CN111062344A - 超声波指纹识别方法、装置及系统、显示装置、存储介质 - Google Patents

超声波指纹识别方法、装置及系统、显示装置、存储介质 Download PDF

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CN111062344A CN201911327344.2A CN201911327344A CN111062344A CN 111062344 A CN111062344 A CN 111062344A CN 201911327344 A CN201911327344 A CN 201911327344A CN 111062344 A CN111062344 A CN 111062344A
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Abstract

本公开是关于一种超声波指纹识别方法、装置及系统、显示装置、存储介质，获取当前扫描行中的每个传感单元所接收的第一指纹信号；根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，获得第二指纹信号，所述目标传感单元为当前扫描行中的任一传感单元，所述剩余传感单元为当前扫描行中非目标传感单元的传感单元，所述干扰指纹信号为剩余传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号；根据多个传感单元接收的所述第二指纹信号，进行指纹识别。

Description

超声波指纹识别方法、装置及系统、显示装置、存储介质
技术领域
本公开涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种超声波指纹识别方法、装置及系统、显示装置、存储介质。
背景技术
随着科学技术的不断发展，指纹识别技术已经逐渐应用到人们的日常生活中。指纹识别技术可通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别，从而达到身份识别的功能。超声波式指纹识别技术为常用的指纹识别技术之一。
超声波指纹识别通过传感单元发射超声波，超声波通过指纹反射至传感单元，传感单元通过反射的超声波判断传感单元对应的指纹区域。在传感单元接收反射的超声波时，不仅仅接收到传感单元对应的指纹区域反射的超声波，还会接收到其他指纹区域反射的超声波。从而对超声波指纹识别的精度造成影响。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种超声波指纹识别方法、装置及系统、显示装置、存储介质，进而至少一定程度上解决在传感单元接收反射的超声波时，不仅仅接收到传感单元对应的指纹区域反射的超声波，还会接收到其他指纹区域反射的超声波，从而对超声波指纹识别的精度造成影响的问题。
根据本公开的第一方面，提供一种种超声波指纹识别方法，用于显示装置装置，所述显示装置装置包括阵列式分布的多个传感单元，所述方法包括：
获取当前扫描行中的每个所述传感单元所接收的第一指纹信号；
根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，获得第二指纹信号，所述目标传感单元为当前扫描行中的任一传感单元，所述剩余传感单元为当前扫描行中非目标传感单元的传感单元，所述干扰指纹信号为剩余传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号；
根据多个传感单元接收的所述第二指纹信号，进行指纹识别。
根据本公开的一实施方式，所述根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，包括：
根据目标传感单元的第一指纹信号、第一剩余传感单元的第一指纹信号以及目标传感单元和第一剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，所述第一剩余传感单元为剩余传感单元中和目标传感单元之间的距离小于第一预设阈值的传感单元。
根据本公开的一实施方式，所述方法还包括：
获取第一主指纹信号，所述第一主指纹信号为目标传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号，
根据所述目标传感单元和所述剩余传感单元的位置关系，获取所述剩余传感单元接收的第一分指纹信号，所述第一分指纹信号为目标传感单元对应的指纹区域传输至所述剩余传感单元的指纹信号；
根据所述第一主指纹信号和所述第一分指纹信号，确定所述第一指纹信号。
根据本公开的一实施方式，所述根据所述目标传感单元和所述剩余传感单元的位置关系，获取第一分指纹信号，包括：
根据所述目标传感单元和所述剩余传感单元的位置关系，确定所述剩余传感单元的接收延时；
在接收第一主指纹信号延迟接收延时后，获取第一分指纹信号。
