數碼變焦圖像的成像控制方法和裝置、成像設備的製作方法

2023-09-22 22:28:35

數碼變焦圖像的成像控制方法和裝置、成像設備的製作方法
【專利摘要】本申請實施例公開了一種數碼變焦圖像的成像控制方法和裝置以及一種成像設備，其中一種圖像採集控制方法包括：獲取數碼變焦參數；根據獲取的所述數碼變焦參數確定圖像傳感器的實際成像區；調整所述圖像傳感器的像素密度分布，以使調整後所述實際成像區的平均像素密度大於所述圖像傳感器的其他區；經調整後的所述實際成像區獲取待攝場景的圖像。本申請實施例提供的技術方案使得所述圖像傳感器儘可能多的像素集中到與數碼變焦參數對應的實際成像區來參與圖像採集，由此提高了圖像採集效率以及採集到的圖像的清晰度。
【專利說明】數碼變焦圖像的成像控制方法和裝置、成像設備

【技術領域】
[0001] 本申請涉及成像【技術領域】，特別是涉及一種數碼變焦圖像的成像控制方法和裝 置、成像設備。

【背景技術】
[0002] 變焦是如相機、攝像機等成像設備鏡頭的重要能力之一。
[0003] 所謂的變焦主要包括光學變焦（Optical Zoom)與數碼變焦（Digital Zoom)兩 種。光學變焦和數碼變焦都有助於望遠拍攝時放大遠方物體。但是，光學變焦可以支持圖 像主體成像後，增加更多的像素，讓圖像主體不但成像變大，同時成像也相對更清晰；而數 碼變焦通常是將原先的採集圖像尺寸裁小，並讓採集到的圖像在顯示幕上變得比較大，變 焦後成像的細節不會更清晰。


