CN105320943A - 生物识别装置及其进行生物识别的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物识别装置及其进行生物识别的方法，属于生物识别领域。该装置包括中央处理单元，中央处理单元连接有驱动电路单元、距离传感器、存储单元、辅助光源和成像模组，成像模组包括成像镜头、图像传感器和可调滤光器，成像镜头包括液体透镜组，图像传感器通过连接器与所述中央处理单元连接，液体透镜组连接有用于调节其焦距的第一驱动装置，可调滤光器连接有用于调节其滤光波段的第二驱动装置。本发明能够实现不同的生物识别方式；而且其结构简单，体积小、功耗低；变焦范围广、变焦精度高、变焦速度快；无需复杂的机械结构即可进行变焦和调节滤光波段，不会造成机械控制部件磨损；环境适应性强，能够采集质量高的生物图像。

Description

生物识别装置及其进行生物识别的方法

技术领域

本发明涉及生物识别领域，特别是指一种生物识别装置及其进行生物识别的方法。

背景技术

现代社会随着科技的飞速发展、互联网的不断壮大，在增加生活便捷性的同时也制造了安全隐患，人们对个人信息的安全性和稳定性要求不断提高，人本身固有的独特生理特征或行为特征因其唯一性、高可靠性、安全性的特点而被越来越多的应用于身份认证，目前指纹、虹膜、人脸、静脉、掌纹等安全认证方法和设备已经在日常生活及安全领域进行应用，但是某一项单一生物特征识别技术都有其局限性，(如：不能将指纹识别应用于破损指纹的人)，不能满足所有人的应用，而将多种生物特征进行联和认证识别受到采集设备的制约，每一项生物特征识别技术对应的采集设备(成像镜头)有所不同，其主要不同在于采集的距离和范围，这几项主要影响的是采集成像摄像模组的焦距、视场等。

目前已有设备中为了兼容多种生物识别方式，多采用在一识别设备中使用多种摄像模组，例如包括虹膜摄像模组和人脸摄像模组，分别用于虹膜识别和人脸识别，但此种方式需要的模组较多，装配复杂，设备体积较大，且模组之间的切换控制难度较大。

也有一些设备采用光学变焦成像系统，通过变焦拍摄不同距离和范围的图像，以适应多种生物识别，但光学变焦系统要实现较大倍率的变焦需要十几片或几十片透镜，变焦时需移动成像模组内部的各透镜，搭配复杂的外部驱动模块(机械驱动等)，变焦过程较慢，模组结构复杂，体积大，成本高且功耗较大。

发明内容

本发明提供一种生物识别装置及其进行生物识别的方法，该装置能够实现不同的生物识别方式；而且其结构简单，体积小、功耗低；变焦范围广、变焦精度高、变焦速度快；无需复杂的机械结构即可进行变焦和调节滤光波段，不会造成机械控制部件磨损；环境适应性强，能够采集质量高的生物图像。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种生物识别装置，包括中央处理单元，所述中央处理单元连接有驱动电路单元、距离传感器、存储单元、辅助光源和成像模组，所述成像模组包括成像镜头、图像传感器和可调滤光器，所述成像镜头包括液体透镜组，所述图像传感器通过连接器与所述中央处理单元连接，所述液体透镜组连接有用于调节其焦距的第一驱动装置，所述可调滤光器连接有用于调节其滤光波段的第二驱动装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置连接至所述驱动电路单元。

一种上述生物识别装置进行生物识别的方法，包括：

距离传感器实时采集使用者与生物识别装置的距离值；

启动相应的生物识别模式；

驱动电路单元控制第二驱动装置驱动可调滤光器，使可调滤光器允许该生物识别模式下需要的波段通过；

中央处理单元根据距离值得到控制命令；所述控制命令包括补光控制命令和变焦控制命令；

辅助光源根据补光控制命令调节自身亮度，驱动电路单元根据变焦控制命令控制第一驱动装置使液体透镜组变焦；

成像模组采集生物图像；

中央处理单元判断生物图像是否合格，若是，进行生物识别，否则，中央处理单元根据生物图像计算得到使用者与生物识别装置的距离值，使用该距离值对距离传感器采集的距离值进行校正，并转至所述中央处理单元根据距离值得到控制命令。

