CN114325858A - 指纹检测装置的测试方法和测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种指纹检测装置的测试方法和测试装置，提高了指纹检测装置的测试效率。该指纹检测装置的指纹检测区域位于显示屏内，该测试方法包括：确定第一测试头位于指纹检测区域内，第一测试头包括立体的条纹图案，且第一测试头为肉色；控制显示屏在指纹检测区域内呈现第一光斑，并在第一光斑照射第一测试头时，获取指纹检测装置采集的第一测试数据，第一光斑为单一亮度的光斑，第一测试数据用于测试指纹检测装置的成像距离以及指纹检测装置对条纹图案中不同深度位置的响应差异；对第一测试数据进行第一数据处理，以去除第一测试数据中条纹图案的条纹信息，得到第二测试数据，第二测试数据用于生成指纹背景数据。

Description

指纹检测装置的测试方法和测试装置

技术领域

本申请实施例涉及指纹检测领域，并且更具体地，涉及一种指纹检测装置的测试方法和测试装置。

背景技术

在指纹检测装置的测试流程中，通常需要对三个测试头，即肉色平面测试头、黑色平面测试头、以及3D测试头(3D Rubber)进行测试。三个测试头依次按压指纹检测装置的指纹检测区域，并配合显示屏上的光斑亮度或曝光时间的变化，得到三个测试头的测试数据。其中，平面测试头的测试数据用于获取指纹背景数据，指纹背景数据可以应用在后续的指纹算法中，以从指纹检测装置采集的数据中提取指纹信息；3D条纹测试头的测试数据用于测试指纹检测装置的装配是否合格。由于需要对三个测试头在不同光斑亮度或曝光时间下进行测试，因此目前的测试流程耗时较长。

发明内容

本申请实施例提供一种指纹检测装置的测试方法和测试装置，提高了指纹检测装置的测试效率。

第一方面，提供了一种指纹检测装置的测试方法，所述指纹检测装置用于设置在电子设备的显示屏下方，所述指纹检测装置的指纹检测区域位于所述显示屏内，所述指纹检测装置用于检测所述显示屏照射手指并由所述手指返回的光信号，所述光信号用于获取所述手指的指纹数据。

所述测试方法包括：

确定第一测试头位于所述指纹检测区域内，所述第一测试头包括立体的条纹图案，且所述第一测试头为肉色；

控制所述显示屏在所述指纹检测区域内呈现第一光斑，并在所述第一光斑照射所述第一测试头时，获取所述指纹检测装置采集的第一测试数据，其中，所述第一光斑为单一亮度的光斑，所述第一测试数据用于测试所述指纹检测装置的成像距离以及所述指纹检测装置对所述条纹图案中不同深度位置的响应差异；

对所述第一测试数据进行第一数据处理，以去除所述第一测试数据中所述条纹图案的条纹信息，得到第二测试数据，其中，所述第二测试数据用于生成指纹背景数据。

基于该技术方案，通过对第一测试头进行测试，可以获得两种不同类型的测试头对应的两组测试数据，其中第一测试头为肉色的3D测试头，当光斑照射第一测试头时，获取指纹检测装置采集的第一测试数据，该第一测试数据可以用于测试指纹检测装置的成像距离以及指纹检测装置对第一测试头中不同深度位置的响应差异。通过对第一测试数据进行第一数据处理，去除第一测试数据中条纹图案的条纹信息，可以得到肉色平面测试头对应的第二测试数据，该第二测试数据用于生成指纹背景数据。可见，通过对3D测试头进行测试，并采用相应的数据处理方式，对得到的测试数据进行处理，便可以同时得到3D测试头对应的第一测试数据和肉色平面测试头对应的第二测试数据，从而省去肉色平面测试头在测试过程中的应用，避免测试头频繁更换等操作带来的耗时，提高了指纹检测装置的测试效率。

在一种可能的实现方式中，所述第一数据处理包括以下中的任意一种：频域低通滤波处理、频域带阻滤波处理、矩匹配处理、以及条纹提取和填充处理。

该实施例中，从3D测试头对应的第一测试数据中去除3D测试头中的条纹信息，可以利用频域低通滤波处理、频域带阻滤波处理、矩匹配处理、以及条纹提取和填充处理等方式，这些数据处理的方式便于实现，不会增加测试过程的复杂性。

在一种可能的实现方式中，所述测试方法还包括：确定第二测试头位于所述指纹检测区域内，所述第二测试头为平面测试头，且所述第二测试头为黑色；在所述第一光斑照射所述第二测试头时，获取所述指纹检测装置采集的第三测试数据，所述第三测试数据和所述第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

在该实施例中，采用双测试头，即第一测试头和第二测试头，第一测试头为3D测试头，第二测试头为黑色平面测试头，对指纹检测装置进行测试。从3D测试头对应的第一测试数据中去除3D测试头中的条纹信息，可以得到肉色平面测试头对应的第二测试数据。无需采用肉色平面测试头，便完成对指纹检测装置的测试，明显提高了测试效率，并且对测试结果不会造成影响。

在一种可能的实现方式中，所述第二测试数据为第三测试头对应的测试数据，所述第三测试头为平面测试头，且所述第三测试头为肉色，所述测试方法还包括：对所述第二测试数据进行第二数据处理，以将所述第二测试数据转换为与所述第三测试头颜色不同的第二测试头对应的第三测试数据，其中，所述第二测试头为平面测试头，且所述第二测试头为黑色，所述第三测试数据和所述第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

