定。
[0017]優(yōu)選地，所述的偏置調(diào)整X-Y軸位移量(X_SHIFT，Y_SHIFT)的計(jì)算如下:
[0018]X_SHIFT = 0vis*(Xnir-Xvis)/PSvis
[0019]Y_SHIFT = 0vis*(Ynir-Yvis)/PSvis
[0020]βν i s = EFLv i s/(D-EFLv i s)
[0021]其中:
[0022](X_SHIFT，Y_SHIFT)分別為顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像中心X，Y坐標(biāo)軸位移量，單位像素，pixel;
[0023](Xnir，Ynir)分別為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)中心X，Y坐標(biāo)軸物理位置，單位厘米，cm ；
[0024](Xvi s，Yvis)分別為可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)中心X，Y坐標(biāo)軸物理位置，單位厘米，cm；
[0025]i3vis為可見(jiàn)光成像模組光學(xué)放大倍率，無(wú)單位；
[0026]EFLvis為可見(jiàn)光成像模組光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm;
[0027]D為光學(xué)成像物距，單位厘米，cm;;
[0028]PSvis為可見(jiàn)光成像模組圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素，um/pixelο
[0029]優(yōu)選地，所述相對(duì)成像圖像局部區(qū)域ROI像素選擇處理具體包括:
[0030]顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像局部區(qū)域ROI像素選擇調(diào)整(X_R0I，Y_R0I)根據(jù)所述近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組間物理光學(xué)映射來(lái)確定。
[0031]優(yōu)選地，所述的選擇局部區(qū)域量(X_R0I，Y_R0I)的計(jì)算如下:
[0032]X_R01= βν i s*PSn ir*PXn ir/(βη ir*PSv i s)
[0033]Y_R0I=0vis*PSnir*PYnir/(Pnir^PSvis)
[0034]βν i s = EFLv i s/(D-EFLv i s)
[0035]Pnir = EFLnir/(D-EFLnir)
[0036]其中:
[0037](X_R0I，Y_R0I)分別為顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像局部區(qū)域ROI，單位像素，pixel；
[0038]PXnir，PYnir分別為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的水平方向X軸和垂直方向Y軸像素?cái)?shù)量，單位像素，pixel ；
[0039]feir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)放大倍率，無(wú)單位；
[0040]Pvis為可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)放大倍率，無(wú)單位；
[0041 ] EFLnir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm;
[0042]EFLvis為可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm;
[0043]D為成像物距，單位厘米，cm;
[0044]PSnir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素，um/pixel ；
[0045]PSvis為可見(jiàn)光成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素，um/pixel ο
[0046]優(yōu)選地，所述可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域大于所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口方法，所述移動(dòng)終端包括虹膜識(shí)別近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組，其中所述可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域覆蓋所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域，所述方法包括如下步驟:
[0048]a)采集并物理成像、輸出近紅外虹膜圖像用于進(jìn)一步處理；
[0049]b)采集并物理成像、輸出可見(jiàn)光虹膜圖像用于進(jìn)一步處理；
[0050]c)顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像，所述預(yù)定像素調(diào)整為經(jīng)過(guò)相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置和局部區(qū)域ROI像素選擇處理。
[0051]優(yōu)選地，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組至少包括:近紅外光學(xué)成像透鏡，近紅外光學(xué)帶通濾光片和近紅外圖像成像傳感器，用于物理成像并輸出近紅外虹膜圖像。
[0052]優(yōu)選地，所述可見(jiàn)光成像模組至少包括:可見(jiàn)光光學(xué)成像透鏡，可見(jiàn)光光學(xué)帶通濾光片和可見(jiàn)光圖像成像傳感器，用于物理成像并輸出可見(jiàn)光虹膜圖像。
