CN108280425A - 一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法，包括：通过触摸屏幕反馈的手指按压区域来确定需要测光的区域；在需要测光的区域处的感光阵列中抽取一些测光样本先进行曝光，通过曝光后像素的亮度值来确定曝光是否正确。该方法只需要一些测光样本就可以判断曝光是否正确，而且可以排除手指不覆盖区域的环境光干扰，测光的速度和精准度都有所提高。

Description

一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法

技术领域

本发明涉及CMOS图像传感器成像及指纹识别等技术领域，尤其涉及一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法。

背景技术

随着智能手机，移动支付等领域的发展，信息安全性也受到了广泛的关注，互联网移动端从传统密码、手势识别向指纹识别转变。光学指纹传感器要比电容式传感器有这更高的分辨率，且不像电容式易受腐蚀、磨损和静电干扰破坏。但光学指纹传感器在受到环境光线影响时指纹的采集速度会下降。

传统图像传感器测光方法为参考一帧图像的平均亮度或加权平均亮度，来确定曝光是否正确，当曝光不正确时，调整曝光时间得到正确曝光的图像。采用传统的测光方法需要一帧图像来判断曝光是否正确；另外，当光学指纹传感器应用于指纹识别时，由于手指可能不能将传感器完全覆盖，没有覆盖到的区域也会影响到测光的准确度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法，可以提高指纹识别时的测光精度及速度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法，包括：

通过触摸屏幕反馈的手指按压区域来确定需要测光的区域；

在需要测光的区域处的感光阵列中抽取一些测光样本先进行曝光，通过曝光后像素的亮度值来确定曝光是否正确。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，只需要一些测光样本就可以判断曝光是否正确，而且可以排除手指不覆盖区域的环境光干扰，测光的速度和精准度都有所提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的屏下式指纹识别示意图；

图3为本发明实施例提供的学指纹传感器感光说明示意图；

图4为本发明实施例提供的确定需要测光的区域的示意图；

图5为本发明实施例提供的第一行曝光正确的示意图；

图6为本发明实施例提供的第一行曝光错误并重新曝光的示意图；

图7为本发明实施例提供的传统图像传感器测光方法的示意图。

具体实施方式

下面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。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

图1为本发明实施例提供的一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法的流程图。如图1所示，其主要包括如下步骤：

步骤1、通过触摸屏幕反馈的手指按压区域来确定需要测光的区域。

步骤2、在需要测光的区域处的感光阵列中抽取一些测光样本先进行曝光，通过曝光后像素的亮度值来确定曝光是否正确。

本发明上述方案，只需要一些测光样本就可以判断曝光是否正确，而且可以排除手指不覆盖区域的环境光干扰，测光的速度和精准度都有所提高。

为了便于理解，下面结合附图对上述方法做详细说明。

图2为屏下式指纹识别示意图，手指触摸屏幕时，屏幕会反馈一个手指按压区域以屏幕显示阵列为坐标系的坐标。

图3为光学指纹传感器感光说明，只有手指覆盖区域需要检测曝光是否正确，没有覆盖区域会感应环境光，如果用整帧图像估计亮度，没有覆盖的区域会影响手指区域的测光准确度。

如图4所示，为确定需要测光的区域的示意图。确定手指按压区域相对于屏幕的坐标，可以根据光学指纹传感器相对于屏幕的位置，映射出一个以光学指纹传感器的感光阵列为坐标系的坐标(X,Y)；

为了对手指覆盖区域的亮度进行估计，框定一个以坐标(X,Y)为中心，宽高为A的正方形区域作为需要测光的区域。需要测光的区域在以光学指纹传感器的感光阵列为坐标系中的范围是：

列起始cs＝(col-X-A/2)，列结束ce＝(col-X+A/2)；

行起始：rs＝(row-X-A/2)，行结束re＝(row-X+A/2)；

其中，col代表感光阵列长度，row代表感光阵列宽度。

为了提高测光速度，需要在需要测光的区域处的感光阵列中平均抽取N行作为测光样本，抽取行为：

M1＝rs

M2＝rs+A/N

M3＝rs+2*A/N,

.

.

.

MN＝rs+(N-1)*A/N

测光样本中的第i行表示为：Mi＝rs+(i-1)*A/N，i＝1,2,...,N；

首先，对测光样本中第一行进行曝光，对曝光后的第一行中的列起始cs点到列结束ce点进行亮度统计，并判断是否曝光正确；

如图5所示，若第一行曝光(exp)正确，则其余行按照相应的曝光方式进行曝光。

如图6所示，若第一行曝光(exp)不正确，则重新计算曝光时间，并结束其余行曝光；之后过程与图5类似，即按照新计算的曝光时间对第一行进行曝光(exp)，并做相应的判断。

如图7所示，传统图像传感器测光方法，其需要一帧的图像信息才能够判断曝光是否正确；相比较而言，采用本发明所描述的快速测光方法只需要采样N行的图像就可以判断曝光是否正确，而且可以排除手指不覆盖区域的环境光干扰。测光的速度和精准度都有所提高。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法，其特征在于，包括：

通过触摸屏幕反馈的手指按压区域来确定需要测光的区域；

在需要测光的区域处的感光阵列中抽取一些测光样本先进行曝光，通过曝光后像素的亮度值来确定曝光是否正确。

2.根据权利要求1所述的一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法，其特征在于，所述通过触摸屏幕反馈的手指按压区域来确定需要测光的区域包括：

确定手指按压区域相对于屏幕的坐标，根据光学指纹传感器相对于屏幕的位置，映射出一个以光学指纹传感器的感光阵列为坐标系的坐标(X,Y)；

框定一个以坐标(X,Y)为中心，宽高为A的正方形区域作为需要测光的区域。

3.根据权利要求2所述的一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法，其特征在于，需要测光的区域在以光学指纹传感器的感光阵列为坐标系中的范围是：

列起始cs＝(col-X-A/2)，列结束ce＝(col-X+A/2)；

行起始：rs＝(row-X-A/2)，行结束re＝(row-X+A/2)；

其中，col代表感光阵列长度，row代表感光阵列宽度。

4.根据权利要求3所述的一种基于屏下式光学指纹传感器的快速测光实现方法，其特征在于，所述在需要测光的区域处的感光阵列中抽取一些测光样本先进行曝光，通过曝光后像素的亮度值来确定曝光是否正确包括：

在需要测光的区域处的感光阵列中平均抽取N行作为测光样本，测光样本中的第i行表示为：Mi＝rs+(i-1)*A/N，i＝1,2,...,N；

对测光样本中第一行进行曝光，对曝光后的第一行中的列起始cs点到列结束ce点进行亮度统计，并判断是否曝光正确；若正确，则其余行按照相应的曝光方式进行曝光；若曝光不正确，则重新计算曝光时间，并结束其余行曝光。