用于记录手掌纹理图案的传感器系统和方法_2

文档序号:9510169阅读:来源:国知局
非常短的图像距离的必要性。在仅使用一个摄像机芯片的情况下,在某些情况下会出现不能完整地光学记录掌心,并因此不能提供纹理图案的完整成像以用于处理。
【附图说明】
[0030]以下借助附图解释根据本发明的方法和根据本发明的装置的其它实施例。其中:
[0031]图1示出了根据本发明的方法的一种实施方式的流程图;
[0032]图2示出了根据本发明的用于记录手掌纹理图案的传感器系统的一种实施方式的不意图;
[0033]图3示出了根据本发明的传感器系统的另一种实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0034]图1示出了用于记录手掌纹理图案的方法的流程图。在此,在步骤S1中以第一光源照射手掌,该第一光源发射近红外范围内的全方面的电磁波,其能够被手掌中的纹理反射。在步骤S2中,借助摄像机芯片记录由手掌纹理发出的反射信号,并且根据反射信号生成图像数据。在步骤S3中,以第二光源照射手掌,该第二光源发出、照射以结构图形式的红外范围内的电磁辐射,并且在步骤S4中记录该照射的反射信号以及根据该反射信号生成形貌数据。在一种优选的实施方式中,在步骤S1后直接进行步骤S3,从而得到从图像到图像或子图像的直接顺序,并且手掌对于两个照射都在相同的位置。在步骤S5中,按照所获得的形貌数据以及图像数据根据手掌纹理的反射信号计算标准化的纹理图案或者纹理图案对应的特征向量。在该实施方式的步骤S6中,将所计算的标准化的纹理图案或者所计算的特征向量与至少一个存储的纹理图案或者特征向量进行比较,并且随后将其分类为足够一致或不足够一致。利用该分类,现在可以在根据本发明的方法的一种实施方式的下一步中决定释放更多的过程。在此,在步骤S7中,如果纹理图案或特征向量被分类为足够一致,则释放更多过程。
[0035]图2示出了根据本发明的用于记录手掌纹理图案的传感器系统的一种实施方式。该传感器系统包括第一光源L1、摄像机S1、形貌传感器TS以及处理器单元P1,该处理器单元与摄像机芯片和形貌传感器连接。在根据本发明的传感器系统的一种优选实施方式中,该传感器系统附加包括第二处理器单元P2。第一光源L1被构造为在运行时发射近红外范围内的全方面的电磁波,其能够被手掌Η的纹理反射。具有摄像机芯片的摄像机S1被用于记录电磁波的反射信号,并且提供与反射信号对应的图像数据。在所示实施方式中,摄像机记录由手掌Η的纹理发射的反射信号,并且提供相应的图像数据。形貌传感器TS被用于采集三维的形貌,利用该形貌传感器采集了手掌Η的位置以及弯曲。第一处理器单元Ρ1与摄像机S1的摄像机芯片以及形貌传感器TS连接。处理器单元Ρ1根据形貌传感器提供的形貌数据以及摄像机的图像数据生成以光源L1照射的手掌Η的标准化的纹理图案或者对应的特征向量。在根据本发明的传感器系统的一种优选实施方式中,附加的处理器单元Ρ2被用于将由第一处理器单元Ρ1计算的纹理图案或计算的特征向量与存储的纹理图案或存储的特征向量进行比较,并且将计算的纹理图案或计算的特征向量分类为足够一致或不足够一致。在根据本发明的传感器系统的另一种实施方式中,释放单元与传感器系统连接,该释放单元能够在分类为足够一致的纹理图案的情况下实现对其后连接的系统的访问。在图2中未示出释放单元。
[0036]图3示出了根据本发明的传感器系统的另一种实施例的示意图。图3中的传感器系统的原理结构与图2中示出的系统相同,因此以下仅详细描述不同点。在图3中,形貌传感器由第二光源L2以及传感器S2组成,该传感器包括第二摄像机芯片以及计算单元。第二光源L2发射以结构图形式的红外范围内的电磁辐射。传感器S2的摄像机芯片适合记录电磁波的反射信号,计算单元根据所记录的反射信号计算被第二光源L2照射的物体(这里是手掌H)的形貌。如已经在按照图2的方法中描述的,该形貌数据被转发到处理器单元P1,并且根据形貌数据和传感器S1的图像数据生成手掌的标准化的纹理图案。在所示的传感器系统的一种实施方式中,可以将处理器单元P1附加构造为,在传感器系统的休眠模式下,通过仅第二光源L2按照有规律的时间间隔发射电磁波,根据反射信号计算距离,并且在低于预定的最小距离时,才启动利用第一光源L1的照射。在根据本发明的传感器系统的一种特别有利的实施方式中,将第一光源和第二光源构造为,按照图像到图像的直接顺序交替地发射电磁波。以此能够避免在以第一光源照射与以第二光源照射之间改变手掌的位置或弯曲,并由此避免出现失真的纹理图案。
【主权项】
