CN111095284A - 指纹检测装置、方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种指纹检测装置、方法和电子设备，能够提高光学指纹检测装置与显示屏之间的距离发生变化时，指纹检测的检测识别效果，从而提高用户的体验。该指纹检测装置，用于设置于电子设备的显示屏下方，包括：像素阵列，包括多组像素，所述多组像素用于分别接收多个方向的光信号以得到多张图像，所述多个方向的光信号为经过所述显示屏上方的手指反射或散射，并经过光学组件光路引导后的多个特定方向的光信号；处理单元，用于移动所述多张图像以组合形成为一张重构图像，并根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像，所述目标重构图像为所述手指的指纹图像，用于进行指纹识别。

Description

指纹检测装置、方法和电子设备
技术领域
本申请涉及光学指纹技术领域，并且更具体地，涉及一种指纹检测装置、方法和电子设备。
背景技术
目前，屏下光学指纹检测装置通常安装于手机显示屏下的中框上，在量产过程中，光学指纹检测装置通常会按照当前量产的安装距离校准整个指纹检测系统。但当手机被用户使用，在遇到强烈的冲击时，中框可能会弯曲或者位移，造成光学指纹检测装置与显示屏之间安装距离发生变化，导致指纹检测的检测识别效果变差。
此外，在量产过程中，光学指纹检测装置安装于手机中框，难免出现公差大的问题，也会造成光学指纹检测装置与显示屏之间安装距离波动变化，导致指纹检测的检测识别效果变差。
因此，如何提高光学指纹检测装置与显示屏之间的距离发生变化时，指纹检测的检测识别效果，从而提高影响用户的体验，是一项亟需解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种指纹检测装置、方法和电子设备，能够提高光学指纹检测装置与显示屏之间的距离发生变化时，指纹检测的检测识别效果，从而提高用户的体验。
第一方面，提供了一种指纹检测装置，用于设置于电子设备的显示屏下方，包括：
像素阵列，包括多组像素，所述多组像素用于分别接收多个方向的光信号以得到多张图像，所述多个方向的光信号为经过所述显示屏上方的手指反射或散射，并经过光学组件光路引导后的多个特定方向的光信号；
处理单元，用于移动所述多张图像以组合形成为一张重构图像，并根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像，所述目标重构图像为所述手指的指纹图像，用于进行指纹识别。
本申请的技术方案，通过接收多个方向的光信号得到多张图像，并移动多张图像进行组合得到重构图像，在指纹检测装置与显示屏之间不同的安装距离下，重构图像的质量参数发生变化。本申请中根据重构图像质量参数，调整多张图像的移动距离，以得到目标重构图像，该目标重构图像能够满足一定的质量参数要求，且适应指纹检测装置与显示屏之间不同的安装距离，能够提高指纹检测的检测识别效果，从而提高用户的体验。
在一种可能的实现方式中，所述指纹检测装置还包括：
所述光学组件，用于接收经过所述手指反射或散射的光信号，形成所述多个方向的光信号，并将所述多个方向的光信号传输至所述像素阵列。
在一种可能的实现方式中，所述光学组件包括：
至少一个挡光层，设置在所述像素阵列上方，用于形成多个方向的导光通道，以通过所述多个方向的光信号传输至所述像素阵列；
微透镜阵列，设置在所述至少一个挡光层上方，用于汇聚传输所述多个方向的光信号至所述多个方向的导光通道中。
在一种可能的实现方式中，所述微透镜阵列设置在所述显示屏的下方，且包括多个微透镜；
所述至少一个挡光层，形成有所述多个微透镜中的每个微透镜对应的所述多个方向的导光通道，所述每个微透镜对应的多个方向的导光通道的底部分别延伸至相邻的多个微透镜的下方；
其中，所述每个微透镜对应的多个方向的导光通道中的每个导光通道的下方设置有一个所述像素阵列中的像素；所述每个微透镜的下方设置有多个像素，所述多个像素分别用于接收经由相邻的多个微透镜汇聚的并通过对应的导光通道传输的所述多个方向的光信号。
在一种可能的实现方式中，所述微透镜阵列设置在所述显示屏的下方，且包括多个微透镜；
所述至少一个挡光层，形成有所述多个微透镜中的每个微透镜对应的所述多个方向的导光通道，所述每个微透镜对应的多个方向的导光通道的底部位于当前微透镜的下方；
其中，所述每个微透镜对应的多个方向的导光通道中的每个导光通道的下方设置有一个所述像素阵列中的像素；所述每个微透镜的下方设置有多个像素，所述多个像素分别用于接收经由当前微透镜汇聚的并通过对应的导光通道传输的所述多个方向的光信号。
在一种可能的实现方式中，所述多组像素中的一组像素用于接收所述多个方向中一个方向的光信号得到所述多张图像中的一张图像。
在一种可能的实现方式中，所述多组像素中每组像素的像素数量相等。
在一种可能的实现方式中，所述多组像素包括第一组像素，所述第一组像素中的多个第一像素彼此互不相邻，且所述第一组像素中的多个第一像素与所述多组像素中除所述第一组像素外的其它像素相邻。
在一种可能的实现方式中，所述多组像素中的每一组像素在所述多组像素中的排列方式相同。
在一种可能的实现方式中，所述多组像素为4组像素，所述多个方向的光信号为4个方向的光信号，所述多张图像为4张图像。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元用于：
移动所述多张图像在二维平面中X方向和/或Y方向N个图像像素点的距离，以组合形成为一张重构图像，其中，N为正整数。
在一种可能的实现方式中，所述多张图像的移动距离为N个图像像素点的距离，所述处理单元用于：
根据所述重构图像的质量参数，调整所述N，以形成目标重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元用于：
移动所述多张图像在二维平面中X方向和/或Y方向N个图像像素点的距离，得到重叠图像区域，将所述多张图像中位于所述重叠图像区域的图像像素点依次穿插作为所述重构图像的像素点以形成所述重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述重构图像的像素点数量为所述多张图像的像素点数量之和。
在一种可能的实现方式中，所述多张图像中每张图像的多个图像像素点在所述重构图像中的相对位置关系与在所述每张图像中的相对位置关系相同。
在一种可能的实现方式中，所述重构图像的质量参数包括：对比度、清晰程度、信噪比或者相似度。
在一种可能的实现方式中，所述目标重构图像为质量参数大于等于第一质量阈值的重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述目标重构图像为质量参数最大的重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元用于：
移动所述多张图像以组合形成为第一重构图像，并根据所述第一重构图像的质量参数，多次调整所述多张图像的移动距离，以形成多张第二重构图像，比较所述多张第二重构图像的质量参数以得到质量参数最大的所述目标重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述多个方向的光信号为来自多个第一检测区域的光信号，所述多张图像为多个第一检测区域的图像，其中，所述多个第一检测区域设置于显示屏表面，所述多个第一检测区域中包括第一重叠检测区域。
在一种可能的实现方式中，所述第一重叠检测区域上设置点状图案、明暗相间的条纹图案或者人体手指。
在一种可能的实现方式中，形成的所述目标重构图像为所述第一重叠检测区域的清晰图像。
在一种可能的实现方式中，所述指纹检测装置还包括：
存储单元，用于存储至少一张质量参数小于等于第二质量阈值的基准重构图像；
所述处理单元用于：比较所述重构图像与所述基准重构图像的质量参数，若所述重构图像的质量参数小于等于所述基准重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成所述目标重构图像。
在一种可能的实现方式中，形成所述目标重构图像时，所述多张图像的移动距离为目标移动距离；
所述存储单元还用于：存储所述多张图像的目标移动距离。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元还用于：
接收所述电子设备的加速度计在所述指纹检测装置与所述显示屏之间的垂直距离发生变化时发送的第一消息，响应于所述第一消息，根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述多个方向的光信号为来自多个第二检测区域的光信号，所述多张图像为多个第二检测区域的图像，其中，所述多个第二检测区域设置于显示屏内部的发光层，所述多个第二检测区域中包括第二重叠检测区域；
所述第二重叠检测区域上设置点状图案、或者明暗相间的条纹图案。
在一种可能的实现方式中，所述指纹检测装置还包括：
存储单元，用于存储多张图像的目标移动距离；
其中，所述目标移动距离为第一目标移动距离与第二目标移动距离之和；
所述第一目标移动距离为形成所述目标重构图像时，所述多张图像中每张图像的移动距离；
所述第二目标移动距离为根据所述显示屏的表面至所述显示屏的发光层之间的垂直距离计算得到的移动距离。
在一种可能的实现方式中，所述多组像素用于：分别接收多个方向的光信号以得到多张原始图像；
所述处理单元还用于：对所述多张原始图像进行至少一次上采样，形成所述多张图像。
第二方面，提供了一种指纹检测方法，适用于设置在显示屏下方的指纹检测装置，所述方法包括：
接收多个方向的光信号以得到多张图像，所述多个方向的光信号为经过所述显示屏上方的手指反射或散射，并经过光学组件光路引导后的多个特定方向的光信号；
其中，所述多张图像用于移动以组合形成为一张重构图像，并用于根据所述重构图像的质量参数，调整移动距离，以形成目标重构图像，所述目标重构图像为所述手指的指纹图像，用于进行指纹识别。
在一种可能的实现方式中，所述指纹检测装置包括像素阵列，所述像素阵列包括多组像素；所述多张图像为所述像素阵列中的多组像素分别接收多个方向的光信号以得到的图像；所述多张图像中的一张图像为所述多组像素中的一组像素接收所述多个方向中一个方向的光信号以得到的图像。
在一种可能的实现方式中，所述指纹检测方法还包括：接收经过所述显示屏上方的手指反射或散射后的光信号；将经过所述显示屏上方的手指反射或散射后的光信号引导形成为所述多个方向的光信号。
在一种可能的实现方式中，所述将经过所述显示屏上方的手指反射或散射后的光信号引导形成为所述多个方向的光信号，包括：
将经过所述手指反射或散射后的光信号汇聚并传输至多个特定方向的导光通道，以形成所述多个方向的光信号。
在一种可能的实现方式中，所述多组像素中每组像素的像素数量相等。
