指纹防伪的方法、指纹识别装置和电子设备与流程

本申请涉及生物识别领域，尤其涉及指纹防伪的方法、指纹识别装置和电子设备。

背景技术：

光学指纹相较于电容指纹更容易被破解，尤其是成本低廉、易于获取的2d打印/提取类假指纹对光学指纹具有较大的威胁性。随着屏下光学指纹解锁和支付的应用方式逐渐普及，光学指纹安全性提升迫在眉睫。

目前利用2d假指纹颜色进行抵御的方法，能解决一些与真手指颜色存在差异的假指纹，但对于颜色与真手指类似的肉色或偏红色类假指纹，防伪效果较差。

技术实现要素：

本申请提供了一种指纹防伪的方法、指纹识别装置和电子设备，能够较好防御2d假指纹的攻击。

第一方面，提供了一种指纹识别装置，设置于电子设备的显示屏下方，所述显示屏包括指纹检测区域，所述指纹检测区域包括第一发光区域和第二发光区域，该指纹识别装置包括：光路引导结构，用于将第一返回光信号中的第一光信号引导至光学传感器，所述第一返回光信号为所述第一发光区域中的发光显示像素不发光且所述第二发光区域中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的光信号；光学传感器，位于所述光路引导结构的下方，用于接收所述第一光信号，所述光学传感器包括对应于所述第一发光区域的第一感测区域，所述第一感测区域接收到的所述第一光信号用于进行指纹防伪认证。

因此，本申请实施例的指纹识别装置，在指纹检测区域设置一部分不发光的区域，真手指在该部分会存在透射光，而2d假指纹没有透射光，所以根据指纹识别装置中与该不发光区域对应的感测区域接收到的光信号的光强，可以识别真手指和2d假指纹，即利用光强的差异可较好防御2d假指纹的攻击，可进一步保证光学指纹识别安全性。

结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述光学传感器包括对应于所述第二发光区域的第二感测区域，所述第二感测区域接收到的所述第一光信号用于对所述手指进行指纹识别。

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，所述光路引导结构还用于：将第二返回光信号中的第二光信号引导至所述光学传感器，所述第二返回光信号为所述第一发光区域和所述第二发光区域中的发光显示像素均发光并照射手指后返回的光信号；所述光学传感器还用于：接收所述第二光信号，所述第二光信号用于对所述手指进行指纹识别。

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，所述第二发光区域的面积大于所述第一发光区域的面积。

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，所述第一发光区域的面积小于所述光学传感器的视场面积。

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，所述第一发光区域位于所述指纹检测区域的中心区域或边缘区域。

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，所述第一区域相对于所述指纹检测区域的中心点对称分布。

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，所述第一发光区域为单连通区域。

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，所述第一发光区域为方形或者圆形。

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，所述第一发光区域包括多个不连通的区域。

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，所述第一发光区域包括多个条状区域或者多个环型区域。

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，所述第二发光区域的发光显示像素发出的照射所述手指的光的颜色为以下颜色的中的任意一种：纯红色、纯绿色、纯青色、纯白色、渐变绿色、渐变青色和渐变白色。

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，所述光路引导结构包括光学透镜；或者，所述光路引导结构包括具有多个准直单元或者微孔阵列的光学准直器，所述光学准直器用于将所述第一光信号通过所述多个准直单元或者微孔阵列分别传输到所述光学传感器的感应阵列中对应的光学感应单元。

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，所述光路引导结构包括具有多个微透镜的微透镜阵列和具有多个微孔的挡光层，所述微透镜阵列用于将所述第一光信号通过所述多个微透镜分别聚焦到所述挡光层对应的微孔，并通过所述微孔传输到所述光学传感器的感应阵列中对应的光学感应单元。

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，在所述光路引导结构包括具有多个微透镜的微透镜阵列和具有多个微孔的挡光层的情况下，所述光学传感器用于接收多个方向的光信号，所述多个方向的光信号包括相对所述显示屏垂直的光信号和/或相对所述显示屏倾斜的光信号。

