屏下指纹采集方法和电子设备与流程

1.本技术涉及智能终端技术领域，特别涉及一种屏下指纹采集方法和电子设备。


背景技术：

2.目前，基于指纹的身份验证中，可以使用光学式屏下指纹采集的方式采集用户指纹。光学式屏下指纹采集具有固定曝光时间和自动调整曝光时间两种采集方式。固定曝光时间的指纹采集方式在遇到光源波动、强光等场景时，无法在固定曝光时间下获取正确曝光的指纹图像，影响身份认证效率；而自动调整曝光时间的指纹采集方式，曝光时间的调整速度慢，获得正确曝光的指纹图像的速度慢，同样影响身份认证效率。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种屏下指纹采集方法和电子设备，能够提高电子设备采集到正确曝光的指纹图像的速度，提升用户体验。
4.第一方面，本技术实施例提供一种屏下指纹采集方法，应用于电子设备，包括：获取第一界面以及屏幕亮度相关参数；屏幕亮度相关参数是电子设备中对屏幕亮度产生影响的参数；第一界面是进行指纹采集时屏幕显示的界面；根据第一界面以及屏幕亮度相关参数计算第一曝光时间；根据第一曝光时间进行指纹采集，得到第一指纹图像。该方法中计算第一曝光时间时，考虑了影响曝光时间的界面因素和参数因素，从而计算得到的第一曝光时间能够达到或者接近正确曝光对应的曝光时间，从而能够提高电子设备采集到正确曝光的指纹图像的速度，提升用户体验。
5.在一种可能的实现方式中，屏幕亮度相关参数包括以下参数中的至少一种参数：亮度条设置的阶数，显示屏驱动ic的dbv阶数，elvss电压，显示模式。
6.在一种可能的实现方式中，根据第一曝光时间进行指纹采集，得到第一指纹图像，包括：根据预设修正参数对第一曝光时间进行修正，得到第二曝光时间；修正参数包括：标准产品在指纹光斑最亮时进行指纹采集需要的曝光时间、标准产品在指纹光斑最暗时进行指纹采集需要的曝光时间、电子设备在指纹光斑最亮时进行指纹采集需要的曝光时间、以及电子设备在指纹光斑最暗时的曝光时间；根据第二曝光时间进行指纹采集，得到第一指纹图像。该方法中，按照电子设备与标准产品之间的曝光性能差异对第一曝光时间进行修正，得到第二曝光时间，根据第二曝光时间进行指纹采集，从而使得电子设备首次进行指纹采集所使用的第二曝光时间达到或者接近正确曝光对应的曝光时间，从而电子设备在正常情况下可以直接获得正确曝光的指纹图像，从而能够提高电子设备采集到正确曝光的指纹图像的速度，提升用户体验。
7.在一种可能的实现方式中，还包括：检测第一指纹图像的曝光度；在根据曝光度确定第一指纹图像曝光不适宜时，调整第二曝光时间，得到第三曝光时间；根据第三曝光时间进行指纹采集，得到第二指纹图像。该方法可以在极端情况下，第二曝光时间不是正确曝光对应的曝光时间时，对第二曝光时间进行调整，得到正确曝光对应的曝光时间，进而获得正
确曝光的指纹图像。
8.在一种可能的实现方式中，屏幕亮度相关参数包括：亮度条设置的阶数、显示屏驱动ic的dbv阶数、elvss电压、以及显示模式；根据第一界面以及屏幕亮度相关参数计算第一曝光时间，包括：将第一界面中每个像素的rgb值按照显示模式对应的映射规则映射为新的rgb值；根据每个像素的新的rgb值、亮度条设置的阶数、显示屏驱动ic的dbv阶数、以及elvss电压，计算第一曝光时间。
9.在一种可能的实现方式中，根据每个像素的新的rgb值、亮度条设置的阶数、显示屏驱动ic的dbv阶数、以及elvss电压，计算第一曝光时间，包括：使用以下公式计算第一曝光时间：
[0010][0011]
其中，t是第一曝光时间；k1、k2、k3、kr、kg、kb分别是预设系数；lri表示第i个像素的新的r值，lgi表示第i个像素的新的g值，lbi表示第i个像素的新的b值；n是第一界面中像素的总数；l
ev
表示亮度条设置的阶数；l
dbv
表示显示屏驱动ic的dbv阶数；v
elvss
表示elvss电压；b为预设常数。
[0012]
在一种可能的实现方式中，根据预设修正参数对第一曝光时间进行修正，得到第二曝光时间，包括：根据以下公式对第一曝光时间进行修正，得到第二曝光时间：
[0013][0014]
其中，t是第一曝光时间；t1是第二曝光时间；t
min_std
是标准产品在指纹光斑最亮时进行指纹采集需要的曝光时间，t
max_std
是标准产品在指纹光斑最暗时进行指纹采集需要的曝光时间，t
min_cal
是电子设备在指纹光斑最亮时进行指纹采集需要的曝光时间，t
max_cal
是电子设备在指纹光斑最暗时进行指纹采集需要的曝光时间。
[0015]
