CN109711391B - 一种图像采集电路、采集方法及终端设备 - Google Patents

一种图像采集电路、采集方法及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种图像采集电路、采集方法及终端设备,设置有TFT薄膜晶体管,并通过对TFT薄膜晶体管在有光环境和无光环境分别进行信号采集,分别对有光环境、无光环境TFT输出的电流信号进行积分,再对积分后的电平信号进行差分处理。消除了TFT自身的噪声和暗电流对差分信号的影响,将光生电流因素作为差分结果,提高了信号的信噪比,进一步提高了图像采集的准确性。

Description

一种图像采集电路、采集方法及终端设备
技术领域
本发明涉及传感器技术领域,特别涉及一种图像采集电路、采集方法及终端设备。
背景技术
指纹识别是根据每个人的指纹特征具有唯一性和不变性的特点,进行身份识别的一种技术。指纹识别的成本比较低,且指纹传感器的结构相对简单,且识别率高,是生物特征识别中使用较为广泛的一种身份识别技术。指纹识别系统是一套包括指纹的图像获取、处理、特征提取和对比等模块的模式识别系统,在门禁系统、考勤系统、移动支付中,都有着很广泛的应用。指纹图像传感器也可以称为指纹传感器,是指纹采集的核心器件,是指纹识别系统中重要组成部分。
在指纹信号采集时,可以利用薄膜晶体管(TFT,Thin Film Transistor)光敏器件将光信号转化为电信号,用集成电路读取每个像素中的电信号。但是,TFT的光电效应比较弱,同时存在较大的寄生效应和暗电流信号,并且工作状态会随着温度、电压、时间等因素变化而发生改变,会对信号的读取和处理造成难度。暗电流的偏差在较长的积分时间下会对结果产生较大的影响,如何消除TFT指纹传感器读取时差分信号中的暗电流因素,提高指纹图像采集的准确性,是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种图像采集电路、采集方法及终端设备,以达到提高信噪比,提高图像采集的准确性的目的。
一方面,提供了一种图像采集电路,包括:第一像素单元、第一读取单元;
所述第一像素单元包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管,所述第一薄膜晶体管的栅极、漏极短接后与信号源连接,所述第二薄膜晶体管的栅极、漏极短接后与所述信号源连接,所述第一薄膜晶体管的源极与所述第三薄膜晶体管的漏极连接,所述第二薄膜晶体管的源极与所述第四薄膜晶体管的漏极连接;
所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管的栅极均与扫描信号连接,所述第一薄膜晶体管或所述第二薄膜晶体管上设置有遮光板;
所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管的源极与所述第一读取单元连接,所述第一读取单元用于读取所述第一像素单元输出的电流信号。
在一个实施方式中,所述第一读取单元包括:第一开关、第二开关、第一电容、第二电容、第一运算放大器、第二运算放大器;
所述第一运算放大器的第一输入端与所述第三薄膜晶体管的源极、所述第一电容的第一端、所述第一开关的第一端连接;
所述第二运算放大器的第一输入端与所述第四薄膜晶体管的源极、所述第二电容的第一端、所述第二开关的第一端连接;
所述第一运算放大器的第二输入端、所述第二运算放大器的第二输入端均与参考电压连接。
在一个实施方式中,所述第一读取单元还包括:差分放大器;
所述差分放大器的第一输入端与所述第一开关的第二端、所述第一电容的第二端、所述第一运算放大器的输出端连接;
所述差分放大器的第二输入端与所述第二开关的第二端、所述第二电容的第二端、所述第二运算放大器的输出端连接。
在一个实施方式中,所述第一读取单元还包括:模数转化器,所述模数转化器与所述差分放大器的输出端连接。
在一个实施方式中,所述第一电容和所述第二电容相同,所述第一运算放大器和所述第二运算放大器相同,所述第一开关和所述第二开关相同。
在一个实施方式中,所述第一开关和所述第二开关为第一电平导通、第二电平截止的晶体管,所述第一电平大于所述第二电平。
另一方面,提供了一种图像采集方法,包括:
在第一时刻与第二时刻之间,控制第一开关、第二开关导通,控制第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管截止,所述第二时刻滞后于所述第一时刻;
在所述第二时刻与第三时刻之间,控制所述第一开关、所述第二开关截止,控制所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管截止,所述第三时刻滞后于所述第二时刻;
在所述第三时刻与第四时刻之间,控制所述第一开关、所述第二开关截止,控制所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管导通,所述第四时刻滞后于所述第三时刻;
第一运算放大器、第二运算放大器分别对所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管的电流进行积分处理,再由差分放大器将所述第一运算放大器、所述第二运算放大器输出的电平信号进行差分处理。
又一方面,本说明书实施例提供了一种图像传感器,包括上述实施例中的图像采集电路。
又一方面,提供了一种终端设备,包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述处理器执行所述指令时实现上述实施例中的图像采集方法。
又一方面,本说明书实施例提供了一种图像采集电路,包括:第二像素单元、第二读取单元;
所述第二像素单元包括第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管,所述第五薄膜晶体管的栅极、漏极短接后与信号源连接,所述第六薄膜晶体管的栅极与扫描信号连接;