从3D测试头对应的第一测试数据中去除3D测试头中的条纹信息，可以得到肉色平面测试头对应的第二测试数据。进一步地，利用系数矩阵对肉色平面测试头对应的第二测试数据进行第二数据处理，可以得到与黑色平面测试头对应的第三测试数据。这样，还可以省去黑色平面测试头，仅利用3D测试头即可完成对指纹检测装置的测试，进一步提高了测试效率。

在一种可能的实现方式中，所述对所述第二测试数据进行第二数据处理，包括：根据系数矩阵，对所述第二测试数据进行所述第二数据处理，其中，所述系数矩阵为所述第一光斑照射所述第二测试头时所述指纹检测装置采集到的测试数据，与所述第一光斑照射所述第三测试头时所述指纹检测装置采集到的测试数据之间的比例。

在该实施例中，利用系数矩阵对肉色平面测试头对应的第二测试数据进行第二数据处理，可以得到与黑色平面测试头对应的第三测试数据。在测试开始之前，事先计算该系数矩阵，该系数矩阵为第一光斑照射第二测试头时采集到的测试数据，与第一光斑照射第三测试头时采集到的测试数据之间的比例。这样，还可以省去黑色平面测试头，仅利用3D测试头即可完成对指纹检测装置的测试，进一步提高了测试效率。

在一种可能的实现方式中，所述第一测试数据包括：所述第一光斑在第一亮度和/或第一曝光时间下照射所述第一测试头时所述指纹检测装置采集的测试数据；以及，所述第一光斑在第二亮度和/或第二曝光时间下照射所述第一测试头时所述指纹检测装置采集的测试数据，其中，所述第一亮度大于所述第二亮度，所述第一曝光时间大于所述第二曝光时间。

在一种可能的实现方式中，所述测试方法还包括：在所述第一光斑照射所述第一测试头时，根据所述指纹检测装置采集的测试数据，校准所述第一曝光时间，其中，所述第一曝光时间为所述指纹检测装置对所述手指进行指纹检测时采用的曝光时间。

在一种可能的实现方式中，所述测试方法还包括：在所述第一测试头位于所述指纹检测区域时，控制所述显示屏停止发光，并获取所述指纹检测装置采集的第四测试数据，所述第四测试数据与所述指纹检测装置中的电路噪声相关联。

第二方面，提供了一种测试装置，用于对指纹检测装置进行测试，所述指纹检测装置用于设置在电子设备的显示屏下方，所述指纹检测装置的指纹检测区域位于所述显示屏内，所述指纹检测装置用于检测所述显示屏照射手指并由所述手指返回的光信号，所述光信号用于获取所述手指的指纹数据。

所述测试装置包括：

确定单元，用于确定第一测试头位于所述指纹检测区域内，所述第一测试头包括立体的条纹图案，且所述第一测试头为肉色；

检测单元，用于控制所述显示屏在所述指纹检测区域内呈现第一光斑，并在所述第一光斑照射所述第一测试头时，获取所述指纹检测装置采集的第一测试数据，其中，所述第一光斑为单一亮度的光斑，所述第一测试数据用于测试所述指纹检测装置的成像距离以及所述指纹检测装置对所述条纹图案中不同深度位置的响应差异；

所述检测单元还用于，对所述第一测试数据进行第一数据处理，以去除所述第一测试数据中所述条纹图案的条纹信息，得到第二测试数据，其中，所述第二测试数据用于生成指纹背景数据。

在一种可能的实现方式中，所述第一数据处理包括以下中的任意一种：频域低通滤波处理、频域带阻滤波处理、矩匹配处理、以及条纹提取和填充处理。

在一种可能的实现方式中，所述确定单元还用于，确定第二测试头位于所述指纹检测区域内，所述第二测试头为平面测试头，且所述第二测试头为黑色；所述检测单元还用于，在所述第一光斑照射所述第二测试头时，获取所述指纹检测装置采集的第三测试数据，所述第三测试数据和所述第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

在一种可能的实现方式中，所述第二测试数据为第三测试头对应的测试数据，所述第三测试头为平面测试头，且所述第三测试头为肉色，所述测试装置还包括：处理单元，用于对所述第二测试数据进行第二数据处理，以将所述第二测试数据转换为与所述第三测试头颜色不同的第二测试头对应的第三测试数据，其中，所述第二测试头为平面测试头，且所述第二测试头为黑色，所述第三测试数据和所述第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

在一种可能的实现方式中，所述处理单元具体用于，根据系数矩阵，对所述第二测试数据进行所述第二数据处理，其中，所述系数矩阵为所述第一光斑照射所述第二测试头时所述指纹检测装置采集到的测试数据，与所述第一光斑照射所述第三测试头时所述指纹检测装置采集到的测试数据之间的比例。

在一种可能的实现方式中，所述第一测试数据包括：所述第一光斑在第一亮度和/或第一曝光时间下照射所述第一测试头时所述指纹检测装置采集的测试数据；以及，所述第一光斑在第二亮度和/或第二曝光时间下照射所述第一测试头时所述指纹检测装置采集的测试数据，其中，所述第一亮度大于所述第二亮度，所述第一曝光时间大于所述第二曝光时间。

在一种可能的实现方式中，所述测试装置还包括：校准单元，用于在所述第一光斑照射所述第一测试头时，根据所述指纹检测装置采集的测试数据，校准所述第一曝光时间，其中，所述第一曝光时间为所述指纹检测装置对所述手指进行指纹检测时采用的曝光时间。

