CN112639805A - 包括超声波显示器内指纹传感器的电子设备及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的各种实施例总体上涉及电子设备及其操作方法，以用于使用触摸屏显示器来创建显示器内指纹传感器的校准条件并根据所创建的条件来校准指纹传感器。根据本公开的各种实施例，电子设备可以包括：壳体；布置在壳体中且通过壳体的一个表面可见的触摸屏显示器；布置在壳体内且当从壳体的一个表面上方观察时与触摸屏显示器的一个区域交叠的超声波指纹传感器，该超声波指纹传感器还包括温度测量传感器；至少一个处理器，其可操作地耦接到触摸屏显示器和超声波指纹传感器；以及至少一个存储器，其可操作地耦接到至少一个处理器且被配置为存储与使用超声波指纹传感器的认证相关的第一参考指纹图像，其中至少一个存储器可以配置为存储指令，该指令在被执行时使至少一个处理器控制电子设备以使用温度测量传感器测量温度改变，使用触摸屏显示器确定异物在一个区域上的存在，以及至少部分地基于确定异物的存在，判定是否根据温度改变校准超声波指纹传感器。

Description

包括超声波显示器内指纹传感器的电子设备及其操作方法
技术领域
本公开总体上涉及一种包括超声波显示器内指纹传感器的电子设备及其操作方法，用于创建指纹传感器的校准条件并根据所创建的校准条件校准指纹传感器。
背景技术
最近，诸如智能电话或平板电脑(PC)之类的电子设备得到普及，并且使用指纹传感器的智能电话逐渐增加。由于用于智能电话的指纹传感器的高便利性和高安全性，其经常被使用，并且利用了各种方案诸如光学、电容以及超声波方案。
指纹传感器可以布置在智能电话的前表面或在智能电话的后表面的屏幕(或者显示器)的底部。最近，发布了包括与屏幕(或显示器)集成的显示器内指纹传感器的电子设备。
使用超声波方案的指纹识别方法可以将实际上识别出的用户的指纹图像与最初注册的用户的参考指纹图像进行对比。然而，由于声音的速度受到温度的影响，超声波指纹识别可以校准参考指纹图像(或指纹传感器)来补偿温度。
为了确定指纹是否匹配，获取准确的参考指纹图像可能是重要的。例如，如果用户非故意地将物体放置在指纹传感器上，则可能获取不准确的参考指纹图像。
同样地，在用于温度补偿的校准中，不能检测关于指纹传感器的情况的指纹传感器，可能执行错误的校准。
发明内容
解决方案
本公开的各种实施例可以通过创建用于校准以补偿温度的校准条件，并且基于所创建的校准条件来校准参考指纹图像，减少异常的校准并且增强指纹传感器的识别。
根据本公开的各个示例实施例，电子设备可以包括：壳体；触摸屏显示器，所述触摸屏显示器布置在所述壳体内并且通过所述壳体的一个表面可见；超声波指纹传感器，所述超声波指纹传感器布置在所述壳体内并且当从所述壳体的所述一个表面上方观察时，与所述触摸屏显示器的一个区域交叠，并且所述超声波指纹传感器还包括温度测量传感器；至少一个处理器，所述至少一个处理器可操作地耦接到所述触摸屏显示器和所述超声波指纹传感器；以及至少一个存储器，所述至少一个存储器可操作地耦接到所述至少一个处理器，并且被配置为存储与使用所述超声波指纹传感器的认证相关的第一参考指纹图像，其中，所述至少一个存储器可以被配置为存储指令，所述指令在被执行时，使所述至少一个处理器控制所述电子设备以使用所述温度测量传感器测量温度改变，使用所述触摸屏显示器确定异物在一个区域上的存在，以及至少部分地基于确定异物在一个区域的存在，判定是否基于温度改变来校准所述超声波指纹传感器。
根据下面的结合附图公开了本公开的各种示例实施例的详细描述，本公开的其他方面、优点和显着特征对于本领域技术人员将变得明显。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述，本申请的特定实施例的上述方面和其他方面、特征、以及优点更加清晰，其中：
图1是示出根据各种实施例的网络环境中的电子设备的示例的框图；
图2是示出根据本公开的各种实施例的示例电子设备的外观的图；
图3A是示出根据本公开的各种实施例的电子设备内部的俯视图的图；
图3B是示出根据本公开的各种实施例的电子设备内部的截面图；
图4A是示出根据本公开的各种实施例的显示器内指纹传感器的示例操作的图；
图4B是示出根据本公开的各种实施例的显示器内指纹传感器的示例操作的图；
图5是示出根据本公开的各种实施例的电子设备中的示例数据流的框图；
图6是示出根据本公开的各种实施例的示例电子设备的框图；
图7A是示出根据本公开的各种实施例的显示器内指纹传感器的示例校准条件的图；
图7B是示出根据本公开的各种实施例的显示器内指纹传感器的示例校准条件的图；
图7C是示出根据本公开的各种实施例的显示器内指纹传感器的示例校准条件的图；
图8是示出根据本公开的各种实施例的用于校准显示器内指纹传感器的示例操作的流程图；
图9根据本公开的各种实施例示出用于校准显示器内指纹传感器的操作；
图10是示出根据本公开的各种实施例的用于确认与触摸屏显示器相关的情境是否满足第二条件的示例操作的流程图；
图11是示出根据本公开的各种实施例的用于校准显示器内指纹传感器的示例操作的流程图；
图12是示出根据本公开的各种实施例的用于校准显示器内指纹传感器的示例操作的流程图；
图13是示出根据本公开的各种实施例的用于校准显示器内指纹传感器的示例操作的流程图；
图14是示出根据本公开的各种实施例的用于校准显示器内指纹传感器的示例操作的流程图；
图15A是示出根据本公开的各种实施例的基于异物的存在或不存在以及其类型的多个触摸图案图像的示例的图；
图15B是示出根据本公开的各种实施例的基于异物的存在或不存在以及其类型的多个触摸图案图像的示例的图；
图15C是示出根据本公开的各种实施例的基于异物的存在或不存在以及其类型的多个触摸图案图像的示例的图；以及
图15D是示出根据本公开的各种实施例的基于异物的存在或不存在以及其类型的多个触摸图案图像的示例的图；
在所有附图中，相似的附图标记将被理解为指代相似的部件、组件和结构。
具体实施方式
图1是示出根据各种实施例的网络环境100中的电子设备101的框图。参考图1，网络环境100中的电子设备101可经由第一网络198(例如，短距离无线通信网络)与电子设备102进行通信，或者经由第二网络199(例如，长距离无线通信网络)与电子设备104或服务器108进行通信。根据本公开的实施例，电子设备101可经由服务器108与电子设备104进行通信。根据本公开的实施例，电子设备101可包括处理器120、存储器130、输入设备150、声音输出设备155、显示设备160、音频模块170、传感器模块176、接口177、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、用户识别模块(SIM)196或天线模块197。在一些实施例中，可从电子设备101中省略所述部件中的至少一个(例如，显示设备160或相机模块180)，或者可将一个或更多个其他部件添加到电子设备101中。在一些实施例中，可将所述部件中的一些部件实现为单个集成电路。例如，可将传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器、或照度传感器)实现为嵌入在显示设备160(例如，显示器)中。
处理器120可运行例如软件(例如，程序140)来控制电子设备101的与处理器120连接的至少一个其他部件(例如，硬件部件或软件部件)，并可执行各种数据处理或计算。根据一个实施例，作为所述数据处理或计算的至少部分，处理器120可将从另一部件(例如，传感器模块176或通信模块190)接收到的命令或数据加载到易失性存储器132中，对存储在易失性存储器132中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储器134中。根据本公开的实施例，处理器120可包括主处理器121(例如，中央处理器(CPU)或应用处理器(AP))以及与主处理器121在操作上独立的或者相结合的辅助处理器123(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))。另外地或者可选择地，辅助处理器123可被适配为比主处理器121耗电更少，或者被适配为具体用于指定的功能。可将辅助处理器123实现为与主处理器121分离，或者实现为主处理器121的部分。
在主处理器121处于未激活(例如，睡眠)状态时，辅助处理器123(而非主处理器121)可控制与电子设备101的部件之中的至少一个部件(例如，显示设备160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些，或者在主处理器121处于激活状态(例如，运行应用)时，辅助处理器123可与主处理器121一起来控制与电子设备101的部件之中的至少一个部件(例如，显示设备160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些。根据本公开的实施例，可将辅助处理器123(例如，图像信号处理器或通信处理器)实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一部件(例如，相机模块180或通信模块190)的部分。
存储器130可存储由电子设备101的至少一个部件(例如，处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。所述各种数据可包括例如软件(例如，程序140)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
可将程序140作为软件存储在存储器130中，并且程序140可包括例如操作系统(OS)142、中间件144或应用146。
输入设备150可从电子设备1101的外部(例如，用户)接收将由电子设备101的其他部件(例如，处理器120)使用的命令或数据。输入设备150可包括例如麦克风、鼠标或键盘。
声音输出设备155可将声音信号输出到电子设备101的外部。声音输出设备155可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播放唱片的通用目的，接收器可用于呼入呼叫。根据本公开的实施例，可将接收器实现为与扬声器分离，或实现为扬声器的部分。
显示设备160可向电子设备101的外部(例如，用户)视觉地提供信息。显示设备160可包括例如显示器、全息设备或投影仪以及用于控制显示器、全息设备和投影仪中的相应一个的控制电路。根据本公开的实施例，显示设备160可包括被适配为检测触摸的触摸电路或被适配为测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。
