指纹识别模组、指纹识别方法及装置

技术领域

本申请涉及指纹识别技术领域，特别涉及一种指纹识别模组、指纹识别方法及装置。

背景技术

随着电子技术的发展，许多终端设备(例如手机)均配置有光学指纹识别模组。在进行指纹识别时，终端设备的显示屏中位于指纹识别区域的像素能够发出光束。该光学指纹识别模组能够采集被用户手指反射的光束，并基于该反射的光束进行成像，得到指纹图像。之后，该终端设备的处理电路(例如中央处理器)能够基于该指纹图像进行指纹识别。

但是，若处理电路基于该指纹图像无法识别出用户的指纹，则该光学指纹识别模组需再次采集指纹图像，以供处理电路进行识别。由此，导致指纹识别的效率较低。

发明内容

本申请提供了一种指纹识别模组、指纹识别方法及装置，可以解决相关技术中纹识别的效率较低的问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种指纹识别模组，所述指纹识别模组包括：阵列排布的多个感光像素，以及多个放大器；

所述多个感光像素中的每个感光像素用于检测被目标物反射的光束，并生成电信号；

所述多个放大器中的每个放大器与至少一个所述感光像素连接，并用于对所述感光像素生成的电信号进行放大；

其中，所述多个感光像素包括多个第一感光像素和多个第二感光像素；所述多个第一感光像素中的源极跟随器的放大增益与所述多个第二感光像素中的源极跟随器的放大增益不同，和/或，所述多个第一感光像素连接的放大器的放大增益与所述多个第二感光像素连接的放大器的放大增益不同。

可选地，所述多个第一感光像素中的源极跟随器的放大增益与所述多个第二感光像素中的源极跟随器的放大增益不同，且所述多个第一感光像素连接的放大器的放大增益与所述多个第二感光像素连接的放大器的放大增益相同。

可选地，所述多个第一感光像素连接的放大器的放大增益与所述多个第二感光像素连接的放大器的放大增益不同，且所述多个第一感光像素中的源极跟随器的放大增益与所述多个第二感光像素中的源极跟随器的放大增益相同。

可选地，所述多个放大器与所述多个感光像素一一对应，其中每个放大器与对应的一个所述感光像素连接。

可选地，所述多个放大器与所述指纹识别模组中的多列感光像素一一对应，其中每个放大器与对应的一列感光像素连接。

可选地，所述多个第一感光像素为位于奇数行的感光像素，所述多个第二感光像素为位于偶数行的感光像素；

或者，所述多个第一感光像素为位于奇数列的感光像素，所述多个第二感光像素为位于偶数列的感光像素。

可选地，所述多个感光像素中的每个感光像素除所述源极跟随器之外，还包括：光电二极管、传输晶体管、复位晶体管以及行选通晶体管；

所述光电二极管的第一端与接地端连接，所述光电二极管的第二端与所述传输晶体管的第一极连接；

所述传输晶体管的栅极与第一信号端连接，所述传输晶体管的第二极分别与所述复位晶体管的第一极和所述源极跟随器的栅极连接；

所述复位晶体管的栅极与第二信号端连接，所述复位晶体管的第二极和所述源极跟随器的第一极均与电源端连接，所述源极跟随器的第二极与所述行选通晶体管的第一极连接；

所述行选通晶体管的栅极与第三信号端连接，所述行选通晶体管的第二极与一个所述放大器的输入端连接。

可选地，所述指纹识别模组还包括：多个模数转换器；

所述多个模数转换器与所述指纹识别模组中的多列感光像素一一对应，其中每个模数转换器与对应的一列感光像素所连接的放大器连接，每个所述模数转换器用于对放大后的电信号进行模数转换。

另一方面，提供了一种指纹识别方法，应用于指纹识别装置，所述指纹识别装置与如上述方面所述的指纹识别模组连接；所述方法包括：

获取所述指纹识别模组采集到的初始指纹图像，所述初始指纹图像包括阵列排布的多个图像像素，所述多个图像像素中的每个图像像素的像素值基于所述指纹识别模组中一个感光像素采集到的光信号生成；

将所述初始指纹图像划分为第一目标指纹图像和第二目标指纹图像，所述第一目标指纹图像包括多个第一图像像素，所述第二目标指纹图像包括多个第二图像像素，所述多个第一图像像素的像素值基于所述指纹识别模组中多个第一感光像素采集到的光信号生成，所述多个第二图像像素的像素值基于所述指纹识别模组中多个第二感光像素采集到的光信号生成；

对所述第一目标指纹图像和所述第二目标指纹图像进行指纹识别。

可选地，所述将所述初始指纹图像划分为第一目标指纹图像和第二目标指纹图像，包括：

将所述初始指纹图像划分为第一中间指纹图像和第二中间指纹图像，所述第一中间指纹图像包括所述多个第一图像像素，所述第二中间指纹图像包括所述多个第二图像像素；

对所述第一中间指纹图像进行插值处理，得到所述第一目标指纹图像；

对所述第二中间指纹图像进行插值处理，得到所述第二目标指纹图像；

其中，所述第一目标指纹图像和所述第二目标指纹图像的分辨率均与所述初始指纹图像的分辨率相同。

可选地，所述对所述第一目标指纹图像和所述第二目标指纹图像进行指纹识别，包括：

对所述第一目标指纹图像和所述第二目标指纹图像进行图像融合，得到融合指纹图像；

对所述第一目标指纹图像、所述第二目标指纹图像和所述融合指纹图像进行指纹识别。

可选地，所述对所述第一目标指纹图像和所述第二目标指纹图像进行指纹识别，包括：

按照图像质量由高到低的顺序，对所述第一目标指纹图像和所述第二目标指纹图像进行指纹识别；

若识别到的指纹图像与所述指纹识别装置中存储的指纹模板匹配，则停止对其他目标指纹图像进行指纹识别。

又一方面，提供了一种指纹识别装置，所述指纹识别装置与上述方面所述的指纹识别模组连接。所述指纹识别装置包括：

获取模块，用于获取所述指纹识别模组采集到的初始指纹图像，所述初始指纹图像包括阵列排布的多个图像像素，所述多个图像像素中的每个图像像素的像素值基于所述指纹识别模组中一个感光像素采集到的光信号生成；

