CN113992862A - 图像传感器、摄像模组、电子设备和像素信息获取方法 - Google Patents
图像传感器、摄像模组、电子设备和像素信息获取方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113992862A CN113992862A CN202111449460.9A CN202111449460A CN113992862A CN 113992862 A CN113992862 A CN 113992862A CN 202111449460 A CN202111449460 A CN 202111449460A CN 113992862 A CN113992862 A CN 113992862A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pixel
- real
- color pixel
- color
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 45
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 claims description 44
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 6
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/741—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by increasing the dynamic range of the image compared to the dynamic range of the electronic image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
- H04M1/02—Constructional features of telephone sets
- H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
- H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
- H04M1/0264—Details of the structure or mounting of specific components for a camera module assembly
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
本申请公开一种图像传感器、摄像模组、电子设备和像素信息获取方法,属于图像处理技术领域。该图像传感器包括:多个彩色像素组和多个实感像素组;每个实感像素组包括至少两个实感像素单元;每个实感像素组包括一个微透镜,每个微透镜覆盖于实感像素组的全部实感像素单元上。
Description
技术领域
本申请属于图像处理技术领域,具体涉及一种图像传感器、摄像模组、电子设备和像素信息获取方法。
背景技术
随着电子技术的发展,电子设备的拍摄功能越来越受人关注。在通过电子设备的拍摄功能进行曝光时,在不同的光线条件下往往需要电子设备中的图像传感器采用不同的曝光时间进行曝光,以获取图像传感器中各个像素单元的像素信息。例如,在光线充足的情况下,曝光时间相对较短,以避免过度曝光;在光线暗淡的情况下,曝光时间相对较长,以避免光线太少看不清图像。
然而,受电子器件的性能限制,在一些光线条件较差的区域,即便增加曝光时间,图像传感器可获取的亮度信息的动态范围有限,拍摄得到的照片或影像效果不佳。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种传感器、像素信息获取方法和电子设备,能够增大图像传感器可获取的亮度信息的动态范围。
第一方面,本申请实施例提供了一种图像传感器,该图像传感器包括:多个彩色像素组和多个实感像素组;
每个实感像素组包括至少两个实感像素单元;
每个实感像素组包括一个微透镜,每个微透镜覆盖于所述实感像素组的全部实感像素单元上。
第二方面,本申请实施例提供了一种摄像模组,该摄像模组包括如第一方面所述的图像传感器。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括如第二方面所述的摄像模组。
第四方面,本申请实施例提供了一种像素信息获取方法,应用于如第三方面所述的电子设备;所述电子设备中的图像传感器还包括多个实感像素控制电路,所述实感像素控制电路包括控制模组和至少两个第一支路,所述第一支路包括串联连接的第一感光二极管和第一开关;所述实感像素组中的一个所述实感像素单元对应设置一个所述第一支路;该方法包括:
在所述实感像素控制电路中,控制第一数量的第一开关导通;
通过所述控制模组,读取第一像素信息,所述第一像素信息为所述第一数量的实感像素单元的像素信息之和;
控制第二数量的第一开关导通;
通过所述控制模组读取第二像素信息,其中,所述第二像素信息为第三数量的实感像素单元的像素信息之和,所述第三数量为所述第一数量与所述第二数量之和;
基于所述第一像素信息和所述第二像素信息,生成实感像素合并信息,所述实感像素合并信息包括所述第一数量与所述第三数量的比例值。
第五方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第四方面所述的像素信息获取方法的步骤。
第六方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第四方面所述的像素信息获取方法的步骤。
第七方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第四方面所述的像素信息获取方法。
本申请实施例中,图像传感器包括:多个彩色像素组和多个实感像素组;每个实感像素组包括至少两个实感像素单元;每个实感像素组包括一个微透镜,每个微透镜覆盖于所述实感像素组的全部实感像素单元上。通过本申请实施例的技术方案,使得实感像素组的全部实感像素单元均通过一个微透镜接收光信号,可以扩大实感像素单元可获取的亮度信息的动态范围。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种图像传感器的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种图像传感器中的实感像素控制电路的电路结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种图像传感器中的彩色像素控制电路的电路结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种摄像模组的模块示意图;
图5为本申请实施例提供的一种电子设备的第一种模块示意图;
图6为本申请实施例提供的一种像素信息获取方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的一种电子设备的模块示意图;
图8为本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
附图标记说明:
101-实感像素组、102-彩色像素组、103-实感像素单元、104-彩色像素单元、105-微透镜;
201-第一支路、2011-第一感光二极管、2012-第一开关、202-控制模组、203-信号处理模组;
301-第二支路、3011-第二感光二极管、3012-第二开关、302-第一电容;
400-摄像模组、401-图像传感器、402-电路板、403-镜头;
500-电子设备、501-摄像模组;
600-电子设备、601-摄像模组、602-处理器、603-存储器;
700-电子设备、701-射频单元、702-网络模块、703-音频输出单元、704-输入单元、7041-图形处理器、7042-麦克风、705-图像传感器、706-显示单元、7061-显示面板、707-用户输入单元、7071-触控面板、7072-其他输入设备、708-接口单元、709-存储器、710-处理器、711-摄像模组。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的处理器进行详细地说明。
图1为本申请实施例提供的一种图像传感器的结构示意图。
图像传感器包括:多个彩色像素组102和多个实感像素组101;每个实感像素组101包括至少两个实感像素单元103;每个实感像素组101包括一个微透镜105,每个微透镜105覆盖于实感像素组101的全部实感像素单元103上。
