CN111611881A - 生物特征采集装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种生物特征采集装置、和电子设备图，所述生物特征采集装置用于设置在电子设备的显示屏的下方，包括：图像传感器，包括具有多个像素的像素阵列，所述像素阵列的中心区域的多个像素用于在所述显示屏被按压时，基于初始曝光时长采集按压所述显示屏的外部对象的第一特征图像，其中，所述初始曝光时长大于零；处理单元，用于根据第一特征图像的像素数据和预存的校准像素数据，确定目标曝光时长，其中，所述校准像素数据由所述图像传感器在曝光时长为零的情况下采集的校准图像的像素数据确定；所述像素阵列还用于基于所述目标曝光时长采集所述外部对象的第二特征图像。

Description

生物特征采集装置和电子设备

技术领域

本申请涉及生物特征检测技术领域，并且更具体地，涉及生物特征采集装置、电子设备和图像采集的方法。

背景技术

随着终端行业的高速发展，生物识别技术越来越受到人们重视，屏下生物特征识别技术是将光学采集模组设置于显示屏下，通过光学采集模组采集外部对象的图像，来实现生物特征识别。以指纹采集为例，当手指按压显示屏时，获取手指的指纹图像，在实际应用中，光学采集模组的曝光时间越长，采集的图像的亮度越高，相应的识别性能也越好，但是，曝光时间越长手指在显示屏上发生位移的可能性越大，越容易导致图像的模糊。因此，如何确定合适的曝光时间以提升生物特征采集性能成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种生物特征采集装置、电子设备和图像采集的方法，有利于在保证图像采集性能的情况下加快图像采集的速度。

第一方面，提供了一种生物特征采集装置，用于设置在电子设备的显示屏的下方，包括：

图像传感器，包括具有多个像素的像素阵列，所述像素阵列的中心区域的多个像素用于在所述显示屏上的生物特征采集区域被按压时，基于初始曝光时长采集按压所述生物特征采集区域的外部对象的第一特征图像，其中，所述初始曝光时长大于零；

处理单元，用于根据第一特征图像的像素数据和预存的校准像素数据，确定目标曝光时长，其中，所述校准像素数据由所述图像传感器在曝光时长为零的情况下采集的校准图像的像素数据确定；

所述像素阵列还用于基于所述目标曝光时长采集所述外部对象的第二特征图像。

在一些可能的实现方式中，所述处理单元还用于：

根据参考曝光时长，确定所述初始曝光时长，其中，所述像素阵列基于所述参考曝光时长采集的特征图像为参考特征图像，所述参考特征图像中的最大像素值等于或接近满量程像素值。

在一些可能的实现方式中，所述处理单元还用于：

将所述参考曝光时长乘以第一比例得到的曝光时长确定为所述初始曝光时长，其中，所述第一比例小于1。

在一些可能的实现方式中，所述第一比例在20％-30％之间。

在一些可能的实现方式中，所述处理单元还用于：

根据所述第一特征图像的像素数据和所述初始曝光时长，以及所述校准像素数据和零曝光时长，确定曝光时长和像素值的对应关系；

根据参考像素数据和所述对应关系，确定所述目标曝光时长，其中，所述参考像素数据由参考特征图像的中心区域的像素数据确定，所述参考特征图像中的最大像素值等于或接近满量程像素值。

在一些可能的实现方式中，所述校准像素数据包括单个像素值，所述单个像素值为所述校准图像中的像素数据的平均值，最大值或最小值。

在一些可能的实现方式中，所述处理单元具体用于：

根据所述第一特征图像中的像素数据的平均值和所述初始曝光时长，以及所述单个像素值和零曝光时长的关系，确定曝光时长和像素值的所述对应关系。

在一些可能的实现方式中，所述参考像素数据包括单个像素值，所述单个像素值为所述参考特征图像的中心区域的像素数据的平均值，最大值或最小值。

在一些可能的实现方式中，所述处理单元还用于：

将所述单个像素值在所述对应关系中所对应的曝光时长确定为所述目标曝光时长。

在一些可能的实现方式中，所述图像传感器还用于：

接收所述显示屏中的触摸传感器发送的第一控制信号，所述第一控制信号用于通知所述图像传感器所述显示屏上的生物特征采集区域被按压，其中，所述触摸传感器用于检测所述显示屏上的所述生物特征采集区域是否被按压；

响应于所述第一控制信号，所述像素阵列的中心区域的多个像素基于所述初始曝光时长采集所述外部对象的所述第一特征图像。

在一些可能的实现方式中，所述生物特征采集装置还包括：

光源，用于向所述显示屏上的生物特征采集区域发射光束；

所述图像传感器用于采集所述光束照射所述显示屏上方的所述外部对象后，从所述外部对象返回的检测光束，并转换接收到的所述检测光束为相应的电信号以获取所述外部对象的生物特征图像。

在一些可能的实现方式中，所述生物特征采集装置还包括：

滤光片，设置在从所述显示屏到所述图像传感器的感光面之间的光路中，用于滤除不用于生物特征采集的波段的光线。

在一些可能的实现方式中，所述显示屏为有机发光二极管OLED显示屏，包括多个自发光式显示单元，所述多个自发光式显示单元中的部分自发光式显示单元用作生物特征采集的所述光源。

在一些可能的实现方式中，所述处理单元还用于：

根据所述第二特征图像，进行生物特征识别。

第二方面，提供了一种电子设备，包括：

显示屏，以及如第一方面或其各种实现方式中的生物特征采集装置，所述生物特征采集装置设置在所述显示屏的下方以实现屏下生物特征采集。

第三方面，提供了一种图像采集的方法，应用于生物特征采集装置，所述生物特征采集装置用于设置在电子设备的显示屏的下方，其中，所述生物特征采集装置包括图像传感器，所述图像传感器包括具有多个像素的像素阵列，所述方法包括：

在所述显示屏上的生物特征采集区域被按压时，所述像素阵列的中心区域的多个像素基于初始曝光时长采集按压所述生物特征采集区域的外部对象的第一特征图像，其中，所述初始曝光时长大于零；

