CN105959592A - 一种自适应光线的生物计量信息采集装置和方法 - Google Patents

一种自适应光线的生物计量信息采集装置和方法 Download PDF

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CN105959592A CN201610375330.8A CN201610375330A CN105959592A CN 105959592 A CN105959592 A CN 105959592A CN 201610375330 A CN201610375330 A CN 201610375330A CN 105959592 A CN105959592 A CN 105959592A
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李治农
叶善辉
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Abstract

本申请提供了一种自适应光线的生物计量信息采集装置，包括：发光单元，用于向遮挡物发射红外线，所述发光单元发出的红外线的强度可调；感测单元，用于感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像；亮度分析单元，用于提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内；补光调节单元，用于当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元的发光强度，反之则增加发光单元的发光强度，直至得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像。本发明能够直接提取采集到的图像的亮度，更直观的根据提取结果对光源的光线进行调整，获取的图像清晰度更高。

Description

一种自适应光线的生物计量信息采集装置和方法
技术领域
本申请涉及生物识别领域，特别地，涉及一种可视化的生物计量信息采集装置和方法。
背景技术
生物识别技术及相关产品已经广泛地用于用户标识和验证/鉴权，例如考勤机，安防行业的智能锁、门禁机、梯控，出入口控制的通道产品、停车场产品、视频监控产品，都可以引入这种生物特征身份识别方式，达到时间管理、出入口安全控制、人流统计等目的。生物识别技术还可以集成应用于大型软件、项目，具体这些产品可以应用于银行、企事业单位、监狱、家庭、学校等等任何需要出入口控制、安全控制的环境，甚至可以建立集成生物特征的身份证，建立数据库，用于寻找走失、拐卖儿童。
指纹具有唯一性，且易于采集，因此是最常用的用于识别个人的生物特征之一。与此同时，由于指纹采集为接触式采集，取样时对手指的要求很高，手指指纹表面的干湿程度、清洁程度都会对采集到的指纹图像产生影响，使识别的准确度降低，用户体验较差。目前，解决这一问题的方案之一是采用非接触式采集的生物作为识别个人的生物特征。例如：手掌掌纹、手掌血管图像、面部图像、面部骨骼图像、虹膜等。非接触式采集的方法在本领域中已被普遍使用，有效地解决了指纹识别通过率低的问题。
然而，非接触式采集也存在一定的问题，例如：由于依靠摄像头和感测器识别遮挡物，环境光线对获取的图片的质量具有很大的影响。自然光的强度时刻都在变化，晴天阳光直射地面的照度可达到100000勒克斯，晴天背阴处的照度约为10000勒克斯，阴天室外的照度为也可达到3000勒克斯，即使在晴天的半室外环境，光强度仍可达到3000勒克斯。不同的场所环境光线相差巨大，室外强，室内弱，即使在室内，窗子边的光线强度与室内也相差很大。因此，亟需提供一种方法克服自然光强度的变化对取像质量的影响。
发明内容：
本申请解决的技术问题之一是提供一种自适应光线的生物计量信息采集装置，包括：发光单元，用于向遮挡物发射红外线，所述发光单元发出的红外线的强度可调；感测单元，用于感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像；亮度分析单元，用于提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内；补光调节单元，用于当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元的发光强度，反之则增加发光单元的发光强度，直至得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像。
根据本发明的其中一个方面，所述生物计量信息采集装置还包括：探测单元，用于探测所述采集装置的取像范围内是否存在遮挡物以及当检测到遮挡物存在时输出唤醒信号。
根据本发明的其中一个方面，所述探测单元为反射式红外侦测单元。
根据本发明的其中一个方面，所述发光单元为红外灯阵列单元。
根据本发明的其中一个方面，所述感测单元为红外摄像头，其中，所述红外摄像头的取像范围即为采集装置的取像范围。
根据本发明的其中一个方面，所述发光单元发出的光线照射的范围大于或等于所述红外摄像头的取像范围。
