CN110610157B - 信号处理方法、装置和终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种信号处理方法、装置和终端设备，通过采集待识别的当前信号，并在处理单元的控制下基于预先计算得到的调整数据，对该当前信号中的环境光信号进行补偿操作。如此，基于调整数据补偿后得到的当前信号可限定在一定的范围，后续再利用信号处理装置对补偿后的当前信号处理时，不需要信号处理装置具有较高精度，改善了现有技术中由于环境光信号变化范围较大而要求信号处理装置具有较高精度所带来的设计复杂及成本较高的问题。

Description

信号处理方法、装置和终端设备

技术领域

本申请涉及信号识别技术领域，具体而言，涉及一种信号处理方法、装置和终端设备。

背景技术

随着指纹识别技术的发展，例如智能手机、平板电脑及考勤机等终端设备都可以内嵌指纹识别模块，以通过指纹识别来验证用户身份。指纹识别模块采集到的单独的光学指纹信号一般很微小，因此，一般将指纹信号叠加在一个基底信号上构成复合的指纹信号，基于该复合的指纹信号实现指纹识别。该基底信号受环境光影响，可相当于环境光信号。在不同的环境光条件下，环境光信号变动幅度较大，就要求指纹识别模块具有较高的精度，从而保证所有的动态范围内均能清晰还原指纹信息。而高精度的指纹识别模块在设计上难度较高，且需要进行复杂的校准算法以保证其性能，无论在实现成本上还是复杂程度上均存在不足。

发明内容

本申请的目的包括，例如，提供了一种信号处理方法、装置和终端设备，其能够改善需要高精度的识别模块才能准确还原不同范围内的信号的弊端。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，本申请实施例提供一种信号处理方法，应用于包括处理单元的信号处理装置，所述方法包括：

采集待识别的当前信号，所述当前信号中包含环境光信号；

在所述处理单元控制下基于预先计算得到的调整数据，对所述当前信号中的环境光信号进行补偿。

在可选地实施方式中，所述信号处理装置还包括与所述处理单元连接的读出芯片，所述方法还包括：

所述读出芯片基于补偿后的当前信号进行量化操作；

所述处理单元对量化操作后得到的当前信号进行信号识别。

在可选地实施方式中，所述信号处理装置还包括与所述处理单元连接的信号采集模组，所述方法还包括预先计算调整数据的步骤，该步骤包括：

所述信号采集模组采集所述当前信号的前预设时段的参考信号，所述参考信号中包含的环境光信号的大小与所述当前信号中包含的环境光信号的大小相等；

所述读出芯片对所述参考信号进行放大及量化处理，将量化处理得到的参考信号传送至所述处理单元；

所述处理单元根据接收到的参考信号中的环境光信号计算得到调整数据。

在可选地实施方式中，所述读出芯片包括电性连接的模拟前端和模数转换器，所述读出芯片对所述参考信号进行放大及量化处理的步骤，包括：

所述模拟前端对所述参考信号进行放大处理；

所述模数转换器对放大处理后的参考信号进行量化处理，得到数字量的参考信号。

在可选地实施方式中，所述在所述处理单元控制下基于预先计算得到的调整数据，对所述当前信号中的环境光信号进行补偿的步骤，包括：

所述模拟前端在所述处理单元的控制下基于预先计算得到的调整数据对所述当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理；

所述读出芯片基于补偿后的当前信号进行量化操作的步骤，包括：

所述模数转换器对放大处理后的当前信号进行量化操作，得到数字量的当前信号。

在可选地实施方式中，所述信号处理装置还包括数模转换器，该数模转换器分别与所述处理单元和所述模拟前端连接，所述处理单元计算得到的调整数据为数字量数据；

所述模拟前端在所述处理单元的控制下基于预先计算得到的调整数据对所述当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理的步骤，包括：

所述数模转换器在所述处理单元的控制下将预先计算得到的数字量数据的调整数据转换为模拟量的调整数据，并传送至所述模拟前端；

所述模拟前端基于所述模拟量的调整数据对所述当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理。

在可选地实施方式中，所述模拟前端在所述处理单元的控制下基于预先计算得到的调整数据对所述当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理的步骤，包括：

