CN111222386A - 指纹采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种指纹采集方法及装置，其中所述指纹采集方法包括：按照预设时序点亮显示面板上的多个光源区域的像素点，每个光源区域包括显示面板上的一个或多个像素点，所述多个光源区域具有同时被点亮的第一时间段和均不被点亮的第二时间段；控制光电传感模块在第一时间段采集第一光信号，在第二时间段采集第二光信号，第一光信号包括所述多个光源区域发射的光经透光盖板反射形成的反射光信号；根据光电传感模块采集的第二光信号对其采集的第一光信号作修正；其中显示面板和光电传感模块设置于透光盖板的同一侧。本发明实施例的指纹采集方法及装置能够实时地对其采集的信号光作修正、消除环境光的影响，提高采集的指纹图像的信噪比。

Description

指纹采集方法及装置

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹采集方法及装置。

背景技术

指纹成像识别技术是通过发射源向指纹发射检测信号、然后利用传感器采集受指纹调制的检测信号，再对采集的信号进行数据处理，从而获取指纹图像。由于人体指纹的唯一性，指纹成像识别技术已经广泛应用于各个领域。例如安检领域、门禁系统、或个人电脑和手机等设备的解锁。

指纹成像识别技术的实现方式有多种，例如光学成像、电容成像、或超声波成像等。相对而言，光学指纹成像识别技术因其效果好、易实现、成本低等优势逐渐成为主流技术。

在光学指纹识别技术中，环境光的存在会给采集的指纹图像带来巨大的背景信号，降低采集的指纹数据的信噪比。

发明内容

为了消除环境光的影响、进一步提高采集的指纹图像的信噪比，本发明实施例提供一种指纹采集方法，包括：按照预设时序点亮显示面板上的多个光源区域的像素点，每个光源区域包括所述显示面板上的一个或多个像素点，所述多个光源区域具有同时被点亮的第一时间段和均不被点亮的第二时间段；控制光电传感模块在所述第一时间段采集第一光信号，在所述第二时间段采集第二光信号，所述第一光信号包括所述多个光源区域发射的光经透光盖板反射形成的反射光信号；根据所述光电传感模块采集的第二光信号对其采集的第一光信号作修正；其中，所述显示面板和所述光电传感模块设置于所述透光盖板的同一侧。

可选地，按照预设时序点亮显示面板上的多个光源区域的像素点包括：按照预设时序周期性地点亮每个光源区域的像素点，每个光源区域相邻两次被点亮的时间间隔为一个点亮周期，每个光源区域的一个点亮周期包括该光源区域发光的第三时间段和该光源区域不发光的第四时间段，所述第三时间段包括所述第一时间段，所述第四时间段包括所述第二时间段。

可选地，控制所述光电传感模块在所述第一时间段采集第一光信号，在所述第二时间段采集第二光信号包括：控制所述光电传感模块在所述光源区域的每个点亮周期的第一时间段采集第一光信号、以及在所述光源区域的每个点亮周期的第二时间段采集第二光信号。

可选地，所述光电传感模块相邻两次采集第一光信号的时间间隔为一个采集周期，每个采集周期至少包括所述第一时间段和所述第二时间段，根据所述光电传感模块采集的第二光信号对其采集的第一光信号作修正包括：根据所述光电传感模块在每个采集周期内采集的第二光信号对其在同一采集周期内采集的第一光信号作修正。

可选地，所述第一时间段占所述第三时间段的10％至90％，所述第二时间段占所述第四时间段的10％至90％。

可选地，所述第三时间段与所述第四时间段的比值范围是1:1至5:1。

可选地，所述光源区域的点亮频率为10Hz至60Hz。

可选地，根据所述光电传感模块在每个采集周期内采集的第二光信号对其在同一采集周期内采集的第一光信号作修正包括：通过差分方法将所述第二光信号从所述第一光信号中扣除。

可选地，所述光电传感模块的采集周期等于所述光源区域的点亮周期。

可选地，所述第一时间段和所述第二时间段的范围均为5ms至45ms。

可选地，所述指纹采集方法还包括：间隔预设时间后，对所述多个光源区域进行位置偏移；再次重复点亮所述多个光源区域的像素点、控制所述光电传感模块采集所述第一光信号和第二光信号、以及根据所述第二光信号对第一光信号作修正的步骤。