如图1所示,每个实感像素组可以包括六个实感像素单元103,每个彩色像素组可以包括六个彩色像素单元104。每个微透镜105可以于实感像素组101的六个实感像素单元103上。
实感像素单元103可以随着像素时钟频率,实时感知外界环境亮度变化,将环境亮度的变换转化成电流的变化,进而转换成数字信号的变化。实感像素单元103具有较好的实时性,信号冗余性更好,精度更高。实感像素单元可以用于捕捉动态物体的运动信息。
彩色像素单元104可以吸收指定波段范围的光线,从而获取位于该波段范围内的光线的亮度信息。
可选地,图像传感器还包括:多个实感像素控制电路;实感像素控制电路包括至少两个第一支路201;第一支路201包括串联连接的第一感光二极管2011和第一开关2012;实感像素组101中的一个实感像素单元103对应设置一个第一支路201。
实感像素控制电路包括的第一支路201的数量可以与实感像素组101的数量相等。例如,实感像素组101包括四个实感像素单元,实感像素控制电路包括四个第一支路201,对于实感像素组101中的每个实感像素单元103,对应设置实感像素控制电路的一个第一支路201。
第一开关2012可以为第一感光二极管2011的控制开关,第一开关2012可以采用三极管,也可以采用其他类型的开关器件。
图2为本申请实施例提供的一种图像传感器中的实感像素控制电路的电路结构示意图。
如图2所示,实感像素控制电路可以包括六个第一支路201,第一支路201包括串联连接的第一感光二极管2011和第一开关2012。每个实感像素单元103可以包括一个第一感光二极管2011。则实感像素组101中的一个实感像素单元103对应设置一个第一支路201,该对应设置的第一支路201包括的第一感光二极管2011为该一个实感像素单元103包括的第一感光二极管2011。
第一感光二极管2011用于产生感光电信号,感光电信号可以视为实感像素单元103在曝光后得到的像素信息。
在一个第一开关2012导通的情况下,与该第一开关2012串联连接的第一感光二极管2011产生的感光电信号可以被输出至实感像素控制电路中该第一支路201的下一个节点,控制模组202。
对于实感像素组101中的一个实感像素单元103,通过对应设置一个第一支路201,可以灵活地控制一个实感像素组中的一个或多个实感像素单元103输出像素信息或不输出像素信息。
可选地,实感像素控制电路还包括控制模组202和信号处理模组203;至少两个第一支路201包括多个第一并联支路和多个第二并联支路;多个第一并联支路并联连接;多个第一并联支路并联连接,多个第一并联支路与控制模组202串联连接;多个第二并联支路并联连接;多个第二并联支路并联连接,多个第二并联支路与控制模组202串联连接;控制模组202与信号处理模组203串联连接。
控制模组202可以接收来自每个导通的第一支路201的感光电信号,若同时导通的第一支路201的数量大于一个,则控制模组202可以接收该大于一个第一支路201的感光电信号之和。控制模组可以用于根据接收到的感光电信号与预设阈值的比较,判断是否执行预设的控制指令。
如图2所示,实感像素控制电路包括六个第一支路201,该六个第一支路201包括三个第一并联支路和三个第二并联支路。三个第一并联支路并联连接,且并联连接的三个第一并联支路与控制模组202串联连接。三个第二并联支路并联连接,且并联连接的三个第二并联支路与控制模组202串联连接。控制模组202与信号处理模组203串联连接。
第一并联支路的输出端与控制模组202的第一输入端连接,第二并联支路的输出端与控制模组202的第二输入端连接,控制模组202的输出端与信号处理模组的输入端连接。
一方面,由于每个微透镜105覆盖于实感像素组101的全部实感像素单元103上,故通过设置第一并联支路与第二并联支路可以获取实感像素对应的拍摄对象的一组相位信息。
相位信息可以用于辅助摄像模组进行对焦处理。摄像模组可以是包括本实施例所提供的图像传感器的摄像模组,也可以是不包括本实施例所提供的图像传感器的摄像模组。在摄像模组不包括本实施例所提供的图像传感器的情况下,摄像模组可以接收本实施例所提供的图像传感器发送的至少一组相位信息。
实感像素组101通过对应的微透镜105获取一组相位信息的过程可以为,入射光线经过微透镜105时被分为两束光线,两束光线分别被实感像素组101中的两个实感像素单元103接收,两个实感像素单元103可以分别对应于一个第一并联支路和一个第二并联支路。每个实感像素单元103可以根据接收到的一束光线分析得到对应的相位信息。一束光线对应的相位信息可以为光波在前进时,光子振动所呈现的交替的波形变化的信息。由于两个实感像素单元103的位置不同,两束光线的波形存在相位差,该相位差可以通过两个子相位信息的差值来反映。
另一方面,通过设置第一并联支路和第二并联支路,可以利用第一并联支路中的一个第一感光二极管2011与第二并联支路中的一个第一感光二极管2011分别进行一次曝光,从而根据两次曝光造成的感光电信号的变化量,确定实感像素组101的拍摄对象是否处于运动状态。在感光电信号的变化量大于预设变化量阈值的情况下,可以确定拍摄对象处于运动状态,则控制模组202可以控制第一并联支路的输出端、第二并联支路的输出端分别与信号处理模组203的输入端导通,使得信号处理模组203输出包括坐标信息、亮度信息、时间信息的数据包。两次曝光之间的时间差可以是预设时间阈值,例如,0.01ms。
又一方面,在光线条件较差的场景中,无论是通过一对实感像素单元获取相位信息,或者,通过一对实感像素单元判断拍摄对象是否处于运动状态,受电子器件的性能限制,可能会导致第一感光二极管2012产生的感光电信号较小,控制模组202难以根据接收到的感光电信号进行准确地判断。通过多个第一并联支路并联连接,多个第二并联支路并联连接,可以同步控制多个第一并联支路和多个第二并联支路输出感光电信号至控制模组202,使得多个第一感光二极管2012产生的感光电信号同步传输至控制模组202,从而提高了光线条件差的场景中实感像素输出的感光电信号的动态范围。
动态范围指的是可变化信号(例如声音或光)最大值和最小值的比值。感光电信号的动态范围,可以是,与第一感光二极管2012产生的感光电信号对应的最高亮度和最低亮度的比值。在实感像素控制电路中,通过将多个第一感光二极管2012产生的感光电信号同步传输至控制模组202,可以提高实感像素控制电路可准确识别的最低亮度,从而扩大感光电信号的动态范围。
可选地,第一支路201包括实感像素单元103中的第一感光二极管2011和第一开关2012;在实感像素单元103中的第一开关2012导通的情况下,实感像素单元103中的第一感光二极管2011的第一端与控制模组202的输入端连接,实感像素单元103中的第一感光二极管2011的第二端接地。
如图2所示,第一支路201包括实感像素单元103中的第一感光二极管2011和第一开关2012。第一感光二极管2011的第一端可以是前述的第一支路201的输出端。第一感光二极管2011的第一端接地。
在实感像素单元103中的第一开关2012导通的情况下,第一感光二极管2011的第一端与控制模组202的输入端连接;在实感像素单元103中的第一开关2012断开的情况下,第一支路201处于断路状态,第一感光二极管2011无法输出感光电信号。
通过控制第一开关2012导通,可以使得第一感光二极管2011产生的感光电信号经过第一开关2012流向控制模组202,通过控制第一开关2012断开,可以禁止第一感光二极管2011产生的感光电信号输出。
可选地,在一个微透镜105覆盖的一个实感像素组101的全部实感像素单元103中,微透镜105对每个实感像素单元103的覆盖面积相同。
如图1所示,一个实感像素组101的全部实感像素单元103为六个实感像素单元103,则微透镜105对每个实感像素单元103的覆盖面均为60度的扇形,且每个扇形的面积相同。
通过设置微透镜105对每个实感像素单元103的覆盖面积相同,可以使得每个实感像素单元103的感光面积相等,从而使每个实感像素单元103在曝光之后产生的感光电信号的数值相等。
可选地,实感像素组101包括六个实感像素单元103;微透镜105的透镜截面为第一尺寸的圆形,透镜截面为与实感像素单元103的横截面平行的截面;实感像素组101中的六个实感像素单元103的横截面形成第二尺寸的六边形;第一尺寸的圆形为六边形的内接圆。
微透镜105可以为半球状的透镜,也可以为其他形状的透镜,微透镜的透镜界面可以为第一尺寸的圆形。透镜界面可以为实感像素单元103的横截面平行的截面。
实感像素单元103的横截面可以为三角形,则横截面为三角形的实感像素单元103可以视为一个三棱柱。实感像素单元103中的第一感光二极管2011也可以视为三角形的感光区。
