CN113165572A - 用于虹膜认证和驾驶员监测的成像*** - Google Patents

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Abstract

一种成像设备包括被配置成将第一照明投射到车辆乘员上的第一光源以及被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上的第二光源。***进一步包括成像器，所述成像器包括像素阵列。透镜设备包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜包括第一视场，所述第二透镜包括第二视场。选择性地控制至少一个快门以将所述第一照明从所述第一透镜透射到所述像素阵列。进一步控制所述至少一个快门以将所述第二照明从所述第二透镜选择性地透射到所述像素阵列。所述成像器被配置成在所述第一视场中处理所述第一照明且在所述第二视场中处理所述第二照明。

Description

用于虹膜认证和驾驶员监测的成像***
技术领域
本发明大体上涉及车辆的成像***和方法，且更具体地涉及用于驾驶员标识和监测的成像***和方法。
发明内容
在本公开的一个方面中，公开了一种成像***。所述***包括被配置成将第一照明投射到车辆乘员上的第一光源以及被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上的第二光源。***进一步包括成像器，所述成像器包括像素阵列。透镜设备包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜包括第一视场，所述第二透镜包括第二视场。选择性地控制至少一个快门以将所述第一照明从所述第一透镜透射到所述像素阵列。进一步控制所述至少一个快门以将所述第二照明从所述第二透镜选择性地透射到所述像素阵列。所述成像器被配置成在所述第一视场中处理所述第一照明且在所述第二视场中处理所述第二照明。
在本公开的另一方面中，公开了一种用于控制被配置成监测车辆的乘员的成像设备的方法。所述方法包括选择性地激活照亮所述乘员的第一部分的第一光源以及用第一透镜捕获从所述第一光源发射的光。所述方法进一步包括将所述光从所述第一透镜引导到包括像素阵列的成像器。所述方法进一步包括选择性地激活照亮所述乘员的第二部分的第二光源以及用第二透镜捕获从所述第二光源发射的光。所述方法进一步包括反射从所述第二光源发射的所述光，从而生成反射光，以及将所述反射光引导到所述成像器的所述像素阵列。
在本公开的又另一方面中，公开了一种成像设备。所述设备包括被配置成将第一照明投射到车辆乘员上的第一光源以及被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上的第二光源。所述设备进一步包括成像器和透镜设备，所述成像器包括像素阵列。所述透镜设备包括第一透镜和第二透镜以及至少一个快门，所述第一透镜包括第一视场，所述第二透镜包括第二视场。所述第一透镜和所述第二透镜沿着平行焦轴对准。所述设备进一步包括至少一个镜元件，所述至少一个镜元件被配置成将从第一方向接收的光从所述第一透镜透射到所述像素阵列并且将光从所述第二透镜反射到所述像素阵列。控制器被配置成以第一配置控制所述至少一个快门，所述第一配置被配置成将所述第一照明从所述第一透镜选择性地透射到所述像素阵列。所述控制器进一步被配置成以第二配置控制所述至少一个快门以将所述第二照明从所述第二透镜选择性地透射到所述像素阵列。所述成像器被配置成在所述第一视场中处理所述第一照明且在所述第二视场中处理所述第二照明。
通过研究所附说明书、权利要求书和附图，所属领域的技术人员将进一步理解和了解本发明装置的这些和其它特征、优势和目标。
附图说明
现将参考以下附图描述本发明，其中：
图1是并入到内部后视镜组件中的成像***的透视图；
图2是图1所示的内部后视镜组件的示意图；
图3是表示包括多个视场的成像***的操作的过程图；
图4A是表示在第一视场中捕获图像数据的成像***的操作的过程图；并且
图4B是根据本公开的表示在第二视场中捕获图像数据的成像***的操作的过程图。
具体实施方式