[0053]優(yōu)選地，所述移動(dòng)終端還包括處理器芯片，其中所述處理器芯片連接所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組、所述可見(jiàn)光成像模組和顯示屏，分別用于采集和處理所述近紅外虹膜圖像和所述可見(jiàn)光虹膜圖像，并反饋控制所述顯示屏顯示可見(jiàn)光虹膜圖像的引導(dǎo)指示人機(jī)接口。
[0054]優(yōu)選地，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組參數(shù)被組合配置為:
[0055]所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的近紅外光學(xué)成像透鏡的EFLvis等效焦距大于可見(jiàn)光成像模組的可見(jiàn)光光學(xué)成像透鏡的EFLnir等效焦距。
[0056]優(yōu)選地，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組參數(shù)被組合配置為:所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的近紅外圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSnir和水平方向X軸像素?cái)?shù)量PXnir乘積PSnir*PXnir小于可見(jiàn)光成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSvis和水平方向像素?cái)?shù)量PXvis乘積PSvis*PXvis;即，PSnir*PXnir<PSvis*PXvis0
[0057]優(yōu)選地，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組參數(shù)被組合配置為:所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSnir和垂直方向Y軸像素?cái)?shù)量PYnir乘積PSnir*PYnir小于可見(jiàn)光成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSvis和與垂直方向像素?cái)?shù)量PYvi s乘積PSvis*PYvis ；即，PSnir*PYnir<PSvis*PYvis0
[0058]優(yōu)選地，所述相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置處理具體包括:
[0059]顯示的相對(duì)成像圖像中心位置像素經(jīng)過(guò)X-Y坐標(biāo)軸位移量像素偏置調(diào)整(X_SHIFT，Y_SHIFT)，所述偏置調(diào)整(X_SHIFT，Y_SHIFT)根據(jù)所述近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組間物理光學(xué)映射來(lái)確定。
[0060]優(yōu)選地，所述的偏置調(diào)整X-Y軸位移量(X_SHIFT，Y_SHIFT)的計(jì)算如下:
[0061 ] X_SHIFT = 0vis*(Xnir-Xvis)/PSvis
[0062]Y_SHIFT = βν i s*(Yn ir_ Yv i s)/PSv i s
[0063]βν i s = EFLv i s/(D-EFLv i s)
[0064]其中:
[0065](X_SHIFT，Y_SHIFT)分別為顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像中心X，Y坐標(biāo)軸位移量，單位像素，pixel;
[0066](Xnir，Ynir)分別為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)中心X，Y坐標(biāo)軸物理位置，單位厘米，cm ；
[0067](Xvi s，Yvis)分別為可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)中心X，Y坐標(biāo)軸物理位置，單位厘米，cm；
[0068]i3vis為可見(jiàn)光成像模組光學(xué)放大倍率，無(wú)單位；
[0069]EFLvis為可見(jiàn)光成像模組光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm;
[0070]D為光學(xué)成像物距，單位厘米，cm;;
[0071]PSvis為可見(jiàn)光成像模組圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素，um/pixelο
[0072]優(yōu)選地，所述相對(duì)成像圖像局部區(qū)域ROI像素選擇處理具體包括:
[0073]顯示的相對(duì)成像圖像局部區(qū)域ROI像素選擇調(diào)整(X_R0I，Y_R0I)根據(jù)所述近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組間物理光學(xué)映射來(lái)確定。
[0074]優(yōu)選地，所述的選擇局部區(qū)域量(X_R0I，Y_R0I)的計(jì)算如下:
[0075]X_ROI=0vis*PSnir*PXnir/(Pnir*PSvis)
[0076]Y_R0I=0vis*PSnir*PYnir/(Pnir^PSvis)
[0077]Pv i s = EFLv i s/(D-EFLv i s)
[0078]0nir = EFLnir/(D-EFLnir)