本发明具有以下有益效果：

该生物识别装置在识别时，中央处理单元先判断进入哪种生物识别模式，本发明的生物识别装置可以包括监控模式、人脸识别模式、虹膜识别模式以及其他生物识别模式等。每种生物识别模式的触发方式为多种，可为通过生物识别装置上的按键触发、或触摸屏上的相应按钮触发，以及通过距离传感器反馈的距离来触发等。

触发进入相应的生物识别模式后，第二驱动装置控制可调滤光器，调节可调滤光器的滤光波段，允许需要波段的光线通过，不需要波段的光线截止；本发明的可调滤光器是指它本身的滤光波段(透过的光的波长)可调，这里的可调是指可调滤光器是一个装置，它本身的滤光波段可以变化，而不是指多个滤光片进行切换实现的可调；相应的，第一驱动装置控制液体透镜组进行变焦，采集清晰的生物图像。

相比于现有技术中采用在一个识别设备中使用多种成像模组的方式，和十几片或几十片透镜搭配复杂的外部驱动模块的方式，本发明只使用一个成像模组，通过液体透镜组变焦来实现兼容多种生物识别方式的目的，液体透镜组，液体透镜组变焦范围广、精度高、体积小；其驱动模块(第一驱动装置)无需复杂的机械结构，只需要施加不同的电压即可，结构简单、体积小、功耗低、变焦速度快；本发明可以嵌入小型化设备、移动终端以及笔记本电脑等。

另外，本发明的辅助光源可以根据环境调节光照强弱，环境适应性强，采集到的生物图像质量高。

而且，由于不同生物图像的采集需要透过的光的波长不同，以人脸识别和虹膜识别为例，采集人脸图像需要在可见光下进行，采集虹膜图像需要在近红外光下进行，若为满足两种模式，需要可见光和近红外光同时通过，会造成人脸识别模式下图像偏色，虹膜识别模式下虹膜图像受可见光干扰影响成像质量，现有技术中一般采用多片滤光片切换方式，虹膜识别模式下用近红外通过可见光截止滤光片，拍照模式(或人脸识别模式)下用可见光通过近红外截止滤光片，但此种方案不仅增加了成本，需要复杂机械结构控制滤光片切换，而且切换速度慢，长时间切换会造成机械控制部件磨损。本发明使用滤光波段可调的可调滤光器代替了现有技术中两片滤光片切换方式的方法，不需要复杂的机械结构控制滤光片切换，体积小，而且调节方便迅速，不会造成机械控制部件磨损。

故本发明的生物识别装置能够实现不同的生物识别方式；而且其结构简单，体积小、功耗低；变焦范围广、变焦精度高、变焦速度快；无需复杂的机械结构即可进行变焦和调节滤光波段，不会造成机械控制部件磨损；环境适应性强，能够采集质量高的生物图像。

附图说明

图1为本发明的生物识别装置一个实施例的结构示意图；

图2为本发明中的成像模组的一个实施例的结构示意图；

图3为当可调滤光器可以为液晶可调谐滤光器时，本发明中的成像模组的一个实施例的结构示意图；

图4为本发明中的液晶可调谐滤光器的一个实施例的示意图；

图5为本发明中的液晶可调谐滤光器的另一个实施例的示意图；

图6为当可调滤光器可以为介质薄膜可调滤光器时，本发明中的成像模组的一个实施例的结构图；

图7为本发明中的反射薄膜层的示意图；

图8为本发明中的介质薄膜可调滤光器的一个实施例的示意图；

图9为本发明中的介质薄膜可调滤光器的另一个实施例的示意图；

图10为本发明的生物识别装置的使用方法流程图；

图11为本发明的生物识别装置在人脸识别模式下，进行生物识别的方法流程图；

图12为本发明的生物识别装置在虹膜识别模式下，进行虹膜识别的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

一方面，本发明提供一种生物识别装置，其中一个实施例如图1和图2所示，包括中央处理单元1，中央处理单元1连接有驱动电路单元2、距离传感器3、存储单元4、辅助光源5和成像模组6，成像模组6包括成像镜头61、图像传感器62和可调滤光器63，成像镜头61包括液体透镜组611，图像传感器62通过连接器64与中央处理单元1连接，液体透镜组611连接有用于调节其焦距的第一驱动装置612，可调滤光器63连接有用于调节其滤光波段的第二驱动装置(未示出)，第一驱动装置612和第二驱动装置连接至驱动电路单元2。

