CN110234545B - 用于车辆乘员识别和监测的成像系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本文提供了一种成像系统和方法。第一光源被配置成将第一照明投射到车辆乘员上。第二光源被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上。成像器被配置成获取所述车辆乘员的生物测定特征的一个或多个图像，并生成与一个或多个获取的图像对应的图像数据。所述成像器还配置有基于所述第一光源和所述第二光源中的哪一个被激活的可变视场。

Description

用于车辆乘员识别和监测的成像系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年3月10日提交的名称为“IMAGING SYSTEM AND METHOD FORVEHICLE OCCUPANT IDENTIFICATION AND MONITORING(用于车辆乘员识别和监测的成像系统和方法)”的美国临时专利申请第62/469,719号的权益和优先权，其全部公开内容通过引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及车辆的成像系统和方法，且更具体地涉及用于驾驶员识别和监测的成像系统和方法。
背景技术
现有技术中存在已知的用于驾驶员识别和监测的成像系统和方法。然而，开发改进的用于驾驶员识别和监测的成像系统和方法一直是本领域的目标。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种成像系统。第一光源被配置成将第一照明投射到车辆乘员上。第二光源被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上。成像器被配置成获取所述车辆乘员的生物测定特征的一个或多个图像，并生成与一个或多个获取的图像对应的图像数据。所述成像器还配置有基于所述第一光源和所述第二光源中的哪一个被激活的可变视场。所述第一照明和所述第二照明可包括近红外光谱中的光。所述第一照明和所述第二照明可具有相同波长，或者所述第一照明和所述第二照明可具有不同波长，其中，所述第二照明具有比所述第一照明更长的波长。
根据本发明的另一方面，提供一种成像系统。第一光源被配置成将第一照明投射到车辆乘员上。第二光源被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上。成像器具有可变视场，并被配置成获取所述车辆乘员的生物测定特征的一个或多个图像，并生成与一个或多个获取的图像对应的图像数据。控制器被配置成通过仅激活所述第一光源并处理在以第一视场操作时由所述成像器生成的图像数据来执行第一识别功能。控制器还被配置成通过仅激活所述第二光源并处理在以第二视场操作时由所述成像器生成的图像数据来执行第二识别功能。
根据本发明的又一方面，提供一种成像方法，其包括步骤：将第一照明或第二照明投射到车辆乘员上；提供成像器，所述成像器具有基于所述第一照明和所述第二照明中的哪一个正在被投射的可变视场；使用所述成像器获取所述车辆乘员的生物测定特征的一个或多个图像；通过只投射所述第一照明并处理在所述成像器正以窄视场操作时生成的图像数据来识别所述车辆乘员；以及通过只投射所述第二照明并处理在所述成像器正以宽视场操作时生成的图像数据来监测所述车辆乘员。在一些实施例中，当识别所述车辆乘员时，所述生物测定特征可包括所述车辆乘员的虹膜。在一些实施例中，当监测所述车辆乘员时，所述生物测定特征可包括所述车辆乘员的面部和身体中的至少一个。
总之，本发明在此公开了下述第1项、第10项和第16项的实施方案，其余各项为优选实施方案：
1.一种成像系统，其包括：
第一光源，所述第一光源被配置成将第一照明投射到车辆乘员上；
第二光源，所述第二光源被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上；
成像器，所述成像器包括透镜，所述透镜能够基于所述第一光源和所述第二光源中的一个的激活在多个视场之间操作，第一视场与所述第一光源的激活相关联并且第二视场与所述第二光源的激活相关联，所述成像器被配置成获取所述车辆乘员的生物测定特征的一个或多个图像，并且生成与一个或多个获取的图像对应的图像数据，其中，所述成像器还配置有基于所述第一光源和所述第二光源中的哪一个被激活的可变视场。
2.根据上述1所述的成像系统，其中，所述第一照明和所述第二照明包括近红外光谱中的光，并且其中，所述第二照明具有比所述第一照明更长的波长。
3.根据上述1和上述2中任一项所述的成像系统，其中，所述第一照明具有810nm、860nm和880nm波长中的一个波长，并且所述第二照明具有940nm的波长。
