【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在光学感测模块中利用明暗反转成像对二维假对象进行反欺骗优先权要求和相关申请的交叉引用本专利文件要求申请人为深圳市汇顶科技股份有限公司于2019年10月17日提交的申请号为62/916,779、专利技术名称为“在光学感测模块中利用明暗反转成像对二维假对象进行反欺骗”的美国临时专利申请的权益和优先权。上述专利申请的全部内容通过引用并入本专利文件的公开内容的一部分。
本公开涉及用于提供使用明暗反转成像来对二维假对象进行反欺骗的光学传感器，例如与移动计算设备的显示面板装置集成的屏下光学指纹传感器。
技术介绍
各种传感器可以在电子设备或系统中实现，以提供某些期望的功能。实现用户认证的传感器是各种传感器的一个示例，用于在各种设备或系统中保护个人数据并防止未经授权的访问，该设备和系统包括便携式或移动计算设备(例如笔记本电脑、平板电脑、智能手机)、游戏系统、各种数据库、信息系统或更大型计算机控制系统。电子设备或系统上的用户认证可以通过生物特征标识符的一种或多种形式来执行，这种生物特征标识符可以单独使用或与常规密码认证方法一起使用。生物特征标识符的一种普遍形式是人的指纹图案。指纹传感器可以内置在电子设备中，以读取用户的指纹图案，使得该设备只能由该设备的授权用户通过认证该授权用户的指纹图案来解锁。用于电子设备或系统的传感器的另一示例是类似腕带设备或手表等的可穿戴设备中的生物医学传感器，其检测用户的生物特征，例如，用户的血液特性、心跳。总之，可以在电子设备中提供不同的传感器，以实现不同的感测操作和功能。
【技术保护点】
1.一种使用明暗反转成像对三维物体的二维表现进行反欺骗的光学感测系统，所述系统包括：/n盖板层；/n照明子系统，用于引导照明光穿过所述盖板层，以使反射光到达设置在所述盖板层下方的光学传感器，所述盖板层被配置为使得在与物体的三维特征图案与接触表面之间的接触对应的明暗图案中所述反射光被所述盖板层的所述接触表面内部反射；/n光学传感器，设置在所述盖板层下方，用于接收所述反射光的至少一部分，所述反射光的至少一部分包括响应于仅通过非镜面反射到达所述光学传感器的所述反射光的第一部分接收的所述明暗图案的遮盖区域，以及响应于通过所述照明光的镜面反射和所述非镜面反射到达所述光学传感器的所述反射光的第二部分接收的所述明暗图案的未遮盖区域；以及/n处理器，与所述光学传感器耦合，用于：/n生成包括从所述明暗图案的遮盖区域生成的至少第一图像部分的特征图像；以及/n通过分析所述特征图像以确定所述第一图像部分是否指示所述明暗图案的遮盖区域中的明暗反转，检测二维欺骗对象。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20191017 US 62/916,7791.一种使用明暗反转成像对三维物体的二维表现进行反欺骗的光学感测系统，所述系统包括：
盖板层；
照明子系统，用于引导照明光穿过所述盖板层，以使反射光到达设置在所述盖板层下方的光学传感器，所述盖板层被配置为使得在与物体的三维特征图案与接触表面之间的接触对应的明暗图案中所述反射光被所述盖板层的所述接触表面内部反射；
光学传感器，设置在所述盖板层下方，用于接收所述反射光的至少一部分，所述反射光的至少一部分包括响应于仅通过非镜面反射到达所述光学传感器的所述反射光的第一部分接收的所述明暗图案的遮盖区域，以及响应于通过所述照明光的镜面反射和所述非镜面反射到达所述光学传感器的所述反射光的第二部分接收的所述明暗图案的未遮盖区域；以及
处理器，与所述光学传感器耦合，用于：
生成包括从所述明暗图案的遮盖区域生成的至少第一图像部分的特征图像；以及
通过分析所述特征图像以确定所述第一图像部分是否指示所述明暗图案的遮盖区域中的明暗反转，检测二维欺骗对象。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括：
图像数据存储器，其上已存储有表现先前从具有所述明暗图案的遮盖区域中的所述明暗反转的所述物体的三维特征图案获取的光学信息的存储图像，
其中，所述处理器用于通过检索所述存储图像中的一个或多个存储图像并分析所述特征图像以确定至少所述第一图像部分是否与所述一个或多个存储图像的对应部分匹配，检测所述二维欺骗对象，
其中，当所述至少第一图像部分与所述一个或多个存储图像的对应部分不匹配时，检测所述二维欺骗对象。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述照明子系统包括被配置的多个照明源，并且所述处理器用于选择性地引导所述照明源的整个阵列或部分阵列的激活，使得：
激活所述照明源的整个阵列将照明光引导至所述盖板层的整个感测区域，使所述光学传感器接收所述遮盖区域中的通过所述非镜面反射和所述镜面反射的所述反射光；以及
激活所述照明源的部分阵列将照明光仅引导至所述感测区域的与所述未遮盖区域相对应的部分，使所述光学传感器接收所述遮盖区域中的仅通过所述非镜面反射的所述反射光。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理器用于通过以下方式检测所述二维欺骗对象：
在引导所述照明子系统以激活所述照明源的整个阵列的同时，获得由所述光学传感器获取的表现所述物体的三维特征图案的光学信息的一个或多个全照明图像；以及
分析所述特征图像以确定至少所述第一图像部分是否与所述一个或多个全照明图像的对应部分匹配。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，当所述至少第一图像部分与所述一个或多个存储图像的对应部分成功匹配时，通过所述分析来检测所述二维欺骗对象。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述处理器用于进一步通过以下方式检测所述二维欺骗对象：
在所述分析之前，校正用于所述明暗图案的遮盖区域中的明暗反转的所述第一图像部分，
其中，当所述至少第一图像部分与所述一个或多个存储图像的对应部分不匹配时，通过所述分析来检测所述二维欺骗对象。
7.根据权利要求4所述的系统，其中：
所述光学传感器用于响应于在获取时间仅通过所述非镜面反射到达所述光学传感器的所述反射光的第一部分，接收所述遮盖区域；以及
所述获得所述一个或多个全照明图像包括检索来自非瞬态存储器的所述一个或多个全照明图像，所述一个或多个全照明图像在所述获取时间之前已存储至所述非瞬态存储器。
8.根据权利要求4所述的系统，其中：
所述处理器用于在具有多个获取帧的光学获取会话中通过以下方式检测所述二维欺骗对象：
在所述获取帧的第一获取帧中：
引导所述照明子系统以激活所述照明源的部分阵列，使得所述光学传感器用于响应于仅通过所述非镜面反射到达所述光学传感器的所述反射光的第一部分，接收所述遮盖区域；以及
生成所述特征图像；
在所述获取帧的第二获取帧中：
引导所述照明子系统以激活所述照明源的整个阵列，使得所述光学传感器用于在所述第二获取帧中响应于通过所述镜面反射和所述非镜面反射到达所述光学传感器的所述反射光，接收所述遮盖区域；以及
获得所述一个或多个全照明图像；以及
在所述第一和第二获取帧后，使用所述特征图像和所述一个或多个全照明图像检测所述二维欺骗对象。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第二获取帧在...
【专利技术属性】
技术研发人员：何毅，皮波，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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