数据采集方法及电子设备与流程

1.本技术涉及光学传感的技术领域，尤其涉及一种数据采集方法及电子设备。


背景技术：

2.为了追求较好的视觉体验，目前较为主流的终端产品通常会使用有机发光半导体(organic electroluminescence display，oled)屏幕。同时，为了获得尽可能高的屏占比，通常将光学指纹传感器、环境光传感器等光学传感器集成在屏幕下方。
3.这类光学传感器的数据采集结果的质量高低，很大程度上依赖于光线强弱。强度不合适的光线将导致光学传感器采集的数据信噪比低，从而导致该光学传感器存在灵敏度低的问题。
4.例如，光学指纹传感器依赖于oled屏幕发出的光线实现指纹采集。若oled屏幕发出的光线太弱，将导致采集的指纹图像质量较低，很难实现指纹识别，因此，光学指纹传感器在数据采集时要求oled屏幕提供高亮的光学条件。再例如，环境光传感器用于感知环境光亮度。若oled屏幕发出的光线太强，将导致采集的环境光亮度比实际环境光亮度高，因此，环境光传感器在数据采集时要求oled屏幕提供低亮的光学条件。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种数据采集方法及电子设备，可以提高光学传感器采集的数据信噪比，从而提高光学传感器的灵敏度。
6.为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：
7.第一方面，提供了一种数据采集方法。该方法应用于电子设备，电子设备包括显示模组、光学传感器、以及处理器。其中，显示模组通过pwm信号驱动像素进行屏幕扫描。光学传感器的光学传感器设置在显示模组的显示屏的下方，显示模组和光学传感器耦接。该方法包括：光学传感器接收来自处理器的第一指令，第一指令用于指示光学传感器进行数据采集。光学传感器响应于第一指令，在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集。其中，光学传感区域是光学传感器在显示屏上对应的区域；光学传感区域处于预设状态为：光学传感区域的像素被点亮或者未点亮。
8.本实施例中，随着屏幕扫描过程的进行，明暗相间的亮条纹和暗条纹在显示屏上的滚动，光学传感器在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集，即光学传感器仅在其所需的光学条件对应的条纹通过光学传感区域时执行数据采集，可以保证光学传感器采集数据时应该具备的光学条件，从而提高光学传感器采集的数据信噪比，进而提高光学传感器的灵敏度。
9.可选地，当光学传感器用于采集指纹信息时，，光学传感区域处于预设状态为：光学传感区域的像素处被点亮。
10.可选地，当光学传感器用于采集环境光亮度时，光光学传感区域处于预设状态为：光学传感区域的像素处未被点亮。
11.在本技术的一些实施例中，光学传感器响应于所述第一指令，在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集，包括：光学传感器接收所述显示模组发送的同步信号，同步信号用于指示光学传感区域是否处于预设状态。光学传感器在同步信号指示显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集。在光学传感器接收显示模组发送的同步信号之前，所述方法还包括：处理器向显示模组发送第二指令，第二指令用于指示显示模组向光学传感器同步光学传感区域的状态。显示模组接收第二指令，向光学传感器发送同步信号。
12.本实施例中，显示模组直接将同步信号发送给光学传感器进行状态同步，而无需处理器转发，因此，可以减小同步信号的传输时延，有利于缩短数据采集时间，从而可以提高用户体验。
13.在本技术的另一些实施例中，在光学传感器接收来自处理器的第一指令之前，上述方法还包括：处理器从显示模组获取同步信号，同步信号用于指示光学传感区域是否处于预设状态。处理器在光学传感区域处于预设状态时，向光学传感器发送第一指令。
14.本实施例中，鉴于处理器对数据的处理能力较强，因此，将同步信号的解析过程放在处理器而非光学传感器执行，光学传感器仅需要作为执行器执行处理器的命令。当处理器在解析到光学传感区域处于预设状态时发送第一指令，光学传感器在接收到第一指令后随即进行数据采集。可见，处理器指示光学传感器执行数据采集的时机是处理器解析到光学传感区域处于预设状态时，因此，光学传感器采集到的数据自然是在光学传感区域处于预设状态时采集的。
15.在本技术的一些实施例中，在光学传感器在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集之前，上述方法还包括：处理器向显示模组发送第三指令，第三指令用于指示显示模组调整光学传感区域达到预设亮度，并控制显示屏上除光学传感区域之外的其他区域的亮度保持原亮度不变。显示模组接收第三指令，调整pwm信号的占空比使显示屏达到预设亮度，并对其他区域进行gamma调制使其他区域调整为原亮度。
16.本实施例中，通过调整pwm信号的占空比使显示屏达到预设亮度，并对其他区域进行gamma调制使其他区域调整为原亮度，一方面可以使得光学传感区域的像素的亮度达到所需的光学条件，从而采集得到高信噪比的数据；另一方面还控制光学传感区域之外的其他区域保持在原来的亮度，如此，可以避免对整个显示屏的亮度进行调整造成的用户视觉冲击，从而可以提升用户的视觉体验。在本技术的一些实施例中，光学传感区域周期性处于预设状态。上述在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集，包括：光学传感器在光学传感区域至少一次处于预设状态时，进行数据采集。其中，光学传感器在光学传感区域每次处于预设状态时，进行至少一次数据采集。本实施例支持光学传感器在采集数据的过程中进行单次采集，也支持多次数据采集，以提高光学传感器数据采集的可靠性。
17.在本技术的一些实施例中，在光学传感器在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集之前，上述方法还包括：显示模组获取调整后的pwm信号。基于调整后的pwm信号，确定同步信号，同步信号用于表征光学传感区域是否处于预设状态。
18.需要说明的是，通过调节pwm信号的占空比实现亮度调节后，pwm信号自身发生了变化。由于pwm信号直接影响屏幕条纹分布。当pwm信号变化后，光学传感区域处于预设状态的时机也会发生改变。基于此，本实施例中获取并基于调整占空比后的pwm信号确定同步信
号，据此确定的同步信号才能够准确地表征光学传感区域所处的状态。
19.具体地，当光学传感区域处于预设状态是指光学传感区域的像素被点亮时，基于调整后的pwm信号，确定同步信号，包括：
20.基于调整后的pwm信号，确定屏幕是否处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中；其中，第一目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的下边缘的像素第i次开始被点亮时的屏幕扫描状态-；第二目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的上边缘的像素第i次开始未被点亮时的屏幕扫描状态；i为小于或等于n的正整数，n为pwm信号在屏幕扫描周期内周期个数；
21.当屏幕处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域处于预设状态；当屏幕未处于第一目标状态和第二目标状态，且未处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域不处于预设状态。
22.具体地，当光学传感区域处于预设状态是指光学传感区域的像素未被点亮时，基于调整后的pwm信号，确定同步信号，包括：
23.基于调整后的pwm信号，确定屏幕是否处于第三目标状态切换到第二四目标状态的过程中；其中，第三目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的下边缘的像素第j次开始未被点亮时的屏幕扫描状态；第四目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的上边缘的像素第j次开始被点亮时的屏幕扫描状态；j为小于或等于n的正整数，n为pwm信号在屏幕扫描周期内周期个数；
24.当屏幕处于第三目标状态切换到第四目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域处于预设状态；当屏幕未处于第三目标状态和第四目标状态，且未处于第三目标状态切换到第四目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域不处于预设状态。