成像模组用于采集生物图像，包括成像镜头、图像传感器和可调滤光器，成像镜头包括液体透镜组，液体透镜组连接有第一驱动装置，图像传感器通过连接器与中央处理单元连接，可调滤光器连接有第二驱动装置。

驱动电路单元用于为第一驱动装置提供驱动控制，控制液体透镜组进行变焦，也可同时为第二驱动装置提供驱动控制，必要时还为辅助光源提供驱动控制。

包括距离传感器用于感应是否有用户靠近，并反馈生物识别装置与用户之间的距离。

存储单元储用于存图像数据、注册模板数据、用户信息、生物识别装置的工作参数、生物识别装置工作日志以及运行中的临时数据等。

中央处理单元用于向成像模组、驱动电路单元、距离传感器、存储单元及辅助光源等发送控制命令，以及接收反馈回的数据信息进行分析处理，其中包括待识别图像的处理、得出认证结果。

辅助光源用于为生物识别装置识别时提供辅助照明光源以保证更好的识别效果，其可以包括可见光光源和近红外光光源，辅助光源的发射强度可以控制调节。

该生物识别装置还可以包括按键，用于用户对生物识别装置进行输入命令操作，还可增加语音提示单元，增加与用户的交互等等。

液体透镜的工作原理是将两种不相溶且折射率不同的液体封装在一起，由外部施加的电场改变液体本身形貌，来改变透镜本身的聚焦能力。两种不相容液体之间形成一个分界面，施加不同电压，改变形状即可改变该面曲率。

该生物识别装置在识别时，中央处理单元先判断进入哪种生物识别模式，本实施例的生物识别装置可以包括监控模式、人脸识别模式、虹膜识别模式以及其他生物识别模式等。每种生物识别模式的触发方式为多种，可为通过生物识别装置上的按键触发、或触摸屏上的相应按钮触发，以及通过距离传感器反馈的距离来触发等。

触发进入相应的生物识别模式后，第二驱动装置控制可调滤光器，调节可调滤光器的滤光波段，允许需要波段的光线通过，不需要波段的光线截止；本实施例的可调滤光器是指它本身的滤光波段(透过的光的波长)可调，这里的可调是指可调滤光器是一个装置，它本身的滤光波段可以变化，而不是指多个滤光片进行切换实现的可调；相应的，第一驱动装置控制液体透镜组进行变焦，采集清晰的生物图像。

相比于现有技术中采用在一个识别设备中使用多种成像模组的方式，和十几片或几十片透镜搭配复杂的外部驱动模块的方式，本实施例只使用一个成像模组，通过液体透镜组变焦来实现兼容多种生物识别方式的目的，液体透镜组，液体透镜组变焦范围广、精度高、体积小；其驱动模块(第一驱动装置)无需复杂的机械结构，只需要施加不同的电压即可，结构简单、体积小、功耗低、变焦速度快；本实施例可以嵌入小型化设备、移动终端以及笔记本电脑等。

另外，本实施例的辅助光源可以根据环境调节光照强弱，环境适应性强，采集到的生物图像质量高。

而且，由于不同生物图像的采集需要透过的光的波长不同，以人脸识别和虹膜识别为例，采集人脸图像需要在可见光下进行，采集虹膜图像需要在近红外光下进行，若为满足两种模式，需要可见光和近红外光同时通过，会造成人脸识别模式下图像偏色，虹膜识别模式下虹膜图像受可见光干扰影响成像质量，现有技术中一般采用多片滤光片切换方式，虹膜识别模式下用近红外通过可见光截止滤光片，拍照模式(或人脸识别模式)下用可见光通过近红外截止滤光片，但此种方案不仅增加了成本，需要复杂机械结构控制滤光片切换，而且切换速度慢，长时间切换会造成机械控制部件磨损。本实施例使用滤光波段可调的可调滤光器代替了现有技术中两片滤光片切换方式的方法，不需要复杂的机械结构控制滤光片切换，体积小，而且调节方便迅速，不会造成机械控制部件磨损。

