CN108509901B - 终端设备以及超声指纹处理方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种终端设备，包括：屏幕和设置在屏幕下方的指纹模组，其中，指纹模组具有：超声指纹采集模组，用于利用超声波采集指纹信息；以及超声频率校准模组，用于对超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准，使得超声指纹采集模组以校准后的超声波发射频率为工作频率时能够采集到清晰度满足预设条件的指纹图像。本公开还提供了一种超声指纹处理方法、一种计算机设备以及一种非易失性存储介质。

Description

终端设备以及超声指纹处理方法

技术领域

本公开涉及一种终端设备以及超声指纹处理方法。

背景技术

随着电子技术的不断发展，以及用户需求的不断增加，越来越多的电子设备尤其是移动设备，都设置有指纹传感器。为提高用户体验，一般将指纹传感器集成在屏幕等玻璃下方。目前超声指纹传感器已经开始在手机上应用，可以支持不同材质如金属，玻璃，塑料等的盖板方案。并且超声指纹传感器的隐藏式设计能够保证手机屏幕的完整性，从而能够进一步提高用户体验。

然而，在实现本公开构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在以下缺陷：超声波指纹识别对表面盖板工艺要求严格，盖板工艺差别容易影响设备的整机性能。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种终端设备，包括：屏幕和设置在上述屏幕下方的指纹模组，其中，上述指纹模组具有：超声指纹采集模组，用于利用超声波采集指纹信息；以及超声频率校准模组，用于对上述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准，使得上述超声指纹采集模组以校准后的超声波发射频率为工作频率时能够采集到清晰度满足预设条件的指纹图像。

可选地，上述超声频率校准模组还用于：在指纹模组功能测试阶段对上述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或在终端设备整机组装阶段对上述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或在指纹识别系统启动阶段对上述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准。

可选地，上述超声频率校准模组包括：第一图像采集器、频率调节器和图像比较器，其中：在校准上述超声指纹采集模组的超声波发射频率的过程中，上述第一图像采集器先以第一超声波发射频率为工作频率采集第一指纹图像，再在上述频率调节器将上述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为大于上述第一超声波发射频率的第二超声波发射频率后，以上述第二超声波发射频率为工作频率采集第二指纹图像，在经上述图像比较器比较上述第一指纹图像和上述第二指纹图像的清晰度后，若上述第一指纹图像的清晰度不低于上述第二指纹图像的清晰度，则在上述频率调节器将上述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为小于上述第一超声波发射频率的第三超声波发射频率后，上述第一图像采集器再以上述第三超声波发射频率为工作频率采集第三指纹图像，在经上述图像比较器比较上述第一指纹图像和上述第三指纹图像的清晰度后，若上述第一指纹图像的清晰度不低于上述第三指纹图像的清晰度，则将上述第一超声波发射频率设置为默认工作频率。

可选地，在校准上述超声指纹采集模组的超声波发射频率的过程中：若上述第一指纹图像的清晰度低于上述第二指纹图像的清晰度，则继续使上述频率调节器将上述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为大于上述第二超声波发射频率的第四超声波发射频率后，上述第一图像采集器再以上述第四超声波发射频率为工作频率采集第四指纹图像，进而再经由上述图像比较器比较上述第二指纹图像和上述第四指纹图像的清晰度，如此循环，直到上述第二指纹图像的清晰度不低于上述第四指纹图像的清晰度为止；和/或若上述第一指纹图像的清晰度低于上述第三指纹图像的清晰度，则继续使上述频率调节器将上述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为小于上述第三超声波发射频率的第五超声波发射频率后，上述第一图像采集器再以上述第五超声波发射频率为工作频率采集第五指纹图像，进而再经由上述图像比较器比较上述第三指纹图像和上述第五指纹图像的清晰度，如此循环，直到上述第三指纹图像的清晰度不低于上述第五指纹图像的清晰度为止。

