CN111709330B - 光学检测***及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学检测***，包括相互之间具有重叠视场范围的第一透镜和第二透镜、位于第一透镜和第二透镜下方的图像传感器、以及处理器。所述图像传感器分别包括多个第一感光单元和多个第二感光单元。所述第一感光单元用于接收经所述第一透镜会聚的成像光线并转换为相应的电信号。所述第二感光单元用于接收经所述第二透镜会聚成像的光线并转换为相应的电信号。所述处理模块用于比较重叠视场范围内的外部对象分别经所述第一透镜和第二透镜所成图像的差异，并当所述差异大于或等于预设阈值时判断所述外部对象为立体物体。本申请还公开了一种光学检测***及电子设备。

Description

光学检测***及电子设备

技术领域

本申请涉及光电技术领域，尤其涉及一种利用光学成像原理对外部对象进行检测的光学检测***及电子设备。

背景技术

目前，手机、平板电脑等电子产品的光学指纹识别功能通常是通过识别用户手指按压屏幕表面时获取的指纹平面图像来实现的，比较容易被不法分子利用造价低廉的平面假指纹道具攻破，比如：将印有指纹图案的胶带或图片等贴在屏幕表面的指纹识别区域。由此，现有电子产品的光学指纹识别功能具有较明显的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够改善现有技术问题的光学检测***及电子设备。

本申请的一个方面提供一种光学检测***，用于对一外部对象进行检测，其特征在于，包括：

第一透镜，具有第一视场范围，用于对所述第一视场范围内的外部对象成像；

第二透镜，具有第二视场范围，用于对所述第二视场范围内的外部对象成像，所述第一视场范围与第二视场范围至少部分重叠，定义所述第一视场范围与第二视场范围相互重叠的部分为重叠视场范围；

图像传感器，位于所述第一透镜和第二透镜的下方，所述图像传感器包括多个第一感光单元和多个第二感光单元，所述第一感光单元用于接收经所述第一透镜会聚的成像光线并转换为相应的电信号，所述第二感光单元用于接收经所述第二透镜会聚成像的光线并转换为相应的电信号；

处理模块，用于比较重叠视场范围内的外部对象分别经所述第一透镜所成的第一图像与经所述第二透镜所成的第二图像之间的差异，并当所述差异大于或等于预设阈值时判断所述外部对象为立体物体。

在某些实施例中，还包括镜头模块，所述镜头模块位于所述显示屏的下方，所述镜头模块包括呈阵列排布的多个小透镜，所述第一透镜和第二透镜分别为所述多个小透镜中的其中的一个。

在某些实施例中，所述外部对象包括第一特征点和第二特征点，所述第一特征点和第二特征点在所述第一图像上对应的像点之间的距离为第一间距，所述第一特征点和第二特征点在所述第二图像上对应的像点之间的距离为第二间距，所述第一图像与第二图像之间的差异为所述第一间距与第二间距的差值，所述预设阈值为所述第一间距与第二间距的差值的阈值。

在某些实施例中，所述外部对象包括第一特征点和第二特征点，所述第一特征点和第二特征点在所述第一图像上对应的像点的灰度值之差为第一灰度差，所述第一特征点和第二特征点在所述第二图像上对应的像点的灰度值之差为第二灰度差，所述第一图像与第二图像之间的差异为所述第一灰度差与第二灰度差的差值，所述预设阈值为所述第一灰度差与第二灰度差的差值的阈值。