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：处理器，用于根据所述第一感测区域接收到的所述第一光信号的光强，确定所述手指是否为真手指。

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，若所述第一感测区域接收到的所述第一光信号的光强大于或者等于预设值，所述处理器还用于确定所述手指为真手指；若所述第一感测区域接收到的所述第一光信号的光强小于所述预设值，所述处理器还用于确定所述手指为假手指。

第二方面，提供了一种电子设备，包括：如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、显示屏以及处理器，所述显示屏用于显示图像，所述显示屏包括指纹检测区域，所述指纹检测区域包括第一发光区域和第二发光区域；所述处理器用于：根据所述光学传感器包括的所述第一感测区域接收到的所述第一光信号，对所述手指进行指纹防伪认证。

因此，本申请实施例的电子设备，在指纹检测区域设置一部分不发光的区域，真手指在该部分会存在透射光，而2d假指纹没有透射光，所以根据指纹识别装置中与该不发光区域对应的感测区域接收到的光信号的光强，可以识别真手指和2d假指纹，即利用光强的差异可较好防御2d假指纹的攻击，可进一步保证光学指纹识别安全性。

结合第二方面，在第二方面的一种实现方式中，若所述第一感测区域接收到的所述第一光信号的光强大于或者等于预设值，所述处理器还用于确定所述手指为真手指；若所述第一感测区域接收到的所述第一光信号的光强小于所述预设值，所述处理器还用于确定所述手指为假手指。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述光学传感器包括对应于所述第二发光区域的第二感测区域，所述处理器还用于：根据所述第二感测区域接收到的所述第一光信号，对所述手指进行指纹识别。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述处理器还用于：根据所述光学传感器接收到的第二光信号，对所述手指进行指纹识别，其中，所述第二光信号为第二返回光信号中经过所述光路引导结构引导至所述光学传感器中的光信号，所述第二返回光信号为所述第一发光区域和所述第二发光区域中的发光显示像素均发光并照射手指后返回的光信号。

第三方面，提供了一种指纹防伪的方法，该方法包括：获取触摸在显示屏的指纹检测区域的手指的第一光信号，所述指纹检测区域包括第一发光区域和第二发光区域，所述显示屏下方设置有指纹识别装置，所述指纹识别装置包括光路引导结构和光学传感器，所述第一光信号为第一返回光信号中经过所述光路引导结构引导至所述光学传感器中的光信号，所述第一返回光信号为所述第一发光区域中的发光显示像素不发光且所述第二发光区域中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的光信号，所述光学传感器包括对应于所述第一发光区域的第一感测区域；根据所述第一感测区域接收到的所述第一光信号，对所述手指进指纹防伪认证。

因此，本申请实施例的指纹防伪的方法，应用于包括屏下的指纹识别装置的电子设备，电子设备在指纹检测区域设置一部分不发光的区域，真手指在该部分会存在透射光，而2d假指纹没有透射光，所以根据指纹识别装置中与该不发光区域对应的感测区域接收到的光信号的光强，可以识别真手指和2d假指纹，即利用光强的差异可较好防御2d假指纹的攻击，可进一步保证光学指纹识别安全性。

结合第三方面，在第三方面的一种实现方式中，所述根据所述第一感测区域接收到的所述第一光信号，对所述手指进指纹防伪认证，包括：若所述第一感测区域接收到的所述第一光信号的光强大于或者等于预设值，确定所述手指为真手指；若所述第一感测区域接收到的所述第一光信号的光强小于所述预设值，确定所述手指为假手指。

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，所述光学传感器包括对应于所述第二发光区域的第二感测区域，所述方法还包括：根据所述第二感测区域接收到的所述第一光信号，对所述手指进行指纹识别。

