CN113963385A - 指纹图像采集方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光学指纹识别技术领域，具体而言，涉及一种指纹图像采集方法、装置及电子设备。本申请实施例提供的指纹图像采集方法，包括：在检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，控制指纹传感器采集临时指纹图像；采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态；若指纹识别区域处于高亮状态，则控制指纹传感器采集指纹识别图像。本申请实施例提供的指纹图像采集方法、装置及电子设备能够提高指纹识别图像的图像质量。

Description

指纹图像采集方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及光学指纹识别技术领域，具体而言，涉及一种指纹图像采集方法、装置及电子设备。

背景技术

对于屏下指纹模组，现有技术中，其指纹识别图像的采集控制流程为:1.等待针对显示屏上指纹识别区域的触控操作；2.在检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作之后，刷新光斑到显示屏；3.等待一个固定延时之后，默认显示屏已经处于高亮状态；4.采集指纹识别图像。但是，实际实施过程中，由于屏下指纹模组所在电子设备中多任务并行操作系统的复杂性，以及显示屏硬件异常等原因，在等待一个固定延时之后，显示屏可能并未处于高亮状态，从而导致采集到的指纹识别图像亮度不够，甚至出现黑图，最终，影响指纹识别图像的图像质量。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种指纹图像采集方法、装置及电子设备，以解决现有技术中，指纹识别图像的图像质量低下的问题。

第一方面，本申请实施例提供的指纹图像采集方法，包括：

在检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，控制指纹传感器采集临时指纹图像；

采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态；

若指纹识别区域处于高亮状态，则控制指纹传感器采集指纹识别图像。

本申请实施例提供的指纹图像采集方法能够在检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，控制指纹传感器采集临时指纹图像，并在采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态，从而形成一个高亮状态的闭环检测，因此，能够准确判断指纹识别区域是否处于高亮状态，以便于在判定指纹识别区域处于高亮状态时，再控制指纹传感器采集指纹识别图像，从而避免采集到的指纹识别图像亮度不够，甚至出现黑图的情况，以提高指纹识别图像的图像质量。

结合第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的第一种可选的实施方式，控制指纹传感器采集临时指纹图像，包括：

控制指纹传感器按照第一固定曝光时间采集临时指纹图像。

在上述实施方式中，指纹传感器是按照第一固定曝光时间采集临时指纹图像的，因此，采集到的临时指纹图像包括多张时，每张临时指纹图像都具有相同的曝光时间，那么，多张临时指纹图像的亮度变化便与曝光时间无关，而是与指纹识别区域的亮度状态强相关的，因此，能够提高根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

结合第一方面的第一种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第二种可选的实施方式，控制指纹传感器采集临时指纹图像，包括：

至少控制第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动，以采集图像信号，其中，第一目标采图阵列为从指纹传感器包括的像素采集单元总阵列中划分出的像素采集单元子阵列；

根据第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动之后采集的图像信号，获得临时指纹图像。

在上述实施方式中，将根据第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动之后采集的图像信号，获得临时指纹图像，而第一目标采图阵列为从指纹传感器包括的像素采集单元总阵列中划分出的像素采集单元子阵列，因此，临时指纹图像的图像尺寸小于通过像素采集单元总阵列采集，并读取的完整指纹图像的图像尺寸，如此，便能够有效减少临时指纹图像的读图时间，从而提高临时指纹图像的获取效率，以便于提高临时指纹图像的采样率，最终，保证了指纹识别区域是否处于高亮状态的及时判定。

结合第一方面的第二种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第三种可选的实施方式，第一目标采图阵列位于像素采集单元总阵列的中间位置。

在上述实施方式中，第一目标采图阵列位于像素采集单元总阵列的中间位置，因此，能够避免在针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，指纹识别区域的边缘位置出现漏光情况，而影响多张临时指纹图像的亮度变化检测结果，从而提高根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

结合第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的第四种可选的实施方式，控制指纹传感器采集临时指纹图像，包括：

控制指纹传感器的自动曝光功能启动；

获取自动曝光功能启动时，采集的首帧指纹图像信号；

根据首帧指纹图像信号获得临时指纹图像。

在上述实施方式中，临时指纹图像能够通过自动曝光功能获取，由于自动曝光功能为指纹传感器所在屏下指纹模组的自带功能，因此，能够降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，从而降低指纹图像采集方法的开发成本，同时，由于自动曝光功能是通过门级驱动电路实现的，因此，能够减少临时指纹图像的转换时间和读图时间，从而提高临时指纹图像的获取效率，以便于提高临时指纹图像的采样率，最终，保证了指纹识别区域是否处于高亮状态的及时判定。

结合第一方面的第四种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第五种可选的实施方式，控制指纹传感器的自动曝光功能启动之前，控制指纹传感器采集临时指纹图像还包括：

将指纹传感器的自动曝光功能启动时，采集首帧指纹图像信号所用的曝光时间配置为第二固定曝光时间。

在上述实施方式中，指纹传感器的自动曝光功能启动时，是按照第二固定曝光时间采集首帧指纹图像信号的，因此，采集到的临时指纹图像包括多张时，每张临时指纹图像都具有相同的曝光时间，那么，多张临时指纹图像的亮度变化便与曝光时间无关，而是与指纹识别区域的亮度状态强相关的，因此，能够提高根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

结合第一方面的第四种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第六种可选的实施方式，根据首帧指纹图像信号获得临时指纹图像，包括：

从首帧指纹图像信号中，获取与第二目标采图阵列中包括的多个像素采集单元对应的局部图像信号，其中，第二目标采图阵列为从指纹传感器包括的像素采集单元总阵列中划分出的像素采集单元子阵列；

根据局部图像信号，获得临时指纹图像。

在上述实施方式中，从首帧指纹图像信号中，获取与第二目标采图阵列中包括的多个像素采集单元对应的局部图像信号，并根据局部图像信号，获得临时指纹图像，而第二目标采图阵列为从指纹传感器包括的像素采集单元总阵列中划分出的像素采集单元子阵列，因此，临时指纹图像的图像尺寸小于通过像素采集单元总阵列采集到首帧指纹图像信号，并读取的首帧指纹图像的图像尺寸，如此，便能够有效减少临时指纹图像的读图时间，从而提高临时指纹图像的获取效率，以便于提高临时指纹图像的采样率，最终，保证了指纹识别区域是否处于高亮状态的及时判定。

结合第一方面的第六种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第七种可选的实施方式，第二目标采图阵列位于像素采集单元总阵列的中间位置。

在上述实施方式中，第二目标采图阵列位于像素采集单元总阵列的中间位置，因此，能够避免在针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，指纹识别区域的边缘位置出现漏光情况，而影响多张临时指纹图像的亮度变化检测结果，从而提高根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

结合第一方面的第四种到第七种可选的实施方式中的任意一种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第八种可选的实施方式，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态之前，指纹图像采集方法还包括：