根据本发明的其中一个方面，所述亮度分析单元获取图像亮度的方法为：
提取获取的图像每一个像素点的色彩饱和度；
计算全部像素点的色彩饱和度的加权平均值，即为该图像的亮度值。
根据本发明的其中一个方面，所述发光单元的补光强度范围为200～2500cd/cm2。
根据本发明的其中一个方面，所述补光调节单元增加或减小发光单元亮度的方法为：调整红外灯阵列单元中每一个发光的红外灯的发光强度。
根据本发明的其中一个方面，所述补光调节单元用于：当图像的亮度超出补光调节单元所能调整的范围时，则可调整感测单元的曝光区间：当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，则下调感测单元的曝光区间参数；当获取的图像亮度超出可识别的亮度下限时，则上调感测单元的曝光区间参数。相应的，本发明还提供了一种自适应光线的生物计量信息采集方法，包括：通过发光单元向遮挡物发射红外线，所述发光单元发出的红外线的强度可调；通过感测单元感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像；通过亮度分析单元提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内；通过补光调节单元对发光单元的发光强度进行调节，当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元的发光强度，反之则增加发光单元的发光强度，直至得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像。
根据本发明的其中一个方面，在发光单元发射红外线之前还包括：通过探测单元探测所述采集装置的取像范围内是否存在遮挡物，以及当检测到遮挡物存在时输出唤醒信号。
根据本发明的其中一个方面，所述探测单元为反射式红外侦测单元。
根据本发明的其中一个方面，所述发光单元为红外灯阵列单元。
根据本发明的其中一个方面，所述感测单元为红外摄像头，其中，所述红外摄像头的取像范围即为采集装置的取像范围。
根据本发明的其中一个方面，所述发光单元发出的光线照射的范围大于或等于所述红外摄像头的取像范围。
根据本发明的其中一个方面，所述亮度分析单元获取图像亮度的方法为：提取获取的图像每一个像素点的色彩饱和度；计算全部像素点的色彩饱和度的加权平均值，即为该图像的亮度值。
根据本发明的其中一个方面，所述发光单元的补光强度范围为200～2500cd/cm2。
根据本发明的其中一个方面，所述补光调节单元增加或减小发光单元亮度的方法为：调整红外灯阵列单元中每一个发光的红外灯的发光强度。
根据本发明的其中一个方面，所述通过补光调节单元对发光单元的发光强度进行调节的方法为：当图像的亮度超出补光调节单元所能调整的范围时，调整感测单元的曝光区间；当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，下调感测单元的曝光区间参数；当获取的图像亮度超出可识别的亮度下限时，上调感测单元的曝光区间参数。本发明提供的采集装置能够直接感测采集到的图像的亮度，并根据所述获取的图像的亮度调节光源的发光强度，从而获得亮度合适、便于识别的图像。相比于现有技术中采用光线传感器获取外界光线强度的设备，本发明能够直接提取采集到的图像的亮度，更直观的根据提取结果对光源的光线进行调整，获取的图像清晰度更高。
本领域普通技术人员将了解，虽然下面的详细说明将参考图示实施例、附图进行，但本申请并不仅限于这些实施例。而是，本申请的范围是广泛的，且意在仅通过后附的权利要求限定本申请的范围。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一个实施例中的生物计量信息采集装置的示意图；
图2为本发明一个实施例中的生物计量信息的采集方法流程图；
图3为本发明一个实施例中的生物计量信息的采集装置的结构示意图；
图4(a)为本发明一个实施例中采集到的获取的亮度过低的图像示意图；
图4(b)为本发明一个实施例中采集到的获取的亮度过高的图像示意图；
图5为分别对图4(a)和(b)中采集到的生物计量信息图像在调整光源强度后重新获取的图像；
图6为本发明一个实施例中的生物计量信息的采集装置用于用户标识和授权的示例性系统的示意图；
图7为本发明另一个实施例中的生物计量信息的采集装置用于用户标识和授权的示例性系统的示意图；
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施例作详细描述。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
在下面详细的描述中，作为示例列举出了多个特定的细节从而提供对于相关实施例的全面理解。然而，对于本领域的技术人员来说，可以不限于这些细节或者连同附加特征来实现本发明。在其他的例子中，在相对高的层面上无有细节地对公知的方法、进程、系统、组件和/或电路进行描述，从而避免对本发明造成不必要的模糊化。