可选地，上述超声指纹采集模组包括：第一超声指纹传感器、第二图像采集器和图像传输器；以及上述超声频率校准模组包括：第二超声指纹传感器，其中，上述第一超声指纹传感器与上述第二超声指纹传感器为同一超声指纹传感器。

本公开的另一个方面提供了一种超声指纹处理方法，应用于包括屏幕和设置在上述屏幕下方的指纹模组的终端设备，上述方法包括：利用上述指纹模组的超声频率校准模组对上述指纹模组的超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准，使得上述超声指纹采集模组以校准后的超声波发射频率为工作频率时能够采集到清晰度满足预设条件的指纹图像；以及使上述超声指纹采集模组利用以校准后的超声波发射频率为工作频率超声波采集指纹信息。

可选地，上述方法还包括利用上述超声频率校准模组：在指纹模组功能测试阶段对上述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或在终端设备整机组装阶段对上述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或在指纹识别系统启动阶段对上述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准。

可选地，上述超声频率校准模组包括：第一图像采集器、频率调节器和图像比较器，在校准上述超声指纹采集模组的超声波发射频率的过程中：控制上述第一图像采集器先以第一超声波发射频率为工作频率采集第一指纹图像；再在控制上述频率调节器将上述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为大于上述第一超声波发射频率的第二超声波发射频率后，控制上述第一图像采集器以上述第二超声波发射频率为工作频率采集第二指纹图像；在控制上述图像比较器比较上述第一指纹图像和上述第二指纹图像的清晰度后，若上述第一指纹图像的清晰度不低于上述第二指纹图像的清晰度，则在控制上述频率调节器将上述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为小于上述第一超声波发射频率的第三超声波发射频率后，再控制上述第一图像采集器以上述第三超声波发射频率为工作频率采集第三指纹图像；以及在控制上述图像比较器比较上述第一指纹图像和上述第三指纹图像的清晰度后，若上述第一指纹图像的清晰度不低于上述第三指纹图像的清晰度，则将上述第一超声波发射频率设置为默认工作频率。

可选地，在校准上述超声指纹采集模组的超声波发射频率的过程中：若上述第一指纹图像的清晰度低于上述第二指纹图像的清晰度，则控制上述频率调节器将上述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为大于上述第二超声波发射频率的第四超声波发射频率后，再控制上述第一图像采集器以上述第四超声波发射频率为工作频率采集第四指纹图像，进而再控制上述图像比较器比较上述第二指纹图像和上述第四指纹图像的清晰度，如此循环，直到上述第二指纹图像的清晰度不低于上述第四指纹图像的清晰度为止；和/或若上述第一指纹图像的清晰度低于上述第三指纹图像的清晰度，则控制上述频率调节器将上述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为小于上述第三超声波发射频率的第五超声波发射频率后，再控制上述第一图像采集器以上述第五超声波发射频率为工作频率采集第五指纹图像，进而再控制上述图像比较器比较上述第三指纹图像和上述第五指纹图像的清晰度，如此循环，直到上述第三指纹图像的清晰度不低于上述第五指纹图像的清晰度为止。

可选地，上述超声指纹采集模组包括：第一超声指纹传感器、第二图像采集器和图像传输器；以及上述超声频率校准模组包括：第二超声指纹传感器，其中，上述第一超声指纹传感器与上述第二超声指纹传感器为同一超声指纹传感器。

本公开的另一方面提供了一种计算机设备，包括一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行时，使得上述一个或多个处理器实现如上所述的方法。

本公开的另一方面提供了一种非易失性存储介质，存储有计算机可执行指令，上述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

本公开的另一方面提供了一种计算机程序，上述计算机程序包括计算机可执行指令，上述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的终端设备和超声指纹处理方法的应用场景；

图2示意性示出了根据本公开实施例的终端设备的框图；

图3示意性示出了根据本公开另一实施例的终端设备的框图；

图4示意性示出了根据本公开再一实施例的终端设备的框图；

图5示意性示出了根据本公开实施例的超声指纹处理方法的流程图；以及

图6示意性示出了根据本公开实施例的适于实现超声指纹处理方法计算机设备的框图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。

附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。

因此，本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本公开的上下文中，计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

本公开的实施例提供了一种超声指纹处理方法以及能够应用该方法的终端设备。该终端设备包括屏幕和设置在屏幕下方的指纹模组，其中，指纹模组具有：超声指纹采集模组，用于利用超声波采集指纹信息；以及超声频率校准模组，用于对超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准，使得超声指纹采集模组以校准后的超声波发射频率为工作频率时能够采集到清晰度满足预设条件的指纹图像。

图1示意性示出了根据本公开实施例的终端设备和超声指纹处理方法的应用场景。需要注意的是，图1所示仅为可以应用本公开实施例的场景的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。

如图1所示，随着电子技术的不断发展，以及用户需求的不断增加，越来越多的电子设备尤其是移动设备，都设置有指纹传感器。为提高用户体验，一般将指纹传感器集成在屏幕等玻璃下方。目前超声指纹传感器已经开始在手机上应用，可以支持不同材质如金属，玻璃，塑料等的盖板方案。并且超声指纹传感器的隐藏式设计能够保证手机屏幕的完整性，从而能够进一步提高用户体验。但是，超声波指纹识别对表面盖板工艺要求严格，盖板工艺差别容易影响设备的整机性能。在这种场景下，可以采用本公开提供的技术方案来重新校准超声指纹传感器的工作频率，减轻甚至消除盖板工艺差别对设备整机性能的影响。

图2示意性示出了根据本公开实施例的终端设备的框图。

如图2所示，该终端设备包括：屏幕(未图示)和设置在所述屏幕下方的指纹模组200，其中，所述指纹模组200具有：

超声指纹采集模组202，用于利用超声波采集指纹信息；以及

超声频率校准模组204，用于对所述超声指纹采集模组202的超声波发射频率进行校准，使得所述超声指纹采集模组202以校准后的超声波发射频率为工作频率时能够采集到清晰度满足预设条件的指纹图像。

具体地，超声指纹采集模组202可以利用超声波针对按压在屏幕上与指纹模组200对应位置的手指采集指纹信息得到指纹图像。更具体地，在频率校准过程中，超声频率校准模组204每改变一次超声波发射频率，超声指纹采集模组202都可以以改变后的超声波发射频率为工作频率，采集一次指纹信息，直到采集到清晰度满足预设条件的指纹图像为止。

在本公开实施例中，由于超声波发射频率不是一成不变的，而是可以根据实际需要比如屏幕盖板的材质、磨损程度、使用时间、是否有清洁等进行校准的，由于针对不同机器的机壳工艺一般会存在偏差，从而导致同一参数即同一超声波发射频率，单机差异比较大即单机在指纹图像清晰度方面的差异也比较大的客观实际，可以随时反复调整超声波发射频率以提高指纹图像的清晰度，进而满足超声波指纹识别对表面盖板工艺要求严格的需求，避免盖板工艺差别对整机性能的影响。

下面参考图3和图4，结合具体实施例对图2所示的终端设备做进一步说明。

作为一种可选的实施例，该超声频率校准模组还可以用于：在指纹模组功能测试阶段对该超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或在终端设备整机组装阶段对该超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或在指纹识别系统启动阶段对该超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准。

也即，本公开提供的超声指纹处理方案的应用范围和应用场景较广泛，可以在以下中的一个或多个阶段使用：指纹模组功能测试阶段、整机组装阶段、指纹识别系统启动阶段等。其中，在指纹模组功能测试阶段应用本公开提供的超声指纹处理方案，可以避免不同的驱动/软件(driver/FW)由于无法共用同一参数即同一超声波发射频率而导致后期管理和维护任务加大。在整机组装阶段应用本公开提供的超声指纹处理方案，可以避免盖板工艺差别而导致影响指纹图像清晰度的问题。由于用户实际操作过程中长时间的机壳磨损，表面平整度改变或者污渍等可能会影响指纹图像的清晰，因而本方案通过增加跟踪反馈机制，提供可靠的自校正方法，即在指纹识别系统启动阶段应用本公开提供的超声指纹处理方案，可以避免设备在使用过程中由于盖板磨损或者不清洁而导致影响指纹图像清晰度的问题。同时，通过本公开实施例提供的技术方案，可以很好地解决盖板工艺差异影响整机性能的问题，并且该方案不仅可以降低指纹传感器的设计复杂度，提高整体性能，而且可以简化验证流程，降低系统对盖板工艺的要求，提高设备良率，节省传感器成本。进一步，通过增加跟踪机制，可以不断提高和优化超声指纹性能，提高用户登录安全性。

作为一种可选的实施例，如图3所示，该超声频率校准模组204可以包括：第一图像采集器2042、频率调节器2044和图像比较器2046，其中：在校准该超声指纹采集模组202的超声波发射频率的过程中，该第一图像采集器2042先以第一超声波发射频率为工作频率采集第一指纹图像，再在该频率调节器2044将该超声指纹采集模组202的超声波发射频率调整为大于该第一超声波发射频率的第二超声波发射频率后，以该第二超声波发射频率为工作频率采集第二指纹图像，在经该图像比较器比较该第一指纹图像和该第二指纹图像的清晰度后，若该第一指纹图像的清晰度不低于该第二指纹图像的清晰度，则在该频率调节器2044将该超声指纹采集模组202的超声波发射频率调整为小于该第一超声波发射频率的第三超声波发射频率后，该第一图像采集器2042再以该第三超声波发射频率为工作频率采集第三指纹图像，在经该图像比较器2046比较该第一指纹图像和该第三指纹图像的清晰度后，若该第一指纹图像的清晰度不低于该第三指纹图像的清晰度，则将该第一超声波发射频率设置为默认工作频率。

作为一种可选的实施例，在校准该超声指纹采集模组的超声波发射频率的过程中：若该第一指纹图像的清晰度低于该第二指纹图像的清晰度，则继续使该频率调节器将该超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为大于该第二超声波发射频率的第四超声波发射频率后，该第一图像采集器再以该第四超声波发射频率为工作频率采集第四指纹图像，进而再经由该图像比较器比较该第二指纹图像和该第四指纹图像的清晰度，如此循环，直到该第二指纹图像的清晰度不低于该第四指纹图像的清晰度为止；和/或若该第一指纹图像的清晰度低于该第三指纹图像的清晰度，则继续使该频率调节器将该超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为小于该第三超声波发射频率的第五超声波发射频率后，该第一图像采集器再以该第五超声波发射频率为工作频率采集第五指纹图像，进而再经由该图像比较器比较该第三指纹图像和该第五指纹图像的清晰度，如此循环，直到该第三指纹图像的清晰度不低于该第五指纹图像的清晰度为止。

具体地，根据机器盖板的属性，在指纹模组功能测试阶段写入默认工作频率F0，将F0作为基准工作频率，动态地自动校正F0。即在校准超声波发射频率的过程中，使第一图像采集器2042先以F0采集一指纹图像并计算图像清晰度D0，随后通过频率调节器2044将超声指纹采集模组202的超声波发射频率调整为F1＝(F0+dF)，其中，dF＞0，再使第一图像采集器2042以F1采集一指纹图像并计算图像清晰度D1，判断D1＞D0？如果是，则令D0＝D1，并重复上述操作，直到D1≤D0为止；如果否，则通过频率调节器2044将超声指纹采集模组202的超声波发射频率调整为F2＝(F0-dF)，其中，dF＞0，再使第一图像采集器2042以F2采集一指纹图像并计算图像清晰度D2，判断D2＞D0？如果是，则令D0＝D2，并重复上述操作，直到D2≤D0为止；如果否，则将F2设置为工作频率。

此外，在每次系统启动后，开启判断流程，即通过动态调整工作频率，同时采集三个频点F0，F0+dF，F0-dF的超声波发射频率，判断默认工作频率下的指纹图像是否为清晰度最高的图像。如果不是清晰度最高图像，则开启一次自动校验程序，否则按照默认工作频率采集指纹图像。

通过本公开实施例，在开启自动校准程序后，当手指触碰超声指纹传感器sensor时，通过动态调整超声波发射频率，采集不同频率下的指纹图像，通过图像清晰度(包括锐度和对比度等)评价算法D(f)，比对图像品质特性，得到清晰的影像，并将对应的频率参数作为默认工作频率，因而可以支持不同材质和厚度的盖板，降低了对各种盖板的材质工艺要求，并且通过软件方法很好地解决了单机差异问题，节省了结构成本。同时，通过本公开实施例还可以降低研发成本，优化开发流程，并且简化产线生产流程。并且自动校准流程不需人为参与，可以提供生产效率，节省成本。

作为一种可选的实施例，如图4所示，该超声指纹采集模组202可以包括：第一超声指纹传感器2022、第二图像采集器2024和图像传输器2026；以及该超声频率校准模组204还可以包括：第二超声指纹传感器，其中，该第一超声指纹传感器与该第二超声指纹传感器为同一超声指纹传感器。

具体地，硬件架构如图所示，通过在超声系统中，加入频率调节器，图像比较器，实现对图像画质动态调整，得到最佳工作频率，并且使超声指纹采集模组202和超声频率校准模组204共用一个超声指纹传感器不仅可以简化硬件结构，而且可以节约传感器的成本。

图5示意性示出了根据本公开实施例的超声指纹处理方法的流程图。

如图5所示，该方法应用于包括屏幕和设置在所述屏幕下方的指纹模组的终端设备(如图2～图4所示)，包括操作S501～S502。

在操作S501，利用该指纹模组的超声频率校准模组对该指纹模组的超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准，使得该超声指纹采集模组以校准后的超声波发射频率为工作频率时能够采集到清晰度满足预设条件的指纹图像。

在操作S502，使该超声指纹采集模组利用以校准后的超声波发射频率为工作频率超声波采集指纹信息。

在本公开实施例中，由于超声波发射频率不是一成不变的，而是可以根据实际需要比如屏幕盖板的材质、磨损程度、使用时间、是否有清洁等进行校准的，由于针对不同机器的机壳工艺一般会存在偏差，从而导致同一参数即同一超声波发射频率，单机差异比较大即单机在指纹图像清晰度方面的差异也比较大的客观实际，可以随时反复调整超声波发射频率以提高指纹图像的清晰度，进而满足超声波指纹识别对表面盖板工艺要求严格的需求，避免盖板工艺差别对整机性能的影响。

下面结合具体实施例对图2所示的方法做进一步说明。

作为一种可选的实施例，该方法还包括利用该超声频率校准模组：在指纹模组功能测试阶段对该超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或在终端设备整机组装阶段对该超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或在指纹识别系统启动阶段对该超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准。

也即，本公开提供的超声指纹处理方案的应用范围和应用场景较广泛，可以在以下中的一个或多个阶段使用：指纹模组功能测试阶段、整机组装阶段、指纹识别系统启动阶段等。其中，在指纹模组功能测试阶段应用本公开提供的超声指纹处理方案，可以避免不同的驱动/软件(driver/FW)由于无法共用同一参数即同一超声波发射频率而导致后期管理和维护任务加大。在整机组装阶段应用本公开提供的超声指纹处理方案，可以避免盖板工艺差别而导致影响指纹图像清晰度的问题。由于用户实际操作过程中长时间的机壳磨损，表面平整度改变或者污渍等可能会影响指纹图像的清晰，因而本方案通过增加跟踪反馈机制，提供可靠的自校正方法，即在指纹识别系统启动阶段应用本公开提供的超声指纹处理方案，可以避免设备在使用过程中由于盖板磨损或者不清洁而导致影响指纹图像清晰度的问题。同时，通过本公开实施例提供的技术方案，可以很好地解决盖板工艺差异影响整机性能的问题，并且该方案不仅可以降低指纹传感器的设计复杂度，提高整体性能，而且可以简化验证流程，降低系统对盖板工艺的要求，提高设备良率，节省传感器成本。进一步，通过增加跟踪机制，可以不断提高和优化超声指纹性能，提高用户登录安全性。

作为一种可选的实施例，该超声频率校准模组包括：第一图像采集器、频率调节器和图像比较器，在校准该超声指纹采集模组的超声波发射频率的过程中：控制该第一图像采集器先以第一超声波发射频率为工作频率采集第一指纹图像；再在控制该频率调节器将该超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为大于该第一超声波发射频率的第二超声波发射频率后，控制该第一图像采集器以该第二超声波发射频率为工作频率采集第二指纹图像；在控制该图像比较器比较该第一指纹图像和该第二指纹图像的清晰度后，若该第一指纹图像的清晰度不低于该第二指纹图像的清晰度，则在控制该频率调节器将该超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为小于该第一超声波发射频率的第三超声波发射频率后，再控制该第一图像采集器以该第三超声波发射频率为工作频率采集第三指纹图像；以及在控制该图像比较器比较该第一指纹图像和该第三指纹图像的清晰度后，若该第一指纹图像的清晰度不低于该第三指纹图像的清晰度，则将该第一超声波发射频率设置为默认工作频率。

作为一种可选的实施例，在校准该超声指纹采集模组的超声波发射频率的过程中：若该第一指纹图像的清晰度低于该第二指纹图像的清晰度，则控制该频率调节器将该超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为大于该第二超声波发射频率的第四超声波发射频率后，再控制该第一图像采集器以该第四超声波发射频率为工作频率采集第四指纹图像，进而再控制该图像比较器比较该第二指纹图像和该第四指纹图像的清晰度，如此循环，直到该第二指纹图像的清晰度不低于该第四指纹图像的清晰度为止；和/或若该第一指纹图像的清晰度低于该第三指纹图像的清晰度，则控制该频率调节器将该超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为小于该第三超声波发射频率的第五超声波发射频率后，再控制该第一图像采集器以该第五超声波发射频率为工作频率采集第五指纹图像，进而再控制该图像比较器比较该第三指纹图像和该第五指纹图像的清晰度，如此循环，直到该第三指纹图像的清晰度不低于该第五指纹图像的清晰度为止。

通过本公开实施例，在开启自动校准程序后，当手指触碰超声指纹传感器sensor时，通过动态调整超声波发射频率，采集不同频率下的指纹图像，通过图像清晰度(包括锐度和对比度等)评价算法D(f)，比对图像品质特性，得到清晰的影像，并将对应的频率参数作为默认工作频率，因而可以支持不同材质和厚度的盖板，降低了对各种盖板的材质工艺要求，并且通过软件方法很好地解决了单机差异问题，节省了结构成本。同时，通过本公开实施例还可以降低研发成本，优化开发流程，并且简化产线生产流程。并且自动校准流程不需人为参与，可以提供生产效率，节省成本。

作为一种可选的实施例，该超声指纹采集模组包括：第一超声指纹传感器、第二图像采集器和图像传输器；以及该超声频率校准模组包括：第二超声指纹传感器，其中，该第一超声指纹传感器与该第二超声指纹传感器为同一超声指纹传感器。

具体地，硬件架构如图4所示，通过在超声系统中，加入频率调节器，图像比较器，实现对图像画质动态调整，得到最佳工作频率，并且使超声指纹采集模组202和超声频率校准模组204共用一个超声指纹传感器不仅可以简化硬件结构，而且可以节约传感器的成本。

根据本公开的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

例如，超声指纹采集模组202、超声频率校准模组204可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本公开的实施例，超声指纹采集模组202、超声频率校准模组204中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，超声指纹采集模组202、超声频率校准模组204中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

图6示意性示出了根据本公开实施例的适于实现超声指纹处理方法计算机设备的框图。图6示出的计算机系统仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，计算机设备600包括处理器610、计算机可读存储介质620。该计算机设备600可以执行根据本公开实施例的方法。

具体地，处理器610例如可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器610还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器610可以是用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

计算机可读存储介质620，例如可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，可读存储介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。可读存储介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

计算机可读存储介质620可以包括计算机程序621，该计算机程序621可以包括代码/计算机可执行指令，其在由处理器610执行时使得处理器610执行根据本公开实施例的方法或其任何变形。

计算机程序621可被配置为具有例如包括计算机程序模块的计算机程序代码。例如，在示例实施例中，计算机程序621中的代码可以包括一个或多个程序模块，例如包括621A、模块621B、……。应当注意，模块的划分方式和个数并不是固定的，本领域技术人员可以根据实际情况使用合适的程序模块或程序模块组合，当这些程序模块组合被处理器610执行时，使得处理器610可以执行根据本公开实施例的方法或其任何变形。

根据本公开的实施例，处理器610可以与超声指纹采集模组202、超声频率校准模组204进行交互，来执行根据本公开实施例的方法或其任何变形。

根据本发明的实施例，超声指纹采集模组202、超声频率校准模组204中的至少一个可以实现为参考图6描述的计算机程序模块，其在被处理器610执行时，可以实现上面描述的相应操作。

本公开还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当该一个或者多个程序被执行时，实现：利用该指纹模组的超声频率校准模组对该指纹模组的超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准，使得该超声指纹采集模组以校准后的超声波发射频率为工作频率时能够采集到清晰度满足预设条件的指纹图像；以及使该超声指纹采集模组利用以校准后的超声波发射频率为工作频率超声波采集指纹信息。

根据本公开的实施例，计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线、光缆、射频信号等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (8)

1.一种终端设备，包括：屏幕和设置在所述屏幕下方的指纹模组，其中，所述指纹模组具有：

超声指纹采集模组，用于利用超声波采集指纹信息；以及

超声频率校准模组，用于对所述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准，使得所述超声指纹采集模组以校准后的超声波发射频率为工作频率时能够采集到清晰度满足预设条件的指纹图像，其中，所述超声频率校准模组包括：第一图像采集器、频率调节器和图像比较器，其中，在校准所述超声指纹采集模组的超声波发射频率的过程中，所述第一图像采集器先以第一超声波发射频率为工作频率采集第一指纹图像，再在所述频率调节器将所述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为大于所述第一超声波发射频率的第二超声波发射频率后，以所述第二超声波发射频率为工作频率采集第二指纹图像，在经所述图像比较器比较所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的清晰度后，若所述第一指纹图像的清晰度不低于所述第二指纹图像的清晰度，则在所述频率调节器将所述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为小于所述第一超声波发射频率的第三超声波发射频率后，所述第一图像采集器再以所述第三超声波发射频率为工作频率采集第三指纹图像，在经所述图像比较器比较所述第一指纹图像和所述第三指纹图像的清晰度后，若所述第一指纹图像的清晰度不低于所述第三指纹图像的清晰度，则将所述第一超声波发射频率设置为默认工作频率。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其中，所述超声频率校准模组还用于：

在指纹模组功能测试阶段对所述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或

在终端设备整机组装阶段对所述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或

在指纹识别系统启动阶段对所述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准。

3.根据权利要求1所述的终端设备，其中，在校准所述超声指纹采集模组的超声波发射频率的过程中：

若所述第一指纹图像的清晰度低于所述第二指纹图像的清晰度，则继续使所述频率调节器将所述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为大于所述第二超声波发射频率的第四超声波发射频率后，所述第一图像采集器再以所述第四超声波发射频率为工作频率采集第四指纹图像，进而再经由所述图像比较器比较所述第二指纹图像和所述第四指纹图像的清晰度，如此循环，直到所述第二指纹图像的清晰度不低于所述第四指纹图像的清晰度为止；和/或

若所述第一指纹图像的清晰度低于所述第三指纹图像的清晰度，则继续使所述频率调节器将所述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为小于所述第三超声波发射频率的第五超声波发射频率后，所述第一图像采集器再以所述第五超声波发射频率为工作频率采集第五指纹图像，进而再经由所述图像比较器比较所述第三指纹图像和所述第五指纹图像的清晰度，如此循环，直到所述第三指纹图像的清晰度不低于所述第五指纹图像的清晰度为止。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的终端设备，其中：

所述超声指纹采集模组包括：第一超声指纹传感器、第二图像采集器和图像传输器；以及

所述超声频率校准模组包括：第二超声指纹传感器，其中，所述第一超声指纹传感器与所述第二超声指纹传感器为同一超声指纹传感器。

5.一种超声指纹处理方法，应用于包括屏幕和设置在所述屏幕下方的指纹模组的终端设备，所述方法包括：

利用所述指纹模组的超声频率校准模组对所述指纹模组的超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准，使得所述超声指纹采集模组以校准后的超声波发射频率为工作频率时能够采集到清晰度满足预设条件的指纹图像；以及

使所述超声指纹采集模组利用以校准后的超声波发射频率为工作频率超声波采集指纹信息；

在校准所述超声指纹采集模组的超声波发射频率的过程中：

控制第一图像采集器先以第一超声波发射频率为工作频率采集第一指纹图像；

再在控制频率调节器将所述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为大于所述第一超声波发射频率的第二超声波发射频率后，控制所述第一图像采集器以所述第二超声波发射频率为工作频率采集第二指纹图像；

在控制图像比较器比较所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的清晰度后，若所述第一指纹图像的清晰度不低于所述第二指纹图像的清晰度，则在控制所述频率调节器将所述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为小于所述第一超声波发射频率的第三超声波发射频率后，再控制所述第一图像采集器以所述第三超声波发射频率为工作频率采集第三指纹图像；以及

在控制所述图像比较器比较所述第一指纹图像和所述第三指纹图像的清晰度后，若所述第一指纹图像的清晰度不低于所述第三指纹图像的清晰度，则将所述第一超声波发射频率设置为默认工作频率。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法还包括利用所述超声频率校准模组：

在指纹模组功能测试阶段对所述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或

在终端设备整机组装阶段对所述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准；和/或

在指纹识别系统启动阶段对所述超声指纹采集模组的超声波发射频率进行校准。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，在校准所述超声指纹采集模组的超声波发射频率的过程中：

若所述第一指纹图像的清晰度低于所述第二指纹图像的清晰度，则控制所述频率调节器将所述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为大于所述第二超声波发射频率的第四超声波发射频率后，再控制所述第一图像采集器以所述第四超声波发射频率为工作频率采集第四指纹图像，进而再控制所述图像比较器比较所述第二指纹图像和所述第四指纹图像的清晰度，如此循环，直到所述第二指纹图像的清晰度不低于所述第四指纹图像的清晰度为止；和/或

若所述第一指纹图像的清晰度低于所述第三指纹图像的清晰度，则控制所述频率调节器将所述超声指纹采集模组的超声波发射频率调整为小于所述第三超声波发射频率的第五超声波发射频率后，再控制所述第一图像采集器以所述第五超声波发射频率为工作频率采集第五指纹图像，进而再控制所述图像比较器比较所述第三指纹图像和所述第五指纹图像的清晰度，如此循环，直到所述第三指纹图像的清晰度不低于所述第五指纹图像的清晰度为止。

8.根据权利要求5~7中任一项所述的方法，其中：

所述超声指纹采集模组包括：第一超声指纹传感器、第二图像采集器和图像传输器；以及

所述超声频率校准模组包括：第二超声指纹传感器，其中，所述第一超声指纹传感器与所述第二超声指纹传感器为同一超声指纹传感器。

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