相应地，本发明实施例还提供一种所述指纹采集装置，包括：透光盖板，具有用于接触指纹的表面；显示面板，包括像素点阵列；光电传感模块，适于接收和检测光信号；驱动模块，适于：按照预设时序点亮显示面板上的多个光源区域的像素点，每个光源区域包括所述显示面板上的一个或多个像素点，所述多个光源区域具有同时被点亮的第一时间段和均不被点亮的第二时间段；控制所述光电传感模块在所述第一时间段采集第一光信号，在所述第二时间段采集第二光信号，所述第一光信号包括所述多个光源区域发射的光经透光盖板反射形成的反射光信号；以及处理模块，适于根据所述光电传感模块采集的第二光信号对所述光电传感模块采集的第一光信号作修正；其中，所述显示面板和所述光电传感模块设置于所述透光盖板的同一侧。

可选地，所述驱动模块适于按照预设时序周期性地点亮每个光源区域的像素点，每个光源区域相邻两次发光的时间间隔为一个点亮周期，每个光源区域的一个点亮周期包括该光源区域发光的第三时间段和该光源区域不发光的第四时间段，所述第三时间段包括所述第一时间段，所述第四时间段包括第二时间段。

可选地，所述驱动模块适于控制所述光电传感模块在所述光源区域的每个点亮周期的第一时间段采集第一光信号、以及在所述光源区域的每个点亮周期的第二时间段采集第二光信号。

可选地，所述光电传感模块相邻两次采集第一光信号的时间间隔为一个采集周期，每个采集周期至少包括所述第一时间段和所述第二时间段，所述处理模块适于：根据所述光电传感模块在每个采集周期内采集的第二光信号对其在同一采集周期内采集的第一光信号作修正。

可选地，所述第一时间段占所述第三时间段的10％至90％，所述第二时间段占所述第四时间段的10％至90％。

可选地，所述第三时间段与所述第四时间段的比值范围是1:1至5:1。

可选地，所述光源区域的点亮频率为10Hz至60Hz。

可选地，所述处理模块根据所述光电传感模块在每个采集周期内采集的第二光信号对其在同一采集周期内采集的第一光信号作修正包括：所述处理模块通过差分方法将所述第二光信号从所述第一光信号中扣除。

可选地，所述光电传感模块的采集周期等于所述光源区域的点亮周期。

可选地，所述第一时间段和所述第二时间段的范围均为5ms至45ms。

可选地，所述驱动模块还适于：间隔预设时间后，对所述多个光源区域进行位置偏移；再次重复点亮所述多个光源区域的像素点、以及控制所述光电传感模块采集所述第一光信号和第二光信号的步骤；所述处理模块还适于根据所述多个光源区域位置偏移后所述光电传感模块采集的第二光信号对所述光电传感模块采集的第一光信号作修正。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明实施例的指纹采集方法及装置，在所述显示面板的所有光源区域均被点亮的第一时间段，通过所述光电传感模块采集第一光信号，所述第一光信号既包括所述多个光源区域发射的光线经透光盖板反射形成的反射光信号，也包括环境光信号；而在所述显示面板的所有光源区域均不被点亮的第二时间段，通过所述光电传感模块采集的第二光信号仅包括环境光信号，根据所述光电传感模块采集的第二光信号对其采集的第一光信号作修正，能够消除环境光对采集的指纹图像的影响，从而提高信噪比。

进一步地，通过降低所述显示面板的光源区域的点亮频率，使得所述光电传感器有足够的时间在所述第一时间段和第二时间段完成两次图像的采集。

进一步地，由于在同一采集周期内环境光几乎不会有变化，因此用所述光电传感模块在同一采集周期内采集的第二光信号对第一光信号作修正，能够确保所述第二光信号无限接近于所述第一光信号中真实包含的环境光，从而保证对所述第一光信号修正的有效性，提高采集的指纹图像的信噪比和准确性。

附图说明

图1是本发明一个实施例的指纹采集方法的流程图；

图2是本发明一个实施例的指纹采集方法的时序图；

图3是本发明另一个实施例的指纹采集方法的时序图；

图4是本发明一个实施例的指纹采集装置10的结构框图；

图5是本发明一个实施例的所述指纹采集装置10的剖面结构示意图；

图6是本发明一个实施例的显示面板12的多个光源区域12a的分布示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