在某些实施例中，所述外部对象为用户手指位于所述重叠视场范围内的部分指纹纹路，所述第一特征点为指纹脊部，所述第二特征点为指纹谷部。

在某些实施例中，所述第一特征点和第二特征点分别在第一图像和第二图像上所成的像点的间距取值范围为100μm至300μm。

在某些实施例中，所述第一视场范围和第二视场范围中所述重叠视场范围所占的比例大于或等于30％。

在某些实施例中，所述显示屏为主动发光式显示屏，所述显示屏发出的光线可用于照射外部对象以形成所述第一图像和/或第二图像；或者

所述显示屏为被动发光式显示模组，所述屏下光学检测***还包括一激励光源，用于提供检测所需的光线。

在某些实施例中，所述处理模块还用于将所述外部对象的第一图像和/或第二图像与预存的外部对象模板进行比对，并根据比对结果识别所述外部对象的身份。

本申请的一个方面提供一种电子设备，包括如上述实施例所提供的光学检测***。

本申请的有益效果在于，本申请的光学检测***通过比较从不同视角分别获取的外部对象图像之间是否存在因视差导致的差异进而判断所述外部对象是否为立体物体，可有效防止不法分子利用印有外部对象图像的平面仿制品对所述光学检测***的识别功能进行攻击,提高了电子设备的安全性。

附图说明

图1是本申请实施例所提供的屏下光学检测***应用于电子设备上的结构示意图；

图2是本申请第一实施例的光学检测***的立体结构图；

图3是图2所示的光学检测***沿III-III线的部分截面示意图；

图4是图3中所述第一透镜和第二透镜的成像光路图；

图5是本申请第一实施例的光学检测***的功能模块示意图；

图6是本申请第二实施例的光学检测***的部分截面示意图；

具体实施例

在对本申请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。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设定之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

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例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，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。

请参阅图1，图1是本申请电子设备一实施例的结构示意图。所述电子设备1包括屏下光学检测***10，用于对外部对象2进行检测。所述屏下光学检测***10包括保护层12、显示屏14及位于显示屏14下方的光学检测***16。所述显示屏14位于所述保护层12的下方。所述显示屏14用于显示画面。所述保护层12可透过显示屏14发出的用于显示画面的光线，并保护所述显示屏14免受损坏。所述光学检测***16用于透过所述保护层12和显示屏14接收来自外部对象2的光线，并转换接收到的光线为相应的电信号，以执行相应的信息感测。所述光学检测***16例如用于执行生物特征信息感测，所述生物特征信息例如但不局限于指纹信息、掌纹信息等纹路特征信息，和/或，血氧信息、心跳信息、脉搏信息等活体信息。然，本申请并不以此为局限，所述光学检测***16还可用于执行其它信息感测，例如用于执行深度信息感测、接近感测等等。在本申请中，主要以所述外部对象2为用户手指，所述光学检测***16执行指纹感测为例进行说明。

所述电子设备1例如但不限于消费性电子产品、家居式电子产品、车载式电子产品、金融终端产品等合适类型的电子产品。其中，消费性电子产品例如为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器、电脑一体机等。家居式电子产品例如为智能门锁、电视、冰箱等。车载式电子产品例如为车载导航仪、车载触控交互装置等。金融终端产品例如为ATM机、自助办理业务的终端等。

需要提前说明的是，在本申请中，所述光学检测***16具有多个不同的实施例，为了清楚起见，对不同实施例中的光学检测***16分别用了不同的标号16a、16b标示以进行区分。进一步地，为了描述方便，所述光学检测***16的不同实施例中的相同标号可以表示相同的元件，也可以表示进行变更、替换、扩展、组合的相似元件。

可选地，在一些实施例中，所述显示屏14可以为主动发光式显示屏，例如但不局限为有机发光二极管显示屏(OLED显示屏)等。所述显示屏14可作为激励光源，提供用于检测的光线，例如但不限于波长范围在400至780纳米(nm)之间的可见光。或者，在另一些实施例中，所述显示屏14也可以为被动发光式显示屏，例如但不局限为液晶显示屏(LCD屏)或电子纸显示屏等。采用被动发光式显示屏的所述电子设备1需要额外设置一激励光源来提供用于检测的光线，例如但不限于波长范围在800至1000nm之间的近红外光。然，可变更地，对于使用主动发光式显示屏的电子设备也可额外设置一激励光源来提供用于检测的光线。

可选地，在一些实施例中，所述保护层12可以包括透明材料，例如但不限于为透明玻璃、透明聚合物、其他任意透明材料等。所述保护层12可以是单层结构，也可以是多层结构。所述保护层12大致为具有预定长度、宽度、厚度的薄板。可以理解的是，所述保护层12可以包括实际使用时用户贴附的塑料膜、钢化膜、或其他膜层等。所述保护层12的外表面120可以为电子设备1位于最外侧的表面。在进行检测时，所述外部对象2可以直接接触所述保护层12的外表面120。