根据第一特征图像的像素数据和预存的校准像素数据，确定目标曝光时长，其中，所述校准像素数据是在曝光时长为零的情况下采集的校准图像的像素数据确定；

所述像素阵列基于所述目标曝光时长采集所述外部对象的第二特征图像，所述第二特征图像为所述像素阵列的多个像素采集的图像。

在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：

根据参考曝光时长，确定所述初始曝光时长，其中，所述像素阵列基于所述参考曝光时长采集的特征图像为参考特征图像，所述参考特征图像中的最大像素值等于或接近满量程像素值。

在一些可能的实现方式中，所述根据参考曝光时长，确定所述初始曝光时长，包括：

将所述参考曝光时长乘以第一比例得到的曝光时长确定为所述初始曝光时长，其中，所述第一比例小于1。

在一些可能的实现方式中，所述第一比例在20％-30％之间。

在一些可能的实现方式中，所述根据第一特征图像的像素数据和预存的校准像素数据，确定目标曝光时长，包括：

根据所述第一特征图像的像素数据和所述初始曝光时长，以及所述校准像素数据和零曝光时长，确定曝光时长和像素值的对应关系；

根据参考像素数据和所述对应关系，确定所述目标曝光时长，其中，所述参考像素数据由参考特征图像的中心区域的像素数据确定，所述参考特征图像中的最大像素值等于或接近满量程像素值。

在一些可能的实现方式中，所述校准像素数据包括单个像素值，所述单个像素值为所述校准图像中的像素数据的平均值，最大值或最小值。

在一些可能的实现方式中，所述根据所述第一特征图像的像素数据和所述初始曝光时长，以及所述校准像素数据和零曝光时长，确定曝光时长和像素值的对应关系，包括：

根据所述第一特征图像中的像素数据的平均值和所述初始曝光时长，以及所述单个像素值和零曝光时长的关系，确定曝光时长和像素值的所述对应关系。

在一些可能的实现方式中，所述参考像素数据包括单个像素值，所述单个像素值为所述参考特征图像的中心区域的像素数据的平均值，最大值或最小值。

在一些可能的实现方式中，所述根据参考像素数据和所述对应关系，确定所述目标曝光时长，包括：

将所述单个像素值在所述对应关系中所对应的曝光时长确定为所述目标曝光时长。

在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：

接收所述显示屏中的触摸传感器发送的第一控制信号，所述第一控制信号用于通知所述图像传感器所述显示屏上的生物特征采集区域被按压，其中，所述触摸传感器用于检测所述显示屏上的所述生物特征采集区域是否被按压；

所述像素阵列的中心区域的多个像素基于初始曝光时长采集按压所述生物特征采集区域的外部对象的第一特征图像，包括：

响应于所述第一控制信号，所述像素阵列的中心区域的多个像素基于所述初始曝光时长采集所述外部对象的所述第一特征图像。

在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：

根据所述第二特征图像，进行生物特征识别。

在一些可能的实现方式中，所述显示屏为有机发光二极管OLED显示屏，包括多个自发光式显示单元，所述多个自发光式显示单元中的部分自发光式显示单元用作生物特征采集的所述光源。

基于上述技术方案，本申请实施例的图像传感器不需要在初始曝光阶段采集所述校准图像以获取所述校准像素数据，并且在初始曝光阶段所述图像传感器只使用所述像素阵列的中心区域的像素进行特征图像采集，减少了数据量，从而能够缩短数据传输时间，加快图像采集流程。

附图说明

图1是本申请所使用的电子设备的一实施方法的示意性图。

图2是根据本申请实施例的生物特征采集装置的示意性结构图。

图3是根据本申请实施例的电子设备的示意性结构图。

图4是根据本申请实施例的图像采集的方法的示意性流程图。

图5是根据本申请实施例的图像采集的方法的整体流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"第一"、"第二"仅用于描述日的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“接触”、“触摸”或“按压”包括直接接触或间接接触。例如，外部对象按压显示屏，是指外部对象通过保护盖板间接按压显示屏。

请参阅图1，图1为本申请所适用的电子设备的一实施方式的结构示意图。所述电子设备1000包括生物特征采集装置1和显示屏2。所述显示屏2用于显示画面。所述生物特征采集装置1位于所述显示屏2的下方。

可选地，所述显示屏2上可以具有可供外部对象1001接触的生物特征采集区域VA。当外部对象1001接触所述生物特征采集区域VA时，生物特征采集装置1可以采集外部对象的生物特征图像，并获取相应的生物特征信息。需要说明的是，所述生物特征采集区域VA例如为所述显示屏2上的局部区域，例如但不局限于，所述生物特征采集区域VA的至少部分位于所述显示屏2的显示画面的区域上。可变更地，所述生物特征采集区域VA也可以扩展至所述显示屏2的整个显示画面的区域上。又可变更地，所述生物特征采集区域VA也可位于所述显示屏2的非显示区域上。

可选地，在一些实施例中，所述电子设备1000还可以包括保护层(未标示)，设置在所述显示屏2的上方并覆盖所述电子设备1000的正面。也就是说，所述保护层的上表面可以为所述电子设备1000的最外面的表面。这种情况下，所述生物特征采集区域VA为所述保护层的上表面的至少部分区域。例如，所述生物特征采集区域VA可以为所述保护层的上表面的任意局部区域，或为所述保护层的上表面的全部区域。

应当理解，所述保护层可以包括实际使用时用户贴附的塑料膜、钢化膜、或其他膜等，保护层的上表面为进行生物特征采集时，外部对象1001直接接触的表面。所述保护层的上表面是所述电子设备1000的最外面。

所述生物特征采集装置1用于透过所述显示屏2接收由外部对象1001返回的检测光束，并转换接收到的检测光束为相应的电信号，以执行相应的信息采集。所述生物特征采集装置1例如用于执行生物特征信息的采集(或者说，检测，感测等)，所述生物特征信息例如但不局限于包括指纹信息、掌纹信息等纹路特征信息，和/或，血氧信息、心跳信息、脉搏信息等活体信息。然，本申请并不以此为局限。所述生物特征采集装置1还可用于执行其它信息的采集，例如用于执行深度信息采集、接近采集等等。在本申请中，主要以所述生物特征采集装置1执行生物特征信息采集为例进行说明。

