全屏幕手机及其人脸识别验证方法与流程

文档序号:14993547发布日期:2018-07-20 23:02阅读:814来源:国知局

本发明属于智能手机及其人脸识别验证方法的技术领域。



背景技术:

苹果公司2017年发布了iphone的10周年手机iphonex,采用了大屏幕占比的屏幕,并具有人脸识别解锁的功能。三星公司也发布了galaxynote8和galaxys8,也具有大屏幕占比的屏幕。小米公司发布了小米mix2,也具有大屏幕占比的屏幕。全屏幕手机已经成为手机产品的趋势。

但是目前各大公司的产品,都不是真正的全屏幕,由于手机上的前置摄像头的原因,无法做到屏幕四周都不留边。例如小米mix2就在屏幕下方有留一条小边放置前置摄像头等零件。例如苹果iphonex,就在屏幕上方留一个凹形边框(俗称刘海)放置前置摄像头等零件。iphonex是目前全球既保留前置摄像头,又将屏幕做到最大的设计,但这种设计,屏幕是不规则的形状,制造成本非常高。而且前置摄像头的空间非常狭小,相应的制造成本也很高,成品率低。

201020101414.0的《一种具有可插拔式内置摄像头的电子设备》公开了一种真正的全屏幕手机,但其不具有人脸识别功能。

目前的各种手机,如果保留内置的前置摄像头,就不可能做到真正的全屏幕。但如果取消前置摄像头,就很难实现人脸识别的功能。

本发明的全屏幕手机,既具有可插拔摄像头模块,实现真正的全屏幕,又具有实现人脸识别的方法。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提出一种全屏幕手机及其人脸识别验证方法:

一种全屏幕手机及其人脸识别验证方法,手机包含屏幕,边框,背面;手机背面设置有凹槽,凹槽里接口,凹槽内放置可插拔摄像头模块,可插拔摄像头模块上有接头;手机的边框设置有接口,可插拔摄像头可以从手机背面拔出,插入手机边框的接口内;可插拔摄像头模块与手机背面的凹槽以及手机的边框通过机械连接或者磁力连接加固;

手机的背面是镜面材料或者玻璃材料;

手机内部包含电路,包含感应器;

在可插拔摄像头插在手机背面时的人脸识别解锁的步骤如下:

用户拿出手机,手机背对着用户;

手机通过手势识别,并结合摄像头识别,识别用户需要人脸解锁手机;

手机给用户发送人脸识别开始的提示;

手机启动可插拔摄像头模块进行人脸识别验证;

手机给用户发送验证成功或失败的提示;

用户翻转手机,手机正面对着用户,手机自动解锁,直接进入主屏幕,无需滑动;

上述的提示为闪光灯提示,led灯提示,语音提示,声音提示,震动提示,文字提示,图片提示,视频提示中的一种或多种。

上述的全屏幕手机及其人脸识别验证方法,用户在使用手机的过程中,需要人脸识别验证的时候,人脸识别验证的步骤如下:

手机给用户发送需要人脸识别验证的提示;

用户翻转手机,将手机背面对着用户;

手机给用户发送人脸识别开始的提示;

手机启动可插拔摄像头模块进行人脸识别验证;

手机给用户发送验证成功或失败的提示;

用户翻转手机,手机正面对着用户,开始继续使用手机;

上述的提示为闪光灯提示,led灯提示,语音提示,声音提示,震动提示,文字提示,图片提示,视频提示中的一种或多种。

上述的全屏幕手机及其人脸识别验证方法,在开机使用时,将可插拔摄像头模块上从手机背面取下,插入到手机正面,启动摄像头进行人脸识别验证。

上述的全屏幕手机及其人脸识别验证方法,所述的可插拔摄像头模块包括一个或多个接头,一个或多个摄像头,一个或多个深度摄像头,一个或多个闪光灯,一个或多个麦克风,一个或多个光学防抖装置,一个或多个光线传感器,一个或多个dotprojector,一个或多个floodilluminator,一个或多个proximitysensor,一个或多个led,一个或多个扬声器。

上述的全屏幕手机及其人脸识别验证方法,所述的可插拔摄像头模块与手机背面的凹槽机械连接加固的方法为手机背面的凹槽内部设置有卡钩或卡槽;所述的可插拔摄像头模块与边框处的接口机械连接加固的方法为边框处的接口周围,设置有卡钩或卡槽。

上述的全屏幕手机及其人脸识别验证方法,所述的可插拔摄像头模块与手机背面的凹槽磁力连接加固的方法为手机背面的凹槽,和可插拔摄像头模块,其中一个内部装有磁铁,其中一个采用金属材料;手机背面的凹槽内部设置有磁铁,可插拔摄像头模块的外壳是金属材料;或者手机背面的凹槽是金属材料,可插拔摄像头模块的内部设置有磁铁;或者手机背面的凹槽内部和可插拔摄像头模块内部设置有极性相反的磁铁互相吸引。