25.第二方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括显示模组、光学传感器、以及处理器。其中，显示模组通过pwm信号驱动像素进行屏幕扫描。光学传感器的光学传感器设置在显示模组的显示屏的下方，显示模组和光学传感器耦接。光学传感器用于接收来自处理器的第一指令，第一指令用于指示光学传感器进行数据采集。光学传感器还用于在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集。其中，光学传感区域是光学传感器在显示屏上对应的区域；光学传感区域处于预设状态为：光学传感区域的像素被点亮或者未点亮。
26.可选地，当光学传感器用于采集指纹信息时，光学传感区域处于预设状态为：光学传感区域的像素处被点亮。
27.可选地，当光学传感器用于采集环境光亮度时，光学传感区域处于预设状态为：光学传感区域的像素处未被点亮。
28.在本技术的一些实施例中，处理器还用于在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集之前，向显示模组发送第二指令，第二指令用于指示显示模组向光学传感器同步光学传感区域的状态。显示模组还用于接收第二指令，向光学传感器发送同步信号，同步信号用于指示光学传感区域是否处于预设状态。光学传感器还用于接收来自显示模组的同步信号。光学传感器具体用于响应于第一指令，在同步信号指示显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集。
29.在本技术的另一些实施例中，处理器还用于在光学传感器接收来自处理器的第一指令之前，从显示模组获取同步信号，同步信号用于指示光学传感区域是否处于预设状态。还用于在光学传感区域处于预设状态时，向光学传感器发送第一指令。
30.在本技术的一些实施例中，处理器还用于在光学传感器在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集之前，向显示模组发送第三指令，第三指令用于指示显示模组调整光学传感区域达到预设亮度，并控制显示屏上除光学传感区域之外的其他区域的亮度保持原亮度不变。显示模组还用于接收第三指令，调整pwm信号的占空比使显示屏达到预设亮度，并对其他区域进行gamma调制使其他区域调整为原亮度。
31.在本技术的一些实施例中，光学传感区域周期性处于预设状态。光学传感器具体用于在光学传感区域至少一次处于预设状态时，进行数据采集。其中，光学传感器在光学传感区域每次处于预设状态时，进行至少一次数据采集。
32.在本技术的一些实施例中，显示模组还用于：在光学传感器在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集之前，获取调整后的pwm信号。基于调整后的pwm信号，确定同步信号，同步信号用于表征光学传感区域是否处于预设状态。
33.具体地，显示模组用于当光学传感区域处于预设状态为光学传感区域的像素被点亮时，基于调整后的pwm信号，确定屏幕是否处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中；其中，第一目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的下边缘的像素第i次开始被点亮时的屏幕扫描状态；第二目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的上边缘的像素第i次开始未被点亮时的屏幕扫描状态；i为小于或等于n的正整数，n为pwm信号在屏幕扫描周期内周期个数。其中，当屏幕处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域处于预设状态；当屏幕未处于第一目标状态和第二目标状态，且未处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域不处于预设状态。
34.具体地，显示模组用于当光学传感区域处于预设状态为光学传感区域的像素未被点亮时，基于调整后的pwm信号，确定屏幕是否处于第三目标状态切换到第四目标状态的过程中；其中，第三目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的下边缘的像素第j次开始未被点亮时的屏幕扫描状态；第四目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的上边缘的像素第j次开始被点亮时的屏幕扫描状态；j为小于或等于n的正整数，n为pwm信号在屏幕扫描周期内周期个数。其中，当屏幕处于第三目标状态切换到第四目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域处于预设状态；当屏幕未处于第三目标状态和第四目标状态，且未处于第三目标状态切换到第四目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域不处于预设状态。
35.其中，第二方面任一种实施方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同设计方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
附图说明
36.图1为本技术实施例提供的不同时刻下屏幕像素条纹的空间分布图；
37.图2为本技术实施例提供的屏幕像素条纹与光学传感区域之间的位置关系图；
38.图3为本技术实施例提供的屏幕扫描时序图；
39.图4为本技术实施例提供的不同占空比的em信号的时序对照图；
40.图5为利用图3所示的时序图对应的屏幕条纹空间分布变化图；
41.图6为不同占空比的em信号对应的屏幕条纹分布对照图；
42.图7为本技术实施例提供的电子设备的架构图；
43.图8为本技术一些实施例提供的数据采集方法的流程图；
44.图9为本技术实施例提供的一种锁屏界面的界面示意图；
45.图10为本技术实施例提供的一种订单支付界面的界面示意图；
46.图11为本技术实施例提供的一种应用登录界面的界面示意图；
47.图12为本技术另一些实施例提供的数据采集方法的流程图；
48.图13为本技术另一些实施例提供的数据采集方法的流程图；
49.图14为本技术另一些实施例提供的数据采集方法的流程图；
50.图15为本技术另一些实施例提供的数据采集方法的流程图；
51.图16为本技术另一些实施例提供的数据采集方法的流程图；
52.图17为本技术另一些实施例提供的数据采集方法的流程图；
53.图18为本技术实施例提供的屏幕扫描过程中光学指纹传感器的光学传感区域的亮度变化曲线图；
54.图19为本技术实施例提供的不同占空比和频率的em信号下的屏幕条纹分布对照图；
55.图20为本技术另一些实施例提供的数据采集方法的流程图；
56.图21为本技术实施例提供的光学指纹传感器和环境光传感器分别进行多次数据采集的时序图。
具体实施方式
57.在oled屏幕的屏幕扫描过程中，oled屏幕利用pwm调光原理进行屏幕亮度调节的调光方式，将使得oled屏幕的像素出现图1所示的亮条纹(空白区域)和暗条纹(阴影区域)交替的滚动画面。
58.具体来说，请参照图1，图1中的(a)为扫描过程进行至t1时刻时oled屏幕的像素条纹分布状况；图1中的(b)为扫描过程进行至t2时刻时oled屏幕的像素条纹分布状况，t1时刻和t2时刻不同。通过对比图1中的(a)和图1中的(b)可以发现，不同时刻oled屏幕的像素条纹分布是不同的。并且，为了便于对比，图中圆点示意了像素条纹滚动前后的位置对照图。通过观察圆点位置可以发现，随着屏幕扫描过程的进行，oled屏幕上的像素条纹在向下发生滚动。
59.应理解，设置于oled屏幕下方的光学传感器，其在oled屏幕下方的位置是固定不变的。因此，随着oled屏幕上像素条纹的滚动，将使得亮条纹和暗条纹轮番经过光学传感器在oled屏幕上对应的区域(后续简称为光学传感区域)，从而改变光学传感器采集数据时oled屏幕应该具备的光学条件，使得光学传感器采集的数据信噪比低，进而导致光学传感器存在灵敏度过低的问题。
60.例如，对于光学指纹传感器而言，其要求数据采集时oled应具备高亮的光学条件。请参照图2中光学指纹传感器对应的光学传感区域——指纹区域201，若在数据采集时，暗
条纹正处于指纹区域201，将无法提供所需的高亮条件，从而使得采集的指纹图像质量较低，很难实现指纹识别。
61.再例如，对于环境光传感器而言，其要求数据采集时oled应具备低亮的光学条件。请参照图2中环境光传感器对应的光学传感区域——环境光检测区域202，若在数据采集时，亮条纹正处于环境光检测区域202，将无法提供所需的低亮条件，从而导致采集的环境光亮度比实际环境光亮度高。
