指纹识别方法及装置

技术领域

本公开涉及识别技术，更具体地，涉及一种指纹识别方法、装置和包含指纹识别装置的电子产品。

背景技术

随着诸如智能电话的可携式设备的发展，对个人身份识别的需求日益增加。在个人身份识别技术当中，考虑设备成本、大小及识别准确度等多个方面，目前指纹识别技术被认为是最具有前景的个人身份识别技术之一。指纹识别技术已被广泛用于各式各样的电子产品，例如移动电话、笔记本电脑、平板计算机、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、及可携带式电子设备等，以实现身份识别。通过指纹识别能够方便地对用户进行身份识别，用户只须将手指放置在指纹识别面板或区域上，即可登入电子设备，而无须输入冗长且繁琐的用户名称及密码。

屏下指纹识别技术作为当前最流行的指纹识别技术，具有使用方便、与电子产品集成性好、体积小、应用范围广等优点。屏下指纹识别技术利用屏下指纹感测技术，将指纹传感器阵列内嵌于显示面板，使得指纹感测区域位于显示面板的显示区域中。目前屏下指纹识别对指纹检测信号的精度要求较高，如有信号干扰很容易使指纹识别结果不正确，因此，如何提升屏下指纹识别的准确性仍是当下研究的热门课题。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提供了一种指纹识别方法，包括：获取显示部件上的待识别手指的触摸信号；基于所述触摸信号，确定所述待识别手指的触摸区域；基于所述触摸区域，确定所述显示部件上的指纹识别亮区以及指纹识别暗区，其中，所述指纹识别暗区靠近且至少部分包围所述指纹识别亮区；获取与所述指纹识别亮区对应的亮区指纹检测信号、以及与所述指纹识别暗区对应的暗区指纹检测信号；以及基于所述亮区指纹检测信号与所述暗区指纹检测信号，进行所述待识别手指的指纹识别。

通过本公开的指纹识别方法能够有效降低显示屏下指纹识别时的干扰，提升屏下指纹识别的准确度。

根据本公开的实施例，所述指纹识别方法还包括：基于所述亮区指纹检测信号与所述暗区指纹检测信号，进行所述待识别手指的真假手指检测。

根据本公开的实施例，可以基于所述亮区指纹检测信号与所述暗区指纹检测信号的差值，进行所述待识别手指的指纹识别。

根据本公开的实施例，可以基于所述指纹识别亮区的单个指纹检测信号与所述指纹识别暗区的单个指纹检测信号的差值，进行所述待识别手指的指纹识别；或者，可以基于所述指纹识别亮区的单个指纹检测信号与所述指纹识别暗区的多个指纹检测信号的平均值的差值，进行所述待识别手指的指纹识别；或者，可以基于所述指纹识别亮区的多个指纹检测信号的平均值与所述指纹识别暗区的多个指纹检测信号的平均值的差值，进行所述待识别手指的指纹识别，其中，所述平均值为算术平均值或加权平均值。

根据本公开的实施例，所述亮区指纹检测信号包括与指纹的凸起部分对应的第一亮区指纹检测信号、以及与指纹的凹陷部分对应的第二亮区指纹检测信号，以及所述暗区指纹检测信号包括与指纹的凸起部分对应的第一暗区指纹检测信号、以及与指纹的凹陷部分对应的第二暗区指纹检测信号，其中，所述基于所述亮区指纹检测信号与所述暗区指纹检测信号，进行所述待识别手指的真假手指检测还包括：基于与所述指纹识别亮区对应的所述第一亮区指纹检测信号与所述第二亮区指纹检测信号之间的第一差值，和与所述指纹识别暗区对应的所述第一暗区指纹检测信号与所述第二暗区指纹检测信号之间的第二差值，进行所述待识别手指的真假手指检测。

根据本公开的实施例，所述指纹识别方法还包括：在以下多种情况中的任一情况下，确定所述待识别手指为真手指：所述第一差值大于所述第二差值；所述第一差值与所述第二差值之间的差值大于第一阈值；所述第一差值与所述第二差值之间的比值大于第二阈值；所述第一差值与所述第二差值之间的差值占所述第一差值或第二差值的比例大于第三阈值。

根据本公开的实施例，所述第一亮区指纹检测信号、第二亮区指纹检测信号、第一暗区指纹检测信号、第二暗区指纹检测信号是通过对特定波长的光进行检测而得到的。

根据本公开的实施例，所述指纹识别亮区为圆形、椭圆形区域、或矩形区域，并且所述指纹识别暗区包括与所述指纹识别亮区的最外围的一部分显示像素相邻的多行或多列显示像素，其中，在指纹识别期间，所述指纹识别亮区中的显示像素被控制为发光，且所述指纹识别暗区中的显示像素被控制为不发光，或者，在指纹识别期间，所述指纹识别亮区中的显示像素被控制为其光强高于所述指纹识别暗区中的显示像素的光强。

