CN110286738B - 指纹采集方法及相关产品 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种指纹采集方法及相关产品，应用于电子设备，该电子设备包括超声波模组，方法包括：控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数；在识别到所述3D图像为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N；控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率。采用本申请实施例能够降低超声波模组的功耗。

Description

指纹采集方法及相关产品
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，具体涉及一种指纹采集方法及相关产品。
背景技术
随着电子设备(如手机、平板电脑等等)的大量普及应用，电子设备能够支持的应用越来越多，功能越来越强大，电子设备向着多样化、个性化的方向发展，成为用户生活中不可缺少的电子用品。
指纹采集技术也成为电子设备的标配技术，随着指纹采集技术的发展，超声波模组也越来越受到生产商的青睐，但是，针对全屏超声波模组时，容易被误触，从而，额外增加电子设备的功耗，因此，如何降低超声波模组的功耗的问题亟待解决。
发明内容
本申请实施例提供了一种指纹采集方法及相关产品，可以降低超声波模组的功耗。
第一方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括处理电路，以及与所述处理电路连接的超声波模组，其中，
所述超声波模组，用于控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数；
所述处理电路，用于在识别到所述目标对象为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N；
所述超声波模组，还用于控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率。
第二方面，本申请实施例提供一种指纹采集方法，应用于电子设备，所述电子设备包括超声波模组；所述方法包括：
控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数；
在识别到所述3D图像为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N；
控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率。
第三方面，本申请实施例提供了一种指纹采集装置，应用于电子设备，所述电子设备包括超声波模组，所述指纹采集装置包括：第一采集单元、唤醒单元和第二采集单元，其中，
所述第一采集单元，用于控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数；
所述唤醒单元，用于在识别到所述3D图像为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N；
所述第二采集单元，用于控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率。
第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，上述程序包括用于执行本申请实施例第二方面中的步骤的指令。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，上述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第二方面中所描述的部分或全部步骤。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第二方面中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
采用本申请实施例，具备如下有益效果：
可以看出，本申请实施例中所描述的指纹采集方法及相关产品，应用于电子设备，该电子设备包括超声波模组，控制超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数，在识别到3D图像为手指时，唤醒超声波模组的第二部件集，第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N，控制超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，第一工作频率小于第二工作频率，从而，超声波模组只采用一部分部件进行接近检测，在其识别到接近的目标对象为手指时，才通过更多的部件进行指纹采集，如此，可以降低超声波模组的功耗，且能够提升指纹采集效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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1A是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图1B是本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图；
