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CN114650377A - 摄像模组、摄像模组的控制方法以及电子设备 - Google Patents

摄像模组、摄像模组的控制方法以及电子设备 Download PDF

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Publication number
CN114650377A
CN114650377A CN202210291667.6A CN202210291667A CN114650377A CN 114650377 A CN114650377 A CN 114650377A CN 202210291667 A CN202210291667 A CN 202210291667A CN 114650377 A CN114650377 A CN 114650377A
Authority
CN
China
Prior art keywords
color filter
light
image
filter unit
camera module
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
Application number
CN202210291667.6A
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English (en)
Inventor
张威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vivo Mobile Communication Co Ltd
Original Assignee
Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vivo Mobile Communication Co Ltd filed Critical Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority to CN202210291667.6A priority Critical patent/CN114650377A/zh
Publication of CN114650377A publication Critical patent/CN114650377A/zh
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N23/50Constructional details
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Abstract

本申请实施例公开了一种摄像模组、摄像模组的控制方法以及电子设备;其中,所述摄像模组包括像素单元以及滤色单元;所述像素单元包括至少两个层叠设置的感光器件,每一个所述感光器件用于接收与该感光器件相对应波段的光;所述滤色单元设置于所述像素单元之上,所述滤色单元在滤光状态与全透光状态之间可切换;当所述滤色单元处于所述滤光状态时,用于透过与该滤色单元相对应波段的光,且透过的光可被相对应波段的感光器件接收;当所述滤色单元处于所述全透光状态时,用于透过不同波段的光,且透过的不同波段的光可被相对应波段的各个感光器件一一对应接收。

Description

摄像模组、摄像模组的控制方法以及电子设备
技术领域
本申请属于终端设备技术领域,具体涉及一种摄像模组、摄像模组的控制方法以及电子设备。
背景技术
电子设备内摄像头多采用RGB拜尔排列传感器,每个像素由微透镜、滤光片、光电二极管等构成,一个像素仅可呈现一种颜色信息,在平面上摆放三种不同颜色滤光片的像素,采集信号后经过“去马赛克”处理构成一个彩色像素。但在应用中发现,RGB拜尔排列方式的缺点较明显,由于每一个像素只能捕获到一种颜色,若要呈现正常的色彩就要由四个像素RGGB共同完成,当需要把像素面积做大时,整块传感器(Sensor)的尺寸也会随之变大,这将导致无法用在追求轻薄的电子设备上。
以常见的智能手机为例,受限于机身厚度的要求,感光传感器尺寸不能做大。在感光传感器的尺寸受到限制的条件下,若要实现更高的分辨率就需要增加感光像素的数量,但这会减小单个感光像素的尺寸,从而会导致感光性能降低,影响成像质量。特别是,在暗光环境或高亮环境中的成像质量不佳。
发明内容
本申请旨在提供一种摄像模组、摄像模组的控制方法以及电子设备,解决了现有摄像模组受限于感光性能,导致其在暗光拍摄环境或者高亮拍摄环境下成像质量不佳的问题。
第一方面、本申请实施例提出了一种摄像模组,所述摄像模组包括:
像素单元,所述像素单元包括至少两个层叠设置的感光器件,每一个所述感光器件用于接收与该感光器件相对应波段的光;以及
滤色单元,所述滤色单元设置于所述像素单元之上,所述滤色单元在滤光状态与全透光状态之间可切换;
当所述滤色单元处于所述滤光状态时,用于透过与该滤色单元相对应波段的光,且透过的光可被相对应波段的感光器件接收;
当所述滤色单元处于所述全透光状态时,用于透过不同波段的光,且透过的不同波段的光可被相对应波段的各个感光器件一一对应接收。
第二方面、本申请实施例提供了一种摄像模组的控制方法,所述控制方法包括:
在所有的所述滤色单元处于所述滤光状态时,获取第一图像;
根据所述第一图像,获取所述第一图像中所有像素点的亮度数据;
在所述第一图像中所有像素点的亮度数据大于第一亮度阈值的情况下,将所述所有的滤色单元调整为全透光状态;
获取第二图像;
根据所述第二图像,输出目标图像。
第三方面、本申请实施例提供了一种摄像模组的控制方法,所述控制方法包括:
在所有的所述滤色单元处于所述滤光状态时,获取第一图像;
根据所述第一图像,获取所述第一图像中所有像素点的亮度数据;
根据所述第一图像中所有像素的亮度数据,获取所述第一图像上的高亮区域和低亮区域;
在所述高亮区域的亮度数据大于第二亮度阈值的情况下,将与所述高亮区域相对应的各所述滤色单元调整为所述全透光状态,将与所述低亮区域相对应的各所述滤色单元调整为所述滤光状态;
获取第二图像;
根据所述第二图像,输出目标图像。
第四方面、本申请实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括如上所述的摄像模组。
在本申请的实施例中,将层叠结构的像素单元与可进行光谱透过调整的滤色单元相结合,在暗光环境下,利用单个大尺寸的像素单元实现更高的感光度,以此保证暗光场景下的拍摄画质;在高亮环境下,单个像素单元本身为层叠结构,使得每一个像素单元包含了多个波段的感光颜色,使得进入每一个像素单元的光信号能被拆成多个波段再分别被不同的感光器件所读取,避免光生电子过多而产生的溢出问题,避免了高光过曝风险,提高了高亮环境下的成像质量。
本申请的附加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,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本申请实施例提供的摄像模组的像素阵列的结构示意图;
图2是根据本申请实施例提供的摄像模组的结构示意图之一;
图3是根据本申请实施例提供的摄像模组的结构示意图之二;
图4是根据本申请实施例提供的摄像模组的工作原理示意图;
图5是根据本申请实施例提供的摄像模组的滤色单元的结构示意图;
图6是根据本申请实施例提供的摄像模组的控制方法的流程图之一;
图7是根据本申请实施例提供的摄像模组的控制方法的流程图之二;
图8是根据本申请实施例提供的摄像模组的控制方法的流程图之三;
图9是根据本申请实施例提供的摄像模组的控制方法的流程图之四。
具体实施方式
下面将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,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。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。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
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摄像模组、摄像模组的控制方法及电子设备进行详细地说明。
