王天有乞丐皇帝朱元璋的权谋智慧

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112528953A(43)申请公布日2021.03.19(21)申请号202011563420.2(22)申请日2020.12.25(71)申请人深圳市汇顶科技股份有限公司地址518045广东省深圳市福田保税区腾飞工业大厦B座13层(72)发明人何嘉明　丘芳芳　(74)专利代理机构北京龙双利达知识产权代理有限公司11329代理人韩狄　毛威(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)G06T7/11(2017.01)权利要求书4页说明书16页附图6页(54)发明名称指纹识别装置、电子设备和指纹识别的方法(57)摘要本申请实施例涉及指纹识别装置、电子设备和指纹识别的方法。该指纹识别装置设置在电子设备的显示屏的下方，包括：光路层，用于将经过手指后返回的N个方向的返回光信号引导至光学指纹传感器；光学指纹传感器，所述光学指纹传感器包括光学感应单元的阵列，所述光学感应单元包括N个光学感应像素，每个光学感应像素分别用于接收所述N个方向中的一个方向的返回光信号，其中，所述N个方向的返回光信号用于生成一一对应的N个指纹图像，不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异用于确定所述N个指纹图像的按压区域，进行指纹识别。本申请实施例的指纹识别装置、电子设备和指纹识别的方法，能够提高指纹识别的安全性。CN112528953ACN112528953A权　利　要　求　书1/4页1.一种指纹识别装置，其特征在于，设置在电子设备的显示屏的下方，包括：光路层，用于将经过手指后返回的N个方向的返回光信号引导至光学指纹传感器，N为大于1的整数；光学指纹传感器，设置在所述光路层的下方，用于接收所述N个方向的返回光信号，所述光学指纹传感器包括光学感应单元的阵列，所述光学感应单元包括N个光学感应像素，所述N个光学感应像素中的每个光学感应像素分别用于接收所述N个方向中的一个方向的返回光信号，其中，所述N个方向的返回光信号中相同方向的返回光信号用于生成同一指纹图像，所述N个方向的返回光信号用于生成一一对应的N个指纹图像，所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异用于确定所述N个指纹图像的按压区域，所述N个指纹图像的按压区域用于进行指纹识别。2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光路层包括：至少一个挡光层，所述至少一个挡光层中每个挡光层设置有小孔阵列，以形成所述N个方向的多个导光通道，所述多个导光通道用于将所述N个方向的返回光信号引导至所述光学指纹传感器。3.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述多个导光通道中每个导光通道对应所述光学指纹传感器中的一个光学感应像素。4.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光路层还包括：微透镜阵列，设置在所述至少一个挡光层上方，用于将经过所述手指后的返回光信号汇聚至所述至少一个挡光层的导光通道。5.根据权利要求4所述的指纹识别装置，其特征在于，所述微透镜阵列中一个微透镜对应N个导光通道，所述N个导光通道一一对应N个方向。6.根据权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述N个导光通道分别对应同一个光学感应单元包括的N个光学感应像素。7.根据权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述N个导光通道在水平面上的投影沿所述一个微透镜的光轴在所述水平面上的投影中心对称分布。8.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述多个导光通道与水平面之间的夹角相等。9.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述至少一个挡光层为两个挡光层。10.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光路层包括：N个透镜，所述N个透镜中的每个透镜用于汇聚一个方向的返回光信号，所述一个方向的返回光信号用于生成一个指纹图像。11.根据权利要求1至10中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，N等于2或4。12.根据权利要求1至10中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，根据所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异用于确定所述图像块是否为按压块，所述N个指纹图像的全部按压块为所述N个指纹图像的按压区域。13.根据权利要求12所述的指纹识别装置，其特征在于，所述N个指纹图像中每个指纹图像包括采用相同方式划分的M个图像块，M为大于1的整数，所述N个指纹图像中不同指纹2CN112528953A权　利　要　求　书2/4页图像的对应位置的图像块的亮度差异包括N个第i差异值，所述N个第i差异值包括所述每个指纹图像的M个图像块中第i个图像块的像素值与预设图像块的像素值的差值，i＝1,2,……,M，所述N个第i差异值用于确定所述每个指纹图像的第i个图像块是否为所述按压块。14.根据权利要求13所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：处理单元，所述处理单元用于：若所述N个第i差异值满足预设条件，确定所述每个指纹图像的第i个图像块为所述按压块；或者，若所述N个第i差异值不满足所述预设条件，确定所述每个指纹图像的第i个图像块为非按压块。15.根据权利要求14所述的指纹识别装置，其特征在于，所述预设条件包括：所述N个第i差异值的绝对值中的最大值小于或者等于第一预设值；和/或，所述N个第i差异值的绝对值的和小于或者等于第二预设值。16.根据权利要求13至15中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述处理单元用于：将所述第i个图像块中全部像素点的像素值的平均值，确定为所述第i个图像块的像素值；或，将所述第i个图像块中全部像素点的像素值的和，确定为所述第i个图像块的像素值。