音频模块170可将声音转换为电信号，反之亦可。根据本公开的实施例，音频模块170可经由输入设备150获得声音，或者经由声音输出设备155或与电子设备101直接(例如，有线地)连接或无线连接的外部电子设备(例如，电子设备102)的耳机输出声音。
传感器模块176可检测电子设备101的操作状态(例如，功率或温度)或电子设备101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后产生与检测到的状态相应的电信号或数据值。根据本公开的实施例，传感器模块176可包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口177可支持将用来使电子设备101与外部电子设备(例如，电子设备102)直接(例如，有线地)或无线连接的一个或更多个特定协议。根据本公开的实施例，接口177可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端178可包括连接器，其中，电子设备101可经由所述连接器与外部电子设备(例如，电子设备102)物理连接。根据本公开的实施例，连接端178可包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。
触觉模块179可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。根据本公开的实施例，触觉模块179可包括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块180可捕获静止图像或运动图像。根据本公开的实施例，相机模块180可包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可管理对电子设备101的供电。根据本公开的实施例，可将电力管理模块188实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少部分。
电池189可对电子设备101的至少一个部件供电。根据本公开的实施例，电池189可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。
通信模块190可支持在电子设备101与外部电子设备(例如，电子设备102、电子设备104或服务器108)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可包括能够与处理器120(例如，应用处理器(AP))独立操作的一个或更多个通信处理器，并支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据本公开的实施例，通信模块190可包括无线通信模块192(例如，蜂窝通信模块、短距离无线通信模块或全球导航卫星系统(GNSS)通信模块)或有线通信模块194(例如，局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中的相应一个可经由第一网络198(例如，短距离通信网络，诸如蓝牙、无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络199(例如，长距离通信网络，诸如蜂窝网络、互联网、或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN)))与外部电子设备进行通信。可将这些各种类型的通信模块实现为单个部件(例如，单个芯片)，或可将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离的多个部件(例如，多个芯片)。无线通信模块192可使用存储在用户识别模块1196中的用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))识别并验证通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中的电子设备101。
天线模块197可将信号或电力发送到电子设备101的外部(例如，外部电子设备)或者从电子设备101的外部(例如，外部电子设备)接收信号或电力。根据本公开的实施例，天线模块197可包括一个或更多个天线，并且因此，可由例如通信模块190(例如，无线通信模块192)选择适合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电子设备之间发送或接收信号或电力。
上述部件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互连接并在它们之间通信地传送信号(例如，命令或数据)。
根据实施例，可经由与第二网络199连接的服务器108在电子设备101和外部电子设备104之间发送或接收命令或数据。电子设备102和电子设备104中的每一个可以是与电子设备101相同类型的设备，或者是与电子设备101不同类型的设备。根据本公开的实施例，将在电子设备101运行的全部操作或一些操作可在外部电子设备102、外部电子设备104或服务器108中的一个或更多个运行。例如，如果电子设备101应该自动执行功能或服务或者应该响应于来自用户或另一设备的请求执行功能或服务，则电子设备101可请求所述一个或更多个外部电子设备执行所述功能或服务中的至少部分，而不是运行所述功能或服务，或者电子设备101除了运行所述功能或服务以外，还可请求所述一个或更多个外部电子设备执行所述功能或服务中的至少部分。接收到所述请求的所述一个或更多个外部电子设备可执行所述功能或服务中的所请求的所述至少部分，或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务，并将执行的结果传送到电子设备101。电子设备101可在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的至少部分答复。为此，可使用例如云计算技术、分布式计算技术或客户机-服务器计算技术。
根据各种实施例的电子设备可以是各种类型的电子设备之一。电子设备可包括例如便携式通信设备(例如，智能电话)、计算机设备、便携式多媒体设备、便携式医疗设备、相机、可穿戴设备或家用电器。根据本公开的实施例，电子设备不限于以上所述的那些电子设备。
应该理解的是，本公开的各种实施例以及其中使用的术语并不意图将在此阐述的技术特征限制于具体实施例，而是包括针对相应实施例的各种改变、等同形式或替换形式。对于附图的描述，相似的参考标号可用来指代相似或相关的元件。将理解的是，与术语相应的单数形式的名词可包括一个或更多个事物，除非相关上下文另有明确指示。如这里所使用的，诸如“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个”的短语中的每一个短语可包括在与所述多个短语中的相应一个短语中一起列举出的项的所有可能组合。如这里所使用的，诸如“第1”和“第2”或者“第一”和“第二”的术语可用于将相应部件与另一部件进行简单区分，并且不在其他方面(例如，重要性或顺序)限制所述部件。将理解的是，在使用了术语“可操作地”或“通信地”的情况下或者在不使用术语“可操作地”或“通信地”的情况下，如果一元件(例如，第一元件)被称为“与另一元件(例如，第二元件)结合”、“结合到另一元件(例如，第二元件)”、“与另一元件(例如，第二元件)连接”或“连接到另一元件(例如，第二元件)”，则意味着所述一元件可与所述另一元件直接(例如，有线地)连接、与所述另一元件无线连接、或经由第三元件与所述另一元件连接。
如这里所使用的，术语“模块”可包括以硬件、软件或固件实现的单元，并可与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)可互换地使用。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个集成部件或者是该单个集成部件的最小单元或部分。例如，根据本公开的实施例，可以以专用集成电路(ASIC)的形式来实现模块。
可将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的可由机器(例如，电子设备101)读取的一个或更多个指令的软件(例如，程序140)。例如，在处理器的控制下，所述机器(例如，电子设备101)的处理器(例如，处理器120)可在使用或无需使用一个或更多个其他部件的情况下调用存储在存储介质中的所述一个或更多个指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。所述一个或更多个指令可包括由编译器产生的代码或能够由解释器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形设备，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久性地存储在存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。
根据本公开的实施例，可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的各种实施例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(CD-ROM))的形式来发布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，Play StoreTM)在线发布(例如，下载或上传)计算机程序产品，或者可直接在两个用户设备(例如，智能电话)之间分发(例如，下载或上传)计算机程序产品。如果是在线发布的，则计算机程序产品中的至少部分可以是临时产生的，或者可将计算机程序产品中的至少部分至少临时存储在机器可读存储介质(诸如制造商的服务器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。