请一并参阅图2、图3及图5，图2为本申请第一实施例的光学检测***16a的立体结构图。图3为图2所示的光学检测***16a沿III-III线的部分截面示意图。图5为本申请第一实施例的光学检测***16a的功能模块示意图。所述光学检测***16a包括镜头模块160及设置在所述镜头模块160下方的图像传感器162。所述镜头模块160用于会聚光线至所述图像传感器162以对外部对象2进行成像。所述图像传感器162用于转换接收到的光线为相应的电信号。

所述镜头模块160包括多个小透镜1600(Mini-Lens)，所述多个小透镜1600设置在所述图像传感器162上方，所述多个小透镜1600彼此之间间隔排布。所述多个小透镜1600用于会聚光线至所述图像传感器162上以对外部对象2进行成像。

可选地，在本实施例中，所述多个小透镜1600呈规则阵列排布。进一步可选地，所述多个小透镜1600例如但不限于呈矩形阵列排布。然，可变更地，在其他实施例中，所述多个小透镜1600也可以呈非规则排布。

可选地，在本实施例中，所述镜头模块160还包括第一基板1603，所述多个小透镜1600设置在所述第一基板1603上。所述第一基板1603由透明材料制成，所述透明材料例如但不限于为透明丙烯酸树脂、透镜玻璃、UV胶材等。所述第一基板1603可以与所述多个小透镜1600一体成型。或者，所述多个小透镜1600与所述第一基板1603为相互独立制作的元件，所述多个小透镜1600再通过粘胶等方式固定在所述第一基板1603上。

可选地，多个所述小透镜1600为凸透镜。进一步可选地，多个所述小透镜1600为球面透镜或非球面透镜。

可选地，多个所述小透镜1600由透明材料制成，所述透明材料例如但不限于为透明丙烯酸树脂、透镜玻璃、UV胶材等。

可选地，在本实施例中，所述光学检测***16还包括位于所述图像传感器162下方的第二基板163。所述第二基板163可以为所述图像传感器162提供支撑以及与外部电路的电连接。所述第二基板163例如为软性电路板或硬性电路板。

可选地，在本实施例中，所述光学检测***16还包括设置在所述图像传感器162上的滤光层164。所述滤光层164透过位于预设波长范围内用于检测的光线，并滤除预设波长范围以外的其他光线。可选地，在其他的一些实施例中，所述滤光层164也可以涂敷在所述多个小透镜1600的入光表面上。

可选地，在本实施例中，所述光学检测***16a还包括遮光层165，所述遮光层165设置在所述第一基板1603上并位于多个所述小透镜1600之间的间隔区域。所述遮光层165用于遮挡光线，以减少未经小透镜1600会聚的杂散光线照射至所述图像传感器162而对检测造成干扰。

可变更地，在其他一些实施例中，所述遮光层165可以设置在不同位置。例如，所述遮光层165设置在所述滤光层164与第一基板1603之间，所述遮光层165具有对应所述多个小透镜1600的透光孔(图未示)。或者，所述遮光层165设置在所述滤光层164与图像传感器162之间，所述遮光层165具有与所述多个小透镜1600对应的透光孔。本申请对此并不限定。

可选地，在其他实施例中，所述光学检测***16还可以包括设置在所述多个小透镜1600上的保护膜(图未示)。所述保护膜可以覆盖所述多个小透镜1600和/或遮光层165，以起到防潮、防尘、防刮等作用。在一些实施例中，所述保护膜也可以省略。

所述图像传感器162包括多个感光单元1624以及与所述感光单元1624电连接的读出电路和其他辅助电路。所述感光单元1624为光探测器(photo detector)例如但不限于光电二极管等。所述感光单元1624用于接收经所述镜头模块160会聚的成像光线并转换为相应的电信号，以获得外部对象2的生物特征信息。所述外部对象2例如但不限于为用户的手指、手掌等，所述生物特征信息例如但不限于为用户手指的指纹图像数据。可选地，单个所述感光单元1624的面积大小的取值范围例如为5微米(μm)*5μm至10μm*10μm。

可选地，在本实施例中，所述多个感光单元1624呈阵列排布。然，可变更地，在某些实施例中，所述多个感光单元1624的排列也可以构成规则或不规则的二维图案。每个所述小透镜1600具有预设的视场范围(Filed Of View,FOV)，每个所述小透镜1600能够将视场范围内的外部对象2成像在所述图像传感器162对应的多个感光单元1624上，进而被转换为相应的图像数据。

为了描述方便，定义能够透过所述小透镜1600接收到光线的多个感光单元1624所在的区域为该小透镜1600的感光区域，所述多个小透镜1600中的部分或全部在所述图像传感器162上都分别有对应的感光区域。在本申请中，以每个小透镜1600在所述图像传感器162上都有对应的感光区域为例进行说明。每个所述小透镜1600能够将各自视场范围内的外部对象2成像在对应的感光区域内。可选地，在本实施例中，每个所述小透镜1600的感光区域包括多个所述感光单元1624，例如但不限于：10*10的感光单元1624的阵列，或者100*100的感光单元1624的阵列，或者10*10至100*100之间的任意尺寸的感光单元1624阵列，或者100至10000个感光单元1624。

可选地，在本实施例中，每一个所述小透镜1600具有相同的形状及光学参数，例如但不限于：相同的焦距、视场范围及表面曲率等。所述图像传感器162上感光单元1624的感光面大致平行于所述保护层12的外表面，所述多个小透镜1600设置在同一水平面上，所述多个小透镜1600的光心与对应感光单元1624的感光面之间的距离大致相同，所述多个小透镜1600的光心与所述保护层12的外表面120之间的距离也大致相同。因此，在本实施例中，每个所述小透镜1600与对应感光单元1624所组成的成像光路具有相同的成像参数，例如但不限于：相同的像距及放大倍率等。然，可变更地，在其他一些实施例中，多个所述小透镜1600也可以具有不同的形状及光学参数。

以外部对象2为用户手指举例，在检测手指的指纹时用户将手指按压在所述保护层12外表面120上预设的检测区域，手指的指纹与所述保护层12外表面120的检测区域相接触。可以理解的是，所述检测区域位于所述多个小透镜1600的视场范围内，所述多个小透镜1600能够将与检测区域接触的指纹成像在图像传感器162与各自视场范围对应的感光区域上，并由所述感光区域内的感光单元1624转换为相应的指纹图像数据。手指的指纹包括脊部(ridge)和谷部(valley)，指纹的脊部直接与保护层12表面接触，指纹的谷部与保护层12表面相隔一定的间隙。因所述脊部和谷部与保护层12表面的接触情况不同，分别来自所述脊部和谷部的成像光线到达对应感光单元1624时具有不同的光强(可认为光线的亮度不同)，从而形成与脊谷纹路相应的明暗相间的指纹图像。所述指纹图像包括多个脊谷纹路的特征点信息，进一步通过与预存的指纹模板数据进行比对验证，可以用来实现指纹的检测和识别。

定义所述多个小透镜1600的其中一个为第一透镜1601，具有对应的第一视场范围FOV1。所述图像传感器162具有与所述第一透镜1601对应的第一感光区域1621，所述第一感光区域1621内的感光单元1624定义为第一感光单元1624a。所述第一透镜1601用于对第一视场范围FOV1内的外部对象2成像，所述第一感光单元1624a接收经所述第一透镜1601会聚成像的光线并转换为相应的图像数据(比如：电信号)。所述第一透镜1601和所述第一感光单元1624a构成能够对第一视场范围FOV1内的外部对象2进行成像的第一成像模块166。

定义所述多个小透镜1600的其中另一个为第二透镜1602，具有对应的第二视场范围FOV2。所述图像传感器162具有与所述第二透镜1602对应的第二感光区域1622，所述第二感光区域1622内的感光单元1624定义为第二感光单元1624b。所述第二透镜1602用于对第二视场范围FOV2内的外部对象2成像，所述第二感光单元1624b接收经所述第二透镜1602会聚成像的光线并转换为相应的图像数据(比如：电信号)。所述第二透镜1602和所述第二感光单元1624b构成能够对第二视场范围FOV2内的外部对象2进行成像的第二成像模块168。

所述第一视场范围FOV1与第二视场范围FOV2至少部分重叠，所述第一视场范围FOV1与第二视场范围FOV2相互重叠的部分定义为重叠视场范围。所述第一成像模块166对在重叠视场范围内的外部对象2(比如：用户手指)形成第一图像，所述第二成像模块168对在重叠视场范围内的外部对象2形成第二图像。

如图4所示，图4为图3中所述第一透镜和第二透镜的成像光路图。所述外部对象2包括第一特征点A和第二特征点B，所述第一特征点A在第一图像上具有对应的第一成像点A1，所述第二特征点B在第一图像上具有对应的第二成像点B2，所述第一特征点A在第二图像上具有对应的第三成像点A3，所述第二特征点B在第二图像上具有对应的第四成像点B4。

若所述外部对象2为平面物体，例如但不限于：印有指纹图案的胶带或图片等。所述平面外部对象2包括第一特征点A和第二特征点C。所述平面外部对象2放置在重叠视场范围内的检测区域上时，所述平面外部对象2上的点均与重叠视场范围内的检测区域表面相接触，所述第一成像模块166对重叠视场范围内的平面外部对象2所成的第一图像与所述第二成像模块168对重叠视场范围内的平面外部对象2所成的第二图像一致。

具体而言，所述第一特征点A在第一图像上对应的第一成像点A1与所述第二特征点C在第一图像上对应的第二成像点C2之间的距离可以定义为第一间距A1C2。所述第一特征点A在第二图像上对应的第三成像点A3与所述第二特征点C在第二图像上对应的第四成像点C4之间的距离可以定义为第二间距A3C4。所述第一图像与第二图像一致指的是所述第一图像与第二图像之间不存在差异或者说差异小于预设的阈值，在图像尺寸方面体现为所述第一间距A1C2与所述第二间距A3C4相同，或者是所述第一间距A1C2与所述第二间距A3C4之间的差值小于预设的差值阈值。所述第一特征点A在第一图像上对应的第一成像点A1与所述第二特征点C在第一图像上对应的第二成像点C2之间的灰度值之差可以定义为第一灰度差。所述第一特征点A在第二图像上对应的第三成像点A3与所述第二特征点C在第二图像上对应的第四成像点C4之间的灰度值之差可以定义为第二灰度差。所述第一图像与第二图像一致在图像灰度方面体现为所述第一灰度差与所述第二灰度差相同，或者是所述第一灰度差与所述第二灰度差之间的差值小于预设的差值阈值。

若所述外部对象2为立体物体，例如但不限于：用户的手指，立体的手指与重叠视场范围内的检测区域表面接触时，立体手指的指纹脊部与重叠视场范围内的检测区域表面接触而指纹谷部与检测区域表面之间间隔一定距离。所述第一成像模块166对重叠视场范围内的立体手指所成的第一图像与所述第二成像模块168对重叠视场范围内的立体手指所成的第二图像之间会存在因视差所导致的差异。因此，通过分析经不同视角获取的同一个外部对象2的图像之间是否存在差异可以判断出所述外部对象2是否为立体，从而防止不法分子利用印有外部对象2图像的平面仿制品对所述光学检测***16的识别功能进行攻击。

具体而言，以所述立体手指的指纹脊部为第一特征点A，以所述立体手指的指纹谷部为第二特征点B，所述指纹脊部A在第一图像上对应的第一成像点A1与所述指纹谷部B在第一图像上对应的第二成像点B2之间的距离可以定义为第一间距A1B2。所述指纹脊部A在第二图像上对应的第三成像点A3与所述指纹谷部B在第二图像上对应的第四成像点B4之间的距离可以定义为第二间距A3B4。所述第一图像与第二图像之间的差异在图像尺寸方面体现为所述第一间距A1B2与所述第二间距A3B4之间的差值大于或等于预设的差值阈值。所述指纹脊部A在第一图像上对应的第一成像点A1与所述指纹谷部B在第一图像上对应的第二成像点B2之间的灰度值之差可以定义为第一灰度差。所述指纹脊部A在第二图像上对应的第三成像点A3与所述指纹谷部B在第二图像上对应的第四成像点B4之间的灰度值之差可以定义为第二灰度差。所述第一图像与第二图像之间的差异在图像灰度方面体现为所述第一灰度差与所述第二灰度差之间的差值大于或等于预设的差值阈值。

可选地，在本实施例中，所述光学检测***16进行检测时选取的外部对象2的第一特征点A和第二特征点B分别为立体手指上相邻的指纹脊部和指纹谷部，即是位置上靠得最近的指纹脊部和指纹谷部。所述指纹脊部A和指纹谷部B在第一图像上对应的第一间距A1B2和在第二图像上对应的第二间距A3B4的取值范围可以为100μm至300μm，此取值范围可根据所述镜头模块160的光学参数以及所述镜头模块160、图像传感器162与保护层12相互之间的位置关系的调整而发生改变。

可选地，在其他一些实施例中，所述光学检测***16进行检测时选取的外部对象2的第一特征点A和第二特征点B也可以分别是立体手指上非相邻的指纹脊部和指纹谷部。

可选地，在本实施例中，所述第一透镜1601和第二透镜1602分别为所述多个小透镜1600当中位置相邻的一对小透镜1600，以使得所述第一透镜1601的第一视场范围FOV1与所述第二透镜1602的第二视场范围FOV2之间具有相互重叠的重叠视场范围。所述重叠视场范围分别在所述第一视场范围FOV1和第二视场范围FOV2中所占的比例超过一预设的比例值，例如：大于或等于30％。

可选地，在其他一些实施例中，所述第一透镜1601和第二透镜1602之间也可以间隔有一个或多个所述小透镜1600，只要满足所述第一透镜1601的第一视场范围FOV1与第二透镜1602的第二视场范围FOV2之间能够形成所述重叠视场范围，且所述重叠视场范围所占的比例满足前述要求即可。

所述光学检测***16还包括处理模块。所述处理模块用于比较所述重叠视场范围内外部对象2分别经所述第一透镜1601所成的第一图像与经所述第二透镜1602所成的第二图像之间的差异,并根据比较结果判断所述外部对象2是立体物体还是平面物体。其中，若所述外部对象2的第一图像与第二图像之间的差异大于或等于预设阈值，则判断所述外部对象2为立体物体；若所述外部对象2的第一图像与第二图像之间的差异小于预设阈值，则判断所述外部对象2为平面物体。

具体而言，如图4所示，所述外部对象2包括第一特征点A和第二特征点B。所述第一特征点A和第二特征点B在所述第一图像上对应的第一成像点A1与第二成像点B2之间的距离为第一间距A1B2。所述第一特征点A和第二特征点B在所述第二图像上对应的第三成像点A3与第四成像点B4之间的距离为第二间距A3B4。可选地，在一些实施例中，所述第一图像与第二图像之间的差异可以为所述第一间距A1B2与第二间距A3B4的差值，所述预设阈值为所述第一间距与第二间距的差值的阈值。

所述第一特征点A和第二特征点B在所述第一图像上对应的第一成像点A1与第二成像点B2的灰度值之差为第一灰度差。所述第一特征点A和第二特征点B在所述第二图像上对应的第三成像点A3与第四成像点B4的灰度值之差为第二灰度差。可选地，在一些实施例中，所述第一图像与第二图像之间的差异为所述第一灰度差与第二灰度差的差值，所述预设阈值为所述第一灰度差与第二灰度差的差值的阈值。

可选地，在本实施例中，所述外部对象2为用户手指，所述第一特征点A为手指的指纹脊部，所述第二特征点B为手指的指纹谷部。可选地，在其他一些实施例中，所述外部对象2还可以为其他立体物体，所述第一特征点A和第二特征点B可以为外部对象2上分别处于不同平面上的点。

可以理解的是，在对所述第一图像与第二图像进行比较之前，所述处理模块161可以通过对所述第一图像和第二图像进行特征匹配来确定所述第一特征点A和第二特征点B分别在第一图像和第二图像上的对应像点。

可选地，在本实施例中，所述处理模块161根据两个具有相互重叠视场范围的成像模块分别从不同视角获取的外部对象2图像之间的差异来判断外部对象是否为立体。可以理解的是，在其他一些实施例中，所述处理模块161也可以通过两个以上视场范围重叠的成像模块分别从不同视角获取位于重叠视场范围内的所述外部对象2的多张图像，并对所获取的所述多张外部对象2图像相互之间的差异进行统计分析后，比如：平均差分析、标准差分析等，再与预设的差异阈值进行比较进而判断所述外部对象2是否为立体。

可选地，在本实施例中，所述处理模块161还可以用于将所述外部对象2的第一图像和/或第二图像与预存的外部对象2模板进行比对，并根据比对结果识别所述外部对象2的身份。

可以理解的是，在一些实施例中，所述处理模块161在判断出所述外部对象2为立体物体后再进行上述比对和识别。所述处理模块161在判断出所述外部对象2为平面物体后不执行后续的比对和识别，从而节省所述光学检测***16的能耗。

可选地，在一些实施例中，所述处理模块可以与图像传感器162连接，以接收所述图像传感器162根据经镜头模块160所成的外部对象2图像转换得到的图像数据。可选地，在另外一些实施例中，所述光学检测***还可以包括存储器18，所述图像传感器162根据所成的外部对象2图像转换得到的图像数据可以存储在所述存储器18内，所述处理模块161从所述存储器18获取所述外部对象2的图像数据。

可选地，在一些实施例中，所述处理模块161可以是固化在存储器18内的韧件或者是存储在存储器18内的计算机软件代码。所述处理模块161由对应的一个或多个处理器(图未示)执行以控制相关部件来实现对应的功能。所述处理器例如但不限于应用处理器(Application Processor,AP)、中央处理器(CPU)、微处理器(MCU)等。所述存储器18包括但不限于闪存(Flash Memory)、带电可擦写可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable read only memory,EEPROM)、可编程只读存储器(Programmable read onlymemory,PROM)、以及硬盘等。所述存储器18可以用于存储用于识别外部对象2身份的所述外部对象2模板、各种预设的阈值、所述图像传感器162获取的外部对象2的图像数据、以及比较和判断过程中产生的中间数据等。

可选地，在一些实施例中，所述处理器17和/或存储器18可以与所述图像传感器162集成在相同的基板上。可选地，在其他一些实施例中，所述处理器17和/或存储器18也可以设置在所述电子设备1的主机上，比如：手机的主电路板上。

可选地，在一些实施例中，所述处理模块161的功能还可以通过硬件来实现，例如通过下列技术中的任一项或者他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。可以理解的是，用来实现所述处理模块161功能的上述硬件可以与所述图像传感器162集成在相同的基板上，也可以设置在所述电子设备1的主机上。

相较于现有技术，本申请的光学检测***16通过比较从不同视角分别获取的外部对象2图像之间是否存在因视差导致的差异进而判断所述外部对象2是否为立体物体，可有效防止不法分子利用印有外部对象2图像的平面仿制品对所述光学检测***16的识别功能进行攻击,提高了电子设备1的安全性。

如图6所示，图6是本申请第二实施例的光学检测***16b的部分截面示意图。所述光学检测***16b和第一实施例的光学检测***16a在结构上的区别在于：所述光学检测***16b的第一成像模块166和第二成像模块168分别为独立的光学成像模块。所述第一成像模块166包括第一透镜1601及第一图像传感器162。所述第二成像模块168包括第二透镜1602和第二图像传感器162。所述光学检测***16b不采用小透镜1600阵列的结构来对外部对象2成像，转而采用相互独立的所述第一透镜1601和第二透镜1602分别对所述外部对象2进行成像。所述第一透镜1601和第二透镜1602分别成像在相互独立的第一图像传感器162a和第二图像传感器162b上，而不是同一个图像传感器162的不同区域上。

可选地，在一些实施例中，所述光学检测***16b也可以包括两个以上视场范围重叠的独立成像模块，分别从不同视角获取位于重叠视场范围内的所述外部对象2的多张图像。所述处理模块161(参考图5)可以对所获取的所述多张外部对象2图像相互之间的差异进行统计分析后，比如：平均差分析、标准差分析等，再与预设的差异阈值进行比较并判断所述外部对象2是否为立体。

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，本申请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申请的本申请创造思想所涵盖，属于本申请的保护范围。

在本说明书中对于“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申请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。

本申请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申请实施例和简化描述，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申请的限制。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，在本申请的描述中，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。在本申请的描述中，“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。本申请的描述中，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申请中的具体含义。

以上所述，仅为本申请的具体实施例，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。权利要求书中所使用的术语不应理解为将本申请限制于本说明书中所公开的特定实施例。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 (7)

1.一种光学检测***，用于对一外部对象进行检测，其特征在于，包括：

第一透镜，具有第一视场范围，用于对所述第一视场范围内的外部对象成像；

第二透镜，具有第二视场范围，用于对所述第二视场范围内的外部对象成像，所述第一视场范围与第二视场范围至少部分重叠，定义所述第一视场范围与第二视场范围相互重叠的部分为重叠视场范围；

镜头模块，所述镜头模块位于显示屏的下方，所述镜头模块包括呈阵列排布的多个小透镜，所述第一透镜和第二透镜分别为所述多个小透镜中的其中的一个；

图像传感器，位于所述第一透镜和第二透镜的下方，所述图像传感器包括多个第一感光单元和多个第二感光单元，所述第一感光单元用于接收经所述第一透镜会聚的成像光线并转换为相应的电信号，所述第二感光单元用于接收经所述第二透镜会聚成像的光线并转换为相应的电信号；以及

处理模块，用于比较重叠视场范围内的外部对象分别经所述第一透镜所成的第一图像与经所述第二透镜所成的第二图像之间的差异，并当所述差异大于或等于预设阈值时判断所述外部对象为立体物体；

其中，所述第一图像与所述第二图像的差异包括：

所述外部对象包括第一特征点和第二特征点，所述第一特征点和第二特征点在所述第一图像上对应的像点之间的距离为第一间距，所述第一特征点和第二特征点在所述第二图像上对应的像点之间的距离为第二间距，所述第一图像与第二图像之间的差异为所述第一间距与第二间距的差值，所述预设阈值为所述第一间距与第二间距的差值的阈值；

或，所述外部对象包括第一特征点和第二特征点，所述第一特征点和第二特征点在所述第一图像上对应的像点的灰度值之差为第一灰度差，所述第一特征点和第二特征点在所述第二图像上对应的像点的灰度值之差为第二灰度差，所述第一图像与第二图像之间的差异为所述第一灰度差与第二灰度差的差值，所述预设阈值为所述第一灰度差与第二灰度差的差值的阈值。

2.如权利要求1所述的光学检测***，其特征在于，所述外部对象为用户手指位于所述重叠视场范围内的部分指纹纹路，所述第一特征点为指纹脊部，所述第二特征点为指纹谷部。

3.如权利要求1所述的光学检测***，其特征在于，所述第一特征点和第二特征点分别在第一图像和第二图像上所成的像点的间距取值范围为100μm至300μm。

4.如权利要求1所述的光学检测***，其特征在于，所述第一视场范围和第二视场范围中所述重叠视场范围所占的比例大于或等于30%。

5.如权利要求1所述的光学检测***，其特征在于，所述显示屏为主动发光式显示屏，所述显示屏发出的光线可用于照射外部对象以形成所述第一图像和/或第二图像；或者

所述显示屏为被动发光式显示模组，所述显示屏下的光学检测***还包括一激励光源，用于提供检测所需的光线。

6.如权利要求1所述的光学检测***，其特征在于，所述处理模块还用于将所述外部对象的第一图像和/或第二图像与预存的外部对象模板进行比对，并根据比对结果识别所述外部对象的身份。

7.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的光学检测***。