[0079]其中:[〇〇8〇](X_R0I，Y_R0I)分別為顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像局部區(qū)域ROI，單位像素，pixel；[〇〇811 PXnir，PYnir分別為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的水平方向X軸和垂直方向Y軸像素?cái)?shù)量，單位像素，pixel;[〇〇82] feir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)放大倍率，無(wú)單位；[〇〇83] ~is為可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)放大倍率，無(wú)單位；[〇〇84] EFLnir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm; [〇〇85] EFLvis為可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm;[〇〇86] D為成像物距，單位厘米，cm;[〇〇87] PSnir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素，um/pixel;[〇〇88] PSvis為可見(jiàn)光成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素，um/pixel 〇
[0089]優(yōu)選地，所述可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域大于所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域。
[0090]本發(fā)明采用的系統(tǒng)配置和方法的最大優(yōu)點(diǎn)之處在于，盡管虹膜識(shí)別近紅外成像模組在景深范圍內(nèi)成像物距會(huì)改變會(huì)導(dǎo)致成像圖像范圍改變，但在上述可見(jiàn)光成像模組采集和顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像具有相同的圖像范圍改變，以保持引導(dǎo)顯示時(shí)圖像范圍和實(shí)際虹膜識(shí)別近紅外成像模組成像的圖像范圍一致，避免兩者不一致性導(dǎo)致的圖像引導(dǎo)指示錯(cuò)誤。
[0091]所述的顯示屏用于顯示指示用戶使用合適范圍如距離遠(yuǎn)近，位置上下左右，及使用狀態(tài)信息如戴眼鏡時(shí)鏡面反射位置調(diào)整，指示識(shí)別成功失敗等文字圖像信息。
[0092]總結(jié)上述描述，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)了用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口的效果:
[0093]移動(dòng)終端虹膜識(shí)別在用戶使用時(shí)提供有效人機(jī)接口引導(dǎo)指示提高識(shí)別速度和識(shí)別率，更進(jìn)一步提高用戶使用體驗(yàn)和使用方便性。并且可見(jiàn)光成像模組采集和顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像具有相同的圖像范圍改變，以保持引導(dǎo)顯示時(shí)圖像范圍和實(shí)際虹膜識(shí)別近紅外成像模組成像的圖像范圍一致，避免兩者不一致性導(dǎo)致的圖像引導(dǎo)指示錯(cuò)誤。【附圖說(shuō)明】[〇〇94]圖1為根據(jù)本發(fā)明的人機(jī)接口的系統(tǒng)的原理示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0095]本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)一種用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口的系統(tǒng)，其具有高用戶使用體驗(yàn)和使用方便性，美觀，高用戶心理依從性的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口。
[0096]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口的系統(tǒng) 100包括虹膜識(shí)別近紅外成像模組101、可見(jiàn)光成像模組102、顯示屏103和處理器芯片104; 其中，近紅外成像模組101、可見(jiàn)光成像模組102以及處理器芯片104都內(nèi)置于移動(dòng)終端內(nèi)部，可見(jiàn)光成像模組102用于獲取虹膜以及人臉背景的可見(jiàn)光圖像，近紅外成像模組101用于獲取人眼的近紅外虹膜圖像，通過(guò)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法能夠使得顯示屏103顯示包括虹膜信息的可見(jiàn)光圖像。
[0097]如圖1所示，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組101至少包括:近紅外光學(xué)成像透鏡，近紅外光學(xué)帶通濾光片和近紅外圖像成像傳感器，用于物理成像并輸出近紅外虹膜圖像；
[0098]所述可見(jiàn)光成像模組102至少包括:可見(jiàn)光光學(xué)成像透鏡，可見(jiàn)光光學(xué)帶通濾光片和可見(jiàn)光圖像成像傳感器，用于物理成像并輸出可見(jiàn)光虹膜圖像；
[0099]所述可見(jiàn)光成像模組102的光學(xué)圖像采集區(qū)域105覆蓋所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組101的光學(xué)圖像采集區(qū)域106,從而實(shí)現(xiàn)利用所采集到的虹膜圖像信息來(lái)顯示包括虹膜信息的可見(jiàn)光圖像。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選地，所述可見(jiàn)光成像模組102的光學(xué)圖像采集區(qū)域105可以大于所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組101的光學(xué)圖像采集區(qū)域106。