根据本公开的实施例，所述显示部件包括多个显示分区，每个显示分区包括多个显示像素，所述指纹识别亮区与所述多个显示分区中的至少一个显示分区相关联，并且所述指纹识别暗区与所述多个显示分区中的至少一个显示分区相关联。

根据本公开的实施例，所述基于所述触摸区域确定所述显示部件上的指纹识别亮区以及指纹识别暗区还包括：确定所述触摸区域的中心；以所述触摸区域的中心为原点，确定所述指纹识别亮区；以及将与所述指纹识别亮区的最外围的一部分显示像素相邻的多行或多列显示像素作为所述指纹识别暗区，其中，所述指纹识别亮区的面积为预设面积，或者所述指纹识别亮区的面积是根据所述触摸区域的面积确定的且大于等于第一面积阈值。

根据本公开的实施例，所述基于所述触摸区域确定所述显示部件上的指纹识别亮区以及指纹识别暗区还包括：确定所述触摸区域的边缘区域；将所述边缘区域的至少一部分确定为所述指纹识别暗区；以及基于所述指纹识别暗区和所述触摸区域，确定所述指纹识别亮区。

根据本公开的实施例，所述指纹识别方法还包括：确定所述触摸区域的面积；其中，在所述触摸区域的面积小于第二面积阈值的情况下，基于所述触摸区域确定所述触摸区域的边缘区域。

本公开的实施例还提供了一种指纹识别装置，用于布置在显示部件下方，包括：控制电路，被配置为获取显示部件上的待识别手指的触摸信号，基于所述触摸信号确定所述待识别手指的触摸区域，并基于所确定的触摸区域向所述显示部件提供发光控制信号，所述发光控制信号用于控制所述显示部件形成指纹识别亮区以及指纹识别暗区，其中，所述指纹识别暗区靠近且至少部分包围所述指纹识别亮区；所述控制电路还被配置为获取与所述指纹识别亮区对应的亮区指纹检测信号、以及与所述指纹识别暗区对应的暗区指纹检测信号，并基于所述亮区指纹检测信号与所述暗区指纹检测信号进行所述待识别手指的指纹识别。

根据本公开的实施例，所述指纹识别装置，还包括：光学感测单元阵列，其中，每个光学感测单元用于接收待识别手指反射的光并将光信号转换为电信号；其中，所述亮区指纹检测信号为与所述指纹识别亮区对应的光学感测单元所产生的电信号，并且所述暗区指纹检测信号为与所述指纹识别暗区对应的光学感测单元所产生的电信号。

本公开的实施例还提供了一种电子产品，其通过上述指纹识别方法来实现指纹的识别。

本公开提供了一种指纹识别方法、装置以及包含指纹识别装置的电子产品。通过本公开的指纹识别方法能够有效降低显示屏下指纹识别时的干扰，提升屏下指纹识别的准确度。同时，本公开的指纹识别方法能够只通过一次指纹扫描就实现真假手指的检测，提高了真假手指检测的效率。此外，本公开的指纹识别方法并未对电子产品的硬件做过多改动，具有兼容性好、体积小，应用场景广泛等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的实施例的技术方案，下面将对实施例的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些示例性实施例，对于本领域普通技术人员来说，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它的附图。

在此，附图中：

图1是示出根据本公开的实施例的指纹识别场景的示意图；

图2A-图2C是示出根据本公开的实施例的电子产品的示意图；

图3A-图3C是示出根据本公开的实施例的指纹检测信号处理过程的示意图；

图4A-图4B是示出根据本公开的实施例的指纹识别亮区和指纹识别暗区的示意图；

图5是示出根据本公开的实施例的指纹识别区的细节的示意图；

图6A-图6B是示出根据本公开的实施例的基于触摸区域确定指纹识别亮区以及指纹识别暗区的场景的示意图；

图7是示出根据本公开的实施例的指纹识别方法的示意性流程图；以及

图8是示出根据本公开的实施例的指纹验证过程的示意性流程图。

具体实施方式

为了使得本公开的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。

此外，在本说明书和附图中，具有基本上相同或相似步骤和元素用相同或相似的附图标记来表示，且对这些步骤和元素的重复描述将被省略。

此外，在本说明书和附图中，根据实施例，元素以单数或复数的形式来描述。然而，单数和复数形式被适当地选择用于所提出的情况仅仅是为了方便解释而无意将本公开限制于此。因此，单数形式可以包括复数形式，并且复数形式也可以包括单数形式，除非上下文另有明确说明。

此外，在本说明书和附图中，所涉及的术语“第一/第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可理解地，“第一/第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

此外，在在本说明书和附图中，所使用的“上”、“下”、“垂直”、“水平”等涉及方位或位置关系的术语仅用于方便描述根据本公开的实施例，而无意将本公开限制于此。因此不应理解为对本公开的限制。

