CN112883763A - 信号检测方法及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种信号检测方法及电子设备，属于电子技术领域。该方法应用于电子设备。方法包括：对于每个光学传感器，在第一时间点对光学传感器进行重置操作；采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号；获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第三信号与第四信号之间的第二差值，将第一差值和第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量，避免了采集的信号变化量存在误差，提高了信号检测的准确性，进而提高了指纹识别的准确率。

Description

信号检测方法及电子设备
技术领域
本公开涉及电子技术领域，尤其涉及一种信号检测方法及电子设备。
背景技术
随着电子技术的发展和指纹识别技术的广泛应用，目前提出了一种屏下指纹识别技术，利用超声波、光线可以穿透显示屏幕的特点，在显示屏幕的下方采集显示屏幕上方的图像信息，根据图像信息进行指纹识别。
液晶显示屏幕是一种常用的显示屏幕，相关技术中，在液晶显示屏幕的下方设置光学传感器，通过光学传感器检测液晶显示屏幕上方的光信号，获取液晶显示屏幕上方的信号变化量，以该变化量来表示液晶显示屏幕上方的图像信息，从而根据该变化量进行指纹识别。
但是，由于液晶显示屏幕还具有显示功能，在显示过程中进行指纹识别时，液晶显示屏幕内部的器件之间会产生信号耦合的现象，导致采集的信号变化量存在误差，影响指纹识别的准确率。
发明内容
本申请实施例提供一种信号检测方法及电子设备，可以解决相关技术中无法准确采集信号变化量的问题。本申请实施例提供的技术方案如下：
根据本申请实施例提供的第一方面，提供了一种信号检测方法，应用于电子设备，所述电子设备的显示屏幕中包括多个像素单元及多个光学传感器，所述多个像素单元的位置与所述多个光学传感器的位置一一对应；所述方法包括：
对于每个光学传感器，在第一时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在所述第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号；
获取所述第一信号与所述第二信号之间的第一差值，以及所述第三信号与所述第四信号之间的第二差值，将所述第一差值和所述第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量；
其中，所述第一时间点为当前周期的起始时间点，所述第四时间点为当前周期的终止时间点；所述第二时间点为当前周期内，在与所述光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前的时间点；所述第三时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点。
在一种可能实现方式中，所述方法还包括：
在第五时间点对所述光学传感器进行重置操作，所述第五时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点，且所述第五时间点位于所述第三时间点之前。
在一种可能实现方式中，所述显示屏幕还包括第一晶体管，所述光学传感器与所述第一晶体管连接，所述第一晶体管与电源端连接；所述在第一时间点对所述光学传感器进行重置操作，包括：
在所述第一时间点，控制所述第一晶体管导通，以使所述电源端向所述光学传感器输出信号，重置所述光学传感器。
在一种可能实现方式中，所述显示屏幕还包括第二晶体管和处理模块，所述光学传感器与所述第二晶体管连接，所述第二晶体管与所述处理模块连接；
所述采集所述光学传感器在所述第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号，包括：
在所述第一时间点、所述第二时间点、所述第三时间点和所述第四时间点，控制所述第二晶体管导通，以使所述光学传感器向所述处理模块输出信号，所述处理模块采集当前时间点的信号。
在一种可能实现方式中，所述获取所述第一信号与所述第二信号之间的第一差值，以及所述第三信号与所述第四信号之间的第二差值，将所述第一差值和所述第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量之后，所述方法还包括：
当所述信号变化量与已录入指纹的预设变化量的差值小于预设阈值时，确定指纹识别通过；
当所述信号变化量与所述预设变化量的差值不小于所述预设阈值时，确定指纹识别不通过。
根据本申请实施例提供的第二方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括显示屏幕和处理模块，所述显示屏幕包括多个像素单元及多个光学传感器，所述多个像素单元的位置与所述多个光学传感器的位置一一对应；
所述处理模块，用于：
对于每个光学传感器，在第一时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在所述第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号；
获取所述第一信号与所述第二信号之间的第一差值，以及所述第三信号与所述第四信号之间的第二差值，将所述第一差值和所述第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量；
其中，所述第一时间点为当前周期的起始时间点，所述第四时间点为当前周期的终止时间点；所述第二时间点为当前周期内，在与所述光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前的时间点；所述第三时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点。
在一种可能实现方式中，所述处理模块，还用于在第五时间点对所述光学传感器进行重置操作，所述第五时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点，且所述第五时间点位于所述第三时间点之前。
在一种可能实现方式中，所述显示屏幕还包括第一晶体管，所述光学传感器与所述第一晶体管连接，所述第一晶体管与电源端连接；
所述处理模块，还用于在所述第一时间点，控制所述第一晶体管导通，以使所述电源端向所述光学传感器输出信号，重置所述光学传感器。
在一种可能实现方式中，所述显示屏幕还包括第二晶体管和处理模块，所述光学传感器与所述第二晶体管连接，所述第二晶体管与所述处理模块连接；
