CN110163150A - 一种指纹识别方法、显示装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种指纹识别方法、显示装置及计算机可读存储介质,用以改善指纹图像的均匀性,提高屏下指纹识别的准确度。该方法应用于显示装置;该显示装置包括盖板层、遮光层以及光感传感器层;其中,该遮光层位于该光感传感器层上方,该盖板层位于该遮光层上方;该遮光层上设置有成像小孔,且该成像小孔以小孔阵列排布;该成像小孔用于将与该盖板层接触的指纹成像到该光感传感器层;该方法包括:采集该指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像;将该指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,获得该物点的像;基于该指纹上的所有物点的像获得该指纹的图像。
Description
技术领域
本申请涉显示技术领域,特别涉及一种指纹识别方法、显示装置及计算机可读存储介质。
背景技术
为了尽可能地提高屏占比,诸如手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等显示装置的实体功能按键逐渐被省去,比如主页键。而这些实体功能键按键原本所要实现功能被转移到显示屏上来实现,比如屏下指纹识别功能。
现有技术中的显示装置主要基于小孔成像的原理进行屏下指纹的采集。其具体实现方案是:在显示装置发光层远离盖板层的一侧设置遮光层,遮光层上具有阵列排布的成像小孔,在遮光层远离发光层的下方设置光感传感器层,成像小孔将与盖板层上接触的手指的指纹成像到光感传感器层。
但是,在现有方案中,每个成像小孔对应的成像区域上的不同位置光线量不同,距离成像小孔中心越远的位置上像的亮度越低,导致指纹图像的整体均匀性差,影响指纹识别的准确度;另外,如果光路上存在遮挡,则指纹的局部成像质量会受到较大影响,这也会使得指纹识别的准确度降低。
发明内容
本申请实施例提供一种指纹识别方法、显示装置及计算机可读存储介质,用以改善指纹图像的均匀性,提高屏下指纹识别的准确度。
第一方面,本申请实施例提供一种指纹识别方法,所述方法应用于显示装置;所述显示装置包括盖板层、遮光层以及光感传感器层;其中,所述遮光层位于所述光感传感器层上方,所述盖板层位于所述遮光层上方;所述遮光层上设置有成像小孔,且所述成像小孔以小孔阵列排布;所述成像小孔用于将与所述盖板层接触的指纹成像到所述光感传感器层;
所述方法包括:
采集所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像;
将所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,获得该物点的像;
基于所述指纹上的所有物点的像获得所述指纹的图像。
可选的,采集所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像,包括:
确定所述指纹上的每个物点对应的坐标,以及所述每个物点的至少两个相邻成像小孔的坐标;
基于所述每个物点对应的坐标,以及所述每个物点的至少两个相邻成像小孔的坐标,计算所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标;
基于所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标,采集所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像。
可选的,将所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,包括:
针对所述指纹上的任一物点,基于该物点到该物点的至少两个相邻成像小孔中的每个相邻成像小孔的水平距离,确定该物点在所述每个相邻成像小孔中所成的像所对应的权重系数,其中,所述盖板层、遮光层以及光感传感器层的层叠方向为垂直方向,所述水平距离为所述物点与每个所述的相邻小孔在水平方向的距离,所述水平方向与所述垂直方向相互垂直;
将该物点在各个相邻成像小孔中所成的像乘以对应的权重系数后相加,获得该物点的像。
可选的,所述任一物点在该物点的任一相邻成像小孔中所生成的像所对应的权重系数与该物点到所述任一相邻成像小孔的水平距离负相关。
可选的,基于所述指纹上的所有物点的像获得所述指纹的图像,包括:
将所述指纹上的所有物点的像旋转180°后进行拼接,获得所述指纹的图像。
第二方面,本申请实施例提供一种指纹识别装置,所述装置包括:
采集单元,用于采集与盖板层接触的指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像;其中,所述至少两个相邻成像小孔位于所述盖板层下方的遮光层上;所述遮光层上设置有成像小孔,且所述成像小孔以小孔阵列排布;所述成像小孔用于将与所述盖板层接触的指纹成像到所述遮光层下方的光感传感器层;
处理单元,用于将所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,获得该物点的像;基于所述指纹上的所有物点的像获得所述指纹的图像。