本发明描述了基于多模式生物计量信息的采集装置以及基于该装置的个人标识装置与方法。个人的多模式生物计量信息可以包括但不限于与个人的面部图像相关的信息以及与手掌特征相关的信息。这种用户标识的应用包括安全进入，例如建筑物、设备、安装在计算设备上的软件应用等。例如，当个人试图通过由安全系统(例如安装在门上或者门的附近)控制的门进入建筑物时，安全系统可以通知个人将指头放置在用户标识设备上。用户标识设备可以确定该个人是否具有被允许进入该建筑物的已知并且/或授权的身份。
图1示出了本发明一个实施例中的一种自适应光线的生物计量信息采集装置，包括：发光单元110、感测单元120、亮度分析单元130、补光调节单元140。下面将结合附图对上述部分进行详细介绍。
所述发光单元110用于向遮挡物发射红外线，所述发光单元110发出的红外线的强度可调。具体的，如图3所示，所述发光单元110为由发光强度可调的红外LED灯组成的阵列。经过测验，亮度范围为200～2500cd/cm2的图像的识别度相比于具有其他亮度的图像具有更高的识别度，因此，发光单元的发光强度范围应大于等于200～2500cd/cm2。在实际中，物计量信息采集装置多用于个人识别系统，并且其应用环境多为室内或半室外，这些环境的光线强度的变化幅度要小于室外的光照强度变化幅度，因此所述采集装置的发光单元110的发光强度范围可以根据设备的应用环境进行设置，例如，在光照强度变化较小的室内，发光单元的强度变化范围可以为300～600cd/cm2，在光照强度变化较大的半室外，发光单元的强度变化范围可以为400～2500cd/cm2。发光单元110的强度变化范围由组成所述红外灯阵列的每一个单独的LED灯的发光强度和数目决定，例如，当发光单元110所需的最大光照强度为800cd/cm2时，可以采用10个最大光照强度为80cd/cm2的红外LED灯组成发光单元110。在实际中，考虑到由于光波之间的干涉而引起的叠加作用，LED灯的数目可以减小为6～8个，由使用的LED红外灯的功率决定。在其他实施例中，除LED灯以外，也可采用其他类型的灯发射红外线，例如激光红外灯等。发光单元的型号的种类仅仅用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的限制。
所述感测单元120用于感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像。具体的，所述感测单元120为红外摄像仪。红外摄像仪能够准确的捕捉被遮挡物反射的红外线，同时有效过滤掉取像范围内其他因素的干扰，例如静态或动态的背景图案、距离遮挡物较远的其他遮挡物体等。所感测单元120的取像范围即为本发明中的采集装置的取像范围。需要注意的是，所述发光单元110的发光范围大于或等于所述感测单元120的取像范围，通常需大于所述感测单元120的取像范围。
所述亮度分析单元130用于提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内。补光调节单元140，用于当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元的发光强度，反之则增加发光单元的发光强度，直至得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像。
具体的，所述亮度分析单元130和补光调节单元140在硬件上均通过具有特定功能的集成电路实现，对应图3的设备示意图中的CPU。所述亮度分析单元130接收到感测单元120传输来的图像后，对图像进行分析处理，获得所述图像的亮度，并判断该亮度是否处于可识别的亮度范围内。具体的，首先计算所述获取的图像的每一个像素点上的色彩饱和度。通常所说的色彩饱和度是指关于红、蓝、绿三原色的饱和度。饱和度的计算方法在现有技术中可以通过多种算法实现，为本领域的公知常识。在本发明的一个实施例中，采用一种较为简单的饱和度的计算方法为，即饱和度Y＝(B+Gb+Gr+R)/4，其中，R代表该像素点关于红色的感光值，B代表该像素点关于蓝色的感光值，Gb、Gr代表该像素点关于蓝色的感光值，获取上述四个值之后进行加权平均即可得到该像素点的饱和度。对获取的图像上的全部像素点的饱和度进行加权平均之后，即可得到获取的图像的亮度值。之后将所述亮度值与预定的亮度范围进行匹配，当亮度值大于最大亮度时，向补光调节单元140输出降低发光单元110亮度的信号；反之当当亮度值小于最大亮度时，向补光调节单元140输出提高发光单元110亮度的信号。之后由感测单元120重新获取遮挡物的图像，直至获得亮度合适的图像为止。
所述补光调节单元140接收到亮度分析单元的输出的信号后，对发光单元110的亮度进行适应性调整。当亮度值大于最大亮度时，降低发光单元110亮度；反之当当亮度值小于最大亮度时，提高发光单元110亮度。具体的，组成所述发光单元110的红外灯的发光强度与流经其中的电流的大小成正比，所述补光调节单元140通过控制发光单元110中的电流的强弱控制其发光强度。之后由感测单元120重新获取遮挡物的图像，直至获得亮度合适的图像为止。
在本发明的另一个实施例中，所述通过补光调节单元140对获取的图像的亮度进行调节的方法为：当图像的亮度超出补光调节单元所能调整的范围时，调整感测单元的曝光区间；当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，下调感测单元的曝光区间参数；当获取的图像亮度超出可识别的亮度下限时，上调感测单元的曝光区间参数。
