CN108426637A - 一种光分量计算方法、图像传感器及摄像头模组 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于摄像头技术领域，提供了一种光分量计算方法、图像传感器及摄像头模组，基于色彩滤镜阵列实现，色彩滤镜阵列包括周期性排列的多个色彩滤镜单元，所述色彩滤镜单元为由红色滤镜、绿色滤镜和蓝色滤镜以及白色滤镜或红外滤镜构成的阵列。本申请实施例使得摄像头模组在不包括红外滤光片的情况下，依然能够实现过滤红外光和增加红外光透过率的功能，从而有效克服包括红外滤光片的电子产品在跌落或者碰撞时，容易发生碎裂、脱落或镀膜损伤的问题，降低摄像头模组的成本和红外滤光片的库存量。
Description
技术领域
本申请属于摄像头技术领域，尤其涉及一种光分量计算方法、图像传感器及摄像头模组。
背景技术
随着科学技术的不断发展，各种配备有摄像头模组的电子产品层出不穷，为人们的生活带来了极大便利。特别是手机、平板电脑、个人数字助理等便携式智能终端，逐渐成为人们日常生活中不可缺少的一部分。电子产品的摄像头模组通常由镜头、镜座、支架、红外滤光片、图像传感器和配套的线路板等构成。
然而，现有的红外滤光片通常由两面镀有红外滤光膜和红外增透膜的玻璃构成，并且红外滤光片的厚度较厚，使得红外滤光片在电子产品跌落或者碰撞时，容易发生碎裂、脱落或镀膜损伤等问题，从而严重影响摄像头模组的拍摄性能，同时针对不同的摄像头模组需要配备不同的红外滤光片，增加了摄像头模组的成本和红外滤光片的库存量。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种光分量计算方法、图像传感器及摄像头模组，使得摄像头模组在不包括红外滤光片的情况下，依然能够实现过滤红外光和增加红外光透过率的功能，从而有效克服包括红外滤光片的电子产品在跌落或者碰撞时，容易发生碎裂、脱落或镀膜损伤的问题，降低摄像头模组的成本和红外滤光片的库存量。
本申请实施例的第一方面提供一种光分量计算方法，基于色彩滤镜阵列实现，所述色彩滤镜阵列包括周期性排列的多个色彩滤镜单元，所述色彩滤镜单元为由红色滤镜、绿色滤镜和蓝色滤镜以及白色滤镜或红外滤镜构成的阵列；
所述红外光分量获取方法包括：
当所述色彩滤镜单元包括所述白色滤镜时，获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量；
根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量，计算透过所述红色滤镜、所述绿色滤镜、所述蓝色滤镜或所述白色滤镜的红外光分量；
当所述色彩滤镜单元包括所述红外滤镜时，获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量；
根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量和透过所述蓝色滤镜的蓝光分量。
本申请实施例第二方面提供一种图像传感器，包括所述色彩滤镜阵列，还包括光分量获取模块和光分量计算模块；
当所述色彩滤镜单元包括白色滤镜时，所述光分量获取模块用于获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量；
所述光分量计算模块用于根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量，计算透过所述红色滤镜、所述绿色滤镜、所述蓝色滤镜或所述白色滤镜的红外光分量；
当所述色彩滤镜单元包括红外滤镜时，所述光分量获取模块用于获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量；
所述光分量计算模块用于根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量和透过所述蓝色滤镜的蓝光分量。
本申请实施例第三方面提供一种摄像头模组，其包括镜头模组和上述的图像传感器；
所述镜头模组可对可见光和红外光成像，所述镜头模组的可见光成像焦面和红外光成像焦面与所述图像传感器的感光面重合。
本申请实施例第四方面提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本申请实施例第五方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本申请实施例通过提供一种由红色滤镜、绿色滤镜和蓝色滤镜以及白色滤镜或红外滤镜构成的色彩滤镜单元和包括周期性排列的多个色彩滤镜单元的色彩滤镜阵列，并提供一种基于所述色彩滤镜阵列实现的光分量计算方法以及包括所述色彩滤镜阵列且用于执行所述光分量计算方法的图像传感器，可以根据透过红色滤镜的光分量、透过绿色滤镜的光分量、透过蓝色滤镜的光分量和透过白色滤镜的光分量，计算透过红色滤镜、绿色滤镜、蓝色滤镜或白色滤镜的红外光分量，或者，根据透过红色滤镜的光分量、透过绿色滤镜的光分量、透过蓝色滤镜的光分量和透过红外滤镜的红外光分量，计算透过红色滤镜的红光分量、透过绿色滤镜的绿光分量和透过蓝色滤镜的蓝光分量。
