一种光学图像传感系统技术方案

本发明专利技术适用于图像传感技术领域，提供一种光学图像传感系统，包括信号发射模块、信号接收模块和信号处理模块；信号发射模块包括发光源和脉冲频率控制单元，所述脉冲频率控制单元发出脉冲频率控制信号，发光源根据脉冲频率控制信号发射预设频率的周期性脉冲光信号，每个周期的脉冲光信号包括第一强度的第一相位光信号和第二强度的第二相位光信号；信号接收模块接收物体反射回来的第一相位光信号和第二相位光信号，将物体反射回来的第一相位光信号处理为第一相位电信号，将物体反射回来的第二相位光信号处理为第二相位电信号；信号处理模块对第一相位电信号和第二相位电信号进行信号处理和减运算。本发明专利技术能够有效消除外界光线对信号采集结果的干扰。

An Optical Image Sensing System

The invention is applicable to the field of image sensing technology, and provides an optical image sensing system, including signal transmitting module, signal receiving module and signal processing module. The signal transmitting module includes a light source and a pulse frequency control unit, which sends out a pulse frequency control signal, and the light source transmits the periodicity of the preset frequency according to the pulse frequency control signal. Pulse light signal, each period of pulse light signal includes the first phase light signal of the first intensity and the second phase light signal of the second intensity; the signal receiving module receives the first phase light signal and the second phase light signal reflected by the object, and processes the first phase light signal reflected by the object into the first phase electric signal, and the second phase light signal reflected by the object. The second phase electric signal is processed, and the signal processing module processes and subtracts the first phase electric signal and the second phase electric signal. The invention can effectively eliminate the interference of external light on the result of signal acquisition.

【技术实现步骤摘要】
一种光学图像传感系统
本专利技术属于图像传感
，尤其涉及一种光学图像传感系统。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，指纹识别、面部识别、静脉识别、虹膜识别等生物图像传感技术被广泛应用于手机、打卡签到机、门锁等智能终端，提高了智能终端的安全性能。然而，现有的光学图像传感系统在采集物体反射的光信号时，极易受到自然光线或终端本身发出的光线的干扰，导致采集结果不准确，从而降低了终端的生物特征识别性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种光学图像传感系统，以解决现有的光学图像传感系统在采集物体反射的光信号时，极易受到自然光线或终端本身发出的光线的干扰，导致采集结果不准确，从而降低了终端的生物特征识别性能的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种光学图像传感系统，其包括信号发射模块、信号接收模块和信号处理模块；所述信号发射模块和所述信号接收模块与所述信号处理模块电连接；所述信号发射模块包括发光源和脉冲频率控制单元，所述脉冲频率控制单元发出脉冲频率控制信号，所述发光源根据所述脉冲频率控制信号发射预设频率的周期性脉冲光信号，每个周期的脉冲光信号包括第一强度的第一相位光信号和第二强度的第二相位光信号；所述信号接收模块接收物体反射回来的所述第一相位光信号和所述第二相位光信号，将物体反射回来的所述第一相位光信号处理为第一相位电信号，将物体反射回来的所述第二相位光信号处理为第二相位电信号；所述信号处理模块对所述第一相位电信号和所述第二相位电信号进行信号处理和减运算，得到有效电信号。在一个实施例中，所述光学图像传感系统还包括设置在所述信号发射模块和所述信号接收模块之间的滤光片；所述滤光片对物体反射的光信号进行过滤，将物体反射回来的所述第一相位光信号和所述第二相位光信号透射至所述信号接收模块。在一个实施例中，所述滤光片的透射波段与所述第一相位光信号和所述第二相位光信号的波长范围相同。在一个实施例中，所述脉冲光信号包括红外光、紫外光或任意可见的有色光中的一种或多种。在一个实施例中，所述发光源包括LED灯、冷阴极荧光灯或LED灯阵列。在一个实施例中，所述信号接收模块包括至少一个感光元件。在一个实施例中，所述信号处理模块包括信号放大单元和逻辑运算单元；所述信号放大单元与所述信号接收模块和所述逻辑运算单元电连接；所述信号放大单元对所述第一相位电信号和所述第二相位电信号进行信号放大，所述逻辑运算单元对放大后的所述第一相位电信号和所述第二相位电信号进行减运算，得到所述有效电信号。在一个实施例中，所述信号处理模块还包括与所述信号放大单元和所述逻辑运算单电连接的滤波单元，所述滤波单元对放大后的所述第一相位电信号和所述第二相位电信号进行滤波。在一个实施例中，所述逻辑运算单元包括采样保持电路，所述采样保持电路包括两个第一相位开关、两个第二相位开关、第一隔离器件和第二隔离器件；所述第一隔离器件连接在所述两个第一相位开关之间，所述第二隔离器连接在所述两个第二相位开关之间，其中一个所述第一相位开关和其中一个所述第二相位开关与所述信号放大单元连接，另一个所述第二相位开关和另一个所述相位开关连接。在一个实施例中，所述光学图像传感系统应用于显示装置，所述显示装置包括背光模组、显示模块、显示控制模块、滤光片、所述信号接收模块和所述信号处理模块；所述背光模组包括所述信号发射模块，所述发光源包括红外LED；所述信号接收模块包括由多个感光元件组成的感光元件阵列，所述信号接收模块的面积大于或等于所述显示模块的面积，所述信号接收模块设置在所述显示模块的上方或者下方；所述滤光片为可透过红外光的红外滤光片；所述显示控制模块和所述显示模块电连接，所述显示控制模块控制所述红外光透过所述显示模块。本专利技术通过发射包括第一强度的第一相位光信号和第二强度的第二相位光信号的周期性脉冲光信号，接收物体反射回来的第一相位光信号和第二相位光信号并处理为对应的第一相位电信号和第二相位电信号，然后对第一相位电信号和第二相位电信号进行减运算，能够抵消反射回来的信号中的环境光线或终端本身发出的光线，有效消除外界光线对信号采集结果的干扰，避免产生误判和误识别现象。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的光学图像传感系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的周期性脉冲光信号的波形示意图；图3是本专利技术实施例二提供的光学图像传感系统的结构示意图；图4是本专利技术实施例三提供的光学图像传感系统的结构示意图；图5是本专利技术实施例四提供的显示装置的结构示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一：如图1所示，本专利技术的一个实施例提供一种光学图像传感系统100，其包括信号发射模块10、信号接收模块20和信号处理模块30，信号发射模块10包括发光源11和脉冲频率控制单元12；其中，信号发射模块10和信号接收模块20与信号处理模块30电连接。在本实施例中，脉冲频率控制单元用于发出脉冲频率控制信号，脉冲频率控制信号用于控制发光源发射预设频率的周期性脉冲光信号，每个周期的脉冲光信号包括第一强度的第一相位光信号和第二强度的第二相位光信号。在具体应用中，脉冲光信号的频率可以根据实际需要设定，脉冲光信号的频率越大，则光学图像传感系统对物体的光学扫描速度越快，第一相位光信号和第二相位光信号的持续时间也就越短。在本实施例中，第一相位和第二相位不同，第一相位滞后于第二相位或者第二相位滞后于第一相位，在多个周期中两个相位交替出现；在一个周期中，有且仅有一个第一相位光信号和一个第二相位光信号。在本实施例中，第一强度和第二强度不同，第一强度大于第二强度或者第二强度大于第一强度，且低强度可以为0，即信号发射模块在发射强度较低的第一相位光信号或第二相位光信号时实际上可以不发射信号。当然，低强度也可以不为0。在具体应用中，脉冲频率控制单元具体可以选用脉冲频率调制器或芯片，也可以是具有相应功能的逻辑电路。如图2所示，示例性的示出第一相位滞后于第二相位且第一强度大于第二强度时，多个周期的脉冲光信号的波形示意图。图2中，PH1表示第一相位、PH2表示第二相位，脉冲的高度则表示脉冲的振幅大小，振幅大小与信号强度成正比。在具体应用中，脉冲光信号可以根据实际需要选择任何颜色或波段的光信号，例如，在采集指纹、静脉图像或虹膜图像时，则可以选择红外光。在一个实施例中，脉冲光信号包括红外光、紫外光或任意可见的有色光中的一种或多种。在具体应用中，发光源包括用于发射一种或多种光信号的灯具，可以根据实际需要选择任意类型的灯具，例如，红外LED灯、紫外LED灯等。在一个实施例中，发光源包括LED灯、冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学图像传感系统，其特征在于，包括信号发射模块、信号接收模块和信号处理模块；所述信号发射模块和所述信号接收模块与所述信号处理模块电连接；所述信号发射模块包括发光源和脉冲频率控制单元，所述脉冲频率控制单元发出脉冲频率控制信号，所述发光源根据所述脉冲频率控制信号发射预设频率的周期性脉冲光信号，每个周期的脉冲光信号包括第一强度的第一相位光信号和第二强度的第二相位光信号；所述信号接收模块接收物体反射回来的所述第一相位光信号和所述第二相位光信号，将物体反射回来的所述第一相位光信号处理为第一相位电信号，将物体反射回来的所述第二相位光信号处理为第二相位电信号；所述信号处理模块对所述第一相位电信号和所述第二相位电信号进行信号处理和减运算，得到有效电信号。

