CN109697402A - 一种指纹信息的获取方法及指纹识别装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种用于光学指纹识别的终端显示屏扫描方法，用于提高光学指纹识别性能。本申请方法包括：若检测到终端屏幕上的启动操作，获取第一向量集合，所述第一向量集合中包括A个相互正交或相互准正交的数据向量，每个所述数据向量中包括多个数据元素，所述A为大于1的整数；依次使用每个所述数据向量中的数据元素控制指纹识别区域内的最小像素单元发光，直至完成对所述指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，以获取所述指纹识别区域对应的第二向量集合，所述第二向量集合中携带有指纹信息；利用所述第一向量集合解调所述第二向量集合，以得到所述指纹识别区域内所有的指纹信息。

Description

一种指纹信息的获取方法及指纹识别装置
本申请要求于2017年10月20日提交中国专利局、申请号为201710996402.5、发明名称为“一种用于光学指纹识别的终端显示屏扫描方法及相关装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及光学指纹识别技术领域，尤其涉及一种用于光学指纹识别的指纹信息的获取方法及指纹识别装置。
背景技术
指纹识别技术涉及众多技术研究领域，并且被广泛应用于工作和生活中。目前，指纹识别技术主要包括电容式指纹识别技术、超声波式指纹识别技术和光学式指纹识别技术，目前在包括智能手机、平板电脑和笔记本电脑在内的各类终端设备中，大多数采用光学式指纹识别技术。
光学式指纹识别技术中将在终端显示屏内集成光电检测器(photo detector，PD)等置于显示内部，或者，置于显示屏下方。将终端显示屏像素点的自发光作为光源对手指进行照射，PD接收手指表面反射的光信号，并将光信号转化为电信号，进一步对电信号进行处理，得到指纹信息。
由于像素点光线之间会相互干扰，称之为余辉干扰，因此，在PD接收到的光信号中会存在干扰信号，获取得到的指纹信息的准确性较低，影响指纹识别性能。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例第一方面提供了一种指纹信息的获取方法，包括：首先，若检测到终端屏幕上的启动操作，获取第一向量集合，该第一向量集合中包括A个(A大于或等于2)相互正交或者相互准正交的数据向量，每个数据向量中包括多个数据元素；其次，依次使用每个数据向量中的数据元素控制指纹识别区域内的最小像素单元发光，直到完成对指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，以获取指纹区域内对应的第二向量集合，该第二向量集合中携带有指纹信息；最终，利用第一向量集合解调第二向量集合，以得到该指纹识别区域内所有的指纹信息。
其中，向量相互正交是指满足如下两个条件：(1)对于两个不同的向量，两个向量之间的内积为0；(2)对于任意一个向量，该向量自身的内积不为0，这两个条件可用如下公式表示：
(1)Wi*Wj＝0.i≠j；
(2)Wi*Wj＝A,i＝j；
其中，W表示向量，下标i、j用于指示向量的编号。
向量相互准正交是指在上述条件(2)满足的基础上，条件(1)中的两个向量的内积为接近于0的一个非常小的数(可以是正数或者负数)，例如，0.1，-0.05之类的数，本领域技术人员知道可以根据对精度的要求设计具体的值，这里并不赘述。
相互正交或者相互准正交的向量构造为现有技术，例如，简单的可以将向量的一些元素设置成一定数量的0来实现正交，例如，假设有三个向量，一个向量可以是{1,0,0,0}，另一个是{0,1,0,0}，第三个是{0,0,0,1}。此外，还可以通过其他已知或未知的各种算法来构造更复杂相互正交的向量，例如，Patric Ostergard提出的模拟退火算法。
从以上技术方案可以看出，本申请技术方案具有以下优点：本申请利用第一向量集合中的A组相互正交的数据向量控制指纹识别区域内所有的最小像素点发光，以获取携带有指纹识别区域内指纹信息的第二向量集合，最终，通过使用第一向量集合对第二向量集合进行解调，以得到指纹识别区域内所有的指纹信息。可以理解的是，由于各个数据向量之间是相互正交的，在通过数据向量控制最小像素单元发光过程中，可以降低最小像素单元的发光光线之间相互干扰，从而通过解调得到的指纹信息更加准确，提高了获取指纹信息的准确性，以及提高了指纹识别性能。可以理解，相互准正交的数据向量的特性跟相互正交的数据向量差不多，因此，也能产生类似的效果，即也能降低最小像素单元的发光光线之间相互干扰，从而提高指纹识别性能。
结合本申请实施例的第一方面，在本申请实施例的第一方面的第一种可能的实现方式中，所述依次使用每个所述数据向量中的数据元素控制所述指纹识别区域内的最小像素单元发光，包括：(1)先使用每个所述数据向量中一个序号相同的数据元素按预定顺序控制最小像素单元发光；(2)再使用每个所述数据向量中另一个序号相同的数据元素按所述预定顺序控制最小像素单元发光；(3)重复执行(1)和(2)过程，直至使用每个所述数据向量中的最后一个序号相同的数据元素控制所述指纹识别区域内的最小像素单元发光；(4)若还未完成对所述指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，重复执行(1)、(2)和(3)过程，直至完成。
在该种实现方法中，先后按照预定顺序分别使用序号相同的数据元素控制最小像素单元发光，即使最小像素单元按照预定顺序被点亮，由于最小像素单元被点亮之后会发光一段时间后熄灭，因此，按照预定顺便先后点亮最小像素单元可以使得在前一个被点亮最小像素单元对下一个被点亮的最小像素单元的余光干扰被降低，甚至被消除，进而使得获取到的指纹数据准确性更高。
结合本申请实施例的第一方面，和第一方面的第一种可能的实现方式，在本申请实施例的第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一向量集合是由三维矩阵M[I,J,K]构造得到的，I，J，K依次为所述三维矩阵M[I,J,K]在X，Y，Z方向上的维度，其中，所述三维矩阵M[I,J,K]中在X和Y平面上坐标位置不相同的列向量之间相互正交，所述A等于I和J之积，一个所述数据向量为所述三维矩阵M[I,J,K]中任一个在X和Y平面上坐标位置相同的列向量，一个所述数据向量中包括K个数据元素。
在该种实现方式中，通过三维矩阵构造得到第一向量集合中相互正交的数据向量，具体实现中可以通过模拟退火算法等来构造得到三维矩阵。由于数据向量之间需要相互正交，数据向量越多，其构造难度越大，但通过转换为三维矩阵并通过三维矩阵特性进行构造，可以有效地降低构造难度，并且，还可以通过计算机实现复杂的构造算法，如上述模拟退火算法，因此，通过三维矩阵构造第一向量集合，其实现方法较为简单方便，并且可以快速准确地完成构造。
结合本申请实施例的第一方面的第一种可能的实现方式，在本申请实施例的第一方面的第三种可能的实现方式中，一个所述数据向量对应一个或者多个最小像素单元，并且，一个所述最小像素单元中包括一个或者多个像素点。
在该种实现方式中，当一个数据向量对应多个像素点时，容易理解，使用一个数据向量便可以控制多个像素点的发光，可以缩短控制像素点发光所耗费的时长，更快地获取指纹信息，提升指纹识别性能。
结合本申请实施例的第一方面，在本申请实施例的第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第二向量集合中包括所述A个指纹向量，所述指纹向量中包括在最小像素单元发光过程中采集到的指纹信息；所述利用所述第一向量集合解调所述第二向量集合，以得到所述指纹识别区域内所有的指纹信息，包括：使用同一个最小像素单元对应的数据向量和指纹向量进行向量内积运算，直至完成所述指纹识别区域内所有的最小像素单元对应的向量内积运算，以得到所述指纹识别区域内所有的指纹信息。
该种实现方式中，由于指纹向量、最小像素单元和数据向量之间具有对应关系，毫无疑问，只有使用同一个最小像素单元对应的数据想和指纹向量进行向量内积运算才能得到该最小像素单元对应的指纹信息。使用向量内积运算的方法得到指纹识别区域内的指纹信息，其实现方法简单，准确度较高。
结合本申请实施例的第一方面，和第一方面的第四种可能的实现方式，在本申请实施例的第一方面的第五种可能的实现方式中，在所述依次使用每个所述数据向量中的数据元素控制所述指纹识别区域内的最小像素单元发光之前，所述方法还包括：将每个所述数据向量中的数据元素转化为标准化显示数据，所述标准化显示数据用于控制最小像素单元的发光。
该种实现方式中，由于数据向量之间是正交的，正交向量中的数据元素具有特定性，通过将数据元素转化为标准化显示数据之后可以更好地控制最小像素单元的发光及其发光强度等，进而使得数据元素与发光强度之间建立对应关系，从而避免不标准的数据元素在发光调制过程中的不利影响，进而使得指纹信息的准确度得以保证。