图1C是本申请实施例提供的一种指纹采集方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的另一种指纹采集方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图4A是本申请实施例提供的一种指纹采集装置的功能单元组成框图；
图4B是本申请实施例提供的另一种指纹采集装置的功能单元组成框图；
图4C是本申请实施例提供的另一种指纹采集装置的功能单元组成框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请实施例所涉及到的电子设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备(智能手表、智能手环、无线耳机、增强现实/虚拟现实设备、智能眼镜)、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(userequipment，UE)，移动台(mobile station，MS)，终端设备(terminal device)等等。为方便描述，上面提到的设备统称为电子设备。
下面对本申请实施例进行详细介绍。
请参阅图1A，图1A是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图，电子设备100包括存储和处理电路110，以及与所述存储和处理电路110连接的传感器170，其中：
电子设备100可以包括控制电路，该控制电路可以包括存储和处理电路110。该存储和处理电路110可以存储器，例如硬盘驱动存储器，非易失性存储器(例如闪存或用于形成固态驱动器的其它电子可编程只读存储器等)，易失性存储器(例如静态或动态随机存取存储器等)等，本申请实施例不作限制。存储和处理电路110中的处理电路可以用于控制电子设备100的运转。该处理电路可以基于一个或多个微处理器，微控制器，数字信号处理器，基带处理器，功率管理单元，音频编解码器芯片，专用集成电路，显示驱动器集成电路等来实现。
存储和处理电路110可用于运行电子设备100中的软件，例如互联网浏览应用程序，互联网协议语音(Voice over Internet Protocol,VOIP)电话呼叫应用程序，电子邮件应用程序，媒体播放应用程序，操作系统功能等。这些软件可以用于执行一些控制操作，例如，基于照相机的图像采集，基于环境光传感器的环境光测量，基于接近传感器的接近传感器测量，基于诸如发光二极管的状态指示灯等状态指示器实现的信息显示功能，基于触摸传感器的触摸事件检测，与在多个(例如分层的)显示屏上显示信息相关联的功能，与执行无线通信功能相关联的操作，与收集和产生音频信号相关联的操作，与收集和处理按钮按压事件数据相关联的控制操作，以及电子设备100中的其它功能等，本申请实施例不作限制。
电子设备100可以包括输入-输出电路150。输入-输出电路150可用于使电子设备100实现数据的输入和输出，即允许电子设备100从外部设备接收数据和也允许电子设备100将数据从电子设备100输出至外部设备。输入-输出电路150可以进一步包括传感器170。传感器170可以包括超声波模组，还可以包括环境光传感器，基于光和电容的接近传感器，触摸传感器(例如，基于光触摸传感器和/或电容式触摸传感器，其中，触摸传感器可以是触控显示屏的一部分，也可以作为一个触摸传感器结构独立使用)，加速度传感器，摄像头，和其它传感器等，摄像头可以为前置摄像头或者后置摄像头，超声波模组可集成于显示屏下方，或者，超声波模组可以设置于电子设备的侧面，或者，背面，在此不作限定，该超声波模组可以用于采集指纹图像，超声波模组可以由多个发射器和多个接收器，发射器用于发射超声波，接收器用于接收超声波。
输入-输出电路150还可以包括一个或多个显示屏，例如显示屏130。显示屏130可以包括液晶显示屏，有机发光二极管显示屏，电子墨水显示屏，等离子显示屏，使用其它显示技术的显示屏中一种或者几种的组合。显示屏130可以包括触摸传感器阵列(即，显示屏130可以是触控显示屏)。触摸传感器可以是由透明的触摸传感器电极(例如氧化铟锡(ITO)电极)阵列形成的电容式触摸传感器，或者可以是使用其它触摸技术形成的触摸传感器，例如音波触控，压敏触摸，电阻触摸，光学触摸等，本申请实施例不作限制。
电子设备100还可以包括音频组件140。音频组件140可以用于为电子设备100提供音频输入和输出功能。电子设备100中的音频组件140可以包括扬声器，麦克风，蜂鸣器，音调发生器以及其它用于产生和检测声音的组件。
通信电路120可以用于为电子设备100提供与外部设备通信的能力。通信电路120可以包括模拟和数字输入-输出接口电路，和基于射频信号和/或光信号的无线通信电路。通信电路120中的无线通信电路可以包括射频收发器电路、功率放大器电路、低噪声放大器、开关、滤波器和天线。举例来说，通信电路120中的无线通信电路可以包括用于通过发射和接收近场耦合电磁信号来支持近场通信(Near Field Communication，NFC)的电路。例如，通信电路120可以包括近场通信天线和近场通信收发器。通信电路120还可以包括蜂窝电话收发器和天线，无线局域网收发器电路和天线等。
