利用光学感测模块进行的透明的假对象覆盖的反欺骗制造技术

提供用于使用像素扩散检测进行的透明的欺骗覆盖材料的反欺骗的光学感测。一些实施例在集成到电子设备中的屏下光学指纹传感器的上下文中操作。光学扫描系统可以将入射在感测区域上的照明以可预测的方式引导到通过接触表面的镜面反射而重定向的光学传感器上。当对象(例如，手指)与接触表面直接接触时，维持可预测的镜面对应。但是，当在对象和接触表面之间放置透明的欺骗材料时，欺骗材料则会产生附加的镜面反射和非镜面反射，从而导致在光学传感器的像素扩散。因此，可以通过检测这种像素扩散来检测欺骗材料的存在。一些实施例使用照明掩蔽来帮助促进像素扩散检测。明掩蔽来帮助促进像素扩散检测。明掩蔽来帮助促进像素扩散检测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用光学感测模块进行的透明的假对象覆盖的反欺骗
[0001]优先权和相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年12月5日提交的美国非临时专利申请号为16/705,183、专利技术名称为“利用光学感测模块进行的透明的假对象覆盖的反欺骗”的权益和优先权。


[0003]本公开涉及光学传感器，例如与移动计算设备的显示面板布置集成的屏下光学指纹传感器，该光学传感器用于提供假对象覆盖的反欺骗。

技术介绍

[0004]各种传感器可以在电子设备或系统中实现以提供某些所需功能。启用用户认证的传感器是保护个人数据并阻止各种设备和系统中未经认证的访问的传感器的一个示例，这些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、信息系统或更大的计算机控制的系统。
[0005]电子设备或系统上的用户认证可以通过一种或多种形式的生物特征标识符来进行，该认证可以单独使用，也可以在传统的密码认证方法之外使用。人的指纹图案是生物特征标识符的一种普遍形式。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，使得设备只能由设备的认证用户通过其指纹图案的认证来解锁。用于电子设备或系统的传感器的另一个示例是生物医学传感器，该传感器在腕带设备或手表等可穿戴设备中检测用户的生物学特性，例如用户的血液特性、心跳。通常，电子设备中可以提供不同的传感器，以实现不同的传感操作及功能。
[0006]指纹可用于对访问电子设备、计算机控制的系统、电子数据库或信息系统的用户进行认证，既可用作独立的认证方法，也可以与一种或多种其他认证方法，例如密码认证方法结合使用。例如，包括便携式或移动计算设备，例如笔记本电脑、平板电脑、智能手机和游戏系统在内的电子设备可以使用用户认证机制来保护个人数据并阻止未经认证的访问。在另一个示例中，应该保护组织或企业的计算机或计算机控制的设备或系统以仅允许认证人员访问，以保护组织或企业的信息或设备或系统的使用。存储在便携式设备和计算机控制的数据库、设备或系统中的信息可能是个人性质的，例如个人联系人或电话簿、个人照片、个人健康信息或其他个人信息、或供组织或企业专用的机密信息，例如企业财务信息、员工数据、商业秘密和其他专有信息。如果访问电子设备或系统的安全性受到损害，这些数据可能会被其他人访问，从而导致个人隐私或有价值的机密信息受损。除了信息的安全性之外，保护对计算机和计算机控制的设备或系统的访问还可以保护由计算机或计算机处理器控制的设备或系统的使用，例如计算机控制的汽车和ATM等其他系统。
[0007]对设备(例如，移动设备)或系统(例如，电子数据库和计算机控制的系统)的安全访问可以通过不同的方式实现，例如使用用户密码。但是，密码可能会被轻易传播或获取，并且密码的这种性质会降低其安全级别。此外，由于用户需要记住密码才能访问受密码保护的电子设备或系统，如果用户忘记密码，则需要通过某些密码恢复程序才能获得认证或
以其他方式重新获得设备或系统的访问权限。这一过程可能会给用户带来负担，并有各种实际限制和不便。个人指纹识别可用于实现用户认证，从而在增强数据安全性的同时减轻与密码相关的某些不良影响。
[0008]包括便携式或移动计算设备的电子设备或系统可以通过一种或多种形式的生物特征标识符使用用户认证，以保护个人数据或其他机密数据并阻止未经认证的访问。生物特征标识符可以单独使用，也可以与密码认证方法结合使用，以提供用户认证。人的指纹图案是生物特征标识符的一种形式。指纹传感器可以内置在电子设备或信息系统中，以读取用户的指纹图案，使得设备只能由设备的认证用户通过其指纹图案的认证来解锁。

