用于虹膜成像的多种模式图像获取的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及成像装置和方法，其中成像装置和方法能够获取主体的眼睛的一个或多个特征的图像，用于生物特征识别。本发明具体可操作为在第一模式中与在第二模式中获得图像，其中，出于虹膜识别的目的，至少所述第一图像获取模式被优化用于虹膜图像捕捉。
【背景技术】
[0002]已知的是基于脸部特征(包括眼睛的特征)的用先前于生物特征识别的方法。用于虹膜识别的方法实现模式识别技术，以将获取的主体虹膜的图像与先前获取的主体虹膜的图像对比，且凭此确定或核实主体的身份。使用数学/统计算法，与获取的虹膜图像相对应的数字模板基于图像编码。将数字模板与先前编码数字模板的数据库(与先前获取虹膜图像相对应)对比，用于定位匹配且凭此确定或核实主体的身份。
[0003]用于虹膜识别的装置可包括用于捕捉主体虹膜(多个虹膜)的图像的成像装置，和用于将所捕捉图像与先前存储虹膜图像信息对比的图像处理装置。成像装置和成像处理装置可包括隔离设备，或可结合于单个设备内。
[0004]虽然虹膜识别装置已经作为专用或独立设备而先前可用，越来越期望将虹膜识别能力合并入具有内置摄像机的移动通信设备或移动计算设备(总体指代为“移动设备”)，如例如，移动电话、智能电话、个人数字助手、平板电脑或膝上型设备。
[0005]然而，已经发现，移动设备内的摄像机旨在作为能够捕捉位于距移动设备大范围距离内的物体的图像的一般用途摄像机而操作。出于生物特征识别目的用于获取虹膜图像的考虑与适用于非虹膜图像的图像获取的考虑显著不同。确切地，虹膜成像具体使将主体虹膜放置于限定图像捕捉区域内成为必要，从而成像装置所获取的虹膜图像满足物体平面的最低像素分辨率。给出虹膜尺寸和用于移动设备摄像机内的图像传感器的像素尺寸，配置摄像机以捕捉在图像平面具有适当虹膜直径的虹膜图像要求具体的物体距离(即，主体的虹膜要求被放置的距离)和/或改变摄像机的放大率(且因此焦距)。以这种方式配置内置于移动设备内的摄像机可使得摄像机不适用于多种用处(如用于虹膜成像以及视频会议、视频记录或摄影目的)，而同时保持图像清晰度和细节。
[0006]用于更改摄像机物体平面的现有技术解决方案通常包括变焦透镜类型布置，其中透镜组件包括一些可沿透镜组件的主体轴向滑动的单个透镜，以改变透镜组件的焦距和放大倍率。但是，变焦透镜昂贵且庞大，二者都为在内置于移动设备内的摄像机内使用提供严重的抑制因素。
[0007]由固定焦点摄像机的两用引起的关注是，虹膜图像捕捉通常依赖于红外(IR)波长，而非虹膜图像捕捉常常寻求通过使用IR截止滤光片(折射或吸收IR波长，同时允许可见波长通过透镜组件且继续至图像传感器)消除IR波长。
[0008]因此，本发明的目标是提供有效且性价比高的机制，以配置置于移动设备内的摄像机，从而摄像机可在图像捕捉的多种模式之间转换，其中所述多种模式的每个改变物体距离、图像距离、摄像机视场、景深(depth of field)和摄像机的光学滤光性能中的一个或多个。
【发明内容】
[0009]本发明包括一种至少部分被收纳于移动设备外壳内的并且被配置为启用多种图像获取模式的成像装置。成像装置包括图像传感器，该图像传感器包括成像表面、第一光学组件、第二光学组件和控制器。
[0010]本发明的第一光学组件可被放置在所述成像表面的第一图像捕捉区域之上并且可限定第一视场-从而使得所述第一光学组件使所述第一视场内的任何物体平面成像至所述第一图像捕捉区域上。第二光学组件可被放置在所述成像表面的第二图像捕捉区域之上并且可限定第二视场-从而使得所述第二光学组件使所述第二视场内的任何物体平面成像至所述第二图像捕捉区域上。成像装置的第一光学组件和第二光学组件可一体地形成。在本发明的实施方式中，分别在第一图像捕捉区域和第二图像捕捉区域之下的成像表面可分离地形成。