在一种可能的实现方式中，所述检测单元还用于，在所述第一测试头位于所述指纹检测区域时，控制所述显示屏停止发光，并获取所述指纹检测装置采集的第四测试数据，所述第四测试数据与所述指纹检测装置中的电路噪声相关联。

第三方面，提供了一种测试装置，用于对指纹检测装置进行测试，所述测试装置包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，以执行上述第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中所述的测试方法。

附图说明

图1是传统的指纹检测装置的测试流程的示意图。

图2是本申请实施例的指纹检测装置的测试方法的示意性流程图。

图3是本申请实施例的第一数据处理方式的示意性流程图。

图4是基于图2所示的测试方法的另一可能的实现方式的示意性流程图。

图5是基于图4所示的测试方法的测试流程的示意图。

图6是基于图2所示的测试方法的另一可能的实现方式的示意性流程图。

图7是是基于图6所示的测试方法的测试流程的示意图。

图8是本申请一个实施例的指纹检测装置的测试装置的示意性框图。

图9是本申请另一实施例的指纹检测装置的测试装置的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

在指纹检测装置的测试流程中，通常需要对三个测试头，即肉色平面测试头、黑色平面测试头、以及3D测试头(3D Rubber)进行测试。如图1所示，显示屏呈现圆形光斑。首先，对肉色平面测试头进行测试，包括校准曝光时间、在高亮度或者高曝光时间下采集肉色平面测试头的测试数据、以及在低亮度或者低曝光时间下采集肉色平面测试头的测试数据；其次，对黑色平面测试头进行测试，包括在高亮度或者高曝光时间下采集黑色平面测试头的测试数据、在低亮度或者低曝光时间下采集黑色平面测试头的测试数据、以及在灭屏时采集黑色平面测试头的测试数据；最后，对3D测试头进行测试，包括在高亮度或者高曝光时间下采集3D测试头的测试数据。

由于肉色平面测试头和黑色平面测试头的测试表面为平面，因此，肉色平面测试头和黑色平面测试头的测试数据可以用于生成指纹背景数据。其中，显示屏照射肉色平面测试头时其返回的光信号中包括肉色平面测试头的反射光和透射光，显示屏照射黑色平面测试头时其返回的光信号中包括黑色平面测试头的透射光。得到的该指纹背景数据可以应用在指纹算法中，当该指纹检测装置测试合格并用于指纹检测时，通过该指纹算法，可以滤除指纹检测装置采集的数据中不必要的背景信息，从而提取出与指纹信息相关的有用数据，以完成指纹检测。

此外，平面测试头还可用于校准指纹检测装置的曝光时间，以使指纹检测装置接收的信号量位于期望的范围内，当该指纹检测装置测试合格并用于指纹检测时，显示屏可以按照该曝光时间照射指纹检测区域内的手指。

灭屏时采集的测试数据中包括指纹检测装置中的电路噪声，用于提升指纹检测装置的信噪比。

3D测试头模拟了指纹的3D形态，其表面具有凹凸相间的条纹，且为肉色，可以用于测试指纹检测装置的装配是否合格。具体地，在对指纹检测装置进行测试时，指纹检测装置采集到的3D测试头的图像中的条纹间距，与3D测试头上实际的条纹间距之间，具有比例关系。基于成像条纹间距与实际条纹间距之间的比例，可以确定指纹检测装置的放大倍率，当该放大倍率不在期望的范围内时，指纹检测装置中的成像镜头可能没有被装配在合适的位置，需要对其装配位置进行校准。另外，由于指纹检测装置对3D测试头中的凹凸条纹的成像效果不同，利用指纹检测装置采集到的3D测试头的图像中的凹凸条纹的灰度信息，可以评价指纹检测装置的整机装配性能。

从图1中可以看出，整个测试过程中需要频繁进行测试头的更换，测试产线的耗时较长。

为了提高测试效率，本申请提出一种指纹检测装置的测试方法，通过改变显示屏光斑或者增加合适的算法，实现不同类型的测试头之间的代替，从而减少测试过程中更换测试头的次数，提高测试效率。

图4示出了本申请实施例的指纹检测装置的测试方法。该指纹检测装置用于设置在电子设备的显示屏下方，该指纹检测装置的指纹检测区域位于显示屏内，该指纹检测装置用于检测显示屏照射手指并由该手指返回的光信号，该光信号用于获取该手指的指纹数据。如图4所示，测试方法200包括以下步骤中的部分或全部。

在步骤210中，确定第一测试头位于指纹检测区域内。

其中，第一测试头包括立体的条纹图案，且第一测试头为肉色。即，第一测试头为图1中所示的3D测试头。

在步骤220中，控制显示屏在指纹检测区域内呈现第一光斑，并在第一光斑照射第一测试头时，获取指纹检测装置采集的第一测试数据。

其中，该第一光斑为单一亮度的光斑，例如圆形光斑。第一测试数据可以用于测试指纹检测装置的成像距离，即指纹检测装置中的成像镜头的物距，该成像镜头用于将显示屏照射手指并由该手指返回的光信号，传输至指纹检测装置中的指纹传感器，以对该手指的指纹进行成像；该第二测试数据还用于测试指纹检测装置对条纹图案中不同深度位置的响应差异。基于第一测试数据，可以评价指纹检测装置的装配性能，从而在指纹检测装置的装配性能不合格时对其进行校准。