所述第二读取单元包括积分单元、采样单元、差分单元,所述积分单元包括:第三运算放大器、第三开关、第三电容,所述第三运算放大器的输入端与所述第六薄膜晶体管的源极、所述第三开关的第一端、所述第三电容的第一端连接,所述第三运算放大器的输出端与所述第三开关的第二端、所述第三电容的第二端连接;
所述采样单元包括:第四开关、第四电容、第五开关、第五电容,所述第四开关的第一端与所述第五开关的第一端、所述第三运算放大器的输出端连接,所述第四开关的第二端与所述第四电容的第一端连接;
所述第五开关的第二端与所述第五电容的第一端连接,所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端用于连接参考电位;
所述第四电容用于采集所述第二像素单元在无光条件下输出的电流信号,所述第五电容用于采集所述第二像素单元在有光条件下输出的电流信号;
所述差分单元与所述采样单元连接,所述差分单元用于对所述第四电容、所述第五电容采样后输出的电平信号进行差分处理。
在一个实施方式中,所述差分单元包括差分放大器、模数转化器,所述差分放大器的输入端与所述第四开关的第二端、所述第四电容的第一端、所述第五开关的第二端、所述第五电容的第一端连接;
所述差分放大器的输出端与所述模数转化器连接。
又一方面,提供了一种图像采集方法,包括:
在第一时刻与第二时刻之间,在无光环境下对第五薄膜晶体管进行信号采集,控制第三开关导通,控制第六薄膜晶体管、第四开关、第五开关截止,所述第二时刻滞后于所述第一时刻;
在所述第二时刻与第三时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、第五开关、第六薄膜晶体管截止,所述第三时刻滞后于所述第二时刻;
在所述第三时刻与第四时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关截止,控制所述第六薄膜晶体管导通,所述第四时刻滞后于所述第三时刻;
在所述第四时刻与第五时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六薄膜晶体管截止,所述第五时刻滞后于所述第四时刻;
在所述第五时刻与第六时刻之间,控制所述第三开关、所述第五开关、所述第六薄膜晶体管截止,控制所述第四开关导通,所述第六时刻滞后于所述第五时刻;
在所述第六时刻与第七时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六薄膜晶体管截止,所述第七时刻滞后于所述第六时刻;
在所述第七时刻与第八时刻之间,对所述第五薄膜晶体管进行打光,控制第三开关导通,控制所述第六薄膜晶体管、所述第四开关、所述第五开关截止,所述第八时刻滞后于所述第七时刻;
在所述第八时刻与第九时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、第五开关、第六薄膜晶体管截止,所述第九时刻滞后于所述第八时刻;
在所述第九时刻与第十时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关截止,控制所述第六薄膜晶体管导通,所述第十时刻滞后于所述第九时刻,所述第十时刻与所述第九时刻之间的时间差等于所述第四时刻与所述第三时刻之间的时间差;
在所述第十时刻与第十一时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六薄膜晶体管截止,所述第十一时刻滞后于所述第十时刻;
在所述第十一时刻与第十二时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第六薄膜晶体管截止,控制所述第五开关导通,所述第十二时刻滞后于所述第十一时刻;
采用差分单元对第四电容、第五电容采样后输出的电平信号进行差分处理,获得指纹图像信息。
又一方面,提供了一种终端设备,包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述处理器执行所述指令时实现上述图像采集方法的步骤。
在本发明实施例中,提供了一种图像采集电路、采集方法及终端设备,设置有TFT薄膜晶体管,并通过对TFT薄膜晶体管在有光环境和无光环境分别进行信号采集,分别对有光环境、无光环境TFT输出的电流信号进行积分,再对积分后的电平信号进行差分处理。消除了TFT自身的噪声和暗电流对差分信号的影响,将光生电流因素作为差分结果,提高了信号的信噪比,进一步提高了图像采集的准确性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的限定。在附图中:
图1是本说明书一个实施例中图像采集电路的结构示意图;
图2是本说明书又一实施例中图像采集电路的结构示意图;
图3是本说明书一个实施例中图像采集方法的流程示意图;
图4是本说明书实施例图3中TFT像素单元读取的时序图;
图5是本说明书又一实施例中的图像采集电路的结构示意图;
图6是图5中的图像采集电路的像素单元读取的时序图;
图7是本说明书实施例中图像采集服务器的硬件结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
指纹识别的应用场景越来越多,指纹识别通常是利用指纹传感器采集信号,再进行信号的读取,获得指纹图像信息。本说明书实施例可以利用薄膜晶体管(TFT,Thin filmtransistor)将光信号转化为电信号,再利用集成电路读取每个像素中的电信号,获得指纹图像。
本说明书一些实施例可以提供一种图像采集电路,包括像素单元和读取单元,所述像素单元包括薄膜晶体管,所述像素单元用于对所述薄膜晶体管在有光条件和无光条件下进行信号的采集,所述读取单元包括运算放大器,所述读取单元用于对所述像素单元在有光条件、无光条件下产生的电流信号分别进行积分和差分处理,以实现消除暗电流和电路噪声对于差分信号的影响,将光生电流因素作为差分结果,提高了信号的信噪比,进一步提高了指纹图像采集的准确性。
本说明书一些实施例中提供了一种图像采集电路,设置了两组用于信号采集的TFT,两组TFT一组被遮光板遮挡,在无光条件下进行信号的采集,一组在有光条件下进行信号的采集。将两组的电流信号分别进行积分,再进行差分处理,实现了消除暗电流和电路噪声对于差分信号的影响,将光生电流因素作为差分结果,提高了信号的信噪比,进一步提高了指纹图像采集的准确性。