根据本公开的一实施方式，所述根据所述第一主指纹信号和所述第一分指纹信号，确定所述第一指纹信号，包括：
叠加所述第一主指纹信号和多个所述第一分指纹信号，得到所述第一指纹信号。
根据本公开的一实施方式，所述根据所述目标传感单元和所述剩余传感单元的位置关系，接收第一分指纹信号，包括：
根据所述目标传感单元和第二剩余传感单元的位置关系，获取第二剩余传感单元的第一分指纹信号，所述第二剩余传感单元为剩余传感单元中和目标传感单元之间的距离小于第二预设阈值的传感单元。
根据本公开的一实施方式，所述方法还包括：
控制当前扫描行发射第一超声波信号；
根据当前扫描行和聚焦扫描行的位置关系，控制所述聚焦扫描行发射第二超声波信号，使所述第一超声波信号和所述第二超声波信号能够同时达到所述当前扫描行对应的指纹区域，所述聚焦扫描行为和所述当前扫描行之间的距离小于第三阈值扫描行。
根据本公开的一实施方式，所述根据当前扫描行和聚焦扫描行的位置关系，控制所述聚焦扫描行发射第二超声波信号，包括：
根据所述当前扫描行和所述聚焦扫描行的位置关系，确定每个所述聚焦扫描行发射第二超声波的发射延时；
根据每个所述聚焦扫描行发射第二超声波的发射延时，控制所述聚焦扫描行发射第二超声波信号。
根据本公开的第二方面，提供一种超声波指纹识别装置，用于显示装置装置，所述显示装置装置包括阵列式分布的多个传感单元，所述超声波指纹识别装置包括：
获取电路，用于获取当前扫描行中的每个所述传感单元所接收的第一指纹信号；
分离电路，用于根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，获得第二指纹信号，所述目标传感单元为当前扫描行中的任一传感单元，所述剩余传感单元为当前扫描行中非目标传感单元的传感单元，所述干扰指纹信号为剩余传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号；
识别电路，用于根据多个传感单元接收的所述第二指纹信号，进行指纹识别。
根据本公开的第三方面，提供一种显示装置，包括
处理器；以及
存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。
根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。
根据本公开的第五方面，提供一种超声波指纹识别系统，所述超声波识别系统包括：
接收电极层，包括多个接收电极，所述多个阵列分布的接收电极；
压电材料层，设置在所述接收电极层的一侧；
发射电极层，设置在所述压电材料层远离所述接收电极层的一侧，且包括多行发射电极，所述接收电极与其对应的压电材料层以及发射电极形成传感单元；
选择电路，输入端连接激励信号，输出端连接发射电极，用于选择向多个发射电极传输激励信号；
控制电路，分别和所述选择电路以及接收电极，用于输出所述激励信号并接收指纹信号。
本公开实施例提供的指纹识别方法，通过获取当前扫描行中的每个传感单元所接收的第一指纹信号；根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，获得第二指纹信号；根据多个传感单元接收的第二指纹信号，进行指纹识别。实现了将传感单元接收的超声波信号中的其他区域反射至目标传感单元的超声波分离，解决了其他区域反射的超声波对识别结果的影响，提高了超声波指纹识别的精度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1为本公开示例性实施例提供的一种传感单元的结构示意图；
图2为本公开示例性实施例提供的一种发射电极的示意图；
图3为本公开示例性实施例提供的一种像素出出电路的电路图；
图4为本公开示例性实施例提供的一种像素出出电路的驱动时序图；
图5为本公开示例性实施例提供的第一种超声波指纹识别方法的流程图；
图6为本公开示例性实施例提供的一种超声波反射示意图；
图7为本公开示例性实施例提供的另一种超声波反射示意图；
图8为本公开示例性实施例提供的第二种超声波指纹识别方法的流程图；
图9为本公开示例性实施例提供的第三种超声波指纹识别方法的流程图；
图10为本公开示例性实施例提供的一种超声波发射示意图；
图11为本公开示例性实施例提供的一种超声波指纹识别装置的框图；
图12为本公开示例性实施例提供的另一种电子设备的示意图；
图13为本公开示例性实施例提供的一种计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本公开实施例提供的超声指纹识别方法用于显示装置，如图1所示，该显示装置可以包括多个阵列分布的传感单元，传感单元可以包括接收电极111、压电层112、发射电极113和像素接收电路。多个接收电极111可以是阵列式分布，每个接收电极连接一像素接收电路。发射电极113可以是一行传感单元共用一沿行方向的接收电极板。接收电极111远离压电层112的一侧设置有盖板120，通常在指纹识别时，指纹往往放置于盖板120表面，也即是超声波穿出盖板到达用户贴于盖板表面的指纹。