17.根据权利要求13至15中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述每个指纹图像的M个图像块的大小相同。18.根据权利要求13至15中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述预设图像块为所述N个指纹图像中任意一个指纹图像的第i个图像块。19.根据权利要求13至15中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述根据所述N个指纹图像的按压区域，进行指纹识别，包括：将以所述N个指纹图像中每个指纹图像的按压区域中每个像素点为中心，l*l个像素阵列内所有像素点的标准差，确定为所述每个像素点的标准差，以获得所述每个指纹图像的按压区域的标准差图像；对所述标准差图像进行二值化分割和形态学处理；将处理后的所述标准差图像中的白色区域确定为指纹识别区域；对所述指纹识别区域进行指纹识别。20.一种电子设备，其特征在于，包括：显示屏；如权利要求1至19中任一项所述指纹识别。21.一种的指纹识别的方法，其特征在于，应用于具有指纹识别装置的电子设备，所述指纹识别装置设置在所述电子设备的显示屏的下方，所述指纹识别装置用于接收经过手指后返回的N个方向的返回光信号，所述N个方向的返回光信号中相同方向的返回光信号用于生成同一指纹图像，N为大于1的整数，所述方法包括：获取与所述N个方向的返回光信号一一对应的N个指纹图像；根据所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异，确定所述N个3CN112528953A权　利　要　求　书3/4页指纹图像的按压区域；根据所述N个指纹图像的按压区域，进行指纹识别。22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述根据所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异，确定所述N个指纹图像的按压区域，包括：根据所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异，确定所述图像块是否为按压块；将所述N个指纹图像的全部按压块确定为所述N个指纹图像的按压区域。23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述N个指纹图像中每个指纹图像包括采用相同方式划分的M个图像块，M为大于1的整数，所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异包括N个第i差异值，所述N个第i差异值包括所述每个指纹图像的M个图像块中第i个图像块的像素值与预设图像块的像素值的差值，i＝1,2,……,M；所述根据所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异，确定所述图像块是否为按压块，包括：根据所述N个第i差异值，确定所述每个指纹图像的第i个图像块是否为所述按压块。24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述根据所述N个第i差异值，确定所述每个指纹图像的第i个图像块是否为所述按压块，包括：若所述N个第i差异值满足预设条件，确定所述每个指纹图像的第i个图像块为所述按压块；或者，若所述N个第i差异值不满足所述预设条件，确定所述每个指纹图像的第i个图像块为非按压块。25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括：所述N个第i差异值的绝对值中的最大值小于或者等于第一预设值；和/或，所述N个第i差异值的绝对值的和小于或者等于第二预设值。26.根据权利要求23至25中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述第i个图像块中全部像素点的像素值的平均值，确定为所述第i个图像块的像素值；或，将所述第i个图像块中全部像素点的像素值的和，确定为所述第i个图像块的像素值。27.根据权利要求23至25中任一项所述的方法，其特征在于，所述每个指纹图像的M个图像块的大小相同。28.根据权利要求23至25中任一项所述的方法，其特征在于，所述预设图像块为所述N个指纹图像中任意一个指纹图像的第i个图像块。29.根据权利要求23至25中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述N个指纹图像的按压区域，进行指纹识别，包括：将以所述N个指纹图像中每个指纹图像的按压区域中每个像素点为中心，l*l个像素阵列内所有像素点的标准差，确定为所述每个像素点的标准差，以获得所述每个指纹图像的按压区域的标准差图像；对所述标准差图像进行二值化分割和形态学处理；将处理后的所述标准差图像中的白色区域确定为指纹识别区域；对所述指纹识别区域进行指纹识别。4CN112528953A权　利　要　求　书4/4页30.根据权利要求21至25中任一项所述的方法，其特征在于，所述N个方向与水平面的夹角相同。31.根据权利要求21至25中任一项所述的方法，其特征在于，N等于2或4。5CN112528953A说　明　书1/16页指纹识别装置、电子设备和指纹识别的方法技术领域[0001]本申请实施例涉及生物识别领域，并且更具体地，涉及指纹识别装置、电子设备和指纹识别的方法。背景技术[0002]当前屏下指纹技术兴起，越来越多的厂商和客户选择使用屏下指纹识别的手机，屏下指纹技术很好的解决了全面屏不够全面地问题，但屏下指纹同时也面临着一系列的问题。[0003]由于屏下指纹的成像原理是通过屏幕发出的光照射手指并发生反射，在通过传感器接收该反射的光。当手指没有完全覆盖传感器时，对于手指没有覆盖的地方，外界的环境光也可以直接透过屏幕被传感器接收到，那么屏幕上残留的指纹等也能在传感器上成像。由于环境光和手指反射屏幕的光的强度可能相差不大，所以无法很好地区分最终传感器采集到的图像是手指真实按压的指纹还是屏幕残留的痕迹，这对屏下指纹的防破解攻击带来挑战。发明内容[0004]本申请提供了一种指纹识别装置、电子设备和指纹识别的方法，能够提高指纹识别的安全性。