本申请实施例还通过提供一种包括镜头模组和所述图像传感器的摄像头模组，使得摄像头模组在不包括红外滤光片的情况下，依然能够实现过滤红外光和增加红外光透过率的功能，从而有效克服包括红外滤光片的电子产品在跌落或者碰撞时，容易发生碎裂、脱落或镀膜损伤的问题，降低摄像头模组的成本和红外滤光片的库存量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1和图2是本申请实施例一提供的色彩滤镜阵列的结构示意图；
图3和图4是本申请实施例二提供的光分量计算方法的流程示意图。
图5是本申请实施例三提供的图像传感器的结构示意图；
图6和图7是本申请实施例四提供的摄像头模组的结构示意图；
图8是本申请实施例五提供的摄像头模组的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
如图1或2所示，本实施例提供一种色彩滤镜阵列1，其包括周期性排列的多个色彩滤镜单元11，色彩滤镜单元11为由红色滤镜111、绿色滤镜112和蓝色滤镜113以及白色滤镜114或红外滤镜115构成的阵列。
如图1或2所示，示例性的示出了色彩滤镜单元11是大小为2×2的矩形阵列，在具体应用中，矩形阵列的大小可以根据实际需要进行设置，例如1×4、4×1，色彩滤镜单元还可以设置为斜向阵列或不规则形状。如图1所示，示例性的示出了色彩滤镜阵列11包括周期性排列成矩形的2个色彩滤镜单元11，且色彩滤镜单元11由红色滤镜111、绿色滤镜112、蓝色滤镜113和白色滤镜114构成。
如图2所示，示例性的示出了色彩滤镜阵列11包括周期性排列成矩形的4个色彩滤镜单元11，且色彩滤镜单元11由红色滤镜111、绿色滤镜112、蓝色滤镜113和红外滤镜115构成。
在具体应用中，色彩滤镜阵列所包括的色彩滤镜单元的数量以及色彩滤镜单元的周期性排列规则，可以根据实际需要进行设置，具体由色彩滤镜阵列的大小和所要实现的滤光效果来决定。
在本实施例中，红色滤镜是指可透过可见光中的红光、滤除可见光中的其他色光的滤光镜，绿色滤镜是指可透过可见光中的绿光、滤除可见光中的其他色光的滤光镜，蓝色滤镜是指可透过可见光中的蓝光、滤除可见光中的其他色光的滤光镜，白色滤镜是指可透过可见光中的所有色光的滤光镜，红外滤镜是指可透过不可见光中的红外光、滤除可见光的滤光镜；红色滤镜、绿色滤镜、蓝色滤镜和白色滤镜还具备透过不可见光中的红外光的功能。
在一个实施例中，红色滤镜可透过红光分量和第一红外光分量，绿色滤镜可透过绿光分量和第二红外光分量，蓝色滤镜可透过蓝光分量和第三红外光分量的，白色滤镜可透过白光分量和第四红外光分量，红外滤镜可透过第五红外光分量；其中，第一红外光分量、所述第二红外光分量、第三红外光分量、第四红外光分量和第五红外光分量相等。
在具体应用中，红色滤镜、绿色滤镜、蓝色滤镜、白色滤镜和红外滤镜均可通过在透过玻璃上镀膜的方式来制备，根据各滤镜滤光功能的不同，镀设相应类型的薄膜。
在具体应用中，色彩滤镜单元中各滤镜的排列位置和各滤镜大小可以根据实际需要进行设置，各滤镜的大小和形状可以完全相同、完全不同或部分相同，只要保证色彩滤镜单元所包括的四个滤镜规则排列成矩形即可。
如图1所示，示例性的示出色彩滤镜单元11中，红色滤镜111和绿色滤镜112并排设置，绿色滤镜112和蓝色滤镜113并排设置，并且红色滤镜111、绿色滤镜112、蓝色滤镜113和白色滤镜114均为矩形且大小相等。
如图2所示，示例性的示出色彩滤镜单元11中，红色滤镜111和绿色滤镜112并排设置，绿色滤镜112和蓝色滤镜113并排设置，并且红色滤镜111、绿色滤镜112、蓝色滤镜113和红外滤镜115均为矩形且大小相等。
在一个实施例中，本实施例所提供的色彩滤镜阵列应用于图像传感器，光线通过色彩滤镜阵列滤光之后，入射至图像传感器的感光面，从而将感应到的光信号转换成电流信号，然后将电流信号转换成数字信号，以实现由模拟信号到数字信号的转换。
本实施例通过提供一种包括周期性排列的多个色彩滤镜单元的色彩滤镜阵列，使色彩滤镜单元由红色滤镜、绿色滤镜和蓝色滤镜以及白色滤镜或红外滤镜构成阵列，使色彩滤镜阵列能够同时透过红光、绿光、蓝光和一部分红外光以及白光或另一部分红外光，从而使得配备该色彩滤镜阵列的摄像头模组在不包括红外滤光片的情况下，依然能够实现过滤红外光和增加红外光透过率的功能，从而有效克服包括红外滤光片的电子产品在跌落或者碰撞时，容易发生碎裂、脱落或镀膜损伤的问题，降低摄像头模组的成本和红外滤光片的库存量。
