光学生物指纹识别结构及图像边缘相对照度提高方法技术

发明专利技术公开了一种光学生物指纹识别结构，包括光学镜头和位于光学镜头下方的CMOS图像传感器及图像处理和识别算法模块，该光学镜头包括第一镜片，该第一镜片包括第一镜片本体，所述光学生物指纹识别结构的边缘位置从内向外依次设置有第一带区、第二带区…第n带区，n为大于0的自然数。发明专利技术具有增加边缘区域通光量，提升图像边缘相对照度，提高生物识别准确度。

Structure of optical biometric fingerprint recognition and method of improving relative illumination of image edge

【技术实现步骤摘要】
光学生物指纹识别结构及图像边缘相对照度提高方法
专利技术属于光学图像采集领域，具体涉及一种光学生物指纹识别结构、显示装置、电子设备及图像边缘相对照度提高的方法。
技术介绍
生物识别技术发展日新月异，尤其在手机行业中应用越来越广泛，目前，全面屏手机在手机市场中已趋向于主流，而且屏下生物指纹识别也成为了全面屏手机的主要解锁方式。在屏下生物指纹识别的发展中，光学生物识别多采用微距摄像头置于屏下，对指纹进行光学成像，由于广角镜头边缘的光线与光轴夹角较大，造成失光，所成图像边缘相对照度较低，出现暗黑阴影现象，这种现象会使图像的边缘生物特征信息缺失或模糊，图像无法识别或识别区域减小，降低用户实际体验。结构相对简单的广角镜头其成像边缘相对照度低或暗影现象是不可避免的，目前，有对OLED自发光光源进行调制以增强边缘光照强度的技术方案，但是此方案不可以保证到达镜头镜片的光强也呈所采用的调制波形。
技术实现思路
为了解决上述问题，一方面，本专利技术提供一种光学生物指纹识别结构，该光学生物指纹识别结构包括光学镜头和位于光学镜头下方的CMOS图像传感器及图像处理和识别算法模块，该光学镜头包括第一镜片，该第一镜片包括第一镜片本体，所述光学生物指纹识别结构的边缘位置从内向外依次设置有第一带区、第二带区…第n带区，n为大于0的自然数。该光学生物指纹识别结构解决了边缘暗影问题，增加了边缘区域通光量，提升图像边缘相对照度，提高生物识别准确度。可选地，所述光学生物指纹识别结构还设置有光学滤波片，该光学滤波片包括滤波片基体，第一带区、第二带区…第n带区从内向外依次设置在所述滤波片基体的边缘，需要注意的是基体的厚度不应太大，其范围优选地在0.04mm～0.4mm之间。可选地，所述第一带区、第二带区…第n带区任一透光率>滤波片基体透光率。可选地，所述第一带区、第二带区…第n带区从内向外依次设置在第一镜片本体的边缘。可选地，所述第一带区、第二带区…第n带区任一透光率>第一镜片本体透光率。可选地，所述第一带区透光率<第二带区透光率…<第n带区透光率。可选地，所述第一带区为第一镀制膜层，第二带区为第二镀制膜层，…，第n带区为第n镀制膜层。可选地，所述第一镀制膜层为由若干高折射率材料层和若干低折射率材料层堆叠而成的镀制膜层，第二镀制膜层为由若干高折射率材料层和若干低折射率材料层堆叠而成的镀制膜层，…，第n镀制膜层为由若干高折射率材料层和若干低折射率材料层堆叠而成的镀制膜层。一方面，本专利技术还提供一种显示装置，该显示装置包括显示屏和光学生物指纹识别结构，所述光学生物指纹识别结构为上述的光学生物指纹识别结构。显示屏可以为OLED、QlED、LCD等可以显示的装置。一方面，本专利技术还提供一种电子设备，该电子设备包括上述的显示装置。电子设备可以为手机、平板电脑等。一方面，本专利技术还提供一种图像边缘相对照度提高的方法，该方法在光学生物指纹识别结构的边缘从内到外渐变性增加边缘区域的通光能力。与现有技术相比，专利技术的有益效果在于：专利技术专利技术人经研究发现，对于非复杂结构的广角光学镜头，其所成像在边缘区域会出现暗影现象，降低了图像质量，影响图像呈现的有效生物信息和可识别的区域大小，然而生物识别的准确度与图像呈现的有效生物信息密切相关。专利技术在屏下利用镜头镀制渐变型薄膜或插入边缘镀制渐变性滤光膜层的滤波片，有效提升镜头边缘进光量，进而提升CMOS图像传感器所成图像的边缘相对照度，较清晰呈现边缘采集的生物信息且可识别，实现指纹的准确识别，提升用户体验感。专利技术通过在第一镜片或光学滤波片的边缘区域根据图像暗影区域的相对照度不同划分多个带区，多个带区从内至外的通光能力的增强程度呈逐渐增强的趋势。专利技术具有增加边缘区域通光量，提升图像边缘相对照度，提高生物识别准确度的优势。