电子设备100还可以进一步包括电池，电力管理电路和其它输入-输出单元160。输入-输出单元160可以包括按钮，操纵杆，点击轮，滚动轮，触摸板，小键盘，键盘，照相机，发光二极管和其它状态指示器等。
用户可以通过输入-输出电路150输入命令来控制电子设备100的操作，并且可以使用输入-输出电路150的输出数据以实现接收来自电子设备100的状态信息和其它输出。
在一个可能的示例中，以超声波模组位于屏幕下方为例，如图1B所示，图1B为电子设备的一种结构示意图，电子设备100可以包括玻璃盖板(Cover glass)210、显示屏(OLED)220、附着层(Adhesive)230、基板(TFT Glass)240、像素层(Pixel)250、压电材料层(Copolymer)260、Ag Ink层270、凝固胶层(DAF)280。当然，上述玻璃盖板上方还可以包括膜层(film)，膜层可以为钢化膜，其用于保护电子设备的显示屏。
进一步地，超声波模组可以包括：TFT Glass层、Pixel层、Ag Ink层和凝固胶层。TFT Glass层用于metal布线、材料涂布；Pixel层，用于嵌在TFT Glass上的Metal电极，作为超声波发射/接收的负极、Copolymer，也叫压电换能材料，可以“材料形变-电压”相互转换；Ag Ink层，用作超声波发射/接收的正极；DAF是凝固胶，用于保护超声波模组；Adhesive层是将超声波模组站在OLED屏底部的粘胶。
具体实现中，超声波模组可以包括2个状态，TX状态(用于发射超声波)和RX状态(用于接收超声波)。
TX状态下，通过在Copolymer(压电材料)两端的电极(Pixel负电极和Ag Ink正电极)提供高频率(通常为10MHz级别)振荡信号，如正弦波，Copolymer会产生响应频率的振动并发出超声波，向上传输的超声波在透过OLED屏后，到达与屏幕表面接触的指纹，由于指纹谷脊与屏幕贴合时，由于指纹谷中的空气的声阻特性与屏表面玻璃声阻特性相差较大，指纹脊的皮肤组织的声阻特性与屏表面玻璃声阻特性差异相对较大，因此，指纹谷脊对超声波的反射信号强度不同。
RX状态下，当反射回来的超声波再次穿过显示屏到达超声波模组(Pixel-Copolymer-Ag Ink)后，引起Copolymer振动产生电信号，不同位置的指纹谷脊对应的pixel区域的Copolymer振动强度大小不同，因此不同位置Pixel接收到的电势差也不相同(AgInk为等电势)，将电势差转换为二维的图像信号，由此得到超声波指纹图像。
基于上述图1A以及图1B所描述的电子设备，可以用于实现如下功能：
所述超声波模组，用于控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数；
所述处理电路，用于在识别到所述3D图像为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N；
所述超声波模组，还用于控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率。
在一个可能的示例中，所述处理电路还具体用于：
在未检测到所述目标对象时，控制所述超声波模组进入休眠状态。
在一个可能的示例中，所述电子设备还包括：接近传感器；
所述接近传感器，用于检测所述目标对象与所述电子设备之间的距离；
由所述超声波模组在所述距离小于预设距离时，执行所述控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作的步骤。
在一个可能的示例中，在所述控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作方面，所述超声波模组具体用于：
控制所述超声波模组的第一部件集按照预设周期以所述第一工作频率进行工作，所述预设周期包括至少一个第一时间段和至少一个第二时间段，具体为：
在所述至少一个第一时间段中的任一第一时间段内控制所述超声波模组以第一发射功率、所述第一工作频率进行工作，以及在所述至少一个第二时间段中的任一第二时间段内控制所述超声波模组以第二发射功率、所述第一工作频率进行工作，所述第一发射功率小于所述第二发射功率。
在一个可能的示例中，在所述唤醒所述超声波模组的第二部件集方面，所述处理电路具体用于：
确定所述手指的接近位置；
按照位置与部件集之间的映射关系，确定所述接近位置对应的所述第二部件集，并唤醒所述第二部件集。
可以看出，本申请实施例中所描述的电子设备，该电子设备包括超声波模组，控制超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数，在识别到3D图像为手指时，唤醒超声波模组的第二部件集，第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N，控制超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，第一工作频率小于第二工作频率，从而，超声波模组只采用一部分部件进行接近检测，在其识别到接近目标对象为手指时，才通过更多的部件进行指纹采集，如此，可以降低超声波模组的功耗，且能够提升指纹采集效率。
请参阅图1C，图1C是本申请实施例提供的一种指纹采集方法的流程示意图，如图所示，应用于如图1A所示的电子设备，所述电子设备包括超声波模组，本指纹采集方法包括：