在步骤230中，对第一测试数据进行第一数据处理，以去除第一测试数据中条纹图案的条纹信息，得到第二测试数据。

其中，第二测试数据用于生成指纹背景数据。该指纹背景数据可以应用在指纹算法中，当该指纹检测装置测试合格并用于指纹检测时，通过该指纹算法，可以滤除指纹检测装置采集的数据中不必要的背景信息，从而提取出与指纹信息相关的有用数据，以完成指纹检测。

在该实施例中，通过对第一测试头进行测试，可以获得两种不同类型的测试头对应的两组测试数据，其中第一测试头为肉色的3D测试头，当光斑照射第一测试头时，获取指纹检测装置采集的第一测试数据，该第一测试数据可以用于测试指纹检测装置的成像距离以及指纹检测装置对第一测试头中不同深度位置的响应差异。通过对第一测试数据进行第一数据处理，去除第一测试数据中条纹图案的条纹信息，可以得到肉色平面测试头对应的第二测试数据，该第二测试数据用于生成指纹背景数据。

具体来说，在步骤220中，控制显示屏在指纹检测区域内呈现第一光斑并照射第一测试头，以获取第一测试数据，该第一测试数据例如可以是图1中的3D测试头对应的测试数据。

而在步骤230中，无需将3D测试头更换为平面测试头，通过对第一测试数据进行第一数据处理，便可以获得第二测试数据，该第二测试数据例如可以是图1中的肉色平面测试头对应的测试数据。

可见，通过对3D测试头进行测试，并采用相应的数据处理方式，对得到的测试数据进行处理，便可以同时得到3D测试头对应的第一测试数据和肉色平面测试头对应的第二测试数据，从而省去肉色平面测试头在测试过程中的应用，避免测试头频繁更换等操作带来的耗时，提高了指纹检测装置的测试效率。

第一数据处理例如可以包括以下中的任意一种：频域低通滤波处理、频域带阻滤波处理、矩匹配处理、以及条纹提取和填充处理。这些数据处理的方式便于实现，不会增加测试过程的复杂性。

图3示出了去除第一测试数据中条纹图案的条纹信息的过程。如图3中的(a)所示，对第一测试数据进行第一数据处理，包括：对第一测试数据进行频域变换；对频域变换后得到的第一测试数据进行二维低通滤波，以去除第一测试数据中条纹图案的条纹信息；对去除条纹信息后的第一测试数据进行反频域变换，得到第二测试数据。

或者，如图3中的(b)所示，对第一测试数据进行第一数据处理，包括：对第一测试数据进行频域变换；对频域变换后得到的第一测试数据进行二维带阻滤波，以去除第一测试数据中条纹图案的条纹信息；对去除条纹信息后的第一测试数据进行反频域变换，得到第二测试数据。

或者，如图3中的(c)所示，对第一测试数据进行第一数据处理，包括：对第一测试数据进行旋转调整，使3D测试头表面条纹图案中的条纹位于水平方向；对第一测试数据进行矩匹配处理，以去除第一测试数据中条纹图案的条纹信息，得到第二测试数据。例如，可以根据以下公式进行矩匹配处理：

其中，Y_j为校准后的第j行数据、X_j为校准前的第j行数据、σ_r为参考行的均方差、σ_j为第j行的均方差、μ_r为参考行的均值、μ_j为第j行的均值。

或者，如图3中的(d)所述，对第一测试数据进行第一数据处理，包括：对第一测试数据进行条纹提取和填充处理，以去除第一测试数据中条纹图案的条纹信息，得到第二测试数据。例如，基于方向梯度场或自相关法提取3D测试头表面条纹图案中的条纹位置，条纹位置处对应的数据利用两边的非条纹位置处对应的数据的均值进行填充。

该第一测试数据例如可以包括：第一光斑在第一亮度和/或第一曝光时间下照射第一测试头时指纹检测装置采集的测试数据；以及，第一光斑在第二亮度和/或第二曝光时间下照射第一测试头时指纹检测装置采集的测试数据。其中，第一亮度大于第二亮度，第一曝光时间大于第二曝光时间。

在高亮度或者高曝光时间、以及低亮度或者低曝光时间下采集到第一测试数据，第一测试数据至少部分用于测试指纹检测装置的装配是否合格，这里的“至少部分”可以是指，与高亮度或者高曝光时间对应的第一测试数据，这部分数据可以看作是3D测试头对应的测试数据，可以用于测试指纹检测装置的装配是否合格。对与高亮度或者高曝光时间对应的第一测试数据、以及与低亮度或者低曝光时间对应的第一测试数据，分别进行第一数据处理后，得到与高亮度或者高曝光时间对应的第二测试数据、以及与低亮度或者低曝光时间对应的第二测试数据，第二测试数据为平面测试头对应的测试数据，可以用于生成指纹背景数据。

在一种实现方式中，测试方法200还包括：在第一光斑照射第一测试头时，根据指纹检测装置采集的测试数据，校准指纹检测装置的曝光时间。

该曝光时间例如为上述的第一曝光时间，也就是说，第一曝光时间为指纹检测装置对手指进行指纹检测时采用的曝光时间。

在校准指纹检测装置的曝光时间时，可以采用不同的曝光时间照射第一测试头，直到指纹检测装置接收的信号量位于期望的范围内。当该指纹检测装置测试合格后用于指纹检测时，显示屏可以按照该曝光时间照射指纹检测区域内的手指。