出于本文描述目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”和其派生词将与本发明在图1中的定向有关。然而，应理解，除了明确指定相反的方向之外，本发明可以采用各种替代定向。还应理解，附图中所示并且在下文说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求书中限定的本发明概念的示例性实施例。因此，除非权利要求书另外明确陈述，否则与本文中公开的实施例有关的具体尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。
术语“包含”、“包括”或其任何其它变化旨在涵盖非排它的包含物，使得包括一系列要素的过程、方法、制品或设备不仅包含那些要素，还可包含并未明确地列出的或并非此类过程、方法、制品或设备固有的其它要素。带有“包括……”的要素在没有更多约束条件的情况下并不排除包括所述要素的过程、方法、制品或设备中的额外相同要素的存在。
如本文中所使用，当用于两个或多于两个项目的列表中时，术语“和/或”意指所列项目中的任一个自身可以单独使用，或所列项目中的两个或多于两个的任何组合可被使用。例如，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，那么所述组合物可含有：仅A；仅B；仅C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。
参考图1和图2，参考数字10大体上标示可操作以执行一个或多个标识功能的成像***。成像***10的示例性实施例示出为并入到机动车的内部后视镜组件12中。内部后视镜组件12可被配置为电光后视镜组件，其部分反射部分透射，并具有耦合到外壳16的镜元件14。尽管展示为并入到镜组件12中，但应理解，成像***10的一个或多个部件可以并入到车辆的其它部分(例如，面板、顶置控制台、遮阳板、中央控制台、方向盘等)中。
第一光源18和第二光源20可以安置在外壳16内部。另外，在一些实施例中，光源18、20可以与外壳16分开定位(例如，定位在顶置控制台、车辆支柱等中)，同时仍在成像***10的视场中提供照明。在所示实例中，光源18、20可以位于镜元件14后方的外壳16中。虽然第一光源18和第二光源20被示出为位于外壳16的相对侧，但应理解，其所图示的位置不应解释为限制。在替代实施例中，第一光源18和/或第二光源20可位于外壳16中的其它地方，或以其它方式设置于外壳16的外部部分上。
如图1所示，第一光源18被配置成投射大致由箭头22表示的第一照明，第二光源20被配置成投射大致由箭头24表示的第二照明。第一照明和第二照明通过镜元件14投射到车辆乘员(例如驾驶员25)上。在一些实施例中，第一照明和第二照明使用相同的波长。在一些实施例中，第一照明和第二照明各自包含选自近红外(NIR)光谱的不同波长，所述NIR光谱包含在800nm至950nm范围内的波长。第二照明可具有比第一照明更长的波长。在一些实施例中，第一照明可具有约810nm的波长，第二照明可具有约940nm的波长。在一些实施例中，第一照明可具有约860nm的波长，第二照明可具有约940nm的波长。在一些实施例中，第一照明可具有约880nm的波长，第二照明可具有940nm的波长。第一照明和第二照明的波长仅作为实例提供，并不旨在是限制性的。
通常可以设想第一光源18和第二光源20可各自包含分别发射第一照明和第二照明的一个或多个红外发射器组26。每个发射器组26可以包含多个发光二极管(LED)，所述LED可以分组成矩阵或以其它方式分组成其它布置。应理解，发射器组26可定位在使得第一照明和第二照明能够被投射到驾驶员25上的外壳16内部的任何地方。
如图1和图2所示，成像器28设置在外壳16内部，并且示例性地示出为位于镜元件14后面的大致中心的位置。成像器28被配置成采集驾驶员25的生物特征的一个或多个图像，并生成对应于一个或多个所采集图像的图像数据。成像器28还配置有基于第一光源18和第二光源20中的哪一个被激活的可变视场。
第一光源18、第二光源20和成像器28可以电耦合到印刷电路板(PCB)30，并与控制器32通信。控制器32可位于PCB 30上，位于外壳16中的其它地方，或位于车辆中的其它地方。控制器32还可以与并入内部后视镜组件12和/或车辆的设备中的各种装置通信。控制器32可包含一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成选择性地激活第一光源18和第二光源20，并处理从成像器28接收的图像数据以确定驾驶员25的身份或监测驾驶员25等。
