TWI707278B - 一種生物特徵感測方法及資訊處理裝置 - Google Patents

一種生物特徵感測方法及資訊處理裝置 Download PDF

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TWI707278B
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Abstract

本發明提出一種生物特徵感測方法，其應用於一生物特徵感測電路或晶片之中。特別地，本發明之生物特徵感測方法係運用迭代法將具有多處影像重疊之生物特徵圖像還原成一完整的生物特徵圖像，因此本發明之生物特徵感測方法能夠改善運用多個點光源進行生物特徵採集之時所衍生的影像重疊之缺陷。故此，在應用本發明之生物特徵感測方法的基礎下，生物特徵感測電路或晶片便可運用多個點光源提升每一次進行生物特徵採集之有效生物特徵採集範圍，進而在最少的生物特徵採集次數下完成生物特徵採集作業，達到實用效果。

Description

一種生物特徵感測方法及資訊處理裝置
本發明係關於生物特徵感測技術之有關領域，尤指一種生物特徵感測方法及使用該生物特徵感測方法的一種資訊處理裝置。
生物辨識技術(Biometric identification)係藉由採集人體固有的生理特徵作為個體生物的辨識依據，例如：虹膜(Iris)、臉部(Face)、聲紋(Voice)、掌紋（Palmprint）、與指紋(Fingerprint)等生理特徵。目前，市售的生物特徵辨識裝置分為光學式、壓力式、超音波式、與電容式。其中，光學式生物特徵辨識裝置至少包括發光源、光檢測器陣列、生物特徵檢測電路、以及生物特徵辨識運算函式。舉例而言，指紋式打卡機即利用光學指紋識別技術，依靠光線反射來探測指紋。目前，光學式生物特徵感測裝置被廣泛地應用在可攜式電子裝置(例如：智慧型手機)之中，其優勢在於可以最大程度上避免環境光的干擾，在極端環境下的穩定性更好。
圖1顯示習知的一種光學式生物特徵感測裝置的應用架構圖。習知的光學式生物特徵感測裝置應用於一智慧型手機內，且利用該智慧型手機所具有的複數個發光元件11’(例如:OLED)發出一光線，透過該光線探測按壓在玻璃保護板12’之上的生物特徵21’。另一方面，習知的光學式生物特徵感測裝置還包括一影像感測電路13’，其可以是CMOS影像感測電路或CCD影像感測電路，且藉由一透光膠層14’而連接至該複數個發光元件11’的下方處。
繼續地參閱圖1，且請同時參閱。如圖1與圖2A所示，當手指2’按壓玻璃保護板12’之時，點亮一個所述發光元件11’以作為一個點光源(半徑非常小的亮點)，且該點光源提供一感測光線照射生物特徵21’。特別說明的是，由於生物特徵21’的皮膚與空氣的折射率不同，因此可以控制所述影像感測電路13’在空氣全反射且手指2’的皮膚沒有全反射的一生物特徵採集範圍x i之中進行一影像採集，且影像感測電路13’在完成所述影像採集之後會獲得一生物特徵圖像y i。值得注意的是，以該點光源為中心對生物特徵21’的生物特徵採集範圍x i放大(2+D/d)倍之後，即獲得所述生物特徵圖像y i。
就習知的光學式生物特徵感測裝置的基礎設定而言，0＜D＜d，亦即位於生物特徵採集範圍x i內的生物特徵21’之圖像放大倍率係介於2至3之間。如圖2B所示，若同時有兩個所述發光元件(點光源)11’被點亮，且兩個所述點光源之間的距離為C＜C 0(閥值)。此時，自一生物特徵採集範圍x 1所感測的一生物特徵圖像y 1與自另一生物特徵採集範圍x 2所感測的另一生物特徵圖像y 2之間便會發生影像重疊現象。
為了解決如圖2B所示之影像重疊現象，已有一些生物特徵感測方法被提出並應用於現有的光學式生物特徵感測裝置之中。圖3顯示已提出的用以改善影像重疊現象之一種生物特徵感測方法的執行示圖。如圖2與圖3所示，於該生物特徵感測方法執行的過程中，影像感測電路13’在手指2’始終保持不動的情況下完成多次影像採集作業。特別的是，在每一次進行影像採集的過程中僅點亮一個發光元件(點光源)11’。
請繼續參閱圖4A與圖4B，其繪示已提出的用以改善影像重疊現象之另一種生物特徵感測方法的執行示圖。如圖2與圖4A所示，執行另一種生物特徵感測方法的過程中，影像感測電路13’同樣是在手指2’始終保持不動的情況下完成多次影像採集作業。不同的是，在每一次進行影像採集的過程中同時點亮多個發光元件(點光源)11’，且令任兩個彼此相鄰的點光源之間相距C＞C 0(閥值)。圖4B之中顯示了單次影像採集所獲得之多個生物特徵圖像(y 1,y 2,…y 6)。