62.为了解决上述问题，本技术实施例提供一种数据采集方法和电子设备。该数据采集方法中，随着屏幕扫描过程的进行，明暗相间的亮条纹和暗条纹在oled屏幕上的滚动，光学传感器在所需的光学条件对应的条纹通过光学传感区域时执行数据采集，可以保证光学传感器采集数据时应该具备的光学条件，从而提高光学传感器采集的数据信噪比，进而提高光学传感器的灵敏度。具体而言，当光学传感器用于采集指纹信息时，光学传感器在亮条纹通过光学传感区域时进行数据采集；当光学传感器用于采集环境光亮度时，光学传感器在暗条纹通过光学传感区域时进行数据采集。
63.示例性地，光学传感器可以为光学指纹传感器，用于采集指纹信息；光学传感器也可以为环境光传感器，用于采集环境光亮度。示例性地，光学传感器还可以为光学指纹传感器和环境光传感器的集成器件，同时具有指纹信息采集功能和环境光亮度采集功能。为了方便理解，本技术实施例中，均以光学传感器为独立的光学指纹传感器或独立的环境光传感器为例进行说明。
64.为了便于理解本技术实施例提供的数据采集方法和电子设备，在对本技术实施例提供的数据采集方法和电子设备进行详细说明之前，首先结合图3至图6，对屏幕扫描过程和原理、以及屏幕扫描过程和屏幕条纹空间分布变化之间的对应关系进行说明。
65.请参照图3，图3为本技术一些实施例提供的屏幕扫描时序图。该时序图是针对屏幕分辨率为2400*1600rgb的屏幕进行的扫描。需要说明的是，屏幕扫描的过程就是在屏幕上刷新一帧画面的过程。通常所说的屏幕刷新率如120hz，即指1秒钟刷新120帧，即1秒钟对屏幕完成120次屏幕扫描。对于屏幕分辨率为2400*1600rgb的屏幕而言，对屏幕中各像素点进行扫描，直到完成每一个像素点的扫描，视为完成一次屏幕扫描过程。当屏幕扫描完成后，屏幕将呈现一帧画面。为方便说明，本技术实施例将屏幕正在扫描的画面帧称为当前画面帧，将当前画面帧的上一帧称为上一画面帧，将当前画面帧的下一帧称为下一画面帧。
66.请参照图3中的帧同步(vertical synchronization，vsync)信号的时序图。当完成上一画面帧的屏幕扫描后，显示模组的vsync信号将产生一个上升沿，即对应图3中vsync信号的第一个高电平的上升沿，然后进入当前画面帧的屏幕扫描。对于当前画面帧的屏幕扫描，将按照从上往下、从左往右的顺序从第一行像素开始扫描，直到完成第2400行像素的扫描为止，即完成该当前画面帧的扫描。此时，显示模组又将产生一个上升沿，即对应图3中vsync信号的第二个高电平的上升沿，然后进入下一画面帧的扫描。可见，vsync的一个周期为完成一次屏幕扫描过程所需的时间(后续简称为屏幕扫描周期)，同时也为刷新一帧画面所需的刷新时长。基于此，vsync的频率和周期取决于通常所说的屏幕刷新率。
67.针对单行像素的扫描过程，下面以第m行像素(1≤m≤2400，且m为整数)为例进行示例性说明。
68.利用gate信号控制第m行像素开启(可以理解为接通电源，只有接通电源了，后续
才能够利用em信号进行亮度控制)，并将图3所示的亮度控制(em，emission)信号接入第m行像素进行该行像素的驱动，以达到控制第m行像素的亮度的目的，完成第m行像素的扫描。当完成第m行像素的扫描后，显示模组的hsync信号将产生一个上升沿，即对应图1中hsync信号的第m个高电平的上升沿，然后进入第m 1行像素的扫描。可见，hsync的一个周期即为扫描一行所用的扫描时长。由于一帧具有2400行像素，因此，完成一帧的扫描将会产生2400个hsync的周期，即vsync的一个周期将会有2400个hsync的周期，图3中仅展示了部分周期。
69.需要说明的是，上述第m行像素的开启是利用图3中的gate信号实现的。具体而言，图3所示的gate信号的一个周期用于控制一行像素的开启。为实现2400行像素的开启，则一个屏幕扫描周期内将会有2400个gate信号的周期。在从上至下的逐行开启过程中，每完成一行像素的开启后，图3中gate信号将产生一个上升沿，然后进入下一行像素的开启。针对于第m行像素，则使用gate信号的第m个周期进行开启。通常来说，gate信号为低电平有效。当gate信号的第m个周期输入后，第m行像素将在gate信号处于低电平时被开启；当第m行像素开启完成时，显示模组的gate信号将产生第m个上升沿，然后进入第m 1行像素的开启操作。
70.需要说明的是，上述在第m行像素的扫描过程中，em信号接入仅代表将控制第m行像素亮度的em信号输入这个动作，并不包括第m行像素在em信号的控制下进行亮度调节的过程。基于此，在完成第m行像素的扫描后，第m行像素还将在em信号的控制下，实现亮度调节，直到em信号的控制时间结束时该行像素被关闭，然后等待下一画面帧重新扫描。下面同样以第m行像素为例，对em信号控制第m行像素亮度的原理进行具体说明。
71.利用em信号控制第m行像素的亮度的过程本质上采用了脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)调光原理进行亮度调节。具体而言，em信号为pwm形式的信号(为方便理解，后续实施例中均以em信号作为pwm信号进行说明)，当向第m行像素输入em信号时，第m行像素将在em信号处于高电平时被点亮，在em信号处于低电平时被熄灭(未被点亮)，因此，第m行像素在em信号的控制下，将按照em信号的频率(该频率为人眼难以察觉的闪烁频率)进行“亮
→
灭
→
亮
→
灭
→
亮
→
灭”的交替闪烁。并且，通过调节em信号的占空比，可以调节em信号在单个闪烁周期中的高电平宽度(即高电平持续时间)和低电平宽度(低电平持续时间)的占比，从而调整第m行像素的“亮”和“灭”的时间比例，实现从0％到100％的屏幕亮度调节。比如，延长em信号的低电平宽度，即延长“灭”状态下的持续时间，利用人眼存在视觉暂留现象，就能给眼睛一种屏幕好像变暗了的错觉。反之，延长em信号的高电平宽度，即延长“亮”状态下的持续时间，屏幕就会感觉变亮了。需要说明的是，屏幕亮度取决于各行像素的“亮”和“灭”在一个闪烁周期内所占的时长比例(即em信号的占空比)，而并非取决于该em信号的频率，即只要一个闪烁周期内的亮和灭的时间比例不变，屏幕亮度就不变。并且，此处第m行像素的“亮”或“灭”的闪烁过程是人眼无法看见的。人眼日常所看到的熄屏是指第m行像素一直处于灭时的状态，人眼日常所看到的亮屏是指第m行像素在亮灭两个状态之间切换，且亮灭时间的不同将导致人眼所看到的亮屏的亮度不同。
72.图3所示的em信号中高电平宽度和低电平宽度相同，则屏幕亮度为50％。若想提高屏幕亮度，可以将em信号的占空比提高。例如，请参照图4中的(a)，在图3所示的em信号的基础上，将em信号的占空比提高至3:4，在此情况下，em信号中高电平宽度和低电平宽度为3:1，屏幕亮度为75％。若想降低屏幕亮度，可以将em信号的占空比降低。例如，请参照图4中的
(b)，在图3所示的em信号的基础上，将em信号的占空比降低至1:4，则em信号中高电平宽度和低电平宽度为1:3，此时屏幕亮度为25％。
73.需要说明的是，当第m行像素被开启后，第m行像素将在em信号的控制下闪烁2n(n为em信号在屏幕扫描周期的周期个数)次，该闪烁过程的持续时间为vsync的一个周期(即一帧的刷新时长)。然后第m行像素将被关闭，等待下一画面帧扫描时重新被扫描。通常的设计方案中，当前画面帧第m行像素被关闭的时间点也正是下一画面帧重新扫描并开启第m行像素的时间点，因此，通常情况下，只要屏幕处于连续扫描的过程，第m行像素将按照em信号的频率处于持续闪烁的状态，除非屏幕不再扫描和显示画面帧，否则基本不存在不闪烁的关断时间。对于图3所示的em信号而言，其在屏幕扫描周期内的周期个数n＝2。基于此，当第m行像素被开启后，第m行像素将在em信号的控制下闪烁四次，即“灭
→
亮
→
灭
→
亮
→
灭”，该闪烁过程持续一帧的刷新时长。
74.应理解，在其他实施例中，vsync信号、hsync信号、gate信号的高低电平的执行逻辑也可以相反，例如，当一帧扫描完成时，vsync信号可以输出一个下降沿，gate信号在高电平时控制第m行像素开启，本技术实施例对此不作限定。为方便理解，后续实施例均以图3所示的执行逻辑进行叙述。
75.上述内容从时间域说明了当前画面帧的屏幕扫描过程、以及各行像素在扫描过程中的状态。从空间域上看，上述扫描过程将导致当前画面帧的各行像素在屏幕上呈现明暗相间且滚动的条纹，下面结合图5对屏幕条纹的空间分布变化进行示意。
76.请参考图5，图5为利用图3所示的时序图进行屏幕扫描所获得的屏幕条纹空间分布变化图。图5中的(a)至图5中的(p)分别示意了扫描当前画面帧的第1行像素、第300行像素、第500行像素、第600行像素、第601行像素、第900行像素、第1100行像素、第1200行像素、第1201行像素、第1500行像素、第1700行像素、第1800行像素、第1801行像素、第2100行像素、第2300行像素、第2400行像素时的屏幕条纹的分布状况。为方便理解和展示，图5中均以黑点示意了各图的屏幕扫描位置。