此外，在本说明书和附图中，除非另有明确说明，“连接”并不意味着必须“直接连接”或“直接接触”，在此，“连接”既可表示固定作用也可表示电学意义上的连通。

指纹识别技术是众多生物特征识别技术中的一种，所谓生物特征识别技术是指利用人体所固有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴定，由于生物识别所具有的便捷与安全等优点使得生物识别技术在身份认证识别和网络安全领域拥有广阔的应用前景，可用的生物特征识别技术有指纹、人脸、声纹、虹膜等，其中，指纹是应用最为广泛的一种。近几年，指纹识别技术应用于智能手机、平板、智能手环、可穿戴电子设备、智能门禁等电子产品上，成为了支持电子产品解锁、在线支付的重要基础技术。在未来，基于FIDO等协议，指纹识别等生物特征识别技术将全面取代现有的密码体系。随着光学式指纹采集技术的出现和普及促进了指纹的现场快速采集和验证。随着指纹识别技术在移动设备的应用，促进了小尺寸超薄指纹采集技术的快速发展。

作为一个示例，本公开涉及指纹识别技术，下面将结合附图对本公开的实施例进行进一步地描述。

图1是示出根据本公开的实施例的指纹识别场景的示意图。

如图1所示，在屏下指纹识别场景中，待检测手指只需接触电子产品的显示部件(即，触摸显示屏)，即可通过分布在显示部件下方的指纹传感器或者与显示部件集成的指纹传感器实现指纹检测信号的采集及处理。可选地，在检测到待识别手指的触摸信号后，可以基于触摸区域，控制显示部件上与所述触摸区域对应的部分区域发光，然后采集与触摸区域对应的指纹信号以实现指纹识别。

应当理解，本公开中的电子产品可以指手机、电脑、平板电脑等具有触摸屏的电子设备。

更具体地，图2A是示出根据本公开的实施例的电子产品的剖面示意图。

如图2A所示，电子产品可以包括显示部件以及指纹识别装置，其中，指纹识别装置布置在显示部件下方。

指纹识别装置可以包括控制电路(例如，集成电路(IC)等)和光学感测单元阵列，其中，控制电路用于对指纹的识别过程进行控制，每个光学感测单元用于接收待识别手指反射的光并将光信号转换为电信号。

可选地，控制电路的封装可以采用覆晶薄膜(COF，Chip On Film)技术来实现，以使电子产品更加小型化、轻型化。

可选地，指纹识别装置还可以包括其它部件，例如，用于结构固定的部件、用于与电子产品其它部件连接的部件等。

应当理解，图2A只是示出显示部件及指纹识别装置的结构的一个示例，显示部件及指纹识别装置的结构还可以为其它形式。

图2B是示出根据本公开的实施例的指纹识别暗区位于显示部件边缘的电子产品的正视图。对于图2B所示的电子产品，其显示部件、指纹识别装置(包括控制电路及光学感测元件阵列)可以按照图2A所示的方式布置。

对于图2B所示的示例，控制电路可以被配置为：获取显示部件上的待识别手指的触摸信号，基于该触摸信号确定待识别手指的触摸区域，并基于所确定的触摸区域向显示部件提供发光控制信号，发光控制信号用于控制显示部件形成指纹识别亮区。此外，控制电路还可以被配置为：获取与指纹识别亮区对应的亮区指纹检测信号，并基于亮区指纹检测信号进行待识别手指的指纹识别；或者，控制电路还可以被配置为：获取与指纹识别亮区对应的亮区指纹检测信号以及位于显示部件的边缘的指纹识别暗区对应的暗区指纹检测信号，并基于亮区指纹检测信号与暗区指纹检测信号进行待识别手指的指纹识别。需要说明的是，对于图2B所示的示例，暗区指纹检测信号仅作为基于指纹识别亮区进行指纹识别时的参考信号，其本身并不包含待识别的手指的指纹信息。

对于图2B所示的示例，光学感测单元阵列中的每个光学感测单元用于接收待识别手指反射的光并将光信号转换为电信号；其中，亮区指纹检测信号为与指纹识别亮区对应的光学感测单元所产生的电信号。

如图2B所示，指纹识别暗区位于显示部件的边缘，其位置不随触摸区域的位置而变化。当检测到待识别手指的触摸信号后，指纹识别装置基于触摸信号，确定待识别手指的触摸区域，并且基于所述触摸区域，确定所述显示部件上的指纹识别亮区。