前述兩種用以改善影像重疊現象之生物特徵感測方法皆採用多次影像採集的方式來完成生物特徵感測。因此，熟悉光學式生物特徵感測技術的電子工程師應能夠意識到，多次影像採集的技術要求使用者必須將其手指2’放置在玻璃保護板12’之上一段時間，勢必造成使用者的不便。另一方面，多次影像採集的技術還必須搭配影像拼接以將分次採集到之所有影像區塊拼接成單一個影像，勢必造成後端控制器或處理器之運算負擔。
由上述說明可知，本領域亟需一種新式生物特徵感測方法。
本發明之主要目的在於提供一種生物特徵感測方法，用於改善運用多個點光源進行生物特徵採集之時所衍生的影像重疊之缺陷，特別是能夠運用迭代法將具有多處影像重疊之生物特徵圖像還原成一完整的生物特徵圖像。在應用本發明之生物特徵感測方法的基礎下，生物特徵感測電路或晶片便可運用多個點光源提升每一次進行生物特徵採集之有效生物特徵採集範圍，進而在最少的生物特徵採集次數下完成生物特徵採集作業，達到實用效果。
為達成上述目的，本發明提出所述生物特徵感測方法之一實施例，其包括以下步驟：
（1）對一生物特徵進行M次生物特徵採集，且於進行各所述生物特徵採集時點亮複數個點光源，獲得M個生物特徵採集圖像，同時初始化一目標生物特徵圖像為一迭代圖像。
（2）設定M個生物特徵採集範圍，其中各所述生物特徵採集範圍包含複數個圓形子採集範圍，且任一所述生物特徵採集範圍之該圓形子採集範圍的圓心與另一所述生物特徵採集範圍之該圓形子採集範圍的圓心相距一採集距離c。
（3）依一放大倍率對所述迭代圖像的各所述圓形子採集範圍進行一光學放大處理，藉此獲得M個採集範圍圖像，其中各所述採集範圍圖像包含複數個圓形子採集圖像。
（4）計算各所述採集範圍圖像與各所述生物特徵採集圖像之間的一圖像差。
（5）依一縮小倍率對各所述圖像差進行一光學縮小處理，以獲得複數個生物特徵採集範圍差值。
（6）對所述複數個生物特徵採集範圍差值執行一拼接處理，以獲得一全圖像差。
（7）基於一迭代表達式
Figure 02_image007
＝
Figure 02_image009
－λ
Figure 02_image011
更新所述迭代圖像，重複執行該步驟S2、該步驟S3、該步驟S4、該步驟S5、及該步驟S6，直至迭代收斂或達到一最大迭代次數之後即完成該目標生物特徵圖像之還原；其中，
Figure 02_image011
為所述全圖像差，
Figure 02_image009
為一還原後的生物特徵圖像，
Figure 02_image007
為透過該迭代表達式所計算出的一迭代生物特徵圖像，且λ＞0。
在一實施例中，各所述圓形子採集範圍具有一第一半徑，且各所述圓形子採集圖像具有一第二半徑，該第二半徑的值等於該第一半徑與該放大倍率之乘積。
在一實施例中，該縮小倍率的值等於該放大倍率的值。
在可能的實施例中，進行M次的所述生物特徵採集之時，前一次進行所述生物特徵採集所點亮之各所述點光源與後一次進行所述生物特徵採集所點亮之各所述點光源之間相距一光源距離。
在一實施例中，該採集距離小於一設定閥值，且該光源距離為該採集距離與一距離參數之乘積。
在一實施例中，於執行該步驟(3)時，係基於各所述圓形子採集範圍的圓心為一放大中心，進而完成所述光學放大處理。
在一實施例中，於執行該步驟(6)時，係基於各所述圓形子採集範圍的圓心為一縮小中心，進而完成所述光學縮小處理。
在可能的實施例中，該點光源係由有機發光二極體(Organic light-emitting diode, OLED)、次毫米發光二極體(Mini LED)、和微發光二極體(Micro LED)所組成群組所選擇的一種發光元件。另外，該點光源可為可見光源、紅外光源或可見光源和紅外光源的組合。
並且，本發明同時提出一資訊處理裝置，其具有一生物特徵感測晶片，且該生物特徵感測晶片用以執行如前所述之生物特徵感測方法，以採集所述目標生物特徵。
在可能的實施例中，所述資訊處理裝置係由智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、生物特徵式打卡裝置、和門禁裝置所組成群組所選擇的一種電子裝置。