77.通过观察图5中的(a)至图5中的(p)可以发现，若将屏幕顶部和底部宽度不足600行像素的两个条纹视为一个条纹，则屏幕中始终保持四个宽度均为600行像素的条纹，这四个条纹由亮条纹(图中未填充区域)和暗条纹(图中填充区域)交替分布。随着扫描过程的进行，这四个条纹在屏幕中的分布位置逐渐往下滚动。每扫描一行像素，这四个条纹整体往下滚动一行，而原本在屏幕底部的最后一行像素的条纹则将滚动到屏幕顶部的第1行像素。
78.需要说明的是，屏幕中亮条纹和暗条纹的个数和宽度与图5中em信号相关联。具体而言，屏幕中亮条纹和暗条纹的个数由图5中em信号在一帧内具有的控制周期一致，且屏幕中亮条纹的宽度由图5中em信号的高电平宽度决定，屏幕中暗条纹的宽度由图5中em信号的低电平宽度决定。由图5可知，em信号在一帧内的控制周期n＝2，因此，亮条纹和暗条纹均为两个，从而总共具有四个条纹。此外，em信号的高电平宽度覆盖hsync信号或gate信号的600个周期，em信号的低电平宽度覆盖hsync信号或gate信号的600个周期，因此，图5中亮条纹的宽度和暗条纹的宽度均为600行像素。
79.应理解，由于屏幕中亮条纹宽度和暗条纹宽度分别由图5中em信号的高电平宽度和低电平宽度决定，因此，在通过调节em信号的占空比调节屏幕亮度时，可以调节em信号的高电平宽度和低电平宽度，从而可以改变图5中亮条纹的宽度和暗条纹的宽度。具体来说，
请参照图6，图6中的(a)为图5所示的em信号对应的屏幕条纹分布图，该em信号的占空比为1:2，屏幕亮度为50％，亮条纹的宽度和暗条纹的宽度相等；图6中的(b)为图6中的(a)所示的em信号对应的屏幕条纹分布图，该em信号的占空比被提高至3:4，屏幕亮度被提高至75％，此时亮条纹的宽度将增加，而暗条纹的宽度将减小，亮条纹宽度为暗条纹宽度的三倍；图6中的(c)为图6中的(b)所示的em信号对应的屏幕条纹分布图，该em信号的占空比被降低至1:4，屏幕亮度被降低至25％，此时亮条纹的宽度将减小，而暗条纹的宽度将增加，亮条纹宽度为暗条纹宽度的三分之一。
80.此外，请继续参阅图5，通过观察图5中的(a)至图5中的(p)还可以发现，在当前画面帧的扫描过程中，随着四个条纹向下逐渐滚动，并陆续通过屏幕中的任一特定区域(如图中虚线示意的圆形区域)，将使得该特定区域两次落入亮条纹和落入暗条纹中，落入亮条纹和暗条纹的次数取决于em信号在一帧内的周期n。
81.以上述特定区域为图5中虚线所示的圆形区域为例，该特定区域占据第1800行像素至第2100行像素。若将图(5)中每一张图展示的屏幕条纹分布情况视为一种屏幕扫描状态，则图5中的(a)至图5中的(h)所示的16种屏幕扫描状态中，图5中的(f)至图5中的(h)展示了屏幕第一次完全落入亮条纹的屏幕扫描状态。其中，图5中的(f)示意的屏幕扫描状态为特定区域的下边缘的像素第一次开始被点亮，即特定区域第一次刚好落入亮条纹时的屏幕扫描状态；图5中的(h)示意的屏幕扫描状态为特定区域的上边缘的像素第一次开始被熄灭，即特定区域第一次开始离开亮条纹时的屏幕扫描状态；图5中的(g)示意的屏幕扫描状态为处于图5中的(f)所示的屏幕扫描状态至图5中的(h)所示的屏幕扫描状态之间的状态。
82.图5中的(n)至图5中的(p)展示了屏幕第二次完全落入亮条纹的屏幕扫描状态。其中，图5中的(n)示意的屏幕扫描状态为特定区域的下边缘的像素第二次开始被点亮，即特定区域第二次刚好落入亮条纹时的屏幕扫描状态，图5中的(p)示意的屏幕扫描状态为特定区域的上边缘的像素第二次开始被熄灭，即特定区域第二次开始离开亮条纹时的屏幕扫描状态；图5中的(o)示意的屏幕扫描状态为处于图5中的(n)至图5中的(p)之间的屏幕扫描状态。
83.若将特定区域第i次刚好落入亮条纹时的屏幕扫描状态视为第一目标状态，特定区域第i次开始离开暗条纹时的屏幕扫描状态视为第二目标状态，那么，可以理解的是，当屏幕处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中(即屏幕扫描状态处于第一目标状态和第二目标状态之间的状态，或者屏幕扫描状态处于第一目标状态或第二目标状态)时，将导致特定区域第i次完全落入亮条纹；当屏幕既不处于第一目标状态和第二目标状态，也不处于由第一目标状态切换到第二目标状态的过程中时，特定区域将不会完全落入亮条纹或完全不落入亮条纹。
84.此外，通过图5还可以发现，屏幕第一次处于第一目标状态时对应的屏幕扫描位置为第900行像素(图中黑点和文字均示出)；屏幕第一次处于第二目标状态时对应的屏幕扫描位置为第1200行像素(图中黑点和文字均示出)；屏幕处于第一目标状态和第二目标状态之间的屏幕扫描状态对应的屏幕扫描位置处于第900行像素和第1200行像素之间，如图5中的(g)所示的屏幕扫描状态对应的屏幕扫描位置处于第1100行像素。屏幕第二次处于第一目标状态时对应的屏幕扫描位置为第2100行像素(图中黑点和文字均示出)；屏幕第二次处于第二目标状态时对应的屏幕扫描位置为第2400行像素(图中黑点和文字均示出)；屏幕处
于第一目标状态和第二目标状态之间的屏幕扫描状态对应的屏幕扫描位置处于第1200行像素和第2400行像素之间，如图5中的(o)所示的屏幕扫描状态对应的屏幕扫描位置处于第2300行像素。
85.需要说明的是，在当前画面帧的屏幕扫描过程中，屏幕第i次处于第一目标状态时的屏幕扫描位置和特定区域具有如下关系：
86.m2 (n/n)*i-n＝x1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
关系式一
87.其中，x1为屏幕第i次处于第一目标状态时对应的屏幕扫描位置；m2为特定区域的下边缘的像素所在的像素行数；n为屏幕像素的总行数；n为em信号在屏幕扫描周期内的周期个数；i为小于或等于n的正整数。
88.屏幕第i次处于第二目标状态时对应的屏幕扫描位置和特定区域具有如下关系：
89.(n/n)*i (n/n)*p m1-n＝x2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
关系式二
90.其中，x2为屏幕第i次处于第一目标状态时对应的屏幕扫描位置；m1为特定区域的上边缘的像素所在的像素行数；n为屏幕像素的总行数；n为em信号在屏幕扫描周期内的周期个数；i为小于或等于n的正整数；p为em信号的占空比。本实施例中，本示例中n＝2400，n＝2，p＝50％，因此，上述关系式一可简化为：m2 1200*i-2400＝x1；上述关系式二可简化为：1200*i-1800 m1＝x2。
91.同理，图5中的(a)至图5中的(h)所示的16种屏幕扫描状态中，图5中的(b)至图5中的(d)展示了屏幕第一次完全落入暗条纹的屏幕扫描状态。其中，图5中的(b)示意的屏幕扫描状态为特定区域的下边缘的像素第一次开始被熄灭(未被点亮)，即特定区域第一次刚好落入暗条纹时的屏幕扫描状态；图5中的(d)示意的屏幕扫描状态为特定区域的上边缘的像素第一次开始被点亮，即特定区域第一次开始离开暗条纹时的屏幕扫描状态，图5中的(c)示意的屏幕扫描状态为处于图5中的(b)至图5中的(d)之间的屏幕扫描状态。
92.图5中的(j)至图5中的(l)展示了屏幕第二次完全落入暗条纹的屏幕扫描状态。其中，图5中的(j)示意的屏幕扫描状态为特定区域的下边缘的像素第二次开始被熄灭，即特定区域第二次刚好落入暗条纹时的屏幕扫描状态，图5中的(l)示意的屏幕扫描状态为特定区域的上边缘的像素第二次开始被点亮，即特定区域第二次开始离开暗条纹时的屏幕扫描状态；图5中的(k)示意的屏幕扫描状态为处于图5中的(j)至图5中的(l)之间的屏幕扫描状态。
93.若将特定区域第i次刚好落入暗条纹时的屏幕扫描状态视为第三目标状态，特定区域第i次开始离开暗条纹时的屏幕扫描状态视为第四目标状态，那么，可以理解的是，当屏幕由第三目标状态切换到第三目标状态的过程中(当屏幕扫描状态处于第三目标状态和第三目标状态之间的状态，或者屏幕扫描状态处于第三目标状态或第三目标状态)时，将导致特定区域第i次完全落入亮条纹；当屏幕既不处于第三目标状态和第四目标状态，也不处于由第三目标状态切换到第四目标状态的过程中时，特定区域将不会完全落入暗条纹或完全不落入暗条纹。
94.此外，通过图5还可以发现，屏幕第一次处于第三目标状态时对应的屏幕扫描位置为第300行像素(图中黑点和文字均示出)；屏幕第一次处于第四目标状态时对应的屏幕扫描位置为第600行像素(图中黑点和文字均示出)；屏幕处于第三目标状态和第四目标状态之间的屏幕扫描状态对应的屏幕扫描位置处于第300行像素和第600行像素之间，如图5中
的(c)所示的屏幕扫描状态时对应的屏幕扫描位置处于第500行像素。屏幕第二次处于第三目标状态时对应的屏幕扫描位置为第1500行像素(图中黑点和文字均示出)；屏幕第二次处于第四目标状态时对应的屏幕扫描位置为第1800行像素(图中黑点和文字均示出)；屏幕处于第三目标状态和第四目标状态之间的屏幕扫描状态时对应的屏幕扫描位置处于第1500行像素和第1800行像素之间，如图5中的(o)所示的屏幕扫描状态对应的屏幕扫描位置处于第2300行像素。