根据各种实施例，上述部件中的每个部件(例如，模块或程序)可包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可省略上述部件中的一个或更多个部件，或者可添加一个或更多个其他部件。可选择地或者另外地，可将多个部件(例如，模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下，根据各种实施例，该集成部件可仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式，执行所述多个部件中的每一个部件的所述一个或更多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一部件所执行的操作可顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执行，或者所述操作中的一个或更多个操作可按照不同的顺序来运行或被省略，或者可添加一个或更多个其他操作。
图2是根据本公开的各种实施例示出示例电子设备的外观的图。
参照图2，触摸屏显示器240可以布置在电子设备101的前表面。触摸屏显示器240可以为图1的显示设备160。
在示例实施例中，触摸屏显示器240可以显示内容并且接收输入(例如，来自用户的触摸输入)。例如，触摸屏显示器240可以显示正在运行的至少一个应用的执行屏幕。例如，触摸屏显示器240可以接收触摸输入诸如，例如但不限于点击输入、多点触摸输入、拖动触摸输入等。
在示例实施例中，触摸屏显示器240可以包括至少一个传感器。例如，触摸屏显示器240可以包括例如但不限于触摸传感器、指纹传感器、压力传感器、温度传感器等的至少一个。触摸传感器可以检测如上所述的用户的触摸输入。在另一实施例中，当从触摸屏显示器240的上方观察时，至少一个传感器可以布置为与触摸屏显示器240的至少部分交叠。例如，指纹传感器可以布置在触摸屏显示器240的下部。在下文中，布置在触摸屏显示器240内部(或在其的下部)的指纹传感器可以被称为显示器内指纹传感器。尽管未描述，但是指纹传感器也可以布置在按钮230下方(例如，在按钮230与电子设备101的后表面之间)。
在示例实施例中，若用户的身体的至少部分(例如，手指)接触触摸屏显示器240，则触摸屏显示器240可以生成相应的触摸输入数据并且启用指纹传感器。响应于用户的身体的至少部分(例如，手指)的接触，已启用的指纹传感器可以生成相应的指纹感测数据。
在示例实施例中，一个或更多个传感器可以布置在电子设备101的前表面。一个或更多个传感器可以布置在触摸屏显示器240上方。一个或更多个传感器可以例如但不限于包括相机传感器235、接近传感器220以及光学传感器(未示出)中的至少一个。
在示例实施例中，扬声器250可以布置在电子设备101的前表面。例如，扬声器250可以为用于语音呼叫或视频呼叫的扬声器。
在示例实施例中，按钮230可以布置在电子设备101的前表面。按钮230可以布置在触摸屏显示器240的下方。按钮230可以为物理按钮或虚拟按钮。按钮230可以例如用于接收用户的输入。响应于检测到用户向按钮230的输入，电子设备101可以例如启用或停用触摸屏显示器240，改变电子设备101的模式(例如，将电子设备101从休眠模式改变为激活模式)等。
图3A和图3B是分别示出根据本公开的各种实施例的示例电子设备内部的俯视图和截面图的图。
图3A示出电子设备(例如，图1的电子设备101)的内部的俯视图。
参照图3A，在示例实施例中，触摸屏面板330可以布置在电子设备101内部和/或外部。在示例实施例中，触摸屏面板330可以包括用于检测触摸输入的触摸面板以及用于输出画面的显示面板(例如，LCD面板)。在另一实施例中，显示面板可以布置为靠近(或邻接)触摸屏面板330，并且触摸屏显示器(例如，图2的触摸屏显示器240)可以包括触摸屏面板330以及显示面板。
在示例实施例中，显示器内指纹传感器360可以布置在电子设备中。显示器内指纹传感器360可以布置为临近触摸屏面板330。例如，显示器内指纹传感器360可以布置在触摸屏面板330上方接近触摸屏面板330，并且可以布置在触摸屏面板330下方接近触摸屏面板330。然而，应理解的是本公开并不限于此。
在示例实施例中，当从触摸屏面板330上方观察时，显示器内指纹传感器360可以布置为与触摸屏面板330的至少部分交叠。例如，当从触摸屏面板330上方观察时，显示器内指纹传感器360的全部可以布置为被触摸屏面板330覆盖。例如，当从触摸屏面板330上方观察时，显示器内指纹传感器360的部分可以被触摸屏面板330覆盖并且剩余部分可以不被触摸屏面板330覆盖。
在示例实施例中，当从触摸屏面板330上方观察时，压力传感器380可以布置为与触摸屏面板330的至少部分交叠。例如，当从触摸屏面板330上方观察时，压力传感器380的全部可以被触摸屏面板330覆盖。尽管未描述，压力传感器380可以布置为独立于触摸屏显示器240或触摸屏面板330。
在示例实施例中，当从触摸屏面板330上方观察时，压力传感器380可以布置为不与显示器内指纹传感器360的至少部分交叠。例如，当从触摸屏面板330上方观察时，压力传感器380的全部可以被触摸屏面板330覆盖并且可以不与显示器内指纹传感器360的至少部分交叠。压力传感器380可以布置为临近触摸屏面板330，并且可以布置在触摸屏面板330的下方(或上方)。压力传感器380的至少部分可以与显示器内指纹传感器360的至少部分布置在基本相同的层上。当从触摸屏面板330上方观察时，压力传感器380可以布置为至少部分地围绕显示器内指纹传感器360。例如，当从触摸屏面板330上方观察时，显示器内指纹传感器360的安装区域可以实质上对应于触摸屏面板330的安装区域。在这种情况下，压力传感器380可以与显示器内指纹传感器360布置在实质上不同的层上。例如，压力传感器380可以插设在触摸屏面板330与显示器内指纹传感器360之间，或者可以布置在显示器内指纹传感器360下方。
图3B是示出根据本公开的各种实施例的电子设备内部的截面图的图。
在示例实施例中，图3B可以为图2的电子设备101的沿着x-x’的横截面图。
参照图3B，窗320可以接近地布置在触摸屏面板350上。窗320例如可以为由透明材料制成的层以保护触摸屏面板350并且允许用户容易地观察在触摸屏面板350上显示的画面。
在示例实施例中，可以布置触摸屏面板350。触摸屏面板350可以对应于图3A的触摸屏面板330。窗320和触摸屏面板350可以对应于图2的触摸屏显示器240。触摸屏面板350可以对应于图2的触摸屏显示器240。
在示例实施例中，显示器内指纹传感器360可以布置为临近触摸屏面板350。当从触摸屏面板350上方观察时，显示器内指纹传感器360可以布置为与触摸屏面板350的至少部分交叠。
在示例实施例中，当从触摸屏面板350上方观察时，至少一个盖面板(C面板)370与至少一个压力传感器380可以相继地布置为与触摸屏面板350的至少部分交叠。在示例实施例中，当从触摸屏面板350上方观察时，至少一个C面板370与至少一个压力传感器380可以布置为不与触摸屏面板350的至少部分交叠。至少一个C面板370的至少部分与至少一个压力传感器380的至少部分可以与显示器内指纹传感器360的至少部分布置在实质上相同的层。
在示例实施例中，至少一个C面板370例如可以作为抗冲击层来保护触摸屏面板350免受物理冲击，并且缓和物理冲击。在另一实施例中，至少一个C面板370可以作为屏蔽层来阻挡来自触摸屏面板350的显示噪声。
在示例实施例中，至少一个压力传感器380可以布置在至少一个C面板370的下方，与至少一个C面板370接近。至少一个压力传感器380可以感测压力水平或施加在窗320和/或触摸屏显示器350上的外力。压力传感器380可以感测压力水平或施加在触摸屏显示器350和/或窗320的至少部分上的外力。例如，响应于同时施加的外力，压力传感器380可以感测触摸屏显示器350和/或窗320的第一区域上的外力水平，并且感测施加在触摸屏显示器350和/或窗320的与第一区域不同的第二区域上的外力水平。
在示例实施例中，至少一个压力传感器380可以定期地或者如果事件发生，感测施加在窗320和/或触摸屏显示器350上的压力或外力的水平。至少一个压力传感器380可以使用事先获取的感测数据(或者，感测数据的发展)以及当前获取的感测数据来检测感测数据的改变。至少一个压力传感器380的感测数据可以存储在存储器620中，并且处理器(例如，图6的处理器630)可以通过使用存储的压力传感器380的感测数据来检测感测数据的改变。
尽管未描述，触摸屏显示器350还可以包括显示面板诸如，例如但不限于，有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)、液晶显示器(LCD)等。
尽管未描述，显示面板诸如AMOLED或LCD还可以布置在触摸屏显示器350与显示器内指纹传感器360和/或至少一个C面板370之间。
尽管未描述，显示面板诸如AMOLED或LCD还可以布置在触摸屏显示器350与窗320之间。
图4A以及图4B是示出根据本公开的各种实施例的显示器内指纹传感器的示例结构以及操作的图。
图4A是示出显示器内指纹传感器的结构以及Tx模式的操作的图，图4B是示出显示器内指纹传感器的结构以及Rx模式的操作的图。
参照图4A以及图4B，显示器内指纹传感器360可以布置在触摸屏显示器240下方，与触摸屏显示器240接近。
在示例实施例中，显示器内指纹传感器360可以包括薄膜晶体管(TFT)基板410、压电元件420和公共电极层430。在示例实施例中，TFT基板410、压电元件420和公共电极层430可以依该顺序布置，但不限于此。在图4中公开的TFT基板410、压电元件420和公共电极层430的布置顺序是一个例子，并且不限于本公开的范围。
在示例实施例中，TFT基板410可以布置为临近触摸屏显示器240。TFT基板410可以例如但不限于由诸如玻璃、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等材料制成。TFT阵列425可以以像素为基础布置在TFT基板410上。像素可以与在触摸屏显示器240上的二维坐标相对应。以像素为基础布置在TFT基板410上的TFT阵列425可以感测每像素的施加电压。
在示例实施例中，压电元件420可以布置在TFT阵列425下方，接近TFT阵列425。压电元件420可以表示如果力被施加于固体则呈现电极化的元件。压电元件420可以配置有压电材料(例如，聚偏二氟乙烯(PVDF)、PVDF-TrFE、PTZ)，该压电材料可以根据压力产生电势差或者如果出现电势差则产生扭曲。
在示例实施例中，公共电极层430可以布置在压电元件420下方，接近压电元件420。公共电极层430可以例如但不限于由Ag墨水材料制成以最小化和/或减少电阻。