可选的,所述采集单元具体用于:
确定所述指纹上的每个物点对应的坐标,以及所述每个物点的至少两个相邻成像小孔的坐标;
基于所述每个物点对应的坐标,以及所述每个物点的至少两个相邻成像小孔的坐标,计算所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标;
基于所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标,采集所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像。
可选的,所述处理单元在将所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,获得该物点的像时,具体用于:
针对所述指纹上的任一物点,基于该物点到该物点的至少两个相邻成像小孔中的每个相邻成像小孔的水平距离,确定该物点在所述每个相邻成像小孔中所成的像所对应的权重系数,其中,所述盖板层、遮光层以及光感传感器层的层叠方向为垂直方向,所述水平距离为所述物点与每个所述的相邻小孔在水平方向的距离,所述水平方向与所述垂直方向相互垂直;
将该物点在各个相邻成像小孔中所成的像乘以对应的权重系数后相加,获得该物点的像。
可选的,所述任一物点在该物点的任一相邻成像小孔中所生成的像所对应的权重系数与该物点到所述任一相邻成像小孔的水平距离负相关。
可选的,所述处理单元在基于所述指纹上的所有物点的像获得所述指纹的图像时,具体用于:
将所述指纹上的所有物点的像旋转180°后进行拼接,获得所述指纹的图像。
第三方面,本申请实施提供一种显示装置,所述显示装置包括盖板层、遮光层、光感传感器层以及处理器;
其中,所述遮光层位于所述光感传感器层上方,所述盖板层位于所述遮光层上方;所述遮光层上设置有成像小孔,且所述成像小孔以小孔阵列排布;
所述处理器与所述光感传感器层通信相连;所述处理器用于采集所述盖板层上接触物的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像。
可选的,所述小孔阵列的周期P、像距v以及所述成像小孔的最大视角θ满足如下条件:P<2vtanθ;
其中,所述周期P为所述遮光层上任意两个相邻成像小孔间的距离,所述像距v为所述遮光层与所述光感传感器层的距离,所述最大视角θ为光线在所述遮光层上发生全反射时的入射角。
可选的,所述小孔阵列的周期P、物距u、像距v以及所述成像小孔的最大视角θ满足如下条件:
其中,所述物距u为所述盖板层与所述遮光层的距离。
可选的,所述显示装置还包括发光层,位于所述盖板层和所述遮光层之间;
其中,所述发光层上设置有像素光源,且所述像素光源以像素光源阵列排布;所述小孔阵列的周期不是所述像素光源阵列的周期的整数倍,所述像素光源阵列的周期为任意两个相邻的像素光源间的距离。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如本申请实施例第一方面所述的方法。
在本申请实施例中,通过将每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中的像进行加权相加的方式计算每个物点的像,使得指纹图像上的每个像点的信息来源于该像点对应的物点在至少两个相邻成像小孔中所成的像,相较于现有技术,本申请实施例中的成像位置在小孔边缘的物点可以获得更多的像点信息,有效提高了指纹图像的整体均匀性,进而提高指纹识别的准确度。其次,若指纹识别模组局部存在杂质或触控面板电极图形(touch panel electrode pattern,TP)等遮挡,一般不会同时影响到遮挡位置物点在多个孔中的成像(因为从同一物点位置进入不同孔的光路的方向不同),因此对指纹图像的影响也会有效降低,进一步提高指纹识别的准确度。另外,在显示像素离散度较高的场景下,该方案还可以降低显示像素本身离散分布对指纹成像的不利影响,提高指纹的整体图像效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍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为现有技术中显示装置的指纹识别模组的结构示意图;
图2为现有技术中指纹识别模组的成像区域的示意图;
图3为现有技术中显示装置采集的指纹图像的示意图;
图4为本申请实施例中指纹识别方法的流程图;
图5为本申请实施例中指纹识别模组的成像区域的示意图;
图6为现有技术方案及本申请实施例方案采集的金属条纹的示意图;
图7为本申请实施例中指纹识别模组的成像区域的示意图;
图8为本申请实施例中指纹识别装置的结构示意图;
图9为本申请实施例中显示装置的结构示意图;
图10为本申请实施例中显示装置的指纹识别模组的结构示意图;
图11为本申请实施例中显示装置的指纹识别模组的部分结构示意图;
图12为本申请实施例中显示装置的指纹识别模组的部分结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
