CN106210678A - 图像色彩处理方法、装置及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种图像色彩处理方法、装置及终端设备，该方法用在具有拍摄功能的终端设备中，微机电***控制图像传感器移动，图像传感器包括滤光单元，滤光单元包括：对角部署的第一颜色滤片和第二颜色滤片，对角部署的两个第三颜色滤片；包括：在初始位置对预览画面拍摄第一帧图像；触发微机电***将图像传感器从初始位置向预设第一方向移动一像素距离到第一位置，在第一位置拍摄第二帧图像；触发微机电***将图像传感器从第一位置向预设第二方向移动一像素距离到第二位置，在第二位置拍摄第三帧图像；根据第一帧图像、第二帧图像及第三帧图像中各像素位置对应的颜色分量合成第四帧图像。由此，提高了图像色彩还原的准确度。
Description
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像色彩处理方法、装置及终端设备。
背景技术
各种带有拍摄功能的终端设备广泛应用于日常生活中，终端设备在拍摄时需要对待获取的画面进行图像色彩还原处理，以尽可能获得质量较好的拍摄图像。
由于图像的真彩色是指在组成一幅彩色图像的每个像素值中，有R、G、B三个基色分量，每个基色分量直接决定显示设备的基色强度产生彩色。但是，现有技术中的图像传感器出来的的数据格式为bayer数据格式，这种格式每个像素点只有三个颜色通道中的一个，因此，每个像素点只有一个真实的颜色分量，其他缺失的颜色分量需要通过其他处理方式估算获取，并将估算的颜色分量与真实的颜色分量进行合成处理。
因此，目前的终端设备在拍摄画面时，导致所获取的图像色彩与真实的画面色彩出入较大，对图像的色彩还原度不好。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本申请的第一个目的在于提出一种图像色彩处理方法，该方法实现了能够获取图像像素中更多的颜色分量，提高了图像真实色彩的还原效果和图像质量。
本申请的第二个目的在于提出一种图像色彩处理装置。
本申请的第三个目的在于提出一种终端设备。
为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种图像色彩处理方法，所述方法应用在终端设备中，所述终端设备的成像模组包括：微机电***和图像传感器，其中，所述微机电***控制所述图像传感器移动，所述图像传感器包括感光像素阵列，以及设置在所述感光像素阵列上的滤光片，所述滤光片包括多个滤光单元，每个滤光单元为两行两列的矩阵单元，所述矩阵单元包括：对角部署的一个第一颜色滤片和一个第二颜色滤片，以及对角部署的两个第三颜色滤片；
所述方法包括以下步骤：
在初始位置对预览画面拍摄第一帧图像；
触发所述微机电***将所述图像传感器从初始位置向预设的第一方向移动一个像素距离到第一位置，并在所述第一位置拍摄第二帧图像；
触发所述微机电***将所述图像传感器从所述第一位置向预设的第二方向移动一个像素距离到第二位置，并在所述第二位置拍摄第三帧图像；
根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的所述预览画面中各像素位置对应的颜色分量，进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
本申请实施例的图像色彩处理方法，通过利用微机电***精确控制图像传感器移动，而图像传感器上设置了滤光片和感光像素阵列，滤光片包括多个滤光片单元，多个滤光片单元形成两行两列的矩阵结构，而滤光片单元上包括第一颜色滤片、第二颜色滤片和两个第三颜色滤片，具有精确位移控制功能的微机电***控制图像传感器沿预设的第一方向和预设的第二方向分别移动一个像素距离，以使得终端设备在移动前获取第一帧图像，在移动第一方向后获取第二帧图像，在移动第二方向后获取第三帧图像，并根据各帧图像的各像素位置的颜色分量将第一帧图像、第二帧图像和第三帧图像进行合成形成第四帧图像，即最终图像，如此一来能够获取图像像素中更多的颜色分量，提高了真实色彩的还原效果和图像质量。
为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种图像色彩处理装置，该装置应用在具有拍摄功能的终端设备中，
所述终端设备中的成像模组包括：微机电***和图像传感器，其中，
所述微机电***控制所述图像传感器移动，所述图像传感器包括感光像素阵列，以及设置在所述感光像素阵列上的滤光片，所述滤光片包括多个滤光单元，每个滤光单元为两行两列的矩阵单元，所述矩阵单元包括：对角部署的一个第一颜色滤片和一个第二颜色滤片，以及对角部署的两个第三颜色滤片；