95.需要说明的是，在当前画面帧的屏幕扫描过程中，屏幕第i次处于第三目标状态时对应的屏幕扫描位置和特定区域具有如下关系：
96.m2 (n/n)*(j-1) (n/n)*p-n＝x3
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
关系式三
97.其中，x3为屏幕第i次处于第三目标状态时对应的屏幕扫描位置；m2为特定区域的下边缘的像素所在的像素行数；n为屏幕像素的总行数；p为em信号的占空比；n为em信号在屏幕扫描周期内的周期个数；j为小于或等于n的正整数。
98.屏幕第i次处于第四目标状态时对应的屏幕扫描位置和特定区域具有如下关系：
99.(n/n)*j m1-n＝x4
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
关系式四
100.其中，x4为屏幕第i次处于第四目标状态时对应的屏幕扫描位置；m1为特定区域的上边缘的像素所在的像素行数；n为屏幕像素的总行数；n为em信号在屏幕扫描周期内的周期个数；j为小于或等于n的正整数；p为em信号的占空比。本实施例中，本示例中n＝2400，n＝2，p＝50％，因此，上述关系式三可简化为：m2 1200*i-2400＝x1；上述关系式四可简化为：1200*i-1800 m1＝x2。
101.可以理解，由于特定区域在屏幕上的位置是固定不变的，自然m2和m1的位置也是固定的。此外，当em信号确定后，p和n自然就确定了。基于此，根据em信号确定出p和n后，自然可以根据上述关系式一至关系式四分别确定出屏幕第i次分别处于第一目标状态至第四目标状态时各自对应的屏幕扫描位置。也就是说，当em信号确定后，屏幕第i次分别处于第一目标状态至第四目标状态时各自对应的屏幕扫描位置的位置也就确定了。
102.下面以图5来验证上述关系式的正确性。图5中的特定区域占据第1800行像素至第2100行像素之间的区域，因此，特定区域的上边缘的像素所在的行数m1为第1800行像素，特定区域的下边缘的像素所在的行数m2为第2100行像素。当图5中特定区域第1次落入亮条纹(即i＝1)时，屏幕第一次处于第一目标状态时对应的屏幕扫描位置x1为第900行像素，屏幕第一次处于第二目标状态时对应的屏幕扫描位置x2为第1200行像素，通过将各因素代入上述关系式一和关系式二，可得上述关系式一和关系式二成立。图5中特定区域第1次落入暗条纹(即j＝1)时，屏幕第一次处于第三目标状态时对应的屏幕扫描位置x3为第300行像素，屏幕第一次处于第四目标状态时对应的屏幕扫描位置x4为第600行像素，通过将各因素代入上述关系式一和关系式二，可得上述关系式三和关系式四成立。
103.需要说明的是，图5中em信号在屏幕扫描周期内具有两个周期，因此，上述特定区域两次落入亮条纹和暗条纹。在其他实施例中，em信号在屏幕扫描周期内还可以具有更多个周期，如此，能够使特定区域落入亮条纹和暗条纹的次数也将更多，原理和上述类似，可以参照实施，此处不再赘述。
104.下面结合图7至图21对本技术实施例提供的数据采集方法和电子设备进行详细说明。
105.请参照图7，图7为本技术一些实施例提供的电子设备的架构图。如图7中的(a)和图7中的(b)所示，该电子设备包括显示模组、光学传感器以及处理器。其中，显示模组通常包括显示屏以及用于驱动显示屏进行显示的显示驱动电路(display driver integrated circuit，ddic)。在一些实施例中，触控面板也视为显示模组的部件。上述光学传感器可以为光学指纹传感器，还可以为环境光传感器。
106.光学传感器设置在显示模组的显示屏的下方，光学传感器和显示模组分别和处理器电连接，显示模组和光学传感器耦接。应理解，“耦接”用于显示模组和光学传感器之间的互连关系，可以包括图7中的(a)所示的直接相连或图7中的(b)所示的通过处理器间接相连，本技术实施例对此不作具体限定。需要说明的是，图7中的(a)所示的电子设备可以用于执行图8至图21中除图13之外的任一实施例提供的数据采集方法，图7中的(b)所示的电子设备可以用于执行图8至图21中任一实施例提供的数据采集方法。
107.示例性地，上述电子设备可以为便携式计算机(如手机)、平板电脑、笔记本电脑、个人计算机(personal computer，pc)、可穿戴电子设备(如智能手表)、增强现实(augmented reality，ar)\虚拟现实(virtual reality，vr)设备、车载电脑等，以下实施例对该电子设备的具体形式不做特殊限制。
108.下面结合图8至图21对本技术提供的数据采集方法进行示例性说明。
109.示例性地，图8为本技术一些实施例提供的数据采集方法的流程图。如图8所示，该数据采集方法可以包括s801至s802：
110.s801，处理器向光学传感器发送第一指令，光学传感器接收来自于处理器的第一指令。
111.其中，上述第一指令用于指示光学传感器进行数据采集。上述处理器可以为应用处理器ap。上述光学传感器可以为光学指纹传感器或环境光传感器。应理解，当光学传感器可以为光学指纹传感器时，此处采集的数据是指用户的指纹信息；当光学传感器可以为环境光传感器时，此处采集的数据是指环境光亮度信息。
112.具体实施过程中，当光学传感器为光学指纹传感器时，电子设备可能在如下场景中被触发执行s801：
113.电子设备可以通过显示屏输出具有指纹区域的第一界面。当用户在指纹区域输入指纹信息进行用户身份验证时，电子设备可以通过触控面板将检测到的触摸操作上报给处理器，处理器在根据接收到触摸传感器上报的触摸操作确定该触摸操作为指纹输入事件后，将触发执行上述s801，以采集用户的指纹信息。
114.示例性的，上述第一界面可以为电子设备100的锁屏界面。例如，第一界面可以为图9所示的锁屏界面101，锁屏界面101中包括指纹区域102。
115.或者，第一界面可以为电子设备100的订单支付界面。例如，第一界面可以为图10中的(b)所示的淘宝的订单支付界面113。电子设备100响应于用户对图10中的(a)所示的淘宝的订单支付界面111中“立即支付”按钮112的点击操作(如单击操作)，显示图10中的(b)所示的订单支付界面113。订单支付界面113中包括指纹区域114。指纹区域114用于输入指纹信息。订单支付界面113中还可以包括用于提示用户在指纹区域114输入指纹的提示信息，如“请在指纹区域输入指纹，以完成付款！”。
116.或者，第一界面可以为电子设备100的应用登录界面(即应用解锁界面)。例如，第
一界面可以为图11所示的支付宝解锁界面121。支付宝解锁界面121中包括指纹区域122。指纹区域122用于输入指纹信息。支付宝解锁界面121中还可以包括用于提示用户在指纹区域122输入指纹的提示信息，如“请在指纹区域输入指纹，以解锁支付宝应用！”。
117.其中，本实施例中第一界面包括但不限于上述锁屏界面、订单支付界面和应用登录界面。本实施例中的第一界面可以是任意一个可以用于接收用户输入的指纹信息以进行用户身份认证的界面，例如界面可以为图形用户界面。
118.具体实施过程中，当光学传感器为环境光传感器时，电子设备可以在用户启动屏幕亮度自动调节功能、和/或防误触功能时周期性触发执行s801；也可以在用户启动拍照白平衡自动调节功能，并在拍照的过程中周期性触发执行s801。
119.s802，光学传感器响应于第一指令，在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集。
120.其中，光学传感区域是光学传感器在显示屏上对应的区域。
121.在一些实施例中，当光学传感器为光学指纹传感器时，光学指纹传感器的光学传感区域即为图3所示的指纹区域201，如图9所示的第一界面101中的指纹区域102，再如图10所示的订单支付界面113中的指纹区域114，又如图11所示的支付宝解锁界面121中的指纹区域122。在此情况下，上述光学传感区域处于预设状态是指：光学传感区域的像素被点亮，即光学传感区域显示亮条纹。
122.在另一些实施例中，当光学传感器为环境光传感器时，环境光传感器的光学传感区域即为图3所示的环境光检测区域202。在此情况下，上述光学传感区域处于预设状态是指：光学传感区域的像素未被点亮(被熄灭)，即光学传感区域显示暗条纹。
123.本实施例中，随着屏幕扫描过程的进行，明暗相间的亮条纹和暗条纹在显示屏上的滚动，光学传感器在显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集，即光学传感器仅在其所需的光学条件对应的条纹通过光学传感区域时执行数据采集，可以保证光学传感器采集数据时应该具备的光学条件，从而提高光学传感器采集的数据信噪比，进而提高光学传感器的灵敏度。
124.为了使得光学传感器在光学传感区域处于预设状态时进行数据采集，本技术实施例提供了图12和图13两种实施例。
125.请参照图12，在s802之前，本技术实施例的方法还可以包括s1201和s1202：