随着科学技术的不断发展,市场上出现了多种带有指纹识别功能的显示装置,如手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。
传统的指纹识别方案是在显示装置原有的一些功能按键上集成指纹识别功能,比如在主页键上集成指纹识别功能。
目前,显示装置越来越多地向窄边框、整面显示方向发展。为了尽可能地提高屏占比,原有的功能按键逐渐被省去,比如主页键。而这些功能键按键原本所要实现功能就转移到显示屏上来实现,比如屏下指纹识别功能。当用户在操作带有屏下指纹识别功能的显示装置时,通过手指触摸显示装置的显示屏,就可以实现指纹识别。
图1是现有技术中显示装置的指纹识别模组的结构示意图。
如图1所示,指纹识别模组包括称衬底层11、设置在衬底层11一侧的发光层12,以及设置在发光层12远离衬底层11一侧的盖板层13。其中,盖板层13的表面为显示装置的触控操作面。衬底层11背离发光层12的一侧设置有光感传感器层15,衬底层11和发光层12之间设置有遮光层14。
其中,遮光层14上设置有成像小孔,成像小孔在所述显示装置膜层层叠的方向上贯穿遮光层14,且成像小孔以小孔阵列排布,成像小孔用于将与盖板层13接触的手指上的指纹成像到光感传感器层15。发光层12可以复用显示装置的像素光源。
请继续参见图1,成像小孔将与盖板层13接触的手指上的指纹成像到光感传感器层15的过程为:发光层12产生的光线到达手指,被手指反射,反射回的光线经成像小孔入射至光感传感器层15,通过小孔成像的原理,将手指的指纹图像成像至光感传感器层15。
图2是现有技术中指纹识别模组的成像区域示意图。
请参见图2,现有技术中的指纹识别方案为:每个成像小孔单独负责一个指纹区域的探测,不同成像小孔负责的指纹区域不相互重叠。显示装置在采集指纹上每个物点在其对应的成像小孔(即距离物点距离最近的一个成像小孔)中的所成像后,将各物点对应的像旋转180°后进行拼接,得到完整的指纹图像。
但是,在光感传感器层15上,每个成像小孔对应的成像区域上的不同位置光线量不同,一般来说,离成像小孔中心越近的位置,光线量最多,离成像小孔中心越远的位置,光线量越少。相应的,距离成像小孔中心越近的位置上的像的亮度越高,距离成像小孔中心越远的位置上像的亮度越低。如图3所示,由于每个成像小孔单独负责一个指纹区域的探测,即每个像点的信息仅自于该像点对应的物点在最近一个成像小孔中所成的像,所以成像位置越远离小孔中心的物点能够获得的像点信息越少,导致最终获得的指纹图像的整体均匀性差。
另外,若光路上存在遮挡(例如TP、杂质等),则指纹的局部成像质量会受到较大影响,比如局部指纹图像缺失、模糊不清等问题,这也会使得指纹识别的准确度降低。
为了改善指纹图像的均匀性,提高指纹识别准确度,本申请实施例提供一种指纹识别方法,该方法可以应用于图1所示的显示装置中。
参见图4,该方法包括:
S41、采集指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像;
S42、将指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,获得该物点的像;
S43、基于指纹上的所有物点的像获得指纹的图像。
例如,请参见图5,距离物点A最近的两个成像小孔分别为小孔1和小孔2,物点A在小孔1中所成的像为像1,在小孔2中所成的像为像2,通过采集像1和像2,并对像1和像2进行加权相加,就可以得到物点A的像。针对指纹上的所有物点均采用同样的方式,即可得到所有物点的像。最后,将指纹上的所有物点的像旋转180°后进行拼接,就能获得指纹的完整图像。
需要说明的是,在本申请实施例中,可以是如图5所示的采集每个物点在的两个相邻成像小孔中所成的像,也可以是采集每个物点在三个相邻成像小孔、四个相邻成像小孔或者五个相邻成像小孔甚至更多相邻成像小孔中所成的像,图5仅是一种示例,针对每个物点对应的成像数量,本申请实施例不做限制。
在上述方案中,通过将每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中的像进行加权相加的方式计算每个物点的像,使得指纹图像上的每个像点的信息来源于该像点对应的物点在至少两个相邻成像小孔中所成的像,相较于现有技术,本申请实施例中的成像位置在小孔边缘的物点可以获得更多的像点信息,有效提高了指纹图像的整体均匀性,进而提高指纹识别的准确度。
例如,图6(A)为实验人员采用现有技术中的屏下指纹采集方案(即每个成像小孔单独负责一个指纹区域的探测)对金属条纹进行采集所获得的图象,图6(B)为实验人员采用本申请实施例方案对金属条纹进行采集所获得的图象,通过比较图6(A)和图6(B)可以明显看出,采用本申请实施例方案采集的图像的均匀性更好。
其次,若指纹识别模组局部存在杂质或TP等遮挡,一般不会同时影响到遮挡位置物点在多个孔中的成像(因为从同一物点位置进入不同孔的光路的方向不同),因此对指纹图像的影响也会有效降低,进一步提高指纹识别的准确度。
另外,在显示像素离散度较高的场景下,该方案还可以降低显示像素本身离散分布对指纹成像的不利影响,提高指纹的整体图像效果。