101、控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数。
其中，本申请实施例中，目标对象可以为手指或者其他物体，第一工作频率可以理解为超声波模组的发射功率。超声波模组可以包括多个发射器和多个接收器，上述第一部件集可以包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数。第一部件集可以为超声波模组中的部分部件。例如，P个发射器和Q个接收器可以广泛分布在电子设备不同的位置，以对不同方向进行接近检测。
具体实现中，电子设备可以控制超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，其他的部件则处于休眠状态或者处于不工作状态，可以利用该第一部件集进行接近检测，可以采集目标对象的3D图像，具体地，可以通过超声波模组采集目标对象的3D图像。
在一个可能的示例中，上述步骤101，控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，可以按照如下方式实施：
控制所述超声波模组的第一部件集按照预设周期以所述第一工作频率进行工作，所述预设周期包括至少一个第一时间段和至少一个第二时间段，具体为：
在所述至少一个第一时间段中的任一第一时间段内控制所述超声波模组以第一发射功率、所述第一工作频率进行工作，以及在所述至少一个第二时间段中的任一第二时间段内控制所述超声波模组以第二发射功率、所述第一工作频率进行工作，所述第一发射功率小于所述第二发射功率。
其中，上述预设周期可以由用户自行设置或者系统默认，预设周期与第一工作频率对应的周期可以相同，也可以不同，在此不作限定。预设周期可以包括至少一个第一时间段和至少一个第二时间段。电子设备可以控制超声波模组的第一部件集按照预设周期以第一工作频率进行工作，具体地，在至少一个第一时间段中的任一第一时间段内控制超声波模组以第一发射功率、第一工作频率进行工作，并且在至少一个第二时间段中的任一第二时间段内控制超声波模组以第二发射功率、第一工作频率进行工作。如此，不仅可以实现交替式地检测目标对象，能够有效地降低设备功耗，也能够精准检测到目标对象。
在一个可能的示例中，还可以包括如下步骤：
在未检测到所述目标对象时，控制所述超声波模组进入休眠状态。
其中，在电子设备未检测到目标对象时，可以控制超声波模组进入休眠状态，或者，倘若超声波模组原本处于部分休眠状态，则可以保持超声波模组的部分休眠状态，即只有少部分部件集(例如，第一部件集)用于接近检测，其他部件则处于休眠状态。
在一个可能的示例中，上述步骤101之前还可以包括如下步骤：
A1、通过接近传感器检测所述目标对象与所述电子设备之间的距离；
A2、在所述距离小于预设距离时，执行所述控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作的步骤。
其中，上述预设距离可以由用户自行设置或者系统默认。电子设备可以设置接近传感器，接近传感器可以为红外接近传感器，通过接近传感器可以检测目标对象与电子设备之间的距离，在该距离小于预设距离时，则可以执行步骤101，否则，则控制电子设备处于休眠状态，或者，可以不执行步骤101。
102、在识别到所述3D图像为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N。
其中，在3D图像为手指的图像时，可以唤醒超声波模组的第二部件集，上述第二部件集可以包括M个发射器和N个接收器，第二部件集可以包括超声波模组的部分或者全部发射器和接收器。第一部件集和第二部件集之间可以存在交集，或者，也可以不存在交集。
在一个可能的示例中，上述步骤101-步骤102之间，还可以包括如下步骤：
B1、对所述3D图像进行图像分割，得到目标区域图像；
B2、对所述目标区域图像进行轮廓提取，得到目标轮廓；
B3、对所述目标轮廓进行识别；
B4、在所述目标轮廓为手指轮廓时，确认所述目标对象为手指。
其中，3D图像不仅包括目标对象的图像，还包括其他背景，因此，电子设备可以对3D图像进行图像分割，得到目标区域图像，即仅为目标对象对应的图像，可以对目标区域图像进行轮廓提取，例如，可以通过霍夫变换对目标区域图像进行轮廓提取，得到目标轮廓，可以对目标轮廓进行识别，例如，识别目标轮廓的形状，又例如，识别目标轮廓的平均宽度，在目标轮廓为手指轮廓时，则可以确认目标对象为手指。
在一个可能的示例中，上述步骤102，唤醒所述超声波模组的第二部件集，可以包括如下步骤：
21、确定所述手指的接近位置；
22、按照位置与部件集之间的映射关系，确定所述接近位置对应的所述第二部件集，并唤醒所述第二部件集。
其中，电子设备可以不用超声波模组的全部部件来采集指纹，而是，可以确定手指的接近位置，仅仅采用距离接近位置近的一些部件进行指纹采集，如此，可以降低设备功耗，具体地，电子设备中可以预先存储位置与部件集之间的映射关系，进而，在确定手指的接近位置之后，可以按照该映射关系确定接近位置对应的第二部件集。
103、控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率。
其中，上述第二工作频率大于第一工作频率，这样的话，能够更好地进行指纹采集，具体实现中，电子设备可以控制超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像。