参照图1所示,实感像素组101中的六个实感像素单元103的横截面可以形成第二尺寸的六边形。
具体实施时,实感像素单元103的横截面可以为正三角形,则实感像素组101中的六个实感像素单元103的横截面可以形成由六个正三角形拼成的正六边形。
第一尺寸的圆形为六边形的内接圆。
通过将实感像素单元103的横截面设置为三角形,使得实感像素组101中的六个实感像素单元103的横截面可以形成六边形,以及通过设置微透镜105的透镜截面为该六边形的内接圆,一方面,可以满足微透镜105对每个实感像素单元103的覆盖面积相同,另一方面,可以避免微透镜105覆盖到实感像素组101之外的其他实感像素单元或彩色像素单元,又一方面,微透镜105的面积较大,在感光过程中可以获得更多光线。
可选地,图像传感器还包括多个彩色像素控制电路;彩色像素组102包括至少两个彩色像素单元104;至少一个彩色像素单元104对应设置一个彩色像素控制电路。
如图1所示,彩色像素组102可以包括六个彩色像素单元104。
至少一个彩色像素单元104对应设置一个彩色像素控制电路,可以为,一个彩色像素单元104对应设置一个彩色像素控制电路,也可以为,两个彩色像素单元104对应设置一个彩色像素控制电路,还可以为,N个彩色像素单元104对应设置一个彩色像素控制电路。N为大于二的自然数。
需要注意的是,在至少两个彩色像素单元104对应设置一个彩色像素控制电路的情况下,该至少两个彩色像素单元104中的每个彩色像素单元104吸收的光线的波段范围相同。例如,一个彩色像素单元104吸收的光线的波段范围对应于红光,另一个彩色像素单元104吸收的光线的波段范围对应于蓝光,则该两个彩色像素单元104不能对应设置同一个彩色像素控制电路。
通过设置至少两个彩色像素单元104对应一个彩色像素控制电路,可以在该波段范围对应的光线条件较差时,将吸收的光线的波段范围相同的多个彩色像素单元104获取的像素信息合并输出,从而提高彩色像素控制电路可准确识别的最低亮度,扩大了由彩色像素单元104获取的像素信息对应的亮度信息的动态范围。
由彩色像素单元104获取的像素信息对应的亮度信息的动态范围,可以是,与第二感光二极管3011产生的感光电信号对应的最高亮度和最低亮度的比值。在实感像素控制电路中,通过将多个第一感光二极管2012产生的感光电信号同步传输至控制模组202,可以提高彩色像素控制电路可准确识别的最低亮度,从而扩大感光电信号的动态范围。
可选地,彩色像素控制电路包括第一电容302和至少一个第二支路301;第二支路301包括串联连接的第二感光二极管3011和第二开关3012;彩色像素组中的一个彩色像素单元104对应设置一个第二支路301;在存在至少两个第二支路301的情况下,至少两个第二支路301分别与第一电容302串联连接。
第二开关3012可以为第二感光二极管3011的控制开关,第二开关3012可以采用三极管,也可以采用其他类型的开关器件。
第二感光二极管3011在接收到光照射时可以产生电荷,即第二感光二极管3011在曝光之后产生电荷。在第二开关3012断开的情况下,电荷无法流向第一电容302,此时由曝光产生的像素信息无法被读取。在第二开关3012导通的情况下,电荷可以经过第二开关3012流向第一电容302,则由曝光产生的像素信息可以通过第一电容302读取。
例如,在一个第二开关3012导通的情况下,与该导通的第二开关3012串联连接的第二感光二极管3011由于光照射产生的电荷经过该导通的第二开关3012流向第一电容302,使得第一电容302两端的电压下降,例如,第一电容302两端的电压在第二开关3012断开的情况下为3V,在该第二开关3012从断开状态切换为导通状态时,电荷从第二感光二极管3011流向第一电容302,使得第一电容302两端的电压降低至2.9V,则第一电容302两端的电压值的改变量为0.1V,该0.1V可以反映第二感光二极管3011接收到的光线的光强度信息。
第二感光二极管3011接收到的光线的光强度越大,第一电容302两端的电压值的改变量越大;第二感光二极管3011接收到的光线的光强度越小,第一电容302两端的电压值的改变量越小。通过改变第二感光二极管3011的曝光时间,或者,通过改变第二感光二极管3011进行曝光时的光线条件,可以改变第二感光二极管3011接收到的光线的光强度,例如,在相同的光线条件下,在曝光时间为1ms的情况下,第一电容302两端的电压值的改变量为0.05V,在曝光时间为3ms的情况下,第一电容302两端的电压值的改变量为0.15V。
图3为本申请实施例提供的一种图像传感器中的彩色像素控制电路的电路结构示意图。
每个彩色像素单元104可以包括一个第二感光二极管3011。每个彩色像素单元104还可以包括一个滤光片,也可以不包括滤光片,而是包括其他具有滤光作用的电子器件。在一个彩色像素单元104中,滤光片可以设置于第二感光二极管3011之上,滤光片的横截面可以与彩色像素单元104的横截面的形状相同。
滤光片可以用于过滤预设波段范围之外的光线,预设波段范围可以是光学的三原色红绿蓝中的一个对应的波段。例如,红色的滤光片可以过滤掉红色之外的光线,只有红色的光线可以通过滤光片抵达第二感光二极管3011。
如图3所示,彩色像素控制电路可以包括两个第二支路301,每个第二支路301可以包括串联连接的第二感光二极管3011和第二开关3012。每个第二支路301分别与第一电容302串联连接。彩色像素组102中的一个彩色像素单元104对应设置一个第二支路301,该对应设置的第二支路301包括的第二感光二极管3011为该一个彩色像素单元104包括的第二感光二极管3011。
对于彩色像素组102中的一个彩色像素单元104,通过对应设置一个第二支路301,可以灵活地控制一个或多个彩色像素单元103输出像素信息或不输出像素信息。在存在至少两个第二支路301的情况下,至少两个第二支路301分别与第一电容302串联连接,使得两个第二支路301中的第二感光二极管3011产生的电荷均可以流向第一电容302,从而增大第一电容302接收的电荷的数量,在光线条件较差的情况下提高彩色像素控制电路可准确识别的最低亮度,扩大由彩色像素单元104获取的像素信息对应的亮度信息的动态范围。
可选地,每个彩色像素组102包括六个彩色像素单元104;其中,彩色像素单元104的横截面为三角形;彩色像素组102中的六个彩色像素单元104的横截面形成六边形;在每个彩色像素组102中,中心对称设置的两个彩色像素单元104吸收的光线的波段范围相同,且相邻设置的两个彩色像素单元104吸收的光线的波段范围不同。
如图1所示,每个彩色像素组102可以包括六个彩色像素单元104;其中,彩色像素单元104的横截面可以为三角形;彩色像素组中的六个彩色像素单元的横截面可以形成六边形。
在每个彩色像素组中的六个彩色像素单元的横截面形成的六边形中,六个三角形可以分别位于六边形的正上方、正下方、左上方、左下方、右上方以及右下方。其中,正上方和正下方的三角形中心对称;左上方和右下方的三角形中心对称;右上方和左下方的三角形中心对称。
则正上方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围与正下方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围相同;左上方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围与右下方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围相同;右上方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围与左下方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围相同。
且正上方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围与右上方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围不同;右上方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围与右下方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围不同……左上方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围与正上方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围不同。