本申请实施例提供的摄像模组,参见图1至图3,所述摄像模组包括像素单元1以及滤色单元2;所述像素单元1包括至少两个层叠设置的感光器件,每一个所述感光器件可用于接收与该感光器件相对应波段的光;所述滤色单元2设置于所述像素单元1之上,所述滤色单元2在滤光状态与全透光状态之间可切换;当所述滤色单元2处于所述滤光状态时,用于透过与该滤色单元2相对应波段的光,且透过的光可被相对应波段的感光器件接收;当所述滤色单元处于所述全透光状态时,用于透过不同波段的光,且透过的不同波段的光可被相对应波段的各个感光器件一一对应接收。
在本申请的实施例中,将层叠结构设计的像素单元1与可进行光谱透过调整的滤色单元2相结合,在暗光环境下,利用单个大尺寸的像素单元1实现更高的感光度,以此保证暗光场景下的拍摄画质;在高亮环境下,单个像素单元1本身为层叠结构,使得每一个像素单元1包含了多个波段的感光颜色,使得进入每一个像素单元1的光信号能被拆成多个波段再分别被不同的感光器件所读取,避免光生电子过多而产生的溢出问题,避免了高光过曝风险,提高了高亮环境下的成像质量。
本申请的实施例中,将多个不同波段的颜色像素(例如常用的红、绿、蓝,即RGB)感光器件之间设计为依次叠设,以此形成了一种层叠结构的像素单元1。这与传统的一个像素单元仅可呈现一种颜色信息完全不同。
例如,参见图1,多个像素单元1排列成矩阵以形成设定像素阵列100,每一个像素单元1包括三个不同的感光器件,分别为第一感光器件、第二感光器件及第三感光器件,这样,使得设定像素阵列100就形成了三个感光层,自下而上分别为第一感光层10、第二感光层11和第三感光层12,第一感光层10包括多个第一感光器件,第二感光层11包括多个第二感光器件,第三感光层12包括多个第三感光器件。该设计可实现在感光传感器的尺寸受限制的情况下,单个像素单元的数量多与单个像素单元面积大二者的兼顾;同时,实现了单个大像素单元设计,这有利于提升感光性能。
也就是说,本申请实施例提供的像素单元1,其可包含多个波段的颜色,这就形成了多个波段光谱的颜色感应通道。这使得每一个像素单元1可同时获取该像素单元1处真实的三种波长光的光强度,因此,在还原该像素单元1处的色彩信息即做三色合成时,无需进行算法滤波插值,可减少伪色,能够展现出该像素单元1处真实的色彩信息。与常规RGB像素结构相比,具有更好的解析力。
可以理解的是,本申请实施例的像素单元1,由于无需进行颜色差值,即可得到更为真实的色彩,减少了差值计算,功耗方明会大大降低;另一方面,层叠结构的设计由于不需要经过算法插值,解析力方面也会有明显的提升。
参见图4,其示出了本申请实施例的像素单元1 4T内部电路示意图,该像素单元1例如包括层叠设置的三个感光器件(分别用于感应可见光中的红光、绿光及蓝光),以及四个晶体管;其中,这四个晶体管分别为复位管Reset、开关TG(包括分别控制各感光器件的TG1、TG2、TG3)、行选择器Row SEL以及信号放大器SF。
在本申请的实施例中,还采用了能进行光谱透过调整的滤色单元2。
例如,滤色单元2可以设置为多个,并呈阵列排布形成一设定滤光阵列200(或者称为滤光层)。每一个滤色单元2如可在电压的控制下实现在滤光状态与全透光状态之间的切换,这使得形成的设定滤光阵列200与传统的摄像模组中所采用的彩色滤光片(ColorFilter,CF)不同。
本申请实施例中形成的设定滤光阵列200实际是一种动态变化的滤光层,其可根据需调整滤光波段,以分别适应高光环境和暗光环境的拍摄需求,使得在高光环境和暗光环境下均可获得较佳的成像质量。
参见图2,在设定滤光阵列200上,当所有的滤色单元2均处于滤光状态时,其上的每一个滤色单元2可用于透过与该滤色单元2相对应波段的光。
例如,在设定滤光阵列200具有多个第一滤色单元20、多个第二滤色单元21及多个第三滤色单元22,第一滤色单元20仅可透过可见光中的红光,第二滤色单元22仅可透过可见光中的绿光,第三滤色单元23仅可透过可见光中的蓝光。
参见图3,在设定滤光阵列200上,可将其上的至少部分滤色单元2去色而转变为透明,这样,转变为透明的滤色单元2可相当于全透光片使用。
例如,参见图3,所有的滤色单元2全部被调整为全透光状态,此时,每一个滤色单元2均可供可见光透过。
滤色单元2在全透光状态时,取消了其可具有滤光的功能。例如,可见光可透过滤色单元2而达到位于下方的像素单元1,这样,进入每一个像素单元1的光信号就被拆为多个不同波段再分别被各相应的感光器件读取,规避了光生电子过多而产生的溢出问题,也就避免了高光区域的过曝风险。