最后，本实施例的辅助光源可以根据环境调节光照强弱，环境适应性强，采集到的生物图像质量高。

故本实施例的生物识别装置能够实现不同的生物识别方式；而且其结构简单，体积小、功耗低；变焦范围广、变焦精度高、变焦速度快；无需复杂的机械结构即可进行变焦和调节滤光波段，不会造成机械控制部件磨损；环境适应性强，能够采集质量高的生物图像。

本发明的可调滤光器可以为本领域技术人员能够想到的的各种可调滤光器，这里给出两个实施例：

实施例一：

可调滤光器可以为液晶可调谐滤光器75’，如图3至图5所示，液晶可调谐滤光器75’包括至少一个液晶可调谐滤光元件，液晶可调谐滤光元件包括两片平行的偏振片751’，两片偏振片751’之间设置有液晶层752’和石英晶体层753’，液晶层752’由玻璃基板754’封装，第二驱动装置79’为控制液晶长轴角度的电压控制装置，电压控制装置连接液晶层。

本实施例的成像模组结构示意图如图3所示，其包括光学透镜组74、液晶可调谐滤光器75’、驱动装置79’和图像传感器72’，还包括镜筒、镜座等(未画出)，液晶可调谐滤光器可放置于成像模组的最前端或者光学透镜组和图像传感器之间，第二驱动装置可为电压控制装置，通过对施加不同电压来改变液晶可调谐滤光器的滤光波段。用于拍照或者人脸识别时，通过第二驱动装置施加电压调节液晶可调谐滤光器的滤光波段到允许可见光波段通过，其他波段截止；用于虹膜识别时，通过第二驱动装置施加电压调节液晶可调谐滤光器的滤光波段到允许近红外波段通过，其他波段截止。

液晶可调谐滤光器利用了液晶的特殊特性，液晶是一种特殊的材料，其既有液体的流动性、连续性，又具有晶体的双向异性，具有很多特殊性质。液晶可调谐滤光器就是利用了其电控双折射效应，液晶的光轴方向与其晶体的分子长轴方向一致，当对液晶施加外部电压时，由于电场强度的作用使得液晶分子的长轴旋转一个角度即光轴发生了变化，从而使得通过液晶的光被调制，利用这种电控双折射效应进行可调谐选波。

本实施例使用液晶可调谐滤光器，通过电压控制装置的不同电压来改变液晶可调谐滤光器的滤光波段，结构简单，不需要机械结构。

实施例二：

可调滤光器可以为介质薄膜可调滤光器75”，如图6至图9所示，介质薄膜可调滤光器75”包括玻璃基板751”和设置在玻璃基板751”上的至少2个反射薄膜层752”，相邻的反射薄膜层752”之间设置有间隔层753”，反射薄膜层752”为两种不同折射率的介质薄膜(754”和755”)交替排布结构，第二驱动装置79”为调节介质薄膜可调滤光器角度的角度调节装置、调节介质薄膜可调滤光器腔长的腔长调节装置或调节介质薄膜折射率的折射率调节装置。

本实施例的成像模组结构示意图如图6，其包括光学透镜组74”、介质薄膜可调滤光器75”、驱动装置79”和图像传感器72”，还包括镜筒、镜座等(未画出)，介质薄膜可调滤光器可放置于成像模组的最前端或者光学透镜组和图像传感器之间。

介质薄膜可调滤光器为基于光的薄膜干涉原理的干涉型滤光器，其包括单个或多个滤波腔结构，如图8，每个滤波腔包含两个反射薄膜层和一个间隔层。图7为本实施例的滤波腔的反射薄膜层示意图，反射薄膜层是多层高、低折射率交替的膜层。图8为本实施例的单腔的介质薄膜可调滤光器结构示意图，其包括两个反射薄膜层、一个间隔层以及玻璃基板，该单腔介质薄膜可调滤光器实际为一个带通滤波器，将入射光线中某些波段的光线透过，某些波段的光线反射来实现滤波。图9为本实施例的多腔的介质薄膜可调滤光器结构示意图，其主要由两个或多个滤波腔构成。介质薄膜可调滤光器的滤光波段主要由玻璃基板上的介质薄膜、玻璃基板的材料、各介质薄膜的折射率与厚度，以及滤波腔数量决定。