[0100]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組101和可見(jiàn)光成像模組 102參數(shù)被組合配置為:
[0101]所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組101的近紅外光學(xué)成像透鏡的EFLvis等效焦距大于可見(jiàn)光成像模組102的可見(jiàn)光光學(xué)成像透鏡的EFLnir等效焦距。
[0102]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組101的近紅外圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSnir和水平方向X軸像素?cái)?shù)量PXnir乘積PSnir*PXnir小于可見(jiàn)光成像模組102的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSvis和水平方向像素?cái)?shù)量 PXvis乘積PSvis*PXvis;即，PSnir*PXnir<PSvis*PXvis。
[0103]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組101的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSnir和垂直方向Y軸像素?cái)?shù)量PYnir乘積PSnir*PYnir小于可見(jiàn)光成像模組102的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSvis和與垂直方向像素?cái)?shù)量PYvis乘積PSvis*PYvis;即，PSnir*PYnir <PSvis*PYvis。
[0104]所述的引導(dǎo)指示人機(jī)接口被配置為:可見(jiàn)光成像模組采集和顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像。[〇1〇5]所述處理器芯片104連接所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組101、所述可見(jiàn)光成像模組 102和所述顯示屏103,分別用于采集和處理所述近紅外虹膜圖像和所述可見(jiàn)光虹膜圖像， 并反饋控制所述顯示屏103顯示可見(jiàn)光虹膜圖像的引導(dǎo)指示人機(jī)接口；
[0106]采集近紅外虹膜圖像更進(jìn)一步用于處理器芯片進(jìn)行虹膜識(shí)別，采集可見(jiàn)光虹膜圖像更進(jìn)一步用于處理器芯片進(jìn)行反饋控制顯示屏顯示可見(jiàn)光虹膜圖像。
[0107]其中:
[0108]所述顯示屏103顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像，所述預(yù)定像素調(diào)整為經(jīng)過(guò)相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置和局部區(qū)域R0I像素選擇處理獲得的可見(jiàn)光虹膜圖像。
[0109]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述顯示屏103更進(jìn)一步能用于顯示指示用戶使用合適范圍如距離遠(yuǎn)近，位置上下左右，及使用狀態(tài)信息如戴眼鏡時(shí)鏡面反射位置調(diào)整，指示識(shí)別成功失敗等文字圖像信息。
[0110]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置處理具體包括將顯示屏103顯示的相對(duì)成像圖像中心位置像素經(jīng)過(guò)X-Y坐標(biāo)軸位移量像素偏置調(diào)整(X_ SHIFT，Y_SHIFT)，所述偏置調(diào)整(X_SHIFT，Y_SHIFT)根據(jù)所述近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組間物理光學(xué)映射來(lái)確定。
[0111]具體地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置處理具體包括:
[0112] 顯示屏103顯示的相對(duì)成像圖像中心位置像素經(jīng)過(guò)X-Y坐標(biāo)軸位移量像素偏置調(diào)整(乂_311正1^_31^1')，如圖1中的厶點(diǎn)4點(diǎn)為調(diào)整后的中心位置。所述偏置調(diào)整(乂_311正1'， Y_SHIFT)根據(jù)所述近紅外成像模組101和可見(jiàn)光成像模組102間物理光學(xué)映射來(lái)確定。
[0113]其中，所述的偏置調(diào)整X-Y軸位移量(X_SHIFT，Y_SHIFT)的計(jì)算如下:
[0114]X_SHIFT = Pvis*(Xnir-Xvis)/PSvis
[0115]Y_SHIFT = Pvis*(Ynir-Yvis)/PSvis
[0116]Pv i s = EFLv i s/(D-EFLv i s)
[0117]其中:
[0118](X_SHIFT，Y_SHIFT)分別為顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像中心X，Y坐標(biāo)軸位移量，單位像素，pixel;[〇119](Xnir，Ynir)分別為虹膜識(shí)別近紅外成像模組101的光學(xué)中心X，Y坐標(biāo)軸物理位置，如圖中C點(diǎn)，單位厘米，cm;[〇12〇](Xvis，Yvis)分別為可見(jiàn)光成像模組102的光學(xué)中心X，Y坐標(biāo)軸物理位置，如圖中B點(diǎn)，單位厘米，cm;[〇121 ]其中，虹膜識(shí)別近紅外成像模組101和可見(jiàn)光成像模組102的光學(xué)中心的X，Y坐標(biāo)軸物理位置范圍盡量接近以優(yōu)化效果。