图1是本说明书一个实施例中图像采集电路的结构示意图,如图1所示,本说明书一个实施例中提供的图像采集电路可以包括第一像素单元01和第一读取单元02,第一像素单元01可以包括4个薄膜晶体管TFT,主要用于将光信号转换为电信号。当进行指纹采集时,手指可以贴附于盖板(采集指纹时,用于手指按压的装置)上,光源发出的光照射在手指和盖板接触的界面上,将入射光线反射出来。反射光线进入TFT的感光面板,TFT的感光面板感知反射光线的强度分布,将光信号转换为电信号。第一读取单元通过读取TFT输出的电信号,获得指纹图像信息。
如图1所示,所述第一像素单元01包括第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4,第一薄膜晶体管T1的栅极、漏极短接后连接到信号源即高电平TX上,第二薄膜晶体管T2的栅极、漏极短接后也连接到高电平TX上。第一薄膜晶体管T1的源极与第三薄膜晶体管T3的漏极连接,第二薄膜晶体管T2的源极与第四薄膜晶体管T4的漏极连接。第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管天的栅极均与扫描信号SEL连接,扫描信号SEL可以控制第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4的导通和截止,如:扫描信号SEL为高电平时,第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4导通,扫描信号SEL为低电平时,第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4截止。
第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2可以作为产生电流的晶体管,第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4作为受扫描信号SEL控制的开关晶体管。其中,第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4可以在低电平(如:-10V)时截止,高电平(如:15V)时导通。
此外,第一薄膜晶体管T1或第二薄膜晶体管T2上设置有遮光板,未被设置遮光板的薄膜晶体管可以进行打光。如图1所示,本说明书一个实施例中,在第一薄膜晶体管T1上设置有遮光板,使得上设置第一薄膜晶体管T1处于无光环境,不会产生光生电流。第二薄膜晶体管T2上没有设置遮光板,可以对第二薄膜晶体管T2进行打光,在光照条件下第二薄膜晶体管T2会产生光生电流。第一薄膜晶体管T1和第三薄膜晶体管T3可以作为参照组晶体管,第二薄膜晶体管T2和第四薄膜晶体管T4可以作为光照组晶体管。根据实际需要,也可以在第二薄膜晶体管T2上设置有遮光板,本说明书实施例不作具体限定。
如图1所示,第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4的源极与第一读取单元02连接,第一读取单元02用于读取第一像素单元01输出的电流信号。当需要进行指纹采集时,第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4被给予高电平信号导通,第一薄膜晶体管T1会输出参照组电流(包括暗电流),第二薄膜晶体管T2会输出光照组电流(包括暗电流和光生电流)。参照组电流和光照组电流经过第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4,输出给第一读取单元02,第一读取单元02对两组电流信号进行读取。在进行电流信号的读取时,可以通过对比两组的电流信号,消除暗电流对信号的影响,提高指纹识别的准确性。
本说明书实施例提供的图像采集电路,可以用于指纹图像的采集,通过设置两组TFT薄膜晶体管,一组在光照环境下,一组在无光环境中。在进行信号读取时,对比两组TFT薄膜晶体管产生的电流信号,可以消除暗电流对信号的影响,提高信噪比,进一步提高图像采集的准确性。
图2是本说明书又一实施例中图像采集电路的结构示意图,如图2所示,本说明书实施例中的第一读取单元02可以包括以下结构:第一开关K1、第二开关K2、第一电容C1、第二电容C2、第一运算放大器OPA1、第二运算放大器OPA2。本说明书实施例中开关、电容的两端分别使用第一端和第二端进行描述,第一端和第二端并无实质上的区别。
如图2所示,第一运算放大器OPA1的第一输入端与第三薄膜晶体管T3的源极、第一电容C1的第一端、第一开关K1的第一端连接,第一运算放大器OPA1的输出端则与第一电容C1的第二端、第一开关K1的第二端连接。
第二运算放大器OPA2的第一输入端与第四薄膜晶体管T4的源极、第二电容C2的第一端、第二开关K2的第一端连接,第二运算放大器OPA2的输出端则与第二电容C2的第二端、第二开关K2的第二端连接。
此外,第一运算放大器OPA1的第二输入端、第二运算放大器OPA2的第二输入端均与参考电压Vref连接。可以根据运算放大器的工作电压范围选取合适的参考电压Vref的取值,本说明书实施例不具体限定参考电压的取值。
第一运算放大器OPA1的第一输入端可以接收第三薄膜晶体管T3输出的电流信号,可以利用第一运算放大器OPA1对参照组电流进行积分处理。第二运算放大器OPA2可以接收第四薄膜晶体管T4输出的电流信号,利用第二运算放大器OPA2对光照组电流进行积分处理。本说明书一些实施例中,第一电容C1和第二电容C2相同,电容值C的大小可以根据实际需要进行设置。积分电容C太小会导致在输入电流过大时输出信号易饱和,积分电容C过大会导致在光生电流积分后与参照组的差别太小不易区分,因此,可以根据实际需要合理选择积分电容C的大小。第一运算放大器OPA1和第二运算放大器OPA2相同,第一开关K1和第二开关K2相同。此外,本说明书一些实施例中,第一开关K1和第二开关K2可以是低电平导通、高电平截止的晶体管如:PMOS(P-Metal-Oxide-Semiconductor,P型金属-氧化物-半导体,也可以称为PMOS晶体管),第一开关K1和第二开关K2也可以是高电平导通、低电平截止的晶体管如:NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor,N型金属-氧化物-半导体,也可以称为NMOS晶体管)。即第一开关K1和第二开关K2可以表示具有开关功能的器件,具体的类型可以根据实际需要进行选择。