所述装置包括：
第一处理模块，用于在初始位置对预览画面拍摄第一帧图像；
第二处理模块，用于触发所述微机电***将所述图像传感器从所述初始位置向预设的第一方向移动一个像素距离到第一位置，并在所述第一位置拍摄第二帧图像；
第三处理模块，用于触发所述微机电***将所述图像传感器从所述第一位置向预设的第二方向移动一个像素距离到第二位置，并在所述第二位置拍摄第三帧图像；
合成模块，用于根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的所述预览画面中各像素位置对应的颜色分量，进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
本申请实施例的图像色彩处理装置，该图像色彩处理装置应用在终端设备中，终端设备中的成像模组包括微机电***和图像传感器，微机电***与图像传感器相连，微机电***控制图像传感器移动，而图像传感器上设置了滤光片和感光像素阵列，滤光片包括多个滤光片单元，多个滤光片单元形成两行两列的矩阵结构，而滤光片单元上包括第一颜色滤片、第二颜色滤片和两个第三颜色滤片，具有精确位移控制功能的微机电***控制图像传感器沿预设的第一方向和预设的第二方向移动一个像素距离，以使得终端设备在移动前获取第一帧图像，在移动第一方向后获取第二帧图像，在移动第二方向后获取第三帧图像，并根据各帧图像的各像素位置的颜色分量将第一帧图像、第二帧图像和第三帧图像进行合成形成第四帧图像，即最终图像，如此一来能够获取图像像素中更多的颜色分量，提高了真实色彩的还原效果和图像质量。
为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种终端设备，包括：壳体和设置在所述壳体内的成像模组，其中，所述成像模组包括：微机电***、图像传感器、镜头、存储器和处理器，
所述微机电***控制所述图像传感器移动，
所述图像传感器包括感光像素阵列，以及设置在所述感光像素阵列上的滤光片，所述滤光片包括多个滤光单元，每个滤光单元为两行两列的矩阵单元，所述矩阵单元包括：对角部署的一个第一颜色滤片和一个第二颜色滤片，以及对角部署的两个第三颜色滤片；
所述存储器用于存储可执行程序代码；
所述处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码以执行：
在初始位置对预览画面拍摄第一帧图像；
触发所述微机电***将所述图像传感器从所述初始位置向预设的第一方向移动一个像素距离到第一位置，并在所述第一位置拍摄第二帧图像；
触发所述微机电***将所述图像传感器从所述第一位置向预设的第二方向移动一个像素距离到第二位置，并在所述第二位置拍摄第三帧图像；
根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的所述预览画面中各像素位置对应的颜色分量，进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
本申请实施例的终端设备，该终端设备中的微机电***控制图像传感器移动，而图像传感器上设置了滤光片和感光像素阵列，滤光片包括多个滤光片单元，多个滤光片单元形成两行两列的矩阵结构，而滤光片单元上包括第一颜色滤片、第二颜色滤片和两个第三颜色滤片，具有精确位移控制功能的微机电***控制图像传感器沿预设的第一方向和预设的第二方向移动一个像素距离，以使得终端设备在移动前获取第一帧图像，在移动第一方向后获取第二帧图像，在移动第二方向后获取第三帧图像，并根据各帧图像的各像素位置的颜色分量将第一帧图像、第二帧图像和第三帧图像进行合成形成第四帧图像，即最终图像，如此一来能够获取图像像素中更多的颜色分量，提高了真实色彩的还原效果和图像质量。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请一个实施例的图像色彩处理方法中所应用的终端设备中滤光片的结构示意图；
图2是本申请一个实施例的图像色彩处理方法所涉及的微机电***与图像传感器的结构示意图；
图3是本申请一个实施例的图像色彩处理方法的流程图；
图4所示的是第一帧图像中通过滤光片获取的颜色分量示意图；
图5所示的是第二帧图像中通过滤光片获取的颜色分量示意图；
图6所示的是第三帧图像中通过滤光片获取的颜色分量示意图；
图7是本申请另一个实施例的图像色彩处理方法的流程图；
图8是本申请一个实施例的图像色彩处理装置的结构示意图；
图9是本申请另一个实施例的图像色彩处理装置的结构示意图；
图10是本申请一个实施例的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的图像色彩处理方法、装置及终端设备。