在一个可能的示例中，上述步骤103，控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，可以包括如下步骤：
31、确定所述目标对象接近所述超声波模组的接近速率和所述目标对象与所述超声波模组之间的当前距离；
32、依据所述当前距离和所述接近速率预估所述超声波模组的指纹图像采集时间；
33、根据所述接近速率对所述超声波模组的指纹图像采集参数进行调整，得到调整后的所述指纹图像采集参数；
34、通过所述超声波模组的第二部件集以调整后的所述指纹图像采集参数以及所述第二工作频率进行指纹采集，得到所述目标指纹图像。
其中，本申请实施例中，指纹图像采集参数可以为以下至少一种：超声波模组的发射功率、超声波模组的工作电流、超声波模组的工作电压等等，在此不作限定。电子设备可以通过超声波传感器确定目标对象接近超声波模组的接近速率，具体地，可以每隔预设时间间隔发射超声波，并接收超声波，通过超声波模组检测目标对象在单位时间内的接近距离以及该目标对象与超声波模组之间的当前距离，依据该接近距离得到接近速率，预设时间间隔可以由用户自行设置或者系统默认，进而，可以通过当前距离和接近速率预估超声波模组的指纹图像采集时间，该指纹图像采集时间<当前距离/接近速率，指纹图像采集时间可以为0～当前距离/接近速率之间的任一时刻，例如，指纹图像采集时间可以为在目标对象与超声波模组之间的距离等于当前距离的1/2的时刻。当然，不同的接近速率则可能会出现图像晃动，因此，可以对超声波模组的指纹图像采集参数进行调整，电子设备中可以预先存储速率与调整系数之间的映射关系，进而，依据该映射关系确定接近速率对应的目标调整系数，调整系数为正数，如此，可以得到调整后的指纹图像采集参数，并在指纹图像采集时间达到时，通过超声波模组的第二部件集依据调整后的指纹图像采集参数、第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，如此，可以得到图像质量更佳的指纹图像。
在一个可能的示例中，上述步骤103之后，还可以包括如下步骤：
C1、将所述目标指纹图像与预设指纹模板进行匹配；
C2、在所述目标指纹图像与所述预设指纹模板匹配成功时，执行解锁操作。
其中，电子设备中可以预先存储预设指纹模板，进而，电子设备可以将目标指纹图像与预设指纹模板进行匹配，在目标指纹图像与预设指纹模板匹配成功时，则可以执行解锁操作，解锁操作可以为以下至少一种：由锁屏或者黑屏进入主页面，或者，由锁屏或者黑屏启动预设应用，或者，执行预设操作，预设操作可以为以下至少一种：删除操作、修改操作、压缩操作、选中操作、拍照操作、支付操作等等，在此不作限定。
在一个可能的示例中，上述步骤C1，将所述目标指纹图像与预设指纹模板进行匹配，可以包括如下步骤：
C11、对所述目标指纹图像进行图像分割，得到目标指纹区域图像；
C12、分析所述目标指纹区域图像的特征点分布；
C13、按照M个不同圆心对所述目标指纹区域图像进行圆形图像截取，得到M个圆形指纹区域图像，所述M为大于3的整数；
C14、从所述M个圆形指纹区域图像中选出目标圆形指纹区域图像，所述目标圆形指纹区域图像所包含的特征点的数量大于所述M个圆形指纹区域图像中的其他圆形指纹区域图像；
C15、将所述目标圆形指纹区域图像划分得到N个圆环，所述N个圆环的环宽相同；
C16、从所述N个圆环中半径最小的圆环开始，将所述N个圆环依次与预设指纹模板进行特征点匹配，并累计已匹配圆环的匹配值；
C17、当累计的匹配值大于预设匹配阈值时立即停止进行特征点匹配，并输出身份识别成功的提示消息。
其中，上述预设匹配阈值可以由用户自行设置或者系统默认。电子设备可以对目标指纹图像进行图像分割，得到目标指纹区域图像，进而，分析该目标指纹区域图像的特征点分布，按照M个不同圆心对该目标指纹区域图像进行圆形图像截取，得到M个圆形指纹区域图像，M为大于3的整数，从M个圆形指纹区域图像中选出目标圆形指纹区域图像，目标圆形指纹区域图像所包含的特征点的数量大于M个圆形指纹区域图像中的其他圆形指纹区域图像，将目标圆形指纹区域图像划分得到N个圆环，N个圆环的环宽相同，从N个圆环中半径最小的圆环开始，将N个圆环依次与预设指纹模板进行特征点匹配，并累计已匹配圆环的匹配值，如此，在指纹识别过程中，可以将不同位置或者不同指纹的特征点用于匹配，相当于对整个指纹图像进行采样，且该采样能够覆盖整个指纹区域，从而，从每个区域中均可以找到相应的达标性特征以用于匹配，当累计的匹配值大于预设匹配阈值时立即停止进行特征点匹配，并输出身份识别成功的提示消息，如此，能够快速且精准识别指纹识别。
可以看出，本申请实施例中所描述的指纹采集方法，应用于电子设备，该电子设备包括超声波模组，控制超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数，在识别到3D图像为手指时，唤醒超声波模组的第二部件集，第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N，控制超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，第一工作频率小于第二工作频率，从而，超声波模组只采用一部分部件进行接近检测，在其识别到接近目标对象为手指时，才通过更多的部件进行指纹采集，如此，可以降低超声波模组的功耗，且能够提升指纹采集效率。