技术实现思路

[0009]实施例提供了使用像素扩散检测进行的透明的欺骗覆盖材料的反欺骗的光学感测。例如，实施例可以在集成到智能手机等电子设备中的屏下光学指纹传感器的上下文中操作。光学扫描系统用于使得将入射在定义的感测区域上的照明以可预测的方式引导到通过接触表面的内部镜面反射而重定向的光学传感器上。当手指等与接触表面直接接触时，维持可预测的镜面对应。但是，当在手指(或其他对象)和接触表面之间放置透明的欺骗材料(例如，乳胶手套、玻璃纸胶带等)时，欺骗材料则会产生附加的镜面反射和非镜面反射，从而导致在光学传感器的像素扩散。因此，可以通过检测这种像素扩散来检测欺骗材料的存在。一些实施例使用照明掩蔽来帮助促进像素扩散检测。
附图说明
[0010]本文提及并构成本文一部分的附图示出了本公开的实施例。附图连同说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0011]图1是根据一些实施例的具有指纹感测模块的系统的示例的框图，该系统可以实现为包括光学指纹传感器。
[0012]图2A和2B示出了根据一些实施例的具有触摸感测显示屏组件和位于触摸感测显示屏组件下方的光学指纹传感器模块的电子设备的示例性实施方式。
[0013]图3A和3B示出了根据一些实施例的实现图2A和2B中示出的光学指纹传感器模块的设备的示例。
[0014]图4A和4B示出了根据一些实施例的用于实现图2A和2B中示出的设计的显示屏组件下方的光学指纹传感器模块的示例性实施方式。
[0015]图5A
‑
5C示出了根据一些实施例的在两种不同的光学条件下来自顶部传感表面上的感测区域的返回光的信号生成，以便于理解屏下光学指纹传感器模块的操作的。
[0016]图6A
‑
6C，7，8A
‑
8B，9，和10A
‑
10B示出了根据一些实施例的屏下光学指纹传感器模块的示例设计。
[0017]图11A
‑
11C示出了根据一些实施例的在不同的平铺条件下通过成像模块在顶部透明层上的指纹感测区域的成像，其中成像设备将指纹感测区域成像到光学传感器阵列上，并且成像设备可以是光学透射的或光学反射的。
[0018]图12是示出根据一些实施例的用于在指纹传感中减少或消除来自背景光的不良贡献的指纹传感器的示例性操作的流程图。
[0019]图13是示出根据一些实施例的用于操作屏下光学指纹传感器模块以捕获指纹图案的示例性过程的流程图。
[0020]图14A示出了具有集成在其中的屏下光学感测模块的说明性便携式电子设备。
[0021]图14B示出了具有设置在OLED或AMOLED显示屏等显示屏下方的屏下光学感测模块的说明性屏下光学感测环境的剖面。
[0022]图14C示出了具有设置在OLED或AMOLED显示器等显示器下方的屏下光学感测模块的另一说明性屏下光学感测环境的剖面。
[0023]图15示出了根据各种实施例的具有与非欺骗对象关联的光学感测模块的光学感测环境的某些操作原理。
[0024]图16示出了根据各种实施例的在覆盖于对象上的透明欺骗的上下文中具有光学感测模块的光学感测环境。
[0025]图17A和17B示出了在与光学感测环境的接触表面直接接触的指纹的成像和通过透明的欺骗覆盖材料与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学传感器系统，用于利用光学传感器进行的透明的假对象覆盖的反欺骗，所述系统包括：照明子系统，所述照明子系统位于覆盖层下方并且具有多个照明像素，以引导入射照明穿过所述覆盖层到达所述覆盖层的接触表面；光学传感器，所述光学传感器设置在所述覆盖层下方并且包括多个传感器像素，以响应于所述入射照明从所述覆盖层的所述接触表面接收重定向照明，在与所述接触表面接触的对象的特征集相对应的光学响应图案中接收所述重定向照明；以及处理器，所述处理器与所述光学传感器耦合，并且用于：根据所述光学响应图案从所述重定向照明生成特征图像；基于所述多个传感器像素和所述多个照明像素之间定义的镜面对应获得预期的光学响应；以及通过检测所述预期的光学响应和所述特征图像之间的像素扩散来检测透明的假对象覆盖。