本發(fā)明涉及圖像設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種雙核對(duì)焦圖像傳感器及其對(duì)焦控制方法和成像裝置。
背景技術(shù):
在相關(guān)對(duì)焦技術(shù)中,雙核全像素對(duì)焦技術(shù)已成為目前市場(chǎng)上最先進(jìn)的對(duì)焦技術(shù)。相比較于反差對(duì)焦、激光對(duì)焦和相位對(duì)焦技術(shù),雙核全像素對(duì)焦技術(shù)的對(duì)焦速度更快,且對(duì)焦范圍更廣。此外,由于雙核全像素對(duì)焦技術(shù)中,“雙核”光電二極管在成像時(shí)“合并”為一個(gè)像素進(jìn)行輸出,能夠在保證對(duì)焦性能的同時(shí)不影響畫質(zhì)。
然而,由于采用雙核全像素對(duì)焦技術(shù)進(jìn)行對(duì)焦時(shí),每個(gè)像素的光電二極管被一分為二,使通光量減小,進(jìn)而導(dǎo)致低光環(huán)境下雙核對(duì)焦困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術(shù)問題之一。
為此,本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法,該方法能夠增加對(duì)焦像素的通光量,有效提升低光環(huán)境下的對(duì)焦速度。
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種雙核對(duì)焦圖像傳感器。
本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出一種成像裝置。
本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提出一種移動(dòng)終端。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出一種雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法,其中,所述雙核對(duì)焦圖像傳感器包括:感光單元陣列、設(shè)置在所述感光單元陣列上的濾光單元陣列和位于所述濾光單元陣列之上的微透鏡陣列,其中,所述微透鏡陣列包括第一微透鏡和第二微透鏡,一個(gè)所述第一微透鏡覆蓋一個(gè)白色濾光單元,一個(gè)所述白色濾光單元覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元,所述對(duì)焦感光單元包括n*n個(gè)感光像素,每個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)一個(gè)光電二極管,所述光電二極管為扇形,一個(gè)第二微透鏡覆蓋一個(gè)雙核對(duì)焦感光像素,所述方法包括以下步驟:
控制所述感光單元陣列進(jìn)入對(duì)焦模式;
讀取所述對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和所述雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息;
根據(jù)所述第一相位差信息和所述第二相位差信息進(jìn)行對(duì)焦控制。
本發(fā)明實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法,基于一個(gè)第一微透鏡覆蓋一個(gè)白色濾光單元,一個(gè)白色濾光單元覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元,對(duì)焦感光單元中每個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)一個(gè)扇形光電二極管,一個(gè)第二微透鏡覆蓋一個(gè)雙核對(duì)焦感光像素,通過(guò)讀取對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息,并根據(jù)第一相位差信息和第二相位差信息進(jìn)行對(duì)焦控制,能夠增加對(duì)焦像素的通光量,有效提升低光環(huán)境下的對(duì)焦速度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出了一種雙核對(duì)焦圖像傳感器,包括:感光單元陣列,設(shè)置在所述感光單元陣列上的濾光單元陣列,以及位于所述濾光單元陣列之上的微透鏡陣列,其中,所述微透鏡陣列包括第一微透鏡和第二微透鏡,一個(gè)所述第一微透鏡覆蓋一個(gè)白色濾光單元,一個(gè)所述白色濾光單元覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元,所述對(duì)焦感光單元包括n*n個(gè)感光像素,每個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)一個(gè)光電二極管,所述光電二極管為扇形,一個(gè)第二微透鏡覆蓋一個(gè)雙核對(duì)焦感光像素。