参照组和光照组设置相同的电路元器件,可以保证两组电路自身产生的噪声以及暗电流相同,便于对两组电流信号处理时,消除噪声以及暗电流的影响,提高信噪比。
通过运算放大器的作用,可以使第一运算放大器OPA1的输出端的电压值为:Vref+Vnoise1-Q1/C,其中,Vref可以表示参考电压,Vnoise1可以表示由于电路自身产生的一些噪声,Q1可以表示第一薄膜晶体管T1产生的暗电流积分总共的电荷量,C表示第一电容C1的电容值即积分电容。第二运算放大器OPA2的输出端电压值为:Vref+Vnoise2-Q2/C,其中,Vref可以表示参考电压,Vnoise2可以表示由于电路自身产生的一些噪声,Q2可以表示第二薄膜晶体管T2产生的暗电流+光生电流积分总共的电荷量,C表示第二电容C2的电容值即积分电容。在积分相同时间的情况下,Q1=Idark*t,Q2=(Idark+Ilight)*t,Idark表示暗电流,Ilight表示光生电流,t表示积分时间。
本说明书实施例提供的图像采集电路,可以利用两组运算放大器以及电容等信号读取电路,分别对两组薄膜晶体管产生的电流进行积分处理,再通过对比两组的积分结果,可以消除暗电流以及TFT自身产生的噪声对信号的影响,提高信噪比,进一步提高图像采集的准确性。
如图2所示,本说明书一个实施例中,第一读取单元还可以包括差分放大器21,如图2所示,差分放大器21与两组运算放大器连接,即差分放大器21的第一输入端与第一开关K1的第二端、第一电容C1的第二端、第一运算放大器OPA1的输出端连接;差分放大器21的第二输入端与第二开关K2的第二端、第二电容C2的第二端、第二运算放大器OPA2的输出端连接。差分放大器21可以对第一运算放大器OPA1以及第二运算放大器OPA2输出的电平信号进行差分处理,如:差分放大的信号可以表示为:(Vref+Vnoise1-Q1/C)-(Vref+Vnoise2-Q2/C)=Ilight*t/C,即只对光生电流的积分结果放大,消除了暗电流以及电路产生的噪声对信号的影响。
如图2所示,本说明书一个实施例中,第一读取单元02还可以包括:模数转化器22,模数转化器22与差分放大器21的输出端连接。差分放大器21将TFT输出的信号进行差分处理,放大差分信号,再通过模数转化器22将放大后的差分信号进行模数转换处理,将电信号转换为数字信号,获得指纹图像信息。
本说明书实施例,将参照组通过遮光板遮挡,使得参照组的TFT一直置于无光环境中,将另一组置于有光环境中,通过差分方式,消除了TFT自身的噪声和暗电流对于信号的影响,只差分放大光生电流的效果,提高信噪比,进一步提高图像采集的准确性。
基于上述的图像采集电路在本例中还提供了一种指纹图像采集方法,图3是本说明书一个实施例中图像采集方法的流程示意图,图4是本说明书实施例图3中TFT像素单元读取的时序图,如图3、图4所示,图像采集的过程可以包括如下步骤:
步骤301、在第一时刻与第二时刻之间,控制第一开关、第二开关导通,控制第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管截止,所述第二时刻滞后于所述第一时刻。
如图4所述,图中S1可以表示控制第一开关K1、第二开关K2的控制信号,SEL可以表示控制第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4的扫描信号,本说明书实施例中S1和SEL均为高电平导通低电平截止的信号。t1、t2、t3、t4分别表示第一时刻、第二时刻、第三时刻、第四时刻,并且t1、t2、t3、t4可以表示时间的先后顺序。
如图4所示,在t1-t2时刻,可以将S1置于高电平、SEL置于低电平,使得第一开关K1、第二开关K2导通,第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4截止,令第一运算放大器和第二运算放大器的输出端与第一输入端相连接,实现第一运算放大器和第二运算放大器的电位复位到参考电压Vref。
步骤302、在所述第二时刻与第三时刻之间,控制所述第一开关、所述第二开关截止,控制所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管截止,所述第三时刻滞后于所述第二时刻。
如图4所示,在t2-t3时刻,可以将S1、SEL均置为低电平,控制第一开关K1、第二开关K2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4均为截止。
步骤303、在所述第三时刻与第四时刻之间,控制所述第一开关、所述第二开关截止,控制所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管导通,所述第四时刻滞后于所述第三时刻。
如图4所示,在t3-t4时刻,可以设置是为低电平,SEL为高电平,控制第一开关K1、第二开关K2截止,控制第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4导通。
步骤304、第一运算放大器、第二运算放大器分别对所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管的电流进行积分处理,再由差分放大器将所述第一运算放大器、所述第二运算放大器的输出电流信号进行差分处理。