可选地，显示部件可以包括多个显示分区(如图2B中区域(1,1)～区域(M,N)所示)，每个显示分区包括多个显示像素，指纹识别亮区可以与一个显示分区相关联(例如，如图2B中的指纹识别亮区1所示)，也可以与多个显示分区相关联(例如，如图2B中的指纹识别亮区2所示)。在触摸区域与一个显示分区相关联的情况下，可以将该一个显示分区中的触摸区域配置为指纹识别亮区；在触摸区域与多个显示分区相关联的情况下，可以将该多个显示分区中的触摸区域组合，以构成指纹识别亮区。

在指纹识别期间，指纹识别亮区中的显示像素被控制为发光，指纹识别暗区中的显示像素被控制为不发光。根据本公开的实施例，指纹识别亮区的亮度可以高于显示部件显示画面时的亮度，指纹识别暗区的亮度可以低于显示部件显示画面时的亮度。

图2C是示出根据本公开的实施例的指纹识别暗区位于指纹识别亮区周围的电子产品的正视图。对于图2C所示的电子产品，其显示部件、指纹识别装置(包括控制电路及光学感测元件阵列)可以按照图2A所示的方式布置。

图2C所示的电子产品构造与图2B所示的电子产品类似，它们的不同点在于，当检测到待识别手指的触摸信号后，指纹识别装置基于触摸信号，确定待识别手指的触摸区域，并且基于触摸区域，动态地确定显示部件上的指纹识别亮区以及指纹识别暗区，其中，指纹识别暗区靠近且至少部分包围指纹识别亮区。即，在图2C的方案中，指纹识别暗区的位置是随着触摸区域的位置而变化的。触摸区域覆盖指纹识别亮区的至少一部分以及指纹识别暗区的至少一部分。

指纹识别亮区和指纹识别暗区的确定可以有多种方式。

例如，控制电路可以先确定触摸区域的中心；然后以触摸区域的中心为原点，确定指纹识别亮区；以及将与指纹识别亮区的最外围的一部分显示像素相邻的多行或多列显示像素作为指纹识别暗区，其中，指纹识别亮区的面积为预设面积(例如，待识别手指的接触面积大小的平均值)，或者指纹识别亮区的面积是根据触摸区域的面积确定的且大于等于第一面积阈值(例如，婴儿手指的接触面积大小的平均值)。

再例如，控制电路还可以先确定所述触摸区域的边缘区域；然后将该边缘区域的至少一部分确定为指纹识别暗区；然后基于指纹识别暗区和触摸区域，确定所述指纹识别亮区。类似地，指纹识别亮区的面积也可以为预设面积，或者指纹识别亮区的面积可以是根据触摸区域的面积确定的且大于等于第一面积阈值。

对于图2C所示的示例，控制电路可以被配置为：获取显示部件上的待识别手指的触摸信号，基于该触摸信号确定待识别手指的触摸区域，并基于所确定的触摸区域向显示部件提供发光控制信号，该发光控制信号用于控制显示部件形成指纹识别亮区以及指纹识别暗区，其中，指纹识别暗区靠近且至少部分包围指纹识别亮区。此外，控制电路还可以被配置为：获取与指纹识别亮区对应的亮区指纹检测信号，并基于亮区指纹检测信号进行待识别手指的指纹识别；或者，控制电路还可以被配置为：获取与指纹识别亮区对应的亮区指纹检测信号以及指纹识别暗区对应的暗区指纹检测信号，并基于亮区指纹检测信号与暗区指纹检测信号进行待识别手指的指纹识别。需要说明的是，对于图2C所示的示例，指纹识别暗区与指纹识别亮区靠近，暗区指纹检测信号和亮区指纹检测信号都包含待识别的手指的指纹信息。

在指纹识别期间，指纹识别亮区中的显示像素被控制为发光，且指纹识别暗区中的显示像素被控制为不发光，或者，在指纹识别期间，指纹识别亮区中的显示像素被控制为其光强高于指纹识别暗区中的显示像素的光强。根据本公开的实施例，指纹识别亮区的亮度可以高于显示部件显示画面时的亮度，指纹识别暗区的亮度可以低于显示部件显示画面时的亮度。

对于图2C所示的示例，光学感测单元阵列中的每个光学感测单元用于接收待识别手指反射的光并将光信号转换为电信号；其中，亮区指纹检测信号为与指纹识别亮区对应的光学感测单元所产生的电信号，暗区指纹检测信号为与指纹识别暗区对应的光学感测单元所产生的电信号。

可选地，在显示部件包括多个显示分区(如图2C中区域(1,1)～区域(M,N)所示)的情况下，指纹识别亮区可以与一个显示分区相关联(例如，如图2C中的指纹识别亮区1所示)，也可以与多个显示分区相关联(例如，如图2C中的指纹识别亮区2所示)。在触摸区域与一个显示分区相关联的情况下，可以将该一个显示分区中的触摸区域配置为指纹识别亮区；在触摸区域与多个显示分区相关联的情况下，可以将该多个显示分区中的触摸区域组合，以构成指纹识别亮区。