参考图1，结合参考图2，图1是本发明一个实施例的指纹采集方法的流程图，图2是本发明一个实施例的指纹采集方法的时序图。在一些实施例中，所述指纹采集方法可以包括以下步骤：

执行步骤S11，按照预设时序点亮显示面板上的多个光源区域1～N的像素点，每个光源区域包括所述显示面板上的一个或多个像素点，所述多个光源区域具有同时被点亮的第一时间段t1和均不被点亮的第二时间段t2。

在一些实施例中，按照预设时序点亮显示面板上的多个光源区域的像素点包括：按照预设时序周期性地点亮每个光源区域的像素点，每个光源区域相邻两次被点亮的时间间隔为一个点亮周期T，每个光源区域的一个点亮周期包括该光源区域发光的第三时间段t3和该光源区域不发光的第四时间段t4。

如图2所示，所述多个光源区域1～N按照预设时序依次被点亮，每两个相邻被点亮的光源区域的发光时间(即第三时间段t3)之间有重叠。本发明实施例中，所述多个光源区域1～N的第三时间段t3之间具有共同的交集(即重叠时间段)，即所述第一时间段t1，在所述第一时间段t1，所述显示面板的所有光源区域同时发光。同样地，在时序上每相邻两个被点亮的光源区域的不发光时间(即第四时间段t4)之间也有重叠。本发明实施例中，所述多个光源区域1～N的第四时间段t4之间也有共同的交集，即所述第二时间段t2，在所述第二时间段t2，所述显示面板的所有光源区域均不发光。其中，每个光源区域的点亮周期的第三时间段t3包括所述第一时间段t1，每个光源区域的点亮周期的第四时间段t4包括所述第二时间段t2。

在一些实施例中，在点亮所述显示面板的多个光源区域的像素点前还包括：对与所述显示面板分辨率相同的矩阵进行赋值，将所述光源区域赋值为非零值，其他区域赋值为零，将赋值后的矩阵作为RGB信息生成显示图像；发送显示图像到所述显示面板。

在一些实施例中，所述多个光源区域在所述显示面板上的排列可以具有一定的拓扑结构，所述拓扑结构排列可以包括单点排列、多点排列、直线排列、平行线排列、圆环排列、虚线排列或平行虚线排列等。所述光源区域可以呈类圆形、矩形、菱形、三角形、直线、平行线、虚线、或平行虚线等。

在一些实施例中，所述光源区域的每个点亮周期T内，所述第一时间段t1可以占所述第三时间段t3的10％至90％，所述第二时间段t2可以占所述第四时间段t4的10％至90％。所述第一时间段t1的时长可以不等于所述第二时间段t2的时长。

在一些实施例中，所述光源区域的每个点亮周期T的第三时间段t3与第四时间段t4的比值范围，即每个光源区域的发光时间与不发光时间的比值范围是1:1至5:1。

在一些实施例中，每个光源区域的点亮频率范围可以是10Hz至60Hz。

执行步骤S13，控制光电传感模块在所述第一时间段t1采集第一光信号，在所述第二时间段t2采集第二光信号，所述第一光信号包括所述多个光源区域发射的光经透光盖板反射形成的反射光信号。其中，所述显示面板和所述光电传感模块设置于所述透光盖板的同一侧。

在一些实施例中，所述指纹采集方法包括：控制所述光电传感模块在所述光源区域的每个点亮周期T的第一时间段t1采集第一光信号、以及在所述光源区域的每个点亮周期的第二时间段t2采集第二光信号。

在一些实施例中，所述第一光信号包括所述多个光源区域的像素点发射的光信号经透光盖板反射后形成的全反射光信号。因为当显示面板的像素点发出的光线在所述透光盖板上表面的入射角小于全反射的临界角时，大部分光线会以折射的方式透过所述透光盖板，在所述光电传感器上探测不到明显的反射光线。