第一开关K1、第二开关K2截止,第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4导通后,第一薄膜晶体管T1产生的电流、第二薄膜晶体管T2产生的电流,可以分别流向第一运算放大器和第二运算放大器,分别对参照组、光照组的电流进行积分。再将积分后获得的电平信号输入到差分放大器,通过差分放大器将第一运算放大器和第二运算放大器的输出进行差分处理,放大差分信号,再通过模数转化器将放大后的差分信号转化成数字信号,实现指纹图像的采集。
参见上述实施例的记载,本说明书实施例中通过设置两组TFT分别在有光环境和无光环境下进行信号的采集,对两组电流信号分别进行积分后再进行差分处理,可以消除TFT自身的噪声和暗电流对信号的影响,只差分放大光生电流的效果,提高信噪比,实现指纹图像的准确采集和识别。
在上述实施例的基础上,本说明书一些实施例中,还可以提供一种图像传感器,可以用于指纹图像的采集和识别、也可以用于其他图像的采集如:掌纹等,具体可以包括上述实施例中的图像采集电路,根据实际需要还可以包括其他电子元器件,本说明书实施例不作具体限定。
本说明书实施例中的图像传感器,可以消除TFT自身的噪声和暗电流对于信号的影响,只差分放大光生电流的效果,提高信噪比。
在上述实施例的基础上,本说明书一些实施例中还可以提供一种终端设备,包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述处理器执行所述指令时实现上述图像采集方法的过程,如:可以自动控制第一开关、第二开关、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管的导通和截止,实现图像的自动采集,如:指纹图像的采集等。
本说明书实施例中的终端设备,可以消除TFT自身的噪声和暗电流对于信号的影响,只差分放大光生电流的效果,提高信噪比。
在上述实施例的基础上,本说明书一些实施例中还可以提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述指令被执行时实现上述图像采集方法的过程,如:可以自动控制第一开关、第二开关、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管的导通和截止,实现图像的自动采集,如:指纹图像的采集等。
本说明书实施例中的计算机可读存储介质,可以消除TFT自身的噪声和暗电流对于信号的影响,只差分放大光生电流的效果,提高信噪比。
图5是本说明书又一实施例中的图像采集电路的结构示意图,如图5所示,本说明书一些实施例中的图像采集电路可以进行指纹图像信息的采集,具体可以包括:第二像素单元05、第二读取单元06;
第二像素单元05可以包括第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6,第五薄膜晶体管T5的栅极、漏极短接后与信号源TX连接,第六薄膜晶体管T6的栅极与扫描信号SEL连接。
第二读取单元06可以包括积分单元061、采样单元062、差分单元063,积分单元061可以包括:第三运算放大器OPA3、第三开关K3、第三电容C3,第三运算放大器OPA3的输入端与第六薄膜晶体管T6的源极、第三开关K3的第一端、第三电容C3的第一端连接,第三运算放大器OPA3的输出端与第三开关K3的第二端、第三电容C3的第二端连接。
采样单元062包括:第四开关K4、第四电容C4、第五开关K5、第五电容C5,第四开关K4的第一端与第五开关K5的第一端、第三运算放大器OPA3的输出端连接,第四开关K4的第二端与第四电容C4的第一端连接。
第五开关K5的第二端与第五电容C5的第一端连接,第四电容C4的第二端、第五电容C5的第二端用于连接参考电位,如:地电位,或其他电位,具体可以根据实际需要进行设置。
第四电容C4可以用于采集第二像素单元05在无光条件下输出的电流信号,第五电容可以用于采集第二像素单元05在有光条件下输出的电流信号。即可以分别在有光条件下和无光条件下进行图像采集,在有光条件下进行图像采集时,第五薄膜晶体管T5会产生暗电流以及光生电流,可以控制第五开关K5导通,由第五电容C5进行信号的采集和读取。在无光条件下进行图像采集时,第五薄膜晶体管T5不会产生光生电流,只会产生暗电流,可以控制第四开关K4导通,由第四电容C4进行信号的采集和读取。
其中,第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5、第六薄膜晶体管T6均可以是低电平截止、高电平导通的晶体管,具体可以根据实际需要进行选择。
差分单元063可以与采样单元062连接,差分单元063可以用于对第四电容C4、第五电容C5采样后获得的电平信号进行差分处理,通过对有光条件和无光条件下产生的电流信号进行积分后,再对积分结果进行差分处理,消除了暗电流和电路产生的噪声对信号的影响,实现图像信号的采集。
如图5所示,本说明书一些实施例中,差分单元063可以包括差分放大器、模数转化器,差分放大器的输入端与第四开关K4的第二端、第四电容C4的第一端、第五开关K5的第二端、第五电容C5的第一端连接,差分放大器的输出端与模数转化器连接。
差分放大器可以对第四电容C4、第五电容C5采样后获得的电平信号进行差分处理,再将差分后的结果输入到模数转化器,进行模数转换,将模拟信号转换成数字信号,实现图像信息的采集。
本说明书实施例提供的图像采集电路,通过对TFT进行无光和有关环境下进行两次采样的方式,即分别在有光和无光条件下,进行图像信息的采集,消除暗电流以及电路中噪声对信号的影响,利用差分放大器放大光生电流因素,提高像素单元读取电路输出信号的信噪比。
图6是图5中的图像采集电路的像素单元读取的时序图,图中K3可以表示控制图5中的第三开关的信号,K4可以表示控制图5中的第四开关的信号,K5可以表示控制图5中的第五开关的信号,SEL表示控制图5中的第六薄膜晶体管的扫描信号,t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10、t11、t12分别表示第一时刻、第二时刻、第三时刻、第四时刻、第五时刻、第六时刻、第七时刻、第八时刻、第九时刻、第十时刻、第十一时刻、第十二时刻,并且可以表示先后顺序。如图6所示,本说明书一个实施例中t1~t7为一帧时间,表示在无光环境下进行信号采集的时间,t8~t12为一帧时间,表示在有光环境下进行信号采集的时间。