具体地，本发明提供的图像色彩处理方法应用在具有拍摄功能的终端设备中，需要说明的是，终端设备的类型很多，例如包括：手机、平板电脑、可穿戴设备等。
带有拍摄功能的终端设备包括成像模组。其中，成像模组中的图像传感器包括感光像素阵列，以及设置在感光像素阵列上的滤光片。感光原理为感光像素阵列的感光单元通过接收从滤光片滤过的光信号以产生电信号，并通过曝光得到色彩的输出。
需要说明的是，滤光片的结构决定了每个拍摄图像的像素位置对应过滤的颜色分量的分布情况，可以根据实际应用需要选择不同的滤光片结构进行图像拍摄。本实施例提供的图像色彩处理方法所涉及应用的滤光片结构如图1所示，具体如下：
图1是本申请一个实施例的图像色彩处理方法中所应用的终端设备中滤光片的结构示意图；请参照图1，滤光片10包括多个滤光单元11，每个滤光单元11为两行两列的矩阵单元，矩阵单元包括：对角部署的一个第一颜色滤片111和一个第二颜色滤片112，以及对角部署的两个第三颜色滤片113和114。
其中，需要注意的是，第一颜色滤片、第二颜色滤片、以及第三颜色滤片的位置可以根据应用需要进行部署。例如，如图1所示的滤光片中的每个滤光单元中的颜色滤片的部署为：采用1红2绿1蓝的排列方式排列成BAYER(拜耳阵列)，第一颜色滤片111为红色(R)滤光片，第二颜色滤片112为蓝色(B)滤光片，第三颜色滤片113为绿色(Gr)、以及第三颜色滤片114为绿色(Gb)。
需要说明的是，本实施例滤光片的各滤光单元的结构部署可以相同也可以不同，在本实施例中，优选的，每个滤光单元的结构部署相同。
由于每个颜色滤片仅能够获得一个颜色分量，对于其他两个颜色分量均需要通过一系列算法估算得到，例如图1中的第一颜色滤片111为红色(R)滤光片对应的图像像素位置，只能得到对应的红色分量，需要估算与该像素位置对应的蓝色分量和绿色分量；或者，例如图1中的第二颜色滤片112为蓝色(B)滤光片对应的图像像素位置，只能得到对应的蓝色分量，需要估算与该像素位置对应的红色分量和绿色分量。因此，基于本实施例采用的滤光片拍摄的图像，由于整个图像中的每个像素位置都需要估算还原两个颜色分量，因此，整个图像的色彩还原度不高，影响整个图像的显示效果。
为了解决上述问题，本发明提供的图像色彩处理方法引入微机电***，根据滤光单元中的颜色滤片的分布结构，确定预设的移动距离，触发微机电***根据预设的移动距离控制图像传感器移动到相应的位置拍摄参考图像，从而从参考图像中获取与同一像素位置更多的真实颜色分量进行合成，提高图像色彩的还原度。其中，微机电***(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)，也可叫做微电子机械***、微***、微机械等，是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。其操作范围在微米范围内，能够实现精密的位移控制，具有非常高的精度，可达到像素级别(即MEMS每次带动图像传感器移动的距离可以与图像传感器像素的尺寸相当)。
图2是本申请一个实施例的图像色彩处理方法所涉及的微机电***与图像传感器的结构示意图，下面结合附图2对微机电***(MEMS)带动图像传感器运动的原理进行说明，具体的，微机电***(MEMS)包括固定电极21、活动电极22及可形变连接件23。活动电极22与固定电极21配合。连接件23固定连接固定电极21及活动电极22。固定电极21及活动电极22用于在驱动电压的作用下产生静电力。连接件23用于在静电力的作用下沿活动电极22移动的方向形变以允许活动电极22移动从而带动图像传感器30移动。
其中，需要说明的是，根据具体应用需求的不同，设置相应的微机电***控制图像传感器向不同的方向移动，例如：可在图像传感器的水平方向和垂直方向分别设置微机电***，从而微机电***可带动图像传感器进行水平向左或者向右移动、水平向上或者向下移动等。其中，上述微机电***控制图像传感器每次移动的步长等，可由***根据大量实验数据进行标定，也可由用户根据需求自行设置等。
图3是本申请一个实施例的图像色彩处理方法的流程图；如图3所示，具体可以包括以下步骤：
S101，在初始位置对预览画面拍摄第一帧图像。
S102，触发所述微机电***将所述图像传感器向预设的第一方向移动一个像素距离到第一位置，并在第一位置拍摄第二帧图像。
S103，触发所述微机电***将所述图像传感器从第一位置向预设的第二方向移动一个像素距离到第二位置，并第二位置拍摄第三帧图像。
具体地，在拍摄时，用户将终端设备对准拍摄物体进行对焦，完成对焦后拍摄与预览画面对应的第一帧图像。
图4所示的是第一帧图像中通过滤光片获取的颜色分量示意图，例如：