类似地，指纹识别暗区可以与一个显示分区相关联(例如，如图2C中的指纹识别暗区1所示)，也可以与多个显示分区相关联(例如，如图2C中的指纹识别暗区2所示)。在触摸区域与一个显示分区相关联的情况下，可以将该一个显示分区中靠近且至少部分包围指纹识别亮区的区域配置为指纹识别暗区；在触摸区域与多个显示分区相关联的情况下，可以将该多个显示分区中靠近且至少部分包围指纹识别亮区的区域组合，以构成指纹识别暗区。

应了解，尽管在图2C中指纹识别暗区被绘制为完全包围指纹识别亮区的情况，本公开实施例不限于此，指纹识别暗区可以没有完全包围指纹识别亮区，只要指纹识别暗区靠近且至少部分包围指纹识别亮区即可。

对于图2C的示例，由于暗区指纹检测信号和亮区指纹检测信号都包含待识别的手指的指纹信息，指纹识别装置能够同时获取两种不同指纹信息，因此，图2C的中的指纹识别装置还可以基于亮区指纹检测信号与暗区指纹检测信号，进行待识别手指的真假手指检测。具体地，亮区指纹检测信号包括与指纹的凸起部分对应的第一亮区指纹检测信号、以及与指纹的凹陷部分对应的第二亮区指纹检测信号；暗区指纹检测信号包括与指纹的凸起部分对应的第一暗区指纹检测信号、以及与指纹的凹陷部分对应的第二暗区指纹检测信号；控制电路可以基于与指纹识别亮区对应的第一亮区指纹检测信号与第二亮区指纹检测信号之间的第一差值，和与指纹识别暗区对应的第一暗区指纹检测信号与第二暗区指纹检测信号之间的第二差值，进行待识别手指的真假手指检测。

由于本公开的指纹识别方法直接利用了显示部件下的指纹传感器，并对显示部件的晶体管进行控制，并未对电子产品增加新的模块，因此具有兼容性好、体积小，应用场景广泛等优点。

图3A是示出根据本公开的实施例的对于图2B所示的电子产品的指纹检测信号处理过程的示意图。

通常，指纹识别装置可以基于亮区指纹检测信号，直接进行待识别手指的指纹识别。然而，这种处理方式下，指纹识别过程易受噪声影响，指纹识别结果不精确。

优选地，如图3A所示，可以基于亮区指纹检测信号与暗区指纹检测信号的差值，进行待识别手指的指纹识别。

从图3A可以看出，噪声的大小可能与显示部件上的位置有关。通过对亮区指纹检测信号(从图3A中白色方框所示的亮区指纹传感器得到的信号)与暗区指纹检测信号(从图3A中灰色方框所示的暗区指纹传感器得到的信号)作差值，然后将该差值提供给模拟前端(AFE)和/或模拟数字转换器(ADC)进行处理，以进一步进行待识别手指的指纹识别，可以有效减少噪声的干扰，提升指纹识别的准确度。通常，为了使亮区指纹检测信号与暗区指纹检测信号的相关性更高，常采用对位于同一行的亮区指纹传感器的亮区指纹检测信号与暗区指纹传感器的暗区指纹检测信号作差值的方式，进行待识别手指的指纹识别。

图3B-图3C是示出根据本公开的实施例的对于图2C所示的电子产品的指纹检测信号处理过程的示意图。

如图3B所示，可以对亮区指纹检测信号(从图3B中白色方框所示的亮区指纹传感器得到的信号)与暗区指纹检测信号(从图3B中灰色方框所示的暗区指纹传感器得到的信号)作差值，然后将该差值提供给模拟前端(AFE)和/或模拟数字转换器(ADC)进行处理，以进一步进行待识别手指的指纹识别。

由于对于图2B的电子产品，指纹识别暗区位于显示部件的边缘，其位置不随触摸区域的位置而变化，而对于图2C的电子产品，指纹识别暗区靠近且至少部分包围指纹识别亮区，其位置是随着触摸区域的位置而变化的，因此，相比于图2B的方案，图2C的方案中亮区指纹检测信号与暗区指纹检测信号的相关性更高。在基于亮区指纹检测信号与暗区指纹检测信号的差值进行待识别手指的指纹识别的处理方式下，图2C的方案降噪效果更好，指纹识别的准确度更高。

可选地，噪声抑制可以只与指纹亮区的部分以及指纹暗区的部分相关。例如，可以将指纹亮区和指纹暗区划分为左右两部分，然后基于左侧亮区指纹检测信号与左侧暗区指纹检测信号的差值，进行待识别手指的指纹识别(例如，如图3B所示)；基于右侧亮区指纹检测信号与右侧暗区指纹检测信号的差值，进行待识别手指的指纹识别(例如，如图3C所示)。类似地，还可以将指纹亮区和指纹暗区划分为上下两部分，然后利用指纹亮区的部分以及指纹暗区的部分进行待识别手指的指纹识别，等等。具体的划分方式不限于平分，可以有多种。

