TW202122982A - 生物特徵感測系統及其感測方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種生物特徵感測系統。該生物特徵感測系統包括光發射器、偏光感測器以及信號處理模組，其中該偏光感測器包括第一偏光片及第二偏光片。首先，藉由光發射器，其係對待測物發射複數發射光，並且經待測物反射產生反射光；接著，藉由偏光感測器感測具有第一偏振方向之第一反射光及具有第二偏振方向之第二反射光；最後，信號處理模組依據偏光感測器感測到的第一反射光及第二反射光，運算出第一反射率及第二反射率，並依據第一反射率及該第二反射率產生反射率比值。藉此，使用者可藉由反射率比值判斷待測物之表面是否為立體，達到提升安全性以及節省成本等目的。

Description

生物特徵感測系統及其感測方法
本發明係有關於一種光學感測系統，特別是關於一種利用偏振光特性的生物特徵感測系統。
指紋辨識技術發展至今，已成為多數智慧型手機的標準配備，指紋辨識的優點在於指紋是人體獨一無二的特徵，並且指紋的複雜度足夠用於鑒別，此外當需要增加可靠性時，只需登記更多的指紋並且鑒別更多的手指，最多可以多達十個，而每一個指紋都是獨一無二的。再者，現今掃描指紋的速度相當快且使用方便，亦是指紋辨識技術能夠占領大部分市場的一個主要原因。
然而，指紋辨識並非絕對安全，人們每天會將指紋留在許多公開造訪的場合，若真的有人有心想取獲、複製，那取得指紋資訊是非常輕而易舉的舉動。一旦指紋被還原採用，個人的裝置、資訊安全都有可能遭到竊取。同時，相較於使用密碼，即便密碼遭受破解後仍然可以重新設定，而指紋卻無法重設。有鑑於此，如何增進指紋辨識的安全性及辨識能力則為研發人員應解決的問題之一。
是以，本案發明人在觀察上述缺失後，而遂有本發明之產生。
本發明的目的係提供一種生物特徵感測系統，該生物特徵感測系統之光發射器所發射之發射光為任意無偏振的發射光，並藉由偏光感測器感測該反射光中的該第一偏振方向之該第一反射光及該第二偏振方向之該第二反射光，藉此消除環境中的雜訊，並增加指紋影像之對比度，此外，由於該光發射器所發射之發射光為任意無偏振的發射光，如此一來，根據本發明之生物特徵感測系統具有低成本以及廣泛適用性等功效。
本發明的另一目的係提供一種生物特徵感測系統，該生物特徵感測系統藉由信號處理模組運算出之第一反射率及第二反射率的數值，並依據該第一反射率及該第二反射率產生一反射率比值，藉由該反射率比值的數值是否產生變化，進而判定待測物是否為立體，如此一來，有效防止他人以指紋之影像或圖片破解指紋辨識系統，並且大幅增加指紋辨識系統的安全性及辨識能力。
為達上述目的，本發明提供一種生物特徵感測系統，其係包括：一光發射器，其係對一待測物發射至少一發射光，該至少一發射光發射至該待測物後，並且經該待測物反射產生至少一反射光，其中該至少一反射光包含具有一第一偏振方向之一第一反射光及具有一第二偏振方向之一第二反射光；一偏光感測器，其係電性連接該光發射器，該偏光感測器接收該反射光中的該第一偏振方向之該第一反射光及該第二偏振方向之該第二反射光，並轉換為複數感測信號，其中該第一反射光與該待測物之間具有一第一反射角，該第二反射光與該待測物之間具有一第二反射角；以及一信號處理模組，其係耦接於該光發射器及該偏光感測器，該信號處理模組根據該等感測信號，運算出該第一反射光的一第一反射率及該第二反射光的一第二反射率，並依據該第一反射率及該第二反射率產生一反射率比值；其中，該第一反射率與該第一反射角相關，該第二反射率與該第二反射角相關。
較佳地，根據本發明之生物特徵感測系統，其中，該光發射器包括複數個光發射單元，該等光發射單元沿著一第一方向排列。