所述处理单元获取所述模拟前端对所述参考信号进行放大处理时采用的第一增益单位，以及所述模拟前端当前的第二增益单位；

在所述第二增益单位与所述第一增益单位不同时，将基于所述第一增益单位得到的调整数据转换为所述第二增益单位下的调整数据；

所述模拟前端基于转换后得到的调整数据对所述当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理。

在可选地实施方式中，所述信号采集模组包括面板，所述面板的表面包括采集区域，该采集区域包括多个子区域，所述模拟前端包括多组，每组模拟前端分别与一个子区域对应，各组模拟前端与所述模数转换器电性连接。

在可选地实施方式中，所述模拟前端对所述参考信号进行放大处理的步骤，包括：

开启至少一组模拟前端，利用该至少一组模拟前端对与该至少一组模拟前端对应的至少一个子区域内所采集到的参考信号进行放大处理。

在可选地实施方式中，所述采集待识别的当前信号的步骤包括曝光操作；

执行所述读出芯片将量化处理得到的参考信号传送至所述处理单元，以及所述处理单元根据接收到的参考信号中的环境光信号计算得到调整数据的时间段内，同时执行所述曝光操作。

在可选地实施方式中，所述采集待识别的当前信号的步骤中，所述曝光操作之前还包括复位操作；

执行所述读出芯片对所述参考信号进行放大及量化处理的时间段内，同时执行所述复位操作。

第二方面，本申请实施例提供一种信号处理装置，包括处理单元、信号采集模组及读出芯片，所述处理单元分别与所述信号采集模组及所述读出芯片电性连接；

所述信号采集模组，用于采集待识别的当前信号，所述当前信号中包含环境光信号；

所述读出芯片，用于在所述处理单元的控制下基于预先计算得到的调整数据，对所述当前信号中的环境光信号进行补偿。

在可选地实施方式中，所述读出芯片，还用于基于补偿操作后的当前信号进行量化操作；

所述处理单元，用于对量化操作后得到的当前信号进行信号识别。

在可选地实施方式中，所述信号采集模组还用于采集所述当前信号的前预设时段的参考信号，所述参考信号中包含的环境光信号的大小与所述当前信号中包含的环境光信号的大小相等；

所述读出芯片，还用于对所述参考信号进行放大及量化处理，将量化处理后得到的参考信号传送至所述处理单元；

所述处理单元，还用于根据接收到的参考信号中的环境光信号计算得到调整数据。

第三方面，本申请实施例提供一种终端设备，包括信号处理装置以及存储器，该信号处理装置包括处理单元、信号采集模组和读出芯片，所述存储器中存储有机器可执行指令，该机器可执行指令被配置为由所述处理单元执行，所述机器可执行指令包括用于执行以下步骤的指令：

控制所述信号采集模组采集待识别的当前信号，所述当前信号中包含环境光信号；

控制所述读出芯片基于所述处理单元中存储的预先计算得到的调整数据，对所述当前信号中的环境光信号进行补偿。

本申请实施例的有益效果包括，例如：

本申请实施例提供的信号处理方法、装置及终端设备，通过采集待识别的当前信号，该当前信号中包含环境光信号。再在处理单元的控制下基于预先计算得到的调整数据，对该当前信号中的环境光信号进行补偿操作。如此，基于调整数据补偿后得到的当前信号可限定在一定的位数范围，后续再利用信号处理装置对补偿后的当前信号处理时，不需要装置具有较高精度，改善了现有技术中由于环境光信号变化范围较大而要求识别模块具有较高精度所带来的设计复杂及成本较高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的信号处理装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的信号处理装置的工作原理示意图；

图3为本申请实施例提供的信号处理方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的信号处理方法的另一流程图；

图5为本申请实施例提供的调整数据计算方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的信号处理装置的另一结构示意图；