另外，為達成上述目的，本發明進一步提出一種生物特徵採集方法，其特徵在於，應用於一生物特徵採集設備，該生物特徵採集設備包括一透明蓋板、一圖像感測器以及位於所述透明蓋板和所述圖像感測器之間的至少一個光源，所述生物特徵採集方法包括：
在檢測到一生物特徵時，通過所述圖像感測器對該生物特徵進行多次圖像採集以得到多個採集圖像，其中，在每次所述圖像採集的過程中，與所述生物特徵對應的位置處形成有多個光點；以及
對所述多個採集圖像進行處理以得到與所述生物特徵對應的一生物特徵圖像。
在一實施例中，所述多個光點是通過開啟位於不同位置處的至少一個光源得到。
在一實施例中，所述之生物特徵採集方法在每次所述圖像採集的過程中，所述多個光點之間形成有至少一種預設圖案。
在一實施例中，所述之生物特徵採集方法在每次所述圖像採集所形成的所述多個光點中，任意相鄰的兩個光點之間的距離中存在至少一個距離c ij滿足8*d ＜ c ij＜ 12*d，其中，c ij表示光點i和光點j之間的距離，d表示所述透明蓋板的厚度或所述光源與所述生物特徵之間的距離。
為使  貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵、目的、與其優點，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
本發明提出一種生物特徵感測方法，其係應用於具有一生物特徵感測晶片的一資訊處理裝置中，使得該生物特徵感測晶片依據本發明之生物特徵感測方法對一手指進行生物特徵採集。所述資訊處理裝置可以是但不限於智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、生物特徵式打卡裝置、和門禁裝置等電子裝置。下文將以智慧型手機為應用例，詳細說明本發明之生物特徵感測方法。
請重複參考繪示在圖1之中的光學式生物特徵感測裝置的應用架構圖。並且，請參閱圖5，其顯示本發明之一種生物特徵感測方法的流程圖。如圖1與圖5所示，本發明之生物特徵感測方法首先執行步驟S1：對手指2’之生物特徵21’(下文稱“目標生物特徵”)進行M次生物特徵採集，且於進行各所述生物特徵採集時點亮複數個點光源11’，其中，本發明之生物特徵感測方法係利用圖1所示之發光元件11’作為所述點光源。已知的，智慧型手機可選擇搭配的顯示面板的種類繁多，包括：有機發光二極體(Organic light-emitting diode, OLED)顯示面板、以次毫米發光二極體(Mini LED)作為背光源之LCD面板、和微發光二極體(Micro LED)顯示面板。因此，應當理解的是，步驟S1中所述之點光源可以是OLED、Mini LED、或Micro LED)。另外，所述的點光源可以是可見光源、紅外光源或可見光源和紅外光源的組合。
請同時圖6A與圖6B，其分別繪示運用本發明之生物特徵感測方法所獲得之複數個圓形子採集範圍
Figure 02_image013
和生物特徵採集範圍
Figure 02_image015
的影像圖，其中i=1,2,...,M，M為生物特徵採集範圍個數，亦為採集次數。於本發明之生物特徵感測方法的步驟S2之中，係設定M個生物特徵採集範圍
Figure 02_image015
，其中各所述生物特徵採集範圍
Figure 02_image015
包含複數個圓形子採集範圍
Figure 02_image013
，且任一所述生物特徵採集範圍
Figure 02_image015
之該圓形子採集範圍
Figure 02_image013
的圓心與另一所述生物特徵採集範圍
Figure 02_image015
之該圓形子採集範圍
Figure 02_image013
的圓心相距一採集距離C。依據本發明之設計，為了令任一生物特徵採集範圍
Figure 02_image015
的圓形子採集範圍
Figure 02_image013
之圓心與另一生物特徵採集範圍
Figure 02_image015
的圓形子採集範圍
Figure 02_image013
之圓心相距一採集距離C，在進行M次的所述生物特徵採集的過程中，必須特別地令前一次進行所述生物特徵採集所點亮之各所述點光源11’(請搭配參閱圖1)與後一次進行所述生物特徵採集所點亮之各所述點光源11’之間相距一光源距離。其中，所述光源距離為該採集距離C與一距離參數之乘積，例如:0.25*C。除此之外，在每次的生物特徵採集過程中，各所述點光源11’之間的採集距離C不一定是定值，亦可以是所有點光源間距之最小值。
請同時圖7A與圖7B，其分別繪示運用本發明之生物特徵感測方法所獲得之複數個圓形子採集圖像
Figure 02_image017
和生物特徵採集圖像
Figure 02_image019
的影像圖。於本發明之生物特徵感測方法的步驟S3之中，係依一放大倍率對各所述圓形子採集範圍
Figure 02_image013
進行一光學放大處理，藉此獲得M個生物特徵採集圖像
Figure 02_image019
，其中各所述生物特徵採集圖像
Figure 02_image019
包含複數個圓形子採集圖像
Figure 02_image017
。如圖6A與圖7A所示，執行該步驟S3之時，係基於各所述圓形子採集範圍
Figure 02_image013
的圓心為一放大中心，且在完成所述光學放大處理之後即獲得複數個圓形子採集圖像
Figure 02_image017
。如圖7B所示，對於M個所述生物特徵採集圖像
Figure 02_image019
而言，每一個生物特徵採集圖像
Figure 02_image019
皆包含複數個圓形子採集圖像
Figure 02_image017
。
必須補充說明的是，各所述圓形子採集範圍
Figure 02_image013
具有一第一半徑r，其值通常為 2d＜r＜4d。此外，各所述圓形子採集圖像
Figure 02_image017
具有一第二半徑R，該第二半徑的值等於該第一半徑與該放大倍率之乘積，所述放大倍率通常是(2+D/d)。由圖1可知，D為透光膠層14’的厚度且d為玻璃保護板12’的厚度。另一方面，透過令標示於圖6B中的採集距離c小於一閥值C 0之方式，能夠令圖7B之任兩個圓形子採集圖像
Figure 02_image017
之間具有一重疊區域。然而，必須注意的是，在實際的應用中，依據手指的乾濕程度可以令8*d＜C 0＜12*d。
請繼續參閱圖8A與圖8B，其分別繪示運用本發明之生物特徵感測方法所獲得之M個生物特徵採集圖像
Figure 02_image019
和複數個圖像差
Figure 02_image021
的影像圖。繼續地，於本發明之生物特徵感測方法的步驟S4之中，係計算各所述圓形子採集圖像
Figure 02_image017
與各所述生物特徵採集圖像
Figure 02_image019
之間的一圖像差
Figure 02_image021
。
請再繼續參閱圖9，其繪示複數個生物特徵採集範圍差值
Figure 02_image023
與一全圖像差
Figure 02_image011
的影像圖。完成步驟S4之後，如圖8B所呈現的，即獲得複數個圖像差
Figure 02_image021
。進一步地，如圖5和圖9所示，本發明之生物特徵感測方法接著執行步驟S5及步驟S6：依一縮小倍率對各所述圖像差
Figure 02_image021
進行一光學縮小處理以獲得複數個生物特徵採集範圍差值
Figure 02_image023
，且對該複數個生物特徵採集範圍差值
Figure 02_image023
執行一拼接處理以獲得一全圖像差
Figure 02_image011
。更詳細地說明，執行該步驟S5之時，係基於各所述圓形子採集範圍
Figure 02_image013
的圓心為一縮小中心以完成所述光學縮小處理，且該縮小倍率的值等於該放大倍率的值，即(2+D/d)。特別地，本發明係利用演算法：
Figure 02_image025
完成所述拼接處理。請同時參閱圖10，其顯示運用本發明之生物特徵感測方法對任兩個生物特徵採集範圍差值執行拼接處理的示意圖。於本發明所使用之拼接處理的演算法之中，所謂的“
Figure 02_image027
”指的是直接對任兩個相鄰的生物特徵採集範圍差值
Figure 02_image023
直接相加，然後基於重疊次數對重疊區域取平均。舉例而言，如圖10所示，將
Figure 02_image029
和
Figure 02_image031
直接相加之後，可以發現區域B的重疊次數為2，因此對重疊區域2B取平均之後即為區域B。
最終，如圖5的流程圖所示，本發明之方法係執行步驟S7：基於一迭代表達式
Figure 02_image033
＝
Figure 02_image011
－λ
Figure 02_image011
，重複執行該步驟S2、該步驟S3、該步驟S4、該步驟S5、及該步驟S6，直至迭代收斂或達到一最大迭代次數之後即完成一目標生物特徵圖像之還原；其中，
Figure 02_image011
為所述全圖像差，
Figure 02_image033
為透過該迭代表達式所計算出的一迭代全圖像差，且λ(迭代補償參數)＞0。於此，必須補充說明的是，假設所述目標生物特徵圖像被設為F，則本發明之步驟S7即使用迭代運算求得圖像序列{ F n}對目標生物特徵圖像F進行逼近還原。易於理解的，在迭代次數為0之時，F n=F 0=0(亦即，初始化)。當迭代次數為n時，則在進行迭代運算的過程中會依序地執行步驟S2、步驟S3、步驟S4、步驟S5、及步驟S6，且最後於步驟S7之中利用迭代表達式計算出一還原後的生物特徵圖像(F n)。如此，在迭代收斂或者達到一最大迭代次數之後，所述還原後的生物特徵圖像(F n)即逼近所謂的目標生物特徵圖像(F)；至此，即完成目標生物特徵圖像(F)之還原。
圖11顯示生物特徵採集圖像
Figure 02_image019
和完成還原之目標生物特徵圖像的影像圖。如圖7B與圖11的(a)圖所示，採集到的生物特徵採集圖像
Figure 02_image019
因為包含多處影像重疊區域而無法呈現完整的生物特徵。利用本發明之生物特徵感測方法(迭代法)計算所述還原後的生物特徵圖像(F n)且達到最大迭代次數之後，如圖11的(b)圖所示，即完成目標生物特徵圖像(F)之還原。補充說明的是，若考量到後端控制器或處理器之運算能力與/或運算速度，也可以透過設定令迭代運算在達到一最大迭代次數之後即自行停止。當然，此最大迭代次數是一個經驗數值或統計數值。
於此，必須特別說明的是，前述說明以及圖5至圖11之中所使用之
Figure 02_image013
、
Figure 02_image015
、C、C 0、
Figure 02_image017
、
Figure 02_image019
、
Figure 02_image021
、
Figure 02_image011
、
Figure 02_image029
、
Figure 02_image031
、
Figure 02_image035
等符號屬於演算法之中的變數或代號，並非屬屬於元件符號。
依上述的說明，本發明進一步提出一種生物特徵採集方法，其係應用於一生物特徵採集設備，該生物特徵採集設備包括一透明蓋板、一圖像感測器以及位於所述透明蓋板和所述圖像感測器之間的至少一個光源，所述生物特徵採集方法包括：在檢測到一生物特徵時，通過所述圖像感測器對該生物特徵進行多次圖像採集以得到多個採集圖像，其中，在每次所述圖像採集的過程中，與所述生物特徵對應的位置處形成有多個光點；以及對所述多個採集圖像進行處理以得到與所述生物特徵對應的一生物特徵圖像。
在可能的實施例中，所述多個光點是通過開啟位於不同位置處的至少一個光源得到；在每次所述圖像採集的過程中，所述多個光點之間形成有至少一種預設圖案；且在每次所述圖像採集所形成的所述多個光點中，任意相鄰的兩個光點之間的距離中存在至少一個距離c ij滿足8*d ＜ c ij＜ 12*d，其中，c ij表示光點i和光點j之間的距離，d表示所述透明蓋板的厚度或所述光源與所述生物特徵之間的距離。
如此，上述已完整且清楚地說明本發明之一種生物特徵感測方法；並且，經由上述可得知本發明具有下列之優點：
(1)本發明之生物特徵感測方法係運用迭代法將具有多處影像重疊之生物特徵圖像還原成一完整的生物特徵圖像，由此可知其能夠改善運用多個點光源進行生物特徵採集之時所衍生的影像重疊之缺陷，因此可以運用多個點光源提升每一次進行生物特徵採集之有效生物特徵採集範圍。如此，在應用本發明之生物特徵感測方法的情況下，生物特徵感測晶片便可以在最少的生物特徵採集次數下完成生物特徵採集作業，達到實用效果。
(2)此外，本發明之生物特徵感測方法可以應用在以點光源為基礎之任一種光學式生物特徵感測晶片或裝置之中。
必須加以強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請  貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
＜本發明＞ S1:對一生物特徵進行M次生物特徵採集，且於進行各所述生物特徵採集時點亮複數個點光源，獲得M個生物特徵採集圖像，同時初始化目標生物特徵圖像為一迭代圖像 S2:設定M個生物特徵採集範圍，其中各所述生物特徵採集範圍包含複數個圓形子採集範圍，且任一所述生物特徵採集範圍之該圓形子採集範圍的圓心與另一所述生物特徵採集範圍之該圓形子採集範圍的圓心相距一採集距離c S3:依一放大倍率對所述迭代圖像的各所述圓形子採集範圍進行一光學放大處理，藉此獲得M個採集範圍圖像，其中各所述採集範圍圖像包含複數個圓形子採集圖像 S4:計算各所述採集範圍圖像與各所述生物特徵採集圖像之間的一圖像差 S5:依一縮小倍率對各所述圖像差進行一光學縮小處理，以獲得複數個生物特徵採集範圍差值 S6:對該複數個生物特徵採集範圍差值執行一拼接處理，以獲得一全圖像差 S7:基於一迭代表達式
Figure 02_image001
＝
Figure 02_image003
－λ
Figure 02_image005
更新所述迭代圖像，重複執行該步驟S2、該步驟S3、該步驟S4、該步驟S5、及該步驟S6，直至迭代收斂或達到一最大迭代次數之後即完成一目標生物特徵圖像之還原；其中，
Figure 02_image005
為所述全圖像差，
Figure 02_image003
為一還原後的生物特徵圖像，
Figure 02_image001
為透過該迭代表達式所計算出的一迭代生物特徵圖像，且λ＞0
＜習知＞ 11’:發光元件 12’:玻璃保護板 13’:影像感測電路 14’:透光膠層 2’:手指 21’:生物特徵
圖1為習知的一種光學式屏下生物特徵感測裝置的應用架構圖； 圖2A與圖2B為利用習知的光學式屏下生物特徵感測裝置進行生物特徵感測的示圖； 圖3為已提出的用以改善影像重疊現象之一種生物特徵感測方法的執行示圖； 圖4A與圖4B為已提出的用以改善影像重疊現象之另一種生物特徵感測方法的執行示圖； 圖5為本發明之一種生物特徵感測方法的流程圖； 圖6A為運用本發明之生物特徵感測方法所獲得之複數個圓形子採集範圍的影像圖； 圖6B為運用本發明之生物特徵感測方法所獲得之生物特徵採集範圍的影像圖； 圖7A為運用本發明之生物特徵感測方法所獲得之複數個圓形子採集圖像的影像圖； 圖7B為運用本發明之生物特徵感測方法所獲得之生物特徵採集圖像的影像圖； 圖8A為運用本發明之生物特徵感測方法所獲得之M個生物特徵採集圖像的影像圖； 圖8B為運用本發明之生物特徵感測方法所獲得之複數個圖像差的影像圖； 圖9為運用本發明之生物特徵感測方法所獲得之複數個生物特徵採集範圍差值和一全圖像差的影像圖； 圖10為運用本發明之生物特徵感測方法對任兩個生物特徵採集範圍差值執行拼接處理的示意圖；以及 圖11為運用本發明之生物特徵感測方法所獲得之生物特徵採集圖像和完成還原之目標生物特徵圖像的影像圖。
S1:對一生物特徵進行M次生物特徵採集，且於進行各所述生物特徵採集時點亮複數個點光源，獲得M個生物特徵採集圖像，同時初始化一目標生物特徵圖像為一迭代圖像
S2:設定M個生物特徵採集範圍，其中各所述生物特徵採集範圍包含複數個圓形子採集範圍，且任一所述生物特徵採集範圍之該圓形子採集範圍的圓心與另一所述生物特徵採集範圍之該圓形子採集範圍的圓心相距一採集距離c
S3:依一放大倍率對所述迭代圖像的各所述圓形子採集範圍進行一光學放大處理，藉此獲得M個採集範圍圖像，其中各所述採集範圍圖像包含複數個圓形子採集圖像
S4:計算各所述採集範圍圖像與各所述生物特徵採集圖像之間的一圖像差
S5:依一縮小倍率對各所述圖像差進行一光學縮小處理，以獲得複數個生物特徵採集範圍差值
S6:對所述複數個生物特徵採集範圍差值執行一拼接處理，以獲得一全圖像差
S7:基於一迭代表達式F n+1=F n -λ △F n 更新所述迭代圖像，重複執行該步驟S2、該步驟S3、該步驟S4、該步驟S5、及該步驟S6，直至迭代收斂或達到一最大迭代次數之後即完成該目標生物特徵圖像之還原；其中，△F n 為所述全圖像差，F n 為一還原後的生物特徵圖像，F n+1為透過該迭代表達式所計算出的一迭代生物特徵圖像，且λ>0

Claims (12)