红色滤光片(R)111对应的像素位置a获取的为红色分量，绿色滤光片(Gb)114对应的像素位置b获取的为绿色分量，蓝色滤光片(B)112对应的像素位置c获取的为蓝色分量。
由于本发明涉及到的图像传感器中每个滤光单元中颜色分布结构为两行两列的矩阵单元，矩阵单元包括：对角部署的一个第一颜色滤片111和一个第二颜色滤片112，以及对角部署的两个第三颜色滤片113和114。由此可见，针对同一个像素位置，如果想通过不同颜色的滤光片分别获取三个颜色分量，在第一帧图像中获取的第一颜色分量的基础上，可以触发微机电***控制图像传感器从初始位置向预设的第一方向移动一个像素距离到第一位置，并在第一位置拍摄第二帧图像，在第二帧图像中获取与该像素位置对应的第二颜色分量，然后再次触发微机电***控制图像传感器从第一位置向预设的第二方向移动一个像素距离到第二位置，并在第二位置拍摄第三帧图像，在第三帧图像中获取与该像素位置对应的第三颜色分量。
其中，需要说明的是，上述预设的第一方向和第二方向可以根据实际应用需要进行设置。例如：若预设的第一方向为横向方向，则预设的第二方向为纵向方向；或者，若预设的第一方向为纵向方向，则预设的第二方向为横向方向。其中，纵向方向是以矩阵形式排列的滤光单元的行方向，横向方向是以矩阵形式排列的滤光单元的列方向。
具体来说，即，当向预设的第一方向为向右时，则向预设的第二方向为向上或向下；或者，当向预设的第一方向移动为向左时，则向预设的第二方向为向上或向下；当向预设的第一方向为向上时，则向预设的第二方向为向左或向右；当向预设的第一方向为向下时，则向预设的第二方向为向左或向右。
为了更加清楚的说明上述实施过程，结合图4至图6所示举例说明如下。
图5所示的是第二帧图像中通过滤光片获取的颜色分量示意图；
图6所示的是第三帧图像中通过滤光片获取的颜色分量示意图；
如图4-图6所示，以图中斜线填充阴影部分为所选取的参考像素位置d(对应外界景物的像的某一点)，以该像素位置d点为例，在初始位置时，即微机电***未带动图像传感器移动时，该像素位置通过滤光片所获取的颜色分量为红色(R)颜色分量；微机电***带动图像传感器向预设的第一方向(以向右移动为例)移动一个像素距离后处于如图5第一位置状态，该像素位置通过滤光片所获取的颜色分量为绿色(Gb)颜色分量；之后，基于图5所示处于的第一位置状态，微机电***再带动图像传感器向预设的第二方向(以向下移动为例)移动一个像素距离后处于如图6所示第二位置状态，该像素位置通过滤光片所获取的颜色分量为蓝色(B)颜色分量。如此一来，能够使得该像素位置可以分别获得三基色分量。
当然，可以理解的是，采用该种方式移动的图像传感器，在每个像素位置并不一定都能够得到三基色分量，例如，以图4至图6中网格填充阴影部分b处像素位置为例，在图像传感器移动之前，如图4所示，该像素位置通过滤光片所获取的颜色分量为绿色(Gb)颜色分量，而当微机电***带动图像传感器向第一方向移动一个像素距离至第一位置后，如图5所示，该像素位置通过滤光片所获取的颜色分量为红色(R)颜色分量，当微机电***再次带动图像传感器向第二方向移动一个像素距离至第二位置后，如图6所示，该像素位置通过滤光片所获取的颜色仍然为绿色(Gr)颜色分量。因此，该像素位置仅能够获得两个颜色分量(绿色和红色)，而仍然缺少蓝色颜色分量。
或者，例如，如图4至图6中横线填充阴影部分c处像素位置为例，在图像传感器移动之前，如图4所示，该像素位置通过滤光片所获取的颜色分量为蓝色(B)颜色分量，而当微机电***带动图像传感器向第一方向移动一个像素距离至第一位置后，如图5所示，该像素位置通过滤光片所获取的颜色分量为绿色(Gr)颜色分量，当微机电***再次带动图像传感器向第二方向移动一个像素距离至第二位置后，如图6所示，该像素位置无法通过滤光片获取颜色分量。因此，该像素位置仅能够获得两个颜色分量(蓝色和绿色)，而仍然缺少红色颜色分量。
另外，在滤光片对应的某些边缘处的像素位置，即使在图像传感器按照上述方式移动两次后，也仅能得到一个颜色分量，例如，以图4至图6中竖线填充阴影部分a处像素位置为例，在图像传感器移动之前，如图4所示，该像素位置通过滤光片所获取的颜色分量为红色(R)颜色分量，而当微机电***带动图像传感器向第一方向移动一个像素距离至第一位置后，如图5所示，该像素位置无法通过滤光片获取颜色分量，当微机电***再次带动图像传感器向第二方向移动一个像素距离至第二位置后，如图6所示，该像素位置仍然无法通过滤光片获取颜色分量。因此，该像素位置仅能够获得一个颜色分量(红色)，而仍然缺少绿色和蓝色颜色分量。
S104，根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的预览画面中各像素位置对应的颜色分量，进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