所述处理模块，还用于在所述第一时间点、所述第二时间点、所述第三时间点和所述第四时间点，控制所述第二晶体管导通，以使所述光学传感器向所述处理模块输出信号，所述处理模块采集当前时间点的信号。
在一种可能实现方式中，所述处理模块，还用于：
当所述信号变化量与已录入指纹的预设变化量的差值小于预设阈值时，确定指纹识别通过；
当所述信号变化量与所述预设变化量的差值不小于所述预设阈值时，确定指纹识别不通过。
根据本申请实施例提供的第三方面，提供了一种信号检测方法，应用于电子设备，所述电子设备的显示屏幕中包括多个像素单元及多个光学传感器，所述多个像素单元的位置与所述多个光学传感器的位置一一对应；所述方法包括：
对于每个光学传感器，在第一时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在所述第一时间点输出的第一信号及在第二时间点输出的第二信号；
在第五时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在第四时间点输出的第四信号；
获取所述第一信号与所述第二信号之间的第一差值，以及所述第一信号与所述第四信号之间的第二差值，将所述第一差值和所述第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量；
其中，所述第一时间点为当前周期的起始时间点，所述第四时间点为当前周期的终止时间点；所述第二时间点为当前周期内，在与所述光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前的时间点；所述第五时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点。
根据本申请实施例提供的第四方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括显示屏幕和处理模块，所述显示屏幕包括多个像素单元及多个光学传感器，所述多个像素单元的位置与所述多个光学传感器的位置一一对应；
所述处理模块，用于：
对于每个光学传感器，在第一时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在所述第一时间点输出的第一信号及在第二时间点输出的第二信号；
在第五时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在第四时间点输出的第四信号；
获取所述第一信号与所述第二信号之间的第一差值，以及所述第一信号与所述第四信号之间的第二差值，将所述第一差值和所述第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量；
其中，所述第一时间点为当前周期的起始时间点，所述第四时间点为当前周期的终止时间点；所述第二时间点为当前周期内，在与所述光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前的时间点；所述第五时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本申请实施例提供的方法及电子设备，通过在第一时间点对每个光学传感器进行重置操作，采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号。由于第一时间点和第二时间点均位于与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前，采集的第一信号和第二信号不存在误差，而第三时间点和第四时间点均位于与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之后，第四信号与第三信号的能够相互抵消掉信号耦合的现象导致的误差。因此，获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第三信号与第四信号之间的第二差值，第一差值和第二差值的和值即可表示光学传感器在当前周期内所检测到的光信号的变化情况，将第一差值和第二差值的和值确定为当前周期内的信号变化量，即可避免采集的信号变化量存在误差，提高了信号检测的准确性，进而提高了指纹识别的准确率。
另外，通过控制第一晶体管导通，使电源端向光学传感器输出信号，重置光学传感器。通过控制第二晶体管导通，以使光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号。通过控制采集第二信号与第三信号的时间点，能够抵消掉信号变化量的误差，获得精确的信号变化量，提高了信号检测的准确性。
另外，将当前周期内信号变化量与已录入指纹的预设变化量进行对比，以确定指纹识别是否通过，由于采集的信号变化量足够准确，因此提高了指纹识别的准确性以及电子设备的安全性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的显示屏幕的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的另一种电子设备的显示屏幕的结构示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种信号检测方法的流程图；
图4是根据一示例性实施例示出的另一种信号检测方法的流程图；
图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的显示屏幕的电路图；
图6是相关技术示出的一种信号时序示意图；
图7是本申请实施例示出的一种信号时序示意图；
图8是本申请实施例示出的另一种信号时序示意图；
图9是根据一示例性实施例示出的一种信号检测方法的流程图；
图10是根据一示例性实施例示出的一种信号检测方法的流程图；
图11是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图；
图12是根据一示例性实施例示出另的一种电子设备的结构示意图；
图13是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的显示屏幕的结构示意图，如图1所示，该电子设备的显示屏幕中包括多个像素单元101及多个光学传感器102，多个像素单元101的位置与多个光学传感器102的位置一一对应。
在一种可能实现方式中，参见图2，该显示屏幕还包括多个第一晶体管103，每个光学传感器102与一个第一晶体管103连接，每个第一晶体管103与电源端104连接；
通过控制第一晶体管103的导通或断开，可以控制光学传感器102与电源端104的连接，从而控制光学传感器102是否工作。当第一晶体管103导通，电源端104向光学传感器102输出信号，重置光学传感器102。
在另一种可能实现方式中，参见图2，该显示屏幕还包括多个第二晶体管105和处理模块106，每个光学传感器102与一个第二晶体管105连接，每个第二晶体管105与处理模块106连接；
通过控制第二晶体管105导通或断开，可以控制光学传感器102与处理模块106的连接，从而控制处理模块106是否采集光学传感器102输出的信号。当第二晶体管105导通，光学传感器102向处理模块106输出信号，处理模块106采集当前时间点的信号。
图3是根据一示例性实施例示出的一种信号检测方法的流程图，该方法应用于电子设备中，该电子设备的显示屏幕的结构可以如图1所示。该方法包括：
在步骤301中，对于每个光学传感器，在第一时间点对光学传感器进行重置操作。
在步骤302中，采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号。
在步骤303中，获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第三信号与第四信号之间的第二差值，将第一差值和第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量。
其中，第一时间点为当前周期的起始时间点，第四时间点为当前周期的终止时间点；第二时间点为当前周期内，在与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前的时间点；第三时间点为当前周期内，在像素单元进行显示之后的时间点。
光学传感器是一种将光信号转换为电信号的器件，当光信号照射到光学传感器时，光学传感器吸收光信号所传递的能量，状态发生变化，产生相应的电效应，从而导致输出的电信号发生变化。
因此，电子设备会周期性地采集光学传感器输出的信号，统计出在每个周期内光学传感器输出的信号变化量，该信号变化量可以反映出相应周期内光信号的变化情况。
其中，电子设备采用的周期可以设置为与显示屏幕的显示周期相等，或者小于显示屏幕的显示周期，或者还可以采用其他周期。其中，显示屏幕的显示周期是指显示屏幕按照逐行扫描的方式，将多行像素单元全部显示完成所需要的时长。
相关技术中，通常会在每个周期的起始时间点和终止时间点采集光学传感器输出的信号，获取这两个时间点采集的信号之间的差值，确定为相应周期内的信号变化量。但是，对于每个光学传感器来说，由于光学传感器位于显示屏幕下方，与像素单元的位置对应，因此在像素单元进行显示时，由于像素单元要通过信号线进行充电，在此过程中会对光学传感器造成信号耦合，导致光学传感器输出的信号存在误差，影响指纹识别的准确率。
因此，为了避免上述信号耦合的问题，本申请实施例中，在每个周期内，以当前周期的起始时间点为第一时间点，终止时间点为第四时间点为例，除了第一时间点和第四时间点之外，还增加了当前周期内的第二时间点和第三时间点作为采集信号的时间点。
也即是，采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号。获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第三信号与第四信号之间的第二差值，将第一差值和第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量。
本申请实施例提供的方法，通过在第一时间点对每个光学传感器进行重置操作，采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号。由于第一时间点和第二时间点均位于与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前，采集的第一信号和第二信号不存在误差，而第三时间点和第四时间点均位于与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之后，第四信号与第三信号能够相互抵消掉信号耦合的现象导致的误差。因此，获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第三信号与第四信号之间的第二差值，第一差值和第二差值的和值即可表示光学传感器在当前周期内所检测到的光信号的变化情况，将第一差值和第二差值的和值确定为当前周期内的信号变化量，即可避免采集的信号变化量存在误差，提高了信号检测的准确性，进而提高了指纹识别的准确率。
在一种可能实现方式中，方法还包括：
在第五时间点对光学传感器进行重置操作，第五时间点为当前周期内，在像素单元进行显示之后的时间点，且第五时间点位于第三时间点之前。
在一种可能实现方式中，显示屏幕还包括第一晶体管，光学传感器与第一晶体管连接，第一晶体管与电源端连接；在第一时间点对光学传感器进行重置操作，包括：
在第一时间点，控制第一晶体管导通，以使电源端向光学传感器输出信号，重置光学传感器。
在一种可能实现方式中，显示屏幕还包括第二晶体管和处理模块，光学传感器与第二晶体管连接，第二晶体管与处理模块连接；
采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号，包括：
在第一时间点、第二时间点、第三时间点和第四时间点，控制第二晶体管导通，以使光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集当前时间点的信号。
在一种可能实现方式中，获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第三信号与第四信号之间的第二差值，将第一差值和第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量之后，方法还包括：
当信号变化量与已录入指纹的预设变化量的差值小于预设阈值时，确定指纹识别通过；
当信号变化量与预设变化量的差值不小于预设阈值时，确定指纹识别不通过。
图4是根据一示例性实施例示出的另一种信号检测方法的流程图，该方法应用于电子设备中，该电子设备的显示屏幕的结构可以如图2所示。该方法包括：
在步骤401中，在第一时间点，控制第一晶体管导通，以使电源端向光学传感器输出信号，重置光学传感器。
本申请实施例中，电子设备周期性地采集光学传感器输出的信号，以当前周期的起始时间点为第一时间点为例，在第一时间点，由于需要采集光学传感器输出的信号，因此在第一时间点对光学传感器进行重置操作，以使光学传感器开始工作。
在一种可能实现方式中，参见上述图2，光学传感器与第一晶体管连接，第一晶体管与电源端连接，电源端用于提供电压信号。第一晶体管作为一种可变电流开关，能够基于输入电压控制输出电流。因此，通过控制第一晶体管的导通或断开，可以控制光学传感器与电源端的连接，从而控制光学传感器是否工作。因此，在第一时间点，控制第一晶体管导通，此时电源端与光学传感器连接，电源端向光学传感器输出信号，重置光学传感器。
其中，第一晶体管可以为三极管或者MOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)晶体管，或者还可以为其他类型的晶体管。
参见图5，电源端的电压为V1，第一晶体管为N沟道场效应晶体管M1，光学传感器为D1，光学传感器的输出端为Q点。其中，电源端与第一晶体管的漏极连接，第一晶体管的源极与光学传感器的输出端连接。因此，在第一时间点，拉高第一晶体管的栅极，从而控制第一晶体管导通。
需要说明的是，上述步骤401为可选步骤，电子设备可以采用步骤401重置光学传感器，但是也可以采用其他方式重置光学传感器。
在步骤402中，在第一时间点，控制第二晶体管导通，以使光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号。
本申请实施例中，电子设备在第一时间点，还会采集光学传感器输出的信号，作为第一信号。
在一种可能实现方式中，参见上述图2，光学传感器与第二晶体管连接，第二晶体管与处理模块连接，通过控制第二晶体管导通或断开，可以控制光学传感器与处理模块的连接，从而控制处理模块是否工作。因此，在第一时间点，控制第二晶体管导通，此时光学传感器与处理模块连接，光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集当前的信号，作为第一信号。
参见图5，第二晶体管为N沟道场效应晶体管M2，光学传感器的输出端与第二晶体管的漏极连接，第二晶体管的源极与处理模块的输入端连接。因此，在第一时间点，拉高第二晶体管的栅极，从而控制第二晶体管导通。
另外，参见图5，电子设备还包括第三晶体管，第三晶体管为N沟道场效应晶体管M3，光学传感器的输出端还可以与第三晶体管的栅极连接，第三晶体管的漏极与另一电源端连接，第三晶体管的源极与第二晶体管的漏极连接。第二晶体管为跟随器，当第一晶体管导通时，第一晶体管的源极电压升高，拉高第三晶体管的栅极，导致第三晶体管导通。
另外，当在第一时间点采集到第一信号之后，还可以通过拉低第一晶体管和第二晶体管的栅极，控制第一晶体管和第二晶体管断开，此时处理模块暂不采集信号，并且光学传感器可以收光积累电荷，随着电学的积累，光学传感器输出的信号也会相应发生变化，积累的电荷越多，光学传感器输出信号的电压越小。
其中，控制第一晶体管和第二晶体管断开的时间点可以为第一时间点之后预设时长的时间点，该预设时长可以为预设的单位时长或者较小的其他时长。
在步骤403中，在第二时间点，控制第二晶体管导通，以使光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集光学传感器在第二时间点输出的第二信号。
其中，第二时间点位于第一时间点之后，第二时间点为当前周期内，在与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前的时间点，此时由于该像素单元还未进行显示，因此光学传感器检测光信号进而积累电荷的过程，还未受到该像素单元的影响，输出的信号也不存在误差。
因此，在第二时间点，控制第二晶体管导通，此时光学传感器与处理模块连接，光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集当前的信号，作为第二信号。
另外，当在第二时间点采集到第二信号之后，还可以通过拉低第二晶体管的栅极，控制第二晶体管断开。此时，处理模块暂不采集信号。其中，控制第二晶体管断开的时间点可以为第二时间点之后预设时长的时间点，该预设时长可以为预设的单位时长或者较小的其他时长。
在步骤404中，在第三时间点，控制第二晶体管导通，以使光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集光学传感器在第三时间点输出的第三信号。
其中，第三时间点位于第二时间点之后，第三时间点为当前周期内，在像素单元进行显示之后的时间点，此时由于该像素单元已经进行过显示，因此光学传感器检测光信号进而积累电荷的过程，会受到该像素单元的影响，输出的信号存在误差。
因此，在第三时间点，控制第二晶体管导通，此时光学传感器与处理模块连接，光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集当前的信号，作为第三信号。
另外，当在第三时间点采集到第三信号之后，还可以通过拉低第二晶体管的栅极，控制第二晶体管断开。此时，处理模块暂不采集信号。其中，控制第二晶体管断开的时间点可以为第三时间点之后预设时长的时间点，该预设时长可以为预设的单位时长或者较小的其他时长。
需要说明的是，第二时间点可以为从第一时间点到像素单元进行显示时的时间点的时间段内的任一时间点，第三时间点可以为从像素单元进行显示时的时间点到第四时间点的时间段内的任一时间点。
在步骤405中，在第四时间点，控制第二晶体管导通，以使光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集光学传感器在第四时间点输出的第四信号。
其中，第四时间点位于第三时间点之后，第四时间点为当前周期的终止时间点。此时由于该像素单元已经进行过显示，因此光学传感器检测光信号进而积累电荷的过程，会受到该像素单元的影响，输出的信号存在误差。
因此，在第四时间点，控制第二晶体管导通，此时光学传感器与处理模块连接，光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集当前的信号，作为第四信号。
另外，当在第四时间点采集到第四信号之后，还可以通过拉低第二晶体管的栅极，控制第二晶体管断开。此时，处理模块暂不采集信号。其中，控制第二晶体管断开的时间点可以为第四时间点之后预设时长的时间点，该预设时长可以为预设的单位时长或者较小的其他时长。
在步骤406中，获取第一信号与第二信号之间的第一差值。
由于第一时间点和第二时间点均位于与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前，像素单元还未与光学传感器产生信号耦合，因此采集的第一信号和第二信号不存在误差，因此直接获取第二信号与第一信号之间的第一差值，该第一差值即为从第一时间点到第二时间点的时间段内光学传感器的信号变化量。
在步骤407中，获取第三信号与第四信号之间的第二差值。
由于第三时间点和第四时间点均位于与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之后，像素单元已经与光学传感器产生信号耦合，因此采集的第三信号和第四信号均存在相同的误差，因此直接获取第三信号与第四信号之间的第二差值，能够抵消掉信号耦合的现象导致的误差，该第二差值即为从第三时间点到第四时间点的时间段内光学传感器的信号变化量。
