CN109151283A - 电子设备及图像处理模组 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种图像处理模组、电子设备及图像处理模组。所述图像设备，包括：壳体，具有第一开口；图像处理模组，至少部分通过所述第一开口显露，包括：图像传感器，在用于感测成像；第一光学器件，包括：一个或多个第一通孔，其中，所述第一通孔用于使采集对象的反射光成像到所述图像传感器上；其中，所述采集对象是能位于所述第一光学器件第一侧的物体；所述图像传感器位于所述第一光学器件的第二侧；所述第一侧和所述第二侧为相反侧。

Description

电子设备及图像处理模组

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种电子设备及图像处理模组。

背景技术

图像处理模组为具有图像采集能力的模组，通常情况下，图像处理模组需要借助透镜进行成像。利用透镜进行成像一方面会引入透镜，而透镜的尺寸一般至少需要维持一定厚度，否则无法成像或者成像清晰度差，但是维持一定的厚度会有碍应该图像处理模组的电子设备的轻薄化；另一方面，利用透镜成像时一定需要保持对焦，否则成像会不清晰从而导致成像效果差。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种电子设备及图像处理模组。

本申请的技术方案是这样实现的：一种图像设备，包括：

壳体，具有第一开口；

图像处理模组，至少部分通过所述第一开口显露，包括：

图像传感器，在用于感测成像；

第一光学器件，包括：一个或多个第一通孔，其中，所述第一通孔用于使采集对象的反射光成像到所述图像传感器上；其中，所述采集对象是能位于所述第一光学器件第一侧的物体；所述图像传感器位于所述第一光学器件的第二侧；所述第一侧和所述第二侧为相反侧。

基于上述方案，所述图像处理模组，还包括：

发光器件，用于在采集区域产生成像的入射光；

其中，如果所述采集对象位于或进入所述采集区域，将依据所述入射光形成所述入射光。

基于上述方案，所述发光器件包括：

导光板，其中，所述第一光学器件包括：所述导光板；所述第一通孔位于所述导光板上；

第一光源，位于所述导光板的第三侧；

其中，所述导光板，用于将所述第一光源入射光线投射到所述第一侧；

或者，

所述图像设备还包括：

显示器，用于显示图像；

其中，所述显示器的至少部分还作为所述发光器件。

基于上述方案，所述发光器件包括：

第一类光源，用于发射第一波长的光；所述第一波长的光，用于所述采集对象中第一目标的成像；

第二类光源，用于发射第二波长的光；所述第二波长的光，用于所述采集对象中第二目标的成像；

其中，所述第一波长不同于所述第二波长；

所述第一目标与所述图像传感器之间的距离为第一距离；所述第二目标与所述图像传感器之间的距离为第二距离；所述第一距离不同于所述第二距离；或者，所述第一目标位于采集对象的外表面，所述第二目标位于所述采集对象的外表面以内。

基于上述方案，所述图像处理模组，还包括：第一过滤结构，位于所述第一光学器件与所述图像传感层之间，用于阻挡以第一预设角度入射到所述图像传感器上的光线；

其中，所述第一过滤结构包括：第一过滤结构，其中，所述第一过滤结构上设置有一个或多个第二通孔；所述第二通孔用于供以第二预设角度入射到所述图像传感器上的光线；所述第一过滤结构中第二通孔以外的区域，用于遮挡以所述第一预设角度入射到所述图像传感器上的光线；或者，所述第一光学器件由第一光学材质构成；所述第一过滤结构由第二光学材质构成；所述第一光学材质不同于所述第二光学材质，其中，所述第二通孔的孔径小于所述第一光学部件上的第一通孔的孔径；和/或，所述第二通孔与所述第一通孔对齐；

其中，所述图像处理模组，还包括：第二过滤结构，用于过滤第三波长的光；所述第二过滤结构和所述第一过滤结构位于所述第一光学部件的不同侧；或者，所述第二过滤结构位于所述第一过滤结构和所述图像传感器层之间；

和/或，

所述图像处理模组，还包括：

第三过滤结构，用于过滤第三波长的光；

所述第三过滤结构和所述图像传感器位于所述第一光学部件的不同侧；或者，所述第三过滤部件与所述图像传感器位于所述第一光学部件的同一侧。

基于上述方案，所述图像处理模组，还包括：

处理组件，与所述图像传感器连接，用于对所述图像传感器感应形成的图像进行第一图像处理；其中，所述第一图像处理包括以下至少之一：图像识别的预处理，其中，所述图像识别的预处理包括：干扰过滤处理、图像不同识别目标的分离处理；图像识别处理，其中，所述图像识别处理包括：识别目标的匹配处理、识别目标的鉴定处理；

和/或，

所述图像设备还包括：

处理器件，与所述图像处理模组连接，用于对所述图像处理模组所采集的图像进行第一图像处理和/或第二图像处理，其中，所述第二图像处理不同于所述第一图像处理；其中，所述处理器件与所述处理组件具有以下区别至少之一：

所述处理器件的工作频率高于所述处理组件的工作频率；

所述处理器件的功耗高于所述处理组件的功耗；

所述处理器件的处理能力范围大于所述处理组件的处理能力范围；

所述处理器件的处理速率高于所述处理组件的处理速率；

和/或，

所述第一图像处理与所述第二图像处理具有以下区别至少之一；

所述第一图像处理的计算量低于所述第二图像处理的计算量；

所述第一图像处理的计算复杂度低于所述第二图像处理的复杂度。

基于上述方案，所述第一通孔为至少两个时，不同的所述第一通孔用于使所述采集对象相同区域对应于所述图像传感器的感应区域重叠。

一种图像处理模组，包括：

图像传感器，在用于感测成像；

第一光学器件，包括：一个或多个第一通孔，其中，所述第一通孔用于使位于采集对象的反射光成像到图像传感器上；其中，所述采集对象是能位于所述第一光学器件第一侧的物体；所述图像传感器位于所述第一光学器件的第二侧；所述第一侧和所述第二侧为相反侧。