在本实施例中，控制器32可与显示器33通信，所述显示器设置在内部后视镜组件12的外壳16内部并通过镜元件14可见。控制器32可以被配置成操作显示器33以示出从成像器28接收的图像数据。显示器33可以被配置为LCD、LED、OLED、等离子体、DLP或其它显示器类型。在以下各项中公开可以利用的显示器的实例：标题为“具有显示器的后视镜(Rearview Mirror With Display)”的第6,572,233号美国专利、标题为“包含用于液晶显示器(LCD)的集成背光的车辆后视镜组件(Vehicular Rearview Mirror AssemblyIncluding Integrated Backlighting for a Liquid Crystal Display(LCD))”的第8,237,909号、标题为“用于车辆周围的扩展视野的多显示器镜***和方法(Multi-DisplayMirror System and Method for Expanded View Around a Vehicle)”的第8,411,245号美国专利、以及标题为“包含高强度显示器的车辆后视镜组件(Vehicle Rearview MirrorAssembly Including a High-Intensity Display)”的第8,339,526号美国专利，所有所述美国专利以全文引用的方式并入本文中。
控制器32还可以与指示器34通信，所述指示器被配置成输出指示成像***10的操作状态的视觉通知。指示器34可被配置为LED或其它光源，并且可由控制器32操作以闪烁和/或改变颜色，从而指示成像***10的操作状态。在一个特定的实施例中，指示器34可被配置为RGB LED，其可操作以通过发射以红色、绿色、蓝色或其任何颜色组合表示的光来指示操作状态。
在图1和图2所描绘的实施例中，第一光源18和第二光源20中的每一个都与由控制器32执行的标识功能唯一地关联。根据第一标识功能或标识车辆乘员(例如，驾驶员25)的虹膜扫描功能，控制器32仅激活第一光源18以将第一照明投射到驾驶员25。如本文讨论的，第一照明可为波长在约810nm至880nm范围内的NIR照明。例如，第一照明可具有810nm、860nm或880nm的波长。在一些实施例中，当仅激活第一光源18时，控制器32还可以第一视场38操作成像器28，以实现对驾驶员25的一只或两只眼睛41的虹膜40的图像采集。
控制器32可处理在以第一视场38操作时由成像器28生成的图像数据以标识驾驶员25。第一视场38通常是窄视场。在一些实施例中，第一视场38可以具有大约20度的第一水平场分量42和类似或不同的竖直分量(未示出)。如图1和图2所示，由成像器28生成的图像数据可以显示在显示器33上。使用显示器33作为参考，驾驶员25可以调整内部后视镜组件12的位置，使得关于标识驾驶员25所需的必要生物特征(例如，虹膜40)适当地训练显示器33上出现的图像。驾驶员标识可以与车辆安全特征一起使用，并且可以用于授权金融交易。
根据第二标识功能或包含面部识别的驾驶员监测功能，控制器32仅激活第二光源20以将第二照明投射到驾驶员25上。如本文中所论述的，第二照明可以是波长为940nm的NIR照明。在一些实施例中，当仅激活第二光源20时，控制器32还可以第二视场44操作成像器28，以实现对驾驶员25的面部46和/或身体48的图像采集。
控制器32可处理在以第二视场44操作时由成像器28生成的图像数据以监测驾驶员25。第二视场44通常是宽视场。在一些实施例中，第二视场44可以具有大约60度的第二水平场分量50和类似或不同的竖直分量(未示出)。如本文所述，由成像器28生成的图像数据可以显示在显示器33上，驾驶员25可以调整内部后视镜组件12的位置，从而在监测驾驶员25所需的必要生物测定特征(例如，面部46和/或身体48)上适当地训练显示器33上出现的图像。驾驶员监测可包含监测睡意、不专注以及其它驾驶员状态。另外，成像器28可以被配置成在第二视场44中捕获图像数据，以提供占用检测(例如，乘客占用)或对车辆的车厢内各个对象的检测。
根据一个实施例，可以设想控制器32可使用来自成像器28的输出(例如，自动增益阈值)以基于当前车辆和/或环境照明条件确定第一照明和/或第二照明的特性(例如，波长、强度等)。在内部后视镜组件12被配置为电光后视镜组件的实施例中，控制器32可以另外或替代地使用来自调光控制器的可用反馈机制来确定第一照明和/或第二照明的特性。另外或替代地，成像***10可以被配置成包含例如眼球颜色和肤色的手动输入标准，以帮助控制器32确定第一照明和/或第二照明的特性。可以使用车辆的任何可用的用户-输入装置输入标准。通过采用前述特征中的一个或多个，对于生物测定捕获和/或用户认证，成像***10可以受益于改进的速度和准确性。
现在参考图3、4A和4B，在一些实施例中，成像***10可包括可互换透镜设备60，其选择性地被配置成以单个像素阵列62的形式供应由成像器28在第一视场38和第二视场中捕获的反射光。在各种实施例中，可互换透镜设备60可以包括一个或多个光学元件64，其可以被配置成通过第一透镜66将第一反射光22a从第一照明22选择性地引导到成像器28。另外，透镜设备60可以被配置成通过第二透镜68将第二反射光24a从第二照明24选择性地引导到成像器28。在此配置中，控制器32可以用以将成像***10的视场从第一视场38调整到第二视场44，以选择性地捕获驾驶员25的虹膜40和面部46或身体48的图像数据。
透镜设备60可以包括至少一个快门70，其可以被配置成将光从透镜66、68中的每一个选择性地引导到像素阵列62。在示例性实施例中，至少一个快门70可以对应于第一快门70a和第二快门70b，所述第一快门和所述第二快门可以被配置成响应于由控制器32供应的一个或多个电控制信号而在透射率方面有所不同。例如，在示例性实施例中，每个快门70a、70b可以对应于电光元件(例如，液晶快门、电致变色元件等)。如图4A所示，响应于来自控制器32的控制信号，可以控制第一快门70a以透射第一反射光22a，从而处理第一标识功能。除了控制第一快门70a之外，控制器32可以进一步控制第二快门70b的操作以透射第二反射光24a，从而处理第二标识功能，如图4B所示。以此方式，成像***10可以通过成像器28的单个像素阵列62选择性地捕获针对第一标识功能或第二标识功能的图像数据。
透镜设备60可以进一步包括多个镜元件72。如图3所示，镜元件72可以包括第一镜元件72a和第二镜元件72b。第一镜元件72a可以与第一透镜66的第一焦轴A1对准。第二镜元件72b可以与第二透镜68的第二焦轴A2对准。在操作中，如图4A所示，由第一透镜66捕获的第一反射光22a可以选择性地透射通过第一快门70a，其中选择性透射由控制器32控制以启用第一标识功能。一旦透射通过第一快门70a，第一反射光22a就可能会照射到第一镜元件72a上。
第一镜元件72a可以相对于第一焦轴A1以第一角度α定向，使得第一反射光22a可以横向于第一焦轴A1反射。然后，第一反射光22a可以透射到第二镜元件72b，所述第二镜元件可以与第一反射光22a从第一镜元件72a的反射对准，并且相对于第二焦轴A2以第一角度β倾斜。在此配置中，第一反射光22a可以平行于第二焦轴A2反射，所述第二焦轴可以进一步与像素阵列62的焦平面对准。以此方式，***10的控制器32可以选择性地控制待由成像器28接收的第一反射光22a，以处理第一标识功能。在捕获第一反射光22a期间，控制器32可以被配置成控制第二快门70b，以通过将第二快门70b控制为变暗、不透光或其它非透射状态来阻挡第一反射光22a经由第二透镜68透射到成像器28。
另外，如图4B所示，控制器32可以被配置成控制透镜设备60以将第二反射光24a通过第二透镜68选择性地引导到成像器28的像素阵列62，从而处理第二标识功能。在处理第二标识功能时，控制器32可以被配置成控制第一快门70a，以通过将第一快门70a控制为变暗、不透光或其它非透射状态来阻挡第二反射光24a经由第一透镜66透射到成像器28。同时，控制器32可以控制第二快门70b以在透射状态下透射第二反射光24a。在此配置中，第二反射光24a可以透射到第二镜元件72b。代替反射第二反射光24a，第二镜元件72b可以被配置成使第二反射光24a的波长通过一个或多个滤光器74，所述一个或多个滤光器可以被配置成在透射第二反射光24a的同时阻挡或反射第一反射光22a。在此配置中，第二反射光24a可以透射通过滤光器74，使得第二反射光24a由像素阵列62接收。以此方式，控制器32可以选择性地控制透镜设备60以处理第二标识例程。
在一些实施例中，快门70a、70b中的每一个可以包括多个像素76和78。如图所示，多个像素76可以包括与第一透镜66对准的第一像素76a和第二像素76b。多个像素78可以包括第一像素78a和第二像素78b。像素76和78可以使***10从第一标识功能到第二标识功能逐渐或依序地改变。在其中成像器被配置成通过滚动快门捕获图像数据的实施例中，此类操作可能尤其有利。
例如，***的控制器32可以被配置成按滚动快门的顺序且在通过像素阵列62捕获图像帧期间从利用第一透镜66的第一标识功能变换为使用第二透镜68的第二标识功能。以此方式，如果像素阵列62以滚动配置操作，则控制器32可以选择性地控制与第一透镜66对准的第一像素76a从透射配置变换到不透光或阻挡配置。另外，控制器32可以选择性地控制与第二透镜68对准的第一像素78a从不透光或阻挡配置变换为透射配置。当滚动快门曝光对应于第二像素76b和78b的像素阵列62中的像素时，控制器32可以控制此类变化。
另外且类似于第一像素76a和78a的变换，控制器32可以被配置成按像素阵列62的滚动快门顺序从第一透镜66变换为第二透镜68。当滚动快门曝光对应于第一像素76a和78a的像素阵列62中的像素时，控制器32可以处理所述变换。因此，从第一标识配置到第二标识配置的变换可以包括控制器32选择性地控制与第一透镜66对准的第二像素76b从透射配置变换为不透光或阻挡配置。另外，控制器32可以选择性地控制与第二透镜68对准的第二像素78b从不透光或阻挡配置变换为透射配置。因此，像素76和78可以使***从第一标识配置无缝地变换为第二标识配置，而不会中断像素阵列62对图像数据的捕获。
在示例性实施例中，第一快门70a和第二快门70b可以实施为液晶快门元件。在此类实施例中，快门70可以各自包括偏光滤光器80a和80b，所述偏光滤光器可以被配置成使第一偏光或第二偏光下的光通过。第一偏光和第二偏光可以彼此正交。在此配置中，第一快门70a可以被配置成选择性地使第一偏光通过，并且第二快门70b可以被配置成使第二偏光通过。在此类实施例中，第二镜元件72b的滤光器74可以包括反射偏光器，所述反射偏光器被配置成反射第一偏光并透射第二偏光。在此配置中，第一反射光22a可以从第二镜元件72b反射，而第二反射光24a可以透射通过第二镜元件72b，如本文中先前所论述的。
在一些实施例中，一个或多个快门70a和70b可以实施为如本文中所论述的电致变色装置。在此类实施例中，控制器32可以类似地将控制信号供应到快门70和70b以调整从中通过的第一反射光22a和第二反射光24a的透射率。以此方式，电致变色装置可以在有限衰减下提供改进的到成像器28的透射。从第一标识配置到第二标识配置的变换可能需要过渡期，在此期间，成像器28可能未捕获图像数据。在此类实施例中，第二镜的滤光器74可以对应于光谱滤光器。例如，光谱滤光器可以被配置成在反射第一反射光22a(例如，波长为约810nm到880nm[810nm、860nm和/或880nm])的同时使第二反射光24a的波长(例如，大于900nm[940nm]的波长)通过。在此配置中，透镜设备60可以由控制器控制以将第一反射光22a和/或第二反射选择性地供应到成像器28。
关于镜元件14和半透射半反射涂层的构造的额外信息可以在以下各项中找到：标题为“并入有扫描设备的镜组件(MIRROR ASSEMBLY INCORPORATING A SCANNINGAPPARATUS)”的关于Weller等人的第2017/0177935号美国专利公开以及标题为“用于电光元件的IR透射涂层(IR TRANSMITTING COATING FOR ELECTRO-OPTIC ELEMENT)”的关于Gao等人的第2017/0166134号美国专利公开，所述美国专利公开以全文引用的方式并入本文中。
在一些实施例中，镜元件14可为电致变色元件或例如棱镜等的元件。电致变色元件的一个非限制性实例是电致变色介质，其包含至少一种溶剂、至少一种阳极材料以及至少一种阴极材料。通常，阳极材料和阴极材料两者均为电活性材料，且其中至少一种为电致变色材料。应理解，不论其通常含义如何，术语“电活性”在本文中将被定义为在暴露于特定电位差时，经历其氧化状态改变的材料。另外，应理解，不论其通常含义如何，术语“电致变色”在本文中被定义为在暴露于特定电位差时，在一个或多个波长处显示出其消光系数中的变化的材料。如本文中所描述，电致变色部件包含其颜色或不透明度会受到电流影响的材料，使得当将电流施加到所述材料时，所述颜色或不透明度会从第一相变成第二相。电致变色部件可以是单层、单相部件、多层部件或多相部件，如在以下各项中所描述的：标题为“电致变色层和包括电致变色层的装置(Electrochromic Layer and Devices ComprisingSame)”的第5,928,572号美国专利；标题为“电致变色化合物(ElectrochromicCompounds)”的第5,998,617号美国专利；标题为“能够产生预选颜色的电致变色介质(Electrochromic Medium Capable of Producing a Pre-Selected Color)”的第6,020,987号美国专利；标题为“电致变色化合物(Electrochromic Compounds)”的第6,037,471号美国专利；标题为“用于产生预选颜色的电致变色介质(Electrochromic Media forProducing a Preselected Color)”的第6,141,137号美国专利；标题为“电致变色***(Electrochromic System)”的第6,241,916号美国专利；标题为“近红外吸收电致变色化合物和包括近红外吸收电致变色化合物的装置(Near Infrared-Absorbing ElectrochromicCompounds and Devices Comprising Same)”的第6,193,912号美国专利；标题为“具有光稳定性双阳离子氧化态的耦合的电致变色化合物(Coupled Electrochromic Compoundswith Photostable Dication Oxidation States)”的第6,249,369号美国专利；以及标题为“具有浓度增强稳定性的电致变色介质、其制备过程以及在电致变色装置中的使用(Electrochromic Media With Concentration-Enhanced Stability,Process for thePreparation Thereof and Use In Electrochromic Devices)”的第6,137,620号美国专利、标题为“电致变色装置(Electrochromic Device)”的第6,519,072号美国专利；和标题为“电致变色聚合固体膜、使用此类固定膜制造电致变色装置和制造此类固体膜和装置的方法(Electrochromic Polymeric Solid Films,Manufacturing ElectrochromicDevices Using Such Solid Films,and Processes for Making Such Solid Films andDevices)”的第WO 98/42796号国际专利公开；以及标题为“电致变色聚合物***(Electrochromic Polymer Systems)”的第WO 99/02621号国际专利公开，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
本公开可以与安装***一起使用，例如以下各项中所描述的安装***：第8,814,373号；第8,201,800号；第8,210,695号；第9,174,577号；第8,925,891号；和第9,838,653号；以及第61/709,716号、第61/707,676号和第61/704,869号美国临时专利申请，所述专利以全文引用的方式并入本文中。另外，本公开可以与后视封装组件一起使用，例如以下各项中所描述的后视封装组件：第8,814,373号；第8,646,924号；第8,643,931号；第8,264,761号；和第8,885,240号；以及第61/707,625号和第61/590,259号美国临时专利申请，所述专利以全文引用的方式并入本文中。另外，可以设想，本公开可以包含嵌玻璃凹槽，例如以下各项中所描述的嵌玻璃凹槽：第8,827,517号；第8,210,695号；以及第8,201,800号；所述专利以全文引用的方式并入本文中。
应了解，本文中所描述的发明实施例可包括一个或多个常规处理器和存储的特有程序指令，所述程序指令控制一个或多个处理器以结合某些非处理器电路实施内部后视镜组件12的一些、多数或所有功能，如本文中所描述。非处理器电路可以包含但不限于信号驱动器、时钟电路、电源电路和/或用户输入装置。因而，这些功能可以解释为用于使用或构造分类***的方法的步骤。替代地，一些或所有功能可以通过不具有存储程序指令的状态机实施，或在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实施，其中每个功能或某些功能的一些组合实施为定制逻辑。当然，可以使用两个途径的组合。因此，本文中已经描述用于这些功能的方法和构件。此外，不管可能付出巨大努力以及由例如可用时间、当前技术和经济考量促动的许多设计选择，预期一般技术人员在由本文中所公开的概念和原理引导时将能够很容易地利用最少实验产生此类软件指令和程序以及IC。
所属领域的技术人员应理解，所描述的发明和其它部件的构造不限于任何特定材料。除非在本文中另外描述，否则本文中所公开的发明的其它示例性实施例可由各种各样的材料形成。
出于本公开的目的，术语“耦合(coupled)”(以其所有形式：couple、coupling、coupled等)通常意味着两个(电的或机械的)部件彼此直接或间接的接合。此类接合在本质上可为静止的或在本质上为可移动的。此类接合可使用两个部件(电气的或机械的)和彼此或与两个部件一体地形成为单个整体的任何额外的中间构件实现。除非另外陈述，否则此类接合在本质上可为永久性的，或者在本质上可为可移除的或可释放的。
另外值得注意的是，如在示例性实施例中展示的本发明的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细地描述了本创新的少数实施例，但审阅本公开的所属领域的技术人员应容易了解，在不实质上脱离所陈述主题的新颖教示和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、色彩、定向等的改变)。例如，一体地形成的元件可由多个零件构造而成，或示出为多个零件的元件可一体地形成，可颠倒或以其它方式改变界面的操作，可改变结构的长度或宽度和/或***的构件或连接器或其它元件，可改变元件之间的调整位置的性质或数目。应注意，***的元件和/或组件可由提供足够强度或耐久性的广泛多种材料中的任何一种构成，且可呈广泛多种色彩、纹理和组合中的任何一种。因此，所有此类修改旨在包含在本创新的范围内。可以在不脱离本创新的精神的情况下在所需和其它示例性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其它替代、修改、改变和省略。
应理解，任何所描述的过程或所描述过程内的步骤可与公开的其它过程或步骤组合以形成属于本发明装置的范围内的结构。本文所公开的示例性结构和过程用于说明性目的，而不应理解为具有限制性。
还应当理解，在不脱离本发明装置的概念的情况下，可对上述结构和方法做出变化和修改，还应当理解，这样的概念旨在由所附权利要求书涵盖，除非这些权利要求的措辞明确说明不是这样。
上面的描述仅被视作所示实施例的描述。所属领域的技术人员以及制作或使用所述装置的技术人员可对所述装置作出修改。因此，应理解，在图中示出且在上文描述的实施例仅用作说明的目的，并不旨在限制所述装置的范围，其范围由根据专利法的原则(包含等同原则)来解释的所附权利要求书限定。

Claims (20)

1.一种成像设备，包括：
第一光源，所述第一光源被配置成将第一照明投射到车辆乘员上；
第二光源，所述第二光源被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上；
成像器，所述成像器包括像素阵列；
透镜设备，所述透镜设备包括：
第一透镜，所述第一透镜包括第一视场；
第二透镜，所述第二透镜包括第二视场；以及
至少一个快门；以及
控制器，所述控制器被配置成控制所述快门以将来自所述第一照明或所述第二照明的光从所述第一透镜或所述第二透镜中的一个选择性地透射到所述像素阵列。
2.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述控制器进一步被配置成：
以第一配置控制所述至少一个快门，所述第一配置被配置成将所述第一照明从所述第一透镜选择性地透射到所述像素阵列。
3.根据权利要求2所述的成像设备，其中所述控制器进一步被配置成：
以第二配置控制所述至少一个快门以将所述第二照明从所述第二透镜选择性地透射到所述像素阵列，其中所述成像器被配置成在所述第一视场中处理所述第一照明且在所述第二视场中处理所述第二照明。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的成像设备，其中所述第一照明和所述第二照明包括700nm至1000nm的近红外(NIR)光谱中的光。
5.根据权利要求4所述的成像设备，其中所述第二照明包括比所述第一照明更长的波长。
6.根据权利要求5所述的成像设备，其中所述第一照明包括820nm至920nm的波长，并且所述第二照明包括900nm至1000nm的波长。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的成像设备，其中所述至少一个快门包括第一快门和第二快门，其中所述控制器被配置成将所述第一快门控制在透射状态以将第一光透射到所述成像器，同时将所述第二快门控制在不透光状态。
8.根据权利要求7所述的成像设备，其中所述控制器被配置成将所述第二快门控制在透射状态以将第二光透射到所述成像器，同时将所述第一快门控制在不透光状态。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的成像设备，其中所述至少一个快门包括液晶快门元件。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的成像设备，其中所述至少一个快门包括电致变色装置。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的成像设备，进一步包括至少一个镜元件，所述至少一个镜元件被配置成将从第一方向接收的光从所述第一透镜透射到所述像素阵列。
12.根据权利要求11所述的成像设备，其中所述至少一个镜元件进一步被配置成将从第二方向接收的光从所述第二透镜反射到所述像素阵列。
13.根据权利要求12所述的成像设备，其中所述第一透镜和所述第二透镜沿着平行焦轴对准，并且其中所述第一方向和所述第二方向延伸成在接近所述至少一个镜元件处相交。
14.根据权利要求11所述的成像设备，其中所述至少一个镜包括在光接收表面上方延伸的滤光器，其中所述滤光器被配置成透射从所述第一透镜接收的光并反射从所述第二透镜接收的光。
15.一种用于控制被配置成监测车辆的乘员的成像设备的方法，所述方法包括：
选择性地激活照亮所述乘员的第一部分的第一光源；
用第一透镜捕获从所述第一光源发射的光；
将所述光从所述第一透镜引导到包括像素阵列的成像器；
选择性地激活照亮所述乘员的第二部分的第二光源；
用第二透镜捕获从所述第二光源发射的光；
反射从所述第二光源发射的所述光，从而生成反射光；以及
将所述反射光引导到所述成像器的所述像素阵列。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
控制至少一个快门装置以分别响应于激活所述第一光源或所述第二光源而将光从所述第一透镜或所述第二透镜选择性地透射到所述成像器的所述像素阵列。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一透镜被配置成在第一视场中捕获描绘所述第一部分的图像数据。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第二透镜被配置成在第二视场中捕获描绘所述第二部分的图像数据。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二部分和所述第二视场定位在所述第一视场内。
20.一种成像设备，包括：
第一光源，所述第一光源被配置成将第一照明投射到车辆乘员上；
第二光源，所述第二光源被配置成将第二照明投射到所述车辆乘员上；
成像器，所述成像器包括像素阵列；
透镜设备，所述透镜设备包括：
第一透镜，所述第一透镜包括第一视场；
第二透镜，所述第二透镜包括第二视场，其中所述第一透镜和所述第二透镜沿着平行焦轴对准；以及
至少一个快门；
至少一个镜元件，所述至少一个镜元件被配置成将从第一方向接收的光从所述第一透镜透射到所述像素阵列并且将光从所述第二透镜反射到所述像素阵列；以及
控制器，所述控制器被配置成：
以第一配置控制所述至少一个快门，所述第一配置被配置成将所述第一照明从所述第一透镜选择性地透射到所述像素阵列；并且
以第二配置控制所述至少一个快门以将所述第二照明从所述第二透镜选择性地透射到所述像素阵列，其中所述成像器被配置成在所述第一视场中处理所述第一照明且在所述第二视场中处理所述第二照明。
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