在每采集到一张临时指纹图像之后，读取临时指纹图像的亮度值，其中，临时指纹图像的亮度值通过自动曝光功能计算获得；

采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像中，每张临时指纹图像的亮度值，获得多张临时指纹图像的亮度变化。

在上述实施方式中，由于自动曝光功能还能够自动地计算出临时指纹图像的亮度值，因此，在每采集到一张临时指纹图像之后，能够直接读取自动曝光功能计算出的该张临时指纹图像的亮度值，从而进一步降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，以降低指纹图像采集方法的开发成本。

结合第一方面，或第一方面的第一种到第七种可选的实施方式中的任意一种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第九种可选的实施方式，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态，包括：

根据多张临时指纹图像的亮度变化，获得多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果；

根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态。

在上述实施方式中，将根据多张临时指纹图像的亮度变化，获得多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果，并根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态。由于在光学指纹识别技术领域，所涉及的刷新光斑到显示屏的过程通常是阶段性的，也即，刷新光斑到显示屏的过程中，显示屏的亮度变化是跳变的，那么，前述判断方式与刷新光斑到显示屏的方式就是高度匹配的，因此，根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果便具有较高准确度。

结合第一方面的第九种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十种可选的实施方式，根据多张临时指纹图像的亮度变化，获得多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果，包括：

根据多张临时指纹图像的亮度变化，获取多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，其中，多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数为亮度跳变分析结果。

在上述实施方式中，可以根据多张临时指纹图像的亮度变化，获取多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，作为亮度跳变分析结果。由于刷新光斑到显示屏的过程中，显示屏的亮度变化本身也是跳变的，因此，多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数也可以较为准确的获取，那么，按照前述方法，所获得的亮度跳变分析结果便具有较高准确度，最终，能够进一步提高根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

结合第一方面的第十种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十一种可选的实施方式，根据多张临时指纹图像的亮度变化，获取多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，包括：

计算多张临时指纹图像中，采集时间最晚的两张临时指纹图像之间的第一亮度差值；

判断第一亮度差值是否超出第一目标差值区间；

若第一亮度差值超出第一目标差值区间，则判定多张临时指纹图像的亮度变化出现一次阶段性跳变；

更新多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数。

在上述实施方式中，能够通过简单的方法逻辑，获取多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，因此，能够降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，从而降低指纹图像采集方法的开发成本。

结合第一方面的第十一种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十二种可选的实施方式，判断第一亮度差值是否超出第一目标差值区间之前，根据多张临时指纹图像的亮度变化，获取多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，还包括：

根据多张临时指纹图像的亮度变化已出现阶段性跳变的次数，获取对应的第一目标差值区间。

在上述实施方式中，将根据多张临时指纹图像的亮度变化已出现阶段性跳变的次数，获取对应的第一目标差值区间，也即，每次阶段性跳变都具有对应的第一目标差值区间，而非固定的目标差值区间，从而进一步提高根据多张临时指纹图像的亮度变化，获得多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果，并根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态这一判断方式与刷新光斑到显示屏的方式之间的匹配度，以进一步提高根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

结合第一方面的第十种、第十一种或第十二种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十三种可选的实施方式，根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态，包括：

判断亮度跳变分析结果是否达到目标次数；

若亮度跳变分析结果达到目标次数，则判定指纹识别区域处于高亮状态。

在上述实施方式中，能够通过简单的算法逻辑，判断指纹识别区域是否处于高亮状态，因此，能够进一步降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，以降低指纹图像采集方法的开发成本。

结合第一方面的第九种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十四种可选的实施方式，根据多张临时指纹图像的亮度变化，获得多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果，包括：

计算多张临时指纹图像中，采集时间最晚的临时指纹图像与采集时间最早的临时指纹图像之间的第二亮度差值，其中，第二亮度差值为亮度跳变分析结果。

在上述实施方式中，将计算多张临时指纹图像中，采集时间最晚的临时指纹图像与采集时间最早的临时指纹图像之间的第二亮度差值，作为亮度跳变分析结果。由于第二亮度差值的获取能够通过简单的算法逻辑，因此，能够降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，从而降低指纹图像采集方法的开发成本。

结合第一方面的第十四种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第十五种可选的实施方式，根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态，包括：

判断第二亮度差值是否超出第二目标差值区间；

若第二亮度差值超出第二目标差值区间，则判定指纹识别区域处于高亮状态。

在上述实施方式中，能够通过简单的算法逻辑，判断指纹识别区域是否处于高亮状态，因此，能够进一步降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，以降低指纹图像采集方法的开发成本。

第二方面，本申请实施例提供的指纹图像采集装置，包括：

临时指纹图像采集模块，用于在检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，控制指纹传感器采集临时指纹图像；

高亮状态判断模块，用于在采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态；

指纹识别图像采集模块，用于在指纹识别区域处于高亮状态时，控制指纹传感器采集指纹识别图像。

本申请实施例提供的指纹图像采集装置具有第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式所提供的指纹图像采集方法相同的有益效果，此处不作赘述。

结合第二方面，本申请实施例还提供了第二方面的，高亮状态判断模块为通过硬件描述语言仿真设计的实体电路模块。

在上述实施方式中，高亮状态判断模块为通过硬件描述语言仿真设计的实体电路模块，因此，其启动工作过程能够不受到软件系统性能的影响，具有一定可靠性，此外，由于实体电路模块是通过门级驱动电路实现的，因此，具有较高的运行速度，能够提高根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，判断结果的获取效率，以便于提高临时指纹图像的采样率，从而保证了指纹识别区域是否处于高亮状态的及时判定。

第三方面，本申请实施例提供的电子设备包括处理器和存储器，存储器上存储有计算机程序，处理器用于执行计算机程序，以实现第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式所提供的指纹图像采集方法。

本申请实施例提供的电子设备具有第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式所提供的指纹图像采集方法相同的有益效果，此处不作赘述。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被执行时，实现第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式所提供的指纹图像采集方法。

本申请实施例提供的计算机可读存储介质具有第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式所提供的指纹图像采集方法相同的有益效果，此处不作赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的示意性结构框图。

图2为本申请实施例提供的一种指纹图像采集方法的步骤流程图。

图3为本申请实施例提供的一种临时指纹图像采集过程的辅助性说明图。

图4为本申请实施例提供的一种指纹图像采集装置的示意性结构框图。

附图标号：100-电子设备；110-处理器；120-存储器；130-屏下指纹模组；200-指纹图像采集装置；210-临时指纹图像采集模块；220-高亮状态判断模块；230-指纹识别图像采集模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。此外，应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1，为本申请实施例提供的一种电子设备100的示意性结构框图。本申请实施例中，电子设备100可以是终端设备，例如，平板电脑、智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PAD)、移动上网设备(Mobile Internet Device，MID)等，本申请实施例对此不作具体限制。

在结构上，电子设备100可以包括处理器110、存储器120和屏下指纹模组130。

处理器110分别与存储器120和屏下指纹模组130直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互，例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。指纹图像采集装置包括至少一个可以软件或固件(Firmware)的形式存储在存储器120中或固化在电子设备100的操作系统(Operating System，OS)中的软件模块。处理器110用于执行存储器120中存储的可执行模块，例如，指纹图像采集装置所包括的软件功能模块及计算机程序等，以实现指纹图像采集方法，包括控制屏下指纹模组130采集临时指纹图像和指纹识别图像，再发送给处理器110，而屏下指纹模组130包括显示屏上的指纹识别区域，以及位于指纹识别区域下方的指纹传感器。

处理器110可以在接收到执行指令后，执行计算机程序。其中，处理器110可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。处理器110也可以是通用处理器，例如，可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、分立门或晶体管逻辑器件、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，此外，通用处理器可以是微处理器或者任何常规处理器等。

存储器120可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)、可擦可编程序只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，以及电可擦编程只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)。存储器120用于存储程序，处理器110在接收到执行指令后，执行该程序。

应当理解，图1所示的结构仅为示意，本申请实施例提供的电子设备100还可以具有比图1更少或更多的组件，或是具有与图1所示不同的配置，此外，图1所示的各组件可以通过软件、硬件或其组合实现。

请参阅图2，为本申请实施例提供的纹图像采集方法的步骤流程图，包括步骤S100、步骤S200和步骤S300，指纹图像采集方法应用与图1所示的电子设备。需要说明的是，本申请实施例提供的指纹图像采集方法不以图2及以下所示的顺序为限制，以下结合图2对指纹图像采集方法的步骤流程进行描述。

步骤S100，在检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，控制指纹传感器采集临时指纹图像。

本申请实施例中，显示屏可以是电子设备上具有自发光显示单元的显示器件，例如，有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器件或微型发光二极管(Micro-LED)显示器件，而指纹识别区域通常为从显示屏上划分出的小面积局部显示区域，具体地划分位置可以靠近显示屏的边缘。此外，本申请实施例中，触控操作可以是触摸操作或按压操作，本申请实施例对此不作具体限制。

进一步地，本申请实施例中，若接收到针对指纹识别区域的触控指示消息，则认为检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作，并控制指纹传感器采集临时指纹图像。

步骤S200，采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态。

首先，需要说明的是，本申请实施例中，“多张”可以理解为任意大于或等于两张的张数量词。基于此，可以理解的是，本申请实施例中，在每采集到一张临时指纹图像，且已经采集到的临时指纹图像包括多张时，便需要执行一次根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态的步骤。

此外，需要说明的是，在光学指纹识别技术领域，所涉及的刷新光斑到显示屏的过程通常是阶段性的，也即，刷新光斑到显示屏的过程中，显示屏的亮度变化是跳变的，进一步来讲，刷新光斑到显示屏的过程中，显示屏从不亮状态到高亮状态实际分为多个亮度刷新阶段，且亮度刷新阶段的数量，以及每个亮度刷新阶段对应的刷新动作完成前后，显示屏的亮度值都是可以根据显示屏的设计制作策略确定的。那么，反映到多张临时指纹图像的亮度变化上，其理论上也应该是跳变的，因此，可以根据多张临时指纹图像的亮度跳变情况，判断指纹识别区域是否处于高亮状态。

本申请实施例中，由于在采集到的临时指纹图像包括多张时，是根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态的，而并不依靠单张指纹图像作为判断结果的获取依据，因此，可以解决不同应用场景(例如，白天与黑夜)下，不同手指(例如，皮肤白皙的手指与皮肤黝黑的手指)触控指纹识别区域时，本身就存在的亮度差异较大的问题，从而提高判断结果的准确度。

步骤S300，若指纹识别区域处于高亮状态，则控制指纹传感器采集指纹识别图像。

指纹识别区域处于高亮状态时，指纹传感器采集到的指纹识别图像便可以用于指纹解锁。

本申请实施例提供的指纹图像采集方法能够在检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，控制指纹传感器采集临时指纹图像，并在采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态，从而形成一个高亮状态的闭环检测，因此，能够准确判断指纹识别区域是否处于高亮状态，以便于在判定指纹识别区域处于高亮状态时，再控制指纹传感器采集指纹识别图像，从而避免采集到的指纹识别图像亮度不够，甚至出现黑图的情况，以提高指纹识别图像的图像质量。由于指纹识别图像具有较高的图像质量，因此，能够有效的减少指纹解锁所耗费的时间，同时，提高指纹解锁的成功率。

进一步地，对于步骤S100，本申请实施例中，可以控制指纹传感器按照第一固定曝光时间采集临时指纹图像。

为提高临时指纹图像的采样率，第一固定曝光时间可以尽量设置为较短的时间长度，例如，1ms或2ms。基于此，实际实施时，首先，获取第一曝光时间，此后，便可以控制指纹传感器按照第一固定曝光时间采集临时指纹图像。

由于指纹传感器是按照第一固定曝光时间采集临时指纹图像的，因此，采集到的临时指纹图像包括多张时，每张临时指纹图像都具有相同的曝光时间，那么，多张临时指纹图像的亮度变化便与曝光时间无关，而是与指纹识别区域的亮度状态强相关的，因此，能够提高步骤S200中，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

此外，对于步骤S100中，控制指纹传感器采集临时指纹图像的具体方式，本申请实施例中，作为第一种可选的实施方式，其可以通过步骤S110和步骤S120实现。

步骤S110，至少控制第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动，以采集图像信号，其中，第一目标采图阵列为从指纹传感器包括的像素采集单元总阵列中划分出的像素采集单元子阵列。

本申请实施例中，可以控制像素采集单元总阵列中包括的每个像素采集单元启动，以采集图像信号，也可以在确定出从指纹传感器包括的像素采集单元总阵列中划分出的像素采集单元子阵列，也即，第一目标采图阵列之后，控制第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动，以采集图像信号。此外，需要说明的是，本申请实施例中，控制某个像素采集单元启动，以采集图像信号的过程，即为控制该像素采集单元复位，并完成曝光，以感应图像信号的过程，且可以将曝光时间控制为前述第一固定曝光时间。

步骤S120，根据第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动之后采集的图像信号，获得临时指纹图像。

在至少控制第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动，以采集图像信号之后，可以根据第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动之后采集的图像信号，获得临时指纹图像，也即，仅读取第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动之后采集的图像信号，并整合形成临时指纹图像。

以像素采集单元总阵列中包括200*200个像素采集单元，而第一目标采图阵列仅包括40*40个像素采集单元为例，假设，图像信号采集阶段，控制像素采集单元总阵列中包括200*200个像素采集单元，以采集图像信号，但是，后续图像信号读取阶段仅读取第一目标采图阵列中包括的40*40个像素采集单元启动之后采集的图像信号，并据此获得临时指纹图像。那么，相对于图像信号采集阶段，控制像素采集单元总阵列中包括200*200个像素采集单元，以采集图像信号，同时，后续图像信号读取阶段也是读取像素采集单元总阵列中包括200*200个像素采集单元启动之后采集的图像信号，并据此获得完整指纹图像，作为临时指纹图像的方案而言，由于临时指纹图像的图像尺寸小于完整指纹图像的图像尺寸，因此，能够有效减少临时指纹图像的读图时间，从而提高临时指纹图像的获取效率，以便于提高临时指纹图像的采样率，最终，保证了指纹识别区域是否处于高亮状态的及时判定。

此外，本申请实施例中，第一目标采图阵列可以位于像素采集单元总阵列的中间位置。

在第一目标采图阵列位于像素采集单元总阵列的中间位置的情况下，能够避免在针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，指纹识别区域的边缘位置出现漏光情况，而影响多张临时指纹图像的亮度变化检测结果，从而提高步骤S200中，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

在屏下指纹模组具有自动曝光(Auto Exposure，AE)功能的情况下，对于步骤S100中，控制指纹传感器采集临时指纹图像的具体方式，本申请实施例中，也可以通过步骤S130、步骤S140和步骤S150所述的第二种可选的实施方式实现。

步骤S130，控制指纹传感器的AE功能启动。

本申请实施例中，可以生成AE功能启动控制指令，用于控制指纹传感器的AE功能启动。

步骤S140，获取AE功能启动时，采集的首帧指纹图像信号。

通常情况下，AE功能启动时，首先，会按照获取一个初始曝光时间，然后，按照初始曝光时间采集首帧指纹图像信号，并整合形成首帧指纹图像，此后，根据首帧指纹图像的亮度值，确定出一个目标曝光时间，以便于后续控制指纹传感器按照目标曝光时间采集指纹图像。由于初始曝光时间是可知可控的，而目标曝光时间是不可知的，因此，本申请实施例中，可以获取AE功能启动时，采集的首帧指纹图像信号，并根据首帧指纹图像信号获得临时指纹图像。

步骤S150，根据首帧指纹图像信号获得临时指纹图像。

本申请实施例中，在获取到首帧指纹图像信号之后，可以直接读取首帧指纹图像信号，并整合形成首帧指纹图像，以作为临时指纹图像，也可以获取首帧指纹图像信号的中间图像信号，并整合形成临时指纹图像，还可以从首帧指纹图像信号中，读取局部图像信号，并整合形成临时指纹图像，本申请实施例对此不作具体限制。

此外，本申请实施例中，由于需要采集多张临时指纹图像，因此，可以控制AE功能连续启动，也即，重复执行步骤S130、步骤S140和步骤S150，且AE功能两次启动之间的时间间隔，可以根据初始曝光时间、首帧指纹图像信号的采集时间，以及根据首帧指纹图像信号获得临时指纹图像所耗费的时间确定。例如，AE功能两次启动之间的时间间隔可以是初始曝光时间、首帧指纹图像信号的采集时间，以及根据首帧指纹图像信号获得临时指纹图像所耗费的时间之和。

基于步骤S130、步骤S140和步骤S150，临时指纹图像能够通过AE功能获取，由于AE功能为指纹传感器所在屏下指纹模组的自带功能，因此，能够降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，从而降低指纹图像采集方法的开发成本，同时，由于AE功能是通过门级驱动电路实现的，因此，能够减少临时指纹图像的转换时间和读图时间，从而提高临时指纹图像的获取效率，以便于提高临时指纹图像的采样率，最终，保证了指纹识别区域是否处于高亮状态的及时判定。

进一步地，本申请实施例中，在执行步骤S130之前，还可以将指纹传感器的AE功能启动时，采集首帧指纹图像信号所用的曝光时间配置为第二固定曝光时间，也即，将前述初始曝光时间配置为第二固定曝光时间。

将前述初始曝光时间配置为第二固定曝光时间，一方面，能够避免AE功能原定的初始曝光时间可能存在过长的情况，而影响临时指纹图像的获取效率，另一方面，由于指纹传感器的AE功能启动时，是按照第二固定曝光时间采集首帧指纹图像信号的，因此，采集到的临时指纹图像包括多张时，每张临时指纹图像都具有相同的曝光时间，那么，多张临时指纹图像的亮度变化便与曝光时间无关，而是与指纹识别区域的亮度状态强相关的，因此，能够提高步骤S200中，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

进一步地，在本申请实施例中，对于执行步骤S150，可以优选从首帧指纹图像信号中，读取局部图像信号，并整合形成临时指纹图像，也即，从首帧指纹图像信号中，获取与第二目标采图阵列中包括的多个像素采集单元对应的局部图像信号，再根据局部图像信号，获得临时指纹图像，其中，第二目标采图阵列为从指纹传感器包括的像素采集单元总阵列中划分出的像素采集单元子阵列。

以像素采集单元总阵列中包括200*200个像素采集单元为例，对应的，首帧指纹图像信号也就包括200*200个图像信号，假设，在执行步骤S150时，仅从首帧指纹图像信号中读取40*40个图像信号，作为局部图像信号，并整合形成临时指纹图像。那么，相对于在获取到首帧指纹图像信号之后，直接读取首帧指纹图像信号，并整合形成首帧指纹图像，以作为临时指纹图像的方案而言，由于临时指纹图像的图像尺寸小于首帧指纹图像的图像尺寸，因此，能够有效减少临时指纹图像的读图时间，从而提高临时指纹图像的获取效率，以便于提高临时指纹图像的采样率，最终，保证了指纹识别区域是否处于高亮状态的及时判定。

当然，本申请实施例中，也可以在执行步骤S130之前，预先将指纹传感器的AE功能启动时，采集首帧指纹图像信号所用的像素采集单元子阵列，配置为第二目标采图阵列。那么，后续在获取到首帧指纹图像信号之后，即使直接读取首帧指纹图像信号，并整合形成首帧指纹图像，以作为临时指纹图像也不会对指纹识别区域是否处于高亮状态的及时判定产生负面影响。

此外，本申请实施例中，第二目标采图阵列可以位于像素采集单元总阵列的中间位置。

在第二目标采图阵列位于像素采集单元总阵列的中间位置的情况下，能够避免在针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，指纹识别区域的边缘位置出现漏光情况，而影响多张临时指纹图像的亮度变化检测结果，从而提高步骤S200中，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

进一步地，在步骤S100包括步骤S130、步骤S140和步骤S150的情况下，本申请实施例中，在执行步骤S200之前，还可以在每采集到一张临时指纹图像之后，读取临时指纹图像的亮度值，而临时指纹图像的亮度值通过AE功能计算获得。那么，在采集到的临时指纹图像包括多张时，便可以根据多张临时指纹图像中，每张临时指纹图像的亮度值，获得多张临时指纹图像的亮度变化。

由于AE功能还能够自动地计算出临时指纹图像的亮度值，因此，在每采集到一张临时指纹图像之后，能够直接读取AE功能计算出的该张临时指纹图像的亮度值，从而进一步降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，以降低指纹图像采集方法的开发成本。

当然，在步骤S100包括步骤S110和步骤S120，而不包括步骤S130、步骤S140和步骤S150的情况下，本申请实施例中，在执行步骤S200之前，就需要在每采集到一张临时指纹图像之后，计算临时指纹图像的亮度值。此外，本申请实施例中，临时指纹图像的亮度值，可以是临时指纹中，每个像素点的平均亮度值。

回到步骤S200，如前所述的，本申请实施例中，可以根据多张临时指纹图像的亮度跳变情况，判断指纹识别区域是否处于高亮状态，具体可以通过步骤S210和步骤S220实现。

步骤S210，根据多张临时指纹图像的亮度变化，获得多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果。

由于在光学指纹识别技术领域，所涉及的刷新光斑到显示屏的过程通常是阶段性的，也即，刷新光斑到显示屏的过程中，显示屏的亮度变化是跳变的，进一步来讲，刷新光斑到显示屏的过程中，显示屏从不亮状态到高亮状态实际分为多个亮度刷新阶段，且亮度刷新阶段的数量，以及每个亮度刷新阶段对应的刷新动作完成之后，显示屏的亮度值都是可以根据显示屏的设计制作策略确定的，因此，本申请实施例中，根据多张临时指纹图像的亮度变化，所获得的多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果可以是多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，也可以是多张临时指纹图像中，采集时间最晚的临时指纹图像与采集时间最早的临时指纹图像之间的亮度差值，本申请实施例对此不作具体限制。

步骤S220，根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态。

本申请实施例中，在获得多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果之后，可以根据亮度跳变分析结果的属性，选择对应的判断方式，以根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态。

由于在光学指纹识别技术领域，所涉及的刷新光斑到显示屏的过程通常是阶段性的，也即，刷新光斑到显示屏的过程中，显示屏的亮度变化是跳变的，那么，前述判断方式与刷新光斑到显示屏的方式就是高度匹配的，因此，根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果便具有较高准确度。

进一步地，在亮度跳变分析结果为多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数的情况下，本申请实施例中，步骤S210可以包括步骤S211。

步骤S211，根据多张临时指纹图像的亮度变化，获取多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，其中，多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数为亮度跳变分析结果。

由于刷新光斑到显示屏的过程中，显示屏的亮度变化本身也是跳变的，因此，多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数也可以较为准确的获取，那么，按照前述方法，所获得的亮度跳变分析结果便具有较高准确度，最终，能够进一步提高步骤S220中，根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

而对于步骤S211，本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，其又可以包括步骤S2111、步骤S2112、步骤S2113和步骤S2114。

步骤S2111，计算多张临时指纹图像中，采集时间最晚的两张临时指纹图像之间的第一亮度差值。

在每采集到一张临时指纹图像，且采集到的临时指纹图像包括多张时，计算多张临时指纹图像中，采集时间最晚的两张临时指纹图像之间的第一亮度差值。

步骤S2112，判断第一亮度差值是否超出第一目标差值区间。

本申请实施例中，第一亮度差值可以是预先设定的一个固定差值区间。

固定差值区间的获取方式可以是：软件开发阶段的实验过程中，在显示屏从不亮状态到高亮状态的多个亮度刷新阶段中，对于任意一个亮度刷新阶段，在该亮度刷新阶段对应的刷新动作完成前后，分别控制指纹传感器采集第一临时指纹图像和第二临时指纹图像，并将第一临时指纹图像的亮度值记作第一亮度值，将第二临时指纹图像的亮度值记作第二亮度值，计算第一亮度值和第二亮度值之间的目标亮度差值，并取一略小于目标亮度差值的数值，作为固定差值区间的极大值，以获得固定差值区间。

步骤S2113，若第一亮度差值超出第一目标差值区间，则判定多张临时指纹图像的亮度变化出现一次阶段性跳变。

步骤S2114，更新多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数。

在判定多张临时指纹图像的亮度变化出现一次阶段性跳变之后，获取多张临时指纹图像的亮度变化已出现阶段性跳变的次数，再在该次数的基础上加上数值1，以更新多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数。

基于步骤S2111、步骤S2112、步骤S2113和步骤S2114，能够通过简单的方法逻辑，获取多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，因此，能够降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，从而降低指纹图像采集方法的开发成本。

此外，需要说明的是，由于显示屏的设计制作策略指定时，显示屏从不亮状态到高亮状态的多个亮度刷新阶段中，任意两个亮度刷新阶段对应的刷新动作完成前后，显示屏的亮度差值可能并不相同，因此，显示屏从不亮状态到高亮状态的多个亮度刷新阶段中，任意两个亮度刷新阶段对应的刷新动作完成前后，分别控制指纹传感器采集的两张临时指纹图像之间的目标亮度差值也可能并不相同。

以显示屏从不亮状态到高亮状态实际分为两个亮度刷新阶段，且两个亮度刷新阶段为不亮状态到低亮状态和低亮状态到高亮状态为例，假设，软件开发阶段的实验过程中，不亮状态到低亮状态对应的刷新动作完成前后，分别控制指纹传感器采集第一临时指纹图像A和第二临时指纹图像A，并将第一临时指纹图像A的亮度值记作第一亮度值A，将第二临时指纹图像A的亮度值记作第二亮度值A，再计算出第一亮度值A和第二亮度值A之间的目标亮度差值A，而低亮状态到高亮状态对应的刷新动作完成前后，分别控制指纹传感器采集第一临时指纹图像B和第二临时指纹图像B，并将第一临时指纹图像B的亮度值记作第一亮度值B，将第二临时指纹图像B的亮度值记作第二亮度值B，再计算出第一亮度值B和第二亮度值B之间的目标亮度差值B。其中，目标亮度差值A和目标亮度差值B可能并不相同。

那么，针对多个亮度刷新阶段中的每个亮度刷新阶段，还需要在软件开发阶段，根据实验情况，为其个性化设置第一目标差值区间。例如，在上述示例中，对于不亮状态到低亮状态，可以取一略小于目标亮度差值A的数值，作为其对应的第一目标差值区间中的极大值，对于低亮状态到高亮状态，可以取一略小于目标亮度差值B的数值，作为其对应的第一目标差值区间中的极大值。

基于以上描述，本申请实施例中，在执行步骤S2112之前，还可以根据多张临时指纹图像的亮度变化已出现阶段性跳变的次数，获取对应的第一目标差值区间。

例如，在判定多张临时指纹图像的亮度变化出现一次阶段性跳变之后，获取多张临时指纹图像的亮度变化已出现阶段性跳变的次数为1，则认为当前所判定的阶段性跳变为第2次，则获取软件开发阶段，根据实验情况，为多个亮度刷新阶段中，第2次亮度刷新阶段个性化设置的第一目标差值区间。

在执行步骤S2112之前，将根据多张临时指纹图像的亮度变化已出现阶段性跳变的次数，获取对应的第一目标差值区间，那么，每次阶段性跳变都具有对应的第一目标差值区间，而非固定的目标差值区间，从而进一步提高步骤S210和步骤S220所提供的判断方式与刷新光斑到显示屏的方式之间的匹配度，以进一步提高根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，所获得的判断结果的准确度。

在步骤S210包括步骤S211的情况下，本申请实施例中，步骤220可以包括步骤S221和步骤S222。

步骤S221，判断亮度跳变分析结果是否达到目标次数。

本申请实施例中，目标次数可以是显示屏从不亮状态到高亮状态实际包括的亮度刷新阶段数量，具体可以根据显示屏的设计制作策略确定，本申请实施例对此不作赘述。

步骤S222，若亮度跳变分析结果达到目标次数，则判定指纹识别区域处于高亮状态。

同样，以显示屏从不亮状态到高亮状态实际分为两个亮度刷新阶段，且两个亮度刷新阶段为不亮状态到低亮状态和低亮状态到高亮状态为例，目标次数为2，那么，只有在多张临时指纹图像的平均亮度变化出现阶段性跳变的次数达到2时，才能够判定指纹识别区域处于高亮状态。

基于步骤S221和步骤S222，能够通过简单的算法逻辑，判断指纹识别区域是否处于高亮状态，因此，能够进一步降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，以降低指纹图像采集方法的开发成本。

以下，将结合图3，对本申请实施例提供的指纹图像采集方法中，步骤S200包括步骤S210和步骤S220，且步骤S210包括步骤S211，步骤S220包括步骤S221和步骤S222时，所对应的一种临时指纹图像采集过程进行说明。

根据图3所示，显示屏从不亮状态到高亮状态实际分为两个亮度刷新阶段，且两个亮度刷新阶段为不亮状态到低亮状态和低亮状态到高亮状态，其中，不亮状态到低亮状态和低亮状态到高亮状态所需的理论时间长度均为10ms。此外，控制指纹传感器采集临时指纹图像时，曝光时间固定，具体为1ms，且两次曝光时间点之间间隔2ms。

从检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作起，若忽略图像信号采集时间和读图时间，则在第1ms采集到临时指纹图像C1，其亮度值为D1(此处，亮度值已经转换为电压值)，在第3ms采集到临时指纹图像C2，其亮度值为D1，临时指纹图像C2与临时指纹图像C1之间的第一亮度差值为0，未超出第一预设差值区间E1(第一预设差值区间E1的极大值略小亮度值D1和亮度值D2之间的亮度差值)，则认为未出现阶段性跳变，直至第11ms采集到临时指纹图像C6，其亮度值为D2，临时指纹图像C6与临时指纹图像C5之间的第一亮度差值为D2-D1，超出第一预设差值区间E1，则认为出现一次阶段性跳变，更新多张临时指纹图像的平均亮度变化出现阶段性跳变的次数为1，由于1小于目标次数2，因此，判定指纹识别区域未处于高亮状态。

继续采集临时指纹图像，并重复前述判断步骤，直至第21ms采集到临时指纹图像C11，其亮度值为D3，临时指纹图像C11与临时指纹图像C10之间的第一亮度差值为D3-D2，超出第二预设差值区间E2(第二预设差值区间E1的极大值略小亮度值D2和亮度值D3之间的亮度差值)，则认为又出现一次阶段性跳变，更新多张临时指纹图像的平均亮度变化出现阶段性跳变的次数为2，由于2等于目标次数2，因此，判定指纹识别区域处于高亮状态。

回到步骤S210，在亮度跳变分析结果为多张临时指纹图像中，采集时间最晚的临时指纹图像与采集时间最早的临时指纹图像之间的亮度差值的情况下，本申请实施例中，步骤S210也可以包括步骤S212。

步骤S212，计算多张临时指纹图像中，采集时间最晚的临时指纹图像与采集时间最早的临时指纹图像之间的第二亮度差值，其中，第二亮度差值为亮度跳变分析结果。

由于第二亮度差值的获取能够通过简单的算法逻辑，因此，能够降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，从而降低指纹图像采集方法的开发成本。

在步骤S210包括步骤S212的情况下，本申请实施例中，步骤220可以包括步骤S223和步骤S224。

步骤S223，判断第二亮度差值是否超出第二目标差值区间。

本申请实施例中，第二目标差值区间可以在软件开发阶段，根据实验情况获得。

继续以显示屏从不亮状态到高亮状态实际分为两个亮度刷新阶段，且两个亮度刷新阶段为不亮状态到低亮状态和低亮状态到高亮状态为例，假设，软件开发阶段的实验过程中，不亮状态到低亮状态对应的刷新动作完成前后，分别控制指纹传感器采集第一临时指纹图像F和第二临时指纹图像F，并将第一临时指纹图像F的亮度值记作第一亮度值F，将第二临时指纹图像F的亮度值记作第二亮度值F，再计算出第一亮度值F和第二亮度值F之间的目标亮度差值F，而低亮状态到高亮状态对应的刷新动作完成前后，分别控制指纹传感器采集第一临时指纹图像G和第二临时指纹图像G，并将第一临时指纹图像G的亮度值记作第一亮度值G，将第二临时指纹图像G的亮度值记作第二亮度值G，再计算出第一亮度值G和第二亮度值G之间的目标亮度差值G。那么，可以计算目标亮度差值F和目标亮度差值G的亮度差值和，并取一略小于亮度差值和的数值，作为第二目标差值区间的极大值，以获得第二目标差值区间。

步骤S224，若第二亮度差值超出第二目标差值区间，则判定指纹识别区域处于高亮状态。

基于步骤S223和步骤S224，能够通过简单的算法逻辑，判断指纹识别区域是否处于高亮状态，因此，能够进一步降低指纹图像采集方法的逻辑复杂性，以降低指纹图像采集方法的开发成本。

以下，将再次结合图3，对本申请实施例提供的指纹图像采集方法中，步骤S200包括步骤S210和步骤S220，且步骤S210包括步骤S212，步骤S220包括步骤S223和步骤S224时，所对应的一种临时指纹图像采集过程进行说明。

同样，根据图3所示，显示屏从不亮状态到高亮状态实际分为两个亮度刷新阶段，且两个亮度刷新阶段为不亮状态到低亮状态和低亮状态到高亮状态，其中，不亮状态到低亮状态和低亮状态到高亮状态所需的理论时间长度均为10ms。此外，控制指纹传感器采集临时指纹图像时，曝光时间固定，具体为1ms，且两次曝光时间点之间间隔2ms。

从检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作起，若忽略图像信号采集时间和读图时间，则在第1ms采集到临时指纹图像C1，其亮度值为D1(此处，亮度值已经转换为电压值)，在第3ms采集到临时指纹图像C2，其亮度值为D1，临时指纹图像C2与临时指纹图像C1之间的第二亮度差值为0，未超出第二目标差值区间H1(第二目标差值区间H1的极大值略小亮度值D1和亮度值D3之间的亮度差值)，则判定指纹识别区域未处于高亮状态，直至第21ms采集到临时指纹图像C11，其亮度值为D3，临时指纹图像C11与临时指纹图像C1之间的第二亮度差值为D3-D1，超出第二目标差值区间H1，则判定指纹识别区域处于高亮状态。

基于与上述指纹图像采集方法同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种指纹图像采集装置200。请参阅图4，本申请实施例提供的指纹图像采集装置200包括临时指纹图像采集模块210、高亮状态判断模块220和指纹识别图像采集模块230。

临时指纹图像采集模块210，用于在检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，控制指纹传感器采集临时指纹图像。

高亮状态判断模块220，用于在采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态。

指纹识别图像采集模块230，用于在指纹识别区域处于高亮状态时，控制指纹传感器采集指纹识别图像。

本申请实施例中，临时指纹图像采集模块210可以包括临时指纹图像采集单元。

临时指纹图像采集单元，用于控制指纹传感器按照第一固定曝光时间采集临时指纹图像。

本申请实施例中，临时指纹图像采集模块210可以包括图像信号采集单元和第一临时指纹图像获取单元。

图像信号采集单元，用于至少控制第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动，以采集图像信号，其中，第一目标采图阵列为从指纹传感器包括的像素采集单元总阵列中划分出的像素采集单元子阵列。

第一临时指纹图像获取单元，用于根据第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动之后采集的图像信号，获得临时指纹图像。

本申请实施例中，第一目标采图阵列可以位于像素采集单元总阵列的中间位置。

本申请实施例中，临时指纹图像采集模块210可以包括AE功能控制单元、首帧指纹图像获取单元和第二临时指纹图像获取单元。

AE功能控制单元，用于控制指纹传感器的AE功能启动。

首帧指纹图像获取单元，用于获取AE功能启动时，采集的首帧指纹图像信号。

第二临时指纹图像获取单元，用于根据首帧指纹图像信号获得临时指纹图像。

本申请实施例中，临时指纹图像采集模块210还可以包括曝光时间设定单元。

曝光时间设定单元，用于将指纹传感器的AE功能启动时，采集首帧指纹图像信号所用的曝光时间配置为第二固定曝光时间。

本申请实施例中，第二临时指纹图像获取单元可以包括局部图像信号获取单元和临时指纹图像获取子单元。

局部图像信号获取单元，用于从首帧指纹图像信号中，获取与第二目标采图阵列中包括的多个像素采集单元对应的局部图像信号，其中，第二目标采图阵列为从指纹传感器包括的像素采集单元总阵列中划分出的像素采集单元子阵列。

临时指纹图像获取子单元，用于根据局部图像信号，获得临时指纹图像。

本申请实施例中，第二目标采图阵列可以位于像素采集单元总阵列的中间位置。

本申请实施例提供的指纹图像采集装置200还可以包括亮度值读取模块和亮度变化获取模块。

亮度值读取模块，用于在每采集到一张临时指纹图像之后，读取临时指纹图像的亮度值，其中，临时指纹图像的亮度值通过AE功能计算获得。

亮度变化获取模块，用于采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像中，每张临时指纹图像的亮度值，获得多张临时指纹图像的亮度变化。

本申请实施例中，高亮状态判断模块220可以包括亮度跳变分析单元和高亮状态判断单元。

亮度跳变分析单元，用于根据多张临时指纹图像的亮度变化，获得多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果。

高亮状态判断单元，用于根据亮度跳变分析结果，判断指纹识别区域是否处于高亮状态。

本申请实施例中，亮度跳变分析单元可以包括跳变次数获取单元。

跳变次数获取单元，用于根据多张临时指纹图像的亮度变化，获取多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，其中，多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数为亮度跳变分析结果。

本申请实施例中，跳变数获取单元可以包括第一差值计算单元、第一差值判断单元、跳变次数判断单元和跳变次数更新单元。

第一差值计算单元，用于计算多张临时指纹图像中，采集时间最晚的两张临时指纹图像之间的第一亮度差值。

第一差值判断单元，用于判断第一亮度差值是否超出第一目标差值区间。

跳变次数判断单元，用于在第一亮度差值超出第一目标差值区间时，判定多张临时指纹图像的亮度变化出现一次阶段性跳变。

跳变次数更新单元，用于更新多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数。

本申请实施例中，跳变数获取单元还可以包括第一差值区间获取单元。第一差值区间获取单元，用于根据多张临时指纹图像的亮度变化已出现阶段性跳变的次数，获取对应的第一目标差值区间。

本申请实施例中，高亮状态判断单元可以包括次数阈值判断单元和第一高亮状态判定单元。

次数阈值判断单元，用于判断亮度跳变分析结果是否达到目标次数。

第一高亮状态判定单元，用于在亮度跳变分析结果达到目标次数时，判定指纹识别区域处于高亮状态。

本申请实施例中，亮度跳变分析单元可以包括第二差值计算单元。第二差值计算单元，用于计算多张临时指纹图像中，采集时间最晚的临时指纹图像与采集时间最早的临时指纹图像之间的第二亮度差值，其中，第二亮度差值为亮度跳变分析结果。

本申请实施例中，高亮状态判断单元可以包括差值阈值判断单元和第二高亮状态判定单元。差值阈值判断单元，用于判断第二亮度差值是否超出第二目标差值区间。

第二高亮状态判定单元，用于在第二亮度差值超出第二目标差值区间时，判定指纹识别区域处于高亮状态。

由于本申请实施例提供的指纹图像采集装置200是基于上述指纹图像采集方法同样的发明构思实现的，因此，本申请实施例提供的指纹图像采集装置200中，每个软件模块的具体描述，均可参见上述指纹图像采集方法实施例中对应步骤的相关描述，此处不作赘述。

此外，还需要说明的是，本申请实施例中，高亮状态判断模块220除可以是软件模块之外，还可以是通过硬件描述语言仿真设计的实体电路模块，而硬件描述语言可以是，但不限超高速集成电路硬件描述语言(Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language，VHDL)和Verilog。若高亮状态判断模块220为实体电路模块，则其可以是通过门级驱动电路实现的。

在高亮状态判断模块为通过硬件描述语言仿真设计的实体电路模块的情况下，其启动工作过程能够不受到软件系统性能的影响，具有一定可靠性，此外，由于实体电路模块是通过门级驱动电路实现的，因此，具有较高的运行速度，能够提高根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态时，判断结果的获取效率，以便于提高临时指纹图像的采样率，从而保证了指纹识别区域是否处于高亮状态的及时判定。

进一步地，申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被执行时，可实现上述指纹图像采集方法。

综上所述，本申请实施例提供的指纹图像采集方法能够在检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，控制指纹传感器采集临时指纹图像，并在采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断指纹识别区域是否处于高亮状态，从而形成一个高亮状态的闭环检测，因此，能够准确判断指纹识别区域是否处于高亮状态，以便于在判定指纹识别区域处于高亮状态时，再控制指纹传感器采集指纹识别图像，从而避免采集到的指纹识别图像亮度不够，甚至出现黑图的情况，以提高指纹识别图像的图像质量。

本申请实施例提供的指纹图像采集装置、电子设备及计算机可读存储介质具有上述指纹图像采集方法相同的有益效果，此处不作赘述。

可以理解的是，在本申请所提供的上述实施例中，所揭露的方法和装置，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的方法、装置和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。此外，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。此外，在本申请每个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是每个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读取存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请每个实施例所述方法的全部或部分步骤。而上述的计算机可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、RAM、ROM磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本申请文件中，“第一”、“第二”和“第三”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”，或其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

还需要说明的是，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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种指纹图像采集方法，其特征在于，包括：

在检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，控制指纹传感器采集临时指纹图像；

采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断所述指纹识别区域是否处于高亮状态；

若所述指纹识别区域处于高亮状态，则控制所述指纹传感器采集指纹识别图像。

2.根据权利要求1所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述控制指纹传感器采集临时指纹图像，包括：

控制指纹传感器按照第一固定曝光时间采集临时指纹图像。

3.根据权利要求1所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述控制指纹传感器采集临时指纹图像，包括：

至少控制第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动，以采集图像信号，其中，所述第一目标采图阵列为从所述指纹传感器包括的像素采集单元总阵列中划分出的像素采集单元子阵列；

根据所述第一目标采图阵列中包括的每个像素采集单元启动之后采集的图像信号，获得临时指纹图像。

4.根据权利要求3所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述第一目标采图阵列位于所述像素采集单元总阵列的中间位置。

5.根据权利要求1所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述控制指纹传感器采集临时指纹图像，包括：

控制所述指纹传感器的自动曝光功能启动；

获取所述自动曝光功能启动时，采集的首帧指纹图像信号；

根据所述首帧指纹图像信号获得临时指纹图像。

6.根据权利要求5所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述控制所述指纹传感器的自动曝光功能启动之前，所述控制指纹传感器采集临时指纹图像还包括：

将所述指纹传感器的自动曝光功能启动时，采集首帧指纹图像信号所用的曝光时间配置为第二固定曝光时间。

7.根据权利要求5所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述根据所述首帧指纹图像信号获得临时指纹图像，包括：

从所述首帧指纹图像信号中，获取与第二目标采图阵列中包括的多个像素采集单元对应的局部图像信号，其中，所述第二目标采图阵列为从所述指纹传感器包括的像素采集单元总阵列中划分出的像素采集单元子阵列；

根据所述局部图像信号，获得临时指纹图像。

8.根据权利要求7所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述第二目标采图阵列位于所述像素采集单元总阵列的中间位置。

9.根据权利要求5～8中任意一项所述指纹图像采集方法，其特征在于，所述根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断所述指纹识别区域是否处于高亮状态之前，所述指纹图像采集方法还包括：

在每采集到一张临时指纹图像之后，读取所述临时指纹图像的亮度值，其中，所述临时指纹图像的亮度值通过所述自动曝光功能计算获得；

采集到的临时指纹图像包括多张时，根据所述多张临时指纹图像中，每张临时指纹图像的亮度值，获得所述多张临时指纹图像的亮度变化。

10.根据权利要求1～8中任意一项所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断所述指纹识别区域是否处于高亮状态，包括：

根据多张临时指纹图像的亮度变化，获得所述多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果；

根据所述亮度跳变分析结果，判断所述指纹识别区域是否处于高亮状态。

11.根据权利要求10所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述根据多张临时指纹图像的亮度变化，获得所述多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果，包括：

根据多张临时指纹图像的亮度变化，获取所述多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，其中，所述多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数为所述亮度跳变分析结果。

12.根据权利要求11所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述根据多张临时指纹图像的亮度变化，获取所述多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，包括：

计算多张临时指纹图像中，采集时间最晚的两张临时指纹图像之间的第一亮度差值；

判断所述第一亮度差值是否超出第一目标差值区间；

若所述第一亮度差值超出第一目标差值区间，则判定所述多张临时指纹图像的亮度变化出现一次阶段性跳变；

更新所述多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数。

13.根据权利要求12所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述判断所述第一亮度差值是否超出第一目标差值区间之前，所述根据多张临时指纹图像的亮度变化，获取所述多张临时指纹图像的亮度变化出现阶段性跳变的次数，还包括：

根据所述多张临时指纹图像的亮度变化已出现阶段性跳变的次数，获取对应的第一目标差值区间。

14.根据权利要求11～13中任意一项所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述根据所述亮度跳变分析结果，判断所述指纹识别区域是否处于高亮状态，包括：

判断所述亮度跳变分析结果是否达到目标次数；

若所述亮度跳变分析结果达到目标次数，则判定所述指纹识别区域处于高亮状态。

15.根据权利要求10所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述根据多张临时指纹图像的亮度变化，获得所述多张临时指纹图像的亮度跳变分析结果，包括：

计算所述多张临时指纹图像中，采集时间最晚的临时指纹图像与采集时间最早的临时指纹图像之间的第二亮度差值，其中，所述第二亮度差值为所述亮度跳变分析结果。

16.根据权利要求15所述的指纹图像采集方法，其特征在于，所述根据所述亮度跳变分析结果，判断所述指纹识别区域是否处于高亮状态，包括：

判断所述第二亮度差值是否超出第二目标差值区间；

若所述第二亮度差值超出第二目标差值区间，则判定所述指纹识别区域处于高亮状态。

17.一种指纹图像采集装置，其特征在于，包括：

临时指纹图像采集模块，用于在检测到针对显示屏上指纹识别区域的触控操作时，控制指纹传感器采集临时指纹图像；

高亮状态判断模块，用于在采集到的临时指纹图像包括多张时，根据多张临时指纹图像的亮度变化，判断所述指纹识别区域是否处于高亮状态；

指纹识别图像采集模块，用于在所述指纹识别区域处于高亮状态时，控制所述指纹传感器采集指纹识别图像。

18.根据权利要求17所述的指纹图像采集装置，其特征在于，所述高亮状态判断模块为通过硬件描述语言仿真设计的实体电路模块。

19.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序，以实现权利要求1～16中任意一项所述的指纹图像采集方法。

20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现权利要求1～16中任意一项所述的指纹图像采集方法。

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