除了发光单元100的发光强度以外，感测单元120的曝光强度也会直接影响获取的图片亮度。因此，可以通过调整感测单元120的曝光参数对获取的图像的亮度值进行调整。在本实施例中，所述感测单元120可以是CMOS镜头。具体的，首先设定默认曝光参数，曝光参数包括快速曝光区间和慢速曝光区间，构成曝光区间。当获取的图像亮度值大于最大亮度时，降低曝光参数，即将曝光区间住下调整；反之当当亮度值小于最大亮度时，提高曝光参数，即将曝光区间住上调整。在实际应用中，所述补光调节单元140可以只通过调整发光单元110的发光强度调整获取的图片亮度，也可以只通过调整感测单元120的曝光参数调整获取的图片亮度，也可以将二者结合，在调整发光单元110发光强度的同时调整感测单元120的曝光参数，以获取更大的补光范围。
优选的，所述生物计量信息采集装置还包括：探测单元150。
所述探测单元150用于探测所述采集装置的取像范围内是否存在遮挡物。具体的，探测单元150包括彩色摄像头和确认单元。所述彩色摄像头用于对摄像头的摄像范围内出现的图像进行监测，当监测到图像变化时，将变化的图像发送给确认单元。所述确认单元用于对彩色摄像头监测到的图像进行分析处理，判断获取的图像中是否包含需要采集的生物计量信息，并在检测到的该生物计量信息时，输出包含确认信息的结果。
探测单元150的目的是过滤干扰信号，降低系统功耗，确保只有当遮挡物为待获取的生物计量信息时才启动发光单元110和感测单元120。所述待获取的生物计量信息可以为人的面部特征、手掌的掌纹特征、手掌血管特征以及虹膜特征等。根据生物计量信息的不同，所述探测单元150的结构针对性的具有不同的结构和特点，这些均为本领域的公知常识，在此不再赘述。
在实际使用中，所述发光单元110、感测单元120、亮度分析单元120以及补光调节单元140均处于关闭状态。当待识别图像为其他干扰图像，如其他遮挡物时，上述各部分均保持关闭状态。彩色摄像头则随时处于工作状态，对探测范围内的图像进行实时监控，当探测范围内的图像发生变化时，捕捉变化后的图像，并将该图像发送给确认单元，此时确认单元启动，对彩色摄像头获取的图像进行识别，当判断出获取的图像包含待采集的生物计量信息后，输出确认信息。发光单元110和感测单元120接收到该确认信息后，按照预设程序先后启动。所述确认单元可以是控制器、微型单片机等具有逻辑控制功能的器件，如何实现确认单元是本领域的常用技术手段，在此不再赘述。
在本发明的另一个实施例中，所述探测单元150为反射式红外侦测单元。该反射式红外侦测单元按照一定的时间间隔持续的向外发射红外线，当接收到发出红外线被遮挡物反射回的红外线时，判断存在遮挡物，发出确认信号，开启发光单元110和感测单元120。相比于彩色摄像头作为探测单元150的实施例，反射式红外侦测单元具有成本低、集成度高、体积小的特点，同时其识别精度也相应的较低。在实际中探测单元150可根据实际需要进行选取。同时，所述探测单元150也可以时其他不限于上述两种装置的其他装置。
相应的，如图2所示，本发明还提供了一种自适应光线的生物计量信息采集方法，包括以下步骤：
S210.通过发光单元110向遮挡物发射红外线，所述发光单元110发出的红外线的强度可调；
S220.通过感测单元120感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像；
S230.通过亮度分析单元130提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内；
S240.通过补光调节单元140对发光单元110的发光强度进行调节，当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元110的发光强度，反之则增加发光单元110的发光强度；
S250.得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像。
优选的，在步骤S210之前还包括步骤S200：通过探测单元150探测所述采集装置的取像范围内是否存在遮挡物，当检测到遮挡物存在时输出唤醒信号。
下面将结合具体的实施例对上述方法进行详细说明。
首先，在步骤S200中，所述探测单元150用于探测所述采集装置的取像范围内是否存在遮挡物。探测单元150的目的是过滤干扰信号，降低系统功耗，确保只有当遮挡物为待获取的生物计量信息时才启动发光单元110和感测单元120。在本发明的一个实施例中，上述探测单元150包括彩色摄像头和确认单元。当所述彩色摄像头监测到图像变化时，将变化的图像发送给确认单元。当所述确认单元判断获取的图像中包含需要采集的生物计量信息时，输出包含确认信息的结果。
在本发明的另一个实施例中，所述探测单元150为反射式红外侦测单元。该反射式红外侦测单元按照一定的时间间隔持续的向外发射红外线，当接收到发出红外线被遮挡物反射回的红外线时，判断存在遮挡物，发出确认信号，开启发光单元110和感测单元120。相比于彩色摄像头作为探测单元150的实施例，反射式红外侦测单元具有成本低、集成度高、体积小的特点，同时其识别精度也相应的较低。在实际中探测单元150可根据实际需要进行选取。同时，所述探测单元150也可以时其他不限于上述两种装置的其他装置。
