CN111460925A - 生物特征检测装置和电子设备 - Google Patents

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CN111460925A CN202010183861.3A CN202010183861A CN111460925A CN 111460925 A CN111460925 A CN 111460925A CN 202010183861 A CN202010183861 A CN 202010183861A CN 111460925 A CN111460925 A CN 111460925A
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Abstract

本申请公开了一种生物特征检测装置，第一检测模块，用于获取外部对象的第一检测图像，第一检测图像能够用于确认外部对象是否具有预设生物特征；第二检测模块，用于在外部对象具有预设生物特征时获取外部对象的第二检测图像，第二检测图像用于检测外部对象是否为合法用户；控制单元，用于检测第一检测图像是否具有第一生物特征信息。控制单元检测到第一检测图像具有第一生物特征信息表示外部对象具有预设生物特征，控制单元控制第二检测模块开启以获取外部对象的第二检测图。本申请还公开了一种电子设备。

Description

生物特征检测装置和电子设备
技术领域
本申请涉及光电领域，尤其涉及一种生物特征检测装置和电子设备。
背景技术
随着技术进步和人们生活水平提高，越来越多的产品使用生物特征检测装置作为身份验证和安全性检测。例如，市场上出现了采用指纹或人脸识别的智能门锁，通过检测用户的指纹或人脸特征后进行识别、比对，从而完成身份验证。这种智能门锁其实就是一种生物特征检测装置。相比传统的机械式门锁，具有生物特征检测功能的智能门锁具有较好的安全性和用户体验。通常地，包括智能门锁在内的生物特征检测装置一般在检测到外部对象接近时就会开启生物特征检测。然而，有时候接近的外部对象只是路过生物特征检测装置附近，而非是要进行身份验证，这时就会导致功耗浪费。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种能够节省功耗的生物特征检测装置和电子设备。
本申请提供一种生物特征检测装置，其能够对位于预设的检测范围内的外部对象进行生物特征检测，所述生物特征检测装置预先存储有生物特征数据，包括：
第一检测模块，用于获取外部对象的第一检测图像；
第二检测模块，用于在外部对象具有预设生物特征时获取外部对象的第二检测图像；
控制单元，用于检测所述第一检测图像是否具有第一生物特征信息从而确认外部对象是否具有预设生物特征；
其中，所述控制单元检测到所述第一检测图像具有第一生物特征信息，表示外部对象具有预设生物特征，所述控制单元控制所述第二检测模块开启以获取外部对象的第二检测图像，所述控制单元能够从第二检测图像获取第二生物特征信息，并将所述第二生物特征信息、或第二生物特征信息和第一生物特征信息的结合与预先存储的生物特征数据进行匹配，以执行生物特征检测；所述控制单元检测到第一检测图像不具有第一生物特征信息时则外部对象不具有预设生物特征，所述控制单元不会控制所述第二检测模块开启。
某些实施例中，所述第一检测模块的功耗小于所述第二检测模块的功耗。
某些实施例中，所述生物特征检测装置进一步包括接近感应单元，所述接近感应单元能够生成用于表示外部对象是否位于检测范围的接近感应信号，所述生物特征检测装置还包括控制单元，所述控制单元根据所述接近感应信号控制所述第一检测模块是否工作，当所述接近感应信号表示外部对象位于所述检测范围内时，所述控制单元控制所述第一检测模块开启；当所述接近感应信号表示外部对象位于所述检测范围外或当所述接近感应单元没有产生接近感应信号时，所述控制单元不会控制所述第一检测模块开启。
某些实施例中，所述接近感应单元为电容式接近感应传感器或电感式接近感应传感器或被动红外探测器，所述接近感应单元在检测到外部对象接近时产生接近感应信号；或所述接收感应单元包括发射器和接收器，所述发射器发射接近检测信号，所述接收器根据外部对象返回的接近检测信号产生接近感应信号。
某些实施例中，所述第一生物特征信息为2D人脸信息，所述第二生物特征信息为2D人脸信息和/或3D人脸信息。
某些实施例中，所述第一检测模块包括第一接收单元，所述第一接收单元能够接收外部对象返回的第一检测信号并转化为相应的第一电信号，所述第一电信号用于生成所述第一检测图像，所述控制单元能够识别所述第一检测图像是否具有第一生物特征信息。
某些实施例中，所述第一检测信号为可见光和/或非可见光。
某些实施例中，所述第一检测模块进一步包括第一发射单元，所述第一发射单元用于发射所述第一检测信号，所述第一检测信号到达外部对象后返回并被所述第一接收单元接收，所述第一检测信号为可见光或红外泛光信号或红外结构光信号或红外TOF光信号。
某些实施例中，所述第二检测模块包括第二接收单元，所述第二接收单元能够接收外部对象返回的第二检测信号并转化为相应的第二电信号，所述第二电信号用于生成外部对象的第二检测图像，所述第一接收单元包括第一图像传感器，所述第二接收单元包括第二图像传感器，所述第一图像传感器的分辨率小于所述第二图像传感器。
