一种自适应光线的生物计量信息采集装置和方法制造方法及图纸

本申请提供了一种自适应光线的生物计量信息采集装置，包括：发光单元，用于向遮挡物发射红外线，所述发光单元发出的红外线的强度可调；感测单元，用于感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像；亮度分析单元，用于提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内；补光调节单元，用于当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元的发光强度，反之则增加发光单元的发光强度，直至得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像。本发明专利技术能够直接提取采集到的图像的亮度，更直观的根据提取结果对光源的光线进行调整，获取的图像清晰度更高。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及生物识别领域，特别地，涉及一种可视化的生物计量信息采集装置和方法。
技术介绍
生物识别技术及相关产品已经广泛地用于用户标识和验证/鉴权，例如考勤机，安防行业的智能锁、门禁机、梯控，出入口控制的通道产品、停车场产品、视频监控产品，都可以引入这种生物特征身份识别方式，达到时间管理、出入口安全控制、人流统计等目的。生物识别技术还可以集成应用于大型软件、项目，具体这些产品可以应用于银行、企事业单位、监狱、家庭、学校等等任何需要出入口控制、安全控制的环境，甚至可以建立集成生物特征的身份证，建立数据库，用于寻找走失、拐卖儿童。指纹具有唯一性，且易于采集，因此是最常用的用于识别个人的生物特征之一。与此同时，由于指纹采集为接触式采集，取样时对手指的要求很高，手指指纹表面的干湿程度、清洁程度都会对采集到的指纹图像产生影响，使识别的准确度降低，用户体验较差。目前，解决这一问题的方案之一是采用非接触式采集的生物作为识别个人的生物特征。例如：手掌掌纹、手掌血管图像、面部图像、面部骨骼图像、虹膜等。非接触式采集的方法在本领域中已被普遍使用，有效地解决了指纹识别通过率低的问题。然而，非接触式采集也存在一定的问题，例如：由于依靠摄像头和感测器识别遮挡物，环境光线对获取的图片的质量具有很大的影响。自然光的强度时刻都在变化，晴天阳光直射地面的照度可达到100000勒克斯，晴天背阴处的照度约为10000勒克斯，阴天室外的照度为也可达到3000勒克斯，即使在晴天的半室外环境，光强度仍可达到3000勒克斯。不同的场所环境光线相差巨大，室外强，室内弱，即使在室内，窗子边的光线<br/>强度与室内也相差很大。因此，亟需提供一种方法克服自然光强度的变化对取像质量的影响。
技术实现思路
：本申请解决的技术问题之一是提供一种自适应光线的生物计量信息采集装置，包括：发光单元，用于向遮挡物发射红外线，所述发光单元发出的红外线的强度可调；感测单元，用于感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像；亮度分析单元，用于提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内；补光调节单元，用于当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元的发光强度，反之则增加发光单元的发光强度，直至得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像。根据本专利技术的其中一个方面，所述生物计量信息采集装置还包括：探测单元，用于探测所述采集装置的取像范围内是否存在遮挡物以及当检测到遮挡物存在时输出唤醒信号。根据本专利技术的其中一个方面，所述探测单元为反射式红外侦测单元。根据本专利技术的其中一个方面，所述发光单元为红外灯阵列单元。根据本专利技术的其中一个方面，所述感测单元为红外摄像头，其中，所述红外摄像头的取像范围即为采集装置的取像范围。根据本专利技术的其中一个方面，所述发光单元发出的光线照射的范围大于或等于所述红外摄像头的取像范围。根据本专利技术的其中一个方面，所述亮度分析单元获取图像亮度的方法为：提取获取的图像每一个像素点的色彩饱和度；计算全部像素点的色彩饱和度的加权平均值，即为该图像的亮度值。根据本专利技术的其中一个方面，所述发光单元的补光强度范围为200～2500cd/cm2。根据本专利技术的其中一个方面，所述补光调节单元增加或减小发光单元亮度的方法为：调整红外灯阵列单元中每一个发光的红外灯的发光强度。根据本专利技术的其中一个方面，所述补光调节单元用于：当图像的亮度超出补光调节单元所能调整的范围时，则可调整感测单元的曝光区间：当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，则下调感测单元的曝光区间参数；当获取的图像亮度超出可识别的亮度下限时，则上调感测单元的曝光区间参数。相应的，本专利技术还提供了一种自适应光线的生物计量信息采集方法，包括：通过发光单元向遮挡物发射红外线，所述发光单元发出的红外线的强度可调；通过感测单元感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像；通过亮度分析单元提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内；通过补光调节单元对发光单元的发光强度进行调节，当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元的发光强度，反之则增加发光单元的发光强度，直至得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像。