本發(fā)明實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器,通過(guò)設(shè)置包括第一微透鏡和第二微透鏡的微透鏡陣列,一個(gè)第一微透鏡覆蓋一個(gè)白色濾光單元,一個(gè)白色濾光單元覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元,對(duì)焦感光單元中每個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)一個(gè)扇形光電二極管,一個(gè)第二微透鏡覆蓋一個(gè)雙核對(duì)焦感光像素,能夠增加對(duì)焦像素的通光量,為提升低光環(huán)境下的對(duì)焦速度提供硬件基礎(chǔ)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第三方面實(shí)施例提出了一種成像裝置,該成像裝置包括:上述第二方面實(shí)施例提出的雙核對(duì)焦圖像傳感器;和控制模塊,所述控制模塊控制所述感光單元陣列進(jìn)入對(duì)焦模式;讀取所述對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和所述雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息;根據(jù)所述第一相位差信息和所述第二相位差信息進(jìn)行對(duì)焦控制。
本發(fā)明實(shí)施例的成像裝置,基于一個(gè)第一微透鏡覆蓋一個(gè)白色濾光單元,一個(gè)白色濾光單元覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元,對(duì)焦感光單元中每個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)一個(gè)扇形光電二極管,一個(gè)第二微透鏡覆蓋一個(gè)雙核對(duì)焦感光像素,通過(guò)讀取對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息,并根據(jù)第一相位差信息和第二相位差信息進(jìn)行對(duì)焦控制,能夠增加對(duì)焦像素的通光量,有效提升低光環(huán)境下的對(duì)焦速度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第四方面實(shí)施例還提出了一種移動(dòng)終端,該移動(dòng)終端包括殼體、處理器、存儲(chǔ)器、電路板和電源電路,其中,所述電路板安置在所述殼體圍成的空間內(nèi)部,所述處理器和所述存儲(chǔ)器設(shè)置在所述電路板上;所述電源電路,用于為所述移動(dòng)終端的各個(gè)電路或器件供電;所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)可執(zhí)行程序代碼;所述處理器通過(guò)讀取所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的可執(zhí)行程序代碼來(lái)運(yùn)行與所述可執(zhí)行程序代碼對(duì)應(yīng)的程序,以用于執(zhí)行上述第一方面實(shí)施例提出的雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法。
本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端,基于一個(gè)第一微透鏡覆蓋一個(gè)白色濾光單元,一個(gè)白色濾光單元覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元,對(duì)焦感光單元中每個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)一個(gè)扇形光電二極管,一個(gè)第二微透鏡覆蓋一個(gè)雙核對(duì)焦感光像素,通過(guò)讀取對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息,并根據(jù)第一相位差信息和第二相位差信息進(jìn)行對(duì)焦控制,能夠增加對(duì)焦像素的通光量,有效提升低光環(huán)境下的對(duì)焦速度。
本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1(a)是傳統(tǒng)雙核對(duì)焦圖像傳感器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1(b)是傳統(tǒng)雙核對(duì)焦圖像傳感器中光電二極管開口示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的剖面圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的俯視圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器中光電二極管開口示意圖;
圖5是第一微透鏡排布密度分布圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法的流程圖;
圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)焦感光單元中2*2個(gè)感光像素的劃分效果示意圖;
圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法的流程圖;
圖9是采用插值算法獲取對(duì)焦感光單元像素值的示意圖;
圖10是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的移動(dòng)終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
下面參考附圖描述本發(fā)明實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器及其對(duì)焦控制方法和成像裝置。
雙核全像素對(duì)焦技術(shù)是目前市場(chǎng)上最先進(jìn)的對(duì)焦技術(shù),該對(duì)焦技術(shù)所采用的雙核對(duì)焦傳感器結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示,每個(gè)微透鏡(圖1(a)中圓圈表示微透鏡)下對(duì)應(yīng)兩個(gè)光電二極管。進(jìn)行成像處理時(shí),將“1”和“2”的值相加獲得單分量像素值。進(jìn)行對(duì)焦處理時(shí),分別讀出“1”和“2”的值,通過(guò)計(jì)算兩者之間的相位差即可計(jì)算出鏡頭的驅(qū)動(dòng)量和驅(qū)動(dòng)方向。
能夠理解的是,隨著像素總數(shù)的增加,“1”和“2”對(duì)應(yīng)的感光面積變小,使通過(guò)量減少,導(dǎo)致低光環(huán)境下的相位信息容易被噪聲淹沒,對(duì)焦困難。
另外,相關(guān)技術(shù)中,雙核對(duì)焦圖像傳感器中所使用的光電二極管通常為方形的,如圖1(b)所示,使用方形的光電二極管進(jìn)行通光時(shí)無(wú)法充分利用光電二極管的感光面積,使低光環(huán)境下的通光量不足,進(jìn)而影響低光環(huán)境下的對(duì)焦速度。
因此,為了解決現(xiàn)有雙核全像素對(duì)焦技術(shù)在低光環(huán)境下對(duì)焦困難的問題,本發(fā)明提出了一種雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法,能夠增加對(duì)焦像素的通光量,有效提升低光環(huán)境下的對(duì)焦速度。
下面先對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明提出的雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法所需的雙核對(duì)焦圖像傳感器進(jìn)行介紹。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的剖面圖,圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的俯視圖。
如圖2和圖3所示,該雙核對(duì)焦圖像傳感器100包括感光單元陣列10、濾光單元陣列20和微透鏡陣列30。
其中,濾光單元陣列20設(shè)置在感光單元陣列10上,微透鏡陣列30位于濾光單元陣列20之上。微透鏡陣列30包括第一微透鏡31和第二微透鏡32。一個(gè)第一微透鏡31覆蓋一個(gè)白色濾光單元21,一個(gè)白色濾光單元21覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元11,一個(gè)第二微透鏡32覆蓋一個(gè)濾光單元22,一個(gè)濾光單元22覆蓋一個(gè)雙核對(duì)焦感光像素12。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,雙核對(duì)焦感光像素12的排列為拜耳陣列(bayerpattern)。采用拜耳結(jié)構(gòu)能采用傳統(tǒng)針對(duì)拜耳結(jié)構(gòu)的算法來(lái)處理圖像信號(hào),從而不需要硬件結(jié)構(gòu)上做大的調(diào)整。雙核對(duì)焦感光像素12具有兩個(gè)光電二極管,分別為第一光電二極管121和第二光電二極管122,分別對(duì)應(yīng)于圖3中每個(gè)雙核對(duì)焦感光像素12的“1”和“2”。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,對(duì)焦感光單元11包括n*n個(gè)感光像素110(在如圖3所示的雙核對(duì)焦圖像傳感器結(jié)構(gòu)中,對(duì)焦感光單元11包括2*2個(gè)感光像素110),一個(gè)白色濾光單元21覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元11,即n*n個(gè)感光像素110對(duì)應(yīng)一個(gè)白色濾光單元21。
概括地說(shuō),本發(fā)明實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器100中,n*n個(gè)感光像素110組成一組并共用一個(gè)第一微透鏡31,且該組即對(duì)焦感光單元11內(nèi)的感光像素110對(duì)應(yīng)一個(gè)白色濾光單元21。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,對(duì)焦感光單元11中每個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)一個(gè)光電二極管,且光電二極管為扇形,如圖3和圖4中白色區(qū)域內(nèi)的灰色扇形部分所示。相較于圖1(b)中所示的方形光電二極管的感光面積,圖4中所示的扇形光電二極管的感光面積更大,因此本發(fā)明實(shí)施例公開的雙核對(duì)焦圖像傳感器中所使用的扇形光電二極管能獲得更大的通光量,更利于低光環(huán)境下的對(duì)焦處理。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,微透鏡陣列30包括水平中心線和豎直中心線,第一微透鏡31為多個(gè)。多個(gè)第一微透鏡31包括設(shè)置在水平中心線的第一組第一微透鏡31和設(shè)置在豎直中心線的第二組第一微透鏡31。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,微透鏡陣列30還可以包括四個(gè)邊線,此時(shí),多個(gè)第一微透鏡31還包括設(shè)置在四個(gè)邊線的第三組第一微透鏡31。
當(dāng)微透鏡陣列30包括水平中心線、豎直中心線和四個(gè)邊線時(shí),第一組第一微透鏡31和第二組第一微透鏡31的透鏡密度大于第三組第一微透鏡31的透鏡密度。
為了便于理解,下面結(jié)合附圖說(shuō)明微透鏡陣列30中第一微透鏡31的排布方式。圖5是第一微透鏡排布密度分布圖。如圖5所示,由第一微透鏡31覆蓋的白色濾光單元21,即圖中w,在整個(gè)雙核對(duì)焦圖像傳感器中零散分布,占總像素個(gè)數(shù)的3%~5%,在微透鏡陣列30的水平中心線和豎直中心線上w分布更密集,在四個(gè)邊線上w分布較為稀疏,優(yōu)先考慮畫面中間區(qū)域的對(duì)焦準(zhǔn)確度和速度,在不影響畫質(zhì)的情況下,有效提升對(duì)焦速度。
需要說(shuō)明的是,圖3和圖5中的w表示雙核對(duì)焦圖像傳感器中第一微透鏡31覆蓋的濾光單元為白色濾光單元21,采用白色濾光單元21時(shí)能夠獲得更大的通光量。第一微透鏡31覆蓋的濾光單元也可以是綠色濾光單元,即圖3和圖5中的w可以替換為g,采用綠色濾光單元時(shí),成像處理時(shí)的可用信息更多。應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明實(shí)施例中僅以白色濾光單元為例進(jìn)行說(shuō)明,而不能作為對(duì)本發(fā)明的限制。
基于圖2-圖5中雙核對(duì)焦圖像傳感器的結(jié)構(gòu),下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法進(jìn)行說(shuō)明。圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法的流程圖,如圖6所示,該方法包括以下步驟:
s61,控制感光單元陣列進(jìn)入對(duì)焦模式。
當(dāng)使用相機(jī)進(jìn)行拍照時(shí),若感覺顯示的照片清晰度不足,此時(shí),可以控制感光單元陣列進(jìn)入對(duì)焦模式,以通過(guò)對(duì)焦改善照片的清晰度。
s62,讀取對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,在進(jìn)入對(duì)焦模式之后,可以進(jìn)一步讀取對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息。
可選地,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,讀取對(duì)焦感光單元的第一相位差信息,可以包括:讀取對(duì)焦感光單元中一部分感光像素的輸出值并作為第一輸出值;讀取對(duì)焦感光單元中另一部分感光像素的輸出值并作為第二輸出值;根據(jù)第一輸出值和第二輸出值獲取第一相位差信息。
下面以對(duì)焦感光單元包括2*2個(gè)感光像素為例,將對(duì)焦感光單元從不同的角度進(jìn)行劃分,如圖7所示,圖7中所示的3幅圖分別是對(duì)對(duì)焦感光單元從左右側(cè)、上下側(cè)和對(duì)角線側(cè)進(jìn)行的劃分,具體說(shuō)明如下:
示例一,對(duì)對(duì)焦感光單元從左右側(cè)進(jìn)行劃分。
本示例中,將對(duì)焦感光單元中2*2個(gè)感光像素分為左右側(cè)兩個(gè)部分,對(duì)焦感光單元中的一部分感光像素可以是2*2個(gè)感光像素左側(cè)的兩個(gè)感光像素,即將對(duì)焦感光單元中左側(cè)的兩個(gè)“1”的輸出值作為第一輸出值,則對(duì)焦感光單元中右側(cè)的兩個(gè)“2”的輸出值作為第二輸出值。
示例二,對(duì)對(duì)焦感光單元從上下側(cè)進(jìn)行劃分。
本示例中,將對(duì)焦感光單元中2*2個(gè)感光像素分為上下側(cè)兩個(gè)部分,對(duì)焦感光單元中的一部分感光像素可以是2*2個(gè)感光像素上側(cè)的兩個(gè)感光像素,即將對(duì)焦感光單元中上側(cè)的兩個(gè)“1”的輸出值作為第一輸出值,則對(duì)焦感光單元中下側(cè)的兩個(gè)“2”的輸出值作為第二輸出值。
示例三,對(duì)對(duì)焦感光單元從對(duì)角線側(cè)進(jìn)行劃分。
本示例中,將對(duì)焦感光單元中2*2個(gè)感光像素按照兩條對(duì)角線分為兩部分,即將左上角的感光像素與右下角的感光像素作為其中的一部分,即將對(duì)焦感光單元中左上角和右下角的兩個(gè)“1”的輸出值作為第一輸出值,則左下角與右上角的兩個(gè)“2”的輸出值作為第二輸出值。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,在讀取了第一輸出值和第二輸出值之后,即可根據(jù)第一輸出值和第二輸出值獲取第一相位差信息。
舉例而言,以讀取對(duì)焦感光單元2*2個(gè)感光像素左右兩側(cè)的感光像素的輸出值分別作為第一輸出值和第二輸出值為例,可以先計(jì)算對(duì)焦感光單元中左側(cè)兩個(gè)“1”的輸出值的和作為第一相位信息,再計(jì)算對(duì)焦感光單元中右側(cè)的兩個(gè)“2”的輸出值的和作為第二相位信息,最終通過(guò)計(jì)算第一相位信息和第二相位信息之間的差值作為第一相位差信息。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,將對(duì)焦感光單元中2*2個(gè)感光像素左右兩側(cè)感光像素的輸出值分別作為第一輸出值和第二輸出值,可以檢測(cè)左右方向的第一相位差信息;將對(duì)焦感光單元中2*2個(gè)感光像素上下兩側(cè)感光像素的輸出值分別作為第一輸出值和第二輸出值,可以檢測(cè)上下方向的第一相位差信息;將對(duì)焦感光單元中兩條對(duì)角線上的感光像素的輸出值分別作為第一輸出值和第二輸出值,可以檢測(cè)斜向的第一相位差信息。
可選地,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,讀取雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息,可以包括:讀取第一光電二極管的輸出值,作為第三輸出值;讀取第二光電二極管的輸出值,作為第四輸出值;根據(jù)第三輸出值和第四輸出值獲取第二相位差信息。
仍以圖3為例,圖3中,所有雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息的計(jì)算方式相同,此處僅以計(jì)算圖3中g(shù)r處的第二相位差信息為例加以說(shuō)明。首先讀取gr處“1”的輸出值作為第三輸出值,再讀取gr處“2”的輸出值作為第四輸出值,根據(jù)第三輸出值和第四輸出值獲取第二相位差信息,比如,可以通過(guò)計(jì)算第三輸出值和第四輸出值之間的差值作為第二相位差信息。
s63,根據(jù)第一相位差信息和第二相位差信息進(jìn)行對(duì)焦控制。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,在讀取了對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和雙核對(duì)焦感光單元的第二相位差信息之后,即可根據(jù)第一相位差信息和第二相位差信息進(jìn)行對(duì)焦控制。
在相關(guān)雙核對(duì)焦技術(shù)中,通常是根據(jù)雙核對(duì)焦感光像素中兩個(gè)光電二極管的輸出值計(jì)算相位差,由此計(jì)算出鏡頭的驅(qū)動(dòng)量和驅(qū)動(dòng)方向,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)焦。在低光環(huán)境下,對(duì)焦速度較慢。
而在本發(fā)明的實(shí)施例中,基于第一微透鏡覆蓋一個(gè)白色濾光單元,一個(gè)白色濾光單元覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元,通過(guò)采用白色濾光單元,在低光環(huán)境下仍能獲得更大通光量的第一相位差信息供對(duì)焦處理,進(jìn)而提升低光環(huán)境下的對(duì)焦速度。
本發(fā)明實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法,基于一個(gè)第一微透鏡覆蓋一個(gè)白色濾光單元,一個(gè)白色濾光單元覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元,對(duì)焦感光單元中每個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)一個(gè)扇形光電二極管,一個(gè)第二微透鏡覆蓋一個(gè)雙核對(duì)焦感光像素,通過(guò)讀取對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息,并根據(jù)第一相位差信息和第二相位差信息進(jìn)行對(duì)焦控制,能夠增加對(duì)焦像素的通光量,有效提升低光環(huán)境下的對(duì)焦速度。
應(yīng)當(dāng)理解的是,對(duì)焦的目的是為了獲得清晰度更高的照片。在實(shí)際應(yīng)用中,在完成對(duì)焦處理之后,通常還包括進(jìn)一步的成像過(guò)程,從而,如圖8所示,在上述圖6所示的基礎(chǔ)上,步驟s63之后還包括:
s81,控制感光單元陣列進(jìn)入成像模式。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,在完成對(duì)焦控制之后,進(jìn)一步控制感光單元陣列進(jìn)入成像模式。
s82,控制感光單元陣列進(jìn)行曝光,并讀取感光單元陣列的輸出值,以得到感光單元陣列的像素值從而生成圖像。
其中,對(duì)焦感光單元的像素值通過(guò)插值還原算法獲得。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,當(dāng)感光單元陣列進(jìn)入成像模式之后,控制感光單元陣列進(jìn)行曝光,并讀取感光單元陣列的輸出值,進(jìn)而得到感光單元陣列的像素值生成圖像。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,讀取感光單元陣列的輸出值進(jìn)而得到感光單元陣列的像素值,可以包括:讀取雙核對(duì)焦感光像素中兩個(gè)光電二極管的輸出值后,將兩個(gè)光電二極管的輸出值相加獲得該雙核對(duì)焦感光像素的像素值;采用插值還原算法獲得對(duì)焦感光單元的像素值,其中,插值還原算法可以是最近鄰插值算法、雙線性插值算法和立方卷積插值算法中的任意一種。
簡(jiǎn)單起見,可以采用最近鄰插值算法獲得對(duì)焦感光單元的像素值,即選擇離該對(duì)焦感光單元所映射到的位置最近的輸入像素的灰度值作為插值結(jié)果,也就是該對(duì)焦感光單元的像素值。
圖9是采用插值算法獲取對(duì)焦感光單元像素值的示意圖。
如圖9所示,白色濾光單元(圖中白色區(qū)域)中包含四個(gè)感光像素,為了能夠輸出畫質(zhì)較好的圖像,需要對(duì)各個(gè)感光像素的輸出值進(jìn)行插值還原,即需要計(jì)算獲得每個(gè)感光像素的rgb值??梢詫⑧徲蛳袼氐南袼仄骄底鳛樵摳泄庀袼氐南袼刂?。以計(jì)算白色濾光單元中左上角“1”處的rgb值為例,為描述方便,將左上角“1”處的r像素值記為r10,g像素值記為g10,b像素值記為b10,計(jì)算公式分別如下:
需要說(shuō)明的是,白色濾光單元中左下角“1”處、右上角“2”處和右下角“2”處的rgb值的插值還原方法與左上角“1”處的rgb值還原方法同理,均是選取相鄰的像素點(diǎn)進(jìn)行插值還原,為避免贅余,此處不再一一舉例。
需要說(shuō)明的是,上述對(duì)獲取對(duì)焦感光單元像素值的算法的描述僅用于解釋說(shuō)明本發(fā)明,而不能作為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)際處理時(shí),為獲取更精確的像素值,相鄰幾個(gè)像素的像素值都可以用于插值還原,而不僅限于相鄰像素的像素值,其中,對(duì)距離近的像素值分配較高的權(quán)重,對(duì)距離遠(yuǎn)的像素值分配較低的權(quán)重,即像素值在插值還原算法中所占的權(quán)重與被還原像素的距離成反比。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,將對(duì)焦感光單元的像素值還原后,即可根據(jù)感光單元陣列中各個(gè)像素點(diǎn)的像素值生成圖像。
本發(fā)明實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法,在完成對(duì)焦控制后控制感光單元陣列進(jìn)入成像模式,并控制感光單元陣列進(jìn)行曝光,通過(guò)讀取感光單元陣列的輸出值以得到感光單元陣列的像素值從而生成圖像,能夠提高畫面質(zhì)量。
為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例,本發(fā)明還提出了一種雙核對(duì)焦圖像傳感器,圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的剖面圖,圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器的俯視圖。
需要說(shuō)明的是,前述雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法實(shí)施例中對(duì)雙核對(duì)焦圖像傳感器的相關(guān)解釋說(shuō)明也適用于本發(fā)明實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器,其實(shí)現(xiàn)原理類似,此處不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器,通過(guò)設(shè)置包括第一微透鏡和第二微透鏡的微透鏡陣列,一個(gè)第一微透鏡覆蓋一個(gè)白色濾光單元,一個(gè)白色濾光單元覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元,對(duì)焦感光單元中每個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)一個(gè)扇形光電二極管,一個(gè)第二微透鏡覆蓋一個(gè)雙核對(duì)焦感光像素,能夠增加對(duì)焦像素的通光量,為提升低光環(huán)境下的對(duì)焦速度提供硬件基礎(chǔ)。
為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例,本發(fā)明還提出了一種成像裝置,圖10是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖10所示,該成像裝置1000包括上述實(shí)施例的雙核對(duì)焦圖像傳感器100和控制模塊1010。其中,
控制模塊1010控制感光單元陣列進(jìn)入對(duì)焦模式,讀取對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息,根據(jù)第一相位差信息和第二相位差信息進(jìn)行對(duì)焦控制。
可選地,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,控制模塊1010用于讀取對(duì)焦感光單元中一部分感光像素的輸出值并作為第一輸出值,讀取對(duì)焦感光單元中另一部分感光像素的輸出值并作為第二輸出值,根據(jù)第一輸出值和第二輸出值獲取第一相位差信息。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,雙核對(duì)焦圖像傳感器100中的雙核對(duì)焦感光像素具有兩個(gè)光電二極管,分別為第一光電二極管和第二光電二極管。因此,控制模塊1010還用于讀取第一光電二極管的輸出值,作為第三輸出值,讀取第二光電二極管的輸出值,作為第四輸出值,根據(jù)第三輸出值和第四輸出值獲取第二相位差信息。
應(yīng)當(dāng)理解的是,對(duì)焦的目的是為了獲得清晰度更高的照片。在實(shí)際應(yīng)用中,在完成對(duì)焦處理之后,通常還包括進(jìn)一步的成像過(guò)程,因此,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,控制模塊1010還用于控制感光單元陣列進(jìn)入成像模式,控制感光單元陣列進(jìn)行曝光,并讀取感光單元陣列的輸出值,以得到感光單元陣列的像素值從而生成圖像,其中,對(duì)焦感光單元的像素值通過(guò)插值還原算法獲得。
本發(fā)明實(shí)施例的成像裝置,基于一個(gè)第一微透鏡覆蓋一個(gè)白色濾光單元,一個(gè)白色濾光單元覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元,對(duì)焦感光單元中每個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)一個(gè)扇形光電二極管,一個(gè)第二微透鏡覆蓋一個(gè)雙核對(duì)焦感光像素,通過(guò)讀取對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息,并根據(jù)第一相位差信息和第二相位差信息進(jìn)行對(duì)焦控制,能夠增加對(duì)焦像素的通光量,有效提升低光環(huán)境下的對(duì)焦速度。
為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例,本發(fā)明還提出了一種移動(dòng)終端,圖11是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的移動(dòng)終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖11所示,該移動(dòng)終端1100包括殼體1101、處理器1102、存儲(chǔ)器1103、電路板1104和電源電路1105,其中,電路板1104安置在殼體1101圍成的空間內(nèi)部,處理器1102和存儲(chǔ)器1103設(shè)置在電路板1104上;電源電路1105,用于為移動(dòng)終端的各個(gè)電路或器件供電;存儲(chǔ)器1103用于存儲(chǔ)可執(zhí)行程序代碼;處理器1102通過(guò)讀取存儲(chǔ)器1103中存儲(chǔ)的可執(zhí)行程序代碼來(lái)運(yùn)行與可執(zhí)行程序代碼對(duì)應(yīng)的程序,以用于執(zhí)行上述實(shí)施例中的雙核對(duì)焦圖像傳感器的對(duì)焦控制方法。
本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端,基于一個(gè)第一微透鏡覆蓋一個(gè)白色濾光單元,一個(gè)白色濾光單元覆蓋一個(gè)對(duì)焦感光單元,對(duì)焦感光單元中每個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)一個(gè)扇形光電二極管,一個(gè)第二微透鏡覆蓋一個(gè)雙核對(duì)焦感光像素,通過(guò)讀取對(duì)焦感光單元的第一相位差信息和雙核對(duì)焦感光像素的第二相位差信息,并根據(jù)第一相位差信息和第二相位差信息進(jìn)行對(duì)焦控制,能夠增加對(duì)焦像素的通光量,有效提升低光環(huán)境下的對(duì)焦速度。
需要說(shuō)明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái),而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟,例如,可以被認(rèn)為是用于實(shí)現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表,可以具體實(shí)現(xiàn)在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中,以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用,或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用。就本說(shuō)明書而言,"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)"可以是任何可以包含、存儲(chǔ)、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用的裝置。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個(gè)或多個(gè)布線的電連接部(電子裝置),便攜式計(jì)算機(jī)盤盒(磁裝置),隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram),只讀存儲(chǔ)器(rom),可擦除可編輯只讀存儲(chǔ)器(eprom或閃速存儲(chǔ)器),光纖裝置,以及便攜式光盤只讀存儲(chǔ)器(cdrom)。另外,計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì),因?yàn)榭梢岳缤ㄟ^(guò)對(duì)紙或其他介質(zhì)進(jìn)行光學(xué)掃描,接著進(jìn)行編輯、解譯或必要時(shí)以其他合適方式進(jìn)行處理來(lái)以電子方式獲得所述程序,然后將其存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。
應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在上述實(shí)施方式中,多個(gè)步驟或方法可以用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,如果用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn),和在另一實(shí)施方式中一樣,可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項(xiàng)或他們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn):具有用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路,具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路,可編程門陣列(pga),現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)等。
需要說(shuō)明的是,在本說(shuō)明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
在本說(shuō)明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。