需要说明的是，本申请实施例仅是以步骤406-407在步骤402-405之后执行，在另一实施例中，还可以在步骤402-403之后执行步骤406，在步骤404-405之后执行步骤407，或者，在执行步骤402-405之后，同时执行步骤406与步骤407。
在步骤408中，获取第一差值和第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量。
由于在当前周期内光学传感器一直在积累电荷，输出的电压一直在发生变化，因此，获取第一差值和第二差值的和值，以该和值来表示从第一时间点到第四时间点的时间段内，光学传感器的信号变化量。
需要说明的是，本申请实施例仅是针对一个周期内的信号采集方式进行说明。实际应用中，由于一次指纹识别可能需要两个或两个以上周期，因此在两个或两个以上的周期内可以采用本申请实施例提供的方法进行检测。或者，在每个周期内均可采用本申请实施例提供的方法进行检测。例如，在用户在显示屏幕上录入指纹时采用本申请实施例提供的方法进行检测后，将检测到的当前周期的信号变化量存储下来，在后续用户要使用电子设备、需要对用户的指纹进行验证时，还可以采用本申请实施例提供的方法进行检测。
在步骤409中，判断该信号变化量与已录入指纹的预设变化量的差值是否小于预设阈值，如果是，确定指纹识别通过，如果否，确定指纹识别不通过。
本申请实施例中，用户指纹的不同会导致光学传感器接收到的光信号发生变化，而光学传感器可以检测光信号的变化。利用这一特点，可以将检测到的信号变化量应用于指纹识别过程中。
在进行指纹识别时，获取已录入指纹的预设变化量，该预设变化量是指已录入的指纹覆盖在显示屏幕上、光学传感器的上方时在一个周期内会产生的信号变化量。因此，如果用户当前将手指覆盖在显示屏幕上、光学传感器的上方，所检测到的信号变化量与预设变化量差距足够小，即可认为当前指纹与已录入指纹匹配，指纹识别通过。
为此，判断该信号变化量与预设变化量的差值是否小于预设阈值。其中，该预设阈值可以根据指纹识别的精确度要求确定。
如果该信号变化量与预设变化量的差值小于预设阈值，表示该信号变化量与预设变化量差距较小，当前指纹与已录入指纹匹配，因此，指纹识别通过。或者，如果该信号变化量与预设变化量的差值不小于预设阈值，表示该信号变化量与预设变化量差距较大，当前指纹与已录入指纹不匹配，因此指纹识别不通过。
另外，在之前用户录入指纹时，用户将手指覆盖在显示屏幕上、光学传感器的上方，在一个周期内进行信号检测，将采集到的信号变化量作为预设变化量，并存储于电子设备中。且信号检测过程与上述步骤401-408类似，在此不再赘述。
在一种可能实现方式中，该电子设备可以记录每次进行指纹识别得到的识别结果，当连续超过预设次数的识别结果均为指纹识别不通过时，将电子设备锁定，或者要求用户输入电子设备的密码。
需要说明的是，显示屏幕中可以包括多个光学传感器以及多个像素单元，对于每个光学传感器均可以执行上述步骤401-409，执行过程类似，在此不再赘述。例如，在进行指纹识别时，可以综合考虑每个光学传感器对应的信号变化量，确定指纹识别是否通过。
需要说明的另一点是，本申请实施例仅是以执行主体为电子设备为例进行说明，实际上，电子设备可以包括处理模块，上述步骤401-409可以由处理模块执行，或者还可以由电子设备中的其他器件执行。例如，处理模块与上述第一晶体管和第三晶体管的栅极连接，从而控制第一晶体管和第三晶体管的导通或断开。或者，电子设备还可以包括另一控制模块，上述步骤401-409可以由控制模块执行，例如，控制模块与上述第一晶体管和第三晶体管的栅极连接，从而控制第一晶体管和第三晶体管的导通或断开。
图6是相关技术示出的一种信号时序示意图，图7是本申请实施例示出的一种信号时序示意图。
参见图6，T1表示采集信号变化量的一个周期内的一个时间段，RST(Reset，重置)表示第一晶体管的栅极电压，SEL(Select，选择)表示第二晶体管的栅极电压。图6示出了相关技术在一个周期内，显示屏幕进行显示的时间段T3，以及第一晶体管的栅极电压和第二晶体管的栅极电压的变化情况。并且，在T1的起始时间点t1和终止时间点t2分别采集光学传感器输出的信号，从而得到信号变化量。
参见图7，T1和T2表示采集信号变化量的一个周期内的两个时间段，RST表示第一晶体管的栅极电压，SEL表示第二晶体管的栅极电压。图7示出了本申请实施例中在一个周期内，显示屏幕进行显示的时间段T3，以及第一晶体管的栅极电压和第二晶体管的栅极电压的变化情况。并且，在T1的起始时间点(第一时间点)t1、光学传感器对应的像素单元进行显示之前的第二时间点t2、光学传感器对应的像素单元进行显示之后的第三时间点t3、终止时间点(第四时间点)t4分别采集光学传感器输出的信号，从而得到信号变化量。
本申请实施例提供的方法，通过在第一时间点对每个光学传感器进行重置操作，采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号。由于第一时间点和第二时间点均位于与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前，采集的第一信号和第二信号不存在误差，而第三时间点和第四时间点均位于与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之后，第四信号与第三信号的能够相互抵消掉信号耦合的现象导致的误差。因此，获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第三信号与第四信号之间的第二差值，第一差值和第二差值的和值即可表示光学传感器在当前周期内所检测到的光信号的变化情况，将第一差值和第二差值的和值确定为当前周期内的信号变化量，即可避免采集的信号变化量存在误差，提高了信号检测的准确性，进而提高了指纹识别的准确率。
另外，通过控制第一晶体管导通，使电源端向光学传感器输出信号，重置光学传感器。通过控制第二晶体管导通，以使光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号。通过控制采集第二信号与第三信号的时间点，能够抵消掉信号变化量的误差，获得精确的信号变化量，提高了信号检测的准确性。
另外，将当前周期内信号变化量与已录入指纹的预设变化量进行对比，以确定指纹识别是否通过，由于采集的信号变化量足够准确，因此提高了指纹识别的准确性以及电子设备的安全性。
在上述实施例的基础上，在另一实施例中，在步骤403之后，在步骤404之前，该方法还包括：在第五时间点对光学传感器进行重置操作，第五时间点为当前周期内，在像素单元进行显示之后的时间点，且第五时间点位于第三时间点之前。
由于在像素单元进行显示时，会对光学传感器产生信号耦合现象，因此，在像素单元进行显示之后的第五时间点，可以对光学传感器进行重置操作，此时光学传感器输出的信号恢复为原始信号，与第一信号相同。之后光学传感器会在第一信号的基础上，重新收光积累电荷，因此光学传感器之后输出的信号不会受到耦合现象的影响。
那么，之后采集光学传感器在第三时间点输出的第三信号将不会存在误差，采集光学传感器在第四时间点输出的第四信号也不会存在误差。因此，在执行上述步骤406-408时不会引入误差，可以保证信号变化量的准确性。
图8是本申请实施例示出的一种信号时序示意图。参见图8，T1和T2表示采集信号变化量的一个周期内的两个时间段，RST表示第一晶体管的栅极电压，SEL表示第二晶体管的栅极电压。Gate(门)表示光学传感器对应的像素单元的Gate信号线提供的信号，在Gate信号为高电平的时间段内，该像素单元进行显示。图8示出了本申请实施例中在一个周期内，显示屏幕进行显示的时间段T3，以及第一晶体管的栅极电压和第二晶体管的栅极电压的变化情况。并且，在T1的起始时间点(第一时间点)t1、光学传感器对应的像素单元进行显示之前的第二时间点t2、光学传感器对应的像素单元进行显示之后的第三时间点t3、终止时间点(第四时间点)t4分别采集光学传感器输出的信号，并且还在第二时间点t2与第三时间点t3之间的第五时间点t5对光学传感器进行重置操作，从而得到信号变化量。
图9是根据一示例性实施例示出的一种信号检测方法的流程图，该方法应用于电子设备中，该电子设备的显示屏幕的结构可以如图1所示。该方法包括：
在步骤901中，对于每个光学传感器，在第一时间点对光学传感器进行重置操作。
在步骤902中，采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号及在第二时间点输出的第二信号。
在步骤903中，在第五时间点对光学传感器进行重置操作。
在步骤904中，采集光学传感器在第四时间点输出的第四信号。
在步骤905中，获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第一信号与第四信号之间的第二差值，将第一差值和第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量。
其中，第一时间点为当前周期的起始时间点，第四时间点为当前周期的终止时间点；所述第二时间点为当前周期内，在与所述光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前的时间点；所述第五时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点。
本申请实施例提供的方法，通过在第一时间点对每个光学传感器进行重置操作，采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号以及在第四时间点输出的第四信号，并且在第五时间点对光学传感器进行重置操作，使光学传感器输出的信号恢复为第一信号。由于第一时间点和第二时间点均位于与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前，采集的第一信号和第二信号不存在误差，而在第五时间点对光学传感器进行重置操作之后，光学传感器会在第一信号的基础上，重新收光积累电荷，因此光学传感器在第四时间点输出的第四信号不会受到耦合现象的影响，也不存在误差。因此，获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第一信号与第四信号之间的第二差值，第一差值和第二差值的和值即可表示光学传感器在当前周期内所检测到的光信号的变化情况，将第一差值和第二差值的和值确定为当前周期内的信号变化量，即可避免采集的信号变化量存在误差，提高了信号检测的准确性，进而提高了指纹识别的准确率。
图10是根据一示例性实施例示出的一种信号检测方法的流程图，该方法应用于电子设备中，该电子设备的显示屏幕的结构可以如图2所示。该方法包括：
在步骤1001中，在第一时间点，控制第一晶体管导通，以使电源端向光学传感器输出信号，重置光学传感器。
在步骤1002中，在第一时间点，控制第二晶体管导通，以使光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号。
在步骤1003中，在第二时间点，控制第二晶体管导通，以使光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集光学传感器在第二时间点输出的第二信号。
步骤1001-1003与上述实施例中的步骤401-403类似，在此不再赘述。
在步骤1004中，在第五时间点，对光学传感器进行重置操作。
步骤1004与上述实施例中的步骤401类似，在此不再赘述。
在步骤1005中，在第四时间点，控制第二晶体管导通，以使光学传感器向处理模块输出信号，处理模块采集光学传感器在第四时间点输出的第四信号。
在步骤1006中，获取第一信号与第二信号之间的第一差值。
步骤1005-1006与上述实施例中的步骤405-406类似，在此不再赘述。
在步骤1007中，获取第一信号与第四信号之间的第二差值。
由于在第五时间点进行重置操作时光学传感器输出的信号已经恢复为第一信号，消除了信号耦合现象带来的误差，之后光学传感器会在第一信号的基础上，重新收光积累电荷，因此光学传感器之后输出的信号不会受到耦合现象的影响。因此，采集光学传感器在第四时间点输出的第四信号也不会存在误差。并且第一信号与第四信号之间的第二差值即为从第五时间点到第四时间点的时间段内光学传感器的信号变化量。
上述实施例中，在第五时间点对光学传感器进行重置操作后，在第三时间点，处理模块采集第三信号。而本申请实施例中，不再采集第三信号，采用第一时间点的第一信号代替第三信号进行后续计算，减少了运算量，降低了功耗。
需要说明的是，本申请实施例仅是以步骤1006-1007在步骤1002-1005之后执行，在另一实施例中，还可以在步骤1002-1003之后执行步骤1006，在步骤1004-1005之后执行步骤1007，或者，在执行步骤1002-1005之后，同时执行步骤1006与步骤1007。
在步骤1008中，获取第一差值和第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量。
在步骤1009中，判断该信号变化量与已录入指纹的预设变化量的差值是否小于预设阈值，如果是，确定指纹识别通过，如果否，确定指纹识别不通过。
步骤1008-1009与上述实施例中的步骤408-409类似，在此不再赘述。
需要说明的一点是，本申请实施例仅是针对在当前周期内在第五时间点对光学传感器进行一次重置操作进行说明。实际应用中，电子设备还可以对光学传感器进行两次或两次以上的重置操作，本申请实施例对此不做限定。
本申请实施例提供的方法，通过在第一时间点对每个光学传感器进行重置操作，采集光学传感器在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号以及在第四时间点输出的第四信号，并且在第五时间点对光学传感器进行重置操作，使光学传感器输出的信号恢复为第一信号。由于第一时间点和第二时间点均位于与光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前，采集的第一信号和第二信号不存在误差，而在第五时间点对光学传感器进行重置操作之后，光学传感器会在第一信号的基础上，重新收光积累电荷，因此光学传感器在第四时间点输出的第四信号不会受到耦合现象的影响，也不存在误差。因此，获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第一信号与第四信号之间的第二差值，第一差值和第二差值的和值即可表示光学传感器在当前周期内所检测到的光信号的变化情况，将第一差值和第二差值的和值确定为当前周期内的信号变化量，即可避免采集的信号变化量存在误差，提高了信号检测的准确性，进而提高了指纹识别的准确率。
图11是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图，电子设备包括显示屏幕1101和处理模块1102，显示屏幕1101包括多个像素单元1111及多个光学传感器1121，多个像素单元1111的位置与多个光学传感器1121的位置一一对应；
处理模块1102，用于：
对于每个光学传感器1121，在第一时间点对光学传感器1121进行重置操作；
采集光学传感器1121在第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号；
获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第三信号与第四信号之间的第二差值，将第一差值和第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量；
其中，第一时间点为当前周期的起始时间点，第四时间点为当前周期的终止时间点；第二时间点为当前周期内，在与光学传感器1121的位置对应的像素单元1111进行显示之前的时间点；第三时间点为当前周期内，在像素单元1111进行显示之后的时间点。
在一种可能实现的方式中，如图12所示，处理模块1102，还用于在第五时间点对光学传感器1121进行重置操作，第五时间点为当前周期内，在像素单元1111进行显示之后的时间点，且第五时间点位于第三时间点之前。
在一种可能实现的方式中，如图12所示，显示屏幕1101还包括第一晶体管1131，光学传感器1121与第一晶体管1131连接，第一晶体管1131与电源端1141连接；
处理模块1102，还用于在第一时间点，控制第一晶体管1131导通，以使电源端1141向光学传感器1121输出信号，重置光学传感器1121。
在一种可能实现的方式中，如图12所示，显示屏幕1101还包括第二晶体1151管和处理模块1102，光学传感器1121与第二晶体1151管连接，第二晶体1151管与处理模块1102连接；
处理模块1102，还用于在第一时间点、第二时间点、第三时间点和第四时间点，控制第二晶体1151管导通，以使光学传感器1121向处理模块1102输出信号，处理模块1102采集当前时间点的信号。
在一种可能实现的方式中，如图12所示，处理模块1102，还用于：
当信号变化量与已录入指纹的预设变化量的差值小于预设阈值时，确定指纹识别通过；
当信号变化量与预设变化量的差值不小于预设阈值时，确定指纹识别不通过。
图13是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图，电子设备包括显示屏幕1301和处理模块1302，显示屏幕1301包括多个像素单元1311及多个光学传感器1321，多个像素单元1311的位置与多个光学传感器1321的位置一一对应；
处理模块1302，用于：
对于每个光学传感器1321，在第一时间点对光学传感器1321进行重置操作；
采集光学传感器1321在第一时间点输出的第一信号及在第二时间点输出的第二信号；
在第五时间点对光学传感器1321进行重置操作；
采集光学传感器1321在第四时间点输出的第四信号；
获取第一信号与第二信号之间的第一差值，以及第一信号与第四信号之间的第二差值，将第一差值和第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量；
其中，第一时间点为当前周期的起始时间点，第四时间点为当前周期的终止时间点；第二时间点为当前周期内，在与光学传感器1321的位置对应的像素单元1311进行显示之前的时间点；第五时间点为当前周期内，在像素单元1311进行显示之后的时间点。
以上仅是为了便于本领域的技术人员理解本申请的技术方案，并不用以限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种信号检测方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备的显示屏幕中包括多个像素单元及多个光学传感器，所述多个像素单元的位置与所述多个光学传感器的位置一一对应；所述方法包括：
对于每个光学传感器，在第一时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在所述第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号；
获取所述第一信号与所述第二信号之间的第一差值，以及所述第三信号与所述第四信号之间的第二差值，将所述第一差值和所述第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量；
其中，所述第一时间点为当前周期的起始时间点，所述第四时间点为当前周期的终止时间点；所述第二时间点为当前周期内，在与所述光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前的时间点；所述第三时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在第五时间点对所述光学传感器进行重置操作，所述第五时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点，且所述第五时间点位于所述第三时间点之前。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示屏幕还包括第一晶体管，所述光学传感器与所述第一晶体管连接，所述第一晶体管与电源端连接；所述在第一时间点对所述光学传感器进行重置操作，包括：
在所述第一时间点，控制所述第一晶体管导通，以使所述电源端向所述光学传感器输出信号，重置所述光学传感器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示屏幕还包括第二晶体管和处理模块，所述光学传感器与所述第二晶体管连接，所述第二晶体管与所述处理模块连接；
所述采集所述光学传感器在所述第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号，包括：
在所述第一时间点、所述第二时间点、所述第三时间点和所述第四时间点，控制所述第二晶体管导通，以使所述光学传感器向所述处理模块输出信号，所述处理模块采集当前时间点的信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一信号与所述第二信号之间的第一差值，以及所述第三信号与所述第四信号之间的第二差值，将所述第一差值和所述第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量之后，所述方法还包括：
当所述信号变化量与已录入指纹的预设变化量的差值小于预设阈值时，确定指纹识别通过；
当所述信号变化量与所述预设变化量的差值不小于所述预设阈值时，确定指纹识别不通过。
6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括显示屏幕和处理模块，所述显示屏幕包括多个像素单元及多个光学传感器，所述多个像素单元的位置与所述多个光学传感器的位置一一对应；
所述处理模块，用于：
对于每个光学传感器，在第一时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在所述第一时间点输出的第一信号、在第二时间点输出的第二信号、在第三时间点输出的第三信号以及在第四时间点输出的第四信号；
获取所述第一信号与所述第二信号之间的第一差值，以及所述第三信号与所述第四信号之间的第二差值，将所述第一差值和所述第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量；
其中，所述第一时间点为当前周期的起始时间点，所述第四时间点为当前周期的终止时间点；所述第二时间点为当前周期内，在与所述光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前的时间点；所述第三时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述处理模块，还用于在第五时间点对所述光学传感器进行重置操作，所述第五时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点，且所述第五时间点位于所述第三时间点之前。
8.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏幕还包括第一晶体管，所述光学传感器与所述第一晶体管连接，所述第一晶体管与电源端连接；
所述处理模块，还用于在所述第一时间点，控制所述第一晶体管导通，以使所述电源端向所述光学传感器输出信号，重置所述光学传感器。
9.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏幕还包括第二晶体管和处理模块，所述光学传感器与所述第二晶体管连接，所述第二晶体管与所述处理模块连接；
所述处理模块，还用于在所述第一时间点、所述第二时间点、所述第三时间点和所述第四时间点，控制所述第二晶体管导通，以使所述光学传感器向所述处理模块输出信号，所述处理模块采集当前时间点的信号。
10.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述处理模块，还用于：
当所述信号变化量与已录入指纹的预设变化量的差值小于预设阈值时，确定指纹识别通过；
当所述信号变化量与所述预设变化量的差值不小于所述预设阈值时，确定指纹识别不通过。
11.一种信号检测方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备的显示屏幕中包括多个像素单元及多个光学传感器，所述多个像素单元的位置与所述多个光学传感器的位置一一对应；所述方法包括：
对于每个光学传感器，在第一时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在所述第一时间点输出的第一信号及在第二时间点输出的第二信号；
在第五时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在第四时间点输出的第四信号；
获取所述第一信号与所述第二信号之间的第一差值，以及所述第一信号与所述第四信号之间的第二差值，将所述第一差值和所述第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量；
其中，所述第一时间点为当前周期的起始时间点，所述第四时间点为当前周期的终止时间点；所述第二时间点为当前周期内，在与所述光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前的时间点；所述第五时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点。
12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括显示屏幕和处理模块，所述显示屏幕包括多个像素单元及多个光学传感器，所述多个像素单元的位置与所述多个光学传感器的位置一一对应；
所述处理模块，用于：
对于每个光学传感器，在第一时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在所述第一时间点输出的第一信号及在第二时间点输出的第二信号；
在第五时间点对所述光学传感器进行重置操作；
采集所述光学传感器在第四时间点输出的第四信号；
获取所述第一信号与所述第二信号之间的第一差值，以及所述第一信号与所述第四信号之间的第二差值，将所述第一差值和所述第二差值的和值，确定为当前周期内的信号变化量；
其中，所述第一时间点为当前周期的起始时间点，所述第四时间点为当前周期的终止时间点；所述第二时间点为当前周期内，在与所述光学传感器的位置对应的像素单元进行显示之前的时间点；所述第五时间点为当前周期内，在所述像素单元进行显示之后的时间点。
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