在一种可能的实现方式中，所述多组像素包括第一组像素，所述第一组像素中的多个第一像素彼此互不相邻，且所述第一组像素中的多个第一像素与所述多组像素中除所述第一组像素外的其它像素相邻。
在一种可能的实现方式中，所述多组像素中的每一组像素在所述多组像素中的排列方式相同。
在一种可能的实现方式中，所述多组像素为4组像素，所述多个方向的光信号为4个方向的光信号，所述多张图像为4张图像。
在一种可能的实现方式中，所述多张图像用于移动以组合形成为一张重构图像，包括：
所述多张图像用于在二维平面中X方向和/或Y方向移动N个图像像素点的距离，以组合形成为一张重构图像，其中，N为正整数。
在一种可能的实现方式中，所述多张图像的移动距离为N个图像像素点的距离，所述根据所述重构图像的质量参数，调整移动距离，以形成目标重构图像，包括：
根据所述重构图像的质量参数，调整所述N，以形成目标重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述多张图像用于移动以组合形成为一张重构图像，包括：
所述多张图像用于在二维平面中X方向和/或Y方向移动N个图像像素点的距离，得到重叠图像区域，将所述多张图像中位于所述重叠图像区域的图像像素点依次穿插作为所述重构图像的像素点以形成所述重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述重构图像的像素点数量为所述多张图像的像素点数量之和。
在一种可能的实现方式中，所述多张图像中每张图像的多个图像像素点在所述重构图像中的相对位置关系与在所述每张图像中的相对位置关系相同。
在一种可能的实现方式中，所述重构图像的质量参数包括：对比度、清晰程度、信噪比或者相似度。
在一种可能的实现方式中，所述目标重构图像为质量参数大于等于第一质量阈值的重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述目标重构图像为质量参数最大的重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述指纹检测方法还包括：
移动所述多张图像以组合形成为第一重构图像，并根据所述第一重构图像的质量参数，多次调整所述多张图像的移动距离，以形成多张第二重构图像，比较所述多张第二重构图像的质量参数以得到质量参数最大的所述目标重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述多个方向的光信号为来自多个第一检测区域的光信号，所述多张图像为多个第一检测区域的图像，其中，所述多个第一检测区域设置于显示屏表面，所述多个第一检测区域中包括第一重叠检测区域。
在一种可能的实现方式中，所述第一重叠检测区域上设置点状图案、明暗相间的条纹图案或者人体手指。
在一种可能的实现方式中，形成的所述目标重构图像为所述第一重叠检测区域的清晰图像。
在一种可能的实现方式中，所述指纹检测方法还包括：
存储至少一张质量参数小于等于第二质量阈值的基准重构图像；
比较所述重构图像与所述基准重构图像的质量参数，若所述重构图像的质量参数小于等于所述基准重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成所述目标重构图像。
在一种可能的实现方式中，形成所述目标重构图像时，所述指纹检测方法还包括：
存储所述多张图像的移动距离。
在一种可能的实现方式中，所述指纹检测方法还包括：
接收所述电子设备的加速度计在所述指纹检测装置与所述显示屏之间的垂直距离发生变化时发送的第一消息；
响应于所述第一消息，根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像。
在一种可能的实现方式中，所述多个方向的光信号为来自多个第二检测区域的光信号，所述多张图像为多个第二检测区域的图像，其中，所述多个第二检测区域设置于显示屏内部的发光层，所述多个第二检测区域中包括第二重叠检测区域；
所述第二重叠检测区域上设置点状图案、或者明暗相间的条纹图案。
在一种可能的实现方式中，所述指纹检测方法还包括：
存储多张图像的目标移动距离；
其中，所述目标移动距离为第一目标移动距离与第二目标移动距离之和；
所述第一目标移动距离为形成所述目标重构图像时，所述多张图像中每张图像的移动距离；
所述第二目标移动距离为根据所述显示屏的表面至所述显示屏的发光层之间的垂直距离计算得到的移动距离。
在一种可能的实现方式中，所述接收多个方向的光信号以得到多张图像，包括：
接收所述多个方向的光信号，以形成多张原始图像，对所述多张原始图像进行至少一次上采样，形成所述多张图像。
第三方面，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，以执行第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中的方法。
第四方面，提供了一种电子设备，包括显示屏以及如第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的指纹检测装置。
其中，其中，所述指纹检测装置设置于所述显示屏下方。
第五方面，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二方面或第二方面的任一可能的实现方式中的指令。
第六方面，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二方面或第二方面的任一可能的实现方式中的指纹检测的方法。
具体地，该计算机程序产品可以运行于上述第四方面的电子设备上。
附图说明
图1是本申请实施例所适用的电子设备的结构示意图。
图2是根据本申请实施例的一种指纹检测装置的示意结构图。
图3是根据本申请实施例的另一指纹检测装置的示意结构图。
图4a至图4b是图2和图3中所示的第二微透镜的示意性俯视图。
图4c是图2中所示的指纹检测装置的示意性俯视图。
图4d是图3中所示的指纹检测装置的示意性俯视图。
图5是根据本申请实施例的另一指纹检测装置的示意图。
图6a至图6g为根据本申请实施例的多种图像的示意图。
图7是根据本申请实施例的一种指纹检测装置的示意性框图。
图8是根据本申请实施例的一种像素阵列的像素排列方式。
图9是根据本申请实施例的另一指纹检测装置的示意性框图。
图10a至图10c是根据本申请实施例的检测区域的示意图。
图11a至图11f是根据本申请实施例的多张图像以及重构图像的像素示意图。
图12a至图12f为根据本申请实施例的多种图像的示意图。
图13是根据本申请实施例的另一指纹检测装置的示意性框图。
图14是根据本申请的一个方向的光信号对应的一张图像的移动距离与显示屏位置关系示意图。
图15是根据本申请实施例的一种指纹检测方法的示意性流程图。
图16是根据本申请实施例的另一指纹检测方法的示意性流程图。
图17是根据本申请实施例的另一指纹检测方法的示意性流程图。
图18是根据本申请实施例的另一指纹检测方法的示意性流程图。
图19是根据本申请实施例的另一指纹检测方法的示意性流程图。
图20是根据本申请实施例的另一指纹检测方法的示意性流程图。
图21是根据本申请实施例的另一指纹检测方法的示意性流程图。
图22是根据本申请实施例的另一指纹检测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。
应理解，本申请实施例可以应用于光学指纹系统，包括但不限于光学指纹识别系统和基于光学指纹成像的产品，本申请实施例仅以光学指纹系统为例进行说明，但不应对本申请实施例构成任何限定，本申请实施例同样适用于其他采用光学成像技术的系统等。
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电子设备；更具体地，在上述电子设备中，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。或者，所述指纹识别装置也可以部分或者全部集成至所述电子设备的显示屏内部，从而形成屏内(In-display)光学指纹系统。
如图1所示为本申请实施例可以适用的电子设备的结构示意图，所述电子设备10包括显示屏120和光学指纹装置130，其中，所述光学指纹装置130设置在所述显示屏120下方的局部区域。所述光学指纹装置130包括光学指纹传感器，所述光学指纹传感器包括具有多个光学感应单元131的感应阵列133，所述感应阵列133所在区域或者其感应区域为所述光学指纹装置130的指纹检测区域103。如图1所示，所述指纹检测区域103位于所述显示屏120的显示区域之中。在一种替代实施例中，所述光学指纹装置130还可以设置在其他位置，比如所述显示屏120的侧面或者所述电子设备10的边缘非透光区域，并通过光路设计来将所述显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到所述光学指纹装置130，从而使得所述指纹检测区域103实际上位于所述显示屏120的显示区域。
应当理解，所述指纹检测区域103的面积可以与所述光学指纹装置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，可以使得所述光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积大于所述光学指纹装置130感应阵列的面积。在其他替代实现方式中，如果采用例如光线准直方式进行光路引导，所述光学指纹装置130的指纹检测区域103也可以设计成与所述光学指纹装置130的感应阵列的面积基本一致。
因此，使用者在需要对所述电子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所述显示屏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电子设备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，即所述显示屏120的显示区域可以基本扩展到整个电子设备10的正面。
作为一种可选的实现方式，如图1所示，所述光学指纹装置130包括光检测部分134和光学组件132，所述光检测部分134包括所述感应阵列以及与所述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指纹传感器，所述感应阵列具体为光探测器(Photo detector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，所述光探测器可以作为如上所述的光学感应单元；所述光学组件132可以设置在所述光检测部分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，所述滤光层可以用于滤除穿透手指的环境光，而所述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所述感应阵列进行光学检测。
在具体实现上，所述光学组件132可以与所述光检测部分134封装在同一个光学指纹部件。比如，所述光学组件132可以与所述光学检测部分134封装在同一个光学指纹芯片，也可以将所述光学组件132设置在所述光检测部分134所在的芯片外部，比如将所述光学组件132贴合在所述芯片上方，或者将所述光学组件132的部分元件集成在上述芯片之中。
其中，所述光学组件132的导光层或者光路引导结构有多种实现方案，比如，所述导光层可以具体为在半导体硅片制作而成的准直器(Collimator)层，其具有多个准直单元或者微孔阵列，所述准直单元可以具体为小孔，从手指反射回来的反射光中，垂直入射到所述准直单元的光线可以穿过并被其下方的光学感应单元接收，而入射角度过大的光线在所述准直单元内部经过多次反射被衰减掉，因此每一个光学感应单元基本只能接收到其正上方的指纹纹路反射回来的反射光，从而所述感应阵列便可以检测出手指的指纹图像。
在另一种实施例中，所述导光层或者光路引导结构也可以为光学透镜(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，以使得所述感应阵列可以基于所述反射光进行成像，从而得到所述手指的指纹图像。可选地，所述光学透镜层在所述透镜单元的光路中还可以形成有针孔，所述针孔可以配合所述光学透镜层扩大所述光学指纹装置的视场，以提高所述光学指纹装置130的指纹成像效果。
在其他实施例中，所述导光层或者光路引导结构也可以具体采用微透镜(Micro-Lens)层，所述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所述光检测部分134的感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于所述感应阵列的其中一个感应单元。并且，所述微透镜层和所述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，所述微透镜层和所述感应单元之间还可以包括具有微孔的挡光层，其中所述微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，所述挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使得所述感应单元所对应的光线通过所述微透镜汇聚到所述微孔内部并经由所述微孔传输到所述感应单元以进行光学指纹成像。应当理解，上述光路引导结构的几种实现方案可以单独使用也可以结合使用，比如，可以在所述准直器层或者所述光学透镜层下方进一步设置微透镜层。当然，在所述准直器层或者所述光学透镜层与所述微透镜层结合使用时，其具体叠层结构或者光路可能需要按照实际需要进行调整。
作为一种可选的实施例，所述显示屏120可以采用具有自发光显示单元的显示屏，比如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，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，所述光学指纹装置130可以利用所述OLED显示屏120位于所述指纹检测区域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140按压在所述指纹检测区域103时，显示屏120向所述指纹检测区域103上方的目标手指140发出一束光111，该光111在手指140的表面发生反射形成反射光或者经过所述手指140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(valley)对于光的反射能力不同，因此，来自指纹嵴的反射光151和来自指纹峪的反射光152具有不同的光强，反射光经过光学组件132后，被光学指纹装置130中的感应阵列134所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于所述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，从而在所述电子设备10实现光学指纹识别功能。
在其他实施例中，所述光学指纹装置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，所述光学指纹装置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，所述电子设备10的光学指纹系统还可以包括用于光学指纹检测的激励光源，所述激励光源可以具体为红外光源或者特定波长非可见光的光源，其可以设置在所述液晶显示屏的背光模组下方或者设置在所述电子设备10的保护盖板下方的边缘区域，而所述光学指纹装置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所述光学指纹装置130；或者，所述光学指纹装置130也可以设置在所述背光模组下方，且所述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所述光学指纹装置130。当采用所述光学指纹装置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，所述电子设备10还包括透明保护盖板，所述盖板可以为玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于所述显示屏120的上方并覆盖所述电子设备10的正面。因为，本申请实施例中，所谓的手指按压在所述显示屏120实际上是指按压在所述显示屏120上方的盖板或者覆盖所述盖板的保护层表面。
还应当理解，电子设备10还可以包括电路板150，该电路板设置在所述光学指纹装置130的下方。光学指纹装置130可以通过背胶粘接在所述电路板150上，并通过焊盘及金属线焊接与所述电路板150实现电性连接。光学指纹装置130可以通过电路板150实现与其他外围电路或者电子设备10的其他元件的电性互连和信号传输。比如，光学指纹装置130可以通过电路板150接收电子设备10的处理单元的控制信号，并且还可以通过电路板150将来自光学指纹装置130的指纹检测信号输出给电子设备10的处理单元或者控制单元等。
另一方面，在某些实施例中，所述光学指纹装置130可以仅包括一个光学指纹传感器，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所述指纹检测区域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，所述光学指纹装置130可以具体包括多个光学指纹传感器；所述多个光学指纹传感器可以通过拼接方式并排设置在所述显示屏120的下方，且所述多个光学指纹传感器的感应区域共同构成所述光学指纹装置130的指纹检测区域103。也即是说，所述光学指纹装置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指纹传感器的感应区域，从而将所述光学指纹装置130的指纹采集区域103可以扩展到所述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，当所述光学指纹传感器数量足够时，所述指纹检测区域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。
还应理解，在本申请实施例中，光学指纹装置中的感应阵列也可以称为像素阵列，感应阵列中的光学感应单元或感应单元也可称为像素单元。
需要说明的是，本申请实施例中的光学指纹装置也可以称为指纹检测装置、光学指纹检测装置、光学指纹识别模组、指纹识别装置、指纹识别模组、指纹模组、指纹采集装置等，上述术语可相互替换。
图2和图3示出了本申请实施例的一种指纹检测装置20的示意结构图。
可选地，所述指纹检测装置20可以适用于图1所示的电子设备10，或者，所述指纹检测装置20可以为图1所示的光学指纹装置130。
如图2和图3所示，所述指纹检测装置20可以包括微透镜阵列210、至少一层挡光层以及像素阵列240。所述微透镜阵列210可以用于设置在电子设备的显示屏的下方，所述至少一层挡光层可以设置在所述微透镜阵列210的下方，所述像素阵列240可以设置在所述至少一个挡光层的下方。需要说明的是，所述微透镜阵列210和所述至少一层挡光层可以是图1所示的光学组件132中包括的导光结构，所述像素阵列240可以是图1所示的具有多个光学感应单元131(也可以称为感光像素、像素单元等)的感应阵列133，为避免重复，此处不再赘述。
具体地，所述微透镜阵列210包括多个微透镜。例如所述微透镜阵列210可以包括第一微透镜211、第二微透镜222以及第三微透镜213。所述至少一个挡光层可以包括多个挡光层，例如所述至少一个挡光层可以包括第一挡光层220、第二挡光层230和第三挡光层260。所述像素阵列240可以包括多个像素，例如所述像素阵列可以包括第一像素241、第二像素242、第三像素243、第四像素244、第五像素245以及第六像素246。
所述至少一个挡光层形成有微透镜阵列210中的每个微透镜对应的多个导光通道。如图2和图3所示，所述第一挡光层220、所述第二挡光层230和所述第三单光层260中分别设置有所述多个微透镜中每个微透镜(例如：第一微透镜211、第二微透镜222以及第三微透镜213)对应的至少一个开孔。例如，所述第一挡光层220设置有第一微透镜211对应的开孔221和开孔222，所述第二挡光层230设置有第一微透镜211对应的开孔231和开孔232，所述第三挡光层260设置有第一微透镜211对应的开孔261。同样的，所述第一挡光层220、第二挡光层230以及第三挡光层260上也设置有与第二微透镜212和第三微透镜213对应的开孔。
可选地，如图2所示，所述每个微透镜对应的多个导光通道的底部分别延伸至相邻的多个微透镜的下方。
以所述第二微透镜212为例，所述第二微透镜212对应的多个导光通道可以包括由开孔262、开孔222和开孔232形成的导光通道，以及由开孔262、开孔223和开孔235形成的导光通道。由开孔262、开孔222和开孔232形成的导光通道延伸至第一微透镜211的下方，由开孔262、开孔223和开孔235形成的导光通道延伸至第三微透镜213的下方。
可选地，如图3所示，所述每个微透镜对应的多个导光通道的底部位于对应微透镜的下方。
以所述第二微透镜212为例，所述第二微透镜212对应的多个导光通道可以包括由开孔262、开孔223和开孔233形成的导光通道，以及由开孔262、开孔224和开孔234形成的导光通道，该两个导光通道均位于第二微透镜212的下方。
进一步地，所述微透镜阵列210中的每个微透镜对应的多个导光通道中的每个导光通道的下方可以设置有一个像素。每个微透镜下方的多个像素分别接收对应的导光通道导引的多个方向的倾斜光信号。