某些实施例中，所述第二检测模块包括第二接收单元，所述第二接收单元能够接收外部对象返回的第二检测信号并转化为相应的第二电信号，所述第二检测信号为可见光或红外泛光信号或红外结构光信号或红外TOF光信号。
某些实施例中，所述第二检测模块进一步包括第二发射单元，所述第二发射单元用于发射所述第二检测信号，所述第二检测信号到达外部对象后返回并被所述第二接收单元接收。
某些实施例中，所述第二接收单元包括两个或两个以上的子接收单元，所述两个或两个以上的子接收单元使用双目立体视觉或多目立体视觉的方式接收外部对象返回的第二检测信号。
某些实施例中，所述第一检测模块包括第一接收单元，所述第一接收单元能够接收外部对象返回的第一检测信号并转化为相应的第一电信号，所述第一电信号用于生成所述第一检测图像，所述第二检测模块包括第二接收单元，所述第二接收单元能够接收外部对象返回的第二检测信号并转化为相应的第二电信号，所述第二电信号用于生成第二检测图像，所述第一接收单元的功耗小于第二接收单元的功耗。
某些实施例中，所述生物特征检测装置进一步包括发射单元，所述发射单元用于发射所述第一检测信号和所述第二检测信号。
某些实施例中，所述第一接收单元包括第一图像传感器，所述第二接收单元包括第二图像传感器，所述第一图像传感器的分辨率小于所述第二图像传感器的分辨率。
某些实施例中，所述第一接收单元的工作电流为10uA至100mA，所述第二接收单元的工作电流为100mA至1A。
某些实施例中，所述检测范围为距离所述生物特征检测装置0至1米、0至2米、0至3米、0至4米、0至5米的空间范围。
某些实施例中，所述生物特征检测装置为智能门锁。
本申请的一个方面提供一种电子设备，所述电子设备包括上述的生物特征检测装置。
本申请的有益效果在于，本申请的生物特征检测装置和电子设备包括第一检测模块和第二检测模块，当检测范围内存在外部对象时，第一检测模块能够获取外部对象的第一检测图像，根据第一检测图像是否具有第一生物特征信息确定是否开始第二检测模块。只有在第一检测图像具有第一生物特征信息时，第二检测模块才会开启，而不是只要检测到外部对象位于检测范围就开启，从而有效节省功耗。
附图说明
图1是本申请的生物特征检测装置的一个实施例的示意图；
图2是图1中生物特征检测装置的方框结构示意图；
图3是本申请的生物特征检测装置的一个实施例的示意图；
图4是本申请的生物特征检测装置的一个实施例的示意图；
图5是本申请的生物特征检测方法的一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
在对本发明实施例的具体描述中，应当理解，当基板、片、层或图案被称为在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案上，或者还可以存在一个或多个中间层。为了清楚的目的，可以夸大、省略或者示意性地表示说明书附图中的每一个层的厚度和大小。此外，附图中元件的大小并非完全反映实际大小。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
在下文的描述中，提供许多具体细节以便能够充分理解本申请的实施方式。然而，本领域技术人员应意识到，即使没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请之重点。
请参阅图1，是本申请一种生物特征检测装置10的示意图。所述生物特征检测装置10能够用于对外部对象1000的预设生物特征进行检测，所述预设生物特征例如为：人脸、虹膜、指纹、静脉等。所述生物特征检测装置10例如但不限于为智能门锁，其可以安装在门体1上。
请同时参阅图2，所述生物特征检测装置10包括第一检测模块11、第二检测模块12、接近感应单元13和控制单元14。可选地，在一些实施例中，所述控制单元14分别连接所述第一检测模块11、第二检测模块12和接近感应单元13。所述接近感应单元13用于检测外部对象1000是否接近门体1。当所述接近感应单元13检测到外部对象1000接近门体1时，所述第一检测模块11用于检测所述外部对象1000是否具有预设生物特征。当所述外部对象1000具有预设生物特征时，所述第二检测模块12用于对外部对象1000的预设生物特征进行检测。所述生物特征检测装置10可以根据生物特征检测结果验证外部对象1000的身份，当身份验证通过后可以控制所述门体1开锁。
可选地，在一些实施例中，所述接近感应单元13能够检测外部对象1000的位置，当所述接近感应单元13检测到外部对象1000接近门体1时，所述控制单元14控制所述第一检测模块11开启。当所述接近感应单元13没有检测到外部对象1000接近门体1时，所述第一检测模块11不会开启。
可选地，在一些实施例中，所述第一检测模块11能够获取外部对象1000的第一检测图像，所述控制单元14检测所述第一检测图像是否具有第一生物特征信息。所述控制单元14根据针对第一检测图像的检测结果控制所述第二检测模块12是否开启。具体地，当检测结果为所述控制单元14检测到所述第一检测图像具有第一生物特征信息时，表示所述外部对象1000具有预设生物特征，所述控制单元14控制所述第二检测模块12开启。所述控制单元14在识别到第一检测图像不具有第一生物特征信息时，不会控制所述第二检测模块12开启。