在一种实现方式中，测试方法200还包括：在第一测试头位于指纹检测区域时，控制显示屏停止发光，并获取指纹检测装置采集的第四测试数据，第四测试数据与指纹检测装置中的电路噪声相关联。因此，第四测试数据可以应用在指纹检测的指纹算法中，以提升指纹检测装置的信噪比。

在一种实现方式中，如图4所示，测试方法200还可以包括步骤240和步骤250。步骤240和步骤250可以在上述步骤210至步骤230之前执行，也可以在上述步骤210至步骤230之后执行，对此并不做限定。

在步骤240中，确定第二测试头位于指纹检测区域内。

其中，第二测试头为平面测试头，且第二测试头为黑色。即，第二测试头为黑色平面测试头。

在步骤250中，在第一光斑照射第二测试头时，获取指纹检测装置采集的第三测试数据。该第三测试数据和第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

在该实施例中，采用双测试头，即第一测试头和第二测试头，第一测试头为3D测试头，第二测试头为黑色平面测试头，对指纹检测装置进行测试。从3D测试头对应的第一测试数据中去除3D测试头表面的条纹信息，可以得到肉色平面测试头对应的第二测试数据。测试过程中无需更换肉色平面测试头，便能够完成对指纹检测装置的测试，明显提高了测试效率，并且对测试结果不会造成影响。

例如，如图5所示的测试流程，步骤240和步骤250可以在上述步骤210至步骤230之后执行，采用双测试头对指纹检测装置进行测试。图5中以第一测试头为3D测试头、第二测试头为黑色平面测试头为例进行说明。显示屏呈现单一亮度的第一光斑例如圆形光斑。

首先，由第一测试头在指纹检测区域内进行机械按压，以对第一测试头进行测试，包括校准曝光时间、以及分别在高亮度或者高曝光时间和低亮度或者低曝光时间下采集第一测试数据。其中，对与高亮度或者高曝光时间对应的第一测试数据、以及与低亮度或者低曝光时间对应的第一测试数据，分别进行第一数据处理后，得到与高亮度或者高曝光时间对应的第二测试数据、以及低亮度或者低曝光时间对应的第二测试数据。

其次，更换测试头，将第一测试头更换为第二测试头，由第二测试头在指纹检测区域内进行机械按压，以对第二测试头进行测试，包括分别在高亮度或者高曝光时间和低亮度或者低曝光时间下采集第三测试数据、以及在灭屏时采集第四测试数据。

最后，基于上述的测试数据对指纹检测装置进行测试，并获取用于指纹检测的相关数据。例如，基于第二测试数据和第三测试数据，生产指纹背景数据。又例如，基于第一测试数据，判断指纹检测装置的成像距离以及指纹检测装置对第二光斑中亮暗条纹的响应差异，以评价指纹检测装置的装配性能，从而在指纹检测装置的装配性能不合格时对其进行校准。

类似地，步骤240和步骤250也可以在步骤210至步骤230之前执行。例如，图5中也可以先对第二测试头进行测试，包括分别在高亮度或者高曝光时间和低亮度或者低曝光时间下采集第三测试数据、以及在灭屏时采集第四测试数据；其次再对第一测试头进行测试，包括校准曝光时间、以及分别在高亮度或者高曝光时间和低亮度或者低曝光时间下采集第一测试数据。其中，对与高亮度或者高曝光时间对应的第一测试数据、以及与低亮度或者低曝光时间对应的第一测试数据，分别进行第一数据处理后，得到与高亮度或者高曝光时间对应的第二测试数据、以及低亮度或者低曝光时间对应的第二测试数据。

从图5中可以看出，仅采用了3D测试头和黑色平面测试头，无需采用肉色平面测试头，便完成了对指纹检测装置的测试，明显提高了测试效率，并且对测试结果不会造成影响。

在另一种实现方式中，如图6所示，测试方法200还可以包括步骤260。其中，上述的第二测试数据为第三测试头对应的测试数据，第三测试头为平面测试头，且第三测试头为肉色。

在步骤260中，对第二测试数据进行第二数据处理，以将第二测试数据转换为与第三测试头颜色不同的第二测试头对应的第三测试数据。

其中，第二测试头为平面测试头，且第二测试头为黑色。该第三测试数据和该第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

在该实施例中，从3D测试头对应的第一测试数据中去除3D测试头中的条纹信息，可以得到肉色平面测试头对应的第二测试数据。进一步地，利用系数矩阵对肉色平面测试头对应的第二测试数据进行第二数据处理，可以得到与黑色平面测试头对应的第三测试数据。这样，还可以省去黑色平面测试头，仅利用3D测试头，即可完成对指纹检测装置的测试，进一步提高了测试效率。

在一种实现方式中，在步骤260中，对第二测试数据进行第二数据处理，包括：根据系数矩阵，对第二测试数据进行第二数据处理。

其中，该系数矩阵为第一光斑照射第二测试头时指纹检测装置采集到的测试数据，与第一光斑照射第三测试头时指纹检测装置采集到的测试数据之间的比例。

在测试开始之前，可以事先计算得到该系数矩阵。在测试过程中，对第一光斑照射3D测试头时得到的第一测试数据进行第一数据处理，滤除3D测试头表面的条纹信息，得到与肉色平面测试头对应的第二测试数据。接着，利用该系数矩阵，对第二测试数据进行第二数据处理，得到与黑色平面测试头对应的第三测试数据。这样，在实际测试过程中，就省去了黑色平面测试头，仅利用肉色平面测试头对应的第二测试数据，便可获得黑色平面测试头对应的第三测试数据。

下面描述如何计算该系数矩阵。

在高亮度或者高曝光时间下采集第三测试头的测试数据HF以及第二测试头的测试数据HB，或者在低亮度或者低曝光时间下采集第三测试头的测试数据LF以及第二测试头的测试数据LB。其次，基于这些测试数据计算系数矩阵。

系数矩阵Ratio例如可以通过以下方式计算得到：Ratio＝HB/HF；或者，Ratio＝LB/LF；或者，Ratio＝(HB/HF+LB/LF)/2。

例如，以9个像素为例，第三测试头在高亮度或者高曝光时间下的测试数据HF、第三测试头在低亮度或者低曝光时间下的测试数据LF、第二测试头在高亮度或者高曝光时间下的测试数据HB、第二测试头在低亮度或者低曝光时间下的测试数据LB分别如下：

其中，每个像素对应的系数为：第二测试头的与该像素位置对应的测试数据，与第三测试头的与该像素位置对应的测试数据之间的比例。这样，当分别采用Ratio＝HB/HF、Ratio＝LB/LF或者Ratio＝(HB/HF+LB/LF)/2这三种方式计算系数矩阵Ratio时，分别得到如下的计算结果：

在对指纹检测装置进行测试时，当采集到基于3D测试头并基于3D测试头对应的第一测试数据得到第三测试头对应的第二测试数据HF和LF时，第二测试头对应的第三测试数据HB和LB分别可以确定为HB＝HF*Ratio，LB＝LF*Ratio。

进一步地，在一种实现方式中，为了使系数矩阵Ratio更加精确，可以多采几次测试数据，并对第三测试头在高亮度或者高曝光时间下的测试数据HF、第三测试头在低亮度或者低曝光时间下的测试数据LF、第二测试头在高亮度或者高曝光时间下的测试数据HB、第二测试头在低亮度或者低曝光时间下的测试数据LB，进行高阶多项式拟合，得到对应的测试数据HFS、LFS、HBS和LBS，然后再利用上述公式计算系数矩阵Ratio。

例如，如图7所示，第一测试头为3D测试头，第二测试头为黑色平面测试头，第三测试头为肉色平面测试头，并且仅利用第一测试头实现对指纹检测装置的测试。显示屏呈现圆形光斑。

首先，由第一测试头在指纹检测区域内进行机械按压，以对第一测试头进行测试，包括校准曝光时间、分别在高亮度或者高曝光时间和低亮度或者低曝光时间下采集第一测试数据、以及在灭屏时采集第四测试数据。

其次，对与高亮度或者高曝光时间对应的第一测试数据、以及与低亮度或者低曝光时间对应的第一测试数据，分别进行第一数据处理后，得到与高亮度或者高曝光时间对应的第二测试数据、以及低亮度或者低曝光时间对应的第二测试数据。

接着，根据第二测试数据HF和LF，以及系数矩阵Ratio，可以得到第三测试数据，即HB＝HF*Ratio和LB＝LF*Ratio。

最后，基于上述的测试数据对指纹检测装置进行测试，并获取用于指纹检测的相关数据。例如，基于第二测试数据和第三测试数据，生产指纹背景数据。又例如，基于第一测试数据，判断指纹检测装置的成像距离以及指纹检测装置对第二光斑中亮暗条纹的响应差异，以评价指纹检测装置的装配性能，从而在指纹检测装置的装配性能不合格时对其进行校准。

从图7可以看出，仅采用了第一测试头即3D测试头，无需采用第二测试头和第三测试头即平面测试头，便完成了对指纹检测装置的测试，明显提高了测试效率，并且对测试结果不会造成影响。

上面计算系数矩阵Ratio的方式仅为示例，当得到系数矩阵Ratio后，在对指纹检测装置进行测试时，可以用第三测试头对应的测试数据计算出第二测试头对应的测试数据，从而不仅省去第三测试头，还省去第二测试头。

上面结合图2至图7描述了本申请实施例的指纹检测装置的测试方法，下面结合图8和图9描述本申请实施例的测试装置。该测试装置的具体细节以及相应有益效果可以参考前面针对测试方法的描述。

如图8所示，测试装置300用于对指纹检测装置进行测试，所述指纹检测装置用于设置在电子设备的显示屏下方，所述指纹检测装置的指纹检测区域位于所述显示屏内，所述指纹检测装置用于检测所述显示屏照射手指并由所述手指返回的光信号，所述光信号用于获取所述手指的指纹数据。测试装置300包括：

确定单元310，用于确定第一测试头位于所述指纹检测区域内，所述第一测试头包括立体的条纹图案，且所述第一测试头为肉色；

检测单元320，用于控制所述显示屏在所述指纹检测区域内呈现第一光斑，并在所述第一光斑照射所述第一测试头时，获取所述指纹检测装置采集的第一测试数据，其中，所述第一光斑为单一亮度的光斑，所述第一测试数据用于测试所述指纹检测装置的成像距离以及所述指纹检测装置对所述条纹图案中不同深度位置的响应差异；

检测单元320还用于，对所述第一测试数据进行第一数据处理，以去除所述第一测试数据中所述条纹图案的条纹信息，得到第二测试数据，其中，所述第二测试数据用于生成指纹背景数据。

测试装置300通过对第一测试头进行测试，可以获得两组测试数据，其中第一测试头为肉色的3D测试头，当光斑照射第一测试头时，获取指纹检测装置采集的第一测试数据，由于第一测试头为3D测试头，因此第一测试数据可以用于测试指纹检测装置的成像距离以及指纹检测装置对第一测试头中不同深度位置的响应差异。对第一测试数据进行第一数据处理，去除第一测试数据中条纹图案的条纹信息后，可以得到第二测试数据，该第二测试数据可以用于生成指纹背景数据。可见，通过对3D测试头进行测试，并采用相应的数据处理方式，对得到的测试数据进行处理，便可以同时得到3D测试头对应的第一测试数据和肉色平面测试头对应的第二测试数据，从而省去肉色平面测试头在测试过程中的应用，避免测试头频繁更换等操作带来的耗时，提高了指纹检测装置的测试效率。

在一种实现方式中，所述第一数据处理包括以下中的任意一种：频域低通滤波处理、频域带阻滤波处理、矩匹配处理、以及条纹提取和填充处理。

在一种实现方式中，所述确定单元还用于，确定第二测试头位于所述指纹检测区域内，所述第二测试头为平面测试头，且所述第二测试头为黑色；所述检测单元还用于，在所述第一光斑照射所述第二测试头时，获取所述指纹检测装置采集的第三测试数据，所述第三测试数据和所述第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

在一种实现方式中，所述第二测试数据为第三测试头对应的测试数据，所述第三测试头为平面测试头，且所述第三测试头为肉色，所述测试装置还包括：处理单元330，用于对所述第二测试数据进行第二数据处理，以将所述第二测试数据转换为与所述第三测试头颜色不同的第二测试头对应的第三测试数据，其中，所述第二测试头为平面测试头，且所述第二测试头为黑色，所述第三测试数据和所述第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

在一种实现方式中，处理单元330具体用于，根据系数矩阵，对所述第二测试数据进行所述第二数据处理，其中，所述系数矩阵为所述第一光斑照射所述第二测试头时所述指纹检测装置采集到的测试数据，与所述第一光斑照射所述第三测试头时所述指纹检测装置采集到的测试数据之间的比例。

在一种实现方式中，所述第一测试数据包括：所述第一光斑在第一亮度和/或第一曝光时间下照射所述第一测试头时所述指纹检测装置采集的测试数据；以及，所述第一光斑在第二亮度和/或第二曝光时间下照射所述第一测试头时所述指纹检测装置采集的测试数据，其中，所述第一亮度大于所述第二亮度，所述第一曝光时间大于所述第二曝光时间。

在一种实现方式中，测试装置300还包括：校准单元340，用于在所述第一光斑照射所述第一测试头时，根据所述指纹检测装置采集的测试数据，校准所述第一曝光时间，其中，所述第一曝光时间为所述指纹检测装置对所述手指进行指纹检测时采用的曝光时间。

在一种实现方式中，检测单元320还用于，在所述第一测试头位于所述指纹检测区域时，控制所述显示屏停止发光，并获取所述指纹检测装置采集的第四测试数据，所述第四测试数据与所述指纹检测装置中的电路噪声相关联。

如图9所示，本申请还提供一种测试装置400，用于对指纹检测装置进行测试，测试装置400包括处理器410和存储器420，存储器420用于存储计算机程序，处理器410用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，以执行上述任一实现方式中的测试方法。

本申请实施例中所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例的一些特征可以忽略或者不执行。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，单元的划分仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统。另外，各单元之间的耦合或各个组件之间的耦合可以是直接耦合，也可以是间接耦合，上述耦合包括电的、机械的或其它形式的连接。

本领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和设备的具体工作过程以及产生的技术效果，可以参考前述方法实施例中对应的过程和技术效果，在此不再赘述。

需要说明的是，在不冲突的前提下，本申请描述的各个实施例和/或各个实施例中的技术特征可以任意的相互组合，组合之后得到的技术方案也应落入本申请的保护范围。

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

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种指纹检测装置的测试方法，其特征在于，所述指纹检测装置用于设置在电子设备的显示屏下方，所述指纹检测装置的指纹检测区域位于所述显示屏内，所述指纹检测装置用于检测所述显示屏照射手指并由所述手指返回的光信号，所述光信号用于获取所述手指的指纹数据，

所述测试方法包括：

确定第一测试头位于所述指纹检测区域内，所述第一测试头包括立体的条纹图案，且所述第一测试头为肉色；

控制所述显示屏在所述指纹检测区域内呈现第一光斑，并在所述第一光斑照射所述第一测试头时，获取所述指纹检测装置采集的第一测试数据，其中，所述第一光斑为单一亮度的光斑，所述第一测试数据用于测试所述指纹检测装置的成像距离以及所述指纹检测装置对所述条纹图案中不同深度位置的响应差异；

对所述第一测试数据进行第一数据处理，以去除所述第一测试数据中所述条纹图案的条纹信息，得到第二测试数据，其中，所述第二测试数据用于生成指纹背景数据。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述第一数据处理包括以下中的任意一种：

频域低通滤波处理、频域带阻滤波处理、矩匹配处理、以及条纹提取和填充处理。

3.根据权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：

确定第二测试头位于所述指纹检测区域内，所述第二测试头为平面测试头，且所述第二测试头为黑色；

在所述第一光斑照射所述第二测试头时，获取所述指纹检测装置采集的第三测试数据，所述第三测试数据和所述第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