126.s1201，处理器从显示模组获得同步信号。
127.其中，同步信号用于指示光学传感区域是否处于预设状态，即光学传感区域的像素是否被点亮。可见，为了能够从显示模组获得该同步信号，显示模组具备判断光学传感区域是否处于预设状态并生成用于指示光学传感区域是否处于预设状态的同步信号的能力，后续图15至图17所示的实施例将详细介绍显示模组判断光学传感区域是否处于预设状态并生成同步信号的过程，此处不再赘述。
128.具体实施过程中，当显示模组确定光学传感区域处于预设状态时，可以将第一数据信息，如“1”作为指示光学传感区域处于预设状态的同步信号；当显示模组确定光学传感区域不处于预设状态时，可以将第二数据信息，如“0”作为指示光学传感区域不处于预设状态的同步信号。应理解，第一数据信息和第二数据信息不同，如此才能够根据同步信号区分出光学传感区域的状态。
129.需要说明的是，处理器从显示模组获得同步信号的方式包括但不限于显示模组响应于处理器的请求指令由显示模组向处理器发送而获得，或者由处理器直接从显示模组中抓取。此外，由于光学传感区域的状态是实时变化的，处理器获得的同步信号所指示的显示屏的光学传感区域不一定处于预设状态。因此为了保证光学传感器显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集，在光学传感器反馈数据采集成功之前，处理器可以从显示模组处实时获得同步信号，直到数据采集成功。处理器获得同步信号后，可以对该同步信号进行解析，以确定光学传感区域是否处于预设状态。具体地，当解析到同步信号为第一数据信息时，确定光学传感区域处于预设状态；当处理器解析到同步信号为第二数据信息时，确定光学传感区域不处于预设状态，继续执行s1201以获取同步信号进行解析，直到解析到同步信号为第一数据信息时，确定光学传感区域处于预设状态，然后通过如下s1202替代图8中的s801执行。
130.s1202，处理器在光学传感区域处于预设状态时，向光学传感器发送第一指令。
131.应理解，虽然s1202替代图8中的s801执行，但s1202不再为s801的触发方式，而是由处理器解析到同步信号表征光学传感区域处于预设状态时进行触发。本实施例中，s1201的触发方式可以参照图8中s801的触发方式，此处不再赘述。
132.本实施例中，鉴于处理器对数据的处理能力较强，因此，将同步信号的解析过程放在处理器而非光学传感器执行，光学传感器仅需要作为执行器执行处理器的命令。当处理器在解析到光学传感区域处于预设状态时发送第一指令，光学传感器在接收到第一指令后随即进行数据采集。可见，处理器指示光学传感器执行数据采集的时机是处理器解析到光学传感区域处于预设状态时，因此，光学传感器采集到的数据自然是在光学传感区域处于预设状态时采集的。
133.应理解，在其他实施例中，当处理器的负荷过重，而光学传感器也具备相应的处理和解析能力时，也可以将同步信号的解析过程放在光学传感器执行。在此情况下，在执行s1201后，处理器还向光学传感器转发同步信号。s1202所执行的内容则替换为处理器直接向光学传感器发送第一指令。需要说明的是，s1201和s1202可以同时发生，s1201也可以发生在s1202之前或之后，本技术实施例对此不作具体限定。此外，光学传感器在接收到第一指令后，光学传感器将响应于第一指令，接收处理器发送的同步信号进行解析，并在同步信号指示光学传感区域处于预设状态时进行数据采集。可见，该实施例中，处理器仅起着转发同步信号而不解析的作用。
134.需要说明的是，图7中的(a)和图7中的(b)中，显示模组均和处理器连接，因此，两者均支持显示模组将同步信号发送给处理器进行解析。基于此，图12所示的实施例可以应用在图7中的(a)和图7中的(b)任一电子设备的架构中。此外，目前大多数的电子设备的显示模组和光学传感器之间为图7中的(a)所示的无直接连接关系，无法支持将同步信号直接发送给光学传感器，因此，图12所示的实施例更兼容电子设备目前已有的硬件条件，具体应用中，无需为了实施该数据采集方法而改变硬件，仅需在软件层面即可实现，实现成本更低。
135.请参照图13，在s802之前，本技术实施例的方法还可以包括s1301和s1302：
136.s1301，处理器向显示模组发送第二指令，显示模组接收第二指令。
137.其中，第二指令用于指示显示模组向光学传感器同步光学传感区域的状态。需要
说明的是，s1301的触发方式和s801的触发方式可以相同，可以参照实施，此处不再赘述。当s1301的触发方式和s801的触发方式相同时，s1301可以和s801同时触发，s1301也可以在s801后被触发，s1301也可以在s801后被触发。当然，s1301和s801也可以彼此触发。
138.s1302，显示模组向光学传感器发送同步信号。
139.需要说明的是，同步信号的具体定义及实施可以参见图12中的相关内容，此处不再赘述。此外，由于光学传感区域的状态是实时变化的，显示模组发送的同步信号所指示的显示屏的光学传感区域不一定处于预设状态。因此为了保证光学传感器显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集，在光学传感器反馈数据采集成功之前，显示模组将向光学传感器持续发送同步信号，以指示光学传感区域的实时状态。
140.s802具体包括：
141.s1303，光学传感器接收来自于显示模组发送的同步信号。
142.光学传感器在接收到同步信号之后，可以对该同步信号进行解析，以确定光学传感区域是否处于预设状态。具体地，当解析到同步信号为第一数据信息时，确定光学传感区域处于预设状态。当解析到同步信号为第二数据信息时，确定光学传感区域不处于预设状态，在此情况下，由于显示模组在持续地发送同步信号，因此可以继续接收同步信号进行解析，直到解析到同步信号为第一数据信息时，确定光学传感区域处于预设状态，然后执行s1304。
143.s1304，光学传感器在同步信号指示显示屏的光学传感区域处于预设状态时进行数据采集。
144.需要说明的是，虽然图13示意了s801和s1301同时执行的情况，应理解，在其他实施例中，s1301也可以发生于s801之前，或者s1301也可以发生于s801之后，本技术实施例对此不作具体限定。
145.本实施例中，显示模组直接将同步信号发送给光学传感器进行状态同步，而无需处理器转发，因此，可以减小同步信号的传输时延，有利于缩短数据采集时间，从而可以提高用户体验。应理解，本实施例中，为了支持显示模组将同步信号直接发送给光学传感器，电子设备的显示模组需要和光学传感器直接连接，因此，图13所示的方案适用于图7中的(b)所示的电子设备。
146.需要说明的是，为了向光学传感器或处理器同步光学传感区域的状态，在处理器从显示模组获得同步信号之前，或者在显示模组向光学传感器发送同步信号之前，显示模组首先需要判断光学传感区域是否处于预设状态并生成同步信号，下面图14至图16在图12的基础上进行示例性说明，图13可以适应性参照实施，本技术实施例不再详述。
147.如图14所示，在s1201之前，本技术实施例的方法还可以包括s1401和s1402：
148.s1401，显示模组获取em信号。
149.其中，em信号的具体定义可以参照图3中的相关内容，此处不再赘述。
150.s1402，基于em信号，确定同步信号。
151.具体实施过程中，由显示模组的ddic执行获取em信号，并基于em信号确定同步信号的动作。
152.根据前述内容可知，当光学传感器不同时，其光学传感区域对应的预设状态也有所不同，自然上述同步信号也有所不同，s1402也会有所不同，下面分情况进行讨论。
153.在一些实施例中，以上述光学传感器为光学指纹传感器为例，对s1402进行说明。应理解，当光学传感器为光学指纹传感器时，光学传感区域处于预设状态是指，光学传感区域的像素被点亮，即光学传感区域落入亮条纹。通过图3所示的内容可知，当屏幕处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中时，将导致特定区域第i次完全落入亮条纹。本实施例中的光学传感区域可以理解为图3中的特定区域的一种具体实现。基于此，为了确定光学传感区域是否落入亮条纹(即是否处于预设状态)，可以判断屏幕是否处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中以此确定光学传感区域是否落入亮条纹。基于此，本技术实施例在图14的基础上还提供图15所示的数据采集方法。
154.如图15所示，图14中的s1402可以包括s1501-s1502：
155.s1501，基于em信号，确定屏幕是否处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中。