所述第一生物特征信息可以为所述第一检测图像中的与预设生物特征相对应的信息。例如但不限于地，预设生物特征为人脸，第一检测图像为可见光图像，第一生物特征信息为可见光图像中的人脸的特征信息。所述人脸的特征信息可以包括人脸的五官比例、尺寸、颜色、亮度以及轮廓等，本申请对此不作限定。
可选地，所述控制单元14控制所述第二检测模块12开启后，所述第二检测模块12能够获取外部对象1000的第二检测图像，所述控制单元14能够从所述第二检图像获取第二生物特征信息，并将所述第二生物特征信息、或第二生物特征信息和第一生物特征信息的结合的生物特征信息与预先存储的生物特征数据进行匹配，以执行生物特征检测。所述第二生物特征信息可以为所述第二检测图像中的与预设生物特征相对应的信息。例如但不限于地，预设生物特征为人脸，第二检测图像为结构光图像，第二生物特征信息可以为结构光图像中的关于人脸部分的深度信息。当然，其他一些实施例中，第二检测图像可以为可见光图像，所述第二生物特征信息也可以为可见光图像中的人脸的特征信息。
所述控制单元14可以通过将所述第二生物特征信息、或所述第二生物特征信息和第一生物特征信息的结合(例如2D人脸信息结合3D人脸信息)和预先存储的生物特征数据进行匹配，例如但不限于，相似度计算，从而判断外部对象1000是否是经过注册的合法用户。当匹配结果通过时，则生物特征检测装置10对外部对象1000的生物特征检测通过，所述生物特征检测装置1控制所述门体1开锁。当匹配结果不通过时，所述生物特征检测装置1控制所述门体1不开锁。所述预先存储的生物特征数据可以是对合法用户通过事先的注册的方式获取的，例如但不限于，预先采集合法用户的预设生物特征的生物特征信息并存储为所述预先存储的生物特征数据。本领域技术人员对此可以理解，本申请不作限定。
可选地，在一些实施例中，所述接近感应单元13用于检测在检测范围内是否存在外部对象1000。所述控制单元14可以根据所述接近感应单元13的检测结果控制所述第一检测模块11是否工作。可选地，在一些实施例中，所述控制单元14可以包括一个或多个控制电路、微处理器、微控制器、中央处理器、应用处理器、图像信号处理器等，或者所述控制单元14可以包括可执行的逻辑程序。在一些实施例中，所述控制单元14可以是生物特征检测装置10的处理器，也可以是包括生物特征检测装置10的电子设备的处理器，本领域技术人员可以理解，本申请对此不作限定。
可选地，在一些实施例，所述检测范围可以为距离所述门体1或所述生物特征检测装置10一预设距离的至少部分空间范围，例如但不限于，所述检测范围可以为正对所述门体1或所述生物特征检测装置10且距离为0至1米、0至2米、0至3米、0至4米、0至5米、或其他任意合适距离的范围。一般地，当接近感应单元13检测到外部对象1000位于检测范围内时，控制单元14控制所述第一检测模块11开始工作。
当控制单元14检测到外部对象1000具有预设生物特征时，控制单元14控制所述第二检测模块12开始工作。所述生物特征检测装置10通过第二检测模块12采集外部对象1000的生物特征信息，并对外部对象1000进行生物特征检测。当生物特征检测结果通过时，外部对象1000可以手动打开门体1。当生物特征检测结果不通过时，外部对象1000无法打开门体1。可选地，在一些实施例中，当生物特征检测结果通过时，所述生物特征检测装置10可以控制所述门体1的机械门锁打开。
在一些实施例中，例如但不限于，所述预设生物特征为人脸。当所述接近感应单元13检测到外部对象1000存在于检测范围内时，控制单元14控制所述第一检测模块11开始工作。可以理解，如果外部对象1000是经过的路人或小动物，所述第一检测模块11可能无法获取到包括第一生物特征信息(例如：人脸信息)的第一检测图像。只有当外部对象1000是需要开门的用户时，外部对象1000会有意识面对门体1，或者，所述生物特征检测装置10可以引导外部对象1000完成预定动作或姿势，从而使得所述第一检测模块11能够准确获取具有第一生物特征信息的第一检测图像。
可选地，在一些实施例中，所述接近感应单元13可以为被动红外探测器，当外部对象1000位于所述检测范围内时，所述接近感应单元13能够探测到外部对象1000释放的红外辐射信号，并产生相应的接近感应信号。所述控制单元14接收所述接近感应信号并控制所述第一检测模块11开启。
可选地，在一些实施例中，所述接近感应单元13可以为电容式接近感应传感器或电感式接近感应传感器。
可选地，在一些实施例中，所述接近感应单元13可以使用飞行时间(Time ofFlight，TOF)方式检测外部对象1000的位置。
所述生物特征检测装置10包括第一检测模块11和第二检测模块12，所述第一检测模块11能够获取外部对象1000的第一检测图像。如果外部对象1000只是经过的路人或者小动物，通过第一检测图像通常无法识别到第一生物特征信息，此时第二检测模块12不会开启，避免了每当检测到外部对象1000位于所述检测范围时就开启第二检测模块12，有效节省能耗。
可选地，在一些实施例中，所述第一检测模块中11的功耗小于第二检测模块12的功耗。当接近感应单元13检测到外部对象1000位于所述检测范围时，所述第一检测模块11开启。如果外部对象1000不需要进行身份认证，第一检测模块11获取的外部对象1000的第一检测图像不包括第一生物特征信息，因此第二检测模块12不会开启。这样的话，避免了接近感应单元13检测到外部对象1000位于所述检测范围时就开启第二检测模块12，从而能够有效节省功耗。
所述第一检测模块11可以包括第一发射单元111和第一接收单元112。所述第一发射单元111用于发射第一检测信号101，所述第一检测信号101到达外部对象1000并返回。所述第一接收单元112用于接收外部对象1000返回的的第一检测信号101并转换为相应的第一电信号，所述第一电信号用于生成外部对象1000的第一检测图像，通过识别第一检测图像是否包括第一生物特征信息，从而判断外部对象1000是否具有预设生物特征。
可选地，在一些实施例中，所述第一检测信号101到达外部对象1000并返回包括但不限于：所述第一发射单元111发射的第一检测信号101到达外部对象1000后被外部对象1000反射和/或透射。
可选地，在一些实施例中，所述第一检测信号101可以为可见光或非可见光。例如但不限于，所述第一检测信号101可以为红外光或近红外光。
可选地，在一些实施例中，所述第一检测信号101可以为红外光，并且使用泛光(flood light)的方式发射到外部空间中，并到达外部对象1000。通过发射所述第一检测信号101到外部对象1000、并接收外部对象1000返回的第一检测信号101，所述第一检测模块11能够获取外部对象1000的第一生物特征信息。所述控制单元14可以用于识别第一检测图像是否具有第一生物特征信息，从而判断外部对象1000是否具有预设生物特征。
可选地，在一些实施例中，所述第一检测模块11可以使用结构光(structuredlight)方式获取外部对象1000的第一检测图像，所述第一检测信号101可以具有规则或不规则的斑点、条纹等，所述第一检测模块11可以用于获取二维和/或三维的第一生物特征信息，例如但不限于，所述第一检测图像可以包括2D人脸信息和/或3D人脸信息。当然，外部对象1000不具有生物特征时，所述第一检测图像可以不包括第一生物特征信息，例如：当外部对象1000为车辆、玩具、球等情况时。
可选地，在一些实施例中，所述第一发射单元111可以省略。所述第一接收单元112接收外部对象1000反射的环境光的可见光或不可见光并转换为第一电信号，所述第一电信号用于生成外部对象1000的第一检测图像。
可选地，在一些实施例中，所述第一检测模块11可以使用飞行时间方式获取外部对象1000的第一检测图像。进一步可选地，所述第一检测信号101包括连续波调整信号和/或脉冲调整信号，第一发射单元111发射所述第一检测信号101，所述接收单元112接收外部对象1000返回的所述第一检测信号101。
本申请实施例中或变更实施例中，所述第一检测信号101可以为用于泛光、结构光、飞行时间等生物特征检测方式的光信号，所述光信号可以为可见光和/或非可见光。所述非可见光可以为红外光或近红外光。当然，一些实施例中，所述第一检测模块11可以使用不同方式获取外部对象1000的第一检测图像，本领域技术人员可以理解，本申请对此不作限定。
可选地，在一些实施例中，所述生物特征检测装置10还包括显示屏(图未示)，当第一检测模块11工作时，所述第一接收单元112接收第一检测信号101并转化为第一电信号，所述第一电信号被用于生成第一检测图像并显示在所述显示屏上。进一步地，在一些实施例，所述生物特征检测装置10可以在所述显示屏上显示文字或图像提示，例如：“请正对显示屏”等，所述文字或图像提示可以用于引导外部对象1000完成特定动作或姿势，从而所述第一检测模块11可以较为方便以及较为准确的检测和识别外部对象1000是否具有预设生物特征。在另一些实施例中，所述生物特征检测装置10可以通过语音提示以引导外部对象1000完成特定动作或姿势。本申请对此不作限定。
所述第二检测模块12可以包括第二发射单元121和第二接收单元122。所述第二发射单元111用于发射第二检测信号102，所述第二检测信号102到达外部对象1000并返回。所述第二接收单元122用于接收外部对象1000返回的的第二检测信号102并转换为相应的第二电信号，所述第二电信号可以用于生成外部对象1000的第二检测图像，所述第二检测图像具有与外部对象1000的预设生物特征对应的第二生物特征信息。也就是说，所述第二电信号能够用于生成外部对象1000的第二检测图像，所述第二检测图像可以包括外部对象1000的第二生物特征信息。
可选地，所述第二检测信号102到达外部对象1000并返回包括但不限于：所述第二发射单元121发射的第二检测信号102到达外部对象1000后被外部对象1000反射和/或透射。
可选地，在一些实施例中，所述第二检测信号102可以为可见光或非可见光。例如但不限于，所述第一检测信号101可以为红外光或近红外光。