[0005]第一方面，提供了一种指纹识别装置，该指纹识别装置设置在电子设备的显示屏的下方，包括：光路层，用于将经过手指后返回的N个方向的返回光信号引导至光学指纹传感器，N为大于1的整数；光学指纹传感器，设置在所述光路层的下方，用于接收所述N个方向的返回光信号，所述光学指纹传感器包括光学感应单元的阵列，所述光学感应单元包括N个光学感应像素，所述N个光学感应像素中的每个光学感应像素分别用于接收所述N个方向中的一个方向的返回光信号，其中，所述N个方向的返回光信号中相同方向的返回光信号用于生成同一指纹图像，所述N个方向的返回光信号用于生成一一对应的N个指纹图像，所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异用于确定所述N个指纹图像的按压区域，所述N个指纹图像的按压区域用于进行指纹识别。[0006]因此，本申请实施例的指纹识别装置，能够接收多个方向的返回光信号。考虑到在采集指纹图像时，针对手指在显示屏表面局部按压的情况，按压区域对应的光学指纹传感器主要接收到的是手指反射的屏幕发光，这部分光从不同方向的光路接收到的返回光的光强度与全按压情况一致，较为均匀；而非按压区域对应的光学指纹传感器主要接收到的是环境光，例如该环境光可以包括屏幕的漏光和透过屏幕的外部光，由于环境光不是各向均匀的光，那么从不同方向光路接收到的光的强度差异性较大。根据这一特性，针对指纹识别装置接收的多个方向的返回光信号，对应可以生成多个指纹图像，通过对比不同指纹图像的对应位置处的图像块的亮度差异，对指纹图像进行分割，以区分出指纹图像中与手指按压区域对应的部分，进而对该部分进行指纹识别，解决了由手指局部按压导致指纹识别装6CN112528953A说　明　书2/16页置采集到屏幕残留痕迹如指纹等，从而导致破解攻击等问题，使屏下指纹性能达到最优效果。[0007]结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述光路层包括：至少一个挡光层，所述至少一个挡光层中每个挡光层设置有小孔阵列，以形成所述N个方向的多个导光通道，所述多个导光通道用于将所述N个方向的返回光信号引导至所述光学指纹传感器。[0008]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述多个导光通道中每个导光通道对应所述光学指纹传感器中的一个光学感应像素。[0009]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述光路层还包括：微透镜阵列，设置在所述至少一个挡光层上方，用于将经过所述手指后的返回光信号汇聚至所述至少一个挡光层的导光通道。[0010]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述微透镜阵列中一个微透镜对应N个导光通道，所述N个导光通道一一对应N个方向。[0011]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述N个导光通道分别对应同一个光学感应单元包括的N个光学感应像素。[0012]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述N个导光通道在水平面上的投影沿所述一个微透镜的光轴在所述水平面上的投影中心对称分布。[0013]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述多个导光通道与水平面之间的夹角相等。[0014]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述至少一个挡光层为两个挡光层。[0015]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述光路层包括：N个透镜，所述N个透镜中的每个透镜用于汇聚一个方向的返回光信号，所述一个方向的返回光信号用于生成一个指纹图像。[0016]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，N等于2或4。[0017]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，根据所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异用于确定所述图像块是否为按压块，所述N个指纹图像的全部按压块为所述N个指纹图像的按压区域。[0018]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述N个指纹图像中每个指纹图像包括采用相同方式划分的M个图像块，M为大于1的整数，所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异包括N个第i差异值，所述N个第i差异值包括所述每个指纹图像的M个图像块中第i个图像块的像素值与预设图像块的像素值的差值，i＝1,2,……,M，所述N个第i差异值用于确定所述每个指纹图像的第i个图像块是否为所述按压块。[0019]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述指纹识别装置还包括：处理单元，所述处理单元用于：若所述N个第i差异值满足预设条件，确定所述每个指纹图像的第i个图像块为所述按压块；或者，若所述N个第i差异值不满足所述预设条件，确定所述每个指纹图像的第i个图像块为非按压块。[0020]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述预设条件包括：所述N个第i差异值的绝对值中的最大值小于或者等于第一预设值；和/或，所述N个7CN112528953A说　明　书3/16页第i差异值的绝对值的和小于或者等于第二预设值。[0021]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述处理单元用于：将所述第i个图像块中全部像素点的像素值的平均值，确定为所述第i个图像块的像素值；或，将所述第i个图像块中全部像素点的像素值的和，确定为所述第i个图像块的像素值。[0022]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述每个指纹图像的M个图像块的大小相同。