所述待获取的生物计量信息可以为人的面部特征、手掌的掌纹特征、手掌血管特征以及虹膜特征等。根据生物计量信息的不同，所述探测单元150的结构针对性的具有不同的结构和特点，这些均为本领域的公知常识，在此不再赘述。在下面的叙述中，以手掌的掌纹图像作为待采集的生物计量信息为例对本发明进行说明。
在步骤S210中，通过发光单元110向遮挡物，即手掌，发射红外线，所述发光单元110发出的红外线的强度可调。具体的，如图3所示，所述发光单元110为由发光强度可调的红外LED灯组成的阵列。所述发光单元110的发光强度范围应为200～2500cd/cm2。发光单元110开启之后，其发光强度为初始值500cd/cm2。手掌将所述红外线反射回采集装置后，感测单元120即可对被反射的红外线进行感测。
接下来，在步骤S220中，通过感测单元120感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像。所述感测单元120为红外摄像仪。红外摄像仪能够准确的捕捉被遮挡物反射的红外线，同时有效过滤掉取像范围内其他因素的干扰，例如静态或动态的背景图案、距离遮挡物较远的其他遮挡物体等。所感测单元120的取像范围即为本发明中的采集装置的取像范围。需要注意的是，所述发光单元110的发光范围大于或等于所述感测单元120的取像范围，通常需大于所述感测单元120的取像范围。
接下来，在在步骤S230中，通过亮度分析单元130提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内。所述亮度分析单元130接收到感测单元120传输来的图像后，对图像进行分析处理，获得所述图像的亮度，并判断该亮度是否处于可识别的亮度范围内。具体的，首先计算所述获取的图像的每一个像素点上的色彩饱和度。对获取的图像上的全部像素点的饱和度进行加权平均之后，即可得到获取的图像的亮度值。之后将所述亮度值与预定的亮度范围进行匹配，当亮度值大于最大亮度，如获得如图4(b)中的图案时，亮度分析单元130向补光调节单元140输出降低发光单元110亮度的信号；反之当当亮度值小于最大亮度时，如获得如图4(a)中的图案时，亮度分析单元130向补光调节单元140输出提高发光单元110亮度的信号。
接下来，在步骤S240中，通过补光调节单元140对发光单元110的发光强度进行调节，当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元110的发光强度，反之则增加发光单元110的发光强度。由于组成所述发光单元110的红外灯的发光强度与流经其中的电流的大小成正比，所述补光调节单元140通过控制发光单元110中的电流的强弱控制其发光强度。在图4(a)所示的情况中，获取的图像亮度过低，需要增加电流来增加发光单元110的发光强度，从而使图像接收到的红外线强度加强，获得亮度较高的图像；在图4(b)所示的情况中，获取的图像亮度过高，需要减小电流来减小发光单元110的发光强度，从而使图像接收到的红外线强度减弱，获得亮度较低的图像。
最后，在步骤S250中，当发光单元110的发光强度进行适应性的增加或减小之后，即可得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像，如图5所示。
本发明提供的采集装置能够直接感测采集到的图像的亮度，并根据所述获取的图像的亮度调节光源的发光强度，从而获得亮度合适、便于识别的图像。相比于现有技术中采用光纤传感器获取外界光线强度的设备，本发明能够直接提取采集到的图像的亮度，更直观的根据提取结果对光源的光线进行调整，获取的图像清晰度更高。
需要说明的是，本发明中的生物信息采集装置以及基于该装置的个人标识装置与方法可以用于用户的标识与授权，参见图6，图6为根据本发明的实施例的用于用户标识和授权的示例性系统600的高层面描绘。在图6中，示例性系统600包括服务器630、身份识别设备640、一个或多个授权控制器610、用户650以及网络620。其中的身份识别设备640课通过本发明中的生物计量信息采集装置获取相应的生物计量信息。
图7为根据本发明的实施例的用于用户标识和授权的另一个示例性系统700的高层面描绘。本发明的生物计量信息采集装置同样可以应用于其中的身份识别设备。需要说明的是，图6和图7仅为对本发明的生物计量信息采集装置在实际应用中的事理性说明，不能解释为对本发明的限制。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (10)

1.一种自适应光线的生物计量信息采集装置，包括：
发光单元，用于向遮挡物发射红外线，所述发光单元发出的红外线的强度可调；
感测单元，用于感测被遮挡物反射的红外线，并根据感测到的红外线形成遮挡物的图像；
亮度分析单元，用于提取所述图像的亮度，并分析所述亮度是否处于可识别的亮度范围内；