在所述光源区域的每个点亮周期T的第一时间段t1，所述显示面板上的多个光源区域的像素点同时被点亮，因此所述多个光源区域的像素点发射的光信号可以对透光盖板上的多个区域进行照亮，然后经过所述透光盖板的上表面全反射的光线(以下简称为“信号光S”)可以被光电传感器接收，从而采集到多个区域的指纹图像，提高了图像采集效率。为了避免所述多个区域的指纹成像之间的重叠，相邻两个光源区域的间距可以满足所述光线传感器采集到的光源全反射图像不接触、不重复的条件。

在一些实施中，每个光源区域包括多个像素点，以满足成像的照明亮度要求。

当处于非黑暗的环境中采集指纹时，不仅信号光S会进入所述光电传感器被接收，外界环境光N(如太阳光、照明灯光等)也会透过所述透光盖板进入所述光电传感器被接收，此时，所述光电传感器采集到的第一光信号包括所述信号光S与环境光N(即S+N)，尤其在一些环境光N较强的场合，所述光电传感器采集到的第一光信号中环境光的占比较大，会大幅度降低采集的指纹图像的信噪比。

在所述第二时间段t2，由于所述显示面板的多个光源区域的像素点均不被点亮，此时只有环境光N能够进入所述光电传感器被接收。

在一些实施例中，所述显示面板的每个光源区域被点亮的频率可以为20Hz，所述光电传感模块采集所述第一光信号和所述第二光信号的时间可以均为20ms，在20ms内所述光电传感模块能够完成其所有像素数据的采集。

需要说明的是，本发明实施例的所述显示面板的像素点的点亮频率不能过高，例如如果每个像素点的点亮频率为200Hz，那么像素点的每个点亮周期内允许所述光电传感模块采图的时间不超过2.5ms，所述光电传感模块难以完成整张图像的采集。现有的指纹采集方法，如果显示面板的像素点的点亮频率太高，光电传感器的采图时间远大于每个像素点的点亮周期，光电传感器需要连续在像素点的多个点亮周期内采集光信号，最后取平均值，因此无法实现本发明实施例的在像素点的一个点亮周期内分别采集所述第一光信号和所述第二光信号。

在一些实施例中，控制所述光电传感模块在所述第一时间段t1采集第一光信号，在所述第二时间段t2采集第二光信号，可以是控制所述光电传感模块在所述第一时间段t1采集其包含的所有感光像素感测的第一光信号，控制所述光电传感模块在所述第二时间段t2采集其所有感光像素感测的第二光信号。

在其它实施例中，也可以控制所述光电传感模块在所述第一时间段t1采集其部分感光像素感测的第一光信号，控制所述光电传感模块在所述第二时间段t2采集其部分感光像素感测的第二光信号。

需要说明的是，图2中所示的光电传感器的采集时序并非具体的输入于某个感光像素的驱动信号，而是示意性地说明了所述光电传感器整体上完成采图的时间与所述显示面板的多个光源区域的点亮时序之间的对应关系。

执行步骤S15，根据所述光电传感模块采集的第二光信号对其采集的第一光信号作修正。

在一些实施例中，所述光电传感模块相邻两次采集第一光信号的时间间隔为一个采集周期T，如图2所示，每个采集周期T至少包括所述第一时间段t1和所述第二时间段t2，根据所述光电传感模块采集的第二光信号对其采集的第一光信号作修正包括：根据所述光电传感模块在每个采集周期T内采集的第二光信号对其在同一采集周期T内采集的第一光信号作修正。

由于在同一采集周期内环境光几乎不会有变化，因此用同一采集周期内采集的第二光信号对第一光信号作修正，能够确保所述第二光信号无限接近于所述第一光信号中真实包含的环境光信号，从而保证对所述第一光信号修正的有效性，提高采集的指纹图像的信噪比和数据准确度。相比于光电传感器在连续多个像素点亮周期内采集光信号后，再统一采集一次环境光信号，以此修正之前采集的信号光的方案，本发明实施例对信号光的修正实质上是一种实时的修正，能够进一步提高采集的指纹图像的信噪比和准确度。