[0023]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述预设图像块为所述N个指纹图像中任意一个指纹图像的第i个图像块。[0024]结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述根据所述N个指纹图像的按压区域，进行指纹识别，包括：将以所述N个指纹图像中每个指纹图像的按压区域中每个像素点为中心，l*l个像素阵列内所有像素点的标准差，确定为所述每个像素点的标准差，以获得所述每个指纹图像的按压区域的标准差图像；对所述标准差图像进行二值化分割和形态学处理；将处理后的所述标准差图像中的白色区域确定为指纹识别区域；对所述指纹识别区域进行指纹识别。[0025]第二方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：显示屏和上述第一方面或者第一方面的任意可能的实现方式中的指纹识别装置。[0026]第三方面，提供了一种指纹识别的方法，应用于具有指纹识别装置的电子设备，所述指纹识别装置设置在所述电子设备的显示屏的下方，所述指纹识别装置用于接收经过手指后返回的N个方向的返回光信号，所述N个方向的返回光信号中相同方向的返回光信号用于生成同一指纹图像，N为大于1的整数。该方法包括：获取与所述N个方向的返回光信号一一对应的N个指纹图像；根据所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异，确定所述N个指纹图像的按压区域；根据所述N个指纹图像的按压区域，进行指纹识别。[0027]因此，本申请实施例的指纹识别的方法，针对指纹识别装置接收的多个方向的返回光信号，对应可以生成多个指纹图像，通过对比不同指纹图像的对应位置处的图像块的亮度差异，对指纹图像进行分割，以区分出指纹图像中与手指按压区域对应的部分，进而对该部分进行指纹识别，解决了由手指局部按压导致指纹识别装置采集到屏幕残留痕迹如指纹等，从而导致破解攻击等问题，使屏下指纹性能达到最优效果。[0028]结合第三方面，在第三方面的一种实现方式中，所述根据所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异，确定所述N个指纹图像的按压区域，包括：根据所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异，确定所述图像块是否为按压块；将所述N个指纹图像的全部按压块确定为所述N个指纹图像的按压区域。[0029]结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述N个指纹图像中每个指纹图像包括采用相同方式划分的M个图像块，M为大于1的整数，所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异包括N个第i差异值，所述N个第i差异值包括所述每个指纹图像的M个图像块中第i个图像块的像素值与预设图像块的像素值的差值，i＝1,2,……,M；所述根据所述N个指纹图像中不同指纹图像的对应位置的图像块的亮度差异，确定所述图像块是否为按压块，包括：根据所述N个第i差异值，确定所述每个指8CN112528953A说　明　书4/16页纹图像的第i个图像块是否为所述按压块。[0030]结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述根据所述N个第i差异值，确定所述每个指纹图像的第i个图像块是否为所述按压块，包括：若所述N个第i差异值满足预设条件，确定所述每个指纹图像的第i个图像块为所述按压块；或者，若所述N个第i差异值不满足所述预设条件，确定所述每个指纹图像的第i个图像块为非按压块。[0031]结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述预设条件包括：所述N个第i差异值的绝对值中的最大值小于或者等于第一预设值；和/或，所述N个第i差异值的绝对值的和小于或者等于第二预设值。[0032]结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述方法还包括：将所述第i个图像块中全部像素点的像素值的平均值，确定为所述第i个图像块的像素值；或，将所述第i个图像块中全部像素点的像素值的和，确定为所述第i个图像块的像素值。[0033]结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述每个指纹图像的M个图像块的大小相同。[0034]结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述预设图像块为所述N个指纹图像中任意一个指纹图像的第i个图像块。[0035]结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述根据所述N个指纹图像的按压区域，进行指纹识别，包括：将以所述N个指纹图像中每个指纹图像的按压区域中每个像素点为中心，l*l个像素阵列内所有像素点的标准差，确定为所述每个像素点的标准差，以获得所述每个指纹图像的按压区域的标准差图像；对所述标准差图像进行二值化分割和形态学处理；将处理后的所述标准差图像中的白色区域确定为指纹识别区域；对所述指纹识别区域进行指纹识别。[0036]结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，所述N个方向与水平面的夹角相同。[0037]结合第三方面及其上述实现方式，在第三方面的另一种实现方式中，N等于2或4。[0038]第四方面，提供了一种芯片，该芯片包括输入输出接口、至少一个处理器、至少一个存储器和总线，该至少一个存储器用于存储指令，该至少一个处理器用于调用该至少一个存储器中的指令，以执行第三方面或第三方面的任一可能的实现方式中的方法。[0039]第五方面，提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。[0040]第六方面，提供了一种包括指令的计算机程序产品，当计算机运行所述计算机程序产品的所述指时，所述计算机执行上述第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的指纹识别的方法。具体地，该计算机程序产品可以运行于上述第二方面的电子设备上。附图说明[0041]图1是本申请可以适用的电子设备的示意性结构图。