可选地，还可以基于指纹识别亮区的单个指纹检测信号与指纹识别暗区的单个指纹检测信号的差值，进行待识别手指的指纹识别；或者，基于指纹识别亮区的单个指纹检测信号与指纹识别暗区的多个指纹检测信号的平均值的差值，进行待识别手指的指纹识别；以及基于指纹识别亮区的多个指纹检测信号的平均值与指纹识别暗区的多个指纹检测信号的平均值的差值，进行待识别手指的指纹识别。需要说明的是，这里的平均值可以为算术平均值，加权平均值等。

应当理解，根据本公开的实施例，图3A-图3C的实例中，以基于亮区指纹检测信号与暗区指纹检测信号的差值，进行待识别手指的指纹识别作为示例而非限制，实际上，还可以基于与亮区指纹检测信号和暗区指纹检测信号有关的函数来进行待识别手指的指纹识别。

此外，指纹识别亮区的光的形式可以有多种。例如，图4A是示出根据本公开的实施例的指纹识别亮区为均匀光强的光斑的情况下，指纹识别亮区和指纹识别暗区的示意图。图4B是示出根据本公开的实施例的指纹识别亮区为非均匀光强的光斑的情况下，指纹识别亮区和指纹识别暗区的示意图。为了使亮区指纹检测信号与暗区指纹检测信号的相关性较高，可以基于相邻或相近的指纹传感器的指纹识别亮区的指纹检测信号与指纹识别暗区的指纹检测信号的差值，进行待识别手指的指纹识别。

更进一步地，图5是示出根据本公开的实施例的对于图2C所示的电子产品指纹识别区的细节的示意图。

根据本公开的实施例，指纹识别亮区可以为圆形、椭圆形区域、或矩形区域等，并且指纹识别暗区包括与指纹识别亮区的最外围的一部分显示像素相邻的多行或多列显示像素。指纹识别亮区和指纹识别暗区都对应于多个指纹传感器，多个指纹传感器可以呈阵列分布。

此外，显示部件可以包括多个薄膜晶体管(TFT)像素，多个TFT像素和多个指纹传感器可以交错分布。例如，多个TFT和多个指纹传感器可以位于同一平面上，并分别以阵列的方式交错排列，或者多个TFT和多个指纹传感器位于上下两个不同的平面上，并以阵列的方式交错排列。

根据本公开的实施例，还可以设置指纹识别暗区的宽度不小于100微米，以减小杂散光对指纹识别暗区的传感器的测量结果的影响。

图6A-图6B是示出根据本公开的实施例的基于触摸区域确定指纹识别亮区以及指纹识别暗区的场景的示意图。

如图6A所示，指纹识别亮区可以为圆形区域，指纹识别暗区可以为靠近且包围指纹识别亮区的环形区域。从图6A可以看出，在待识别手指从显示部件的一侧进行触摸时，实际上只有待识别手指下方的指纹识别亮区的亮区指纹检测信号和指纹识别暗区的暗区指纹检测信号包含有用的指纹信息。因此，如图6B所示，指纹识别暗区也可以为靠近且至少部分包围指纹识别亮区的弧形区域。

具体地，根据本公开的实施例，基于触摸区域确定显示部件上的指纹识别亮区以及指纹识别暗区的过程可以通过以下方式来实现：首先，确定触摸区域的中心；然后，以触摸区域的中心为原点，确定指纹识别亮区；接着，将与指纹识别亮区的最外围的一部分显示像素相邻的多行或多列显示像素作为指纹识别暗区，其中，指纹识别亮区的面积为预设面积，或者指纹识别亮区的面积是根据触摸区域的面积确定的且大于等于第一面积阈值。

根据本公开的实施例，基于触摸区域确定显示部件上的指纹识别亮区以及指纹识别暗区的过程还可以通过以下方式来实现：首先，确定触摸区域的边缘区域；然后，将边缘区域的至少一部分确定为指纹识别暗区；接着，基于指纹识别暗区和触摸区域，确定指纹识别亮区。

根据本公开的实施例，还可以首先确定触摸区域的面积；然后，在触摸区域的面积小于第二面积阈值的情况下，基于所述触摸区域确定触摸区域的边缘区域，接着，将边缘区域的至少一部分确定为指纹识别暗区；最后，基于指纹识别暗区和触摸区域，确定指纹识别亮区。

图7是示出根据本公开的实施例的指纹识别方法的示意性流程图700。

在步骤S701，获取显示部件上的待识别手指的触摸信号。

应当理解，待识别手指的触摸信号的获取可以通过各种触摸感测技术来实现。例如，利用位于显示部件下方的触摸感测传感器，或者利用集成于显示部件的触摸感测传感器等。

在步骤S702，基于所述触摸信号，确定所述待识别手指的触摸区域。

可选地，在显示部件包括多个显示分区的情况下，待识别手指的触摸区域可以与多个显示分区中的至少一个显示分区相关联。

在步骤S703，基于所述触摸区域，确定所述显示部件上的指纹识别亮区以及指纹识别暗区，其中，所述指纹识别暗区靠近且至少部分包围所述指纹识别亮区。

根据本公开的实施例，所述指纹识别亮区可以为与触摸区域对应的圆形、椭圆形区域、或矩形区域等，并且所述指纹识别暗区可以包括与所述指纹识别亮区的最外围的一部分显示像素相邻的多行或多列显示像素，其中，在指纹识别期间，所述指纹识别亮区中的显示像素被控制为发光，且所述指纹识别暗区中的显示像素被控制为不发光，或者，在指纹识别期间，所述指纹识别亮区中的显示像素被控制为其光强高于所述指纹识别暗区中的显示像素的光强。

根据本公开的实施例，所述显示部件还可以包括多个显示分区，每个显示分区包括多个显示像素，所述指纹识别亮区与所述多个显示分区中的至少一个显示分区相关联，并且所述指纹识别暗区与所述多个显示分区中的至少一个显示分区相关联。

根据本公开的实施例，基于所述触摸区域确定所述显示部件上的指纹识别亮区以及指纹识别暗区的方式可以有多种。

例如，可以确定所述触摸区域的中心；然后以所述触摸区域的中心为原点，确定所述指纹识别亮区；以及将与所述指纹识别亮区的最外围的一部分显示像素相邻的多行或多列显示像素作为所述指纹识别暗区，其中，所述指纹识别亮区的面积为预设面积，或者所述指纹识别亮区的面积是根据所述触摸区域的面积确定的且大于等于第一面积阈值。其中，所述触摸区域覆盖所述指纹识别亮区的至少一部分以及所述指纹识别暗区的至少一部分。

可选地，还可以确定所述触摸区域的边缘区域；然后将所述边缘区域的至少一部分确定为所述指纹识别暗区；以及基于所述指纹识别暗区和所述触摸区域，确定所述指纹识别亮区。其中，所述触摸区域覆盖所述指纹识别亮区的至少一部分以及所述指纹识别暗区的至少一部分。

可选地，还可以确定所述触摸区域的面积；其中，在所述触摸区域的面积小于第二面积阈值的情况下，基于所述触摸区域确定所述触摸区域的边缘区域，然后再将所述边缘区域的至少一部分确定为所述指纹识别暗区。

在步骤S704，获取与所述指纹识别亮区对应的亮区指纹检测信号、以及与所述指纹识别暗区对应的暗区指纹检测信号。

应当理解，步骤S704中的获取指纹检测信号的传感器与步骤S701中的触摸感测传感器既可以相同，也可以不同。可选地，可以利用滤波模块、信号放大器模块等AFE模块对指纹检测信号进行处理。

在步骤S705，基于所述亮区指纹检测信号与所述暗区指纹检测信号，进行所述待识别手指的指纹识别。

根据本公开的实施例，可以基于所述亮区指纹检测信号与所述暗区指纹检测信号的差值，进行所述待识别手指的指纹识别，以提升屏下指纹识别的准确度。

可选地，可以基于所述指纹识别亮区的单个指纹检测信号与所述指纹识别暗区的单个指纹检测信号的差值，进行所述待识别手指的指纹识别；或者，可以基于所述指纹识别亮区的单个指纹检测信号与所述指纹识别暗区的多个指纹检测信号的平均值的差值，进行所述待识别手指的指纹识别；或者可以基于所述指纹识别亮区的多个指纹检测信号的平均值与所述指纹识别暗区的多个指纹检测信号的平均值的差值，进行所述待识别手指的指纹识别，其中，所述平均值可以为算术平均值或加权平均值。

根据本公开的实施例，还可以同时基于所述亮区指纹检测信号与所述暗区指纹检测信号，进行所述待识别手指的真假手指检测，以提高真假手指检测的效率。

可选地，所述亮区指纹检测信号可以包括与指纹的凸起部分对应的第一亮区指纹检测信号、以及与指纹的凹陷部分对应的第二亮区指纹检测信号，以及所述暗区指纹检测信号包括与指纹的凸起部分对应的第一暗区指纹检测信号、以及与指纹的凹陷部分对应的第二暗区指纹检测信号。因此，可以基于与所述指纹识别亮区对应的所述第一亮区指纹检测信号与所述第二亮区指纹检测信号之间的第一差值，和与所述指纹识别暗区对应的所述第一暗区指纹检测信号与所述第二暗区指纹检测信号之间的第二差值，进行所述待识别手指的真假手指检测。