可选地，在一些实施例中，所述第二检测信号102可以为用于泛光或结构光或飞行时间等方式的光信号。通过发射所述第二检测信号102到外部对象1000并接收外部对象1000返回的第二检测信号102以获取外部对象1000的第二检测图像，所述第二生物特征信息可以包括外部对象1000的三维的生物特征信息，例如但不限于：深度信息。所述第二检测模块12可以用于获取外部对象1000的三维的生物特征信息。所述第二生物特征信息可以包括3D人脸信息。可选地，在一些实施例中，所述第二接收单元122包括两个或两个以上的子接收单元(图未示)，所述两个或两个以上的子接收单元使用双目立体视觉或多目立体视觉的方式接收外部对象1000返回的第二检测信号102以获取外部对象1000的第二生物特征信息。当然，在一些实施例中，所述第二检测信号102可以为可见光，所述第二检测图像可以为可见光图像，所述第二生物特征信息可以为二维的生物特征信息。综上可知，在一些实施例中，所述第二检测图像可以包括二维和/或三维的第二生物特征信息。
本申请实施例或变更实施例中，所述第二检测信号102可以为泛光信号、结构光信号、TOF光信号等能够用于获取外部对象1000的第二检测图像或第二生物特征信息的光信号。从而所述第二检测模块12能够实现对外部对象1000的二维和/或三维的生物特征信息的采集，所述生物特征检测装置10可以具有二维和/或三维的生物特征检测和识别。本领域技术人员可以理解，本申请对此不作限定。
可选地，在一些实施例中，所述第一接收单元112可以包括第一图像传感器，所述第二接收单元122可以包括第二图像传感器，所述第一接收单元112的功耗小于所述第二图像传感器的功耗。例如但不限于，以预设生物特征为人脸为例，所述第一接收单元112可以包括低功耗的图像传感器，所述第二接收单元122可以包括普通功耗或高功耗的图像传感器。所述第一接收单元112能够获取外部对象1000的第一检测图像，所述第一检测图像能够用于识别是否具有人脸信息。如果生物特征检测装置10没有从第一检测模块11采集获取的第一检测图像中检测和识别到人脸信息，则不会开启第二检测模块12。仅在生物特征检测装置10通过第一检测模块11采集获取第一检测图像识别到人脸信息时，第二检测模块12才会开启。因此，使用低功耗的所述第一检测模块11，可以避免每次在检测范围内检测到外部对象1000时都开启功耗较大的第二检测模块12，从而有效节省功耗。在所述第一检测图像中检测到人脸信息，则认为外部对象1000具有人脸。进一步可选地，所述第一图像传感器可以为可见光图像传感器，第一检测信号101可以为可见光，所述第一检测图像可以为可见光图像。所述第二图像传感器可以为红外图像传感器，所述第二检测信号102可以为结构光光束，所述第二检测图像可以为结构光图像(例如散斑图像)。
可选地，在一些实施例中，所述接近感应单元在检测到外部对象1000位于检测范围时，输出一个用于表示检测范围内存在外部对象1000的接近感应信号到所述控制单元14。所述控制单元14根据所述接近感应信号控制所述第一检测模块11开启，并获取外部对象1000的第一检测图像。所述控制单元14对所述第一检测图像进行检测，比如基于人脸识别算法判断所述第一检测图像中是否具有第一生物特征信息，例如：人脸信息。当控制单元14在所述第一检测图像检测到第一生物特征信息时，则控制所述第二检测模块12开启。所述第二检测模块12获取外部对象1000的第二检测图像，所述第二检测图像包括第二生物特征信息，且，所述控制单元14基于所述第二检测图像和预先存储的生物特征数据进行生物特征检测，包括但不限于：从所述第二检测图像中提取第二生物特征信息，并将所述第二生物特征信息和预先存储的生物特征数据进行匹配。当匹配成功时，判断外部对象1000是合法用户，身份验证通过，所述生物特征检测装置10或包括生物特征检测装置10的电子设备可以执行基于身份验证通过后的下一步操作，例如：解锁、开门、支付等等。否则，判断外部对象1000不是合法用户，身份验证不通过。
可选地，在一些实施例中，所述预设生物特征可以包括人脸、指纹、虹膜、静脉等。
可选地，在一些实施例中，所述第一接收单元112的工作电流可以为10uA(微安)至100mA(毫安)，所述第二接收单元122的工作电流可以为100mA至1A(安)，且所述第一接收单元112的功耗小于所述第一接收单元122的功耗。
可选地，在一些实施例中，所述第一发射单元111的功耗小于所述第二发射单元121的功耗。例如但不限于，所述第一发射单元111和第二发射单元121包括相同规格的发光元件，且所述第二发射单元121的发光元件数量或大于第一发射单元111的发光元件的数量。所述发光元件例如但不限于为：发光二极管(LED)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)或其他任意合适的发光元器件。
可选地，在一些实施例中，所述第一发射单元111和第二发射单元121可以是同一个发射单元，所述发射单元复用以提供所述第一检测信号101和第二检测信号102。
可选地，在一些实施例中，所述第一电信号可以用于生成外部对象1000的第一检测图像，所述第二电信号可以用于生成外部对象1000的第二检测图像。所述第一检测图像的分辨率小于所述第二检测图像的分辨率。例如但不限于，所述第一检测图像的分辨率可以为640*480；所述第二检测图像的分辨率可以为1024*768或更大，本申请对此不作具体限定。