如图2所示，以所述第二微透镜212为例，由开孔262、开孔222和开孔232形成的导光通道的下方设置有第二像素242，由开孔262、开孔223和开孔235形成的导光通道的下方设置有第五像素245。
更进一步地，所述微透镜阵列210中的每个微透镜的下方设置有多个像素。所述每个微透镜下方设置的多个像素可以分别用于接收经由相邻的多个微透镜汇聚的并通过对应的导光通道传输的光信号，也可以用于接收当前微透镜汇聚的并通过对应的导光通道传输的光信号，所述光信号可以用于检测手指的指纹信息。
可选地，如图2和图3所示，所述第三挡光层260的开孔的孔径大于所述第一挡光层220中的开孔的孔径，所述第一挡光层220中的开孔的孔径大于所述第二挡光层230中的开孔的孔径。
需要说明的是，所述指纹检测装置20也可以仅包括一个挡光层，此时所述多个导光通道可以为所述一个挡光层中的同一微透镜对应的多个倾斜通孔。例如，所述一个挡光层的厚度大于预设阈值，以使所述每个微透镜下方设置的多个像素分别用于接收经由微透镜汇聚的并通过对应的导光通道传输的光信号。
如图2和图3所示，指纹检测装置20还可以包括透明介质层250。
其中透明介质层250可以设置在以下位置中的至少一处：所述微透镜阵列210和所述至少一个挡光层之间；所述至少一个挡光层之间；以及所述至少一个挡光层和像素阵列240之间。例如，所述透明介质层250可以包括位于所述微透镜阵列210和所述至少一个挡光层(即所述第三挡光层260)之间的第一介质层251、所述第一挡光层220和所述第三挡光层260之间的第二介质层252、所述第二挡光层230和所述第一挡光层220之间的第三介质层253。
透明介质层250的材料是对光透明的任一透明材料，例如玻璃，也可以是由空气或真空过渡，本申请对此不做具体限定。
图4a和图4b示出了图2和图3中所示的第二微透镜212的示意性俯视图。
如图4a所示，所述第二微透镜212下方可以设置4个像素，其中这4个像素的分布可以呈现为矩形或者正方形，即4个像素的中心连线为矩形或者正方形。
应理解，微透镜阵列210中每个微透镜下方像素的设置方式可以与所述第二微透镜212下方的像素的设置方式相同，例如，每个微透镜下方均设置4个像素，且4个像素呈矩形分布。
还应理解，所述第二微透镜212下方的4个像素还可以呈菱形、圆形或者椭圆形分布，例如，如图4b所示，所述第二微透镜212下方的4个像素的分布呈现为菱形，即4个像素的中心连线为菱形。该4个像素可以接收到第二微透镜212汇聚的光信号或者接收与第二微透镜相邻的微透镜汇聚的光信号即可，本申请实施例对4个像素的分布方式不做限定。由于所述微透镜阵列中的微透镜可以呈阵列式分布，因此当所述每个微透镜下方的多个像素的分布呈矩形时，能够有效简化微透镜阵列和所述光学感应阵列的对应方式，进而简化所述指纹检测装置的结构设计。
如图4a和图4b所示，第二微透镜212下方4个像素为第四像素244、第三像素243、第七像素247和第八像素248，其中4个像素通过不同的导光通道接收不同方向的光信号。例如，第四像素244接收第一方向的光信号、第三像素243接收第二方向的光信号、第七像素247接收第三方向的光信号和第八像素248接收第四方向的光信号。
应理解，微透镜阵列210中每个微透镜下方对应的4个像素接收的光信号可以与第二微透镜212下方4个像素接收的光信号方向相同。例如，第一微透镜211下方4个像素对应4个导光通道，通过4个导光通道分别接收第一方向、第二方向、第三方向以及第四方向的光信号。
可选地，图4c为图2对应的指纹检测装置20的示意性俯视图。图2为沿图4c中A-A`的截面图。
如图4c所示，第一微透镜211和第三微透镜213分别位于第二微透镜212的左斜下方和右斜上方，第一微透镜211汇聚的光信号经过对应的导光通道形成第二方向的光信号，被位于第二微透镜212下方的第三像素243接收。第三微透镜213汇聚的光信号经过对应的导光通道形成第一方向的光信号，被位于第二微透镜212下方的第四像素244接收。
可选地，图4d为图3对应的指纹检测装置20的示意性俯视图。图3为沿图4d中A-A`的截面图。
如图4d所示，第二微透镜212下方的4个像素均接收当前第二微透镜212汇聚的光信号，其中，第三像素243与第四像素244接收的光信号方向不同，且光信号方向的俯视图互为相反方向。
图5示出了指纹检测装置20设置于显示屏120，例如OLED显示屏下，其中，所述指纹检测装置20包括微透镜阵列210、至少一层挡光层以及像素阵列240，该像素阵列240接收第一方向的光信号201以及第二方向的光信号202的截面示意图，应理解，所述指纹检测装置20同时还接收第三方向和第四方向的光信号，仅未能体现在图5所示的截面图中。
当指纹检测装置20接收的光信号为图6a所示亮暗条纹相间图案的光信号，且指纹检测装置20中的每个微透镜对应的4个像素接收4个方向不同的光信号时，包括像素阵列240得到的原始图像为图6b所示，由于像素阵列同时接收多个方向的光信号，一个微透镜对应的4个像素同时对不同成像区域的光信号进行成像，因此，像素阵列240形成的图像为不同成像区域叠加的图像，为一张模糊不清的图像。
其中，微透镜阵列210中每个微透镜对应的1个像素接收第一方向的光信号201，像素阵列240中接收第一方向的光信号201的多个像素产生的原始图像如图6c所示，由于多个像素均接收同一方向的光信号，不存在不同成像区域图像叠加的情况，因此，处理单元可以处理得到第一方向的光信号201对应的如图6c所示的第一图像，为一张清晰的图像。类似的，如图6d至图6f所示，处理单元可以处理得到第二方向的光信号202对应的如图6d所示的第二图像，第三方向的光信号对应的如图6e所示的第三图像，以及第四方向的光信号对应的如图6f所示的第四图像。
可选地，该第一图像，第二图像，第三图像和第四图像可以通过对图6b中的原始图像进行提取处理得到。
可选地，将第一图像、第二图像、第三图像、第四图像分别移动图像中的若干位像素的距离，例如，将第一图像向左和向上均移动若干图像像素的距离，将第二图像向右和向上移动若干像素的距离，将第三图像向左和向下移动若干像素的距离，将第四图像向右和向下移动若干像素的距离，将四张图像处理重构形成如图6g所示的一张清晰的图像。
应理解，图6a中的图像与指纹图像中的指纹嵴和指纹峪形态近似，当指纹检测装置20接收的光信号为经过手指反射或散射后的光信号时，处理单元处理得到的图像在处理重构前可以与图6b至图6f所示的图像近似，处理重构后的指纹图像可以与图6g所示的图像近似，为一张清晰的指纹图像。
基于上述指纹检测装置20的指纹检测技术方案，可以解决垂直光信号对干手指的检测识别效果过差的问题，降低透镜的曝光时间，增大指纹检测装置视场。
此外，采用上述指纹检测装置20的指纹检测技术方案，需要对处理得到的对应于4个方向的光信号的4张图像移动若干图像像素的距离以合成一张清晰的图像，当手指位于显示屏上，显示屏与指纹检测装置的距离一定时，指纹检测装置的检测光路不变，4张图像移动的图像像素距离保持不变，但是，当手机被用户使用，在遇到强烈的冲击，指纹检测装置与显示屏之间安装距离发生变化或者在量产过程中，指纹检测装置与显示屏之间安装距离波动变化时，4张图像移动的图像像素距离发生变化，若此时不能自动校准在安装距离变化情况下的4张图像移动的像素距离，会导致重构后的图像模糊，图像的信噪比下降，对比度变差，从而使指纹检测识别系统的识别效果变差，影响用户体验。
基于此，本申请提出一种指纹检测装置，能够在指纹检测装置与显示屏之间安装距离变化情况下，自动校准重构图像，使重构图像显示清晰，提高指纹检测识别的效果和用户体验。
以下，结合图7至图14，详细介绍本申请实施例的指纹检测装置。
需要说明的是，为便于理解，在以下示出的实施例中，相同的结构采用相同的附图标记，并且为了简洁，省略对相同结构的详细说明。
图7是本申请实施例提供的一种指纹检测装置30的示意性结构图，所述指纹检测装置30用于设置于电子设备的显示屏下方。
如图7所示，该指纹检测装置30包括：
像素阵列320，包括多组像素，所述多组像素用于分别接收多个方向的光信号以得到多张图像；
处理单元330，用于移动所述多张图像以组合形成为一张重构图像，并根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像。
具体地，所述多组像素中的一组像素用于接收所述多个方向中一个方向的光信号得到所述多张图像中的一张图像。
例如，所述像素阵列320包括4组像素，其中，第一组像素用于接收第一方向的光信号，并转化为第一组电信号，该第一组电信号用于形成第一图像；同样的，第二组像素用于接收第二方向的光信号，并转化为第二组电信号，该第二组电信号用于形成第二图像，第三组像素用于接收第三方向的光信号，用于形成第三图像，第四组像素用于接收第四方向的光信号，用于形成第四图像。
可选地，多组像素中每组像素的像素数量相等，因此，多张图像的图像像素点的数量相等。
可选地，多组像素中每组像素中的多个像素均互不相邻，具体地，所述多组像素包括第一组像素，所述第一组像素中的多个第一像素彼此互不相邻，且所述第一组像素中的多个第一像素与所述多组像素中除所述第一组像素外的其它像素相邻。
例如，图8示出了一种像素阵列320的像素排列方式。如图8所示，第一组像素中的每个像素标识为“1”，第二组像素中的每个像素标识为“2”，第三组像素中的每个像素标识为“3”，第四组像素中的每个像素标识为“4”。其中，每个“1”，每个“2”，每个“3”以及每个“4”均互不相邻，且每个“1”与一个“2”，一个“3”，一个“4”相邻。
可选地，所述多组像素中的每一组像素在所述多组像素中的排列方式相同。例如，如图8所示，所述第一组像素、第二组像素、第三组像素以及第四组像素在多组像素中的排列方式均相同，呈间隔阵列排列。
应理解，所述像素阵列320中多组像素包括但不限于4组像素，还可以为9组像素或者其它任意组数量的像素，本申请实施例对此不做限定。对应的，所述像素阵列321用于接收的光信号包括但不限于4个不同方向的光信号，还可以为9个不同方向的光信号，所述像素阵列321接收的光信号的方向种类和所述像素阵列321中的像素组数相同。
可选地，如图9所示，所述指纹检测装置30还包括：光学组件310；
所述光学组件310用于接收多个方向的光信号，并将所述多个方向的光信号传输至所述像素阵列320；
在一种可能的实施方式中，所述光学组件310可以包括微透镜阵列311以及至少一层挡光层312；
所述至少一层挡光层312用于形成多个方向的导光通道，以通过多个方向的光信号传输至所述像素阵列；
所述微透镜阵列311用于汇聚传输所述多个方向的光信号至所述多个方向的导光通道中。