如图2所示，多行发射电极连接选择电路的输出端，选择电路的输入端连接激励信号，选择电路根据选择控制指令选择性导通，将对应的激励信号传输至发射电极。激励信号激励传感单元传感单元发射超声波信号。在超声波指纹识别过程中，传感单元可以是逐行扫描式发射超声波，或者多行扫描式发射超声波。
接收电极连接像素接收电路，如图3所示，像素接收电路包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和储能电容Cg。第一晶体管T1的第一端连接接收电极111，第一晶体管T1的第二端连接偏置信号Vbais，第一晶体管T1的控制端连接采样控制信号Vrst。第二晶体管T2的控制端连接于第一晶体管T1的第二端，第二晶体管T2的第一端连接于第三晶体管T3的第二端，第二晶体管T2的第二端连接第二电源。第三晶体管T3的第一端和控制端连接第一电源Vdd。第四晶体管T4的第一端连接于第三晶体管T3的第二端，第四晶体管T4的第二端连接信号输出端Vout，第四晶体管T4的控制端连接输出控制信号Vsel。储能电容Cg第一端连接第二晶体管T2的控制端，第二晶体管T2的第二端连接第二电源端。
以各晶体管为N型晶体管为例进行说明，参考图4所示的像素接收电路的时序图，该像素接收电路的工作过程如下：
在t1阶段：发射电极113接收激励信号Vtx，在激励信号Vtx的作用下，传感单元发射超声波。采样控制信号Vrst为高电平，第一晶体管T1导通；偏置信号Vbais为低电平，第二晶体管T2在偏置信号Vbais的作用下关断，信号输出端不输出信号。
在t2阶段：采样控制信号Vrst为高电平，第一晶体管T1导通；偏置信号为高电平，接收电极上接收到的指纹信号被写入储能电容，输出控制信号Vbais为低电平，第四晶体管T4关断，信号输出端不输出信号。
在t3阶段：采用控制信号Vrst为低电平，第一晶体管T1关断，第二晶体管T2在储能电容Cg中的信号的驱动下导通，输出控制信号Vsel切换为高电平，此时第二晶体管T2第一端的信号被传输至信号输出端，也即是指纹信号在放大后被输出。
在t4阶段：t4阶段为其他行扫描阶段的信号采集过程，也即是在其他行进行扫描时，其他行的超声波反射至当前行，通过当前行的像素接收电路进行接收。
在进行指纹识别时，用户手指位于显示装置出光面，用户的手指(也即是显示装置出光面)和传感单元之间的距离固定。
本公开示例性实施例首先提供一种超声波指纹识别方法，用于显示装置装置，所述显示装置装置包括阵列式分布的多个传感单元，如图5所示，所述方法可以包括如下步骤：
步骤S510，获取当前扫描行中的每个所述传感单元所接收的第一指纹信号；
步骤S520，根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，获得第二指纹信号，所述目标传感单元为当前扫描行中的任一传感单元，所述剩余传感单元为当前扫描行中非目标传感单元的传感单元，所述干扰指纹信号为剩余传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号；
步骤S530，根据多个传感单元接收的所述第二指纹信号，进行指纹识别。
本公开实施例提供的指纹识别方法，通过获取当前扫描行中的每个传感单元所接收的第一指纹信号；根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，获得第二指纹信号；根据多个传感单元接收的所述第二指纹信号，进行指纹识别。实现了将传感单元接收的超声波信号中的其他区域反射至目标传感单元的超声波分离，解决了其他区域反射的超声波对识别结果的影响，提高了超声波指纹识别的精度。
在步骤S510中，可以获取当前扫描行中的每个所述传感单元所接收的第一指纹信号。
其中，传感单元接收的第一指纹信号是指每个传感单元所连接的像素接收电路所输出的指纹信号。如图6所示，图中110为传感单元，400为手指。第一指纹信号包括有效超声波和无效超声波转换的电信号。有效超声波是指目标传感单元所对应指纹区域(传感单元在显示装置指纹识别面的正投影区域)反射的超声波。干扰超声波是指剩余传感单元在指纹区域的正投影区向目标传感单元反射的超声波。
在步骤S520中，可以根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，获得第二指纹信号。
其中，所述目标传感单元为当前扫描行中的任一传感单元，所述剩余传感单元为当前扫描行中非目标传感单元的传感单元，所述干扰指纹信号为剩余传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号。
对于任一传感单元，其接收到的超声波均包括有效超声波和无效超声波，有效超声波和无效超声波共同被传感单元转换为第一指纹信号。干扰超声波在传输到目标传感单元和有效超声波传输至目标传感单元之间具有延时，相应的，可以获得干扰超声波对应的相位θ。由于在显示装置中，传感单元阵列式均布，因此相对位置相同的无效超声波的相位一致。有效超声波转换成的指纹信号即为第二指纹信号，因此可以通过多个第二指纹信号的方程组，能够得到第二指纹信号。