补光调节单元，用于当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，降低发光单元的发光强度，反之则增加发光单元的发光强度，直至得到亮度处于可识别的亮度范围内的图像。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
探测单元，用于探测所述采集装置的取像范围内是否存在遮挡物，以及当检测到遮挡物存在时输出唤醒信号。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述探测单元为反射式红外侦测单元。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发光单元为红外灯阵列单元。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述感测单元为红外摄像头，其中，所述红外摄像头的取像范围即为采集装置的取像范围。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述发光单元发出的光线照射的范围大于或等于所述红外摄像头的取像范围。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述亮度分析单元获取图像亮度的方法为：
提取获取的图像每一个像素点的色彩饱和度；
计算全部像素点的色彩饱和度的加权平均值，即为该图像的亮度值。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发光单元的补光强度范围为200～2500cd/cm2。
9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述补光调节单元增加或减小发光单元亮度的方法为：调整红外灯阵列单元中每一个发光的红外灯的发光强度。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述补光调节单元单元用于：
当图像的亮度超出补光调节单元所能调整的范围时，调整感测单元的曝光区间；
当获取的图像亮度超出可识别的亮度上限时，下调感测单元的曝光区间参数；
当获取的图像亮度超出可识别的亮度下限时，上调感测单元的曝光区间参数。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107451570A (zh) * 2017-08-04 2017-12-08 中控智慧科技股份有限公司 一种启动手掌图像识别装置的方法及装置
CN107690653A (zh) * 2017-08-18 2018-02-13 深圳市汇顶科技股份有限公司 获取指纹图像的方法、装置和终端设备
WO2018171490A1 (zh) * 2017-03-20 2018-09-27 武汉虹识技术有限公司 虹膜识别系统及虹膜图像采集方法
WO2018176399A1 (zh) * 2017-03-31 2018-10-04 中控智慧科技股份有限公司 图像采集方法和设备
CN108737740A (zh) * 2018-07-10 2018-11-02 银河水滴科技（北京）有限公司 一种图像补光方法及系统
WO2018201848A1 (zh) * 2017-05-03 2018-11-08 Oppo广东移动通信有限公司 一种光学指纹采集方法及相关产品
CN110581955A (zh) * 2018-06-08 2019-12-17 神讯电脑(昆山)有限公司 车用取像装置及其设定方法
CN110891147A (zh) * 2018-09-10 2020-03-17 仁宝电脑工业股份有限公司 影像录影装置及影像运算方法
US10864854B2 (en) 2018-01-02 2020-12-15 Getac Technology Corporation Vehicle camera device and method for setting the same
CN113271414A (zh) * 2020-02-14 2021-08-17 上海海思技术有限公司 图像获取方法和装置
CN114648829A (zh) * 2022-03-14 2022-06-21 上海齐感电子信息科技有限公司 智能门禁方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100046807A1 (en) * 2008-08-25 2010-02-25 Hideo Sato Vein Imaging Apparatus, Vein Imaging Method and Vein Authentication Apparatus
CN101982826A (zh) * 2010-11-10 2011-03-02 中国船舶重工集团公司第七一○研究所 一种光源亮度自动调整的手指静脉采集识别方法
CN202677422U (zh) * 2012-06-18 2013-01-16 北京鑫光智信软件技术有限公司 一种静脉认证装置
CN103886282A (zh) * 2014-02-26 2014-06-25 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种手指静脉图像采集方法