需要说明的是，上述人脸信息可以是人脸的轮廓和/或至少部分的人脸的五官，或任何能够从第一检测图像中识别出人脸的特征。通常可以通过人脸识别算法对第一检测图像进行分析得到。第一检测模块11可以包括低功耗摄像头，第一检测图像可以为低分辨率图像，仅用作判断是否包括人脸信息，如此在生物特征检测装置10处于待机状态(未开启生物特征检测的状态)时可以节省功耗。控制单元14在第一检测图像中识别到人脸信息时，表示外部对象1000具有人脸，则控制单元14控制所述第二检测模块12开启，这时会对外部对象1000拍摄高分辨率的第二检测图像并进行人脸检测。所述人脸检测可以是根据第二检测图像实施，也可以是根据第一检测图像和第二检测图像的结合实施。从而，本申请生物特征检测装置10具有较好的安全性和效率。
可选地，在一些实施例中，所述生物特征检测装置10可以用于检测和识别外部对象1000的预设生物特征，并验证外部对象1000身份是否合法。外部对象1000通过所述生物特征检测装置10的生物特征检测和识别后，可以手动打开门体1的机械门锁。在另一些实施例中，所述生物特征检测装置10可以通过电动结构控制所述门体1的机械门锁打开。而在另一些实施例中，所述门体1包括电子锁，外部对象1000通过生物特征检测装置10的生物特征检测和识别后，生物特征检测装置10可以打开门体1的电子锁。可以理解，所述生物特征检测装置10可以用于对外部对象1000进行生物特征检测和识别，并可以用于验证外部对象1000的身份。因此，所述生物特征检测装置10可以用于工厂、小区、家庭、剧院、电影院、博物馆、医院、银行、私人储物柜、保险柜等各种不同场景和产品上，用以通过生物特征检测，实现用户身份识别验证。尽管实施例中，生物特征检测装置10以安装在门体1上为例进行描述，但本申请并不局限于此。
可选地，在一些实施例中，所述生物特征检测装置10可以预先存储外部对象1000的生物特征数据。所述生物特征检测装置10将所述第二检测模块12采集到的外部对象1000的第二生物特征信息和预先存储的生物特征数据进行比对，当特征比对达到预设匹配度时，表示生物特征检测通过。否则，表示生物特征检测不通过。另外，可以理解，当所述门体1的机械门锁处于打开状态时，所述生物特征检测装置10的第二检测模块12不工作。
请参阅图3，是本申请的一个变更实施例的方框示意图，图3示出的生物特征检测装置10a和生物特征检测装置10的结构基本相同。主要区别在于，所述生物特征检测装置10a包括接近感应单元13a，所述接近感应单元13a包括发射器131和接收器132。所述发射器131用于发射接近检测信号103。外部对象1000接近所述生物特征检测装置10a时，所述接近检测信号103能够到达外部对象1000并返回。所述接收器132用于接收外部对象1000返回的接近检测信号103并生成相应的接近感应信号。当所述接近感应信号表示外部对象1000位于检测范围内时，所述控制单元14可以控制所述第一检测模块11开启，所述第一检测模块11可以用于生成外部对象1000的第一检测图像，所述生物特征检测装置10a可以根据外部对象1000的第一检测图像识别外部对象1000是否具有预设生物特征。当外部对象具有预设生物特征时，所述第二检测模块12开启并对外部对象1000的预设生物特征进行检测和识别。
可选地，在一些实施例中。所述接近检测信号103可以包括可见光或不可见光。例如但不限于，所述接近检测信号103可以为红外光或近红外光。示例地，所述接近检测信号103可以为波长范围800纳米至2000纳米之间的近红外光。可选地，所述发射器131可以为红外发射元件，所述接收器132可以为红外接收元件。所述发射器111和接收器112可以集成在一个芯片中或分别设置在不同芯片中。当然，可选地，在一些实施例中，所述接近检测信号103可以为超声波，所述发射器131可以为超声波发射器，所述接收器132可以为超声波接收器。本申请对此不作限定。
可选地，在一些实施例中，所述发射器131可以预设周期发射接近检测信号103，例如但不限于，所述发射器131可以每秒1～30次的频率发射所述接近检测信号103，所述接收器132可以相同频率或不同频率接收外部对象1000返回的接近检测信号103，从而判断外部对象1000是否位于检测范围内。
当外部对象1000从外界进入检测范围时，接收器132接收到位于检测范围内的外部对象1000返回的接近检测信号103，并产生对应的接近感应信号，控制单元14根据所述接近感应信号控制所述第一检测模块11是否开启。可以理解，由于接近检测信号103从发射器131发出后到达外部对象1000，然后返回被接收器112接收并产生接近感应信号，因此所述接近感应信号的大小(或强弱)与外部对象1000和所述生物特征检测装置10的距离相关联。根据所述接近感应信号，所述控制单元14能够控制所述第一检测模块11开启或停止工作。
