[发明专利]基于镜面反射和漫反射的欺骗检测

说明书

本发明涉及使用光学生物特征装置进行生物特征认证，该光学生物特征装置包括图像传感器，该图像传感器包括光电检测器像素阵列，该光电检测器像素阵列被配置成捕获对象的图像，该图像传感器装置在包括光源单元的可控光源下方，该方法包括：提供光图案，该光图案包括用于照射对象的具有不同光强度的部分；获取对象的图像，该图像包括与照射对象的光图案的具有不同光强度的部分相对应的图像部分、由布置于在图像获取期间有效的光源单元正下方的光电检测器像素阵列中的像素捕获的至少一个图像部分、以及布置在可控关于的在图像获取期间至少部分无效的照射区域下方的光电检测器像素阵列中的像素捕获的至少一个图像部分；以及至少部分地基于从图像部分提取的度量来执行生物特征认证。

技术领域

本发明涉及用于使用光学生物特征装置进行生物特征认证的方法、光学生物特征成像装置、包括光学生物特征成像装置的电子设备、控制单元以及计算机程序产品。

背景技术

生物特征系统被广泛用作增加个人电子设备(例如移动电话等)的便利性和安全性的手段。特别是指纹感测系统现在包括在所有新发布的消费电子设备(例如，移动电话)的很大一部分中。

光学指纹传感器已经为人所知有一段时间并且可以是可行的替选方案，例如某些应用中的电容指纹传感器。光学指纹传感器可以例如基于针孔成像原理并且/或者可以采用微通道——即准直器或微透镜——来将入射光聚焦到图像传感器上。

近来在电子设备的显示屏下方布置光学指纹传感器得到关注。然而，事实证明，光学指纹传感器有时相对容易被欺骗。在某些情况下，如果不应用对策，带有指纹的纸已被证明足以欺骗系统。

因此，需要提高光学指纹传感器的欺骗检测方法的可靠性。

发明内容

鉴于现有技术的上述和其他缺点，本发明的目的是提供一种具有改进检测欺骗的能力的方法和光学生物特征成像装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种使用光学生物特征装置进行生物特征认证的方法，该光学生物特征装置包括图像传感器，该图像传感器包括光电检测器像素阵列，该光电检测器像素阵列被配置成捕获对象的图像，该图像传感器布置在包括光源单元的可控光源下方。

该方法包括：提供光图案，该光图案包括用于照射对象的具有不同光强度的部分；

获取对象的图像，该图像包括：与照射对象的光图案的具有不同光强度的部分相对应的图像部分；由布置于在图像获取期间有效的光源单元正下方的光电检测器像素阵列中的像素捕获的至少一个图像部分；以及由布置在可控光源的在图像获取期间至少部分无效的照射区域下方的光电检测器像素阵列中的像素捕获的至少一个图像部分；以及

至少部分地基于从图像部分提取的度量来执行生物特征认证。

本发明基于以下认识：二维欺骗仅在漫射照射下出现，并且三维欺骗通常在镜面反射和颜色方面能够根据活手指进行区别。因此，通过研究在不同照射(即，镜面照射或漫射照射)下捕获的图像部分，可以区别欺骗手指与活手指。这是由提出形成指示不同图像部分中的属性的度量的发明人实现的。这些度量反映了可以指示存在欺骗或活手指的图像属性。这些度量用于用户的生物特征认证。镜面反射是被成像对象镜面反射的视觉外观。

度量是能够从图像部分提取的并且可以以某种方式描述光学属性的计量标准或属性。在由布置在光源单元正下方的光电检测器像素阵列中的像素捕获的图像部分中，图像主要是来自对象的镜面反射，其源自于捕获图像部分的像素上方的光源单元。从这样的图像部分确定的度量因此可以与对象的镜面反射属性有关。由布置在可控光源的至少部分无效照射区域下方的光电检测器像素阵列中的像素捕获的图像部分主要是来自对象的漫反射，其源自于与至少部分无效的照射区域相邻的光源单元。

通常，在镜面反射中，光的入射角等于输出角，而在漫反射中，光在一定角度范围内反射。