【發明內容】

[0004] 在下文中給出了關於本申請的簡要概述，以便提供關於本申請的某些方面的基本 理解。應當理解，這個概述並不是關於本申請的窮舉性概述。它並不是意圖確定本申請的 關鍵或重要部分，也不是意圖限定本申請的範圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概 念，以此作為稍後論述的更詳細描述的前序。
[0005] 本申請提供一種數碼變焦圖像的成像控制方法和裝置以及一種成像設備。
[0006] -方面，本申請實施例提供了一種數碼變焦圖像的成像控制方法，包括：
[0007] 獲取數碼變焦參數；
[0008] 根據獲取的所述數碼變焦參數確定圖像傳感器的實際成像區；
[0009] 調整所述圖像傳感器的像素密度分布，以使調整後所述實際成像區的平均像素密 度大於所述圖像傳感器的其他區；
[0010] 經調整後的所述實際成像區獲取待攝場景的圖像。
[0011] 另一方面，本申請實施例還提供了一種成像控制裝置，包括：
[0012] 一數碼變焦參數獲取模塊，用於獲取數碼變焦參數；
[0013] 一實際成像區確定模塊，用於根據獲取的所述數碼變焦參數確定圖像傳感器的實 際成像區；
[0014] 一像素密度分布調整模塊，用於調整所述圖像傳感器的像素密度分布，以使調整 後所述實際成像區的平均像素密度大於所述圖像傳感器的其他區；
[0015] 一圖像獲取模塊，用於經調整後的所述實際成像區獲取待攝場景的圖像。
[0016] 再一方面，本申請實施例提供了一種成像設備，包括一圖像傳感器和一上述成像 控制裝置，所述成像控制裝置與所述圖像傳感器連接。
[0017] 本申請實施例提供的技術方案，根據與數碼變焦參數對應的實際成像區對所述圖 像傳感器的像素密度分布進行調整，使得所述圖像傳感器的所述實際成像區的平均像素密 度大於所述圖像傳感器的其他區的平均像素密度，即調整後的所述圖像傳感器的所述實際 成像區的像素總數要大於調整前的所述圖像傳感器與所述實際成像區對應區域的像素總 數，也就是說，使得在基於數碼變焦技術進行成像控制的過程中，本申請實施例使得所述圖 像傳感器儘可能多的像素集中到所述實際成像區來參與圖像採集，由此提高了圖像採集效 率以及採集到的圖像的清晰度。
[0018] 通過以下結合附圖對本申請的可選實施例的詳細說明，本申請的這些以及其它的 優點將更加明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 本申請可以通過參考下文中結合附圖所給出的描述而得到更好的理解，其中在所 有附圖中使用了相同或相似的附圖標記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的 詳細說明一起包含在本說明書中並且形成本說明書的一部分，而且用來進一步舉例說明本 申請的可選實施例和解釋本申請的原理和優點。在附圖中：
[0020] 圖la為本申請實施例提供的一種數碼變焦圖像的成像控制方法的流程圖；
[0021] 圖lb為本申請實施例提供第一種像素密度可調的圖像傳感器的結構示意圖；
[0022] 圖lc為本申請實施例提供第二種像素密度可調的圖像傳感器的結構示意圖；
[0023] 圖Id為本申請實施例提供第三種像素密度可調的圖像傳感器的結構示意圖；
[0024] 圖le為本申請實施例提供第四種像素密度可調的圖像傳感器的結構示意圖；
[0025] 圖If為本申請實施例提供圖像傳感器在不均勻光場激勵情形時進行像素密度調 整的場景不例；
[0026] 圖lg為本申請實施例提供第五種像素密度可調的圖像傳感器的結構示意圖；
[0027] 圖lh為本申請實施例提供第六種像素密度可調的圖像傳感器的結構示意圖；
[0028] 圖li為本申請實施例提供第七種像素密度可調的圖像傳感器的結構示意圖；
[0029] 圖lj為本申請實施例提供第八種像素密度可調的圖像傳感器的結構示意圖；
[0030] 圖2a為本申請實施例圖像傳感器的像素密度分布示例；
[0031] 圖2b為本申請實施例調整後的圖像傳感器的像素密度分布示例；
[0032] 圖3為本申請實施例提供的第一種成像控制裝置的結構框圖；
[0033] 圖4為本申請實施例提供的第二種成像控制裝置的結構框圖；
[0034] 圖5為本申請實施例提供的第三種成像控制裝置的結構框圖；
[0035] 圖6為本申請實施例提供的第四種成像控制裝置的結構框圖；
[0036] 圖7為本申請實施例提供的一種成像設備的結構框圖。
[0037] 本領域技術人員應當理解，附圖中的元件僅僅是為了簡單和清楚起見而示出的， 而且不一定是按比例繪製的。例如，附圖中某些元件的尺寸可能相對於其他元件放大了，以 便有助於提高對本申請實施例的理解。

【具體實施方式】
[0038] 在下文中將結合附圖對本申請的示範性實施例進行詳細描述。為了清楚和簡明起 見，在說明書中並未描述實際實施方式的所有特徵。然而，應該了解，在開發任何這種實際 實施例的過程中必須做出很多特定於實施方式的決定，以便實現開發人員的具體目標，例 如，符合與系統及業務相關的那些限制條件，並且這些限制條件可能會隨著實施方式的不 同而有所改變。此外，還應該了解，雖然開發工作有可能是非常複雜和費時的，但對得益於 本公開內容的本領域技術人員來說，這種開發工作僅僅是例行的任務。
[0039] 在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節而模糊了本申請，在附圖和 說明中僅僅描述了與根據本申請的方案密切相關的裝置結構和/或處理步驟，而省略了對 與本申請關係不大的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0040] 下面結合附圖（若干附圖中相同的標號表示相同的元素）和實施例，對本申請的