在一种可能的实现方式中，调整第二曝光时间，包括：根据曝光度确定第一指纹图像曝光过度时，缩短第二曝光时间；或者，根据曝光度确定第一指纹图像曝光不足时，延长第二曝光时间。
[0016]
第二方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中一个或多个计算机程序被存储在存储器中，一个或多个计算机程序包括指令，当指令被设备执行时，使得设备执行第一方面任一项的方法。
[0017]
第三方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面任一项的方法。
[0018]
第四方面，本技术提供一种计算机程序，当所述计算机程序被计算机执行时，用于执行第一方面所述的方法。
[0019]
在一种可能的设计中，第四方面中的程序可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储介质上，也可以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储器上。
附图说明
[0020]
图1为oled屏幕实现光学式屏下指纹采集的原理示意图；
[0021]
图2a为本技术实施例屏下指纹采集方法适用的屏幕解锁场景示意图；
[0022]
图2b为本技术实施例屏下指纹采集方法适用的屏幕解锁场景示意图；
[0023]
图3为本技术电子设备一个实施例的软件结构示意图；
[0024]
图4为本技术屏下指纹采集方法一个实施例的流程示意图；
[0025]
图5a为本技术屏下指纹采集方法中修正步骤的一种实现流程示意图；
[0026]
图5b为本技术屏幕界面以及指纹采集区域的示意图；
[0027]
图6为本技术实施例电子设备内各模块的交互流程示意图；
[0028]
图7为本技术实施例电子设备内各模块交互的时序图；
[0029]
图8为本技术实施例电子设备内各模块交互的时序图。
具体实施方式
[0030]
本技术的实施方式部分使用的术语仅用于对本技术的具体实施例进行解释，而非旨在限定本技术。
[0031]
目前，电子设备在很多场景下都需要进行身份认证，例如屏幕解锁、现金支付等等。身份认证方法中包括基于指纹的身份认证方法，为了便于描述，以下称为指纹认证方法。
[0032]
指纹认证方法一般分为注册和认证两个阶段。在注册阶段，电子设备采集用户的指纹图像，将指纹图像存储为指纹模板。在认证阶段，电子设备采集待认证用户的指纹图像，将采集的指纹图像与预存的指纹模板进行指纹特征匹配，得到指纹特征匹配度；判断指纹特征匹配度达到预设阈值，则指纹认证通过，否则指纹认证失败。
[0033]
在一个实例中，随着电子设备越来越多的使用全面屏，指纹认证方法可以通过光学式屏下指纹采集方法采集用户的指纹图像。
[0034]
光学式屏下指纹采集方法包括固定曝光时间和自动调整曝光时间两种采集方式。
[0035]
固定曝光时间的采集方式下，电子设备中预先设置曝光时间，每次进行指纹采集均按照该曝光时间进行曝光。固定曝光时间的方式针对一些常规的场景可以获取较好的指纹图像，但是，在光源波动、强光等场景下，电子设备采用固定曝光时间采集指纹图像时无法获取正确曝光的指纹图像，导致指纹认证失败，影响指纹认证效率，进而影响用户体验；
[0036]
自动调整曝光时间的方式下，电子设备根据预设的曝光时间采集指纹图像，在采集的指纹图像的曝光度不满足要求(也即指纹图像未正确曝光)时，对曝光时间进行调整，根据调整后的曝光时间再次采集指纹图像，如此循环直到采集到正确曝光的指纹图像。自动调整曝光时间的方式，其优点是在光源波动或者外部环境变化时仍可以获得曝光较为准确的指纹图像，缺点是曝光时间的调整速度依赖首张指纹图像的信息，曝光时间的调整速度慢，极限场景下需要经过采集多帧指纹图像才能得到正确曝光的指纹图像，影响指纹图像的采集速度，进而影响指纹认证速度和效率，影响用户体验。
[0037]
以下对上述两种确定曝光时间的方式出现问题的原因进行分析说明。
[0038]
目前电子设备使用的显示屏一般为有机发光二极管(organic light-emitting diode，oled)屏幕，oled屏幕的像素间天生具有一定的间隔，能够保证光线透过。光学式屏下指纹采集方法利用了oled屏幕的该特征实现。图1为oled屏幕实现光学式屏下指纹采集的原理示意图。oled屏幕包括：盖板强化玻璃层(cover lens)、透明贴合层、oled基板(oled substrate)、透明贴合层(或者空气间隙)以及传感器。oled基板上的像素单元发出光线(如