在一些实施例中，所述光电传感模块采集所述第一光信号的周期等于所述光电传感模块采集所述第二光信号的周期，也等于所述光源区域的点亮周期T。

在一些实施例中，根据所述光电传感模块在每个采集周期内采集的第二光信号对其在同一采集周期内采集的第一光信号作修正包括：通过差分方法将所述第二光信号从所述第一光信号中扣除。具体地，可以获取所述光电传感模块检测的与所述第一光信号对应的第一电信号、以及与所述第二光信号对应的第二电信号，将所述第一电信号减去所述第二电信号，从而扣除所述第一光信号中的环境光等噪声。

在一些实施例中，所述指纹采集方法还包括：间隔预设时间后，对所述多个光源区域进行位置偏移；再次重复上述点亮所述多个光源区域的像素点、控制所述光电传感模块采集所述第一光信号和第二光信号、以及根据所述第二光信号对第一光信号作修正的步骤，直到获取到满足完整指纹拼接要求的指纹图像。因为尽管有多个光源区域照明指纹，单次成像还是无法对全指纹实施无缝扫描，尤其当所述多个光源区域在显示面板上的分布较为稀疏时，为了获取完整的指纹图像，可以采用时分复用技术，实现全指纹覆盖。对于每次成像，都可以采用本发明前述实施例的指纹采集方法对所述光电传感模块在所述光源区域的每个点亮周期内采集的第一光信号进行实时的修正。

参考图3，图3是本发明另一个实施例的指纹采集方法的时序图。

本实施例与前一实施例的区别仅在于：在所述光源区域的每个点亮周期T内，所述多个光源区域1～N的第三时间段t3之间的交集(即重叠时间段)为时间段t1'，所述多个光源区域1～N的第四时间段t4之间的交集为时间段为t2'，则所述指纹采集方法的步骤S13：控制所述光电传感模块在第一时间段t1采集第一光信号，在第二时间段t2采集第二光信号，其中t1<t1'，t2<t2'。具体地，每个光源区域的发光频率可以为10Hz，t1'可以为30ms，t2'可以为30ms，所述光电传感模块采集的第一时间段t1可以为25ms，第二时间段t2可以为25ms。

相应地，本发明实施例还提供一种指纹采集装置。参考图4，结合参考图5，图4是本发明一个实施例的指纹采集装置10的结构框图，图5是本发明一个实施例的所述指纹采集装置10的剖面结构示意图。

在一些实施例中，所述指纹采集装置10可以包括：透光盖板11，具有用于接触指纹的表面；显示面板12，包括多个像素点121构成的像素点阵列；光电传感模块13，适于接收和检测光信号；驱动模块14(图5中未示出)，适于：按照预设时序点亮显示面板12上的多个光源区域的像素点，每个光源区域包括所述显示面板12上的一个或多个像素点121，所述多个光源区域具有同时被点亮的第一时间段和均不被点亮的第二时间段；控制所述光电传感模块13在所述第一时间段采集第一光信号，在所述第二时间段采集第二光信号，所述第一光信号包括所述多个光源区域发射的光经透光盖板11反射形成的反射光信号；处理模块15(图5中未示出)，适于根据所述光电传感模块13采集的第二光信号对所述光电传感模块13采集的第一光信号作修正；其中，所述显示面板12和所述光电传感模块13设置于所述透光盖板11的同一侧。

在一些实施例中，所述显示面板12可以设置在所述光电传感模块13与所述透光盖板11之间，所述显示面板12上的多个光源区域的像素点发射的光线经透光盖板11反射后可以穿过所述显示面板12上像素点之间的间隙进入到所述光电传感模块13中。

在另一些实施例中，所述光电传感模块可以设置在所述透光盖板与所述显示面板之间，此时所述光电传感模块的感光单元可以设置在所述显示面板的像素点间隙中。

在一些实施例中，所述显示面板可以为液晶显示屏、有源阵列式有机发光二极管显示屏或微发光二极管显示屏等。

在一些实施例中，所述指纹采集装置10可以是一种基于物理光学的全反射成像原理的屏下光学指纹采集装置，其中所述像素点121适于朝向所述透光盖板11表面的不同方向发射光信号，所述光信号在所述透光盖板11的上表面发生反射，形成沿不同方向的反射光，其中在所述透光盖板11的上表面的入射角小于全反射临界角的光线，其大部分以折射的方式透过所述透光盖板11，在所述光电传感模块13上探测不到明显的反射光线，而在所述透光盖板11的上表面的入射角等于或大于全反射临界角的光线，形成全反射光，透过所述透光盖板11和显示面板13，在所述光电传感模块13上能够探测到具有较大光强的全反射光线，这部分全反射光线探测到的指纹图像可以作为有效的指纹数据。此时，所述第一光信号可以包括所述多个光源区域发射的光经透光盖板11反射形成的全反射光信号。

下面主要介绍本发明实施例的指纹采集装置10的驱动模块14和处理模块15的功能，这部分内容可以结合前述图1至图3实施例的指纹采集方法的相关部分的描述，以便理解。

在一些实施例中，所述驱动模块14适于按照预设时序周期性地点亮每个光源区域的像素点，每个光源区域相邻两次发光的时间间隔为一个点亮周期，每个光源区域的一个点亮周期包括该光源区域发光的第三时间段和该光源区域不发光的第四时间段，所述第三时间段包括所述第一时间段，所述第四时间段包括第二时间段。

所述驱动模块14还适于控制所述光电传感模块13在所述光源区域的每个点亮周期的第一时间段采集第一光信号、以及在所述光源区域的每个点亮周期的第二时间段采集第二光信号。所述光电传感模块13采集所述第一光信号的周期可以等于所述光电传感模块13采集所述第二光信号的周期可以等于所述显示面板12的光源区域的点亮周期。

在一些实施例中，所述第一时间段可以占所述第三时间段的10％至90％，所述第二时间段可以占所述第四时间段的10％至90％。

在一些实施例中，所述第三时间段与所述第四时间段的比值范围是1:1至5:1。

在一些实施例中，所述光源区域的点亮频率可以为10Hz至60Hz，所述光电传感模块13采集所述第一光信号和第二光信号的时间范围可以均为5ms至45ms。

在一些实施例中，所述光电传感模块13相邻两次采集第一光信号的时间间隔为一个采集周期，每个采集周期至少包括所述第一时间段和所述第二时间段，所述处理模块15适于根据所述光电传感模块13在每个采集周期内采集的第二光信号对其在同一采集周期内采集的第一光信号作修正。

在一些实施例中，所述处理模块15适于通过差分方法将所述第二光信号从所述第一光信号中扣除。具体地，所述处理模块15适于获取所述光电传感模块13检测的与所述第一光信号对应的第一电信号、以及与所述第二光信号对应的第二电信号，将所述第一电信号减去所述第二电信号，从而扣除所述第一光信号中的环境光。

在一些实施例中，所述驱动模块14还适于：间隔预设时间后，对所述多个光源区域进行位置偏移；再次重复上述点亮所述多个光源区域的像素点、以及控制所述光电传感模块13采集所述第一光信号和第二光信号的步骤；所述处理模块15还适于根据所述多个光源区域位置偏移后所述光电传感模块13采集的第二光信号对所述光电传感模块13采集的第一光信号作修正。

在一些实施例中，所述驱动模块14可以包括：所述显示面板12的显示像素121的扫描线驱动电路和数据线驱动电路；以及所述光电传感模块13的感光像素的扫描线驱动电路和数据线驱动电路。

所述驱动模块14和处理模块15的其它功能可以参照前述图1至图3的指纹采集方法的相关部分，此处不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例的指纹采集方法和装置能够在很大程度上削弱甚至消除环境光的影响。除了环境光，光源(即像素点121)发射的光线也会直接投射于所述光电传感器13而在采集的指纹图像中形成一个亮斑，但这部分光并不会构成本发明实施例的指纹采集方法和装置采集到的指纹图像的噪声信号，因为在基于物理光学的全反射成像原理的屏下光学指纹识别技术中，采集的有效指纹数据是以该点光源为圆心，特定长度为半径的圆周之外的区域，而落于所述圆心位置由光源产生的亮斑并不会对位于圆周之外的指纹数据产生大的影响。其中，所述圆周半径与所述像素点121到所述透光盖板11的上表面的距离、以及所述像素点121发射的光线在透光盖板11上表面的全反射临界角有关。

在一些实施例中，可以通过尽可能地减小所述显示面板12的像素点121与所述光电传感模块13之间的距离，来减小所述点光源(即像素点121)在所述光电传感模块13上投射产生的亮斑的面积，从而削弱甚至消除像素点121发射的光线对采集的指纹图像带来的背景信号。

