CN113052155B - 光源亮度调节器、结构光投射器、身份识别装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于光电技术领域，提供了一种光源亮度调节器，其包括距离传感器、比较器、计时器、控制器及驱动器。距离传感器感测光源与待定目标物之间的当前距离。比较器比较当前距离与距离阈值。计时器在当前距离小于等于距离阈值时，计算待定目标物在当前距离处的停留时间。控制器比较停留时间与时间阈值，并根据比较结果确定待定目标物是否为真正目标物。当待定目标物为真正目标物时，控制器确定当前距离所对应的当前光源亮度，其中当前光源亮度能够使得真正目标物表面的光强始终为一个保证真正目标物的图像信息具有较高信噪比及真正目标物的安全的恒定值。驱动器将光源的亮度调节为当前光源亮度。本发明还提供一种结构光投射器、身份识别装置及电子设备。

Description

光源亮度调节器、结构光投射器、身份识别装置及电子设备

技术领域

本发明属于光电技术领域，尤其涉及一种光源亮度调节器、结构光投射器、身份识别装置及电子设备。

背景技术

现在的身份识别装置一般通过将光源所发射的光束投射到一目标物(比如人脸)，并获取被目标物所反射的光束，以得到目标物的图像信息，并根据图像信息进行身份识别。图像信息的信噪比取决于光源的亮度，具体的，光源的亮度越高，则图像信息的信噪比越高。但是过亮的光束会伤害人的眼睛，因此光源的亮度必须满足安全标准。有鉴于此，如何在使目标物的图像信息具有较高的信噪比与目标物的安全这两者之间找到平衡是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种光源亮度调节器、结构光投射器、身份识别装置及电子设备，旨在能够在保证所述目标物的图像信息具有较高的信噪比的同时，还能保护目标物的安全。

本发明是这样实现的，一种光源亮度调节器，其包括距离传感器、比较器、计时器、控制器及驱动器。所述距离传感器用于感测一光源与一待定目标物之间的当前距离。所述比较器用于将所述当前距离与一距离阈值进行比较，以确定所述待定目标物是否进入所述距离阈值的范围内。所述计时器用于当所述当前距离小于等于所述距离阈值时，计算所述待定目标物在所述当前距离处的停留时间。所述控制器用于将所述停留时间与一时间阈值进行比较，并根据比较结果确定所述待定目标物是否为真正目标物。所述控制器还用于当所述待定目标物为真正目标物时，确定所述当前距离所对应的当前光源亮度，其中所述当前光源亮度能够使得所述真正目标物表面的光强始终为一个保证真正目标物的图像信息具有较高的信噪比及真正目标物的安全的恒定值。所述驱动器用于将所述光源的亮度调节为所述当前光源亮度。

本发明还提供了一种结构光投射器，其包括光源、光束形成器及上述的光源亮度调节器。所述光源用于发射光束。所述光束形成器用于将所述光源所发射的光束调制成图案化的结构光，并将所述结构光投射至一真正目标物。所述光源亮度调节器用于根据所述真正目标物与所述光源之间的当前距离确定所述当前光源亮度，将所述光源的亮度调节为所述当前光源亮度。

本发明还提供了一种身份识别装置，其特征在于，其包括传感模组、识别模组及上述的结构光投射器。所述结构光投射器用于发射图案化的结构光，并将所述结构光投射至一真正目标物。所述传感模组用于获取被所述真正目标物所反射的结构光的图像。所述识别模组用于根据所述传感模组所获取的图像进行身份识别。

本发明还提供了一种电子设备，其包括上述的身份识别装置。所述电子设备用于根据所述身份识别装置的识别结果来对应是否执行相应的功能。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：能够根据真正目标物与光源之间的当前距离调节光源的亮度，使得真正目标物表面的光强能保持恒定，从而在保证真正目标物的图像信息具有较高的信噪比的同时，保护真正目标物的安全。

附图说明

图1是本发明实施例提供的光源亮度调节器的功能模块图。

图2是本发明第二实施例提供的结构光投射器的功能模块图。

图3是本发明第三实施例提供的身份识别装置的结构示意图。

图4是本发明第四实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。

进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请。

如图1所示，本发明所提供的一种光源亮度调节器100，用于根据一真正目标物(比如人体)与一光源201之间的距离调节所述光源201的亮度。所述光源亮度调节器100包括接近感应器10、距离传感器20、比较器30、计时器 40、控制器50及驱动器60。

所述接近感应器10用于感测所述光源201周围是否存在一待定目标物所释放的红外热辐射信号。所述待定目标物例如但不局限为人体。

进一步的，所述接近感应器10还用于当感测到所述红外热辐射信号时，控制所述距离传感器20、所述比较器30、所述计时器40、所述控制器50及所述驱动器60开始工作；当没有感测到所述红外热辐射信号时，控制所述距离传感器20、所述比较器30、所述计时器40、所述控制器50及所述驱动器60均处于待机状态，从而有效节省电能。