在一些实施例中，所述显示屏2可以为自发光式显示模组，其具有自发光式显示单元，例如所述显示屏2可以为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏，或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏等，该显示屏2中的自发光显示单元可以为生物特征采集提供检测光束，例如，可以将显示屏2中的部分自发光单元用作生物特征采集的检测光源。

具体地，当外部对象1001按压在所述显示屏2上的生物特征采集区域VA时，显示屏2向所述生物特征采集区域VA上方的外部对象1001发出检测光束，该检测光束在外部对象1001的表面发生反射形成反射光或/和经过所述外部对象1001内部散射而形成散射光。从外部对象1001反射或/和散射而返回的检测光束被生物特征采集装置1中的像素阵列所接收并转换为相应的电信号，以获取所述外部对象1001的生物特征信息。

在另一些实施例中，所述显示屏2可以为被动式发光的显示屏，例如但不局限地，液晶显示(LCD)显示屏、电子纸显示屏等。以所述显示屏2为液晶显示屏为例，其可以包括液晶显示面板和背光单元。所述背光单元用于向所述液晶显示面板所在的一侧提供可见光，所述可见光能够透过所述液晶显示面板达到使用者的眼睛，从而实现信息显示，包括但不限于文字显示、图像显示等。这种情况下，在所述电子设备1000中额外设置一激励光源来提供用于生物特征检测的光束。

在一些实施例中，所述液晶显示面板可以包括CF(Color Filter)基板、液晶层、TFT(Thin Film Transistor)基板以及偏振片等多层结构。所述背光单元可以包括反射片、导光部、扩散片、增光片等多层结构。

所述电子设备1000例如但不限于消费性电子产品、家居式电子产品、车载式电子产品、金融终端产品等合适类型的电子产品。其中，消费性电子产品例如为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器、电脑一体机等。家居式电子产品例如为智能门锁、电视、冰箱等。车载式电子产品例如为车载导航仪、车载DVD等。金融终端产品例如为ATM机、自助办理业务的终端等。

所述生物特征采集装置1可以以一定的曝光流程采集外部对象1001的生物特征图像。具体的，以两个初始曝光时长采集两个生物特征图像，进一步根据这两个生物特征图像的像素数据和对应的曝光时长，确定像素值和曝光时长的关系，然后根据该曲线确定目标曝光时长，进一步基于该目标曝光时长进行图像采集，此时采集的图像可以用于后续的生物特征识别。

如前文所述，曝光时长越长，采集的图像的亮度越高，相应的识别性能也越好。但是，曝光时长越长，手指越可能发生位移，影响图像采集的准确度，进而影响识别性能。

有鉴于此，本申请提供了一种技术方案，能够在保证足够的目标曝光时长的情况下，缩短总的曝光时长(或称图像采集时长)，从而提升采集性能。

图2是根据本申请实施例的生物特征采集装置20的示意性结构图。该生物特征采集装置20可以对应于图1中的生物特征采集装置1，用于采集外部对象1001(见图1)的生物特征图像，以用于生物特征识别。该生物特征采集装置20用于设置在电子设备的显示屏2(见图1)的下方，所述显示屏2例如可以为LCD显示屏或OLED显示屏。

如图2所示，所述生物特征采集装置20包括图像传感器21和处理单元22。所述图像传感器21包括由呈阵列式分布的多个像素所组成的像素阵列。所述像素阵列中的每个像素可包括光电检测器(Photo detector)，该光电检测器例如可以为光电二极管或光电晶体管等。该光电检测器用于检测从所述外部对象1001返回的检测光束，并将该检测光束转换为相应的电信号，例如，电压信号。每个像素输出的电信号可以作为所述每个像素的像素值，或者每个像素输出的电信号经过处理后的信号可以作为所述每个像素的像素值。该每个像素的像素值可以用于获取所述外部对象1001的生物特征图像。

在一些具体实现中，所述每个像素的像素值可以采用灰度值表示。例如，灰度值的取值范围可以为0到255，其中，0表示黑色，255表示白色。则所述每个像素的像素值可以归一化到灰度值对应的取值范围内。可选的，在其他实现方式中，所述每个像素的像素值也可以采用其他表征方式，例如，光电转换后的原始输出电信号，或者也可以归一化到其他的取值范围内等。以下，以所述每个像素的像素值为灰度值为例进行说明，但本申请并不限于此。

应理解，所述生物特征采集装置20可以为生物特征采集模组，或者也可以是安装所述生物特征采集模组的电子设备，所述处理单元22可以为所述生物特征采集模组中的处理单元，例如微控制单元(Micro Control Unit，MCU)，或者也可以为电子设备中的处理单元，例如电子设备的主控模块。即所述处理单元22所执行的操作可以由所述生物特征采集模组行，或者也可以由所述电子设备执行，本申请对此不作限定。

本申请实施例的图像采集流程可以包括如下几个步骤：

步骤1，基于初始曝光时长采集特征图像；

步骤2，基于初始曝光时长采集的特征图像以及该初始曝光时长，确定所述目标曝光时长；

步骤3，基于目标曝光时长采集目标特征图像。

则上述三个步骤的时长会影响图像采集的时长。

由前文描述可知，曝光时长和所采集的特征图像中的像素数据成正比，即曝光时长越长，像素数据越大，图像的亮度越好。即目标曝光时长大一些更好，因此，不能通过缩短步骤3的时间来降低总的图像采集时长。整个图像采集流程中步骤1相对比较耗时。在一些可选实现中，可以通过缩短步骤1的时间来降低整个图像采集流程的总时间，同时保证步骤3有足够的曝光时间进行图像采集以保证图像采集的性能。