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是专利技术实施例1的光学生物指纹识别结构截面示意图；图2是专利技术实施例1光学滤波片的截面示意图；图3是专利技术实施例2光学滤波片的截面示意图；图4是专利技术实施例2光学滤波片的带区在使用时的通光强弱关系图；图5是是专利技术实施例3的光学生物指纹识别结构截面示意图；图6是专利技术第一镜片俯视图示意图；图7是专利技术光学生物指纹识别结构采集的假指模图像；图8是专利技术光学生物指纹识别结构采集的生物指纹图像；图9是现有的光学生物指纹识别结构采集的假指模图像；图10是现有的光学生物指纹识别结构采集的生物指纹图像。附图标记说明：OLED显示屏-101；光学滤波片-102；光学镜头-103；CMOS图像传感器及图像处理和识别算法模块-104；第三带区-105；第二带区-106；第一带区-107；第一镜片-108；滤波片基体-111；第四带区-112；第五带区-113。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面以具体地实施例对专利技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。作为一种常见的应用场景，本申请实施例提供的光学指纹识别装置可以应用在智能手机、平板电脑以及其他具有显示屏的移动终端或者其他终端设备，且本申请实施例的技术方案可以用于生物特征识别技术。其中，生物特征识别技术包括但不限于指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、人脸识别以及活体识别等识别技术。为了便于说明，下文以指纹识别技术为例进行说明。更具体地，在上述终端设备中，所述光学指纹识别装置可以设置在显示屏下方的局部区域或者全部区域，从而形成屏下光学指纹系统。实施例1请参考图1，图1为专利技术提供的一种光学生物指纹识别结构截面示意图。本实施例提供一种光学生物指纹识别结构，该光学生物指纹识别结构捕捉光学图像信号，将该光学图像信号转换成电信号，并将该电信号传递到模组外部。本实施例中，该光学生物指纹识别结构包括光学滤波片102、光学镜头103和CMOS图像传感器及图像处理和识别算法模块104，该光学生物指纹识别结构位于OLED显示屏101下方，光学滤波片102位于光学镜头103与OLED显示屏101之间，CMOS图像传感器及图像处理和识别算法模块104位于光学镜头103下方。光学镜头103聚焦于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学生物指纹识别结构，包括光学镜头和位于光学镜头下方的CMOS图像传感器及图像处理和识别算法模块，该光学镜头包括第一镜片，该第一镜片包括第一镜片本体，其特征在于：所述光学生物指纹识别结构的边缘位置从内向外依次设置有第一带区、第二带区…第n带区，n为大于0的自然数。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学生物指纹识别结构，包括光学镜头和位于光学镜头下方的CMOS图像传感器及图像处理和识别算法模块，该光学镜头包括第一镜片，该第一镜片包括第一镜片本体，其特征在于：所述光学生物指纹识别结构的边缘位置从内向外依次设置有第一带区、第二带区…第n带区，n为大于0的自然数。


2.根据权利要求1所述的光学生物指纹识别结构，其特征在于：所述光学生物指纹识别结构还设置有光学滤波片，该光学滤波片包括滤波片基体，第一带区、第二带区…第n带区从内向外依次设置在所述滤波片基体的边缘。


3.根据权利要求2所述的光学生物指纹识别结构，其特征在于：所述第一带区、第二带区…第n带区任一透光率>滤波片基体透光率。


4.根据权利要求1所述的光学生物指纹识别结构，其特征在于：所述第一带区、第二带区…第n带区从内向外依次设置在第一镜片本体的边缘。


5.根据权利要求4所述的光学生物指纹识别结构，其特征在于：所述第一带区、第二带区…第n带区任一透光率>第一镜片本体透光率。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昂，黄昊，姜洪霖，杨成龙，张顺星，
申请(专利权)人：上海菲戈恩微电子科技有限公司，成都费恩格尔微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31