[0122]Pvis為可見(jiàn)光成像模組102光學(xué)放大倍率，無(wú)單位；
[0123]EFLvis為可見(jiàn)光成像模組光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm;
[0124]D為光學(xué)成像物距，單位厘米，cm;;
[0125]PSvis為可見(jiàn)光成像模組圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素， um/pixel〇
[0126]例如，以實(shí)際手機(jī)應(yīng)用為例，具體參數(shù)如下:
[0127]EFLvis = 2mm，D = 30cm，PSvis = l ? 12um/pixel，
[0128](Xnir-Xvis) =3cm；
[0129](Ynir-Yvis) = lcm；
[0130]Pvis = 0.00675；
[0131](X_SHIFT，Y_SHIFT) = (180pixels，60pixels);
[0132]即顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像中心位置像素經(jīng)過(guò)X-Y坐標(biāo)軸位移量像素偏置調(diào)整為180像素和60像素。
[0133]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述相對(duì)成像圖像局部區(qū)域R0I像素選擇處理具體包括:
[0134] 顯示屏103顯示的相對(duì)成像圖像局部區(qū)域R0I 107像素選擇調(diào)整(X_R0I，Y_R0I)根據(jù)所述近紅外成像模組101和可見(jiàn)光成像模組102間物理光學(xué)映射來(lái)確定。通過(guò)近紅外成像模組101和可見(jiàn)光成像模組102間的物理光學(xué)映射，可以使得上述可見(jiàn)光成像模組采集和顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像具有相同的圖像范圍改變，以保持引導(dǎo)顯示時(shí)圖像范圍和實(shí)際虹膜識(shí)別近紅外成像模組成像的圖像范圍一致，避免兩者不一致性導(dǎo)致的圖像引導(dǎo)指示錯(cuò)誤。
[0135]具體地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的選擇局部區(qū)域量(X_R0I，Y_R0I)的計(jì)算方法步驟如下:
[0136]X_R0I =~is*PSnir*PXnir/(ftiir*PSvis)
[0137]Y_R0I =0vis*PSnir*PYnir/(ftii;r*PSvis)
[0138]Pv i s = EFLv i s/(D-EFLv i s)
[0139]0nir = EFLnir/(D-EFLnir)
[0140]其中:
[0141] (X_R0I，Y_R0I)分別為顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像局部區(qū)域R0I107,單位像素， pixel；
[0142]PXnir，PYnir分別為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的水平方向X軸和垂直方向Y軸像素?cái)?shù)量，單位像素，pixel;
[0143]feir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)放大倍率，無(wú)單位；[〇144] Pvis為可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)放大倍率，無(wú)單位；
[0145]EFLnir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm;
[0146]EFLvis為可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm;
[0147]D為成像物距，單位厘米，cm;
[0148]PSnir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素，um/pixel;
[0149]PSvis為可見(jiàn)光成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素，um/pixel 〇
[0150]以實(shí)際手機(jī)應(yīng)用為例，具體參數(shù)如下:[0151 ] EFLvi s = 2mm，EFLnir = 4mm，D = 30cm，PXnir = 1920pixels，PYnir = 1080pixels， PSnir = PSvis = l.12um/pixels
[0152]0nir = 〇.0135 ；
[0153]0vis = 〇.〇〇67 ；
[0154](X_R0I，Y_R0I) = (960pixels，540pixels);
[0155]S卩，顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像局部區(qū)域ROI像素經(jīng)過(guò)選擇調(diào)整為960像素和540 像素。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口方法，所述移動(dòng)終端包括虹膜識(shí)別近紅外成像模組、可見(jiàn)光成像模組、顯示屏和處理器芯片，所述方法包括如下步驟:[〇156] a)采集并物理成像、輸出近紅外虹膜圖像以用于進(jìn)一步處理；
[0157] 具體地，可以利用至少包括近紅外光學(xué)成像透鏡，近紅外光學(xué)帶通濾光片和近紅外圖像成像傳感器的虹膜識(shí)別近紅外成像模組來(lái)實(shí)現(xiàn)物理成像并輸出近紅外虹膜圖像，然后輸出至處理器芯片進(jìn)行進(jìn)一步地處理；