上述的全屏幕手机及其人脸识别验证方法,所述的可插拔摄像头模块与边框处的接口磁力连接加固的方法为手机边框处的接口周围,和可插拔摄像头模块,其中一个内部装有磁铁,其中一个采用金属材料;手机边框1处的接口周围内部设置有磁铁,可插拔摄像头模块的外壳是金属材料;或者手机边框1处的接口周围是金属材料,可插拔摄像头模块的内部设置有磁铁;或者手机边框1处的接口周围内部和可插拔摄像头模块4内部设置有极性相反的磁铁互相吸引。

上述的全屏幕手机及其人脸识别验证方法,配置有手机和可插拔摄像头模块之间的连接线配件,连接线的一端为插入手机的接头,另一端是供可插拔摄像头模块插入的接口。

附图说明:

对于本领域的技术人员而言,从以下结合附图所作的详细描述中,可以更清楚地了解本发明,其上述优点将会变得更明显,其中:

图1:iphonex手机正面示意图

图2:小米mix2手机正面示意图

图3:本发明的手机正面示意图

图4:本发明的手机背面示意图

图5:本发明的手机可插拔摄像头模块

图6:本发明的可插拔摄像头模块插在手机正面的示意图

图7:本发明的手机开机使用情形下人脸识别验证解锁方法的流程图

图8:本发明的手机在手机使用过程中,人脸识别支付验证的方法的流程图

附图标号说明:

1手机边框

2手机屏幕

3手机背面

4可插拔摄像头模块

具体实施方式:

图1是iphonex手机正面示意图,图2是小米mix2手机正面示意图,如图1和图2所示,由于前置摄像头的原因,iphonex和mix2无法实现真正的全屏幕。

图3是本发明的手机正面示意图,正面的屏幕可以实现真正的全屏幕。图4是本发明的手机背面示意图。本发明的手机背面设置有凹槽,凹槽里接口,凹槽内放置可插拔摄像头模块4。

图5是可插拔摄像头模块4的示意图。可插拔摄像头模块4平时插入手机背面的凹槽里。

手机背面的凹槽和可插拔摄像头模块进行机械连接,凹槽内部可以设置有卡钩或卡槽,加固手机和可插拔摄像头模块4之间的连接。手机背面还可以通过磁力吸引加固手机和可插拔摄像头模块4之间的连接。手机背面的凹槽,和可插拔摄像头模块4,其中一个内部装有磁铁,其中一个采用金属材料。例如手机背面的凹槽内部设置有磁铁,可插拔摄像头模块4的外壳是金属材料;或者手机背面的凹槽是金属材料,可插拔摄像头模块4的内部设置有磁铁。或者手机背面的凹槽内部和可插拔摄像头模块4内部设置有极性相反的磁铁互相吸引。

如图5,可插拔摄像头模块4包括一个或多个接头,一个或多个摄像头,一个或多个深度摄像头,一个或多个闪光灯,一个或多个麦克风,一个或多个光学防抖装置,一个或多个光线传感器,一个或多个dotprojector,一个或多个floodilluminator,一个或多个proximitysensor,还可以包括一个或多个led,一个或多个扬声器等。

本发明的手机边框1处设置有接口。如图6,可插拔摄像头模块4可以从手机背面的凹槽里,取出,插入边框1处的接口内。边框1处的接口周围,还可以有卡钩或卡槽,加固手机和可插拔摄像头模块4之间的连接。手机边框1处的接口周围还可以通过磁力吸引加固手机和可插拔摄像头模块4之间的连接。手机边框1处的接口周围,和可插拔摄像头模块4,其中一个内部装有磁铁,其中一个采用金属材料。例如手机边框1处的接口周围内部设置有磁铁,可插拔摄像头模块4的外壳是金属材料;或者手机边框1处的接口周围是金属材料,可插拔摄像头模块4的内部设置有磁铁。或者手机边框1处的接口周围内部和可插拔摄像头模块4内部设置有极性相反的磁铁互相吸引。

由于本发明的手机的可插拔摄像头模块4可以插拔,所以本发明的手机的一种人脸识别验证解锁的方法,就是在开始使用手机的时候,将可插拔摄像头模块4从手机背面拔下,插入手机正面,如图6。手机检测到用户将可插拔摄像头模块4从手机背面拔下,插入手机正面的动作,手机接收该动作的作用等同于用户按下开机键。也就是说用户插拔摄像头的动作等于开机。在图6的情况下,摄像头和屏幕在同一面,这时手机启动摄像头模块,进行人脸识别验证,验证完成后,解锁直接进入手机主屏幕,或者需要用户滑动一下,再进入主屏幕。