基于上述方案，发光器件，用于在采集区域产生成像的入射光；其中，如果所述采集对象位于或进入所述采集区域，将依据所述入射光形成所述入射光；

其中，所述发光器件包括：导光板，其中，所述第一光学器件包括：所述导光板；所述第一通孔位于所述导光板上；第一光源，位于所述导光板的第三侧；其中，所述导光板，用于将所述第一光源入射光线投射到所述第一侧；

或者，

所述图像处理模组还包括：

显示器，用于图像显示；

其中，所述显示器还用于作为所述发光器件。

基于上述方案，第一类光源，用于发射第一波长的光；所述第一波长的光，用于所述采集对象中第一目标的成像；

第二类光源，用于发射第二波长的光；所述第二波长的光，用于所述采集对象中第二目标的成像；

其中，所述第一波长不同于所述第二波长；

所述第一目标与所述图像传感器之间的距离为第一距离；所述第二目标与所述图像传感器之间的距离为第二距离；所述第一距离不同于所述第二距离；或者，所述第一目标位于采集对象的外表面，所述第二目标位于所述采集对象的外表面以内。

本申请实施例提供的图像设备及图像处理模组，图像处理模组中使用设置有一个或多个第一通孔的第一光学器件替代透镜辅助图像传感器的成像；第一方面，相对于使用凸透镜进行成像，可以减薄图像处理模组的厚度，从而便于实现电子设备的轻薄化；第二方面，利用设置有第一通孔的第一光学器件进行成像，无需进行如凸透镜一样进行对焦，从而省略了对焦的过程，采集效果更快；第三方面，在同一张图像中存在距离图像传感器不同距离的多个采集对象时，不会因为仅能对焦一个位置，导致剩余位置的采集对象模糊现象，提升了图像采集效果。

附图说明

图1为本申请实施例提供的第一种图像设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第二种图像设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第三种图像设备的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第四种图像设备的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第五种图像设备的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的第六种图像设备的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种图像处理模组的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的第七种图像设备的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种双通道滤光片的滤光特性示意图；

图10为本申请实施例提供的第八种图像设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请的技术方案做进一步的详细阐述。

如图1所示，本实施例提供一种图像设备，包括：

壳体11，具有第一开口12；

图像处理模组13，通过所述第一开口12显露，包括：

图像传感器131，在用于感测成像；

第一光学器件132，包括：一个或多个第一通孔133，其中，所述第一通孔133用于使采集对象的反射光成像到所述图像传感器131上；其中，所述采集对象是能位于所述第一光学器件132第一侧的物体；所述图像传感器131位于所述第一光学器件132的第二侧；所述第一侧和所述第二侧为相反侧。

在本实施例中，所述图像设备为包含有图像处理模组13的各种电子设备，例如，手机、平板电脑、可穿戴设备等便携式设备；或者，设置有摄像头的固定设备等。在一些实施例中，所述电子设备还可为：低空飞行的机器人或者底面行走的机器人等自移动设备。

在本实施例中所述壳体11可为电子设备的支架体，例如，手机等便携式设备的外框。

在所述壳体11上设置的第一开口12可供图像处理模组13中的图像传感器131通过该第一开口12感应到从采集目标的光线(即所述反射光)，从而感应成像。

在一些实施例中，若所述图像设备为直板型的手机、平板电脑、或者设置有home键或返回键等独立于显示器的功能键的可穿戴式设备，则所述第一开口12可为设置有所述功能键的开口。所述图像处理模组13可以作为所述功能键的组成部分；独立于显示器。

如图2所示，在另一些实施例中，若所述图像设备为显示器的站屏比大于预设阈值的全面屏，则所述图像设备可能未设置有功能键，则所述图像设备可以在任意位置设置所述第一开口12，例如，靠近电子设备底端的位置设置所述第一开口12。

显示器显示器

在一些实施例中，所述图像传感器131可包括：利用光电转换器件，将感光面上的光像转换为光像成对应关系的电信号。图像处理模组13可根据该电信号生成图像。在一些实施例中，所述图像传感器131可包括：电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或者互补金属氧化物半导体(complementary meta-oxide semiconductor，CMOS)等可以感测成像的器件。

在本实施例中还提供有第一光学器件132，包括一个或多个第一通孔133，该第一通孔133可以使得采集对象反射的反射光投射到所述图像传感器131，如此，所述图像传感器131可以将感测到的光信号转换为电信号，从而实现感测成像。

所述第一光学器件132的正反面之间的厚度各处一致或均匀，而非如凸透镜一样中间厚两边薄的器件，如此，也方便了图像处理模组13的组装。

在本实施例中，采集对象和图像传感器131位于第一光学器件132的相反侧。在一些实施例中，所述第一通孔133可为用于所述采集对象以小孔成像的方式，将采集对象的反射光投射到所述图像传感器131上。