结合本申请实施例的第一方面的第五种可能的实现方式，在本申请实施例的第一方面的第六种可能的实现方式中，所述标准化显示数据包括灰度数据，所述将每个所述数据向量中的数据元素转化为标准化显示数据，包括：按照如下公式一或者公式二将每个所述数据向量中的数据元素转化为所述灰度数据；所述公式一为：y＝(2n-1)*((m[i,j,k])-min)/(max-min)；所述公式二为：y＝(2n-1)*sin{0.5*π*((m[i,j,k])-min)/(max-min)}；在上述公式一和公式二中，所述y为所述灰度数据，所述n为所述灰度数据的bit位的位数，所述m[i,j,k]为所述第一数据集合中的任一个数据元素，i∈[1,I]；j∈[1,J]，k∈[1,K]，所述max为所述第一数据集合中的最大元素值，所述min为所述第一数据集合中的最小元素值。
灰度数据是常见的标准化显示数据，通过将数据元素通过上述公式一或者公式二转化为灰度数据，可以有效地控制最小像单元的发光，从而实现对像素单元的发光调制。
结合本申请实施例的第一方面，在本申请实施例的第一方面的第七种可能的实现方式中，所述指纹识别区域包括N个指纹识别子区域，所述N为大于1的整数，所述启动操作为触摸操作；所述方法还包括：若检测到对所述终端显示屏的所述触摸操作，根据所述触摸操作对应的操作区域确定所述指纹识别区域，并将所述指纹识别区域划分为N个所述指纹识别子区域，所述操作区域在所述指纹识别区域的区域范围内。
在该种实现方式中，可以将指纹识别区域根据实际需求划分为多个指纹识别子区域，并同时对多个指纹识别子区域进行扫描，从而提高工作效率。
结合本申请实施例第一方面的第一方面的第四种可能的实现方式，在本申请实施例第一方面的第八种可能的实现方式中，在所述依次使用每个所述数据向量中的数据元素控制指纹识别区域内的最小像素单元发光之后，所述方法还包括：
通过光学感应器件感应用户手指反射的发射光并转化得到最小像素点对应的指纹向量。
该种实现方式中，光学感应器件包括PD阵列，通过光学感应器件对反射光进行光电转换，由于PD阵列的感光特性好，因此PD阵列可以转换得到准确的指纹数据，进而提升指纹识别性能。
结合本申请实施例第一方面的第八种可能的实现方式，在本申请实施例第一方面的第九种可能的实现方式中，在依次使用每个所述数据向量中的数据元素控制指纹识别区域内的最小像素单元发光之前，所述方法还包括：
对最小像素单元和PD阵列进行校对，得到最小像素单元与PD阵列之间的对应关系。
在该种实现方式中，在发光调制之前，通过校对建立最小像素单元与PD阵列之间的对应关系，以使得在正交解调过程中可以根据此对应关系得到最小像素单元对应的PD,从而获取准确的指纹数据。最小像素单元包括像素点，最小像素单元与PD阵列之间的对应关系可以是：多个像素点对应多个PD，或者，一个像素点对应多个PD，或者，一个像素点对应一个PD。
本申请实施例第二方面提供了一种指纹识别装置，包括：获取模块，用于若检测到终端屏幕上的启动操作，获取第一向量集合，所述第一向量集合中包括A个相互正交的数据向量，每个所述数据向量中包括多个数据元素，所述A为大于1的整数；发光控制模块，用于依次使用每个所述数据向量中的数据元素控制指纹识别区域内的最小像素单元发光，直至完成对所述指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，以获取所述指纹识别区域对应的第二向量集合，所述第二向量集合中携带有指纹信息；解调模块，用于利用所述第一向量集合解调所述第二向量集合，以得到所述指纹识别区域内所有的指纹信息。
结合本申请实施例第二方面，在本申请实施例第二方面的第一种可能的实现方式中，所述发光控制模块具体用于执行如下操作：(1)先使用每个所述数据向量中一个序号相同的数据元素按预定顺序控制最小像素单元发光；(2)再使用每个所述数据向量中序号相同的数据元素按所述预定顺序控制另一个最小像素单元发光；(3)重复执行(1)和(2)过程，直至使用每个所述数据向量中的最后一个序号相同的数据元素控制所述指纹识别区域内的最小像素单元发光；(4)若还未完成对所述指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，重复执行(1)、(2)和(3)过程，直至完成。
结合本申请实施例第二方面，和第二方面的第一种可能的实现方式，在本申请实施例第二方面的第二种可能的实现方式中，所述第一向量集合是由三维矩阵M[I,J,K]构造得到的，I，J，K依次为所述三维矩阵M[I,J,K]在X，Y，Z方向上的维度，其中，所述三维矩阵M[I,J,K]中在X和Y平面上坐标位置不相同的列向量之间相互正交，所述A等于I和J之积，一个所述数据向量为所述三维矩阵M[I,J,K]中任一个在X和Y平面上坐标位置相同的列向量，一个所述数据向量中包括K个数据元素。
结合本申请实施例的第二方面的第一种可能的实现方式，在本申请实施例的第二方面的第三种可能的实现方式中，一个所述数据向量对应一个或者多个最小像素单元，并且，一个所述最小像素单元中包括一个或者多个像素点。
结合本申请实施例的第二方面，在本申请实施例的第二方面的第四种可能的实现方式中，所述第二向量集合中包括所述A个指纹向量，所述指纹向量中包括在最小像素单元发光过程中采集到的指纹信息；所述解调模块具体用于：使用同一个最小像素单元对应的数据向量和指纹向量进行向量内积运算，直至完成所述指纹识别区域内所有的最小像素单元对应的向量内积运算，以得到所述指纹识别区域内所有的指纹信息。
结合本申请实施例的第二方面，和第二方面的第四种可能的实现方式，在本申请实施例的第二方面的第五种可能的实现方式中，所述指纹识别装置还包括：转化模块，用于将每个所述数据向量中的数据元素转化为标准化显示数据，所述标准化显示数据用于控制最小像素单元的发光。
结合本申请实施例的第二方面的第五种可能的实现方式，在本申请实施例的第二方面的第六种可能的实现方式中，所述标准化显示数据包括灰度数据，所述转化模块具体用于：
按照如下公式一或者公式二将每个所述数据向量中的数据元素转化为所述灰度数据；所述公式一为：y＝(2n-1)*((m[i,j,k])-min)/(max-min)；所述公式二为：y＝(2n-1)*sin{0.5*π*((m[i,j,k])-min)/(max-min)}；在上述公式一和公式二中，所述y为所述灰度数据，所述n为所述灰度数据的bit位的位数，所述m[i,j,k]为所述第一数据集合中的任一个数据元素，i∈[1,I]；j∈[1,J]，k∈[1,K]，所述max为所述第一数据集合中的最大元素值，所述min为所述第一数据集合中的最小元素值。
结合本申请实施例的第二方面，在本申请实施例的第二方面的第七种可能的实现方式中，所述指纹识别区域包括N个指纹识别子区域，所述N为大于1的整数，所述启动操作为触摸操作；所述指纹识别装置还包括：确定模块，用于若检测到对所述终端显示屏的所述触摸操作，根据所述触摸操作对应的操作区域确定所述指纹识别区域，并将所述指纹识别区域划分为N个所述指纹识别子区域，所述操作区域在所述指纹识别区域的区域范围内。
上述第二方面的其他实现方式可参阅上述第一方面中的相关实现方式，此处不再赘述。另外第二方面及其各实现方式的有益效果与上述第一方面中的有益效果类似，可参阅上述第一方面的相关描述，对此此处不再赘述。
本申请实施例第三方面提供了一种指纹识别装置，包括：存储器和处理器；所述存储器，用于存储操作指令；所述处理器，用于调用所述操作指令，执行上述第一方面中任一项所述的指纹信息的获取方法。
本申请实施例第四方面提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有操作指令，当所述操作指令在计算机上运行时，以使得所述计算机执行如上述第一方面中任一项所述的指纹信息的获取方法。
本申请实施例第五方面提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面中任一项所述的指纹信息的获取方法。
上述第三方面至第五方面的有益效果，可参阅上述第一方面中的相关描述，对此此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一个光学式指纹识别系统框架示意图；
图2为本申请实施例提供的一个指纹信息的获取方法的实施例示意图；
图3为本申请实施例提供的另一个指纹信息的获取方法的实施例示意图；
图4为本申请实施例提供的一个指纹识别区域分割示意图；
图5为本申请实施例提供的一个三维矩阵M[8,8,8]示意图；
图6为本申请实施例提供的一个4bit灰度级示意图；
图7为本申请实施例提供的一个8bit灰度级示意图；
图8为本申请实施例提供的一个指纹识别子区域扫描示意图；
图9为本申请实施例提供的一个PD阵列的光路示意图；
图10为本申请实施例提供的一个智能手机指纹识别系统硬件结构图；
图11为本申请实施例提供的又一个指纹信息的获取方法的实施例示意图；
图12为本申请实施例提供的一个指纹识别区域范围示意图；
图13为本申请实施例提供的一个三维四阶矩阵示意图；
图14(a)为本申请实施例提供的一个二维矩阵的指纹扫描示意图；
图14(b)为本申请实施例提供的另一个二维矩阵的指纹扫描示意图；
图14(c)为本申请实施例提供的另一个二维矩阵的指纹扫描示意图；