在本申请的一些例子中,所述摄像模组还包括控制器,所述控制器与所述滤色单元2电性连接,所述控制器用于为所述滤色单元2施加不同的电压,以驱使所述滤色单元2在所述滤光状态与所述全透光状态之间可切换。
也就是说,可通过控制施加于滤色单元2上的电压,实现滤色单元2对光谱的选择性透过。基于电致特性,滤色单元2的设计与常规的彩色滤光片不同,其需要连接驱动其发生状态改变的控制器。
其中,控制器可直接设置在滤色单元2上,用于为所电连接的滤色单元2提供不同的驱动电压,以使滤色单元2能由滤光状态调整为全透光状态,或者由全透光状态调整为滤光状态。
当然,控制器也可以安装在摄像模组内的其它位置,然后将其与滤色单元2进行电连接即可。
此外,在本申请的实施例中,每一个滤色单元2可以配设一个控制器。当然,也可以是多个滤光波段相同的滤色单元2共用一个控制器。本领域技术人员可以根据具体情况灵活进行调整,本申请实施例在此不做具体限制。
在本申请的一些例子中,所述像素单元1设置为多个,多个所述像素单元1排列成设定像素阵列100;所述滤色单元2设置为多个,多个所述滤色单元2排列成设定滤光阵列200;其中,所述像素单元1与所述滤色单元2为一一对应设置。
在本申请的实施例中,可对设定滤光阵列200上部分区域的滤色单元2施加一定的电压,使得这部分被施加电压的滤色单元2转变为全透光状态,可以透过可见光,而设定滤光阵列200上其他的滤色单元2则可处于滤光状态。这样,在设定滤光阵列200上就形成了部分全透光区域,部分滤色区域。
在本申请的一些例子中,所述像素单元1包括三个层叠设置的感光器件;
当所述滤色单元2处于所述滤光状态时,用于透过与该滤色单元2相对应波段的光,且透过的光可被该滤色单元2下方相对应波段的一个感光器件接收;
当所述滤色单元2处于所述全透光状态时,用于透过可见光,且透过的可见光中的红光、绿光、蓝光可分别被三个所述感光器件一一对应接收。
也就是说,本申请实施例的像素单元1,其可以包括有三个层叠设置的感光器件,各感光器件例如为硅材料的感光二极管。也即,每一个像素单元1包括三个不同的感光通道。
例如,每一个像素单元1由位于底层的红光感光器件,位于中层的绿光感光器件及位于上层的蓝光感光器件构成。这一层叠顺序是利用不同波长光具有不同穿透力的原理,波长越长穿透深度越大。按照穿透深度:红光>绿光>蓝光,这使得每一个像素单元1可以同时获取该像素单元处真实的红、绿、蓝三种波长的光强度。因此,在还原该子像素点的色彩信息即做三色合成时,无需进行算法滤波插值,可减少伪色,能展现出该像素单元处真实的色彩信息。
当滤色单元2处于全透光状态时,可见光可以直接透过滤色单元2而入射至下方的像素单元1中。此时,可见光中的红光可以被像素单元1中位于底层的红光感光器件所接收,可见光中的绿光可以被像素单元1中位于中层的绿光感光器件所接收,可见光中的蓝光可以被像素单元1中位于上层的蓝光感光器件接收。使得进入每一个像素单元1的可见光被拆成多个波段并分别被不同层的感光器件所读取,避免光生电子过多而产生的溢出问题,避免了高光过曝风险,这可提高在高亮拍摄环境下的成像质量。
在本申请的一些例子中,所述滤色单元2的材质为电致变色材料。
参见图5,本申请实施例的滤色单元2为多层结构,包括电解质层211、电致变色层212、离子存储层213以及两个透明导电层214;电致变色层212和离子存储层213分设在电解质层211的两个表面上,两个透明导电层214分别覆盖在电致变色层212和离子存储层213上。
滤色单元2为电致变色材料,其在受到外加电压的驱动下,可发生氧化还原反应,从而使材料的颜色发生变化,待反应平衡之后颜色稳趋于稳定。
可选的是,滤色单元2的材料为氧化钨(WO3)。
滤色单元2着色转变为滤光状态的过程如下:
对滤色单元2施加如负电压,离子存储层213内的离子与电子进入电致变色层212,部分W的化学价态由+6价转变成+5价,引起光吸收,从而使颜色变深,在滤色单元2上就表现为着色,从而使滤色单元2处于滤光状态。
滤色单元2转变为全透光状态的过程如下:
对滤色单元2施加如正电压,离子存储层213内的离子与电子迁出电致变色层212,部分W的化学价态由+5价变成+6价,从而使颜色变浅,在滤色单元2上就表现为去色形成透明状态,从而使滤色单元2处于全透光状态。
其中,对滤色单元2工作状态的控制,可以通过控制器对其施加正电压或者负电压来实现。