可选的,采集指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像,包括:
确定指纹上的每个物点对应的坐标,以及每个物点的至少两个相邻成像小孔的坐标;基于每个物点对应的坐标,以及每个物点的至少两个相邻成像小孔的坐标,计算每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标;基于每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标,采集每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像。
本实施方式基于每个物点对应的坐标以及每个物点的至少两个相邻成像小孔的坐标,计算每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标,进而基于每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标采集每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像,可以保证成像采集的准确性。
可选的,在具体实施时,还可以提前计算出每个成像小孔探测范围内的物点在该成像小孔中所成的像的坐标,然后建立每个成像小孔探测范围内的物点的坐标和物点在该成像小孔中所成的像的坐标的映射关系,并存储该映射关系。这样,在采集任意成像小孔探测范围内的物点在该成像小孔中所成的像时,可直接基于该任意成像小孔探测范围内的物点坐标以及该映射关系,迅速确定出该任意成像小孔探测范围内的物点在该任意成像小孔中所成的像的坐标,进而提高指纹采集效率。
可选的,将指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,包括:
针对指纹上的任一物点,基于该物点到该物点的至少两个相邻成像小孔中的每个相邻成像小孔的水平距离,确定该物点在每个相邻成像小孔中所成的像所对应的权重系数;将该物点在各个相邻成像小孔中所成的像乘以对应的权重系数后相加,获得该物点的像。其中,盖板层、遮光层以及光感传感器层的层叠方向为垂直方向,水平距离为物点与每个的相邻小孔在水平方向的距离,水平方向与垂直方向相互垂直。
具体的,任一物点在该物点的任一相邻成像小孔中所生成的像所对应的权重系数可以与该物点到任一相邻成像小孔的水平距离负相关。
例如,请参见图7,假设物点A在孔1所成的像为像1,在孔2所成的像为像2;物点A距离相邻小孔1的水平距离为L1,距离相邻小孔2的距离为L2。则一种可能的加权方式为:物点A的像=a像1+b像2,其中a=L2/(L1+L2),b=L1/(L1+L2)。当然,以上仅为一种示例,在具体实施时还可以有其它加权方式,本申请实施例对加权方式不做限制。
本实施方式,基于物点到相邻成像小孔中的水平距离,确定物点在相邻成像小孔中所成的像所对应的权重系数,保证了每个物点最终成像的可靠性,进一步保证指纹识别的准确度。
请参见图8,基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种指纹识别装置,所述装置包括:
采集单元81,用于采集与盖板层接触的指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像;其中,所述至少两个相邻成像小孔位于所述盖板层下方的遮光层上;所述遮光层上设置有成像小孔,且所述成像小孔以小孔阵列排布;所述成像小孔用于将与所述盖板层接触的指纹成像到所述遮光层下方的光感传感器层;
处理单元82,用于将所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,获得该物点的像;基于所述指纹上的所有物点的像获得所述指纹的图像。
可选的,所述采集单元81具体用于:
确定所述指纹上的每个物点对应的坐标,以及所述每个物点的至少两个相邻成像小孔的坐标;
基于所述每个物点对应的坐标,以及所述每个物点的至少两个相邻成像小孔的坐标,计算所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标;
基于所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标,采集所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像。
可选的,所述处理单元82在将所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,获得该物点的像时,具体用于:
针对所述指纹上的任一物点,基于该物点到该物点的至少两个相邻成像小孔中的每个相邻成像小孔的水平距离,确定该物点在所述每个相邻成像小孔中所成的像所对应的权重系数,其中,所述盖板层、遮光层以及光感传感器层的层叠方向为垂直方向,所述水平距离为所述物点与每个所述的相邻小孔在水平方向的距离,所述水平方向与所述垂直方向相互垂直;
将该物点在各个相邻成像小孔中所成的像乘以对应的权重系数后相加,获得该物点的像。