在实际应用中，由于距离目标传感单元距离较远的指纹区域反射到目标传感单元的超声波信号较为微弱，因此其对指纹信号的影响可以忽略。在此基础上，步骤S520可以通过如下方式实现：
根据目标传感单元的第一指纹信号、第一剩余传感单元的第一指纹信号以及目标传感单元和第一剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，所述第一剩余传感单元为剩余传感单元中和目标传感单元之间的距离小于第一预设阈值的传感单元。
其中，第一预设阈值可以通过传感单元的数量进行衡量，比如，目标传感单元两侧各一个传感单元为第一剩余传感单元，或者目标传感单元两侧各二个传感单元为第一剩余传感单元，或者目标传感单元两侧各四个传感单元为第一剩余传感单元等。
由于目标传感单元为当前扫描行中任意一个传感单元，因此可以通过上述方式遍历所有传感单元，进而获得每个传感单元对应的第二指纹信号。
示例的，以图6所示的三个传感单元为例，可以通过如下方程组计算获得第二指纹信号。
Figure BDA0002328718650000091
其中，Ri为第一指纹信号，Si为第二指纹信号，θi为干扰超声波的相位。第一指纹信号为传感单元的像素输出电路在输出阶段的输出值，第二指纹信号为未知数，干扰超声波的相位可以通过传感单元的排布方式(也即是各传感单元之间的位置关系)确定。通过上述方程组可以确定各传感单元对应的第二指纹信号。
值得注意的是，参与计算的传感单元的数量可以根据实际应用中传感单元的尺寸和相邻传感单元之间的间隔来决定。
在步骤S530中，可以根据多个传感单元接收的所述第二指纹信号，进行指纹识别。
处理器接收每个像素输出单元对应的第二指纹信号，根据多个第二指纹信号和对应的像素输出单元的位置，能够获得用户的指纹图像。将用户的指纹图像和预存在显示装置内的指纹图像进行对比。当用户指纹图像和预存指纹图像匹配时，指纹识别成功；当用户指纹图像和预存指纹图像不匹配时，指纹识别失败。
进一步的，在实际应用中，如图7所示，图中110为传感单元，400为手指。目标传感单元对应的指纹区域在反射超声波时，不仅向位于指纹区域正下方的目标传感单元反射超声波，而且有一部分的超声波反射至剩余传感单元。这导致目标传感单元接收的指纹信号仅为部分指纹信号，对于超声波指纹识别的精度存在一定程度上的影响。为了解决这一问题，如图8所示，本公开实施例提供的超声波指纹识别方法方法还可以包括如下步骤：
步骤S810，获取第一主指纹信号，所述第一主指纹信号为目标传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号；
步骤S820，根据所述目标传感单元和所述剩余传感单元的位置关系，获取所述剩余传感单元接收的第一分指纹信号，所述第一分指纹信号为目标传感单元对应的指纹区域传输至所述剩余传感单元的指纹信号；
步骤S830，根据所述第一主指纹信号和所述第一分指纹信号，确定所述第一指纹信号。
通过将目标传感接收单元接收的第一主指纹信号和剩余传感单元接收的第一分指纹信号叠加获得第一指纹信号，解决了目标传感单元接收的指纹信号仅为部分指纹信号，对于超声波指纹识别的精度存在一定程度上的影响的问题，提高超声波指纹识别的精度。
在步骤S810中，可以获取第一主指纹信号，所述第一主指纹信号为目标传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号。
对于确定的显示装置，指纹识别时，指纹和显示装置的接触面和传感单元的距离一致，因此可以在扫描过程中根据各型号的时序和声速确定第一主指纹信号的接收时刻。在目标传感单元中，接收电极连接像素接收电路，目标接收单元对应的像素接收电路在扫描阶段的第一主指纹信号接收时刻接输出的信号即为第一主指纹信号。
在步骤S820中，可以根据所述目标传感单元和所述剩余传感单元的位置关系，获取所述剩余传感单元接收的第一分指纹信号，所述第一分指纹信号为目标传感单元对应的指纹区域传输至所述剩余传感单元的指纹信号。
其中，可以根据所述目标传感单元和所述剩余传感单元的位置关系，确定所述剩余传感单元的接收延时；在接收第一主指纹信号延迟接收延时后，获取第一分指纹信号。对于确定的显示装置，指纹识别时，指纹和显示装置的接触面和传感单元的距离一致，可以根据目标传感单元和剩余传感单元之间的位置关系、及声速以及指纹和显示装置的接触面和传感单元的距离，确定剩余传感单元接收第一分指纹信号的时刻，也即是得到第一分指纹信号的接收延时。将剩余传感单元在经过接收延时时刻接收的信号作为第一分指纹信号。
需要说明的是，和目标传感单元相对距离不同的剩余传感单元对应的第二分指纹信号的接收延时不同。在第一主指纹信号接收时刻，所有传感单元均接收第一主指纹信号。在不同的延时时刻，每个传感单元接收与其距离相同的目标传感单元的第一分指纹信号。
由于在实际应用中，距离目标传感单元距离较大的剩余传感单元所接受到的第一分指纹信号很微弱，对于指纹识别结果的影响可以忽略。因此步骤S820可以通过如下方式实现：根据所述目标传感单元和第二剩余传感单元的位置关系，获取第二剩余传感单元的第一分指纹信号，所述第二剩余传感单元为剩余传感单元中和目标传感单元之间的距离小于第二预设阈值的传感单元。
其中，第二预设阈值可以通过在该距离中的传感单元的数量进行衡量。比如，目标传感单元两侧各一个传感单元为第二剩余传感单元，或者目标传感单元两侧各二个传感单元为第二剩余传感单元，或者目标传感单元两侧各四个传感单元为第二剩余传感单元等。
示例的，如图7所示的两个第二剩余传感单元，可以分别在Tblock1时刻采集第一主指纹信号，在Tblock2时刻采集距离为一个传感单元的第一分指纹信号，在Tblock3时刻采集距离为二个传感单元的第二分指纹信号。其结果如下：
Tblock1:R11 R21 R31
Tblock1:R12 R22 R32
Tblock2:R13 R23 R33
在步骤S830中，可以根据所述第一主指纹信号和所述第一分指纹信号，确定所述第一指纹信号。
其中，具体可以通过如下方式实现，叠加所述第一主指纹信号和多个所述第一分指纹信号，得到所述第一指纹信号。
比如，所上述的延时检测结果，第一目标传感单元的第一指纹信号为R1＝R1,1+R2,2+R3,3。值得注意的时，在本实例中以单侧为例进行说明，在实际应用中考虑到传感单元分布的对称性，可以在目标传感单元的双侧采集第一分指纹信号。
进一步的，由于在扫描时为逐行扫描，一行扫描时传感单元发射的超声波的强度较弱，因此可以通过相邻的闲置行共同发射超声波，通过多行聚焦发射超声波实现超声波的增强。为了实现多行聚焦发射，如图9所示，本公开实施例提供的超声波指纹识别方法还可以包括如下步骤：
步骤S910，控制当前扫描行发射第一超声波信号；
步骤S920，根据当前扫描行和聚焦扫描行的位置关系，控制所述聚焦扫描行发射第二超声波信号，使所述第一超声波信号和所述第二超声波信号能够同时达到所述当前扫描行对应的指纹区域，所述聚焦扫描行为和所述当前扫描行之间的距离小于第三阈值扫描行。
通过当前扫描行和聚焦扫描行的位置关系，控制聚焦扫描行发射第二超声波信号，第二超声波信号和第一超声波信号共同照射至指纹区域，实现了超声波的增强。
在步骤S910中，可以控制当前扫描行发射第一超声波信号。
当前扫描行发射电极接收到激励信号后，通过传感单元的转化，激励信号转化为超声波，该超声波传播至指纹识别区域被指纹反射。当前扫描行和其对应的指纹区域在竖直方向重合，也即是当前扫描行位于其对应的指纹区域的正下方。聚焦扫描行是指和当前扫描行相邻的若干扫描行。
在步骤S920中，可以根据当前扫描行和聚焦扫描行的位置关系，控制所述聚焦扫描行发射第二超声波信号。
在一可行的实施方式中，步骤S920可以通过如下方式实现：根据所述当前扫描行和所述聚焦扫描行的位置关系，确定每个所述聚焦扫描行发射第二超声波的发射延时；根据每个所述聚焦扫描行发射第二超声波的发射延时，控制所述聚焦扫描行发射第二超声波信号。
如图10所示，聚焦扫描行的超声波传输至目标指纹区域的距离大于当前扫描行的距离，也即是聚焦扫描行发射至目标指纹区域的时间大于当前扫描行发射至目标指纹区域的时间。为了实现超声波同时发射至目标指纹区域，聚焦扫描行可以先发射第二超声波信号，距离当前扫描行距离越远的聚焦扫描行的发射时间越早。
在发射时，可通过多路选择器同时控制向多条发射电极发射激励信号，比如，选通第n-2至n+2行，激励信号相位延迟根据等声程原理计算，声波聚焦在第n行上方。如在使用OLED屏、10MHz激励信号情况下，可同时控制15～30条电极，延迟时间大约为5～100ns，聚焦波束宽度为150μm以内，聚焦区域的振动强度相比等相位发射(发射电极不分割方式)的增强了1～5倍，由于减弱了行之间的串扰，谷脊对比度提高了1～5倍。
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
本公开示例性实施例还提供一种超声波指纹识别装置1000，用于显示装置装置，所述显示装置装置包括阵列式分布的多个传感单元，如图11所示，所述超声波指纹识别装置1000包括：
获取电路1010，用于获取当前扫描行中的每个所述传感单元所接收的第一指纹信号；
分离电路1020，用于根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，获得第二指纹信号，所述目标传感单元为当前扫描行中的任一传感单元，所述剩余传感单元为当前扫描行中非目标传感单元的传感单元，所述干扰指纹信号为剩余传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号；
识别电路1030，用于根据多个传感单元接收的所述第二指纹信号，进行指纹识别。
本公开实施例提供的超声波指纹识别装置，通过获取当前扫描行中的每个传感单元所接收的第一指纹信号；根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，获得第二指纹信号；根据多个传感单元接收的所述第二指纹信号，进行指纹识别。实现了将传感单元接收的超声波信号中的其他区域反射至目标传感单元的超声波分离，解决了其他区域反射的超声波对识别结果的影响，提高了超声波指纹识别的精度。
上述中各超声波指纹识别装置模块的具体细节已经在对应的虚拟对象传送方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了超声波指纹识别装置的若干电路，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多电路的特征和功能可以在一个电路中具体化。反之，上文描述的一个电路的特征和功能可以进一步划分为由多个电路来具体化。
此外，在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的显示装置。
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施例，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图12来描述根据本发明的这种实施例的显示装置200。图12显示的显示装置200仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图11所示，显示装置200以通用计算设备的形式表现。显示装置200的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元210、上述至少一个存储单元220、连接不同系统组件(包括存储单元220和处理单元210)的总线230、显示单元240。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元210执行，使得所述处理单元210执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。
存储单元220可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)2201和/或高速缓存存储单元2202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)2203。
存储单元220还可以包括具有一组(至少一个)程序模块2205的程序/实用工具2204，这样的程序模块2205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线230可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
显示装置200也可以与一个或多个外部设备270(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该显示装置200交互的设备通信，和/或与使得该显示装置200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口250进行。并且，显示装置200还可以通过网络适配器260与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器260通过总线230与显示装置200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合显示装置200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。
参考图13所示，描述了根据本发明的实施例的用于实现上述方法的程序产品300，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
本公开示例性实施方式还提供一种超声波指纹识别系统，所述超声波识别系统包括：接收电极层、压电材料层、发射电极层、选择电路和控制电路，接收电极层包括多个阵列分布的接收电极；压电材料层设置在所述接收电极层的一侧；发射电极层设置在所述压电材料层远离所述接收电极层的一侧，且包括多行发射电极，所述接收电极与其对应的压电材料层以及发射电极形成传感单元；选择电路输入端连接激励信号，输出端连接发射电极，用于选择向多个发射电极传输激励信号；控制电路分别和所述选择电路以及接收电极，用于输出所述激励信号并接收指纹信号。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (12)

1.一种超声波指纹识别方法，其特征在于，用于显示装置装置，所述显示装置装置包括阵列式分布的多个传感单元，所述方法包括：
获取当前扫描行中的每个所述传感单元所接收的第一指纹信号；