較佳地，根據本發明之生物特徵感測系統，其中，該光發射器包括複數個光發射單元，該等光發射單元沿著一第一方向與一第二方向陣列排列。
較佳地，根據本發明之生物特徵感測系統，其中，該光發射單元包含一第一光發射單元以及一第二光發射單元。
較佳地，根據本發明之生物特徵感測系統，其中，當該第一反射率及該第二反射率隨該第一反射角及該第二反射角變化時，該信號處理模組判定該待測物之表面為立體，反之，該信號處理模組判定該待測物之表面為平面。
較佳地，根據本發明之生物特徵感測系統，其中，該第一偏振方向可以垂直該第二偏振方向。
較佳地，根據本發明之生物特徵感測系統，其中，該光發射器可以使用雷射光束或LED光束作為該等發射光，然而本發明不限於此。
較佳地，根據本發明之生物特徵感測系統，其中，該光發射器發射可見光的波長可以介於360nm至860nm之間，然而本發明不限於此。
較佳地，根據本發明之生物特徵感測系統，其中，該光發射器發射雷射光束的波長可以介於860nm至1350nm之間，該光發射器可以為脈衝光發射器或雷射二極體（Laser Diode），然而本發明不限於此。
較佳地，根據本發明之生物特徵感測系統，其中，該偏光感測器包括一第一偏光片及一第二偏光片。該第一偏光片及該第二偏光片可以交錯排列。並且該第一偏光片及該第二偏光片係可以由雙折射晶體(Briefringence Crystal Materials)或金屬光柵(Metal Grating)其中之一製成，然而本發明不限於此。
較佳地，根據本發明之生物特徵感測系統，其中，該第一偏振方向垂直該第二偏振方向，然而本發明不限於此。
較佳地，在本發明較佳之實施方式中，該光發射陣列可以採用面射型雷射(VCSEL)，以降低指向性達到提升投射包覆範圍之目的。
較佳地，根據本發明之生物特徵感測系統，其中，該信號處理模組係可以為伺服器、電腦、積體電路其中之一，然而本發明不限於此。
又，為達上述目的，本發明係根據上述生物特徵感測系統為基礎，進一步提供一種執行生物特徵感測系統的方法，其係包含有：該生物特徵感測系統的該光發射器係對該待測物發射該至少一發射光；該至少一發射光發射至該待測物後，並且經該待測物反射產生該至少一反射光，其中該至少一反射光包含該第一偏振方向之該第一反射光及該第二偏振方向之該第二反射光；該偏光感測器接收該反射光中的該第一偏振方向之該第一反射光及該第二偏振方向之該第二反射光，並轉換為複數感測信號；該信號處理模組根據該等感測信號，運算出該第一反射光的該第一反射率及該第二反射光的該第二反射率，並依據該第一反射率及該第二反射率產生一反射率比值；當該反射率比值隨該待測物之表面產生變化時，該信號處理模組判定該待測物之表面為立體，反之，該信號處理模組判定該待測物之表面為平面；其中，該第一反射率與該第一反射角相關，該第二反射率與該第二反射角相關。
較佳地，根據本發明的生物特徵感測系統，其係藉由偏光感測器感測該反射光中的該第一偏振方向之該第一反射光及該第二偏振方向之該第二反射光，由於不同偏振方向之反射光具有不同的反射率，因此該生物特徵感測系統僅接收特定方向之反射光，藉此有效消除環境中的雜訊，並增加指紋影像之對比度，然而本發明不限於此。
此外，根據本發明的生物特徵感測系統，其係藉由偏光感測器感測該反射光中的該第一偏振方向之該第一反射光及該第二偏振方向之該第二反射光，並藉由該反射率比值的變化從而判定待測物是否為立體，如此一來，有效防止他人以指紋之影像或圖片破解指紋辨識系統，並且大幅增加指紋辨識系統的安全性及辨識能力。
較佳地，根據本發明的生物特徵感測方法，其係進一步包含一步驟，當該訊號處理模組判定該待測物為平面時，啟動一第二光發射單元對該待測物發射至少一發射光。
本發明所提供之生物特徵感測系統及其感測方法，主要利用本發明之生物特徵感測系統，並搭配感測方法，藉由偏光感測器僅接收特定方向之反射光，有效消除環境中自然光所造成的背景雜訊的影響，並藉由該等反射率的變化從而判定待測物是否為立體，達到準確、安全以及節省成本等目的。
爲使熟悉該項技藝人士瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附之圖式，對本發明詳加說明如下。
現在將參照其中示出本發明概念的示例性實施例的附圖在下文中更充分地闡述本發明概念。以下藉由參照附圖更詳細地闡述的示例性實施例，本發明概念的優點及特徵以及其達成方法將顯而易見。然而，應注意，本發明概念並非僅限於以下示例性實施例，而是可實施為各種形式。因此，提供示例性實施例僅是為了揭露本發明概念並使熟習此項技術者瞭解本發明概念的類別。在圖式中，本發明概念的示例性實施例並非僅限於本文所提供的特定實例且為清晰起見而進行誇大。
本文所用術語僅用於闡述特定實施例，而並非旨在限制本發明。除非上下文中清楚地另外指明，否則本文所用的單數形式的用語「一」及「該」旨在亦包括複數形式。本文所用的用語「及/或」包括相關所列項其中一或多者的任意及所有組合。應理解，當稱元件「連接」或「耦合」至另一元件時，所述元件可直接連接或耦合至所述另一元件或可存在中間元件。
相似地，應理解，當稱一個元件(例如層、區或基板)位於另一元件「上」時，所述元件可直接位於所述另一元件上，或可存在中間元件。相比之下，用語「直接」意指不存在中間元件。更應理解，當在本文中使用用語「包括」、「包含」時，是表明所陳述的特徵、整數、步驟、操作、元件、及/或組件的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件、及/或其群組的存在或添加。
此外，將藉由作為本發明概念的理想化示例性圖的剖視圖來闡述詳細說明中的示例性實施例。相應地，可根據製造技術及/或可容許的誤差來修改示例性圖的形狀。因此，本發明概念的示例性實施例並非僅限於示例性圖中所示出的特定形狀，而是可包括可根據製造製程而產生的其他形狀。圖式中所例示的區域具有一般特性，且用於說明元件的特定形狀。因此，此不應被視為僅限於本發明概念的範圍。
亦應理解，儘管本文中可能使用用語「第一」、「第二」、「第三」等來闡述各種元件，然而該些元件不應受限於該些用語。該些用語僅用於區分各個元件。因此，某些實施例中的第一元件可在其他實施例中被稱為第二元件，而此並不背離本發明的教示內容。本文中所闡釋及說明的本發明概念的態樣的示例性實施例包括其互補對應物。本說明書通篇中，相同的參考編號或相同的指示物表示相同的元件。
此外，本文中參照剖視圖及/或平面圖來闡述示例性實施例，其中所述剖視圖及/或平面圖是理想化示例性說明圖。因此，預期存在由例如製造技術及/或容差所造成的相對於圖示形狀的偏離。因此，示例性實施例不應被視作僅限於本文中所示區的形狀，而是欲包括由例如製造所導致的形狀偏差。因此，圖中所示的區為示意性的，且其形狀並非旨在說明裝置的區的實際形狀、亦並非旨在限制示例性實施例的範圍。
請參閱圖1及圖2，圖1為本發明第一實施例之生物特徵感測系統的示意圖；圖2為說明本發明第一實施例之偏光感測器的示意圖。如圖1所示，根據本發明之生物特徵感測系統100包括：光發射器20、偏光感測器30以及信號處理模組40。
具體地，根據本發明之生物特徵感測系統100，其係可以應用於指紋辨識、人臉辨識等方面，然而本發明不限於此。
具體地，根據本發明之光發射器20係對待測物200發射至少一發射光r。需要進一步說明的是，光發射器可以使用雷射光束或LED光束作為發射光r，因此光發射器20所發射之該發射光r之波長可以介於360nm至1550nm之間，例如該發射光r可以為495 nm、650 nm、850nm, 940nm, 1300nm、1310nm、1350nm等，然而本發明不限於此。
進一步地，由於一般智慧型手機所使用於辨識的雷射波長為940nm，而此波長的紅外雷射也被醫學證明是對人眼有損傷的，會造成白內障和視網膜灼傷；反觀，本發明可以使用之該等雷射光束波長為1310nm，更詳而言之，對於使用者的眼睛是無害的。
值得一提的是，在本實施例中，光發射器20所發射之發射光r可以不是具有特定偏振方向之偏振光，而是可以使用無偏振的任意光束作為發射光，更詳而言之，根據本發明第一實施例之發射光r不須限制於任意特定發射光，因此可以有效減少成本及提升本發明之適用性。
具體地，如圖2所示，根據本發明之偏光感測器30係進一步包含有第一偏光片31及第二偏光片32。其中，第一偏光片31及第二偏光片32可以交錯排列，然而本發明不限於此。並且第一偏光片31及第二偏光片32係可以由雙折射晶體或金屬光柵其中之一製成，然而本發明不限於此。
值得一提的是，在本實施例中，當第一偏光片31及第二偏光片32係為金屬光柵時，該金屬光柵中金屬線與金屬線之間的間距可以小於光發射器20所發射之發射光r的波長的二分之一，然而本發明不限於此。
請參閱圖4A及圖4B所示，並搭配圖1及圖2，圖4A為說明本發明第一實施例之入射光及反射光的示意圖；圖4B為說明本發明第一實施例之第一反射光及第二反射光偏振方向的示意圖。具體地，根據本發明之偏光感測器30係電性連接光發射器20，偏光感測器30接收反射光r'中的具有第一偏振方向之第一反射光rs '及具有第二偏振方向之第二反射光rp '，並轉換為複數感測信號（圖未示）。
具體地，根據本發明之信號處理模組40係耦接於光發射器20及偏光感測器30，信號處理模組40根據該等感測信號，運算出第一反射光rs '的第一反射率Rs 及該第二反射光rp '的第二反射率Rp ，以及該第一反射率Rs 及該第二反射率Rp 之間的反射率比值P(圖未示)，其中信號處理模組40係可以為伺服器、電腦、積體電路其中之一，然而本發明不限於此。
需要進一步說明的是，如圖4C所示，並搭配圖4A及圖4B所示，圖4C為說明本發明第一實施例之反射率及入射角關係的示意圖。在本實施例中，第一偏振方向與入射方向垂直，第二偏振方向與入射方向平行，然而本發明不限於此。則經運算可推得，第一反射光rs '的第一反射率Rs 及該第二反射光rp '的第二反射率Rp 符合下列公式(1)及公式(2)，在本實施例中，θi 為入射光之入射角θ，並且θr 為反射角。參閱圖4C所示並由公式(1)及公式(2)可知，第一反射率Rs 及第二反射率Rp 與入射光r之入射角θ相關，並且由公式(3)可知，反射率比值P為第一反射率Rs 及第二反射率Rp 的比值，藉此，當第一反射率Rs 及第二反射率Rp 隨入射角θ變化，進而使得反射率比值P隨入射角θ變化，更詳而言之，具有不同入射角θ之反射光r'將具有不同的反射率比值P，造成若相同入射光r發射至待測物200後，所產生之反射光r’的反射率比值P產生變化，則代表反射光r’之入射角θ亦產生改變，從而判定待測物具有立體的表面。
Figure 02_image001
……..公式(1)
Figure 02_image003
……..公式(2)
Figure 02_image005
……..……..…公式(3)
請參閱圖5，圖5為本發明第一實施例之生物特徵感測系統辨識立體待測物之表面的示意圖。如圖5所示，由於人體之指紋為立體，因此相同入射光於立體處將產生不同的入射角度，搭配上述之推導可知，具有不同入射角θ之反射光r'具有不同的反射率比值P，如此一來，本發明之生物特徵感測系統100可以藉由信號處理模組40運算第一反射率Rs 及第二反射率Rp 所產生之反射率比值P，從而根據反射率比值P是否隨該待測物200之表面產生變化，亦即反射光r’是否具有不同的入射角θ，從而生物特徵感測系統100判定待測物200之表面是否為立體，在本實施例中，生物特徵感測系統100得以確認待測物200是否為真實的指紋。如此一來，有效防止他人以指紋之影像或圖片破解指紋辨識系統，並且大幅增加指紋辨識系統的安全性及辨識能力。
值得一提的是，儘管上方之描述是基於第一偏振方向與入射方向垂直，並且第二偏振方向與入射方向平行進行說明，然而本發明不限於此，當待測物200處於一般環境中時，指紋影像經常受環境光所干擾，造成指紋影像模糊，然而由於不同偏振方向之反射光r'具有不同的反射率R，因此使用者可以根據需求選擇特定的第一偏光片31及第二偏光片32，以濾除反射光r’中具有較小反射率R者，從而有效消除環境中的雜訊，並增加指紋影像之對比。
請參閱圖6，並搭配圖5所示，圖6為說明執行本發明第一實施例的生物特徵感測系統之感測方法的步驟流程圖。本發明以第一實施例之生物特徵感測系統100為基礎，進一步提供一種生物特徵感測系統100的感測方法，係包含下列步驟：
步驟S1：藉由生物特徵感測系統100的光發射器20係對待測物200發射至少一發射光r，光發射器可以使用雷射光束或LED光束作為發射光r，因此光發射器20所發射之該發射光r之波長可以介於360nm至1550nm之間。
步驟S2：至少一發射光r發射至待測物200後，並且經待測物200反射產生至少一反射光r'，其中反射光r'包含第一偏振方向之該第一反射光rs '及該第二偏振方向之該第二反射光rp '，在本實施例中，第一偏振方向與入射方向垂直，第二偏振方向與入射方向平行，然而本發明不限於此。
步驟S3：偏光感測器30接收反射光r'中的第一偏振方向之第一反射光rs '及該第二偏振方向之該第二反射光rp '，並轉換為複數感測信號。
步驟S4：信號處理模組40根據該等感測信號，運算出該第一反射光的該第一反射率Rs 及該第二反射光的該第二反射率Rp ，並依據該第一反射率Rs 及該第二反射率Rp 產生反射率比值P，其中，第一反射率Rs 及第二反射率Rp 與入射角θ相關。
步驟S5A：當反射率比值P產生變化時，則代表射光r之入射角θ亦產生變化。
步驟S51A：信號處理模組40判定待測物200為立體。
步驟S5B：當反射率比值P不產生變化時，則代表射光r之入射角θ亦不產生改變。
步驟S51B：信號處理模組40判定待測物200為平面。
藉此，由上述說明可得知，根據本發明所提供之生物特徵感測系統辨100並搭配其感測方法，透過第一反射率Rs 及第二反射率Rp 與入射光r之入射角θ相關，進而使得反射率比值P隨入射角θ變化，使得相同入射光r發射至待測物200後，所產生之反射光r'的反射率比值P產生變化時，代表反射光r'之入射角θ亦產生改變，從而判定待測物具有立體的表面，達成防止他人以指紋之影像或圖片破解指紋辨識系統，並且大幅增加指紋辨識系統的安全性及辨識能力等功效。
請參閱圖7及圖8所示，圖7為本發明第二實施例之光發射器的示意圖；圖8為本發明第二實施例之生物特徵感測系統辨識立體待測物之表面的示意圖。第二實施例相較於第一實施例，第二實施例的主要結構差異在於，如圖7所示，該光發射器20具有複數個光發射單元，該等光發射單元沿著第一方向D1 與二方向D2 陣列排列，其中，該等光發射單元包含第一光發射單元21及第二光發射單元22，第一光發射單元21以及第二光發射單元22分別對待測物200發射至少一發射光r，以改變發射光r之入射角度，造成第一光發射單元21之發射光r產生第一反射率比值P1(圖未示)，並且第二光發射單元22之發射光r產生第二反射率比值P2(圖未示)，藉此增加生物特徵感測系統100感測時之變量，利用這些變化的方式，增加判斷待測物200使否為立體的正確率，藉此提升生物特徵感測系統100之準確性，然而本發明不限於此。
需要進一步說明的是，請參閱圖4C所示，若反射光之間的入射角θ改變很小，將造成第一反射率Rs 及第二反射率Rp 所產生的反射率比值P的改變亦不明顯，因此信號處理模組40可能將立體之待測物200之表面判定為平面，從而無法有效解鎖指紋辨識系統。然而由上述說明可得知，第二實施例不僅能達到第一實施例之功效，亦能提供不同的結構，並且第二實施例透過複數個光發射單元的設置，藉此產生第一反射率比值P1 以及第二反射率比值P2 ，以增加根據本發明之生物特徵感測系統100的變量，在某些情況下，可能存在第一反射率比值P1 的變化不明顯，但第二反射率比值P2 的變化相當明顯的情況，因此透過複數個光發射單元的設置，有效解決上述在某些特殊情況下，當反射率比值P的改變不明顯時，使信號處理模組40可能將立體之待測物200判定為平面從而無法有效解鎖指紋辨識系統，所造成使用者使用上之不便。
值得一提的是，儘管上方之描述是基於第一光發射單元21以及第二光發射單元22，改變入射角度以增加生物特徵感測系統100之變量及資料量進行說明，然而本發明不限於此，如波長、強度、及發射頻率等，皆可做為生物特徵感測系統100比對時之變量，根據本發明之生物特徵感測系統100在某些情況下，利用其中一個變化的方式所產生的反射率比值P的變化可能不存在明顯的差異，然而使用另一種變化的方式，反射率比值P的變化可能存在非常明顯的差異，因此可以增加判斷待測物200使否為立體的正確率，藉此提升生物特徵感測系統100之準確性。
請參閱圖9，並搭配圖8所示，圖9為說明執行本發明第二實施例的生物特徵感測系統之感測方法的步驟流程圖。本發明以第二實施例之生物特徵感測系統100為基礎，進一步提供一種生物特徵感測系統100的感測方法，係包含下列步驟：
步驟S1'：藉由生物特徵感測系統100的光發射器21係對待測物200發射至少一發射光r，光發射器可以使用雷射光束或LED光束作為發射光r，因此光發射器20所發射之該發射光r之波長可以介於360nm至1550nm之間。
步驟S2'：至少一發射光r發射至待測物200後，並且經待測物200反射產生至少一反射光r'，其中反射光r'包含第一偏振方向之該第一反射光rs '及該第二偏振方向之該第二反射光rp '，在本實施例中，第一偏振方向與入射方向垂直，第二偏振方向與入射方向平行，然而本發明不限於此。
步驟S3'：偏光感測器30接收反射光r'中的第一偏振方向之第一反射光rs '及該第二偏振方向之該第二反射光rp '，並轉換為複數感測信號。
步驟S4'：信號處理模組40根據該等感測信號，運算出該第一反射光的該第一反射率Rs 及該第二反射光的該第二反射率Rp ，並依據該第一反射率Rs 及該第二反射率Rp 產生反射率比值P，其中，第一反射率Rs 及第二反射率Rp 與入射角θ相關。
步驟S5A'：當反射率比值P產生變化時，則代表射光r之入射角θ亦產生變化。
步驟S51A'：信號處理模組40判定待測物200為立體。
步驟S5B'：當反射率比值P不產生變化時，則代表射光r之入射角θ亦不產生改變。
步驟S51B'：信號處理模組40判定待測物200為平面。
步驟6'：當訊號處理模組40判定待測物200為平面時，啟動第二光發射單元22對待測物200發射至少一發射光r，並重複依序執行接收步驟S2'、比對步驟S3'、辨識步驟S4'，其方式及原理同上所述，在此不再重複說明。
藉此，根據本發明第二實施例之立體辨識系統100藉由第一光發射單元21及第二光發射單元22，第一光發射單元21以及第二光發射單元22分別對待測物200發射至少一發射光r，以改變發射光r之入射角度，造成第一光發射單元21之發射光r產生第一反射率比值P1 ，並且第二光發射單元22之發射光r產生第二反射率比值P2 ，從而增加根據本發明之生物特徵感測系統100的變量及資料量，有效提升生物特徵感測系統100之準確性，但同時亦提升成本與系統辨識時間，故可視立體辨識系統100要求的特性及成本方面斟酌，考量採用何種作法較為適切，在此僅是提出例示，並非僅限於此。
茲，再將本發明之特徵及其可達成之預期功效陳述如下：
其一，本發明藉由偏光感測器30，感測反射光r'中的第一偏振方向之第一反射光rs '及第二偏振方向之第二反射光rp '，藉此消除環境中的雜訊，並增加指紋影像之對比度。
其二，本發明藉由信號處理模組40運算出之第一反射率Rs 及第二反射率Rp ，並藉由反射率比值P的變化從而判定待測物200是否為立體，如此一來，有效防止他人以指紋之影像或圖片破解指紋辨識系統，並且大幅增加指紋辨識系統的安全性及辨識能力。
其三，利用本發明之生物特徵感測系統100，並搭配感測方法，使用者可以使用任意無偏振光束作為發射光r，因此發射光r不須限制於任意特定發射光，達成減少成本及提升適用性等目的。
其四，本發明藉由複數光發射單元，以產生複數反射率比值P，以增加信號處理模組40判定待測物200是否為平面時之變量及資料量，有效提升生物特徵感測系統100之準確性。
以上係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，所屬技術領域具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之專利範圍內。
100:生物特徵感測系統 20:光發射器 21:第一光發射單元 22:第二光發射單元 30:偏光感測器 31:第一偏振片 32:第二偏振片 40:信號處理模組 200:待測物 D1 :第一方向 D2 :第二方向 r:入射光 r':反射光 rs ':第一反射光 Rs :第一反射率 rp ':第二反射光 Rp :第二反射率 P:反射率比值 P1 :第一反射率比值 P2 :第二反射率比值 S1:步驟 S2:步驟 S3:步驟 S4:步驟 S5A:步驟 S51A:步驟 S5B:步驟 S51B:步驟 S1':步驟 S2':步驟 S3':步驟 S4':步驟 S5A':步驟 S51A':步驟 S5B':步驟 S51B':步驟 S6':步驟 θ:角度 θ':角度 θi :角度 θr :角度
圖1為本發明第一實施例之生物特徵感測系統的示意圖； 圖2為說明本發明第一實施例之偏光感測器的示意圖； 圖3為說明本發明第一實施例之生物特徵感測系統的位置示意圖； 圖4A為說明本發明第一實施例之入射光及反射光的示意圖； 圖4B為說明本發明第一實施例之第一入射光及第二入射光偏振方向的示意圖； 圖4C為說明本發明第一實施例之反射率及入射角關係的示意圖； 圖5為本發明第一實施例之生物特徵感測系統辨識立體待測物之表面的示意圖； 圖6為說明執行本發明第一實施例的生物特徵感測系統之感測方法的步驟流程圖； 圖7為本發明第二實施例之光發射器的示意圖； 圖8為本發明第二實施例之生物特徵感測系統辨識立體待測物之表面的示意圖； 圖9為說明執行本發明第二實施例的生物特徵感測系統之感測方法的步驟流程圖。
100:生物特徵感測系統
20:光發射器
30偏光感測器
40:信號處理模組

Claims (12)

  1. 一生物特徵感測系統，其係包括： 一光發射器，其係對一待測物發射至少一發射光，該至少一發射光發射至該待測物後，並且經該待測物反射產生至少一反射光，其中該至少一反射光包含具有一第一偏振方向之一第一反射光及具有一第二偏振方向之一第二反射光； 一偏光感測器，其係電性連接該光發射器，該偏光感測器接收該反射光中的該第一偏振方向之該第一反射光及該第二偏振方向之該第二反射光，並轉換為複數感測信號，其中該第一反射光與該待測物之間具有一第一反射角，該第二反射光與該待測物之間具有一第二反射角；以及 一信號處理模組，其係耦接於該光發射器及該偏光感測器，該信號處理模組根據該等感測信號，運算出該第一反射光的一第一反射率及該第二反射光的一第二反射率，並依據該第一反射率及該第二反射率產生一反射率比值； 其中，該第一反射率與該第一反射角相關，該第二反射率與該第二反射角相關。
  2. 如請求項1所述的生物特徵感測系統，其中，該光發射器包括複數個光發射單元，該等光發射單元沿著一第一方向排列。
  3. 如請求項1所述的生物特徵感測系統，其中，該光發射器包括複數個光發射單元，該等光發射單元沿著一第一方向與一第二方向陣列排列。
  4. 如請求項1所述的生物特徵感測系統，其中，當該反射率比值隨該待測物之表面變化時，該信號處理模組判定該待測物為立體，反之，該信號處理模組判定該待測物為平面。
  5. 如請求項1所述的生物特徵感測系統，其中，該第一偏振方向垂直該第二偏振方向。
  6. 如請求項1所述的生物特徵感測系統，其中，該光發射器發射之該至少一發射光的波長介於360nm至1350nm之間。
  7. 如請求項1所述的生物特徵感測系統，其中，該光發射器發射可見光作為該發射光，該等可見光波長介於360nm至860nm之間。
  8. 如請求項1所述的生物特徵感測系統，其中，該偏光感測器包括一第一偏光片及一第二偏光片，該第一偏光片及該第二偏光片為交錯排列。
  9. 如請求項1所述的生物特徵感測系統，其中，該信號處理模組係為伺服器、電腦、積體電路其中之一。
  10. 如請求項8所述的生物特徵感測系統，其中，該第一偏光片及該第二偏光片由雙折射材料與金屬光柵的其中之一製成。
  11. 一種感測方法，其係應用於如請求項1所述之生物特徵感測系統，該感測方法係包含下列步驟： 該生物特徵感測系統的該光發射器係對該待測物發射該至少一發射光； 該至少一發射光發射至該待測物後，並且經該待測物反射產生該至少一反射光，其中該至少一反射光包含該第一偏振方向之該第一反射光及該第二偏振方向之該第二反射光； 該偏光感測器接收該反射光中的該第一偏振方向之該第一反射光及該第二偏振方向之該第二反射光，並轉換為複數感測信號； 該信號處理模組根據該等感測信號，運算出該第一反射光的該第一反射率及該第二反射光的該第二反射率，以及該第一反射率及該第二反射光的反射率比值； 當該反射率比值隨該待測物之表面產生變化時，該信號處理模組判定該待測物之表面為立體，反之，該信號處理模組判定該待測物之表面為平面。
  12. 如請求項11所述的感測方法，其係進一步包含一步驟，當該訊號處理模組判定該待測物為平面時，啟動一第二光發射單元對該待測物發射至少一發射光。
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