CN104200205A (zh) * 2014-09-03 2014-12-10 浙江工业大学 一种基于fpga的开放式手掌静脉采集装置及方法
CN104778445A (zh) * 2015-03-17 2015-07-15 山东大学 基于手指静脉立体特征的活体识别装置及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100046807A1 (en) * 2008-08-25 2010-02-25 Hideo Sato Vein Imaging Apparatus, Vein Imaging Method and Vein Authentication Apparatus
CN101982826A (zh) * 2010-11-10 2011-03-02 中国船舶重工集团公司第七一○研究所 一种光源亮度自动调整的手指静脉采集识别方法
CN202677422U (zh) * 2012-06-18 2013-01-16 北京鑫光智信软件技术有限公司 一种静脉认证装置
CN103886282A (zh) * 2014-02-26 2014-06-25 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种手指静脉图像采集方法
CN104200205A (zh) * 2014-09-03 2014-12-10 浙江工业大学 一种基于fpga的开放式手掌静脉采集装置及方法
CN104778445A (zh) * 2015-03-17 2015-07-15 山东大学 基于手指静脉立体特征的活体识别装置及方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018171490A1 (zh) * 2017-03-20 2018-09-27 武汉虹识技术有限公司 虹膜识别系统及虹膜图像采集方法
US10984267B2 (en) 2017-03-31 2021-04-20 Zkteco Usa Llc Method and system for imaging acquisition
WO2018176399A1 (zh) * 2017-03-31 2018-10-04 中控智慧科技股份有限公司 图像采集方法和设备
US10963661B2 (en) 2017-05-03 2021-03-30 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Method for optical fingerprint collection and related products
WO2018201848A1 (zh) * 2017-05-03 2018-11-08 Oppo广东移动通信有限公司 一种光学指纹采集方法及相关产品
CN107451570A (zh) * 2017-08-04 2017-12-08 中控智慧科技股份有限公司 一种启动手掌图像识别装置的方法及装置
US10579853B2 (en) 2017-08-18 2020-03-03 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Method and apparatus for acquiring fingerprint image and terminal device
WO2019033386A1 (zh) * 2017-08-18 2019-02-21 深圳市汇顶科技股份有限公司 获取指纹图像的方法、装置和终端设备
CN107690653A (zh) * 2017-08-18 2018-02-13 深圳市汇顶科技股份有限公司 获取指纹图像的方法、装置和终端设备
US10864854B2 (en) 2018-01-02 2020-12-15 Getac Technology Corporation Vehicle camera device and method for setting the same
CN110581955A (zh) * 2018-06-08 2019-12-17 神讯电脑(昆山)有限公司 车用取像装置及其设定方法
CN110581955B (zh) * 2018-06-08 2021-05-11 神讯电脑(昆山)有限公司 车用取像装置及其设定方法
CN108737740A (zh) * 2018-07-10 2018-11-02 银河水滴科技（北京）有限公司 一种图像补光方法及系统
CN110891147A (zh) * 2018-09-10 2020-03-17 仁宝电脑工业股份有限公司 影像录影装置及影像运算方法
CN113271414A (zh) * 2020-02-14 2021-08-17 上海海思技术有限公司 图像获取方法和装置
CN114648829A (zh) * 2022-03-14 2022-06-21 上海齐感电子信息科技有限公司 智能门禁方法及系统

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