参考图6，图6是本发明一个实施例的显示面板12上的多个光源区域的示意图。

在一些实施例中，所述显示面板12上可以设置有多个分立的光源区域12a，每个光源区域12a可以包括多个像素点121。所述多个光源区域12a在所述显示面板12上的排列可以具有一定的拓扑结构，所述拓扑结构排列可以包括单点排列、多点排列、直线排列、平行线排列、圆环排列、虚线排列或平行虚线排列等。所述光源区域12a可以呈类圆形、矩形、菱形、三角形、直线、平行线、虚线、平行虚线。图6中所示的多个光源区域12a为均匀排列，即所述光源区域12a两两之间的距离都相等，方便后续图像处理。

综上所述，本发明实施例的指纹采集方法及装置，在所述显示面板的所有光源区域均被点亮的第一时间段，通过所述光电传感模块采集第一光信号，所述第一光信号既包括所述多个光源区域发射的光线经透光盖板反射形成的反射光信号，也包括环境光信号；而在所述显示面板的所有光源区域均不被点亮的第二时间段，通过所述光电传感模块采集的第二光信号仅包括环境光信号，根据所述光电传感模块采集的第二光信号对其采集的第一光信号作修正，能够消除环境光对采集的指纹图像的影响，从而提高信噪比。

进一步地，通过降低所述显示面板的光源区域的点亮频率，使得所述光电传感器有足够的时间在所述第一时间段和第二时间段完成两次图像的采集。

进一步地，由于在同一采集周期内环境光几乎不会有变化，因此用所述光电传感模块在同一采集周期内采集的第二光信号对第一光信号作修正，能够确保所述第二光信号无限接近于所述第一光信号中真实包含的环境光，从而保证对所述第一光信号修正的有效性，提高采集的指纹图像的信噪比和准确性。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (22)

1.一种指纹采集方法，其特征在于，包括：

按照预设时序点亮显示面板上的多个光源区域的像素点，每个光源区域包括所述显示面板上的一个或多个像素点，所述多个光源区域具有同时被点亮的第一时间段和均不被点亮的第二时间段；

控制光电传感模块在所述第一时间段采集第一光信号，在所述第二时间段采集第二光信号，所述第一光信号包括所述多个光源区域发射的光经透光盖板反射形成的反射光信号；

根据所述光电传感模块采集的第二光信号对其采集的第一光信号作修正；

其中，所述显示面板和所述光电传感模块设置于所述透光盖板的同一侧。

2.如权利要求1所述的指纹采集方法，其特征在于，按照预设时序点亮显示面板上的多个光源区域的像素点包括：

按照预设时序周期性地点亮每个光源区域的像素点，每个光源区域相邻两次被点亮的时间间隔为一个点亮周期，每个光源区域的一个点亮周期包括该光源区域发光的第三时间段和该光源区域不发光的第四时间段，所述第三时间段包括所述第一时间段，所述第四时间段包括所述第二时间段。

3.如权利要求2所述的指纹采集方法，其特征在于，控制所述光电传感模块在所述第一时间段采集第一光信号，在所述第二时间段采集第二光信号包括：

控制所述光电传感模块在所述光源区域的每个点亮周期的第一时间段采集第一光信号、以及在所述光源区域的每个点亮周期的第二时间段采集第二光信号。

4.如权利要求3所述的指纹采集方法，其特征在于，所述光电传感模块相邻两次采集第一光信号的时间间隔为一个采集周期，每个采集周期至少包括所述第一时间段和所述第二时间段，根据所述光电传感模块采集的第二光信号对其采集的第一光信号作修正包括：

根据所述光电传感模块在每个采集周期内采集的第二光信号对其在同一采集周期内采集的第一光信号作修正。

5.如权利要求2所述的指纹采集方法，其特征在于，所述第一时间段占所述第三时间段的10％至90％，所述第二时间段占所述第四时间段的10％至90％。

6.如权利要求2或5所述的指纹采集方法，其特征在于，所述第三时间段与所述第四时间段的比值范围是1:1至5:1。

7.如权利要求1所述的指纹采集方法，其特征在于，所述光源区域的点亮频率为10Hz至60Hz。

8.如权利要求4所述的指纹采集方法，其特征在于，根据所述光电传感模块在每个采集周期内采集的第二光信号对其在同一采集周期内采集的第一光信号作修正包括：

通过差分方法将所述第二光信号从所述第一光信号中扣除。

9.如权利要求4所述的指纹采集方法，其特征在于，所述光电传感模块的采集周期等于所述光源区域的点亮周期。

10.如权利要求1或2所述的指纹采集方法，其特征在于，所述第一时间段和所述第二时间段的范围均为5ms至45ms。

11.如权利要求1所述的指纹采集方法，其特征在于，还包括：

间隔预设时间后，对所述多个光源区域进行位置偏移；

再次重复点亮所述多个光源区域的像素点、控制所述光电传感模块采集所述第一光信号和第二光信号、以及根据所述第二光信号对第一光信号作修正的步骤。

12.一种指纹采集装置，其特征在于，包括：

透光盖板，具有用于接触指纹的表面；

显示面板，包括像素点阵列；

光电传感模块，适于接收和检测光信号；

驱动模块，适于：

按照预设时序点亮显示面板上的多个光源区域的像素点，每个光源区域包括所述显示面板上的一个或多个像素点，所述多个光源区域具有同时被点亮的第一时间段和均不被点亮的第二时间段；

控制所述光电传感模块在所述第一时间段采集第一光信号，在所述第二时间段采集第二光信号，所述第一光信号包括所述多个光源区域发射的光经透光盖板反射形成的反射光信号；以及

处理模块，适于根据所述光电传感模块采集的第二光信号对所述光电传感模块采集的第一光信号作修正；

其中，所述显示面板和所述光电传感模块设置于所述透光盖板的同一侧。

13.如权利要求12所述的指纹采集装置，其特征在于，所述驱动模块适于：

按照预设时序周期性地点亮每个光源区域的像素点，每个光源区域相邻两次发光的时间间隔为一个点亮周期，每个光源区域的一个点亮周期包括该光源区域发光的第三时间段和该光源区域不发光的第四时间段，所述第三时间段包括所述第一时间段，所述第四时间段包括第二时间段。

14.如权利要求13所述的指纹采集装置，其特征在于，所述驱动模块适于：

控制所述光电传感模块在所述光源区域的每个点亮周期的第一时间段采集第一光信号、以及在所述光源区域的每个点亮周期的第二时间段采集第二光信号。

15.如权利要求14所述的指纹采集装置，其特征在于，所述光电传感模块相邻两次采集第一光信号的时间间隔为一个采集周期，每个采集周期至少包括所述第一时间段和所述第二时间段，所述处理模块适于：

根据所述光电传感模块在每个采集周期内采集的第二光信号对其在同一采集周期内采集的第一光信号作修正。

16.如权利要求13所述的指纹采集装置，其特征在于，所述第一时间段占所述第三时间段的10％至90％，所述第二时间段占所述第四时间段的10％至90％。

17.如权利要求13或16所述的指纹采集装置，其特征在于，所述第三时间段与所述第四时间段的比值范围是1:1至5:1。

18.如权利要求12所述的指纹采集装置，其特征在于，所述光源区域的点亮频率为10Hz至60Hz。

19.如权利要求15所述的指纹采集装置，其特征在于，所述处理模块根据所述光电传感模块在每个采集周期内采集的第二光信号对其在同一采集周期内采集的第一光信号作修正包括：

所述处理模块通过差分方法将所述第二光信号从所述第一光信号中扣除。

20.如权利要求15所述的指纹采集装置，其特征在于，所述光电传感模块的采集周期等于所述光源区域的点亮周期。

21.如权利要求12或13所述的指纹采集装置，其特征在于，所述第一时间段和所述第二时间段的范围均为5ms至45ms。

22.如权利要求12所述的指纹采集装置，其特征在于，所述驱动模块还适于：间隔预设时间后，对所述多个光源区域进行位置偏移；再次重复点亮所述多个光源区域的像素点、以及控制所述光电传感模块采集所述第一光信号和第二光信号的步骤；

所述处理模块还适于根据所述多个光源区域位置偏移后所述光电传感模块采集的第二光信号对所述光电传感模块采集的第一光信号作修正。

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