156.其中，第一目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的下边缘的像素第i次开始被点亮时的屏幕扫描状态。第二目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的上边缘的像素第i次开始未被点亮时的屏幕扫描状态；i为小于或等于n的正整数，n为em信号在屏幕扫描周期内周期个数。
157.根据图3所示的相关内容可知，屏幕第i次处于第一目标状态时的屏幕扫描位置、以及屏幕第i次处于第二目标状态时的屏幕扫描位置分别和特定区域具有如关系一和关系式二的关系。并且，屏幕处于第三目标状态和第四目标状态之间的屏幕扫描状态时对应的屏幕扫描位置处于第一目标状态时的屏幕扫描位置和第二目标状态时的屏幕扫描位置之间。
158.基于此，为判断屏幕是否处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中，可以先判断屏幕的当前扫描位置(确定屏幕的当前扫描位置这个动作发生时的屏幕扫描位置)是否处于第一目标状态对应的屏幕扫描位置、或处于第二目标状态对应的屏幕扫描位置、或处于第一目标状态对应的屏幕扫描位置至第二目标状态对应的屏幕扫描位置之间的位置，然后根据判断结果确定屏幕是否处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中。
159.具体实施过程中，首先，显示模组在获取到em信号后，可以基于em信号确定出em信号的占空比、以及em信号在屏幕扫描周期内的周期个数，然后基于关系式一和关系式二确定出第一目标状态对应的屏幕扫描位置和第二目标状态对应的屏幕扫描位置。需要说明的是，电子设备的显示屏的尺寸是固定的，因此屏幕像素的总行数是固定的。此外，光学传感器的位置是固定的，因此光学传感区域的位置也是固定的，光学传感区域的下边缘的像素所在的像素行数、以及光学传感区域的上边缘的像素所在的像素行数也是固定的。基于此，可以事先将光学传感区域的下边缘的像素所在的像素行数、光学传感区域的上边缘的像素所在的像素行数、以及屏幕像素的总行数放入存储器，以供显示模组基于关系式一和关系式二确定第一目标状态对应的屏幕扫描位置和第二目标状态对应的屏幕扫描位置时调用。
160.其次，显示模组可以通过计时器对从屏幕开始扫描的时间点到当前时间点(确定屏幕的当前扫描位置这个动作的发生时间点)结束这个期间的屏幕扫描行数进行计数，以此获得屏幕的当前扫描位置。具体地，vsync信号在屏幕开始扫描时会产生一个脉冲，并且hsync信号在屏幕每扫描完一行像素时将产生一个脉冲，因此，显示模组可以在vsync信号产生脉冲的时间点开始至当前时间点结束的期间，通过对hsync信号的脉冲个数进行计数，
以获得屏幕扫描行数。
161.此外，由于屏幕扫描一行的时长是可以推算出来的，例如，根据hsync信号或gate信号的一个周期得到，或者根据一帧的刷新时长与屏幕像素的总行数之商得到，因此，显示模组也可以通过定时器对屏幕扫描时长(从屏幕开始扫描的时间点开始到当前时间点结束这个期间的时长)进行计时，通过计算屏幕扫描时长与屏幕扫描一行的时长之商，可以获得屏幕的扫描行数，从而获得屏幕的当前扫描位置。应理解，在其他实施例中，也可以先确定屏幕的当前扫描位置，然后确定第一目标状态对应的屏幕扫描位置和第二目标状态对应的屏幕扫描位置，本技术实施例对此不作具体限定。
162.之后，显示模组可以判断屏幕的当前扫描位置是否为第一目标状态对应的屏幕扫描位置、或者第二目标状态对应的屏幕扫描位置、或者第一目标状态对应的屏幕扫描位置至第二目标状态对应的屏幕扫描位置之间的位置；若是，则表示屏幕处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中；若否，则表示屏幕既不处于第三目标状态和第四目标状态，也不处于由第三目标状态切换到第四目标状态的过程中。
163.s1502，当屏幕处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域处于预设状态；当屏幕未处于第一目标状态和第二目标状态，且未处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域不处于预设状态。
164.具体地，当屏幕处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中时，表示光学传感区域处于预设状态，此时显示模组生成用于表征光学传感区域处于预设状态的同步信号，如上述第一数据信息；当屏幕未处于第一目标状态和第二目标状态，且未处于第一目标状态切换到第二目标状态的过程中时，表示光学传感区域不处于预设状态，此时显示模组生成用于表征光学传感区域不处于预设状态的同步信号，如上述第二数据信息。
165.在另一些实施例中，以上述光学传感器为环境光传感器为例，对s1402进行说明。应理解，当光学传感器为环境光传感器时，光学传感区域处于预设状态是指，光学传感区域的像素未被点亮(被熄灭)，即光学传感区域落入暗条纹。通过图3所示的内容可知，当屏幕处于第三目标状态切换到第四目标状态的过程中时，将导致特定区域第j次完全落入暗条纹。本实施例中的光学传感区域可以理解为图3中的特定区域的一种具体实现。基于此，为了确定光学传感区域是否落入暗条纹(即是否处于预设状态)，可以先确定第三目标状态对应的屏幕扫描位置和第四目标状态对应的屏幕扫描位置，然后判断屏幕是否扫描到第三目标状态对应的屏幕扫描位置至第四目标状态对应的屏幕扫描位置之间，以此确定光学传感区域是否落入暗条纹。基于此，如图16所示，图14中的s1402可以包括s1601-s1602：
166.s1601，基于em信号，确定屏幕是否处于第三目标状态切换到第四目标状态的过程中。
167.其中，第三目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的下边缘的像素第j次开始未被点亮时的屏幕扫描状态。第四目标状态为：在显示屏的屏幕扫描过程中，光学传感区域的上边缘的像素第j次开始被点亮时的屏幕扫描状态。j为小于或等于n的正整数，n为em信号在屏幕扫描周期内周期个数。
168.s1602，当屏幕处于第三目标状态切换到第四目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域处于预设状态；当屏幕未处于第三目标状态和第四目标状态，且未处于
第三目标状态切换到第四目标状态的过程中时，同步信号用于表征光学传感区域不处于预设状态。
169.图16所示的实施例的具体实施和图15类似，可以适应性参照图15的相关实施，此处不再赘述。
170.需要说明的是，光学传感器进行数据采集时，对其光学传感区域的像素的亮度具有要求。只有当光学传感区域的像素的亮度达到要求时，光学传感器才能够采集得到高信噪比的数据。以光学指纹传感器为例，其希望光学传感区域的像素的亮度尽量在600nit以上。以环境光传感器为例，其希望光学传感区域的像素的亮度越低越好(例如2nit)，最好是直接处于未点亮的状态。然而屏幕正常显示过程中，其亮度通常高于2nit并低于600nit。
171.基于此，为了获得高信噪比的数据，本技术实施例在还提供图17所示的数据采集方法，该实施例在光学传感器进行数据采集时，通过将光学传感区域调至其所需的亮度，以此提高采集数据的信噪比。
172.如图17所示，在s802之前，本技术实施例的方法还可以包括s1701和s1702：
173.s1701，处理器向显示模组发送第三指令，显示模组接收来自于处理器的第三指令。
174.其中，第三指令用于指示显示模组调整光学传感区域达到预设亮度，并控制显示屏上除光学传感区域之外的其他区域的亮度保持原亮度不变。预设亮度可以根据对信噪比需求进行设定，具体来说，对于光学指纹传感器而言，对信噪比需求越高，则预设亮度越高；对于环境光传感器而言，对信噪比需求越高，则预设亮度越低。
175.需要说明的是，s1701的触发方式可以参照s1301的触发方式实施，此处不再赘述。
176.s1702，显示模组调整em信号的占空比使显示屏达到预设亮度，并对其他区域进行gamma调制使其他区域调整为原亮度。
177.根据图3的内容可知，通过调节em信号的占空比，可以调节屏幕亮度。基于此，本实施例中，通过em信号的占空比使显示屏达到预设亮度。由于光学传感区域属于显示屏的部分区域，因此光学传感区域的亮度也将达到预设亮度。然而，在电子设备的正常使用过程中，为了实现光学传感器的数据采集，便对整个显示屏的亮度进行调整，将造成用户视觉上的较大冲击，极大降低用户的视觉体验。基于此，本实施例中还对显示屏上除光学传感区域之外的其他区域进行gamma调制，使其他区域维持在原亮度不变，从而在缩小数据采集过程中屏幕发生亮度变化的区域，从而减小用户视觉冲击，提高用户的视觉体验。