所述距离传感器20用于当所述接近感应器10感测到所述红外热辐射信号时，感测所述光源201与所述待定目标物之间的当前距离。所述距离传感器20 可以采用超声波测距、激光测距、红外测距等各种无接触的测距方式。具体的，当所述距离传感器20采用红外测距技术时，所述距离传感器20包括发射器21、接收器22及计算器23。所述发射器21用于向所述待定目标物发射光束(比如红外线)。所述接收器22用于接收被待定目标物反射回来的光束。所述计算器 23用于根据所述光束发射与接收之间的时间差或相位差，计算出其自身与所述待定目标物之间的距离。

所述比较器30用于将所述当前距离与一距离阈值进行比较，以确定所述待定目标物是否进入所述距离阈值的范围内。具体的，当所述当前距离小于等于所述距离阈值，则说明所述待定目标物进入所述距离阈值的范围内；当所述当前距离大于所述距离阈值，则说明所述待定目标物没有进入所述距离阈值的范围内。

所述计时器40用于在所述当前距离小于等于所述距离阈值时，计算所述待定目标物在所述当前距离处的停留时间。

所述控制器50用于将所述停留时间与一时间阈值进行比较，并根据比较结果判断所述待定目标物是否为真正目标物。具体的，若所述停留时间小于等于一时间阈值，则所述控制器50判断所述待定目标物不是需要使用所述光源201 的真正目标物，可能是偶尔路过所述光源201的路人；若所述停留时间大于所述时间阈值，则所述控制器50判断所述待定目标物为需要使用所述光源201 的真正目标物。

所述控制器50还用于当所述待定目标物为真正目标物时，确定所述当前距离所对应的当前光源亮度。其中，所述当前光源亮度能够使得所述真正目标物表面的光强始终为一个保证真正目标物的图像信息具有较高的信噪比及真正目标物的安全的恒定值。在本实施例中，所述控制器50内存有当前距离与当前光源亮度的映射关系表。所述控制器50查询所述映射关系表即可得到所述当前距离所对应的当前光源亮度。当然，在其他实施例中，也可在所述控制器50内存有当前距离与当前光源亮度的计算公式，所述控制器50将所述当前距离代入所述计算公式中计算出当前光源亮度。

所述驱动器60用于将所述光源的201的亮度调节为所述当前光源亮度，使得所述光源201的亮度能够根据所述当前距离进行自动调节。具体的，所述驱动器60通过调节驱动电流从而调节所述光源201的亮度。

进一步的，如图2所示，本发明第二实施方式提供一种结构光投射器 200，其包括上述的光源亮度调节器100、光源201及光束形成器204。

所述光源201用于发射光束。在本实施例中，所述光源201用于发射红外光，所述光源201可以为半导体边射型光源(Edge Emitting Laser)，垂直共振腔面发射光源(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)或其他类型的光源。

所述光束形成器204用于将光源201所发射的光束调制成图案化的结构光，并将所述结构光投射至一真正目标物。所述光束形成器204例如但不局限于包括衍射光学元件(Diffractive Optical Element，DOE)。然而，可变更地，在其他实施方式中，所述光束形成器204也可为其他合适类型的器件，能够实现形成图案化的结构光即可。所述图案化的结构光例如呈条纹式、点阵式、网格式、编码式等。

所述光源亮度调节器100用于根据所述真正目标物与所述光源201之间的当前距离确定所述当前光源亮度，并将所述光源201的亮度调节为所述当前光源亮度。所述当前光源亮度能够使得所述真正目标物表面的光强始终为一个保证真正目标物的图像信息具有较高的信噪比及真正目标物的安全的恒定值。

进一步的，如图3所示，本发明第三实施方式提供一种身份识别装置 300，其包括传感模组301、识别模组302及上述的结构光投射器200。所述结构光投射器200用于发射图案化的结构光，并将所述结构光投射至一真正目标物。所述传感模组301用于获取被所述真正目标物所反射的结构光的图像。所述识别模组302用于根据所述传感模组301所获得的图像进行身份识别。

所述身份识别装置300例如为脸部识别装置。然，所述身份识别装置300 也可用于识别人体的其它合适部位，甚至用于识别其它的生物体或非生物体。

进一步的，如图4所示，本发明第四实施例提供一种电子设备400，其例如但不局限于为消费性电子产品、家居式电子产品、车载式电子产品、金融终端产品等合适类型的电子产品。其中，消费性电子产品例如但不局限为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器、电脑一体机等。家居式电子产品例如但不局限为智能门锁、电视、冰箱、穿戴式设备等。车载式电子产品例如但不局限为车载导航仪、车载DVD等。金融终端产品例如但不局限为ATM机、自助办理业务的终端等。所述电子设备400包括上述身份识别装置300。所述电子设备400根据所述身份识别装置300的身份识别结果来对应是否执行相应的功能。所述相应的功能例如但不局限于包括解锁、支付、启动预存的应用程序中的任意一种或几种。

在本实施方式中，以电子设备400为手机为例进行说明。所述手机例如为全面屏的手机，所述身份识别装置300例如设置在手机的正面顶端。当然，所述手机也并不限制于全面屏手机。

例如，当用户需要进行开机解锁时，抬起手机或触摸手机的屏幕都可以起到唤醒所述身份识别装置300的作用。当所述身份识别装置300被唤醒之后，识别所述手机前方的用户是合法的用户时，则解锁屏幕。

与现有技术相比较，本发明的光源亮度调节器、结构光投射器、身份识别装置及电子设备，能够根据真正目标物与光源之间的当前距离调节光源的亮度，使得真正目标物表面的光强能保持恒定，真正目标物的图像信息的信噪比不会因当前距离的增加而降低，从而在保证真正目标物的图像信息具有较高的信噪比的同时，保护真正目标物的安全。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光源亮度调节器，其特征在于，其包括距离传感器、比较器、计时器、控制器及驱动器；所述距离传感器用于感测一光源与一待定目标物之间的当前距离；所述比较器用于将所述当前距离与一距离阈值进行比较，以确定所述待定目标物是否进入所述距离阈值的范围内；所述计时器用于在所述当前距离小于等于所述距离阈值时，计算所述待定目标物在所述当前距离处的停留时间；所述控制器用于将所述停留时间与一时间阈值进行比较，并根据比较结果确定所述待定目标物是否为真正目标物；所述控制器还用于当所述待定目标物为真正目标物时，确定所述当前距离所对应的当前光源亮度，其中所述当前光源亮度能够使得所述真正目标物表面的光强始终为一个保证真正目标物的图像信息具有较高的信噪比及真正目标物的安全的恒定值；所述控制器内存有当前距离与当前光源亮度的映射关系表；所述控制器查询所述映射关系表即可得到所述当前距离所对应的当前光源亮度；或者，所述驱动器用于将所述光源的亮度调节为所述当前光源亮度，所述控制器内存有当前距离与当前光源亮度的计算公式，所述控制器将所述当前距离代入所述计算公式中计算出所述当前光源亮度。

2.如权利要求1所述的光源亮度调节器，其特征在于，若所述停留时间小于等于所述时间阈值，则所述控制器判断所述待定目标物不是真正目标物；若所述停留时间大于所述时间阈值，则所述控制器判断所述待定目标物为真正目标物。

3.如权利要求1所述的光源亮度调节器，其特征在于，所述驱动器通过调节驱动电流从而调节所述光源的亮度。

4.如权利要求1所述的光源亮度调节器，其特征在于，所述距离传感器包括发射器、接收器及计算器；所述发射器用于向所述目标物发射光束；所述接收器用于接收被目标物反射回来的光束；所述计算器用于根据所述光束发射与接收之间的时间差或相位差，计算出所述光源与所述待定目标物之间的距离。

5.如权利要求1所述的光源亮度调节器，其特征在于，所述光源亮度调节器还包括接近感应器，用于感测所述光源周围是否存在所述待定目标物所释放的红外热辐射信号；所述距离传感器用于当所述接近感应器感测到所述红外热辐射信号时，感测所述光源与所述待定目标物之间的当前距离。

6.如权利要求5所述的光源亮度调节器，其特征在于，所述接近感应器还用于当感测到红外热辐射信号时，控制所述距离传感器、所述比较器、所述计时器、所述控制器及所述驱动器开始工作。

7.一种结构光投射器，其特征在于，其包括光源、光束形成器及权利要求1-6中任一项所述的光源亮度调节器，所述光源用于发射光束；所述光束形成器用于将所述光源所发射的光束调制成图案化的结构光，并将所述结构光投射至一真正目标物；所述光源亮度调节器用于根据所述真正目标物与所述光源之间的当前距离确定所述当前光源亮度，并将所述光源的亮度调节为所述当前光源亮度。

8.一种身份识别装置，其特征在于，其包括传感模组、识别模组及权利要求7所述的结构光投射器，所述结构光投射器用于发射图案化的结构光，并将所述结构光投射至一真正目标物；所述传感模组用于获取被所述真正目标物所反射的结构光的图像；所述识别模组用于根据所述传感模组所获取的图像进行身份识别。