【技术特征摘要】
1.一种光学图像传感系统，其特征在于，包括信号发射模块、信号接收模块和信号处理模块；所述信号发射模块和所述信号接收模块与所述信号处理模块电连接；所述信号发射模块包括发光源和脉冲频率控制单元，所述脉冲频率控制单元发出脉冲频率控制信号，所述发光源根据所述脉冲频率控制信号发射预设频率的周期性脉冲光信号，每个周期的脉冲光信号包括第一强度的第一相位光信号和第二强度的第二相位光信号；所述信号接收模块接收物体反射回来的所述第一相位光信号和所述第二相位光信号，将物体反射回来的所述第一相位光信号处理为第一相位电信号，将物体反射回来的所述第二相位光信号处理为第二相位电信号；所述信号处理模块对所述第一相位电信号和所述第二相位电信号进行信号处理和减运算，得到有效电信号。2.如权利要求1所述的光学图像传感系统，其特征在于，所述光学图像传感系统还包括设置在所述信号发射模块和所述信号接收模块之间的滤光片；所述滤光片对物体反射的光信号进行过滤，将物体反射回来的所述第一相位光信号和所述第二相位光信号透射至所述信号接收模块。3.如权利要求2所述的光学图像传感系统，其特征在于，所述滤光片的透射波段与所述第一相位光信号和所述第二相位光信号的波长范围相同。4.如权利要求1所述的光学图像传感系统，其特征在于，所述脉冲光信号包括红外光、紫外光或任意可见的有色光中的一种或多种。5.如权利要求1或4任一项所述的光学图像传感系统，其特征在于，所述发光源包括LED灯、冷阴极荧光灯或LED灯阵列。6.如权利要求1所述的光学图像传感系统，其特征在于，所述信号接收模块包括至少一个感光元件。7.如权利要求1所述的光学图像传感系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李谋涛，于泽，
申请(专利权)人：深圳芯启航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44