本發(fā)明涉及一種生物識(shí)別信息采集技術(shù)，具體涉及一種相控陣生物識(shí)別信息采集裝置及采集方法。

背景技術(shù)：

生物識(shí)別技術(shù)是指通過計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，例如指紋、臉象、虹膜等和行為特征，例如筆跡、聲音、步態(tài)等來進(jìn)行個(gè)人身份鑒定的技術(shù)手段。其中，由于指紋的唯一性和便攜性等特點(diǎn)，指紋識(shí)別已經(jīng)成為眾多生物識(shí)別信息的主要部分，廣泛應(yīng)用于金融支付、安防設(shè)施、考勤系統(tǒng)等身份信息認(rèn)證識(shí)別領(lǐng)域。

指紋是手指表皮層上由呈線狀排列的凸起（紋峰）與凹陷（紋谷）所形成的紋路，是典型的部位表皮紋路。傳統(tǒng)的指紋識(shí)別方式有光學(xué)識(shí)別、電容識(shí)別和射頻指紋識(shí)別技術(shù)。上述指紋識(shí)別方式存在的共性是只能檢測(cè)指紋脊線和谷線的二維圖像 ,不能進(jìn)一步采集到包括指紋脊線、汗毛孔、毛細(xì)血管、骨骼等生物識(shí)別信息在內(nèi)的三維圖像，限制了生物識(shí)別技術(shù)的識(shí)別率、精確性、防偽性的進(jìn)一步提高，無法滿足市場(chǎng)對(duì)更高性能生物識(shí)別技術(shù)的需求。

為了解決上述問題，我公司在申請(qǐng)?zhí)枮?016201714234的專利中已經(jīng)公開了一種相控陣生物識(shí)別信息采集模組，包括多個(gè)發(fā)射天線和至少一個(gè)接收天線，利用相控陣天線的頻率和相位變化對(duì)待識(shí)別部位進(jìn)行波束電掃描，最終采集獲得具有豐富細(xì)節(jié)特征的三維圖像。同其他類型的指紋采集技術(shù)類似，相控陣生物識(shí)別信息采集技術(shù)同樣存在能耗問題，如果生物識(shí)別信息采集陣列，包括發(fā)射天線和接收天線一直處于全陣列掃描的工作狀態(tài)，將導(dǎo)致整個(gè)檢測(cè)裝置的功耗較大。在電容式及光學(xué)式等其他類型指紋識(shí)別裝置中，為了解決功耗問題，通常方式有兩種：1、選擇電容式檢測(cè)電極，通過電容式檢測(cè)電極識(shí)別出手指觸摸后再啟動(dòng)指紋檢測(cè)陣列進(jìn)行全陣列的指紋掃描；2、選擇壓力檢測(cè)組件，通過壓力檢測(cè)組件識(shí)別出手指觸摸后再啟動(dòng)指紋檢測(cè)陣列進(jìn)行全陣列的指紋掃描。然而上述方式對(duì)于相控陣識(shí)別技術(shù)并不適用，這是因?yàn)橄嗫仃囎R(shí)別技術(shù)的一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)就在于待檢測(cè)部位無需直接與檢測(cè)面板接觸，在一定距離內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)生物識(shí)別信息的采集，當(dāng)用戶待檢測(cè)部位不與檢測(cè)面板接觸時(shí)，上述方式即無法滿足需求。另外，相控陣生物識(shí)別信息采集技術(shù)還存在響應(yīng)速度較慢的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種相控陣生物識(shí)別信息采集裝置，利用紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離用戶識(shí)別，在解決功耗問題的同時(shí)縮短采集模組的響應(yīng)時(shí)間。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：一種相控陣生物識(shí)別信息采集裝置，包括：

相控陣生物識(shí)別信息采集模組，用于采集生物識(shí)別信息；紅外熱成像檢測(cè)組件，用于檢測(cè)在相控陣生物識(shí)別信息采集模組預(yù)設(shè)距離內(nèi)是否出現(xiàn)待檢測(cè)部位，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至處理組件；處理組件，用于當(dāng)確定在相控陣生物識(shí)別信息采集模組預(yù)設(shè)距離內(nèi)出現(xiàn)待檢測(cè)部位時(shí)，控制啟動(dòng)所述相控陣生物識(shí)別信息采集模組對(duì)待檢測(cè)部位進(jìn)行生物識(shí)別信息的采集操作。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)距離為4~30厘米。

