[发明专利]编码遮罩式屏下生物特征识别结构、系统及方法

说明书

一种编码遮罩式屏下生物特征识别结构、系统及方法，包括显示面板、光源、传感器，所述传感器设置于光源光线由显示面板反射后的光路上，还包括编码遮罩，所述编码遮罩设置于传感器前的光路上，编码遮罩以矩阵化表示为第一矩阵，所述第一矩阵满足自相关运算后为狄拉克函数。区别于现有技术，上述技术方案能够利用编码遮罩对进入传感器的光线进行滤波，最终得到的成像可以根据编码遮罩本身的图像经过反函数反解，在编码遮罩未知的情况下成像不可能被破解，提高了指纹识别方法的安全性，同时无需借助透镜成像，降低了整个成像结构的厚度。

技术领域

本发明涉及生物特征识别技术领域，尤其涉及一种带有编码遮罩的生物特征光学成像的新型结构设计。

背景技术

随着信息科技的发展，生物特征识别技术在保障信息安全的方面发挥着越来越重要的作用，其中指纹识别已经成为移动互联网领域广泛应用的身份识别、设备解锁的关键技术手段之一。在设备的屏占比越来越大的趋势下，传统的电容式指纹识别已经不能满足需求，而超声波指纹识别则存在技术成熟度和成本等方面的问题，光学指纹识别是有望成为屏下指纹识别的主流技术方案。

现有的光学指纹识别方案是通过OLED的光线经由屏幕全反射之后直接被光学传感器接收，并对接收到的图片进行分析处理，首先可能是会带来安全性方面的问题，无论是感应到的整体指纹影像还是部分指纹影像都直接携带有指纹的信息，容易被别有用心的人盗取。其次借助透镜的成像方式也有针对现在越来越薄的手持设备与焦距及设备设计厚度上的无从适应。

从光学原理的角度来说，如果一张白纸放在自然环境中，上面不会有任何影像，或者说，上面有无数多重影像，外界所有物体反射的光线都从各个角度能打在白纸上，观察起来就是白茫茫的一片，若要形成可以被观察的像，则需要强化某些入射光。其中一种方法就是用透镜，位于特定距离的光线能被透镜汇聚到另一特定距离的一点，而其他距离的光线则不能够聚焦，发散在空间中则不会影响观察，位于特定距离的一个白纸自然能够承载蜡烛的光影。这是初中物理实验的内容，并且广泛应用于现在的相机、摄像机等光学设备中。另一种方法就是小孔成像，在暗室中的白纸能够呈现一个清晰倒立的像，是因为室壁上的小孔相当于一个过滤装置，将原本散射的无数多重影响过滤成只剩一幅画面，使得成像变得清晰。如果小孔的数量多了起来，成像仍然会变成多幅画面的叠加，在肉眼看来仍然是模糊的，但如果是成一定规律的小孔，这种多幅画面的叠加在信号与系统的原理中是有规律可循的，能够通过一定方式的反解计算得到原画面。这种方法在学术论文《FlatCam:Thin,Bare-Sensor，Cameras using CodedAperture and Computation》中已经有所披露，我们致力于将这种方法应用于屏下生物特征成像的领域中来，用以提高安全性。

发明内容

为此，需要提供一种能够对入射光在进入传感器之前进行光波的相关编码，提升影像加密性及降低整体成像结构厚度的光学采集方案。

为实现上述目的，发明人提供了一种编码遮罩式屏下生物特征识别结构，包括显示面板、光源、传感器，所述传感器设置于光源光线由显示面板反射后的光路上，还包括编码遮罩，所述编码遮罩设置于传感器前的光路上，编码遮罩以矩阵化表示为第一矩阵，所述第一矩阵满足自相关运算后为狄拉克函数。

具体地，所述编码遮罩的遮挡与透光比率为50％。

一种编码遮罩式屏下生物特征识别系统，包括上述的识别结构，还包括存储单元、处理单元；

所述存储单元用于获取传感器接收到的感光影像，并预存有编码遮罩对应的第一矩阵，所述处理单元用于根据感光影像及第一矩阵反解出生物特征影像。

可选地，所述存储单元、处理单元设置于识别结构所在的设备终端。

可选地，所述存储单元、处理单元设置于服务器端。