[0042]图2是图1所示的电子设备的剖面示意图。[0043]图3是本申请可以适用的电子设备的另一示意性结构图。9CN112528953A说　明　书5/16页[0044]图4是图3所示的电子设备的剖面示意图。[0045]图5至图8是本申请实施例的电子设备的另一示意图。[0046]图9是本申请实施例的指纹识别的方法的示意性流程图。[0047]图10是本申请实施例的不同方向的返回光信号的光强的示意图。[0048]图11是本申请实施例的电子设备的示意性框图。具体实施方式[0049]下面将结合附图，对本申请中的技术进行描述。[0050]本申请实施例的技术方案可以应用于各种电子设备。例如，智能手机、笔记本电脑、平板电脑、游戏设备等便携式或移动计算设备，以及电子数据库、汽车、银行自动柜员机(Automated Teller Machine，ATM)等其他电子设备。但本申请实施例对此并不限定。[0051]本申请实施例的技术方案可以用于生物特征识别技术。其中，生物特征识别技术包括但不限于指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、人脸识别以及活体识别等识别技术。为了便于说明，下文以指纹识别技术为例进行说明。[0052]本申请实施例的技术方案可以用于屏下指纹识别技术和屏内指纹识别技术。[0053]屏下指纹识别技术是指将指纹识别模组安装在显示屏下方，从而实现在显示屏的显示区域内进行指纹识别操作，不需要在电子设备正面除显示区域外的区域设置指纹采集区域。具体地，指纹识别模组使用从电子设备的显示组件的顶面返回的光来进行指纹感应和其他感应操作。这种返回的光携带与显示组件的顶面接触或者接近的物体(例如手指)的信息，位于显示组件下方的指纹识别模组通过采集和检测这种返回的光以实现屏下指纹识别。其中，指纹识别模组的设计可以为通过恰当地配置用于采集和检测返回的光的光学元件来实现期望的光学成像，从而检测出所述手指的指纹信息。[0054]相应的，屏内(In‑display)指纹识别技术是指将指纹识别模组或者部分指纹识别模组安装在显示屏内部，从而实现在显示屏的显示区域内进行指纹识别操作，不需要在电子设备正面除显示区域外的区域设置指纹采集区域。[0055]图1至图4示出了本申请实施例可以适用的电子设备的示意图。其中，图1和图3为电子设备10的定向示意图，图2和图4分别为图1和图3所示的电子设备10的剖面示意图。[0056]请参见图1至图4，电子设备10可以包括显示屏120和光学指纹识别模组130。[0057]显示屏120可以为自发光显示屏，其采用具有自发光的显示单元作为显示像素。比如显示屏120可以为有机发光二极管(Organic Light‑Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro‑LED)显示屏。在其他可替代实施例中，显示屏120也可以为液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)或者其他被动发光显示屏，本申请实施例对此不做限制。进一步地，显示屏120还可以具体为触控显示屏，其不仅可以进行画面显示，还可以检测用户的触摸或者按压操作，从而为用户提供一个人机交互界面。比如，在一种实施例中，电子设备10可以包括触摸传感器，所述触摸传感器可以具体为触控面板(Touch Panel,TP)，其可以设置在所述显示屏120表面，也可以部分集成或者整体集成到所述显示屏120内部，从而形成所述触控显示屏。[0058]光学指纹模组130包括光学指纹传感器，所述光学指纹传感器包括具有多个光学感应单元131(也可以称为光学感应像素、感光像素、像素单元等)的感应阵列133。所述感应10CN112528953A说　明　书6/16页阵列133所在区域或者其感应区域为所述光学指纹模组130的指纹检测区域103(也称为指纹采集区域、指纹识别区域等)。[0059]其中，所述光学指纹模组130设置在所述显示屏120下方的局部区域。[0060]请继续参见图1，所述指纹检测区域103可以位于所述显示屏120的显示区域之中。在一种可替代实施例中，所述光学指纹模组130还可以设置在其他位置，比如所述显示屏120的侧面或者所述电子设备10的边缘非透光区域，并通过光路设计来将来自所述显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到所述光学指纹模组130，从而使得所述指纹检测区域103实际上位于所述显示屏120的显示区域。[0061]针对电子设备10，用户在需要对所述电子设备10进行解锁或者其他指纹验证的时候，只需要将手指按压在位于所述显示屏120的指纹检测区域103，便可以实现指纹输入。由于指纹检测可以在屏内实现，因此采用上述结构的电子设备10无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如Home键)，从而可以采用全面屏方案，即所述显示屏120的显示区域可以基本扩展到整个电子设备10的正面。[0062]请继续参见图2，所述光学指纹模组130可以包括光检测部分134和光学组件132。所述光检测部分134包括所述感应阵列133(也可称为光学指纹传感器)以及与所述感应阵列133电性连接的读取电路及其他辅助电路，其可以在通过半导体工艺制作在一个芯片(Die)上，比如光学成像芯片或者光学指纹传感器。所述感应阵列133具体为光探测器(Photo detector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，所述光探测器可以作为如上所述的光学感应单元。所述光学组件132可以设置在所述光检测部分134的感应阵列133的上方，其可以具体包括滤光层(Filter)、导光层或光路引导结构、以及其他光学元件，所述滤光层可以用于滤除穿透手指的环境光，而所述导光层或光路引导结构主要用于从手指表面反射回来的反射光导引至所述感应阵列133进行光学检测。[0063]在本申请的一些实施例中，所述光学组件132可以与所述光检测部分134封装在同一个光学指纹部件。比如所述光学组件132可以与所述光学检测部分134封装在同一个光学指纹芯片，也可以将所述光学组件132设置在所述光检测部分134所在的芯片外部，比如将所述光学组件132贴合在所述芯片上方，或者将所述光学组件132的部分元件集成在上述芯片之中。[0064]在本申请的一些实施例中，所述光学指纹模组130的感应阵列133的所在区域或者光感应范围对应所述光学指纹模组130的指纹检测区域103。