具体地，通过将上述的预览画面中各像素位置处对应的颜色分量进行合成，某些像素位置处所获得的颜色分量有三个，例如图4至图6所示的d处像素位置能获得三个颜色分量；而某些像素位置处所获得的颜色分量则只有两个，例如图4至图6所示的b处和c处的像素位置均仅能获得两个颜色分量；甚至某些像素位置处所获得的颜色分量则只有一个，例如图4至图6所示的a处的像素位置仅能获得一个颜色分量。
无论每个像素位置处所能获得的颜色分量的数量为几个，将各个像素位置处所获得的颜色分量分别对应进行合成处理，而对于各像素位置处所缺少的颜色分量，某些位置处可能缺少一个颜色分量，某些位置处可能缺少两个颜色分量，而为了获得所缺少的颜色分量，具体还可以通过现有技术中的估算方法获得所缺少的颜色分量。
采用上述方式合成的第四帧图像，相较于上述的现有技术，在某些像素位置处不需要进行颜色分量的估算，仅需要在部分像素位置处进行剩余颜色分量的估算，由此，极大地减少了需要进行估算的像素位置的数量，减轻了工作量，并且，能够尽量降低由于估算所带来的不准确度，提高图像色彩还原的准确度和真实性。
本实施例提供的图像色彩还原方法，通过利用微机电***控制图像传感器移动，而图像传感器上设置了感光像素阵列和滤光片，滤光片包括多个滤光片单元，而滤光片单元上包括一个第一颜色滤片、一个第二颜色滤片和两个第三颜色滤片，滤光单元排布成两行两列的矩阵结构，具有精确位移控制功能的微机电***(具有像素级别的控制精度)控制图像传感器沿预设的第一方向和预设的第二方向移动一个像素距离，以使得终端设备在移动前获取第一帧图像，在移动第一方向后获取第二帧图像，在移动第二方向后获取第三帧图像，并根据各帧图像的各像素位置的颜色分量将第一帧图像、第二帧图像和第三帧图像进行合成形成第四帧图像，即最终图像，如此一来能够获取图像像素中更多的颜色分量，提高了真实色彩的还原效果和图像质量。
针对上述实施例中步骤104，可以根据实际应用需要采用不同的处理方法对像素位置中缺失的颜色分量进行估算，例如：颜色查表法、插值法等，为了更加清楚的说明对缺失颜色分量的估算过程，结合图7所示实施例，通过插值估算方法具体说明如下：
图7是本申请另一个实施例的图像色彩处理方法的流程图；如图7所示，基于上述实施例，步骤104具体包括：
S1041，根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的预览画面中各像素位置对应的颜色分量，获取同时具有第一颜色分量、第二颜色分量、和第三颜色分量的第一像素位置，以及不同时具有第一颜色分量、第二颜色分量、和第三颜色分量的第二像素位置。
具体地，基于上述实施例中对于图4至图6的描述可知，某些像素位置能够获得三个颜色分量，而某些像素位置则只能获得两个颜色分量或者一个颜色分量。根据是否同时获取了第一颜色分量、第二颜色分量和第三颜色分量，来将各像素位置进行区分为第一像素位置和第二像素位置，以便于对该两种不同的像素位置采用不同的方式进行处理。
S1042，通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的颜色分量；
S1043，根据插值处理后所有第二像素位置的各颜色分量，以及所有第一像素位置的各颜色分量进行合成处理生成第四帧图像。
对于缺少颜色分量的第二像素位置处对应缺少的颜色分量可以通过预设的插值算法获得，具体地，预设的插值算法可以是，最近像素插值算法(Nearest NeighbourInterpolation)、双线性插值算法、双三次插值算法，以及分形算法等。如此，各个像素位置处均能够得到三个颜色分量，进而将具有三个颜色分量的第一像素位置的第一颜色分量、第二颜色分量和第三颜色分量直接进行合成，将通过插值算法获得剩余颜色分量的像素位置处的各个颜色分量合成，如此，能够得到一个色彩还原度较高的第四帧图像即，最终图像。
另外，在本实施例中，由于每个像素位置处所能获得的颜色分量的数量可能为一个或两个或三个，对于不能获得三个颜色分量的像素位置，则如果所述第二像素位置具有一个颜色分量，则通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的另外两个颜色分量；或者，如果所述第二像素位置具有两个颜色分量，则通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的另外一个颜色分量。
本实施例提供的图像色彩还原方法，通过利用微机电***控制图像传感器移动，而图像传感器上设置了感光像素阵列和滤光片，滤光片包括多个滤光片单元，而滤光片单元上包括一个第一颜色滤片、一个第二颜色滤片和两个第三颜色滤片，滤光单元排布成两行两列的矩阵结构，具有精确位移控制功能的微机电***(具有像素级别的控制精度)控制图像传感器沿预设的第一方向和预设的第二方向移动一个像素距离，以使得终端设备在移动前获取第一帧图像，在移动第一方向后获取第二帧图像，在移动第二方向后获取第三帧图像，并根据各帧图像的各像素位置的颜色分量将第一帧图像、第二帧图像和第三帧图像进行合成形成第四帧图像，即最终图像，由此，能够获取图像像素中更多的颜色分量，提高了真实色彩的还原效果和图像质量，而对于部分缺少的颜色分量，再通过插值法估算得出，插值法的估算效率较高，且估算的准确度较接近于真实的颜色分量，。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种图像色彩处理装置。
图8是本申请一个实施例的图像色彩处理装置的结构示意图。
该图像色彩处理装置所述装置应用在具有拍摄功能的终端设备中，如图2所示，所述终端设备中的成像模组包括：微机电***和图像传感器，其中，
所述微机电***控制所述图像传感器移动，所述图像传感器包括感光像素阵列，以及设置在所述感光像素阵列上的滤光片。
如图1所示，所述滤光片10包括多个滤光单元11，每个滤光单元11为两行两列的矩阵单元，所述矩阵单元包括：对角部署的一个第一颜色滤片111和一个第二颜色滤片112，以及对角部署的两个第三颜色滤片(113、114)；
如图8所示，所述图像色彩处理装置包括：
第一处理模块41，用于在初始位置对预览画面拍摄第一帧图像；
第二处理模块42，用于触发所述微机电***将所述图像传感器从所述初始位置向预设的第一方向移动一个像素距离到第一位置，并在所述第一位置拍摄第二帧图像；
第三处理模块43，用于触发所述微机电***将所述图像传感器从所述第一位置向预设的第二方向移动一个像素距离到第二位置，并在所述第二位置拍摄第三帧图像；
合成模块44，用于根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的所述预览画面中各像素位置对应的颜色分量，进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
在本实施例中，若所述预设的第一方向为横向方向，则所述预设的第二方向为纵向方向；或者，若所述预设的第一方向为纵向方向，则所述预设的第二方向为横向方向。
需要说明的是，前述对图像色彩处理方法实施例的解释说明也适用于该实施例的图像色彩处理装置，此处不再赘述。
本申请实施例的图像色彩处理装置，通过利用微机电***控制图像传感器移动，而图像传感器上设置了感光像素阵列和滤光片，滤光片包括多个滤光片单元，而滤光片单元上包括一个第一颜色滤片、一个第二颜色滤片和两个第三颜色滤片，滤光单元排布成两行两列的矩阵结构，具有精确位移控制功能的微机电***(具有像素级别的控制精度)控制图像传感器沿预设的第一方向和预设的第二方向移动一个像素距离，以使得终端设备在移动前获取第一帧图像，在移动第一方向后获取第二帧图像，在移动第二方向后获取第三帧图像，并根据各帧图像的各像素位置的颜色分量将第一帧图像、第二帧图像和第三帧图像进行合成形成第四帧图像，即最终图像，如此一来能够获取图像像素中更多的颜色分量，提高了真实色彩的还原效果和图像质量。
图9是本申请另一个实施例的图像色彩处理装置的结构示意图。
如图9所示，基于图8所示实施例，所述合成模块44具体包括：获取单元441、计算单元442和生成单元443。
所述获取单元441用于：根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的所述预览画面中各像素位置对应的颜色分量，获取同时具有第一颜色分量、第二颜色分量、和第三颜色分量的第一像素位置，以及不同时具有第一颜色分量、第二颜色分量、和第三颜色分量的第二像素位置。
所述计算单元442用于：通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的颜色分量。
所述生成单元443用于：根据插值处理后所有第二像素位置的各颜色分量，以及所有第一像素位置的各颜色分量进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
在本实施例中，进一步的，所述计算单元442用于：如果所述第二像素位置具有一个颜色分量，则通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的另外两个颜色分量；或者，如果所述第二像素位置具有两个颜色分量，则通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的另外一个颜色分量。