【具體實施方式】作進一步詳細說明。以下實施例用於說明本申請，但不用來限制本申請的範 圍。
[0041] 本領域技術人員可以理解，本申請中的"第一"、"第二"等術語僅用於區別不同步 驟、設備或模塊等，既不代表任何特定技術含義，也不表示它們之間的必然邏輯順序。
[0042] 圖la為本申請實施例提供的一種數碼變焦圖像的成像控制方法的流程圖。本申 請實施例提供的成像控制方法的執行主體可為某一成像控制裝置，所述成像控制裝置可在 但不限於拍照、攝像、攝影、視頻監控等應用過程中通過執行該成像控制方法進行靜態或動 態圖像的成像控制。所述成像控制裝置的設備表現形式不受限制，例如所述成像控制裝置 可為某一獨立的部件，該部件與包括有圖像傳感器的成像設備配合通信；或者，所述成像控 制裝置可作為某一功能模塊集成在一包括有圖像傳感器的成像設備中，本申請實施例對此 並不限制。
[0043] 具體如圖la所示，本申請實施例提供的一種數碼變焦圖像的成像控制方法包括：
[0044] S101 :獲取數碼變焦參數。
[0045] 所述數碼變焦參數可包括但不限於數據變焦倍數。
[0046] S102 :根據獲取的所述數碼變焦參數確定圖像傳感器的實際成像區。
[0047] 獲取到所述數碼變焦參數之後，可根據獲取的所述數碼變焦倍數確定傳感器的實 際成像區。例如，所述數據變焦參數包括數碼變焦倍數X，則所述圖像傳感器的實際成像區 的中心為所述圖像傳感器的中心、大小為所述圖像傳感器原始尺寸的1/X倍。
[0048] S103 :調整所述圖像傳感器的像素密度分布，以使調整後所述實際成像區的平均 像素密度大於所述圖像傳感器的其他區。
[0049] 本申請實施例中的圖像傳感器為像素密度可調的圖像傳感器，可包括但不限於柔 性圖像傳感器，所述柔性圖像傳感器包括柔性襯底以及在所述柔性襯底上形成的多個圖像 傳感器像素，其中所述柔性襯底在滿足一定條件時可以發生伸縮、彎曲等變化來調整其像 素密度分布。結合所述圖像傳感器像素密度分布可調的這一特性，本申請實施例對所述圖 像傳感器的像素密度分布進行調整，使得所述圖像傳感器的實際成像區的平均像素密度大 於所述圖像傳感器的其他區的平均像素密度。
[0050] S104 :經調整後的所述實際成像區獲取待攝場景的圖像。
[0051] 基於數碼變焦技術進行成像控制的過程中，所述圖像傳感器的所述實際成像區的 各像素參與圖像採集，而所述圖像傳感器的其他區的各像素沒有參與圖像採集。
[0052] 本申請實施例根據與數碼變焦參數對應的實際成像區對所述圖像傳感器的像素 密度分布進行調整，使得所述圖像傳感器的所述實際成像區的平均像素密度大於所述圖像 傳感器的其他區的平均像素密度，即調整後的所述圖像傳感器的所述實際成像區的像素總 數要大於調整前的所述圖像傳感器與所述實際成像區對應區域的像素總數，也就是說，使 得在基於數碼變焦技術進行成像控制的過程中，本申請實施例使得所述圖像傳感器儘可能 多的像素集中到所述實際成像區來參與圖像採集，由此提高了圖像採集效率以及採集到的 圖像的清晰度。
[0053] 上述技術方案中，所述圖像傳感器像素密度分布的調整方法可根據實際需要確 定，本申請實施例對此並不限制。
[0054] -種可選的實現方式中，調整所述圖像傳感器的像素密度分布，包括：確定與獲取 的所述數碼變焦參數對應的目標像素密度分布信息，確定的所述目標像素密度分布信息中 對應所述實際成像區的平均目標像素密度大於對應所述其他區的平均目標像素密度；根據 確定的所述目標像素密度分布信息調整所述圖像傳感器的像素密度分布。其中，與所述數 碼變焦參數對應的所述目標像素密度分布信息，通常用來表徵用戶或設備對與所述數碼變 焦參數對應的實際成像區最終獲取的圖像呈現效果的相對預期，不同的數碼變焦參數對應 的圖像傳感器的實際成像區大小不同，對應的實際成像區的目標像素密度分布信息也不盡 相同，因此，該方案根據與獲取的所述數碼變焦參數對應的目標像素密度分布信息調整所 述圖像傳感器的像素密度分布，使得所述圖像傳感器的像素密度分布與所述目標像素密度 分布信息相同、或者儘可能逼近所述目標像素密度分布信息，由此可滿足不同數碼變焦參 數下獲得相應數碼變焦效果的高清晰度圖像。所述目標像素密度分布信息中對應所述實際 成像區的各像素均勻分布，使得經所述實際成像區獲取的圖像清晰度均一；或者，所述目標 像素密度分布信息中對應所述實際成像區的各像素非均勻分布，如局部像素密度大而局部 像素密度小或者像素密度自中心位置開始呈現具有一定規律的梯度分布等等，使得經所述 實際成像區獲取的圖像清晰度呈現差異分布，局部較清晰局部較模糊，以更好滿足用戶多 樣化的實際應用需求。
[0055] 進一步的，本申請實施例與獲取的所述數碼變焦參數對應的目標像素密度分布信 息的確定方式非常靈活。例如，可獲取數碼變焦參數與目標像素密度分布信息之間的映射 關係；根據所述映射關係確定與獲取的所述數碼變焦參數對應的目標像素密度分布信息。 該方案有利於提高圖像傳感器像素密度分布調整的效率。所述映射關係可採用但不限於表 格的方式記錄。一種可選的對比實例如表1和表2所不：
[0056] 表1 :數碼變焦倍數X = 1 (無數碼變焦）時的像素密度分布
[0057]