如图6所示,本说明书一个实施例还可以提供一种图像采集方法,具体过程可以包括以下步骤:
1)、在第一时刻与第二时刻之间,在无光环境下对第五薄膜晶体管进行信号的采集,控制第三开关导通,控制第六薄膜晶体管、第四开关、第五开关截止,第二时刻滞后于第一时刻。
在第一帧时间内,可以进行无光环境的信号采集,可以在第一帧时间内不对第五薄膜晶体管T5打光,图中t1-t7均是表示无光环境下像素单元读取的时序图。如图6所示,在t1-t2时刻间,可以将第三开关K3对应的控制信号置为高电平,控制第三开关K3导通,第六薄膜晶体管T6、第四开关K4、第五开关K5对应的控制信号均置为低电平,处于截止状态,使得第三运算放大器的输出端复位到参考电位。
2)、在第二时刻与第三时刻之间,控制第三开关、第四开关、第五开关、第六薄膜晶体管截止,第三时刻滞后于第二时刻。
如图6所示,在t2-t3时刻,可以将第三开关K3、第六薄膜晶体管T6、第四开关K4、第五开关K5对应的控制信号均置为低电平,控制其截止。
3)、在第三时刻与第四时刻之间,控制第三开关、第四开关、第五开关截止,控制第六薄膜晶体管导通,第四时刻滞后于第三时刻。
在t3-t4时刻内,可以将第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5的电平置为低电平,使其处于截止状态,控制第六薄膜晶体管T6的控制信号SEL为高电平,使得第六薄膜晶体管T6导通,从而对第五薄膜晶体管T5产生的暗电流进行积分。
4)、在第四时刻与第五时刻之间,控制第三开关、第四开关、第五开关、第六薄膜晶体管截止,第五时刻滞后于第四时刻。
在t4-t5时刻内,可以将第三开关K3、第六薄膜晶体管T6、第四开关K4、第五开关K5对应的控制信号均置为低电平,控制其截止。
5)、在第五时刻与第六时刻之间,控制第三开关、第五开关、第六薄膜晶体管截止,控制第四开关导通,第六时刻滞后于第五时刻。
在t5-t6时刻内,可以将第三开关K3、第六薄膜晶体管T6、第五开关K5对应的控制信号均置为低电平,控制其截止,可以控制第四开关K4的控制信号为高电平,使得第四开关K4导通,利用第四电容C4进行采样。
6)、在第六时刻与第七时刻之间,控制第三开关、第四开关、第五开关、第六薄膜晶体管截止,第七时刻滞后于第六时刻。
在t6-t7时刻内,可以将第三开关K3、第六薄膜晶体管T6、第四开关K4、第五开关K5对应的控制信号均置为低电平,控制其截止。
7)、在第七时刻与第八时刻之间,对第五薄膜晶体管T5进行打光,控制第三开关导通,控制第六薄膜晶体管、第四开关、第五开关截止,第八时刻滞后于第七时刻。
在第二帧时间内可以对第五薄膜晶体管T5进行光照,在有光环境下进行信号的采集,图中t7-t12为第二帧有光环境下的信号采集过程。在t7-t8时刻之间,可以开始对第五薄膜晶体管T5进行打光,将第三开关K3对应的控制信号置为高电平,控制第三开关K3导通,第六薄膜晶体管T6、第四开关K4、第五开关K5对应的控制信号均为低电平,处于截止状态,使得第三运算放大器的输出端复位到参考电位。
8)、在第八时刻与第九时刻之间,控制第三开关、第四开关、第五开关、第六薄膜晶体管截止,第九时刻滞后于第八时刻。
在t8-t9时刻,可以将第三开关K3、第六薄膜晶体管T6、第四开关K4、第五开关K5对应的控制信号均置为低电平,控制其截止。
9)、在第九时刻与第十时刻之间,控制第三开关、第四开关、第五开关截止,控制第六薄膜晶体管导通,第十时刻滞后于第九时刻,第九时刻和第十时刻之间的时间差,与第三时刻和第四时刻之间的时间差相等。
在t9-t10时刻,可以将第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5的电平置为低电平,使其处于截止状态,控制第六薄膜晶体管T6的控制信号SEL为高电平,使得第六薄膜晶体管T6导通,对第五薄膜晶体管T5产生的电流在与t3-t4时刻相等的时间内在有光条件下进行积分。
10)、在第十时刻与第十一时刻之间,控制第三开关、第四开关、第五开关、第六薄膜晶体管截止,第十一时刻滞后于第十时刻。
在t10-t11时刻内,可以将第三开关K3、第六薄膜晶体管T6、第四开关K4、第五开关K5对应的控制信号均置为低电平,控制其截止。
11)、在第十一时刻与第十二时刻之间,控制第三开关、第四开关、第六薄膜晶体管截止,控制第五开关导通,第十二时刻滞后于第十一时刻。
在t11-t12时刻内,可以将第三开关K3、第六薄膜晶体管T6、第四开关K4对应的控制信号均置为低电平,控制其截止,可以控制第五开关K5的控制信号为高电平,使得第五开关K5导通,利用第五电容C5进行采样。
12)、采用差分单元对第四电容C4、第五电容C5采样后获得的电平信号进行差分处理,获得指纹图像信息。
控制积分时间相同,积分后获得电平信号,再对积分后获得的电平信号进行差分处理,可以消除暗电流和自身噪声的影响,放大光生电流积分产生的信号。
本说明书实施例,通过在有光环境和无光环境下分别进行两次采样,对TFT在有光和无光环境下产生的电流进行相同时间的积分处理,再进行差分处理,可以消除暗电流和自身噪声的影响,放大光生电流积分产生的信号,提高信噪比,提高了图像信息采集的准确性。
在上述实施例的基础上,本说明书实施例还可以提供一种终端设备,包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述处理器执行所述指令时实现上述实施例中两次采样方式图像采集的过程,如:控制第三开关、第四开关、第五开关、第六薄膜晶体管的控制信号的电平的高低,以控制其导通或截止。
在上述实施例的基础上,本说明书一个实施例中还可以提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述指令被执行时实现上述实施例中两次采样方式图像采集的过程,如:控制第三开关、第四开关、第五开关、第六薄膜晶体管的控制信号的电平的高低,以控制其导通或截止。