一方面，在本实施例中，所述第一光学器件132通过第一通孔133进行成像，相对于通过透镜成像，可以在维持清晰成像的情况下，第一光学器件132的厚度可以大大的压缩，从而减薄整个图像处理模组13的厚度，以便实现图像设备的轻薄化。

另一方面，在本实施例中利用小孔成像原理的第一光学器件132在图像传感器131上成像，还可以简化透镜成像所需的对焦操作，减少因为对焦不准导致的成像效果差的问题，从而提升图像的成像质量。

在一些实施例中，所述图像处理模组13可为手指采集模组；该手指采集模组利用第一光学器件上第一通孔133辅助图像传感器131成像，在设置有足够强的单一波长光源，或者，双波长光源(例如，可见光光源及红外光光源)时，可以用于手指表面的指纹图像采集、及被采集的指纹的皮下的静脉图像采集或肌肉采集或骨骼采集等。

在一些实施例中，所述图像处理模组13，还包括：

发光器件，用于在采集区域产生成像的入射光；

其中，如果所述采集对象位于或进入所述采集区域，将依据所述入射光形成所述入射光。

在一些实施例中，所述图像处理模组13的成像光源可为环境光；如此，图像处理模组13可以不用自带发光器件。在本实施例中，为了使得图像处理模组13在环境光照不够的情况下，依然可以成像，会在图像处理模组13中引入发光器件，该发光器件可以用于向采集模组提供入射光，从而通过采集对象对入射光的反射，形成投射到图像处理器上的反射光。例如，所述发光器件向所述采集区域发光。若有对象位于所述采集区域内，则该对象就会被视为采集对象，被采集形成图像。

在本实施例中，所述发光器件发射的所述入射光，将透过所述第一光学器件132投射到所述采集对象上，或者，发光器件不经过所述第一光学器件132直接投射到所述采集对象上。

在本实施例中，通过在发光器件的引入，可以使得图像处理模组13在无环境光或者环境光照度不够的情况下，依然可以正常采集图像。

在本实施例中，所述发光器件可以位于所述第一发光器件的正下方，可以位于第一发光器件的侧面，通过第一发光器件的传导使得光线达到采集对象。

在一些实施例中，如图3所示，所述发光器件包括：

导光板16，

第一光源14，位于所述导光板16的第三侧；

其中，所述导光板16，用于将所述第一光源14发射光线投射到所述第一侧。

在本实施例中，所述导光板16可为由利用光学级的亚克力/PC板材等制作而成的，具有极高的反射率和极低的光吸收率。如此，导光板16可以将位于导光板16第三侧的光源投射到所述采集对象上。

所述第一光源14位于所述导光板16的第三侧，所述第一光源14不会遮挡所述导光板16的第一侧和第二侧，一方面第一光源14自身不会干扰到其发射的光线传导到采集区域19，另一方面也会干扰到从采集对象上形成的反射光被图像传感器131感应到。

在一些实施例中，所述导光板16可为具有一定厚度的矩形板，若所述第一侧为正面所在侧，所述第二侧为反面所在侧，则所述第三侧可为连接所述正面和反面的所在侧。

此处的第一光源14可为：所述图像设备中显示器的光源，也可以为独立于所述显示器的光源。

在图3所示的发光器件中还设置有反光器件15，反光器件15可以将第一光源14发射的光线尽可能的反射到采集区域19内，从而减少对第一光源的发光强度要求。

在一些实施例中，所述图像设备还包括：

预定传感器，用于检测所述采集区域内是否有采集对象，形成检测信号；

处理组件，与所述预定传感器，用于在所述检测信号表明采集区域内有采集对象时，控制所述发光器件发光。

例如，所述预定传感器可包括：距离传感器。所述距离传感器可包括：通过红外反应检测采集区域内是否有物体的传感器。

再例如，所述预定传感器可为触摸传感器，该触摸传感器可为形变传感器或电容传感器，可以通过采集区域上覆盖有采集对象时，形变传感器自身形变或电容传感器自身的电容变化，确定出采集区域内是否有采集对象。所述形变传感器可包括：压力传感器，该压力传感器可包括：应力片等。

所述处理组件控制发光器件发光可包括以下三种情况：

当前发光器件关闭(即不发光)，所述处理组件，用于控制所述发光器件打开并发光；

当前发光器件正在发光，且发光状况满足图像采集的需求，所述处理组件不控制发光器件的发光状态切换，以维持所述发光器件的发光；

当前发光器件正在发光，但发光状况不足以满足图像采集的需求，所述处理组件，用于调整所述发光器件的发光，使得调整后的发光器件所发射的光线满足图像采集的需求。

此处，发光状况满足图像采集的需求可包括以下至少之一：

发光亮度满足图像采集的亮度；

发光色度满足图像采集的色度；

发光波长为图像采集所需的波长；

发光方向为图像采集所需的发光方向。

在一些实施例中，所述第一光学器件132包括：所述导光板16；所述第一通孔133位于所述导光板16上。

在本实施例中，所述第一光学器件132即为开设有所述第一通孔133的导光板16。所述第一通孔133包括一个或多个，位于所述第一开口12所在的区域内。

如此，利用导光板16的导光将第一光源14发射的光线投射到采集对象上，同时利用第一导光板16上的第一通孔133感测采集对象的反射光，以感应形成图像；从而，导光板16一个结构同时起到了导光及成像两种作用，具有结构精巧及简单的特点，从而进一步减薄了图像处理模组13的厚度。