【權利要求】
1. 一種數碼變焦圖像的成像控制方法，其特徵在於，包括： 獲取數碼變焦參數； 根據獲取的所述數碼變焦參數確定圖像傳感器的實際成像區； 調整所述圖像傳感器的像素密度分布，以使調整後所述實際成像區的平均像素密度大 於所述圖像傳感器的其他區； 經調整後的所述實際成像區獲取待攝場景的圖像。
2. 根據權利要求1所述的成像控制方法，其特徵在於，調整所述圖像傳感器的像素密 度分布，包括： 確定與獲取的所述數碼變焦參數對應的目標像素密度分布信息，確定的所述目標像素 密度分布信息中對應所述實際成像區的平均目標像素密度大於對應所述其他區的平均目 標像素密度； 根據確定的所述目標像素密度分布信息調整所述圖像傳感器的像素密度分布。
3. 根據權利要求2所述的成像控制方法，其特徵在於，確定與獲取的所述數碼變焦參 數對應的目標像素密度分布信息，包括： 獲取數碼變焦參數與目標像素密度分布信息之間的映射關係； 根據所述映射關係確定與獲取的所述數碼變焦參數對應的目標像素密度分布信息。
4. 根據權利要求1所述的成像控制方法，其特徵在於，調整所述圖像傳感器的像素密 度分布，包括： 獲取所述圖像傳感器的像素調整約束信息； 根據所述像素調整約束信息和所述實際成像區確定目標像素密度分布信息； 根據確定的所述目標像素密度分布信息調整所述圖像傳感器的像素密度分布。
5. 根據權利要求4所述的成像控制方法，其特徵在於，所述像素調整約束信息包括：所 述圖像傳感器的任二個相鄰像素之間的容許調整的彈性範圍。
6. 根據權利要求5所述的成像控制方法，其特徵在於，所述目標像素密度分布信息中 對應所述其他區的任二個相鄰像素之間的平均間距為第一值，所述第一值為所述彈性範圍 中大於所述圖像傳感器的像素間距平均值中的任一值。
7. 根據權利要求2-6任一所述的成像控制方法，其特徵在於，所述目標像素密度分布 信息中對應所述實際成像區的各像素均勻分布或非均勻分布。
8. 根據權利要求2-7任一所述的成像控制方法，其特徵在於，根據確定的所述目標像 素密度分布信息調整所述圖像傳感器的像素密度分布，包括： 根據確定的所述目標像素密度分布信息確定可控變形材料部的形變控制信息； 根據所述形變控制信息控制所述可控變形材料部發生形變，以通過所述可控變形材料 部的形變相應調整所述圖像傳感器的像素密度分布。
9. 根據權利要求8所述的成像控制方法，其特徵在於，所述可控變形材料部至少由以 下一種或多種可控變形材料製備而成：壓電材料、電活性聚合物、光致形變材料、磁致伸縮 材料。
10. 根據權利要求1-9任一所述的成像控制方法，其特徵在於，還包括： 獲取所述實際成像區的像素索引信息； 根據所述像素索引信息掃描輸出獲取的圖像。
11. 根據權利要求1-9任一所述的成像控制方法，其特徵在於，還包括： 獲取所述實際成像區的像素實際位置信息； 根據所述像素實際位置信息掃描輸出獲取的圖像。
12. -種成像控制裝置，其特徵在於，包括： 一數碼變焦參數獲取模塊，用於獲取數碼變焦參數； 一實際成像區確定模塊，用於根據獲取的所述數碼變焦參數確定圖像傳感器的實際成 像區； 一像素密度分布調整模塊，用於調整所述圖像傳感器的像素密度分布，以使調整後所 述實際成像區的平均像素密度大於所述圖像傳感器的其他區； 一圖像獲取模塊，用於經調整後的所述實際成像區獲取待攝場景的圖像。
13. 根據權利要求12所述的成像控制裝置，其特徵在於，所述像素密度分布調整模塊 包括： 一第一目標像素密度分布信息確定子模塊，用於確定與獲取的所述數碼變焦參數對應 的目標像素密度分布信息，確定的所述目標像素密度分布信息中對應所述實際成像區的平 均目標像素密度大於對應所述其他區的平均目標像素密度； 一第一像素密度分布調整子模塊，用於根據確定的所述目標像素密度分布信息調整所 述圖像傳感器的像素密度分布。
14. 根據權利要求13所述的成像控制裝置，其特徵在於，所述第一目標像素密度分布 信息確定子模包括： 一映射關係獲取單元，用於獲取數碼變焦參數與目標像素密度分布信息之間的映射關 系； 一目標像素密度分布信息確定單元，用於根據所述映射關係確定與獲取的所述數碼變 焦參數對應的目標像素密度分布信息。
15. 根據權利要求12所述的成像控制裝置，其特徵在於，所述像素密度分布調整模塊 包括： 一約束信息獲取子模塊，用於獲取所述圖像傳感器的像素調整約束信息； 一目標像素密度分布信息確定子模塊，用於根據所述像素調整約束信息和所述實際成 像區確定目標像素密度分布信息； 一第二像素密度分布調整子模塊，用於根據確定的所述目標像素密度分布信息調整所 述圖像傳感器的像素密度分布。
16. 根據權利要求12-15任一所述的成像控制裝置，其特徵在於，所述像素密度分布調 整模塊還包括： 一形變控制信息確定子模塊，用於根據確定的所述目標像素密度分布信息確定可控變 形材料部的形變控制信息； 一形變控制子模塊，用於根據所述形變控制信息控制所述可控變形材料部發生形變， 以通過所述可控變形材料部的形變相應調整所述圖像傳感器的像素密度分布。
17. 根據權利要求12-16任一所述的成像控制裝置，其特徵在於，還包括： 一像素索引信息獲取模塊，用於獲取所述實際成像區的像素索引信息； 一像素索引掃描輸出模塊，用於根據所述像素索引信息掃描輸出獲取的圖像。
18. 根據權利要求12-16任一所述的成像控制裝置，其特徵在於，還包括： 一像素實際位置信息獲取模塊，用於獲取所述實際成像區的像素實際位置信息； 一像素實際位置掃描輸出模塊，用於根據所述像素實際位置信息掃描輸出獲取的圖 像。
19. 一種成像設備，其特徵在於，包括一圖像傳感器和一如權利要求12-18任一所述的 成像控制裝置，所述成像控制裝置與所述圖像傳感器連接。
20. 根據權利要求19所述的成像設備，其特徵在於，所述圖像傳感器包括： 陣列分布的多個圖像傳感器像素； 一可控變形材料部，分別與多個所述圖像傳感器像素連接；所述可控變形材料部在外 場作用下可發生形變、並通過所述形變相應調整多個所述圖像傳感器像素的密度分布；所 述外場由所述成像控制裝置控制。
【文檔編號】H04N5/335GK104301605SQ201410446152
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月3日 優先權日:2014年9月3日
【發明者】杜琳 申請人:北京智谷技術服務有限公司