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：获取所述手指的第二光信号，所述第二光信号为第二返回光信号中经过所述光路引导结构后引导至所述光学传感器中的光信号，所述第二返回光信号为所述第一发光区域和所述第二发光区域中的发光显示像素均发光并照射手指后返回的光信号；根据所述光学传感器接收到的所述第二光信号，对所述手指进行指纹识别。

第四方面，提供了一种电子设备，包括：存储单元和处理器，该存储单元用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且当该处理器执行该存储器存储的指令时，该执行使得该处理器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。

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。

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和防伪的方法。具体地，该计算机程序产品可以运行于上述第四方面的电子设备上。

附图说明

图1是本申请可以适用的电子设备的示意性结构图。

图2是图1所示的电子设备的剖面示意图。

图3是本申请可以适用的电子设备的另一示意性结构图。

图4是图3所示的电子设备的剖面示意图。

图5是光照射触摸了电子设备的真手指产生的光路的示意图。

图6是光照射电子设备表面的2d假手指产生的光路的示意图。

图7是本申请实施例的电子设备进行指纹检测时的示意性侧视图。

图8是本申请实施例的电子设备的示意性正视图。

图9是本申请实施例的2d假手指在电子设备上进行指纹的示意图。

图10是本申请实施例的指纹检测区域以及其包括的第一发光区域的形状和位置的示意图。

图11是本申请实施例的指纹检测区域以及其包括的第一发光区域的颜色的示意图。

图12是本申请实施例的用于指纹识别和指纹防伪的一个指纹检测区域的示意图。

图13是本申请实施例的分别用于指纹识别和指纹防伪的两个指纹检测区域的示意图。

图14是根据本申请实施例的指纹防伪的方法的示意性流程图。

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。

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(automatedtellermachine，atm)等其他电子设备。但本申请实施例对此并不限定。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

其中，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(organiclight-emittingdiode，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(liquidcrystaldisplay，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(touchpanel，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。

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的感测区域，其对应于在显示屏120上的指纹检测区域103(也称为指纹采集区域、指纹识别区域等)。例如，所述光学感应单元131可以是光探测器，即所述感应阵列133具体可以为光探测器(photodetector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器。

其中，所述光学指纹模组130可以设置在所述显示屏120下方的局部区域。

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，但是光学指纹模组130的感测区域可能在或者不在显示屏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，也就是光学指纹模组130的感测区域可以位于电子设备10的任意区域，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的感测区域内，从而使得也有手指触摸的所述指纹检测区域103实际上位于所述显示屏120的显示区域，而光学指纹模组130的感测区域可能在或者不在显示屏120的显示区域之中。

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。

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。

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。

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的指纹检测区域103(或者说显示屏120上的指纹检测区域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。

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。

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会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。

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。

可选地，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或者微孔，所述准直单元可以具体为小孔，从手指反射回来的反射光中，垂直入射到所述准直单元的光线可以穿过并被其下方的传感器芯片接收，而入射角度过大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其正上方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。

可选地，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会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。

可选地，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会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；或者，通过调节挡光层的位置或者挡光层中包括的微孔的位置，使得从所述显示屏120上方的手指反射的多个方向上的倾斜光信号通过微透镜层会聚后，再通过至少一层挡光层中设置的开孔后分别传输至所述多个感应单元，所述倾斜光信号用于检测所述手指的指纹信息。也就是说，可以通过设置的微透镜阵列和具有多个微孔的挡光层，下方的光检测部分134的感应阵列133能够接收多个方向的光信号，该多个方向的光信号可以包括相对该显示屏垂直的光信号和/或相对该显示屏倾斜的光信号，本申请实施例并不限于此。

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。

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。

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。

指纹识别模组130可以用于采集用户的指纹信息(比如指纹图像信息)。

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(organiclight-emittingdiode，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，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。

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。

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。

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。

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的感测区域，该感测区域对应于显示屏120的指纹检测区域103。从而所述光学指纹模组130对应的指纹检测区域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。