優(yōu)選地，所述紅外熱成像檢測(cè)組件設(shè)置在相控陣生物識(shí)別信息采集模組的中心區(qū)域和/或邊緣區(qū)域。

優(yōu)選地，所述處理組件還用于處理相控陣生物識(shí)別信息采集模組采集到的生物識(shí)別信息。

優(yōu)選地，還包括檢測(cè)面板，所述相控陣生物識(shí)別信息采集模組位于檢測(cè)面板下方，所述紅外熱成像檢測(cè)組件位于檢測(cè)面板下方或者嵌入在檢測(cè)面板上。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種相控陣生物識(shí)別信息的采集方法，利用紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離用戶識(shí)別，在解決功耗問題的同時(shí)縮短采集模組的響應(yīng)時(shí)間。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種相控陣生物識(shí)別信息采集方法，包括如下步驟，S1：紅外熱成像檢測(cè)組件檢測(cè)在相控陣生物識(shí)別信息采集模組預(yù)設(shè)距離內(nèi)是否出現(xiàn)待檢測(cè)部位，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至處理組件；S2：當(dāng)檢測(cè)到相控陣生物識(shí)別信息采集模組預(yù)設(shè)距離內(nèi)出現(xiàn)待檢測(cè)部位時(shí)，由處理組件控制相控陣生物識(shí)別信息采集模組啟動(dòng)生物識(shí)別信息的采集操作。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)距離為4~30厘米。

優(yōu)選地，所述紅外熱成像檢測(cè)組件設(shè)置在相控陣生物識(shí)別信息采集模組的中心區(qū)域和/或邊緣區(qū)域。

優(yōu)選地，所述處理組件還用于處理相控陣生物識(shí)別信息采集模組采集到的生物識(shí)別信息。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1）將紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于相控陣生物識(shí)別信息的采集技術(shù)中，能夠在預(yù)定距離內(nèi)準(zhǔn)確識(shí)別出用戶是否發(fā)起指紋識(shí)別操作，即使用戶沒有將待檢測(cè)部位貼合覆蓋在檢測(cè)面板上也可以確認(rèn)用戶的使用需求，從而啟動(dòng)相控陣生物識(shí)別信息采集模組，降低生物識(shí)別信息的采集功耗；

2）本發(fā)明能夠在預(yù)定距離內(nèi)識(shí)別用戶并啟動(dòng)采集模組，當(dāng)待檢測(cè)部位靠近檢測(cè)面板時(shí)采集模組已經(jīng)被啟動(dòng)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中電容檢測(cè)以及壓力檢測(cè)等接觸式檢測(cè)方式，可以縮短采集模組的響應(yīng)時(shí)間；

3）本發(fā)明還可以應(yīng)用于夜間或者其他無燈光環(huán)境，適用范圍廣。

附圖說明

圖1是相控陣生物識(shí)別信息采集裝置的原理示意圖；

圖2是相控陣生物識(shí)別信息采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖1；

圖3是相控陣生物識(shí)別信息采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2；

圖4是相控陣生物識(shí)別信息采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3；

圖5是相控陣生物識(shí)別信息采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖4；

圖6是相控陣生物識(shí)別信息采集方法示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1，一種相控陣生物識(shí)別信息采集裝置，包括：相控陣生物識(shí)別信息采集模組20，用于采集生物識(shí)別信息；紅外熱成像檢測(cè)組件10，用于檢測(cè)在相控陣生物識(shí)別信息采集模組預(yù)設(shè)距離內(nèi)是否出現(xiàn)待檢測(cè)部位，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至處理組件；處理組件30，用于當(dāng)確定在相控陣生物識(shí)別信息采集模組預(yù)設(shè)距離內(nèi)出現(xiàn)待檢測(cè)部位時(shí)，控制啟動(dòng)所述相控陣生物識(shí)別信息采集模組對(duì)待檢測(cè)部位進(jìn)行生物識(shí)別信息的采集操作。具體地，所述預(yù)設(shè)距離的設(shè)置需要綜合考慮功耗、裝置響應(yīng)時(shí)間以及應(yīng)用場(chǎng)景等因素進(jìn)行確定。按照用戶正常移動(dòng)的速度，如果設(shè)置距離過短，則當(dāng)用戶待檢測(cè)部位靠近時(shí)，裝置還未啟動(dòng)采集模組，則響應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)，用戶體驗(yàn)不好；若設(shè)置距離過長(zhǎng)，則當(dāng)用戶距離檢測(cè)面板距離較遠(yuǎn)的情況下采集模組就已經(jīng)被啟動(dòng)，這樣也不利于功耗的控制，綜合考慮，在門禁式應(yīng)用場(chǎng)景中，4~30cm的預(yù)設(shè)距離較為合適，而在移動(dòng)終端的應(yīng)用場(chǎng)景中，則設(shè)置為4~15cm較為合適，當(dāng)然，所述預(yù)設(shè)距離還可以根據(jù)用戶需求的不同來進(jìn)行相應(yīng)的改變，本發(fā)明不做具體限定。

參見圖2至圖5，所述相控陣生物識(shí)別信息采集模組20包括發(fā)射天線21、接收天線22、用于向發(fā)射天線21輸入多種頻率和/或相位無線信號(hào)的無線信號(hào)發(fā)生器23和控制器24組成，所述控制器24連接在無線信號(hào)發(fā)生器23和多個(gè)發(fā)射天線21之間，用于調(diào)節(jié)無線輸入信號(hào)的相位和/或頻率，使發(fā)射天線21發(fā)出的無線信號(hào)滿足波束電掃描的需求，而接收天線22則用于接收生物識(shí)別信息。在本發(fā)明中，所述處理組件30的主要功能是控制啟動(dòng)相控陣生物識(shí)別信息采集模組，進(jìn)一步地，其還可以用于處理接收天線22采集到的生物識(shí)別信息，具體的，所述處理組件可以是采集裝置的CPU或者采集裝置所述電子設(shè)備的CPU。

進(jìn)一步地，所述紅外熱成像檢測(cè)組件10可以設(shè)置在相控陣生物識(shí)別信息采集模組20的中心區(qū)域和/或邊緣區(qū)域。當(dāng)相控陣生物識(shí)別信息模組中發(fā)射天線21和接收天線22按照平面方式排列的情況下，紅外熱成像檢測(cè)裝置10可以設(shè)置在采集模組的中心區(qū)域（如圖2所示）、邊緣區(qū)域或其他位置，檢測(cè)效果差別不大；若相控陣生物識(shí)別信息模組中發(fā)射天線21和接收天線22的排列為非平面排列的情況下，例如以凹形曲面排列時(shí)（如圖3所示），所述紅外熱成像檢測(cè)組件10優(yōu)選同時(shí)設(shè)置在采集模組20的中心區(qū)域和邊緣區(qū)域，以平均紅外熱成像檢測(cè)組件的設(shè)置位置對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。

在圖2及圖3示出的具體實(shí)施方式中，采集裝置還包括檢測(cè)面板40，所述相控陣生物識(shí)別信息采集模組20位于檢測(cè)面板40下方，所述紅外熱成像檢測(cè)組件10嵌入在檢測(cè)面板40上，這種情況適用于所述檢測(cè)面板40是由不可透過紅外線的材質(zhì)制成，例如玻璃、寶石等，紅外熱成像檢測(cè)組件嵌入在檢測(cè)面板中可以防止其阻擋了紅外線的傳輸，相反的情況下，若檢測(cè)面板40是由可透過紅外線的材質(zhì)制成，例如鍺等，所述紅外熱成像檢測(cè)組件10則同樣可以設(shè)置在檢測(cè)面板40下方，如圖4和圖5所示。

參見圖6，本發(fā)明的生物識(shí)別信息采集方法包括如下步驟：

S1：紅外熱成像檢測(cè)組件檢測(cè)在相控陣生物識(shí)別信息采集模組預(yù)設(shè)距離內(nèi)是否出現(xiàn)待檢測(cè)部位，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至處理組件。優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)距離為4~30厘米,原因如上所述。

進(jìn)一步地，所述紅外熱成像檢測(cè)組件設(shè)置在相控陣生物識(shí)別信息采集模組的中心區(qū)域和/或邊緣區(qū)域。

S2：當(dāng)檢測(cè)到相控陣生物識(shí)別信息采集模組預(yù)設(shè)距離內(nèi)出現(xiàn)待檢測(cè)部位時(shí)，由處理組件控制相控陣生物識(shí)別信息采集模組啟動(dòng)生物識(shí)別信息的采集操作。優(yōu)選地，所述處理組件還用于處理相控陣生物識(shí)別信息采集模組采集到的生物識(shí)別信息。

本發(fā)明的有益效果在于：

1）將紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于相控陣生物識(shí)別信息的采集技術(shù)中，能夠在預(yù)定距離內(nèi)準(zhǔn)確識(shí)別出用戶是否發(fā)起指紋識(shí)別操作，即使用戶沒有將待檢測(cè)部位貼合覆蓋在檢測(cè)面板上也可以確認(rèn)用戶的使用需求，從而啟動(dòng)相控陣生物識(shí)別信息采集模組，降低生物識(shí)別信息的采集功耗；

2）本發(fā)明能夠在預(yù)定距離內(nèi)識(shí)別用戶并啟動(dòng)采集模組，當(dāng)待檢測(cè)部位靠近檢測(cè)面板時(shí)采集模組已經(jīng)被啟動(dòng)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中電容檢測(cè)以及壓力檢測(cè)等接觸式檢測(cè)方式，可以縮短采集模組的響應(yīng)時(shí)間；

3）本發(fā)明還可以應(yīng)用于夜間或者其他無燈光環(huán)境，適用范圍廣。

另外，本發(fā)明所有附圖僅是生物識(shí)別信息采集裝置的簡(jiǎn)略示意圖，只為清楚描述本方案與發(fā)明點(diǎn)相關(guān)的結(jié)構(gòu)，對(duì)于其他的與發(fā)明點(diǎn)無關(guān)的結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，在附圖中并未體現(xiàn)或只體現(xiàn)部分。

總之，以上僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，在本發(fā)明的精神范圍之內(nèi)，對(duì)本發(fā)明所做的等同變換或修改均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。