介质薄膜可调滤光器调节滤光波段的方式主要有三种：一、角度调节方式，主要是利用滤光的角度敏感特性，通过改变入射到介质薄膜可调滤光器表面的入射角度大小来实现，角度调节装置可为线圈或步进电机等驱动机构二、腔长调节方式，通过腔长调节装置改变介质薄膜可调滤光器的腔长来实现，可以为压电机构或其他机械机构；三、折射率调节方式，通过改变介质薄膜的折射率来实现，三种方式中改变入射角度调节方式最为简单方便。上述虽然有机械机构，但是此时机械机构只需要简单的控制介质薄膜可调滤光器一个部件即可，相比现有技术中控制两片滤光片切换的机构来说，是很简单的。

用于拍照或者人脸识别时，通过第二驱动装置调节介质薄膜可调滤光器的角度使滤光波段调整到允许可见光波段通过，其他波段截止；用于虹膜识别时，通过第二驱动装置调节介质薄膜可调滤光器角度使滤光波段调整到允许近红外波段通过，其他波段截止。

本实施例使用介质薄膜可调滤光器，通过角度调节装置、腔长调节装置或折射率调节装置来改变介质薄膜可调滤光器的滤光波段，结构简单，调节方便。

上述的可调滤光器对透过的光的波长的调节范围为400-650nm和700-900nm，分别用于人脸识别和虹膜识别。

本发明中，液体透镜组包括至少一片液体透镜，这些液体透镜可以为电润湿式透镜或介电式透镜，第一驱动装置可以为电压控制装置。

液体透镜是将液体作为透镜通过改变液体的曲率来改变焦距。液体透镜可以为电润湿式透镜。电润湿式透镜是利用介质上电润湿(EWOD)原理的可变焦光透镜。它可以通过外加电压改变液滴的形状，进而改变其焦距，此时第一驱动装置为电压控制装置，不需配备机械部件。

而且，成像镜头还可以包括镜筒613、镜座614和固体透镜组615，液体透镜组611和固体透镜组615设置在镜筒613内，镜筒613设置在镜座614上。

上述的固体透镜是指现有技术中一般的透镜，区别于液态透镜，固体透镜组包括一个或多个光学透镜，可为玻璃或塑料透镜等，与液体透镜组共同组成成像光学系统，液态透镜组包括一个或多个液态透镜，第一驱动装置用于驱动液态透镜组变焦。

另外，图像传感器可以为CCD或CMOS传感器，第一驱动装置和第二驱动装置可以为同一装置或不同装置。

最后，如图1所示，中央处理单元1还可以连接有光照传感器7，光照传感器7和距离传感器3共同作为传感单元8，本发明还可以包括显示单元9，显示单元9与中央处理单元1连接，用于显示生物识别装置相关提示信息、也可显示实时图像，其可为触摸屏或LCD屏。

另一方面，本发明提供一种上述任一的生物识别装置进行生物识别的方法。其中一个实施例为：

距离传感器实时采集使用者与生物识别装置的距离值；距离传感器实时采集距离值，供后续的各个步骤使用，在本实施例中，距离值以电压值表示，我们称其为距离电压值，记为Vx。

启动相应的生物识别模式；其中常用的生物识别模式有人脸识别模式和虹膜识别模式等；可以通过多种触发方式启动相应的生物识别模式；具体的，可为通过生物识别装置上的按键、触摸屏上的相应按钮发送触发命令进行触发，以及通过上述距离值来触发。

驱动电路单元控制第二驱动装置驱动可调滤光器，使可调滤光器允许该生物识别模式下需要的波段通过；并且，本步骤还可以开启辅助光源，也可以在后续步骤再开启辅助光源。

中央处理单元根据距离值得到控制命令；控制命令包括补光控制命令和变焦控制命令。

中央处理单元根据Vx计算得到辅助光源的电流值Ix(包含在补光控制命令中)，可以通过预先实现拟合好的Vx与Ix的关系计算(可以是函数，也可以是曲线)，也可以通过预先存储的Vx与Ix的对应关系表得到。

