1.本技术属于光学仪器技术领域,具体涉及一种图像传感器、摄像头模组、电子设备及拍摄方法。
背景技术:2.目前,可以通过电子设备拍摄高动态范围的图像。
3.具体的,在一次拍摄过程中,电子设备可以采集多张曝光不同的图像,将不同曝光程度的图像融合到一起,以得到高动态范围的图像;如果拍摄场景明暗对比较大时,该高动态范围的图像展现出来的效果就是色彩对比度增强,细节表现更加优秀,即具有“高光不过曝、弱光不欠曝”的特点。
4.然而,由于将多张图像融合在一起会放大色彩噪声,因此导致得到的高动态范围的图像的画质较差。
技术实现要素:5.本技术实施例的目的是提供一种图像传感器、摄像头模组、电子设备及拍摄方法,能够在拍摄图像的过程中,差异化地控制图像传感器的各光电二极体的通光量,以实现在单张图像上,实现不同图像区域的亮度调整,从而可以在扩展图像动态范围的基础上,提高图像的画质。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种图像传感器,该图像传感器包括:呈阵列分布的多个光电二极体;m个遮光板,位于多个光电二极体的入光侧,且每个遮光板与多个光电二极体中的至少一个光电二极体相对设置;m个驱动机构,避让多个光电二极体的入光通道,每个驱动机构与m个遮光板中的一个遮光板连接;每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动,以改变所连接的遮光板与多个光电二极体所在目标平面间的夹角,以及改变多个光电二极体中与所连接的遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量;该至少一个目标光电二极体的通光量和所连接的遮光板与目标平面间的夹角正相关,m为大于1的整数。
7.第二方面,本技术实施例提供了一种摄像头模组,包括如第一方面所述的图像传感器。
8.第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,包括如第二方面所述的摄像头模组。
9.第四方面,本技术实施例提供了一种拍摄方法,应用于电子设备,该电子设备包括如第一方面所述的图像传感器,该方法包括:获取图像传感器的m个驱动机构中每个驱动机构的驱动信息;在图像传感器采集第一图像的过程中,基于每个驱动机构的驱动信息,控制每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动,使得每个遮光板与目标平面间的夹角调整为每个驱动机构的驱动信息对应的目标夹角,以使与每个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量改变为每个目标夹角对应的目标通光量;其中,目标平面为图像传感器的所有光电二极体所在的平面,m为大于1的整数。
10.第五方面,本技术实施例提供了一种拍摄装置,该拍摄装置可以包括:获取模块和控制模块。获取模块,用于获取图像传感器的m个驱动机构中每个驱动机构的驱动信息;控制模块,用于在图像传感器采集第一图像的过程中,基于获取模块获取的每个驱动机构的驱动信息,控制每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动,使得每个遮光板与目标平面间的夹角调整为每个驱动机构的驱动信息对应的目标夹角,以使与每个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量改变为每个目标夹角对应的目标通光量;其中,目标平面为图像传感器的所有光电二极体所在的平面,m为大于1的整数。
11.第六方面,本技术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方法的步骤。
12.第七方面,本技术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方法的步骤。
13.第八方面,本技术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方法。
14.在本技术实施例中,图像传感器的每个遮光板与图像传感器的至少一个光电二极体相对设置,每个遮光板连接一个驱动机构,且每个驱动机构能够驱动所连接的遮光板相对于图像传感器的所有光电二极体所在目标平面转动,因此可以使得与每个遮光板相对设置的光电二极体的通光量随着该每个遮光板与目标平面间的夹角的变化而变化。由于不同驱动机构可以驱动不同遮光板转动,而不同遮光板与不同光电二极体相对设置,因此通过m个驱动机构和m个遮光板可以实现图像传感器的通光量的区域化控制,从而可以实现在单张图像上,实现不同图像区域的亮度调整,进而可以在扩展图像的动态范围的基础上,提高图像的画质。
附图说明
15.图1是本技术实施例提供的图像传感器的结构示意图之一;
16.图2是本技术实施例提供的图像传感器的结构示意图之二;
17.图3是第一驱动件和第二驱动件的工作原理示意图;
18.图4是本技术实施例提供的拍摄方法的结构示意图;
19.图5是相关技术中的滚动快门式传感器的曝光时序的过程示意图;
20.图6是本技术实施例提供的图像传感器的曝光时序的过程示意图之一;
21.图7是本技术实施例提供的图像传感器的曝光时序的过程示意图之二;
22.图8为本技术实施例采用的色调映射曲线的一种可能的示意图;
23.图9是本技术实施例提供的拍摄装置的结构示意图;
24.图10是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图之一;
25.图11是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图之二;
26.其中,图1至图3中的附图标记为:
27.100-图像传感器;10-光电二极体;20-遮光板;30-驱动机构;31-第一驱动件;32-第二驱动件;33-弹性件;34-垫高件;40-微透镜阵列;50-色彩滤波阵列;51-色彩滤波单元;
60-支撑结构;70-金属布线层;80-电源。
具体实施方式
28.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
29.本技术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,以便本技术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。
30.下面首先对本技术的权利要求书和说明书中涉及的一些名词或者术语进行解释说明。
31.图像传感器,是一种将光学影像转换成电子信号的设备,广泛应用在数码相机和智能手机等电子光学设备中。如今,图像传感器主要分为感光耦合器件(charge-coupled device,ccd)和互补式金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,cmos)有源像素传感器(active pixel sensor)两种,cmos有源像素传感器可以简称为cmos传感器。
32.cmos传感器,是一类利用cmos半导体的有源像素传感器。每个光电传感器附近都有相应的电路直接将光能量转换成电压信号。与ccd不同的是,它并不涉及信号电荷。在主板上可能也需要模拟数字转换器将它的输出信号转换成数字信号。以小型化和低功耗的cmos图像传感器为核心的摄像模组已经成为智能手机产品的主流配置。
33.色彩滤波阵列(color filter array,cfa):是像素传感器上方的一层马赛克覆层,用于采集/过滤图像的色彩信息。一般的光电传感器只能感应光的强度,不能区分光的波长(色彩),因此图像传感器需要通过色彩滤波片(color filter)以获取像素点的色彩信息。color filter根据波长对光线进行滤波,特定的color filter片只允许特定波长的光通过。
34.传统的图像传感器通过拜耳滤色镜(bayer filter)获得像素点上红色(red)、绿色(green)和蓝色(blue)光的强度信息,再据此通过色彩还原算法(demosaicing algorithm)推算像素点的色值。
35.cfa的光谱滤波特性和色彩还原算法决定了cfa色彩采集能力。通常图像传感器的光子通带和cfa的光谱响应范围会大于可见光频谱范围,因此保证图像传感器能够捕获可见光范围内所有颜色信息。
36.拜耳滤色镜,即bayer filter:传统手机上使用的cmos传感器的cfa排列方式通常为bayer filter,即有间隔的在每个像素(pixel)上放置单一颜色的红(red,r)/绿(green,g)/蓝(blue,b)滤色镜,即rgb像素排列。从而bayer filter又称rggb filter。
37.发明于1976年的bayer filter是目前市场上用途最广的cfa,bayer filter cfa配置中包括1个红光、1个蓝光和2个绿光滤波器(25%red,25%blue,50%green)。由于人眼
天生对于绿色比较敏感,bayer filter设计绿色光通透性要好于其它两种颜色。这种处理方式相比于等同处理rgb三种颜色,它所还原出来的图像,在人眼看来,噪点更低,细节更加清晰。
38.红绿蓝白(write,w)像素排列:也称为rgbw像素排列就是将bayer filter中绿色的像素点上的“绿色滤镜”拿掉了。那么这时候这个绿色像素点接收的就是整个“白光”的信息,强度会比经过削减的绿光更大,低光拍摄能力也就比传统的rgb像素排列更好。
39.色彩还原算法,也称为demosaic算法、de-mosaicing算法、demosaicking算法或debayering算法。demosaic算法是一种数位影像处理算法,目的是从覆有cfa的感光元件(例如图像传感器)所输出的不完全色彩取样中,重建出全彩影像。此法也称为滤色阵列内插法(cfa interpolation)或色彩重建法(color reconstruction)。
40.微机电系统(micro electro mechanical systems,mems):是微米大小的机械系统,它的操作范围在微米尺度内。例如可以通过把驱动器和传感器等集成在微芯片上来执行动作,以实现特定功能。
41.换句话说,可以将操作范围在微米尺度内,且机械尺寸也在微米大小的任意机械系统成为微积电系统。
42.高动态范围成像(high dynamic range imaging,简称hdri或hdr):在计算机图形学与电影摄影术中,高动态范围成像是用来实现比普通数位图像技术更大曝光动态范围(即更大的明暗差别)的一组技术。高动态范围成像的目的是要正确地表示真实世界中从太阳光直射到最暗的阴影这样大的范围亮度。
43.可以理解,高动态范围成像的图像,可以称为高动态范围的图像。
44.光圈(aperture):是摄像头模组或照相机上用来控制镜头孔径大小的部件,以控制摄像头模组的景深、镜头成像素质、以及快门协同控制通光量。对于已经制造好的镜头,不能随意改变镜头的直径,但是可以通过在镜头内部加入光圈,来达到控制镜头的通光量的目的,其中光圈可以为多边形或者圆型,并且面积可变的孔状光栅。
45.暗电流:是指当没有光子通过光感测器(也称为感光元件,例如光电倍增管、光电二极管及感光耦合元件)时,光感测器上仍然会产生的微小电流。
46.在非光学元件中称为逆向偏压时的漏电流,在所有二极管中都存在。暗电流是因为元件中耗尽层中电子及电洞的随机产生所造成。
47.暗电流是图像传感器的主要噪声来源之一。不同的暗电流模型会形成固定模式噪声,利用暗帧减法可以估测平均的固定模式并且移除。
48.图像坏点(bad pixel):图像传感器上光线采集点(像素点)所形成的阵列存在工艺上的缺陷,或光信号进行转化为电信号的过程中出现错误,从而会造成图像上像素信息错误,导致图像中的像素值不准确,这些有缺陷的像素值即为图像坏点。
49.由于来自不同工艺技术和传感器制造商,尤其对一些低成本、消费品的传感器来说,坏点数会有很多。另外,若传感器随着使用时间的延长或者长期处于高温环境下,图像传感器中的坏点也会越来越多,从而破坏了图像的清晰度和完整性。坏点校正的目的就是修复这类问题。
50.下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的图像传感器、摄像头模组、电子设备及拍摄方法进行详细地说明。
51.在相关技术中,由于空间尺寸,和对复杂机械结构的限制,电子设备通常搭配的是固定光圈镜头,无法实现对通光量的动态控制。而在拍照应用中,当将电子设备的摄像头设置为高感光度模式,以获取更好的暗区影像内容时,拍摄的到的图像中的高亮内容通常会过曝,即高光部分的动态范围被牺牲掉。
52.从而,当需求拍摄的高动态范围的图像时,通常通过在一次拍摄过程中,采集多张曝光不同的图像,然后通过算法将不同曝光程度的图像选择性地整合到一起,以得到高动态范围的图像。当拍摄场景明暗对比较大时,高动态范围的图像展现出来的效果就是色彩对比度增强,细节表现更加优秀,即具有“高光不过曝、弱光不欠曝”。
53.然而,当图像传感器采用rgb阵列(rgb pattern)的cfa时,由于影像中接近数字感应器分辨率的微小细节会给色彩还原算法造成问题,容易产生不像原始图像的结果。最常出现的噪声是莫列波纹(moire pattern),指的是可能出现重复的图案,色彩噪声(color artifacts),或者像素排列成类似迷宫般不真实的图案。
54.相比传统的rgb pattern,rgbw pattern虽然会带来感光能力的提升,但因其更低的色彩采样密度,在算法插值后,错误色彩噪声等问题会更加严重。
55.其他也有双摄融合的技术方案,采用单色接触式图像传感器(contact image sensor,cis)的摄像头+rgb cis的摄像头同时拍摄图像,然后再对两个摄像头拍摄的图像进行对齐和融合,以得到高动态范围的图像。然而,一方面双摄像头对手机等应用的堆叠空间,功耗等增加额外的压力,另外双摄方案涉及到双图像内容的匹配对齐问题,也会引入画质效果上的副作用。
56.由此可见,由于将多张图像融合在一起会放大色彩噪声,因此导致得到的高动态范围的图像的画质较差。
57.而在本技术实施例提供的图像传感器中,图像传感器的每个遮光板与图像传感器的至少一个光电二极体相对设置,每个遮光板连接一个驱动机构,且每个驱动机构能够驱动所连接的遮光板相对于图像传感器的所有光电二极体所在目标平面转动,因此可以使得与每个遮光板相对设置的光电二极体的通光量随着该每个遮光板与目标平面间的夹角的变化而变化。由于不同驱动机构可以驱动不同遮光板转动,而不同遮光板与不同光电二极体相对设置,因此通过m个驱动机构和m个遮光板可以实现图像传感器的通光量的区域化控制,从而可以实现在单张图像上,实现不同图像区域的亮度调整,进而可以在扩展图像的动态范围的基础上,提高图像的画质。
58.可选地,在本技术实施例中,通过各驱动机构(也称为mems机构)驱动,对应微型挡板(即本技术实施例中的遮光板)相对入光面(即图像传感器的所有光电二极体所在平面)的翘起变形,从而实现分区域,动态调整对应光电二极体的通光量,如可以使得通过图像传感器拍摄的单张图像即为较高动态范围的图像,进而提高动态范围的图像的画质。
59.此外,通过控制所有遮光板完全抬起,使图像传感器中的所有光电二极体的通光量最大,并通过图像传感器采集自然曝光图像(即与相关技术中采集的图像的曝光程度相同),和/或,通过控制所有遮光板完全闭合,使图像传感器中的所有光电二极体的通光量最小,例如通过光量为0,并通过图像传感器采集全黑图像。从而在后续拍摄过程中,可以结合自然曝光图像,实现单张图像的动态范围压缩;和/或,结合全黑图像,实现单张图像的噪声补偿。
60.本技术实施例提供了一种图像传感器,图1示出了本技术实施例提供的图像传感器的一种可能的结构示意图,如图1所示,本技术实施例提供的图像传感器100可以包括:呈阵列分布的多个光电二极体10、m个遮光板20和m个驱动机构30。m个遮光板20位于多个光电二极体10的入光侧,且每个遮光板20与多个光电二极体10中的至少一个光电二极体10相对设置;m个驱动机构30避让多个光电二极体10的入光通道,每个驱动机构30与m个遮光板20中的一个遮光板20连接。
61.其中,每个驱动机构30驱动所连接的遮光板20转动,以改变所连接的遮光板20与多个光电二极体10所在目标平面间的夹角,以及改变多个光电二极体10中与所连接的遮光板20相对设置的至少一个目标光电二极体10的通光量;该至少一个目标光电二极体10的通光量和所连接的遮光板20与目标平面间的夹角正相关,m为大于1的整数。
62.本技术实施例中,上述多个光电二极体为图像传感器的所有光电二极体。
63.本技术实施例中,图像传感器的所有光电二极体构成m个感光区域,每个感光区域中包括至少一个光电二极体。m个感光区域与m个遮光板一一对应,并且m个遮光板与m个驱动机构一一对应。
64.每个驱动机构可以驱动一个遮光板转动,而该遮光板转动时,遮光板与目标平面间的夹角也随之变化,而当该夹角变化时,与该遮光板相对的感光区域的通光量也同步变化;且该遮光板与目标平面间的夹角越大,该感光区域的通光量也越大。
65.本技术实施例中,通过控制遮光板相对于目标平面的开或合,可以实现遮光板对应的至少一个光电二极体感光或遮黑。
66.本技术实施例中,每个驱动机构通过驱动所连接的遮光板转动,以改变该遮光板对与该遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的入光通道的遮挡程度,从而实现对该至少一个目标光电二极体的通光量的调整。
67.需要说明的是,上述m个驱动机构可以独立工作,且不同驱动机构驱动不同遮光板转动,且互不干扰。如此可以通过m个驱动机构和m个遮光板实现对图像传感器的不同光电二极体的通光量进行动态调整,如此可以使得通过图像传感器采集的单张图像为高动态范围的图像。
68.本技术实施例中,“每个遮光板与多个光电二极体中的至少一个光电二极体相对设置”可以理解为:与该遮光板连接的驱动机构未驱动该遮光板转动前,该遮光板与该至少一个光电二极体间的相对位置关系。
69.本技术实施例中,“m个驱动机构避让多个光电二极体的入光通道”可以理解为:驱动机构和多个光电二极体沿多个光电二极体的入光方向的投影区域不重叠。如此,可以避免驱动机构遮挡该多个光电二极体的入光通道或入光面。
70.本技术实施例中,光电二极体用于感光,并将光信息转换为电信息。
71.可选地,光电二极体也可以称为感光元件,例如:光电倍增管、光电二极管(photo diode)及感光耦合元件等,具体可以根据实际使用需求确定。
72.可选地,上述至少一个光电二极体(即每个遮光板相对设置的光电二极体)可以包括:1个,2个,4个或6个光电二极体等,当然,实际实现中,上述至少一个光电二极体还可以包括3个,5个,7个光电二极体。具体可以根据实际使用需求确定。
73.本技术实施例中,每个驱动机构也可以称为一个mems结构。
74.为了便于理解,下面对驱动机构进行详细描述。
75.可选地,如图2所示,m个驱动机构中的每个驱动机构可以包括:第一驱动件31、第二驱动件32和弹性件33。第一驱动件31设置于多个光电二极体10中的至少一个光电二极体10的入光侧;第二驱动件32与第一驱动件31相对设置,第二驱动件32连接一个遮光板20;弹性件33设置在第一驱动件31和第二驱动件32之间,且弹性件33的两端分别与第一驱动件31的边缘和第二驱动件32的边缘连接。
76.其中,在对第一驱动件31和第二驱动件32中的至少一个施加电压或电流的情况下,第一驱动件31与第二驱动件32间产生互斥的作用力,带动第二驱动件32和第二驱动件32所连接的遮光板20绕弹性件33转动,改变第二驱动件32所连接的遮光板20与目标平面间的夹角,以改变至少一个目标光电二极体10的通光量。此处的“至少一个目标光电二极体10”为与第二驱动件32所连接的遮光板20相对设置的光电二极体10。
77.需要说明的是,实际实现中,当第二驱动件带动所连接的遮光板转动时,弹性件也同步发生弹性形变。如此,当停止为第一驱动件和第二驱动件施加电压和电流后,弹性件可以带动第二驱动件和第二驱动件所连接的遮光板反向转动,以使第二驱动件所连接的遮光板复位。
78.针对每个遮光板,一个遮光板复位时,该遮板与目标平面间的夹角处于第二预设范围内,此时,遮光板最大程度地遮挡该遮光板对应的一个感光区域的入光通道,从而使得感光区域中的至少一个目标光电二极体的通光量达到最小。当一个遮光板转动时,该遮光板对该遮光板对应的感光区域得入光通道的遮挡程度变小,从而使得该感光区域中的至少一个目标光电二极体的通光量增大。
79.本技术实施例中,针对每个驱动机构,一个驱动机构中的第二驱动件所连接的遮光板与目标平面间的夹角与该遮光板对应的至少一个目标光电二极体的通光量正相关。
80.具体而言,上述至少一个光电二极体的通光量与施加在第一驱动件和第二驱动件中的至少之一上的电压或电流正相关。
81.本技术实施例中,在未对第一驱动件和第二驱动件施加电压或电流时,第二驱动件所连接的遮光板与至少一个光电二极体相对设置,从而最大程度地遮挡该至少一个光电二极体的入光面或入光通道,使得该至少一个光电二极体的通光量最小;而对第一驱动件和第二驱动件中的至少之一施加电压或电流,由于活动结构相对于至少一个光电二极体的入光面(与目标平面平行)转动,因此该遮光板与该至少一个光电二极体在该至少一个光电二极体的入光方向上的重叠尺寸减小,即该遮光板对该至少一个光电二极体的入光通道的遮挡程度减小,从而该至少一个光电二极体的通光量增大。
82.本技术实施例中,第二驱动件与第二驱动件所连接的遮光板在入光方向上不重叠。
83.进一步可选地,第一驱动件的尺寸与第二驱动件的尺寸可以相同。
84.例如,第一驱动件和第二驱动件均为方框型,第二驱动件所连接的遮光板嵌设在第二驱动件中。又例如,第一驱动件和第二驱动件均为l型,第二驱动件得l型内边与所连接的遮光板固定连接。又例如,第一驱动件和第二驱动件均呈一字型,第二驱动件的长边与所连接的遮光板固定连接。
85.需要说明的是,上述示例仅为对第一驱动件和第二驱动件的形状的示例,实际实
现中,第一驱动件和第二驱动件还可以为其他任意可能的形状。
86.可选地,弹性件可以为:复位弹片或复位柱等,能够在无外力作用下自动回的部件。如此,通过弹性件可以实现遮光板的复位。
87.可选地,弹性件为绝缘弹性件。例如绝缘弹片。如此可以避免第一驱动件与第二驱动件导通,从而可以实现对第一驱动件和第二驱动件的单独驱动。
88.本技术实施例中,由于可以通过在第一驱动件和第二驱动件中的至少之一上施加电压或电流的方式,改变第二驱动件所连接的遮光板与目标平面间的夹角,以改变与该遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量,因此通过调整通过在第一驱动件和第二驱动件中的至少之一上施加不同电压或电流的方式,可以使得该至少一个目标光电二极体具有不同的通光量。如此可以实现对该至少一个目标光电二极体的通光量的动态调节。
89.进一步地,由于第一驱动件和第二驱动件通过弹性件连接,因此当停止为第一驱动件和第二驱动件施加电压和电流时,弹性件可以带动第二驱动件和第二弹性件所连接的遮光板反向转动,以恢复至与至少一个目标光电二极体相对的状态。
90.下面分别结合两种实现方式(即第一种实现方式和第二种实现方式),对本技术实施例提供的图像传感器进行详细说明。
91.第一种实现方式:通过对第一驱动件和所述第二驱动件中的至少一个施加电压,以使第一驱动件和所述第二驱动件间产生互斥的作用力。
92.可选地,第一驱动件和所述第二驱动件均为电容板。
93.本技术实施例中,在施加在第一驱动件和第二驱动件上的电压不同的情况下,第一驱动件与第二驱动件间产生互斥的静电力,使得第二驱动件带动第二驱动件所连接的遮光板和弹性件相对于目标平面转动,改变第二驱动件所连接的遮光板与目标平面间的夹角,以改变与第二驱动件所连接的遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量。
94.本技术实施例中,第一驱动件与第二驱动件之间的静电力与第一驱动件和第二驱动件之间的电压差正相关。即第一驱动件和第二驱动件之间的电压差越大,第一驱动件与第二驱动件之间的静电力也越大。
95.需要说明的是,在第一驱动件和第二驱动件间不存在电压差,例如第一驱动件和第二驱动件上均未施加有电压的情况下,弹性件可以在其弹力作用下复位,带动第二驱动件和遮光板回弹,直至第一驱动件与第二驱动件平行,如此可以实现遮光板的复位。
96.本技术实施例中,第一驱动件和第二驱动件可以构成一个平板电容。
97.下面结合附图3对第一种实现方式中的驱动机构的工作原理进行详细说明。
98.如图3所示,当通过电源80分别对第一驱动件31和第二驱动件32施加正向电压,即施加在第一驱动件31和第二驱动件32上的电压不同时,第一驱动件31和第二驱动件32之间产生互斥的静电力;从而带动第二驱动件32向远离第一驱动件31的方向运动,移动后的第二驱动件如图3所示的32’。
99.具体的,参照图3,第一驱动件31和第二驱动件32间的静电力f可以由下述公式表示:
[0100][0101]
其中,ε0和ε1分别为第一驱动件31和第二驱动件32中的介质的介电常数,a为第一
驱动板31和第二驱动板32的重合面积,v为第一驱动件31和第二驱动件32之间的电压差,d0为第一驱动件31和第二驱动件32的初始间距,即未施加电势时两者的间距,
△
d为为第一驱动件31和第二驱动件32施加电压后,第二驱动件32相对于第一驱动件31移动后的间距。
[0102]
需要说明的是,图3是以第一驱动件和第二驱动件之间未设置弹性件时,两者的相对运动示意图。实际实现中,当第一驱动件和第二驱动件之间设置有弹性件时,第一驱动件和第二驱动件之间产生互斥的静电力时,由于弹性件的约束,第二驱动件远离弹性件的一侧会相对与第一驱动件抬起,即转动;而当不对第一驱动件和第二驱动件施加正向电压,例如不给两者施加电压或者施加给两者的电压相同时,绝缘弹片的弹力使得第二驱动件和遮光板回到复位状态。
[0103]
可以理解,由于第二驱动件的边缘通过绝缘弹片与第一驱动件的边缘连接,因此使得第二驱动件和第二驱动件连接的遮光板够绕绝缘弹片转动。
[0104]
本技术实施例中,通过对各驱动机构中相对设置的两个电容板即第一驱动件和第二驱动件施加电压,以使两者之间存在电压差,从而使得两者之间产生互斥的静电力,进而可以实现第二驱动件和第二驱动件连接的遮光板在该静电力的作用下相对于第一驱动件或目标平面转动,如此可以实现对与该遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量的灵活、准确地调节,进而可以提高调节通光量的准确性。
[0105]
第二种实现方式:通过对第一驱动件和第二驱动件中的至少一个施加电流,以使第一驱动件和所述第二驱动件间产生互斥的作用力。
[0106]
可选地,第一驱动件和第二驱动件中的至少之一为电磁体。具体的,第一驱动件和第二驱动件中的一个驱动件为电磁体,第一驱动件和第二驱动件中的另一个驱动件为永磁体(方式1);或者,第一驱动件和第二驱动件均为电磁体(方式2)。
[0107]
下面分别对方式1和方式2进行详细描述。
[0108]
可选地,在方式1中,第一驱动件和第二驱动件中的一个驱动件为电磁体,第一驱动件和第二驱动件中的另一个驱动件为永磁体。在对电磁体施加电流的情况下,第一驱动件与第二驱动件间产生互斥的洛伦兹力,使得第二驱动件带动第二驱动件所连接的遮光板和弹性件相对于目标平面转动,改变第二驱动件所连接的遮光板与目标平面间的夹角,以改变与第二驱动件所连接的遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量。
[0109]
可选地,在方式2中,第一驱动件和第二驱动件均为电磁体;在对第一驱动件和第二驱动件施加方向相反的电流的情况下,第一驱动件与第二驱动件间产生互斥的洛伦兹力,使得第二驱动件带动第二驱动件所连接的遮光板和弹性件相对于目标平面转动,改变第二驱动件所连接的遮光板与目标平面间的夹角,以改变与第二驱动件所连接的遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量。
[0110]
需要说明的是,在方式1和方式2中,通过第一驱动件和/或第二驱动件的电流越大,第一驱动件和第二驱动件间互斥的洛伦兹力越大。即两者正相关。
[0111]
本技术实施例中,通过对每个驱动机构中的第一驱动件和第二驱动件中的至少之一施加电流,可以使第一驱动件和第二驱动件之间产生互斥的洛伦茨力,进而可以实现第二驱动件和第二驱动件连接的遮光板在该洛伦茨力的作用下转动,如此可以实现对与该遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量的灵活、准确地调节,进而可以提高调节通光量的准确性。
[0112]
需要说明的是,可以通过图2中的电源80为上述第一种实现方式和第二种实现方式中的驱动机构施加电流或电压,可以理解不同驱动机构可以对应不同的电源。
[0113]
可以理解,上述第一种可能的实现方式和第二种可能的实现方式是以驱动机构仅为对本技术实施例提供的图像传感器的示例,实际实现中,驱动机构还可以为其他任意能够驱动遮光板转动的结构,例如驱动机构还可以为包括微型电机的机械结构。具体可以根据实际使用需求确定,本技术实施例不作限定。
[0114]
在本技术实施例提供的图像传感器中,图像传感器的每个遮光板与图像传感器的至少一个光电二极体相对设置,每个遮光板连接一个驱动机构,且每个驱动机构能够驱动所连接的遮光板相对于图像传感器的所有光电二极体所在目标平面转动,因此可以使得与每个遮光板相对设置的光电二极体的通光量随着该每个遮光板与目标平面间的夹角的变化而变化。由于不同驱动机构可以驱动不同遮光板转动,而不同遮光板与不同光电二极体相对设置,因此通过m个驱动机构和m个遮光板可以实现图像传感器的通光量的区域化控制,从而可以实现在单张图像上,实现不同图像区域的亮度调整,进而可以在扩展图像的动态范围的基础上,提高图像的画质。
[0115]
可选地,如图2所示,每个驱动机构还可以包括垫高件34。垫高件34设置在第一驱动件31朝向第二驱动件32的表面的边缘;其中,弹性件33的两端分别与第二驱动件32的边缘和垫高件34连接。
[0116]
本技术实施例中,垫高件用于垫高第二驱动件和第二驱动件所连接的遮光板。
[0117]
可选地,垫高件可以为长方体垫高块。
[0118]
本技术实施例中,每个驱动机构中的垫高件可以确在未为第一驱动件和第二驱动件施加电压和电流时,第二驱动件和第二驱动件所连接的遮光板与目标平面平行,如此可以实现确保与该遮光板相对设置的至少一个光电二极体处于完全遮黑状态。
[0119]
可选地,如图1所示,本技术实施例提供的图像传感器100还可以包括:与多个光电二极体10相对设置的色彩滤波阵列50。色彩滤波阵列50设置于多个光电二极体10的入光侧,且色彩滤波阵列50中的每个色彩滤波单元51与多个光电二极体10中的光电二极体10一对一设置。
[0120]
可以理解,色彩滤波阵列50中的色彩滤波单元51的数量与多个光电二极体中的光电二极体的数量相同。
[0121]
可选地,对于色彩滤波阵列50中的每个色彩滤波单元51,一个色彩滤波单元可以为:红色滤波单元、绿色滤波单元、蓝色滤波单元、白色滤波单元。
[0122]
其中,红色滤波单元仅供红光通过,蓝色滤波单元仅供蓝光通过,绿色滤波单元仅供绿光通过,白色滤波单元供自然光通过。
[0123]
可选地,色彩滤波阵列可以为:rgb阵列、rgbw阵列等任意可能的阵列,具体不作限定。
[0124]
本技术实施例中,图像传感器可以通过色彩滤波阵列获取多种光(例如红光、绿光和蓝光)的强度信息,从而可以基于该强度信息确定出各光电二极体对应的色值。
[0125]
本技术实施例中,图像传感器通过色彩滤波阵列实现滤光。
[0126]
可选地,如图1所示,本技术实施例提供的图像传感器100还可以包括:还包括微透镜阵列40。微透镜阵列40设置于多个光电二极体10的入光侧,微透镜阵列40中的每个微透
镜与多个光电二极体10中的光电二极体10一对一设置。
[0127]
本技术实施例中,图像传感器可以通过微透镜阵列实现聚光。
[0128]
进一步可选地,色彩滤波阵列可以设置在微透镜阵列上,例如色彩滤波阵列设置在微透镜阵列朝向多个光电二极体的表面上,或者,色彩滤波阵列设置在微透镜阵列背向多个光电二极体的表面上。
[0129]
进一步可选地,色彩滤波阵列中的每个色彩滤波单元可以设置在一个光电二极体的入光面上。
[0130]
可选地,当每个色彩滤波单元设置在一个光电二极体的入光面上时,如图1所示,每个色彩滤波单元51与对应的第一驱动件31可以在第一方向上重叠,第一方向与图像传感器的入光方向垂直。如此可以减小图像传感器沿入光方向的尺寸。
[0131]
本技术实施例中,由于色彩滤波阵列可以设置在微透镜阵列或多个光电二极体的入光面上,因此可以提高色彩滤波阵列的设置灵活性。
[0132]
可选地,如图1所示,图像传感器100还可以包括:支撑结构60,该支撑结构60可以包括多个镂空孔,每个镂空孔中设置有多个光电二极体10中的一个光电二极体10。光电二极体10与镂空孔一对一设置。
[0133]
可选地,如图1所示,每个第一驱动件31可以设置在支撑结构上,以通过支撑结构60实现对每个第一驱动件31的支撑与固定。
[0134]
当然,实际实现中,每个第一驱动件可以套设与每个第一驱动件所连接的遮光板相对设置的至少一个光电二极体上。或者,每个第一驱动件可以套设在于该至少一个光电二极体相对设置的所有微透镜的外侧。
[0135]
可选地,如图1所示,图像传感器100还可以包括:金属布线层70,金属布线层70设置在支撑结构60背向多个光电二极体10的表面上,用于输出多个光电二极体10的感光得到的电信号。
[0136]
本技术实施例中,图像传感器可以包括多个像素,每个像素包括:一个光电二极体,一个色彩滤波单元,一个微透镜以及对应的金属布线。
[0137]
本技术实施例还提供了一种摄像头模组,该摄像头模组包括上述实施例中的图像传感器。本技术实施例提供的摄像头模组能达到上述图像传感器相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
[0138]
本技术实施例还提供了一种电子设备,该电子设备可以包括上述实施例中的摄像头模组。
[0139]
本技术实施例提供的电子设备能达到上述图像传感器相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
[0140]
本技术实施例还提供了一种拍摄方法,图4示出了本技术实施例提供的拍摄方法的一种可能的结构示意图,该拍摄方法应用于上述实施例中的电子设备,电子设备可以包括上述实施例中的图像传感器,如图4所示,该拍摄方法可以包括下述的步骤a和b。下面以电子设备执行该拍摄方法为例对该方法进行示例性地说明。
[0141]
步骤a、电子设备获取图像传感器的m个驱动机构中每个驱动机构的驱动信息。
[0142]
步骤b、电子设备在图像传感器采集第一图像的过程中,基于每个驱动机构的驱动信息,控制每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动,使得每个遮光板与目标平面间的夹角
调整为每个驱动机构的驱动信息对应的目标夹角,以使与每个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量改变为每个目标夹角对应的目标通光量。
[0143]
其中,目标平面为图像传感器的所有光电二极体所在的平面,m为大于1的整数。
[0144]
本技术实施例中,电子设备可以获取m个驱动信息,m个驱动信息与m个驱动机构一一对应。
[0145]
本技术实施例中,不同驱动机构的驱动信息可以相同,也可以不同,具体可以根据实际使用需求确定。
[0146]
本技术实施例中,对于驱动信息不同的两个驱动机构,当以各自的驱动信息分别控制这两个驱动机构,驱动各自连接的遮光板转动时,这两个遮光板的转动角度也不同。从而使得与这两个遮光板相对设置的光电二极体的通光量也不同。如此可以实现分区域对图像传感器的光电二极体的通光量进行调节。
[0147]
可选地,如图2所示,每个驱动机构可以包括:第一驱动件31、第二驱动件32和弹性件33。第一驱动件31设置于多个光电二极体10中的至少一个光电二极体10的入光侧;第二驱动件32与第一驱动件31相对设置,第二驱动件32连接一个遮光板20;弹性件33设置在第一驱动件31和第二驱动件32之间,且弹性件33的两端分别与第一驱动件31的边缘和第二驱动件32的边缘连接。
[0148]
其中,在对第一驱动件31和第二驱动件32中的至少一个施加电压或电流的情况下,第一驱动件31与第二驱动件32间产生互斥的作用力,带动第二驱动件32和第二驱动件所连接的遮光板20绕弹性件33转动,改变第二驱动件所连接的遮光板20与目标平面间的夹角,以改变至少一个目标光电二极体10的通光量。此处的“至少一个目标光电二极体10”为与第二驱动件32所连接的遮光板20相对设置的光电二极体10。
[0149]
由此可见,驱动机构的驱动信息可以为:用于施加在第一驱动件和第二驱动件中的至少之一上的电压或电流。
[0150]
以驱动信息为电流为例,不同电流即为不同的驱动信息。
[0151]
对于步骤a和步骤b的其他描述,具体可以参见上述图像传感器中的相关描述,为了避免重复,此处不再赘述。
[0152]
本技术实施例中,由于可以获取每个驱动机构的驱动信息,并基于该驱动信息,控制驱动机构驱动所连接的遮光板转动,以改变与该遮光板相对设置的光电二极体的通光量,而不同驱动机构连接不同遮光板,不同遮光板与不同光电二极体相对设置,从而通过m个驱动机构可以分别实现对与图像传感器的所有遮光板相对设置的光电二极体的通光量的调节和控制;即通过m个驱动机构和图像传感器的所有遮光板可以实现图像传感器的通光量的区域化控制,从而可以实现在单张图像上,实现不同图像区域的亮度调整,进而可以在扩展图像的动态范围的基础上,提高图像的画质。
[0153]
可选地,本技术实施例中,上述步骤a具体可以通过下述的步骤a1和步骤a2实现。
[0154]
步骤a1、电子设备根据第二图像的色调信息与参考色调信息,确定与每个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量调整系数。
[0155]
其中,上述至少一个目标光电二极体的通光量调整系数指示上述目标通光量。第二图像为在图像传感器的所有遮光板与目标平面间的夹角处于第一预设角度范围内的情况下采集的图像;图像传感器的所有遮光板与目标平面间的夹角位于第一预设角度范围内
的情况下,所有光电二极体的通光量最大。
[0156]
需要说明的是,电子设备可以获取m个通光量调整系数,每个通光量调整系数为与一个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量调整系数。
[0157]
本技术实施例中,第一预设角度范围可以为[(90-a)
°
,90
°
],a大于或等于0。例如,0≤a≤1。
[0158]
可选地,第二图像可以为图像传感器的所有遮光板与目标平面间的角度达到最大,即图像传感器的所有光电二极体具有最大通光量时,通过图像传感器采集的图像。
[0159]
本技术实施例中,第二图像可以为图像传感器在自然曝光状态下采集的图像,该图像的曝光效果与采用相关技术中的快门式图像传感器采集的图像的曝光效果相同。
[0160]
步骤a2、电子设备根据预设的通光量系数与驱动信息之间的对应关系,确定与每个通光量调整系数对应的驱动信息。
[0161]
本技术实施例中,每个参考色调信息对应一种拍摄效果。
[0162]
可选地,本技术实施例中,可以预先设置多个参考色调信息,不同色调参考信息对应不同的拍摄效果。
[0163]
例如,可以预先设置对应凸出拍摄主体的效果的参考色调信息(如拍摄主体与背景明暗对比明显),对应具有背景暗化效果的参考色调信息(如背景亮低于拍摄主体的亮度),对应背景亮化效果的参考色调信息(如提高背景亮度高于拍摄主体的亮度),对应高动态范围效果的色调参考信息(如压制高亮区域)。
[0164]
可以理解,本技术实施例中,每个参考色调信息为具有所对应的拍摄效果的参考图像的色调信息。
[0165]
可选地,电子设备可以先图像传感器做产线标定,得到驱动信息(例如电压或电流)和光电二极体的通光量系数之间的对应关系。
[0166]
然后,在得到第二图像后,可以基于预设的色调映射(tonemapping)曲线(即参考色调信息),例如通过色调映射曲线对第二图像中的高亮像素值进行调整降低动态范围的动态范围压缩(dynamic range compression,drc)处理,以计算与每个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体所需的通光调整系数,即可以得到m个通光量调整系数。即本技术实施例是分区域计算通光调整系数的。然后根据预设的通光量系数与驱动信息之间的对应关系,确定与每个通光量调整系数对应的驱动信息。例如,图8为色调映射曲线的一种可能的示意图。如图8所示,色调映射曲线为伽玛曲线,可以选择图8中y大于1的伽玛曲线进行色调映射,以压制第二图像中高亮的像素值。
[0167]
本技术实施例中,通过控制驱动机构的开合程度或抬起程度(由驱动信息决定),从而在多个光电二极体感光过程中,便在单帧图像内就可以得到高动态范围的影像,即在场景明暗对比较大的场景,展现出色彩对比度增强,细节表现更加优秀,即“高光不过曝、弱光不欠曝”的效果。
[0168]
可选地,电子设备在输出第一图像后,可以进一步对第一图像进行再次的动态范围压缩处理,最终得到高动态范围,内容丰富的图像。
[0169]
本技术实施例中,由于可以基于参考色调信息和自然曝光状态下采集的图像的色调信息,确定m个驱动机构的m个驱动信息,因此可以确保按照基于这些驱动信息,控制对应的驱动机构驱动所连接的遮光板转动后,图像传感器的通光量能够符合参考色调信息,从
而可以使得第一图像具有参考色调信息对应的拍摄效果。如此可以电子设备拍摄的图像的图像质量。
[0170]
可选地,上述步骤b具体可以通过下述的步骤b1实现,在步骤b1之后,本技术实施例提供的拍摄方法还可以包括下述的步骤c和步骤d。
[0171]
步骤b1、在所述所有光电二极体曝光复位结束,同时基于所述每个驱动机构的驱动信息,控制所述每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动,使得每个遮光板与目标平面间的夹角调整为每个驱动机构的驱动信息对应的目标夹角,以使与每个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量改变为每个目标夹角对应的目标通光量。
[0172]
步骤c、电子设备在图像传感器的所有光电二极体中第一行曝光的光电二极体结束曝光后,停止对所有驱动机构施加驱动信息。
[0173]
步骤d、电子设备控制图像传感器的所有遮光板复位,使得该所有遮光板与目标平面间的夹角均处于第二预设角度范围内,以使该所有光电二极体停止感光。
[0174]
其中,图像传感器的所有遮光板与目标平面间的夹角位于所述第二预设角度范围内的情况下,所有光电二极体的通光量最小。第一图像为全局曝光图像。
[0175]
本技术实施例中,在步骤b1之后,电子设备可以输出第一图像,且第一图像可以为压制高亮区域后的高动态范围图像。
[0176]
需要说明的是,本技术实施例中,当被拍摄对象移动时,与相关技术相比,电子设备执行步骤a(或者步骤a1和步骤a2)b1、步骤c和步骤d后,得到第一图像可以克服果冻效应。
[0177]
下面对相关技术中滚动快门式图像传感器的曝光时序过程和本技术实施例中的图像传感器的曝光时序过程进行对比分析。
[0178]
图5为相关技术中的滚动快门式传感器的曝光时序的过程示意图。如图5所示,r为相关技术中的图像传感器逐行的复位时间,即重置像素并重新开始感光积累光电子的时间。o为每行积分时间(曝光)完成时间,在由读出电路逐行读出感应的电信号。由图5可以看出,相关技术中的图像传感器的各行的曝光时间起止时间均不相同。从而当被拍摄对象移动时,可能导致被拍摄对象的图像50出现果冻效应。
[0179]
图6为本技术实施例提供的拍摄方法中图像传感器的曝光时序示意图。
[0180]
结合图6,本技术实施例中的图像传感器的曝光过程包括:
[0181]
步骤1:开始拍照前,控制m个驱动机构保持在完全闭合状态,即m遮光板与光电二极体所在平面平行,也即所有光电二极体处于遮黑状态。
[0182]
步骤2:所有光电二极体开始逐行复位,从第一行的光电二极体复位开始,到最后一行的光电二极体复位结束的过程中,m个驱动机构保持在完全闭合状态,此时图像传感器的所有光电二极管均处于60所示的遮黑状态。
[0183]
步骤3,即步骤b1:当所有光电二极体复位结束时,即t1时刻,为m个驱动机构施加驱动信息,使得各驱动机构中的活动结构迅速抬起,从而所有光电二极体同时开始曝光。
[0184]
步骤4,即上述的步骤c:当所有光电二极体第一行的光电二极体达到预设的快门(曝光)结束时间后,即t2时刻,停止为m个驱动机构施加驱动信息(如电压),使得各遮光板在各绝缘弹片的弹力作用下,迅速复位,从而所有光电二极体同时停止感光,使得所有光电二极体在处于61所示的遮黑状态。然后再由读出电路开始读出各行的感感应的电信号。
[0185]
步骤5:逐行完成读出,得到一帧全局曝光图像,即上述第一图像。
[0186]
可以看出,图6中的拍摄对象的图像62并未发生形变,即未产生果冻效应,其中果冻效应是指,移动的拍摄对象的在拍摄的图像中发生形变或扭曲,例如发生如图5中的50所示的形变。
[0187]
进一步地,如图7所示,对于支持全局复位的图像传感器,步骤2可以配置所有光电二极体一次全局复位。如此,相比传统的逐行依次复位的方案,对帧率的牺牲更小。
[0188]
下面结合具体示例对步骤1至步骤5进行示例性地描述。
[0189]
示例性地,在步骤1中,在未接收到拍摄指令时,电子设备不为m个驱动机构施加驱动信息,从而m个驱动机构保持在完全闭合状态,以使得m个遮光板均与光电二极体所在的目标平面平行,即所有光电二极体处于遮黑状态即不感光。如此可以节省电子设备的功耗。
[0190]
在步骤2中,当电子设备接收到拍摄指令时,电子设备可以先控制所有光电二极体复位,并在复位过程中不为m个驱动机构施加驱动信息,从而可以确保在复位过程中,所有光电二极体均处于遮黑状态。
[0191]
在步骤3中,当确定所有光电二极体复位结束后,即t1时刻,电子设备可以同时为m个驱动机构施加驱动信息,以控制m个驱动机构驱动各自所连接的遮光板快速转动,以改变m个遮光板20与目标平面间的夹角,以使所有光电二极体同时感光,从而确保所有光电二极体同时开始曝光。
[0192]
在步骤4中,当所有光电二极体体第一行的光电二极体达到预设的快门(曝光)结束时间后,即t2时刻,电子设备停止为m个驱动机构施加驱动信息(如电压),使得各遮光板在各绝缘弹片的弹力作用下,迅速复位,从而所有光电二极体同时停止感光,使得所有光电二极体在处于61所示的遮黑状态。然后再由读出电路开始读出各行的感感应的电信号。
[0193]
在步骤5中,电子设备逐行读出图像传感器采集的电信息,并基于该电信息生成帧全局曝光图像,即上述第一图像。
[0194]
需要说明的是,在步骤3中,电子设备为不同驱动机构施加的驱动信息可以相同,也可以不同,具体可以根据实际使用需求确定。
[0195]
本技术实施例中,通过控制驱动机构的完全抬起和闭合,即实现机械快门的效果。配合常规全局复位传感器即可实现昂贵的全局曝光功能,极大的提升高速运动场景拍摄所遇到的不良效果。
[0196]
进一步地,本技术实施例提供拍摄方法可以在单帧图像内就可以得到高动态范围的影像,即在场景明暗对比较大的场景,展现出色彩对比度增强,细节表现更加优秀,即“高光不过曝、弱光不欠曝”的效果。
[0197]
本技术实施例中,通过控制驱动机构的开合程度或抬起程度,使得在通过图像传感器采集第一图像的过程中,控制图像传感器的所有光电二极体同时开始感光,并同时结束感光,从而一方面可以使得第一图像为全局曝光图像。进一步地,由于所有光电二极体的感光时间段相同,因此可以避免移动的被拍摄对象出现果冻效应。如此可以进一步提高电子设备拍摄的图像的质量。
[0198]
可选地,本技术实施例中,本技术实施例提供的拍摄方法还可以包括下述的步骤e。
[0199]
步骤e、电子设备在采集到第一图像后,基于第三图像的标定数据,对第一图像进
行噪声补偿处理。
[0200]
本技术实施例中,第三图像为图像传感器在图像传感器的所有遮光板与目标平面间的夹角处于第二预设角度范围内的情况下采集的图像;该所有遮光板与目标平面间的夹角位于第二预设角度范围内的情况下,该所有光电二极体的通光量最小,例如为0;其中,上述标定数据包括以下至少一项:第三图像对应的暗电流数据,第三图像中坏点的坐标信息。
[0201]
可以理解,本技术实施例中,基于第三图像中坏点的坐标信息可以确定第三图像中坏线的坐标信息。可以看出“坏线”即多个坏点所在的直线。
[0202]
本技术实施例中,电子设备可以在多个光电二极体复位完成后仍然保持m个驱动机构完全闭合,即不为m个驱动机构施加驱动信息,以使得电子设备通过图像传感器采集到暗帧图像,即第三图像。然后再基于第三图像实现对图像传感器的暗帧自标定,即获取第三图像的标定数据。可见,通过控制m个驱动机构的开合程度,可以实现图像传感器的暗帧自标定。
[0203]
下面对实现图像传感器的暗帧自标定的过程进行详细描述。
[0204]
步骤6:准备拍照阶段,在开始曝光前,控制m个驱动机构完全闭合。
[0205]
步骤7:多个光电二极体开始曝光,并输出第一帧完全遮黑的图像,即第三图像),并基于第三图像各像素的本底信号值,确定第三图像对应的暗电流数据和第三图像中坏点的坐标信息。
[0206]
步骤8:电子设备基于各像素的本底信号值,确定图像传感器中的暗电流分布(即第三图像对应的暗电流数据),和第三图像中的坏点的坐标信息。
[0207]
在步骤8之后执行步骤a。在得到第一图像后,电子设备可以基于第三图像的标定数据,对第一图像进行噪声补偿处理。
[0208]
可选地,电子设备可以基于第三图像的标定数据,通过密度峰值聚类算法(density peaks clustering algorithm based on grid screening,sdpc)算法对第一图像中的特定坐标坏点、坏线和暗电流进行补偿,得到暗电流一致,且没有坏点/线影响的高质量图像。对于“坏点”、“坏线”和“暗电流”的描述,具体可以参见名词解释部分对“坏点”、“坏线”和“暗电流”的相关描述,为了避免重复,此处不再赘述。
[0209]
下面结合具体示例对步骤6至步骤8进行示例性地描述。
[0210]
示例性地,在电子设备接收到拍摄指令后,电子设备先不为m个驱动机构施加驱动信息,从而m个驱动机构保持在完全闭合状态,以使得m个遮光板均与光电二极体所在的目标平面平行,即所有光电二极体处于遮黑状态即不感光。如此可以节省电子设备的功耗。
[0211]
在步骤7中,电子设备在保持所有光电二极体均处于遮黑状态的情况下,控制图像传感器采集第三图像,由于所有光电二极体均不感光,因此该第三图像为全黑图像。若图像传感器中没有坏点(损坏的光电二极体)和异常的暗电流,则全黑图像的所有像素的像素值均为(255,255,255);若图像传感器中有损坏的光电二极体或存在暗电流,则该全黑图像中会有异常像素值,即与(255,255,255)不同的像素值。
[0212]
在步骤8中,电子设备可以基于第三图像中的各像素的像素值,确定第三图像对应的暗电流数据,第三图像中坏点的坐标信息。然后,电子设备可以执行上述步骤a和步骤b,以得到第一图像。从而一方面,电子设备可以基于第三图像对应的暗电流数据,对第一图像中的暗电流数据进行补偿处理,具体的,电子设备可以基于第三图像对应的暗电流数据,确
定图像传感器中产生暗电流的光电二极体,然后电子设备可以确定第一图中与产生暗电流的光电二极体对应的像素,从而电子设备可以对这些像素进行暗电流补偿处理,例如,可以将这些像素的本底信号值减去对应的暗电流值,以解决图像传感器的暗电流分布不一致导致的偏色等问题。
[0213]
另一方面,电子设备可以基于第三图像中坏点的坐标信息,确定第一图像中坏点的坐标信息。并从第一图像中的坏点的像素值进行补偿处理。例如,对于第一图像中的每个坏点,电子设备可以将一个坏点的像素值更新为与该坏点的像素的像素值。如此可以避免图像传感器的固有噪声对第一图像的图像效果的影响。
[0214]
本技术实施例中,一方面,电子设备可以基于所有遮光板与目标平面间的夹角处于第二预设角度范围内的情况下采集的第三图像的标定数据,实现对图像传感器进行实时的暗帧本底数据标定,解决图像传感器的暗电流分布不一致导致的偏色等问题;另一方面,电子设备可以基于第三图像的坏点坐标对第一图像的坏点像素进行精确补偿。如此,可以避免图像传感器的固有噪声对第一图像的图像效果的影响,从而可以提高第一图像的图像质量。
[0215]
需要说明的是,本技术实施例提供的拍摄方法,执行主体可以为拍摄装置,或者该拍摄装置中的用于执行拍摄方法的控制模块。本技术实施例中以拍摄装置执行拍摄方法为例,说明本技术实施例提供的拍摄装置。
[0216]
本技术实施例还提供了一种拍摄装置,图9示出了本技术实施例提供的拍摄装置的一种可能的结构示意图,如图9所示,该拍摄装置90可以包括:获取模块91和控制模块92。
[0217]
获取模块91,用于获取图像传感器的m个驱动机构中每个驱动机构的驱动信息;控制模块92,用于在图像传感器采集第一图像的过程中,基于获取模块91获取的每个驱动机构的驱动信息,控制每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动,使得每个遮光板与目标平面间的夹角调整为每个驱动机构的驱动信息对应的目标夹角,以使与每个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量改变为每个目标夹角对应的目标通光量;其中,目标平面为图像传感器的所有光电二极体所在的平面,m为大于1的整数。
[0218]
一种可能的实现方式中,获取模块91具体用于,根据第二图像的色调信息与参考色调信息,确定与每个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量调整系数;并根据预设的通光量系数与驱动信息之间的对应关系,确定与每个通光量调整系数对应的驱动信息;
[0219]
其中,每个通光量调整系数指示一个目标通光量,第二图像为在图像传感器的所有遮光板与目标平面间的夹角处于第一预设角度范围内的情况下采集的图像;所有遮光板与目标平面间的夹角位于第一预设角度范围内的情况下,所有光电二极体的通光量最大;每个参考色调信息对应一种拍摄效果。
[0220]
一种可能的实现方式中,控制模块92,具体用于在所有光电二极体曝光复位结束,同时基于每个驱动机构的驱动信息,控制每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动。
[0221]
控制模块92,还用于在所有光电二极体中第一行曝光的光电二极体结束曝光后,停止对所有驱动机构施加驱动信息;并控制图像传感器的所有遮光板复位,使得所有遮光板与目标平面间的夹角均处于第二预设角度范围内,以使所有光电二极体停止感光;
[0222]
其中,所有遮光板与目标平面间的夹角位于第二预设角度范围内的情况下,所有
光电二极体的通光量最小;第一图像为全局曝光图像。
[0223]
一种可能的实现方式中,控制模块92,还用于在图像传感器采集到第一图像后,基于第三图像的标定数据,对第一图像进行噪声补偿处理,第三图像为在所有遮光板与目标平面间的夹角处于第二预设角度范围内的情况下采集的图像;所有遮光板与目标平面间的夹角位于第二预设角度范围内的情况下,所有光电二极体的通光量最小;
[0224]
其中,标定数据包括以下至少一项:第三图像对应的暗电流数据,第三图像中坏点的坐标信息。
[0225]
本技术实施例提供的拍摄装置中,由于可以获取每个驱动机构的驱动信息,并基于该驱动信息,控制驱动机构驱动所连接的遮光板转动,以改变与该遮光板相对设置的光电二极体的通光量,而不同驱动机构连接不同遮光板,不同遮光板与不同光电二极体相对设置,从而通过m个驱动机构可以分别实现对与图像传感器的所有遮光板相对设置的光电二极体的通光量的调节和控制;即通过m个驱动机构和图像传感器的所有遮光板(具体为m个,且m个遮光板分别与m个驱动机构连接)可以实现图像传感器的通光量的区域化控制,从而可以实现在单张图像上,实现不同图像区域的亮度调整,进而可以在扩展图像的动态范围的基础上,提高图像的画质。
[0226]
本技术实施例中的拍摄装置可以是装置,也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该装置可以是移动电子设备,也可以为非移动电子设备。示例性的,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服务器、网络附属存储器(network attached storage,nas)、个人计算机(personal computer,pc)、电视机(television,tv)、柜员机或者自助机等,本技术实施例不作具体限定。
[0227]
本技术实施例中的拍摄装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(android)操作系统,可以为ios操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本技术实施例不作具体限定。
[0228]
本技术实施例提供的拍摄装置能够实现图4的方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
[0229]
如图10所示,本技术实施例提供一种电子设备900,该电子设备900包括处理器902、存储器901及存储在所述存储器901上并可在处理器902上运行的计算机程序,计算机程序被所述处理器902执行时实现上述的生理参数测量方法的步骤。
[0230]
图11为实现本技术实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
[0231]
电子设备1000包括但不限于:射频单元1001、网络模块1002、音频输出单元1003、输入单元1004、传感器1005、显示单元1006、用户输入单元1007、接口单元1008、存储器1009以及处理器1010等中的至少部分部件。
[0232]
本领域技术人员可以理解,终端1000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系统与处理器1010逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图11中示出的电子设备的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。
[0233]
应理解的是,本技术实施例中,输入单元1004可以包括图形处理单元(graphics processing unit,gpu)10041和麦克风10042,图形处理器10041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1006可包括显示面板10061,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10061。用户输入单元1007包括触控面板10071以及其他输入设备10072中的至少一种。触控面板10071,也称为触摸屏。触控面板10071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10072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。
[0234]
本技术实施例中的图像捕获装置可以包括上述实施例中的图像传感器。
[0235]
具体的,如图1所示,该图像传感器可以包括:呈阵列分布的多个光电二极体10、m个遮光板20和m个驱动机构。m个遮光板20位于所述多个光电二极体10的入光侧,且每个遮光板20与所述多个光电二极体10中的至少一个光电二极体10相对设置;m个驱动机构30避让所述多个光电二极体10的入光通道,每个驱动机构30与所述m个遮光板20中的一个遮光板20连接;
[0236]
其中,每个驱动机构30驱动所连接的遮光板20转动,以改变所连接的遮光板20与所述多个光电二极体10所在目标平面间的夹角,以及改变多个光电二极体10中与所连接的遮光板20相对设置的至少一个目标光电二极体10的通光量;该至少一个目标光电二极体10的通光量和所连接的遮光板20与目标平面间的夹角正相关,m为大于1的整数。
[0237]
一种可能的实现方式中,如图2所示,m个驱动机构中的每个驱动机构可以包括:第一驱动件31、第二驱动件32和弹性件33。第一驱动件31设置于多个光电二极体10中的至少一个光电二极体10的入光侧;第二驱动件32与第一驱动件31相对设置,第二驱动件32连接一个遮光板20;弹性件33设置在第一驱动件31和第二驱动件32之间,且弹性件33的两端分别与第一驱动件31的边缘和第二驱动件32的边缘连接。
[0238]
其中,在对第一驱动件31和第二驱动件32中的至少一个施加电压或电流的情况下,第一驱动件31与第二驱动件32间产生互斥的作用力,带动第二驱动件32和第二驱动件32所连接的遮光板20绕弹性件33转动,改变第二驱动件32所连接的遮光板20与目标平面间的夹角,以改变至少一个目标光电二极体10的通光量。此处的“至少一个目标光电二极体10”为与第二驱动件32所连接的遮光板20相对设置的光电二极体10。
[0239]
一种可能的实现方式中,上述第一驱动件和上述第二驱动件均为电容板。其中,在施加在第一驱动件和第二驱动件上的电压不同的情况下,第一驱动件与第二驱动件间产生互斥的静电力,使得第二驱动件带动第二驱动件所连接的遮光板和弹性件相对于目标平面转动,改变第二驱动件所连接的遮光板与目标平面间的夹角,以改变与第二驱动件所连接的遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量。
[0240]
一种可能的实现方式中,上述第一驱动件和上述第二驱动件中的一个驱动件为电磁体,第一驱动件和第二驱动件中的另一个驱动件为永磁体。在对电磁体施加电流的情况下,第一驱动件与第二驱动件间产生互斥的洛伦兹力,使得第二驱动件带动第二驱动件所连接的遮光板和弹性件相对于目标平面转动,改变第二驱动件所连接的遮光板与目标平面间的夹角,以改变与第二驱动件所连接的遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量。或者,上述第一驱动件和上述第二驱动件均为电磁体;在对第一驱动件和第二驱动件
施加方向相反的电流的情况下,第一驱动件与第二驱动件间产生互斥的洛伦兹力,使得第二驱动件带动第二驱动件所连接的遮光板和弹性件相对于目标平面转动,改变第二驱动件所连接的遮光板与目标平面间的夹角,以改变与第二驱动件所连接的遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量。
[0241]
一种可能的实现方式中,每个驱动机构还可以包括垫高件34。垫高件34设置在第一驱动件31朝向第二驱动件32的表面的边缘;其中,弹性件33的两端分别与第二驱动件32的边缘和垫高件34连接。
[0242]
一种可能的实现方式中,如图1所示,图像传感器100还可以包括:与多个光电二极体10相对设置的色彩滤波阵列50。色彩滤波阵列50设置于多个光电二极体10的入光侧,且色彩滤波阵列50中的每个色彩滤波单元51与多个光电二极体10中的光电二极体10一对一设置。
[0243]
一种可能的实现方式中,如图1所示,图像传感器100还可以包括:还包括微透镜阵列40。微透镜阵列40设置于多个光电二极体10的入光侧,微透镜阵列40中的每个微透镜与多个光电二极体10中的光电二极体10一对一设置。
[0244]
一种可能的实现方式中,上述色彩滤波阵列设置于所述微透镜阵列;或者,所述色彩滤波阵列设置于所述多个光电二极体的入光面上。
[0245]
如此,图像传感器的每个遮光板与图像传感器的至少一个光电二极体相对设置,每个遮光板连接一个驱动机构,且每个驱动机构能够驱动所连接的遮光板相对于图像传感器的所有光电二极体所在目标平面转动,因此可以使得与每个遮光板相对设置的光电二极体的通光量随着该每个遮光板与目标平面间的夹角的变化而变化。由于不同驱动机构可以驱动不同遮光板转动,而不同遮光板与不同光电二极体相对设置,因此通过m个驱动机构和m个遮光板可以实现图像传感器的通光量的区域化控制,从而可以实现在单张图像上,实现不同图像区域的亮度调整,进而可以在扩展图像的动态范围的基础上,提高图像的画质。
[0246]
本技术实施例中,射频单元1001接收来自网络侧设备的下行数据后,可以传输给处理器1010进行处理;另外,射频单元1001可以向网络侧设备发送上行数据。通常,射频单元1001包括但不限于天线、放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。
[0247]
存储器1009可用于存储软件程序或指令以及各种数据。存储器1009可主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区,其中,第一存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外,存储器1009可以包括易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器1009可以包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,rom)、可编程只读存储器(programmable rom,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom,eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,ram),静态随机存取存储器(static ram,sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram,dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram,sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram,ddrsdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram,esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synch link dram,sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram,drram)。本技术实施例中的存储器1009包括但不限于这些和任意其它适合类
型的存储器。
[0248]
处理器1010可包括一个或多个处理单元;可选的,处理器1010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涉及操作系统、用户界面和应用程序等的操作,调制解调处理器主要处理无线通信信号,如基带处理器。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1010中。
[0249]
其中,处理器1010,用于获取图像传感器的m个驱动机构中每个驱动机构的驱动信息;并在图像传感器采集第一图像的过程中,基于每个驱动机构的驱动信息,控制每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动,使得每个遮光板与目标平面间的夹角调整为每个驱动机构的驱动信息对应的目标夹角,以使与每个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量改变为每个目标夹角对应的目标通光量;其中,目标平面为图像传感器的所有光电二极体所在的平面,m为大于1的整数。
[0250]
一种可能的实现方式中,处理器1010,具体用于根据第二图像的色调信息与参考色调信息,确定与每个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量调整系数;并根据预设的通光量系数与驱动信息之间的对应关系,确定与每个通光量调整系数对应的驱动信息;其中,每个通光量调整系数指示一个目标通光量,第二图像为在图像传感器的所有遮光板与目标平面间的夹角处于第一预设角度范围内的情况下采集的图像;所有遮光板与目标平面间的夹角位于第一预设角度范围内的情况下,所有光电二极体的通光量最大;每个参考色调信息对应一种拍摄效果。
[0251]
一种可能的实现方式中,处理器,具体用于在所有光电二极体曝光复位结束,同时基于每个驱动机构的驱动信息,控制每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动。
[0252]
处理器1010,还用于在所有光电二极体中第一行曝光的光电二极体结束曝光后,停止对所有驱动机构施加驱动信息;并控制图像传感器的所有遮光板复位,使得所有遮光板与目标平面间的夹角均处于第二预设角度范围内,以使所有光电二极体停止感光;
[0253]
其中,所有遮光板与目标平面间的夹角位于第二预设角度范围内的情况下,所有光电二极体的通光量最小;第一图像为全局曝光图像。
[0254]
一种可能的实现方式中,处理器1010,还用于在图像传感器采集到第一图像后,基于第三图像的标定数据,对第一图像进行噪声补偿处理,第三图像为在所有遮光板与目标平面间的夹角处于第二预设角度范围内的情况下采集的图像;所有遮光板与目标平面间的夹角位于第二预设角度范围内的情况下,所有光电二极体的通光量最小;其中,标定数据包括以下至少一项:第三图像对应的暗电流数据,第三图像中坏点的坐标信息。
[0255]
本技术实施例提供的电子设备中,由于可以获取每个驱动机构的驱动信息,并基于该驱动信息,控制驱动机构驱动所连接的遮光板转动,以改变与该遮光板相对设置的光电二极体的通光量,而不同驱动机构连接不同遮光板,不同遮光板与不同光电二极体相对设置,从而通过m个驱动机构可以分别实现对与图像传感器的所有遮光板相对设置的光电二极体的通光量的调节和控制;即通过m个驱动机构和图像传感器的所有遮光板(具体为m个,且m个遮光板分别与m个驱动机构连接)可以实现图像传感器的通光量的区域化控制,从而可以实现在单张图像上,实现不同图像区域的亮度调整,进而可以在扩展图像的动态范围的基础上,提高图像的画质。
[0256]
本技术实施例还提供一种可读存储介质,所述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拍摄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。
[0257]
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,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(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等。
[0258]
本技术实施例另提供了一种芯片,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,实现上述拍摄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。
[0259]
应理解,本技术实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
[0260]
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,本技术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。
[0261]
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,本技术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)执行本技术各个实施例所述的方法。
[0262]
上面结合附图对本技术的实施例进行了描述,但是本技术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技术的启示下,在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本技术的保护之内。
技术特征:1.一种图像传感器,其特征在于,包括:呈阵列分布的多个光电二极体;m个遮光板,位于所述多个光电二极体的入光侧,且每个遮光板与所述多个光电二极体中的至少一个光电二极体相对设置;m个驱动机构,避让所述多个光电二极体的入光通道,每个驱动机构与所述m个遮光板中的一个遮光板连接;每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动,以改变所连接的遮光板与所述多个光电二极体所在目标平面间的夹角,以及改变所述多个光电二极体中与所连接的遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量;所述至少一个目标光电二极体的通光量和所连接的遮光板与所述目标平面间的夹角正相关,m为大于1的整数。2.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述每个驱动机构包括:第一驱动件,设置于所述多个光电二极体中的至少一个光电二极体的入光侧;第二驱动件,与所述第一驱动件相对设置,所述第二驱动件连接一个遮光板;弹性件,设置在所述第一驱动件和所述第二驱动件之间,且所述弹性件的两端分别与所述第一驱动件的边缘和所述第二驱动件的边缘连接;其中,在对所述第一驱动件和所述第二驱动件中的至少一个施加电压或电流的情况下,所述第一驱动件与所述第二驱动件间产生互斥的作用力,带动所述第二驱动件和所连接的遮光板绕所述弹性件转动,改变所连接的遮光板与所述目标平面间的夹角,以改变所述至少一个目标光电二极体的通光量。3.根据权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,所述第一驱动件和所述第二驱动件均为电容板;在施加在所述第一驱动件和所述第二驱动件上的电压不同的情况下,所述第一驱动件与所述第二驱动件间产生互斥的静电力,使得所述第二驱动件带动所连接的遮光板和所述弹性件相对于所述目标平面转动,改变所连接的遮光板与所述目标平面间的夹角,以改变所述至少一个目标光电二极体的通光量。4.根据权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,所述第一驱动件和所述第二驱动件中的一个驱动件为电磁体,所述第一驱动件和第二驱动件中的另一个驱动件为永磁体;在对所述电磁体施加电流的情况下,所述第一驱动件与所述第二驱动件间产生互斥的洛伦兹力,使得所述第二驱动件带动所连接的遮光板和所述弹性件相对于所述目标平面转动,改变所连接的遮光板与所述目标平面间的夹角,以改变所述至少一个目标光电二极体的通光量;或者,所述第一驱动件和所述第二驱动件均为电磁体;在对所述第一驱动件和所述第二驱动件施加方向相反的电流的情况下,所述第一驱动件与所述第二驱动件间产生互斥的洛伦兹力,使得所述第二驱动件带动所连接的遮光板和所述弹性件相对于所述目标平面转动,改变所连接的遮光板与所述目标平面间的夹角,以改变所述至少一个目标光电二极体的通光量。5.根据权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,所述每个驱动机构还包括垫高件,所述垫高件设置在所述第一驱动件朝向所述第二驱动件的表面的边缘;
其中,所述弹性件的两端分别与所述第二驱动件的边缘和所述垫高件连接。6.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与所述多个光电二极体相对设置的色彩滤波阵列;所述色彩滤波阵列设置于所述多个光电二极体的入光侧,且所述色彩滤波阵列中的每个色彩滤波单元与多个光电二极体中的光电二极体一对一设置。7.根据权利要求6所述的图像传感器,其特征在于,所述图像传感器还包括微透镜阵列;所述微透镜阵列设置于所述多个光电二极体的入光侧,所述微透镜阵列中的每个微透镜与所述多个光电二极体中的光电二极体一对一设置。8.根据权利要求7所述的图像传感器,其特征在于,所述色彩滤波阵列设置于所述微透镜阵列上;或者,所述色彩滤波阵列设置于所述多个光电二极体的入光面上。9.一种摄像头模组,其特征在于,包括如权利要求1至8中任一项所述的图像传感器。10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求9所述的摄像头模组。11.一种拍摄方法,应用于电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1至8中任一项所述的图像传感器,所述方法包括:获取所述图像传感器的m个驱动机构中每个驱动机构的驱动信息;在所述图像传感器采集第一图像的过程中,基于所述每个驱动机构的驱动信息,控制所述每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动,使得每个遮光板与目标平面间的夹角调整为所述每个驱动机构的驱动信息对应的目标夹角,以使与所述每个遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量改变为每个目标夹角对应的目标通光量;其中,所述目标平面为所述图像传感器的所有光电二极体所在的平面,m为大于1的整数。12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述获取所述图像传感器的m个驱动机构中每个驱动机构的驱动信息,包括:根据第二图像的色调信息与参考色调信息,确定与所述每个遮光板相对设置的所述至少一个目标光电二极体的通光量调整系数,所述通光量调整系数指示所述目标通光量;根据预设的通光量系数与驱动信息之间的对应关系,确定与每个通光量调整系数对应的驱动信息;其中,所述第二图像为在所述图像传感器的所有遮光板与所述目标平面间的夹角处于第一预设角度范围内的情况下采集的图像;所述所有遮光板与所述目标平面间的夹角位于所述第一预设角度范围内的情况下,所述所有光电二极体的通光量最大;每个参考色调信息对应一种拍摄效果。13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述基于所述每个驱动机构的驱动信息,控制所述每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动,包括:在所述所有光电二极体曝光复位结束,同时基于所述每个驱动机构的驱动信息,控制所述每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动;所述方法还包括:在所述所有光电二极体中第一行曝光的光电二极体结束曝光后,停止对所有驱动机构施加驱动信息;
控制所述图像传感器的所有遮光板复位,使得所述所有遮光板与所述目标平面间的夹角均处于第二预设角度范围内,以使所述所有光电二极体停止感光;其中,所述所有遮光板与所述目标平面间的夹角位于所述第二预设角度范围内的情况下,所述所有光电二极体的通光量最小;所述第一图像为全局曝光图像。14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在采集到所述第一图像后,基于第三图像的标定数据,对所述第一图像进行噪声补偿处理,所述第三图像为在所述所有遮光板与所述目标平面间的夹角处于第二预设角度范围内的情况下采集的图像;所述所有遮光板与所述目标平面间的夹角位于所述第二预设角度范围内的情况下,所述所有光电二极体的通光量最小;其中,所述标定数据包括以下至少一项:所述第三图像对应的暗电流数据,所述第三图像中坏点的坐标信息。
技术总结本申请公开了一种图像传感器、摄像头模组、电子设备及拍摄方法,属于光学仪器技术领域。该图像传感器包括:呈阵列分布的多个光电二极体;M个遮光板,位于多个光电二极体的入光侧,且每个遮光板与多个光电二极体中的至少一个光电二极体相对设置;M个驱动机构,避让多个光电二极体的入光通道,每个驱动机构与M个遮光板中的一个遮光板连接;每个驱动机构驱动所连接的遮光板转动,以改变所连接的遮光板与多个光电二极体所在目标平面间的夹角,以及改变多个光电二极体中与所连接的遮光板相对设置的至少一个目标光电二极体的通光量;该至少一个目标光电二极体的通光量和所连接的遮光板与目标平面间的夹角正相关,M为大于1的整数。M为大于1的整数。M为大于1的整数。
技术研发人员:赵何宇 李宝红
受保护的技术使用者:维沃移动通信有限公司
技术研发日:2022.06.24
技术公布日:2022/11/1