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的指纹检测区域103。

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。

例如，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。

再例如，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会聚和指纹成像。甚至于，当一个传感器芯片具有两个感应阵列(dualarray)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。

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。

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可以包括多个呈方形或圆形分布的多个指纹传感器。

考虑到光学指纹原理相较于电容指纹更容易被破解，尤其是成本低廉、易于获取的2d打印/提取类假指纹对光学指纹具有较大的威胁性。目前利用假指纹颜色进行抵御的方法，能解决一些与真手指颜色存在差异的假指纹，但对于颜色与真手指类似的肉色或偏红色类假指纹，防伪效果较差，因此，势必要寻求一种新的2d假指纹防伪方法。

具体地，如图5所示，仍然以如图1至图4所示的电子设备10为例，考虑到真手指140触摸在显示屏120上的指纹检测区域103时，假设该显示屏120包括的发光显示像素用于提供指纹识别的光源，那么其发出的光(即图5中的实线表示的入射光)照射手指140之后，可能会在手指140表面的指纹脊和指纹谷处发生反射和透射，对应产生图5中虚线表示的反射光和点划线表示的透射光，也就是说光学指纹模组130可以接收到的光可以包括手指表面的反射光和手指内部透射光。

然而，如图6所示，如果不是真的手指触摸在显示屏120上的指纹检测区域103进行指纹识别，而是2d假手指触摸指纹检测区域103，该2d假手指为一个平面，仍然假设该显示屏120包括的发光显示像素用于提供指纹识别的光源，那么其发出的光照射该假手指之后，只会产生反射光，也就是说光学指纹模组130可以接收到的光包括源于假指纹自身的反射光，而不包括透射光。

因此，对于真手指和2d假指纹，可依据是否存在透射光原理进行真假区分。但是，在显示屏120的指纹检测区域103中发光显示像素发光之后，产生的反射光和透射光会混合在一起，无法分别提取，导致该区分性原理不可用。因此，本申请实施例提出了一种指纹防伪的方法、指纹识别装置和电子设备，基于真手指和2d假指纹透射光的差异，进行指纹识别以及指纹的防伪认证。

图7示出了根据本申请实施例的电子设备20的局部示意图，该图7为电子设备20的侧视图；图8示出了根据本申请实施例的电子设备20的正视图。如图7和图8所示，该电子设备20包括显示屏200和指纹识别装置300，显示屏200位于指纹识别装置300的上方。

具体地，图7中的该显示屏200可以表示显示屏200的一部分，而并不是显示屏200的实际尺寸和大小；图8示出了显示屏200的正视图。该显示屏200可以对应于上述图1和图2中描述的电子设备10中的显示屏120，适用于上述关于显示屏120的相关描述，为了简洁，在此不再赘述。

另外，本申请实施例的电子设备20以该显示屏200包括能够自发光的若干发光显示像素为例进行描述，该发光显示像素可以用于显示图像。如图7和图8所示，该显示屏200包括指纹检测区域210，用于手指按压，即使用者在需要对该电子设备20进行解锁或者其他指纹识别的时候，只需要将手指按压在该指纹检测区域210，便可以实现指纹输入。其中，该指纹检测区域210可以对应于上述图1至图4中描述的电子设备10中的指纹检测区域103，适用于上述关于指纹检测区域103的相关描述，为了简洁，在此不再赘述。

在本申请实施例中，如图8所示，该显示屏200包括多个发光显示像素，该显示屏200包括指纹检测区域210，该指纹检测区域210还包括第一发光区域211和第二发光区域212，该第一发光区域211和第二发光区域212不重叠。

应理解，本申请实施例中的终端设备20的显示屏200下方设置有指纹识别装置300，该指纹识别装置300可以用于接收经过手指返回的光信号。具体地，该指纹识别装置300可以包括：光路引导结构以及光学传感器，该光学传感器设置在光路引导结构的下方。