中央处理单元根据Vx计算得到驱动电路单元的输出电压值vx(包含在变焦控制命令中)，可以通过预先实现拟合好的Vx与vx的关系计算(可以是函数，也可以是曲线)，也可以通过预先存储的Vx与成像镜头的焦距Fx的对应关系表得到Fx，然后通过预先存储的Fx与vx以及液体透镜组的焦距fx的对应关系表得到vx。

本步骤中的距离值是经过后续步骤校正后的距离值，第一次执行本步骤时，校正后的距离值与校正前的距离值相同(相当于不校正)。

辅助光源根据补光控制命令调节自身亮度，驱动电路单元根据变焦控制命令控制第一驱动装置使液体透镜组变焦。以人脸识别模式和虹膜识别模式为例，在人脸识别模式下，辅助光源为可见光光源，在虹膜识别模式下，辅助光源为近红外光光源，也可以包括可见光光源。

辅助光源的电路调节其自身电流为Ix，进行补光，驱动电路单元调节其输出电压为vx，第一驱动装置根据vx调节液体透镜组的焦距为fx，使得整个成像镜头变焦为Fx。

成像模组采集生物图像；成像模组可以实时采集生物图像，并可以实时显示在显示单元上，方便用户调节，生物图像可以是虹膜图像和人脸图像等。

中央处理单元判断生物图像是否合格，若是，进行生物识别，否则，中央处理单元根据生物图像计算得到使用者与生物识别装置的距离值，使用该距离值对距离传感器采集的距离值进行校正，并转至中央处理单元根据距离值得到控制命令。

以人脸识别模式和虹膜识别模式为例，可以通过一系列的算法判断人脸图像或虹膜图像是否合格，包括噪音、清晰度等，若合格，直接进行后续的识别过程，否则，中央处理单元根据人脸图像或虹膜图像计算得到使用者与生物识别装置的距离值VL，使用该距离值VL对距离传感器采集的距离值Vx进行校正，取VL和Vx的平均值作为新的Vx，并转至中央处理单元根据距离值得到控制命令的步骤；VL可以通过测量虹膜图像上双眼的间距L(本发明采集的是双目虹膜图像)，并通过该间距L计算得到(可以通过预先拟合好的曲线或预先设置好的对应关系表得到)。

本实施例的生物识别装置用于人脸识别时的工作流程图如图11和12所示(以人脸识别模式和虹膜识别模式为例)，其中图11为人脸识别模式下，进行生物识别的方法流程图。图12为人脸识别模式下，进行生物识别的方法流程图.当通过前述方式之一触发人脸识别模式或虹膜识别模式后，装置启动成像模组、传感单元、辅助光源，同时第二驱动装置将成像模组的滤光片单元设置为允许需要的波段通过；然后距离传感器采集使用者与生物识别装置的距离值并将其发送到中央处理单元，中央处理单元根据该距离值得到补光控制命令和变焦控制命令并发送；辅助光源根据补光控制命令调节自身亮度，驱动电路单元根据变焦控制命令控制第一驱动装置使液体透镜组变焦，改变整个成像镜头的焦距；补光和变焦后，成像模组采集人脸图像或虹膜图像并发送给中央处理单元，中央处理单元判断人脸图像或虹膜图像是否合格，若合格，直接进行后续识别，不合格，则计算得到使用者与生物识别装置的距离值并用该距离值对前述的距离传感器采集的距离值进行校正，继续之前的流程，直至图像合格。

本实施例通过距离传感器采集距离值来进行补光和变焦，简单方便，并且人脸图像或虹膜图像再次得到距离值，对距离传感器采集的距离值进行校正，使得补光和变焦精度高、速度快，用户体验性好。

而且，本实施例还可以通过光照传感器采集环境光照强度，对辅助光源进行精确调整。

本发明中，可以通过多种方法判断启动相应的生物识别模式，其中一个实施例为：

中央处理单元对得到的距离值与预先设定的第一距离阈值和第二距离阈值进行比对，若得到的距离值介于第一距离阈值和第二距离阈值之间，则进入人脸识别模式，若得到的距离值介于第二距离阈值和零之间，则进入虹膜识别模式，其中，第一距离阈值大于第二距离阈值。