  1. 一種生物特徵感測方法，包括以下步驟：對一生物特徵進行M次生物特徵採集，且於進行各所述生物特徵採集時點亮複數個點光源，獲得M個生物特徵採集圖像，同時初始化一目標生物特徵圖像為一迭代圖像；以及執行一迭代程序以更新該迭代圖像，該迭代程序包括：設定M個生物特徵採集範圍，其中各所述生物特徵採集範圍包含複數個圓形子採集範圍，且任一所述生物特徵採集範圍之該圓形子採集範圍的圓心與另一所述生物特徵採集範圍之該圓形子採集範圍的圓心相距一採集距離c；依一放大倍率對所述迭代圖像的各所述圓形子採集範圍進行一光學放大處理，藉此獲得M個採集範圍圖像，其中各所述採集範圍圖像包含複數個圓形子採集圖像；計算各所述採集範圍圖像與各所述生物特徵採集圖像之間的一圖像差；依一縮小倍率對各所述圖像差進行一光學縮小處理，以獲得複數個生物特徵採集範圍差值；及對所述複數個生物特徵採集範圍差值執行一拼接處理，以獲得一全圖像差。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之生物特徵感測方法，其中，該疊代程序包括：基於一迭代表達式F n+1=F n -λ△F n 更新所述迭代圖像，且該迭代程序重複執行直至迭代收斂或達到一最大迭代次數之後即完成該目標生物特徵圖像之還原；其中，△F n 為所述全圖像差，F n 為一還原後的生物特徵圖像，F n+1為透過該迭代表達式所計算出的一迭代生物特徵圖像，且λ>0。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之生物特徵感測方法，其中，各所述圓形子採集範圍具有一第一半徑，且各所述圓形子採集圖像具有一第二半徑，該第二半徑的值等於該第一半徑與該放大倍率之乘積。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之生物特徵感測方法，其中，該縮小倍率的值等於該放大倍率的值。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之生物特徵感測方法，其中，進行M次的所述生物特徵採集之時，前一次進行所述生物特徵採集所點亮之各所述點光源與後一次進行所述生物特徵採集所點亮之各所述點光源之間相距一光源距離。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之生物特徵感測方法，其中，該採集距離小於一設定閥值，且該光源距離為該採集距離與一距離參數之乘積。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之生物特徵感測方法，其中，執行該步驟(3)之時，係基於各所述圓形子採集範圍的圓心為一放大中心，進而完成所述光學放大處理。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之生物特徵感測方法，其中，執行該步驟(5)之時，係基於各所述圓形子採集範圍的圓心為一縮小中心，進而完成所述光學縮小處理。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之生物特徵感測方法，其中，該點光源係由有機發光二極體(Organic light-emitting diode,OLED)、次毫米發光二極體(Mini LED)、和微發光二極體(Micro LED)所組成群組所選擇的一種發光元件。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之生物特徵感測方法，其中，該點光源係可見光源或紅外光源或可見光源和紅外光源的組合。
  11. 一種資訊處理裝置，其具有一生物特徵感測晶片，且該生物特徵感測晶片用以執行如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述之生物特徵感測方法，以採集所述目標生物特徵。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之資訊處理裝置，其系由智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、生物特徵式打卡裝置、和門禁裝置所組成群組所選擇的一種電子裝置。
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