具体地，光路引导结构用于：将第一返回光信号中的第一光信号引导至光学传感器，该第一返回光信号为该第一发光区域211中的发光显示像素不发光且该第二发光区域212中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的光信号；光学传感器用于：接收该第一光信号，该光学传感器包括对应于该第一发光区域的第一感测区域，该第一感测区域接收到的该第一光信号用于进行指纹防伪认证。

也就是说，在指纹检测区域210中的第一发光区域211中的发光显示像素不发光，并且第二发光区域212中的发光显示像素发光的情况下，光照射手指后产生第一返回光信号，该第一返回光信号中的一部分光绘经过光路引导经过后传输至光学传感器，该第一返回光信号中还有一部分光绘被光路引导结构阻挡而无法传输至光学传感器。这里将第一返回光信号中能够传输至光学传感器的部分称为第一光信号，即第一光信号经过光路引导结构后被引导至光学传感器，该光学传感器的感测区域包括与第一发光区域211对应的第一感测区域，第一光信号中被该第一感测区域接收到的部分可以用于指纹防伪认证。

具体地，如图7所示，假设触摸指纹检测区域210的手指为真手指，那么被点亮的第二发光区域发出的光线经过手指的传播后返回，能有较多的透射光在与不点亮的第一发光区域对应的第一感测区域被接收；但是对于2d假指纹情形下，如图9所示，与第一发光区域对应的第一感测区域接收的光线主要依靠假指纹的自身反射，无论是在斜接收光路还是垂直接收光路的作用下，在第一感测区域的位置没有或者仅有极少量的光线能被接收到。也就是说，对于不点亮的第一发光区域211对应的第一感测区域接收到的光信号的强度，真手指的大于2d假指纹的，从而可依据此特征进行真假指纹区分。

例如，该电子设备20或者指纹识别装置300中可以包括处理器，该处理器可以用于进行指纹防伪认证。具体地，该处理器可以用于：若该第一感测区域接收到的该第一光信号的光强大于或者等于预设值，确定触摸指纹检测区域210的手指为真手指；若该第一感测区域接收到的该第一光信号的光强小于该预设值，确定该手指为假手指。

应理解，本申请实施例的指纹识别装置300可以对应于上述图1至图4中描述的电子设备10中的光学指纹识别模组130，适用于上述关于光学指纹识别模组130的相关描述；其中，指纹识别装置300中的该光路引导结构可以对应于上述图1至图4中描述的电子设备10中的光学组件132，并适用于上述关于光学组件132的相关描述，例如可以具体对应于光学组件132中的光路引导结构，并适用于相关描述；指纹识别装置300中的光学传感器可以对应于上述图1至图4中描述的电子设备10中的光学指纹传感器，例如，该指纹识别装置300中的光学传感器可以为上述电子设备10中的光检测部分134，适用于上述关于光检测部分134的相关描述，为了简洁，在此均不再赘述。

由于本申请实施例中的光路引导结构可以用于接收垂直光信号和/或倾斜光信号，所以指纹检测区域210的位置与指纹识别装置300的感测区域的位置之间的相对位置以及二者的面积大小都可能由于光路的不同而存在多种情况。例如，若光路引导结构仅接收垂直光信号，指纹检测区域210可能位于指纹识别装置300的感测区域的正上方，并且二者面积可能相等；再例如，若光路引导结构可以接收多个不同方向的倾斜光，那么指纹检测区域210可能位于指纹识别装置300的感测区域的斜上方，并且二者面积也可能不相等。另外，由于指纹检测区域210与指纹识别装置300的感测区域的位置之间的相对位置以及二者的面积大小都不固定，那么指纹检测区域210中的第一发光区域与指纹识别装置300的光学传感器的第一感测区域的相对位置以及面积也可能不同，本申请实施例对比均不作限定。

可选地，本申请实施例中的指纹检测区域210的形状可以根据实际应用进行设置，并且，可以设置为任意规则或者不规则的形状。例如，图8以该指纹检测区域210为圆形为例；或者，如图10所示，该指纹检测区域210还可以为其他形状，比如图10中第一行所示的方形。