与上述图1C所示的实施例一致地，请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种指纹采集方法的流程示意图，如图所示，应用于如图1A所示的电子设备，所述电子设备包括超声波模组，本指纹采集方法包括：
201、通过接近传感器检测目标对象与所述电子设备之间的距离。
202、在所述距离小于预设距离时，控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集所述目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数。
203、在识别到所述3D图像为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N。
204、控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率。
其中，上述步骤201-步骤204的具体描述可以参照上述图1C所描述的指纹采集方法的相应步骤，在此不再赘述。
可以看出，本申请实施例中所描述的指纹采集方法，应用于电子设备，该电子设备包括超声波模组，通过接近传感器检测目标对象与电子设备之间的距离，在该距离小于预设距离时，控制超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数，在识别到3D图像为手指时，唤醒超声波模组的第二部件集，第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N，控制超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，第一工作频率小于第二工作频率，从而，接近传感器可以粗略进行接近检测，之后再通过超声波模组的一部分部件进行接近检测，在其识别到接近目标对象为手指时，才通过更多的部件进行指纹采集，如此，可以降低超声波模组的功耗，且能够提升指纹采集效率。
与上述实施例一致地，请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图所示，该电子设备包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，所述电子设备包括超声波模组，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，本申请实施例中，上述程序包括用于执行以下步骤的指令：
控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集所述目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数；
在识别到所述3D图像为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N；
控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率。
可以看出，本申请实施例中所描述的电子设备，该电子设备包括超声波模组，控制超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数，在识别到3D图像为手指时，唤醒超声波模组的第二部件集，第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N，控制超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，第一工作频率小于第二工作频率，从而，超声波模组只采用一部分部件进行接近检测，在其识别到接近目标对象为手指时，才通过更多的部件进行指纹采集，如此，可以降低超声波模组的功耗，且能够提升指纹采集效率。
在一个可能的示例中，上述程序还包括用于执行以下步骤的指令：
在未检测到所述目标对象时，控制所述超声波模组进入休眠状态。
在一个可能的示例中，上述程序还包括用于执行以下步骤的指令
通过接近传感器检测所述目标对象与所述电子设备之间的距离；
在所述距离小于预设距离时，执行所述控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作的步骤。
在一个可能的示例中，在所述控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作方面，上述程序包括用于执行以下步骤的指令：
控制所述超声波模组的第一部件集按照预设周期以所述第一工作频率进行工作，所述预设周期包括至少一个第一时间段和至少一个第二时间段，具体为：
在所述至少一个第一时间段中的任一第一时间段内控制所述超声波模组以第一发射功率、所述第一工作频率进行工作，以及在所述至少一个第二时间段中的任一第二时间段内控制所述超声波模组以第二发射功率、所述第一工作频率进行工作，所述第一发射功率小于所述第二发射功率。
在一个可能的示例中，在所述唤醒所述超声波模组的第二部件集方面，上述程序包括用于执行以下步骤的指令：
确定所述手指的接近位置；
按照位置与部件集之间的映射关系，确定所述接近位置对应的所述第二部件集，并唤醒所述第二部件集。
上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，电子设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对电子设备进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，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。
图4A是本申请实施例中所涉及的指纹采集装置400的功能单元组成框图。该指纹采集装置400，应用于电子设备，所述电子设备包括超声波模组；所述装置400包括：第一采集单元401、唤醒单元402和第二采集单元403，其中，
所述第一采集单元401，用于控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集所述目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数；
所述唤醒单元402，用于在识别到所述3D图像为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N；
所述第二采集单元403，用于控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率。
可以看出，本申请实施例中所描述的指纹采集装置，应用于电子设备，该电子设备包括超声波模组，控制超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数，在识别到3D图像为手指时，唤醒超声波模组的第二部件集，第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N，控制超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，第一工作频率小于第二工作频率，从而，超声波模组只采用一部分部件进行接近检测，在其识别到接近目标对象为手指时，才通过更多的部件进行指纹采集，如此，可以降低超声波模组的功耗，且能够提升指纹采集效率。
在一个可能的示例中，如图4B所示，图4B为图4A所示的指纹采集装置的又一变型结构，其与图4A相比较，还可以包括：休眠单元404，其中，
所述休眠单元404，用于在未检测到所述目标对象时，控制所述超声波模组进入休眠状态。
在一个可能的示例中，如图4C所示，图4C为图4A所示的指纹采集装置的又一变型结构，其与图4A相比较，还可以包括：检测单元405，其中，
检测单元405，通过接近传感器检测所述目标对象与所述电子设备之间的距离；
由所述第一采集单元401在所述距离小于预设距离时，执行所述控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作的步骤。
在一个可能的示例中，在所述控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作方面，所述第一采集单元401具体用于：
控制所述超声波模组的第一部件集按照预设周期以所述第一工作频率进行工作，所述预设周期包括至少一个第一时间段和至少一个第二时间段，具体为：
在所述至少一个第一时间段中的任一第一时间段内控制所述超声波模组以第一发射功率、所述第一工作频率进行工作，以及在所述至少一个第二时间段中的任一第二时间段内控制所述超声波模组以第二发射功率、所述第一工作频率进行工作，所述第一发射功率小于所述第二发射功率。
在一个可能的示例中，在所述唤醒所述超声波模组的第二部件集方面，所述唤醒单元402具体用于：
确定所述手指的接近位置；
按照位置与部件集之间的映射关系，确定所述接近位置对应的所述第二部件集，并唤醒所述第二部件集。
可以理解的是，本实施例的指纹采集装置的各程序模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤，上述计算机包括电子设备。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，上述计算机包括电子设备。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可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，例如上述单元的划分，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，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理电路，以及与所述处理电路连接的超声波模组，其中，
所述超声波模组，用于控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数，所述目标对象的3D图像用于供识别是否为手指；
所述处理电路，用于在识别到所述3D图像为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N；
所述超声波模组，还用于控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率；