本说明书实施例所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端、服务器或者类似的运算装置中执行。以运行在服务器上为例,图7是本说明书实施例中图像采集服务器的硬件结构框图,可以执行上述同时对参照组电流和光照组电流进行积分后差分的图像采集方法,也可以执行上述两次采样方式的图像采集方法。如图7所示,服务器10可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器100(处理器100可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器200、以及用于通信功能的传输模块300。本领域普通技术人员可以理解,图7所示的结构仅为示意,其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如,服务器10还可包括比图7中所示更多或者更少的组件,例如还可以包括其他的处理硬件,如数据库或多级缓存、GPU,或者具有与图7所示不同的配置。
存储器200可用于存储应用软件的软件程序以及模块,如本说明书实施例中的风险防控方法对应的程序指令/模块,处理器100通过运行存储在存储器200内的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器200可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器200可进一步包括相对于处理器100远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输模块300用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输模块300包括一个网络适配器(Network Interface Controller,NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输模块300可以为射频(Radio Frequency,RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于硬件+程序类实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的,计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境,甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本说明书实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现,也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,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,例如多个单元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。
本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件,而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
本领域技术人员应明白,本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书实施例,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已,并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说,本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种图像采集电路,其特征在于,包括:第一像素单元、第一读取单元;
所述第一像素单元包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管,所述第一薄膜晶体管的栅极、漏极短接后与信号源连接,所述第二薄膜晶体管的栅极、漏极短接后与所述信号源连接,所述第一薄膜晶体管的源极与所述第三薄膜晶体管的漏极连接,所述第二薄膜晶体管的源极与所述第四薄膜晶体管的漏极连接;
所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管的栅极均与扫描信号连接,所述第一薄膜晶体管或所述第二薄膜晶体管上设置有遮光板;
所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管的源极与所述第一读取单元连接,所述第一读取单元用于读取所述第一像素单元输出的电流信号;
所述第一读取单元包括:第一开关、第二开关、第一电容、第二电容、第一运算放大器、第二运算放大器;
所述第一运算放大器的第一输入端与所述第三薄膜晶体管的源极、所述第一电容的第一端、所述第一开关的第一端连接;
所述第二运算放大器的第一输入端与所述第四薄膜晶体管的源极、所述第二电容的第一端、所述第二开关的第一端连接;
所述第一运算放大器的第二输入端、所述第二运算放大器的第二输入端均与参考电压连接;
所述第一读取单元还包括:差分放大器;
所述差分放大器的第一输入端与所述第一开关的第二端、所述第一电容的第二端、所述第一运算放大器的输出端连接;
所述差分放大器的第二输入端与所述第二开关的第二端、所述第二电容的第二端、所述第二运算放大器的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的图像采集电路,其特征在于,所述第一读取单元还包括:模数转化器,所述模数转化器与所述差分放大器的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的图像采集电路,其特征在于,所述第一电容和所述第二电容相同,所述第一运算放大器和所述第二运算放大器相同,所述第一开关和所述第二开关相同。
