[发明专利]超声波传感器中的衍射效应的校正

权利要求书

1.一种校正超声波传感器的压板层中的衍射效应的方法，其中所述超声波传感器包括超声波发射器、压电接收器层、超声波传感器阵列和处理器，其包括：

俘获指纹的具有按照时间顺序的多个相位的多个图像；

对以复合相位指数倍增的所述多个图像求和以形成积分后的复合图像；

将所述积分后的复合图像对齐到预先选择的相位以形成对齐的复合图像；

使用所述对齐的复合图像确定最大能量相位；以及

至少部分地基于在所述最大能量相位处的所述对齐的复合图像确定用以表示所述指纹的最大能量图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其中俘获指纹的多个图像包括：

从所述超声波发射器中发射超声波，其中所述所发射的超声波被建模为通过脉冲倍增的正弦函数；以及

在所述压电接收器层处接收所述超声波的反射波，其中所述反射波包括所述指纹的具有按照时间顺序的所述多个相位的所述多个图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其中对所述多个图像求和包括：

随时间推移对以所述复合相位指数倍增的所述多个图像进行积分以生成所述积分后的复合图像，

其中所述积分后的复合图像包含实图像部分和虚图像部分，并且其中所述实图像部分和所述虚图像部分具有约90度的相位偏移。

4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述积分后的复合图像对齐到所述预先选择的相位包括：

将所述积分后的复合图像与复合内核卷积，其中所述复合内核是脉冲响应的空间部分的倒数。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括

通过使用离散余弦变换执行所述卷积来移除边缘效应。

6.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述最大能量相位包括：

计算所述对齐的复合图像相对于相位的能量的导数；以及

通过将所述对齐的复合图像相对于相位的所述能量的所述导数设定为零来计算所述最大能量相位。

7.根据权利要求1所述的方法，其中确定用以表示所述指纹的所述最大能量图像包括：

将在所述最大能量相位处的所述对齐的复合图像的实分量指派为所述最大能量图像。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

使用所述最大能量图像生成指纹图像信息；以及

使用所述指纹图像信息运用所述超声波传感器阵列来认证用户。

9.一种超声波传感器，其包括：

超声波发射器，其经配置以发射超声波；

压电接收器层，其经配置以接收所述超声波的反射波，其中所述反射波包括指纹的具有按照时间顺序的多个相位的多个图像；

压板层，其经配置以保护所述超声波发射器和所述压电接收器层；以及

超声波传感器阵列和处理器，所述处理器经配置以进行以下操作：

对以复合相位指数倍增的所述多个图像求和以形成积分后的复合图像；

将所述积分后的复合图像对齐到预先选择的相位以形成对齐的复合图像；

使用所述对齐的复合图像确定最大能量相位；以及

至少部分地基于在所述最大能量相位处的所述对齐的复合图像计算用以表示所述指纹的最大能量图像。

10.根据权利要求9所述的超声波传感器，其中所述处理器进一步经配置以进行以下操作：

随时间推移对以所述复合相位指数倍增的所述多个图像进行积分以生成所述积分后的复合图像，

其中所述积分后的复合图像包含实图像部分和虚图像部分，并且其中所述实图像部分和所述虚图像部分具有约90度的相位偏移。

11.根据权利要求9所述的超声波传感器，其中所述处理器进一步经配置以进行以下操作：

将所述积分后的复合图像与复合内核卷积，其中所述复合内核是脉冲响应的空间部分的倒数。