在示例实施例中，由于公共电极层430成为振荡单元，并且TFT阵列425与地连接，以Tx模式运行的显示器内指纹传感器360可以向压电元件420生成相同的超声波振动。例如，200Vpp以及5～25Mhz频带的模拟信号可以以300～600ns的间隔输入到公共电极层430。由于在公共电极层430与TFT阵列425之间的电势差而生成的超声波440可以通过TFT基板410(或沿着TFT基板410)传递到触摸屏显示器240。
在示例实施例中，以Rx模式(图4B)运行的显示器内指纹传感器360可以接收以Tx模式生成的并且由用户指纹(或外来物体)反射的超声波460。以Rx模式运行的显示器内指纹传感器360可以将公共电极层430连接到地，并且感测TFT阵列425的每像素的施加电压。如果以Tx模式生成的超声波被用户指纹(或外来物体)反射并且返回到压电元件420，则返回每个像素的超声波振动的水平可以被改变为电势差。每个像素获得的改变的电势差(或电压)的信息450可以被提供给外部(例如，图6的处理器630)。每个像素获得的改变的电势差(或电压)的信息450可以用于获得超声波图案图像。
图5是示出根据本公开的各种实施例的电子设备中的示例数据流的框图。
在示例实施例中，显示器内指纹传感器360可以和与内核级520相对应的指纹传感器驱动器522交流数据。例如，使用显示器内指纹传感器360的温度传感器(例如，图6的温度传感器640)，显示器内指纹传感器360可以向指纹传感器驱动器522转发表示显示器内指纹传感器360需要校准的数据。
在示例实施例中，指纹传感器驱动器522可以向框架510转发事件。指纹传感器驱动器522可以向框架510转发用于确认触摸屏显示器(例如，图2的触摸屏显示器240)的情境的事件。例如，指纹传感器驱动器522可以向框架510转发用于确认异物是否被放置在触摸屏显示器240的表面上的事件。
在示例实施例中，框架510可以和与内核级520相对应的触摸传感器驱动器524交流数据。例如，从指纹传感器驱动器522接收用于确认触摸屏显示器240的情境的事件的框架510可以向触摸传感器驱动器524调用用于确认触摸屏显示器240的情境的文件系统(例如，sysfs)。
在示例实施例中，触摸传感器驱动器524可以与触摸屏面板(TSP)IC 540交流数据。TSP IC 540可以从触摸传感器驱动器524接收用于确认触摸屏显示器240的情境的指令或命令。
在示例实施例中，响应于接收到的指令或命令，TSP IC 540可以确认触摸屏显示器240的情境，并且向触摸传感器驱动器524发送所确认的情境的数据。例如，TSP IC 540可以获得触摸屏显示器240的表面的触摸图案图像，将所获得的触摸图案图像与存储在存储器620(例如，参见图6)中的一个或更多个触摸图案图像进行比较，因此确认触摸屏显示器240的表示没有异物在触摸屏显示器240上的情境。确认出的情境的数据可以相继地转发到触摸传感器驱动器524、框架510以及指纹传感器驱动器522。
在示例实施例中，指纹传感器驱动器522、触摸传感器驱动器524以及框架510可以在处理器的控制下运行。例如，指纹传感器驱动器522、触摸传感器驱动器524以及框架510可以在处理器(例如，图1的主处理器121)的控制下运行。例如，处理器121可以确定使用校准显示器内指纹传感器360所需的温度传感器640(例如，参见图6)，确认触摸屏显示器240的情境(例如，异物存在或不存在)，并且判定是否基于所确认的情境来校准显示器内指纹传感器360。
在另一实施例中，指纹传感器驱动器522、触摸传感器驱动器524以及框架510的至少一些可以在第一处理器的控制下运行，并且剩余部分可以在第二处理器的控制下运行。例如，指纹传感器驱动器522以及触摸传感器驱动器524可以在辅助处理器(例如，图1的辅助处理器123)的控制下运行，并且框架510可以在主处理器(例如，图1的主处理器121)的控制下运行。例如，辅助处理器123可以确定显示器内指纹传感器360需要使用温度传感器640校准，并且主处理器121可以确认触摸屏显示器240的情境以响应辅助处理器123的需求。辅助处理器123可以基于从主处理器121接收到的数据来判定是否校准显示器内指纹传感器360。
图6是示出根据本公开的各种实施例的示例电子设备的框图。
参照图6，电子设备101可以包括触摸屏显示器240、存储器620、处理器(例如，包含处理电路)630、显示器内指纹传感器360以及压力传感器380。
图6的触摸屏显示器240、存储器620、处理器630、显示器内指纹传感器360以及压力传感器380可以分别相对应于图1的显示设备160、存储器130、处理器120以及传感器模块176。压力传感器380可以对应于显示设备160。
在示例实施例中，触摸屏显示器240可以检测用户的触摸输入。触摸屏显示器240或触摸屏显示器240的触摸屏面板(例如，图3的触摸屏面板330)可以包括用于检测用户的触摸输入的触摸传感器(未示出)。触摸屏显示器240例如可以使用电容方案检测用户的触摸输入。如果导体触摸了触摸屏显示器240的表面，则在绝缘层形成特定电容层以传递信号，并且电容方案通过计算信号水平来检测触摸位置。触摸屏显示器240可以确认各种类型的导体(例如，手指、手掌、水滴)被放置在触摸屏显示器240的表面上。例如，触摸屏显示器240(或者TSP IC 540)可以获得触摸屏显示器240的表面的触摸图案图像。触摸图案图像可以由例如但不限于在触摸屏显示器240的表面上的一个或更多个导体(或者如果未在表面上放置一个或更多个导体则空气接触表面)形成的电容层的形状、厚度、分布、尺寸等的至少一个来确定，并且由一个或更多个导体形成的电容层的形状可以由例如但不限于一个或更多个导体的形状、形式、弯曲等的至少一个来确定。触摸屏显示器240或处理器630可以通过将所获得的触摸图案图像与存储在存储器620中的一个或更多个触摸图案图像比较来确认各种类型的导体被放置在触摸屏显示器240的表面上。
在示例实施例中，显示器内指纹传感器360可以对应于图3、图4或图5的显示器内指纹传感器360。
在示例实施例中，显示器内指纹传感器360可以采用超声波方案。超声波指纹传感器可以通过将超声波投射到在接触表面(例如，触摸屏显示器240的表面)上的手指并且将所反射的指纹图像转换为电信号来识别用户的指纹。
在示例实施例中，显示器内指纹传感器360可以包括温度传感器640。显示器内指纹传感器360可以使用温度传感器640感测温度信息，并且将所感测的温度信息向处理器630传递。显示器内指纹传感器360可以使用显示器内指纹传感器360的温度传感器640定期地检测电子设备101的当前温度(例如，电子设备101内部或外部的温度)或者温度改变(例如，当前温度不同于所指定的温度，超过了指定的值)。温度改变可以被从显示器内指纹传感器360接收温度信息的处理器630检测到。
在示例实施例中，使用超声波方案，显示器内指纹传感器360可以生成放置在触摸屏显示器240上的物体的超声波图案图像。例如，显示器内指纹传感器360可以生成放置在触摸屏显示器240上的用户的手指的指纹图案图像作为超声波图案图像。
在另一实施例中，如果没有物体在触摸屏显示器240上，则显示器内指纹传感器360可以基于空气状态生成超声波图案图像(在下文中，称为背景图像)。在示例实施例中，背景图像可以基于温度来区分。背景图像可以例如但不限于由漂浮在空气中的纤细物体(例如，灰尘)等的类型、密度、内容等的至少一个而区分，并且漂浮在空中的纤细物体的类型、密度以及内容可以根据温度而变化。例如，可以区分与10℃相对应的背景图像和与-5℃相对应的背景图像。例如，可以区分与10～12℃相对应的背景图像和与-5～-3℃相对应的背景图像。
在示例实施例中，使用超声波方案，显示器内指纹传感器360可以生成用户的指纹的指纹图案图像作为超声波图案图像。例如，显示器内指纹传感器360可以根据用户的输入生成初始指纹图案图像(在下文中，称为参考指纹图像)。显示器内指纹传感器360可以将参考指纹图像传递到存储器620，并且存储器620可以至少暂时地存储所接收的参考指纹图像。如果生成参考指纹图像，则显示器内指纹传感器360可以使用温度传感器640确定生成参考指纹图像的温度(在下文中，称为参考温度)。考虑到温度传感器的感测误差范围，参考温度可以表示特定的温度范围而不是特定温度。显示器内指纹传感器360可以将参考指纹图像以及参考温度传递到存储器620，并且存储器620可以将接收到的参考指纹图像与参考温度映射并且存储。
在示例实施例中，压力传感器380可以感测施加于触摸屏显示器240的特定区域上的压力(或者外力)的水平。压力传感器380可以布置在触摸屏显示器240内部或下方。
在示例实施例中，触摸屏显示器240、显示器内指纹传感器360以及压力传感器380可以在处理器630的控制下运行。
在另一实施例中，尽管未描述，处理器630可以包括各种处理电路并且可以包括主处理器(例如，图1的主处理器121)以及辅助处理器(例如，图1的辅助处理器123)(或者微处理器)。触摸屏显示器240、显示器内指纹传感器360以及压力传感器380的至少一个可以在辅助处理器的控制下运行。例如，触摸屏显示器240、显示器内指纹传感器360以及压力传感器380可以在辅助处理器的控制下运行，并且经由主处理器交流数据。例如，显示器内指纹传感器360可以在辅助处理器的控制下使用温度传感器640确定显示器内指纹传感器360的校准，并且向主处理器提供相关数据。显示器内指纹传感器360可以在辅助处理器的控制下执行校准。根据其他实施例，触摸屏显示器240可以在辅助处理器的控制下确认触摸屏显示器240的情境(例如，外来主体存在或不存在)，并且向主处理器提供相关数据。
在示例实施例中，存储器620可以包括易失性存储器和/或非易失性存储器。存储器620可以为图1的存储器130。存储器620可以存储命令、数据以及一个或更多个应用或程序。例如，存储器620可以存储最初由用户注册的参考指纹图像。例如，存储器620可以存储用于显示器内指纹传感器360的校准的条件信息。存储器620可以存储与温度相对应的第一条件信息，以及与触摸屏显示器240的情境相对应的第二条件信息。例如，存储器620可以存储用于确认触摸屏显示器240的当前情境是否满足第二条件的一个或更多个触摸图案图像。存储器620可以存储与放置在触摸屏显示器240的表面上的用户的手掌相对应的第一触摸图案图像，以及与放置在触摸屏显示器240的表面上的水滴相对应的第二触摸图案。
在示例实施例中，存储器620可以存储电子设备101的操作系统，并且存储操作系统的框架(例如，图5的框架510)。
在示例实施例中，处理器630可以电地或可操作地耦接触摸屏显示器240、存储器620、显示器内指纹传感器360以及压力传感器380。处理器630可以控制触摸屏显示器240、存储器620、显示器内指纹传感器360、压力传感器380，并控制电子设备101的操作。
