CN107784268B - 基于红外线传感器使用其来测量心率的方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种使用红外线(IR)传感器来确定心率(HR)的方法和电子设备。使用IR传感器来接收图像，在接收到的图像中确定用于测量HR的至少一个感兴趣区域(ROI)，并且基于所确定的至少一个ROI来确定HR。

Description

基于红外线传感器使用其来测量心率的方法和电子设备
技术领域
本公开涉及基于红外线(IR)传感器来测量心率(HR)的方法和电子设备。
背景技术
随着便携式电子设备的普及以及技术的发展，用户可以以各种方式利用便携式电子设备。例如，便携式电子设备可以用作测量用户的健康信息的测量装置，并且还可以用作用于认证用户的认证装置。用户可以使用内置在便携式电子设备中的传感器来测量其每分钟心跳数(以下称为“心率(HR)”)来测量其HR。通常，便携式电子设备可以通过与用于测量HR的便携式电子设备接触的用户身体部位来测量用户的HR。便携式电子设备可以基于所测量的HR信息来确定用户的HR。此外，便携式电子设备可被用作基于由用户设置的用户的固有信息(例如指纹信息、虹膜信息、口令、或图案信息)来认证用户的认证装置。
提出以上信息作为背景信息仅仅是为了辅助理解本公开。并未确定和承认上述任何内容是否可应用作本公开的现有技术。
发明内容
通常，在使用便携式电子设备作为测量心率(HR)的装置的情况下，用户有必要有意地接触便携式电子设备的HR传感器。另一方面，可以使用相机来检测用户的肤色变化并且基于检测到的肤色变化来测量HR。然而，如果周围环境变暗，则可能无法检测到肤色变化，因此难以测量HR。
本公开的各个方面是为了至少处理上述问题和/或缺点，并且至少提供以下描述的优点。因此，本公开的一个方面是提供一种电子设备，其可以使用红外线(IR)传感器来搜索用于测量HR的感兴趣区域(ROI)，并且基于搜索到的ROI中的图像改变来测量用户的HR。
在本公开的一个方面，能够在用户身体部位不与电子设备接触的状态下使用IR传感器来测量HR，并且无论用户的肤色如何都可测量HR。在本公开的一个方面，还能够使用IR传感器来确定用户的虹膜信息。本公开的另一方面提供了一种使用IR传感器来测量用户的HR的方法和用于认证用户的方法。
根据本公开的一个方面，提供了一种电子设备。电子设备包括IR传感器、存储器和电连接到IR传感器和存储器的处理器，其中存储器存储在被执行时使处理器执行以下操作的指令：使用IR传感器来接收图像，确定用于在接收到的图像中测量HR的至少一个ROI，以及基于所确定的至少一个ROI来确定HR。
根据本公开的另一方面，提供了一种使用IR传感器来确定HR的方法。该方法包括：使用IR传感器来接收图像，在接收到的图像中确定用于测量HR的至少一个ROI，以及基于所确定的至少一个ROI来确定HR。
根据本公开，可以使用IR传感器来测量HR，并且可以通过感测用户的生物信息来认证用户。因此，可以进一步加强根据本公开的电子设备的安全性。
根据本公开，由于使用了IR传感器，因此即使周围环境变暗，也可以测量用户的HR，并且可以在不与用户物理接触的情况下执行用户认证。
根据本公开，可以将关于所测量的HR的信息发送到另一程序或设备，并且该程序或设备可以使用该信息。
根据结合附图公开了本公开各种实施例的以下详细描述，本公开的其他方面，优点和突出特征对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
根据结合附图的以下描述，本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征以及优点将更清楚，在附图中：
图1是示出了根据本公开实施例的在网络环境中的电子设备的图；
图2是示出了根据本公开实施例的电子设备的配置的框图；
图3是示出了根据本公开实施例的程序模块的配置的框图；
图4是示出了根据本公开实施例的对使用IR传感器所获取的HR信息和虹膜信息进行管理的电子设备的配置的图；
图5是示出了根据本公开实施例的使用IR传感器来测量HR的方法的流程图；
图6是示出了根据本公开实施例的使用IR传感器来测量HR的方法的流程图，其中如果存在预存储的ROI，则基于预存储的ROI来测量HR，而如果不存在预存储的ROI，则通过搜索ROI来测量HR；
图7是示出了根据本公开实施例的使用IR传感器来认证用户的方法的流程图；
图8A、8B、8C和8D是示出了根据本公开各种实施例的被确定为用于测量HR的ROI的图；
图9A、9B、9C和9D是示出了根据本公开各种实施例的通过测量如图8A至8D所示的ROI中的HR而获得的实验值的图；以及
图10是示出了根据本公开实施例的使用IR传感器来测量用户的HR的处理的图。
贯穿附图，相似的附图标记将被理解为指代相似的部件、组件和结构。
具体实施方式
提供参照附图的以下描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。以下描述包括各种具体细节以帮助理解，但这些具体细节应被视为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到：在不脱离本公开的范围和精神的前提下，可以对本文所述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简洁起见，可以省略对已知功能和结构的描述。
以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于其书面含义，而是仅仅被发明人用来实现对本公开清楚一致的理解。因此，对于本领域技术人员来说应当显而易见的是：提供本公开的各种实施例的以下描述以仅用于说明的目的，而不是限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开。
应当理解的是：除非上下文中另有清楚指示，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数指示物。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对这样的表面中的一个或多个表面的引用。
在下文中，将参考附图来描述本公开。虽然在附图中示出了特定实施例并且在本说明书中讨论了相关详细描述，但是本公开可以具有各种修改和若干实施例。然而，本公开的各种实施例不限于特定实现形式，并且应理解，本公开包括本公开各种实施例的精神和范围中包括的所有改变和/或等同物和替代。结合附图的描述，由相同附图标记表示相似组件。
在本公开各种实施例中，诸如“包括”、“具有”、“可以包括”或“可以具有”等术语可以被解释为表示特定特性、数字、操作、构成元件、组件或它们的组合，但不可以被解释为排除存在或增加一个或多个其它特性、数字、操作、构成元件、组件或它们的组合的可能性。
在本公开的各种实施例中，表述“或”或者“A或/和B中的至少一个”包括一起列出的词语中的任意一个或所有组合。例如，表述“A或B”或“至少A或/和B”可以包括A、可以包括B、或可以包括A和B这二者。
在本公开的各种实施例中使用的表达方式“1”、“2”、“第一”或“第二”可以修饰各种实施例的各种组件，且不限制对应组件。例如，上述表述并不限制组件的顺序和/或重要性。这些表述可以用于将一个组件与其它组件区分。例如，第一用户设备和第二用户设备指示不同的用户设备，但它们都是用户设备。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一结构元件可以被称作第二结构元件。类似地，第二结构元件也可以被称作第一结构元件。
当声明组件“(可操作或可通信地)耦合到”或者“连接到”另一组件时，该组件可以直接耦合或连接到该另一组件，或者新的组件可以存在于该组件与该另一组件之间。相对地，当声明组件“直接耦合到”或“直接连接到”另一组件时，在该组件与该另一组件之间并不存在新的组件。在本公开中，表述“配置(或设置)为”可以与例如“适合于”、“具有…的能力”、“被设计用于”、“适于”、“用于”或“能够用于”交换使用。表述“配置(或设置)为”可以不仅仅用于指硬件形式的某物被“特别设计用于”。相反，表述“设备被配置为”可以表示设备能够与其它设备或部件“实现”某些事情。例如，表述“处理器被配置(设置)为进行A、B和C”可以指专用处理器(例如嵌入式处理器)或者通用处理器(例如中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP))，其可以执行存储在存储设备上的一个或多个软件程序以执行对应功能。
根据本公开各种实施例的电子设备可以是包括天线在内的设备。例如，电子设备可以是以下一项或多项：智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本计算机、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层-3(MP3)播放器、移动医疗应用、相机、和可穿戴设备(例如，诸如电子眼镜等头戴式设备(HMD)、电子衣服、电子手环、电子项链、电子配饰、电子纹身以及智能手表)。
根据一些实施例，电子设备可以是具有天线的智能家用电器。智能家用电器可以包括以下至少一项：电视(TV)、数字多功能盘(DVD)播放器、音频播放器、空调、吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、TV盒(例如，Samsung HomeSyncTM、Apple TVTM或Google TVTM)、游戏机、电子词典、电子钥匙、摄录机和电子相框。
根据一些实施例，电子设备可以包括以下至少一项：各种类型的医疗设备(例如，磁共振血管成像(MRA)、磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)、扫描仪、超声波设备等)、导航设备、全球定位系统(GPS)接收器、事件数据记录仪(EDR)、飞行数据记录仪(FDR)、车辆信息娱乐设备、船舶电子设备(例如，船舶的导航设备、陀螺仪罗盘等)、航空电子设备、安保设备、车辆的车头单元、工业或家用机器人、金融机构的自动柜员机(ATM)、以及商店的销售终端(POS)设备。
根据一些实施例，电子设备可以包括以下至少一项：家具或建筑物/结构的一部分、电子板、电子签名接收设备、投影仪、以及各种类型的测量设备(例如水表、电表、气表、无线电波表等)，上述项目配备有天线。根据本公开各种实施例的电子设备还可以是上文列出的设备的组合。此外，根据本公开各种实施例的电子设备可以是柔性设备。本领域技术人员清楚的是：根据本公开各种实施例的电子设备不限于上述设备。
下文中，将参考附图来讨论根据各种实施例的电子设备。本文使用的术语“用户”可以指代使用电子设备的人，或者可以指代使用电子设备的设备(例如，人工智能电子设备)。
图1示出了根据本公开实施例的包括电子设备101在内的网络环境100。
参考图1，电子设备101、102、104可以经由网络162或短距离无线通信164连接到服务器106。电子设备101可以包括总线110、处理器120、存储器130、输入/输出接口150、显示器160和通信接口170。根据一些实施例，可以在电子设备101中省略上述组件中的至少一项，或者电子设备101中还可以包括另一个组件。
总线110可以是将上述组件120、130、和150～170连接并且在上述组件之间发送通信(例如控制消息和/或数据)的电路。
处理器120能够包括以下一项或多项：CPU、AP和通信处理器(CP)。处理器120能够控制电子设备101的其它组件中的至少一个和/或能够处理与通信有关的数据或操作。
存储器130能够包括易失性存储器和/或非易失性存储器。存储器130能够存储与电子设备101的其它组件中的至少一个有关的数据或命令。根据实施例，存储器130能够存储软件和/或程序模块140。例如，程序模块140能够包括内核141、中间件143、应用编程接口(API)145、应用程序(或应用)147等。内核141、中间件143或API 145的至少一部分可以被称作操作系统(OS)。
内核141能够控制或管理用于执行其它程序(例如，中间件143、API 145或应用程序147)的操作或功能的系统资源(例如，总线110、处理器120、存储器130等)。内核141提供能够允许中间件143、API 145和应用程序147访问并控制/管理电子设备101的各个单独组件的接口。
中间件143能够在API 145或应用程序147与内核141之间进行中介，使得API 145或应用程序147可以与内核141通信并与之交换数据。中间件143能够根据优先级来处理从应用程序147接收到的一个或多个任务请求。例如，中间件143能够向至少一个应用程序147分配使用电子设备101的系统资源(例如总线110、处理器120、存储器130等)的优先级。例如，中间件143根据向至少一个应用程序分配的优先级来处理一个或多个任务请求，从而执行任务请求的调度或负载均衡。
API 145是指被配置为允许应用程序147控制由内核141或中间件143提供的功能的接口。API 145能够包括用于文件控制、窗口控制、图像处理、文本控制等的至少一个接口或功能(例如，指令)。
输入/输出接口150能够向电子设备101的一个或多个组件传输从用户或外部设备接收的指令或数据。输入/输出接口150能够向用户或外部设备输出从电子设备101的一个或多个组件接收的指令或数据。
显示器160能够包括液晶显示器(LCD)、柔性显示器、透明显示器、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器、微机电系统(MEMS)显示器、电子纸显示器等。显示器160能够显示各种类型的内容(例如，文本、图像、视频、图标、符号等)。显示器160还可以使用触摸屏来实现。在这种情况下，显示器160能够经由触控笔或用户身体接收触摸、手势、接近输入或悬停输入。
通信接口170能够建立电子设备101和外部设备(例如，第一外部设备102、第二外部设备104或者服务器106)之间的通信。例如，通信接口170能够经由有线或无线通信与连接到网络162的外部设备(例如第二外部设备104或服务器106)通信。
无线通信可以采用以下至少一项来用作蜂窝通信协议：长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、无线宽带(WiBro)和全球移动通信系统(GSM)。根据实施例，如图1的短距离无线通信164所示例，无线通信可以包括以下至少一项：无线保真(Wi-Fi)、光保真(LiFi)、蓝牙(BT)、BT低能量(BLE)、Zigbee、近场通信(NFC)、磁安全传输(MST)、射频(RF)和身体区域网(BAN)。无线通信还可以包括短距离无线通信164。短距离无线通信164可以包括以下至少一项：Wi-Fi、BT、NFC、MST以及全球导航卫星系统(GNSS)。GNSS可以包括以下至少一项：根据GNSS使用区域、带宽等的GPS、全球导航卫星系统(GLONASS)、北斗导航卫星系统(下文中被称作“北斗”)、伽利略、欧洲全球基于卫星的导航系统。在本公开中，“GPS”与“GNSS”可以互换使用。有线通信可以包括以下至少一项：通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)、推荐标准232(RS-232)和普通老式电话服务(POTS)。网络162可以包括以下至少一项：电信网络(例如计算机网络(例如，局域网(LAN)或广域网(WAN)))、互联网和电话网。
就类型而言，第一外部电子设备102和第二外部电子设备104可以各自与电子设备101相同或不同。根据实施例，服务器106能够包括具有一个或多个服务器的组。根据各种实施例，可以在另一电子设备或多个其它电子设备(例如，外部电子设备102和104或服务器106)上执行在电子设备101上执行的部分操作或全部操作。根据实施例，当电子设备需要自动或根据请求执行功能或服务时，并不执行该功能或服务，而是能够向其它电子设备(例如，电子设备102和104或服务器106)附加地请求与该功能或服务有关的功能的至少一部分。另一电子设备(例如，电子设备102和104或服务器106)能够执行所请求的功能或者附加功能，并且将结果发送至电子设备101。电子设备101处理接收到的结果，或者进一步进行附加地处理，以提供所请求的功能或服务。为此，电子设备101可以使用云计算、分布式计算或客户端-服务器计算技术。
图2是示出了根据本公开实施例的电子设备201的配置的详细框图。
参见图2，电子设备201能够包括图1所示的电子设备101中的部分或全部组件。电子设备201能够包括一个或多个处理器210(例如，应用处理器(AP))、通信模块220、订户标识模块(SIM)224、存储器230、传感器模块240、输入设备250、显示器260、接口270、音频模块280、相机模块291、电源管理模块295、电池296、指示器297和电机298。
处理器210能够驱动例如操作系统或应用程序以便控制与处理器210相连的多个硬件或软件组件，处理各种数据并执行操作。例如，处理器210可以实现为片上系统(SoC)。根据实施例，处理器210还可以包括图形处理单元(GPU)和/或图像信号处理器(ISP)。处理器210还可以包括图2所示的组件中的至少一部分(例如，蜂窝模块221)。处理器210能够将从其他组件中的至少一个(例如，非易失性存储器)接收到的命令或数据加载到易失性存储器上，处理所加载的命令或数据。处理器210能够将各种数据存储在非易失性存储器中。
通信模块220可以包括与图1中示出的通信接口170相同或相似的配置。例如，通信模块170能够包括蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GNSS模块227(例如，GPS模块、GLONASS模块、北斗模块或伽利略模块)、NFC模块228、和RF模块229。
例如，蜂窝模块221能够通过通信网络提供语音呼叫、视频呼叫、SMS服务、互联网服务等。根据实施例，蜂窝模块221能够通过使用SIM 224(例如，SIM卡)在通信网络中对电子设备201进行识别和认证。根据实施例，蜂窝模块221能够执行处理器210提供的功能中的至少一部分功能。根据实施例，蜂窝模块221还能够包括CP。
Wi-Fi模块223、BT模块225、GNSS模块227和NFC模块228中的每一个能够包括用于处理通过对应模块发送或接收的数据的处理器。根据实施例，蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GNSS模块227、以及NFC模块228中的至少一部分(例如两个或更多模块)可被包括在一个IC或一个IC封装中。
RF模块229能够发送/接收通信信号(例如，RF信号)。RF模块229能够包括收发机、功率放大模块(PAM)、频率滤波器、低噪声放大器(LNA)、天线等。根据另一个实施例，蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GNSS模块227和NFC模块228中的至少一项能够通过单独的RF模块来发送/接收RF信号。
SIM模块224能够包括卡，该卡包括SIM和/或嵌入式SIM卡。SIM模块224还能够包含独一无二的标识信息(例如，集成电路卡标识符(ICCID))或者订户信息(例如，国际移动订户身份(IMSI))。
存储器230(例如，图1所示的存储器130)能够包括内部存储器232或者外部存储器234。内部存储器232能够包括以下至少一项：易失性存储器，例如动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)等)；以及非易失性存储器，例如一次性可编程ROM(OTPROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、掩模ROM、闪存ROM、闪速存储器(例如，NAND闪存、NOR闪存等)、硬盘驱动器、固态驱动器(SSD)等。
外部存储器234还能够包括闪存驱动器，例如，高密度闪存(CF)、安全数字(SD)、微安全数字(微型SD)、迷你安全数字(迷你SD)、极限数字(XD)、多媒体卡(MMC)、存储棒等。外部存储器234能够通过各种接口与电子设备201功能和/或物理连接。
传感器模块240能够测量/检测物理量或电子设备201的操作状态，并将测量或检测到的信息转换为电信号。传感器模块240能够包括以下至少一项：手势传感器240A、陀螺仪传感器240B、气压传感器240C、磁传感器240D、加速度传感器240E、握持传感器240F、接近传感器240G、颜色传感器240H(例如红、绿和蓝(RGB)传感器)、生物特征传感器240I、温度/湿度传感器240J、照度传感器240K、紫外(UV)传感器240M和红外线(IR)传感器240N。附加地或备选地，传感器模块240还能够包括电子鼻传感器、肌电图(EMG)传感器、脑电图(EEG)传感器、心电图(ECG)传感器、IR传感器、虹膜传感器、和/或指纹传感器。传感器模块240还能够包括用于控制传感器模块240中包括的一个或多个传感器的控制电路。在实施例中，电子设备201能够包括用于控制传感器模块240的处理器，其被配置为处理器210的一部分或单独的组件。在这种情况下，当处理器210在睡眠模式下操作时，该处理器能够控制传感器模块240。
输入设备250能够包括触摸面板252、(数字)笔传感器254、按键256或超声输入单元258。触摸面板252可以用以下至少一项来实现：电容式触摸系统、电阻式触摸系统、红外线触摸系统和超声触摸系统。触摸面板252还可以包括控制电路。触摸面板252还可以包括触觉层，以向用户提供触觉响应。
(数字)笔传感器254可以使用触摸面板的一部分来实现或者使用单独的识别片来实现。按键256可以包括物理按钮、光学按键或键区。超声输入设备258能够通过麦克风288检测在输入工具中创建的超声波，并且识别与检测到的超声波相对应的数据。
显示器260(例如，图1中示出的显示器160)能够包括面板262、全息单元264或投影仪266。面板262可以包括与图1中示出的显示器160相同或相似的配置。面板262可以被实施为柔性的、透明的或可穿戴的。面板262还可以与触摸面板252一同被合并为一个模块。全息单元264能够通过使用光的干涉在空气中展示立体图像。投影仪266能够通过在屏幕上投射光来显示图像。该屏幕可以位于电子设备201的内部或外部。根据实施例，显示器260还可以包括用于控制面板262、全息单元264或投影仪266的控制电路。
接口270能够包括HDMI 272、USB 274、光学接口276或D-超小型(D-sub)278。接口270可被包括在图1中示出的通信接口170中。附加地或者备选地，接口270能够包括移动高清链路(MHL)接口、SD卡/MMC卡接口、或者红外数据协会(IrDA)标准接口。
音频模块280能够提供声音和电信号之间的双向转换。音频模块280的至少部分组件可被包括在图1中示出的输入/输出接口150中。音频模块280能够处理通过扬声器282、受话器284、耳机286、麦克风288等输入或输出的声音信息。
相机模块291是指能够拍摄静止图像和运动图像这二者的设备。根据实施例，相机模块291能够包括一个或多个图像传感器(例如，前置图像传感器或后置图像传感器)、镜头、ISP、闪光灯(例如，LED或氙灯)等。
电源管理模块295能够管理电子设备201的电源。根据实施例，电源管理模块295能够包括电源管理集成电路(PMIC)、充电器IC、或电池或燃料表。PMIC可以采用有线充电和/或无线充电方法。无线充电方法的示例是磁共振充电、磁感应充电以及电磁充电。为此，PIMC还可以包括用于无线充电的附加电路，例如，线圈回路、共振电路、整流器等。电池表能够测量电池296的剩余容量、充电电压、电流或温度。电池296采用可再充电电池或太阳能电池的形式。
指示器297能够显示电子设备201或其一部分(例如，处理器210)的特定状态，例如引导状态、消息状态、充电状态等。电机298能够将电信号转换成机械振动，例如振动效果、触觉效果等。尽管未示出，然而电子设备201能够进一步包括用于支持移动TV的处理单元(例如，GPU)。用于支持移动TV的处理单元能够根据诸如数字多媒体广播(DMB)、数字视频广播(DVB)或mediaFloTM等标准来处理媒体数据。
图3是根据各种实施例的编程模块的框图。
参考图3，程序模块310(例如，图1中示出的程序模块140)能够包括用于控制与电子设备(例如，电子设备101)相关的资源的OS和/或在OS上运行的各种应用(例如，图1中示出的应用程序147)。OS可以是Android、iOS、Windows、Symbian、Tizen、Bada等。
程序模块310能够包括内核320、中间件330、API 360和/或应用370。程序模块310的至少一部分可以预加载到电子设备上，或从服务器(例如，电子设备102或104、服务器106等)下载。
内核320(例如，内核141)可以包括系统资源管理器321和/或设备驱动程序323。系统资源管理器321可以包括例如进程管理器、存储器管理器和文件系统管理器。系统资源管理器321可以执行系统资源控制、分配和召回。设备驱动程序323例如可以包括显示器驱动程序、相机驱动程序、BT驱动程序、共享存储器驱动程序、USB驱动程序、键区驱动程序、Wi-Fi驱动程序以及音频驱动程序。此外，根据实施例，设备驱动程序323可以包括进程间通信(IPC)驱动程序。
中间件330可以提供应用370所共同需要的功能。此外，中间件330可以通过API360提供功能，以允许应用370高效地使用电子设备内的有限系统资源。根据实施例，中间件330(例如，中间件143)可以包括以下至少一项：运行库335、应用管理器341、窗口管理器342、多媒体管理器343、资源管理器344、电源管理器345、数据库(DB)管理器346、包管理器347、连接管理器348、通知管理器349、位置管理器350、图形管理器351和安全管理器352。
运行库335可以包括例如由编译器使用的库模块，以便在执行应用370的同时通过编程语言来添加新的功能。根据实施例，运行库335执行输入和输出、存储器的管理、与算术功能相关联的功能等。
应用管理器341可以管理例如至少一个应用370的生命周期。窗口管理器342可以管理在屏幕上使用的GUI资源。多媒体管理器343可以检测用于再现各种媒体文件所需的格式，并通过使用适于对应格式的编解码器来执行对媒体文件的编码或解码。资源管理器344管理至少一个应用370的诸如源代码、内存或存储空间等的资源。
电源管理器345可以管理例如电池容量、温度或电源，并且可以使用对应信息来确定或提供对电子设备的操作所必需的电源信息。
电源管理器345可以连同基本输入/输出系统(BIOS)一同操作，以便管理电池或电源，并提供用于操作所需的电源信息。DB管理器346可以管理生成、搜索和改变要由至少一个应用370使用的数据库。包管理器347可以管理对以包文件形式分发的应用的安装或更新。
连接管理器348例如管理无线连接，例如Wi-Fi或BT。通知管理器349可以按照不打扰用户的方式向用户显示或通知诸如到达消息、约会、接近警报等事件。位置管理器350可以管理电子设备的位置信息。图形管理器351可以管理要提供给用户的图形效果或与图形效果相关的用户界面。安全管理器352提供系统安全或用户认证所需的一般安全功能。根据实施例，当电子设备(例如，电子设备101)具有呼叫功能时，中间件330还可以包括电话管理器，用于管理电子设备的语音或视频呼叫功能。
中间件330能够包括配置上述组件的功能的各种组合的模块。中间件330能够提供根据操作系统的类型来特殊化的模块，以提供差异化的功能。中间件330可以按照移除现有组件的一部分或包括新的组件的方式来自适应地配置。
API 360(例如，API 145)可以是API编程功能的集合，并且可以根据操作系统而具有不同配置。例如，在Android或iOS中，可以针对每个平台提供单个API集合。在Tizen中，可以提供两个或更多个API集合。
应用370(例如，应用程序147)可以包括用于执行各种功能的一个或多个应用，例如主页371、拨号器372、SMS/MMS 373、即时消息(IM)374、浏览器375、相机376、闹钟377、联系人378、语音拨号379、电子邮件380、日历381、媒体播放器382、相册383、时钟384、保健(例如，测量锻炼量、血糖水平等的应用)以及环境信息(例如，用于提供气压、湿度、温度等的应用)。
根据实施例，应用370能够包括用于支持电子设备(例如电子设备101)与外部设备(例如电子设备102和104)之间的信息交换的应用，其在下文中被称作“信息交换应用”。信息交换应用能够包括用于向外部设备中继特定信息的通知中继应用或者用于管理外部设备的设备管理应用。
例如，通知中继应用能够包括用于向外部设备(例如，电子设备102和104)中继在电子设备的其他应用(例如，SMS/MMS应用、电子邮件应用、保健应用或环境信息应用等)中创建的通知信息的功能。另外，通知中继应用能够从外部设备接收通知信息，以向用户提供接收到的信息。
设备管理应用能够管理(例如安装、移除或更新)与电子设备通信的外部设备(例如电子设备102和104)的至少一个功能。功能的示例是开启/关闭外部设备或外部设备的一部分的功能、控制显示器的亮度(或分辨率)、在外部设备上运行的应用、由外部设备提供的服务等的功能。服务的示例是呼叫服务、消息收发服务等。
根据实施例，应用370能够包括外部设备(例如电子设备102和104)的属性指定的应用(例如，移动医疗设备的保健应用等)。根据实施例，应用370能够包括从外部设备(例如，服务器106、或电子设备102和104)接收到的应用。根据实施例，应用370能够包括预加载的应用或可以从服务器下载的第三方应用。应当理解的是：程序模块310的组件可以根据操作系统的类型来被称作不同的名称。
根据各种实施例，编程模块310中的至少一部分可以用软件、固件、硬件或它们中的两个或更多个的任意组合来实现。程序模块310的至少一部分可以由处理器(例如处理器210)来实现(例如执行)。编程模块310的至少一部分可以包括模块、程序、例程、指令集或进程等，以便执行一个或多个功能。
本公开中使用的术语“模块”可以表示包括硬件、软件和固件之一或其任意组合在内的特定单元。模块可以与例如单元、逻辑、逻辑块、组件或电路互换使用。模块可以是执行一个或多个特定功能的最小单元或其一部分。可以用机械方式或电子方式来形成模块。例如，本文公开的“模块”可以包括以下至少一项：已知的或将来研发的专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)、和可编程逻辑器件。
图4是示出了根据本公开的实施例的对使用IR传感器获取的HR信息和虹膜信息进行管理的电子设备的配置的图。
参考图4，电子设备400(例如，图2的电子设备201)的处理器(例如，图2的处理器210)可以包括感兴趣区域(ROI)管理模块410、虹膜管理模块420和心率(HR)管理模块430，并且可以控制ROI管理模块410、虹膜管理模块420和HR管理模块430。
根据各种实施例，电子设备400可以使用红外线(IR)传感器402(图2的IR传感器240N，以下称为“IR传感器”)来获取原始数据。这里，IR传感器402可以是作为一个构成元件(传感器)内置在电子设备中的传感器，其包括发光单元和光接收单元。根据各种实施例，IR传感器402可以是内置在设置在电子设备400中的相机(图2的相机模块291)中的传感器。在本公开的各种实施例中，若干传感器或模块可以彼此相关联以作为一个传感器操作。根据各种实施例，IR传感器402可以由发光单元组成，以操作为发光单元，或者可以与相机的光接收单元相关联，以操作为一个IR传感器。如上所述，根据本公开各种实施例的IR传感器402可以按照多种方式来配置。
根据各种实施例，IR传感器402的光量可以根据IR传感器402的使用目的或用户与IR传感器402之间的距离来调节。IR传感器402的光量可以基于IR传感器402的使用目的或用户与IR传感器402之间的距离来优化。根据各种实施例，IR传感器402可以使用预定的最优光量进行操作，以对应于IR传感器的使用目的或用户与IR传感器402之间的距离。
根据各种实施例，在使用具有1.5A的最大电流值的IR传感器进行虹膜认证和HR测量的情况下，可以存在如下表1所公开的实验结果。
表1
参考上述表格，根据各种实施例的IR传感器402可以认证虹膜，测量HR，或执行眼睛跟踪(凝视)。根据各种实施例，如果IR传感器402操作为眼睛跟踪器，则可以掌握眼睛的瞳孔的位置，并且可以跟踪瞳孔所看到的内容，以及眼睛张开还是闭上。根据各种实施例，IR传感器402的最优电流值和光量可以根据IR传感器的使用目的或IR传感器与使用IR传感器所要针对的测量目标之间的距离来确定。
根据各种实施例，在通过IR传感器402在与虹膜间隔开约10至30cm的点处认证虹膜的情况下，IR传感器402可以需要大约950mA的电流。根据各种实施例，电子设备400可以确定用于认证虹膜的最优距离，并且可以在考虑到可以确保虹膜认证的准确性和眼睛(虹膜)的安全性的光量的情况下确定电流。用于认证约10至30cm距离上的虹膜的最优电流值可以是950mA。换句话说，在IR传感器402以950MA的电流进行操作的情况下，对应于与虹膜间隔开约10～30cm距离上所处的虹膜的虹膜认证的准确度变得最大化，并且IR传感器基于可以安全地保护眼睛(虹膜)的光量来进行操作。另一方面，如果IR传感器402以高于950mA的电流操作以对约10至30cm距离上的虹膜进行认证，则IR传感器的光量变为饱和。因此，用于虹膜认证的测量值可能不准确，并且可能难以安全地保护眼睛(虹膜)。此外，如果IR传感器402以低于950mA的电流操作，则虹膜认证的准确度可能降低，且因此可能难以将IR传感器用作虹膜认证装置。
根据各种实施例，在通过IR传感器402在与HR测量点间隔开约10至30cm距离的点处测量HR的情况下，IR传感器402可以需要约200至600mA的电流。根据各种实施例，电子设备400可以在约10至30cm的距离上测量HR，并且可以基于间隔距离来确定最优电流值。根据各种实施例，如果用于测量HR的IR传感器以约600mA的电流操作，则可以使对应于与电子设备400间隔开约30cm的HR测量点的HR测量的准确度最大化。
根据各种实施例，如果IR传感器402在与用户眼睛间隔开约10cm的点处用于眼睛跟踪器的目的，则电子设备400可以用等于或高于约200mA的电流来驱动IR传感器402，以便跟踪用户的瞳孔的移动。根据各种实施例，由于电子设备400在间隔开约10cm或更大的点处以等于或高于约200mA的电流操作IR传感器，所以跟踪用户瞳孔的移动的准确性可以被最大化。
根据各种实施例，可以存在用于测量IR传感器402和测量目标(例如，虹膜或HR测量点)之间的距离的各种方法。根据各种实施例，电子设备400可以使用图像传感器来检测用户的脸部，并且可以确定与脸部对应的像素的平均值。电子设备400可以基于确定的平均值来确定与用户的距离，并且可以控制与该距离对应的IR传感器的电流值和光量。根据各种实施例，电子设备400可以通过基于使用目的和与测量目标的距离对IR传感器的光量的调节，来保护用户的眼睛。
根据各种实施例，电子设备400可以预设与使用目的和与测量目标的距离相对应的最优电流值和光量，并且可以将预设的最优电流值和光量存储在存储器中。
根据各种实施例，电子设备400的处理器(例如，图2的处理器210)可以使用IR传感器402拍摄任何一个对象，并且可以从所拍摄的对象获取原始数据。电子设备400的处理器210可以基于所获取的原始数据来提取对象的特征，并且可以基于所提取的特征来搜索ROI。这里，对象的特征可以是构成对象的构成要素。根据各种实施例，如果对象是用户的脸部，则对象的特征可以包括构成脸部的眼睛、鼻子、嘴和前额。电子设备400可以基于搜索到的ROI来获取对象的HR信息和虹膜信息。电子设备400可以使用所获取的HR信息和虹膜信息来执行特定功能。
根据各种实施例，电子设备400可以使用IR传感器402来接收对象(例如，用户)的数据。为了测量用户的HR，电子设备400可以向ROI管理模块410发送通过IR传感器402接收的数据。此外，为了对用户进行认证，电子设备400可以向虹膜管理模块420发送通过IR传感器402接收的数据。
根据各种实施例，电子设备400可以包括ROI管理模块410，并且ROI管理模块410可以包括特征提取模块411、ROI搜索模块413和ROI测量模块415。
根据各种实施例，特征提取模块411可以基于通过IR传感器402获取的原始数据来提取对象的特征。根据各种实施例，如果对象是用户的脸部，则原始数据可以包括用于识别用户的脸部的数据。原始数据可以包括用于区分脸部方向和脸部位置的数据。原始数据可以包括用于确定脸部形状的数据和用于确定脸部中的眼睛、鼻子、嘴和前额的位置的数据。也就是说，特征提取模块411可以基于对象的原始数据来确定对象的眼睛、鼻子、嘴和前额的位置。在以上描述中，以用户的面部作为对象的示例，但不限于此。对象可以包括所有可以使用IR传感器来测量HR的身体区域。
根据各种实施例，ROI搜索模块413可以基于通过特征提取模块411确定的眼睛、鼻子、嘴和前额的位置来搜索ROI。这里，ROI可以包括用于测量对象的HR的特定区域。本公开的各种实施例可以基于用户的脸部来感测特定位置(例如，前额、两鬓、眼袋和鼻袋(bagunder a nose))处的图像变化，并且可以基于图像变化来测量用户的HR。此外，本公开的各种实施例可以基于用户的侧脸来感测在特定位置(例如，耳根、耳垂、两鬓和眼袋)处的图像变化，并且可以基于图像变化测量用户的HR。可以基于通过特征提取模块411确定的眼睛、鼻子和嘴的位置来确定ROI，或者可以将ROI确定为与用户相对应的预定ROI。ROI搜索模块413可以搜索用于测量对象的HR的至少一个ROI。ROI搜索模块413可以实时地执行上述操作。
根据各种实施例，ROI测量模块415可以测量通过ROI搜索模块413搜索到的至少一个ROI的数据，或者可以测量预存储的至少一个ROI的数据。根据各种实施例，电子设备400可以拍摄或获取通过ROI搜索模块413确定的ROI的图像。这里，ROI测量模块415可以测量至少一个ROI数据，并且可以与ROI数据的测量同时执行HR转换。此外，ROI测量模块415可以对至少一条ROI数据中的具有严重噪声的数据执行滤波。ROI测量模块415可以计算平均值，或者可以基于至少一条ROI数据来选择用于导出最优值的数据。
根据各种实施例，如果ROI数据(用于测量HR的数据)从特定的阈值区域中脱离出来，或者如果由于大量噪声难以测量ROI数据，则ROI测量模块415可以请求ROI搜索模块413重新搜索ROI。
根据各种实施例，ROI测量模块415可以对ROI数据进行初级滤波或处理，并且可以向HR管理模块430传送对应的信息。
根据各种实施方式，ROI管理模块410可以感测搜索到的ROI(例如，对象的前额、两鬓和眼袋)中的图像变化，并且可以基于感测到的图像变化来获取用于测量对象的HR的HR数据。ROI测量模块415可以对所获取的HR数据进行初级滤波或处理，并且可以向HR管理模块430发送经处理的数据。此外，ROI管理模块410可以基于通过特征提取模块411确定的对象的眼睛位置来获取对象的虹膜数据。此外，ROI测量模块415可以向虹膜管理模块420发送获取的虹膜数据。
根据各种实施例，ROI管理模块410可以管理ROI DB 460。根据各种实施例，ROI管理模块410可以将与对象的眼睛、鼻子、嘴和前额的位置相对应的信息存储在ROI DB 460中。根据各种实施例，如果特定用户(例如，第一用户)通过用户认证处理而被认证，则ROI管理模块410可以将与经认证的第一用户相对应的ROI信息存储在ROI DB 460中。如果其后第一用户被认证，则ROI管理模块410可以在无需ROI搜索处理的情况下加载ROI DB 460中存储的与第一用户相对应的ROI信息，并且可以基于加载的ROI信息来获取第一用户的HR数据。
根据各种实施例，电子设备400可以包括虹膜管理模块420，并且虹膜管理模块420可以包括虹膜数据处理模块421和用户认证模块423。虹膜管理模块420可以接收使用IR传感器402来确定的数据(例如，虹膜识别数据)。此外，虹膜管理模块420可以从ROI管理模块410接收虹膜数据。根据各种实施例，如果可以获取足以执行用户认证的虹膜相关数据，则虹膜管理模块420可以通过ROI管理模块410接收虹膜数据。此外，虹膜管理模块420可以管理用户DB 440。
根据各种实施例，虹膜管理模块420的虹膜数据处理模块421可以处理从ROI管理模块410接收的虹膜数据。虹膜管理模块420可以基于经处理的虹膜数据来认证用户，或者可以基于虹膜数据来更新用户DB 440中存储的虹膜信息。根据各种实施例，虹膜管理模块420可以将与用户相对应的信息存储在用户DB 440中。
根据各种实施例，如果从ROI管理模块410接收到虹膜数据，则虹膜管理模块420的用户认证模块423可以通过将接收到的虹膜数据与用户DB 440中存储的虹膜数据进行比较来执行用户认证。此外，如果需要额外的认证，则虹膜管理模块420可以向HR管理模块430请求与对象的HR相关的信息。此外，虹膜管理模块420可以基于用于认证特定用户的信息来更新用户DB 440。
根据各种实施例，电子设备400可以包括HR管理模块430，并且HR管理模块430可以包括HR数据处理模块431和HR确定模块433。HR管理模块430可以从ROI管理模块410接收HR数据。此外，HR管理模块430可以管理健康信息DB。
根据各种实施例，HR管理模块430的HR数据处理模块431可以处理从ROI管理模块410接收的ROI数据。根据各种实施例，ROI管理模块410的ROI测量模块415可以对ROI数据进行初级滤波或处理。此外，ROI管理模块410可以向HR管理模块430传输经初级处理的ROI数据。HR管理模块430的HR数据处理模块431可以将经初级处理的ROI数据转换(二次处理)为HR数据。根据各种实施例，HR数据处理模块431可以仅接收从对象(用户)眼袋测量的数据，并且可以将接收到的数据转换为HR数据。此外，HR数据处理模块431可以接收从眼袋和两鬓测量的多条数据，计算多条数据的平均值，然后将平均值转换为一条HR数据。也就是说，HR数据处理模块431可以基于从N个或更多个ROI区域提取的数据值来计算平均值，并且可以将平均值转换为一条HR数据。此外，HR数据处理模块431可以通过噪声滤波处理基于最优ROI(例如，不出现噪声的ROI)来提供一条HR数据。
根据各种实施例，HR确定模块433可以基于经转换的HR数据来确定对象的期望HR。根据各种实施例，ROI管理模块410可以基于多个ROI区域来获取多条HR数据，并且可以向HR管理模块430发送所获取的各条HR数据。HR管理模块430可以基于所获取的各条HR数据来计算HR数据的平均值。HR管理模块430可以基于HR数据的平均值来确定对象的预期HR。
根据各种实施例，HR管理模块430可以将所确定的预期HR与健康信息DB 450中存储的HR信息进行比较，并且可以向用户提供关于比较结果的信息。根据各种实施例，如果所确定的预期HR高于正常状态下的HR，则HR管理模块430可以通过用户界面(例如，用户界面的颜色变化和对用于执行特定操作的向导消息的显示)来提供关于HR的信息)。此外，HR管理模块430可以基于所确定的预期HR来更新健康信息DB 450中存储的HR信息。
根据本公开的各种实施例，电子设备可以包括IR传感器、存储器和电连接到IR传感器和存储器的处理器，其中所述存储器存储在被执行时使处理器执行以下操作的指令：使用IR传感器来接收图像，确定用于在接收到的图像中测量HR的至少一个ROI，以及基于所确定的至少一个ROI来确定HR。
根据各种实施例，电子设备可以根据接收到的图像来检测对象，提取检测到的对象的特征，并且基于所提取的对象的特征来确定至少一个ROI。
根据各种实施例，如果用户的脸部被包括在接收到的图像中，则电子设备可以提取用户的眼睛、鼻子、嘴和前额的位置作为特征。
根据各种实施例，电子设备可以接收针对用户认证的请求，使用IR传感器来识别用户的虹膜，确定在ROI中是否能够测量HR，并且在能够测量HR的情况下完成用户认证。
根据各种实施例，如果ROI被确定为对应于经认证的用户，电子设备可以基于所确定的ROI来确定用户的HR。
根据各种实施例，如果ROI未被确定为对应于经认证的用户，则电子设备可以将至少一个所确定的ROI存储在存储器中以对应于经认证的用户。
根据各种实施例，电子设备可以测量在至少一个ROI中出现的噪声，并且可以在所测量的噪声超过预定阈值的情况下，从能够测量HR的ROI候选组中排除该ROI。
根据各种实施例，电子设备可以基于能够测量HR的ROI的候选组来确定HR。
根据各种实施例，电子设备可以从至少一个所确定的ROI接收用于测量HR的数据，将接收到的数据转换为HR数据，并将经转换的HR数据确定为HR。
根据各种实施例，电子设备可以接收与至少一个所确定的ROI中的图像变化相对应的数据，并且可以将所接收的数据转换为HR以确定HR。
根据各种实施例，电子设备可以基于IR传感器的使用目的和对象与IR传感器之间的距离来控制IR传感器的光量。
根据各种实施例，IR传感器可以包括以下任一项传感器：包括发光单元和光接收单元在内的传感器、相机内置传感器、和其中作为发光单元的传感器和作为光接收单元的相机彼此相关联的传感器。
图5是示出了根据本公开实施例的使用IR传感器来测量HR的方法的流程图。
参考图5，在操作501，电子设备(图4的电子设备400)可以执行HR测量。根据各种实施例，电子设备400可以执行与应用程序的执行相对应的HR测量。此外，如果从用户接收到HR测量命令，则电子设备400可以执行HR测量。是否执行HR测量可以由用户设置来确定。
在操作503，电子设备400可以检测对象(例如，用户)。根据各种实施例，电子设备400可以使用IR传感器(例如，图4的IR传感器402)或相机来检测对象。在操作505，电子设备400可以提取检测到的对象的特征。根据各种实施例，如果对象对应于用户的脸部，则电子设备400可以基于所确定的用户的脸部形状来感测眼睛、鼻子和嘴所在的区域，并且可以基于感测区域来准确地提取用户的眼睛、鼻子和嘴的位置。
在操作507中，电子设备400可以基于所提取的特征来确定ROI。这里，ROI可以包括用户的前额、两鬓和眼袋。ROI可以是能够使用IR传感器来获取用户的HR数据的至少一个脸部特征区域(区)(例如，前额、两鬓和眼袋)。根据各种实施例，电子设备400可以使用IR传感器来感测ROI中的图像变化，并且可以基于感测到的图像变化来获取HR数据。也就是说，ROI可以是能够测量HR或发生图像变化的特定区域。ROI不限于上述区域。电子设备400可以基于眼睛、鼻子、嘴和前额的位置(特征)来确定ROI。
在操作509中，电子设备400可以基于所确定的ROI来确定HR。根据各种实施例，电子设备400可以感测搜索到的ROI中的图像变化，并且可以基于感测到的图像变化来获取HR数据。如果搜索到多个ROI区域，则电子设备400可以获取多条HR数据，并且可以计算所获取的多条HR数据的平均值，以确定用户的HR。
在操作511，电子设备400可以向特定应用或另一设备(例如，用户的可穿戴设备或另一电子设备)传送关于所确定的HR的信息。根据各种实施例，电子设备400可以在预定时段内向健康相关应用发送关于所确定的HR的信息。此外，电子设备400可以向用户的可穿戴设备发送关于所确定的HR的信息。电子设备400可以执行将所确定的HR映射到特定内容上，或者可以将所确定的HR存储为元数据。
根据各种实施例，特定应用可以基于用户的关于HR的信息向用户提供关于HR的信息。根据各种实施例，如果所确定的HR高于正常HR(例如，预定阈值)，则电子设备400可以改变用户界面的颜色。电子设备400可以通过将用户界面的颜色改变为绿色来向用户提供关于HR的信息。此外，电子设备400可以通过用户界面来显示向导消息(例如，“请短时间休息一下”)。电子设备400可以基于用户的HR来确定用户是否感到压力，并且可以根据确定的结果来提供健康服务。此外，电子设备400可以连续记录所测量的用户的HR，并且可以提供用于类推用户的压力水平和血管年龄的服务。
根据各种实施例，如果特定应用是图库相关应用，则电子设备400可以将HR信息包括在图库中存储的图像中。此外，电子设备400可以基于HR信息来列出和显示图像。此外，如果在用户正在观看视频图像时测量到超过预定阈值的HR，则电子设备400可以在对应时间剪辑视频图像，并且可以将视频图像显示为缩略图。
根据各种实施例，如果同时执行虹膜认证和HR测量，则电子设备400可以基于所测量的HR来检查对象(用户)的活跃度(liveness)，并且可以通过界面来显示检查结果(例如，通知(消息)信息，如“认证完成”或“HR信息尚未测量。请执行重新认证”)。
根据各种实施例，在通过HMD装置来测量HR的情况下，具有IR传感器的HMD装置不必与用户的皮肤接触，并且HMD装置可以使用IR传感器来搜索ROI，并且可以感测ROI中的图像变化。根据各种实施例，具有IR传感器的HMD设备可以检测用户的生物信息(例如，虹膜信息)。根据各种实施例，HMD设备可以使用IR传感器来感测用户的虹膜信息，并且可以利用用户的虹膜信息作为用于认证用户的数据。
根据各种实施例，在通过HMD设备来测量HR的情况下，HMD设备可以根据HR的变化向用户提供特定信息。根据各种实施例，如果在用户穿戴HMD设备的状态下HR增加，则HMD设备可以向用户提供用于邀请用户休息的通知消息。HMD设备可以提供用于改变为舒缓音乐和背景的服务，使得用户的HR变得平静。
图6是示出了根据本公开的实施例的使用IR传感器来测量HR的方法的流程图，其中如果存在预存储的ROI，则基于预存储的ROI来测量HR，而如果不存在预存储的ROI，则通过搜索ROI来测量HR。
图6是示出了更详细解释图5的操作505至509的细分操作的流程图。参考图6，在操作601，电子设备的处理器(图4的处理器210)可以提取检测到的对象的特征。操作601等于图5的操作505。在操作603，处理器210可以确定是否存在预存储在存储器中的ROI。
如果在操作603存在预存储的ROI，则在操作605处理器210可以基于预存储的ROI来测量HR。处理器210可以选择至少一个预存储的ROI，并且可以分析与所选择的ROI相对应的图像。处理器210可以通过图像分析来确定其中图像要被转换成HR的至少一个ROI区域，并且可以基于所确定的ROI来测量HR。在操作607，处理器210可以基于所测量的HR来确定HR。如果测量了多个HR，则处理器210可以计算测量的HR的平均值，并且可以将平均值确定为HR。
如果在操作603处不存在预存储的ROI，则在操作609处理器210可以搜索至少一个ROI。根据各种实施例，如果对象对应于用户的脸部，则处理器210可以基于用户脸部的特征(例如，与用户的眼睛、鼻子、嘴和前额的位置相对应的特征)来搜索至少一个ROI。处理器210可以基于用户的眼睛、鼻子、嘴和前额的位置来搜索前额、两鬓和眼袋的部分区域作为ROI区域，以便测量HR。
根据各种实施例，处理器210可以测量在所搜索的ROI中出现的噪声值。根据各种实施例，处理器210可以测量所搜索的ROI区域中第一ROI中的噪声值。如果测量的噪声值超过预定阈值，则处理器210可以从ROI区域的候选组中排除第一ROI。
在操作611，处理器210可以基于所提取的特征来确定其中可以测量HR的ROI区域的候选组。ROI区域的候选组可以包括出现较少噪声的ROI。
在操作613，处理器210可以基于所确定的ROI区域的候选组来测量HR。此外，在操作607，处理器210可以基于所测量的HR来确定HR。
根据各种实施例，如果已经执行了用户认证，则电子设备可以将能够测量HR的ROI存储在ROI DB(图4的ROI DB 460)中以对应于经认证的用户。此后，如果在已经执行了用户认证的状态下执行HR测量，则处理器210可以省略搜索ROI的处理。处理器210可以确定存储在ROI DB 460中以对应于经认证的用户的ROI，并且可以基于所确定的ROI来测量用户的HR。
图7是示出了根据本公开实施例的使用IR传感器来认证用户的方法的流程图。
参考图7，在操作701，电子设备的处理器(图4的处理器210)可以确定是否已经执行了用户认证。如果已经执行了用户认证，则在操作703，处理器210可以使用IR传感器来识别用户的虹膜。本公开的各种实施例可以在识别用于用户认证的虹膜的同时执行HR测量。本公开的各种实施例可以执行虹膜认证，并且如果HR测量是可能的，则可以完成用户认证。由于本公开的各种实施例确定是否与虹膜认证一起执行HR测量，所以可以更加加强用户认证的性能。本公开的各种实施例可以防止仅利用可以被复制的特定用户的虹膜图像来执行用户认证。
在操作705，电子设备210可以确定是否执行HR测量。在执行HR测量的情况下，在操作707，处理器210可以检测对象(例如，用户)。处理器210可以使用IR传感器或相机来检测对象。
在操作709，处理器210可以提取检测到的对象的特征，并且在操作711处，处理器210可以基于所提取的特征来确定ROI。这里，ROI可以是其中能够测量HR以对应于对象的区域。根据各种实施例，如果对象对应于用户的脸部，则ROI可以是能够进行HR测量的脸部的特定区域(区)(例如，两鬓、眼袋或鼻袋)。
在操作713，处理器210可以基于所确定的ROI来确定是否能够进行HR测量。也就是说，处理器210可以确定对象是否是实际有生命的生物。本公开的各种实施例可以防止仅使用虹膜图像来执行用户认证的伪造。如果在所确定的ROI中不能进行HR测量，则处理器210可以确定用户认证失败。
如果在操作713能够进行HR测量，则处理器210在操作715可以完成用户认证处理。也就是说，如果能够进行针对用户的HR测量，则处理器210可以确定在操作703处识别的虹膜信息尚未被伪造。
尽管未示出，但是处理器210可以基于所确定的ROI来确定HR，并且可以向特定应用传送关于所确定的HR的信息。
虽然未示出，但是如果在操作715完成了用户认证，则处理器210可以将在操作711确定的ROI存储在用户DB(例如，图4的用户DB440)中。在已经执行了用户认证的状态下执行HR测量功能的情况下，处理器210可以省略确定ROI的处理，并且可以从用户DB获得与经认证的用户相对应的ROI。
根据本公开的各种实施例，使用IR传感器来确定HR的方法可以包括：使用IR传感器来接收图像，在接收到的图像中确定用于测量HR的至少一个ROI，以及基于所确定的至少一个ROI来确定HR。
根据各种实施例，该方法可以根据所接收的图像来检测对象，提取检测到的对象的特征，并且基于所提取的对象的特征来确定至少一个ROI。
根据各种实施例，如果用户的脸部被包括在所接收的图像中，则该方法可以提取用户的眼睛、鼻子、嘴和前额的位置作为对象的特征。
根据各种实施例，该方法可以进一步包括：响应于针对用户认证的请求，使用IR传感器来识别用户的虹膜，确定在ROI中是否能够测量HR，以及如果测量了HR，则完成用户认证。
根据各种实施例，该方法还可以包括：如果ROI被确定为对应于经认证的用户，则基于所确定的ROI来确定用户的HR。
根据各种实施例，该方法还可以包括：如果ROI未被确定为对应于经认证的用户，则将所确定的至少一个ROI存储在存储器中以对应于经认证的用户。
根据各种实施例，该方法可以测量在至少一个ROI中出现的噪声，并且如果所测量的噪声超过预定阈值，则从能够测量HR的ROI的候选组中排除该ROI。
根据各种实施例，该方法可以基于能够测量HR的ROI的候选组来确定HR。
根据各种实施例，该方法可以从所确定的至少一个ROI接收用于测量HR的数据，将接收到的数据转换为HR数据，并将经转换的HR数据确定为HR。
根据各种实施例，该方法可以接收对应于所确定的至少一个ROI中的图像变化的数据，并将所接收的数据转换为HR以确定HR。
根据各种实施例，该方法还可以包括基于IR传感器的使用目的和对象与IR传感器之间的距离来控制IR传感器的光量。
图8A、8B、8C和8D是示出了根据本公开各种实施例的被确定为用于测量HR的ROI的图。
参考图8A，处理器(图4的处理器210)可以提取对象(例如，用户的脸部)的特征，并且可以基于所提取的特征来识别用户的前额810。此外，处理器210可以搜索在用户的前额810中出现图像变化的ROI 811。此外，处理器210可以获取与作为前额810的一部分的ROI811相对应的一个或多个图像，并且可以基于所获取的图像来测量用户的HR。在执行用户认证的情况下，处理器210可以将ROI 811存储在ROI DB中以对应于经认证的用户。
根据各种实施例，在用户执行用户认证的情况下，如果与用户相对应的ROI 811存储在ROI DB中，则电子设备可以测量与用户相对应的ROI 811中的HR而不搜索ROI 811。用户的前额810可能被头发隐藏，并且在被头发隐藏的ROI 811中测量的HR可以是出现大量噪声的HR。
参考图8B，处理器210可以提取脸部形状的特征，并且可以基于所提取的特征来识别眼睛和鼻子820的位置。此外，处理器210可以将用户右眼袋821确定为ROI。处理器210可以获取与用户右眼袋821相对应的一个或多个图像，并且可以基于所获取的图像来测量用户的HR。在执行用户认证的情况下，处理器210可以将用户右眼袋821存储在ROI DB中作为与经认证的用户相对应的ROI。
参考图8C，处理器210可以提取脸部形状的特征，并且可以基于所提取的特征来识别眼睛830的位置。此外，处理器210可以确定出现图像变化的用户的右鬓831作为ROI。处理器210可以获取与用户的右鬓831相对应的一个或多个图像，并且可以基于所获取的图像来测量用户的HR。在执行用户认证的情况下，处理器210可以将ROI中的用户的右鬓831存储在ROI DB中，作为与经认证的用户相对应的ROI。
参考图8D，处理器210可以提取脸部形状的特征，并且可以基于所提取的特征来识别眼睛840的位置。此外，处理器210可以确定出现图像变化的用户的左鬓841作为ROI。处理器210可以获取与用户的左鬓841相对应的一个或多个图像，并且可以基于所获取的图像来测量用户的HR。在执行用户认证的情况下，处理器210可以将用户的左鬓841存储在ROI DB中作为与经认证的用户相对应的ROI。
图9A、9B、9C和9D是示出了根据本公开各种实施例的通过测量如图8A至8D所示ROI中的HR而获得的实验值的图。
图9A是示出了如图8A所示的作为前额的一部分的ROI 811中测量的HR的实验值的曲线图910。曲线图910示出了在如图8A所示的ROI 811中测量3秒的数据。参考图9A，在对应于数据的曲线图的最高点处，X坐标值可以是0.9333，并且Y坐标值可以是0.000108。由于最高点处的X坐标值表示1秒内的HR，所以基于ROI 811测量的HR可以是55.98bpm(0.9333*60＝55.98)。
图9B是示出了在如图8B所示的用户右眼袋821中测量的HR的实验值的曲线图920。曲线图920示出了在如图8B所示的右眼袋821中测量3秒的数据。参考图9B，在对应于数据的曲线图的最高点处，X坐标值可以是1，并且Y坐标值可以是4.218e-06。由于最高点处的X坐标值表示1秒内的HR，所以基于右眼袋821测量的HR可以是60.00bpm(1*60＝60)。
图9C是示出了在如图8C所示的用户右鬓831中测量的HR的实验值的曲线图930。曲线图930示出了在如图8C所示的用户右鬓831中测量3秒的数据。参考图9C，在对应于数据的曲线图的最高点处，X坐标值可以是0.9667，并且Y坐标值可以是2.633e-06。由于最高点处的X坐标值表示1秒内的HR，所以基于右鬓831测量的HR可以是58.002bpm(0.9667*60＝58.002)。
图9D是示出了在如图8D所示的用户左鬓841中测量的HR的实验值的曲线图940。曲线图940示出了在如图8D所示的用户左鬓841中测量3秒的数据。参考图9D，在对应于数据的曲线图的最高点处，X坐标值可以是1.167，并且Y坐标值可以是1.875e-07。由于最高点处的X坐标值表示1秒内的HR，所以基于左鬓841测量的HR可以为70.02bpm(1.167*60＝70.02)。
根据本公开的各种实施例，电子设备可以确定至少一个ROI，并且可以测量与至少一个ROI相对应的HR。根据本公开的各种实施例，电子设备可以基于在至少一个ROI中测量的多个HR来计算平均值，并且可以将平均值预期为用户的HR。
图10是示出了根据本公开实施例的使用IR传感器来测量用户的HR的处理的图。
参考图10，本公开的各种实施例可以使用电子设备1000中设置的相机1100来认证用户的虹膜1010。这里，相机1100可以包括相机模块(图2的相机模块291)和构成一个发光单元的IR传感器(图2的IR传感器240N)。电子设备1000的处理器可以使用构成相机1100的发光单元的IR传感器来接收关于用户的虹膜1010的信息，并且可以执行用户的认证。
根据各种实施例的设备的至少一部分(例如，其模块或功能)或方法的至少一部分(例如，操作)可以例如实现为在计算机可读存储介质中以程序模块形式存储的命令。在命令由至少一个处理器执行的情况下，该处理器可以执行与命令相对应的特定功能。所述计算机可读存储介质例如可以是存储器。程序模块中的至少一些可以由例如处理器来实现(例如，执行)。程序模块中的至少一些可以包括例如用于执行一个或多个功能的模块、程序、例程、指令集和/或进程。
非暂时性计算机可读记录介质可以包括诸如硬盘、软盘及磁带等磁介质、诸如高密度盘只读存储器(CD-ROM)和DVD等光介质、诸如光磁软盘等磁光介质、以及被专门配置用于存储和执行程序指令的硬件设备。此外，程序指令可以包括能够在计算机中使用解释器执行的高级语言代码以及由编译器生成的机器代码。上述硬件设备可被配置为操作为一个或多个软件模块，以执行本公开的各种实施例的操作，反之亦然。
根据各种实施例的模块或编程模块可以包括或排除上述元件中的至少一个或者进一步包括任何其他元件。由根据各种实施例的模块、编程模块或任何其他元件执行的操作可以顺序地、并行地、重复地或者按照启发式方法执行。另外，一些操作可以按不同顺序执行，或者可以省略，或者可以增加任何其他操作。
尽管参考本公开各实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员将理解：在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的前提下，可以进行形式和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种电子设备，包括：
红外线“IR”传感器；
存储器；以及
处理器，与所述IR传感器和所述存储器电连接，
其中，所述存储器存储在被执行时使所述处理器执行以下操作的指令：
响应于接收到针对用户认证的请求，使用所述IR传感器来接收图像，
在接收到的图像中确定用于测量心率“HR”的至少一个感兴趣区域“ROI”，
基于所述至少一个感兴趣区域来测量HR，
基于接收到的图像来获得与用户相对应的虹膜数据，以及
基于所获得的虹膜数据和所测量的HR来执行所述用户认证，
其中，确定所述至少一个ROI包括：如果与所述用户相对应的ROI信息存储在所述存储器中，则将所述存储器中存储的所述ROI信息确定为所述至少一个ROI。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述指令使所述处理器执行以下操作：
根据接收到的图像来检测对象，
提取检测到的对象的特征，以及
基于所提取的对象的特征来确定所述至少一个ROI。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述指令使所述处理器执行以下操作：如果用户的脸部被包括在接收到的图像中，则提取用户的眼睛、鼻子、嘴和前额的位置作为特征。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述指令使所述处理器执行以下操作：
如果ROI被确定为对应于经认证的用户，则基于所确定的ROI来确定用户的HR，以及
如果ROI未被确定为对应于经认证的用户，则将所确定的至少一个ROI存储在所述存储器中以对应于经认证的用户。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述指令使所述处理器执行以下操作：
测量在至少一个ROI中出现的噪声，
如果所测量的噪声超过预定阈值，则从能够测量HR的ROI的候选组中排除所述ROI，以及
基于能够测量HR的ROI的候选组来确定HR。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述指令使所述处理器执行以下操作：
从所确定的至少一个ROI接收用于测量所述HR的数据，
将接收到的数据转换为HR数据，以及
将经转换的HR数据确定为HR。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述指令使所述处理器执行以下操作：
接收与所确定的至少一个ROI中的图像变化相对应的数据，以及
将接收到的数据转换为HR以确定HR。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述指令使所述处理器执行以下操作：基于所述IR传感器的使用目的以及对象与所述IR传感器之间的距离来控制所述IR传感器的光量。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述IR传感器包括以下任一项：包括发光单元和光接收单元这二者在内的传感器、内置于相机中的传感器、或其中作为发光单元的传感器和作为光接收单元的相机彼此相关联的传感器。
10.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述指令使所述处理器执行以下操作：
基于所述ROI使用所述IR传感器来获得与所述用户相对应的虹膜数据。
11.一种使用红外线“IR”传感器来确定心率“HR”的方法，所述方法包括：
响应于接收到针对用户认证的请求，使用所述IR传感器来接收图像；
在接收到的图像中确定用于测量HR的至少一个感兴趣区域“ROI”；
基于所述至少一个ROI来测量HR，
基于接收到的图像来获得与用户相对应的虹膜数据，以及
基于所获得的虹膜数据和所测量的HR来执行所述用户认证，
其中，确定所述至少一个ROI包括：如果与所述用户相对应的ROI信息存储在存储器中，则将所述存储器中存储的所述ROI信息确定为所述至少一个ROI。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，确定至少一个ROI包括：
根据接收到的图像来检测对象；
提取检测到的对象的特征；以及
基于所提取的对象的特征来确定至少一个ROI；
其中，提取对象的特征包括：如果用户的脸部被包括在接收到的图像中，则提取用户的眼睛、鼻子、嘴和前额的位置作为所述特征。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
如果ROI被确定为对应于经认证的用户，则基于所确定的ROI来确定用户的HR；以及
如果ROI未被确定为对应于经认证的用户，则将所确定的至少一个ROI存储在所述存储器中以对应于经认证的用户。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，确定HR包括：
测量在所述至少一个ROI中出现的噪声；
如果所测量的噪声超过预定阈值，则从能够测量HR的ROI的候选组中排除所述ROI；以及
基于能够测量HR的ROI的候选组来确定HR。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，获得所述虹膜数据包括：
基于所述ROI使用所述IR传感器来获得与所述用户相对应的虹膜数据。
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