2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述多个照明像素包括一组N个照明像素，每个照明像素用于引导N条入射光线中的相应一个；所述多个传感器像素包括一组N个传感器像素，每个传感器像素用于接收N条反射光线中的相应一个；以及所述定义的镜面对应在所述N个传感器像素和N个照明像素之间，基于所述N条反射光线中的每一条，所述每一条反射光线都是由在所述接触表面的N个位置中的相应一个的所述N条入射光线中的对应一条的镜面反射确定地产生的，其中，N是大于1的整数。3.根据权利要求1所述的系统，还包括：非瞬态存储器，其中所述处理器用于通过从所述非瞬态存储器检索所述预期的光学响应来获得所述预期的光学响应。4.根据权利要求1所述的系统，其中：所述特征图像包括所述对象的所述特征集的至少一部分的第一表现；所述处理器用于通过获得对应于所述预期的光学响应的参考图像并且包括所述对象的所述特征集的至少所述一部分的第二表现来获得所述预期的光学响应；以及所述处理器用于通过比较所述参考图像和所述特征图像检测所述透明的假对象覆盖，以检测在所述对象的所述特征集的所述一部分中的像素扩散。5.根据权利要求1所述的系统，其中：所述处理器还用于激活所述多个照明像素，以引导所述入射照明穿过所述覆盖层到达所述覆盖层的所述接触表面。6.根据权利要求1所述的系统，其中：所述处理器还用于仅激活所述多个照明像素的一部分，以引导所述接触表面上的标记的照明图案穿过所述覆盖层，所述标记的照明图案具有预定义的明暗照明图案，使得进一步在对应于所述预定义的明暗照明图案的所述光学响应图案中接收所述重定向照明；以及所述预期的光学响应基于所述光学传感器使用所述标记的照明图案对所述对象的所
述特征集的事先成像，使得所述预期的光学响应与所述预定义的明暗照明图像具有镜面对应。7.根据权利要求6所述的系统，其中：所述处理器还用于通过选择性的激活和去激活所述照明像素的特定行来仅激活所述多个照明像素的所述一部分，以形成所述标记的照明图案以包括所述照明像素的亮线，使得所述特征图像包括所述照明像素的所述亮线的第一表现；所述预期的光学响应包括所述照明像素的所述亮线的第二表现；以及所述处理器用于通过检测所述第一表现比所述第二表现宽来检测所述像素扩散。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述对象是手指且所述对象的所述特征集是所述手指的指纹脊和指纹谷的集合。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个照明像素包括多个有机发光二极管。10.根据权利要求1所述的系统，还包括：所述覆盖层。11.根据权利要求10所述的系统，还包括：显示子系统，所述显示子系统设置在所述照明子系统和所述光学传感器上方，以及所述覆盖层下方。12.一种用于通过光学传感器进行的透明的假对象覆盖的反欺骗的方法，所述方法包括：激活多个照明像素，所述多...

【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：