在示例实施例中，处理器630可以为图1的处理器120。
在示例实施例中，处理器630可以校准显示器内指纹传感器360。在示例实施例中，显示器内指纹传感器360可以采用超声波方案。使用超声波方案的指纹传感器可以根据声音的速度校准。
v＝331.5+0.6t(v＝声音速度，t＝摄氏度)...(1)
如果湿度为0％，则等式1表示声音的速度与摄氏度之间的关系。如等式1中所示，声音的速度受温度和基于温度差异在测量距离上的变量的影响。例如，如果参考指纹图像是在特定温度下存储的，则在轻微的温度改变下的指纹识别以及在显著的温度改变下的指纹识别可以在指纹识别的成功率方面实质上不同。
在示例实施例中，显示器内指纹传感器360的校准可以表示生成与在存储器620中存储的参考指纹图像不同的指纹图像(在下文中，称为校准指纹图像)。例如，处理器630可以生成至少部分不同于参考指纹图像的校准指纹图像，参考指纹图像可以与第一温度或第一温度范围(例如，参考温度)相对应，并且校准指纹图像可以对应于不同于第一温度的第二温度或对应于不与第一温度范围重叠的第二温度范围。处理器630可以至少暂时地在存储器620中存储所生成的校准指纹图像。存储器620可以对校准指纹图像和与其相对应的温度信息进行映射并存储。
在示例实施例中，处理器630可以生成显示器内指纹传感器360的校准条件。例如，处理器630可以创建用于显示器内指纹传感器360的校准的第一条件和第二条件，第一条件可以为关于温度的条件，第二条件可以为关于触摸屏显示器240的情境的条件。
在示例实施例中，处理器630可以判定当前温度是否满足用于校准显示器内指纹传感器360的第一条件。例如，处理器630可以从显示器内指纹传感器360接收电子设备101的当前温度信息，并且判定电子设备101的当前温度是否对应于指定的范围。
在示例实施例中，处理器630可以判定触摸屏显示器240的当前情境是否满足第二条件。例如，处理器630可以确认是否发生触摸事件，或者非故意的异物(例如，水滴、手掌、耳机线等)是否放置在触摸屏显示器240上。在示例实施例中，如果电子设备101的当前温度满足用于校准显示器内指纹传感器360的第一条件，则处理器630可以判定触摸屏显示器240的当前情境是否满足第二条件。
在示例实施例中，根据触摸屏显示器240的当前情境是否满足第二条件，处理器630可以执行显示器内指纹传感器360的校准。例如，如果触摸屏显示器240的当前情境满足第二条件，则处理器630可以校准显示器内指纹传感器360。如果当前情境不满足第二条件，则处理器630可以不校准显示器内指纹传感器360。
在另一实施例中，无论触摸屏显示器240的当前情境是否满足第二条件，处理器630均可以校准显示器内指纹传感器360。例如，无论触摸屏显示器240的当前情境是否满足第二条件，处理器630均可以校准显示器内指纹传感器360。如果触摸屏显示器240的当前情境不满足第二条件，则处理器630可以通过校准显示器内指纹传感器360删除新生成的校准指纹图像，可以不在存储器620中存储校准指纹图像，或者可以丢弃校准指纹图像。
图7A、图7B以及图7C是示出根据本公开的各种实施例的显示器内指纹传感器的示例校准条件的图。
参照图7A，电子设备101(或者电子设备101的显示器内指纹传感器(例如，图3的显示器内指纹传感器360))可以从用户获得参考指纹图像710。电子设备101可以获得它的接收参考指纹图像710的温度信息(例如，参考温度信息)。例如，电子设备101可以获得参考指纹图像710，和表示在5℃获得参考指纹图像710的信息。电子设备101可以在存储器(例如，图1的存储器130)中映射和存储所获得的参考指纹图像710以及温度信息(例如，5℃)。
参照图7B以及图7C，电子设备101可以响应于其当前温度-5℃，校准显示器内指纹传感器360。在示例实施例中，响应于检测到当前温度(例如，-5℃)与参考温度(例如，5℃)不同，电子设备101可以校准显示器内指纹传感器360。在另一实施例中，响应于检测到当前温度(例如，-5℃)未落入参考温度范围(例如，通过从参考温度(例如，5℃)减去预先指定的值来定义其下限并且通过向参考温度增加预先指定的值来定义其上限的范围，3℃至7℃)，电子设备101可以校准显示器内指纹传感器360。
参照图7B，电子设备101可以通过校准显示器内指纹传感器360获得第一校准指纹图像720a。在获得第一校准指纹图像720a之前，电子设备101可以首先获得与当前温度相对应的第一超声波图案图像(未示出)。例如，电子设备101可以首先获得与-5℃相对应的第一超声波图案图像。在示例实施例中，可以在没有可以实质上改变超声波图案图像的物体(例如，手指、手掌、水滴、耳机线)被放置在触摸屏显示器240上时获得第一超声波图案图像。例如，第一超声波图案图像可以是基于空气状态的超声波图案图像的背景图像。电子设备101可以映射并且暂时地在存储器130中存储所获得的第一校准指纹图像720a以及获取第一校准指纹图像720a的温度信息(例如，-5℃)。
在示例实施例中，处理器630可以从触摸屏显示器240或显示器内指纹传感器360接收第一超声波图案图像。处理器630可以使用第一超声波图案图像以及参考指纹图像710获得第一校准指纹图像720a。处理器630可以通过合成第一超声波图案图像的至少部分和参考指纹图像710的至少部分，获得第一校准指纹图像720a。例如，处理器630可以使用与第一温度(例如，参考温度)相对应的参考指纹图像710以及与第二温度和空气状态相对应的超声波图案图像(背景图像)，获得与第二温度相对应的校准指纹图像720a。
参照图7C，电子设备101可以通过校准显示器内指纹传感器360获得第二校准指纹图像720b。在获得第二校准指纹图像720b之前，电子设备101可以首先获得与当前温度相对应的第二超声波图案图像(未示出)。例如，在可以实质上改变图案图像的物体(例如，水滴730)被放置在触摸屏显示器240上时，获取第二超声波图案图像。
在示例实施例中，处理器630可以从触摸屏显示器240或显示器内指纹传感器360接收第二超声波图案图像。处理器630可以使用第二超声波图案图像和参考指纹图像710获得第二校准指纹图像720b。处理器630可以通过合成第二超声波图案图像的至少部分和参考指纹图像710的至少部分，获得第二校准指纹图像720b。
在示例实施例中，不像图7B那样，处理器630可以丢弃所获得的第二校准指纹图像720b。不像与空气状态相对应的第一超声波图案图像那样，用于获取第二校准指纹图像720b的第二超声波图案图像不与空气状态相对应。例如，在可以实质上改变图案图像的物体被放置在触摸屏显示器240上时，获取第二超声波图案图像。因此，由于不像参考指纹图像710和第一校准指纹图像720a那样，第二校准指纹图像720b可能不能准确地表现用户的指纹的特征(例如，谷和脊的分布)，处理器630可以丢弃所获得的第二校准指纹图像720b。
尽管未描述，如果可以实质上改变图案图像的物体被放置在触摸屏显示器240上，则处理器630可以不校准显示器内指纹传感器360。如图7C中所示，如果可以实质上改变图案图像的水滴被放置在触摸屏显示器240上，则处理器630可以不校准显示器内指纹传感器360。
图8是示出根据本公开的各种实施例的用于校准显示器内指纹传感器的示例操作的流程图。
图8的操作可以由电子设备(例如，图1的电子设备101、图6的电子设备101或者电子设备101的处理器(例如，图6的处理器630))执行。在下文中，公开了处理器630执行操作。
在示例实施例中，在操作810中，处理器630可以检测温度改变。例如，处理器630可以使用显示器内指纹传感器(例如，图3的显示器内指纹传感器360)的温度传感器(例如，图6的温度传感器640)来检测温度改变。如果检测到没有温度改变(否)，则处理器630可以重复操作810。例如，处理器630可以重复地或定期地执行操作810，直到检测到温度改变。
在示例实施例中，处理器630可以定期地检测电子设备101的当前温度(例如，电子设备101内部或外部的温度)，并且通过确定电子设备101的当前温度不同于指定的温度(例如，参考温度)并超过指定的值而检测到温度改变。例如，处理器630可以通过确认电子设备101的当前温度不同于指定的温度(例如，参考温度)而检测到温度改变。例如，处理器630可以通过确认当前温度未落入到指定的温度(例如，参考温度)的范围(例如，通过从指定的温度减去预先指定的值来定义其下限并且通过向指定的温度增加预先指定的值来定义其上限的范围)而检测到温度改变。
在示例实施例中，处理器630可以通过进一步使用在存储器(例如，图6的存储器620)中存储的一个或更多个校准指纹图像而检测温度改变。例如，如果存储器620存储与第一温度相对应的第一校准指纹图像以及与第二温度相对应的第二校准指纹图像，则处理器630可以通过确认电子设备101的当前温度不同于第一温度和第二温度(或者确认当前温度未落入第一温度的范围以及第二温度的范围中)而检测到温度改变。例如，如果与不同于指定温度(例如，参考温度)的温度(例如，第一温度)相对应的校准指纹图像(例如，第一校准指纹图像)已经被存储在存储器620中并且当前温度实质上与第一温度是相同的，则处理器630可以确定没有检测到温度改变。如果与不同于指定温度(例如，参考温度)的温度(例如，第一温度)相对应的校准指纹图像(例如，第一校准指纹图像)已经被存储在存储器620中并且当前温度不同于指定的温度(例如，参考温度)，则处理器630可以通过当前温度实质上与第一温度相同而确定检测到温度改变。
在示例实施例中，如果在操作810中检测到温度改变(是)，则处理器630可以执行操作820。
在示例实施例中，在操作820中，处理器630可以判定在触摸屏显示器的区域中是否存在异物。
在示例实施例中，触摸屏显示器(例如，图2的触摸屏显示器240)的区域可以为触摸屏显示器240的表面的至少部分。在另一实施例中，当从触摸屏显示器240上方观察时，触摸屏显示器240的表面的至少部分可以为在触摸屏显示器240的表面上交叠了显示器内指纹传感器360的区域。
在示例实施例中，异物可以表示可以实质上改变图案图像(例如，触摸图案图像、超声波图案图像)的外部物体。例如，异物可以为导体诸如例如但不限于手指、手掌、水滴、耳机线等。例如，异物可以为由橡胶或海绵制成的不导电材料。