划分模块，用于将所述初始指纹图像划分为第一目标指纹图像和第二目标指纹图像，所述第一目标指纹图像包括多个第一图像像素，所述第二目标指纹图像包括多个第二图像像素，所述多个第一图像像素的像素值基于所述指纹识别模组中多个第一感光像素采集到的光信号生成，所述多个第二图像像素的像素值基于所述指纹识别模组中多个第二感光像素采集到的光信号生成；

识别模块，用于对所述第一目标指纹图像和所述第二目标指纹图像进行指纹识别。

可选地，所述划分模块，用于：

将所述初始指纹图像划分为第一中间指纹图像和第二中间指纹图像，所述第一中间指纹图像包括所述多个第一图像像素，所述第二中间指纹图像包括所述多个第二图像像素；

对所述第一中间指纹图像进行插值处理，得到所述第一目标指纹图像；

对所述第二中间指纹图像进行插值处理，得到所述第二目标指纹图像；

其中，所述第一目标指纹图像和所述第二目标指纹图像的分辨率均与所述初始指纹图像的分辨率相同。

可选地，所述识别模块，用于：

对所述第一目标指纹图像和所述第二目标指纹图像进行图像融合，得到融合指纹图像；

对所述第一目标指纹图像、所述第二目标指纹图像和所述融合指纹图像进行指纹识别。

可选地，所述识别模块，用于：

按照图像质量由高到低的顺序，对所述第一目标指纹图像和所述第二目标指纹图像进行指纹识别；

若识别到的指纹图像与所述指纹识别装置中存储的指纹模板匹配，则停止对其他目标指纹图像进行指纹识别。

再一方面，提供了一种指纹识别装置，所述指纹识别装置包括处理器和存储器，所述存储器中存储有指令，所述指令由所述处理器加载并执行以实现如上述方面所述的指纹识别方法。

再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有指令，所述指令由处理器加载并执行以实现上述方面所述的指纹识别方法。

再一方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如上述方面所述的指纹识别方法。

再一方面，提供了一种指纹识别设备，包括如上述方面所述的指纹识别模组，以及如上述任一方面所述的指纹识别装置。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请提供了一种指纹识别模组、指纹识别方法及装置，该指纹识别模组包括的多个感光像素中，第一感光像素和第二感光像素中源极跟随器的放大增益不同，和/或，第一感光像素和第二感光像素连接的放大器的放大增益不同。基于此，指纹识别装置能够基于上述第一感光像素和第二感光像素采集到的光信号，得到两帧强度不同的指纹图像，并进行指纹识别。指纹识别装置若确定其中一帧指纹图像识别失败，则可以采用另一帧指纹图像进行识别，而无需指纹识别模组重新曝光。由此，有效提高了指纹识别的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种指纹识别设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种指纹识别模组的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种指纹识别模组的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的又一种指纹识别模组的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的再一种指纹识别模组的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的再一种指纹识别模组的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种感光像素的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种感光像素的工作时序图；

图9是本申请实施例提供的一种指纹识别方法的流程示意图；

图10是本申请实施例提供的另一种指纹识别方法的流程示意图；

图11是本申请实施例提供的一种指纹识别装置的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的另一种指纹识别装置的结构示意图。

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，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1是本申请实施例提供的一种指纹识别设备的结构示意图。如图1所示，该指纹识别设备包括指纹识别模组10和指纹识别装置20。当用户的手指按压该指纹识别设备的指纹识别区域时，该指纹识别区域的像素能够发出光束(即呈现光斑)。用户手指与该指纹识别区域接触时，能够反射光束，该指纹识别模组10进而能够采集被用户手指反射的光束，并对该反射的光束进行成像，得到包含手指脊线和谷线的指纹图像。该指纹图像能够反映该用户手指的指纹特征。

该指纹识别装置20能够获取该指纹图像，并对该指纹图像进行指纹识别，以实现对用户身份的认证。其中，该指纹识别装置20能够将该指纹图像与预先存储的指纹模板进行对比。若该指纹图像与预先存储的指纹模板匹配，则该指纹识别装置20确定指纹识别成功，即用户身份验证成功。若该指纹图像与预先存储的指纹模板不匹配，则该指纹识别装置20确定指纹识别失败，即用户身份验证失败。

其中，该指纹识别设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑以及打卡机等。该指纹识别模组10可以为光学指纹识别模组。该指纹识别装置20可以为该指纹识别设备的中央处理器(central processing unit，CPU)。

例如，若该指纹识别设备为手机，则该手机通过指纹识别，能够实现手机的解锁或电子支付等功能。

相关技术中，指纹识别设备在进行指纹识别的过程中，存在指纹识别模组多次采集指纹图像的问题，即存在指纹识别模组进行多次曝光的问题。指纹识别模组的曝光是指该指纹识别模组对反射的光束进行光电转换的过程。由此，使得指纹识别装置需进行多次指纹识别，进而导致识别效率较低。其中，当用户手指的指纹与指纹识别装置中预先存储的指纹模板不匹配时，指纹识别设备所在的环境的光线过强或过弱时，以及用户的手指未完全覆盖指纹识别区域时，均会导致指纹识别模组进行多次曝光的问题。

图2是本申请实施例提供的一种指纹识别模组的结构示意图。如图2所示，该指纹识别模组10包括：阵列排布的多个感光像素，以及多个放大器。

该多个感光像素中的每个感光像素用于检测被目标物反射的光束，并生成电信号。例如，该目标物可以为用户的手指。该多个放大器中的每个放大器与至少一个感光像素连接，并用于对其所连接的至少一个感光像素生成的电信号进行放大。