可选的,所述任一物点在该物点的任一相邻成像小孔中所生成的像所对应的权重系数与该物点到所述任一相邻成像小孔的水平距离负相关。
可选的,所述处理单元82在基于所述指纹上的所有物点的像获得所述指纹的图像时,具体用于:
将所述指纹上的所有物点的像旋转180°后进行拼接,获得所述指纹的图像。
应理解,上述装置实施例与方法实施例可以相互对应,类似的描述可以参照方法实施例,为了简洁,在此不再赘述。
基于同一技术构思,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如本申请实施例所述的指纹识别方法。
请参见图9,基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种显示装置,所述显示装置包括指纹识别模组91、处理器92;处理器92与指纹识别模组91中的光感传感器层通信相连。
请参见图10,指纹识别模组91具体包括衬底层911,设置在衬底层911一侧的发光层912,设置在发光层912远离衬底层911一侧的盖板层913,设置在衬底层911背离发光层912的一侧的光感传感器层915,以及设置在衬底层911和发光层912之间的遮光层914。其中,指纹识别模组91各膜层的作用和具体实现可参照图1所示的现有技术中指纹识别模组的各膜层的作用和具体实现,此处不再赘述。
与现有技术不同的是,在本申请实施例中,手指上的每个物点至少在该物点的至少两个相邻成像小孔中成像,处理器92采集与盖板层上接触的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像,通过将该指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,获得该物点的像,进而基于该指纹上的所有物点的像获得该指纹的图像。
在本申请实施例中,所述显示装置具体可以是液晶显示屏(Liquid CrystalDisplay,LCD)、有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示屏等,任何具有屏下指纹识别功能的显示屏,本申请实施例对此不做具体限制。以OLED显示屏为例,则指纹识别模组91中的发光层912具体可以是OLED显示屏中的OLED光源。
应理解,在实际应用中,指纹识别模组91还可以包括其他膜层结构,比如导光板、增光片、扩散片、反射膜等,为了清楚地示出该指纹识别模组,本申请实施例对其它膜层结构不再一一示出。
在上述方案中,显示装置采集的指纹图像上的每个像点的信息来源于该像点对应的物点在至少两个相邻成像小孔中所成的像,相较于现有技术,本申请实施例中的成像位置在小孔边缘的物点可以获得更多的像点信息,有效提高了指纹图像的整体均匀性,进而提高指纹识别的准确度。其次,若显示装置中的指纹识别模组局部存在杂质或TP图形等遮挡,一般不会同时影响到遮挡位置物点在多个孔中的成像(因为从同一物点位置进入不同孔的光路的方向不同),因此对指纹图像的影响也会有效降低,进一步提高了显示装置屏下指纹识别的准确度。另外,在显示装置的显示像素离散度较高的场景下,该方案还可以降低显示像素本身离散分布对指纹成像的不利影响,提高指纹的整体图像效果。
可选的,请参见图11,在本申请实施例中,遮光层914上的小孔阵列的周期P、像距v以及成像小孔的最大视角θ满足如下条件:
P<2vtanθ;
其中,周期P为遮光层914上任意两个相邻成像小孔间的距离,像距v为遮光层914与光感传感器层915的距离,最大视角θ为光线在所述遮光层上发生全反射时的入射角。
通过本实施方式,可保证每个成像小孔的像方视场进入相邻孔探测范围的投影区域,但不进入采集区域,提高信号的均匀性。
可选的,请继续参见图11,小孔阵列的周期P、物距u、像距v以及成像小孔的最大视角θ满足如下条件:
其中,物距u为所述盖板层与所述遮光层的距离。
通过本实施方式,可保证位于任一成像小孔(如孔1)探测区域中距离该成像小孔最远的物点(B)在该成像小孔中的成像(B’)不受相邻孔(孔3)的成像干扰,更好地保证物点在小孔中的成像质量,进一步提高显示装置屏下指纹识别的准确性。
可选的,当所述指纹识别模组91的发光层912复用为该显示装置的像素光源时,由于在现有技术中显示装置的显示像素本身是具有一定周期的离散分布而非均匀面光源,因此会导致特定细微特征的探测出现莫尔(moire)纹的影响,干扰指纹识别的精准性。
在本申请实施例中,可以设计小孔阵列周期P不是光源像素阵列周期G的整数倍,以此来减轻莫尔纹的影响。
如图12所示,像素光源阵列的周期G为任意两个相邻的像素光源间的距离。因为指纹图像上每个像点信息来源于两个或以上的小孔中的成像加权,通过设计小孔阵列周期P不是光源像素阵列周期G的整数倍,可使得相邻两个小孔的照明情况不同(相邻两个小孔不会同时具有照明或同时没有照明),因此能降低周期性moire图形的影响,进一步提高该显示装置屏下指纹识别能力。
本领域内的技术人员应明白,以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍,但以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请实施例的方法,不应理解为对本申请实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。