可选地，在所述第一差值大于所述第二差值的情况下，可以确定所述待识别手指为真手指。可选地，还可以判断在所述第一差值与所述第二差值的比值大于1的情况下，确定所述待识别手指为真手指。

例如，所述亮区指纹检测信号可以包括与指纹的凸起部分对应的第一亮区指纹检测信号

可选地，在所述第一差值

可选地，所述第一亮区指纹检测信号、第二亮区指纹检测信号、第一暗区指纹检测信号、第二暗区指纹检测信号可以是通过对特定波长的光(例如，红光、蓝光等单色光)进行检测而得到的。此外，所述第一亮区指纹检测信号、第二亮区指纹检测信号、第一暗区指纹检测信号、第二暗区指纹检测信号可以是通过对多种光(例如，白光等复色光，或特定波长范围内的光)进行检测而得到的。

在传统的真假手指检测过程中，通常需要利用不同的光对待识别手指扫描多次，或者在不同的位置对待识别手指扫描多次来实现真假手指的检测。而在本公开中由于有效利用了与触摸区域对应的指纹识别亮区和指纹识别暗区，本公开的指纹识别方法能够只通过一次指纹扫描就实现真假手指的检测，提高了真假手指检测的效率，提升了用户体验。此外，本公开的指纹识别方法能够只通过一次指纹扫描就实现指纹的精确识别和真假手指的检测，有效对现有指纹识别方式进行了改进。

图8是示出根据本公开的实施例的指纹验证过程的示意性流程图。

如图8所示，在指纹验证过程中，电子产品可以通过指纹识别装置确定待识别手指的触摸区域，然后基于触摸区域确定显示部件上的指纹识别亮区以及指纹识别暗区，接着利用指纹识别亮区以及指纹识别暗区进行指纹识别及真假手指检测。

例如，指纹识别装置可以基于所述亮区指纹检测信号与所述暗区指纹检测信号的差值，进行所述待识别手指的指纹识别，以降低指纹识别时的干扰，提升屏下指纹识别的准确度。同时，指纹识别装置可以利用与指纹的凸起部分对应的第一亮区指纹检测信号、以及与指纹的凹陷部分对应的第二亮区指纹检测信号，和与指纹的凸起部分对应的第一暗区指纹检测信号、以及与指纹的凹陷部分对应的第二暗区指纹检测信号来实现待识别手指的真假手指检测。由于只需对待识别手指进行一次扫描就可实现指纹识别及真假手指检测，因此指纹信号处理效率得到了显著提升。

在判定待识别手指不是真手指的情况下，电子产品可以判定指纹验证未通过，然后阻止用户对电子产品的解锁、登录、指纹支付等操作。

在判定待识别手指是真手指的情况下，可以进一步地判断识别到的指纹图像是否与之前存储的指纹图像匹配，以验证用户身份。应当理解，判断识别到的指纹图像是否与之前存储的指纹图像匹配的过程即可以直接由电子产品来处理，也可以由电子产品将识别到的指纹图像发送给网络服务器，然后由网络服务器处理，并将判断结果返回给所述电子产品。

接着，在判定识别到的指纹图像与之前存储的指纹图像不匹配的情况下，电子产品可以判定指纹验证未通过，然后阻止用户对电子产品的解锁、登录、指纹支付等操作。

在判定识别到的指纹图像与之前存储的指纹图像匹配的情况下，电子产品可以判定指纹验证通过，然后允许用户对电子产品的解锁、登录、指纹支付等操作。

因此，本公开提供了一种指纹识别方法、装置以及包含指纹识别装置的电子产品。

根据本公开的实施例，所述指纹识别方法，包括：获取显示部件上的待识别手指的触摸信号；基于所述触摸信号，确定所述待识别手指的触摸区域；基于所述触摸区域，确定所述显示部件上的指纹识别亮区以及指纹识别暗区，其中，所述指纹识别暗区靠近且至少部分包围所述指纹识别亮区；获取与所述指纹识别亮区对应的亮区指纹检测信号、以及与所述指纹识别暗区对应的暗区指纹检测信号；以及基于所述亮区指纹检测信号与所述暗区指纹检测信号，进行所述待识别手指的指纹识别。

通过本公开的指纹识别方法能够有效降低显示屏下指纹识别时的干扰，提升屏下指纹识别的准确度。同时，本公开的指纹识别方法能够只通过一次指纹扫描就实现真假手指的检测，提高了真假手指检测的效率。此外，本公开的指纹识别方法并未对电子产品的硬件做过多改动，具有兼容性好、体积小，应用场景广泛等优点。

本公开使用了特定词语来描述本公开的实施例。如“第一/第二实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本公开至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本公开的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

上面是对本公开的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本公开的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本公开的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本公开范围内。应当理解，上面是对本公开的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本公开由权利要求书及其等效物限定。