其中，所述光学指纹模组130的指纹采集区域103可以等于或不等于所述光学指纹模组130的感应阵列133的所在区域的面积或者光感应范围，本申请实施例对此不做具体限定。[0065]例如，通过光线准直方式进行光路引导，所述光学指纹模组130的指纹检测区域103可以设计成与所述光学指纹模组130的感应阵列的面积基本一致。[0066]又例如，例如通过例如透镜成像的光路设计、反射式折叠光路设计或者其他光线汇聚或者反射等光路设计，可以使得所述光学指纹模组130的指纹检测区域103的面积大于所述光学指纹模组130的感应阵列133的面积。[0067]下面对光学组件132可以包括的光路引导结构进行示例性说明。[0068]以所述光路引导结构采用具有高深宽比的通孔阵列的光学准直器为例，所述光学准直器可以具体为在半导体硅片制作而成的准直器(Collimator)层，其具有多个准直单元11CN112528953A说　明　书7/16页或者微孔，所述准直单元可以具体为小孔，并且所述准直单元具有特定方向，例如，该特定方向可以为垂直方向或者具有一定角度的倾斜方向。经过手指返回的光信号中，具有该特定方向的返回光可以入射到所述准直单元中，经过该准直单元的光线可以穿过并被其下方的传感器芯片接收，而其他入射角度的光线在所述准直单元内部经过多次反射被衰减掉，因此每一个传感器芯片基本只能接收到上方的与其对应的指纹纹路反射回来的反射光，能够有效提高图像分辨率，进而提高指纹识别效果。[0069]以所述光路引导结构采用光学镜头的光路设计为例，所述光路引导结构可以为光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个透镜单元，比如一个或多个非球面透镜组成的透镜组，其用于将从手指反射回来的反射光汇聚到其下方的光检测部分134的感应阵列133，以使得所述感应阵列133可以基于所述反射光进行成像，从而得到所述手指的指纹图像。进一步地，所述光学透镜层在所述透镜单元的光路中还可以形成有针孔或者微孔光阑，比如，在所述透镜单元的光路中可以形成有一个或者多个遮光片，其中至少一个遮光片可以在所述透镜单元的光轴或者光学中心区域形成有透光微孔，所述透光微孔可以作为上述针孔或者微孔光阑。所述针孔或者微孔光阑可以配合所述光学透镜层和/或所述光学透镜层上方的其他光学膜层，扩大光学指纹模组130的视场，以提高所述光学指纹模组130的指纹成像效果。[0070]以所述光路引导结构采用微透镜(Micro‑Lens)层的光路设计为例，所述光路引导结构可以为包括由多个微透镜形成的微透镜阵列，其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在所述光检测部分134的感应阵列133上方，并且每一个微透镜可以分别对应于所述感应阵列133的其中一个或者多个感应单元。并且所述微透镜层和所述感应单元之间还可以形成其他光学膜层，比如介质层或者钝化层。更具体地，所述微透镜层和所述感应单元之间还可以包括具有微孔(或称为开孔)的挡光层(或称为遮光层、阻光层等)，其中所述微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，所述挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使得所述感应单元所对应的光线通过所述微透镜汇聚到所述微孔内部并经由所述微孔传输到所述感应单元以进行光学指纹成像。[0071]应理解，上述针对光路引导结构的几种实现方案可以单独使用也可以结合使用。[0072]例如，可以在所述准直器层或者所述光学透镜层的上方或下方进一步设置微透镜层。当然，在所述准直器层或者所述光学透镜层与所述微透镜层结合使用时，其具体叠层结构或者光路可能需要按照实际需要进行调整。[0073]另一方面，所述光学组件132还可以包括其他光学元件，比如滤光层(Filter)或其他光学膜片，其可以设置在所述光路引导结构和所述光学指纹传感器之间或者设置在所述显示屏120与所述光路引导结构之间，主要用于隔离外界干扰光对光学指纹检测的影响。其中，所述滤光层可以用于滤除穿透手指并经过所述显示屏120进入所述光学指纹传感器的环境光，与所述光路引导结构相类似，所述滤光层可以针对每个光学指纹传感器分别设置以滤除干扰光，或者也可以采用一个大面积的滤光层同时覆盖所述多个光学指纹传感器。[0074]指纹识别模组140可以用于采集用户的指纹信息(比如指纹图像信息)。[0075]以显示屏120采用具有自发光显示单元的显示屏为例，比如有机发光二极管(Organic Light‑Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro‑LED)显示屏。所述光学指纹模组130可以利用所述OLED显示屏120位于所述指纹检测区域103的显示单元(即OLED光源)作为光学指纹检测的激励光源。当手指140按压在所述指纹检测区域103时，12CN112528953A说　明　书8/16页显示屏120向所述指纹检测区域103上方的目标手指140发出一束光111，该光111在手指140的表面发生反射形成反射光或者经过所述手指140内部散射而形成散射光(透射光)。在相关专利申请中，为便于描述，上述反射光和散射光统称为返回光。由于指纹的脊(ridge)141与谷(valley)142对于光的反射能力不同，因此，来自指纹脊的返回光151和来自指纹谷的返回光152具有不同的光强，返回光经过光学组件132后，被光学指纹模组130中的感应阵列133所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于所述指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而在电子设备10实现光学指纹识别功能。[0076]在其他替代方案中，光学指纹模组130也可以采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测识别的光信号。在这种情况下，光学指纹模组130不仅可以适用于如OLED显示屏等自发光显示屏，还可以适用于非自发光显示屏，比如液晶显示屏或者其他的被动发光显示屏。[0077]以应用在具有背光模组和液晶面板的液晶显示屏为例，为支持液晶显示屏的屏下指纹检测，电子设备10的光学指纹系统还可以包括用于光学指纹检测的激励光源，所述激励光源可以具体为红外光源或者特定波长非可见光的光源，其可以设置在所述液晶显示屏的背光模组下方或者设置在电子设备10的保护盖板下方的边缘区域，而所述光学指纹模组130可以设置液晶面板或者保护盖板的边缘区域下方并通过光路引导以使得指纹检测光可以到达所述光学指纹模组130；或者，所述光学指纹模组130也可以设置在所述背光模组下方，且所述背光模组通过对扩散片、增亮片、反射片等膜层进行开孔或者其他光学设计以允许指纹检测光穿过液晶面板和背光模组并到达所述光学指纹模组130。当采用所述光学指纹模组130采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号时，其检测原理与上面描述内容是一致的。[0078]在具体实现上，所述电子设备10还可以包括透明保护盖板，所述盖板可以为玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于所述显示屏120的上方并覆盖所述电子设备10的正面。因此，本申请实施例中，所谓的手指按压在所述显示屏120实际上是指按压在所述显示屏120上方的盖板或者覆盖所述盖板的保护层表面。[0079]另一方面，所述光学指纹模组130可以仅包括一个光学指纹传感器，此时光学指纹模组130的指纹检测区域103的面积较小且位置固定，因此用户在进行指纹输入时需要将手指按压到所述指纹检测区域103的特定位置，否则光学指纹模组130可能无法采集到指纹图像而造成用户体验不佳。在其他替代实施例中，所述光学指纹模组130可以具体包括多个光学指纹传感器。所述多个光学指纹传感器可以通过拼接方式并排设置在所述显示屏120的下方，且所述多个光学指纹传感器的感应区域共同构成所述光学指纹模组130的指纹检测区域103。从而所述光学指纹模组130的指纹检测区域103可以扩展到所述显示屏的下半部分的主要区域，即扩展到手指惯常按压区域，从而实现盲按式指纹输入操作。进一步地，当所述光学指纹传感器数量足够时，所述指纹检测区域103还可以扩展到半个显示区域甚至整个显示区域，从而实现半屏或者全屏指纹检测。[0080]请参见图3和图4，所述电子设备10中的光学指纹模组130可以包括多个光学指纹传感器，所述多个光学指纹传感器可以通过例如拼接等方式并排设置在所述显示屏120的下方，且所述多个光学指纹传感器的感应区域共同构成所述光学指纹装置130的指纹检测13CN112528953A说　明　书9/16页区域103。[0081]进一步地，所述光学组件132可以包括多个光路引导结构，每个光路引导结构分别对应一个光学指纹传感器(即感应阵列133)，并分别贴合设置在其对应的光学指纹传感器的上方。或者，所述多个光学指纹传感器也可以共享一个整体的光路引导结构，即所述光路引导结构具有一个足够大的面积以覆盖所述多个光学指纹传感器的感应阵列。[0082]以所述光学组件132采用具有高深宽比的通孔阵列的光学准直器为例，所述当光学指纹模组130包括多个光学指纹传感器时，可以为每个光学指纹传感器的光学感应阵列中的一个光学感应单元配置一个或多个准直单元，并贴合设置在其对应的光学感应单元的上方。当然，所述多个光学感应单元也可以共享一个准直单元，即所述一个准直单元具有足够大的孔径以覆盖多个光学感应单元。由于一个准直单元可以对应多个光学感应单元或一个光学感应单元对应多个准直单元，破坏了显示屏120的空间周期和光学指纹传感器的空间周期的对应性，因此，即使显示屏120的发光显示阵列的空间结构和光学指纹传感器的光学感应阵列的空间结构类似，也能够有效避免光学指纹模组130利用经过显示屏120的光信号进行指纹成像生成莫尔条纹，有效提高了光学指纹模组130的指纹识别效果。[0083]以所述光学组件132采用光学镜头为例，当光学指纹模组130包括多个传感器芯片时，可以为每一个传感器芯片配置一个光学镜头进行指纹成像，或者为多个传感器芯片配置一个光学镜头来实现光线汇聚和指纹成像。甚至于，当一个传感器芯片具有两个感应阵列(Dual Array)或多个感应阵列(Multi‑Array)时，也可以为这个传感器芯片配置两个或多个光学镜头配合所述两个感应阵列或多个感应阵列进行光学成像，从而减小成像距离并增强成像效果。[0084]应当理解，附图1至4仅为本申请的示例，不应理解为对本申请的限制。[0085]例如，本申请对指纹传感器的数量、尺寸和排布情况不做具体限定，其可以根据实际需求进行调整。例如，光学指纹模组130的多个指纹传感器的个数可以为2个，3个，4个或5个等，该多个指纹传感器可以呈方形或圆形分布等。[0086]下面将结合附图，详细描述本申请实施例的指纹识别装置。具体地，图5示出了本申请实施例的电子设备20的示意图，如图5所示，该电子设备20包括显示屏200和设置在显示屏200下方的指纹识别装置300。[0087]应理解，本申请实施例的显示屏200可以用于为手指410提供触摸界面。在用户需要进行指纹识别时，手指410触摸在显示屏200的指纹检测区域，其中，图5中显示屏200的指纹检测区域包括区域210和区域220。显示屏200可以包括能够发光的发光显示像素，该发光显示像素发出的光照射手指410，光线经过手指410的表面和内部可以发生反射或者散射，以产生返回光，位于显示屏200下方的指纹识别装置300可以用于接收该返回光。[0088]如图5所示，本申请实施例的指纹识别装置300包括光路层310和光学指纹传感器320，该光路层310用于将经过手指后返回的N个方向的返回光信号引导至光学指纹传感器320；光学指纹传感器320设置在该光路层310的下方，用于接收该N个方向的返回光信号。具体地，本申请实施例中的该光学指纹传感器320包括光学感应单元的阵列，每个光学感应单元可以包括N个光学感应像素，该N个光学感应像素中的每个光学感应像素分别用于接收该N个方向中的一个方向的返回光信号。[0089]例如，如图5所示，这里以该光学指纹传感器320中包括的任意一个光学感应单元14CN112528953A说　明　书10/16页321为例，并且以该光学感应单元321包括4个光学感应像素为例，该4个光学感应像素分别表示为S1‑S4，该4个光学感应像素S1‑S4分别用于接收4个方向的返回光信号，即光学感应像素S1用于接收返回光信号P1，光学感应像素S2用于接收返回光信号P2，光学感应像素S3用于接收返回光信号P3，光学感应像素S4用于接收返回光信号P4。[0090]应理解，本申请实施例中的显示屏200可以对应于图1至图4中电子设备10中的显示屏120，并适用于显示屏120的相关描述，指纹识别装置300可以对应于图1至图4中电子设备10中的光学指纹识别模组130，并适用于光学指纹识别模组130的相关描述，例如，指纹识别装置300中的光路层310可以对应于指纹识别模组130中的光检测部分134，而指纹识别装置300中的光学指纹传感器320可以对应于指纹识别模组130中的光学组件132，为了简洁，在此不再一一赘述。[0091]在本申请实施例中，该光路层310可以具有多种形式，例如，该光路层310可以包括光学透镜、微透镜或者准直器等，下面将结合附图进行举例说明。[0092]可选地，作为一个实施例，本申请实施例的光路层310可以包括至少一个挡光层，其中，该至少一个挡光层中每个挡光层设置有小孔阵列，以形成N个方向的多个导光通道，该多个导光通道用于将该N个方向的返回光信号引导至下方的光学指纹传感器320。具体地，该多个导光通道中每个导光通道可以对应该光学指纹传感器中的一个或者多个光学感应像素，下面以每个导光通道对应一个光学感应像素为例进行描述，即该多个导光通道中的每个导光通道可以用于传输一个方向的返回光信号，并对应传输至一个光学感应像素。[0093]具体地，如图5所示，这里以至少一个挡光层包括两个挡光层为例，即挡光层311和312，并且挡光层311与挡光层312上分别设置有小孔阵列3111和3121。由于图5中仅示出了光学指纹传感器320包括的任意一个光学感应单元321，并且以该光学感应单元321包括4个光学感应像素为例，所以对应的，图5仅示出了挡光层311和312中与该光学感应单元321对应的局部区域；并且为了形成能够通过返回光信号P1‑P4的导光通道，图5中以挡光层311上设置的小孔阵列3111包括4个小孔，且挡光层312上设置的小孔阵列3121也包括4个小孔为例，这些小孔阵列形成如图5所示的4个导光通道，以分别用于将4个方向的返回光信号P1‑P4分别引导至下方的光学感应像素S1‑S4，但本申请实施例并不限于此。[0094]应理解，本申请实施例中的挡光层的数量可以根据实际应用而灵活设置。例如，不同于图5所示的光路层310包括两个挡光层311和312，还可以设置光路层310包括多于两个的挡光层，以形成具有N个方向的多个导光通道；或者，也可以仅设置一个挡光层。具体地，对于仅设置一个挡光层的情况，该挡光层可以具有一定厚度，使得该挡光层中的小孔阵列中的每个小孔即为一个导光通道；或者，在设置一个挡光层时，也可以利用小孔成像的原理，通过该挡光层上设置的N个小孔，分别将N个方向的返回光信号，通过小孔成像的方式，透射到下方的光学指纹传感器320，进而可以获得N个指纹图像，本申请实施例对此不做限定。[0095]本申请实施例中每个挡光层的小孔阵列的尺寸与数量也可以根据实际应用而灵活设置，例如，可以根据需要接收的返回光信号的方向，或者根据光线指纹传感器320中光学感应像素的个数和尺寸，设置挡光层的小孔的数量与尺寸。例如，如图5所示，可以将多个挡光层的小孔的数量设置为相等，或者也可以设置为不相等。同一个挡光层的小孔阵列的尺寸可以相同或者不同，不同挡光层的小孔阵列的尺寸也可以相同或者不同。例如，如图515CN112528953A说　明　书11/16页所示，可以将多个挡光层的小孔的数量设置为相同，同一个挡光层包括的全部小孔的尺寸设置为相同，同时也可以将多个挡光层包括的全部的小孔的尺寸设置为相同；或者，也可以将同一个挡光层包括的全部小孔的尺寸设置为相同，而多个挡光层的小孔的数量设置为不同，不同挡光层的小孔的尺寸不同，例如，自显示屏200至下方的光学指纹传感器320的方向上，各个挡光层的小孔的数量依次增加，而每个挡光层的小孔的尺寸依次减小，但本申请实施例并不限于此。[0096]例如，同样用于引导4个方向的返回光信号P1‑P4，还可以在挡光层311和312上设置不同于图5所示的小孔阵列的数量。例如，可以将图5中挡光层311上的4个小孔合并为一个小孔，而挡光层312上仍然设置4个小孔，同样可以引导4个方向的返回光信号P1‑P4，为了简洁，在此不再一一列举。[0097]应理解，本申请实施例中的挡光层上设置的小孔的形状可以根据实际应用进行设置，并且，同一个挡光层上的小孔的形状可以相同或者不同，不同挡光层上的小孔的形状也可以相同或者不同。例如，如图5所示，可以将全部挡光层上的小孔均设置为相同形状，如5仅以圆形为例，或者也可以设置为其他形状，例如矩形或者三角形，本申请实施例对此不做限定。[0098]可选地，作为另一个实施例，对于图5所示的指纹识别装置300，为了提高成像效果，该光路层310还可以包括：微透镜阵列，该微透镜阵列设置在该至少一个挡光层上方，用于将经过该手指后的返回光信号汇聚至该至少一个挡光层的导光通道。[0099]图6示出了本申请实施例的电子设备20的另一示意图。如图6所示，与图5不同的是，光路层310还包括微透镜阵列313。本申请实施例中的该微透镜阵列313中每个微透镜可以对应下方的光学指纹传感器320中的一个或者多个光学感应像素，并且每个微透镜可以对应一个或者多个导光通道。例如，本申请实施例中的该微透镜阵列中一个微透镜可以对应N个导光通道，该N个导光通道一一对应N个方向；进一步的，该N个导光通道分别对应同一个光学感应单元包括的N个光学感应像素，但本申请实施例并不限于此。[0100]例如，图6中仅示出了微透镜阵列313中的一个微透镜，并且以该一个微透镜对应下面的一个光学感应单元为例，即该图6所示的微透镜用于汇聚返回光信号P1‑P4，使得汇聚之后的返回光信号P1‑P4经过至少一个挡光层中的4个导光通道后，由同一个光学感应单元中的光学感应像素S1‑S4接收。[0101]应理解，图5和图6均以4个方向的返回光信号为例进行说明，但本申请实施例并不限于此，例如，指纹识别装置300还可以用于接收多于或者少于4个方向的返回光信号。[0102]例如，图7示出了本申请实施例的电子设备20的再一示意图，如图7所示，不同于图6所示的指纹识别装置300能够接收4个方向的返回光信号，图7的指纹识别装置300以能够接收2两个方向的返回光信号为例。对比图6，图7的一个光学感应单元包括两个光学感应像素S1和S2，以分别用于接收返回光信号P1和P2。并且，图7中的微透镜阵列313中的一个微透镜对应两个导光通道，并且对应一个光学感应单元包括的两个光学感应像素S1和S2，以用于将返回光信号P1和P2分别汇聚至光学感应像素S1和S2。图7中包括两个挡光层，分别为311和312，每个挡光层设置有小孔阵列，同一个挡光层的小孔的形状和尺寸相同，但是不同的挡光层的小孔的尺寸不同。挡光层311中小孔的数量少于挡光层312中小孔的数量，但挡光层311中小孔的孔径大于挡光层312中小孔的