例如,正上方与正下方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围对应于红色;左上方与右下方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围对应于绿色;右上方与左下方的三角形对应的彩色像素单元104吸收的光线的波段范围对应于蓝色。
则通过设置彩色像素单元104的横截面为三角形,彩色像素组102中的六个彩色像素单元104的横截面形成六边形;在每个彩色像素组102中,中心对称设置的两个彩色像素单元104吸收的光线的波段范围相同,且相邻设置的两个彩色像素单元104吸收的光线的波段范围不同,可以使得每个彩色像素组102中的六个彩色像素单元104中,有两个吸收红光的彩色像素单元104,两个吸收绿光的彩色像素单元104和两个吸收蓝光的彩色像素单元104,既可以合并输出两个彩色像素单元104的像素信息,扩大亮度信息的动态范围,又可以避免彩色像素组102的色彩分辨率降低。
可选地,多个彩色像素组102包括第一彩色像素组和第二彩色像素组,第一彩色像素组和第二彩色像素组相邻设置;第一彩色像素组包括第一彩色像素单元,第二彩色像素组包括第二彩色像素单元,第一彩色像素单元和第二彩色像素单元相邻设置;第一彩色像素单元与第二彩色像素单元吸收的光线的波段范围相同。
第一彩色像素组可以包括六个彩色像素单元104,每个彩色像素单元104的横截面可以为三角形;第一彩色像素组中的六个彩色像素单元104的横截面可以形成六边形。在第一彩色像素组中的六个彩色像素单元104的横截面形成的六边形中,六个三角形可以分别位于六边形的正上方、正下方、左上方、左下方、右上方以及右下方。第一彩色像素单元可以是正上方的三角形对应的彩色像素单元104。
第二彩色像素组可以包括六个彩色像素单元104,每个彩色像素单元104的横截面可以为三角形;第二彩色像素组中的六个彩色像素单元104的横截面可以形成六边形。在第二彩色像素组中的六个彩色像素单元104的横截面形成的六边形中,六个三角形可以分别位于六边形的正上方、正下方、左上方、左下方、右上方以及右下方。第二彩色像素单元可以是正下方的三角形对应的彩色像素单元104。
第一彩色像素单元和第二彩色像素单元相邻设置,可以表现为,在第一彩色像素组中的六个彩色像素单元104的横截面形成的六边形可以位于第二彩色像素组中的六个彩色像素单元104的横截面形成的六边形的正下方,则第一彩色像素单元可以与第二彩色像素单元相邻。
第一彩色像素单元与第二彩色像素单元吸收的光线的波段范围相同,则该两个位置相邻且吸收的光线的波段范围相同的彩色像素单元104可以对应设置同一个彩色像素控制电路,从而合并输出第一彩色像素单元与第二彩色像素单元获取的像素信息,提高亮度的动态范围。
可选地,第二支路301包括第一彩色像素单元中的第二感光二极管3011和第二开关3012;在第一彩色像素单元中的第二开关3012导通的情况下,第一彩色像素单元中的第二感光二极管3011的第一端与第一电容302的第一端连接,第一彩色像素单元中的第二感光二极管3011的第二端接地。
第一彩色像素单元中的第二感光二极管3011的第二端接地。如图3所示,在第一彩色像素单元中的第二开关3012导通的情况下,第一彩色像素单元中的第二感光二极管3011的第一端经过导通的第二开关3012与第一电容302的第一端连接。
通过控制第二开关3012导通,可以使得第一彩色像素单元中的第二感光二极管3011中由于光照射产生的电荷流向第一电容302,则如图3所示,在控制第一个第二开关3012导通的情况下,第一电容302两端的电压可以反映一个第二感光二极管3011获取的像素信息,在保持第一个第二开关3012导通且控制第二个第二开关3012导通的情况下,第一电容302两端的电压可以反映两个第二感光二极管3011获取的像素信息之和。又每个第二感光二极管3011的感光面积相同,故两个第二感光二极管3011获取的像素信息之和可以等同于2倍的一个第二感光二极管3011获取的像素信息。例如,一个第二感光二极管3011在曝光之后产生的电荷的数量为5000个电子,该5000个电子流向第一电容302后,使第一电容302的电压降低0.05V,则两个第二感光二极管3011在曝光之后产生的电荷的数量之和为10000个电子,该10000个电子流向第一电容302后,使第一电容302的电压降低0.1V。
因此,通过控制彩色像素控制电路中导通的第二开关3012的数量,可以灵活地获取不同比例的彩色像素合并信息,例如,1:2的彩色像素合并信息。
可选地,多个彩色像素组102与多个实感像素组101的数量比例小于第一比例阈值且大于第二比例阈值。
实感像素组101可以获取拍摄对象的运动状态,但无法获取拍摄对象的色彩信息,而彩色像素组102可以获取拍摄对象的色彩信息和亮度信息,但无法获取拍摄对象的运动状态。图像传感器可以包括第一预设数目个彩色像素组102与第二预设数目个实感像素组101。其中,第一预设数目与第二预设数目之比可以是预设比例。该预设比例可以小于第一比例阈值且大于第二比例阈值。
在图像传感器中,通过设置多个彩色像素组102与多个实感像素组101的数量比例,可以控制图像传感器中实感像素组101的密度,使得图像传感器可以兼顾保持较高的彩色分辨率和准确获取拍摄对象的运动状态。
可选地,第一比例阈值为5%,第二比例阈值为1%。
多个彩色像素组102与多个实感像素组101的数量比例可以小于5%,且大于1%。
例如,图像传感器包括200万个像素组,每个像素组为实感像素组101或彩色像素组102,每个实感像素组101包括6个实感像素单元103,每个彩色像素组102包括6个彩色像素单元104。该200万个像素组可以包括6万个实感像素组101和194万个彩色像素组,则多个彩色像素组102与多个实感像素组101的数量比例为3%,满足大于1%且小于5%。
通过设置第一比例阈值为5%,第二比例阈值为1%,一方面,可以使得实感像素组101的数量远小于彩色像素103的数量,避免降低图像传感器的彩色分辨率;另一方面,通过设置数量比例大于1%且小于5%,可以使实感像素组101在图像传感器中的密度能够支持实感像素组准确获取拍摄对象的运动状态。
可选地,每个实感像素组101对应设置31个彩色像素组102。
在一种优选的实施方式中,每个实感像素组101可以对应设置31个彩色像素组102。
例如,图像传感器可以包括N个排列方式相同的像素阵列,N为大于1的自然数。每个像素阵列中,包括31个彩色像素组102和1个实感像素组101。则在每个像素阵列中,实感像素组101的密度可以为1/32。则图像传感器中,实感像素组101的密度可以为1/32。
通过设置每个实感像素组101对应31个彩色像素组102,可以控制图像传感器中的实感像素组101的密度,既能够避免降低图像传感器的色彩分辨率,又可以支持实感像素组101准确获取拍摄对象的运动状态。
在如图1所示的实施例中,图像传感器包括:多个彩色像素组102和多个实感像素组101;每个实感像素组101包括至少两个实感像素单元103;每个实感像素组101包括一个微透镜105,每个微透镜105覆盖于实感像素组101的全部实感像素单元103上。通过本申请实施例的技术方案,使得实感像素组的全部实感像素单元均通过一个微透镜接收光信号,可以扩大实感像素单元可获取的亮度信息的动态范围。
出于与前述的图像传感器实施例相同的技术构思,本申请实施例还提供一种摄像模组。图4为本申请实施例提供的一种摄像模组的模块示意图。
如图4所示,摄像模组400包括图像传感器401。
图像传感器401可以包括如前述的图像传感器实施例中的各个结构,此处不再赘述。
可选地,摄像模组400还包括:
电路板402,图像传感器401与电路板402电连接;
镜头403,镜头403设置在图像传感器401的远离电路板402的一侧。
镜头403的数量可以是一个,也可以是至少两个,本说明书不对镜头的数量进行限制。
出于与前述的摄像模组实施例相同的技术构思,本申请实施例还提供一种电子设备。图5为本申请实施例提供的一种电子设备的第一种模块示意图。
如图5所示,电子设备500包括摄像模组501。
摄像模组501可以包括如前述的摄像模组实施例中的各个结构,此处不再赘述。
图6为本申请实施例提供的一种像素信息获取方法的流程示意图。本实施例所提供的像素信息获取方法应用于如前述的电子设备实施例所提供的电子设备。电子设备中的图像传感器还包括多个实感像素控制电路,实感像素控制电路包括控制模组和至少两个第一支路,第一支路包括串联连接的第一感光二极管和第一开关;实感像素组中的一个实感像素单元对应设置一个第一支路。
步骤602,在实感像素控制电路中,控制第一数量的第一开关导通。
第一数量可以为一个,也可以大于一个。
在控制第一数量的第一开关导通之前,可以对实感像素控制电路中的每个第一感光二极管进行曝光操作,该曝光操作可以是人工触发的手动曝光操作,也可以是按照预设周期定时触发的自动曝光操作。
可选地,在步骤602执行之前,本实施例所提供的像素信息获取方法还包括:获取实感像素感光比例;根据实感像素感光比例,确定第一次开关导通的第一数量和第二次开关导通的第二数量。
实感像素感光比例,可以为,在用户希望获取1:N的实感像素合并信息的情况下设置的数量比例,即1:N。N为大于1的自然数。例如,在用户希望获取1:3的实感像素合并信息的情况下设置实感像素感光比例为1:3。实感像素感光比例也可以是1:N:M,例如,1:2:3,本申请实施例不对实感像素感光比例的形式进行特殊限制。
根据获取的实感像素感光比例,可以确定第一次开关导通的第一数量和第二次开关导通的第二数量。第一数量与第二数量之和为第三数量,实感像素感光比例可以为第一数量与第三数量之比,故通过实感像素感光比例可以确定第一数量和第二数量。
由于每个实感像素单元的第一感光二极管的感光面积相同,故在控制N个第一开关导通的情况下获取的实感像素信息可以是在仅存在一个第一开关导通的情况下获取的实感像素信息的N倍。
例如,在实感像素感光比例为1:3时,可以确定第一次开关导通的第一数量为1,第二次开关导通的第二数量为2。
以实感像素感光比例为1:3为例进行说明,需要注意的是,在用户只需要3倍的实感像素信息,不需要1倍的实感像素信息的情况下,可以只进行一次开关导通,控制3个第一开关导通,并通过控制模组读取三个实感像素单元的像素信息之和。
通过获取实感像素感光比例,根据实感像素感光比例,确定第一次开关导通的第一数量和第二次开关导通的第二数量,能够预先确定两次开关导通的数量,以确定如何控制实感像素控制电路。
步骤604,通过控制模组,读取第一像素信息,第一像素信息为第一数量的实感像素单元的像素信息之和。
若第一数量为一个,则第一数量的实感像素单元为一个实感像素单元,第一像素信息为该一个实感像素单元的像素信息。通过实感像素控制电路中的控制模组可以读取该一个实感像素单元的像素信息。
若第一数量大于一个,则第一像素信息为第一数量个实感像素单元的像素信息之和。通过实感像素控制电路中的控制模组可以读取汇集到控制模组的第一数量个实感像素单元的像素信息之和。
步骤606,控制第二数量的第一开关导通。
第一数量可以与第二数量相同,第一数量也可以与第二数量不同。第二数量可以为一,也可以大于一的自然数。需要注意的是,第一数量的第一开关与第二数量的第一开关中不存在重复的第一开关。
在保持第一数量的第一开关导通的情况下,控制第二数量的第一开关导通,则实感像素控制电路中,第三数量的第一开关均处于导通状态。
步骤608,通过控制模组读取第二像素信息,其中,第二像素信息为第三数量的实感像素单元的像素信息之和,第三数量为第一数量与第二数量之和。
通过实感像素控制电路中的控制模组可以读取汇集到控制模组的第一数量个实感像素单元的像素信息之和以及第二数量个实感像素单元的像素信息之和,即,通过实感像素控制电路中的控制模组可以读取汇集到控制模组的第三数量个实感像素单元的像素信息之和。
例如,第一数量为1个,第二数量为1个,则第三数量为2个,通过控制模组读取两个实感像素单元的实感像素信息,可以等同于得到2倍的一个实感像素单元的实感像素信息。
步骤610,基于第一像素信息和第二像素信息,生成实感像素合并信息,实感像素合并信息包括第一数量与第三数量的比例值。
由于每个实感像素单元中的第一感光二极管的感光面积相同,故通过第一像素信息和第二像素信息生成的实感像素合并信息,可以实现不同比例的binning(像素合并)输出,通过一次曝光,可以得到第一数量:第三数量的两张图,从而扩展实感像素的实感像素信息的动态范围。
例如,先控制1个第一开关导通,读取第一像素信息,再控制1个第一开关导通,读取第二像素信息,则根据第一像素信息和第二像素信息,可以生成1:2的实感像素合并信息。该实感像素合并信息包括第一数量1与第三数量2的比例值。
在另一个实施例中,还可以在步骤608执行之后,控制第四数量的第一开关导通,通过控制模组读取第三像素信息,第二像素信息为第五数量的实感像素单元的像素信息之和,第五数量为第三数量与第四数量之和。
例如,先控制1个第一开关导通,读取第一像素信息,再控制1个第一开关导通,读取第二像素信息,又控制1个第一开关导通,读取第三像素信息,从而获得1:2:3的实感像素合并信息。
可选地,在步骤610执行之后,还包括:根据在预设时间范围内相邻两次获取的实感像素合并信息,确定实感像素组的信号变化量;根据信号变化量与预设变化量阈值的比较结果,判断与实感像素组对应的拍摄对象是否处于运动状态。
预设时间范围可以是0.01ms,也可以是其他预先设置的时间范围。控制模组可以计算预设时间范围内相邻两次获取的实感像素合并信息的差值,作为实感像素组的信号变化量。比较信号变化量与预设变化量阈值,在信号变化量大于预设变化量阈值的情况下,可以确定与实感像素组对应的拍摄对象处于运动状态,输出带有坐标信息、亮度信息、时间信息的数据包;在信号变化量小于等于预设变化量阈值的情况下,可以确定与实感像素组对应的拍摄对象不处于运动状态。
在根据实感像素信息进行数据处理的过程中,并不是实感像素信息的倍数越大越好,需要结合光线条件进行选择。例如,在光线条件差的情况下选择3倍的实感像素信息进行数据处理;在光线条件好的情况下,选择1倍的实感像素信息进行数据处理。
通过确定实感像素组的信号变化量并比较预设变化量阈值,可以确定实感像素的拍摄对象是否处于运动状态,使得实感像素组具有更好的实时性与精度。
如图6所示的实施例中,在实感像素控制电路中,控制第一数量的第一开关导通;通过控制模组,读取第一像素信息,第一像素信息为第一数量的实感像素单元的像素信息之和;控制第二数量的第一开关导通;通过控制模组读取第二像素信息,其中,第二像素信息为第三数量的实感像素单元的像素信息之和,第三数量为第一数量与第二数量之和;基于第一像素信息和第二像素信息,生成实感像素合并信息,实感像素合并信息包括第一数量与第三数量的比例值。通过该技术方案,通过两次控制第一开关导通,可以获取不同比例的实感像素信息,生成实感像素合并信息,从而在根据实感像素合并信息进行数据处理时可以提供更广泛的数据支持。
出于与图6的像素信息获取方法实施例相似的技术构思,在本申请另一实施例中,还可以提供一种像素信息获取方法,该方法应用于如前述的电子设备实施例所提供的电子设备。电子设备中的图像传感器还包括多个彩色像素控制电路,彩色像素组包括至少两个彩色像素单元,彩塑像素控制电路包括第一电容和至少两个第二支路,第二支路包括串联连接的第二感光二极管和第二开关;彩色像素组中的一个彩色像素单元对应设置一个第一支路。
该像素信息获取方法包括:在彩色像素控制电路中,控制第六数量的第二开关导通;通过第一电容,读取第四像素信息,第四像素信息为第六数量的彩色像素单元的像素信息之和;控制第七数量的第二开关导通;通过第一电容读取第五像素信息,其中,第五像素信息为第八数量的彩色像素单元的像素信息之和,第八数量为第六数量与第七数量之和;基于第四像素信息和第五像素信息,生成彩色像素合并信息,彩色像素合并信息包括第六数量与第八数量的比例值。
第六数量可以为一个,也可以大于一个。
在控制第六数量的第二开关导通之前,可以对彩色像素控制电路中的每个第二感光二极管进行曝光操作,该曝光操作可以是人工触发的手动曝光操作,也可以是按照预设周期定时触发的自动曝光操作。
若第六数量为一个,则第六数量的彩色像素单元为一个彩色像素单元,第一像素信息为该一个彩色像素单元的像素信息。通过彩色像素控制电路中的第一电容可以读取该一个彩色像素单元的像素信息。
若第六数量大于一个,则第一像素信息为第六数量个彩色像素单元的像素信息之和。通过彩色像素控制电路中的第一电容可以读取汇集到控制模组的第六数量个彩色像素单元的像素信息之和。
第六数量可以与第七数量相同,第六数量也可以与第七数量不同。第七数量可以为一,也可以大于一的自然数。需要注意的是,第六数量的第二开关与第七数量的第二开关中不存在重复的第二开关。
在保持第六数量的第二开关导通的情况下,控制第七数量的第二开关导通,则彩色像素控制电路中,第八数量的第二开关均处于导通状态。
通过彩色像素控制电路中的第一电容可以读取汇集到第一电容的第六数量个彩色像素单元的像素信息之和以及第七数量个彩色像素单元的像素信息之和,即,通过彩色像素控制电路中的第一电容可以读取汇集到第一电容的第八数量个彩色像素单元的像素信息之和。
例如,第六数量为1个,第七数量为1个,则第八数量为2个,通过第一电容读取两个彩色像素单元的彩色像素信息,可以等同于得到2倍的一个彩色像素单元的彩色像素信息。
由于每个彩色像素单元中的第二感光二极管的感光面积相同,故通过第四像素信息和第五像素信息生成的彩色像素合并信息,可以实现不同比例的binning(像素合并)输出,通过一次曝光,可以得到第六数量:第八数量的两张图,从而扩展彩色像素的彩色像素信息对应的亮度信息的动态范围。
例如,先控制1个第二开关导通,读取第四像素信息,再控制1个第二开关导通,读取第五像素信息,则根据第四像素信息和第五像素信息,可以生成1:2的彩色像素合并信息。该彩色像素合并信息包括第六数量1与第八数量2的比例值。
在另一个实施例中,还可以在步骤608执行之后,控制第九数量的第二开关导通,通过第一电容读取第六像素信息,第六像素信息为第十数量的彩色像素单元的像素信息之和,第十数量为第八数量与第九数量之和。
例如,先控制1个第二开关导通,读取第四像素信息,再控制1个第二开关导通,读取第五像素信息,又控制1个第二开关导通,读取第六像素信息,从而获得1:2:3的彩色像素合并信息。
在上述在像素信息获取方法实施例中,在彩色像素控制电路中,控制第六数量的第二开关导通;通过第一电容,读取第四像素信息,第四像素信息为第六数量的彩色像素单元的像素信息之和;控制第七数量的第二开关导通;通过第一电容读取第五像素信息,其中,第五像素信息为第八数量的彩色像素单元的像素信息之和,第八数量为第六数量与第七数量之和;基于第四像素信息和第五像素信息,生成彩色像素合并信息,彩色像素合并信息包括第六数量与第八数量的比例值。通过该技术方案,通过两次控制第二开关导通,可以获取不同比例的彩色像素信息,生成彩色像素合并信息,从而在根据彩色像素合并信息进行数据处理时可以提供更广泛的数据支持。
该像素信息获取方法,还可以包括:获取彩色像素感光比例;根据彩色像素感光比例,确定第一次开关导通的第六数量和第二次开关导通的第七数量。
彩色像素感光比例,可以为,在用户希望获取1:N的彩色像素合并信息的情况下设置的数量比例,即1:N。N为大于1的自然数。例如,在用户希望获取1:3的彩色像素合并信息的情况下设置彩色像素感光比例为1:3。彩色像素感光比例也可以是1:N:M,例如,1:2:3,本申请实施例不对彩色像素感光比例的形式进行特殊限制。
根据获取的彩色像素感光比例,可以确定第一次开关导通的第六数量和第二次开关导通的第七数量。第六数量与第七数量之和为第八数量,彩色像素感光比例可以为第六数量与第八数量之比,故通过彩色像素感光比例可以确定第六数量和第七数量。
由于每个彩色像素单元的第二感光二极管的感光面积相同,故在控制N个第二开关导通的情况下获取的彩色像素信息可以是在仅存在一个第二开关导通的情况下获取的彩色像素信息的N倍。
例如,在彩色像素感光比例为1:3时,可以确定第一次开关导通的第六数量为1,第二次开关导通的第七数量为2。
以彩色像素感光比例为1:3为例进行说明,需要注意的是,在用户只需要3倍的彩色像素信息,不需要1倍的彩色像素信息的情况下,可以只进行一次开关导通,控制3个第二开关导通,并通过第一电容读取三个彩色像素单元的像素信息之和。
通过获取彩色像素感光比例,根据彩色像素感光比例,确定第一次开关导通的第六数量和第二次开关导通的第七数量,能够预先确定两次开关导通的数量,以确定如何控制彩色像素控制电路。
该像素信息获取方法中,在基于第四像素信息和第五像素信息,生成彩色像素合并信息之后,还可以包括:根据彩色合并像素信息,生成与第八数量的彩色像素单元对应的RGB颜色值。
需要注意的是,在彩色像素控制电路包括的至少两个支路中,每个支路对应的彩色像素单元吸收的光线的波段范围相同。例如,在彩色像素控制电路包括的至少两个支路中,每个支路对应的彩色像素单元吸收的光线的波段范围均对应于绿光,则可以彩色合并像素信息,生成与第八数量的彩色像素单元对应的RGB颜色值中绿色分量(G)的数值。
对彩色像素单元进行曝光时,可以采用自然光,由于彩色像素单元只吸收指定的波段范围内的光线,其他光线会被过滤掉,故彩色像素单元吸收的光线的强度显然小于自然光的光线强度,通过彩色合并像素信息生成的与第八数量的彩色像素单元对应的RGB颜色值,可以扩展彩色像素单元的输出的像素信息对应的亮度信息的动态范围,从而使彩色像素单元输出的图像中颜色更贴近拍摄对象的真实颜色。
可选地,如图7所示,本申请实施例还提供一种电子设备700,包括摄像模组701,处理器702,存储器703,存储在存储器703上并可在所述处理器702上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器702执行时实现上述对焦方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
摄像模组701可以包括如前述的摄像模组实施例中的各个结构,此处不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中的电子设备可以是移动电子设备,也可以是非移动电子设备。示例性地,移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等,非移动电子设备可以为个人计算机(personal computer,PC)、电视机(television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的电子设备可以为具有操作***的电子设备。该操作***可以为安卓(Android)操作***,可以为ios操作***,还可以为其他可能的操作***,本申请实施例不作具体限定。
图8为本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备800包括但不限于:射频单元801、网络模块802、音频输出单元803、输入单元804、传感器805、显示单元806、用户输入单元807、接口单元808、存储器809、以及处理器810、摄像模组811等部件。
其中,摄像模组811包括图像传感器。图像传感器可以包括如前述的图像传感器实施例中的各个结构,此处不再赘述。摄像模组811还包括:电路板,图像传感器与电路板电连接;镜头,镜头设置在图像传感器的远离电路板的一侧。镜头的数量可以是一个,也可以是至少两个,本说明书不对镜头的数量进行限制。
图中的处理器810可以包括如前述的处理器实施例中的各个结构,此处不再赘述。本领域技术人员可以理解,电子设备800还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理***与处理器810逻辑相连,从而通过电源管理***实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图8示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
其中,处理器810用于在所述实感像素控制电路中,控制第一数量的第一开关导通;
通过所述控制模组,读取第一像素信息,所述第一像素信息为所述第一数量的实感像素单元的像素信息之和;
控制第二数量的第一开关导通;
通过所述控制模组读取第二像素信息,其中,所述第二像素信息为第三数量的实感像素单元的像素信息之和,所述第三数量为所述第一数量与所述第二数量之和;
基于所述第一像素信息和所述第二像素信息,生成实感像素合并信息,所述实感像素合并信息包括所述第一数量与所述第三数量的比例值。
本申请实施例中,在实感像素控制电路中,控制第一数量的第一开关导通;通过控制模组,读取第一像素信息,第一像素信息为第一数量的实感像素单元的像素信息之和;控制第二数量的第一开关导通;通过控制模组读取第二像素信息,其中,第二像素信息为第三数量的实感像素单元的像素信息之和,第三数量为第一数量与第二数量之和;基于第一像素信息和第二像素信息,生成实感像素合并信息,实感像素合并信息包括第一数量与第三数量的比例值。通过该技术方案,通过两次控制第一开关导通,可以获取不同比例的实感像素信息,生成实感像素合并信息,从而在根据实感像素合并信息进行数据处理时可以提供更广泛的数据支持。
可选地,处理器810还用于:
获取实感像素感光比例;
根据所述实感像素感光比例,确定第一次开关导通的第一数量和第二次开关导通的第二数量。
可选地,处理器810还用于:
根据在预设时间范围内相邻两次获取的实感像素合并信息,确定所述实感像素组的信号变化量;
根据所述信号变化量与预设变化量阈值的比较结果,判断与所述实感像素组对应的拍摄对象是否处于运动状态。
通过本申请实施例,能够预先确定第一次开关导通的第一数量和第二开关导通的数量,还能够根据两次获取的实感像素合并信息,确定拍摄对象是否处于运动状态。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元804可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)8041和麦克风8042,图形处理器8041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元806可包括显示面板8061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板8061。用户输入单元807包括触控面板8071以及其他输入设备8072。触控面板8071,也称为触摸屏。触控面板8071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备8072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。存储器809可用于存储软件程序以及各种数据,包括但不限于应用程序和操作***。处理器810可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作***、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器810中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述像素信息获取方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,处理器为上述实施例中的电子设备中的处理器。可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,芯片包括处理器和通信接口,通信接口和处理器耦合,处理器用于运行程序或指令,实现上述像素信息获取方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为***级芯片、***芯片、芯片***或片上***芯片等。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可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,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以计算机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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (20)
1.一种图像传感器,其特征在于,包括:多个彩色像素组和多个实感像素组;
每个实感像素组包括至少两个实感像素单元;
每个实感像素组包括一个微透镜,每个微透镜覆盖于所述实感像素组的全部实感像素单元上。
2.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述图像传感器还包括:多个实感像素控制电路;
所述实感像素控制电路包括至少两个第一支路;
所述第一支路包括串联连接的第一感光二极管和第一开关;
所述实感像素组中的一个所述实感像素单元对应设置一个所述第一支路。
3.根据权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,所述实感像素控制电路还包括控制模组和信号处理模组;所述至少两个第一支路包括多个第一并联支路和多个第二并联支路;
多个所述第一并联支路并联连接;
所述多个第一并联支路并联连接,所述多个第一并联支路与所述控制模组串联连接;
多个所述第二并联支路并联连接;
所述多个第二并联支路并联连接,所述多个第二并联支路与所述控制模组串联连接;
所述控制模组与所述信号处理模组串联连接。
4.根据权利要求3所述的图像传感器,其特征在于,所述第一支路包括所述实感像素单元中的第一感光二极管和第一开关;
在所述实感像素单元中的第一开关导通的情况下,所述实感像素单元中的第一感光二极管的第一端与所述控制模组的输入端连接,所述实感像素单元中的第一感光二极管的第二端接地。
5.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,在一个微透镜覆盖的一个实感像素组的全部实感像素单元中,所述微透镜对每个实感像素单元的覆盖面积相同。
6.根据权利要求5所述的图像传感器,其特征在于,所述实感像素组包括六个实感像素单元;
所述微透镜的透镜截面为第一尺寸的圆形,所述透镜截面为与所述实感像素单元的横截面平行的截面;
所述实感像素组中的六个实感像素单元的横截面形成第二尺寸的六边形;
所述第一尺寸的圆形为所述六边形的内接圆。
7.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述图像传感器还包括多个彩色像素控制电路;
所述彩色像素组包括至少两个彩色像素单元;
至少一个所述彩色像素单元对应设置一个所述彩色像素控制电路。
8.根据权利要求7所述的图像传感器,其特征在于,所述彩色像素控制电路包括第一电容和至少一个第二支路;所述第二支路包括串联连接的第二感光二极管和第二开关;
所述彩色像素组中的一个彩色像素单元对应设置一个所述第二支路;
在存在至少两个所述第二支路的情况下,所述至少两个所述第二支路分别与所述第一电容串联连接。
9.根据权利要求8所述的图像传感器,其特征在于,每个所述彩色像素组包括六个彩色像素单元;
其中,所述彩色像素单元的横截面为三角形;所述彩色像素组中的六个彩色像素单元的横截面形成六边形;
在每个所述彩色像素组中,中心对称设置的两个所述彩色像素单元吸收的光线的波段范围相同,且相邻设置的两个所述彩色像素单元吸收的光线的波段范围不同。
10.根据权利要求9所述的图像传感器,其特征在于,所述多个彩色像素组包括第一彩色像素组和第二彩色像素组,所述第一彩色像素组和第二彩色像素组相邻设置;
所述第一彩色像素组包括第一彩色像素单元,所述第二彩色像素组包括第二彩色像素单元,所述第一彩色像素单元和所述第二彩色像素单元相邻设置;所述第一彩色像素单元与所述第二彩色像素单元吸收的光线的波段范围相同。
11.根据权利要求10所述的图像传感器,其特征在于,所述第二支路包括所述第一彩色像素单元中的第二感光二极管和第二开关;
在所述第一彩色像素单元中的第二开关导通的情况下,所述第一彩色像素单元中的第二感光二极管的第一端与所述第一电容的第一端连接,所述第一彩色像素单元中的第二感光二极管的第二端接地。
12.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述多个彩色像素组与所述多个实感像素组的数量比例小于第一比例阈值且大于第二比例阈值。
13.根据权利要求12所述的图像传感器,其特征在于,
所述第一比例阈值为5%,所述第二比例阈值为1%。
14.根据权利要求12或13所述的图像传感器,其特征在于,每个实感像素组对应设置31个彩色像素组。
15.一种摄像模组,其特征在于,包括权利要求1-14中任一项所述的图像传感器。
16.根据权利要求15所述的摄像模组,其特征在于,所述摄像模组还包括:
电路板,所述图像传感器与所述电路板电连接;
镜头,所述镜头设置在所述图像传感器的远离所述电路板的一侧。
17.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求15或16所述的摄像模组。
18.一种像素信息获取方法,应用于权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备中的图像传感器还包括多个实感像素控制电路,所述实感像素控制电路包括控制模组和至少两个第一支路,所述第一支路包括串联连接的第一感光二极管和第一开关;所述实感像素组中的一个所述实感像素单元对应设置一个所述第一支路;
所述方法包括:
在所述实感像素控制电路中,控制第一数量的第一开关导通;
通过所述控制模组,读取第一像素信息,所述第一像素信息为所述第一数量的实感像素单元的像素信息之和;
控制第二数量的第一开关导通;
通过所述控制模组读取第二像素信息,其中,所述第二像素信息为第三数量的实感像素单元的像素信息之和,所述第三数量为所述第一数量与所述第二数量之和;
基于所述第一像素信息和所述第二像素信息,生成实感像素合并信息,所述实感像素合并信息包括所述第一数量与所述第三数量的比例值。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述在所述实感像素控制电路中,控制第一数量的第一开关导通之前,所述方法还包括:
获取实感像素感光比例;
根据所述实感像素感光比例,确定第一次开关导通的第一数量和第二次开关导通的第二数量。
20.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一像素信息和所述第二像素信息,生成实感像素合并信息之后,还包括:
根据在预设时间范围内相邻两次获取的实感像素合并信息,确定所述实感像素组的信号变化量;
根据所述信号变化量与预设变化量阈值的比较结果,判断与所述实感像素组对应的拍摄对象是否处于运动状态。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111449460.9A CN113992862A (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 图像传感器、摄像模组、电子设备和像素信息获取方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111449460.9A CN113992862A (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 图像传感器、摄像模组、电子设备和像素信息获取方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113992862A true CN113992862A (zh) | 2022-01-28 |
Family
ID=79732780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111449460.9A Pending CN113992862A (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 图像传感器、摄像模组、电子设备和像素信息获取方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113992862A (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009194604A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Seiko Epson Corp | 撮像装置及び撮像装置の駆動方法 |
CN106534723A (zh) * | 2015-09-10 | 2017-03-22 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于车辆的环境检测装置和用于借助环境检测装置检测图像的方法 |
US20170353678A1 (en) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging element, imaging apparatus, and method for processing imaging signals |
CN112788313A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-11 | RealMe重庆移动通信有限公司 | 图像传感器、成像***和终端 |
CN112822466A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-18 | 维沃移动通信有限公司 | 图像传感器、摄像模组和电子设备 |
WO2021179805A1 (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 | Oppo广东移动通信有限公司 | 图像传感器、摄像头组件、移动终端及图像获取方法 |
-
2021
- 2021-11-30 CN CN202111449460.9A patent/CN113992862A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009194604A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Seiko Epson Corp | 撮像装置及び撮像装置の駆動方法 |
CN106534723A (zh) * | 2015-09-10 | 2017-03-22 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于车辆的环境检测装置和用于借助环境检测装置检测图像的方法 |
US20170353678A1 (en) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging element, imaging apparatus, and method for processing imaging signals |
WO2021179805A1 (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 | Oppo广东移动通信有限公司 | 图像传感器、摄像头组件、移动终端及图像获取方法 |
CN112788313A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-11 | RealMe重庆移动通信有限公司 | 图像传感器、成像***和终端 |
CN112822466A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-18 | 维沃移动通信有限公司 | 图像传感器、摄像模组和电子设备 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
贾琦;王安红;武迎春;魏计林;: "一种微透镜光场相机的子孔径图像提取方法", 太原科技大学学报, no. 04, 4 July 2018 (2018-07-04) * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Burke | Image Acquisition: Handbook of machine vision engineering: Volume 1 | |
CN212752389U (zh) | 图像传感器和电子设备 | |
CN100403800C (zh) | 屏幕显示和私密遮蔽装置和方法 | |
CN105578067B (zh) | 图像生成方法、装置及终端设备 | |
JP2021531566A (ja) | 画像処理方法および装置、電子機器ならびに記憶媒体 | |
DE102013111729A1 (de) | Bewegungssensorarray-Vorrichtung sowie Tiefenerfassungssystem und Verfahren, die dieselbe verwenden | |
CN104702826A (zh) | 摄像设备及其控制方法 | |
CN103081484A (zh) | 3-d摄像机 | |
WO2022160895A1 (zh) | 图像处理方法、图像处理装置、电子***及可读存储介质 | |
CN105580348A (zh) | 摄像装置及摄像方法 | |
CN104081755A (zh) | 图像处理装置以及图像处理方法 | |
US20170332000A1 (en) | High dynamic range light-field imaging | |
CN103905725A (zh) | 图像处理设备和图像处理方法 | |
CN101288025A (zh) | 用于在取景器上展示图像聚焦信息的改进***和方法 | |
CN112672054A (zh) | 对焦方法、装置及电子设备 | |
CN102547130B (zh) | 影像拍摄装置及其影像拍摄方法 | |
US9497427B2 (en) | Method and apparatus for image flare mitigation | |
CN113891006A (zh) | 对焦控制方法、装置、图像传感器、电子设备和计算机可读存储介质 | |
CN113992862A (zh) | 图像传感器、摄像模组、电子设备和像素信息获取方法 | |
CN114125243A (zh) | 图像传感器、摄像模组、电子设备及像素信息获取方法 | |
WO2023098552A1 (zh) | 图像传感器、信号处理方法、装置、摄像模组及电子设备 | |
WO2023001110A1 (zh) | 神经网络训练方法、装置及电子设备 | |
CN104519259A (zh) | 一种数据获取方法及电子设备 | |
CN105657252A (zh) | 一种移动终端中的图像处理方法和移动终端 | |
CN112672021B (zh) | 语言识别方法、装置及电子设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |