一种用于确定光学生物特征成像装置(100)中的图像重建参数的方法，该光学生物特征成像装置(100)包括形成微透镜阵列的多个微透镜(118)以及被布置成接收已经穿过微透镜(118)的光的图像传感器(108)，该方法包括：通过图像传感器捕获(300)多个子图像，多个子图像一起表示与生物特征成像装置的感测表面(106)接触的生物特征对象的图像，每个子图像对应于相应的微透镜；以及基于多个子图像的至少一个子集来确定(302)缩小因子。来确定(302)缩小因子。来确定(302)缩小因子。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学生物特征成像装置和操作光学生物特征成像装置的方法
[0001]本专利技术涉及一种用于确定光学生物特征成像装置中的图像重建参数的方法。
技术介绍
[0002]生物特征系统被广泛用作用于增加诸如移动电话等的个人电子设备的便利性和安全性的手段。特别是指纹感测系统现在被包括在诸如移动电话的所有新发布的消费电子设备中的一大部分中。
[0003]光学指纹传感器已经为人所知一段时间，并且在某些应用中可以是对例如电容式指纹传感器的可行的替选方案。光学指纹传感器可以例如基于针孔成像原理以及/或者可以采用微通道即准直器或微透镜来将入射光聚焦到图像传感器上。
[0004]还期望将指纹传感器集成在诸如智能电话的用户设备的显示面板中，以便在显示区域的较大部分显示区域上实现“显示器内”指纹感测。特别是光学指纹传感器已经显示出用于显示器集成的前景，其中光学指纹传感器可以被布置在至少部分透明的显示面板下方。
[0005]对于光学指纹成像，传感器的透镜与要成像的对象之间的距离即对象距离会影响图像属性，并且通常校准光学传感器以在一定对象距离内正确地操作。通常在生产期间使用诸如棒状目标的校准目标来执行光学传感器的校准。
[0006]还可能期望当该设备在使用中时校准光学传感器，以解决可能由其中布置有光学传感器的设备的结构变化或者由设备的磨损和撕裂而引起的对象距离的变化。特别是可能对用户设备中的光学传感器的图像属性具有大的影响的一种情况是：如果屏幕保护器被布置在显示器上方，则在这种情况下对象距离显著地改变。这种变化可能导致所得图像的不可以校正的分辨率损失。因此，将期望当在显示器上布置了屏幕保护器时执行新的校准。
[0007]然而，使用专用校准目标的校准是复杂的，并且因此当设备离开生产设施并在使用中时是不切实际的。此外，不一定知道何时需要新的校准。
[0008]鉴于上述情况，期望提供一种用于校准光学生物特征传感器的改进的方法。
技术实现思路
[0009]鉴于现有技术的以上提到的缺点和其他缺点，本专利技术的一个目的是提供一种用于在不使用特定校准目标的情况下确定生物特征成像传感器中的图像重建参数的方法。
[0010]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于确定光学生物特征成像装置中的图像重建参数的方法，该光学生物特征成像装置包括微透镜阵列以及被布置成接收已经穿过微透镜阵列的光的图像传感器，该方法包括：通过图像传感器捕获多个子图像，所述多个子图像一起表示与生物特征成像装置的感测表面接触的生物特征对象的图像，每个子图像对应于相应的微透镜，其中，与相邻微透镜相对应的子图像部分地交叠；以及基于多个子图像的至少一个子集的交叠来确定缩小因子。
[0011]在基于微透镜的生物特征成像装置中，图像传感器将捕获与多个微透镜相对应的
多个子图像。当处理捕获的图像以形成要用于验证和/或认证的合成图像时，缩小因子被用于描述成像装置的光学属性。缩小因子可以被定义为对象宽度与图像宽度之间的比率，其中对象宽度是位于对象平面中的对象的宽度并且图像宽度是该对象在图像平面中的宽度。因此，缩小因子被用作用于形成合成图像的重要的图像重建参数。
[0012]本专利技术基于如下认识：可以根据捕获的子图像以足够的精度确定缩小以用于图像重建而无需执行校准。具体地，可以基于相邻子图像的部分交叠来确定缩小因子。因此，对象距离的改变将通过相邻子图像之间的相应变化交叠来反映，这可以用于确定缩小因子，其中更新的缩小因子可以用于图像重建。因此，可以在正常图像捕获期间执行成像装置的校准，而无需任何特定校准目标。
[0013]所描述的专利技术的优点是当微透镜与要成像的对象之间的物理距离发生改变时可以导出适当的图像重建参数，并且一旦确定更新的图像重建参数就可以执行准确的生物特征成像。
[0014]根据本专利技术的一个实施方式，该方法包括：确定与两个相邻微透镜相对应的两个捕获的相邻子图像之间的空间偏移；以及基于所确定的空间偏移确定缩小因子。
[0015]根据本专利技术的一个实施方式，确定空间偏移包括确定两个捕获的相邻子图像之间的互相关。
[0016]根据本专利技术的一个实施方式，该方法还包括：选择具有相同的缩小因子的微透镜子集；针对微透镜子集中的每对微透镜确定X维和Y维互相关向量；根据确定的互相关向量形成平均的X维和Y维互相关向量；对X维和Y维互相关向量进行求和；以及基于求和的互相关向量确定空间偏移。原则上，互相关向量可以定义在任意方向上。然而，使用由子图像中的像素定义的X方向和Y方向在计算上可能是有利的。
[0017]根据本专利技术的一个实施方式，该方法还包括基于空间偏移和已知的相邻微透镜之间的间距来确定缩小因子。因此，可以独立于其他图像重建参数并且无需缩小因子的先验知识来确定缩小因子。
[0018]根据本专利技术的一个实施方式，该方法可以包括基于预定的缩小因子和已知的微透镜间距执行拼接以根据多个子图像形成完整图像；基于预定的一组图像属性来确定完整图像的品质因数；将该品质因数与预定的品质因数阈值进行比较；以及如果该品质因数低于预定的品质因数阈值，则改变缩小因子并且确定新的品质因数。因此，该方法使用对于已知的对象距离使用已知的缩小因子的品质因数。这又要求例如从在生产期间执行的校准中已知缩小因子。
[0019]根据本专利技术的一个实施方式，预定的一组图像属性是图像对比度和频率成分中的至少一个。因此，可以客观地描述图像质量的参数被用于确定品质因数。品质因数可以是基于不同图像属性的合成物，并且对于不同的图像属性也可以使用不同的品质因数。
[0020]根据本专利技术的一个实施方式，可以使用校准图像目标来获取预定的缩小因子。
[0021]根据本专利技术的一个实施方式，该方法还包括通过迭代地改变缩小和质量范围以确定最大品质因数来优化缩小因子。
[0022]根据本专利技术的一个实施方式，该方法还可以包括在图像重建过程中使用确定的或优化的缩小因子来形成要用于生物特征验证的图像。
[0023]根据本专利技术的第二方面，提供了一种生物特征成像装置，其包括：图像传感器；以
及被布置成将光从成像装置的感测表面重定向朝向图像传感器的微透镜阵列，其中，图像传感器被配置成捕获多个子图像，所述多个子图像一起表示与感测表面接触的生物特征对象的图像，其中，与相邻微透镜相对应的子图像部分地交叠，每个子图像对应于相应的微透镜，以及图像传感器被配置成基于多个子图像的至少一个子集的交叠来确定缩小因子。
[0024]根据本专利技术的一个实施方式，成像装置还被配置成确定与两个相邻微透镜相对应的两个捕获的相邻子图像之间的空间偏移以及基于确定的空间偏移来确定缩小因子。此外，微透镜可以例如以六边形阵列的形式布置。
[0025]本专利技术的第二方面的附加效果和特征在很大程度上类似于上面结合本专利技术的第一方面所描述的那些效果和特征。
[0026]当研究所附权利要求和以下描述时，本专利技术的其他特征和优点将变得明显。本领域技术人员认识到，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以将本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定光学生物特征成像装置(100)中的图像重建参数的方法，所述光学生物特征成像装置(100)包括形成微透镜阵列的多个微透镜(118)以及被布置成接收已经穿过微透镜(118)的光的图像传感器(108)，所述方法包括：通过所述图像传感器捕获(300)多个子图像，所述多个子图像一起表示与所述生物特征成像装置的感测表面(106)接触的生物特征对象的图像，每个子图像对应于相应的微透镜，其中，与相邻微透镜相对应的子图像部分地交叠；以及基于所述多个子图像的至少一个子集的交叠来确定(302)缩小因子。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：确定(408)与两个相邻微透镜相对应的两个捕获的相邻子图像之间的空间偏移；以及基于所确定的空间偏移来确定(302)所述缩小因子。3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定空间偏移包括确定所述两个捕获的相邻子图像之间的互相关。4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定(400)空间偏移还包括：选择(400)具有相同的缩小因子的微透镜子集；针对所述微透镜子集中的每对微透镜确定(402)X维和Y维互相关向量；根据所确定的互相关向量形成(404)平均的X维和Y维互相关向量；对所述X维和所述Y维互相关向量进行求和(406)；以及基于所求和的互相关向量来确定(408)空间偏移。5.根据权利要求4所述的方法，还包括基于所述空间偏移和已知的相邻微透镜之间的间距来确定所述缩小因子(302)。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于预定的缩小因子和已知的微透镜间距执行(500)拼接以根据多个子图像形成完整图像；基于预定的一组图像属性来确定...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷内，
申请(专利权)人：指纹卡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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