CN110291530A - 用于指纹识别的方法、指纹识别装置和终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及用于指纹识别的方法、指纹识别装置和终端设备。该方法包括：在手指按压终端设备的显示屏的指纹检测区域时，检测由光源发射的目标光信号照射该手指后反射形成的反射光信号，其中，该目标光信号在该指纹检测区域形成的目标光斑包括第一区域和第二区域，该目标光信号包括与该第一区域对应的第一光信号以及与该第二区域对应的第二光信号，该第一光信号的RGB三基色的灰度值和该第二光信号的RGB三基色的灰度值不相等，该第一区域与该第二区域不完全重叠；根据该反射光信号，获取该手指的指纹数据。本申请实施例的用于指纹识别的方法、指纹识别装置和终端设备，能够提高指纹识别面积。

Description

用于指纹识别的方法、指纹识别装置和终端设备

技术领域

本申请涉及指纹识别领域，尤其涉及用于指纹识别的方法、指纹识别装置和终端设备。

背景技术

聚光型的屏下光学指纹主要应用于有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode，OLED)屏幕下，受OLED叠层的影响，屏下光学指纹于常温环境中的成像清晰度呈椭圆形分布，例如，如图1A所示，该指纹图像的有效识别面积占比不足50％，且基本居于图像中间，其中，左下和右上两个图像角的信号大大弱于另外两个对角。而在低温环境下，由于手指特性改变，指纹图像中间会变模糊且整体对比度下降，例如，如图1B所示，最终导致指纹图的有效识别面积会急剧下降，严重影响指纹的识别率。

发明内容

本申请提供了一种用于指纹识别的方法、指纹识别装置和终端设备，能够提高指纹识别面积。

第一方面，提供了一种用于指纹识别的方法，该方法包括：在手指按压终端设备的显示屏的指纹检测区域时，检测由光源发射的目标光信号照射所述手指后反射形成的反射光信号，其中，所述目标光信号在所述指纹检测区域形成的目标光斑包括第一区域和第二区域，所述目标光信号包括与所述第一区域对应的第一光信号以及与所述第二区域对应的第二光信号，所述第一光信号的红绿蓝RGB三基色的灰度值和所述第二光信号的RGB三基色的灰度值不相等，所述第一区域与所述第二区域不完全重叠；根据所述反射光信号，获取所述手指的指纹数据。

结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述目标光斑的形状为圆形。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述第一区域的形状为轴对称的条形，所述第一区域的长轴方向的对称轴为第一直线，所述第一直线经过所述目标光斑的中心点，所述第二区域为所述目标光斑中除所述第一区域以外的区域，所述第一光信号的RGB三基色的灰度值小于所述第二光信号的RGB三基色的灰度值。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，经过所述目标光斑的中心点且垂直于所述第一直线的直线为第二直线，所述目标光斑中位于所述第二直线上的任意两点为第一点与第二点，所述第一点至所述目标光斑的中心点的距离小于所述第二点至所述目标光斑的中心点的距离，所述第一点对应的光信号的颜色的灰度值小于所述第二点对应的光信号的颜色的灰度值。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述目标光斑中位于所述第二直线上的点对应的光信号的颜色的灰度值呈抛物线型分布或椭圆型分布。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述第一直线到所述水平线的角为锐角。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述第一直线与水平线的夹角等于45°。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述目标光斑为纯色光斑。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述目标光斑为绿色、红色或者蓝色。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述目标光斑中灰度值最大的点对应的光信号的颜色的灰度值等于255，所述灰度值最大的点位于所述第二区域。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述目标光斑为包括绿色、红色和蓝色中至少两种颜色的混合光斑。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述目标光斑中灰度值最小的点对应的光信号的颜色的灰度值等于255，所述灰度值最小的点位于所述第一区域。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述方法还包括：根据所述指纹数据对应的指纹图像中不同点的峰峰值，调整所述第一光信号的RGB三基色的灰度值和所述第二光信号的RGB三基色的灰度值。

因此，本申请实施例的用于指纹识别的方法，可以通过修改镜头形状，或者通过修改光斑中灰度值的分布，也就是修改指纹图像四个角的色光权重分配，使得四个角的对比度趋于一致，从而提高常温以及低温等不同环境中指纹识别面积，进而提高指纹识别效率。

第二方面，提供了一种指纹识别装置，包括：光源，用于在手指按压终端设备的显示屏的指纹检测区域时，发射目标光信号照射所述手指，其中，所述目标光信号在所述指纹检测区域形成的目标光斑包括第一区域和第二区域，所述目标光信号包括与所述第一区域对应的第一光信号以及与所述第二区域对应的第二光信号，所述第一光信号的红绿蓝RGB三基色的灰度值和所述第二光信号的RGB三基色的灰度值不相等，所述第一区域与所述第二区域不完全重叠；光学传感器，用于检测所述目标光信号照射所述手指后反射形成的反射光信号，所述反射光信号用于获取所述手指的指纹数据。

结合第二方面，在第二方面的一种实现方式中，所述目标光斑的形状为圆形。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述第一区域的形状为轴对称的条形，所述第一区域的长轴方向的对称轴为第一直线，所述第一直线经过所述目标光斑的中心点，所述第二区域为所述目标光斑中除所述第一区域以外的区域，所述第一光信号的RGB三基色的灰度值小于所述第二光信号的RGB三基色的灰度值。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，经过所述目标光斑的中心点且垂直于所述第一直线的直线为第二直线，所述目标光斑中位于所述第二直线上的任意两点为第一点与第二点，所述第一点至所述目标光斑的中心点的距离小于所述第二点至所述目标光斑的中心点的距离，所述第一点对应的光信号的颜色的灰度值小于所述第二点对应的光信号的颜色的灰度值。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述目标光斑中位于所述第二直线上的点对应的光信号的颜色的灰度值呈抛物线型分布或椭圆型分布。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述第一直线到所述水平线的角为锐角。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述第一直线与水平线的夹角等于45°。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述目标光斑为纯色光斑。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述目标光斑为绿色、红色或者蓝色。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述目标光斑中灰度值最大的点对应的光信号的颜色的灰度值等于255，所述灰度值最大的点位于所述第二区域。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述目标光斑为包括绿色、红色和蓝色中至少两种颜色的混合光斑。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述目标光斑中灰度值最小的点对应的光信号的颜色的灰度值等于255，所述灰度值最小的点位于所述第一区域。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述指纹数据用于调整所述第一光信号的RGB三基色的灰度值和所述第二光信号的RGB三基色的灰度值。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述光源为所述显示屏在所述指纹检测区域的部分的自发光显示单元。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述光源设置在所述显示屏的下方。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述指纹识别装置还包括：镜头组件，位于所述光学传感器上方，用于将所述反射光信号导引或汇聚到所述光学传感器。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述镜头组件的形状为椭圆形。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述椭圆形的两个焦点所在的直线与水平线之间的夹角为锐角。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述水平线到所述椭圆形的两个焦点所在的直线的角为锐角。

因此，本申请实施例的指纹识别装置，可以通过修改镜头形状，或者通过修改光斑中灰度值的分布，也就是修改指纹图像四个角的色光权重分配，使得四个角的对比度趋于一致，从而提高常温以及低温等不同环境中指纹识别面积，进而提高指纹识别效率。

第三方面，提供了一种指纹识别装置，包括：包括：镜头组件和光学传感器，所述镜头组件位于所述光学传感器上方，所述镜头组件用于将反射光信号导引或汇聚到所述光学传感器，所述反射光信号为光源发射的光照射手指后反射形成的，所述镜头组件的成像区域的形状为椭圆形；所述光学传感器用于：检测经过所述镜头组件的所述反射光信号，所述反射光信号用于获取所述手指的指纹数据。

结合第三方面，在第三方面的一种实现方式中，所述椭圆形的两个焦点所在的直线与水平线之间的夹角为锐角。

结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述水平线到所述椭圆形的两个焦点所在的直线的角为锐角。

结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述水平线到所述椭圆形的两个焦点所在的直线的角等于45°。

结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述镜头组件为旋转式结构。

结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述旋转式结构的旋转中心为所述镜头组件的中心点。

因此，本申请实施例的指纹识别装置，可以通过修改镜头形状，使得四个角的对比度趋于一致，从而提高常温以及低温等不同环境中指纹识别面积，进而提高指纹识别效率。

第四方面，提供了一种芯片，该芯片包括输入输出接口、至少一个处理器、至少一个存储器和总线，该至少一个存储器用于存储指令，该至少一个处理器用于调用该至少一个存储器中的指令，以执行第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的方法。

第五方面，提供了一种终端设备，包括如第四方面中的芯片。

第六方面，提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序包括用于执行上述第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的指令。

第七方面，提供了一种终端设备，包括：显示屏和设置在所述显示屏下方的指纹识别装置，其中，所述指纹识别装置为上述第二方面至第三方面中的任一方面或其各实现方式中的任意一种实现方式的指纹识别装置。

第八方面，提供了一种包括指令的计算机程序产品，当计算机运行所述计算机程序产品的所述指时，所述计算机执行上述第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的指纹识别的方法。具体地，该计算机程序产品可以运行于上述第五方面或者第七方面中的终端设备上。

附图说明

图1A是常温环境下指纹图像识别面积的示意性图。

图1B是低温环境下指纹图像识别面积的示意性图。

图2A是根据本申请一实施例的终端设备的定向视图。

图2B是图2A所示的终端设备沿A-A’的部分剖面结构示意图。

图3是目标光斑的示意图。

图4是根据本申请一种实施例的指纹识别装置的系统结构示意图。

图5是根据本申请另一种实施例的指纹识别装置的系统结构示意图。

图6A是圆形镜头组件的示意图。

图6B是椭圆形镜头组件的示意图。

图7是根据本申请实施例的修改后的目标光斑的示意图。

图8是根据本申请实施例的另一种修改后的目标光斑的示意图。

图9是采用纯色光斑获得指纹图像进行叠加的示意图。

图10A是采用纯色光斑获得指纹图像的叠加图。

图10B是采用本申请实施例的指纹识别装置获得的指纹图像叠加图。

图11A、图11B和图11C是常温环境下采用不同灰度值分布的光斑时获得的指纹图像。

图12A、图12B和图12C是低温环境下采用不同灰度值分布的光斑时获得的指纹图像。

图13是本申请实施例的用于指纹识别的方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

作为一种常见的应用场景，本申请实施例提供的光学指纹系统可以应用在智能手机、平板电脑以及其他具有显示屏的移动终端或者其他终端设备；更具体地，在上述终端设备中，指纹识别装置可以具体为光学指纹装置，其可以设置在显示屏下方的局部区域或者全部区域，从而形成屏下(Under-display)光学指纹系统。

图2A和图2B示出了本申请实施例可以适用的终端设备的示意图，其中，图2A为终端设备10的正面示意图，图2B为图2A所示的终端设备10沿A’-A’的部分剖面结构示意图。

如图2A和图2B所示，该终端设备10包括显示屏120和光学指纹装置130，其中，该光学指纹装置130设置在该显示屏120下方的局部区域。该光学指纹装置130包括光学传感器，该光学传感器包括具有多个光学感应单元的感应阵列，该感应阵列所在区域或者其感应区域为该光学指纹装置130的指纹检测区域103。如图2A所示，指纹检测区域103位于显示屏120的显示区域之中。在一种替代实施例中，该光学指纹装置130还可以设置在其他位置，比如该显示屏120的侧面或者该终端设备10的边缘非透光区域，并通过光路设计来将该显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到该光学指纹装置130，从而使得该指纹检测区域103实际上位于该显示屏120的显示区域。

应当理解，该指纹检测区域103的面积可以与该光学指纹装置130的感应阵列的面积不同，例如通过例如透镜成像的光路设计、反射式折叠光路设计或者其他光线汇聚或者反射等光路设计，可以使得该光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积大于该光学指纹装置130感应阵列的面积。

因此，使用者在需要对终端设备进行解锁或者其他指纹验证的时候，只需要将手指按压在位于该显示屏120的指纹检测区域103，便可以实现指纹输入。由于指纹检测可以在屏内实现，因此采用上述结构的终端设备10无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如Home键)，从而可以采用全面屏方案，即该显示屏120的显示区域可以基本扩展到整个终端设备10的正面。

作为一种可选的实现方式，如图2B所示，该光学指纹装置130包括光检测部分134和光学组件132，该光检测部分134包括该感应阵列以及与该感应阵列电性连接的读取电路及其他辅助电路，其可以在通过半导体工艺制作在一个芯片(Die)，比如光学成像芯片或者光学传感器，该感应阵列具体为光探测器(Photodetector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，该光探测器可以作为如上该的光学感应单元；该光学组件132可以设置在该光检测部分134的感应阵列的上方，其可以具体包括滤光层(Filter)、导光层或光路引导结构以及其他光学元件，该滤光层可以用于滤除穿透手指的环境光，而该导光层或光路引导结构主要用于从手指表面反射回来的反射光导引至该感应阵列进行光学检测。

在具体实现上，光学组件132可以与光检测部分134封装在同一个光学指纹部件。比如，该光学组件132可以与该光学检测部分134封装在同一个光学指纹芯片，也可以将该光学组件132设置在该光检测部分134所在的芯片外部，比如将该光学组件132贴合在该芯片上方，或者将该光学组件132的部分元件集成在上述芯片之中。

其中，光学组件132的导光层或者光路引导结构有多种实现方案，比如，该导光层或者光路引导结构可以为光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个透镜单元，比如一个或多个非球面透镜组成的透镜组，其用于将从手指反射回来的反射光汇聚到其下方的光检测部分134的感应阵列，以使得该感应阵列可以基于该反射光进行成像，从而得到手指的指纹图像。可选地，该光学透镜层在该透镜单元的光路中还可以形成有针孔，该针孔可以配合该光学透镜层扩大该光学指纹装置的视场，以提高该光学指纹装置130的指纹成像效果。

在其他实施例中，该导光层或者光路引导结构也可以具体采用微透镜(Micro-Lens)层，该微透镜层具有由多个微透镜形成的微透镜阵列，其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在该光检测部分134的感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于该感应阵列的其中一个感应单元。并且，该微透镜层和该感应单元之间还可以形成其他光学膜层，比如介质层或者钝化层，更具体地，该微透镜层和该感应单元之间还可以包括具有微孔的挡光层，其中该微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，该挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使得该感应单元所对应的光线通过该微透镜汇聚到该微孔内部并经由该微孔传输到该感应单元以进行光学指纹成像。

作为一种可选的实施例，该显示屏120可以采用具有自发光显示单元的显示屏，比如OLED显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。以采用OLED显示屏为例，该光学指纹装置130可以利用该OLED显示屏120位于该指纹检测区域103的显示单元(即OLED光源)来作为光学指纹检测的激励光源。当手指按压在该指纹检测区域103时，显示屏120向该指纹检测区域103上方的目标手指发出一束光，该光在手指的表面发生反射形成反射光或者经过该手指内部散射而形成散射光，在相关专利申请中，为便于描述，上述反射光和散射光统称为反射光。由于指纹的嵴(ridge)与峪(vally)对于光的反射能力不同，因此，来自指纹嵴的反射光和来自指纹峪的发射光具有不同的光强，反射光经过光学组件后，被光学指纹装置130中的感应阵列所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于该指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而在该终端设备10实现光学指纹识别功能。

在其他实施例中，该光学指纹装置130也可以采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号。在这种情况下，该光学指纹装置130可以适用于非自发光显示屏，比如液晶显示屏或者其他的被动发光显示屏。以应用在具有背光模组和液晶面板的液晶显示屏为例，为支持液晶显示屏的屏下指纹检测，该终端设备10的保护盖板下方的边缘区域，而该光学指纹装置130可以设置液晶面板或者保护盖板的边缘区域下方并通过光路引导以使得指纹检测光可以到达该光学指纹装置130；或者，该光学指纹装置130也可以设置在该背光模组下方，且该背光模组通过对扩散片、增亮片、反射片等膜层进行开孔或者其他光学设计以允许指纹检测光穿过液晶面板和背光模组并到达该光学指纹装置130。当采用该光学指纹装置130采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号时，其检测原理与上面描述内容是一致的。

应当理解的是，在具体实现上，该终端设备10还包括透明保护盖板，该盖板可以为玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于该显示屏120的上方并覆盖该终端设备10的正面。因为，本申请实施例中，所谓的手指按压在该显示屏120实际上是指按压在该显示屏120上方的盖板或者覆盖该盖板的保护层表面。

另一方面，在某些实施例中，该光学指纹装置130可以仅包括一个光学传感器，此时光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积较小且位置固定，因此用户在进行指纹输入时需要将手指按压到该指纹检测区域103的特定位置，否则光学指纹装置130可能无法采集到指纹图像而造成用户体验不佳。在其他替代实施例中，该光学指纹装置130可以具体包括多个光学传感器；该多个光学传感器可以通过拼接方式并排设置在该显示屏120的下方，且该多个光学传感器的感应区域共同构成该光学指纹装置130的指纹检测区域103。也即是说，该光学指纹装置130的指纹检测区域103可以包括多个子区域，每个子区域分别对应于其中一个光学传感器的感应区域，从而将该光学指纹装置130的指纹采集区域103可以扩展到该显示屏的下半部分的主要区域，即扩展到手指惯常按压区域，从而实现盲按式指纹输入操作。可替代地，当该光学传感器数量足够时，该指纹检测区域103还可以扩展到半个显示区域甚至整个显示区域，从而实现半屏或者全屏指纹检测。

通常，不管光学指纹装置130采用显示屏120的自发光显示单元还是外置光源作为指纹检测的激励光源，该激励光源发出的用于指纹检测的光信号在指纹检测区域103形成圆形光斑，例如，该光信号通常都为纯色光信号，对应形成为纯色光斑(pattern)，例如，如图3所示的圆形的白光光斑，或者也可以为其他颜色的光斑，例如绿色光斑等。

采用这种圆形纯色光斑的情况下，受OLED叠层的影响，屏下光学指纹于常温环境中的成像会呈椭圆光斑，例如，如图1A所示，该指纹图像的有效识别面积占比不足50％，且基本居于图像中间，其中，左下和右上两个图像角的信号大大弱于另外两个对角。而在低温环境下，由于手指特性改变，指纹图像中间会变模糊且整体对比度下降，例如，如图1B所示，最终导致指纹图的有效识别面积会急剧下降，严重影响指纹的识别率。

因此，本申请实施例提出了一种指纹识别装置以及一种用于指纹识别的方法，通过修改镜头组件的形状或者修改光斑的四个对角的色光权重分配，使得四个角的对比度趋于一致，从而提高常低温的识别面积，进而提高识别率。

具体地，图4和图5是本申请实施例提供的指纹识别装置300的系统结构示意图，如图4和图5所示，该指纹识别装置300可以设置于终端设备的显示屏200的下方，在本申请实施例中，该显示屏200可以对应于图2A和图2B中所示的显示屏120，该显示屏200的指纹检测区域210可以为图2A所示的指纹检测区域103。

可选的，该指纹识别装置300可以包括光源310，该光源310可以用于向该指纹检测区域210发射目标光信号，该目标光信号可以在指纹检测区域210形成目标光斑311。

例如，在图4所示的实施例中，假设该显示屏200为自发光显示屏(比如OLED显示屏)，且其包括多个自发光显示单元(比如OLED像素或者OLED光源)，该自发光显示单元用于在显示驱动模块的驱动下进行发光以使得该显示屏200显示对应的画面。在该显示屏200中，位于该指纹检测区域210的对应部分的自发光显示单元可以作为该指纹识别装置300进行指纹检测的光源310。

再例如，在图5所示的实施例中，该指纹识别装置300进行指纹检测的光源310还可以为在该指纹识别装置300中额外设置的外置光源310，如图5所示，该外置光源310可以设置在该显示屏200的下方，用于向该显示屏200的指纹检测区域210发射目标光信号。

为了便于描述，本申请实施例中的光源310均可以指图4或者图5中所示的光源的设置方式。

可选地，该指纹识别装置300还可以包括：光学传感器320，用于接收该目标光信号在该指纹检测区域210的目标物体(比如用户的手指)表面发生反射而形成的反射光信号，其中，该反射光信号可以作为指纹检测信号，用于获取指纹数据并确定用户的指纹信息(例如指纹图像)，以用于后续的指纹识别。

其中，该光学传感器320可以对应于图2B中的光检测部分134的光学指纹芯片，这里不作赘述。

可选的，该指纹识别装置300还可以包括光学组件330，其可以将穿过该显示屏200的反射光信号汇聚或者导引到该光学传感器320，该光学组件330可以对应于图2B中的光学组件132，这里不作赘述。例如，在图4或图5所示的实施例中，该光学组件330可以为镜头组件，或者也可以为光学准直器，本申请实施例并不限于此。

下面将以图4和图5为例，结合具体实施例描述本申请实施例中通过修改镜头组件的形状或者修改光斑的四个对角的色光权重分配，使得四个角的对比度趋于一致，从而提高常低温的识别面积，进而提高识别率。

可选的，作为第一个实施例，可以通过修改镜头组件形状提高识别率。

具体地，以图4和图5为例，其中，该光学组件330可以为镜头组件330，该镜头组件330位于该光学传感器上方，用于将反射光信号导引或汇聚到该光学传感器，该反射光信号为光源发射的光照射手指后反射形成的，其中，该镜头组件的形状为椭圆形，以使得该镜头组件的成像区域为椭圆形；光学传感器320用于检测经过该镜头组件330的该反射光信号，该反射光信号用于获取该手指的指纹数据。

应理解，本申请实施例中的镜头组件的形状为椭圆形是指：通过修改镜头组件包括的光学透镜的光学面，使得该镜头组件的光学成像呈椭圆畸变，进而使得光学成像区域为椭圆形。

具体地，该镜头组件330可以包括一个或者多个透镜，该透镜可以为凹凸透镜，或者也可以为微透镜。例如，该镜头组件330可以为光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个透镜单元，比如一个或多个非球面透镜组成的透镜组；再例如，该镜头组件330也可以具体采用微透镜(Micro-Lens)层，该微透镜层具有由多个微透镜形成的微透镜阵列。

若该镜头组件330仅包括一个透镜，该镜头组件330为椭圆形可以表示该一个透镜的光学面的形状为椭圆，以使得镜头组件330的成像区域的形状为椭圆形。若该镜头组件330包括多个透镜，该镜头组件330为椭圆形可以指该镜头组件330中至少一个透镜为椭圆形，以使得镜头组件330的成像区域的形状为椭圆形。为了便于说明，本申请中关于镜头组件330为椭圆形的相关描述表示的是该透镜组件330中任意一个透镜都可以为椭圆形。

图6A示出了现有镜头组件的示意图，图6B示出了本申请实施例的镜头组件的示意图。如图6A所示，对于目前普遍使用的圆形镜头，其成像区域为图6A中黑色曲线所示的圆形。对应的，采用圆形的光斑，即图6A中灰色的圆形区域，例如可以采用纯色的圆形光斑。图6A对应获取的指纹图像可以如图1A和图1B所示，左下和右上两个图像角的信号大大弱于另外两个对角。因此，可以采用如图6B所示的椭圆形镜头，也就是成像区域为如图6B黑色曲线所示的椭圆形。对应的，仍然采用圆形的光斑，即图6B中灰色的圆形区域，与图6A所示的光斑类似，并且仍然可以采用纯色的圆形光斑。图6B使得修改后的镜头组件330可以实现图像的拉伸与缩小，通过畸变来保证指纹可以更加清楚，指纹信息能够填满整个光学传感器320，提升四个角的调制传递函数(Modulation Transfer Function，MTF)值，使其趋于一致。

具体地，可以根据指纹图像四个角的MTF和中间位置的MTF调整该镜头组件330的形状，使得该镜头组件330的形状为椭圆形或者近似为椭圆形。例如，可以根据获取的指纹图像中不同点的峰峰值，进而确定该镜头组件330的形状。以如图1A和图1B所示的指纹图像为例，其左下和右上两个图像角的峰峰值较小，因此可以将镜头组件330的形状设置为如图6B所示的椭圆形镜头。或者，对于图1A和图1B所示的指纹图像相反的例子，即左下和右上两个图像角的峰峰值较大时，则镜头组件330的椭圆形的方向可以设置为如图6B所示的椭圆形镜头的相反反向，本申请实施例并不限于此。

对于该镜头组件330的椭圆形的设置方向可以根据实际应用进行设置，以实现指纹图像的识别面积最大化。可选的，该方向可以设置为：该镜头组件330的椭圆形的两个焦点所在的直线L与水平线L0之间的夹角可以为锐角，或者也可以为直角。

例如，以图1A和图1B为例，由于其左下和右上两个图像角的信号大大弱于另外两个对角，因此，可以将镜头组件330设置为如6B的方向，即镜头组件330的椭圆形满足：该水平线L0到该椭圆形的两个焦点所在的直线L的角为锐角，其中，该水平线L0到该椭圆形的两个焦点所在的直线L的角表示：水平线L0绕着其与椭圆形的两个焦点所在的直线L的交点，按照逆时针方向旋转至与该椭圆形的两个焦点所在的直线L重合时所经过的角。例如，该水平线L0到该椭圆形的两个焦点所在的直线L的角可以等于45°。

可选的，若该镜头组件330包括多个透镜，则不同透镜的椭圆形的方向可以设置为相同或者不同。

可选的，该镜头组件330可以为旋转式结构，例如，该镜头组件330可以围绕其中心点旋转，使得该镜头组件330的椭圆形的方向可以根据实际应用进行任意调节。

因此，本申请实施例的镜头组件，将其设置为椭圆形，使得指纹信息铺满整个光学传感器，同时提升镜头的四个角的MTF，使其趋于一致。

可选的，作为第二个实施例，可以通过修改光斑的灰度值的分布，进而提高指纹识别面积。

具体地，以图4和图5为例，在手指按压终端设备的显示屏的指纹检测区域210时，光源310发射的目标光信号会照射该手指，并形成的反射光信号，其中，检测后反射其中，该目标光信号在该指纹检测区域210形成的目标光斑311可以包括第一区域和第二区域，该第一区域与该第二区域可以为该目标光斑中的任意两个区域，并且该第一区域与该第二区域不完全重叠；该目标光信号包括与该第一区域对应的第一光信号以及与该第二区域对应的第二光信号，该第一光信号的红绿蓝RGB三基色的灰度值和该第二光信号的RGB三基色的灰度值不相等。

可选地，在本申请实施例中，以图4所示的该显示屏200的自发光显示单元作为该指纹识别装置330的光源310为例，可以通过显示驱动模块来驱动该显示屏200在该指纹检测区域210的自发光显示单元发射的目标光信号中RGB三基色的比例和/或灰度值。同样的，以图5所示的外置光源310为例，可以通过指纹识别装置300中的芯片或者该指纹识别装300所在的终端设备中的处理器驱动该光源310发射的目标光信号中RGB三基色的比例和/或灰度值。

具体地，该目标光斑311可以为任意形状，通常该目标光斑311为圆形，例如，该目标光斑可以为如图3所示的圆形光斑。为了便于说明，本申请实施例以圆形的目标光斑311为例进行说明。

在本申请实施例中，目标光斑311的颜色与对应的目标光信号的颜色相关，为了便于描述，本申请实施例中描述的该目标光斑311的颜色可以对应表示目标光信号的颜色，例如，目标光斑311不同位置处的颜色的灰度值可以通过调节目标光信号中对应的光信号的颜色的灰度值实现。

应理解，如图3所示，现有光斑通常采用纯色光斑，例如绿色、红色或者蓝色，并且光斑不同位置的灰度值通常均设置为最大值255，此时，对应获得的如图1A和图1B所示的指纹图像会出现四个角的MTF不一致的问题，进而会导致指纹识别面积受限，因此，为了增加指纹图像识别面积，可以根据指纹图像的分布，例如，根据指纹图像不同位置处的峰峰值的大小，可以调节目标光斑311的不同位置处的灰度值，例如，对于该目标光斑311中任意不完全重叠的第一区域和第二区域，该第一区域的灰度值与第二区域的灰度值可以不同，也就是该第一光信号的RGB三基色的灰度值和该第二光信号的RGB三基色的灰度值不相等。

考虑到现有的均匀灰度值的光斑会导致指纹图像的四个角的MTF不一致的问题，因此，可以修改光斑四个角的灰度值的分布。具体地，本申请实施例中的第一区域和第二区域可以指该光斑上面任意两个不完全重叠的区域。但若考虑上述灰度值的分布，为了使第一区域和第二区域的灰度值对比更加明显，这里考虑按照灰度值的大小划分第一区域和第二区域，也就是将指纹图像中信号较好的区域设置为第一区域，其他信号较差区域设置为第二区域，这样可以通过修改第一区域或者第二区域的灰度值，改变指纹图像的清晰度。

具体地，由于通常指纹图像的两个对角和中心部分效果较好，所以这里将第一区域设置为光斑上轴对称的条形区域(或者也可以称为带状区域)，其中，该第一区域的长轴方向的对称轴可以称为为第一直线，该第一直线经过该目标光斑的中心点。例如，以图7为例，图7的圆形光斑的一条直径所在直线为L1，该L1即为第一直线，也就是第一区域是图7中由左上至右下方向白线之间的区域S1，该第一区域S1的长轴方向对称轴为第一直线L1。其中，该第一区域S1的大小可以根据实际应用任意设置，本申请实施例并不限于此。

光斑中除第一区域以外的区域都可以设置为第二区域，例如，该第二区域可以为该目标光斑中除该第一区域以外的全部或者部分区域。例如，仍然以图7所示的光斑为例，除了上述描述的第一区域S1以外，该光斑上还包括右上角和左下角两个区域，该两个区域的全部或者部分都可以是第二区域S2。

在本申请实施例中，第一区域对应的第一光信号的RGB三基色的灰度值与第二区域对应的第二光信号的RGB三基色的灰度值不同。例如，以图7的第一区域S1和第二区域S2的划分方式为例，可以将该第一光信号的RGB三基色的灰度值设置为小于该第二光信号的RGB三基色的灰度值。

应理解，上述图7仅是光斑中划分第一区域和第二区域的一个示例，还可以采用其他方式划分该第一区域和第二区域。例如，还可以采用与图7相反方向划分第一区域和第二区域，即第一区域为自右上角至左下角的一个条形区域，而光斑中除第一区域以外的部分为第二区域，本申请实施例并不限于此。

也就是说，作为该第一区域的对称轴的第一直线，其方向可以根据实际应用进行设置。例如，以图7为例，可以设置为该第一直线L1到该水平线L0的角为锐角，其中，该第一直线L1到该水平线L0的角指的是该第一直线L1绕着该第一直线L1与水平线L0的交点，按照逆时针的方向旋转至与水平线L0重合时走过的角。

可选的，该第一直线L1到该水平线L0的角可以为任意大小的锐角，例如，该第一直线到水平线的角可以等于45°。

下面将以图1A和图1B所示的指纹图像为例，描述改变光斑中灰度值分布的方法。具体地，根据图1A和图1B所示，由于其左下和右上两个图像角的信号大大弱于另外两个对角，所以可以通过减少目标光斑311中除左下和右上两个角以外的其他位置的灰度值，例如，减少左上和右下两个角以及中间位置的灰度值，或者通过增加目标光斑311中左下和右上两个角对应灰度值，进而增加指纹识别面积。

对于第一种方式，可以通过减少目标光斑311中除左下和右上两个角以外的其他位置的灰度值来提高指纹识别面积。

具体地，该种方法主要应用于该目标光斑为纯色光斑的情况，例如，该目标光斑为三基色光斑中任意一种，即该目标光斑为绿色、红色或者蓝色光斑。对应1A和图1B，当采用纯色的光斑，并且光斑上各部分的灰度值均相等时，例如，灰度值均为255，则获得指纹图像如图1A和图1B所示，为了增加左下和右上两个图像角的信号，由于灰度值已经大大最大值，所以可以考虑降低目标光斑311中除左下和右上两个角以外的其他位置的灰度值。

例如，以图7为例，假设在调节灰度值之前，该图7表示纯绿色的目标光斑，每一处的灰度值均为最大值255。考虑到图1A和图1B所示的指纹图像，因此，按照如图7所示的方式划分第一区域S1和第二区域S2，并将第一区域S1的灰度值设置为低于第二区域S2。

具体地，由于如图1A和图1B所示，指纹图像的左下和右上两个图像角的信号大大弱于另外两个对角，所以将信号较好的左上和右下的方向设置为第一直线L1的方向，该第一直线L1上的各个点的灰度值为目标光斑上灰度值最小的区域。而对于垂直于第一直线L1并且经过该目标光斑的直线，这里将其称为第二直线L2，该第二直线L2有无数条。对于其中的任意一条第二直线L2，该第二直线L2在目标光斑上的部分为一条有限长度的线段，这条线段上包括无数个点，这条线段上各个点的灰度值可以设置为呈抛物线型分布或椭圆型分布，从而使得该目标光斑中第一区域S1的灰度值均小于第二区域S2的灰度值，其中，第一直线L1上的各个点的灰度值为目标光斑上灰度值最小的区域。

例如，这里以一条特殊的第二直线L2为例，也就是经过目标光斑的中心点的第二直线L2，即图7所示的第二直线L2，该L2在目标光斑上的部分为目标光斑的一条直径，是一条有限长度的线段，这条线段上包括无数个点，这条线段上各个点的灰度值可以设置为呈抛物线型分布或椭圆型分布，即对于这条直径上任意两个点，这里称为第一点和第二点，若该第一点至该目标光斑的中心点的距离小于该第二点至该目标光斑的中心点的距离，则该第一点对应的光信号的颜色的灰度值小于该第二点对应的光信号的颜色的灰度值。依次类推，将垂直于第一直线L1的每一条第二直线L2的灰度值均按照上述设置为抛物线型分布，这样就可以获得如图7所示的目标光斑(或者也可以均设置为椭圆型分布)，该目标光斑中第一区域S1的灰度值均小于第二区域S2的灰度值。其中，对于灰度值最大值对应的点，比如灰度值等于255的点，可以将其设置在目标光斑的第二区域S2内。

应理解，图7中以该第一直线L1与水平夹角等于45°为例，类似的，也可以采用其他角度设置灰度值。例如，还可以将第一直线L1设置为与水平夹角等于30°，或者其他角度，本申请实施例并不限于此。

在本申请实施例中，由于降低了目标光斑部分区域的灰度值，那么为了得到相同的光强，则需要更长的曝光时间，此时，获得的指纹图像中左下和右上两个角的峰峰值会由于曝光时间的增大而增大，进而实现提高指纹图像整体均匀性，最终达到增大识别面积的作用。

对于第二种方式，可以通过增加目标光斑311中左下和右上两个角对应灰度值来增加指纹识别面积。

与上述第二种方式不同，对于现有的纯色光斑，光斑各部分的灰度值均相等，例如，灰度值均为255，则获得指纹图像如图1A和图1B所示，为了增加左下和右上两个图像角的信号，可以考虑增加其他色光，从而增加目标光斑311中左下和右上两个角的灰度值。

例如，同样考虑到图1A和图1B所示的指纹图像，以图8为例，采用与图7类似的方式划分第一区域S1和第二区域S2，划分结果如图8所示，为了简洁，在此不再赘述。按照如图8所示的第一区域S1和第二区域S2，则可以将第二区域S2的灰度值设置为高于第一区域S1。

如图1A和图1B所示，指纹图像的左下和右上两个图像角的信号大大弱于另外两个对角，所以将信号较好的左上和右下的方向设置为第一直线L1的方向，该第一直线L1上的各个点的灰度值为目标光斑上灰度值最小的区域。这里假设图8所示的目标光斑在添加其他色光调整灰度值之前，采用纯绿色光斑，每一处的灰度值取最大值255。对于垂直于第一直线L1并且经过该目标光斑的直线，这里将其称为第二直线L2，该第二直线L2有无数条。对于其中的任意一条第二直线L2，该第二直线L2在目标光斑上的部分为一条有限长度的线段，这条线段上包括无数个点，可以通过增加色光的方式，例如增加红光和/或蓝光，使得这条线段上各个点的灰度值由于色光叠加而可以呈抛物线型分布或椭圆型分布，其中，第一直线L1上各个点的灰度值为目标光斑上灰度值最小的区域，例如，可以将该第一直线L1的灰度值设置为纯绿色光斑灰度值，即灰度值为255，而其他区域由于存在其他色光的叠加，灰度值均大于255，从而使得该目标光斑中第二区域S2的灰度值均高于第一区域S1。

例如，这里以一条特殊的第二直线L2为例，也就是经过目标光斑的中心点的第二直线L2，即图8所示的第二直线L2，该L2在目标光斑上的部分为目标光斑的一条直径，是一条有限长度的线段，这条线段上包括无数个点，这条线段上各个点的灰度值可以通过添加其他色光，例如添加红色和/或蓝色光，使其灰度值为呈抛物线型分布或椭圆型分布，即对于这条直径上任意两个点，这里称为第一点和第二点，若该第一点至该目标光斑的中心点的距离小于该第二点至该目标光斑的中心点的距离，则该第一点对应的光信号的颜色的灰度值小于该第二点对应的光信号的颜色的灰度值。依次类推，将垂直于第一直线L1的每一条第二直线L2的灰度值均按照上述设置为抛物线型分布，这样就可以获得如图8所示的目标光斑(或者也可以均设置为椭圆型分布)，该目标光斑中第一区域S1的灰度值均小于第二区域S2的灰度值。其中，对于灰度值最大值对应的点，可以将其设置在目标光斑的第二区域S2内；而灰度值最小值对应的点，例如，红色和蓝色灰度值为0，绿色灰度值等于255，可以将其设置在目标光斑的第一区域S1内。

应理解，与图7类似，图8中以该第一直线L1与水平夹角等于45°为例，类似的，也可以采用其他角度设置灰度值。例如，还可以将第一直线L1设置为与水平夹角等于30°，或者其他角度，本申请实施例并不限于此。

可选的，本申请实施例中的光源还可以设置为可旋转结构，从而使得该目标光斑的角度也可以旋转和调节，也就是图7和图8所示的目标光斑中灰度值最小值的位置，也就是第一直线L1的方向可以调节和旋转。

应理解，上述第二个实施例中的两种改变光斑灰度值的方式可以单独使用，也可以结合使用；类似的，上述第一个实施例和第二个实施例可以单独使用，也可以互相结合使用，本申请实施例并不限于此。

在本申请实施例中，目标光斑的灰度值的调节以及镜头形状的调节均可以依据指纹图像。例如，以调节目标光斑的灰度值为例，可以根据获取的指纹数据对应的指纹图像中不同点的峰峰值，调整该第一光信号的RGB三基色的灰度值和该第二光信号的RGB三基色的灰度值，比如根据在采用纯色均匀灰度值的光斑时获取的指纹数据生成指纹图像，根据指纹图像中不同点的峰峰值，调整该第一光信号的RGB三基色的灰度值和该第二光信号的RGB三基色的灰度值。

下面将以具体实施例为例，详细描述上述第二个实施例的计算过程。

步骤1，光源照射的光斑采用纯绿色光斑，自动曝光之后记录下曝光时间为t1。

步骤2，采集纯绿色光斑时的指纹图像，绘制三维图表(3D chart图)。如图9所示，将指纹图像进行竖直摆放和横摆放两种摆放方式的叠加，得到图9中等号右侧指纹图像。

步骤3，计算图9中等号右侧指纹图像中各个点对应的峰谷值，拟合成一条椭圆曲面，得到拟合函数Signal＝g₀(x₀,y₀)。

步骤4，取Signal’＝1/2*max(Signal)处的值为归一化值，则归一化权重是一个椭圆曲面，该椭圆曲面也就是衰减系数函数，设为β(x,y)，也就是Signal’＝K*β(x,y)，其中，K＝Signal＝g₀(x₀,y₀)。

步骤5，在同一个固定环境中，修改色光灰度值，并且采用固定曝光时间t1，分别采集Signal＝g(x,y)；拟合不同灰度值与Signal的关系曲线Signal＝f(g)，其反关系为g＝F(Signal)。

步骤6，根据步骤4和步骤5得到的值g＝F(Signal)＝F(K*β(x,y))，即得到了g在平面(x,y)上的灰度值变化，因此得到采用绿色光斑时灰度值变化椭圆曲面为g(x,y)。

步骤7，分别修改光源对应的光斑为蓝色以及红色，重复步骤1至6，分别得到蓝光灰度值变化曲面B(x,y)，以及红光灰度值变化曲面R(x,y)，此时得到三种纯色光斑灰度分布曲面。也就是完成了上述第二个实施例中方式一的设计。

步骤8，根据步骤7得到的三基色曲面，进一步的额，可以在保证整屏信号(Signal)基本一致的情况下进行任意组合，进而得到混合色的椭圆光斑，进而完成上述第二个实施例中方式二的设计。

按照上述的各个步骤的完成后，对比设计前后3D chart叠加图。也就是按照上述过程直至步骤8获得修改后的指纹图像，将该指纹图像竖直摆放和横摆放两种摆放方式的叠加，得到如图10B所示的效果图，而步骤2的叠加图为图10A(也就是图9中等号右侧指纹图像)。将图10A与图10B进行对比可知，光斑对应的整屏指纹Signal均匀了很多，也就是有效面积了增大了不少。

另外，在常温环境下，采用均匀光斑获得指纹图像如图11A所示；采用上述各个步骤实现上述第二个实施例中方式一的设计，获得指纹图像如图11B所示；采用上述各个步骤实现上述第二个实施例中方式二的设计，获得指纹图像如图11C所示。对比三种的效果图，从优到差依次为：图11C>图11B>图11A，也就是第二个实施例中方式二的设计最优，采用现有纯色光斑效果最差。

类似的，在低温环境下，采用均匀光斑获得指纹图像如图12A所示；采用上述各个步骤实现上述第二个实施例中方式一的设计，获得指纹图像如图12B所示；采用上述各个步骤实现上述第二个实施例中方式二的设计，获得指纹图像如图12C所示。对比三种的效果图，从优到差依次为：图12C>图12B>图12A，也就是第二个实施例中方式二的设计最优，采用现有纯色光斑效果最差。

因此，采用本申请实施例的指纹识别装置，可以通过修改镜头形状，或者通过修改光斑中灰度值的分布，也就是修改指纹图像四个角的色光权重分配，使得四个角的对比度趋于一致，从而提高常温以及低温等不同环境中指纹识别面积，进而提高指纹识别效率。

以上，结合图1至图12，详细描述了本申请的装置实施例，下文结合图13，详细描述本申请的方法实施例，应理解，方法实施例与装置实施例相互对应，类似的描述可以参照装置实施例。

图13是本申请实施例的用于指纹识别的方法400的示意性流程图，应理解，该方法400可以应用于上文中各个指纹识别装置中或者终端设备中。如图113所示，该方法400可以包括如下内容：S410，在手指按压终端设备的显示屏的指纹检测区域时，检测由光源发射的目标光信号照射该手指后反射形成的反射光信号，其中，该目标光信号在该指纹检测区域形成的目标光斑包括第一区域和第二区域，该目标光信号包括与该第一区域对应的第一光信号以及与该第二区域对应的第二光信号，该第一光信号的RGB三基色的灰度值和该第二光信号的RGB三基色的灰度值不相等，该第一区域与该第二区域不完全重叠；S420，根据该反射光信号，获取该手指的指纹数据。

可选的，作为一个实施例，该目标光斑的形状为圆形。

可选的，作为一个实施例，该第一区域的形状为轴对称的条形，该第一区域的长轴方向的对称轴为第一直线，该第一直线经过该目标光斑的中心点，该第二区域为该目标光斑中除该第一区域以外的区域，该第一光信号的RGB三基色的灰度值小于该第二光信号的RGB三基色的灰度值。

可选的，作为一个实施例，经过该目标光斑的中心点且垂直于该第一直线的直线为第二直线，该目标光斑中位于该第二直线上的任意两点为第一点与第二点，该第一点至该目标光斑的中心点的距离小于该第二点至该目标光斑的中心点的距离，该第一点对应的光信号的颜色的灰度值小于该第二点对应的光信号的颜色的灰度值。

可选的，作为一个实施例，该目标光斑中位于该第二直线上的点对应的光信号的颜色的灰度值呈抛物线型分布或椭圆型分布。

可选的，作为一个实施例，该第一直线到该水平线的角为锐角。

可选的，作为一个实施例，该第一直线与水平线的夹角等于45°。

可选的，作为一个实施例，该目标光斑为纯色光斑。

可选的，作为一个实施例，该目标光斑为绿色、红色或者蓝色。

可选的，作为一个实施例，该目标光斑中灰度值最大的点对应的光信号的颜色的灰度值等于255，该灰度值最大的点位于该第二区域。

可选的，作为一个实施例，该目标光斑为包括绿色、红色和蓝色中至少两种颜色的混合光斑。

可选的，作为一个实施例，该目标光斑中灰度值最小的点对应的光信号的颜色的灰度值等于255，该灰度值最小的点位于该第一区域。

可选的，作为一个实施例，该方法400还包括：根据该指纹数据对应的指纹图像中不同点的峰峰值，调整该第一光信号的RGB三基色的灰度值和该第二光信号的RGB三基色的灰度值。

因此，本申请实施例的用于指纹识别的方法，可以通过修改镜头形状，或者通过修改光斑中灰度值的分布，也就是修改指纹图像四个角的色光权重分配，使得四个角的对比度趋于一致，从而提高常温以及低温等不同环境中指纹识别面积，进而提高指纹识别效率。

应理解，在本申请的方法实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，本申请实施例的指纹识别装置还可以包括处理器或者处理模块，处理器或处理模块可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

可以理解，本申请实施例的指纹识别装置还可以包括存储器，存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(DynamicRAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

本申请实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时，能够使该便携式电子设备执行图13所示实施例的方法。

本申请实施例还提出了一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当该计算机程序被计算机执行时，使得计算机可以执行图13所示实施例的方法。

本申请实施例还提供了一种芯片，该芯片包括输入输出接口、至少一个处理器、至少一个存储器和总线，该至少一个存储器用于存储指令，该至少一个处理器用于调用该至少一个存储器中的指令，以执行图13所示实施例的方法。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，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来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。

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。

所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。

所述功能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介质中。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介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (39)

1.一种用于指纹识别的方法，其特征在于，包括：

在手指按压终端设备的显示屏的指纹检测区域时，检测由光源发射的目标光信号照射所述手指后反射形成的反射光信号，其中，所述目标光信号在所述指纹检测区域形成的目标光斑包括第一区域和第二区域，所述目标光信号包括与所述第一区域对应的第一光信号以及与所述第二区域对应的第二光信号，所述第一光信号的红绿蓝RGB三基色的灰度值和所述第二光信号的RGB三基色的灰度值不相等，所述第一区域与所述第二区域不完全重叠；

根据所述反射光信号，获取所述手指的指纹数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标光斑的形状为圆形。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一区域的形状为轴对称的条形，所述第一区域的长轴方向的对称轴为第一直线，所述第一直线经过所述目标光斑的中心点，所述第二区域为所述目标光斑中除所述第一区域以外的区域，

所述第一光信号的RGB三基色的灰度值小于所述第二光信号的RGB三基色的灰度值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，经过所述目标光斑的中心点且垂直于所述第一直线的直线为第二直线，所述目标光斑中位于所述第二直线上的任意两点为第一点与第二点，

所述第一点至所述目标光斑的中心点的距离小于所述第二点至所述目标光斑的中心点的距离，

所述第一点对应的光信号的颜色的灰度值小于所述第二点对应的光信号的颜色的灰度值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标光斑中位于所述第二直线上的点对应的光信号的颜色的灰度值呈抛物线型分布或椭圆型分布。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一直线到所述水平线的角为锐角。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一直线与水平线的夹角等于45°。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述目标光斑为纯色光斑。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标光斑为绿色、红色或者蓝色。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述目标光斑中灰度值最大的点对应的光信号的颜色的灰度值等于255，所述灰度值最大的点位于所述第二区域。

11.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述目标光斑为包括绿色、红色和蓝色中至少两种颜色的混合光斑。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述目标光斑中灰度值最小的点对应的光信号的颜色的灰度值等于255，所述灰度值最小的点位于所述第一区域。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述指纹数据对应的指纹图像中不同点的峰峰值，调整所述第一光信号的RGB三基色的灰度值和所述第二光信号的RGB三基色的灰度值。

14.一种指纹识别装置，其特征在于，包括：

光源，用于在手指按压终端设备的显示屏的指纹检测区域时，发射目标光信号照射所述手指，其中，所述目标光信号在所述指纹检测区域形成的目标光斑包括第一区域和第二区域，所述目标光信号包括与所述第一区域对应的第一光信号以及与所述第二区域对应的第二光信号，所述第一光信号的红绿蓝RGB三基色的灰度值和所述第二光信号的RGB三基色的灰度值不相等，所述第一区域与所述第二区域不完全重叠；

光学传感器，用于检测所述目标光信号照射所述手指后反射形成的反射光信号，所述反射光信号用于获取所述手指的指纹数据。

15.根据权利要求14所述的指纹识别装置，其特征在于，所述目标光斑的形状为圆形。

16.根据权利要求15所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一区域的形状为轴对称的条形，所述第一区域的长轴方向的对称轴为第一直线，所述第一直线经过所述目标光斑的中心点，所述第二区域为所述目标光斑中除所述第一区域以外的区域，

所述第一光信号的RGB三基色的灰度值小于所述第二光信号的RGB三基色的灰度值。

17.根据权利要求16所述的指纹识别装置，其特征在于，经过所述目标光斑的中心点且垂直于所述第一直线的直线为第二直线，所述目标光斑中位于所述第二直线上的任意两点为第一点与第二点，

所述第一点至所述目标光斑的中心点的距离小于所述第二点至所述目标光斑的中心点的距离，

所述第一点对应的光信号的颜色的灰度值小于所述第二点对应的光信号的颜色的灰度值。

18.根据权利要求17所述的指纹识别装置，其特征在于，所述目标光斑中位于所述第二直线上的点对应的光信号的颜色的灰度值呈抛物线型分布或椭圆型分布。

19.根据权利要求18所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一直线到所述水平线的角为锐角。

20.根据权利要求19所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一直线与水平线的夹角等于45°。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述目标光斑为纯色光斑。

22.根据权利要求21所述的指纹识别装置，其特征在于，所述目标光斑为绿色、红色或者蓝色。

23.根据权利要求22所述的指纹识别装置，其特征在于，所述目标光斑中灰度值最大的点对应的光信号的颜色的灰度值等于255，所述灰度值最大的点位于所述第二区域。

24.根据权利要求17至20中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述目标光斑为包括绿色、红色和蓝色中至少两种颜色的混合光斑。

25.根据权利要求24所述的指纹识别装置，其特征在于，所述目标光斑中灰度值最小的点对应的光信号的颜色的灰度值等于255，所述灰度值最小的点位于所述第一区域。

26.根据权利要求14至25中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹数据用于调整所述第一光信号的RGB三基色的灰度值和所述第二光信号的RGB三基色的灰度值。

27.根据权利要求14至26中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光源为所述显示屏在所述指纹检测区域的部分的自发光显示单元。

28.根据权利要求14至26中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光源设置在所述显示屏的下方。

29.根据权利要求14至28中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：

镜头组件，位于所述光学传感器上方，用于将所述反射光信号导引或汇聚到所述光学传感器。

30.根据权利要求29所述的指纹识别装置，其特征在于，所述镜头组件的形状为椭圆形。

31.根据权利要求30所述的指纹识别装置，其特征在于，所述椭圆形的两个焦点所在的直线与水平线之间的夹角为锐角。

32.根据权利要求31所述的指纹识别装置，其特征在于，所述水平线到所述椭圆形的两个焦点所在的直线的角为锐角。

33.一种指纹识别装置，其特征在于，包括：镜头组件和光学传感器，

所述镜头组件位于所述光学传感器上方，所述镜头组件用于：将反射光信号导引或汇聚到所述光学传感器，所述反射光信号为光源发射的光照射手指后反射形成的，所述镜头组件的成像区域的形状为椭圆形；

所述光学传感器用于：检测经过所述镜头组件的所述反射光信号，所述反射光信号用于获取所述手指的指纹数据。

34.根据权利要求33所述的指纹识别装置，其特征在于，所述椭圆形的两个焦点所在的直线与水平线之间的夹角为锐角。

35.根据权利要求34所述的指纹识别装置，其特征在于，所述水平线到所述椭圆形的两个焦点所在的直线的角为锐角。

36.根据权利要求35所述的指纹识别装置，其特征在于，所述水平线到所述椭圆形的两个焦点所在的直线的角等于45°。

37.根据权利要求34所述的指纹识别装置，其特征在于，所述镜头组件为旋转式结构。

38.根据权利要求37所述的指纹识别装置，其特征在于，所述旋转式结构的旋转中心为所述镜头组件的中心点。

39.一种终端设备，其特征在于，包括：显示屏和设置在所述显示屏下方的指纹识别装置，其中，所述指纹识别装置为如权利要求14至38中任一项所述的指纹识别装置。