图7(a)为现有技术中强光环境下对指纹信号的处理示意图；

图7(b)为现有技术中弱光环境下对指纹信号的处理示意图；

图8(a)为本申请实施例提供的进行参考信号采集时的处理示意图；

图8(b)为本申请实施例提供的进行当前信号采集时的处理示意图；

图9为本申请实施例提供的信号处理方法的另一流程图；

图10为本申请实施例提供的两次采图过程的示意图之一；

图11为本申请实施例提供的两次采图过程的示意图之二；

图12为本申请实施例提供的两次采图过程的示意图之三；

图13为本申请实施例提供的采集区域及子区域的示意图；

图14为本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。

图标：1-终端设备；10-信号处理装置；100-信号采集模组；200-读出芯片；210-模拟前端；220-模数转换器；300-处理单元；400-数模转换器；500-存储器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

请参阅图1，为申请实施例提供的信号处理装置10的结构示意图，该信号处理装置10包括处理单元300(Application Processor,AP)、信号采集模组100及读出芯片200。其中，处理单元300通过总线与信号采集模组100及读出芯片200连接。

为了更好的理解本申请实施例，首先对本申请实施例中的信号处理装置10的工作原理进行介绍。本实施例中，以信号为指纹信号为例进行说明，应当理解，本实施例中所述的信号还可以是掌纹信号或者其他的纹理信号等。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的信号处理装置10的工作原理图。所述的信号采集模组100包括面板、内部光源以及光电转换模块。其中，面板可以是触控显示屏。在用户触控面板上的采集区域时，采集区域下方的内部光源可以发射入射光线，入射光线经过面板与指纹接触的采集区域发生发射。具体地，在面板表面，手指指纹的脊(手指指纹的凸起处)与面板表面接触，手指指纹的谷(手指指纹的凹陷处)不与面板表面接触。当产生的入射光线照射在指纹的谷时，即入射光线照射在面板的与空气接触的表面，通过设计入射光线的入射角度，可使入射光线发生全反射。而当入射光线照射在指纹的脊时，即入射光线照射在面板与手指指纹凸起处接触的表面，此时，入射光线发生漫反射。

反射光线被光电转换模块接收并转换为电信号数据。后续再经过读出芯片200及处理单元300的处理，可以识别出哪些入射光线与手指指纹的凸起处(指纹的脊)接触，哪些入射光线与手指指纹的凹陷处(指纹的谷)接触，从而识别出指纹图案。

由于触控显示屏的材质的折射率大于空气的折射率，外界环境光容易通过触控显示屏进入到下方的光电转换模块。因此，光电转换模块接收到的反射光线中，除了经过内部光源发出的入射光线经反射后所返回来的光线之外，还包括环境光信号。而指纹信号相对于环境光信号而言比较微弱，环境光信号受外界环境条件影响较大，可能出现较大范围的变动。

故而，针对叠加有环境光信号的指纹信号而言，就要求信号处理装置10具有较高的精度，特别是要求信号处理装置10中的读出芯片200具有较高精度，以保障在所有的动态范围内均能清晰地还原指纹信息。但是，高精度的读出芯片200在设计上难度较高，并且需要进行复杂的校准算法来保证其性能。现有的指纹识别装置存在设计复杂以及成本较高的问题。

为改善上述提到的现有技术中存在的不足，本申请实施例提供的信号处理装置10中，可通过采集待识别的当前信号，并在处理单元300的控制下基于预先计算得到的调整数据，对该当前信号中的环境光信号进行补偿操作。如此，基于调整数据补偿后得到的当前信号可限定在一定的位数范围，后续再利用读出芯片200对补偿后的当前信号进行处理时，不需要读出芯片200具有较高精度，改善了现有技术中要求读出芯片200具有较高精度所带来的设计复杂及成本较高的问题。

请参阅图3，为本申请实施例提供的信号处理方法的流程示意图，该信号处理方法可应用于上述信号处理装置10，所应说明的是，本申请给出的信号处理方法并不以图3以及以下的具体顺序为限制。应当理解，本申请的信号处理方法中的部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。

步骤S310，采集待识别的当前信号，所述当前信号中包含环境光信号。

步骤S320，在所述处理单元300的控制下基于预先计算得到的调整数据，对所述当前信号中的环境光信号进行补偿。

本实施例提供的信号处理装置10可应用于智能设备中，所述的信号处理装置10可配置在智能设备中。该智能设备可以是诸如智能手机、平板电脑、考勤机、穿戴式设备、智能锁具等设备，该智能设备具有指纹采集和指纹识别功能。