图1中实线所示)，光线透过盖板强化玻璃将贴近屏幕的手指区域照亮，该光线经手指区域(如图1中的指纹所示)反射得到反射光线(如图1中虚线所示)，反射光线透过盖板强化玻璃和像素单元之间的间隙返回到oled基板下的传感器上，从而电子设备可以根据传感器接收到的光线生成指纹图像。
[0039]
传感器从接收光线到停止接收光线的时间称为指纹采集的曝光时间。
[0040]
基于以上实现原理，光学式屏下指纹采集时，为了达到好的指纹采集效果且不影响屏幕上其他区域的画面显示，电子设备的屏幕上一般设置有指定的指纹采集区域，例如图2a中手机解锁界面21中211部分所示。在进行指纹采集时，指纹采集区域的像素单元根据预设亮度发光形成光斑(以下称为指纹光斑)，作为屏下指纹采集的光源。光源的波动会对指纹的曝光效果造成直接影响。在oled屏幕中，指纹光斑的亮度会受到屏幕亮度阶数和指纹光斑以外屏幕区域显示画面的影响，也即是说虽然设置了指纹采集区域中像素单元的亮度，但是，像素的亮度会受到屏幕亮度阶数和指纹光斑以外屏幕区域显示画面等的影响，从而导致指纹光斑的实际亮度无法达到预设亮度，极限场景下指纹光斑的亮度有20％-30％的波动，导致指纹图像曝光不准确或者曝光速度慢，影响指纹认证速度，进而影响用户体验。
[0041]
为此，本技术提供了一种屏下指纹采集方法和电子设备，能够提高电子设备采集到正确曝光的指纹图像的速度，进而提高指纹认证效率，提升用户体验。
[0042]
需要说明的是，本技术实施例提供的屏下指纹采集方法可以适用于屏幕亮度会随着平均图像电平(average picture level，apl)发生较大变化的屏幕，也即是指纹光斑的亮度会受到屏幕亮度阶数、指纹光斑以外屏幕区域显示画面等影响的屏幕，例如以上所述的oled屏幕。
[0043]
以电子设备是手机为例，对本技术实施例屏下指纹采集方法适用的场景举例说明。
[0044]
图2a为本技术实施例屏下指纹采集方法适用的屏幕解锁场景示意图。用户通过晃动手机、按压指定按键、按压屏幕指定位置等方式触发屏幕解锁流程，手机显示屏幕解锁界面，例如图2a中界面21所示，界面21中包括锁屏壁纸以及指纹采集区域211；用户手指触摸指纹采集区域211，手机开始进行用户的指纹采集以及后续的指纹认证流程。
[0045]
图2b为本技术实施例屏下指纹采集方法使用的另一种屏幕解锁场景示意图。在图2b中，用户可以在屏幕黑屏的状态下，也即屏幕中像素被关闭的状态下，按压屏幕的指纹采集区域211，手机开始进行用户的指纹采集以及后续的指纹认证流程。
[0046]
需要说明的是，本技术实施例屏下指纹采集方法适用的场景还可以包括：使用某一应用进行现金支付时调用指纹认证，在手机的“设置”应用中为指纹认证设置指纹模板等等场景下，这里不再一一列举。
[0047]
图3所示为本技术实施例提供的一种第一电子设备的软件结构框图。分层架构将软件分成若干个层，每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。本技术实施例以安卓(android)系统为例，对android系统的第一电子设备的软件结构进行说明。在一些实施例中，将android系统分为五层，从上至下分别为应用程序层、应用程序框架层(也称：系统框架层)、系统库和安卓运行时层、硬件抽象层(hardware abstraction layer，hal)和内核层。
[0048]
应用程序层可以包括若干个应用程序(下文简称为应用)，例如相机，图库，日历，wlan等。本技术实施例第一电子设备的应用程序层包括第一应用。第一应用是本技术实施例中调用指纹认证功能的应用，例如第一应用可以是：用于进行锁屏管理的应用，银行应用，“设置”应用等。
[0049]
应用程序框架层为应用程序层的应用提供应用编程接口(application programming interface，api)和编程框架，包括各种组件和服务来支持开发者的安卓开发。应用程序框架层还包括一些预先定义的函数。例如应用程序框架层可包括窗口管理器、内容提供器、资源管理器、摄像头服务等。
[0050]
系统库和安卓运行时层包括系统库和安卓运行时(android runtime)。系统库可以包括多个功能模块。例如：表面管理器、二维图形引擎、三维图形处理库(例如：opengl es)，媒体库、字体库等。其中，浏览器内核负责对网页语法的解释(如标准通用标记语言下的一个应用html、javascript)并渲染(显示)网页；二维图形引擎用于实现二维图形绘图，图像渲染，合成和图层处理等；三维图形处理库用于实现三维图形绘图，图像渲染，合成和图层处理等；媒体库用于实现不同流媒体的输入；字体库用于实现不同字体的输入。安卓运行时负责安卓系统的调度和管理，具体包括核心库和虚拟机。其中，核心库包含两部分：一部分是java语言需要调用的功能函数，另一部分是安卓的核心库；虚拟机用于运行使用java语言开发的android应用。