图14(d)为本申请实施例提供的另一个二维矩阵的指纹扫描示意图
图15为本申请实施例提供的一个指纹识别装置实施例示意图；
图16为本申请实施例提供的另一个指纹识别装置实施例示意图。
具体实施方式
本申请提供了一种指纹信息的获取方法，用于提高获取指纹信息的准确性，提升指纹识别性能。
下面将结合本申请中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请中的指纹信息的获取方法适用于智能手机，平板电脑，笔记本电脑，以及车载设备等终端设备中，也并非仅仅限制于上述终端设备。
图1为本申请实施例提供的一个光学是指纹识别系统的系统框架示意图。如图1所示，光学式指纹识别系统包括：指纹扫描控制电路101、终端显示屏102、光学感应器件103、指纹信息采集前端处理电路104、指纹信息后处理电路105和指纹识别应用电路106六个组成部分。其中，终端显示屏102可以是液晶显示器(liquid crystal display，简称LCD)，也可以是有机发光二极管(organic light emitting diode，简称OLED)显示屏，或者，量子点发光二极管(quantum dot light emitting Diode，简称QLED)显示屏，或者，微型发光二极管(micro light emitting diodes，MLED)显示屏。
指纹扫描控制电路101用于对指纹扫描以及驱动逻辑进行控制；
光学感应器件103主要用于感应光信号并转成电信号，例如，可以采用前述提到的PD形成的阵列(以下简称PD阵列)；
指纹信息采集前端处理电路104用于对光学感应器件103采集到的电信号进行处理，包括但不限定滤波、降噪、ADC转化、协议接口处理等各种处理；
指纹信息后处理电路105用于对指纹信息采集前端处理电路104处理后的数据进行计算分析得到指纹信息；
指纹识别应用电路106用于通过根据指纹信息后处理电路105输出的指纹信进行用户身份信息验证等操作。
上述各个电路可以基于不同的实现硬件实现，例如，在一种示例中，指纹扫描控制电路101、指纹信息后处理电路105和指纹识别应用电路106三者中的任意一个或多个都可以基于通用处理器(如CPU)实现(也即CPU通常读取存储在存储器中的指令后来实现这些电路的功能)，其中，CPU可以和其他处理电路一起封装到一个芯片上。
在另一个示例中，指纹扫描控制电路101、指纹信息采集前端处理电路104以及指纹信息后处理电路105三者中的任一个或多个都可以基于集成电路实现，例如，基于ASIC、FPGA等方式来实现这些电路的功能，同时，为了更好地集成，可以将这几个电路封装成一个芯片，当然，也不限定将其中任何一个或多个电路单独封装成一个芯片。
在另一种示例中，指纹识别应用电路106基于CPU实现；光学感应器件103为PD阵列；指纹扫描控制电路101、指纹信息采集前端处理电路104和指纹信息后处理电路105各自都通过集成电路实现并封装到同一个芯片。
本申请中指纹信息的获取方法，利用第一向量集合中的A组相互正交的数据向量控制指纹识别区域内所有的最小像素点发光，以获取携带有指纹识别区域内指纹信息的第二向量集合，最终，通过使用第一向量集合对第二向量集合进行解调，以得到指纹识别区域内所有的指纹信息。可以理解的是，由于各个数据向量之间是相互正交的，在通过数据向量控制最小像素单元发光过程中，可以降低最小像素单元的发光光线之间相互干扰，从而通过解调得到得到的指纹信息更加准确，提高了获取指纹信息的准确性，以及提高了指纹识别性能。
为了便于理解本申请中指纹信息的获取方法，下面结合附图以及具体的实施例对本申请中指纹信息的获取方法进行详细说明。
图2为本申请实施例提供的一个指纹信息的获取方法的实施例示意图。如图2所示，指纹信息的获取方法包括：
201、若检测到终端屏幕上的启动操作，获取第一向量集合，该第一向量集合中包括多个相互正交或者相互准正交的数据向量。
例如，第一向量集合中包括A个相互正交的数据向量，A为大于或者等于2的整数，每个数据向量中包括多个数据元素。启动操作是指触发指纹识别装置开始执行指纹信息的获取方法的操作，例如，以手机为例，在手机锁屏状态下，用户手指对指纹识别区域的触摸操作，或者，用户手指对手机屏幕任意区域的触摸操作，对于触摸操作的具体表现形态本申请不做任何限定，只需能达到与上述触摸操作类似的技术效果即可。
在获取第一向量集合的具体实现方式中，可以是由上述图1中所示的指纹扫描控制电路101从第一向量集合对应的物理存储空间如存储器中将第一向量集合中全部数据元素读取出来，或者，也可以是通过具有与上述指纹扫描控制电路101类似的集成电路或者芯片将上述全部数据从相应的存储器中读取出来。
在一种示例中，第一向量集合以及对应的数据元素可以通过三维矩阵M[I,J,K]来构造得到，I，J，K依次为三维矩阵M[I,J,K]在X，Y，Z方向上的维度，并且I，J，K均为大于或等于1的整数，每个矩阵元素使用m[i,j,k](或者mijk，如m011来表示)，其中，i∈[1,I]；j∈[1,J]，k∈[1,K]。需要说明的是，在三维矩阵M[I,J,K]可以将X方向上(即Y和Z平面上)、Y方向上(即X和Z平面上)或者Z方向上(即X和Y平面上)任一项所述的坐标位置相同的列向量作为数据向量，一个数据向量中对应包括多个数据元素，例如I个、J个或者Z个数据元素。
以上述Z方向上的列向量作为数据向量为例，将三维矩阵M[I,J,K]在Z方向上(即X、Y平面内)处于相同坐标位置的K个矩阵元素组成一个列向量即数据向量，记为：Wi,j，例如，坐标(1,1)对应的列向量W1,1＝{m111，m112，……，m11K}，可以理解，如果将上述方法将Z方向上的元素构成一个列向量，上述三维矩阵M[I,J,K]中共有(I*J)个列向量，此时A＝(I*J)。
对于上述(I*J)个列向量满足如下正交条件：1、对于任意两个列向量，若该两个列向量对应的坐标位置不同，则该两个列向量的内积为0；2、对于任意一个列向量，该列向量自身的内积不为0。其中，构造满足上述要求的三维矩阵为现有技术，例如，可以通过PatricOstergard提出的模拟退火算法来实现，当然，本申请也不限定使用其他各种能够实现的算法来构造上述三维矩阵。
如前文所述，上述三维矩阵M[I,J,K]中共有(I*J)个列向量。将满足上述正交条件的三维矩阵中的每一个矩阵元素作为一个数据元素，则共(I*J*K)个数据元素，并按照上述列向量Wi,j将该(I*J*K)个数据元素划分为(I*J)个数据向量，其中，每一个数据向量中包括K个数据元素。
202、若检测到上述启动操作，根据上述启动操作对应的操作区域确定指纹识别区域。
可选地，若检测到上述启动操作，指纹识别装置还可以根据上述启动操作对应的操作区域确定指纹识别区域。关于启动操作的其他描述详见上述步骤201中启动操作的相关描述，此处不再赘述。至于指纹识别区域的具体确定方法可参阅下文步骤304中的相关描述，此处不再赘述。
需要说明的是，关于指纹识别区域还可以采用预先指定的方式进行确定，具体可以是将终端屏幕上的某个特定区域作为指纹识别区域，例如，以手机为例，将手机屏幕下方用户最方便触摸到的区域作为指纹识别区域，并且，告知用户指定的指纹识别区域的区域范围，以确保用户在需要指纹应用场景中将手指放置于指定的指纹区域内，从而使得手机在检测特定区域内的触摸操作，无需在触摸操作之后根据触摸操作的操作区域判断指纹识别区域。另一方面，为了更好地确保用户体验，在需要获取指纹信息的指纹应用场景中，但用户将手指放置于除指定指纹识别区域以外的手机屏幕区域上时，手机可以发出提示信息，提示用户将手指放置到指定指纹识别区域内，对于提示方式不做任何限定。
203、依次使用每个数据向量中数据元素控制指纹识别区域内最小像素单元的发光，以获取指纹识别区域对应的第二向量集合。
在获取第一向量集合中的数据元素，以及确定指纹识别区域之后，指纹识别装置依次使用每个数据向量中数据元素控制指纹识别区域内最小像素单元的发光，直至完成对指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，以获取指纹识别区域对应的第二向量集合，该第二向量集合中携带有指纹信息。
在一种示例中，指纹识别装置依次使用每个数据向量中数据元素控制指纹识别区域内最小像素单元的发光具体过程可以包括以下步骤：
(1)先依次使用每个数据向量中一个序号相同的数据元素按预定顺序控制最小像素单元发光；
(2)再依次使用每个数据向量中另一个序号相同的数据元素按预定顺序控制最小像素单元发光；
(3)重复执行(1)和(2)过程，直至使用每个数据向量中的最后一个序号相同的数据元素控制指纹识别区域内的最小像素单元发光；
(4)若还未完成对指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，重复执行(1)、(2)和(3)过程，直至完成。