可选地，所述微透镜阵列311中的每个微透镜下方可以对应设置多个像素以及多个方向的导光通道，其中，一个导光通道的端部设置一个像素，导光通道的数量与像素数量相同。该多个像素分别为像素阵列321中多组像素中的一个，用于接收不同方向的光信号，即每个微透镜下方的多个像素用于通过多个方向的导光通道接收多个方向的光信号。例如，当多组像素为4组时，每个微透镜下方对应设置4个不同方向的导光通道，每个导光通道的端部设置1个像素，每个微透镜下方的4个像素接收4个不同方向的光信号。
可选地，所述微透镜阵列311可以为上述微透镜阵列210，所述至少一层挡光层可以包括上述第一阻光层220、第二阻光层230以及第三阻光层260。所述像素阵列321可以为上述像素阵列240。
应理解，本申请实施例中，以每个微透镜下方设置4个不同方向的导光通道，4个像素，且4个像素用于接收4个方向的光信号作为举例，当每个微透镜下方设置其它数量的导光通道、像素时，可以参照数量为4的情况，本申请实施例不再赘述。
可选地，所述处理单元330可以为处理器，所述处理器可以为指纹检测装置30中的处理器，所述像素阵列320和处理单元330均位于指纹检测装置中，该处理器可以为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。所述处理器还可以为所述指纹检测装置20所在的电子设备中的处理器，例如手机中主控芯片等，本申请实施例对此不做限定。
具体地，在处理单元330移动所述多张图像以组合形成为一张重构图像的过程中，多张图像为多个检测区域的图像，所述多个检测区域之间存在重叠检测区域，因此，多张图像均包括重叠检测区域的图像。
其中，所述检测区域可以为显示屏表面的区域，当手指按压于显示屏表面时，所述检测区域为手指表面区域，多张图像为不同手指表面区域的指纹图像，同样的，当显示屏表面设置有其它图形图案时，所述检测区域为该设置于显示屏表面的图形图案上不同区域，多张图像为部分或全部图形图案的图像。
可选地，所述重叠检测区域上除了可以设置人体手指外，还可以设置点状图案或者明暗相间的条纹图案等其它图案，所述多张图像均包括点状图像或者明暗相间的条纹图像。
例如，所述像素阵列320包括4组像素，接收4个方向的光信号时，处理单元330可以将4组像素转换得到的4组电信号处理得到4张清晰的图像，分别为第一图像、第二图像、第三图像和第四图像，其中，第一图像为第一检测区域301的第一方向的光信号形成的图像，第二图像为第二检测区域302的第二方向的光信号形成的图像，第三图像为第三检测区域303的第三方向的光信号形成的图像，第四图像为第四检测区域304的第四方向的光信号形成的图像。
应当注意的是，所述第一检测区域301的第一方向的光信号为光经过第一检测区域反射或散射，再经过显示屏，进入指纹检测装置30之前的光信号，同样的，第二检测区域的第二方向的光信号、第三检测区域的第三方向的光信号以及第四检测区域的第四方向的光信号也可以表示同样的含义。
图10a为第二检测区域302和第三检测区域303的立体成像示意图。如图10a所示，像素阵列320接收经过第二检测区域302反射的第二方向的光信号转化为第二组电信号，以及接收经过第三检测区域303反射的第三方向的光信号转化为第三组电信号，处理单元330可以进一步对第二组电信号处理得到第二图像，对第三组电信号处理得到第三图像。
图10b为第二检测区域302和第三检测区域303的俯视图，如图10b所示，第二检测区域302和第三检测区域303之间存在第一重叠区域。因此，第二图像和第三图像也对应包括第一重叠区域305的图像。
同样的，与第二检测区域302和第三检测区域303类似，像素阵列320接收经过第一检测区域301反射的第一方向的光信号转化为第一组电信号，以及接收经过第四检测区域304反射的第四方向的光信号转化为第四组电信号，处理单元330可以进一步对第一组电信号处理得到第一图像，对第四组电信号处理得到第四图像。
图10c为第一检测区域301和第四检测区域304的俯视图。如图10c所示，第一检测区域和第四检测区域之间存在第二重叠区域306。因此，第一图像和第四图像也对应包括第二重叠区域的图像。
可选地，所述第二重叠区域306和上述第一重叠区域305可以为互有交叠的不同区域。
优选地，所述第二重叠区域306和上述第一重叠区域305为显示屏上的同一区域。此时，4张图像均包括同一重叠区域的图像。
进一步地，所述处理单元对多个检测区域的多张图像进行移动，并进行组合重构形成一张重构图像。
可选地，移动所述多张图像在二维平面中X方向和/或Y方向N个图像像素点的距离，以组合形成为一张重构图像，其中，N为正整数。
具体地，所述移动距离以图像像素点为单位，当图像在X方向上和/或Y方向移动时，所述移动距离为一个像素点在X方向和/或Y方向上的距离的整数倍。
因此，移动一张图像可以为移动一张图像在X方向和/或Y方向上N个图像像素点的距离。调整一张图像的移动距离，也可以理解为调整N。
具体地，移动所述多张图像在二维平面中X方向和/或Y方向N个图像像素点的距离，得到重叠图像区域，将所述多张图像中位于所述重叠图像区域的图像像素点依次穿插作为所述重构图像的像素点以形成所述重构图像。
此外，可选地，多张图像中每张图像的所有像素点在重构图像中的相对位置关系与在原始每张图像中的相对位置关系相同。
可选地，所述重构图像的像素点数量为所述多张图像的像素点数量之和。
例如，所述重构图像由4张图像组合重构形成，图11a至图11d示出了4张图像的像素点示意图，以4张图像均为4*4像素点的图像进行说明，其中，第一图像中的像素点标识为“1”，第二图像中低像素点标识为“2”，第三图像中的像素点标识为“3”，第四图像中的像素点标识为“4”。
若4张图像中所有区域均重叠，则不移动4张图像，此时的图像即为如图11e所示的原始图像，该原始图像为16*16像素点的图像，由于4张图像为4个不同检测区域的图像，原始图像中相邻的像素点来自不同图像的像素点，也就来自于不同的区域，此时原始图像为模糊不清的图像。
若将4张图像中的部分区域进行重叠，则移动4张图像中至少一张图像，使4张图像中部分区域重叠。
例如，若将图11a至图11d中4张图像中的虚线框内的区域进行重叠，则重构图像如图11f所示，该重构图像为16*16像素点的图像。可选地，将第一图像的像素点位置保持不变，将第二图像向右移动一个图像像素点，使第一图像和第二图像的虚线框区域重叠，然后将重叠区域处第一图像的像素点和第二图像的像素点穿插作为重构图像中的像素点。同样的，将第三图像向下移动一个图像像素点，第四图像向右以及向下均分别移动一个图像像素点，使第三图像和第四图像中的虚线框区域与第一图像、第二图像的虚线框区域重叠，并且将重叠区域处第三图像的像素点和第四图像的像素点穿插作为重构图像中的像素点。
应理解，移动多张图像的方式可以有多种方式，可以移动多张图像使多张图像的部分区域重叠，也可以移动多张图像中的部分图像，使多张图像的部分区域重叠，本申请实施例对移动多张图像的方式不做具体限定。
还应理解，当多张图像中的重叠图像区域为同一检测区域的图像时，重构图像重叠区域中相邻的图像像素点为检测区域上相同或相近位置点的图像，例如，图11f中每相邻的4个图像像素点“1”，“2”，“3”和“4”为检测区域上同一个位置点的图像时，此时的重构图像为目标重构图像，为图像质量最佳的重构图像，其对比度、信噪比最高，并且与多张图像的相似度也最高。
在本申请实施例中，处理单元330可以根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像。
具体地，所述重构图像的质量参数包括但不限于：重构图像的对比度、重构图像清晰程度，重构图像的信噪比或者重构图像与多张图像的相似度。
可选地，调整多张图像的移动距离可以为调整多张图像移动图像像素点的数量。当所述多张图像的移动距离为N个图像像素点的距离时，可以根据重构图像的质量参数，调整所述N，以形成目标重构图像。
通过调整多张图像的移动像素点数的数量，在不同的移动方式下，得到多张图像在不同的重叠图像区域下的不同重构图像，不同重构图像的图像质量参数不同。具体地，不同的移动方式为多张图像中至少一张的移动方式发生变化。
可选地，在一种可能的实施方式中，目标重构图像为质量参数大于等于第一质量阈值的重构图像。
所述第一质量阈值包括但不限于：重构图像的第一对比度阈值、重构图像的第一清晰程度阈值，重构图像的第一信噪比阈值或者重构图像与多张图像的第一相似度阈值。
例如，通过设定所述重构图像的第一对比度阈值，调整一次或多次所述多张图像的移动距离，得到一张或多张重构图像，当重构图像的对比度大于等于设定的第一对比度阈值时，此时的重构图像为目标重构图像。可选地，该第一对比度阈值可以为100或者其它数值。
应理解，采用第一清晰程度阈值，第一信噪比阈值，或者第一相似度阈值中的一种或多种判断得到目标重构图像的方式和上述采用第一对比度阈值判断得到目标重构图像的方式相近，此处不再赘述。
可选地，在另一种可能的实施方式中，所述目标重构图像为质量参数最大的重构图像。
其中，所述质量参数最大包括但不限于对比度最大，清晰程度最大，信噪比最大或者与多张图像的相似度最大。
具体地，移动所述多张图像以组合形成为第一重构图像，并根据所述第一重构图像的质量参数，多次调整所述多张图像的移动距离，以形成多张第二重构图像，比较所述多张第二重构图像的质量参数以得到质量参数最大的所述目标重构图像。
例如，以第一移动距离移动所述多张图像，得到第一重构图像以及其质量参数，例如对比度，然后以第二移动距离移动所述多张图像，得到第二重构图像以及其质量参数，将第二重构图像的质量参数与第一重构图像的质量参数比较，根据比较结果、第一移动距离以及第二移动距离得到第三移动距离，以第三移动距离再次移动所述多张图像，得到第二张第二重构图像，按照上述方法重复进行，得到多张第二重构图像，将多张第二图像的质量参数进行比较，得到质量参数最大的重构图像为目标重构图像。
可选地，当显示屏上设置如图6a所示的明暗条纹相间图案时，本申请实施例中的4张图像可以与图6c至图6f所示的4张图像相同，且包括同一条纹区域的图像。移动4张图像重构得到的目标重构图像可以与图6g相同，为一张清晰的条纹图像，此时该目标重构图像的对比度、信噪比最大、清晰程度最优，与4张图像中任意一张图像的相似度最高，因而图像质量最佳。
可选地，当显示屏上设置如图12a所示的点状图案，且该点状图案位于重叠检测区域上时，本申请实施例中的4张图像如图12b至图12e所示，4张图像中均包括点状图案，其中，在第一图像中点状图案位于图像中心点的左上方，在第二图像中点状图案位于图像中心点的右上方，在第三图像中点状图案位于图像中心点的左下方，在第四图像中点状图案位于图像中心点的右下方。将4张图像进行重叠，以得到如图12f中的目标重构图像，其中，该目标重构图像中的点状图像的直径最小，图像质量最佳。
可选地，当显示屏上设置人体手指时，本申请实施例中的4张图像可以与图6a至图6f所示的明暗相间的4张条纹图像相似，差别在于，该4张条纹图像与手指中的指纹嵴和指纹峪相对应，可以呈现与指纹图形相对应的图像。因而，人体手指对应的目标重构图像也可以与图6g中的条纹图像近似，为一张清晰的指纹图像。
此外，当形成目标重构图像时，此时多张图像的移动距离为目标移动距离，可以将该多张图像的目标移动距离存储记录于指纹检测装置30中，或者存储记录于所述指纹检测装置30所在的电子装备中，特别地，可以存储在所述指纹检测装置30或者电子设备的存储单元，例如存储器中。
值得说明的是，在所述指纹检测装置30中，得到目标重构图像的多张图像的目标移动距离与所述检测区域与所述指纹检测装置30的距离相关，换言之，当所述检测区域与所述指纹检测装置30在垂直方向上的距离为第一距离时，将所述多张图像移动第一移动距离，组合重构得到质量参数最大或者大于第一质量参数的目标重构图像，若第一距离保持不变，则得到目标重构图像的目标移动距离不变，若第一距离发生变化，则得到目标重构图像的目标移动距离也随之发生变化。
若当指纹检测装置30所在的电子设备发生振动，造成指纹检测装置30与显示屏之间的垂直距离发生变化时，则需要调整多张图像的移动距离以得到目标重构图像，得到新的目标移动距离。
可选地，图13示出了另一种指纹检测装置30的示意性框图。
如图13所示，所述指纹检测装置30还可以包括存储单元340，用于存储至少一张质量参数小于等于第二质量阈值的基准重构图像。
可选地，该存储单元340还可以存储上述多张图像的目标移动距离。
若重构图像的质量参数小于等于基准重构图像的质量参数，则所述处理单元330用于根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像。
在本申请实施例中，所述第二质量阈值包括但不限于：重构图像的第二对比度阈值、重构图像的第二清晰程度阈值，重构图像的第二信噪比阈值或者重构图像与多张图像的第二相似度阈值。
例如，通过设定重构图像的第二对比度阈值，当重构图像的对比度小于等于设定的第二对比度阈值时，此时需要根据重构图像的质量参数，开始调整所述多张图像的移动距离。当重构图像的对比度大于设定的第二对比度阈值时，则不需要调整所述多张图像的移动距离。可选地，该第二对比度阈值可以为50或者其它数值。
应理解，采用第二清晰程度阈值，第二信噪比阈值，或者第二相似度阈值中的二种或多种判断是否需要调整多张图像的移动距离的方式和上述采用第二对比度阈值判断是否需要调整多张图像的移动距离的方式相近，此处不再赘述。
可选地，所述指纹检测装置30所在的电子设备还可以包括加速度计，用于判断所述指纹检测装置30与所述显示屏之间的垂直距离是否发生变化，若发生变化，则所述处理单元330用于根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像中至少一张图像的移动距离，以形成目标重构图像。
具体地，当加速度计判断指纹检测装置30与所述显示屏之间的垂直距离是否发生变化时，发送第一消息给所述处理单元330，所述处理单元330响应于所述第一消息，根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像。
上述实施例主要针对指纹检测装置30的检测区域位于显示屏表面的情况进行了详细的说明，上述实施例可以应用于指纹检测装置30或者指纹检测装置30所在的电子设备在用户手中使用阶段，也可以应用于出厂校准阶段。在电子设备的振动造成指纹检测装置发生位移，或者出厂的安装距离公差大时，可以针对不同的指纹检测装置的位置，调整多张图像的移动距离，使得可以得到清晰的、质量最佳的目标重构图像。
除了指纹检测装置30的检测区域可以位于显示屏表面外，所述检测区域还可以位于显示屏的发光层。主要可以应用于指纹检测装置30的出厂校准阶段。
在该情况下，所述多个方向的光信号为来自多个检测区域的光信号，所述多个检测区域上同样包括重叠检测区域，所述重叠检测区域上可以设置点状图案或者明暗相间的条纹图案等其它图案，所述多张图像均包括点状图像或者明暗相间的条纹图像。
可选地，所述点状图案可以为点亮发光层中的一个像素形成的点状图案，例如，点亮一个绿色像素形成的绿色点状图案。同样，所述明暗相间的条纹图案也可以为间隔点亮发光层中的多行或者多列像素形成的条纹图案。
应理解，在本申请实施例中，所述多张图像同样对应于多个方向的光信号，在本申请实施例中多张图像的形成过程以及多张图像的处理过程可以参考上述申请实施例中的相关描述，此处不再赘述。
应当说明的是，在本申请实施例中，根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，形成目标重构图像时，得到的是第一目标移动距离，该第一目标移动距离不等于上述申请实施例中，检测区域位于显示屏表面时，得到的目标移动距离。
在本申请实施例中，需要根据第一目标移动距离以及显示屏中发光层距离显示屏表面的距离计算得到目标移动距离，并将该目标移动距离存储记录于所述指纹检测装置中。
图14示出了一个方向的光信号对应的一张图像的移动距离与显示屏位置关系示意图。
如图14所示，显示屏120中发光层121与显示屏表面距离为h。当检测区域位于发光层121时，发光层121点亮一个像素1211，其它像素均未点亮，例如图中像素1222未被点亮，该点亮像素1211发出的第一方向的光信号被指纹检测装置30的像素阵列接收，得到一张第一图像，该第一方向的光信号与垂直方向的夹角为θ。
由于第一方向的光信号为倾斜方向的光信号，若将第一图像中对应于点亮像素的图像移动至点亮像素的下方，则需要将图像移动的第一目标移动距离为D1。
当检测区域位于显示屏表面时，上述点亮像素对应的第一方向的光信号来源自第一检测区域301，若将第一图像中对应于第一检测区域301的图像移动至第一检测区域301的下方，则需要将图像移动的目标移动距离为D3。
因此，由图中可以看出，D3＝D1+D2，其中，D2＝h*tanθ。
在本申请实施例中，目标移动距离为D3，可以将该目标移动距离D3存储记录于指纹检测装置30或电子设备的存储单元中。
该目标移动距离为第一目标移动距离D1与第二目标移动距离D2之和；其中，所述第一目标移动距离D1为形成所述目标重构图像时，所述多张图像中每张图像的移动距离；
所述第二目标移动距离D2为根据所述显示屏的表面至所述显示屏的发光层之间的垂直距离计算得到的移动距离。
可选地，还可以将D3对应的图像的像素点个数N3存储记录于存储单元中。具体地，若一张图像中相邻的两个像素点的距离为w，则D1对应的图像的像素点个数N1＝D1/w，D2对应的图像的像素点个数N2＝D2/w＝h*tanθ/w，N3＝N1+N2。
采用上述实施方式在指纹检测装置出厂阶段，针对不同的安装距离，可以方便的通过点亮发光层中的像素，来进行调整多张图像得到第一目标移动距离，通过进一步的计算得到实际的目标移动距离，采用该方式在生产阶段可以更加便捷的进行调整得到目标移动距离。
可选地，所述处理单元330还可以对像素阵列得到的多张原始图像进行至少一次的上采样(Up-sampling)，得到上采样后的所述多张图像。换言之，所述多张图像中每张图像的图像像素点数大于所述多组像素中每组像素的像素数。
例如，所述4组像素中的4组像素包括100*100的像素，得到4张100*100的原始图像，处理单元330将4张100*100像素的图像经过上采样后，将4张原始图像放大为120*120像素的4张上采样后的图像，对4张上采样后的图像进行组合形成重构图像，并基于该上采样后的图像进行调整移动距离，得到目标重构图像。
可选地，在本申请实施例中，可以采用最近邻插值，双线性插值，均值插值，中值插值等方法进行上采样，即在原有图像像素的基础上在像素点之间采用合适的插值算法插入新的元素，具体的上采样方法可以参考现有相关技术中的图像上采样方法，此处不再赘述。
采用上采样后的多张图像进行组合形成重构图像，并且调整上采样后的多张的移动距离得到目标重构图像，能够提高移动组合的精度，提高目标重构图像的清晰度。
上文结合图7至图14，详细描述了本申请的指纹检测装置的实施例，下文结合图15至图21，详细描述本申请的指纹检测方法的实施例，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。
具体地，一种指纹检测方法300包括：
S310：接收多个方向的光信号以得到多张图像，所述多个方向的光信号为经过所述显示屏上方的手指反射或散射，并经过光学组件光路引导后的多个特定方向的光信号。
可选地，所述多张图像为像素阵列中的多组像素分别接收多个方向的光信号以得到的图像；
其中，所述多张图像用于移动以组合形成为一张重构图像，并用于根据所述重构图像的质量参数，调整移动距离，以形成目标重构图像，所述目标重构图像为所述手指的指纹图像，用于进行指纹识别。
可选地，该指纹检测方法300中步骤S310可以对应于指纹检测装置30中的像素阵列320作为执行主体执行的方法。
可选地，图15是根据本申请实施例的指纹检测方法300的示意性流程图。
如图15所示，所述指纹检测方法300还包括：
S320：移动所述多张图像以组合形成为一张重构图像；
S340：根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像。
可选地，该指纹检测方法300中步骤S320和步骤S340可以对应于指纹检测装置中的处理单元330作为执行主体执行的方法。
可选地，该指纹检测方法300中步骤S320和步骤S340还可以对应于指纹检测装置所在的电子设备中的处理器，例如主控芯片作为执行主体执行的方法。
可选地，所述多张图像中的一张图像为所述多组像素中的一组像素接收所述多个方向中一个方向的光信号以得到的图像。
可选地，所述多组像素中每组像素的像素数量相等。
可选地，所述多组像素包括第一组像素，所述第一组像素中的多个第一像素彼此互不相邻，且所述第一组像素中的多个第一像素与所述多组像素中除所述第一组像素外的其它像素相邻。
可选地，所述多组像素中的每一组像素在所述多组像素中的排列方式相同。
可选地，所述多组像素为4组像素，所述多个方向的光信号为4个方向的光信号，所述多张图像为4张图像。
图16示出了另一种指纹检测方法300的示意性流程图。
如图16所示，所述步骤S320可以包括：
S321：移动所述多张图像在二维平面中X方向和/或Y方向N个图像像素点的距离，以组合形成为一张重构图像，其中，N为正整数。
所述步骤S340可以包括：
S341：根据所述重构图像的质量参数，调整所述N，以形成目标重构图像。
可选地，所述步骤S321具体的实施方式可以包括：
移动所述多张图像在二维平面中X方向和/或Y方向N个图像像素点的距离，得到重叠图像区域，将所述多张图像中位于所述重叠图像区域的图像像素点依次穿插作为所述重构图像的像素点以形成所述重构图像。
可选地，所述重构图像的像素点数量为所述多张图像的像素点数量之和。
可选地，所述多张图像中每张图像的多个图像像素点在所述重构图像中的相对位置关系与在所述每张图像中的相对位置关系相同。
可选地，所述重构图像的质量参数包括：对比度、清晰程度、信噪比或者相似度。
可选地，所述目标重构图像为质量参数大于等于第一质量阈值的重构图像。
可选地，所述目标重构图像为质量参数最大的重构图像。
图17示出了另一种指纹检测方法300的示意性流程图。
如图17所示，所述步骤S320可以包括：
S322：移动所述多张图像以组合形成为第一重构图像；
所述步骤S340可以包括：
S342：根据所述第一重构图像的质量参数，多次调整所述多张图像的移动距离，以形成多张第二重构图像；
S343：比较所述多张第二重构图像的质量参数以得到质量参数最大的所述目标重构图像。
可选地，所述多个方向的光信号为来自多个第一检测区域的光信号，所述多张图像为多个第一检测区域的图像，其中，所述多个第一检测区域设置于显示屏表面，所述多个第一检测区域中包括第一重叠检测区域。
可选地，所述第一重叠检测区域上设置点状图案、明暗相间的条纹图案或者人体手指。
可选地，形成的所述目标重构图像为所述第一重叠检测区域的清晰图像。
图18示出了另一种指纹检测方法300的示意性流程图。
如图18所示，所述指纹检测方法300还包括：
S331：存储至少一张质量参数小于等于第二质量阈值的基准重构图像。
所述步骤S340可以包括：
S344：比较所述重构图像与所述基准重构图像的质量参数，若所述重构图像的质量参数小于等于所述基准重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成所述目标重构图像。
S350：形成所述目标重构图像时，存储所述多张图像的移动距离。
图19示出了另一种指纹检测方法300的示意性流程图。
如图19所示，所述指纹检测方法300还包括：
S332：接收所述电子设备的加速度计在所述指纹检测装置与所述显示屏之间的垂直距离发生变化时发送的第一消息。
所述步骤S340可以包括：
S345：响应于所述第一消息，根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像。
S350：形成所述目标重构图像时，存储所述多张图像的移动距离。
可选地，所述多个方向的光信号为来自多个第二检测区域的光信号，所述多张图像为多个第二检测区域的图像，其中，所述多个第二检测区域设置于显示屏内部的发光层，所述多个第二检测区域中包括第二重叠检测区域；
所述第二重叠检测区域上设置点状图案、或者明暗相间的条纹图案。
图20示出了另一种指纹检测方法300的示意性流程图。
如图20所示，所述指纹检测方法300还包括：
S360：存储多张图像的目标移动距离；
其中，所述目标移动距离为第一目标移动距离与第二目标移动距离之和；
所述第一目标移动距离为形成所述目标重构图像时，所述多张图像中每张图像的移动距离；
所述第二目标移动距离为根据所述显示屏的表面至所述显示屏的发光层之间的垂直距离计算得到的移动距离。
图21示出了另一种指纹检测方法300的示意性流程图。
如图21所示，所述步骤S310包括：
S311：接收所述多个方向的光信号，以形成多张原始图像，对所述多张原始图像进行至少一次上采样，形成所述多张图像。
图22示出了另一种指纹检测方法300的示意性流程图。
如图22所示，所述指纹检测方法300还包括：
S370：接收经过显示屏上方的手指反射或散射后的光信号，并将该光信号引导形成为多个方向的光信号。
可选地，将经过所述手指反射或散射后的光信号汇聚并传输至多个特定方向的导光通道，以形成所述多个方向的光信号。
其中，可以通过光学组件中的微透镜阵列以及至少一层阻光层形成上述多个方向的光信号。
本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括显示屏以及上述本申请实施例的指纹检测装置，其中，所述指纹检测的装置设置于所述显示屏下方，以实现屏下光学指纹检测。
该电子设备可以为任何具有显示屏的电子设备。
显示屏可以采用以上描述中的显示屏，例如OLED显示屏或其他显示屏，显示屏的相关说明可以参考以上描述中关于显示屏的描述，为了简洁，在此不再赘述。
应理解，本申请实施例的处理器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 SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable 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检测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15-图21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15-图21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15-图21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，应所述理解到，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所述技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，所述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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (55)

1.一种指纹检测装置，用于设置于电子设备的显示屏下方，其特征在于，包括：
像素阵列，包括多组像素，所述多组像素用于分别接收多个方向的光信号以得到多张图像，所述多个方向的光信号为经过所述显示屏上方的手指反射或散射，并经过光学组件光路引导后的多个特定方向的光信号；
处理单元，用于移动所述多张图像以组合形成为一张重构图像，并根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像，所述目标重构图像为所述手指的指纹图像，用于进行指纹识别。
2.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置还包括：
所述光学组件，用于接收经过所述手指反射或散射的光信号，形成所述多个方向的光信号，并将所述多个方向的光信号传输至所述像素阵列。
3.根据权利要求1或2所述的指纹检测装置，其特征在于，所述光学组件包括：
至少一个挡光层，设置在所述像素阵列上方，用于形成多个方向的导光通道，以通过所述多个方向的光信号传输至所述像素阵列；
微透镜阵列，设置在所述至少一个挡光层上方，用于汇聚传输所述多个方向的光信号至所述多个方向的导光通道中。
4.根据权利要求3所述的指纹检测装置，其特征在于，所述微透镜阵列设置在所述显示屏的下方，且包括多个微透镜；
所述至少一个挡光层，形成有所述多个微透镜中的每个微透镜对应的所述多个方向的导光通道，所述每个微透镜对应的多个方向的导光通道的底部分别延伸至相邻的多个微透镜的下方；
其中，所述每个微透镜对应的多个方向的导光通道中的每个导光通道的下方设置有一个所述像素阵列中的像素；所述每个微透镜的下方设置有多个像素，所述多个像素分别用于接收经由相邻的多个微透镜汇聚的并通过对应的导光通道传输的所述多个方向的光信号。
5.根据权利要求3所述的指纹检测装置，其特征在于，所述微透镜阵列设置在所述显示屏的下方，且包括多个微透镜；
所述至少一个挡光层，形成有所述多个微透镜中的每个微透镜对应的所述多个方向的导光通道，所述每个微透镜对应的多个方向的导光通道的底部位于当前微透镜的下方；
其中，所述每个微透镜对应的多个方向的导光通道中的每个导光通道的下方设置有一个所述像素阵列中的像素；所述每个微透镜的下方设置有多个像素，所述多个像素分别用于接收经由当前微透镜汇聚的并通过对应的导光通道传输的所述多个方向的光信号。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多组像素中的一组像素用于接收所述多个方向中一个方向的光信号得到所述多张图像中的一张图像。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多组像素中每组像素的像素数量相等。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多组像素包括第一组像素，所述第一组像素中的多个第一像素彼此互不相邻，且所述第一组像素中的多个第一像素与所述多组像素中除所述第一组像素外的其它像素相邻。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多组像素中的每一组像素在所述多组像素中的排列方式相同。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多组像素为4组像素，所述多个方向的光信号为4个方向的光信号，所述多张图像为4张图像。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述处理单元用于：
移动所述多张图像在二维平面中X方向和/或Y方向N个图像像素点的距离，以组合形成为一张重构图像，其中，N为正整数。
12.根据权利要求11所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多张图像的移动距离为N个图像像素点的距离，所述处理单元用于：
根据所述重构图像的质量参数，调整所述N，以形成目标重构图像。
13.根据权利要求11或12所述的指纹检测装置，其特征在于，所述处理单元用于：
移动所述多张图像在二维平面中X方向和/或Y方向N个图像像素点的距离，得到重叠图像区域，将所述多张图像中位于所述重叠图像区域的图像像素点依次穿插作为所述重构图像的像素点以形成所述重构图像。
14.根据权利要求13所述的指纹检测装置，其特征在于，所述重构图像的像素点数量为所述多张图像的像素点数量之和。
15.根据权利要求13或14所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多张图像中每张图像的多个图像像素点在所述重构图像中的相对位置关系与在所述每张图像中的相对位置关系相同。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述重构图像的质量参数包括：对比度、清晰程度、信噪比或者相似度。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述目标重构图像为质量参数大于等于第一质量阈值的重构图像。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述目标重构图像为质量参数最大的重构图像。
19.根据权利要求18所述的指纹检测装置，其特征在于，所述处理单元用于：
移动所述多张图像以组合形成为第一重构图像，并根据所述第一重构图像的质量参数，多次调整所述多张图像的移动距离，以形成多张第二重构图像，比较所述多张第二重构图像的质量参数以得到质量参数最大的所述目标重构图像。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多个方向的光信号为来自多个第一检测区域的光信号，所述多张图像为多个第一检测区域的图像，其中，所述多个第一检测区域设置于显示屏表面，所述多个第一检测区域中包括第一重叠检测区域。
21.根据权利要求20所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一重叠检测区域上设置点状图案、明暗相间的条纹图案或者人体手指。
22.根据权利要求21所述的指纹检测装置，其特征在于，形成的所述目标重构图像为所述第一重叠检测区域的清晰图像。
23.根据权利要求16-22中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置还包括：
存储单元，用于存储至少一张质量参数小于等于第二质量阈值的基准重构图像；
所述处理单元还用于：比较所述重构图像与所述基准重构图像的质量参数，若所述重构图像的质量参数小于等于所述基准重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成所述目标重构图像。
24.根据权利要求23所述的指纹检测装置，其特征在于，形成所述目标重构图像时，所述多张图像的移动距离为目标移动距离；
所述存储单元还用于：存储所述多张图像的目标移动距离。
25.根据权利要求16-24中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
接收所述电子设备的加速度计在所述指纹检测装置与所述显示屏之间的垂直距离发生变化时发送的第一消息，响应于所述第一消息，根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像。
26.根据权利要求1-19中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多个方向的光信号为来自多个第二检测区域的光信号，所述多张图像为多个第二检测区域的图像，其中，所述多个第二检测区域设置于显示屏内部的发光层，所述多个第二检测区域中包括第二重叠检测区域；
所述第二重叠检测区域上设置点状图案、或者明暗相间的条纹图案。
27.根据权利要求26所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置还包括：
存储单元，用于存储多张图像的目标移动距离；
其中，所述目标移动距离为第一目标移动距离与第二目标移动距离之和；
所述第一目标移动距离为形成所述目标重构图像时，所述多张图像中每张图像的移动距离；
所述第二目标移动距离为根据所述显示屏的表面至所述显示屏的发光层之间的垂直距离计算得到的移动距离。
28.根据权利要求1-27中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述多组像素用于：分别接收所述多个方向的光信号以得到多张原始图像；
所述处理单元还用于：对所述多张原始图像进行至少一次上采样，形成所述多张图像。
29.一种指纹检测方法，适用于设置在显示屏下方的指纹检测装置，其特征在于：
接收多个方向的光信号以得到多张图像，所述多个方向的光信号为经过所述显示屏上方的手指反射或散射，并经过光学组件光路引导后的多个特定方向的光信号；
其中，所述多张图像用于移动以组合形成为一张重构图像，并用于根据所述重构图像的质量参数，调整移动距离，以形成目标重构图像，所述目标重构图像为所述手指的指纹图像，用于进行指纹识别。
30.根据权利要求29所述的指纹检测方法，其特征在于，所述指纹检测装置包括像素阵列，所述像素阵列包括多组像素；
所述多张图像为所述像素阵列中的多组像素分别接收多个方向的光信号以得到的图像；
所述多张图像中的一张图像为所述多组像素中的一组像素接收所述多个方向中一个方向的光信号以得到的图像。
31.根据权利要求29或30所述的指纹检测方法，其特征在于，所述指纹检测方法还包括：
接收经过所述显示屏上方的手指反射或散射后的光信号；
将经过所述显示屏上方的手指反射或散射后的光信号引导形成为所述多个方向的光信号。
32.根据权利要求31所述的指纹检测方法，其特征在于，所述将经过所述显示屏上方的手指反射或散射后的光信号引导形成为所述多个方向的光信号，包括：
将经过所述手指反射或散射后的光信号汇聚并传输至多个特定方向的导光通道，以形成所述多个方向的光信号。
33.根据权利要求30-32中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述多组像素中每组像素的像素数量相等。
34.根据权利要求30-33中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述多组像素包括第一组像素，所述第一组像素中的多个第一像素彼此互不相邻，且所述第一组像素中的多个第一像素与所述多组像素中除所述第一组像素外的其它像素相邻。
35.根据权利要求30-34中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述多组像素中的每一组像素在所述多组像素中的排列方式相同。
36.根据权利要求30-35中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述多组像素为4组像素，所述多个方向的光信号为4个方向的光信号，所述多张图像为4张图像。
37.根据权利要求29-36中任一项所述的指纹检测方法，所述多张图像用于移动以组合形成为一张重构图像，包括：
所述多张图像用于在二维平面中X方向和/或Y方向移动N个图像像素点的距离，以组合形成为一张重构图像，其中，N为正整数。
38.根据权利要求37所述的指纹检测方法，其特征在于，所述多张图像的移动距离为N个图像像素点的距离，所述根据所述重构图像的质量参数，调整移动距离，以形成目标重构图像，包括：
根据所述重构图像的质量参数，调整所述N，以形成目标重构图像。
39.根据权利要求37或38所述的指纹检测方法，其特征在于，所述多张图像用于移动以组合形成为一张重构图像，包括：
所述多张图像用于在二维平面中X方向和/或Y方向移动N个图像像素点的距离，得到重叠图像区域，将所述多张图像中位于所述重叠图像区域的图像像素点依次穿插作为所述重构图像的像素点以形成所述重构图像。
40.根据权利要求39所述的指纹检测方法，其特征在于，所述重构图像的像素点数量为所述多张图像的像素点数量之和。
41.根据权利要求39或40所述的指纹检测方法，其特征在于，所述多张图像中每张图像的多个图像像素点在所述重构图像中的相对位置关系与在所述每张图像中的相对位置关系相同。
42.根据权利要求29-41中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述重构图像的质量参数包括：对比度、清晰程度、信噪比或者相似度。
43.根据权利要求29-42中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述目标重构图像为质量参数大于等于第一质量阈值的重构图像。
44.根据权利要求29-43中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述目标重构图像为质量参数最大的重构图像。
45.根据权利要求44所述的指纹检测方法，其特征在于，所述指纹检测方法还包括：
移动所述多张图像以组合形成为第一重构图像，并根据所述第一重构图像的质量参数，多次调整所述多张图像的移动距离，以形成多张第二重构图像，比较所述多张第二重构图像的质量参数以得到质量参数最大的所述目标重构图像。
46.根据权利要求29-45中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述多个方向的光信号为来自多个第一检测区域的光信号，所述多张图像为多个第一检测区域的图像，其中，所述多个第一检测区域设置于显示屏表面，所述多个第一检测区域中包括第一重叠检测区域。
47.根据权利要求46所述的指纹检测方法，其特征在于，所述第一重叠检测区域上设置点状图案、明暗相间的条纹图案或者人体手指。
48.根据权利要求47所述的指纹检测方法，其特征在于，形成的所述目标重构图像为所述第一重叠检测区域的清晰图像。
49.根据权利要求42-48中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述指纹检测方法还包括：
存储至少一张质量参数小于等于第二质量阈值的基准重构图像；
比较所述重构图像与所述基准重构图像的质量参数，若所述重构图像的质量参数小于等于所述基准重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成所述目标重构图像。
50.根据权利要求49所述的指纹检测方法，其特征在于，形成所述目标重构图像时，所述指纹检测方法还包括：
存储所述多张图像的移动距离。
51.根据权利要求42-50中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述指纹检测方法还包括：
接收所述电子设备的加速度计在所述指纹检测装置与所述显示屏之间的垂直距离发生变化时发送的第一消息；
响应于所述第一消息，根据所述重构图像的质量参数，调整所述多张图像的移动距离，以形成目标重构图像。
52.根据权利要求29-45中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述多个方向的光信号为来自多个第二检测区域的光信号，所述多张图像为多个第二检测区域的图像，其中，所述多个第二检测区域设置于显示屏内部的发光层，所述多个第二检测区域中包括第二重叠检测区域；
所述第二重叠检测区域上设置点状图案、或者明暗相间的条纹图案。
53.根据权利要求52所述的指纹检测方法，其特征在于，所述指纹检测方法还包括：
存储多张图像的目标移动距离；
其中，所述目标移动距离为第一目标移动距离与第二目标移动距离之和；
所述第一目标移动距离为形成所述目标重构图像时，所述多张图像中每张图像的移动距离；
所述第二目标移动距离为根据所述显示屏的表面至所述显示屏的发光层之间的垂直距离计算得到的移动距离。
54.根据权利要求29-53中任一项所述的指纹检测方法，其特征在于，所述接收多个方向的光信号以得到多张图像，包括：
接收所述多个方向的光信号，以形成多张原始图像；
对所述多张原始图像进行至少一次上采样，形成所述多张图像。
55.一种电子设备，其特征在于，包括：显示屏，
以及如权利要求1至28中任一项所述指纹检测装置；
其中，所述指纹检测装置设置于所述显示屏下方。
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