[0051]
hal层为位于操作系统内核与硬件电路之间的接口层。hal层包括但不限于：音频硬件抽象层(audio hal)和摄像头硬件抽象层(camera hal)。其中，audio hal用于对音频流进行处理，例如，对音频流进行降噪、定向增强等处理，camera hal用于对图像流进行处理。
[0052]
内核层是硬件和软件之间的层。内核层可以包括：触摸屏驱动，显示屏驱动，传感器驱动，等。
[0053]
以下实施例中，将结合上述电子设备的软件结构对本技术实施例屏下指纹采集方法进行详细说明。
[0054]
图4为本技术屏下指纹采集方法一个实施例的流程图，如图4所示，该方法可以包括：
[0055]
步骤401：检测到手指按压事件。
[0056]
电子设备的屏幕可以包括触摸屏和显示屏。触摸屏检测例如图2a和图2b中所示的指纹采集区域是否出现手指按压事件，如果检测到手指按压事件，产生中断事件，发送至触摸屏驱动；相应的，电子设备检测到手指按压事件。上述触摸屏对于指纹采集区域的手指按压事件的检测，可以是在电子设备锁屏下由电子设备(例如触摸屏驱动)周期性触发的检测，也可以是由电子设备的某个应用触发触摸屏的上述检测。
[0057]
步骤402：获取屏幕的显示界面以及屏幕亮度相关参数。
[0058]
屏幕亮度相关参数是电子设备中可以对屏幕的显示亮度产生影响的参数，这里的显示亮度是指屏幕最终显示给用户观看的、用户能够感受到的屏幕的亮度。本技术实施例所称之显示亮度可以通过屏幕上每个像素的rgb值来表示。屏幕上每个像素包括r、g、b三个子像素，r、g、b三个子像素的亮度区间分别为[0，255]，r、g、b的不同亮度不仅可以构成不同的颜色，还可以表征一个像素的显示亮度。rgb值越高，rgb所属像素的显示亮度越高，例如，
当一个像素的rgb为(0，0，0)时，该像素为黑色，显示亮度最低，当一个像素的rgb为(255,255,255)时，该像素为白色，显示亮度最高。电子设备中关于亮度、色温、色彩等的设定，最终都可以归结于调整屏幕中像素的rgb值。
[0059]
屏幕亮度相关参数可以包括但不限于以下参数：亮度条设置的阶数，显示驱动集成电路(integrated circuit，ic)的显示亮度值(display brightness value，dbv)阶数，发光二极管的供电电压(electroluminescence source supply voltage，elvss)电压，显示模式等。
[0060]
亮度条设置的阶数也即是前述的屏幕亮度阶数，其用于表示屏幕被设置的亮度。在电子设备中，屏幕亮度阶数一般以亮度条的方式显示给用户，供用户进行屏幕亮度阶数的调整，因此，上述屏幕亮度阶数也可以称为亮度条设置的阶数。亮度条的不同阶数对应着屏幕的不同亮度，一般阶数越高，屏幕亮度越高。电子设备根据亮度条调整屏幕亮度具体可以通过dc调节或者pwm调节等方式实现。
[0061]
显示驱动ic的dbv阶数用于表示屏幕的亮度，调整dbv阶数也即是调整屏幕亮度。
[0062]
本技术实施例所述的显示模式是用于对屏幕显示界面的色彩、色温、和/或对比度等参数进行调整的设置方式的总称。不同显示模式可以对应有不同的色彩、色温、和/或对比度等信息，从而调整显示模式可以对应调整屏幕显示界面的色彩、色温、和/或对比度等参数。例如显示模式可以包括但不限于：电子书模式、护眼模式、无障碍模式等模式，显示模式还可以包括电子设备中其他对屏幕显示界面的色彩、色温和/或对比度进行调节的设置方式，例如色温设置功能、色彩调节功能等等。
[0063]
屏幕的显示界面可以是指纹采集时屏幕显示的界面。例如图2a中，手机显示有锁屏界面，其中的锁屏壁纸是静态图像，屏幕的显示界面可以是图2a中所示解锁场景下的锁屏界面的截图；如果锁屏壁纸是动画，屏幕的显示界面可以是图2a中所示解锁场景下对锁屏界面的若干个截图，截图的具体数量本技术实施例不作限定。例如图2b中，指纹采集时屏幕处于锁屏状态，屏幕被息屏，此时，屏幕的显示界面可以认为是一个每个像素都是黑色的图像。
[0064]
需要说明的是，本步骤中的屏幕的显示界面可以是应用送入显示屏驱动、需要显示屏显示的图像数据，该图像数据是显示屏驱动未按照显示模式进行处理之前的图像数据；或者，屏幕的显示界面可以是显示屏驱动按照显示模式进行处理之后的、在显示屏上实际显示的界面。
[0065]
步骤403：根据屏幕的显示界面以及屏幕亮度相关参数计算第一曝光时间。
[0066]
以屏幕亮度相关参数包括：亮度条设置的阶数、显示驱动ic的dbv阶数、elvss电压和显示模式为例，示例性说明本步骤的实现。
[0067]
在一种可能的实现方式中，本步骤可以包括：
[0068]
步骤s1：对于屏幕的显示界面，将显示界面中每个像素的rgb值按照显示模式对应的映射规则映射为新的rgb值。
[0069]
需要说明的是，本步骤中的屏幕的显示界面是指应用送入显示屏驱动、需要显示屏显示的图像数据，该图像数据是显示屏驱动未按照显示模式进行处理之前的图像数据。如果屏幕的显示界面是显示屏驱动按照显示模式进行处理之后的、在显示屏上实际显示的界面，则本步骤可以省略。
[0070]
步骤s2：按照显示界面中每个像素新的rgb值、亮度条设置的阶数、显示驱动ic的dbv阶数、elvss电压按照以下公式计算第一曝光时间。
[0071][0072]
其中，t是第一曝光时间；k1、k2、k3、kr、kg、kb分别是预设系数；lri表示第i个像素的r值，lgi表示第i个像素的g值，lbi表示第i个像素的b值；n是像素的总数；l
ev
表示亮度条设置的阶数；l
dbv
表示显示驱动ic的dbv阶数；v
elvss
表示elvss电压；b为预设常数。
[0073]
其中，如果显示界面是若干个截图，则上述公式中的n可以是若干个截图中像素的总数。
[0074]
以下对上述公式中的预设系数k1、k2、k3、kr、kg、kb以及预设常数b的确定方法进行说明。
[0075]
在实验阶段，可以使用标准产品进行如下测量和计算：测量在不同的显示界面和屏幕亮度相关参数(亮度条设置的阶数l
ev
、显示驱动ic的dbv阶数l
dbv
、elvss电压v
elvss
、显示模式)下，标准产品获得正确曝光的指纹图像的曝光时间t；此时，将曝光时间t、曝光时间t对应的显示界面和屏幕亮度相关参数代入以上的步骤s1和步骤s2，在测量数据足够多的情况下，可以通过数据拟合得到上述公式中的预设系数k1、k2、k3、kr、kg、kb以及预设常数b。
[0076]
本技术实施例所称之标准产品可以是从产线批量试制的样机中选取的能够代表大多数产品最优曝光时间的某一台样机，将其作为标准产品，基于此标准产品通过上述方法计算模型中未知的预设系数。
[0077]
需要说明的是，一般情况下，显示驱动ic的dbv阶数和/或elvss电压在产品设计阶段会进行调整，当产品发布后会设置一个固定值，或者分场景设置固定值，当然，也有可能会在用户使用过程中动态地进行调整。当显示驱动ic的dbv阶数和/或elvss电压为固定值时，上述公式中可不考虑显示驱动ic的dbv阶数和/或elvss电压的影响。当这两个参数需要在用户使用过程中动态调整时，需要将这两个参数也作为变量计算到上述公式当中。
[0078]
需要说明的是，以上计算第一曝光时间t的公式模型仅为示例，在实际应用中，电子设备中可以设置其他准确描述曝光时间与上述屏幕的显示界面以及屏幕亮度相关参数之间关系的公式模型，用于进行上述第一曝光时间t的计算，本技术实施例不作限定。
[0079]
步骤404：获取预设的校准数据，根据校准数据对第一曝光时间进行修正，得到第二曝光时间。
[0080]
步骤403所述的公式中，预设系数k1、k2、k3、kr、kg、kb以及预设常数b都是根据标准产品的测量数据拟合得到的，因此，是适用于标准产品系统环境的，因此，基于上述公式可以较为精确的计算出标准产品的第一曝光时间。但是，由于量产的波动性，不同的电子设备之间最优曝光参数会有差异，而针对每一台量产样机执行上述预设系数的测量和计算不具备量产可行性，因此，可以将标准产品的上述预设系数以及预设常数设置到其他电子设备(例如手机)中，但是通过该设置，可能会因为电子设备之间的差别而使得其他电子设备在使用上述预设系数和预设常数计算第一曝光时间时，与其他电子设备实际需要的曝光时间存在偏差。基于以上理由，在将上述公式设置于除标准产品外的电子设备(例如量产的手机等设备)时可以增加本步骤，电子设备对第一曝光时间进行修正，使得修正后得到的第二曝光时间更能够符合电子设备进行指纹采集时的曝光条件。
[0081]
以下对本步骤的实现进行举例说明。
[0082]
在电子设备中预设修正参数以及基于修正参数的修正函数t1＝f(t,t
max_cal_
,t
min_cal
,t
max_std
，t
min_std
)，修正参数可以包括：标准产品在指纹光斑最亮时的曝光时间t
min_std
，标准产品在指纹光斑最暗时的曝光时间t
max_std
，电子设备在指纹光斑最亮时的曝光时间t
min_cal