[0158]b)采集并物理成像、輸出可見(jiàn)光虹膜圖像以用于進(jìn)一步處理；
[0159]具體地，可以利用至少包括可見(jiàn)光光學(xué)成像透鏡，可見(jiàn)光光學(xué)帶通濾光片和可見(jiàn)光圖像成像傳感器的可見(jiàn)光成像模組來(lái)實(shí)現(xiàn)物理成像并輸出可見(jiàn)光虹膜圖像，然后輸出至處理器芯片進(jìn)行進(jìn)一步地處理；
[0160]所述可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域覆蓋所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域；
[0161]c)顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像，所述預(yù)定像素調(diào)整為經(jīng)過(guò)相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置和局部區(qū)域R0I像素選擇處理。
[0162]具體地，可以采取上述實(shí)施例中的像素調(diào)整方法來(lái)顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像。
[0163]本發(fā)明采用的系統(tǒng)配置和方法的優(yōu)點(diǎn)之處在于，移動(dòng)終端虹膜識(shí)別在用戶使用時(shí)提供有效人機(jī)接口引導(dǎo)指示提高識(shí)別速度和識(shí)別率，更進(jìn)一步提高用戶使用體驗(yàn)和使用方便性。盡管虹膜識(shí)別近紅外成像模組在景深范圍內(nèi)成像物距會(huì)改變會(huì)導(dǎo)致成像圖像范圍改變，但在上述可見(jiàn)光成像模組采集和顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像具有相同的圖像范圍改變，以保持引導(dǎo)顯示時(shí)圖像范圍和實(shí)際虹膜識(shí)別近紅外成像模組成像的圖像范圍一致，避免兩者不一致性導(dǎo)致的圖像引導(dǎo)指示錯(cuò)誤。
[0164]本發(fā)明描述的【具體實(shí)施方式】?jī)?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(shí)施，如范圍變化，器件替代也應(yīng)被等同理解的。
[0165]最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)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(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:虹膜識(shí)別近紅外成像模組、可見(jiàn)光成像模組和顯示屏，其中: 所述可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域覆蓋所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域； 所述顯示屏顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像，所述預(yù)定像素調(diào)整為經(jīng)過(guò)相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置和局部區(qū)域ROI像素選擇處理獲得的可見(jiàn)光虹膜圖像。2.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)接口系統(tǒng)，其中:所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組至少包括:近紅外光學(xué)成像透鏡，近紅外光學(xué)帶通濾光片和近紅外圖像成像傳感器，用于物理成像并輸出近紅外虹膜圖像。3.如權(quán)利要求1或2所述的人機(jī)接口系統(tǒng)，其中:所述可見(jiàn)光成像模組至少包括:可見(jiàn)光光學(xué)成像透鏡，可見(jiàn)光光學(xué)帶通濾光片和可見(jiàn)光圖像成像傳感器，用于物理成像并輸出可見(jiàn)光虹膜圖像。4.如權(quán)利要求3所述的人機(jī)接口系統(tǒng)，其中:所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組參數(shù)被組合配置為:所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的近紅外圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSnir和水平方向X軸像素?cái)?shù)量PXnir乘積PSnir*PXnir小于可見(jiàn)光成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSvi s和水平方向像素?cái)?shù)量PXvi s乘積PSvis*PXvis;即，PSnir*PXnir<PSvis*PXvis。5.如權(quán)利要求3所述的人機(jī)接口系統(tǒng)，其中:所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組參數(shù)被組合配置為:所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSnir和垂直方向Y軸像素?cái)?shù)量PYnir乘積PSnir*PYnir小于可見(jiàn)光成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度PSvis和與垂直方向像素?cái)?shù)量PYvis乘積PSvis*PYvis;即，PSnir*PYnir <PSvis*PYvis ο6.