在本申请的一些例子中,参见图2和图3,所述摄像模组还包括微透镜层300、红外滤光片400及图像处理器;所述微透镜层300覆盖在所述设定滤光阵列200之上;所述红外滤光片400设置于所述微透镜层300之上;所述图像处理器与所述设定像素阵列100电性连接。
其中,微透镜层(Micro Lens)300用于汇聚光线,以获得更多的进光量。
例如,微透镜层300包括多个微透镜单元3。微透镜单元3与滤色单元2为一一配对设置。这样,每一个像素单元1之上依次叠设置有滤色单元2及微透镜单元3。
其中,红外滤光片400可用于对入射光进行过滤,以将红外光滤除,但不影响可见光的透过。通过红外滤光片400滤除红外光线之后,可以避免在可见光下成像的照片出现偏红的情况。
此外,红外滤光片400可以包括多个红外滤光单元。这样,每一个像素单元1之上依次叠设置有滤色单元2、微透镜单元3及红外滤光单元。
其中,图像处理器例如包括数模转换器(Analog-to-digital converter,ADC)及图像信号处理器(ISP,Image Signal Processing)等部件。各个像素单元1在接收光信号进行感光之后,可将光信号转换为感光电信号,再通过数模转换器形成数字信号矩阵即图像,之后经过图像信号处理器处理。
此外,所述摄像模组还包括至少一个摄像镜头。
本申请实施例提供的摄像模组可应用于多种形式的电子设备中,可以在不增加感光传感器尺寸的情况下,实现了摄像模组的高像素、高感光性能,也即能提高拍摄照片的成像质量。
本申请实施例提供的摄像模组例如为CMOS摄像模组(CMOS Camera Module,CCM),其是目前智能移动终端设备上使用较广泛的摄像模组。
当然,本申请实施例提供的摄像模组包括但不限于为上述的CMOS摄像模组,本申请实施例在此不做限制。
本申请的实施例还提供了摄像模组的控制方法,该控制方法基于上述的摄像模组。
本申请实施例提供的摄像模组的一种控制方法,参见图6,其包括:
步骤S601、在所有的所述滤色单元处于所述滤光状态时,获取第一图像。
其中,在获取第一图像之前,可通过控制器控制施加如负电压,驱使设定滤光阵列200上所有的滤色单元2全部处于滤光状态。也就是说,第一图像是在所有的滤色单元2全部处于滤光状态下拍摄获取的。
步骤S602、根据所述第一图像,获取所述第一图像中所有像素点的亮度数据。
步骤S603、在所述第一图像中所有像素点的亮度数据大于第一亮度阈值的情况下,将所述所有的滤色单元调整为全透光状态。
步骤S604、获取第二图像。
步骤S605、根据所述第二图像,输出目标图像。
需要说明的是,当获取第二图像之后,在对其进行后续处理时,去马赛克算法不需进行猜色,直接应用每一个像素单元中读出的三色信号。
在本申请的一些例子中,所述步骤S603还可包括如下步骤:
在所述第一图像中所有像素点的亮度数据小于第一亮度阈值的情况下,将所述所有的滤色单元调整为所述滤光状态;
获取第三图像;及
根据所述第三图像,输出目标图像。
需要说明的是,当获取第三图像之后,应用拜耳阵列去马赛克算法对其进行后续处理,以形成目标图像。
本申请的实施例中设计,当发现获取的第一图像的亮度过大的时候,认为摄像模组的应用场景是高亮环境,此时控制将设定滤光阵列200上所有的滤色单元2全部调整为全透光状态。由于位于下方的每一个像素单元1包含了例如RGB三种波段的感光通道,进入每一个像素单元1的信号被拆为三个波段分别读取,避免了光生电子数量过多而产生的溢出现象,避免了高光环境下照片出现过曝的问题。在高光场景下拍摄能获得较佳的成像质量。
在本申请的一个具体例子中,参见图7,所述摄像模组的控制方法包括:
步骤S701、开启摄像模组;
步骤S702、使设定滤光阵列上所有的滤色单元在负电压的控制下全部处于滤色状态;
步骤S703、第一次曝光开启,获取第一图像;
步骤S704、获取所述第一图像中所有像素点的亮度数据;
步骤S705、根据所述第一图像中所有像素点的亮度数据执行如下步骤之一:
步骤S7051、在所述第一图像中所有像素点的亮度数据大于第一亮度阈值的情况下,将设定滤光阵列上所述所有的滤色单元在正电压的控制下全部调整为全透光状态;
步骤S7052、在所述第一图像中所有像素点的亮度数据小于第一亮度阈值的情况下,将设定滤光阵列上所述所有的滤色单元在负电压的控制下全部调整为滤光状态;
步骤S706、根据步骤S7051,获取第二图像;
或者,根据步骤S7052,获取第三图像;
步骤S707、根据所述第二图像,输出目标图像;
或者,根据所述第三图像,输出目标图像。
在所述步骤S704中,所述第一图像中所有像素点的亮度数据例如可通过亮度传感器获取。
在所述步骤S705中,若获取的所述第一图像中所有像素点的亮度大于某一阈值(例如第一亮度阈值),则将所有的滤色单元2施加正电压进行去色,在读取像素时,分别打开TG1/TG2/TG3,每一个像素单元1的B/G/R信号均被获取,得到第二图像。在高光环境下,像素单元1输出感光电信号可以保证信噪比足够的前提下,提升解析力。
本申请的实施例中,还有一种情况是,在所述第一图像中所有像素点的亮度数据小于第一亮度阈值的情况下,将所有的滤色单元2继续在负电压的控制下维持在滤光状态。
也就是说,若获取的所述第一图像中所有像素点的亮度小于某一阈值(例如第一亮度阈值),则将所有的滤色单元2继续施加负电压维持滤光状态,在读取像素时,同时打开TG1/TG1/TG3,每一个像素单元1只有一个融合信号被读取,得到第三图像。在暗光环境下,尽可能提升了像素的感光能力,提升信噪比,保证暗光画质。
本申请实施例提供的摄像模组的另一种控制方法,参见图8,该控制方法包括:
步骤S801、在所有的所述滤色单元处于所述滤光状态时,获取第一图像。
其中,在获取第一图像之前,可通过控制器控制施加如负电压,驱使设定滤光阵列200上所有的滤色单元2全部处于滤光状态。也就是说,第一图像是在所有的滤色单元2全部处于滤光状态下拍摄获取的。
步骤S802、根据所述第一图像,获取所述第一图像中所有像素点的亮度数据。
步骤S803、根据所述第一图像中所有像素的亮度数据,获取所述第一图像上的高亮区域和低亮区域。
步骤S804、在所述高亮区域的亮度数据大于第二亮度阈值的情况下,将与所述高亮区域相对应的各所述滤色单元调整为所述全透光状态,将与所述低亮区域相对应的各所述滤色单元调整为所述滤光状态。
步骤S805、获取第二图像。
步骤S806、根据所述第二图像,输出目标图像。
其中,当发现获取的所述第一图像上具有高亮区域时,高亮区域采用了层叠的像素单元1输出感光电信号,因每一个子像素包含了必要的RGB三波段的颜色,因此去马赛克操作时,不会导致细节颜色信息的噪声引入,从而提高了高光区域的解析力,且因进入子像素的信号拆为三个波段分别读出,规避了光生电子过多而产生的溢出问题,避免了高光区域的饱和风险。对于低亮区域(暗光区域),采用融合读取的方式,获取的信号强度更大,可以保证暗光区域的信噪比,保证暗光画质。
在本申请的一个具体例子中,参见图9,所述摄像模组的控制方法包括:
步骤S901、开启摄像模组;
步骤S902、使设定滤光阵列上所有的滤色单元在负电压的控制下全部处于滤色状态;
步骤S903、第一次曝光开启,获取第一图像;
步骤S904、获取所述第一图像中所有像素点的亮度数据,根据所述第一图像中所有像素的亮度数据获取所述第一图像上的高亮区域和低亮区域;
步骤S905、在所述高亮区域的亮度数据大于第二亮度阈值的情况下,将与所述高亮区域相对应的各所述滤色单元调整为所述全透光状态,将与所述低亮区域相对应的各所述滤色单元调整为所述滤光状态;
步骤S906、二次开启曝光,获取第二图像;
步骤S907、根据所述第二图像,输出目标图像;
对所述第二图像进行去马赛克等运算,完成出图,以输出目标图像。
在所述步骤S904中,所述第一图像中所有像素点的亮度数据例如可通过亮度传感器获取。
应用上述具体实施方式时,高亮区域在进行去马赛克时,每一个像素单元1中同时存在了R、G、B三个光谱的信号,因此不需要进行猜色行为。暗光区域的去马赛克算法,同拜耳阵列去马赛克算法一致。
根据本申请的另一个实施例,提供了一种电子设备。
所述电子设备包括如上所述摄像模组。
所述电子设备可以为终端,也可以为终端之外的其他设备。示例性的,所述电子设备例如可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(Mobile Internet Device,MID)、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtualreality,VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等,还可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage,NAS)、个人计算机(personalcomputer,PC)、电视机(television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例在此不作具体限定。
根据本申请实施例的电子设备的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种摄像模组,其特征在于,包括:
像素单元(1),所述像素单元(1)包括至少两个层叠设置的感光器件,每一个所述感光器件用于接收与该感光器件相对应波段的光;以及
滤色单元(2),所述滤色单元(2)设置于所述像素单元(1)之上,所述滤色单元(2)在滤光状态与全透光状态之间可切换;
当所述滤色单元(2)处于所述滤光状态时,用于透过与该滤色单元(2)相对应波段的光,且透过的光可被相对应波段的感光器件接收;
当所述滤色单元(2)处于所述全透光状态时,用于透过不同波段的光,且透过的不同波段的光可被相对应波段的各个感光器件一一对应接收。
2.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,所述摄像模组还包括控制器,所述控制器与所述滤色单元(2)电性连接,所述控制器用于为所述滤色单元(2)施加不同的电压,以驱使所述滤色单元(2)在所述滤光状态与所述全透光状态之间可切换。
3.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,所述像素单元(1)设置为多个,多个所述像素单元(1)排列成设定像素阵列(100);
所述滤色单元(2)设置为多个,多个所述滤色单元(2)排列成设定滤光阵列(200);
其中,所述像素单元(1)与所述滤色单元(2)为一一对应设置。
4.根据权利要求3所述的摄像模组,其特征在于,所述像素单元(1)包括三个层叠设置的感光器件;
当所述滤色单元(2)处于所述滤光状态时,用于透过与该滤色单元(2)相对应波段的光,且透过的光可被该滤色单元(2)下方相对应波段的一个感光器件接收;
当所述滤色单元(2)处于所述全透光状态时,用于透过可见光,且透过的可见光中的红光、绿光、蓝光可分别被三个所述感光器件一一对应接收。
5.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,所述滤色单元(2)的材质为电致变色材料。
6.根据权利要求3所述的摄像模组,其特征在于,所述摄像模组还包括:微透镜层(300)、红外滤光片(400)及图像处理器;
所述微透镜层(300)覆盖在所述设定滤光阵列(200)之上;
所述红外滤光片(400)设置于所述微透镜层(300)之上;
所述图像处理器与所述设定像素阵列(100)电性连接。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的摄像模组的控制方法,其特征在于,包括:
在所有的所述滤色单元处于所述滤光状态时,获取第一图像;
根据所述第一图像,获取所述第一图像中所有像素点的亮度数据;
在所述第一图像中所有像素点的亮度数据大于第一亮度阈值的情况下,将所述所有的滤色单元调整为全透光状态;
获取第二图像;
根据所述第二图像,输出目标图像。
8.根据权利要求7所述的摄像模组的控制方法,其特征在于,还包括:
在所述第一图像中所有像素点的亮度数据小于第一亮度阈值的情况下,将所述所有的滤色单元调整为所述滤光状态;
获取第三图像;及
根据所述第三图像,输出目标图像。
9.一种如权利要求1-6中任一项所述的摄像模组的控制方法,其特征在于,包括:
在所有的所述滤色单元处于所述滤光状态时,获取第一图像;
根据所述第一图像,获取所述第一图像中所有像素点的亮度数据;
根据所述第一图像中所有像素的亮度数据,获取所述第一图像上的高亮区域和低亮区域;
在所述高亮区域的亮度数据大于第二亮度阈值的情况下,将与所述高亮区域相对应的各所述滤色单元调整为所述全透光状态,将与所述低亮区域相对应的各所述滤色单元调整为所述滤光状态;
获取第二图像;
根据所述第二图像,输出目标图像。
10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-6任意一项所述的摄像模组。
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