可通过信号采集模组100采集待识别的当前信号，采集到的待识别的当前信号中叠加有环境光信号，而处理单元300中存储有预先计算得到的调整数据。处理单元300可控制读出芯片200基于该调整数据对当前信号中的环境光信号进行补偿。从而可以将补偿后的当前信号限定在一定范围内，读出芯片200继续对其处理时，不要求读出芯片200具有较高的精度。结合调整数据以及低精度的读出芯片200，即可实现高精度的读出芯片200的功能，在设计复杂度和实现成本上均有改善。

请参阅图4，在上述基础上，本申请实施例提供的信号处理方法还包括以下步骤：

步骤S330，所述读出芯片200基于补偿操作后的当前信号进行量化操作。

步骤S340，所述处理单元300对量化操作后得到的当前信号进行信号识别。

由上述可知，读出芯片200在基于预先计算得到的调整数据对当前信号中的环境光信号进行补偿之后，可将当前信号限定在一定范围内。读出芯片200可对该补偿后的当前信号进行量化处理，在量化处理时，由于当前信号已限定在一定范围内，则无需读出芯片200具有较高的精度也可实现指纹信息的还原。

以下首先对预先计算调整数据的过程进行详细阐述，请参阅图5，本申请实施例提供的信号处理方法通过以下方式计算得到调整数据：

步骤S510，所述信号采集模组100采集所述当前信号的前预设时段的参考信号，所述参考信号中包含的环境光信号的大小与所述当前信号中包含的环境光信号的大小相等。

步骤S520，所述读出芯片200对所述参考信号进行放大及量化处理，将量化处理得到的参考信号传送至所述处理单元300。

步骤S530，所述处理单元300根据接收到的参考信号中的环境光信号计算得到调整数据。

本实施例中，信号采集模组100包括面板，该面板可以是触控显示屏。在面板的表面包括采集区域，该采集区域可以是指纹采集区域，该采集区域可以是面板的任意位置，例如下方中间位置、上方中间位置等，一般地，为了便于用户操作，指纹采集区域常设置在面板的下方中间位置处。

在检测到用户的手指触控面板上的采集区域时，信号采集模组100开始进行指纹信号采集。本实施例中，为了便于区分，将采集到正式用于识别的当前信号之前的用于计算调整数据的信号命名为参考信号，而后续基于调整数据实现信号识别的信号命名为上述的当前信号。需要说明的是，该参考信号和上述的当前信号可以是用户的一次触控操作下连续采集到的两个信号，两次采集的时间间隔很短，因此，可以认为进行参考信号采集时的环境光条件与进行当前信号采集时的环境光条件一致。即参考信号中包含的环境光信号的大小与当前信号中包含的环境光信号的大小相等。

其中，该参考信号可以是进行当前信号采集之前的预设时段所采集到的信号，例如，若采样周期为T，则预设时段可以是一个采样周期或者两个采样周期等不限。即，参考信号可以是在当前信号之前的相邻的采样周期所采集的信号，也可以在当前信号之前与当前信号间隔一个采样周期所采集到的信号。

请参阅图6，本实施例中，读出芯片200包括电性连接的模拟前端210(ActiveFront End，AFE)和模数转换器220(Analog to Digital Converter，ADC)，其中，模拟前端210的输入端与信号采集模组100连接、输出端与模数转换器220的输入端连接。模数转换器220的输出端连接至处理单元300。

模拟前端210可用于对参考信号进行放大处理，模数转换器220可用于对放大处理后的参考信号进行量化处理，从而得到数字量的参考信号。处理单元300可根据该数字量的参考信号计算得到调整数据，计算得到的调整数据为数字量形式的调整数据。

在上述基于参考信号计算得到调整数据的基础上，在上述步骤S120中，具体地，模拟前端210可用于在处理单元300的控制下基于该预先计算得到的调整数据对当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理。

作为一种可能的实施方式，得到的调整数据可以是模拟前端210的增益值，以得到的调整数据为增益值10dB为例进行说明。则在对当前信号进行处理时，处理单元300可将模拟前端210的增益值设置为10dB，使模拟前端210按照该增益值对当前信号进行补偿及放大处理。可选地，信号处理装置10还可以包括可变增益放大器，模拟前端210可仅对当前信号进行补偿处理，再由可变增益放大器对补偿后的当前信号进行放大处理，具体地在本实施例不作限定。