需要说明的是，前述对图像色彩处理方法实施例的解释说明也适用于该实施例的图像色彩处理装置，此处不再赘述。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种终端设备。
图10是本申请一个实施例的终端设备的结构示意图。本实施例中的终端设备1000可以是具有拍摄功能的移动电话等。
如图10所示，该终端设备，包括：壳体和设置在壳体内的成像模组1000，其中，所述成像模组1000包括：微机电***20、图像传感器30、镜头1001、存储器1002和处理器1003，
所述微机电***20控制所述图像传感器移动，
所述图像传感器包括感光像素阵列，以及设置在所述感光像素阵列上的滤光片，所述滤光片包括多个滤光单元，每个滤光单元为两行两列的矩阵单元，所述矩阵单元包括：对角部署的一个第一颜色滤片和一个第二颜色滤片，以及对角部署的两个第三颜色滤片；
所述存储器1002用于存储可执行程序代码；
所述处理器1003通过读取存储器1002中存储的可执行程序代码以执行：
在初始位置对预览画面拍摄第一帧图像；
触发所述微机电***20将所述图像传感器30从所述初始位置向预设的第一方向移动一个像素距离到第一位置，并在所述第一位置拍摄第二帧图像；
触发所述微机电***20将所述图像传感器30从所述第一位置向预设的第二方向移动一个像素距离到第二位置，并在所述第二位置拍摄第三帧图像；
根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的所述预览画面中各像素位置对应的颜色分量，进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
需要说明的是，前述对图像色彩处理方法实施例的解释说明也适用于该实施例的图像色彩处理装置，此处不再赘述。
本申请实施例的终端设备，该终端设备中的微机电***控制图像传感器移动，而图像传感器上设置了感光像素阵列和滤光片，滤光片包括多个滤光片单元，而滤光片单元上包括一个第一颜色滤片、一个第二颜色滤片和两个第三颜色滤片，滤光单元排布成两行两列的矩阵结构，具有精确位移控制功能的微机电***(具有像素级别的控制精度)控制图像传感器沿预设的第一方向和预设的第二方向移动一个像素距离，以使得终端设备在移动前获取第一帧图像，在移动第一方向后获取第二帧图像，在移动第二方向后获取第三帧图像，并根据各帧图像的各像素位置的颜色分量将第一帧图像、第二帧图像和第三帧图像进行合成形成第四帧图像，即最终图像，如此一来能够获取图像像素中更多的颜色分量，提高了真实色彩的还原效果和图像质量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
Claims (9)
1.一种图像色彩处理方法，其特征在于，所述方法应用在具有拍摄功能的终端设备中，所述终端设备中的成像模组包括：微机电***和图像传感器，其中，
所述微机电***控制所述图像传感器移动，所述图像传感器包括感光像素阵列，以及设置在所述感光像素阵列上的滤光片，所述滤光片包括多个滤光单元，每个滤光单元为两行两列的矩阵单元，所述矩阵单元包括：对角部署的一个第一颜色滤片和一个第二颜色滤片，以及对角部署的两个第三颜色滤片；
所述方法包括以下步骤：
在初始位置对预览画面拍摄第一帧图像；
触发所述微机电***将所述图像传感器从所述初始位置向预设的第一方向移动一个像素距离到第一位置，并在所述第一位置拍摄第二帧图像；
触发所述微机电***将所述图像传感器从所述第一位置向预设的第二方向移动一个像素距离到第二位置，并在所述第二位置拍摄第三帧图像；
根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的所述预览画面中各像素位置对应的颜色分量，进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
若所述预设的第一方向为横向方向，则所述预设的第二方向为纵向方向；
或者，
若所述预设的第一方向为纵向方向，则所述预设的第二方向为横向方向。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的预览画面中各像素位置对应的颜色分量，进行合成处理生成第四帧图像，包括：
根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的所述预览画面中各像素位置对应的颜色分量，获取同时具有第一颜色分量、第二颜色分量、和第三颜色分量的第一像素位置，以及不同时具有第一颜色分量、第二颜色分量、和第三颜色分量的第二像素位置；
通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的颜色分量；