1.一种用于记录手掌纹理图案的传感器系统,包括: -第一光源,其被构造为,在运行时发射近红外范围内的全方面的电磁波,所述电磁波能够被手掌的纹理反射, -具有摄像机芯片的摄像机,用于记录电磁波的反射信号,并且用于提供与所述反射信号对应的图像数据, -形貌传感器,用于采集三维形貌,以及 -与所述摄像机芯片和所述形貌传感器连接的第一处理器单元, 其特征在于,所述第一处理器单元被构造为,在运行时根据所述摄像机的图像数据和所述形貌传感器的三维形貌数据生成手掌的标准化的纹理图案或者与纹理图案对应的特征向量。2.按照权利要求1所述的传感器系统,具有附加的处理器单元,其被构造为,将由所述第一处理器单元计算的纹理图案或计算的特征向量与至少一个存储的纹理图案或至少一个存储的特征向量进行比较,并且将所计算的纹理图案或所计算的特征向量分类为足够一致或不足够一致。3.按照上述权利要求中任一项所述的传感器系统,其特征在于,所述形貌传感器包括: -第二光源,发射以结构图形式的红外范围内的电磁辐射, -第二摄像机芯片,用于记录电磁波的反射信号,以及 -计算单元,其被构造为,根据所记录的反射数据计算形貌。4.按照权利要求3所述的传感器系统,其特征在于,第一摄像机芯片和第二摄像机芯片相同。5.按照权利要求3或4所述的传感器系统,其特征在于,第一光源和第二光源被构造为,按照从图像到图像或子图像的直接顺序交替地发射电磁波。6.按照上述权利要求中任一项所述的传感器系统,其特征在于,所述第一处理器单元被构造为,在所述传感器系统的休眠模式下,仅第二光源按照有规律的时间间隔发射电磁波,根据反射信号计算距离,并且在低于预定的最小距离时,才启动利用第一光源的照射。7.按照权利要求1或2所述的传感器系统,其特征在于,所述形貌传感器是飞行时间传感器。8.按照权利要求2至7中任一项所述的传感器系统,其特征在于,所述附加的处理器单元是主处理器,特别是RFID主处理器或者具有有源的无线连接能力的有源的主处理器,并且被构造为,在运行时与从处理器中存储的纹理图案或特征向量进行比较,所述从处理器具有与所述主处理器相同的无线连接能力。9.按照权利要求2至7中任一项所述的传感器系统,其特征在于,所述传感器系统被构造为,在运行时与数据库中存储的纹理图案或特征向量进行比较。10.按照权利要求2至9中任一项所述的传感器系统,其特征在于,具有与所述传感器系统连接的释放单元,其被构造为,在分类为足够一致的纹理图案或特征向量的情况下实现对其后连接的系统的访问。11.一种具有集成的从处理器,特别是具有RFID从处理器或有源的从处理器的手环,其特征在于,所述RFID从处理器包含关于所存储的纹理图案或所存储的特征向量的信息,并且能够与按照权利要求8所述的系统的RFID主处理器通讯。12.按照权利要求11所述的手环,其特征在于,所述RFID从处理器包含附加码,只有在将所计算的纹理图案或特征向量识别为足够一致之后,才能够读取或发送所述附加码。13.一种用于记录手掌纹理图案的方法,包括: -以第一光源照射手掌,所述第一光源发射在近红外范围内的全方面的电磁波,所述电磁波能够被手掌中的纹理反射, -记录纹理的反射信号并生成与所述反射信号对应的图像数据, -记录手掌的形貌数据, -根据图像数据和形貌数据计算手掌的标准化的纹理图案或者与所述纹理图案对应的特征向量。14.按照权利要求13所述的方法,其特征在于,执行所计算的标准化的纹理图案或所计算的特征向量与至少一个存储的纹理图案或特征向量的比较,并且将所计算的纹理图案或所计算的特征向量分类为足够一致或不足够一致。15.按照权利要求14所述的方法,其特征在于,在将纹理图案或特征向量识别为足够一致之后释放更多过程。16.按照权利要求13至15中任一项所述的方法,其特征在于,记录形貌数据包括: -以第二光源照射手掌,所述第二光源发射以结构图形式的红外范围内的电磁辐射, -记录反射信号, -并且根据所记录的反射信号生成形貌数据。
【专利摘要】本发明涉及一种用于记录手掌纹理图案的传感器系统。所述传感器系统包括:第一光源,其被构造为,在运行时发射近红外范围内的全方面的电磁波,该电磁波能够被手掌的纹理反射;具有摄像机芯片的摄像机,用于记录电磁波的反射信号,并且用于提供与反射信号对应的图像数据;形貌传感器,用于采集三维形貌;以及与摄像机芯片和形貌传感器连接的第一处理器单元。第一处理器单元被构造为,在运行时根据摄像机的图像数据和形貌传感器的三维形貌数据生成手掌的标准化的纹理图案或者与纹理图案对应的特征向量。
【IPC分类】G06K9/00
【公开号】CN105264546
【申请号】CN201480032711
【发明人】A.图恩-霍恩斯坦, J.申克
【申请人】埃里斯红外线高智力传感器有限责任公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年5月5日
【公告号】DE102013208654A1, EP2994850A1, US20160070948, WO2014180765A1
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