本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请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,本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。
Claims (10)
1.一种指纹识别方法,其特征在于,所述方法应用于显示装置;所述显示装置包括盖板层、遮光层以及光感传感器层;其中,所述遮光层位于所述光感传感器层上方,所述盖板层位于所述遮光层上方;所述遮光层上设置有成像小孔,且所述成像小孔以小孔阵列排布;所述成像小孔用于将与所述盖板层接触的指纹成像到所述光感传感器层;
所述方法包括:
采集所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像;
将所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,获得该物点的像;
基于所述指纹上的所有物点的像获得所述指纹的图像。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,采集所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像,包括:
确定所述指纹上的每个物点对应的坐标,以及所述每个物点的至少两个相邻成像小孔的坐标;
基于所述每个物点对应的坐标,以及所述每个物点的至少两个相邻成像小孔的坐标,计算所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标;
基于所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像的坐标,采集所述每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述指纹上的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像进行加权相加,包括:
针对所述指纹上的任一物点,基于该物点到该物点的至少两个相邻成像小孔中的每个相邻成像小孔的水平距离,确定该物点在所述每个相邻成像小孔中所成的像所对应的权重系数,其中,所述盖板层、遮光层以及光感传感器层的层叠方向为垂直方向,所述水平距离为所述物点与每个所述的相邻小孔在水平方向的距离,所述水平方向与所述垂直方向相互垂直;
将该物点在各个相邻成像小孔中所成的像乘以对应的权重系数后相加,获得该物点的像。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述任一物点在该物点的任一相邻成像小孔中所生成的像所对应的权重系数与该物点到所述任一相邻成像小孔的水平距离负相关。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,基于所述指纹上的所有物点的像获得所述指纹的图像,包括:
将所述指纹上的所有物点的像旋转180°后进行拼接,获得所述指纹的图像。
6.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括盖板层、遮光层、光感传感器层以及处理器;
其中,所述遮光层位于所述光感传感器层上方,所述盖板层位于所述遮光层上方;所述遮光层上设置有成像小孔,且所述成像小孔以小孔阵列排布;
所述处理器与所述光感传感器层通信相连;所述处理器用于采集所述盖板层上接触物的每个物点在该物点的至少两个相邻成像小孔中所成的像。
7.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,所述小孔阵列的周期P、像距v以及所述成像小孔的最大视角θ满足如下条件:P<2vtanθ;
其中,所述周期P为所述遮光层上任意两个相邻成像小孔间的距离,所述像距v为所述遮光层与所述光感传感器层的距离,所述最大视角θ为光线在所述遮光层上发生全反射时的入射角。
8.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,所述小孔阵列的周期P、物距u、像距v以及所述成像小孔的最大视角θ满足如下条件:
其中,所述物距u为所述盖板层与所述遮光层的距离。
9.如权利要求7或8所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括发光层,位于所述盖板层和所述遮光层之间;
其中,所述发光层上设置有像素光源,且所述像素光源以像素光源阵列排布;所述小孔阵列的周期不是所述像素光源阵列的周期的整数倍,所述像素光源阵列的周期为任意两个相邻的像素光源间的距离。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
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