根据本专利技术的其中一个方面，在发光单元发射红外线之前还包括：通过探测单元探测所述采集装置的取像范围内是否存在遮挡物，以及当检测到遮挡物存在时输出唤醒信号。根据本专利技术的其中一个方面，所述探测单元为反射式红外侦测单元。根据本专利技术的其中一个方面，所述发光单元为红外灯阵列单元。根据本专利技术的其中一个方面，所述感测单元为红外摄像头，其中，所述红外摄像头的取像范围即为采集装置的取像范围。根据本专利技术的其中一个方面，所述发光单元发出的光线照射的范围大于或等于所述红外摄像头的取像范围。根据本专利技术的其中一个方面，所述亮度分析单元获取图像亮度的方法为：提取获取的图像每一个像素点的色彩饱和度；计算全部像素点的色彩饱和度的加权平均值，即为该图像的亮度值。根据本专利技术的其中一个方面，所述发光单元的补光强度范围为200～2500cd/cm2。根据本专利技术的其中一个方面，所述补光调节单元增加或减小发光单元亮度的方法为：调整红外灯阵列单元中每一个发光的红外灯的发光强度。根据本专利技术的其中一个方面，所述通过补光调节单元对发光单元的发
光强度进行调节的方法为：当图像的亮度超出补光调节单元所能调整的范围时，调整感测单元的曝光区间；当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，下调感测单元的曝光区间参数；当获取的图像亮度超出可识别的亮度下限时，上调感测单元的曝光区间参数。本专利技术提供的采集装置能够直接感测采集到的图像的亮度，并根据所述获取的图像的亮度调节光源的发光强度，从而获得亮度合适、便于识别的图像。相比于现有技术中采用光线传感器获取外界光线强度的设备，本专利技术能够直接提取采集到的图像的亮度，更直观的根据提取结果对光源的光线进行调整，获取的图像清晰度更高。本领域普通技术人员将了解，虽然下面的详细说明将参考图示实施例、附图进行，但本申请并不仅限于这些实施例。而是，本申请的范围是广泛的，且意在仅通过后附的权利要求限定本申请的范围。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术一个实施例中的生物计量信息采集装置的示意图；图2为本专利技术一个实施例中的生物计量信息的采集方法流程图；图3为本专利技术一个实施例中的生物计量信息的采集装置的结构示意图；图4(a)为本专利技术一个实施例中采集到的获取的亮度过低的图像示意图；图4(b)为本专利技术一个实施例中采集到的获取的亮度过高的图像示意图；图5为分别对图4(a)和(b)中采集到的生物计量信息图像在调整光源强度后重新获取的图像；图6为本专利技术一个实施例中的生物计量信息的采集装置用于用户标识和授权的示例性系统的示意图；图7为本专利技术另一个实施例中的生物计量信息的采集装置用于用户标识和授权的示例性系统的示意图；附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施例作详细描述。下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应光线的生物计量信息采集装置，包括：发光单元，用于向遮挡物发射红外线，所述发光单元发出的红外线的强度可调；感测单元，用于感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像；亮度分析单元，用于提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内；补光调节单元，用于当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元的发光强度，反之则增加发光单元的发光强度，直至得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像。

【技术特征摘要】
1.一种自适应光线的生物计量信息采集装置，包括：发光单元，用于向遮挡物发射红外线，所述发光单元发出的红外线的强度可调；感测单元，用于感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像；亮度分析单元，用于提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内；补光调节单元，用于当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元的发光强度，反之则增加发光单元的发光强度，直至得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：探测单元，用于探测所述采集装置的取像范围内是否存在遮挡物，以及当检测到遮挡物存在时输出唤醒信号。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述探测单元为反射式红外侦测单元。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发光单元为红外灯阵列单元。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述感测单元为红外摄像头，其中，所述红外摄像头的取像范围即为采集装...

【专利技术属性】
技术研发人员：车全宏，李治农，叶善辉，
申请(专利权)人：东莞市中控电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44