178.应理解，虽然图17示意了s801和s1701同时执行的情况，应理解，在其他实施例中，s1701也可以发生于s801之前，或者s1701也可以发生于s801之后，本技术实施例对此不作具体限定。此外，图17是在图8的基础上进行的示例性说明。其他实施例也可以适应性参照实施，此处不再详述。应理解，em信号的占空比被调整后，em信号自身发生了变化。通过图3所示的内容可知，em信号直接影响屏幕条纹分布。当em信号变化后，光学传感区域处于预设状态的时机也会发生改变。基于此，图14至图16所示的实施例中，应该获取并基于调整占空比后的em信号确定同步信号。
179.此外，需要说明的是，光学传感器进行数据采集时，不仅对其光学传感区域的像素的亮度具有要求，还希望该亮度尽可能稳定不变，如此才能够采集得到高信噪比的数据。然而，oled屏幕的pwm调光原理，导致亮条纹和暗条纹依次通过光学传感区域，从而造成光学
传感区域的亮度极其不稳定。
180.请参照图18，图18示意了屏幕扫描过程中光学指纹传感器的光学传感区域的亮度变化曲线图。该图中y1为亮条纹通过光学传感区域时的亮度，y2为暗条纹通过光学传感区域时的亮度。通过图18可见，暗条纹通过光学传感区域时将造成光学传感区域的亮度下降，从而导致光学传感区域的亮度在屏幕扫描过程中极其不稳定，存在波动。行业中通常以跌落比来衡量该波动大小，其中，跌落比＝1-(y1-y2)/y1＝y2/y1。应理解，在指纹采集过程中，为了采集得到高信噪比的数据，应尽量提升该跌落比，即提升暗条纹通过光学传感区域时光学传感区域的亮度，以此来提高指纹解锁性能。
181.为了降低指纹采集过程中光学传感区域亮度的跌落比，相关技术中，当屏幕正常显示时，采用pwm模式进行调光；当触发指纹解锁时，则会强制屏幕从正常显示时的高频率、低占空比的pwm模式，切换到低频率、高占空比的pwm模式，甚至切换到dc模式。需要说明的是，低占空比和高占空比、以及高频率和低频率仅是相对概念，不应该理解为对占空比以及频率的特殊限制。
182.首先对屏幕从正常显示时的高频率、低占空比的pwm模式，切换到低频率、高占空比的pwm模式进行说明。高频率、低占空比的pwm模式是指屏幕扫描过程中采用高频率、低占空比的em信号进行屏幕扫描。低频率、高占空比的pwm模式是指屏幕扫描过程中采用低频率、高占空比的em信号进行屏幕扫描。
183.根据图3的内容可知，em信号的占空比直接影响亮条纹和暗条纹的宽度，em信号的占空比越高，亮条纹的宽度越宽，暗条纹的宽度越窄。em信号的频率直接影响亮条纹和暗条纹的个数，em信号的频率越高，em信号在屏幕扫描周期内的周期个数越多，暗条纹的个数也越多。因此，当屏幕由高频率、低占空比的pwm模式切换到低频率、高占空比的pwm模式后，屏幕上的暗条纹的宽度和个数均将变小。
184.示例性地，如图19所示，图19中的(a)对应的em信号的占空比为1:2，em信号在屏幕扫描周期内的周期个数为2个；图19中的(b)对应的em信号的占空比为1:8，em信号在屏幕扫描周期内的周期个数为1个，即频率为图19中的(a)中的一半。通过对比图19中的(a)和图19中的(b)可知，当模式切换后，暗条纹个数由图19中的(a)中的2个变为图19中的(b)中的1个，图19中的(b)中暗条纹的宽度为图19中的(a)中暗条纹的宽度的一半。
185.应理解，当暗条纹的宽度变窄、个数变少时，将会有更少的暗条纹经过光学传感区域，并且，暗条纹经过光学传感区域的时间将更短，因此光学传感区域的亮度y2将提高，因此，上述跌落比得以提高。虽然该种方式通过降低暗条纹的宽度和减少暗条纹的个数，使得跌落比得以提升，但是屏幕中始终存在暗条纹，因此无法彻底抑制暗条纹对跌落比的影响，因此指纹解锁性能受限。而图17所示的实施例中，即使屏幕中存在暗条纹，但由于光学指纹传感器仅在光学传感区域处于亮条纹时进行数据采集，因此暗条纹不会对采集过程造成影响，即采集过程不会受跌落比的影响。
186.其次，对屏幕从正常显示时的高频率、低占空比的pwm模式，切换到dc模式进行说明。dc模式是指通过提高调节电流或电压实现亮度调节，当电流(或电压)升高时，亮度变高，当电流(或电压)降低时，亮度变暗。在dc模式下，屏幕上将不会产生明暗条纹。由于dc模式下屏幕上将不会存在暗条纹，光学传感区域的像素的亮度将一直很稳定。可见，该种方式可以彻底抑制暗条纹对跌落比的影响。但需要说明的是，pwm模式和dc模式属于原理完全不
同的调光方式，从pwm模式切换到dc模式属于大状态调节。因此，从pwm模式切换到dc模式后，原有的适用于pwm模式下的gamma参数，将不再适用于dc模式下对光学传感区域之外的其他区域进行gamma调制，需要重新确定适用于dc模式下的gamma参数。因此，相关技术需要准备适用于pwm模式下的gamma参数和适用于dc模式下的gamma参数，显然，相关技术在具体实施过程中费工时、成本高、复杂度高。而图17所示的实施例，仅需要调节em信号的占空比实现亮度调节，因此图17所示的实施例全程处于pwm模式，并未进行大状态的切换，因此，仅需准备适用于pwm模式下的gamma参数即可。可见，本实施例的实施更节约成本、工时，且实现起来更简单。
187.需要说明的是，上述内容以光学指纹传感器举例进行了说明。对于环境光传感器而言，应理解，即使屏幕中存在亮条纹，但由于环境光传感器仅在光学传感区域处于暗条纹时进行数据采集，因此亮条纹不会对采集过程造成影响，即采集过程不会受跌落比的影响。此外，环境光传感器在调节em信号的占空比，以降低采集时光学传感区域的亮度时，仍全程处于pwm模式，因此，也仅需要准备适用于pwm模式下的gamma参数即可。
188.在一些实施例中，光学传感器在采集数据的过程中仅需单次采集即可获得可靠性较高的数据；在另一些实施例中，光学传感器单次采集的数据可靠性较低，为了提高提高光学传感器数据采集的可靠性，光学传感器可以进行多次数据采集，以获得多个采集数据。基于此，本技术实施例还提供图20所示的数据采集方法。需要说明的是，图20所示的实施例在图17的基础上进行示例性说明，图8至图17中的其他实施例可以适应性参照实施，本技术实施例不再详述。
189.请参照图20，图17中的s802可以包括s2001：
190.s2001，在光学传感区域至少一次处于预设状态时，进行数据采集；其中，光学传感器在光学传感区域每次处于预设状态时，进行至少一次数据采集。
191.应理解，em信号在屏幕扫描周期内的周期个数为一个以上时，或者，显示模组连续执行多次屏幕扫描，均将导致光学传感器的光学传感区域多次处于预设状态。因此，当光学传感器仅需单次数据采集时，光学传感器可以在光学传感区域某一次处于预设状态时进行一次数据采集。应理解，为了缩短采集时间，最好是在光学传感区域第一次处于预设状态时进行数据采集。当光学传感器需要进行多次数据采集时，光学传感器可以在光学传感区域多次处于预设状态时的每一次均进行一次数据采集，以获得多个数据。此外，由于光学传感器的采集周期通常小于光学传感区域处于预设状态的时长，因此，光学传感器还可以在光学传感区域每次处于预设状态时进行多次数据采集，以获得多个数据。此外，光学传感器还可以在光学传感区域多次处于预设状态时的每一次均进行多次数据采集，以获得多个数据。本技术实施例对此不作具体限定。
192.通过图3所示的内容可知，em信号的高电平对应屏幕的亮条纹，em信号的低电平对应屏幕的暗条纹。基于此，针对于光学指纹传感器而言，光学传感器在光学传感区域处于预设状态时进行数据采集，即指光学指纹传感器在em信号的高电平进行数据采集。针对于环境光传感器而言，光学传感器在光学传感区域每次处于预设状态时进行数据采集，即指环境光传感器在em信号的低电平进行数据采集。
193.请参照图21，图21中的(a)示意了光学指纹传感器进行多次数据采集的时序图。该图中，光学指纹传感器在em信号三次处于高电平(即光学传感区域三次处于预设状态)均进
行了数据采集，并且在em信号每次处于高电平时进行了两次数据采集，总共进行了六次数据采集。其中，光学指纹传感器在em信号前两次处于高电平时完成的四次采集是在第一个屏幕扫描周期内完成，光学指纹传感器在em信号第三次处于高电平时完成的两次采集是在第二个屏幕扫描周期内完成。
194.图21中的(b)示意了环境光传感器进行多次数据采集的时序图。该图中，环境光传感器在em信号三次处于低电平(即光学传感区域三次处于预设状态)均进行了数据采集，并且在em信号每次处于低电平时进行了两次数据采集，总共进行了六次数据采集。其中，环境光传感器在em信号前两次处于低电平时完成的四次采集是在第一个屏幕扫描周期内完成，环境光传感器在em信号第三次处于低电平时完成的两次采集是在第二个屏幕扫描周期内完成。
195.上述各实施例以显示模组获取em信号并基于em信号生成同步信号进行了说明。需要说明的是，在其他实施例中，显示模组也可以将em信号发送给处理器或直接发送给光学传感器，处理器或直接发送给光学传感器基于em信号获得同步信号，可以适应性参照实施，此处不再详述。
196.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何在本技术揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。