其中，在所述控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作方面，所述超声波模组具体用于：
控制所述超声波模组的第一部件集按照预设周期以所述第一工作频率进行工作，所述预设周期包括至少一个第一时间段和至少一个第二时间段，具体为：
在所述至少一个第一时间段中的任一第一时间段内控制所述超声波模组的第一部件集以第一发射功率、所述第一工作频率进行工作，以及在所述至少一个第二时间段中的任一第二时间段内控制所述超声波模组的第一部件集以第二发射功率、所述第一工作频率进行工作，所述第一发射功率小于所述第二发射功率。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述处理电路还具体用于：
在未检测到所述目标对象时，控制所述超声波模组进入休眠状态。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：接近传感器；
所述接近传感器，用于检测所述目标对象与所述电子设备之间的距离；
由所述超声波模组在所述距离小于预设距离时，执行所述控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作的步骤。
4.根据权利要求1-2任一项所述的电子设备，其特征在于，在所述唤醒所述超声波模组的第二部件集方面，所述处理电路具体用于：
确定所述手指的接近位置；
按照位置与部件集之间的映射关系，确定所述接近位置对应的所述第二部件集，并唤醒所述第二部件集。
5.一种指纹采集方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括超声波模组；所述方法包括：
控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数，所述目标对象的3D图像用于供识别是否为手指；
在识别到所述3D图像为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N；
控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率；
其中，所述控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，包括：
控制所述超声波模组的第一部件集按照预设周期以所述第一工作频率进行工作，所述预设周期包括至少一个第一时间段和至少一个第二时间段，具体为：
在所述至少一个第一时间段中的任一第一时间段内控制所述超声波模组的第一部件集以第一发射功率、所述第一工作频率进行工作，以及在所述至少一个第二时间段中的任一第二时间段内控制所述超声波模组的第一部件集以第二发射功率、所述第一工作频率进行工作，所述第一发射功率小于所述第二发射功率。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在未检测到所述目标对象时，控制所述超声波模组进入休眠状态。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过接近传感器检测所述目标对象与所述电子设备之间的距离；
在所述距离小于预设距离时，执行所述控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作的步骤。
8.根据权利要求5-6任一项所述的方法，其特征在于，所述唤醒所述超声波模组的第二部件集，包括：
确定所述手指的接近位置；
按照位置与部件集之间的映射关系，确定所述接近位置对应的所述第二部件集，并唤醒所述第二部件集。
9.一种指纹采集装置，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括超声波模组，所述指纹采集装置包括：第一采集单元、唤醒单元和第二采集单元，其中，
所述第一采集单元，用于控制所述超声波模组的第一部件集以第一工作频率进行工作，采集目标对象的3D图像，所述第一部件集包括P个发射器和Q个接收器，P、Q均为正整数，所述目标对象的3D图像用于供识别是否为手指；其中，所述第一采集单元具体用于控制所述超声波模组的第一部件集按照预设周期以所述第一工作频率进行工作，所述预设周期包括至少一个第一时间段和至少一个第二时间段，且具体为：在所述至少一个第一时间段中的任一第一时间段内控制所述超声波模组的第一部件集以第一发射功率、所述第一工作频率进行工作，以及在所述至少一个第二时间段中的任一第二时间段内控制所述超声波模组的第一部件集以第二发射功率、所述第一工作频率进行工作，所述第一发射功率小于所述第二发射功率；
所述唤醒单元，用于在识别到所述3D图像为手指时，唤醒所述超声波模组的第二部件集，所述第二部件集包括M个发射器和N个接收器，M、N均为正整数，P<M且Q<N；
所述第二采集单元，用于控制所述超声波模组的第二部件集以第二工作频率进行指纹采集，得到目标指纹图像，所述第一工作频率小于所述第二工作频率。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求5-8任一项所述的方法中的步骤的指令。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求5-8任一项所述的方法。
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