在一些实施例中，如图4及图6，所述图像设备还包括：

显示器20，用于图像显示；

其中，所述显示器的至少部分还作为所述发光器件。

所述显示器可为各种类型的显示器件，例如，液晶显示器、有机发光二极管(OLED)显示器。

所述显示器均可为自发光器件，故可以作为图像采集的光源。该发光器件可以作为所述第一光源14，可以用于提供所述图像传感器131感测成像所需的光线。

但是不同的显示器的光源是不同的，例如，以液晶显示器为例，液晶显示器包括：液晶模组及背光源或侧光源；背光源为位于液晶模组的背面的光源；侧光源为位于液晶模组侧面的光源。此时，液晶模组的背光源或侧光源均可作为所述发光器件。

若液晶模组的光源为背光源，则所述第一光学器件132可由普通的透明材质构成的带有第一通孔133的器件即可。

若液晶模组的光源为侧光源，则所述第一光学器件132可为所述导光板16。

若所述显示器为OLED显示器，所述第一光学器件132位于所述OLED显示器的OLED灯的上方即可，此时，所述第一光学器件132可为普通的透光且带有第一通孔133的器件即可。

在本实施例中，所述显示器的面积大于所述采集区域的面积，则所述显示器对应于所述采集区域的部分可以用于作为所述发光器件提供图像采集的光源。

在一些实施例中，为了减少显示器在非采集区域的发光影像图像采集，利用用户视觉暂留现象，在极短的预定时间内点亮显示器向采集区域提供入射光的部分，关闭显示器不向采集区域提供入射光的部分，从而减少图像采集的干扰，提升图像采集质量。

在利用显示器提供图像采集的光源时，若仅需要提供一种波长的光线，该波长的光线可选为可见光，则显示器至少对应于采集区域内的像素发射可见光，可选为发射白光或黄光。

在利用显示器提供图像采集的光源时，若需要提供两种波长的光线，例如，一种为可见光，另一种为非可见光。显示器的像素一般发射的是可见光，则此时可以在显示器原有的像素间隙之间设置非可见光的光源，在图像采集时，采集区域内的显示器的像素及非可见光的光源同时发光。例如，该非可见光为红外光，则位于显示器的像素间隙内且对应于采集区域内的非可见光的光源为所述红外光光源。如图4所示，在OLED显示器幕的显示区域内增加了红外光波段的像素，作为非可见光光源。

当然在还有一些实施例中，所述非可见光的光源可以设置在导光板16的侧面，而非设置在显示器的像素间隙内。如图5所示，利用显示器20提供可见光，利用第一光源14提供非可见光，例如，第一光源14可提供红外光。

在一些实施例中，在所述显示器20的上方还设置有保护玻璃21，可以保护显示器。

在一些实施例中，所述采集区域可为整个显示器的显示面所对应的显示区域。如此，采集对象位于显示器的任意位置都可以用于图像的采集，如此，在进行用户的指纹采集时，可以不用将手指置于特定的区域，就可以完成图像采集，从而简化了图像采集，再次提升了用户体验。

在一些实施例中，所述发光器件包括：

第一类光源，用于发射第一波长的光；所述第一波长的光，用于所述采集对象中第一目标的成像；

第二类光源，用于发射第二波长的光；所述第二波长的光，用于所述采集对象中第二目标的成像；

其中，所述第一波长不同于所述第二波长；

所述第一目标与所述图像传感器131之间的距离为第一距离；所述第二目标与所述图像传感器131之间的距离为第二距离；所述第一距离不同于所述第二距离；或者，所述第一目标位于采集对象的外表面，所述第二目标位于所述采集对象的外表面以内。

在本实施例中，发光器件包括至少两类光源，分别称之为第一类光源和第二类光源；第一类光源和第二类光源的区别至少包括：波长不同。

在一些实施例中，所述第一类光源和所述第二类光源的发光元件不同。

在本实施例中，所述第一波长的光和第二波长的光的穿透性是不同的。

在一些实施例中，若所述第一波长的光为可见光；所述第二波长的光可为红外光；若所述第一波长的光为红外光，则所述第二波长的光为可见光。

在还有些实施例中，若所述第一波长的光为可见光，所述第二波长的光为紫外光；若所述第一波长的光为紫外光，则所述第二波长的光可为可见光。

当然，以上是对不同波长的两种光的举例说明，具体实现时不局限于上述举例。

在一些实施例中，所述图像处理模组13，还包括：

过滤结构第一过滤结构17，位于所述第一光学器件132与所述图像传感器131之间，用于阻挡以第一预设角度入射到所述图像传感器131上的光线。

在本实施例中，位于第一光学器件132与图像传感器131设置有过滤大角度入射到图像传感器131上的光线。

例如，所述过滤结构第一过滤结构17过滤掉80至100度角以外入射到所述图像触感器的光线，这些光线可能是杂散光，是会干扰图像传感器131对采集对象的清晰成像的；如此，通过第一预设角度入射到图像传感器131上的光线的过滤，提升成像质量。80至100度角为所述第一预设角度的举例，具体实现时，所述第一预设角度还可为70至110度角，85至95度角等。

在一些实施例中，所述过滤结构第一过滤结构17包括：

第一过滤结构17，其中，所述第一过滤结构17上设置有一个或多个第二通孔171；所述第二通孔171用于供以第二预设角度入射到所述图像传感器131上的光线；所述第一过滤结构17中第二通孔171以外的区域，用于遮挡以所述第一预设角度入射到所述图像传感器131上的光线。