类似的，本申请实施例中的第一发光区域211和第二发光区域212也可以设置为相同的或者不同的任意形状。具体地，合理的设计第一发光区域211的形状能保证在对应的第一感测区域提取到较强的真手指透射光，而2d假指纹在此处的反射光信号较弱，亦无透射光，即形成真假区分差异。任何能提取到该差异的光斑形状，均可实现真假区分。例如，综合各方面性能和美观度，假设指纹检测区域210为圆形，那么如图8所示的第一发光区域211的形状较优。再例如，图10中黑色部分表示第一发光区域211，其中，如图10中前两行的四个图以及图8所示，可以设置该第一发光区域211为单连通区域；再例如，如图10中最后一行的两个图所示，还可以设置第一发光区域211包括多个不连通的区域，例如图10所示的包括多个条状区域或者多个环型区域。

例如，图8以第一发光区域211为圆形，第二发光区域212为环型为例。再例如，如图10所示的指纹检测区域，图10中各个图中的黑色部分表示第一发光区域211，该第一发光区域211还可以为圆形、方形或者其他形状，对应的，第二发光区域212为指纹检测区域中除第一发光区域211以外的其他部分。

可选地，第一发光区域211在指纹检测区域210中的相对位置可以根据实际应用进行设置，并且可以设置在指纹检测区域210中的任意位置。例如，如图8和图10所示，该第一发光区域211可以位于指纹检测区域210的中心区域；或者，该第一发光区域211也可以位于指纹检测区域210的边缘的任意位置；或者，该第一区域211还可以相对于该指纹检测区域211的中心点对称分布，本申请实施例并不限于此。

可选地，本申请实施例中的第一发光区域211和第二发光区域212的面积的大小可以根据实际应用进行设置。例如，可以将该第二发光区域212的面积设置为大于或者等于该第一发光区域211的面积。再例如，还可以将该第一发光区域211的面积设置为小于或者等于该光学传感器的视场面积，本申请实施例并不限于此。

可选地，由于各种不同颜色的光源在真手指内均存在透射现象，在进行指纹识别或者指纹防伪认证时，第二发光区域212的发光显示像素发光，该光的颜色可以根据实际应用进行设置，例如，可以设置为纯色或者渐变色。考虑到白色光源为r/g/b三色复合光，所以在三色光线叠加下，真假区分性更大，故优选光的颜色为白色，例如，如图11左图所示，可以设置为渐变白色；或者如图11的右图所示，还可以设置为纯白色。除白色光以外，其他颜色的光源也可以获得真手指和2d假指纹透射光成分的差异性，不过真假区分性有大有小而已，例如，该第二发光区域212的发光显示像素发出的照射该手指的光的颜色可以为以下颜色的中的任意一种：纯红色、纯绿色、纯青色、纯白色、渐变绿色、渐变青色和渐变白色。

在本申请实施例中，该指纹识别装置300能够在第一发光区域211和第二发光区域212的作用下进行指纹防伪认证，另外，该指纹识别装置300还可以用于进行指纹识别。

可选地，作为第一个实施例，该指纹识别装置300中的光学传感器还可以包括对应于第二发光区域212的第二感测区域，该第二感测区域接收到的该第一光信号用于对该手指进行指纹识别。也就是说，利用一次指纹采集过程，就可以实现指纹识别和指纹防伪认证，其中，对于指纹检测区域，可以将其分为两部分使用，一部分为不发光的第一发光区域，对应的第一感测区域采集的光信号用于指纹防伪，另一部分为发光的第二发光区域，对应的第二感测区域采集的光信号用于指纹成像以及指纹匹配。