本实施例中的生物识别装置包括监控模式、人脸识别模式和虹膜识别模式，通过距离传感器反馈的距离值Vx来触发进入相应的生物识别模式。具体流程为：生物识别装置处于监控模式，判断距离值Vx是否小于第一距离阈值，若否，则认为前方没有人，继续处于监控模式；若距离值Vx介于第一距离阈值和第二距离阈值之间，则进入人脸识别模式，若距离值Vx介于第二距离阈值和零之间，则进入虹膜识别模式，其中第一距离阈值优选为0.8m，第二距离阈值优选为0.5m，即：距离值在0.8-0.5m之间触发人脸识别模式，距离值在0.5-0m之间触发虹膜识别模式。

第一距离阈值和第二距离阈值可以用电压值的形式表示，记为V0和V1，中央处理单元根据上述的Vx与V0和V1的关系，来确定进入何种生物识别方式，具体为：若Vx>V1，表示距离传感器未感应到前方有人，并且生物识别装置上的按键、触摸屏上的相应按钮未被按下(未发送触发命令)，则保持在监控模式；若V0<Vx<V1，表示生物识别装置上对应人脸识别的按键、触摸屏上对应人脸识别的按钮被按下，或者用户进入了生物识别装置的人脸采集距离，则进入人脸识别模式；若Vx<V0，表示生物识别装置上对应虹膜识别的按键、触摸屏上对应虹膜识别的按钮被按下，或者用户进入了生物识别装置的虹膜采集距离，则进入虹膜识别模式。如图10所示。

本实施例通过距离传感器触发进入不同的生物识别模式，简单方便。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种生物识别装置，包括中央处理单元，其特征在于，所述中央处理单元连接有驱动电路单元、距离传感器、存储单元、辅助光源和成像模组，所述成像模组包括成像镜头、图像传感器和可调滤光器，所述成像镜头包括液体透镜组，所述图像传感器通过连接器与所述中央处理单元连接，所述液体透镜组连接有用于调节其焦距的第一驱动装置，所述可调滤光器连接有用于调节其滤光波段的第二驱动装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置连接至所述驱动电路单元。

2.根据权利要求1所述的生物识别装置，其特征在于，所述可调滤光器为液晶可调谐滤光器或介质薄膜可调滤光器。

3.根据权利要求2所述的生物识别装置，其特征在于，所述可调滤光器对透过的光的波长的调节范围为400-650nm和700-900nm。

4.根据权利要求1所述的生物识别装置，其特征在于，所述液体透镜组包括至少一片液体透镜，所述液体透镜为电润湿式透镜或介电式透镜，所述第一驱动装置为电压控制装置。

5.根据权利要求1所述的生物识别装置，其特征在于，所述成像镜头还包括镜筒、镜座和固体透镜组，所述液体透镜组和固体透镜组设置在所述镜筒内，所述镜筒设置在所述镜座上。

6.根据权利要求1至5任一所述的生物识别装置，其特征在于，所述图像传感器为CCD或CMOS传感器。

7.根据权利要求1至5任一所述的生物识别装置，其特征在于，所述第一驱动装置和第二驱动装置为同一装置或不同装置。

8.一种权利要求1至7任一所述的生物识别装置进行生物识别的方法，其特征在于，包括：

距离传感器实时采集使用者与生物识别装置的距离值；

启动相应的生物识别模式；

驱动电路单元控制第二驱动装置驱动可调滤光器，使可调滤光器允许该生物识别模式下需要的波段通过；

中央处理单元根据距离值得到控制命令；所述控制命令包括补光控制命令和变焦控制命令；

辅助光源根据补光控制命令调节自身亮度，驱动电路单元根据变焦控制命令控制第一驱动装置使液体透镜组变焦；

成像模组采集生物图像；

中央处理单元判断生物图像是否合格，若是，进行生物识别，否则，中央处理单元根据生物图像计算得到使用者与生物识别装置的距离值，使用该距离值对距离传感器采集的距离值进行校正，并转至所述中央处理单元根据距离值得到控制命令。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述启动相应的生物识别模式包括：

中央处理单元对得到的距离值与预先设定的第一距离阈值和第二距离阈值进行比对，若得到的距离值介于第一距离阈值和第二距离阈值之间，则进入人脸识别模式，若得到的距离值介于第二距离阈值和零之间，则进入虹膜识别模式，其中，第一距离阈值大于第二距离阈值。