4.根据权利要求1所述的图像采集电路,其特征在于,所述第一开关和所述第二开关为第一电平导通、第二电平截止的晶体管,所述第一电平大于所述第二电平。
5.一种应用权利要求1-4任一项所述的图像采集电路进行图像采集的方法,其特征在于,包括:
在第一时刻与第二时刻之间,控制第一开关、第二开关导通,控制第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管截止,所述第二时刻滞后于所述第一时刻;
在所述第二时刻与第三时刻之间,控制所述第一开关、所述第二开关截止,控制所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管截止,所述第三时刻滞后于所述第二时刻;
在所述第三时刻与第四时刻之间,控制所述第一开关、所述第二开关截止,控制所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管导通,所述第四时刻滞后于所述第三时刻;
第一运算放大器、第二运算放大器分别对所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管的电流进行积分处理,再由差分放大器将所述第一运算放大器、所述第二运算放大器输出的电平信号进行差分处理。
6.一种图像传感器,其特征在于,包括权利要求1-4任一项所述的图像采集电路。
7.一种终端设备,包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述处理器执行所述指令时实现权利要求5所述方法的步骤。
8.一种图像采集电路,其特征在于,包括:第二像素单元、第二读取单元;
所述第二像素单元包括第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管,所述第五薄膜晶体管的栅极、漏极短接后与信号源连接,所述第六薄膜晶体管的栅极与扫描信号连接;
所述第二读取单元包括积分单元、采样单元、差分单元,所述积分单元包括:第三运算放大器、第三开关、第三电容,所述第三运算放大器的输入端与所述第六薄膜晶体管的源极、所述第三开关的第一端、所述第三电容的第一端连接,所述第三运算放大器的输出端与所述第三开关的第二端、所述第三电容的第二端连接;
所述采样单元包括:第四开关、第四电容、第五开关、第五电容,所述第四开关的第一端与所述第五开关的第一端、所述第三运算放大器的输出端连接,所述第四开关的第二端与所述第四电容的第一端连接;
所述第五开关的第二端与所述第五电容的第一端连接,所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端用于连接参考电位;
所述第四电容用于采集所述第二像素单元在无光条件下输出的电流信号,另一时段,所述第五电容用于采集所述第二像素单元在有光条件下输出的电流信号;
所述差分单元与所述采样单元连接,所述差分单元用于对所述第四电容、所述第五电容采样后输出的电平信号进行差分处理。
9.根据权利要求8所述的图像采集电路,其特征在于,所述差分单元包括差分放大器、模数转化器,所述差分放大器的输入端与所述第四开关的第二端、所述第四电容的第一端、所述第五开关的第二端、所述第五电容的第一端连接;
所述差分放大器的输出端与所述模数转化器连接。
10.应用权利要求8或9所述的图像采集电路进行图像采集的方法,其特征在于,包括:
在第一时刻与第二时刻之间,在无光环境下对第五薄膜晶体管进行信号采集,控制第三开关导通,控制第六薄膜晶体管、第四开关、第五开关截止,所述第二时刻滞后于所述第一时刻;
在所述第二时刻与第三时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、第五开关、第六薄膜晶体管截止,所述第三时刻滞后于所述第二时刻;
在所述第三时刻与第四时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关截止,控制所述第六薄膜晶体管导通,所述第四时刻滞后于所述第三时刻;
在所述第四时刻与第五时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六薄膜晶体管截止,所述第五时刻滞后于所述第四时刻;
在所述第五时刻与第六时刻之间,控制所述第三开关、所述第五开关、所述第六薄膜晶体管截止,控制所述第四开关导通,所述第六时刻滞后于所述第五时刻;
在所述第六时刻与第七时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六薄膜晶体管截止,所述第七时刻滞后于所述第六时刻;
在所述第七时刻与第八时刻之间,对所述第五薄膜晶体管进行打光,控制第三开关导通,控制所述第六薄膜晶体管、所述第四开关、所述第五开关截止,所述第八时刻滞后于所述第七时刻;
在所述第八时刻与第九时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、第五开关、第六薄膜晶体管截止,所述第九时刻滞后于所述第八时刻;
在所述第九时刻与第十时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关截止,控制所述第六薄膜晶体管导通,所述第十时刻滞后于所述第九时刻,所述第十时刻与所述第九时刻之间的时间差等于所述第四时刻与所述第三时刻之间的时间差;
在所述第十时刻与第十一时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六薄膜晶体管截止,所述第十一时刻滞后于所述第十时刻;
在所述第十一时刻与第十二时刻之间,控制所述第三开关、所述第四开关、所述第六薄膜晶体管截止,控制所述第五开关导通,所述第十二时刻滞后于所述第十一时刻;
采用差分单元对第四电容、第五电容采样后输出的电平信号进行差分处理,获得指纹图像信息。
11.一种终端设备,包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述处理器执行所述指令时实现权利要求10所述方法的步骤。
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