其中，如图2所示，该多个感光像素包括多个第一感光像素11a和多个第二感光像素11b。并且，该多个第一感光像素11a中的源极跟随器的放大增益与多个第二感光像素11b中的源极跟随器的放大增益不同，和/或，多个第一感光像素11a连接的放大器12a的放大增益与多个第二感光像素11b连接的放大器12b的放大增益不同。

在本申请实施例中，当目标物与该指纹识别设备的指纹识别区域接触时，该指纹识别区域的像素能够发出光束。该指纹识别模组10中的多个感光像素中的每个感光像素能够采集该目标物反射的光束，并对该反射的光束进行光电转换，得到电信号。其中，该电信号可以以电压的形式输出。

该多个感光像素中的每个感光像素均包括源极跟随器(图2未示出)，该源极跟随器能够对感光像素进行光电转换生成的电信号进行放大。该指纹识别模组10中的每个放大器也能够对感光像素输出的电信号进行功率放大，以便于后级电路处理该电信号。

由于第一感光像素11a和第二感光像素11b中的源极跟随器的放大增益不同，和/或，所连接的放大器的放大增益不同，因此基于该第一感光像素11a采集到的光信号所生成的图像像素(下文称为第一图像像素)的像素值强度，与基于该第二感光像素11b采集到的光信号所生成的图像像素(下文称为第二图像像素)的像素值强度不同。其中，像素值强度可以是指像素值与光信号之间的强度关系，也即是，对于相同大小的光信号，像素值强度不同的图像像素的像素值不同。

相应的，基于该多个第一图像像素可以生成一帧指纹图像，基于该多个第二图像像素可以生成另一帧指纹图像，且该两帧指纹图像的强度不同。也即是，基于指纹识别模组10在一次曝光过程中采集到的光信号，可以生成两帧强度不同的指纹图像。基于此，指纹识别装置20若确定其中一帧指纹图像识别失败，则可以采用另一帧指纹图像进行指纹识别，而无需指纹识别模组10再次采集指纹图像。由此，进一步提高了指纹识别效率。

例如，当指纹识别设备所在环境的光线的强度不同时，该指纹识别装置20能够基于该不同强度的指纹图像进行指纹识别。其中，当指纹识别设备所在环境的光线过强时，指纹识别装置20可以采用两帧指纹图像中强度较小的指纹图像进行识别。当指纹识别设备所在的环境的光线过弱时，指纹识别装置20可以采用两帧指纹图像中强度较大的指纹图像进行识别。基于上述分析可知，本申请实施例提供的指纹识别模组10能够避免因环境光强因素重新曝光，有效降低了指纹识别模组10采集指纹图像的耗时，并提高了指纹识别装置20进行识别的效率。

综上所述，本申请实施例提供了一种指纹识别模组，该指纹识别模组包括的多个感光像素中，第一感光像素和第二感光像素中源极跟随器的放大增益不同，和/或，第一感光像素和第二感光像素连接的放大器的放大增益不同。基于此，指纹识别装置能够基于上述第一感光像素和第二感光像素采集到的光信号，得到两帧强度不同的指纹图像，并进行指纹识别。指纹识别装置若确定其中一帧指纹图像识别失败，则可以采用另一帧指纹图像进行识别，而无需指纹识别模组重新曝光。由此，有效提高了指纹识别的效率。

作为第一种可能的实现方式，该多个感光像素中多个第一感光像素11a中的源极跟随器的放大增益与多个第二感光像素11b中的源极跟随器的放大增益不同，且多个第一感光像素11a连接的放大器12a的放大增益与多个第二感光像素11b连接的放大器12b的放大增益相同。

在该实现方式中，多个感光像素所连接的放大器的放大增益均相同，基于第一感光像素11a采集到的光信号所生成的第一图像像素的像素值强度，与基于第二感光像素11b采集到的光信号所生成的第二图像像素的像素值强度的差异，来源于该第一感光像素11a和第二感光像素11b中源极跟随器的放大增益。

作为第二种可能的实现方式，该多个感光像素中多个第一感光像素11a连接的放大器12a的放大增益与多个第二感光像素11b连接的放大器12b的放大增益不同，且多个第一感光像素11a中的源极跟随器的放大增益与多个第二感光像素11b中的源极跟随器的放大增益相同。

在该实现方式中，多个感光像素中的源极跟随器的放大增益均相同，基于第一感光像素11a采集到的光信号所生成的第一图像像素的像素值强度，与基于第二感光像素11b采集到的光信号所生成的第二图像像素的像素值强度的差异，来源于该第一感光像素11a和第二感光像素11b所连接的放大器的放大增益。

作为第三种可能的实现方式，该多个感光像素中多个第一感光像素11a连接的放大器12a的放大增益与多个第二感光像素11b连接的放大器12b的放大增益不同，且多个第一感光像素11a中的源极跟随器的放大增益与多个第二感光像素11b中的源极跟随器的放大增益不同。

在该实现方式中，基于第一感光像素11a采集到的光信号所生成的第一图像像素的像素值强度，与基于第二感光像素11b采集到的光信号所生成的第二图像像素的像素值强度的差异，来源于该第一感光像素11a和第二感光像素11b中源极跟随器的放大增益，以及第一感光像素11a和第二感光像素11b所连接的放大器的放大增益。

可选地，作为一种可能的示例，如图2所示，该指纹识别模组10中的多个放大器可以与指纹识别模组10中的多列感光像素一一对应。其中，每个放大器与对应的一列感光像素连接，并用于对其所连接的一列感光像素中的每个感光像素输出的电信号进行放大。也即是，在该示例中，一列感光像素共用一个放大器，其中，每个放大器12a与一列第一感光像素11a连接，每个放大器12b与一列第二感光像素11b连接。

作为另一种可能的示例，如图3和图4所示，该多个放大器可以与多个感光像素一一对应。其中，每个放大器与对应的一个感光像素连接，即每个放大器12a与一个第一感光像素11a连接，每个放大器12b与一个第二感光像素11b连接。并且，每个放大器仅对其所连接的一个感光像素输出的电信号进行放大。

可以理解的是，在上述第一种、第二种以及第三种实现方式中，指纹识别模组10中多个感光像素与多个放大器可以按照上述第一种示例所示的连接方式连接，也可以按照上述第二种示例所示的连接方式连接。

可选地，如图3所示，该多个感光像素中的多个第一感光像素11a可以为位于奇数列的感光像素，该多个第二感光像素11b可以为位于偶数列的感光像素。也即是，基于奇数列和偶数列的感光像素采集到的光信号生成的图像像素的像素值不同。相应的，可以基于奇数列的图像像素生成一种强度的指纹图像，并基于偶数列的图像像素生成另一种强度的指纹图像。

或者，如图4所示，该多个感光像素中的多个第一感光像素11a可以为位于奇数行的感光像素，该多个第二感光像素11b可以为位于偶数行的感光像素。也即是，基于奇数行和偶数行的感光像素采集到的光信号生成的图像像素的像素值不同，相应的，可以基于奇数行的图像像素生成一种强度的指纹图像，并基于偶数行的图像像素生成另一种强度的指纹图像。

可以理解的是，若指纹识别模组10中的每个放大器与对应的一个感光像素连接，则在上述第一种、第二种或第三种实现方式中，该指纹识别模组10中的第一感光像素11a和第二感光像素11b可以按照奇偶列的方式交错排布，或者，可以按照奇偶行的方式交错排布。

若指纹识别模组10中的每个放大器与对应的一列感光像素连接，则在上述第一种实现方式中，指纹识别模组10中的第一感光像素11a和第二感光像素11b可以按照奇偶列的方式交错排布，或者，可以按照奇偶行的方式交错排布。并且，在上述第二种和第三种实现方式中，指纹识别模组10中的第一感光像素11a和第二感光像素11b可以按照奇偶列的方式交错排布。

还可以理解的是，该指纹识别模组10中的多个感光像素除了包括第一感光像素11a和第二感光像素11b之外，还可以包括多个第三感光像素。该多个第三感光像素中的源极跟随器的放大增益与多个第一感光像素11a中的源极跟随器的放大增益不同，且与多个第二感光像素11b中的源极跟随器的放大增益不同，和/或，该多个第三感光像素连接的放大器的放大增益与多个第一感光像素11a连接的放大器12a的放大增益不同，且与多个第二感光像素11b连接的放大器12b的放大增益不同。

也即是，该第三感光像素集到的光信号所生成的图像像素的像素值强度与第一图像像素和第二图像像素的像素值强度均不同。由此，该指纹识别模组10在一次曝光过程中采集到的光信号，可以生成三帧强度不同的指纹图像。此外，该指纹识别模组10中的多个感光像素还可以包括放大增益不同的其它感光像素，并可以生成更多数量的、且强度不同的指纹图像，以确保指纹识别的可靠性和效率。本申请实施例对指纹识别模组10所能够生成的指纹图像的数量并不做限定。

图5是本申请实施例提供的再一种指纹识别模组的结构示意图。如图5所示，该指纹识别模组10还可以包括：多个模数转换器(analog-digital converter，ADC)13。该多个模数转换器13与指纹识别模组10中的多列感光像素一一对应，其中，每个模数转换器13与对应的一列感光像素所连接的放大器连接。例如，参考图5，每个模数转换器13可以仅与一个放大器连接，或者，参考图6，每个模数转换器13可与多个放大器连接。

其中，每个模数转换器13用于对放大后的电信号进行模数转换。可以理解的是，感光像素生成的电信号为模拟信号，该模数转换器13能够对放大后的电信号进行模数转换，得到数字信号，以便于基于该数字信号进行指纹成像。

可选地，如图5和图6所示，该指纹识别模组10还可以包括存储器14。

在本申请实施例中，该存储器14用于对多个模数转换器13输出的数字信号进行缓存，并将缓存后的数字信号以指纹图像的形式传输至指纹识别装置20，以供指纹识别装置20进行指纹识别。

图7是本申请实施例提供的一种感光像素的结构示意图。如图7所示，多个感光像素中的每个感光像素除源极跟随器Q1之外，还可以包括：光电二极管D、传输晶体管Q2、复位晶体管Q3以及行选通晶体管Q4。

如图7所示，该光电二极管D的第一端与接地端GND连接，该光电二极管D的第二端与传输晶体管Q2的第一极连接。该传输晶体管Q2的栅极与第一信号端S1连接，该传输晶体管Q2的第二极分别与复位晶体管Q3的第一极和源极跟随器Q1的栅极连接。

该复位晶体管Q3的栅极与第二信号端S2连接，复位晶体管Q3的第二极和源极跟随器Q1的第一极均与电源端V1连接，源极跟随器Q1的第二极与行选通晶体管Q4的第一极连接。该行选通晶体管Q4的栅极与第三信号端S3连接，该行选通晶体管Q4的第二极与一个放大器的输入端连接。

该光电二极管D的第一端可以为阳极端，第二端可以为阴极端。并且，本申请实施例中采用的晶体管均可以为场效应管或其他特性相同的器件。该多个晶体管的源极可以称为第一极，漏极称为第二极，或者，将漏极称为第一极，源极称为第二极。如图7所示，该多个晶体管的中间端为栅极，信号输入端为源极，信号输出端为漏极。该多个晶体管均可以为N型晶体管。N型晶体管在栅极为高电平时导通，在栅极为低电平时截止。