请参阅图4，是本申请的一个变更实施例的方框示意图，图4示出的生物特征检测装置10b和生物特征检测装置10的结构基本相同。主要区别在于，所述生物特征检测装置10b相对生物特征检测装置10省略了接近感应单元13。所述生物特征检测装置10b的第一检测模块11保持持续工作。例如但不限于，所述第一检测模块11以预设频率进行拍照从而获取第一检测图像，所述生物特征检测装置10b对所述第一检测图像进行识别，当外部对象1000进入检测范围，从而从第一检测图像识别到预设生物特征时，所述生物特征检测装置10b的控制单元14控制第二检测模块12开启，对外部对象1000的预设生物特征进行进一步的检测和识别。所述预设频率例如但不限于为每秒1至60中的任意数值的次数。本申请对此不做限定。当外部对象1000不具有预设生物特征或外部对象1000只是路过时，生物特征检测装置10b无法从第一检测图像上识别到预设生物特征，从而第二检测模块12不会开启。
在现有技术中，通常的生物特征检测装置都是检测到外部对象1000位于检测范围时就开启生物特征检测模块以对外部对象进行生物特征检测(包括采集外部对象的图像、获取图像上的生物特征信息并和预先存储的生物特征数据进行匹配等)，而无法识别外部对象1000是否具有预设生物特征，很多时候外部对象1000只是路过的行人或小动物，这时开启生物特征检测模块会导致功耗浪费。
而在本申请的一些实施例中，所述第一检测模块中11的功耗小于第二检测模块12的功耗。使用所述第一检测模块11检测外部对象1000是否具有预设生物特征。如果外部对象1000只是经过的路人或者小动物，第一检测模块11无法检测到外部对象1000的预设生物特征，因此第二检测模块12不会开启，避免了检测到外部对象1000位于所述检测范围时就开启第二检测模块12，从而有效节省功耗。相同的电量情况下，相对现有技术，本申请生物检测装置10、10a、10b能够正常工作时间较长，用户体验较佳。
请参阅图5，是本申请一种生物特征检测方法的一个实施例的流程示意图。所述生物特征检测方法的可以用于本申请实施例中生物特征检测装置10和10a。
所述生物特征检测方法包括：
步骤S1：提供生物特征检测装置，其能够对位于预设的检测范围内的外部对象进行生物特征检测，所述生物特征检测装置包括第一检测模块、第二检测模块和接近感应单元，所述第一检测模块的功耗小于第二检测模块的功耗；
步骤S2：所述接近感应单元检测所述检测范围内是否存在外部对象；其中，当所述检测范围内不存在外部对象时，所述第一检测模块不开启，所述接近感应单元继续检测所述检测范围内是否存在外部对象；
步骤S3：当所述检测范围内存在外部对象时，所述第一检测模块开启并获取外部对象的第一检测图像，检测所述第一检测图像是否具有和预设生物特征对应的第一生物特征信息；其中，当检测到第一检测图像不具有第一生物特征信息时，所述第二检测模块不开启，所述第一检测模块停止工作，所述接近感应单元继续检测所述检测范围内是否存在外部对象；
步骤S4：当检测第一检测图像具有第一生物特征信息时，所述第二检测模块开启并获取外部对象的第二检测图像，所述第二检测图像具有和预设生物特征对应的第二生物特征信息，将第二生物特征信息和预先存储的生物特征数据进行比对以执行对外部对象的预设生物特征的生物特征检测。
可选地，在一些实施例中，步骤S3中“检测所述第一检测图像是否具有和预设生物特征对应的第一生物特征信息”包括：所述第一检测模块对外部对象进行N次拍照，从而获取外部对象的N张第一检测图像，所述生物特征检测装置对所述N张第一检测图像中的一张或多张进行识别以判断是否具有第一生物特征信息。可选地，N可以为1至60之间的任意数值。
可选地，在一些实施例中，步骤S2中“所述生物特征检测装置检测所述检测范围内是否存在外部对象”包括：每隔预设周期检测一次所述检测范围内是否存在外部对象。所述预设周期可以为1秒，即每隔1秒检测一次所述检测范围内是否存在外部对象。可选地，所述预设周期可以为0.5秒、1秒、1.5秒、2秒、3秒、或0至300秒之间的任意时间长度，本申请不做限定。
可选地，在一些实施例中，所述检测范围为和所述生物特征检测装置具有预设距离的部分空间范围。进一步地，所述检测范围为距离所述生物特征检测装置0至1米、0至2米、0至3米、0至4米、0至5米、或其他任意适合的空间范围。
所述生物特征检测方法使用低功耗的第一检测模块获取外部对象的第一检测图像并用来判断检测外部对象是否具有预设生物特征，如果获取到的外部对象的第一检测图像不具有第一生物特征信息，则认为外部对象不具有预设生物特征，那么就不需要进行进一步的生物特征检测，第二检测模块不会开启，从而有效节省功耗。
需要说明的是，本领域技术人员可以理解，在不付出创造性劳动的前提下，本发明实施例的部分或全部，以及对于实施例的部分或全部的变形、替换、变更、拆分、组合、扩展等均应认为被本发明的发明创造思想所涵盖，属于本发明的保护范围。
在本申请中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的任何引用表示结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中不同位置出现的这种短语并不一定全部指相同的实施例。另外，当结合任何实施例描述特定的特征或结构时，所主张的是，结合这些实施例的其它实施例来实现这种特征或结构在本领域技术人员的技术范围内。
本发明说明书中可能出现的“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“背面”、“正面”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“内部”、“外部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。相似的标号和字母在附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，“多种”或“多个”的含义是至少两种或两个，除非另有明确具体的限定。本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。权利要求书中所使用的术语不应理解为将发明限制于本说明书中所公开的特定实施例。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种生物特征检测装置，其能够对位于预设的检测范围内的外部对象进行生物特征检测，所述生物特征检测装置预先存储有生物特征数据，其特征在于，包括：
第一检测模块，用于获取外部对象的第一检测图像；
第二检测模块，用于在外部对象具有预设生物特征时获取外部对象的第二检测图像；
控制单元，用于检测所述第一检测图像是否具有第一生物特征信息从而确认外部对象是否具有预设生物特征；
其中，所述控制单元检测到所述第一检测图像具有第一生物特征信息，表示外部对象具有预设生物特征，所述控制单元控制所述第二检测模块开启以获取外部对象的第二检测图像，所述控制单元能够从第二检测图像获取第二生物特征信息，并将所述第二生物特征信息、或第二生物特征信息和第一生物特征信息的结合与预先存储的生物特征数据进行匹配，以执行生物特征检测；所述控制单元检测到第一检测图像不具有第一生物特征信息时则外部对象不具有预设生物特征，所述控制单元不会控制所述第二检测模块开启。
2.如权利要求1所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述第一检测模块的功耗小于所述第二检测模块的功耗。
3.如权利要求1所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述生物特征检测装置进一步包括接近感应单元，所述接近感应单元能够生成用于表示外部对象是否位于检测范围的接近感应信号，所述生物特征检测装置还包括控制单元，所述控制单元根据所述接近感应信号控制所述第一检测模块是否工作，当所述接近感应信号表示外部对象位于所述检测范围内时，所述控制单元控制所述第一检测模块开启；当所述接近感应信号表示外部对象位于所述检测范围外或当所述接近感应单元没有产生接近感应信号时，所述控制单元不会控制所述第一检测模块开启。
4.如权利要求3所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述接近感应单元为电容式接近感应传感器或电感式接近感应传感器或被动红外探测器，所述接近感应单元在检测到外部对象接近时产生接近感应信号；或所述接收感应单元包括发射器和接收器，所述发射器发射接近检测信号，所述接收器能够根据外部对象返回的接近检测信号产生接近感应信号。
5.如权利要求1所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述第一生物特征信息为2D人脸信息，所述第二生物特征信息为2D人脸信息和/或3D人脸信息。
6.如权利要求1所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述第一检测模块包括第一接收单元，所述第一接收单元能够接收外部对象返回的第一检测信号并转化为相应的第一电信号，所述第一电信号用于生成所述第一检测图像，所述控制单元能够识别所述第一检测图像是否具有第一生物特征信息。
7.如权利要求6所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述第一检测信号为可见光和/或非可见光。
8.如权利要求6所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述第一检测模块进一步包括第一发射单元，所述第一发射单元用于发射所述第一检测信号，所述第一检测信号到达外部对象后返回并被所述第一接收单元接收，所述第一检测信号为可见光或红外泛光信号或红外结构光信号或红外TOF光信号。
9.如权利要求6所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述第二检测模块包括第二接收单元，所述第二接收单元能够接收外部对象返回的第二检测信号并转化为相应的第二电信号，所述第二电信号用于生成外部对象的第二检测图像，所述第一接收单元包括第一图像传感器，所述第二接收单元包括第二图像传感器，所述第一图像传感器的分辨率小于所述第二图像传感器。
10.如权利要求1所述的生物特征检测装置，其特征在于，所述第二检测模块包括第二接收单元，所述第二接收单元能够接收外部对象返回的第二检测信号并转化为相应的第二电信号，所述第二检测信号为可见光或红外泛光信号或红外结构光信号或红外TOF光信号。
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