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)接口系統(tǒng)，其中:所述相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置處理具體包括: 顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像中心位置像素經(jīng)過(guò)X-Y坐標(biāo)軸位移量像素偏置調(diào)整(x_SHIFT，Y_SHIFT)，所述偏置調(diào)整(X_SHIFT，Y_SHIFT)根據(jù)所述近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組間物理光學(xué)映射來(lái)確定。7.如權(quán)利要求6所述的人機(jī)接口系統(tǒng)，其中:所述的偏置調(diào)整X-Y軸位移量(X_SHIFT，Y_SHIFT)的計(jì)算如下: X_SHIFT = 0vis*(Xnir-Xvis)/PSvis Y_SHIFT = 0vis*(Ynir-Yvis)/PSvis 0vis = EFLvis/(D-EFLvis) 其中: (X_SHIFT，Y_SHIFT)分別為顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像中心X，Y坐標(biāo)軸位移量，單位像素,pixel； (Xnir，Ynir)分別為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)中心X，Y坐標(biāo)軸物理位置，單位厘米，cm; (Xvis，Yvis)分別為可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)中心X，Y坐標(biāo)軸物理位置，單位厘米，cm; Pvis為可見(jiàn)光成像模組光學(xué)放大倍率，無(wú)單位； EFLvi s為可見(jiàn)光成像模組光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm; D為光學(xué)成像物距，單位厘米，cm;； PSvis為可見(jiàn)光成像模組圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素，um/pixel ο8.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)接口系統(tǒng)，其中:所述相對(duì)成像圖像局部區(qū)域ROI像素選擇處理具體包括: 顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像局部區(qū)域ROI像素選擇調(diào)整(X_R0I，Y_R0I)根據(jù)所述近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組間物理光學(xué)映射來(lái)確定。9.如權(quán)利要求8所述的人機(jī)接口系統(tǒng)，其中:所述的選擇局部區(qū)域量(X_R0I，Y_R0I)的計(jì)算如下: X_ROI=0vis*PSnir*PXnir/(ftiir*PSvis) Y_R0I=0vis*PSnir*PYnir/(Pnir^PSvis) 0vis = EFLvis/(D-EFLvis) Pnir = EFLnir/(D-EFLnir) 其中: (X_R0I，Y_R0I)分別為顯示屏顯示的相對(duì)成像圖像局部區(qū)域ROI，單位像素，pixel;PXnir，PYnir分別為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的水平方向X軸和垂直方向Y軸像素?cái)?shù)量，單位像素，pixel; ftiir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)放大倍率，無(wú)單位； ^vis為可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)放大倍率，無(wú)單位； EFLnir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm; EFLvis為可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)成像透鏡的等效焦距，單位毫米，mm; D為成像物距，單位厘米，cm ； PSnir為虹膜識(shí)別近紅外成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素，um/pixel ； PSvis為可見(jiàn)光成像模組的圖像成像傳感器的單位像素物理尺度，單位微米每像素，um/pixelο10.一種用于移動(dòng)終端虹膜識(shí)別的引導(dǎo)指示的人機(jī)接口方法，所述移動(dòng)終端包括虹膜識(shí)別近紅外成像模組和可見(jiàn)光成像模組，其中所述可見(jiàn)光成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域覆蓋所述虹膜識(shí)別近紅外成像模組的光學(xué)圖像采集區(qū)域，所述方法包括如下步驟: a)采集并物理成像、輸出近紅外虹膜圖像用于進(jìn)一步處理； b)采集并物理成像、輸出可見(jiàn)光虹膜圖像用于進(jìn)一步處理； c)顯示經(jīng)過(guò)預(yù)定像素調(diào)整的可見(jiàn)光虹膜圖像，所述預(yù)定像素調(diào)整為經(jīng)過(guò)相對(duì)成像圖像中心位置像素偏置和局部區(qū)域ROI像素選擇處理。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK105956528SQ201610260196
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】沈洪泉
【申請(qǐng)人】沈洪泉