其中，该第一信号端S1用于接收传输信号TX，第二信号端S2用于接收复位信号RST，第三信号端S3用于接收行选通信号SEL。电源端V1用于接收驱动信号VDD。

如图8所示，在指纹识别模组10未启动的t1时段内，传输至感光像素的驱动信号VDD、行选通信号SEL、复位信号RST以及传输信号TX的电平可以均为第一电平(即无效电平)，感光像素中各个晶体管均处于关断状态。

在指纹识别模组10启动后的t2时段内，该电源端V1接收到的驱动信号VDD的电平，以及第三信号端S3接收到的行选通信号SEL的电平均为第二电平(即有效电平)。此时，该第二电平相对于第一电平可以为高电平。其中，该t2时段对应的时长也可以称为指纹识别模组10的曝光时长。

继续参考图8，在驱动信号VDD和行选通信号SEL的电平由第一电平跳变为第二电平并保持第二电平一段时间后，第二信号端S2接收到的复位信号RST的电平由第一电平跳变为第二电平。此时，该复位晶体管Q3在复位信号RST的驱动下导通，进而使得源极跟随器Q1导通。由于该行选通晶体管Q4的栅极接收到的行选通信号SEL的电平为第二电平，因此该行选通晶体管Q4也能够导通。基于此，该源极跟随器Q1能够对电源端V1提供的驱动信号VDD进行放大后传输至行选通晶体管Q4，该行选通晶体管Q4进而能够输出复位电压V

继续参考图7和图8，在复位晶体管Q3的导通时长达到t21时段所对应的时长后，该第二信号端S2接收到的复位信号RST的电平由第二电平跳变为第一电平，该复位晶体管Q3关断。在该复位晶体管Q3关断一段时间后，该第一信号端S1接收到的传输信号TX的电平会由第一电平跳变为第二电平，该传输晶体管Q2导通。由此，该光电二极管D对目标物反射的光信号进行光电转换得到的电信号能够通过该传输晶体管Q2传输至参考点PD。相应的，该行选通晶体管Q4能够输出信号电压V

在该传输晶体管Q2的导通时长达到t22时段所对应的时长后，该第一信号端S1接收到的传输信号TX的电平会由第二电平跳变为第一电平，该传输晶体管Q2关断。该传输晶体管Q2停止传输光电二极管D进行光电转换得到的电信号。其中，该时段t21和时段t22均为时段t2内的两个时段，且该两个时段并不重叠。也即是，在指纹识别模组10启动后的t2时段内，该传输晶体管Q2和复位晶体管Q3仅导通部分时长，且传输晶体管Q2和复位晶体管Q3并不是同时导通的。

继续参考图8，在该传输晶体管Q2关断一段时间后，该电源端V1接收到的驱动信号VDD的电平，以及第三信号端S3接收到的行选通信号SEL的电平均由第二电平跳变为第一电平。此时，该行选通晶体管Q4处于关断状态。该指纹识别模组10完成一次曝光。

可以理解的是，该光电二极管D光电转换得到的电子会与参考点PD端的空穴结合，进而使得该参考点PD端的电平下降，进而使得源极跟随器Q1第一极的电平下降。因此，在指纹识别模组10启动后的t2时段内，该参考点PD端电压的变化量(即电平的变化量)即为该感光像素中光电二极管D进行光电转换得到的电子的数量(即生成的电信号)。因此，该感光像素生成的电信号以电压的形式输出至放大器时，该电信号Vout可以表示为：Vout＝(V

可选地，如图5和图6所示，该指纹识别模组10还可以包括控制电路15，该控制电路15能够为该多个感光像素提供驱动信号和控制信号，以使得该多个感光像素能够对反射的光束进行光电转换，并逐行输出电信号。

其中，该控制电路15可以与感光像素中电源端V1、第一信号端S1、第二信号端S2以及第三信号端S3连接。该控制电路15可以通过第一信号端S1为传输晶体管Q2提供传输信号TX，通过第二信号端S2为复位晶体管Q2提供复位信号RST，通过第三信号端S3为行选通晶体管Q4提供行选通信号SEL，并通过该电源端V1为复位晶体管Q3提供驱动信号VDD。

综上所述，本申请实施例提供了一种指纹识别模组，该指纹识别模组包括阵列排布的多个感光像素，以及放大器。该多个感光像素中第一感光像素和第二感光像素中源极跟随器的放大增益不同，和/或，第一感光像素和第二感光像素连接的放大器的放大增益不同。基于此，指纹识别装置能够得到两帧强度不同的指纹图像，并进行识别。其中，该两帧指纹图像中一帧指纹图像的图像像素的像素值基于第一感光像素采集到的光信号生成，另一帧指纹图像的图像像素的像素值基于第二感光像素采集到的光信号生成。由此，指纹识别装置若确定一帧指纹图像识别失败，则可以采用另一帧指纹图像进行识别，而无需指纹识别模组重新曝光。由此，有效提高了指纹识别效率。

图9是本申请实施例提供的一种指纹识别方法的流程示意图，该方法可以应用于指纹识别装置，例如可以应用于如图1所示的指纹识别装置。如图1所示，该指纹识别装置20与指纹识别模组10连接，如图9所示，该方法包括：

步骤101、获取指纹识别模组采集到的初始指纹图像。

指纹识别设备在进行指纹识别时，该指纹识别设备中位于指纹识别区域的像素能够发出光束。该指纹识别模组中的多个感光像素能够接收被目标物反射的光束，并对该反射的光束进行光电转换，得到电信号。之后，该指纹识别模组能够基于多个感光像素采集的电信号生成初始指纹图像。相应的，该指纹识别装置能够获取指纹识别模组采集到的初始指纹图像。其中，该初始指纹图像包括阵列排布的多个图像像素，多个图像像素中的每个图像像素的像素值基于指纹识别模组中一个感光像素采集到的光信号生成。

其中，该目标物可以为用户的手指。

步骤102、将初始指纹图像划分为第一目标指纹图像和第二目标指纹图像。

其中，该第一目标指纹图像包括多个第一图像像素，该第二目标指纹图像包括多个第二图像像素。该多个第一图像像素的像素值基于指纹识别模组中多个第一感光像素采集到的光信号生成，该多个第二图像像素的像素值基于指纹识别模组中多个第二感光像素采集到的光信号生成。

可以理解的是，该指纹识别模组中多个第一感光像素中的源极跟随器的放大增益与多个第二感光像素中的源极跟随器的放大增益不同，和/或，多个第一感光像素连接的放大器的放大增益与多个第二感光像素连接的放大器的放大增益不同。因此基于该第一感光像素采集到的光信号所生成的第一图像像素的像素值强度，与基于第二感光像素采集到的光信号所生成的第二图像像素的像素值强度不同。其中，像素值强度可以是指像素值与光信号之间的强度关系，也即是，对于相同大小的光信号，像素值强度不同的图像像素的像素值不同。

相应的，基于该多个第一图像像素可以生成第一目标指纹图像，基于该多个第二图像像素可以生成第二目标指纹图像，且该两帧指纹图像的强度不同。也即是，基于指纹识别模组在一次曝光过程中采集到的光信号，可以生成两帧强度不同的指纹图像

步骤103、对第一目标指纹图像和第二目标指纹图像进行指纹识别。

在本申请实施例中，指纹识别装置中预先存储有指纹模板。指纹识别装置能够将第一目标指纹图像和第二目标指纹图像与指纹模板进行对比，以确定该第一目标指纹图像和第二目标指纹图像与指纹模板是否匹配。指纹识别装置若检测到第一目标指纹图像或第二目标指纹图像与指纹模板匹配，则确定指纹识别成功。指纹识别装置若检测到第一目标指纹图像和第二目标指纹图像与指纹模板均不匹配，则确定指纹识别失败。

可以理解的是，指纹识别装置若确定其中一帧指纹图像识别失败，则可以采用另一帧指纹图像进行指纹识别，而无需指纹识别模组10再次采集指纹图像。由此，进一步提高了指纹识别效率。

例如，当指纹识别设备所在的环境的光线的强度不同时，该指纹识别装置能够基于该不同强度的指纹图像进行指纹识别。示例的，当指纹识别设备所在的环境的光线过强时，指纹识别装置可以采用两帧指纹图像中强度较小的指纹图像进行识别。当指纹识别设备所在的环境的光线过弱时，指纹识别装置可以采用两帧指纹图像中强度较大的指纹图像进行识别。基于上述分析可知，本申请实施例提供的指纹识别方法能够避免因环境光强因素重新进行曝光，有效降低了指纹识别模组采集指纹图像的耗时，并提高指纹识别装置进行识别的效率。

综上所述，本申请实施例提供了一种指纹识别方法，应用于指纹识别装置。该指纹识别装置能够获取指纹识别模组采集到的初始指纹图像，并将该初始指纹图像划分为第一目标指纹图像和第二目标指纹图像。之后，该指纹识别装置能够对该第一目标指纹图像和第二目标指纹图像进行指纹识别。由于指纹识别装置能够基于两帧指纹图像进行指纹识别，因此指纹识别装置若确定其中一帧指纹图像识别失败，则可以采用另一帧指纹图像进行指纹识别，而无需指纹识别模组再次采集指纹图像。由此，有效提高了指纹识别效率。

图10是本申请实施例提供的另一种指纹识别方法的流程示意图，该方法可以应用于指纹识别装置，例如可以应用于如图1所示的指纹识别装置。如图1所示，该指纹识别装置20与指纹识别模组10连接，如图10所示，该方法包括：

步骤201、获取指纹识别模组采集到的初始指纹图像。

指纹识别设备在进行指纹识别时，该指纹识别设备中位于指纹识别区域的像素能够发出光束。该指纹识别模组中的多个感光像素能够接收被目标物反射的光束，并对该反射的光束进行光电转换，得到电信号。之后，该指纹识别模组能够基于多个感光像素采集的电信号生成初始指纹图像。相应的，该指纹识别装置能够获取指纹识别模组采集到的初始指纹图像。其中，该初始指纹图像包括阵列排布的多个图像像素，多个图像像素中的每个图像像素的像素值基于指纹识别模组中一个感光像素采集到的光信号生成。

其中，该目标物可以为用户的手指。

步骤202、将初始指纹图像划分为第一中间指纹图像和第二中间指纹图像。

其中，第一中间指纹图像包括多个第一图像像素，第二中间指纹图像包括多个第二图像像素。该多个第一图像像素的像素值基于指纹识别模组中多个第一感光像素采集到的光信号生成，该多个第二图像像素的像素值基于指纹识别模组中多个第二感光像素采集到的光信号生成。

在本申请实施例中，该初始指纹图像的多个图像像素可以包括多个第一图像像素和多个第二图像像素。指纹识别装置可以将该多个图像像素中的多个第一图像像素划分为第一中间指纹图像，并将该多个图像像素中的多个第二图像像素划分为第二中间指纹图像。

可以理解的是，由于第一感光像素和第二感光像素中的源极跟随器的放大增益不同，和/或，所连接的放大器的放大增益不同，因此基于该第一感光像素采集到的光信号所生成的第一图像像素的像素值强度，与基于该第二感光像素采集到的光信号所生成的第二图像像素的像素值强度不同。其中，像素值强度可以是指像素值与光信号之间的强度关系，也即是，对于相同大小的光信号，像素值强度不同的图像像素的像素值不同。

相应的，基于该多个第一图像像素可以生成第一中间指纹图像，与基于该多个第二图像像素可以生成第二中间指纹图像的强度不同。也即是，基于指纹识别模组在一次曝光过程中采集到的光信号，可以生成两帧强度不同的指纹图像。

其中，该多个第一图像像素可以为位于该初始指纹图像奇数行的图像像素，该多个第二图像像素可以为位于该初始指纹图像偶数行的图像像素。或者，该多个第一图像像素可以为位于该初始指纹图像奇数列的图像像素，该多个第二图像像素可以为位于该初始指纹图像偶数列的图像像素。并且，该第一中间指纹图像和第二中间指纹图像的分辨率可以相同，且该第一中间指纹图像和第二中间指纹图像的分辨率可以均小于初始指纹图像的分辨率。

基于上述分析可知，该指纹识别装置可以将初始指纹图像中，位于不同行或不同列的图像像素划分至不同的中间指纹图像。

步骤203、对第一中间指纹图像进行插值处理，得到第一目标指纹图像。

在本申请实施例中，该指纹识别装置中可以预先存储有插值算法。该指纹识别装置可以采用该插值算法对第一中间指纹图像进行插值处理，得到第一目标指纹图像。

可以理解的是，该第一中间指纹图像仅包括初始指纹图像中的第一图像像素。也即是，该第一中间指纹图像仅包括用户手指的部分指纹特征。因此指纹识别装置无法基于该第一中间指纹图像进行准确地指纹识别。指纹识别装置通过对第一中间指纹图像进行插值处理，以使得到的第一目标指纹图像包含的指纹特征较为全面，进而可以确保指纹识别装置能够对该第一目标指纹图像进行识别。

可选地，该差值算法可以为最近邻插值算法、双线性插值算法以及双三次插值算法中的一种。

步骤204、对第二中间指纹图像进行插值处理，得到第二目标指纹图像。

其中，第一目标指纹图像和第二目标指纹图像的分辨率均与初始指纹图像的分辨率相同。该步骤204的实现过程可以参考上述步骤203的实现过程。

步骤205、对第一目标指纹图像和第二目标指纹图像进行图像融合，得到融合指纹图像。

在本申请实施例中，该指纹识别装置中还可以存储有图像融合算法。该指纹识别装置还可以采用该图像融合算法对该对第一目标指纹图像和第二目标指纹图像进行图像融合，得到融合指纹图像。其中，该融合指纹图像的分辨率与初始指纹图像的分辨率相同。

可以理解的是，指纹识别装置通过对第一目标指纹图像和第二目标指纹图像进行图像融合，能够强化该第一目标指纹图像和第二目标指纹图中的指纹信息。由此，能够使得融合得到的融合指纹图像的显示效果较好，以便于指纹识别装置进行指纹识别。

步骤206、按照图像质量由高到低的顺序，对第一目标指纹图像、第二目标指纹图像和融合指纹图像进行指纹识别。

在本申请实施例中，指纹识别装置中预先存储有指纹模板。指纹识别装置在进行指纹识别时，能够按照图像质量由高到低的顺序，将指纹图像与指纹模板进行对比，以确定该指纹图像是否与指纹模板匹配。其中，指纹识别装置可以基于该指纹图像与指纹模板的相似度，来确定指纹图像与指纹模板是否匹配。例如，若指纹识别装置确定某一帧指纹图像与指纹模板的相似度大于相似度阈值，则可以确定该帧指纹图像与指纹模板匹配。

可以理解的是，在指纹图像中的指纹与指纹模板均为同一用户的指纹时，指纹图像的质量越高，该指纹图像与指纹模板的相似度越高，则该指纹图像与指纹模板匹配的概率也越高。

其中，该图像质量可以包括指纹图像的清晰度、指纹图像的色彩鲜艳度以及指纹图像的强度中的至少一种。

步骤207、若识别到的指纹图像与指纹识别装置中存储的指纹模板匹配，则停止对其他目标指纹图像进行指纹识别。

指纹识别装置在进行指纹识别的过程中，若识别到的指纹图像与指纹识别装置中存储的指纹模板匹配，则可以确定指纹识别成功，并停止对其他目标指纹图像进行指纹识别。

可以理解的是，由于指纹识别装置是按照图像质量由高到低的顺序，对第一目标指纹图像、第二目标指纹图像和融合指纹图像进行指纹识别的，因此在该三帧指纹图像与指纹模板均为同一用户的指纹时，指纹识别装置能够首先对与指纹模板匹配概率较高的指纹图像进行指纹识别。并且，当质量最高的指纹图像与指纹模板不匹配时，该指纹识别装置还可以采用其它指纹图像进行指纹识别，而无需指纹识别模组再次采集指纹图像，进一步提高了指纹识别效率。

例如，当指纹识别设备所在环境的光线的强度不同时，该指纹识别装置能够基于该不同强度的指纹图像进行指纹识别。其中，当指纹识别设备所在的环境的光线过强时，指纹识别装置可以先采用三帧指纹图像中强度较小的指纹图像进行识别。当指纹识别设备所在的环境的光线过弱时，指纹识别装置可以先采用三帧指纹图像中强度较大的指纹图像进行识别。基于上述分析可知，本申请实施例提供的指纹识别方法能够避免指纹识别模组因环境光强因素重新进行曝光，有效降低了指纹识别模组采集指纹图像的耗时，并提高了指纹识别装置进行识别的效率。

可以理解的是，该指纹识别模组的多个感光像素除了包括第一感光像素和第二感光像素之外，还可以包括多个第三感光像素。该多个第三感光像素中的源极跟随器的放大增益与多个第一感光像素中的源极跟随器的放大增益不同，且与多个第二感光像素中的源极跟随器的放大增益不同，和/或，该多个第三感光像素连接的放大器的放大增益与多个第一感光像素连接的放大器的放大增益不同，且与多个第二感光像素连接的放大器的放大增益不同。

也即是，该第三感光像素集到的光信号所生成的图像像素的像素值强度与第一图像像素和第二图像像素的像素值强度均不同。由此，该指纹识别装置能够基于指纹识别模组在一次曝光过程中采集到的光信号，生成三帧强度不同的指纹图像。该指纹识别装置进而能够对该三帧指纹图像进行识别。

此外，该指纹识别模组中的多个感光像素还可以包括放大增益不同的其它感光像素，并可以生成更多数量的、且强度不同的指纹图像。基于此，指纹识别装置能够得到更多数量的目标指纹图像和融合指纹图像，并进行指纹识别。由此，可以进一步确保指纹识别的可靠性和效率。本申请实施例对目标指纹图像的数量和融合指纹图像的数量并不做限定。

还可以理解的是，本申请实施例提供的指纹识别方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。例如，步骤204可以在步骤203之前执行。或者，步骤204可以与步骤203同步执行。又或者，步骤203和/或步骤204可以根据情况删除，即指纹识别装置可以直接对第一中间指纹图像和第二中间指纹图像进行融合处理得到融合指纹图像，并基于该第一中间指纹图像、第二中间指纹图像和融合指纹图像进行识别。再或者，步骤205可以根据情况删除，即指纹识别装置可以只对第一目标指纹图像和第一目标指纹图像进行识别。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，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。

综上所述，本申请实施例提供了一种指纹识别方法，应用于指纹识别装置。该指纹识别装置能够获取指纹识别模组采集到的初始指纹图像。该初始指纹图像包括的多个图像像素中的像素值基于指纹识别模组中多个感光像素采集到的光信号生成。该指纹识别模组包括的多个感光像素中，第一感光像素和第二感光像素中源极跟随器的放大增益不同，和/或，第一感光像素和第二感光像素所述连接的放大器的放大增益不同。基于此，指纹识别装置能够基于上述第一感光像素和第二感光像素采集到的光信号，将初始指纹图像划分为两帧强度不同的目标指纹图像，并进行指纹识别。指纹识别装置若确定其中一帧指纹图像识别失败，则可以采用另一帧指纹图像进行识别，而无需指纹识别模组重新曝光。由此，有效提高了指纹识别的效率。

图11是本申请实施例提供的一种指纹识别装置的结构示意图，该指纹识别装置可以执行上述方法实施例提供的指纹识别方法。其中，该指纹识别装置可以为图1所示的指纹识别设备的中的指纹识别装置20。如图1所示，该指纹识别装置20与指纹识别模组10连接。参考图11，该指纹识别装置20包括：

获取模块21，用于获取指纹识别模组10采集到的初始指纹图像。该初始指纹图像包括阵列排布的多个图像像素，多个图像像素中的每个图像像素的像素值基于指纹识别模组中一个感光像素采集到的光信号生成。

划分模块22，用于将初始指纹图像划分为第一目标指纹图像和第二目标指纹图像。第一目标指纹图像包括多个第一图像像素，第二目标指纹图像包括多个第二图像像素，多个第一图像像素的像素值基于指纹识别模组中多个第一感光像素采集到的光信号生成，多个第二图像像素的像素值基于指纹识别模组中多个第二感光像素采集到的光信号生成。

识别模块23，用于对第一目标指纹图像和第二目标指纹图像进行指纹识别。

可选地，该划分模块22，用于：

将初始指纹图像划分为第一中间指纹图像和第二中间指纹图像。第一中间指纹图像包括多个第一图像像素，第二中间指纹图像包括多个第二图像像素。

对第一中间指纹图像进行插值处理，得到第一目标指纹图像。

对第二中间指纹图像进行插值处理，得到第二目标指纹图像。

其中，第一目标指纹图像和第二目标指纹图像的分辨率均与初始指纹图像的分辨率相同。

可选地，该识别模块23，用于对第一目标指纹图像和第二目标指纹图像进行图像融合，得到融合指纹图像。对第一目标指纹图像、第二目标指纹图像和融合指纹图像进行指纹识别。

可选地，该识别模块23，用于按照图像质量由高到低的顺序，对第一目标指纹图像和第二目标指纹图像进行指纹识别。若识别到的指纹图像与指纹识别装置中存储的指纹模板匹配，则停止对其他目标指纹图像进行指纹识别。

综上所述，本申请实施例提供了一种指纹识别装置，该指纹识别装置能够获取指纹识别模组采集到的初始指纹图像。该初始指纹图像包括的多个图像像素中的像素值基于指纹识别模组中多个感光像素采集到的光信号生成。该指纹识别模组包括的多个感光像素中，第一感光像素和第二感光像素中源极跟随器的放大增益不同，和/或，第一感光像素和第二感光像素所述连接的放大器的放大增益不同。基于此，指纹识别装置能够基于上述第一感光像素和第二感光像素采集到的光信号，将初始指纹图像划分为两帧强度不同的目标指纹图像，并进行指纹识别。指纹识别装置若确定其中一帧指纹图像识别失败，则可以采用另一帧指纹图像进行识别，而无需指纹识别模组重新曝光。由此，有效提高了指纹识别的效率。

图12是本申请实施例提供的另一种指纹识别装置的结构示意图，如图12所示，该指纹识别装置20包括处理器20a和存储器20b，该存储器20b中存储有指令，指令由处理器20a加载并执行以实现如上述方法实施例提供的指纹识别方法(例如图9或图10所示的方法)。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有指令，该指令由处理器加载并执行以实现如上述方法实施例提供的指纹识别方法(例如图9或图10所示的方法)。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，指令由处理器加载并执行以实现如上述方法实施例提供的指纹识别方法(例如图9或图10所示的方法)。

可以理解的是，本申请中术语“至少一个”是指一个或多个，“多个”的含义是指两个或两个以上。

在本文中提及的“和/或”，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这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分，应理解，“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。

以上仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。