第二通孔171用于供第一预设角以内的光线入射到图像传感器131上，第一过滤结构17通过遮挡的方式过滤掉以第一预设角度入射到图像传感器131上的光线。

在一些实施例中，所述第二通孔171的孔径略小于所述第一通孔133的孔径。且在一些实施例中，所述第二通孔171与所述第一通孔133对齐。第一通孔133和第二通孔171对齐，可以使得采集对象的反射光可以通过并入射到图像传感器131上。而通过第二通孔171的边缘部分的遮挡，可以达到过滤的作用。

在一些实施例中，第一光学器件132由第一光学材质构成；所述第一过滤结构17可包括：所述第一过滤结构17由第二光学材质构成；所述第一光学材质不同于所述第二光学材质。

采用具有过滤作用的第二光学材质制作而成的光学器件过滤所述第一预设角度的光线。例如，可以采用偏光片等阻止所述第一预设角度的光线入射到所述图像传感器131上。

在一些实施例中，所述第二通孔171的孔径小于所述第一光学部件上的第一通孔133的孔径；和/或，所述第二通孔171与所述第一通孔133对齐。

此处的第一通孔133与所述第二通孔171对齐可包括以下之一：

第一通孔133的孔中心线和所述第二通孔171的孔中心线之间间距小于预设间距，例如，第一通孔133的孔中心线和第二通孔171的孔中心线重叠；

第二通孔171的孔边缘位于所述第一通孔133的孔内。

以上是对第一通孔133和第二通孔171对齐的举例，具体实现不局限于上述举例。

在一些实施例中，所述图像处理模组13，还包括：

第二过滤结构18，用于过滤第三波长的光；

所述第二过滤结构18和所述过滤结构第一过滤结构17位于所述第一光学部件的不同侧；或者，所述第二过滤结构18位于所述过滤结构第一过滤结构17和所述图像传感器131层之间。

第二过滤结构18是用于过滤掉干扰波长的光。例如，所述第三波长不同于前述的第一波长和/或第二波长。例如，所述第一波长为可见光，所述第二波长为红外光，则所述第三波长既非可见光也可非红外光。通过非成像波长的第三波长的过滤，可以进一步提升成像清晰度，确保成像质量。

所述第二过滤结构18可包括：各种光端滤波片，一方面确保特定波段通过，例如，前述的第一波长和/或第二波长，同时通过折射、反射及吸收等光现象中的一种或多种，使得所述第三波长的光无法入射到所述图像触感器上，从而提升形成的图像质量。

在还有些实施例中，所述图像处理模组13，还包括：

第三过滤结构，用于过滤第三波长的光；

所述第三过滤结构和所述图像传感器131位于所述第一光学部件的不同侧；或者，所述第三过滤部件与所述图像传感器131位于所述第一光学部件的同一侧。

在本实施例中，所述第三过滤结构和所述第二过滤结构18可为结构相同且起到相同作用的各种光学器件，例如，各种光学膜材。第三过滤结构与第二过滤结构18在图像处理模组13内的位置不同。

在一些实施例中，所述图像处理模组13，还包括：

处理组件，与所述图像传感器131连接，用于对所述图像传感器131感应形成的图像进行第一图像处理。

所述处理组件可为具有信息处理功能的器件，例如，微处理器、数字信号处理器、应用处理器、可编程阵列或者专用集成电路得令。

所述处理组件，与图像传感器131连接，可以用于对图像传感器131感应形成的图像进行图像处理。在本实施例中，位于图像处理模组13内的处理组件的图像处理称之为第一图像处理。所述第一图像处理可包括：图像质量的提升处理，例如，当采集有多张时，选择出清晰的一张提交到图像处理模组13以外的处理器等。再例如，处理组件还可以对图像进行裁剪处理，仅提交裁剪后的图像。

在一些实施例中，所述第一图像处理包括以下至少之一：

图像识别的预处理，其中，所述图像识别的预处理包括：干扰过滤处理、图像不同识别目标的分离处理；

图像识别处理，其中，所述图像识别处理包括：识别目标的匹配处理、识别目标的鉴定处理。

当图像处理模组13利用一张图像采集了第一目标和第二目标时，需要对同一张图像进行第一目标和第二目标的成像的分离处理。例如，根据第一目标和第二目标的几何特征进行第一目标和第二目标的分离。

所述几何特征包括但不限于：形状和/或尺寸。例如，第一目标为指纹；第二目标为血管；用于分离指纹和血管的几何特征可包括：纹理的粗细、纹理的方式。

在一些实施例中，分离第一目标和第二目标还可包括：根据第一目标和第二目标的颜色特征。例如，在同时利用高亮度的可见光成像时，指纹和皮肤以内的血管将呈现不同的颜色，故可以通过颜色分离所述第一目标和第二目标。

利用所述处理组件实现了不同识别目录表的分离处理之后，接收端接收到的是不同目标的成像，从而能够加速后续处理。

所述第一图像处理还可包括：图像识别处理。例如，不同的识别目标都可以用于认证处理。在本实施例中，由处理模组自动完成匹配，直接就完成目标的鉴定，从而完成目标识别和鉴定得到的鉴定结果。

在一些实施例中，所述图像设备还包括：

处理器件，与所述图像处理模组13连接，用于对所述图像处理模组13所采集的图像进行第一图像处理和/或第二图像处理，其中，所述第二图像处理不同于所述第一图像处理。

所述处理器件与所述处理组件具有以下区别至少之一：

所述处理器件的工作频率高于所述处理组件的工作频率；

所述处理器件的功耗高于所述处理组件的功耗；

所述处理器件的处理能力范围大于所述处理组件的处理能力范围；

所述处理器件的处理速率高于所述处理组件的处理速率；

和/或，

所述第一图像处理与所述第二图像处理具有以下区别至少之一；

所述第一图像处理的计算量低于所述第二图像处理的计算量；

所述第一图像处理的计算复杂度低于所述第二图像处理的复杂度。

在一些实施例中，所述处理器件可为大型的集成电路构成，而处理组件可为集成度低于处理器件或使用的元件少于处理器件的集成电路。

在还有一些实施例中，所述处理器件可为中央处理器、图像处理器或量子处理器等高性能的处理器件，而所述处理组件可为各种微型处理器或嵌入式处理器。

当然，以上仅是对处理器件和处理组件的举例，具体实现时不局限于此。

再例如，所述处理组件可为所述处理器件的从设备，所述处理器件为所述处理组件的主设备，处理器件可以控制所述处理组件的工作。

在一些实施例中，所述第一通孔133为至少两个时，不同的所述第一通孔133用于使所述采集对象相同区域对应于所述图像传感器131的感应区域重叠。

例如，多个第一通孔133可能会采集对象的同一个区域进行成像，为了避免不同通孔成像的干扰，本实施例中，不同通孔对采集对象相同区域的成像，在图像传感器131上是重叠的，如此，可以消除成像重影，提升成像质量。

具体地，在制作所述图像设备的过程中，可以通过调试的方式，控制不同所述第一通孔133之间的间距、第一光学器件132的厚度、图像传感器131与所述第一光学器件132之间的间距、采集区域与图像传感器131及第一光学器件132之间的间距等参数中的一个或多个，使得不同第一通孔133对同一个区域的成像在图像传感器131上重叠，从而消除重影，提升图像质量。

如图7所示，本实施例提供一种图像处理模组，包括：

图像传感器，在用于感测成像；

第一光学器件，包括：一个或多个第一通孔，其中，所述第一通孔用于使位于采集对象的反射光投射到图像传感器上；其中，所述采集对象位于所述第一光学器件的第一侧；所述图像传感器位于所述第一光学器件的第二侧；所述第一侧和所述第二侧为相反侧。

在本实施例中，所述图像传感器用于感应成像，该感应成像的图像传感器可为前述的CMOS等传感器。所述第一光学器件可为辅助所述图像传感器的成像的器件。在本实施例中，第一光学器件通过一个或多个第一通孔的设置，利用小孔成像的原理进行成像，可以省略透镜，故可以缩小图像处理模组的厚度，与此同时，相对于透镜成像，可以减少对焦操作，在不用采集对象位于采集区域内时，不用对焦也能完成图像的清晰采集。如此，采集对象位于采集区域内，即便不同采集对象与图像传感器之间的距离不同，也可以清晰成像到同一个图像里，或者，不用调焦的情况下，就可以分别采集距离图像传感器的不同位置的采集对象的图像。

在一些实施例中，所述图像处理模组，还包括：

发光器件，用于在采集区域产生成像的入射光；

其中，如果所述采集对象位于或进入所述采集区域，将依据所述入射光形成所述入射光。

在一些实施例中，所述发光器件包括：

导光板，其中，所述第一光学器件包括：所述导光板；所述第一通孔位于所述导光板上；

第一光源，位于所述导光板的第三侧；

其中，所述导光板，用于将所述第一光源入射光线投射到所述第一侧；

或者，

所述图像设备还包括：

显示器，用于显示图像；

其中，所述显示器的至少部分还作为所述发光器件。

所述发光器件包括：

第一类光源，用于发射第一波长的光；所述第一波长的光，用于所述采集对象中第一目标的成像；

第二类光源，用于发射第二波长的光；所述第二波长的光，用于所述采集对象中第二目标的成像；

其中，所述第一波长不同于所述第二波长；

所述第一目标与所述图像传感器之间的距离为第一距离；所述第二目标与所述图像传感器之间的距离为第二距离；所述第一距离不同于所述第二距离；或者，所述第一目标位于采集对象的外表面，所述第二目标位于所述采集对象的外表面以内。

在一些实施例中，所述图像处理模组，还包括：过滤结构第一过滤结构，位于所述第一光学器件与所述图像传感层之间，用于阻挡以第一预设角度入射到所述图像传感器上的光线；

其中，所述过滤结构第一过滤结构包括：第一过滤结构，其中，所述第一过滤结构上设置有一个或多个第二通孔；所述第二通孔用于供以第二预设角度入射到所述图像传感器上的光线；所述第一过滤结构中第二通孔以外的区域，用于遮挡以所述第一预设角度入射到所述图像传感器上的光线；或者，所述第一光学器件由第一光学材质构成；所述第一过滤结构由第二光学材质构成；所述第一光学材质不同于所述第二光学材质，其中，所述第二通孔的孔径小于所述第一光学部件上的第一通孔的孔径；和/或，所述第二通孔与所述第一通孔对齐；

其中，所述图像处理模组，还包括：第二过滤结构，用于过滤第三波长的光；所述第二过滤结构和所述过滤结构第一过滤结构位于所述第一光学部件的不同侧；或者，所述第二过滤结构位于所述过滤结构第一过滤结构和所述图像传感器层之间；

和/或，

所述图像处理模组，还包括：

第三过滤结构，用于过滤第三波长的光；

所述第三过滤结构和所述图像传感器位于所述第一光学部件的不同侧；或者，所述第三过滤部件与所述图像传感器位于所述第一光学部件的同一侧。

在一些实施例中，所述图像处理模组，还包括：

处理组件，与所述图像传感器连接，用于对所述图像传感器感应形成的图像进行第一图像处理；其中，所述第一图像处理包括以下至少之一：图像识别的预处理，其中，所述图像识别的预处理包括：干扰过滤处理、图像不同识别目标的分离处理；图像识别处理，其中，所述图像识别处理包括：识别目标的匹配处理、识别目标的鉴定处理。

在一些实施例中，所述第一通孔为至少两个时，不同的所述第一通孔用于使所述采集对象相同区域对应于所述图像传感器的感应区域重叠。

以下结合上述任意实施例提供几个具体示例：

示例1：

如图8及图10所示，本示例提供一种图像处理模组或图像设备，包括：

图像传感器：用于接收反射光线，取得用于生物识别的灰度图像；

光波段滤光片：选择性的透过所需波段光线。如：使用940nm左右的红外LED，就设计成只让这个波长的光线通过，尽量杜绝外界其他波段环境光的干扰。

遮光层(对应于前述的第一过滤结构)：筛选光的角度，让垂直光线进入，杜绝大角度(例如，前述第一预设角度以外的)杂散光进入，排除杂散光线的干扰。遮光层的设置和制造有多种方式，比如：设置一层有一定厚度的不透光材料，打孔与导光板对应。

该遮光层可以直接设置在图像传感器上，用半导体制程，限制和筛选入光角度。可以进一步降低模组厚度。此处的遮光层对应于前述的第一过滤结构。若第一过滤结构直接贴服在或蚀刻在所述图像传感器上，可以进一步减薄图像处理模组的厚度。

导光板：同时兼顾两个重要功能。导光板功能用于将光源(例如，LED灯)的光均匀的传导给手指接触面。

印刷反射点印刷在导光板的底面，应该具有良好的反射率，从而使得位于导光板侧面的光源的光传导到整个采集区域内，并从导光板的正面射出。此处导光板的正面为所述导光包的底面的相反面。

印刷遮光材料部应该设置低反射材料，同样设置在导光板的底面。过高的反射率会影响导光的均匀性。其另外一个功能是使导光板内传导的光线不向下逃逸，干扰图像传感器成像。

通孔(对应于前述第一通孔)的作用是用做小孔成像，是无透镜成像的图像处理模组，使得图像传感器感应成像的器件。通孔设置的优先级别最高，不管是否有印刷反射点或是印刷遮光材料，在需要的坐标都打成通孔。

在采集区域内设置有保护玻璃等保护模组，该保护玻璃为透明玻璃。保护玻璃：手指识别时候的放置基准(采集区域内一个位置)。同时起到封装的作用，及杜绝外界水气和脏污。

反光罩(对应于前述的反光器件)，例如，LED反光罩，可以将光源发射的光线尽可能的通过导光板传导到采集区域内，从而一方面减少光的浪费；两一方面，可以降低对光源可发光亮度的要求。

红外光光源，例如(红外光LED)：人工照明。首选940nm波长，更好的杜绝太阳光中红外波段光线的干扰。

示例2：

基于示例1，如图10所示，本示例提供一种双光源的图像处理模组或图像设备。

增加可见光LED，用于针对指纹部分的打光。

使用红外波段的LED，利用更好的穿透性，用于针对静脉部分的打光。

相应的需要修改光波段滤光片的设计，使高透过率范围对应所选两种光波段LED的波长。图9为一个双波长光源的滤光片的滤波特性。在图9中横轴为光波长；纵轴为绿光片的对不同波长的透过率。图9所示的滤光片在可见光及红外光广播的透过率高，以方便图像传感器对基于这两种波长进行成像。

相应的，图像传感器需要改成可见光及红外光双通道传感器。

双通道传感器可为：一部分像素主要接受可见光的激励，一部分像素主要接受红外光的激励，如此，图像传感器可以依次性利用不同像素成像两张图像。

在一些情况下，双通道传感器可以在同一帧时间单位内采样和处理。可选的，也可以搭配相应波段的LED，分时采样。

双波长的光源，可根据实际情况设置于导光板的各个边缘，设置在边缘一方面不遮挡向采集区域内的光线投射，另一方面也不遮挡图像传感器的成像。

在一些情况下，整个图像处理模组可以贴合于OLED显示器幕的下方；由于OLED显示器幕至少提供可见光源。

值得注意的是，OLED显示器幕本身就可以发出可见光，可以代替可见光波段的光源功能。

在指纹识别模组需要放置于OLED显示器幕下方的场景中，可以将OLED显示器幕部分区域的部分像素制造成红外(IR)波段的光源。

图10中的微孔滤光片可对应于前述第一过滤结构，微孔滤光片上的微孔可对应于前述的第二通孔。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种图像设备，包括：

壳体，具有第一开口；

图像处理模组，至少部分通过所述第一开口显露，包括：

图像传感器，在用于感测成像；

第一光学器件，包括：一个或多个第一通孔，其中，所述第一通孔用于使采集对象的反射光成像到所述图像传感器上；其中，所述采集对象是能位于所述第一光学器件第一侧的物体；所述图像传感器位于所述第一光学器件的第二侧；所述第一侧和所述第二侧为相反侧。

2.根据权利要求1所述的图像设备，所述图像处理模组，还包括：

发光器件，用于在采集区域产生成像的入射光；

其中，如果所述采集对象位于或进入所述采集区域，将依据所述入射光形成所述入射光。

3.根据权利要求2所述的图像设备，

所述发光器件包括：

导光板，其中，所述第一光学器件包括：所述导光板；所述第一通孔位于所述导光板上；

第一光源，位于所述导光板的第三侧；

其中，所述导光板，用于将所述第一光源入射光线投射到所述第一侧；

或者，

所述图像设备还包括：

显示器，用于显示图像；

其中，所述显示器的至少部分还作为所述发光器件。

4.根据权利要求2所述的图像设备，

所述发光器件包括：

第一类光源，用于发射第一波长的光；所述第一波长的光，用于所述采集对象中第一目标的成像；

第二类光源，用于发射第二波长的光；所述第二波长的光，用于所述采集对象中第二目标的成像；

其中，所述第一波长不同于所述第二波长；

所述第一目标与所述图像传感器之间的距离为第一距离；所述第二目标与所述图像传感器之间的距离为第二距离；所述第一距离不同于所述第二距离；或者，所述第一目标位于采集对象的外表面，所述第二目标位于所述采集对象的外表面以内。

5.根据权利要求2至4任一项所述的图像设备，所述图像处理模组，还包括：第一过滤结构，位于所述第一光学器件与所述图像传感层之间，用于阻挡以第一预设角度入射到所述图像传感器上的光线；

其中，所述第一过滤结构包括：第一过滤结构，其中，所述第一过滤结构上设置有一个或多个第二通孔；所述第二通孔用于供以第二预设角度入射到所述图像传感器上的光线；所述第一过滤结构中第二通孔以外的区域，用于遮挡以所述第一预设角度入射到所述图像传感器上的光线；或者，所述第一光学器件由第一光学材质构成；所述第一过滤结构由第二光学材质构成；所述第一光学材质不同于所述第二光学材质，其中，所述第二通孔的孔径小于所述第一光学部件上的第一通孔的孔径；和/或，所述第二通孔与所述第一通孔对齐；

其中，所述图像处理模组，还包括：第二过滤结构，用于过滤第三波长的光；所述第二过滤结构和所述第一过滤结构位于所述第一光学部件的不同侧；或者，所述第二过滤结构位于所述第一过滤结构和所述图像传感器层之间；

和/或，

所述图像处理模组，还包括：

第三过滤结构，用于过滤第三波长的光；

所述第三过滤结构和所述图像传感器位于所述第一光学部件的不同侧；或者，所述第三过滤部件与所述图像传感器位于所述第一光学部件的同一侧。

6.根据权利要求1至4任一项所述的图像设备，所述图像处理模组，还包括：

处理组件，与所述图像传感器连接，用于对所述图像传感器感应形成的图像进行第一图像处理；其中，所述第一图像处理包括以下至少之一：图像识别的预处理，其中，所述图像识别的预处理包括：干扰过滤处理、图像不同识别目标的分离处理；图像识别处理，其中，所述图像识别处理包括：识别目标的匹配处理、识别目标的鉴定处理；

和/或，

所述图像设备还包括：

处理器件，与所述图像处理模组连接，用于对所述图像处理模组所采集的图像进行第一图像处理和/或第二图像处理，其中，所述第二图像处理不同于所述第一图像处理；其中，所述处理器件与所述处理组件具有以下区别至少之一：

所述处理器件的工作频率高于所述处理组件的工作频率；

所述处理器件的功耗高于所述处理组件的功耗；

所述处理器件的处理能力范围大于所述处理组件的处理能力范围；

所述处理器件的处理速率高于所述处理组件的处理速率；

和/或，

所述第一图像处理与所述第二图像处理具有以下区别至少之一；

所述第一图像处理的计算量低于所述第二图像处理的计算量；

所述第一图像处理的计算复杂度低于所述第二图像处理的复杂度。

7.根据权利要求1至4任一项所述的图像设备，所述第一通孔为至少两个时，不同的所述第一通孔用于使所述采集对象相同区域对应于所述图像传感器的感应区域重叠。

8.一种图像处理模组，包括：

图像传感器，在用于感测成像；

第一光学器件，包括：一个或多个第一通孔，其中，所述第一通孔用于使位于采集对象的反射光成像到图像传感器上；其中，所述采集对象是能位于所述第一光学器件第一侧的物体；所述图像传感器位于所述第一光学器件的第二侧；所述第一侧和所述第二侧为相反侧。

9.根据权利要求8所述的图像处理模组，其中，

发光器件，用于在采集区域产生成像的入射光；其中，如果所述采集对象位于或进入所述采集区域，将依据所述入射光形成所述入射光；

其中，所述发光器件包括：导光板，其中，所述第一光学器件包括：所述导光板；所述第一通孔位于所述导光板上；第一光源，位于所述导光板的第三侧；其中，所述导光板，用于将所述第一光源入射光线投射到所述第一侧；

或者，

所述图像处理模组还包括：

显示器，用于图像显示；

其中，所述显示器还用于作为所述发光器件。

10.根据权利要求8所述的图像处理模组，

第一类光源，用于发射第一波长的光；所述第一波长的光，用于所述采集对象中第一目标的成像；

第二类光源，用于发射第二波长的光；所述第二波长的光，用于所述采集对象中第二目标的成像；

其中，所述第一波长不同于所述第二波长；

所述第一目标与所述图像传感器之间的距离为第一距离；所述第二目标与所述图像传感器之间的距离为第二距离；所述第一距离不同于所述第二距离；或者，所述第一目标位于采集对象的外表面，所述第二目标位于所述采集对象的外表面以内。