在示例实施例中，处理器630可以获得由在触摸屏显示器240的区域出现的异物引起的电容改变的触摸图案图像，并且使用所获得的触摸图案图像判定异物存在或不存在。本文中，异物可以包括一个或更多个导体。触摸图案图像可以由例如但不限于由出现在触摸屏显示器240的表面上的一个或更多个导体形成的电容层的形状、厚度、分布和尺寸的至少一个来确定，并且由一个或更多个导体形成的电容层的形状可以由一个或更多个导体的形状、形式以及弯曲中的至少一个确定。处理器630可以通过将所获得的触摸图案图像与存储在存储器620中的一个或更多个触摸图案图像对比，判定在触摸屏显示器240的区域上的异物存在或不存在。存储器620可以存储一个或更多个触摸图案图像。存储器620可以从通信接口(例如，图1的通信模块190)接收从外部电子设备(例如，图1的服务器108)接收到的一个或更多个触摸图案图像，或者存储使用触摸屏显示器240预先获取的一个或更多个触摸图案图像。
在示例实施例中，在存储器620中存储的一个或更多个触摸图案图像可以被分类为一个或更多个组。例如，存储器620可以从通信接口接收被分类为一个或更多个组的一个或更多个触摸图案图像。例如，TSP IC(例如，TSP IC 540)可以基于电容改变的分布形状或图案(例如，通过以相同颜色表示电容改变的相同水平而生成的二维图像)将一个或更多个触摸图案图像分类为一个或更多个组。每个组可以对应于不同的异物的类型(或者，异物存在或不存在)。例如，第一组可以与手指相对应，第二组可以与手掌相对应，第三组可以与异物不存在相对应。存储器620可以存储与每个组相对应的代表性触摸图案图像。代表性触摸图案图像可以包括各个组的一个或更多个触摸图案图像的共同特征(或者特征点)。处理器630可以通过将所获得的触摸图案图像与存储在存储器620中的一个或更多个代表性触摸图案图像对比，判定在触摸屏显示器240的区域上的异物存在或不存在。
在示例实施例中，处理器630可以通过将所获得的触摸图案图像与对应于各个组的一个或更多个代表性触摸图案图像对比，判定在触摸屏显示器240的区域上异物存在或不存在。例如，处理器630可以确定与所获得的触摸图案图像相比具有高于第一参考值的相似度的代表性触摸图案图像，并且基于与所确定的代表性触摸图案图像相对应的组(例如，与手指相对应的第一组)确定在触摸屏显示器240的区域上存在或不存在异物(例如，确定存在异物)。例如，如果没有与所获得的触摸图案图像相比具有高于第一参考值的相似度的代表性触摸图案图像，则处理器630可以确定在触摸屏显示器240的区域上不存在异物。例如，如果没有与所获得的触摸图案图像相比具有高于第一参考值的相似度的代表性触摸图案图像，并且所获得的触摸图案图像和与不存在异物相对应的组(例如，第三组)的代表性触摸图案图像相比具有高于第二参考值的相似度，则处理器630可以确定在触摸屏显示器240的区域上不存在异物。
在示例实施例中，处理器630可以检测由出现在触摸屏显示器240的区域上的异物引起的压力传感器的感测数据改变，并且使用检测到的感测数据改变来确定异物存在或不存在。在示例实施例中，至少一个压力传感器(例如，图3的至少一个压力传感器)可以定期地感测施加在触摸屏显示器240上的压力或外力的水平，并且至少暂时地在存储器620中存储感测数据。处理器630可以使用存储在存储器620中的感测数据或由压力传感器380感测到的数据，确定异物存在或不存在。例如，处理器630可以响应于检测施加到触摸屏显示器240上的压力或外力的水平超过第三参考值，确定异物存在或不存在(例如，确定异物的存在)。
在示例实施例中，在操作830中，处理器630可以判定是否校准显示器内指纹传感器。
在示例实施例中，基于在操作820中确认的异物存在或不存在，处理器630可以判定是否校准显示器内指纹传感器。例如，如果确定异物出现在触摸屏显示器240的区域上，则处理器630可以不校准显示器内指纹传感器，如果确定没有异物出现在触摸屏显示器240的该区域上，则可以校准显示器内指纹传感器。例如，如果确定在触摸屏显示器240的该区域上没有异物，则处理器630可以通过获得校准指纹图像来校准显示器内指纹传感器360。处理器630可以使用显示器内指纹传感器360来获得与当前温度相对应的超声波图案图像，并且通过进一步使用存储在存储器620中的参考指纹图像来获得与当前温度相对应的校准图案图像。
在示例实施例中，如果与不同于指定温度(例如，参考温度)的温度(例如，第一温度)相对应的校准指纹图像(例如，第一校准指纹图像)已经存储在存储器620中并且当前温度不同于指定温度(例如，参考温度)，则处理器630可以确定检测到温度改变，尽管当前温度实质上等于第一温度。在该示例中，处理器630可以根据异物存在或不存在来生成针对第一温度的新的校准指纹图像，并且在存储器620中存储新的校准指纹图像。例如，可以针对相同温度存储两个或更多个校准指纹图像，并且处理器630可以至少暂时地从存储器620删除两个或更多个校准指纹图像的至少一个。可替换地，可以至少暂时地从存储器620删除包括与剩余部分相比在统计学上异常的数据的至少一个校准指纹图像。
图9是示出根据本公开的各种实施例的用于校准显示器内指纹传感器的示例操作的流程图。
图9的操作可以由电子设备(例如，图1的电子设备101)或电子设备101的处理器(例如，图6的处理器630)执行。在下文中，公开了处理器630执行操作。
在示例实施例中，在操作910中，处理器630可以判定当前温度是否满足第一条件。例如，处理器630可以使用显示器内指纹传感器(例如，图3的显示器内指纹传感器360)的温度传感器(例如，温度传感器640)来判定当前温度是否满足第一条件。第一条件可以与显示器内指纹传感器360的校准条中的温度相关。第一条件可以判定当前温度是否落入指定范围中，并且指定范围可以不包括与存储在存储器(例如，图6的存储器620)中的参考指纹图像相对应的参考温度，和与一个或更多个校准指纹图像相对应的一个或更多个温度。
在示例实施例中，如果当前温度不满足第一条件(否)，则处理器630可以返回操作910。即，处理器630可以重复地或定期地执行操作910直到当前温度满足第一条件。
在示例实施例中，如果在操作910中当前温度满足第一条件(是)，处理器630可以在操作920中判定触摸屏显示器的情境是否满足第二条件。
在示例实施例中，触摸屏显示器(例如，图2的触摸屏显示器240)的情境可以为针对诸如触摸屏显示器240的表面的物理环境或针对诸如在TSP IC(例如，图5的TSP IC 540)执行的任务的非物理环境的因素。例如，触摸屏显示器240的情境可以适合于以下中的至少一个：可以实质上改变图案图像(例如，触摸图案图像、超声波图案图像)的物体(例如，手指、手掌、水滴、耳机线)是否出现在触摸屏显示器240的表面上、触摸事件是否在触摸屏显示器240上发生以及TSP IC 540是否校准触摸传感器。例如，处理器630可以确认异物是否出现在触摸屏显示器240的表面上。
在示例实施例中，基于当前时间或基于检测满足第一条件的温度的时间，处理器630可以确认触摸屏显示器240的情境。在另一实施例中，基于特定的持续时间，处理器630可以确认触摸屏显示器240的情境。例如，基于包括当前时间和检测满足第一条件的温度的时间的持续时间，处理器630可以确认触摸屏显示器240的情境。
在示例实施例中，处理器630可以判定所确认的情境是否满足第二条件。除了第一条件以外可以设置第二条件以用于校准指纹传感器。例如，如果没有可以实质上改变图案图像的物体(例如，手指、手掌、水滴、耳机线)出现在触摸屏显示器240上、在触摸屏显示器240上未发生触摸事件以及TSP IC540没有校准触摸传感器，则处理器630可以确定所确认的情境满足第二条件。
在示例实施例中，在操作930中，处理器630可以根据在操作920中的确认结果，判定是否校准显示器内指纹传感器。处理器630可以根据操作920的确认结果，校准显示器内指纹传感器360。例如，响应于确定所确认的情境满足第二条件，处理器630可以校准显示器内指纹传感器360，并且响应于确定所确认的情境不满足第二条件，可以不校准显示器内指纹传感器360。
图10是示出根据本公开的各种实施例的用于确认触摸屏显示器的情境是否满足第二条件的示例操作的流程图。
图10的操作例如可以说明图9的操作920的详细操作。
在示例实施例中，在操作1010中，处理器630可以确认是否检测到触摸事件。例如，基于从触摸屏显示器240接收的数据，处理器630可以确认是否检测到输入到触摸屏显示器240的手势触摸输入。
在示例实施例中，如果检测到触摸事件(是)，则在操作1040中，处理器630可以确定触摸屏显示器的情境不满足第二条件。例如，如果检测到触摸事件，则处理器630可以不校准显示器内指纹传感器360，尽管当前温度满足用于校准显示器内指纹传感器360的第一条件。如果检测到没有触摸事件(否)，则处理器630可以执行操作1020。
在示例实施例中，在操作1020中，处理器630或触摸屏显示器240可以确认异物是否出现在触摸屏显示器240的表面上。例如，异物可以表示可以实质上改变图案图像的导体，诸如手指、手掌、水滴以及耳机线。例如，异物可以为由橡胶或海绵制成的不导电材料。
在示例实施例中，处理器630可以通过计算关于电容改变的信号水平来确认异物是否出现在触摸屏显示器240的表面上，例如确认异物存在或不存在。处理器630或触摸屏显示器240可以获得关于电容改变的触摸图案图像，对所获得的触摸图案图像与存储在存储器620中的一个或更多个触摸图案图像(例如，代表性触摸图案图像)进行比较，并因此确认异物是否出现在触摸屏显示器240的表面上。
在示例实施例中，如果获得的触摸图案图像和组(例如，第三组)中的与异物不存在相对应的代表性触摸图案图像具有高于指定的第二参考值的相似度，则处理器630可以确定在触摸屏显示器240的表面上没有异物。如果获得的触摸图案图像和组(例如，第三组)中的与异物不存在相对应的代表性触摸图案图像具有高于指定的第二参考值的相似度，并且获得的触摸图案图像和一个或更多个组(例如，与手指相对应的第一组或与手掌相对应的第二组)中的与异物存在相对应的代表性触摸图案图像具有低于指定的第一参考值的相似度，则处理器630可以确定在触摸屏显示器240的表面没有异物。
在另一实施例中，如果获得的触摸图案图像和一个或更多个组(例如，与手指相对应的第一组、与手掌相对应的第二组)中的至少一个组中的与异物存在相对应的代表性触摸图案图像具有高于指定的第一参考值的相似度，则处理器630可以确定异物出现在触摸屏显示器240的表面上。如果获得的触摸图案图像和组(例如，第三组)中的与异物不存在相对应的代表性触摸图案图像具有低于指定的第二参考值的相似度，并且获得的触摸图案图像和一个或更多个组中的至少一个中的与异物存在相对应的代表性触摸图案图像具有高于指定的第一参考值的相似度，则处理器630可以确定异物出现在触摸屏显示器240的表面上。
在示例实施例中，如果确定异物在触摸屏显示器240的表面上，则处理器630可以确认出现在触摸屏显示器240的表面上的异物的类型。处理器630可以使用在存储器620中存储的一个或更多个触摸图案图像(例如，代表性触摸图案图像)确认出现在触摸屏显示器240的表面上的异物的类型。例如，如果获得的触摸图案图像和一个或更多个组中的至少一个中的与异物存在相对应的代表性触摸图案图像具有高于指定的第一参考值的相似度，则处理器630可以基于与代表性触摸图案图像相对应的组(例如，第一组)来确认异物的类型(例如，手指)。如果获得的触摸图案图像和一个或更多个组(例如，与手指相对应的第一组、与手掌相对应的第二组)中的一些组中的与异物存在相对应的代表性触摸图案图像具有高于指定的第一参考值的相似度，则处理器630可以基于与较高的相似度的代表性触摸图案图像相对应的组(例如，与手指相对应的第一组)来确认异物的类型(例如，手指)。
在示例实施例中，处理器630可以确定由出现在触摸屏显示器240的表面上的异物导致的压力传感器的感测数据改变，并且使用检测到的感测数据改变来判定异物存在或不存在。例如，响应于检测到施加在触摸屏显示器240上的压力或外力的水平超过指定的第三参考值，处理器630可以确定异物存在或不存在(例如，确定异物存在)。
在示例实施例中，通过考虑出现在触摸屏显示器240的表面上的异物的不同特征(例如，导电或不导电)，处理器630可以以不同方式确定异物的存在或不存在。例如，通过考虑出现在表面上的异物可以导电，处理器630可以使用与电容改变相关的触摸图案图像来确认异物存在或不存在。通过考虑出现在表面上的异物可以是不导电的，处理器630可以使用压力感测数据(例如，压力感测数据的改变)来确认异物存在或不存在。如果使用触摸图案图像未确认出异物存在或不存在，处理器630可以进一步使用压力感测数据来确认异物存在或不存在，反之亦然。
在示例实施例中，如果检测到异物在触摸屏显示器240的表面上(是)，则在操作1040中，处理器630可以确定触摸屏显示器240的情境不满足第二条件。例如，如果检测到异物在触摸屏显示器240上，则处理器630可以不校准显示器内指纹传感器360，尽管当前温度满足用于校准显示器内指纹传感器360的第一条件。
在示例实施例中，如果检测到没有异物在触摸屏显示器240的表面上(否)，则在操作1030中，处理器630可以判定是否校准触摸传感器。
在示例实施例中，在触摸屏显示器240中，触摸传感器可以是用于检测用户的触摸输入的传感器。触摸传感器可以独立于显示器内指纹传感器360执行校准。例如，根据进入的外部噪声和围绕触摸屏面板330的温度改变的至少一个，TSP IC 540可以校准触摸传感器。
在示例实施例中，如果校准触摸传感器(是)，则在操作1040中，处理器630可以确定触摸屏显示器240的情境不满足第二条件。例如，如果校准触摸传感器，则处理器630可以不校准显示器内指纹传感器360，尽管当前温度满足用于校准显示器内指纹传感器360的第一条件。
在示例实施例中，如果未校准触摸传感器(否)，则在操作1050中，处理器630可以确定触摸屏显示器240的情境满足第二条件。响应于确定触摸屏显示器240的情境满足第二条件，处理器630可以校准显示器内指纹传感器360。
在示例实施例中，尽管未描述，根据压力传感器(例如，图3的压力传感器380)是否被校准，处理器630可以判定是否满足第二条件。例如，如果压力传感器被校准，则处理器630可以确定触摸屏显示器240的情境不满足第二条件。如果压力传感器未被校准，则处理器630可以确定触摸屏显示器240的情境满足第二条件。
在示例实施例中，尽管未描述，通过执行操作1010、操作1020以及操作1030的至少一个，处理器630可以确定触摸屏显示器240的情境满足第二条件。例如，如果检测到没有触摸事件并且确定在触摸屏显示器240的表面上没有异物，则处理器630可以确定触摸屏显示器240的情境满足第二条件，而不管触摸传感器的校准。
图11是示出根据本公开的各种实施例的用于校准显示器内指纹传感器的示例操作的流程图。
图11的操作可以例如是图9的操作930的详细操作。
在示例实施例中，在操作1110中，处理器630可以确定所确认的情境是否满足第二条件。处理器630可以确定在图9的操作920中确认的触摸屏显示器240的情境是否满足第二条件。
在示例实施例中，如果识别出的情境满足第二条件(是)，则在操作1120中，处理器630可以控制显示器内指纹传感器360执行基于温度改变的校准。在示例实施例中，处理器630可以生成校准指纹图像。例如，处理器630可以使用显示器内指纹传感器360来获得与当前温度相对应的超声波图案图像，并且使用与当前温度相对应的超声波图案图像和与参考温度相对应的参考指纹图像，生成与当前温度相对应的校准指纹图像。处理器630可以至少暂时地在存储器620中存储与当前温度相对应的校准指纹图像。
在示例实施例中，尽管未描述，处理器630可以使用与当前温度相对应的校准指纹图像来执行认证。例如，处理器630可以通过识别用户的指纹并且将识别出的用户的指纹与在存储器620中存储的校准指纹图像对比来执行用户认证。这样做，在识别用户的指纹时的温度以及与校准指纹图像相对应的温度可以实质上完全相同或落入到指定的误差幅度。
在示例实施例中，如果确定所确认的情境不满足第二条件(否)，则在操作1130中，处理器630可以控制显示器内指纹传感器360不执行基于温度改变的校准。尽管检测到温度改变，但处理器630可以确定基于温度改变的显示器内指纹传感器360的校准是不需要的，可以发送指令或命令以用于限制对使显示器内指纹传感器360的校准，从而不执行校准。
图12是示出根据本公开的各种实施例的用于校准显示器内指纹传感器的示例操作的流程图。
图12的操作可以例如是图9的操作930的详细操作。
在示例实施例中，在操作1210中，处理器630可以生成校准指纹图像。处理器630可以生成校准指纹图像，而不管触摸屏显示器240的情境是否满足第二条件。在示例实施例中，处理器630可以利用显示器内指纹传感器360来获得与当前温度相对应的超声波图案图像。超声波图案图像可以为背景图像，该背景图像为基于空气状态的超声波图案图像。处理器630可以使用与当前温度相对应的超声波图案图像和与参考温度相对应的参考指纹图像来生成与当前温度相对应的校准指纹图像。
在示例实施例中，在操作1220中，处理器630可以判定触摸屏显示器240的情境是否满足第二条件。
在示例实施例中，如果确认出的情境不满足第二条件(否)，则在操作1240中，处理器630可以丢弃校准指纹图像。处理器630可以删除在操作1210中生成的校准指纹图像，或者可以不在存储器620中存储校准指纹图像。
在示例实施例中，如果确认出的情境满足第二条件(是)，则在操作1230中，处理器630可以存储校准指纹图像。处理器630可以至少暂时地或半永久地在存储器620中存储在操作1210中生成的校准指纹图像。
图13是示出根据本公开的各种实施例的用于校准显示器内指纹传感器的示例操作的流程图。
图13的操作可以由电子设备(例如，图1的电子设备101)或者电子设备101的处理器(例如，图6的处理器630)执行。在下文中，公开了处理器630执行操作。
在示例实施例中，在操作1310中，处理器630可以判定当前温度是否满足第一条件。在示例实施例中，处理器630可以通过对在存储器(例如，图6的存储器620)中存储的参考温度与电子设备101的当前温度进行比较，判定当前温度是否满足第一条件。如果当前温度不满足第一条件(否)，则处理器630可以重复操作1310。
在示例实施例中，如果当前温度满足第一条件(是)，则处理器630可以执行操作1320。
在示例实施例中，在操作1320中，处理器630可以确认压力数据是否满足第三条件。
在示例实施例中，处理器630可以确认从压力传感器(例如，图3的压力传感器380)接收到的压力数据是否满足第三条件。第三条件被设置为除第一条件以外的用于显示器内指纹传感器的校准，并且可以与压力数据相关。例如，处理器630可以确认高于指定的值的外力是否被施加在触摸屏显示器(例如，图2的触摸屏显示器240)的表面的至少部分上。例如，处理器630可以确认压力数据在触摸屏显示器240的表面的至少部分上是否以指定的图案分布。
在示例实施例中，在操作1330中，处理器630可以根据确认结果来判定是否校准显示器内指纹传感器。处理器630可以根据操作1320的确认结果，判定是否校准显示器内指纹传感器(例如，显示器内指纹传感器360)。例如，响应于确定压力数据满足第三条件，处理器630可以确定校准显示器内指纹传感器360。响应于确定压力数据不满足第三条件，处理器630可以确定不校准显示器内指纹传感器360。处理器630可以响应于确定压力数据满足第三条件，控制显示器内指纹传感器360校准显示器内指纹传感器360，并且可以响应于确定压力数据不满足第三条件，控制显示器内指纹传感器360不校准显示器内指纹传感器360。
在示例实施例中，如图13所示，如果当前温度满足第一条件，则处理器630可以依据压力数据是否满足指定条件(第三条件)来判定是否校准显示器内指纹传感器360，而不管触摸屏显示器的情境。
图14是示出根据本公开的各种实施例的用于校准显示器内指纹传感器的示例操作的流程图。
图14的操作可以由电子设备(例如，图1的电子设备101)或电子设备101的处理器(例如，图6的处理器630)执行。在下文中，公开了处理器630执行操作。
在示例实施例中，在操作1410中，处理器630可以判定当前温度是否满足第一条件。在示例实施例中，处理器630可以通过对存储器620中存储的参考温度与电子设备101的当前温度进行比较，判定当前温度是否满足第一条件。
如果当前温度不满足第一条件(否)，则处理器630可以重复操作1410。
在示例实施例中，如果当前温度满足第一条件(是)，则在操作1420中，处理器630可以确定触摸屏显示器(例如，触摸屏显示器240)的情境满足第二条件。例如，通过确定没有异物出现在触摸屏显示器240的表面上，处理器630可以确定所确认的情境满足第二条件。
在示例实施例中，如果触摸屏显示器240的情境不满足第二条件(否)，则处理器630可以返回操作1410。
在示例实施例中，如果触摸屏显示器240的情境满足第二条件(是)，则在操作1430中，处理器630可以确认压力数据是否满足第三条件。例如，处理器630可以确认压力数据在触摸屏显示器240的表面的至少部分上是否以指定的图案分布。在示例实施例中，处理器630可以基于当前时间、基于检测满足第一条件的温度的时间或者基于确认满足第二条件的情境的时间，确认满足第三条件的压力数据。
在示例实施例中，在操作1440中，处理器630可以根据识别结果来判定是否校准显示器内指纹传感器。处理器630可以根据操作1430的确认结果，判定是否校准显示器内指纹传感器(例如，显示器内指纹传感器360)。例如，响应于确定压力数据满足第三条件，处理器630可以确定校准显示器内指纹传感器360并且控制显示器内指纹传感器360来执行校准。例如，处理器630可以确定压力数据不满足第三条件，并且控制显示器内指纹传感器360不校准显示器内指纹传感器360。