例如，如图12所示，假设指纹检测区域210为圆形，该指纹检测区域210中包括第一发光区域211，即如图12中的黑色区域b所示；另外，指纹检测区域210中包括第二发光区域212，该第二发光区域212可以为指纹检测区域210中除了第一发光区域211以外的其他区域中的全部或者部分，例如第二发光区域212可以为如图12中的白色的区域a所示，或者也可以为区域a加区域c所示，其中，区域a和区域c可以发出相同或者不同颜色的光，区域b不发光。与第一发光区域211(即区域b)对应的第一感测区域采集的光信号用于进行指纹的防伪；与第二发光区域212(即区域a或者区域a+c)对应的第二感测区域采集的光信号用于进行指纹识别。

应理解，根据上文中的描述，第一发光区域211的面积、位置以及形状等，可以根据实际应用进行任意设置。例如，考虑指纹识别时需要进行指纹成像，即获得足够的大且有效的指纹图像，所以通常会将该第二发光区域的面积设置为大于该第一发光区域的面积。另外，为了保证指纹识别顺利进行，通常会将该第一发光区域设置于该指纹检测区域的边缘位置，但本申请实施例并不限于此。

可选地，作为第二个实施例，该指纹识别装置300中的光路引导结构还用于：将第二返回光信号中的第二光信号引导至该光学传感器，该第二返回光信号为该第一发光区域和该第二发光区域中的发光显示像素均发光并照射手指后返回的光信号；该指纹识别装置300中的光学传感器还用于：接收该第二光信号，该第二光信号用于对该手指进行指纹识别。也就是说，利用至少两次指纹采集过程，实现指纹识别和指纹防伪认证，其中，至少一次指纹采集实现指纹识别，至少一次指纹采集实现指纹防伪认证。

例如，如图13所示，仍然假设指纹检测区域210为圆形区域，指纹识别装置300需要进行两次采集，一次进行指纹识别，一次进行指纹防伪认证，二者的执行的先后顺序可以任意设置。对于进行指纹防伪认证的过程，如图13左图所示，指纹检测区域210中的第一发光区域211不发光，第二发光区域212发光，从而获得第一光信号；其中，由第一感测区域接收到的第一光信号可以用于进行指纹防伪。对于进行指纹识别认证的过程，如图13右图所示，指纹检测区域210发光，即指纹检测区域210中的第一发光区域211和第二发光区域212均发光，从而获得第二光信号，指纹识别装置300根据第二光信号进行指纹识别。

可选地，图13仅为一种示例，其中，图13的右图表示进行指纹识别过程中的可能的打光方式，也就是说，对于右图所示的指纹识别过程的指纹检测区域210的发光方式也可以采用其它方式，例如，可能采用其他图案的发光方式，即图13右图的指纹识别过程也可能采用部分发光方式；或者，也可能利用多个打光方式，对应采集多次指纹图像以实现指纹识别过程。并且，为了提高指纹防伪过程的安全等级，在指纹识别过程中也可以增加指纹防伪认证，即图13右图的指纹识别过程中可以增加指纹防伪认证的过程，这样再利用例如图13左图的防伪过程，可以进行至少两次防伪认证，提高安全等级。例如，可以采用如图12所示的方式进行指纹防伪认证加指纹识别，另外再采用如图13左图所示的方式，再次进行指纹防伪认证，但本申请实施例并不限于此。

另外，根据上文中的描述，左图所示的指纹检测区域210和第一发光区域211的面积、位置以及形状等，也可以根据实际应用进行设置，例如，考虑到第一光信号可以不用于进行指纹识别，即不需要获得指纹成像，所以可以设置第一发光区域211的面积小于指纹识别装置300的视场的面积，但本申请实施例并不限于此。

应理解，上述第一个实施例仅需要采集一次指纹图像，相比于第二个实施例，指纹识别和防伪过程更快捷简单，但是由于需要通过一次采集同时实现指纹识别和指纹防伪，因此要合理设置指纹检测区域210中第一发光区域211和第二发光区域212之间的关系，以保证指纹识别和指纹防伪的准确度和精度；而第二个实施例中，需要进行至少两次指纹采集，以实现指纹识别过程和指纹防伪过程，能够保证两个过程更加准确，并且相互之间没有影响或者影响很小，指纹检测区域210中第一发光区域211的位置和面积等设置更加灵活。

应理解，本申请实施例中以指纹识别装置300采用显示屏120的自发光显示像素作为光源为例，即指纹检测区域210包括的第一发光区域211和第二发光区域212包括的发光显示像素为光源，除此以外，指纹识别装置300还可以采用其他光源，例如采用外置光源作为指纹检测的激励光源。具体地，对于任意光源，该光源发出的用于指纹检测的光信号在显示屏200上形成对应的光斑，该光斑可以对应为本申请实施例中的指纹检测区域210，适用于上述关于指纹检测区域210的相关描述，例如，在指纹检测区域210中第一发光区域211不发光时，表示光斑中的对应位置不发光，为了简洁，在此不再一一列举。

因此，本申请实施例的指纹识别装置以及电子设备，在指纹检测区域设置一部分不发光的区域，真手指在该部分会存在透射光，而2d假指纹没有透射光，所以根据指纹识别装置中与该不发光区域对应的感测区域接收到的光信号的光强，可以识别真手指和2d假指纹，即利用光强的差异可较好防御2d假指纹的攻击，可进一步保证光学指纹识别安全性。

图14示出了根据本申请实施例的指纹防伪的方法400的示意性流程图。应理解，该方法400可以由具有显示屏的电子设备执行，例如，该电子设备可以为上述电子设备10或者20，例如，该电子设备10或者20可以包括处理器或者处理单元；或者电子设备的指纹识别装置300中可以包括处理器或者处理单元，以用于执行该方法400。

如图14所示，该方法400包括：

s410，获取触摸在显示屏的指纹检测区域的手指的第一光信号，该指纹检测区域包括第一发光区域和第二发光区域，该显示屏下方设置有指纹识别装置，该指纹识别装置包括光路引导结构和光学传感器，该第一光信号为第一返回光信号中经过该光路引导结构引导至该光学传感器中的光信号，该第一返回光信号为该第一发光区域中的发光显示像素不发光且该第二发光区域中的发光显示像素发出的光照射手指后返回的光信号，该光学传感器包括对应于该第一发光区域的第一感测区域；

s420，根据该第一感测区域接收到的该第一光信号，对该手指进指纹防伪认证。

可选地，作为一个实施例，该根据该第一感测区域接收到的该第一光信号，对该手指进指纹防伪认证，包括：若该第一感测区域接收到的该第一光信号的光强大于或者等于预设值，确定该手指为真手指；若该第一感测区域接收到的该第一光信号的光强小于该预设值，确定该手指为假手指。

可选地，作为一个实施例，该光学传感器包括对应于该第二发光区域的第二感测区域，该方法400还包括：根据该第二感测区域接收到的该第一光信号，对该手指进行指纹识别。

可选地，作为一个实施例，该方法400还包括：获取该手指的第二光信号，该第二光信号为第二返回光信号中经过该光路引导结构后引导至该光学传感器中的光信号，该第二返回光信号为该第一发光区域和该第二发光区域中的发光显示像素均发光并照射手指后返回的光信号；根据该光学传感器接收到的该第二光信号，对该手指进行指纹识别。

因此，本申请实施例的指纹防伪的方法，应用于包括屏下的指纹识别装置的电子设备，电子设备在指纹检测区域设置一部分不发光的区域，真手指在该部分会存在透射光，而2d假指纹没有透射光，所以根据指纹识别装置中与该不发光区域对应的感测区域接收到的光信号的光强，可以识别真手指和2d假指纹，即利用光强的差异可较好防御2d假指纹的攻击，可进一步保证光学指纹识别安全性。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者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申请的范围。

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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述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，本申请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)执行本申请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-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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。