CN108446670A - 指纹识别方法和指纹识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种指纹识别装置，其应用于具有显示屏的终端，所述指纹识别装置包括：设置在显示屏下方的光学指纹传感器和设置在显示屏下方的反射器。反射器与所述显示屏的指纹识别区域对应设置；所述反射器用于接收位于指纹识别区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光；其中，所述第一反射光是由显示屏发出的光线在所述物体上发生反射而产生并照射到反射器的光线；其中，所述光学指纹传感器用于采集所述第二反射光，并根据采集到的第二反射光进行指纹图像的采集。本发明实施例还公开了一种指纹识别方法，其可以实现屏下光学指纹识别，提高了用户体验。

Description

指纹识别方法和指纹识别装置

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别涉及一种指纹识别方法和指纹识别装置。

背景技术

利用手指纹路对光的发射差异可以绘制出指纹图像，并根据对指纹特征点的判别，在电子设备比如手机上实现指纹识别。目前，指纹识别功能开始受到各大终端设备厂商的青睐。

现有的光学指纹识别技术中，光学指纹识别传感器都是位于指纹识别区域的正下方，光学指纹识别传感器的设置位置太过于固定；另外单点的指纹识别区域会导致用户使用起来体验不好。

发明内容

本发明实施例一方面公开了一种指纹识别装置，其应用于具有显示屏的终端；所述指纹识别装置包括：

设置在显示屏下方的光学指纹传感器；

设置在显示屏下方的反射器，与所述显示屏的指纹识别区域对应设置；所述反射器用于接收位于指纹识别区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光；其中，所述第一反射光是由显示屏发出的光线在所述物体上发生反射而产生并照射到反射器的光线；

其中，所述光学指纹传感器用于采集所述第二反射光，并根据采集到的第二反射光进行指纹图像的采集。

作为一种可能的实施方式，在所述指纹识别装置中，所述反射器与指纹识别区域之间具有第一距离，所述光学指纹传感器与指纹识别区域之间具有第二距离；所述反射器对第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光是预先根据第一距离、第二距离以及第一距离和第二距离之间的夹角去调节反射器相对于指纹识别区域的倾斜角来实现的，以确保反射器的第二反射光能够照射到光学指纹传感器。

作为一种可能的实施方式，在所述指纹识别装置中，所述指纹识别区域包括多个指纹识别子区域，所述反射器包括多个反射单元，所述多个反射单元分别与多个指纹识别子区域对应；所述每个反射单元用于接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光。

作为一种可能的实施方式，在所述指纹识别装置中，每个指纹识别子区域的大小与光学指纹传感器的大小相同。

作为一种可能的实施方式，在所述指纹识别装置中，所述反射器由反光物质制成。

本发明实施例另一方面公开了一种指纹识别方法，其应用于具有显示屏、反射器和光学指纹传感器的终端，所述反射器与显示屏的指纹识别区域对应设置；所述指纹识别方法包括：

当指纹识别区域上接收到物体的触摸信号时，通过位于指纹识别区域上方的所述物体产生照射到反射器的第一反射光；其中，所述第一反射光是由显示屏发出的光线在所述物体上发生反射而产生的；

通过设置于显示屏下方的反射器接收所述第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到光学指纹传感器的第二反射光；

通过设置于显示屏下方的光学指纹传感器采集所述第二反射光，并根据采集到的第二反射光进行指纹图像的采集。

作为一种可能的实施方式，在所述指纹识别方法中，所述反射器与指纹识别区域之间具有第一距离，所述光学指纹传感器与指纹识别区域之间具有第二距离；所述指纹方法还包括：

预先根据第一距离、第二距离以及第一距离和第二距离之间的夹角去调节反射器相对于指纹识别区域的倾斜角，以确保反射器产生的第二反射光能够照射到光学指纹传感器。

作为一种可能的实施方式，在所述指纹识别方法中，所述指纹识别区域包括多个指纹识别子区域，所述反射器包括多个反射单元，所述多个反射单元分别与多个指纹识别子区域对应；所述通过反射器接收第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到光学指纹传感器的第二反射光包括：

通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光。

作为一种可能的实施方式，在所述指纹识别方法中，所述通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光包括：

通过位于对应指纹识别子区域下方的每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光。

作为一种可能的实施方式，在所述指纹识别方法中，所述通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光包括：

通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到与每个指纹识别子区域的大小相同的光学指纹传感器的第二反射光。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例公开了上述指纹识别方法和指纹识别装置，其可以实现屏下光学指纹识别，提高了用户体验；尤其是可以实现多点屏幕指纹识别，给用户带来了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。

图1为本申请实施例可以适用的终端设备的一种视角的结构示意图。

图2为本申请实施例可以适用的终端设备的另一种视角的结构示意图。

图3为根据第一距离、第二距离以及第一距离和第二距离之间的夹角去调节反射器相对于指纹识别区域的倾斜角的示意图。

图4为本发明一种实施例的指纹识别方法的流程图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种指纹识别方法和指纹识别装置，其提出了另一种方式的光学指纹识别技术。

下面将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，都属于本发明保护的范围。

作为一种常见的应用场景，本申请实施例提供的指纹识别方法和指纹识别装置可以应用在智能手机、平板电脑以及其他具有显示屏的移动终端或者其它终端设备；更具体地，在上述终端设备中，指纹识别系统可以具体为光学指纹系统，其可以设置在显示屏下方的局部区域或者全部区域，从而形成屏下(Under-display)光学指纹识别系统。

如图1所示为本申请实施例可以适用的终端设备100的一种视角的结构示意图，图2为本申请实施例可以适用的终端设备100的另一种视角的结构示意图。

请参阅图1和图2，该终端设备100的光学指纹系统包括显示屏120和指纹识别装置130。其中，指纹识别装置130设置在显示屏120下方的局部区域。光学指纹装置140可以具体为光学传感器，其包括具有多个光学感应单元的感应阵列。如图1所示，所述指纹识别区域103位于显示屏120的显示区域102之中，因此，使用者在需要对所述终端设备100进行解锁或者其他指纹验证的时候，只需要将手指按压在位于显示屏120的指纹识别区域103，便可以实现指纹输入。由于指纹检测可以在屏内实现，因此采用上述结构的终端设备100无需在正面专门预留空间来设置指纹按键(例如Home键)，从而可以采用全面屏方案，即所述显示屏120的显示区域102可以基本扩展到整个终端设备100的正面。

作为一种优选的实施例，所述显示屏120可以为自发光显示屏，其采用自发光显示单元作为显示像素，比如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。以采用OLED显示屏为例，所述指纹识别装置130可以利用OLED显示屏120位于所述指纹识别区域103的OLED显示单元(即OLED光源)来作为光学指纹检测的激励光源。并且，所述指纹识别装置130所包括的光学指纹传感器134具体为光探测器(Photo detector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，所述光探测器可以作为如上所述的光学感应单元。

指纹识别装置130包括设置在显示屏下方的反射器132和设置在显示屏下方的光学指纹传感器134。反射器132与所述显示屏120的指纹识别区域103对应设置。在本发明实施例中，指纹识别区域103位于所述显示屏120的至少部分显示区域。

所述反射器132用于接收位于指纹识别区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器134的第二反射光；其中，所述第一反射光是由显示屏120发出的光线在所述物体上发生反射而产生并照射到反射器132的光线。

其中，所述光学指纹传感器134用于采集所述第二反射光，并根据采集到的第二反射光进行指纹图像的采集。

所述显示屏120发出的光线在指纹识别区域103呈现预设图案，所述预设图案用于指示所述指纹识别区域103在所述显示屏120中的位置，以便于用户根据所述预设图案确定所述指纹识别区域103。

如此，当手指触摸、按压或者接近在指纹识别区域103时，所述指纹识别区域103的显示单元发出的光线在手指表面的指纹发生发射并形成第一反射光，其中所述手指指纹的脊和谷的反射光是不同的。由于反射器与所述显示屏120的指纹识别区域103对应设置，第一反射光照射到反射器132；反射器132用于接收所述第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器134的第二反射光；光学指纹传感器134将接收到的第二反射光转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于所述指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而可以在所述终端设备100实现光学指纹识别功能。

作为一种解释，所述反射器132与指纹识别区域103之间具有第一距离，所述光学指纹传感器134与指纹识别区域103之间具有第二距离；所述反射器132对第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器134的第二反射光是预先根据第一距离、第二距离以及第一距离和第二距离之间的夹角去调节反射器132相对于指纹识别区域103的倾斜角来实现的，以确保反射器132的第二反射光能够照射到光学指纹传感器134。

具体地，请参考图3，反射器132与指纹识别区域103之间具有第一距离X1，光学指纹传感器134与指纹识别区域103之间具有第二距离X2；第一距离X1与第二距离X2之间的夹角为θ1；由余弦定理可知，X3²＝x1²+x2²-2x1x2cosθ1，由此公式可以计算出光学指纹传感器134与反射器132之间的第三距离X3。

由于第三距离X3为已知值，由余弦定理可知，由此公式可以计算出第一距离X1与第三距离X3之间的夹角θ2；由于θ2为已知值，因此反射器132相对于指纹识别区域103的倾斜角 由此准确地验证了下述理论：反射器132对第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器134的第二反射光是预先根据第一距离、第二距离以及第一距离和第二距离之间的夹角去调节反射器132相对于指纹识别区域103的倾斜角来实现的，以确保反射器132的第二反射光能够照射到光学指纹传感器134。

在本发明实施例中，所述指纹识别区域103包括多个指纹识别子区域，所述反射器132包括多个反射单元，所述多个反射单元分别与多个指纹识别子区域对应；所述每个反射单元用于接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器134的第二反射光。作为一种非限定的实施例，每个指纹识别子区域的大小与光学指纹传感器的大小相同。

作为一种解释，每个反射单元与对应的指纹识别子区域之间具有第一距离，所述光学指纹传感器134与所述对应的指纹识别子区域之间具有第二距离；所述每个反射单元对第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器134的第二反射光是预先根据第一距离、第二距离以及第一距离和第二距离之间的夹角去调节每个反射单元相对于对应的指纹识别子区域的倾斜角来实现的，以确保每个反射单元的第二反射光能够照射到光学指纹传感器134。

作为一种非限定的实施例，所述反射器由反光物质制成。反光物质包括反光布、反光玻璃或者反光膜等。

图4为本发明一种实施例的指纹识别方法400的流程图。指纹识别方法400应用于图1和图2所示具有显示屏120、反射器132和光学指纹传感器134的终端100，反射器132与显示屏120的指纹识别区域103对应设置；所述指纹识别方法400包括：步骤402、步骤404和步骤406。

步骤402：当指纹识别区域103上接收到物体的触摸信号时，通过位于指纹识别区域103上方的所述物体产生照射到反射器132的第一反射光；其中，所述第一反射光是由显示屏120发出的光线在所述物体上发生反射而产生的。

步骤404：通过设置于显示屏120下方的反射器132接收所述第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到光学指纹传感器134的第二反射光。

步骤406：通过设置于显示屏120下方的光学指纹传感器134采集所述第二反射光，并根据采集到的第二反射光进行指纹图像的采集。

作为一种非限定的实施例，所述反射器与指纹识别区域之间具有第一距离，所述光学指纹传感器与指纹识别区域之间具有第二距离；所述指纹方法400还包括：预先根据第一距离、第二距离以及第一距离和第二距离之间的夹角去调节反射器相对于指纹识别区域的倾斜角，以确保反射器产生的第二反射光能够照射到光学指纹传感器。

在本发明实施例中，所述指纹识别区域103包括多个指纹识别子区域，所述反射器132包括多个反射单元，所述多个反射单元分别与多个指纹识别子区域对应；步骤404中所述通过反射器132接收第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到光学指纹传感器134的第二反射光包括：通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器134的第二反射光。

作为一种非限定的举例，所述通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光包括：通过位于对应指纹识别子区域下方的每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光。

作为一种非限定的举例，所述通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光包括：通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到与每个指纹识别子区域的大小相同的光学指纹传感器134的第二反射光。

现在的屏幕指纹识别均是固定单点的指纹识别。缺点是：1，需要进行熄屏显示来提示用户指纹识别区域在哪里，这样会导致屏幕烧屏；2，单点的指纹识别区域会导致用户使用起来体验不好。

本发明实施例所述多点屏幕指纹识别方案通过在屏幕下方增加反光物质，来对屏幕入射的光线进行反射，反射到指纹传感器上。1，把需要进行屏幕指纹识别的区域确定下来，并把该区域划分成多个小区域(小区域大小与指纹传感器相同)；2，确定指纹传感器的位置，并且在屏幕识别每个小区域下添加反光物质。3，根据指纹传感器位置、屏幕识别区域与反光物质的距离、传感器与屏幕识别区域的距离来调整反光物质的反光角度。确保每个反光物质都能完全将对应小区域的光完整反射到指纹传感器中。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种指纹识别装置，其特征在于，应用于具有显示屏的终端，所述指纹识别装置包括：

设置在显示屏下方的光学指纹传感器；

设置在显示屏下方的反射器，与所述显示屏的指纹识别区域对应设置；所述反射器用于接收位于指纹识别区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光；其中，所述第一反射光是由显示屏发出的光线在所述物体上发生反射而产生并照射到反射器的光线；

其中，所述光学指纹传感器用于采集所述第二反射光，并根据采集到的第二反射光进行指纹图像的采集。

2.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于：所述反射器与指纹识别区域之间具有第一距离，所述光学指纹传感器与指纹识别区域之间具有第二距离；所述反射器对第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光是预先根据第一距离、第二距离以及第一距离和第二距离之间的夹角去调节反射器相对于指纹识别区域的倾斜角来实现的，以确保反射器的第二反射光能够照射到光学指纹传感器。

3.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于：所述指纹识别区域包括多个指纹识别子区域，所述反射器包括多个反射单元，所述多个反射单元分别与多个指纹识别子区域对应；所述每个反射单元用于接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光。

4.如权利要求3所述的指纹识别装置，其特征在于：每个指纹识别子区域的大小与光学指纹传感器的大小相同。

5.如权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于：所述反射器由反光物质制成。

6.一种指纹识别方法，其特征在于，应用于具有显示屏、反射器和光学指纹传感器的终端，所述反射器与显示屏的指纹识别区域对应设置；所述指纹识别方法包括：

当指纹识别区域上接收到物体的触摸信号时，通过位于指纹识别区域上方的所述物体产生照射到反射器的第一反射光；其中，所述第一反射光是由显示屏发出的光线在所述物体上发生反射而产生的；

通过设置于显示屏下方的反射器接收所述第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到光学指纹传感器的第二反射光；

通过设置于显示屏下方的光学指纹传感器采集所述第二反射光，并根据采集到的第二反射光进行指纹图像的采集。

7.如权利要求6所述的指纹识别方法，其特征在于，所述反射器与指纹识别区域之间具有第一距离，所述光学指纹传感器与指纹识别区域之间具有第二距离；所述指纹方法还包括：

预先根据第一距离、第二距离以及第一距离和第二距离之间的夹角去调节反射器相对于指纹识别区域的倾斜角，以确保反射器产生的第二反射光能够照射到光学指纹传感器。

8.如权利要求6所述的指纹识别方法，其特征在于，所述指纹识别区域包括多个指纹识别子区域，所述反射器包括多个反射单元，所述多个反射单元分别与多个指纹识别子区域对应；所述通过反射器接收第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到光学指纹传感器的第二反射光包括：

通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光。

9.如权利要求6所述的指纹识别方法，其特征在于，所述通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光包括：

通过位于对应指纹识别子区域下方的每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光。

10.如权利要求6所述的指纹识别方法，其特征在于，所述通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到所述光学指纹传感器的第二反射光包括：

通过每个反射单元接收位于对应指纹识别子区域上方的物体产生的第一反射光，并对所述第一反射光进行反射以产生照射到与每个指纹识别子区域的大小相同的光学指纹传感器的第二反射光。