但是如果用户每次开机的时候,都需要插拔摄像头,就显得非常麻烦。而且容易减少摄像头的接口的寿命。

本发明的手机背面3采用可比较清楚的照见人的脸部的镜面材料,或者可大致照见人的脸部轮廓的玻璃材料。

大部分人有一个思维误区,就是人脸识别的时候,一定需要屏幕对着用户,屏幕上清楚的显示摄像头拍到的用户的人脸。但实际上人脸识别的时候,工作的只是摄像头模块,以及相应的处理器和软件,只要摄像头对着用户的脸就可以了。屏幕上显示用户的脸,只是为了用户能获得反馈,自己的脸有没有摆正,有没有被摄像头照进去。

所以人脸识别在工作的时候,并不一定需要手机屏幕对着用户的脸。手机背面对着用户的脸,用手机背面的摄像头是完全可以进行人脸识别的。本发明的手机3采用可清楚照见人的脸部的镜面材料,或者可大致照见人的脸部轮廓的玻璃材料。就是用镜面材料让用户获得比较清晰的反馈(虽然没有正面屏幕显示的那么无损的清晰度),但只要让用户获得反馈,自己的脸摆正了,摄像头已经在拍摄自己的脸就可以了。实际上,对于用户的反馈来说,用户有时候并不需要清晰的反馈,只要手机背面能大致照见人的脸部轮廓,让用户知道自己的脸部有没有摆正就可以了。

所以在本发明的手机背面采用镜面材料或者玻璃材料的时候,用户可以获得足够的反馈,自己的脸部有没有摆正,那么就可以在摄像头插在手机背面的时候,进行人脸识别解锁。

具体的人脸识别的方法如图7所示。步骤101,用户从口袋里,或者桌子上,或者包里拿出手机,将手机背面对着自己。本发明的手机内置各种传感器,并且具有智能手势功能。

智能手势,包括设备运动检测单元,设备环境检测单元,设备电源检测单元,用户使用方式分析单元。

设备运动检测单元通过设备上的感应器(sensors),检测设备在三维空间上的运动轨迹。设备运动检测单元支持的运动感应器包括但不限于三轴陀螺仪,加速感应器,高度感应器,位移感应器,倾斜仪感应器,方向感应器,震动感应器,接近感应器,线性加速度感应器,旋转矢量感应器等。

设备环境检测单元通过设备上的感应器(sensors),检测设备周围的环境变量值。例如通过光线感应器,感应周围光线明暗强度的变化值。设备环境检测单元支持的环境感应器包括但不限于光线感应器,声音感应器,温度感应器,湿度感应器,气压感应器,空气质量感应器,风力感应器,通讯信号感应器,指纹识别感应器,位置感应器(gps),指南针感应器,脸部识别感应器,烟雾感应器,超声波感应器,气体感应器,压力感应器,紫外线感应器,磁敏/磁力感应器,红外线感应器,超音波感应器,碰撞感应器,电子罗盘感应器,重力感应器,心率感应器,汗液感应器,血压感应器,血糖感应器,心电感应器,肌电感应器,体温感应器,脑电波感应器,颗粒度(粉尘)感应器,触摸传感器等。

设备电源检测单元通过设备上的电路,监测设备的供电状态,供电状态包括适配器供电、内部电池供电、外部电池供电、电池充电中、关机、开机、休眠、唤醒、供电电压、供电电流等。

系统系统根据设备运动轨迹、设备周围环境变量、设备供电状态三者的结合,就可以计算出用户使用设备的方式;符合系统和用户设定条件的用户使用设备的方式,系统执行设定的操作;设定操作包括自动唤醒、自动解锁、自动休眠、关机、开机、直接打开系统和用户设定的相对应的应用程序、关闭当前运行的应用程序、在主界面上自动显示某一类的应用程序的图标。

设备运动检测单元检测设备在三维空间的运动变量值;运动变量值包括位移、角速度、速度、加速度、旋转矢量、高度、倾斜角度;

设备环境检测单元检测设备周围的环境变量值,环境变量值包括光线、温度、湿度、声音、地理位置、重力、当地时间、心率、汗液、血压、血糖、心电、肌电、脑电波、脸部识别;

设备电源检测单元监测设备的供电状态,供电状态包括适配器供电、内部电池供电、外部电池供电、电池充电中、关机、开机、休眠、唤醒、供电电压、供电电流;

用户使用情形包括设备竖着拿在手里、设备横着拿在手里、设备水平放在物体上、设备垂直举着、设备放在口袋或包里五种;及这五种之间的切换;

用户使用方式分析单元,通过计算设备在三维空间的运动变量的变化值,设备周围的环境变量的变化值,结合设备的供电状态,分析用户使用情形在上述五种中的类别,或五种之间的切换类别;

系统根据用户使用方式分析单元,计算出用户使用情形,系统按照用户使用情形执行系统和用户设定的与这个用户使用情形相对应的操作。

如图7中的步骤102,手机通过各种传感器及计算,并结合摄像头是否拍到人像,识别出用户拿出手机的动作,识别出用户需要人脸解锁手机。接下来是步骤103,手机给用户发送人脸识别开始的提示,该提示可以为摄像头闪光灯的闪烁,可以为绿色led的闪烁,可以为语音提示(例如“验证开始”),可以为声音提示,可以为震动提示,或者是上述各种提示方法的组合。当用户收到提示后,可以对照手机背面的镜面材料或者玻璃材料,观察自己的脸部有没有摆正。接下来是步骤104,手机启动摄像头模块进行人脸识别验证。接下来是步骤105手机给用户发送验证成功或者失败的提示。失败的提示可以为闪光灯的异常闪烁,可以为红色led的闪烁,可以为语音提示(例如“验证失败”),可以为声音提示(例如蜂鸣声),可以为震动提示(例如剧烈震动)。验证成功的提示可以为闪光灯的长亮,可以为语音提示(例如“验证成功”),可以为声音提示(例如悦耳铃声,例如滴的一声,例如开锁的声音),可以为震动提示(例如轻轻震动)。

当用户收到手机的验证成功的提示后,如步骤106,用户翻转手机,手机正面对着自己,手机自动解锁,直接进入主屏幕,无需滑动。iphonex在人脸识别解锁后,并不能直接进入主屏幕,而是需要用户用手指从屏幕下方往上滑动一下,才能进入主屏幕。这样的设计可能是为了防止用户的错误操作。而本发明的方法中,用户翻转手机的动作的作用实际上相当于iphonex滑动屏幕的动作。而且翻转手机的动作,比手指从屏幕最下方滑动的动作,更加人体工学。

所以本发明的使用手机背面的摄像头进行人脸识别的方法,整个操作过程和iphonex使用手机正面的摄像头进行人脸识别的方法并没有多少差别。唯一多了的步骤就是用闪光灯、声音、语音、震动提示用户验证开始,以及提示用户验证成功还是失败的过程。而实际上iphonex也有提示用户开始,或者提示用户验证成功还是失败的步骤,只是在iphonex,该提示是通过屏幕上的文字,图片或者视频来提示给用户的。

所以本质上,本发明的人脸识别的方法,用户第一步骤拿出手机的操作是和iphonex一样的,只是接下来的操作是本发明将手机背面对着用户,iphonex将手机正面对着用户。然后本发明提示用户开始人脸识别,接下来的操作和iphonex也是一样的。接着的操作,就是iphonex通过屏幕上的图案提示用户验证成功还是失败,本发明用闪光灯,led灯,语音,声音,以及震动的方式提示用户验证成功还是失败。验证成功后,本发明翻转手机进入主屏幕,iphonex滑动屏幕进入主屏幕。

所以本发明的背面采用镜面材料和玻璃材料的手机,使用后置摄像头进行人脸识别解锁的步骤和,iphonex使用前置摄像头进行人脸识别解锁的步骤,需要用户操作的步骤和时间差不多。但获得了屏幕正面是真正的全屏幕,手机更加美观,成本更加低廉,制造良品率成倍上升的优点。

需要使用人脸识别验证,除了在刚开始的时候,需要人脸识别解锁之外。另外一种使用场景就是用户需要用手机进行人脸识别支付。

如图8,当用户在使用手机的过程中,需要人脸识别验证的时候,如步骤201所示,手机给用户发送一个需要人脸识别验证的提示。该提示可以是传统的屏幕上的文字,或者图片,或视频的提示,也可以是语音提示,声音提示,或者震动提示。

接着如步骤202,用户收到此提示后,用户翻转手机,将手机背面对着自己。

接着如步骤203,这时手机给用户发送人脸识别开始的提示,该提示的具体说明和上述的步骤103所述相同。

接着如步骤204,手机启动可插拔摄像头模块4进行人脸识别验证。

接着如步骤205,验证结束后,手机给用户发送验证成功或失败的提示。该提示的具体说明和上述的步骤105所述相同。如果失败,手机会提示再重新验证。

接着如步骤206,验证成功后,用户在收到验证成功的提示后,翻转手机,手机正面对着自己,开始继续使用手机。

本发明的手机还配置有手机和可插拔摄像头模块4之间的连接线配件,连接线的一端为插入手机的接头,另一端是供可插拔摄像头模块插入的接口。

使用手机自拍的时候,用户的脸往往照不好,或者照不下,传统的解决方法是使用自拍杆。本发明的连接线配件携带比自拍杆更加方便。

根据本发明的思想所做的具体的布局和操作方式都在本发明的保护范围内,对本发明的具体实例中位置、数量、种类等进行替换和移位都在本发明的保护范围内。

本领域普通技术人员可以理解:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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