根据插值处理后所有第二像素位置的各颜色分量，以及所有第一像素位置的各颜色分量进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的颜色分量，包括：
如果所述第二像素位置具有一个颜色分量，则通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的另外两个颜色分量；或者，
如果所述第二像素位置具有两个颜色分量，则通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的另外一个颜色分量。
5.一种图像色彩处理装置，其特征在于，所述装置应用在具有拍摄功能的终端设备中，所述终端设备中的成像模组包括：微机电***和图像传感器，其中，
所述微机电***控制所述图像传感器移动，所述图像传感器包括感光像素阵列，以及设置在所述感光像素阵列上的滤光片，所述滤光片包括多个滤光单元，每个滤光单元为两行两列的矩阵单元，所述矩阵单元包括：对角部署的一个第一颜色滤片和一个第二颜色滤片，以及对角部署的两个第三颜色滤片；
所述装置包括：
第一处理模块，用于在初始位置对预览画面拍摄第一帧图像；
第二处理模块，用于触发所述微机电***将所述图像传感器从所述初始位置向预设的第一方向移动一个像素距离到第一位置，并在所述第一位置拍摄第二帧图像；
第三处理模块，用于触发所述微机电***将所述图像传感器从所述第一位置向预设的第二方向移动一个像素距离到第二位置，并在所述第二位置拍摄第三帧图像；
合成模块，用于根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的所述预览画面中各像素位置对应的颜色分量，进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
6.根据权利要求5所述的图像色彩处理装置，其特征在于，
若所述预设的第一方向为横向方向，则所述预设的第二方向为纵向方向；
或者，
若所述预设的第一方向为纵向方向，则所述预设的第二方向为横向方向。
7.根据权利要求5所述的图像色彩处理装置，其特征在于，所述合成模块包括：
获取单元，用于根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的所述预览画面中各像素位置对应的颜色分量，获取同时具有第一颜色分量、第二颜色分量、和第三颜色分量的第一像素位置，以及不同时具有第一颜色分量、第二颜色分量、和第三颜色分量的第二像素位置；
计算单元，用于通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的颜色分量；
生成单元，用于根据插值处理后所有第二像素位置的各颜色分量，以及所有第一像素位置的各颜色分量进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
8.根据权利要求7所述的图像色彩处理装置，其特征在于，所述计算单元用于：
如果所述第二像素位置具有一个颜色分量，则通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的另外两个颜色分量；或者，
如果所述第二像素位置具有两个颜色分量，则通过预设的插值算法获取所有第二像素位置缺少的另外一个颜色分量。
9.一种终端设备，其特征在于，包括：壳体和设置在所述壳体内的成像模组，其中，所述成像模组包括：微机电***、图像传感器、镜头、存储器和处理器，
所述微机电***控制所述图像传感器移动，
所述图像传感器包括感光像素阵列，以及设置在所述感光像素阵列上的滤光片，所述滤光片包括多个滤光单元，每个滤光单元为两行两列的矩阵单元，所述矩阵单元包括：对角部署的一个第一颜色滤片和一个第二颜色滤片，以及对角部署的两个第三颜色滤片；
所述存储器用于存储可执行程序代码；
所述处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码以执行：
在初始位置对预览画面拍摄第一帧图像；
触发所述微机电***将所述图像传感器从所述初始位置向预设的第一方向移动一个像素距离到第一位置，并在所述第一位置拍摄第二帧图像；
触发所述微机电***将所述图像传感器从所述第一位置向预设的第二方向移动一个像素距离到第二位置，并在所述第二位置拍摄第三帧图像；
根据所述第一帧图像、所述第二帧图像、以及所述第三帧图像中通过所述滤光片获取的所述预览画面中各像素位置对应的颜色分量，进行合成处理生成所述预览画面的第四帧图像。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161207 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |