Un algoritmo de aprendizaje profundo para desmezclar y unir imágenes para la aplicación de reconocimiento de huellas dactilares en pantalla
Autores: Chen, Xiaochuan; Feng, Xuan; Li, Yapeng; Duan, Ran; Wang, Lei; Li, Yangbing; Xuan, Minghua; Tan, Qiaofeng; Dong, Xue
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un algoritmo de aprendizaje profundo para desmezclar y unir imágenes para la aplicación de reconocimiento de huellas dactilares en pantalla
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Diodo orgánico emisor de luz
Pantallas OLED
Reconocimiento de huellas dactilares en pantalla
Matriz de sensores
Fuente de luz puntual
Algoritmo de aprendizaje profundo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 59
Citaciones: Sin citaciones
La cuota de mercado de las pantallas orgánicas de diodos emisores de luz (OLED) en productos electrónicos de consumo ha crecido rápidamente en los últimos años. Con el fin de aumentar la relación pantalla-cuerpo de los teléfonos OLED, el reconocimiento de huellas dactilares bajo pantalla o en pantalla es una opción imprescindible. Los esquemas de hardware comerciales actuales incluyen adhesivos, ultrasónicos y ópticos bajo pantalla. No se ha propuesto una solución madura en pantalla. En este trabajo, diseñamos y fabricamos un panel OLED con un sistema de reconocimiento de huellas dactilares en pantalla por primera vez, integrando una matriz de sensores activos en el panel OLED. El módulo de sensor y pantalla comparten el mismo conjunto de procesos de fabricación cuando se fabrican. En comparación con los esquemas bajo pantalla ampliamente disponibles comercialmente, la solución propuesta en pantalla puede lograr un área funcional mucho más grande, mejor flexibilidad y menor grosor, al tiempo que reduce significativamente el costo del módulo. Un esquema de fuente de luz puntual, implementado iluminando un píxel OLED único o varios adyacentes, en lugar de un esquema de fuente de área convencional como en el sensor de imagen CMOS, o una solución basada en CIS, debe ser adoptado ya que la distancia óptica no es lo suficientemente larga debido a la integración. Diseñamos un patrón para las fuentes de luz puntual y desarrollamos un modelo de red de desmezcla óptica para realizar la desmezcla y unión de imágenes obtenidas por cada fuente de luz puntual en el mismo tiempo de exposición. Tras el entrenamiento, la verificación de datos de este modelo de red muestra que este algoritmo de aprendizaje profundo produce una imagen unida de gran área y alta calidad, donde FRR = 0,7% dado FAR = 1:50 k. A pesar de una calidad más pobre de las imágenes en bruto y de un algoritmo mucho más complejo en comparación con las soluciones comerciales actuales, el algoritmo propuesto aún obtiene resultados comparables a estudios similares, demostrando la efectividad de nuestro algoritmo. Por lo tanto, el tiempo requerido para la captura de huellas dactilares en nuestro esquema en pantalla se reduce considerablemente, superando así uno de los principales obstáculos para la aplicación comercial.
Descripción
La cuota de mercado de las pantallas orgánicas de diodos emisores de luz (OLED) en productos electrónicos de consumo ha crecido rápidamente en los últimos años. Con el fin de aumentar la relación pantalla-cuerpo de los teléfonos OLED, el reconocimiento de huellas dactilares bajo pantalla o en pantalla es una opción imprescindible. Los esquemas de hardware comerciales actuales incluyen adhesivos, ultrasónicos y ópticos bajo pantalla. No se ha propuesto una solución madura en pantalla. En este trabajo, diseñamos y fabricamos un panel OLED con un sistema de reconocimiento de huellas dactilares en pantalla por primera vez, integrando una matriz de sensores activos en el panel OLED. El módulo de sensor y pantalla comparten el mismo conjunto de procesos de fabricación cuando se fabrican. En comparación con los esquemas bajo pantalla ampliamente disponibles comercialmente, la solución propuesta en pantalla puede lograr un área funcional mucho más grande, mejor flexibilidad y menor grosor, al tiempo que reduce significativamente el costo del módulo. Un esquema de fuente de luz puntual, implementado iluminando un píxel OLED único o varios adyacentes, en lugar de un esquema de fuente de área convencional como en el sensor de imagen CMOS, o una solución basada en CIS, debe ser adoptado ya que la distancia óptica no es lo suficientemente larga debido a la integración. Diseñamos un patrón para las fuentes de luz puntual y desarrollamos un modelo de red de desmezcla óptica para realizar la desmezcla y unión de imágenes obtenidas por cada fuente de luz puntual en el mismo tiempo de exposición. Tras el entrenamiento, la verificación de datos de este modelo de red muestra que este algoritmo de aprendizaje profundo produce una imagen unida de gran área y alta calidad, donde FRR = 0,7% dado FAR = 1:50 k. A pesar de una calidad más pobre de las imágenes en bruto y de un algoritmo mucho más complejo en comparación con las soluciones comerciales actuales, el algoritmo propuesto aún obtiene resultados comparables a estudios similares, demostrando la efectividad de nuestro algoritmo. Por lo tanto, el tiempo requerido para la captura de huellas dactilares en nuestro esquema en pantalla se reduce considerablemente, superando así uno de los principales obstáculos para la aplicación comercial.