一般来讲，在步骤1中需要基于两个初始曝光时长进行图像采集，确定两组初始曝光时长和对应的特征图像，进一步基于这两组数据建立曝光时长和特征图像的像素数据的对应关系，从而可以根据该对应关系，确定目标曝光时长。典型的，该两个初始曝光时长包括零曝光时长和一个大于零的初始曝光时长。

在本申请实施例中，所述生物特征采集装置20中预存有曝光数据，该曝光时间可以是基于两个初始曝光时长中的一个初始曝光时长采集的像素数据。也就是说，可以需要在步骤1中进行的部分特征图像的采集放到所述生物特征采集装置20正常使用之前执行，例如，可以在生物特征采集装置20的量产测试阶段执行。然后将采集的像素数据存储在所述生物特征采集装置20的存储模块，例如flash中。这样，当所述生物特征采集装置20安装在电子设备中时，所述曝光数据即存储在生物特征采集装置20的存储模块中。则在初始图像采集阶段(即所述步骤1)，所述图像传感器21只需基于另一初始曝光时长进行特征图像的采集即可，相当于降低了步骤1中的图像采集时间，有利于缩短图像采集的总时长。

作为一个具体示例，所述曝光数据为校准像素数据，该校准像素数据是根据基于零曝光时长采集的校准图像确定的。图像传感器21在零曝光时长的情况下采集的图像通常与所述生物特征采集装置20当前所处的环境，照射到所述图像传感器21的感光面的光强等外部因素无关，与该图像传感器21本身的属性有关，故所述校准图像可以认为是所述生物特征采集装置20的基底图像。通常情况下，所述校准图像中的像素数据的取值相同或接近，这些取值相同或接近的像素数据可以称为所述图像传感器21的黑电平值。

在一些实现中，所述校准像素数据可以为单个像素值。所述单个像素值例如可以为基于零曝光时长采集的校准图像中出现数量最多的像素值，即大部分像素所对应的像素值，或者基于零曝光时长采集的校准图像中的像素数据的平均值，最大值或最小值等，本申请并不限于此。

在其他实现中，所述校准像素数据可以包括多个像素值。所述多个像素值例如可以为基于零曝光时长采集的整幅校准图像，或者也可以包括几个典型区域对应的像素数据，例如包括中心区域对应的第一像素值以及边缘区域对应的第二像素值等。所述第一像素值例如可以根据所述校准图像的中心区域的像素数据确定。所述第一像素值例如可以为所述校准图像的中心区域的图像中出现数量最多的像素值，或者中心区域的像素数据的平均值，或者最大值，或者最小值等。对于所述边缘区域对应的第二像素值的确定方式类似，这里不作赘述。

应理解，本申请实施例中，所述生物特征采集装置20存储的曝光数据也可以是基于非零曝光时长采集的像素数据。以下，仅以预存的所述曝光数据为所述校准像素数据为例进行说明，但本申请并不限于此。

还应理解，本申请实施例仅以根据两个初始曝光时长和对应的特征图像确定目标曝光时长为例，在其他实施例中，也可以根据更多个初始曝光时长和对应的特征图像确定所述目标曝光时长，本申请对此不作限定，只要将基于部分初始曝光时长的图像采集放在生物特征采集装置20正式使用之前执行，都落入本申请的保护范围。

在实际应用中，所述图像传感器21的像素阵列采集的特征图像往往是中间区域亮，边缘区域暗的灰度渐变图像。也就是说，特征图像的信息量主要集中在图像的中心区域。

为了进一步缩短图像采集时长，在本申请实施例中，可以在基于初始曝光时长进行图像采集的阶段，配置所述像素阵列中的中心区域的多个像素进行特征图像的采集。具体的，在所述显示屏2上的生物特征采集区域VA被按压时，所述图像传感器21的像素阵列中的中心区域的多个像素可以基于初始曝光时长采集按压所述生物特征采集区域VA的外部对象1001的第一特征图像，其中，所述初始曝光时长大于零。所述第一特征图像是所述像素阵列的中心区域的多个像素采集的。

如此，在数据处理中相当于只使用了中心区域的特征图像中的像素数据，减少了数据量，从而能够缩短数据传输时间，同时也可以降低数据处理的复杂度和处理时间，能够缩短图像采集时长。

应理解，在本申请实施例中，本申请对于所述像素阵列的中心区域的具体大小不作限定。可选的，可以根据图像的信息量确定所述中心区域的大小，例如，可以确定包括图像的80％的信息量的区域构成所述中心区域，其他区域构成边缘区域；又例如，可以确定包括图像的75％的信息量的区域构成所述中心区域，其他区域为边缘区域等。

应理解，本申请实施例对于所述第一特征图像的获取方式不作具体限定。

例如，在如上的实现方式中，在显示屏2被按压时，可以控制所述图像传感器21的像素阵列中的中心区域的像素开启，这样，所述图像传感器21的像素阵列所采集的第一特征图像即为中心区域的像素所采集的特征图像。

在其他实现方式中，所述图像传感器21也可以首先采集完整的特征图像，进一步从该完整的特征图像中提取中心区域的图像得到所述第一特征图像。具体地，在显示屏2被按压时，可以控制所述图像传感器21的像素阵列中的全部像素均开启，这样，所述图像传感器21可以采集一幅完整的特征图像，进一步提取该特征图像的中心区域的图像即可得到所述第一特征图像。

在本申请实施例中，还可以通过选择合适的初始曝光时长，进一步缩短所述步骤1的时长消耗，从而缩短图像采集的总时长。例如，可以选择较小的初始曝光时长，但是同时仍然可以保证采集的图像的对比度或清晰度。

可选的，在本申请一些实施例中，所述处理单元22还用于：

根据参考曝光时长，确定所述初始曝光时长，其中，所述图像传感器基于所述参考曝光时长采集的特征图像中的最大像素值等于或接近满量程像素值。

例如，当所述像素数据采用灰度值表征时，所述满量程像素值可以为255，当所述像素数据采用其他表征方式时，可以为其他表征方式对应的满量程值。

在本申请实施例中，基于所述参考曝光时长采集的特征图像认为是参考特征图像，或称理想特征图像。所述参考曝光时长可以称为理想曝光时长。

在一些实现方式中，可以根据后续的生物特征识别算法对特征图像的识别性能，例如识别率，选择合适的参考特征图像。

例如，可以基于多个不同的曝光时长分别采集对应的特征图像，例如，所述多个曝光时长可以是从小到大间隔固定步进的多个不同的曝光时长，进一步将所述多个曝光时长分别对应的特征图像输入至后续的生物特征识别算法单元，根据所述生物特征识别算法单元对所述多个曝光时长分别对应的特征图像的识别情况，确定所述参考特征图像。在一种可选实现中，若基于某个曝光时长采集的特征图像的识别准确度最高，可以将该曝光时长对应的特征图像确定为所述参考特征图像，相应的，该曝光时长为理想曝光时长。

在其他实现方式中，可以通过机器学习的方式确定所述参考特征图像，例如可以基于卷积神经网络模型确定所述参考特征图像。在具体实现中，可以构建卷积神经网络模型，该卷积神经网络模型的损失函数例如可以为特征图像的识别率大于98％。具体的，将基于多个曝光时长中的每个曝光时长分别采集大量的特征图像，将所述大量的特征图像输入至卷积神经网络，通过卷积神经网络学习曝光时长和特征图像的像素数据之间的关系，进一步通过生物特征识别算法选出识别性能最优的特征图像，则其对应的曝光时长为理想曝光时长。在一些可选实现中，所述参考曝光时长可以被配置为满足以下特征中的至少一个：在强光照射下所采集的特征图像中的最大像素值等于或接近满量程像素值，所述特征图像中的像素数据等于或接近满量程像素值的个数大于一定阈值，特征图像中的像素数据的对比度高于一定阈值，特征图像的清晰度高于一定阈值。也就是说，所述参考特征图像可以满足以上特征中的至少一个，即所述参考特征图像的性能较优，基于该参考特征图像进行生物特征识别有利于提升识别性能。应理解，在本申请实施例中，所述最大像素值接近满量程像素值，可以指所述最大像素值小于所述满量程像素值，并且与所述满量程像素值的差值小于一定阈值。以所述满量程像素值可以为255为例，所述最大像素值可以例如可以为250，240等。

应理解，以上所述参考曝光时长，所述参考特征图像的确定方式以及表征方式仅为示例，其可以也可以根据具体的特征识别算法进行调整，本申请实施例对此不作限定。

在一些实施例中，所述处理单元22可以将所述参考曝光时长乘以第一比例得到的曝光时长确定为所述初始曝光时长，其中，所述第一比例小于1。所述第一比例例如但不限于在20％-30％之间。采用较短的初始曝光时长进行生物特征图像采集，进一步缩短了所述步骤1的时长消耗，有利于降低整个图像采集流程的总时间消耗。

可选的，在本申请一些实施例中，所述生物特征采集装置20可以预存参考像素数据，所述参考像素数据可以根据上文所述的参考特征图像的中心区域的像素数据确定。例如，所述参考像素数据可以是所述参考特征图像的中心区域的像素数据的平均值，最大值或最小值等。在其他替代实施例中，所述参考像素数据也可以包括所述参考特征图像的中心区域的全部像素数据，或者包括整幅所述参考特征图像等，本申请实施例对于具体的存储方式不作限定。

采集所述第一特征图像之后，进一步的，所述处理单元22可以根据所述第一特征图像的像素数据和所述校准像素数据，确定目标曝光时长。

例如，所述处理单元22可以根据所述第一特征图像的像素数据和所述初始曝光时长，以及所述校准像素数据和零曝光时长，构建曝光时长和像素值的对应关系，进一步可以根据前文所述的参考像素数据，结合该对应关系，确定所述目标曝光时长。

应理解，本申请实施例对于根据所述第一特征图像的像素数据和所述校准像素数据，确定所述目标曝光时长的具体实现方式不作限定。以下所示出的实现方式仅为典型的实现方式，或者说，优选的实现方式，但本申请并不限于此。

在一些实现中，所述处理单元22可以根据所述第一特征图像中的每个像素的像素值的平均值、最大值或最小值等和所述校准像素数据，结合二者分别对应的曝光时长，确定所述对应关系。

可选的，当所述校准像素数据只包括单个像素值时，所述处理单元22例如可以根据所述第一特征图像中的每个像素的像素值的平均值、最大值或最小值以及所述单个像素值，结合所述初始曝光时长和所述零曝光时长，确定曝光时长和像素值的所述对应关系。

可选的，当所述校准像素数据只包括多个像素值时，所述处理单元22例如，可以首先确定该多个像素值的平均值，最大值或最小值，以及所述第一特征图像中的每个像素的像素值的平均值、最大值或最小值，进一步结合各自对应的曝光时长，确定曝光时长和像素值的所述对应关系。

可选的，在其他实施例中，所述曝光时长和像素值的对应关系可以是由前文所述的机器学习的方式确定的，本申请并不限于此。

进一步地，所述处理单元22可以根据所述参考像素数据和所述对应关系，确定目标曝光时长。如前文所述，该参考像素数据由参考特征图像中的像素数据确定，该参考特征图像为理想的特征图像，或者说，期望的特征图像。期望基于该目标曝光时长采集到与参考特征图像性能相同或相近的特征图像，这样，基于该特征图像进行生物特征识别，有利于提升生物特征识别的性能。

在一些实施例中，所述参考像素数据为单个像素值，所述处理单元22可以将所述参考像素数据在所述对应关系中所对应的曝光时长确定为所述目标曝光时长。可选的，所述单个像素值例如可以为所述参考特征图像的中心区域的像素数据的平均值，最大值或最小值等。

在其他实施例中，所述参考像素数据包括多个像素值，所述处理单元22可以先对所述多个像素值进行处理，进一步结合所述对应关系确定所述目标曝光时长，例将处理后的数据在所述对应关系中对应的曝光时长确定为所述目标曝光时长。在一些实施例中，首先确定所述多个像素值的平均值，最大值或最小值等，进一步将将所述多个像素值的平均值，最大值或最小值在所述对应关系中所对应的曝光时长确定为所述目标曝光时长。

一般来说，在外部环境固定的情况下，曝光时长和像素值的对应关系可以为线性关系。例如，所述线性关系可以表示为如下公式：

其中，所述T2为所述目标曝光时长，所述T1为所述初始曝光时长，T0为所述零曝光时长，即T0等于零，所述P2为所述参考像素数据，所述P1为第一特征图像的像素数据，例如所述第一特征图像中的每个像素的像素值的平均值、最大值或最小值，所述P0为所述校准像素数据。

因此，将所述参考像素数据带入上式即可得到所述目标曝光时长T2。

应理解，以上根据所述参考像素数据确定所述目标曝光时长的实现方式仅为示例，当然也可以根据实现需求进行调整，本申请并不限于此。

确定所述目标曝光时长之后，进一步的，所述图像传感器21中的像素阵列可以基于所述目标曝光时长，采集所述外部对象1001的第二特征图像。与所述第一特征图像区别的是，所述第二特征图像为所述像素阵列中的全部像素采集的，而非所述像素阵列的中心区域的像素采集的。所述第二特征图像可以用于后续的生物特征识别。当然，由于特征图像的信息量主要集中在图像的中心区域，在其他实施例中，也可以通过所述像素阵列的中心区域的像素采集所述第二特征图像，本申请并不限于此。

本申请对于根据所述第二特征图像进行生物特征识别的具体算法不作限定。在一些实施例中，所述第二特征图像可以直接用作生物特征识别。例如，可以将所述第二特征图像和预存的所述外部对象1001的图像模块进行匹配，以确定所述外部对象1001是否为授权用户。在其他替代实施例中，可以根据所述校准像素数据对所述第二特征图像进行抵消处理，得到第三特征图像，进一步根据所述第三特征图像进行生物特征识别。该第三特征图像由于消除了图像传感器21本身特性带来的误差，因此更接近所述外部对象1001的真实的生物特征图像，进一步基于该第三特征图像进行生物特征识别，有利于提升生物特征检测的准确度。

可选的，在一些实施例中，所述校准像素数据为单个像素值时，根据所述校准像素数据对特征图像进行抵消处理可以指将所述特征图像中的每个像素的像素值都减去所述单个像素值，得到目标特征图像。

在其他实施例中，所述校准像素数据包括多个像素值，例如整幅校准图像，此情况下，根据所述校准像素数据对特征图像进行抵消处理，可以指将所述特征图像中的每个像素的像素值都减去所述整幅校准图像中的对应像素的像素值。或者，若所述多个像素值包括前文所述第一像素值和所述第二像素值时，可以将所述特征图像中的中心区域的每个像素的像素值都减去所述第一像素值，将所述特征图像中的边缘区域的每个像素的像素值都减去所述第二像素值，得到目标特征图像。

可选的，在本申请实施例中，所述显示屏2上的生物特征采集区域VA是否被按压可以由触摸传感器检测。可选的，所述触摸传感器可以设置在所述显示屏2中。例如，在所述电子设备处于开机状态时，所述触摸传感器可以实时监测所述显示屏2上的生物特征采集区域VA是否有按压。该触摸传感器例如但不限于电容式传感器，电阻式传感器，光学式传感器，压力传感器等等。以电容式传感器为例，该触摸传感器可以包括在所述显示屏2的所述生物特征采集区域VA设置的多个感测电极，当所述显示屏2的生物特征采集区域VA被外部对象1001按压时，该外部对象1001和感测电极之间可以形成电容器，通过检测该电容器的电容值可以确定该显示屏2上的所述生物特征采集区域VA是否有按压。

可选的，在一些实施例中，在所述触摸传感器检测到所述显示屏2上的生物特征采集区域VA被按压时，可以向所述生物特征检测装置20的图像传感器21发送第一控制信号。可选的，所述第一控制信号用于通知所述图像传感器21所述显示屏2上的所述生物特征采集区域VA被按压，或者，所述第一控制信号用于通知所述图像传感器21进行生物特征图像的采集。进一步的，在接收到所述第一控制信号的情况下，所述图像传感器21的像素阵列的中心区域的多个像素可以基于所述初始曝光时长采集所述外部对象1001的第一特征图像。

应理解，在一些实施例中，所述第一控制信号可以是由所述触摸传感器发送的，在其他实施例中，该第一控制信号也可以是由所述生物特征采集装置20中的所述处理单元22或者电子设备中的其他模块发送给所述图像传感器21的，本申请对此不作限定。例如，所述触摸传感器检测到按压操作后，可以通知该电子设备的主控模块，进一步由主控模块通知该生物特征采集装置20的所述图像传感器21，或者主控模块也可以通知所述生物特征采集装置20的处理单元22，由处理单元22控制所述图像传感器21基于所述初始曝光时长采集所述外部对象1001的第一特征图像。又例如，所述触摸传感器检测到按压操作后，也可以直接通知该生物特征采集装置20的处理单元22，由处理单元22控制所述图像传感器的中心区域的多个像素基于所述初始曝光时长采集所述外部对象1001的第一特征图像。

可选的，在本申请一些实施例中，所述生物特征采集装置20还包括：

光源，用于向所述显示屏2上的生物特征采集区域VA发射光束；

所述图像传感器21用于采集所述光束照射所述显示屏2上方的所述外部对象1001后，从所述外部对象1001返回的检测光束，并转换接收到的所述检测光束为相应的电信号以获取所述外部对象1001的生物特征图像。

可选的，在一些实施例中，所述显示屏2为LCD屏，包括背光模组和液晶显示面板，所述光源例如可以为红外光源或者其他非可见光波段的光源，所述光源发射的光束从所述外部对象1001返回后依次穿过所述液晶显示面板和所述背光模组后，被所述图像传感器21接收以获取所述外部对象1001的特征图像。

可选的，在另一些实施例中，所述显示屏2为OLED屏，包括多个自发光式显示单元，所述多个自发光式显示单元中的部分自发光式显示单元用作生物特征采集的所述光源。所述光源发射的光束从所述外部对象1001返回后穿过所述显示屏后被所述图像传感器21接收以获取所述外部对象的特征图像。

可选的，在本申请一些实施例中，所述生物特征采集装置20还包括：

滤光片，设置在从所述显示屏2到所述图像传感器21的感光面之间的光路中，用于滤除不用于生物特征采集的波段的光线。

可选的，在一些实施例中，所述显示屏2为LCD屏，所述滤光片可以为可见光滤光片，具体可以用于过滤掉可见光波长，例如，用于图像显示的可见光等。所述滤光片具体地可以包括一个或多个光学过滤器，所述一个或多个光学过滤器可以配置为例如带通过滤器，以滤除用于图像显示的可见光光源发射的光，同时不滤除红外光信号。所述一个或多个光学过滤器可以实现为例如光学过滤涂层，该光学过滤涂层形成在一个或多个连续界面上，或可以实现为一个或多个离散的界面上。

可选的，在一些实施例中，所述显示屏2为OLED屏，所述滤光片可以用于滤除影响生物特征采集的环境光，例如，红外波段的光线。例如，所述滤光片可以为红外光滤光片，具体地可以包括一个或多个光学过滤器，所述一个或多个光学过滤器可以配置为例如带通过滤器，以通过可见光波段的光线，同时滤除红外光波段的光线。所述一个或多个光学过滤器可以实现为例如光学过滤涂层，该光学过滤涂层形成在一个或多个连续界面上，或可以实现为一个或多个离散的界面上。

应理解，所述滤光片可以制作在任何光学部件的表面上，或者沿着到经从所述显示屏2至所述图像传感器21的光学路径上的任一位置，本申请对此不作限定。例如，所述滤光片可以设置所述图像传感器21的上方，或者集成在所述图像传感器21的感光面等。

本申请实施例还提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备30可以包括显示屏31和生物特征采集装置32，所述生物特征采集装置32设置在所述显示屏31的下方以实现屏下生物特征采集。

在本申请的一些实施例中，该生物特征采集装置32可以为图2中的生物特征采集装置20，具体实现参考前述实施例的相关描述，为了简洁，这里不再赘述。

在本申请的一些实施例中，所述显示屏31可以为图1或图2中的显示屏2，具体实现参考前述实施例的相关描述，为了简洁，这里不再赘述。

作为示例而非限定，所述电子设备30例如但不限于消费性电子产品、家居式电子产品、车载式电子产品、金融终端产品等合适类型的电子产品。其中，消费性电子产品例如为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器、电脑一体机等。家居式电子产品例如为智能门锁、电视、冰箱等。车载式电子产品例如为车载导航仪、车载DVD等。金融终端产品例如为ATM机、自助办理业务的终端等。

上文结合图2至图3，详细描述了本申请的装置实施例，下文结合图4至图5，描述根据本申请实施例的方法实施例，装置实施例所描述的技术特征适用于以下方法实施例，为了简洁，这里不再赘述。

图4是根据本申请实施例的图像采集的方法40的示意性流程图，该方法40可以由生物特征采集装置执行，或者也可以由安装有所述生物特征采集装置的电子设备执行。

所述生物特征采集装置例如可以为图2所示的生物特征采集装置20，所述生物特征采集装置用于设置在电子设备的显示屏的下方，以实现屏下的生物特征采集。具体的，所述生物特征采集装置包括图像传感器，所述图像传感器包括具有多个像素的像素阵列，所述图像传感器用于采集外部对象的生物特征图像。

如图4所示，该图像采集的方法40可以包括如下至少部分内容：

S41，在所述显示屏被按压时，所述像素阵列的中心区域的多个像素基于初始曝光时长采集按压所述显示屏的外部对象的第一特征图像，其中，所述初始曝光时长大于零；

S42，根据第一特征图像的像素数据和预存的校准像素数据，确定目标曝光时长，其中，所述校准像素数据是在曝光时长为零的情况下采集的校准图像的像素数据确定；

S43，所述像素阵列基于所述目标曝光时长采集所述外部对象的第二特征图像，所述第二特征图像为所述像素阵列的多个像素采集的图像。

可选的，在本申请一些实施例中，所述方法40还包括：

根据参考曝光时长，确定所述初始曝光时长，其中，所述像素阵列基于所述参考曝光时长采集的特征图像为参考特征图像，所述参考特征图像中的最大像素值等于或接近满量程像素值。

可选的，在本申请一些实施例中，所述根据参考曝光时长，确定所述初始曝光时长，包括：

将所述参考曝光时长乘以第一比例得到的曝光时长确定为所述初始曝光时长，其中，所述第一比例小于1。

可选的，在本申请一些实施例中，所述第一比例在20％-30％之间。

可选的，在本申请一些实施例中，所述根据第一特征图像的像素数据和预存的校准像素数据，确定目标曝光时长，包括：

根据所述第一特征图像的像素数据和所述初始曝光时长，以及所述校准像素数据和零曝光时长，确定曝光时长和像素值的对应关系；

根据参考像素数据和所述对应关系，确定所述目标曝光时长，其中，所述参考像素数据由参考特征图像的中心区域的像素数据确定，所述参考特征图像中的最大像素值等于或接近满量程像素值。

可选的，在本申请一些实施例中，所述校准像素数据包括单个像素值，所述单个像素值为所述校准图像中的像素数据的平均值，最大值或最小值。

可选的，在本申请一些实施例中，所述根据所述第一特征图像的像素数据和所述初始曝光时长，以及所述校准像素数据和零曝光时长，确定曝光时长和像素值的对应关系，包括：

根据所述第一特征图像中的像素数据的平均值和所述初始曝光时长，以及所述单个像素值和零曝光时长的关系，确定曝光时长和像素值的所述对应关系。

可选的，在本申请一些实施例中，所述参考像素数据包括单个像素值，所述单个像素值为所述参考特征图像的中心区域的像素数据的平均值，最大值或最小值。

可选的，在本申请一些实施例中，所述根据参考像素数据和所述对应关系，确定所述目标曝光时长，包括：

将所述单个像素值在所述对应关系中所对应的曝光时长确定为所述目标曝光时长。

可选的，在本申请一些实施例中，所述方法40还包括：

接收所述显示屏中的触摸传感器发送的第一控制信号，所述第一控制信号用于通知所述图像传感器所述显示屏上的生物特征采集区域被按压，其中，所述触摸传感器用于检测所述显示屏上的所述生物特征采集区域是否被按压；

所述像素阵列的中心区域的多个像素基于初始曝光时长采集按压所述显示屏的外部对象的第一特征图像，包括：

响应于所述第一控制信号，所述像素阵列的中心区域的多个像素基于所述初始曝光时长采集所述外部对象的所述第一特征图像。

可选的，在本申请一些实施例中，所述方法40还包括：

根据所述第二特征图像，进行生物特征识别。

可选的，在本申请一些实施例中，所述显示屏为有机发光二极管OLED显示屏，包括多个自发光式显示单元，所述多个自发光式显示单元中的部分自发光式显示单元用作生物特征采集的所述光源。

以下，结合图5，以指纹图像的采集为例，说明本申请实施例的图像采集的方法的整体流程图。如图5所示，该方法50包括：

S51，检测到所述显示屏上的生物特征采集区域VA(即指纹采集区域)有手指按压。

进一步地，在S52中，可以将曝光时长设置为初始曝光时长，基于该初始曝光时长采集第一特征图像；

在S53中，根据量产阶段确定的曝光时长为零时的灰度值和零曝光时长，结合所述第一特征图像中的灰度值和所述初始曝光时长，确定曝光时长和灰度值的关系曲线，进一步根据参考指纹图像中心区域的像素数据，结合该关系曲线，确定目标曝光时长；

在S54中，基于所述目标曝光时长，采集目标指纹图像。

进一步地，可以基于所述目标指纹图像进行指纹识别，具体实现参考前文实施例的相关描述，这里不再赘述。

上述的处理单元可能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(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。

上述的存储模块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(Random Access 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(Dynamic RAM，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，DRRAM)。

本申请实施例还提供了一种芯片，用于实现上述图4或图5所示实施例中的方法。具体地，该芯片包括：处理器，用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有该芯片的设备执行如上述实施例中的方法。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序。该计算机可读存储介质可应用于本申请实施例中的装置，并且该计算机程序使得计算机执行本申请实施例的各个方法中由中断输出装置实现的相应流程，为了简洁，不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序指令。该计算机程序产品可应用于本申请实施例中的装置，并且该计算机程序指令使得计算机执行本申请实施例的各个方法中由中断输出装置实现的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

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。

本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形均落在本申请的保护范围内。

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 (10)

1.一种生物特征采集装置，其特征在于，用于设置在电子设备的显示屏的下方，包括：

图像传感器，包括具有多个像素的像素阵列，所述像素阵列的中心区域的多个像素用于在所述显示屏上的生物特征采集区域被按压时，基于初始曝光时长采集按压所述生物特征采集区域的外部对象的第一特征图像，其中，所述初始曝光时长大于零；

处理单元，用于根据第一特征图像的像素数据和预存的校准像素数据，确定目标曝光时长，其中，所述校准像素数据由所述图像传感器在曝光时长为零的情况下采集的校准图像的像素数据确定；

所述像素阵列还用于基于所述目标曝光时长采集所述外部对象的第二特征图像。

2.根据权利要求1所述的生物特征采集装置，其特征在于，所述处理单元还用于：

根据参考曝光时长，确定所述初始曝光时长，其中，所述像素阵列基于所述参考曝光时长采集的特征图像为参考特征图像，所述参考特征图像中的最大像素值等于或接近满量程像素值。

3.根据权利要求2所述的生物特征采集装置，其特征在于，所述处理单元还用于：

将所述参考曝光时长乘以第一比例得到的曝光时长确定为所述初始曝光时长，其中，所述第一比例小于1。

4.根据权利要求3所述的生物特征采集装置，其特征在于，所述第一比例在20％-30％之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的生物特征采集装置，其特征在于，所述处理单元还用于：

根据所述第一特征图像的像素数据和所述初始曝光时长，以及所述校准像素数据和零曝光时长，确定曝光时长和像素值的对应关系；

根据参考像素数据和所述对应关系，确定所述目标曝光时长，其中，所述参考像素数据由参考特征图像的中心区域的像素数据确定，所述参考特征图像中的最大像素值等于或接近满量程像素值。

6.根据权利要求5所述的生物特征采集装置，其特征在于，所述校准像素数据包括单个像素值，所述单个像素值为所述校准图像中的像素数据的平均值，最大值或最小值。

7.根据权利要求6所述的生物特征采集装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：

根据所述第一特征图像中的像素数据的平均值和所述初始曝光时长，以及所述单个像素值和零曝光时长的关系，确定曝光时长和像素值的所述对应关系。

8.根据权利要求5所述的生物特征采集装置，其特征在于，所述参考像素数据包括单个像素值，所述单个像素值为所述参考特征图像的中心区域的像素数据的平均值，最大值或最小值。

9.根据权利要求8所述的生物特征采集装置，其特征在于，所述处理单元还用于：

将所述单个像素值在所述对应关系中所对应的曝光时长确定为所述目标曝光时长。

10.根据权利要求1所述的生物特征采集装置，其特征在于，所述图像传感器还用于：

接收所述显示屏中的触摸传感器发送的第一控制信号，所述第一控制信号用于通知所述图像传感器所述显示屏上的生物特征采集区域被按压，其中，所述触摸传感器用于检测所述显示屏上的所述生物特征采集区域是否被按压；

响应于所述第一控制信号，所述像素阵列的中心区域的多个像素基于所述初始曝光时长采集所述外部对象的所述第一特征图像。

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