4.根据上述1-3中任一项所述的成像系统，其中，当只有所述第一光源被激活时，所述成像器能够以第一视场操作，当只有所述第二光源被激活时，所述成像器能够以第二视场操作，并且其中，所述第二视场比所述第一视场宽。
5.根据上述4所述的成像系统，其中，所述第一视场具有大约20度的第一水平场分量，并且所述第二视场具有大约60度的第二水平场分量。
6.根据上述1-5中任一项所述的成像系统，其中，如果只有所述第一光源被激活，所述生物测定特征包括所述车辆乘员的虹膜，并且其中，如果只有所述第二光源被激活，所述生物测定特征包括所述车辆乘员的面部和身体中的至少一个。
7.根据上述1-6中任一项所述的成像系统，其中，所述成像器包括图像传感器，所述图像传感器具有红色透明清晰无杂质彩色滤光器阵列或者不具有彩色滤光器阵列。
8.根据上述1-8中任一项所述的成像系统，其中，所述成像器包括变焦透镜，所述变焦透镜与图像传感器光学通信；并且其中，所述变焦透镜是可变变焦透镜和固定变焦透镜中的一个。
9.根据上述1和上述4-8中任一项所述的成像系统，其中，所述第一照明和所述第二照明包括近红外光谱中的光，并且其中，所述第一照明具有与所述第二照明相同的波长。
10.一种成像系统，其包括：
第一光源，所述第一光源被配置成将第一照明投射到车辆乘员上；
第二光源，所述第二光源被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上；
成像器，所述成像器包括透镜，所述透镜能够基于所述第一光源和所述第二光源中的一个的激活在多个视场之间操作，第一视场与所述第一光源的激活相关联并且第二视场与所述第二光源的激活相关联，所述成像器被配置成获取所述车辆的生物测定特征的一个或多个图像；以及
控制器，其被配置成：
通过仅激活所述第一光源并且处理在以第一视场操作时由所述成像器获取的图像来执行虹膜扫描功能；以及
通过仅激活所述第二光源并且处理在以第二视场操作时由所述成像器获取的图像来执行驾驶员监测功能。
11.根据上述10所述的成像系统，其中，所述第一照明和所述第二照明包括近红外光谱中的光，并且其中，所述第二照明具有比所述第一照明更长的波长。
12.根据上述10和上述11中任一项所述的成像系统，其中，所述第一视场包括第一水平场分量，并且所述第二视场包括比所述第一水平场分量宽的第二水平场分量。
13.根据上述10-12中任一项所述的成像系统，其中，所述第一识别功能包括虹膜扫描功能以识别所述车辆乘员，并且所述生物测定特征包括所述车辆乘员的虹膜。
14.根据上述10-13中任一项所述的成像系统，其中，所述第二识别功能包括驾驶员监测功能，并且所述生物测定特征包括所述车辆乘员的面部和身体中的至少一个。
15.根据上述10-14中任一项所述的成像系统，还包括电致变色镜元件，其中，控制器通过所述电致变色镜元件选择性地投射所述第一照明和所述第二照明，并且所述成像器被配置成通过所述电致变色镜元件获取所述一个或多个图像。
16.一种成像方法，其包括以下步骤：
将第一照明或第二照明投射到车辆乘员上；
提供成像器，所述成像器包括透镜，所述透镜能够基于从所述第一光源或所述第二光源投射的光在多个视场之间操作；
使用所述成像器获取所述车辆乘员的生物测定特征的一个或多个图像；
通过只投射所述第一照明并且处理在所述成像器正以窄视场操作时获取的图像来识别所述车辆乘员；以及
通过只投射所述第二照明并且处理在所述成像器正以宽视场操作时获取的图像来监测所述车辆乘员。
17.根据上述16所述的成像方法，其中，所述第一照明和所述第二照明包括近红外光谱中的光，并且其中，所述第二照明具有比所述第一照明更长的波长。
18.根据上述16和上述17中任一项所述的成像方法，其中，所述第一照明具有810nm、860nm和880nm波长中的一个波长，并且所述第二照明具有940nm的波长。
19.根据上述16-18中任一项所述的成像方法，其中，所述窄视场包括大约20度的第一水平场分量，并且所述宽视场包括大约60度的第二水平场分量。
20.根据上述16-19中任一项所述的成像方法，其中，通过电致变色镜元件选择性地投射所述第一照明和所述第二照明，并且所述成像器被配置成通过所述电致变色镜元件获取所述一个或多个图像。
通过研究上述第1-20项以及以下说明书和附图，所属领域的技术人员将理解和了解本发明的这些和其它方面、目的和特征。
附图说明
在附图中：
图1是并入到内部后视镜组件中的成像系统的透视图；
图2是图1所示的内部后视镜组件的示意图；
图3示出了关于车辆乘员的着眼点图1所示成像系统的某些部件之间的定向；以及
图4示出了并入到图1所示的内部后视镜组件的镜元件中的透反射涂层。
具体实施方式
根据需要，本文公开了本发明的详细实施例。然而，应理解，所公开实施例仅是本发明的示范例，其可以各种和替代性形式体现。附图设计未必详细，且一些示意图可被放大或最小化以展示功能概观。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应理解为限制性的，而仅仅作为代表性基础用于教示所属领域的技术人员以不同方式利用本发明。
出于本文中描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”和其派生词将与本发明在图1中的定向有关。除非另有说明，否则术语“前”应是指离镜元件预期观察者较近的元件表面，而术语“后”应是指离镜元件的预期观察者较远的元件表面。然而，应理解，除了明确指定相反的方向之外，本发明可以采用各种替代定向。还应理解，附图中所示且在下文说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求书中限定的本发明概念的示例性实施例。因此，除非权利要求书另外明确陈述，否则与本文中公开的实施例有关的具体尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。
术语“包含”、“包括”或其任何其它变体旨在涵盖非排他性包含内容，使得包括一系列要素的过程、方法、制品或设备不仅包含那些要素，还可包含并未明确地列出或并非此类过程、方法、制品或设备固有的其它要素。在没有更多约束的前提下，之前加“包括……”的要素并不妨碍包括所述要素的过程、方法、制品或设备中存在额外的相同要素。
如本文中所使用，当用于两个或多于两个项目的列表中时，术语“和/或”意指所列项目中的任一个自身可以单独使用，或所列项目中的两个或多于两个的任何组合可被使用。举例来说，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，那么所述组合物可含有：仅A；仅B；仅C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。
参考图1和图2，参考数字10大体上标示可操作以执行一个或多个识别功能的成像系统。在本实施例中，成像系统10示范性地示出为并入到机动车的内部后视镜组件12中。内部后视镜组件12可被配置为电光后视镜组件，其部分反射部分透射，并具有耦合到壳体16的镜元件14。
第一光源18和第二光源20设置在壳体16的内部，并位于镜元件14后方。虽然第一光源18和第二光源20被示出为位于壳体16的相对侧，但应理解，其所图示的位置不应解释为限制。在替代实施例中，第一光源18和/或第二光源20可位于壳体16中的其他地方，或以其它方式设置于壳体16的外部部分上。
如图1所示，第一光源18被配置成投射大致由箭头22表示的第一照明，第二光源20被配置成投射大致由箭头24表示的第二照明。第一照明和第二照明通过镜元件14投射到车辆乘员(诸如驾驶员25)上。在一些实施例中，第一照明和第二照明使用相同的波长。在一些实施例中，第一照明和第二照明各自包括选自包括800nm到950nm范围内波长的近红外(NIR)光谱的不同波长。第二照明可具有比第一照明更长的波长。在一些实施例中，第一照明可具有约810nm的波长，第二照明可具有约940nm的波长。在一些实施例中，第一照明可具有约860nm的波长，第二照明可具有约940nm的波长。在一些实施例中，第一照明可具有约880nm的波长，第二照明可具有940nm的波长。第一照明和第二照明的波长仅作为实例提供，并不意图是限制性的。
通常可以设想第一光源18和第二光源20可各自包括分别发射第一照明和第二照明的一个或多个红外发射器组26。每个发射器组26可包括多个发光二极管(LED)，其可以分组成矩阵或另外以其他布置方式分组。应理解，发射器组26可定位在使得第一照明和第二照明能够被投射到驾驶员25上的壳体16内部的任何地方。
如图1和图2所示，成像器28设置在壳体16内部，并且示例性地示出为位于镜元件14后面的大致中心的位置。成像器28被配置成获取驾驶员25的生物测定特征的一个或多个图像，并生成与一个或多个获取的图像对应的图像数据。成像器28还配置有基于第一光源18和第二光源20中的哪一个被激活的可变视场。
第一光源18、第二光源20和成像器28可以电耦合到印刷电路板(PCB)30，并与控制器32通信。控制器32可位于PCB 30上，位于壳体16中的其他地方，或位于车辆中的其他地方。控制器32还可以与并入内部后视镜组件12和/或车辆的设备中的各种装置通信。控制器32可包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成选择性地激活第一光源18和第二光源20，并处理从成像器28接收的图像数据以确定驾驶员25的身份或监测驾驶员25等。
在本实施例中，控制器32可与显示器33通信，所述显示器设置在内部后视镜组件12的壳体16内部并通过镜元件14可见。控制器32可以被配置成操作显示器33以显示从成像器28接收的图像数据。显示器33可以被配置为LCD、LED、OLED、等离子体、DLP或其它显示器类型。可使用的显示器的实例在以下专利中公开：名称为“Rearview Display Mirror(后视显示镜)”的第6,572,233号美国专利、名称为“Vehicular Rearview Mirror Assemblyincluding Integrated Backlighting for a Liquid Crystal Display(LCD)(包括用于液晶显示器(LCD)的集成式背光的车辆后视镜组件)”的第8,237,909号美国专利、名称为“Multi-Display Mirror System and Method for Expanded View around a Vehicle(多显示镜系统和用于扩大车辆周围视角的方法)”的第8,411,245号美国专利以及名称为“Vehicle Rearview Mirror Assembly Including a High Intensity Display(包括高强度显示器的车辆后视镜组件)”的第8,339,526号美国专利，这些专利均以全文引用的方式并入本文中。
控制器32还可以与指示器34通信，所述指示器被配置成输出指示成像系统10的操作状态的视觉通知。指示器34可被配置为LED或其它光源，并且可由控制器32操作以闪烁和/或改变颜色，从而指示成像系统10的操作状态。在一个特定的实施例中，指示器34可被配置为RGB LED，其可操作以通过发射以红色、绿色、蓝色或其任何颜色组合表示的光来指示操作状态。
在图1和图2所描绘的实施例中，第一光源18和第二光源20中的每一个都与由控制器32执行的识别功能唯一地关联。根据第一识别功能或识别车辆乘员(例如，驾驶员25)的虹膜扫描功能，控制器32仅激活第一光源18以将第一照明投射到驾驶员25。如本文讨论的，第一照明可为波长在约810nm至880nm范围内的NIR照明。例如，第一照明可具有810nm、860nm或880nm的波长。在一些实施例中，当仅激活第一光源18时，控制器32还可以第一视场38操作成像器28，以实现对驾驶员25的一只或两只眼睛41的虹膜40的图像采集。控制器32可处理在以第一视场38操作时由成像器28生成的图像数据以识别驾驶员25。第一视场38通常是窄视场。在一些实施例中，第一视场38可以具有大约20度的第一水平场分量42和类似或不同的竖直分量(未示出)。如图1和图2所示，由成像器28生成的图像数据可以显示在显示器33上。使用显示器33作为参考，驾驶员25可以调整内部后视镜组件12的位置，从而在识别驾驶员25所需的必要生物测定特征(例如，虹膜40)上适当地训练显示器33上出现的图像。驾驶员识别可以与车辆安全特征一起使用，并且可以用于授权金融交易。
根据第二识别功能或包括面部识别的驾驶员监测功能，控制器32仅激活第二光源20以将第二照明投射到驾驶员25上。如本文讨论的，第二照明可为具有940nm波长的NIR照明。在一些实施例中，当仅激活第二光源20时，控制器32还可以第二视场44操作成像器28，以实现对驾驶员25的面部46和/或身体48的图像采集。控制器32可处理在以第二视场44操作时由成像器28生成的图像数据以监测驾驶员25。第二视场44通常是宽视场。在一些实施例中，第二视场44可以具有大约60度的第二水平场分量50和类似或不同的竖直分量(未示出)。如本文所述，由成像器28生成的图像数据可以显示在显示器33上，驾驶员25可以调整内部后视镜组件12的位置，从而在监测驾驶员25所需的必要生物测定特征(例如，面部46和/或身体48)上适当地训练显示器33上出现的图像。驾驶员监测可包括监测睡意、不专注以及其他驾驶员状态。
根据一个实施例，可以设想控制器32可使用来自成像器28的输出(例如，自动增益阈值)以基于当前车辆和/或环境照明条件确定第一照明和/或第二照明的特性(例如，波长、强度等)。在内部后视镜组件12被配置为电光后视镜组件的实施例中，控制器32可另外或替代地使用来自调光控制器的可用反馈机制来确定第一照明和/或第二照明的特性。另外或替代地，成像系统10可以被配置成包括诸如眼睛颜色和皮肤颜色的手动输入标准，以帮助控制器32确定第一照明和/或第二照明的特性。可以使用车辆的任何可用的用户-输入装置输入标准。通过采用前述特征中的一个或多个，对于生物测定捕获和/或用户认证，成像系统10可以受益于改进的速度和准确性。
参考图3，示出了在第一光源18、第二光源20、成像器28与镜元件14之间的定向。出于清楚的目的，内部后视镜组件12的壳体16已被省略。在所描绘的实施例中，镜元件14靠近观看侧设置，或换句话说，朝向内部后视镜组件12相对于车辆乘员(例如驾驶员25)的着眼点的前方设置。第一光源18、第二光源20和成像器28设置在镜元件14后方，朝向后视镜组件12的后方。成像器28包括图像传感器51和与图像传感器51光学通信的透镜52。在一些实施例中，透镜52可以在包括第一视场38和第二视场44的多个视场之间操作。在一些实施例中，图像传感器51可以不具有彩色滤光器阵列。在一些实施例中，可以使用红色透明清晰无杂质的彩色滤光器配置。在一些实施例中，透镜52可以是可变焦透镜。在一些实施例中，图像传感器51可包括彩色滤光器阵列，透镜52可以是可变变焦透镜。在一些实施例中，图像传感器可以不具有彩色滤光器阵列，透镜52可以是固定变焦透镜。例如，图像传感器51可以被配置为数字电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)。关于所描绘的实施例，包括第一光源18、第二光源20和成像器28的壳体16的内容物可以从视图中隐藏，使得内部后视镜组件12保持常规后视镜的外观。
如图所示，镜元件14包括第一衬底53(例如，玻璃)，其具有对应于第一接口1的第一表面53a和对应于第二接口2的第二表面53b。镜元件14还包括第二衬底54(例如，玻璃)，其具有对应于第三接口3的第三表面54a和对应于第四接口4的第四表面54b。第一衬底53、第二衬底54限定腔56，并且可彼此平行地设置。腔56可完全或部分填充有可被配置为电致变色(EC)介质的电光介质58。镜元件14还可包括耦合到第二衬底54的第四表面54b的出射介质60。
可以设想镜元件14可通过电触点与调光控制器通信，且可包括将电光介质58保持在第一衬底53与第二衬底54之间的各种密封件。在此配置中，镜元件14可对应于电致变色镜元件，其被配置成响应于通过电触点从调光控制器接收的控制信号而改变反射率。控制信号可改变供应到镜元件14的电位以控制反射率。
在所描绘的实施例中，透反射涂层62设置于第三接口3上。透反射涂层62可包括含银层以及额外层，例如位于含银层上方或下方的金属、电介质和/或透明导电氧化物。当配置有透反射涂层62时，镜元件14在可见光范围中可大体上具有65％的标称反射率和22％的标称透射率。可见光反射率和透射率可取决于设计考虑因素和设计目标而变化。NIR光谱中的透射率可以小于可见光谱中的透射率。在一个实施例中，NIR光谱中的透射率可小于20％。NIR光谱中相对低的透射率可由形成透反射涂层62的材料的厚度和光学常数造成。
在第一光源18和第二光源20位于镜元件14后方的实施例中，从其发射的光通过镜元件14朝向观看侧并到达驾驶员25上。另外，在观看侧上从驾驶员25反射的光通过镜元件14传回，并由成像器28的图像传感器51接收。因此，透反射涂层62的一些实施例可抑制第一光源18和第二光源20，并减小其输出的光强度。另外，透反射涂层62可抑制从驾驶员25反射的光被成像器28捕获。因此，在一些实施例中，第一光源18和第二光源20可以被配置成以较高强度发射NIR光谱中的光。此外，内部后视镜组件12可以被配置成关于由第一光源18和第二光源20发射的光和由驾驶员25反射的光，保持中性颜色。
参考图3和图4，透反射涂层可实施为涂覆到第四接口4的透反射介电涂层64。代替本文中所描述的透反射涂层62，可使用透反射介电涂层64。透反射介电涂层64被设计成解决与内部后视镜组件12的NIR光谱中的有限透射相关的问题，且提供大于约20％的NIR透射率。透反射介电涂层64被设计成获得与行业标准相当的反射率水平，即，约40％到85％，或约50％到75％，或约55％到70％。另外，透反射介电涂层64可被设计成对法线入射视角直到宽视角获得可见光颜色光谱中的中性颜色外观。以此方式，本公开在维持可见光颜色性能的同时提供了NIR光谱中改进的透射率。
透反射介电涂层64可包括以交替的高低折射率多层堆叠配置的低损耗介电材料。低损耗介电材料的实例包含但不限于氧化铌、氧化硅、氧化钽、氧化铝等。另外，利用交替的高折射率(H)材料和低折射率(L)材料多层(HL堆叠)构造中的调谐灵活性，NIR光谱中的透反射介电涂层64的透射率可高于30％。在一些实施例中，透反射介电涂层64的NIR透射率可大于50％。在示范性实施例中，透反射介电涂层64的NIR透射率可大于70％。在其他实施例中，对于在约800nm到940nm之间的至少一些波长，NIR透射率比可见光透射率大例如1.5或2的倍数。
高折射率(H)材料可以是氧化铌，低折射率(L)材料可以是二氧化硅。应理解，这两个实例并不意味着限制。替代的介电涂层可具有介于3与14层之间或多于14层的一定数量的层。实现设计目标所需的层的数目将随着高低折射率材料的选择而变化。随着两种材料之间的折射率差增大，可能需要更少的层。相反，如果折射率差较小，可能需要更多层。折射率差可大于约0.4、大于约0.6或大于约0.8。可添加具有不同于高折射率材料和低折射率材料的折射率的额外材料。
关于镜元件14和透反射涂层的构造的额外信息可在以下专利申请中找到：2016年12月8日提交的Weller等人的名称为“MIRROR ASSEMBLY INCORPORATING A SCANNINGAPPARATUS(包括扫描设备的镜组件)”的第15/372,875号美国专利申请，以及2016年12月8日提交的Holland等人的名称为“IR TRANSMITTING COATING FOR ELECTRO-OPTIC ELEMENT(用于电光元件的IR透射涂层)”的第15/372,717号美国专利申请，这两个专利申请以全文引用的方式并入本文中。
在一些实施例中，镜元件14可为电致变色元件或例如棱镜等的元件。电致变色元件的一个非限制性实例是电致变色介质，其包含至少一种溶剂、至少一种阳极材料和至少一种阴极材料。通常，阳极材料和阴极材料均为电活性材料，且其中至少一种为电致变色材料。应理解，不论其通常含义如何，本文中将把术语“电活性”限定为在暴露于特定电位差时，其氧化状态会发生改变的材料。此外，应理解，不论其通常含义如何，本文中将把术语“电致变色”限定为在暴露于特定的电位差时，在一个或多个波长下的消光系数会发生改变的材料。如本文中所描述，电致变色部件包含其颜色或不透明度会受到电流影响的材料，使得当将电流施加到所述材料时，所述颜色或不透明度会从第一相变成第二相。电致变色部件可以是单层单相部件、多层部件或多相部件，如下列各项所述：标题为“电致变色层和包括电致变色层的装置(Electrochromic Layer And Devices Comprising Same)”的第5,928,572号美国专利、标题为“电致变色化合物(Electrochromic Compounds)”的第5,998,617号美国专利、标题为“能够产生预选色彩的电致变色介质(Electrochromic MediumCapable Of Producing A Pre-selected Color)”的第6,020,987号美国专利、标题为“电致变色化合物(Electrochromic Compounds)”的第6,037,471号美国专利、标题为“用于产生预选色彩的电致变色介质(Electrochromic Media For Producing A Pre-selectedColor)”的第6,141,137号美国专利、标题为“电致变色系统(Electrochromic System)”的第6,241,916号美国专利、标题为“近红外吸收电致变色化合物和包括它们的装置(NearInfrared-Absorbing Electrochromic Compounds And Devices Comprising Same)”的第6,193,912号美国专利、标题为“具有光稳定的双阳离子氧化态的耦合的电致变色化合物(Coupled Electrochromic Compounds With Photostable Dication OxidationStates)”的第6,249,369号美国专利和标题为“具有浓度提高的稳定性的电致变色介质、其制备过程和在电致变色装置中的使用(Electrochromic Media With ConcentrationEnhanced Stability,Process For The Preparation Thereof and Use InElectrochromic Devices)”的第6,137,620号美国专利；标题为“电致变色装置(Electrochromic Device)”的第6,519,072号美国专利；和标题为“电致变色聚合物固体膜、使用此类固体膜制造电致变色装置以及制备此类固体膜和装置的过程(Electrochromic Polymeric Solid Films,Manufacturing Electrochromic DevicesUsing Such Solid Films,And Processes For Making Such Solid Films AndDevices)”的第PCT/US98/05570号国际专利申请、标题为“电致变色聚合物系统(Electrochromic Polymer System)”的第PCT/EP98/03862号国际专利申请以及标题为“电致变色聚合物固体膜、使用此类固体膜制造电致变色装置以及制备此类固体膜和装置的过程(Electrochromic Polymeric Solid Films,Manufacturing Electrochromic DevicesUsing Such Solid Films,And Processes For Making Such Solid Films AndDevices)”的第PCT/US98/05570号国际专利申请，上述申请案以全文引用的方式并入本文中。
本发明可与例如以下专利中所描述的安装系统一起使用：第8,814,373号、第8,201,800号和第8,210,695号美国专利；第2014/0063630号、第2013/0062497号和第2012/0327234号美国专利申请公开；以及第61/709,716号、第61/707,676号和第61/704,869号美国临时专利申请，这些专利以全文引用的方式并入本文中。另外，本公开可与例如以下专利中所描述的后视封装组件一起使用：美国专利案第8,814,373号、第8,646,924号、第8,643,931号和第8,264,761号；美国专利申请第2013/0194650号；以及美国临时专利申请第61/707,625号和第61/590,259号，这些专利案特此以全文引用的方式并入本文中。另外，预期本公开可以包含例如第8,827,517号、第8,210,695号和第8,201,800号美国专利中所描述的边框，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
应了解，本文中所描述的发明实施例可包括一个或多个常规处理器和存储的特有程序指令，所述程序指令控制一个或多个处理器以结合某些非处理器电路实施内部后视镜组件12的一些、多数或所有功能，如本文中所描述。非处理器电路可以包括但不限于信号驱动器、时钟电路、电源电路和/或用户输入装置。因而，这些功能可以解释为用于使用或构造分类系统的方法的步骤。或者，一些或所有功能可以通过不具有所存储程序指令的状态机实施，或在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实施，其中每个功能或某些功能的一些组合实施为定制逻辑。当然，可以使用两个途径的组合。因此，本文中已经描述用于这些功能的方法和构件。此外，不管可能付出巨大努力以及由例如可用时间、当前技术和经济考量促动的许多设计选择，预期一般技术人员在由本文中所公开的概念和原理引导时将能够很容易地利用最少实验产生此类软件指令和程序以及IC。
所属领域的技术人员应理解，所描述的发明和其它部件的构造不限于任何特定材料。除非在本文中另外描述，否则本文中所公开的本发明的其它示范性实施例可由广泛多种材料形成。
出于本公开的目的，术语“耦合(coupled)”(以其所有形式：couple、coupling、coupled等)通常意味着两个(电气的或机械的)部件彼此直接或间接的接合。此类接合在本质上可以是静止的或在本质上可移动的。此类接合可以通过两个(电气的或机械的)部件以及彼此或与所述两个部件一体地形成为单一主体的任何额外中间构件来实现。除非另外说明，否则此类接合本质上可以是永久性的，或本质上可移除或可释放。
另外值得注意的是，如在示例性实施例中所示的本发明的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管已在本公开中详细地描述了本创新的仅仅几个实施例，但查阅本公开的所属领域的技术人员将容易了解，在不实质性地脱离所述主题的新颖教示和优点的情况下，可能有许多修改(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、色彩、定向等的变化)。举例来说，示为一体地形成的元件可由多个部分构成，或示为多个部分的元件可一体地形成，可颠倒或以其它方式改变接口的操作，可改变结构的长度或宽度和/或系统的部件或连接器或其它元件，可改变在元件之间提供的调整位置的性质或数目。应注意，系统的元件和/或组件可以由提供足够强度或耐久性的广泛多种材料中的任一个构成，且可以呈各种各样的颜色、纹理和组合中的任一个。因此，所有这些修改预期包含在本创新的范围内。可以在不脱离本创新的精神的情况下在所要和其它示例性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其它替代、修改、改变和省略。
应理解，任何所描述的过程或在所描述过程内的步骤可与所公开的其它过程或步骤组合以形成在本发明的范围内的结构。本文所公开的示例性结构和过程用于说明性目的，而不应理解为具有限制性。
还应理解，在不脱离本发明的概念的情况下，可对上述结构和方法做出变化和修改，且另外应理解，此类概念旨在由所附权利要求涵盖，除非这些权利要求的措辞明确说明并非如此。

Claims (20)

1.一种成像系统，其包括：
第一光源，所述第一光源被配置成将第一照明投射到车辆乘员上；
第二光源，所述第二光源被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上；
成像器，所述成像器包括透镜，所述透镜能够基于所述第一光源和所述第二光源中的一个的激活在多个视场之间操作，第一视场与所述第一光源的激活相关联并且第二视场与所述第二光源的激活相关联，所述成像器被配置成获取所述车辆乘员的生物测定特征的一个或多个图像，并且生成与一个或多个获取的图像对应的图像数据，其中，所述成像器还配置有基于所述第一光源和所述第二光源中的哪一个被激活的可变视场。
2.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述第一照明和所述第二照明包括近红外光谱中的光，并且其中，所述第二照明具有比所述第一照明更长的波长。
3.根据权利要求1或2所述的成像系统，其中，所述第一照明具有810nm、860nm和880nm波长中的一个波长，并且所述第二照明具有940nm的波长。
4.根据权利要求1或2所述的成像系统，其中，当只有所述第一光源被激活时，所述成像器能够以第一视场操作，当只有所述第二光源被激活时，所述成像器能够以第二视场操作，并且其中，所述第二视场比所述第一视场宽。
5.根据权利要求4所述的成像系统，其中，所述第一视场具有大约20度的第一水平场分量，并且所述第二视场具有大约60度的第二水平场分量。
6.根据权利要求1或2所述的成像系统，其中，如果只有所述第一光源被激活，所述生物测定特征包括所述车辆乘员的虹膜，并且其中，如果只有所述第二光源被激活，所述生物测定特征包括所述车辆乘员的面部和身体中的至少一个。
7.根据权利要求1或2所述的成像系统，其中，所述成像器包括图像传感器，所述图像传感器具有红色透明清晰无杂质彩色滤光器阵列或者不具有彩色滤光器阵列。
8.根据权利要求1或2所述的成像系统，其中，所述成像器包括变焦透镜，所述变焦透镜与图像传感器光学通信；并且其中，所述变焦透镜是可变变焦透镜和固定变焦透镜中的一个。
9.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述第一照明和所述第二照明包括近红外光谱中的光，并且其中，所述第一照明具有与所述第二照明相同的波长。
10.一种成像系统，其包括：
第一光源，所述第一光源被配置成将第一照明投射到车辆乘员上；
第二光源，所述第二光源被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上；
成像器，所述成像器包括透镜，所述透镜能够基于所述第一光源和所述第二光源中的一个的激活在多个视场之间操作，第一视场与所述第一光源的激活相关联并且第二视场与所述第二光源的激活相关联，所述成像器被配置成获取所述车辆的生物测定特征的一个或多个图像；以及
控制器，其被配置成：
通过仅激活所述第一光源并且处理在以第一视场操作时由所述成像器获取的图像来执行虹膜扫描功能；以及
通过仅激活所述第二光源并且处理在以第二视场操作时由所述成像器获取的图像来执行驾驶员监测功能。
11.根据权利要求10所述的成像系统，其中，所述第一照明和所述第二照明包括近红外光谱中的光，并且其中，所述第二照明具有比所述第一照明更长的波长。
12.根据权利要求10或11所述的成像系统，其中，所述第一视场包括第一水平场分量，并且所述第二视场包括比所述第一水平场分量宽的第二水平场分量。
13.根据权利要求10或11所述的成像系统，其中，所述虹膜扫描功能被用来识别所述车辆乘员，并且所述生物测定特征包括所述车辆乘员的虹膜。
14.根据权利要求10或11所述的成像系统，其中，所述生物测定特征包括所述车辆乘员的面部和身体中的至少一个。
15.根据权利要求10或11所述的成像系统，还包括电致变色镜元件，其中，控制器通过所述电致变色镜元件选择性地投射所述第一照明和所述第二照明，并且所述成像器被配置成通过所述电致变色镜元件获取所述一个或多个图像。
16.一种成像方法，其包括以下步骤：
通过第一光源将第一照明投射到车辆乘员上或通过第二光源将第二照明投射到车辆乘员上；
提供成像器，所述成像器包括透镜，所述透镜能够基于从所述第一光源或所述第二光源投射的光在多个视场之间操作；
使用所述成像器获取所述车辆乘员的生物测定特征的一个或多个图像；
通过只投射所述第一照明并且处理在所述成像器正以窄视场操作时获取的图像来识别所述车辆乘员；以及
通过只投射所述第二照明并且处理在所述成像器正以宽视场操作时获取的图像来监测所述车辆乘员。
17.根据权利要求16所述的成像方法，其中，所述第一照明和所述第二照明包括近红外光谱中的光，并且其中，所述第二照明具有比所述第一照明更长的波长。
18.根据权利要求16或17所述的成像方法，其中，所述第一照明具有810nm、860nm和880nm波长中的一个波长，并且所述第二照明具有940nm的波长。
19.根据权利要求16或17所述的成像方法，其中，所述窄视场包括大约20度的第一水平场分量，并且所述宽视场包括大约60度的第二水平场分量。
20.根据权利要求16或17所述的成像方法，其中，通过电致变色镜元件选择性地投射所述第一照明和所述第二照明，并且所述成像器被配置成通过所述电致变色镜元件获取所述一个或多个图像。
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