CN113312598A - 电子设备及其指纹解锁方法、指纹解锁装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电子设备，包括显示屏幕、壳体、指纹识别模组和近红外发射器，显示屏幕设于壳体，显示屏幕与壳体形成设备内腔，近红外发射器和指纹识别模组设于设备内腔中；指纹识别模组包括识别芯片，识别芯片包括多个第一图像获取像素和多个第二图像获取像素，显示屏幕包括手指放置区，多个第一图像获取像素用于获取放置在手指放置区的手指的纹路图像；多个第二图像获取像素用于获取手指的深度图像，深度图像包括能表征手指的真皮层与表皮层之间的距离的深度信息。上述方案能够解决相关技术中仅通过2D指纹纹路实现电子设备的解锁，从而导致电子设备存在较大的安全隐患的问题。

Description

电子设备及其指纹解锁方法、指纹解锁装置

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电子设备及其指纹解锁方法、指纹解锁装置。

背景技术

随着用户需求的提升，电子设备的性能持续在优化。其中较为突出的表现为：电子设备的安防性能越来越好。越来越多的电子设备配置有安装在显示屏下方的光学指纹识别模组。光学指纹识别模组的此种设置方式不但能够实现指纹识别，而且还有利于实现较大的屏幕占比。

但是，相关技术涉及的光学指纹识别模组通过获取2D指纹纹路实现电子设备的解锁。不法分子较容易获取2D指纹纹路信息进而形成假指纹来进行指纹识别，例如不法分子可以通过2D导电纸打印指纹进而形成假指纹，或者通过印泥拷贝2D指纹纹路信息进而形成假指纹等。很显然，这些假指纹会通过电子设备的指纹验证，最终造成较大的安全隐患。可见，配置有此类光学指纹识别模组的电子设备仍然存在较大的安全问题。

发明内容

本申请公开一种电子设备，能够解决相关技术中仅通过2D指纹纹路实现电子设备的解锁，从而导致电子设备存在较大的安全隐患的问题。

为解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请公开一种电子设备，包括显示屏幕、壳体、指纹识别模组和近红外发射器，其中：

所述显示屏幕设于所述壳体，所述显示屏幕与所述壳体形成设备内腔，所述近红外发射器和所述指纹识别模组设于所述设备内腔中；

所述指纹识别模组包括识别芯片，所述识别芯片包括多个第一图像获取像素和多个第二图像获取像素，

所述显示屏幕包括手指放置区，所述多个第一图像获取像素用于获取放置在所述手指放置区的手指的纹路图像；所述近红外发射器发出的近红外光可依次经过所述显示屏幕和所述手指的反射后被所述多个第二图像获取像素接收，所述多个第二图像获取像素用于获取所述手指的深度图像，所述深度图像包括能表征所述手指的真皮层与表皮层之间的距离的深度信息。

第二方面，本申请实施例公开一种电子设备的指纹解锁方法，所述电子设备为第一方面所述的电子设备，所述指纹解锁方法包括：

通过所述多个第一图像获取像素获取所述纹路图像以及通过所述多个第二图像获取像素获取所述深度图像；

在所述纹路图像与所述预设纹路图像相同，且在所述深度图像与所述预设深度图像相同的情况下，控制所述电子设备解锁。

第三方面，本申请实施例公开一种电子设备的指纹解锁装置，所述电子设备为第一方面所述的电子设备，所述指纹解锁装置包括：

获取模块，用于通过多个所述第一图像获取像素获取所述纹路图像以及通过多个所述第二图像获取像素获取所述深度图像；

第一控制模块，用于在所述纹路图像与所述预设纹路图像相同且在所述深度图像与所述预设深度图像相同的情况下，控制所述电子设备解锁。

第四方面，本申请实施例公开一种终端设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或所述指令被所述处理器执行时实现第二方面所述的指纹解锁方法的步骤。

第五方面，本申请实施例公开一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或所述指令被处理器执行时实现第二方面所述的指纹解锁方法的步骤。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例公开的电子设备通过对相关技术中的电子设备进行改造，使得电子设备通过采集两种不同的图像信息来实现电子设备的解锁。具体地，用户在解锁电子设备时，用户的手指放置在手指放置区上，指纹识别模组能够获取用户手指的纹路图像和深度图像，同时，电子设备将纹路图像与用户提前录入的预设纹路图像进行比对，以及将深度图像与用户提前录入的预设深度图像进行对比，在纹路图像与预设纹路图像相同，且深度图像与预设深度图像相同的情况下，电子设备才能够完成解锁。由于用户的手指的深度图像仅限于人体才有，不法分子即使获取用户的纹路图像也很难通过造假来实现解锁电子设备，从而降低电子设备的安全隐患，进而提升电子设备的安全性。

附图说明

图1为本申请实施例公开的电子设备的局部剖视图；

图2为本申请实施例公开的电子设备的结构图；

图3为本申请实施例公开的识别芯片的结构图；

图4为本申请实施例公开的滤光片的结构图；

图5为本申请实施例公开的近红外滤光部和微透镜的局部剖视图；

图6为实现本申请实施例公开的终端设备的硬件结构示意图。

附图标记说明：

100-显示屏幕、

200-壳体、

300-指纹识别模组、310-识别芯片、311-第一图像获取像素、312-第二图像获取像素、320-滤光片、321-第一滤光区、322-第二滤光区、330-电路板、340-镜头、350-近红外滤光部、360-微透镜、

400-近红外发射器、

A-设备内腔、

E-手指放置区、

1200-终端设备、1201-射频单元、1202-网络模块、1203-音频输出单元、1204-输入单元、12041-图形处理器、12042-麦克风、1205-传感器、1206-显示单元、12061-显示面板、1207-用户输入单元、12071-触控面板、12072-其他输入设备、1208-接口单元、1209-存储器、1210-处理器、1211-电源。

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，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请各个实施例公开的技术方案进行详细地说明。

请参考图1至图5，本申请实施例公开一种电子设备，所公开的电子设备包括显示屏幕100、壳体200、指纹识别模组300和近红外发射器400。

壳体200是电子设备的基础部件，壳体200能够为显示屏幕100提供安装基础。其中，显示屏幕100为电子设备的显示功能器件，显示屏幕100可以为柔性显示屏幕、曲面显示屏幕等。具体地，显示屏幕100设于壳体200，同时，显示屏幕100与壳体200形成设备内腔A，设备内腔A可以容纳电子设备的一些其他部件，近红外发射器400和指纹识别模组300设于设备内腔A中。另外，设备内腔A还可以为电子设备中的一些其他部件(例如电池、后文所述的电路板330)提供防护。

指纹识别模组300为电子设备的识别功能器件，用户能够通过指纹识别模组300的识别确认后可以解锁电子设备。具体地，指纹识别模组300包括识别芯片310，其中，识别芯片310包括多个第一图像获取像素311和多个第二图像获取像素312，显示屏幕100包括手指放置区E，可选地，手指放置区E可以为圆形区域，也可以为扁圆形区域。用户可以将手指放置在手指放置区E，多个第一图像获取像素311用于获取放置在手指放置区E的手指的纹路图像(即背景技术中所述的2D指纹纹路)，同时，近红外发射器400发出的近红外光可依次经过显示屏幕100和手指的反射后被多个第二图像获取像素312接收，多个第二图像获取像素312用于检测手指的深度图像，其中，深度图像包括能表征手指的真皮层与表皮层之间的距离的深度信息。

在本申请实施例中，用户需要提前录入其手指的预设纹路图像和预设深度图像，具体地，用户将手指放置在手指放置区E，多个第一图像获取像素311能够获取手指放置在手指放置区E的预设纹路图像，其中，近红外光可以穿过显示屏幕100到达手指的表皮层，甚至穿过表皮层到达真皮层。然后，手指的真皮层和表皮层将近红外光反射至多个第二图像获取像素312处，由于真皮层和表皮层之间具有距离，因此分别到达两者的近红外光再经过反射后，无法同时达到多个第二图像获取像素312，多个第二图像获取像素312能够分别接收从表皮层反射的近红外光和从真皮层反射的近红外光，最终呈现在深度图像上，后续通过对深度图像的分析通过时差法(TOF法)，则能够得出深度信息，从而使得多个第二图像获取像素312能够获取到手指的预设深度图像。

在用户解锁电子设备的过程中，用户将手指放置在手指放置区E，多个第一图像获取像素311获取放置在手指放置区E的手指的纹路图像，同时，近红外发射器400发出的近红外光依次经过显示屏幕100和手指的反射，近红外光传递至多个第二图像获取像素312处，多个第二图像获取像素312获取放置在手指放置区E的手指的深度图像，电子设备将纹路图像与预设纹路图像进行比对以及将深度图像与预设深度图像进行比对，在纹路图像与预设纹路图像相同，且深度图像与预设深度图像相同的情况下，电子设备才能够完成解锁。

本申请实施例公开的电子设备通过对相关技术中的电子设备进行改造，使得电子设备通过采集两种不同的图像信息来实现电子设备的解锁。具体地，用户在解锁电子设备时，用户的手指放置在手指放置区E上，指纹识别模组300能够获取用户手指的纹路图像和深度图像，同时，电子设备将纹路图像与用户提前录入的预设纹路图像进行比对，以及将深度图像与用户提前录入的预设深度图像进行对比，在纹路图像与预设纹路图像相同，且深度图像与预设深度图像相同的情况下，电子设备才能够完成解锁。由于用户的手指的深度图像仅限于人体才有，不法分子即使获取用户的纹路图像也很难通过造假来实现解锁电子设备，从而降低电子设备的安全隐患，进而提升电子设备的安全性。

与此同时，本申请实施例公开电子设备中，指纹识别模组300创造性地将多个第一图像获取像素311和多个第二图像获取像素312整合到同一个识别芯片310中，在不影响指纹识别功能的前提下，能够有利于指纹识别模组300更加小型化，进而减少其在电子设备内的占用空间，有利于电子设备集成更多的其它功能器件。

需要说明的是，本文中，真皮层与表皮层之间的距离，指的是真皮层的深度，也就是表皮层的外表面与真皮层之间的距离。

在本申请实施例中，指纹识别模组300还可以包括滤光片320，具体地，滤光片320可以覆盖在识别芯片310上。滤光片320能够对进入到指纹识别模组300的光线进行部分滤除，进而使得满足要求的可见光和近红外光通过，最终能够避免其它种类光线对指纹识别的干扰。

在本申请中，滤光片的结构可以有多种，一种可选的方案中，滤光片320可以包括多个第一滤光区321和多个第二滤光区322，其中，多个第一滤光区321可以一一对应地覆盖于多个第一图像获取像素311上，第一滤光区321用于滤除近红外光，用户的手指在放置于手指放置区E的同时，也对手指放置区E形成轻微的挤压变形，由显示屏幕100发出的可见光经过形变的手指放置区E后，会出现全反射进而传递至多个第一图像获取像素311处，最终形成纹路图像。而近红外发射器400发出的近红外光掺杂到可见光中，由于多个第一滤光区321能够过滤近红外光，从而避免近红外光传递至多个第一图像获取像素311处，进而避免多个第一图像获取像素311获取的纹路图像受到影响，进而有利于保证多个第一图像获取像素311获取的纹路图像的精确性。

与此同时，多个第二滤光区322一一对应地覆盖于多个第二图像获取像素312上，第二滤光区322用于滤除可见光，由于近红外发射器400发射的近红外光依次经显示屏幕100和手指的反射至多个第二图像获取像素312处，而显示屏幕100发出的可见光较为容易掺杂到近红外光中，由于多个第二滤光区322能够过滤可见光，从而避免可见光传递至多个第二图像获取像素312处，进而避免多个第二图像获取像素312检测的深度图像受到影响，进而有利于保证多个第二图像获取像素312获取的深度图像的精确性。

在本申请实施例中，指纹识别模组300还可以包括电路板330和镜头340，具体地，镜头340可以设于电路板330上，镜头340可以与手指放置区E相对，此种情况下，镜头340罩设在滤光片320和识别芯片310上，从而使得镜头340能够为滤光片320和识别芯片310提供防护。同时，镜头340还可以通过折射的方式来调整可见光和近红外光的方向角度，从而使得可见光和近红外光均可以传递至滤光片320处，识别芯片310可以设于电路板330上，且位于电路板330与镜头340围成的空间内，其中，识别芯片310可以与电路板330电连接，滤光片320可以安装在镜头340内。

在一种可选的方案中，滤光片320可以设在镜头朝向识别芯片310的端部，从而实现多个第一滤光区321能够过滤近红外光的同时，多个第二滤光区322能够过滤可见光。虽然此种方式能够实现可见光和近红外光的过滤，但依然较难避免极少部分的可见光传递至多个第一图像获取像素311处，以及极少部分的近红外光传递至多个第二图像获取像素312处。

基于此，在另一种可选的方案中，滤光片320可以设置于识别芯片310的受光面上，此种贴设在识别芯片310上的方式，使得识别芯片310能够为滤光片320提供安装基础，这种结构能够消除滤光片320与识别芯片310之间的进光间隙，进而能更好地实现滤光片320的过滤效果，从而更好地避免可见光传递至多个第一图像获取像素311处，以及近红外光传递至多个第二图像获取像素312处。另外，滤光片320和识别芯片310相互贴合，滤光片320还能够起到防护识别芯片310的作用，同时不会占用指纹识别模组300过多的布置空间，而且，这种结构还能够使得滤光片320和识别芯片310的叠置厚度较小，进而使得指纹识别模组300的结构更为紧凑。而且，此种装配方式有利于实现滤光片320与识别芯片310的集成，进而方便装配。

在又一种可选的方案中，本申请实施例公开的指纹识别模组300中，滤光片320可以为双通滤光片，双通滤光片能够允许可见光和近红外光通过的同时，避免可见光和近红外光之外的其它种类光线穿过。

在滤光片320为双通滤光片的基础上，在进一步的技术方案中，本申请实施例公开的指纹识别模组300还可以包括多个近红外滤光部350，近红外滤光部350一一对应地设于第二图像获取像素312的感光面上，从而能够使得经过双通滤光片的近红外光能够通过近红外滤光部350，投射到第二图像获取像素312上，此过程中，可见光会被近红外滤光部350滤除，从而避免对第二图像获取像素312的干扰。

在进一步的技术方案中，本申请实施例公开的指纹识别模组300还可以包括多个微透镜360，多个微透镜360设置在近红外滤光部350背向第二图像获取像素312的进光侧，从而能够使得通过双通滤光片的更多的光线投射至近红外滤光部350上。具体地，微透镜360可以为平凸透镜，平凸透镜的平面可以设于近红外滤光部350上，平凸透镜的凸面背向近红外滤光部350上，平凸透镜具有聚光的作用，能够使得更多的光线投射到近红外滤光部350上。

在本申请实施例中，多个第一图像获取像素311可以阵列设置为一整块区域(可以称之为第一区域)，多个第二图像获取像素312可以阵列设置为另一整块区域(可以称之为第二区域)，第一区域和第二区域可以拼接而形成识别芯片310，从而实现识别芯片310能够获得用户的手指的纹路图像和深度图像。

在一种可选的方案中，任意相邻的两个第二图像获取像素312可以间隔设置，具体地，各第二图像获取像素312可以由至少两个第一图像获取像素311围绕。此种情况下，多个第一图像获取像素311组成的结构能够镶嵌于多个第二图像获取像素312组成的结构之中，或者，多个第二图像获取像素312组成的结构能够镶嵌于多个第一图像获取像素311组成的结构之中，在垂直于电路板330的承载方向上，多个第一图像获取像素311与多个第二图像获取像素312共面，从而使得识别芯片310的结构更加紧凑，且不会干涉到电子设备中的其他部件的布置空间。上述布局方式能够使得第一图像获取像素311和第二图像获取像素312的分布更为广泛，有利于在大范围内进行感光，进而能更容易成功地获取相应的图像。

如上文所述，用户需要提前录入其手指的预设纹路图像和预设深度图像，基于此，在本申请实施例公开的电子设备还可以包括预设纹路图像录入装置，预设图像录入装置包括第一获取单元、第二获取单元和第一图像合成单元。

第一获取单元可以用于获取多个第一图像获取像素311形成的多个第一子图像。在具体的录入过程中，关闭近红外发射器400，并开启显示屏幕100，使得可见光投射至间隔设置的多个第一图像获取像素311上，同时，由于近红外发射器400关闭，因此第二图像获取像素312处没有近红外光线，第一获取单元在多个第二图像获取像素312处获得多个第一暗点，从而使得第一获取单元获取到具有多个第一暗点的第一子图像。

第二获取单元可以用于计算与每个第二图像获取像素312相邻的多个第一图像获取像素311的第一子图像的亮度均值，以作为第二图像获取像素312获取的第二子图像，其中，第二获取单元获取的第二子图像中多个亮度均值的位置与第一子图像的多个第一暗点的位置一一对应。

第一图像合成单元用于合成多个第一子图像和第二子图像，以形成预设纹路图像。

在用户录入预设纹路图像的过程中，用户控制近红外发射器350关闭，并开启显示屏幕100，将手指放置在手指放置区E上，显示屏幕100发出的可见光经过反射而传递至指纹识别模组300处，可见光能够投射至多个第一图像获取像素311处，从而使得第一获取单元获取到多个第一子图像，同时，第二图像获取像素312由于近红外发射器400关闭而无法感应近红外光线，而第二获取单元通过计算每个第二图像获取像素312相邻的多个第一图像获取像素311的第一子图像的亮度均值，从而形成第二子图像，第一图像合成单元将多个第一子图像和第二子图像合成为预设纹路图像。此种情况下，能够使得第二图像获取像素312最终对应的第二子图像的亮度不至于太暗，进而提升第一暗点所处位置的亮度，进而在第一子图像与第二子图像合成后，能够使得合成后得到的预设纹路图像的清晰度更佳。

在进一步的技术方案中，电子设备还可以包括预设深度图像录入装置，预设深度图像录入装置包括第三获取单元、第四获取单元和第二图像合成单元。

第三获取单元用于获取多个第二图像获取像素312形成的第三子图像。在具体的录入过程中，开启近红外发射器400，并关闭显示屏幕100，使得近红外光传递至间隔设置的第二图像获取像素312上，同时，由于显示屏幕100关闭，因此第一图像获取像素311处没有可见光到达，第三获取单元在多个第一图像获取像素311处获得多个第二暗点，从而使得第三获取单元获取到具有多个第二暗点的第三子图像。

第四获取单元用于计算与每个第一图像获取像素311相邻的多个第二图像获取像素312的第三子图像的亮度均值，以作为第一图像获取像素311获取的第四子图像，其中，第四获取单元获取的第四子图像中多个亮度均值的位置与第三子图像的多个第二暗点的位置一一对应。

第二图像合成单元用于合成第三子图像和第四子图像，以形成预设深度图像。

在用户录入预设深度图像的过程中，用户控制近红外发射器400开启，并关闭显示屏幕100，将手指放置在手指放置区E上，近红外发射器400发出的近红外光依次经显示屏幕100和手指反射而投射至指纹识别模组300处，近红外光能够投射至多个第二图像获取像素312处，从而使得第三获取单元获取到多个第三子图像，同时，由于显示屏幕100关闭，因此多个第一图像获取像素311不会感应可见光，而第四获取单位通过计算每个第一图像获取像素311相邻的多个第二图像获取像素312的第三子图像的亮度均值，从而形成第四子图像，第二图像合成单元将多个第三子图像和第四子图像合成为预设深度图像。此种情况下，能够使得第三获取单元获取的第三子图像中与第二暗点对应的区域的亮度不至于太暗，进而提升第二暗点所处位置的亮度，进而在第三子图像与第四子图像合成后，能够使得合成后得到的预设深度图像的清晰度更佳。

在进一步的技术方案中，预设深度图像录入装置还可以包括亮度信息采集单元，在录入预设深度图像的过程中，亮度信息采集单元用于获取录入过程中第三子图像和第四子图像合成后的亮度(可以认为是第一亮度信息)，并存储第一亮度信息。

如后文所述，在指纹解锁的过程中，近红外发射器400和显示屏幕100同时点亮，指纹识别模组300同时获取纹路图像和深度图像。很显然，这与单独录入时的场景有所差异，因此指纹识别模组300可以在获取的纹路图像的基础之上减去亮度信息采集单元采集的录入时的第一亮度信息，最终能够得到信噪比更好的纹路图像。

基于本申请实施实施例公开的电子设备，本申请实施例公开一种指纹解锁方法，所涉及的电子设备为上文实施例所述的电子设备，所述指纹解锁方法包括：

步骤101、通过多个第一图像获取像素311获取纹路图像以及通过多个第二图像获取像素312获取深度图像。

在本步骤中，显示屏幕100发出的可见光在经手指反射至多个第一图像获取像素311处，从而形成纹路图像，近红外发射器400发出的近红外光依次经过显示屏幕100和手指的反射后传递至多个第二图像获取像素312处，其中，手指的真皮层和表皮层能够将近红外光反射至多个第二图像获取像素312处，从而使得多个第二图像获取像素312能够通过近红外光而获取手指的深度图像。

步骤102、在纹路图像与预设纹路图像相同，且在深度图像与预设深度图像相同的情况下，控制电子设备解锁。

本申请实施例公开的指纹解锁方法中，可以同时比对纹路图像与预设纹路图像以及深度图像与预设深度图像是否一致，然后根据比对结果进行相应的处理。

在进一步的技术方案中，在通过多个第一图像获取像素311获取纹路图像之后，本申请实施例公开的指纹解锁方法还可以包括：

步骤201、判断纹路图像与预设纹路图像是否相同。

步骤202、在纹路图像与预设纹路图像相同的情况下，判断深度图像是否与预设深度图像相同。

在本步骤中，在多个第一图像获取像素311获取的纹路图像与用户提前录入的预存纹路图像相同时，才能够进行多个第二图像获取像素312获取的深度图像与用户提前录入的预存深度图像的比对确认。

步骤203、在纹路图像与预设纹路图像不相同的情况下，发出解锁失败提示信息或重新按压提示信息。

在此种情况下，一旦指纹图像与预存纹路图像不相同，直接发出解锁失败提示信息或重新按压提示信息，此过程无需再进行深度图像与预设深度图像的比对，这无疑能够提高识别效率，减少无用的识别过程。

当然，也可以先比对深度图像和预设深度图像，在深度图像与预设深度图像相同的情况下，再比对纹路图像与预设纹路图像。一旦在深度图像与预设深度图像不相同的情况下，直接发出解锁失败提示信息或重新按压提示信息。由于深度图像的信息较少，对比较为快捷，因此先比对深度图像与预设深度图像，能更进一步提高识别效率。

在进一步的技术方案中，本申请实施例公开的指纹解锁方法还可以包括：

步骤301、检测手指放置区E与手指的接触面积。

步骤302、在接触面积小于手指放置区E的面积的一半的情况下，发出解锁失败提示信息或发出按压提示信息。

在本步骤中，若用户的手指放置的面积小于手指放置区E的一半，从而导致识别芯片310较难获取较为完整的纹路图像，从而导致多个第一图像获取像素311较难获取到纹路图像的同时，多个第二图像获取像素312较难获取到深度图像，这会对识别造成困扰。在此种情况下，发出解锁失败提示信息或者重新按压提示信息，以提醒用户更换按压位置，以尽早进行下一次的识别，这无疑能方便用户的使用。

基于本申请实施实施例公开的电子设备，本申请实施例公开一种指纹解锁装置，所涉及的电子设备为上文实施例所述的电子设备，所述指纹解锁装置包括：

获取模块，包括多个第一图像获取像素和多个第二图像获取像素，获取模块用于通过多个第一图像获取像素311获取纹路图像以及通过多个第二图像获取像素312获取深度图像；

第一控制模块，用于在纹路图像与预设纹路图像相同且在深度图像与预设深度图像相同的情况下，控制电子设备解锁。

在一种可选的方案中，指纹解锁装置还可以包括：

第一判断模块，用于判断纹路图像与预设纹路图像是否相同；

第二判断模块，用于在纹路图像与预设纹路图像相同的情况下，判断深度图像是否与预设深度图像相同；

第二控制模块，用于在纹路图像与预设纹路图像不相同的情况下，控制发出解锁失败提示信息或重新按压提示信息。

在进一步的技术方案中，指纹解锁装置还可以包括：

检测模块，用于检测手指放置区E与手指的接触面积；

计算模块，用于计算在接触面积与手指放置区E的面积的第一比值：

第二控制模块，用于在第一比值小于0.5的情况下发出解锁失败提示信息或重新按压提示信息。

由于本申请实施例公开的电子设备的指纹解锁装置与上文实施例所述的电子设备的指纹解锁方法相对应，因此相应的部分可参考上文指纹解锁方法部分的相应描述即可，在此不再赘述。

本申请实施例公开的电子设备可以为手机、电脑、电子书阅读器、游戏机、可穿戴设备等，当然，电子设备还可以为其它种类的设备，本申请实施例不限制电子设备的具体种类。

图6为实现本申请各个实施例的一种终端设备的硬件结构示意图。

该终端设备1200包括但不限于：射频单元1201、网络模块1202、音频输出单元1203、输入单元1204、传感器1205、显示单元1206、用户输入单元1207、接口单元1208、存储器1209、处理器1210、以及电源1211等部件。本领域技术人员可以理解，图6中示出的终端设备1200的结构并不构成对终端设备的限定，终端设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本申请实施例中，终端设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

其中，传感器1205可以将多个第一图像获取像素311接收到的可见光信号，以及多个第二图像获取像素312接收到的近红外光信号，传递至处理器1210，处理器1210基于可见光信号与纹路图像信号的转化关系，以及近红外光信号与深度图像信号的感光关系，从而获取用户的手指的纹路图像和深度图像。

应理解的是，本申请实施例中，射频单元1201可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体地，将来自基站的下行数据接收后，给处理器1210处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元1201包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元1201还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

终端设备通过网络模块1202为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元1203可以将射频单元1201或网络模块1202接收的或者在存储器1209中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元1203还可以提供与终端设备1200执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元1203包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元1204用于接收音频或视频信号。输入单元1204可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)12041和麦克风12042，图形处理器12041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元1206上。经图形处理器12041处理后的图像帧可以存储在存储器1209(或其它存储介质)中或者经由射频单元1201或网络模块1202进行发送。麦克风12042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元1201发送到移动通信基站的格式输出。

终端设备1200还包括至少一种传感器1205，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板12061的亮度，接近传感器可在终端设备1200移动到耳边时，关闭显示面板12061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别终端设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器1205还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。

显示单元1206用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元1206可包括显示面板12061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等形式来配置显示面板12061。

用户输入单元1207可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与终端设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元1207包括触控面板12071以及其他输入设备12072。触控面板12071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板12071上或在触控面板12071附近的操作)。触控面板12071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器1210，接收处理器1210发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板12071。除了触控面板12071，用户输入单元1207还可以包括其他输入设备12072。具体地，其他输入设备12072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

进一步地，触控面板12071可覆盖在显示面板12061上，当触控面板12071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器1210以确定触摸事件的类型，随后处理器1210根据触摸事件的类型在显示面板12061上提供相应的视觉输出。虽然在图6中，触控面板12071与显示面板12061是作为两个独立的部件来实现终端设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板12071与显示面板12061集成而实现终端设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元1208为外部装置与终端设备1200连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元1208可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到终端设备1200内的一个或多个元件或者可以用于在终端设备1200和外部装置之间传输数据。

存储器1209可用于存储软件程序以及各种数据。存储器1209可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器1209可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器1210是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1209内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1209内的数据，执行终端设备的各种功能和处理数据，从而对终端设备进行整体监控。处理器1210可包括一个或多个处理单元；可选地，处理器1210可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1210中。

终端设备1200还可以包括给各个部件供电的电源1211(比如电池)，可选地，电源1211可以通过电源管理系统与处理器1210逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

另外，终端设备1200包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。

可选地，本申请实施例公开一种终端设备，包括处理器1210，存储器1209，存储在存储器1209上并可在处理器1210上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器1210执行时实现上述任意方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本申请实施例公开一种可读存储介质，可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器1210执行时实现上述任意方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的可读存储介质，如只读存储器(Read-OnlyMemory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

本申请实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被存储在非易失的存储介质中，所述程序产品被配置成被至少一个处理器执行以实现如上文所述的控制方法的步骤。

本申请实施例公开一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上文实施例所述的控制方法。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种电子设备，其特征在于，包括显示屏幕(100)、壳体(200)、指纹识别模组(300)和近红外发射器(400)，其中：

所述显示屏幕(100)设于所述壳体(200)，所述显示屏幕(100)与所述壳体(200)形成设备内腔(A)，所述近红外发射器(400)和所述指纹识别模组(300)设于所述设备内腔(A)中；

所述指纹识别模组(300)包括识别芯片(310)，所述识别芯片(310)包括多个第一图像获取像素(311)和多个第二图像获取像素(312)，

所述显示屏幕(100)包括手指放置区(E)，所述多个第一图像获取像素(311)用于获取放置在所述手指放置区(E)的手指的纹路图像；所述近红外发射器(400)发出的近红外光可依次经过所述显示屏幕(100)和所述手指的反射后被所述多个第二图像获取像素(312)接收，所述多个第二图像获取像素(312)用于获取所述手指的深度图像，所述深度图像包括能表征所述手指的真皮层与表皮层之间的距离的深度信息。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述指纹识别模组(300)还包括滤光片(320)，所述滤光片(320)覆盖在所述识别芯片(310)上。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述指纹识别模组(300)还包括电路板(330)和镜头(340)，所述镜头(340)设于所述电路板(330)上，所述镜头(340)与所述手指放置区(E)相对，所述识别芯片(310)设于所述电路板(330)上，且位于所述电路板(330)与所述镜头(340)围成的空间内，所述滤光片(320)安装在所述镜头(340)内。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述滤光片(320)设置于所述识别芯片(310)的受光面。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，任意相邻的两个所述第二图像获取像素(312)间隔设置，各所述第二图像获取像素(312)由至少两个所述第一图像获取像素(311)围绕。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括预设纹路图像录入装置，所述预设图像录入装置包括：

第一获取单元，所述第一获取单元用于获取所述多个第一图像获取像素(311)形成的多个第一子图像；

第二获取单元，所述第二获取单元用于计算与每个所述第二图像获取像素(312)相邻的多个所述第一图像获取像素(311)的所述第一子图像的亮度均值，以形成所述第二图像获取像素(312)获取的第二子图像；

第一图像合成单元，用于合成所述多个第一子图像和所述第二子图像，以形成所述预设纹路图像。

7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括预设深度图像录入装置，所述预设深度图像录入装置包括：

第三获取单元，所述第三获取单元用于获取所述多个第二图像获取像素(312)形成的第三子图像；

第四获取单元，所述第四获取单元用于计算与每个所述第一图像获取像素(311)相邻的多个所述第二图像获取像素(312)的所述第三子图像的亮度均值，以形成所述第一图像获取像素(311)获取的第四子图像；

第二图像合成单元，用于合成所述第三子图像和所述第四子图像，以形成预设深度图像。

8.一种电子设备的指纹解锁方法，其特征在于，适用于权利要求1至7中任一项所述的电子设备，所述指纹解锁方法包括：

通过所述多个第一图像获取像素(311)获取所述纹路图像以及通过所述多个第二图像获取像素(312)获取所述深度图像；

在所述纹路图像与所述预设纹路图像相同，且在所述深度图像与所述预设深度图像相同的情况下，控制所述电子设备解锁。

9.根据权利要求8所述的指纹解锁方法，其特征在于，在通过多个所述第一图像获取像素(311)获取所述纹路图像之后，还包括：

判断所述纹路图像与所述预设纹路图像是否相同；

在所述纹路图像与所述预设纹路图像相同的情况下，判断所述深度图像是否与所述预设深度图像相同；

在所述纹路图像与所述预设纹路图像不相同的情况下，发出解锁失败提示信息或重新按压提示信息。

10.根据权利要求8所述的指纹解锁方法，其特征在于，还包括：

检测所述手指放置区(E)与所述手指的接触面积；

在所述接触面积小于所述手指放置区(E)的面积的一半的情况下，发出解锁失败提示信息或重新按压提示信息。

11.一种电子设备的指纹解锁装置，其特征在于，所述电子设备为权利要求1至7所述的电子设备，所述指纹解锁装置包括：

获取模块，包括多个所述第一图像获取像素(311)和多个所述第二图像获取像素(312)，所述获取模块用于通过多个所述第一图像获取像素(311)获取所述纹路图像以及通过多个所述第二图像获取像素(312)获取所述深度图像；

第一控制模块，用于在所述纹路图像与所述预设纹路图像相同，且在所述深度图像与所述预设深度图像相同的情况下，控制所述电子设备解锁。

12.根据权利要求11所述的指纹解锁装置，其特征在于，所述指纹解锁装置还包括：

第一判断模块，用于判断所述纹路图像与所述预设纹路图像是否相同；

第二判断模块，用于在所述纹路图像与所述预设纹路图像相同的情况下，判断所述深度图像是否与所述预设深度图像相同；

第二控制模块，用于在所述纹路图像与所述预设纹路图像不相同的情况下，控制发出解锁失败提示信息或重新按压提示信息。

13.根据权利要求11所述的指纹解锁装置，其特征在于，所述指纹解锁装置还包括：

检测模块，用于检测所述手指放置区(E)与所述手指的接触面积；

计算模块，用于计算在所述接触面积与所述手指放置区(E)的面积的第一比值：

第二控制模块，用于在所述第一比值小于0.5的情况下发出解锁失败提示信息或重新按压提示信息。

14.一种终端设备，其特征在于，包括处理器(1210)、存储器(1209)及存储在所述存储器(1209)上并可在所述处理器(1210)上运行的程序或指令，所述程序或所述指令被所述处理器(1210)执行时实现权利要求8至10中任一项所述的指纹解锁方法的步骤。

15.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或所述指令被处理器(1210)执行时实现权利要求8至10中任一项所述的指纹解锁方法的步骤。

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