模数转换器220再对放大处理后的当前信号进行量化操作，得到数字量的当前信号，并将该当前信号传送至处理单元300，处理单元300再基于该当前信号进行信号识别。

由上述可知，指纹信号中的环境光信号一般变化范围较大，若直接基于包含较大变化范围的环境光信号的指纹信号进行指纹识别，则要求模数转换器220具有较高的精度，例如要求模数转换器220的分辨率超过14bit、有效位超过12bit。以保证在环境光信号的所有可能的范围下均能清晰地还原指纹信息。

例如，请参阅图7(a)和图7(b)，分别示出了在强光环境下对指纹信号的处理过程以及在弱光环境下对指纹信号的处理过程。在弱光环境下，环境光信号较小，此时对于模数转换器220的精度要求不高，但是在强光环境下，环境光信号较大，需要模数转换器220具有较高的精度。因此，直接对指纹信号进行处理以识别的方式，需要有较高精度的模数转换器220才能实现指纹信号的量化处理。

而通过本申请上述的预先基于第一次采集到的参考信号计算得到的调整数据，利用该调整数据对采集到的当前信号进行补偿操作之后，再进行量化处理以实现信号识别的方式，则可通过补偿操作将当前信号限定在一定范围内，无需模数转换器220具有较高精度(可采用分辨率为8bit的模数转换器220)，也可实现精确地信号信息的还原。

例如，请参阅图8(a)和图8(b)，图8(a)示出了对第一次采集到的指纹信号进行处理的过程，将第一次采集到的指纹信号经过模拟前端210以及模数转换器220的处理之后，传输至处理单元300以计算得到调整数据。图8(b)示出了对第二次采集到的指纹信号的处理过程，利用模拟前端210基于前述得到的调整数据对第二次采集到的指纹信号进行补偿放大处理，以将指纹信号限定在一定范围。再利用模数转换器220对该限定在一定范围内的指纹信号进行量化处理，这种情形下，模数转换器220只需一般精度即可，例如8bit的模数转换器220，避免了现有技术中由于需要高精度的模数转换器220而存在的设计难度较高且校准算法复杂的问题。

由于得到的调整数据为数字量形式的调整数据，而模拟前端210的输入信号应为模拟量信号，因此，请再次参阅图6，本申请所提供的信号处理装置10还包括数模转换器400，该数模转换器400分别与处理单元300和模拟前端210连接。模拟前端210在处理单元300的控制下对当前信号进行补偿操作时，具体地，首先数模转换器400可在处理单元300的控制下将预先计算得到的数字量的调整数据转换为模拟量的调整数据，并传送至模拟前端210。如此，模拟前端210可基于该模拟量的调整数据对当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理。

本实施例中，考虑到模拟前端210在对不同的指纹信号进行处理时，基于的增益单位可能不同，因此，为了避免在不同增益单位下由于对数值的标准不同，而造成处理误差的问题，请参阅图9，本实施例中，模拟前端210基于调整数据对当前信号进行补偿及放大处理时可通过以下步骤实现：

步骤S910，所述处理单元300获取所述模拟前端210对所述参考信号进行放大处理时采用的第一增益单位，以及所述模拟前端210当前的第二增益单位。

步骤S920，在所述第二增益单位与所述第一增益单位不同时，将基于所述第一增益单位得到的调整数据转换为所述第二增益单位下的调整数据。

步骤S930，所述模拟前端210基于转换后得到的调整数据对所述当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理。

如此，通过对模拟前端210在不同时间点的增益单位的统一，可避免由于计算得到调整数据时的增益单位以及基于调整数据进行补偿操作时的增益单位的不同，造成无法基于真实的调整数据进行补偿所带来的处理误差的问题。

本实施例中，信号采集模组100在采集参考信号以及当前信号时均依次包括复位操作及曝光操作。为了便于区别，信号采集模组100采集参考信号时，依次包括第一复位操作以及第一曝光操作，信号采集模组100采集当前信号时，依次包括第二复位操作以及第二曝光操作。