，电子设备在指纹光斑最暗时的曝光时间t
max_cal
。修正函数中的t1为第二曝光时间，t为第一曝光时间。
[0083]
如图5a所示，本步骤可以包括：
[0084]
读取修正函数以及标准产品在指纹光斑最亮时的曝光时间t
min_std
，标准产品在指纹光斑最暗时的曝光时间t
max_std
；
[0085]
读取电子设备在指纹光斑最亮时的曝光时间t
min_cal
，电子设备在指纹光斑最暗时的曝光时间t
max_cal
；
[0086]
根据修正函数t1＝f(t,t
max_cal_
,t
min_cal
,t
max_std
，t
min_std
)以及读取到的上述修正参数计算第二曝光时间t1。
[0087]
可选地，修正函数t1＝f(t,t
max_cal_
,t
min_cal
,t
max_std
，t
min_std
)可以如下公式所示：
[0088][0089]
可选地，标准产品在指纹光斑最亮时的曝光时间t
min_std
、标准产品在指纹光斑最暗时的曝光时间t
max_std
可以预先测试并存储至电子设备中；电子设备在指纹光斑最亮时的曝光时间t
min_cal
、电子设备在指纹光斑最暗时的曝光时间t
max_cal
可以在电子设备出厂前通过校准测试获得，并存储至电子设备中。
[0090]
其中，指纹光斑最亮时一般是：屏幕界面除指纹光斑外为纯黑色且屏幕亮度条为最低阶数(也即屏幕亮度最暗)时，例如图5b中斜线部分示意的52部分为纯黑色且屏幕亮度条当前为最低阶数，此时，对应的曝光时间一般是曝光时间下限；指纹光斑最暗时一般是：屏幕界面除指纹光斑外为纯白色且屏幕亮度条为最高阶数(也即屏幕亮度最亮)时，例如图5b中斜线部分示意的52部分为纯白色且屏幕亮度条当前为最高阶数，此时，对应的曝光时间一般是曝光时间上限。
[0091]
步骤405：根据第二曝光时间采集指纹图像。
[0092]
需要说明的是，本技术实施例屏下指纹采集方法在正常情况下通过以上处理一般可以得到正确曝光的指纹图像。但是，如果执行步骤405后，采集到的指纹图像仍然不满足曝光要求，此时，本技术实施例屏下指纹采集方法在步骤405之后，还可以包括步骤406～步骤407。
[0093]
步骤406：分析采集到的指纹图像，在指纹图像未正确曝光时，对第二曝光时间进行微调，得到第三曝光时间。
[0094]
本步骤中，可以对采集到的指纹图像进行曝光度检测，如果曝光度小于预设第一阈值，说明采集到的指纹图像曝光不足，可以延长第二曝光时间，得到第三曝光时间，如果曝光度大于第二阈值，说明采集到的指纹图像曝光过度，可以缩短第二曝光时间。可选地，在延长第二曝光时间或者缩短第二曝光时间时，可以按照预设步长延长或者缩短第二曝光时间，步长的具体数值本技术实施例不作限定。
[0095]
其中，如果指纹图像正确曝光，则指纹采集结束，可以根据指纹图像进行后续的存
储为指纹模板、或者将指纹图像与预设指纹模板比对进行身份认证等步骤。
[0096]
步骤407：根据第三曝光时间采集指纹图像。
[0097]
需要说明的是，以上的步骤406～步骤407可以为循环执行的步骤，如果根据第三曝光时间采集得到的指纹图像仍然不满足曝光要求，可以返回步骤406，对第三曝光时间进行微调，再根据微调后的曝光时间采集指纹图像，直到指纹图像满足曝光要求。
[0098]
可选地，为了控制指纹采集的时间，防止上述循环执行的步骤406～步骤407循环执行的次数过多，可以在电子设备中预设上述步骤406～步骤407的最大循环次数，或者，也可以在电子设备中预设指纹采集的最大曝光次数，此时，即便最后一次曝光得到的指纹图像不满足曝光要求，仍然进入后续的对指纹图像与指纹模板进行匹配等步骤，完成一次指纹认证。应理解，上述最大循环次数或者最大曝光次数的具体取值本技术实施例不作限定，例如最大循环次数可以是两次、三次、或者四次等，最大曝光次数可以是三次、四次、或者五次等。
[0099]
在图4所示的方法中，根据屏幕的显示界面和屏幕亮度相关参数计算第一曝光时间，并对第一曝光时间进行修正得到第二曝光时间，根据第二曝光时间进行指纹采集，从而电子设备首次进行指纹采集所使用的第二曝光时间达到或者接近正确曝光对应的曝光时间，从而电子设备可以直接获得正确曝光的指纹图像，在极端情况下，一般经过较少次数的曝光时间调整即可以调整得到正确曝光对应的曝光时间，获得正确曝光的指纹图像，从而能够提高电子设备采集到正确曝光的指纹图像的速度，提升用户体验。
[0100]
下面结合图6所示电子设备内各模块的交互流程示意图、图7和图8所示电子设备内各模块交互的时序图，对图4所示的屏下指纹采集方法进行详细说明。
[0101]
如图6所示，传感器驱动中可以包括：曝光时间估计模块、曝光时间修正模块、曝光时间调整模块以及指纹采集模块。
[0102]
图6中示出的传感器驱动、显示屏驱动和触摸屏驱动可以位于内核层；锁屏管理模块可以位于框架层或者应用层，可选地，锁屏管理模块可以是本技术实施例中上述第一应用中的模块；界面截图模块可以位于框架层、应用层或者驱动层，可选地，界面截图模块可以是本技术实施例中上述第一应用中的模块或者显示器驱动中的模块。
[0103]
需要说明的是，传感器驱动中还可以包括：指纹比对模块，用于：将采集的指纹图像保存为指纹模板；或者，将采集的指纹图像与指纹模板进行比对，得到身份认证结果。
[0104]
图7示出了电子设备触发指纹采集的一种可能的流程示意图，如图7所示，包括：
[0105]
步骤701：检测到用户按压指纹采集区域。
[0106]
触摸屏可以对用户是否按压触摸屏以及按压触摸屏的位置进行检测，指纹采集的场景下，触摸屏上可以划分为指纹采集区域和其他区域，触摸屏检测用户是否按压指纹采集区域。
[0107]
步骤702：产生第一中断。
[0108]
触摸屏检测到用户按压指纹采集区域，可以产生按压指纹采集区域对应的第一中断；触摸屏检测到用户按压其他区域，可以产生按压其他区域对应的第二中断。触摸屏将产生的中断(例如上述第一中断、第二中断等)发送至触摸屏驱动。
[0109]
需要说明的是，如果触摸屏产生第二中断后的处理流程本技术实施例不作限定，只说明触摸屏产生第一中断后的处理流程。
[0110]
步骤703：生成第一按压事件。
[0111]
触摸屏驱动接收到触摸屏发送的第一中断，产生第一中断对应的第一按压事件。该第一按压事件用于记录触摸屏检测到用户按压指纹采集区域。
[0112]
步骤704：发送第一按压事件。
[0113]
触摸屏驱动将第一按压事件发送至锁屏管理模块。
[0114]
步骤705：发送显示指令。
[0115]
锁屏管理模块向显示屏驱动发送显示指令，显示指令用于指示显示屏驱动对指纹采集区域高亮显示。显示屏驱动可以通过调整指纹采集区域进入高亮度显示器(high brightness monitor，hbm)模式来实现指纹采集区域的高亮显示。指纹采集区域进入hbm模式时，为了保证用户体验，指纹采集区域以外的显示区域需要保持原有的亮度和色温，否则，用户在解锁过程中，会感受到屏幕闪烁。如果显示屏驱动支持指纹采集区域的独立绘制，显示屏驱动只需要将指纹采集区域调整为hbm模式即可，指纹采集区域以外的其他显示区域不受影响；如果显示屏驱动不支持指纹采集区域的独立绘制，需要将整个显示屏调整为hbm模式，然后通过对指纹采集区域以外的其他显示区域叠加蒙版层的方式来保证上述其他显示区域能够保持原有的亮度和色温，使得解锁过程中上述其他显示区域不受影响。
[0116]
步骤706：显示屏的指纹采集区域高亮显示。
[0117]
响应于显示屏驱动的显示指令，显示屏的指纹采集区域高亮显示，形成指纹光斑，以便作为指纹采集的光源。
[0118]
步骤707：发送显示完成信息。
[0119]
显示屏驱动在指纹采集区域高亮显示后，向锁屏管理模块发送显示完成信息，显示完成信息用于向锁屏管理模块指示指纹采集区域已经高亮显示。
[0120]
步骤708：发送指纹采集指令。
[0121]
显示屏驱动接收到上述显示完成信息，向传感器驱动发送指纹采集指令，指纹采集指令用于指示传感器驱动进行指纹采集。
[0122]
图8示出了指纹采集的一种可能的流程示意图，如图8所示，包括：
[0123]
步骤801：参数获取。
[0124]
传感器驱动中的曝光时间估计模块可以接收锁屏管理模块发送的上述指纹采集指令，向显示屏驱动发送参数获取请求，用于请求屏幕亮度相关参数，例如亮度条设置的阶数、显示屏驱动ic的dbv阶数、elvss电压和显示模式。
[0125]
步骤802：参数发送。
[0126]
显示屏驱动响应于曝光时间估计模块发送的参数获取请求，将对应参数的参数值发送至曝光时间估计模块。
[0127]
步骤803：界面获取。
[0128]
曝光时间估计模块向界面截图模块发送界面获取请求。
[0129]
步骤804：界面发送。
[0130]
界面截图模块响应于界面获取请求，对显示屏当前显示的界面进行截图，将得到的界面截图发送至曝光时间估计模块。
[0131]
需要说明的是，对显示屏当前显示的界面进行截图时，可以是对显示屏显示的、未按照显示模式进行处理之前的界面进行截图，也可以是对显示屏按照显示模式进行处理之
后的界面(也即显示屏实际显示的、用户能够观看到的界面)进行截图。
[0132]
步骤805：计算第一曝光时间。
[0133]
曝光时间估计模块根据屏幕亮度相关参数以及界面截图计算第一曝光时间。具体计算方法可以参考步骤403中的对应说明。
[0134]
步骤806：发送第一曝光时间。
[0135]
曝光时间估计模块将计算得到的第一曝光时间发送给传感器驱动中的曝光时间修正模块。
[0136]
步骤807：修正第一曝光时间。
[0137]
曝光时间修正模块对第一曝光时间进行修正，得到第二曝光时间。具体的修正方法可以参考步骤404中的对应说明。
[0138]
步骤808：发送第二曝光时间。
[0139]
曝光时间修正模块将第二曝光时间发送给传感器驱动的指纹采集模块。
[0140]
步骤809：指纹采集。
[0141]
指纹采集模块根据第二曝光时间控制指纹采集传感器接收光线，根据接收到的光线生成指纹图像。
[0142]
步骤810：指纹图像的曝光检测。
[0143]
指纹采集模块对指纹图像进行曝光检测，判断指纹图像是否满足预设的曝光条件，如果满足预设的曝光条件，则指纹图像采集成功，可以根据指纹图像执行后续步骤，例如存储为指纹模板，或者与指纹模板比对进行身份认证等等；如果不满足预设的曝光条件，则执行步骤811。
[0144]
步骤811：曝光时间调整请求。
[0145]
指纹采集模块在指纹图像不满足预设曝光条件时，向曝光时间调整模块发送曝光时间调整请求，该请求中可以包括：第二曝光时间以及指纹图像的曝光状态信息；曝光状态信息可以包括但不限于：曝光不足、过渡曝光等。
[0146]
步骤812：反馈第三曝光时间。
[0147]
曝光时间调整模块响应于曝光时间调整请求，根据指纹图像的曝光状态信息调整第二曝光时间，得到第三曝光时间，将第三曝光时间发送给指纹采集模块。具体的调整方法可以参考步骤306中的对应说明。
[0148]
步骤813：指纹采集。
[0149]
指纹采集模块根据第三曝光时间控制指纹采集传感器接收光线，根据接收到的光线生成指纹图像。
[0150]
步骤814：指纹图像的曝光检测。
[0151]
指纹采集模块对指纹图像进行曝光检测，判断指纹图像是否满足预设的曝光条件，如果满足预设的曝光条件，则指纹图像采集成功，可以根据指纹图像执行后续步骤，例如存储为指纹模板，或者与指纹模板比对进行身份认证等等；如果不满足预设的曝光条件，则可以返回步骤811，重新对曝光时间进行调整。
[0152]
本技术实施例还提供一种电子设备，所述设备包括存储介质和中央处理器，所述存储介质可以是非易失性存储介质，所述存储介质中存储有计算机可执行程序，所述中央处理器与所述非易失性存储介质连接，并执行所述计算机可执行程序以实现本技术图4～
图8任一实施例提供的方法。
[0153]
本技术实施例还提供一种电子设备，包括：处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行图4～图8任一实施例提供的方法。
[0154]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本技术图4～图8任一实施例提供的方法。
[0155]
本技术实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本技术图4～图8任一实施例提供的方法。
[0156]
本技术实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示单独存在a、同时存在a和b、单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
[0157]
本领域普通技术人员可以意识到，本文中公开的实施例中描述的各单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0158]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0159]
在本技术所提供的几个实施例中，任一功能如果以软件功能单元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，本技术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)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory；以下简称：rom)、随机存取存储器(random access memory；以下简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。