4.根据权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于，所述第二测试数据为第三测试头对应的测试数据，所述第三测试头为平面测试头，且所述第三测试头为肉色，所述测试方法还包括：

对所述第二测试数据进行第二数据处理，以将所述第二测试数据转换为与所述第三测试头颜色不同的第二测试头对应的第三测试数据，其中，所述第二测试头为平面测试头，且所述第二测试头为黑色，所述第三测试数据和所述第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述对所述第二测试数据进行第二数据处理，包括：

根据系数矩阵，对所述第二测试数据进行所述第二数据处理，其中，所述系数矩阵为所述第一光斑照射所述第二测试头时所述指纹检测装置采集到的测试数据，与所述第一光斑照射所述第三测试头时所述指纹检测装置采集到的测试数据之间的比例。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的测试方法，其特征在于，所述第一测试数据包括：

所述第一光斑在第一亮度和/或第一曝光时间下照射所述第一测试头时所述指纹检测装置采集的测试数据；以及，

所述第一光斑在第二亮度和/或第二曝光时间下照射所述第一测试头时所述指纹检测装置采集的测试数据，其中，所述第一亮度大于所述第二亮度，所述第一曝光时间大于所述第二曝光时间。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：

在所述第一光斑照射所述第一测试头时，根据所述指纹检测装置采集的测试数据，校准所述第一曝光时间，其中，所述第一曝光时间为所述指纹检测装置对所述手指进行指纹检测时采用的曝光时间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：

在所述第一测试头位于所述指纹检测区域时，控制所述显示屏停止发光，并获取所述指纹检测装置采集的第四测试数据，所述第四测试数据与所述指纹检测装置中的电路噪声相关联。

9.一种测试装置，其特征在于，用于对指纹检测装置进行测试，所述指纹检测装置用于设置在电子设备的显示屏下方，所述指纹检测装置的指纹检测区域位于所述显示屏内，所述指纹检测装置用于检测所述显示屏照射手指并由所述手指返回的光信号，所述光信号用于获取所述手指的指纹数据，

所述测试装置包括：

确定单元，用于确定第一测试头位于所述指纹检测区域内，所述第一测试头包括立体的条纹图案，且所述第一测试头为肉色；

检测单元，用于控制所述显示屏在所述指纹检测区域内呈现第一光斑，并在所述第一光斑照射所述第一测试头时，获取所述指纹检测装置采集的第一测试数据，其中，所述第一光斑为单一亮度的光斑，所述第一测试数据用于测试所述指纹检测装置的成像距离以及所述指纹检测装置对所述条纹图案中不同深度位置的响应差异；

所述检测单元还用于，对所述第一测试数据进行第一数据处理，以去除所述第一测试数据中所述条纹图案的条纹信息，得到第二测试数据，其中，所述第二测试数据用于生成指纹背景数据。

10.根据权利要求9所述的测试装置，其特征在于，所述第一数据处理包括以下中的任意一种：

频域低通滤波处理、频域带阻滤波处理、矩匹配处理、以及条纹提取和填充处理。

11.根据权利要求9或10所述的测试装置，其特征在于，

所述确定单元还用于，确定第二测试头位于所述指纹检测区域内，所述第二测试头为平面测试头，且所述第二测试头为黑色；

所述检测单元还用于，在所述第一光斑照射所述第二测试头时，获取所述指纹检测装置采集的第三测试数据，所述第三测试数据和所述第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

12.根据权利要求9或10所述的测试装置，其特征在于，所述第二测试数据为第三测试头对应的测试数据，所述第三测试头为平面测试头，且所述第三测试头为肉色，所述测试装置还包括：

处理单元，用于对所述第二测试数据进行第二数据处理，以将所述第二测试数据转换为与所述第三测试头颜色不同的第二测试头对应的第三测试数据，其中，所述第二测试头为平面测试头，且所述第二测试头为黑色，所述第三测试数据和所述第二测试数据共同用于生成指纹背景数据。

13.根据权利要求12所述的测试装置，其特征在于，

所述处理单元具体用于，根据系数矩阵，对所述第二测试数据进行所述第二数据处理，其中，所述系数矩阵为所述第一光斑照射所述第二测试头时所述指纹检测装置采集到的测试数据，与所述第一光斑照射所述第三测试头时所述指纹检测装置采集到的测试数据之间的比例。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述第一测试数据包括：

所述第一光斑在第一亮度和/或第一曝光时间下照射所述第一测试头时所述指纹检测装置采集的测试数据；以及，

所述第一光斑在第二亮度和/或第二曝光时间下照射所述第一测试头时所述指纹检测装置采集的测试数据，其中，所述第一亮度大于所述第二亮度，所述第一曝光时间大于所述第二曝光时间。

15.根据权利要求14所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：

校准单元，用于在所述第一光斑照射所述第一测试头时，根据所述指纹检测装置采集的测试数据，校准所述第一曝光时间，其中，所述第一曝光时间为所述指纹检测装置对所述手指进行指纹检测时采用的曝光时间。

16.根据权利要求9或10所述的测试装置，其特征在于，

所述检测单元还用于，在所述第一测试头位于所述指纹检测区域时，控制所述显示屏停止发光，并获取所述指纹检测装置采集的第四测试数据，所述第四测试数据与所述指纹检测装置中的电路噪声相关联。

17.一种测试装置，其特征在于，用于对指纹检测装置进行测试，所述测试装置包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，以执行权利要求1至8中任一项所述的测试方法。

Images