其中，复位操作即为将原有的相关信号进行清除的过程，以避免对后续采集造成影响，曝光操作即为通过内部光源发出光线，并将接收到的反射光进行光电转换，转换为电信号数据的过程。

本实施例中涉及到针对信号的两次采集及处理过程，请参阅图10，整体的流程包括：第一次采图包括的第一复位操作、第一曝光操作、读出芯片200对参考信号的第一放大及量化操作、将量化后的参考信号传送至处理单元300的第一传送操作以及处理单元300计算调整数据的第一计算操作；第二次采图时包括的第二复位操作、第二曝光操作、读出芯片200对当前信号的第二补偿放大及量化操作、将量化后的当前信号传送至处理单元300的第二传送操作以及处理单元300基于当前信号进行信号识别的识别操作。

为了减少整个过程的所需时间，由于第一次采图时所获得的参考信号并不是直接用于实现信号识别，因此，可将第一次采图时的第一曝光操作的曝光时长设置的较短，以一定程度缩短整体时间。

此外，作为一种可能的实施方式，请参阅图11，由于在曝光期间，装置对于噪声不太敏感，因此可在执行第一次采图过程中的第一传送操作及第一计算操作的过程中，同时执行第二次采图过程中的第二曝光操作。即执行所述读出芯片200将量化处理得到的参考信号传送至所述处理单元300，以及所述处理单元300根据接收到的参考信号中的环境光信号计算得到调整数据的时间段内，同时执行所述第二曝光操作。

此外，作为另一种可能的实施方式，请参阅图12，在执行第一次采图过程中的第一放大及量化操作时，可同时执行第二次采图过程中的第二复位操作。即执行所述读出芯片200对所述参考信号进行放大及量化处理的时间段内，同时执行所述第二复位操作。

如此，通过将第一次采图的部分过程与第二次采图中的不易受干扰的部分过程同时执行，以缩短了整个过程的处理时间。

此外，还需说明的是，虽然本实施例提供的方案中涉及到两次采图过程，但是由于得到的量化后的信号位数较少，因此，将该信号传送至处理单元300所需时长也较少。而现有技术中的传送至处理单元300的信号由于位数较多，所需时长也较长。因此，虽然现有技术中只需一次采图过程，而本申请中需要两次采图过程，但是本申请提供的信号处理方案通过将两次采图过程的部分操作同时执行，并由于减小了所需传送的信号的位数，因此，整体流程所需时长并不会出现增加的现象。

进一步地，由上述可知，信号采集模组100包括面板，面板的表面包括采集区域，该采集区域可以是指纹采集区域，如图13所示。信号采集模组100可基于该采集区域内采集到的指纹信号进行指纹识别。由于第一次采集到的参考信号并不用于信号识别，只是基于其中的环境光信号计算得到调整数据。因此，在第一次采集时，可不必采集完整的信号，只需采集部分参考信号，以减少计算得到调整数据的工作量、缩短计算时间。

本实施例中，将采集区域划分为多个子区域，子区域的形状可以是例如正方形、圆形或长方形等图形。而模拟前端210包括多组，每组模拟前端210可包括至少一个模拟前端210。每组模拟前端210可分别与一个子区域对应，即该组模拟前端210可用于对与其对应的子区域内采集到的参考信号进行处理。而各组模拟前端210分别与模数转换器220电性连接。

如此，在第一次采图时，可开启至少一组模拟前端210，例如可以是一组或者是两组等，而不必将模拟前端210全部开启。利用开启的至少一组模拟前端210对与该至少一组模拟前端210对应的至少一个子区域内所采集到的参考信号进行放大处理。后续基于该至少一个子区域内采集到的参考信号计算调整数据即可。

如此，只采用部分区域的参考信号以用于调整数据的计算，可减少开启的模拟前端210的个数，降低计算量、缩短计算时间的同时，可降低器件功耗。

请参阅图14，图14为本申请实施例提供的终端设备1的结构示意图，该终端设备1包括信号处理装置10以及存储器500，该信号处理装置10包括处理单元300、信号采集模组100及读出芯片200，该存储器500中存储有机器可执行指令，该机器可执行被配置为由处理单元300执行，该执行可执行指令包括用于执行以下步骤的指令：

控制所述信号采集模组100采集待识别的当前信号，所述当前信号中包含环境光信号。

控制所述读出芯片200基于所述处理单元300中存储的预先计算得到的调整数据，对所述当前信号中的环境光信号进行补偿。

本实施例中，所述终端设备1可以是，但不限于，智能手机、平板电脑、考勤机、穿戴式设备、智能锁具等具有指纹采集和指纹识别功能的设备。图14所示的终端设备1的结构仅为示意，终端设备1还可包括比图14中所示更多或更少的组件，或者与图14所示不同的配置，图14中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

关于上述终端设备1的具体技术细节未揭示的，可参照前述实施例方法部分，本实施例在此不作赘述。

综上所述，本申请实施例提供一种信号处理方法、装置和终端设备1，通过信号采集模组100采集待识别的当前信号，并利用读出芯片200在处理单元300的控制下基于预先计算得到的调整数据，对该当前信号中的环境光信号进行补偿操作。如此，基于调整数据补偿后得到的当前信号可限定在一定的范围，后续再利用读出芯片200对补偿后的当前信号处理时，不需要读出芯片200具有较高精度，改善了现有技术中由于环境光信号变化范围较大而要求读出芯片200具有较高精度所带来的设计复杂及成本较高的问题。

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，可轻易想到的变化或替换，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 (9)

1.一种信号处理方法，其特征在于，应用于包括处理单元的信号处理装置，所述信号处理装置还包括与所述处理单元连接的读出芯片，所述方法包括：

采集待识别的当前信号，所述当前信号中包含环境光信号；

在所述处理单元控制下基于预先计算得到的调整数据，对所述当前信号中的环境光信号进行补偿；

所述读出芯片基于补偿后的当前信号进行量化操作；

所述处理单元对量化操作后得到的当前信号进行信号识别；

所述信号处理装置还包括与所述处理单元连接的信号采集模组，所述方法还包括预先计算调整数据的步骤，该步骤包括：

所述信号采集模组采集所述当前信号的前预设时段的参考信号，所述参考信号中包含的环境光信号的大小与所述当前信号中包含的环境光信号的大小相等；

所述读出芯片对所述参考信号进行放大及量化处理，将量化处理得到的参考信号传送至所述处理单元；

所述处理单元根据接收到的参考信号中的环境光信号计算得到调整数据；

其中，所述采集待识别的当前信号的步骤包括曝光操作；执行所述读出芯片将量化处理得到的参考信号传送至所述处理单元，以及所述处理单元根据接收到的参考信号中的环境光信号计算得到调整数据的时间段内，同时执行所述曝光操作；所述采集待识别的当前信号的步骤中，所述曝光操作之前还包括复位操作；执行所述读出芯片对所述参考信号进行放大及量化处理的时间段内，同时执行所述复位操作。

2.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，所述读出芯片包括电性连接的模拟前端和模数转换器，所述读出芯片对所述参考信号进行放大及量化处理的步骤，包括：

所述模拟前端对所述参考信号进行放大处理；

所述模数转换器对放大处理后的参考信号进行量化处理，得到数字量的参考信号。

3.根据权利要求2所述的信号处理方法，其特征在于，所述在所述处理单元控制下基于预先计算得到的调整数据，对所述当前信号中的环境光信号进行补偿的步骤，包括：

所述模拟前端在所述处理单元的控制下基于预先计算得到的调整数据对所述当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理；

所述读出芯片基于补偿后的当前信号进行量化操作的步骤，包括：

所述模数转换器对放大处理后的当前信号进行量化操作，得到数字量的当前信号。

4.根据权利要求3所述的信号处理方法，其特征在于，所述信号处理装置还包括数模转换器，该数模转换器分别与所述处理单元和所述模拟前端连接，所述处理单元计算得到的调整数据为数字量数据；

所述模拟前端在所述处理单元的控制下基于预先计算得到的调整数据对所述当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理的步骤，包括：

所述数模转换器在所述处理单元的控制下将预先计算得到的数字量数据的调整数据转换为模拟量的调整数据，并传送至所述模拟前端；

所述模拟前端基于所述模拟量的调整数据对所述当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理。

5.根据权利要求3所述的信号处理方法，其特征在于，所述模拟前端在所述处理单元的控制下基于预先计算得到的调整数据对所述当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理的步骤，包括：