在上述步骤(1)、(2)、(3)和(4)所示的示例中，“依次使用每个数据向量中一个序号相同的数据元素”是指使用一个数据向量中的一个数据，再使用另一个数据向量中的同一个序号的数据，依次类推。例如，先使用第一个数据向量中的第1个数据，再使用第二个数据向量中的第1个数据，再使用第三个数据向量中的第1个数据，依次类推，使用完所有的数据向量中的第1个数据。接下来可以使用第一个数据向量中的第2个数据，再使用第二个数据向量中的第2个数据，依次类推。需要说明的是，每次使用的每个数据向量中的数据的顺序并不限定，例如，可以第一次先使用每个数据向量中的第2个数据，第二次使用每个数据向量中的第5个数据。
其中，上述“预定顺序”是指预定的点亮最小像素单元的顺序，例如，对于一个矩形区域，可以从左到右、从上到下的顺序；或者也可以从右到左、从上到下的顺序；或者也可以采用其他的各种顺序。另外，如果被指纹识别区域的面积较大，使用所有的数据向量中的数据无法一次完成扫描时，可以重复执行扫描(1)(2)(3)过程，即再利用这些数据重复执行一遍或者多遍点亮扫描区域的最小像素单元的过程，直至完成对指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光。
在另一种实现方式中，一个数据向量可以对应一个最小像素单元，或者一个数据向量也可以对应两个及两个以上最小像素单元，并且，在上述两种对应中，最小像素单元均可以包括一个像素点，或者两个及两个以上像素点。
在上述控制发光的具体实现可以由上述图1中所述的指纹扫描控制电路101实现、也可以是通过具有与上述指纹扫描控制电路101类似的集成电路或者芯片实现。在控制指纹识别区域内的最小像素单元发光之后，通过上述图1中所述的光学感应器件103(包括PD阵列)感应反射光线并转化为电信号输出至指纹信息前端采集电路104，指纹信息前端采集电路对PD阵列采集到的光信号进行滤波和降噪处理后得到对应的指纹数据，以指纹向量即第二向量集合的方式保存下来。
可选地，在上述依次使用每个数据向量中数据元素控制指纹识别区域内最小像素单元的发光之前，所述获取方法还包括：指纹识别装置将每个数据向量中的数据元素转化为标准化显示数据，标准化显示数据用于控制最小像素单元的发光。
这里的显示数据是指在一定范围内、用于控制显示屏像素发出不同强度的光的数据。具体的，每个显示屏(具体由显示屏的驱动完成)会根据在一定范围的输入数据(即“显示数据”)来控制显示屏像素发不同强度的光，因此，为了适配显示屏的“显示数据”，本申请中，可以将数据向量中的数据元素转换(映射)成显示数据。同时，可以理解，为了能够让数据向量中的数据元素能够对应不同的显示数据，需要将数据向量中的数据元素要按比例映射到显示数据的区间范围，这个过程即可称为标准化的过程。例如，假设显示数据的范围是1-10，扫描数据的范围是1-100，则可以将扫描数据的1-10转换成显示数据的1，扫描数据的11-20转换成显示数据的2，扫描数据的21-30转换成显示数据的3……依次类推。
在上述数据转化的一种示例中，该标准化数据可以是灰度数据，指纹识别装置将每个数据向量中的数据元素转化为灰度数据，其具体转化方式可参阅下文中步骤304中关于灰度数据转化的具体描述，此处不再赘述。
在具体实现中，数据向量中的数据元素转化为标准化显示数据，可以由如上述图1中所述的指纹扫描控制电路101实现，或者，具有与上述指纹扫描控制电路101类似转化功能的集成电路或者芯片等实现。
204、利用第一向量集合对第二向量集合进行解调，以得到指纹识别区域内所有的指纹信息。
在一种示例中，第二向量集合中包括A个指纹向量，可以理解，指纹向量与数据向量的数目相同，该指纹向量中包括在最小像素单元发光过程中采集到的指纹信息，此种情况下，利用第一向量集合对第二向量集合进行解调可以是：使用同一个最小像素单元对应的数据向量和指纹向量进行向量内积运算，直到完成指纹识别区域内所有的最小像素单元对应的向量内积运算，最终，得到指纹识别区域内所有的指纹信息。
举例来说，基于上述步骤201中所述的数据向量Wi,j，在依次使用每个数据向量Wi,j中数据元素控制指纹区域内所有的最小像素单元发光后得到的指纹向量记为Vi,j，数据向量Wi,j和指纹向量Vi,j之间是一一对应的，并且每一个指纹向量中指纹数据的排列方式与该指纹向量对应的数据向量中数据元素的排列方式一样。
上述指纹信息的解调过程具体可以有上述图1中所述的指纹信息后处理电路105实现，或者，具有上述解调功能的集成电路或者芯片等实现。指纹信息后处理电路105的具体解调过程可以是：指纹信息后处理电路105获取指纹信息前端采集电路104处理后的指纹数据并组成相应的指纹向量，以及从存储器中获取对应的数据向量，最终，指纹信息后处理电路105基于数据向量和指纹向量进行向量内积运算得到指纹信息。
本实施例中，使用相互正交的数据向量对终端显示屏上的最小像素单元进行发光调制，得到对应的指纹数据即指纹向量，最后，利用数据向量以及其对应的指纹向量解调得到准确的指纹信息，提高指纹识别性能。可以理解的是，由于各个数据向量之间是相互正交的，可以降低发光调制过程中各最小像素单元发光光线之间的相互干扰，因此，通过本申请实施例中指纹信息的获取方法，可以提高获取指纹信息的准确性，以及提升指纹识别性能。
如上述图2中的描述可知，最小像素单元可以是一个或者多个像素点，下面以最小像素单元为一个像素点为例对本申请实施例中所述的指纹信息的获取方法进行详细说明。
需要说明的是，下文中所述的扫描是相对于用户而言的，即是一种对用户手指的扫描，于设备而言，本申请实施例中的扫描过程即是利用扫描数据点亮指纹识别区域内的像素点的发光调制过程，在发光调制的同时，像素点发光光线在上述发光调制过程中也完成了对用户手指的扫描，因此，下文中所提及的扫描可等同于对像素点的发光调制，扫描过程即像素点发光调制过程。下文中将不再赘述。
图3为本申请实施例提供的另一个指纹信息的获取方法的实施例示意图。如图3所示，本申请实施例中另一个指纹信息的获取方法，包括：
301、校准终端显示屏像素点。
在扫描终端显示屏之间，对终端显示屏像素点进行校准，以得到像素点位置与PD位置之间的对应关系。其校准方法可以为：通过调用指纹扫描控制电路101发送校准指令以驱动点亮某一个像素点对用户手指进行照射，并记录该像素点的位置，PD阵列感应用户手指反射回来的光线并转换为电信号，最终将信号处理后得到的数据存储到数据缓存区。遍历数据缓存区域中PD阵列的所有数据，获取其值最大的数据，并记录该数据对应的PD位置，从而，根据记录的像素点位置和PD位置，建立两者之间的对应关系，记为(pixel，PD)对并保存。
同理，按照上面描述的校准方法，依次将每一个终端显示屏像素点均建立对应的(pixel，PD)对并保存，完成对像素点的校准。
需要说明的是，在其他实施例中，像素点与PD的对应关系可以不是一一对应的关系，例如，可以存在以下几种关系：
(1)多个像素点对应多个PD
在这种情况下，在进行扫描时，扫描时所用的一个数据用于同时点亮多个像素点，接收时，获取多个PD的数据，可以对这些数据可以进行类似相加、平均等处理得到成能够反应指纹信息的数据。在这过程中，可视为将多个像素点绑定成了一个“大”的像素点，将多个PD绑定成了一个“大”的PD。
(2)一个像素点对应于多个PD
在这种情况下，在进行扫描时，扫描时所用的一个数据用于点亮一个像素点，接收时，获取多个PD的数据，可以对这些数据可以进行类似相加、平均等处理得到成能够反应指纹信息的数据。
(3)多个像素点对应一个PD
在这种情况下，在进行扫描时，扫描时所用的一个数据用于同时点亮多个像素，接收时，获取对应的一个PD的值。
302、当检测到触摸操作有效时，根据用户手指的操作区域确定指纹识别区域。
可选的，以移动终端为例，当移动终端检测到用户手指触摸显示屏时，移动终端会根据实际场景判断手指的触摸操作是否有效，若有效，则启动指纹定位，否则不响应用户的触摸操作。若指纹定位启动，则移动终端将用户手指所在的坐标位置区域确定为操作区域，进而，移动终端将该操作区域确定为指纹识别区域。
举例来说，在屏幕指纹解锁的应用场景中，当用户在移动终端锁屏状态下用手指触摸显示屏时，移动终端可以启动指纹定位，进行指纹识别，以便在指纹识别成功之后解锁屏幕。当用户在移动终端亮屏状态下在某个应用场景(如游戏)中用手指按压屏幕时，移动终端可以不响应用户的按压操作。
进一步，可选的，指纹识别区域可以是一块，也可以是多块，例如，针对多点触摸(即几个手指同时触摸)的场景，可以针对每一个触摸点划分一个指纹识别子区域，各个指纹识别子区域之间并不接触。如图4所示，图4为本申请实施例提供的一个指纹识别区域分割示意图，图4中以手机屏幕为例，在手机屏幕上有两个触摸点(两个手指的指纹)，两个触摸点的位置排列并不限定，例如，可以以左右关系、上下关系或者混合关系排列。针对这两个触摸点，可以相应地生成AEHD和FBCG两个指纹识别子区域，可以理解，这两个区域要比触摸点要大(需要覆盖需要检测到指纹)，但也不需要特别大(过大会引入大量跟指纹无关的区域，没有必要)，通常可以设置为触摸点面积的1到3倍，并在触摸点的周围都保留有一些冗余区域以防止漏检一些指纹数据，同时，为了后续处理方便，这两个区域可以是矩阵。
303、当上述触摸操作有效时，获取扫描数据。
该扫描数据为上述图2对应的实施例中所述的第一向量集合中的数据元素，其中，一个数据元素便是一个扫描数据。因此，该扫描数据可以是上述三维矩阵M[I,J,K]中的矩阵元素。
举例来说，图5为本申请实施例提供的一个三维矩阵M[8,8,8]示意图。图5中示出了一个8x8x8的三维矩阵(即I＝8，J＝8，K＝8)。其中，三维矩阵M[8,8,8]中在Z方向上可以划分为8个二维矩阵，这些二维矩阵分别表示为：M1[I,J]，M2[I,J]，M3[I,J]，M4[I,J]，M5[I,J]，M6[I,J]，M7[I,J]，M8[I,J]。将上述8个二维矩阵上位于相同坐标位置(i，j)的矩阵元素构成列向量Wi,j，例如，列向量W1,1＝{m[1,1,1]，m[1,1,2]，m[1,1,3]，m[1,1,4]，m[1,1,5]，m[1,1,6]，m[1,1,7]，m[1,1,8]}，或者，W1,1＝{m[1,1,8]，m[1,1,7]，m[1,1,6]，m[1,1,5]，m[1,1,4]，m[1,1,3]，m[1,1,2]，m[1,1,1]}，其中，m[1,1,1]至m[1,1,8]分别为二维矩阵M1[i,j]至M8[i,j]中(1，1)坐标上的矩阵元素。
同理，可以得到列向量W1,2，W1,3，W1,4，W1,5，W2,1，W2,2……等一共64个列向量，其中，64个列向量满足：对于同一个列向量，其自身的内积为0，例如，W1,1*W1,1＝0，；对于任意两个不同的列向量，其两个列向量之间的内积不为0，例如，W1,1*W1,1＝a，a≠0。根据上述正交条件依次构造得到三维矩阵M[8,8,8]，进而将三维矩阵M[8,8,8]在Z方向上每一个的二维矩阵作为一个扫描图案，一个矩阵元素作为一个扫描数据。
需要说明的是，扫描数据与像素点之间的对应关系与上述像素点与PD之间的对应关系类似，即可以是一个扫描数据对应一个像素点，也可以是一个扫描数据对应多个像素点，或者，还可以是多个扫描数据对应多个像素点，详细描述可参阅上述步骤301中像素点与PD之间的对应关系的相关描述，此处不再赘述。
304、利用扫描数据控制终端显示屏像素点发光对指纹识别区域进行扫描。
在上述步骤302中获取到扫描数据之后，将该扫描数据转化为灰度数据。示例性的，可以采用如下所述的公式一或者公式二将扫描数据转化为灰度数据。
公式一为：y＝(2n-1)*((m[i，j，k])-min)/(max-min)；
公式二为：y＝(2n-1)*sin{0.5*π*((m[i，j，k])-min)/(max-min)}；
在上述公式一和公式二中，y为灰度数据，n为灰度数据的bit位的位数，m[i，j，k]为三维矩阵M[I，J，K]中(i，j，k)坐标位置的矩阵元素即任一个扫描数据，max为扫描数据组中的最大扫描数据值，min为扫描数据组中的最小扫描数据值。上述公式一和公式二只是作为一种示例性说明，并不对转换方式造成限定，还可以采用其他具有相同技术效果的转换方式将扫描数据转换成灰度数据。
举例来说，灰度数据用来控制显示屏像素点的灰度级(或称灰阶)，每个像素点包括RGB三个子像素，将三个子像素均设置为相同的灰度数据就可以显示出对应的灰度级。通常灰度数据的bit为4为或者8位，图6为本申请实施例提供的一个4bit灰度级示意图，图7为本申请实施例提供的一个8bit灰度级示意图。如图6所示，灰度数据有4bit，那么有16个灰度级(从0到15)，当灰度数据是0时亮度最低，灰度数据是15时亮度最高。如果灰度数据有8bit，那么有256个灰度级(从0到255)，其灰度级与亮度之间的关系如图7所示。
在一种扫描方式示例中，如上述图5中所述的三维矩阵M[8,8,8]，如上所述，将三维矩阵M[8,8,8]中Z方向上的每一个二维矩阵作为一个扫描图案，其中的矩阵元素即为扫描数据，每一个扫描图案中各包括64个列向量(即数据向量)中一个序号相同的矩阵元素，即一个扫描图案中包括64个矩阵元素，这个矩阵元素分别是来自于64个列向量中的同一序号的矩阵元素。
依次利用8个扫描图案分别对指纹识别区域内的像素点进行扫描，每次扫描执行如下步骤：
步骤1：从一个扫描图案中每次间隔s行取出扫描数据，其中，s≤I。
上述扫描数据取出方式具体可以是按照逐行方式将扫描数据全部取出，即按照先后顺序一行一行地取出。
步骤2：将扫描数据转换为灰度数据控制像素点发光对指纹识别区域进行扫描。
步骤3：当扫描图案中所有数据均被取出并执行完步骤2时，在指纹识别区域内移动扫描图案继续进行扫描。
举例对上述扫描过程进行说明，以一个扫描数据对应一个像素点为例，当指纹识别区域内总像素点数目为扫描图案对应的像素点数目的4倍时，使用一次扫描图案扫描，只能扫描完指纹识别区域中1/4的像素点，因此，还需要使用该扫描图案对其他3/4指纹识别区域中的像素点进行扫描，才能完成本次对指纹识别区域的扫描，因此，可以使用指纹图案从上一次扫描结束时的下一个像素点开始进行扫描，从而完成下一个1/4指纹识别区域的扫描，这个过程可视为扫描图案在指纹识别区域中的移动，应理解，当指纹识别区域内总像素点数目与扫描图案对应的像素点数目想等时，扫描图案一次便可以扫描完整个指纹识别区域，无需在指纹识别区域内移动所述扫描图案。
步骤4：当扫描图案遍历扫描整个指纹识别区域之后，结束本次扫描，并使用下一个扫描图案进行下一次扫描，直至完成8个扫描图案的扫描。
在另一种示例中，在利用扫描数据控制终端显示屏像素点发光对指纹识别区域进行扫描之前，所述获取方法还包括：若上述触摸操作有效，指纹识别装置还可以根据上述启动操作对应的操作区域确定指纹识别区域，并且将指纹识别区域划分为N个指纹识别子区域，N为大于或者等于2的整数。
举例来说，在指纹识别区域面积较大的情况下，为提高扫描速率，可以将指纹识别区域划分为N个指纹识别子区域，以对N个指纹识别子区域进行同时扫描，从而提高指纹识别效率。图8为本申请实施例提供的一个指纹识别子区域扫描示意图。若指纹识别区域的面积为一个扫描图案对应的像素点面积的N倍(即指纹识别区域中包括的像素点数目为一个扫描图案对应的像素点数目的N倍)，如图8中右侧所示，将指纹识别区域划分为N个指纹识别子区域A1至An，其中，n∈[1,N]，如图8的左侧所示，将A1至An中的任一个指纹识别子区域划分为G组，每组包括s行扫描数据，s大于或者等于2，并且小于或等于扫描图案中的最大行数值。
如图4所示，即为N为2时的情况，将指纹识别区域划分为AEHD和FBCG两个指纹识别子区域。以扫描AEHD子区域为例，将AEHD子区域进行分组扫描，其具体过程如下：
步骤5：将AEHD子区域划分为至少两组，记为G组，其中，G为大于或等于2的整数；
步骤6：对于分组后G组中的每一个组区域，使用对应的扫描图案按照上述步骤1至步骤3中所述的扫描过程对AEHD子区域进行扫描。
其中，对上述G组区域可以按顺序依次执行如上述步骤1至步骤3中的扫描过程进行扫描，或者，对上述G组区域同时执行如上述步骤1至步骤3中的扫描过程进行扫描。
步骤7：使用另一个扫描图案继续对AEHD区域进行下一次扫描，直至所有扫描图案扫描完毕。
需要说明的是，在对AEHD子区域进行扫描的同时，还可以采用类似方法扫描FBCG子区域，或者，先扫描AEHD区域，后扫描FBCG区域，对此本申请不做任何限定。
还需要说明的是，上述扫描数据的是从扫描图案中按照逐行的顺序取出，生成逐行的灰度数据，逐行点亮像素点发光的。除上述逐行方式之外，还可以从扫描图案中按照其他预定的规则来进行扫描，例如，每次间隔预定数量的扫描数据或者采用预定的随机方式取出扫描数据并进行扫描。
本实施例中，与逐行方式相比，随机方式可以降低相邻像素点之间的余辉干扰(即每个像素点被点亮之后会保护发光状态一段时间，由于前一个像素点点亮后，尚未熄灭时，立即点亮后一个相邻的像素点，前一个像素点的光线会对后一个像素点产生干扰，称为余辉干扰)，进一步降低相邻像素点之间的相互干扰。
305、通过光学指纹模组接收用户手指表面反射的反射光信号。
具体实现中，可以通过如上述图1中所述的光学感应器件103接收用户表面反射的发射光信号。图9为本申请实施例提供的一个PD阵列的光路示意图。如图9所示，光学指纹模组103中的PD阵列接收OLED屏上用户手指反射的反射光信号。如上述步骤301中所述的校准过程的描述一致，在校准过程中已建立有用于表征像素点位置与PD位置之间对应关系的(pixel，PD)对。根据(pixel，PD)对中记录的位置关系，当点亮其中一个像素点时，便可以确定接收反射光信号的PD。
容易理解，对于同一个像素点而言，像素点被点亮的次数与对应PD上接收到的反射光信号的数量一致，即像素点被点亮几次，该像素点对应的PD上便接收到几次反射光信号。PD阵列可以使用其他具有类似功能的图像传感器代替，本申请不做任何限制。
306、将发射光信号转化为指纹数据，并对指纹数据进行解调，以得到指纹信息。
如上述图1中的描述，通过指纹信息采集前端处理电路104对PD接收到的反射光信号进行放大、滤波处理等，以得到指纹数据。
由于指纹识别区域的像素点均被扫描了多次，对应PD获取到的指纹数据也会有多个，例如，使用上述三维矩阵M[8,8,8]中列向量W1,1对应的8个扫描数据对同一像素点K次扫描后得到的8个指纹数据依次为：v111，v112，v113，v114，v115，v116，v117，v118。
按照一定的排列顺序，将上述K个指纹数据进行排列得到列向量V1,1，例如V1,1＝(v111，v112，v113，v114，v115，v116，v117，v118)，或者，V1,1＝(v118，v117，v116，v115，v114，v113，v112，v111)。
以列向量Wi,j类似，将扫描数据组扫描得到的指纹数据用列向量Vi，j表示，其中，上述V1,1为使用W1,1对指纹识别区域进行扫描后指纹数据对应的列向量。需要说明的是，列向量Vi,j中指纹数据与列向量Wi,j中扫描数据的排列顺序一致。
对于同一个像素点，将该像素点的指纹数据对应的列向量Vi,j以及，该像素点的扫描数据对应的列向量Wi,j进行向量内积运算，即Wi,j*Vi,j＝Pi,j；其中，*为向量内积运算符，Wi,j为(pixel，PD)表中某个像素点的扫描数据对应的列向量，Vi,j为同一个像素点对应的指纹数据构成的列向量，Pi,j为正交解调运算后的结果即指纹信息。
最终，将通过上述正交解调运算得到的所有指纹信息Pi,j，与像素点对应，建立(pixel，Pi,j)对的一张数据表，得到最终的指纹信息，以供指纹识别应用电路106调用进行指纹验证等操作。
本实施例中，使用通过具有正交特性的三维矩阵构造的扫描数据控制终端显示屏内的像素点发光进行指纹扫描，可以理解，手指表面具有反光特性，会将像素点的光线反射形成反射光信号，其中，反射光信号中携带有指纹信息，进一步，将反射光信号转换为指纹数据，并对指纹数据进行正交解调，得到指纹信息。由于扫描数据具有正交特性，即对扫描过程进行了正交调制，以及指纹信息是对扫描后得到的指纹数据进行正交解调后得到的，通过正交调制和正交解调，可以降低甚至消除环境光、以及各像素点光线之间的干扰，获取得到更加准确的指纹信息，提高光学式指纹识别的性能。
基于上述各实施例，下面结合具体的应用场景对本申请中指纹信息的获取方法进行详细说明，如图10所示为智能手机指纹识别系统的硬件结构图。
智能手机指纹识别系统包括：发光驱动模块1001、像素阵列1002、扫描驱动模块1003、复用及解复用模块1004、显示驱动集成电路1005、触控电极模块1006、触控集成电路1007、指纹模组1008、指纹模组集成电路1009和应用处理器1010。
其中，上述显示驱动集成电路1005包括：模数及数模转换模块10051、控制逻辑模块10052和电源模块10053三个部分。发光驱动模块1001、像素阵列1002、扫描驱动模块1003、复用及解复用模块1004、显示驱动集成电路1005、触控电极模块1006和触控集成电路1007继承于智能手机的OLED显示屏中。指纹模组1008和指纹模组集成电路1009集成于该OLED显示屏的下方。
应用处理器1010为显示驱动集成电路1005、触控集成电路1007和指纹模组集成电路1009提供控制接口，并执行指纹识别算法和高层指纹识别应用。
发光驱动模块1001、扫描驱动模块1003以及控制逻辑模块10052可以实现上述图1中所述的指纹扫描控制电路101的指纹扫描功能以及驱动逻辑控制功能。
指纹模组1008具体可以包括上述图1中所述的光学感应器件103(即PD阵列)和指纹信息采集前端处理电路104等，以实现对指纹数据的采集、滤波和降噪处理等。
指纹模组集成电路1009具体可以包括如上述图1中所述的指纹信息后处理电路105，以对指纹数据进行解调得到对应的指纹信息。
基于上述各实施例，结合上述图10，本申请提供了一种具体的指纹信息获取方法，其具体方法流程如图11所示。
如图11所示，本申请实施例提供的一个指纹信息的获取方法的实施例示意图，包括：
S1：校准显示屏像素点。
校准方法与上述步骤301中的描述类似，此处不再赘述。
S2：指纹识别区域的定位与分割。
将OLED显示屏上的指定区域或者全部区域定义为指纹识别区域，但用户手指触摸该指纹识别区域时，上述触摸操作被触控集成电路检测到，并且触控集成电路将检测结果上报给AP1010。AP1010启动指纹识别区域的定位与分割程序，确定待扫描的子区域。其中，子区域的个数与指纹识别区域内的手指个数相同。
具体的，如图12所示，触控集成电路1007向AP1010提供手指触摸区域，并根据该手指触摸区域确定指纹识别区域，该指纹识别区域大于并包括该手指触摸区域，该指纹识别区域与该手指触摸区域不重合部分留有一定的像素点，例如，图12中ABCD区域为指纹识别区域。例如，B线段的长度取值为10mm(在2K显示屏上对应于220个像素pixel)，AC线段的长度取值为12mm(在2K显示屏上对应于200个像素pixel)。由此最终确定点A，B，C，D的坐标，完成指纹识别区域的定位过程。
进一步，如上所述，按照指纹识别区域的面积大小，以及扫描图案的面积大小，可以将指纹识别区域划分为多个指纹识别子区域进行扫描，此过程即为指纹识别区域的分割过程，具体实现可以通过上述指纹区域的分割程序实现，分割程序的实现方式较多，对此本申请不做任何限制。
S3：读取扫描数据。
扫描数据由特别构造的三维正交矩阵得到。在智能手机出厂测试时，将该扫描数据存储到智能手机的存储器中，如非易失性存储器。
图13为本申请实施例提供的一个三维四阶矩阵示意图。该三维四阶矩阵包括四个二维矩阵，依次为M1[I,J]，M2[I,J]，M3[I,J]和M4[I,J]，其元素如图13所示。应理解，图13中所示的四个二维矩阵中的元素即构成上述步骤304中所述的扫描图案。
将上述四个二维矩阵中位于相同位置上的矩阵元素取出构成列向量Vi,j，例如，将M1[I,J]，M2[I,J]，M3[I,J]和M4[I,J]中位于第一行第一列的元素(m000，m001，m002，m003)取出，排列得到列向量W1,1，如，W1,1＝{m000，m001，m002，m003}，或者，V1,1＝{m003，m002，m001，m000}等。容易知道，二维矩阵中一共有16个位置，因此，可以得到16个列向量，并且每一个列向量中包括4个矩阵元素。应理解，上述16个列向量满足上文所述的正交条件。需要说明的是，m000，m001，m002和m003依次为上述M[1,1,1]，M[1,1,2]，M[1,1,3]和M[1,1,4]位置上对应的矩阵元素。其他矩阵位置上的矩阵元素依次类推，此处不再赘述。
S4：将扫描数据生成灰度数据。
S5：利用灰度数据控制指纹识别区域内的像素点发光，对该指纹识别区域进行扫描。
由于指纹所在区域对应的显示屏像素数量一般远大于二维矩阵的规模，例如2K显示屏上的指纹区域可能包含220*200个像素，而二维矩阵只有4*4个像素，因此需要多次使用同一个二维矩阵进行扫描才能完整覆盖这个区域。以上述三维四阶正交矩阵M[i,j,k]为例来说明扫描的具体过程。其具体扫描过程如下：
1、AP1010将第一个二维正交矩阵的元素m000写入发光驱动模块的缓存区。
2、发光驱动模块1001将矩阵元素m000生成对应的灰度数据。
3、发光驱动模块1001将灰度数据输出到显示屏的控制逻辑模块10052。
4、控制逻辑模块10052同时点亮指纹区域左上角对应于m000的RGB三个子像素，因此像素发出白光，白光强度由灰度数据决定，按此实现显示屏像素的发光调制。
5、重复上述1到4，直至完成m000，m010，m020，m030扫描数据的扫描。
6、重复上述5，也即再次用m000，m010，m020，m030数据进行重复扫描(可能需要重复多遍)，直至完成指纹所在区域第一行的扫描(例如，针对本实施例中的场景中，由于AB线段长度是220个像素，220/4＝55，需要重复54次才能覆盖AB线段)。
7、与上述6类似，用m100，m110，m120，m130完成指纹所在区域第二行的扫描，依此类推，完成全部行的扫描(对于AC线段，200/4＝50，步骤7需要重复49次才能覆盖，因此整个指纹所在区域ABCD需要用55x50＝2750个二维矩阵M1[i,j]才能覆盖)。
8、重复上述1到7，完成其他三个矩阵M2[I,J]，M3[I,J]，M4[I,J]对同一个指纹所在区域ABCD的扫描。
本领域技术人员可以理解，上述提到的“重复”并不是一模一样的，而是需要针对新的数据进行适应性调整，例如，步骤5中，当使用m010数据进行扫描时，上述1、2、3、4中的m000需要替换成m010；其他步骤也类似，这里不再赘述。
如图14(a)所示为使用图13所示的二维矩阵M1[I,J]对指纹识别区域进行扫描的扫描示意图；如图14(b)所示为使用图13所示的二维矩阵M2[I,J]对指纹识别区域进行扫描的扫描示意图；如图14(c)所示为使用图13所示的二维矩阵M3[I,J]对指纹识别区域进行扫描的扫描示意图；如图14(d)所示为使用图13所示的二维矩阵M4[I,J]对指纹识别区域进行扫描的扫描示意图。
S6：读取像素点对应的PD中的数据，该PD包含于指纹模组1008中。
S7：判断是否完成对所有指纹识别区域的扫描，若否，则跳转至S3继续进行扫描。
S8：若是，则判断扫描次数是否等于K次，若否，则跳转至S3继续进行扫描。
S9：若等于K次，则根据扫描数据和PD中的数据解调出指纹信息。
AP1010在指纹扫描过程中读取PD中的数据以及解调方法如下：
步骤8：AP1010在点亮某个像素点后，向指纹模组集成电路1009发送读取指令，用于读取PD中的数据。
步骤9：指纹模组集成电路1009接收读取指令后，延时一段时间Tread，例如50us，该Tread时间用于等待PD输出稳定的光电转换后的数据。
步骤10：Tread时间过后，指纹模组集成电路1009查找像素pixel和PD之间的对应表(pixel，PD)，从上述像素点对应的PD上读出数据，将数据保存到缓存区，该数据为原始指纹数据。
步骤11：重复步骤8到10，完成二维矩阵M[I,j,0]，M[i,j,1]，M[i,j,2]，M[i,j,3]各自对应的PD数据读取，全部保存到缓存区。
步骤12：AP1010从缓存区读取原始指纹数据，构成向量Vi,j＝(mij0，mij1，vij2，vij3)，Vi,j的四个分量是用四个二维矩阵相同位置(i,j)上的数据(mij0，mij1，mij2，mij3)(转换为灰度数据后)对同一个显示屏像素进行四次发光调制后在对应PD上得到的四次响应，也就是四个原始指纹数据，其中包含了有用信号和干扰信号。
步骤13：将原始指纹数据向量Vi,j与点亮对应像素所用的四维矩阵Z方向上的列向量Wi,j做相关运算(向量的内积运算)，即Vi,j*Wi,j＝Pi,j，Pi,j是对应像素在削弱了邻道干扰和环境光干扰之后得到的指纹反射信号，将Pi,j写入数据缓存区，后续供指纹识别模块调用。
步骤14：重复以上步骤8至步骤13，完成指纹所在区域全部对应像素的相关运算，得到的所有Pi,j的集合就是最终的指纹反射信号。
需要说明的是，在读取了全部PD的数据并保存后，需要清除PD上的数据，否则PD上残留的数据会影响下一次的指纹成像。
以上内容详细介绍了本申请中提供的指纹信息的获取方法，下面对实现上述指纹信息的获取方法的指纹势必装置进行详细说明。
图15为本申请实施例提供的一个指纹识别装置实施例示意图。基于上述各实施例，如图15所示，本申请实施例提供的一种指纹识别装置，包括：
获取模块1501，用于若检测到终端屏幕上的启动操作，获取第一向量集合，所述第一向量集合中包括A个相互正交的数据向量，每个所述数据向量中包括多个数据元素，所述A为大于1的整数；
发光控制模块1502，用于依次使用每个所述数据向量中的数据元素控制指纹识别区域内的最小像素单元发光，直至完成对所述指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，以获取所述指纹识别区域对应的第二向量集合，所述第二向量集合中携带有指纹信息；
解调模块1503，用于利用所述第一向量集合解调所述第二向量集合，以得到所述指纹识别区域内所有的指纹信息。
需要说明的是，获取模块1501可以基于上述图1中所述的指纹扫描控制电路101实现，其具体功能可参见上述图2中步骤201、图3中步骤303中的相关描述，对此此处不再赘述。同样，发光控制模块1502可以基于上述图1中所述的光学感应器件103和指纹信息采集前端处理电路104实现，其具体功能可参见上述图2中步骤202和203、图3中步骤304和305中的相关描述，对此此处不再赘述。解调模块1503可以基于上述图1中所述的指纹信息后处理电路105实现，其具体功能可参见上述图2中步骤204、图3中步骤306中的相关描述，对此此处不再赘述。
在一种示例中，第一向量集合是由三维矩阵M[I,J,K]构造得到的，I，J，K依次为三维矩阵M[I,J,K]在X，Y，Z方向上的维度，其中，三维矩阵M[I,J,K]中在X和Y平面上坐标位置不相同的列向量之间相互正交，A等于I和J之积，一个数据向量为三维矩阵M[I,J,K]中任一个在X和Y平面上坐标位置相同的列向量，一个数据向量中包括K个数据元素。关于采用三维矩阵构造第一向量集合的具体方法以及其他相关描述，可参阅上述步骤201中三维矩阵M[I,J,K]的相关描述，以及参阅上述步骤303中关于扫描数据的相关描述，此处不再赘述。
在另一种示例中，一个数据向量可以对应一个最小像素单元，或者也可以对应多个最小像素单元，并且，在上述两种对应关系中，一个最小像素单元既可以只有一个像素点，也可以是由多个像素点构成。关于数据向量与最小元素之间对应关系的描述可参阅上述步骤203中的对控制发光过程的相关描述，以及上述步骤301中像素点与PD之间对应关系的类似描述，此处不再赘述。
在另一种示例中，第二向量集合中包括A个指纹向量，指纹向量中包括在最小像素单元发光过程中采集到的指纹信息；关于对第二向量集合的相关描述可参阅上述步骤204中的解调部分的描述，此处不做限定。
在另一种示例中，指纹识别装置还包括转化模块1504，该转化模块1504用于每个数据向量中的数据元素转化为标准化显示数据，标准化显示数据用于控制最小像素单元的发光。具体地，当标准化显示数据包括灰度数据时，转化模块1504具体用于：按照如下公式一或者公式二将每个数据向量中的数据元素转化为灰度数据；公式一为：y＝(2n-1)*((m[i,j,k])-min)/(max-min)；公式二为：y＝(2n-1)*sin{0.5*π*((m[i,j,k])-min)/(max-min)}；在上述公式一和公式二中，y为灰度数据，n为灰度数据的bit位的位数，m[i,j,k]为第一数据集合中的任一个数据元素，i∈[1,I]；j∈[1,J]，k∈[1,K]，max为第一数据集合中的最大元素值，min为第一数据集合中的最小元素值。关于上述灰度数据转化的其他相关描述可参阅上述图6和图7中的相关描述，此处不再赘述。
在另一种示例中，指纹识别区域包括N个指纹识别子区域，N为大于1的整数，启动操作为触摸操作；指纹识别装置还包括：确定模块1505，用于若检测到对终端显示屏的触摸操作，根据触摸操作对应的操作区域确定指纹识别区域，并将指纹识别区域划分为N个指纹识别子区域，操作区域在指纹识别区域的区域范围内。关于指纹识别区域分割为多个指纹识别子区域的其他相关描述，可参阅上述步骤304和图8的相关描述，此处不再赘述。
本实施例中，指纹识别装置的其他描述包括但不限于上述图2、图3、图10和图11中的描述，对此此处不再赘述。
图16为本申请实施例提供的另一个指纹识别装置实施例示意图。基于上述实施例，如图16所示，本申请实施例提供的另一种指纹识别装置，该装置可以是各种移动终端(例如手机、平板)，也可以是各种其他具有指纹识别功能的电子设备，该装置包括：PD阵列1601、读出集成电路1602、处理器1603。
其中，处理器1603可以是通用处理器(如CPU)，该通用处理器可以与其他电路一起封装在一个芯片组成一个片上系统(SoC)，也称为AP(应用处理器)，或者AP芯片，例如，华为Kirin系列的处理器，或者高通骁龙系列的处理器，也可以其他集成电路芯片，对此本申请不做限制。
在另一种示例中，读出集成电路1602具体可以集成：上述图1对应实施例中的指纹扫描控制电路101、指纹信息采集前端处理电路104以及指纹信息后处理电路105中的一个或多个电路。其中，读出集成电路1602可以基于ASIC、FPGA等方式来实现的集成电路。可以将上述三种电路封装成一个芯片，或者，也不限定将其中的一个或多个电路单独封装成一个芯片。
在另一中示例中，上述通用处理器(如CPU)可以通过执行相应的操作指令，来实现上述图1对应实施例中的指纹扫描控制电路101、指纹信息采集前端处理电路104以及指纹信息后处理电路105中的一个或多个电路的功能。
在一种示例中，该指纹识别装置还可以包括存储器件，该存储器件可以是处理器1603的内置存储器，也可以是与处理器1603相连的外接存储器(如各种ROM、flash、磁盘、光盘等)。该存储器件用于存储三维矩阵构造得到的扫描数据，对指纹区域扫描之后得到的指纹数据，以及操作指令，以使得处理器1603可以调用该操作指令执行本申请实施例中提供的指纹信息的获取方法。
与上述图1所述的光学式指纹识别系统相比，本实施例中的指纹识别装置可以将指纹扫描控制电路101、指纹信息后处理电路105和指纹识别应用电路106中的至少一种功能电路集成于处理器1603中，以使得处理器1603执行上述指纹信息的获取方法。
在另一种示例中，指纹装置还可以包括上述图10中智能手机上指纹识别系统的硬件系统结构中的OLED显示屏，其中，应用处理器AP1010作为处理器，执行上述指纹信息的获取方法。
本实施例中，指纹识别装置中的其他描述可参阅上述图1、图10、图2以及图3中的相关部分的描述，此处不再赘述。
本申请还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质适用于光学式指纹识别系通中，该计算机存储介质中包括操作指令，当该操作指令在计算机上运行时，可以使得该计算机执行如上述图2中的步骤201至步骤204、以及图3中的步骤301至步骤306中的相关操作。该计算机存储介质具体可以是上述处理器1603中的内置存储器，或者与处理器1603连接的外接存储器。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，以使得该计算机执行如上述图2或图3中描述的所有操作。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案范围。

Claims (18)

1.一种指纹信息的获取方法，其特征在于，包括：
若检测到终端屏幕上的启动操作，获取第一向量集合，所述第一向量集合中包括A个相互正交或者相互准正交的数据向量，每个所述数据向量中包括多个数据元素，所述A为大于1的整数；
依次使用每个所述数据向量中的数据元素控制指纹识别区域内的最小像素单元发光，直至完成对所述指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，以获取所述指纹识别区域对应的第二向量集合，所述第二向量集合中携带有指纹信息；
利用所述第一向量集合解调所述第二向量集合，以得到所述指纹识别区域内所有的指纹信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述依次使用每个所述数据向量中的数据元素控制所述指纹识别区域内的最小像素单元发光，包括：
(1)先使用每个所述数据向量中一个序号相同的数据元素按预定顺序控制最小像素单元发光；
(2)再使用每个所述数据向量中另一个序号相同的数据元素按所述预定顺序控制最小像素单元发光；
(3)重复执行(1)和(2)过程，直至使用每个所述数据向量中的最后一个序号相同的数据元素控制所述指纹识别区域内的最小像素单元发光；
(4)若还未完成对所述指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，重复执行(1)、(2)和(3)过程，直至完成。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述第一向量集合是由三维矩阵M[I,J,K]构造得到的，I，J，K依次为所述三维矩阵M[I,J,K]在X，Y，Z方向上的维度，其中，所述三维矩阵M[I,J,K]中在X和Y平面上坐标位置不相同的列向量之间相互正交或者相互准正交，所述A等于I和J之积，一个所述数据向量为所述三维矩阵M[I,J,K]中任一个在X和Y平面上坐标位置相同的列向量，一个所述数据向量中包括K个数据元素。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
一个所述数据向量对应一个或者多个最小像素单元，并且，一个所述最小像素单元中包括一个或者多个像素点。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第二向量集合中包括所述A个指纹向量，所述指纹向量中包括在最小像素单元发光过程中采集到的指纹信息；
所述利用所述第一向量集合解调所述第二向量集合，以得到所述指纹识别区域内所有的指纹信息，包括：
使用同一个最小像素单元对应的数据向量和指纹向量进行向量内积运算，直至完成所述指纹识别区域内所有的最小像素单元对应的向量内积运算，以得到所述指纹识别区域内所有的指纹信息。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，
在所述依次使用每个所述数据向量中的数据元素控制所述指纹识别区域内的最小像素单元发光之前，所述方法还包括：
将每个所述数据向量中的数据元素转化为标准化显示数据，所述标准化显示数据用于控制最小像素单元的发光。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述标准化显示数据包括灰度数据，所述将每个所述数据向量中的数据元素转化为标准化显示数据，包括：
按照如下公式一或者公式二将每个所述数据向量中的数据元素转化为所述灰度数据；
所述公式一为：y＝(2n-1)*((m[i,j,k])-min)/(max-min)；
所述公式二为：y＝(2n-1)*sin{0.5*π*((m[i,j,k])-min)/(max-min)}；
在上述公式一和公式二中，所述y为所述灰度数据，所述n为所述灰度数据的bit位的位数，所述m[i,j,k]为所述第一数据集合中的任一个数据元素，i∈[1,I]；j∈[1,J]，k∈[1,K]，所述max为所述第一数据集合中的最大元素值，所述min为所述第一数据集合中的最小元素值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述指纹识别区域包括N个指纹识别子区域，所述N为大于1的整数，所述启动操作为触摸操作；所述方法还包括：
若检测到对所述终端显示屏的所述触摸操作，根据所述触摸操作对应的操作区域确定所述指纹识别区域，并将所述指纹识别区域划分为N个所述指纹识别子区域，所述操作区域在所述指纹识别区域的区域范围内。
9.一种指纹识别装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于若检测到终端屏幕上的启动操作，获取第一向量集合，所述第一向量集合中包括A个相互正交或者相互准正交的数据向量，每个所述数据向量中包括多个数据元素，所述A为大于1的整数；
发光控制模块，用于依次使用每个所述数据向量中的数据元素控制指纹识别区域内的最小像素单元发光，直至完成对所述指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，以获取所述指纹识别区域对应的第二向量集合，所述第二向量集合中携带有指纹信息；
解调模块，用于利用所述第一向量集合解调所述第二向量集合，以得到所述指纹识别区域内所有的指纹信息。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述发光控制模块具体用于执行如下操作：
(1)先使用每个所述数据向量中一个序号相同的数据元素按预定顺序控制最小像素单元发光；
(2)再使用每个所述数据向量中另一个序号相同的数据元素按所述预定顺序控制最小像素单元发光；
(3)重复执行(1)和(2)过程，直至使用每个所述数据向量中的最后一个序号相同的数据元素控制所述指纹识别区域内的最小像素单元发光；
(4)若还未完成对所述指纹识别区域内所有的最小像素单元的控制发光，重复执行(1)、(2)和(3)过程，直至完成。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，
所述第一向量集合是由三维矩阵M[I,J,K]构造得到的，I，J，K依次为所述三维矩阵M[I,J,K]在X，Y，Z方向上的维度，其中，所述三维矩阵M[I,J,K]中在X和Y平面上坐标位置不相同的列向量之间相互正交或者相互准正交，所述A等于I和J之积，一个所述数据向量为所述三维矩阵M[I,J,K]中任一个在X和Y平面上坐标位置相同的列向量，一个所述数据向量中包括K个数据元素。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，
一个所述数据向量对应一个或者多个最小像素单元，并且，一个所述最小像素单元中包括一个或者多个像素点。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述第二向量集合中包括所述A个指纹向量，所述指纹向量中包括在最小像素单元发光过程中采集到的指纹信息；
所述解调模块具体用于：使用同一个最小像素单元对应的数据向量和指纹向量进行向量内积运算，直至完成所述指纹识别区域内所有的最小像素单元对应的向量内积运算，以得到所述指纹识别区域内所有的指纹信息。
14.根据权利要求9或13所述的装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：
转化模块，用于将每个所述数据向量中的数据元素转化为标准化显示数据，所述标准化显示数据用于控制最小像素单元的发光。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，
所述标准化显示数据包括灰度数据，所述转化模块具体用于：
按照如下公式一或者公式二将每个所述数据向量中的数据元素转化为所述灰度数据；
所述公式一为：y＝(2n-1)*((m[i,j,k])-min)/(max-min)；
所述公式二为：y＝(2n-1)*sin{0.5*π*((m[i,j,k])-min)/(max-min)}；
在上述公式一和公式二中，所述y为所述灰度数据，所述n为所述灰度数据的bit位的位数，所述m[i,j,k]为所述第一数据集合中的任一个数据元素，i∈[1,I]；j∈[1,J]，k∈[1,K]，所述max为所述第一数据集合中的最大元素值，所述min为所述第一数据集合中的最小元素值。
16.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述指纹识别区域包括N个指纹识别子区域，所述N为大于1的整数，所述启动操作为触摸操作；所述指纹识别装置还包括：
确定模块，用于若检测到对所述终端显示屏的所述触摸操作，根据所述触摸操作对应的操作区域确定所述指纹识别区域，并将所述指纹识别区域划分为N个所述指纹识别子区域，所述操作区域在所述指纹识别区域的区域范围内。
17.一种指纹识别装置，其特征在于，包括：
存储器和处理器；
所述存储器，用于存储操作指令；
所述处理器，用于调用所述操作指令，执行上述权利要求1至8中任一项所述的指纹信息的获取方法。
18.一种计算机存储介质，其特征在于，包括：操作指令，当所述操作指令在计算机上运行时，以使得所述计算机执行如上述权利要求1至8中任一项所述的指纹信息的获取方法。
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