在图14中，处理器360可以相继地判定是否满足与温度相对应的第一条件，是否满足与触摸屏显示器的情境相对应的第二条件，以及是否满足与压力相对应的第三条件，但条件的顺序仅仅是示例，并不意图限制本公开的范围。例如，如果满足第一条件，则处理器360可以首先判定是否满足与压力相对应的第三条件。如果满足第三条件，则处理器360可以判定是否满足与触摸屏显示器的情境相对应的第二条件。
图15A、图15B、图15C以及图15D是示出根据本公开的各种实施例的基于异物存在或不存在以及其类型的多个触摸图案图像的示例的图。
在示例实施例中，如果异物出现在触摸屏显示器(例如，图2的触摸屏显示器240)的表面上，则TSP IC(例如，图5的TSP IC 540)可以生成相对应的触摸图案图像。例如，如果手掌放置在触摸屏显示器240的表面，则由手掌产生的电容改变可以表现为二维图像。所表现的二维图像可以表示触摸图案图像。TSP IC 540可以生成相对应的触摸图案图像，即使异物并未出现在触摸屏显示器240的表面上。
在示例实施例中，基于电容改变的分布的形状或图案，TSP IC 540可以将多个触摸图案图像划分为一个或更多个组。每个组可以对应于不同异物的类型(或者异物存在或不存在)，并且与每个组对应的代表性触摸图案图像可以被确定。代表性触摸图案图像可以包括各个组的一个或更多个触摸图案图像的共同特征(或者特征点)。图15A、图15B、图15C和图15D分别描述了与组相对应的代表性触摸图案图像(或者各个组的触摸图案图像)的示例。例如，图15A描述了当没有异物出现在触摸屏显示器240的表面上时的触摸图案图像，图15B描述了当手指放置在触摸屏显示器240的表面上时的触摸图案图像，图15C描述了当手掌放置在触摸屏显示器240的表面上时的触摸图案图像，图15D描述了当水滴出现在触摸屏显示器240的表面上时的触摸图案图像。
在示例实施例中，处理器(例如，图6的处理器630)可以确定与触摸屏显示器240的当前情况相对应的触摸图案图像属于一个或更多个组中的哪一个组。如果与触摸屏显示器240的当前情况相对应的触摸图案图像和与手指相对应的第一组的代表性触摸图案图像具有高于指定值(例如，第一参考值)的相似度，则处理器630可以确定与当前情况相对应的触摸图案图像属于第一组。
在示例实施例中，处理器630可以确定哪种异物出现在触摸屏显示器240的表面上。例如，响应于确定当前触摸图案图像属于与手掌相对应的第一组，处理器630可以确定手掌当前放置在触摸屏显示器240的表面上。响应于该确定，处理器630可以确定触摸屏显示器的情境不满足第二条件，因此可以不校准显示器内指纹传感器(例如，图6的显示器内指纹传感器360)。
根据本公开的各种实施例的电子设备可以创建用于校准超声波显示器内指纹传感器的校准条件，因此增强了超声波显示器内指纹传感器的指纹识别。
上面描述的存储器可以为计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以包括硬盘、软盘、磁介质(例如，磁带)、光记录介质(例如，CD-ROM、DVD)、磁光介质(例如，光磁软盘)、内部存储器等。存储于计算机可读存储介质的指令可以包括由编译器做出的代码或由编译器可执行的代码。根据各种实施例的模块或编程模块可以包括上述的元件中的一个或更多个或者还可以包括其他附加元件，或可以省略上述元件的一些。根据各种实施例由模块、编程模块或其它元件执行的操作可以顺序地、并行地、重复地或以启发方式执行。至少一些操作可以根据其它顺序执行，可以省略或者还可以包括其它操作。
尽管在本公开中公开并且示出了各个示例实施例，但本领域技术人员可以理解的是各个示例实施例意图是用于说明而不是限制。因此，应当理解，除了本文公开的实施例之外，所有源自本公开的技术构思的变形或改变形式均落入到本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种电子设备，所述电子设备包括：
壳体；
触摸屏显示器，所述触摸屏显示器布置在所述壳体内并且通过所述壳体的一个表面可见；
超声波指纹传感器，所述超声波指纹传感器布置在所述壳体内并且当从所述壳体的所述一个表面上方观察时，与所述触摸屏显示器的一个区域交叠，并且包括温度测量传感器；
至少一个处理器，所述至少一个处理器可操作地耦接到所述触摸屏显示器和所述超声波指纹传感器；以及
至少一个存储器，所述至少一个存储器可操作地耦接到所述至少一个处理器，并且被配置为存储与使用所述超声波指纹传感器的认证相关的第一参考指纹图像，
其中，所述至少一个存储器被配置为存储指令，所述指令在被执行时，使所述至少一个处理器控制所述电子设备：
使用所述温度测量传感器，确认当前温度是否满足第一条件；
确认所述触摸屏显示器的情境是否满足第二条件；以及
至少部分地基于确认了所述当前温度满足所述第一条件和所述情境满足所述第二条件，判定是否校准所述超声波指纹传感器。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述触摸屏显示器的所述情境包括以下中的至少一个：所述触摸屏显示器上是否发生了触摸事件、所述一个区域是否存在异物以及所述触摸屏显示器的触摸传感器是否被校准。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述指令在被执行时，使所述至少一个处理器控制所述电子设备：
对当前触摸图案图像与存储在所述至少一个存储器中的一个或更多个触摸图案图像进行比较，以确认所述异物是否出现在所述一个区域上，
其中，基于存在所述异物或所述异物的类型，所述一个或更多个触摸图案图像被分类为一个或更多个组。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述指令在被执行时，使所述至少一个处理器控制所述电子设备：
基于所述触摸屏显示器的所述情境满足所述第二条件，校准所述超声波指纹传感器，以及
使用与所述当前温度相对应的超声波图案图像和与不同于所述当前温度的温度相对应的所述第一参考指纹图像，生成与所述当前温度相对应的第二参考指纹图像以校准所述超声波指纹传感器。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述指令在被执行时，使所述至少一个处理器控制所述电子设备：
无论所述触摸屏显示器的所述情境是否满足所述第二条件，校准所述超声波指纹传感器，
基于所述触摸屏显示器的所述情境满足所述第二条件，在所述至少一个存储器中存储通过校准所述超声波指纹传感器生成的所述第二参考指纹图像；以及
基于所述情境不满足所述第二条件，丢弃通过校准所述超声波指纹传感器生成的所述第二参考指纹图像。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述指令在被执行时，使所述至少一个处理器控制所述电子设备：
使用所述温度测量传感器测量温度改变以确认所述当前温度满足所述第一条件；以及
使用所述触摸屏显示器，确定在所述一个区域上存在异物以确认所述触摸屏显示器的所述情境是否满足所述第二条件。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中，所述指令在被执行时，使所述至少一个处理器控制所述电子设备：
至少部分地基于所述温度改变，向所述应用处理器发送关于所述异物的存在的请求；
接收对所述请求的响应；以及
至少部分地基于接收到的响应，执行所述校准。
8.根据权利要求6所述的电子设备，其中，所述指令在被执行时，使所述至少一个处理器控制所述电子设备：
通过从所述第一参考指纹图像生成第二参考指纹图像，执行所述校准；以及
在所述至少一个存储器中存储所述第二参考指纹图像。
9.根据权利要求6所述的电子设备，其中，所述指令在被执行时，使所述至少一个处理器控制所述电子设备：
使用所述超声波指纹传感器，在改变后的温度下识别用户指纹；以及
通过对所述第二参考指纹图像与识别出的所述指纹进行对比，执行认证。
10.一种操作电子设备的方法，所述电子设备包括触摸屏显示器和被布置为与所述触摸屏显示器的一个区域交叠的超声波指纹传感器，所述方法包括：
使用所述超声波指纹传感器的温度测量传感器，确认当前温度是否满足第一条件；
确认所述触摸屏显示器的情境是否满足第二条件；以及
至少部分地基于确认是否满足所述第一条件和所述第二条件，判定是否校准所述超声波指纹传感器。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述触摸屏显示器的所述情境包括以下中的至少一个：所述触摸屏显示器上是否发生了触摸事件、所述一个区域上是否存在异物以及所述触摸屏显示器的触摸传感器是否被校准。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，确认所述触摸屏显示器的所述情境是否满足所述第二条件包括：
对当前触摸图案图像与在所述电子设备中存储的一个或更多个触摸图案图像进行比较以确认所述一个区域上是否存在异物，
其中，基于存在异物或所述异物的类型，所述一个或更多个触摸图案图像被分类为一个或更多个组。
13.权利要求10所述的方法，所述方法还包括：
基于所述触摸屏显示器的所述情境满足所述第二条件，校准所述超声波指纹传感器，
其中，校准所述超声波指纹传感器还包括：使用与所述当前温度相对应的超声波图案图像和与不同于所述当前温度的温度相对应的所述第一参考指纹图像，生成与所述当前温度相对应的第二参考指纹图像。
14.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：
无论所述触摸屏显示器的所述情境是否满足所述第二条件，校准所述超声波指纹传感器；
基于所述触摸屏显示器的所述情境满足所述第二条件，存储通过校准所述超声波指纹传感器生成的所述第二参考指纹图像；以及
基于所述情境不满足所述第二条件，丢弃通过校准所述超声波指纹传感器生成的所述第二参考指纹图像。
15.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：
使用所述超声波指纹传感器的温度测量传感器检测温度改变以确认所述当前温度满足所述第一条件；以及
使用所述触摸屏显示器，确定所述一个区域上存在异物以确认所述触摸屏显示器的所述情境是否满足所述第二条件。
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