[0011]所述第一光学组件和所述第二光学组件中的每一个包括透镜或光学滤光片中的至少一个。所述第一光学组件可被插置在所述第一图像捕捉区域与不可替代地被插置在所述图像传感器与所述第一视场和所述第二视场之间的第三光学组件之间。可替换地，所述第二光学组件可被插置在所述第二图像捕捉区域与所述第三光学组件之间。
[0012]在实施方式中，第一光学组件可配置为将与所述第一视场相对应的第一组图像捕捉性能赋予所述成像装置。该第一组图像捕捉性能可以不同于与所述第二视场相对应的通过所述第二光学组件赋予所述成像装置的第二组图像捕捉性能。在【具体实施方式】中，第一组图像捕捉性能可基于视场、焦点、焦距、景深、光学滤光性能、放大率、调制传递函数(MTF)、光学组件的主平面的位置或光学组件的焦平面的位置中的一个或多个而不同于第二组图像捕捉性能。
[0013]成像装置的所述第一光学组件或所述第二光学组件可以包括红外带通滤光片、窄带滤光片、红外截止滤光片、折射光学元件或平面平行折射元件中的一个或多个。
[0014]成像装置内的控制器可被配置为响应于第一图像捕捉模式的触发来处理来自第一图像捕捉区域内的像素的图像数据和响应于第二图像捕捉模式的触发来处理来自第二图像捕捉区域内的像素的图像数据。控制器可至少部分位于移动设备外壳之外。控制器可被配置为在图像捕捉、图像解析或图像渲染中的任意一个期间，可选地处理来自第一图像捕捉区域或第二图像捕捉区域内的图像数据。
[0015]控制器可被配置为通过处理从第一图像捕捉区域内的像素获取的第一组图像数据和从第二图像捕捉区域内的像素获取的第二组图像数据而响应于第一图像捕捉模式的触发。可由控制器渲染用于显示的基于来自像素的所述第一组图像数据和所述第二组图像数据中的一个的图像。此后，第一组图像数据和第二组图像数据中的另一个可用来将此类第一组图像数据或第二组图像数据内的虹膜信息与对应于至少一个虹膜的存储虹膜信息进行比较，并且用于基于比较的输出生成匹配判定或非匹配判定。在本发明的【具体实施方式】中，因此，将渲染的图像显示给操作员，使操作员能够优化用于虹膜成像的图像捕捉参数。
[0016]在本发明的实施方式中，可响应于感兴趣的物体被放置在第一视场和第二视场内而分别触发第一图像捕捉模式或第二图像捕捉模式。第一图像捕捉模式和第二图像捕捉模式中的至少一个可被优化用于虹膜成像。
[0017]在本发明的【具体实施方式】中，第一图像捕捉区域和第二图像捕捉区域可由过渡区分开，其中，来自过渡区内的像素数据在图像捕捉、图像解析或图像渲染期间被忽略。
[0018]在本发明的实施方式中，成像装置可包括设置于任意一个移动通信设备的外壳内的摄像机。
[0019]在另一实施方式中，本发明可包括用于在成像装置中启用多种图像获取模式的方法，其中，所述成像装置至少部分被收纳于移动设备外壳内。所述方法可包括(i)限定包括成像表面的图像传感器、所述成像表面内的第一图像捕捉区域和第二图像捕捉区域；(? )将第一光学组件放置在所述第一图像捕捉区域之上，其中，所述第一光学组件限定第一视场，并且使所述第一视场内的任何物体平面成像至所述第一图像捕捉区域上；(m)将第二光学组件放置在所述第二图像捕捉区域之上，其中，所述第二光学组件限定第二视场，并且使所述第二视场内的任何物体平面成像至所述第二图像捕捉区域上和(iv)配置控制器以(a)响应于第一图像捕捉模式的触发来处理来自所述第一图像捕捉区域内的像素的图像数;和(b)响应于第二图像捕捉模式的触发来处理来自所述第二图像捕捉区域内的像素的图像数据。
[0020]本发明的方法实施方式可包括上面结合装置实施方式所讨论的一些或全部限制。
【附图说明】
[0021]图1是被配置用于基于虹膜图像的识别的移动设备的功能性框图。
[0022]图2示出成像装置的示例性实施方式。