根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，获得第二指纹信号，所述目标传感单元为当前扫描行中的任一传感单元，所述剩余传感单元为当前扫描行中非目标传感单元的传感单元，所述干扰指纹信号为剩余传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号；
根据多个传感单元接收的所述第二指纹信号，进行指纹识别。
2.如权利要求1所述的超声波指纹识别方法，其特征在于，所述根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，包括：
根据目标传感单元的第一指纹信号、第一剩余传感单元的第一指纹信号以及目标传感单元和第一剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，所述第一剩余传感单元为剩余传感单元中和目标传感单元之间的距离小于第一预设阈值的传感单元。
3.如权利要求1所述的超声波指纹识别方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取第一主指纹信号，所述第一主指纹信号为目标传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号；
根据所述目标传感单元和所述剩余传感单元的位置关系，获取所述剩余传感单元接收的第一分指纹信号，所述第一分指纹信号为目标传感单元对应的指纹区域传输至所述剩余传感单元的指纹信号；
根据所述第一主指纹信号和所述第一分指纹信号，确定所述第一指纹信号。
4.如权利要求3所述的超声波指纹识别方法，其特征在于，所述根据所述目标传感单元和所述剩余传感单元的位置关系，获取第一分指纹信号，包括：
根据所述目标传感单元和所述剩余传感单元的位置关系，确定所述剩余传感单元的接收延时；
在接收第一主指纹信号延迟接收延时后，获取第一分指纹信号。
5.如权利要求4所述的超声波指纹识别方法，其特征在于，所述根据所述第一主指纹信号和所述第一分指纹信号，确定所述第一指纹信号，包括：
叠加所述第一主指纹信号和多个所述第一分指纹信号，得到所述第一指纹信号。
6.如权利要求4所述的超声波指纹识别方法，其特征在于，所述根据所述目标传感单元和所述剩余传感单元的位置关系，接收第一分指纹信号，包括：
根据所述目标传感单元和第二剩余传感单元的位置关系，获取第二剩余传感单元的第一分指纹信号，所述第二剩余传感单元为剩余传感单元中和目标传感单元之间的距离小于第二预设阈值的传感单元。
7.如权利要求1所述的超声波指纹识别方法，其特征在于，所述方法还包括：
控制当前扫描行发射第一超声波信号；
根据当前扫描行和聚焦扫描行的位置关系，控制所述聚焦扫描行发射第二超声波信号，使所述第一超声波信号和所述第二超声波信号能够同时达到所述当前扫描行对应的指纹区域，所述聚焦扫描行为和所述当前扫描行之间的距离小于第三阈值扫描行。
8.如权利要求7所述的超声波指纹识别方法，其特征在于，所述根据当前扫描行和聚焦扫描行的位置关系，控制所述聚焦扫描行发射第二超声波信号，包括：
根据所述当前扫描行和所述聚焦扫描行的位置关系，确定每个所述聚焦扫描行发射第二超声波的发射延时；
根据每个所述聚焦扫描行发射第二超声波的发射延时，控制所述聚焦扫描行发射第二超声波信号。
9.一种超声波指纹识别装置，其特征在于，用于显示装置装置，所述显示装置装置包括阵列式分布的多个传感单元，所述超声波指纹识别装置包括：
获取电路，用于获取当前扫描行中的每个所述传感单元所接收的第一指纹信号；
分离电路，用于根据多个第一指纹信号以及目标传感单元和剩余传感单元的位置关系，分离目标传感单元的第一指纹信号中的干扰指纹信号，获得第二指纹信号，所述目标传感单元为当前扫描行中的任一传感单元，所述剩余传感单元为当前扫描行中非目标传感单元的传感单元，所述干扰指纹信号为剩余传感单元对应的指纹区域传输至目标传感单元的指纹信号；
识别电路，用于根据多个传感单元接收的所述第二指纹信号，进行指纹识别。
10.一种显示装置，其特征在于，包括
处理器；以及
存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至8中任一项所述方法。
12.一种超声波指纹识别系统，其特征在于，所述超声波指纹识别系统包括：
接收电极层，包括多个阵列分布的接收电极；
压电材料层，设置在所述接收电极层的一侧；
发射电极层，设置在所述压电材料层远离所述接收电极层的一侧，且包括多行发射电极，所述接收电极与其对应的压电材料层以及发射电极形成传感单元；
选择电路，输入端连接激励信号，输出端连接发射电极，用于选择向多个发射电极传输激励信号；
控制电路，分别和所述选择电路以及接收电极，用于输出所述激励信号并接收指纹信号。
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