所述处理单元获取所述模拟前端对所述参考信号进行放大处理时采用的第一增益单位，以及所述模拟前端当前的第二增益单位；

在所述第二增益单位与所述第一增益单位不同时，将基于所述第一增益单位得到的调整数据转换为所述第二增益单位下的调整数据；

所述模拟前端基于转换后得到的调整数据对所述当前信号中的环境光信号进行补偿及放大处理。

6.根据权利要求2所述的信号处理方法，其特征在于，所述信号采集模组包括面板，所述面板的表面包括采集区域，该采集区域包括多个子区域，所述模拟前端包括多组，每组模拟前端分别与一个子区域对应，各组模拟前端与所述模数转换器电性连接。

7.根据权利要求6所述的信号处理方法，其特征在于，所述模拟前端对所述参考信号进行放大处理的步骤，包括：

开启至少一组模拟前端，利用该至少一组模拟前端对与该至少一组模拟前端对应的至少一个子区域内所采集到的参考信号进行放大处理。

8.一种信号处理装置，其特征在于，包括处理单元、信号采集模组及读出芯片，所述处理单元分别与所述信号采集模组及所述读出芯片电性连接；

所述信号采集模组，用于采集待识别的当前信号，所述当前信号中包含环境光信号；

所述读出芯片，用于在所述处理单元的控制下基于预先计算得到的调整数据，对所述当前信号中的环境光信号进行补偿；

所述读出芯片，还用于基于补偿操作后的当前信号进行量化操作；

所述处理单元，用于对量化操作后得到的当前信号进行信号识别；

所述信号采集模组，还用于采集所述当前信号的前预设时段的参考信号，所述参考信号中包含的环境光信号的大小与所述当前信号中包含的环境光信号的大小相等；

所述读出芯片，还用于对所述参考信号进行放大及量化处理，将量化处理后得到的参考信号传送至所述处理单元；

所述处理单元，还用于根据接收到的参考信号中的环境光信号计算得到调整数据；

其中，所述采集待识别的当前信号的步骤包括曝光操作；执行所述读出芯片将量化处理得到的参考信号传送至所述处理单元，以及所述处理单元根据接收到的参考信号中的环境光信号计算得到调整数据的时间段内，同时执行所述曝光操作；所述采集待识别的当前信号的步骤中，所述曝光操作之前还包括复位操作；执行所述读出芯片对所述参考信号进行放大及量化处理的时间段内，同时执行所述复位操作。

9.一种终端设备，其特征在于，包括信号处理装置以及存储器，该信号处理装置包括处理单元、信号采集模组和读出芯片，所述存储器中存储有机器可执行指令，该机器可执行指令被配置为由所述处理单元执行，所述机器可执行指令包括用于执行以下步骤的指令：

控制所述信号采集模组采集待识别的当前信号，所述当前信号中包含环境光信号；

控制所述读出芯片基于所述处理单元中存储的预先计算得到的调整数据，对所述当前信号中的环境光信号进行补偿；

控制所述读出芯片基于补偿操作后的当前信号进行量化操作；

控制所述处理单元对量化操作后得到的当前信号进行信号识别；

控制所述信号采集模组采集所述当前信号的前预设时段的参考信号，所述参考信号中包含的环境光信号的大小与所述当前信号中包含的环境光信号的大小相等；

控制所述读出芯片对所述参考信号进行放大及量化处理，将量化处理后得到的参考信号传送至所述处理单元；

控制所述处理单元根据接收到的参考信号中的环境光信号计算得到调整数据；

其中，所述采集待识别的当前信号的步骤包括曝光操作；执行所述读出芯片将量化处理得到的参考信号传送至所述处理单元，以及所述处理单元根据接收到的参考信号中的环境光信号计算得到调整数据的时间段内，同时执行所述曝光操作；所述采集待识别的当前信号的步骤中，所述曝光操作之前还包括复位操作；执行所述读出芯片对所述参考信号进行放大及量化处理的时间段内，同时执行所述复位操作。

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