实施例二
本实施例提供一种基于实施例一实现的光分量计算方法。如图3所示，当所述色彩滤镜单元包括所述白色滤镜时，所述光分量计算方法包括：
步骤S301，获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量；
步骤S302，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量，计算透过所述红色滤镜、所述绿色滤镜、所述蓝色滤镜或所述白色滤镜的红外光分量。
在一个实施例中，步骤S302中计算透过红色滤镜、绿色滤镜、蓝色滤镜或白色滤镜的红外光分量的计算公式为：
IR＝[(R+IR)+(G+IR)+(B+IR)-(W+IR)]/2；
其中，IR表示所述红外光分量，R+IR表示透过所述红色滤镜的光分量，G+IR表示透过所述绿色滤镜的光分量，B+IR表示透过所述蓝色滤镜的光分量，W+IR表示透过所述白色滤镜的光分量。
在具体应用中，红色滤镜既可以透过红光，也可以透过红外光，因此，透过红色滤镜的光线的光分量等于透过红色滤镜的红光分量和红外光分量之和；同理，透过绿色滤镜的光线的光分量等于透过绿色滤镜的绿光分量和红外光分量之和；透过蓝色滤镜的光线的光分量等于透过蓝色滤镜的蓝光分量和红外光分量之和；透过白色滤镜的光线的光分量等于透过白色滤镜的白光分量和红外光分量之和。
在具体应用中，由于透过白色滤镜的光线的白光分量实际上等于红光分量、绿光分量和蓝光分量之和，即R+G+B＝W，因此，IR＝[(R+IR)+(G+IR)+(B+IR)-(W+IR)]/2＝[(R+G+B)+3IR-W-IR]/2＝IR；通过获取透过红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过白色滤镜的光分量，即可得到红外光分量。
在一个实施例中，步骤S302之后，包括：
根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量、透过所述白色滤镜的光分量和所述红外光分量，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量、透过所述蓝色滤镜的蓝光分量和透过所述白色滤镜的白光分量。
在一个实施例中，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量、透过所述蓝色滤镜的蓝光分量和透过所述白色滤镜的白光分量的计算公式分别表示为：
R＝R+IR-IR；
G＝G+IR-IR；
B＝B+IR-IR；
W＝W+IR-IR；
其中，R表示透过所述红色滤镜的红光分量，G表示透过所述绿色滤镜的绿光分量，B表示透过所述蓝色滤镜的蓝光分量，W表示透过所述白色滤镜的白光分量。
在具体应用中，通过获取不同颜色的色光分量，可以实现对任意颜色色光的成像，从而获取相应的图像。
如图4所示，当所述色彩滤镜单元包括所述红外滤镜时，所述光分量计算方法包括：
步骤S401，获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量；
步骤S402，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量和透过所述蓝色滤镜的蓝光分量。
在具体应用中，当所述色彩滤镜单元包括所述红外滤镜时，透过红色滤镜、绿色滤镜或蓝色滤镜的红外光分量等于透过红外滤镜的红外光分量。只需要检测透过红外滤镜的红外光分量即可得到透过红色滤镜、绿色滤镜或蓝色滤镜的红外光分量，不需要通过进一步的数据处理和计算步骤来实现，简化了红外光分量的获取过程。
在一个实施例中，当透过红色滤镜、绿色滤镜或蓝色滤镜的红外光分量等于透过红外滤镜的红外光分量时，步骤S402中计算透过红色滤镜的红光分量、透过绿色滤镜的绿光分量和透过蓝色滤镜的蓝光分量的计算公式分别为：
R＝R+IR-IR；
G＝G+IR-IR；
B＝B+IR-IR；
其中，IR表示所述红外光分量，R+IR表示透过所述红色滤镜的光分量，G+IR表示透过所述绿色滤镜的光分量，B+IR表示透过所述蓝色滤镜的光分量，W+IR表示透过所述白色滤镜的光分量，R表示透过所述红色滤镜的红光分量，G表示透过所述绿色滤镜的绿光分量，B表示透过所述蓝色滤镜的蓝光分量。
在具体应用中，可以通过图像传感器来计算透过红色滤镜、绿色滤镜、蓝色滤镜、白色滤镜或红外滤镜的红外光分量，也可以通过图像传感器外接的其他信号处理器件来计算，例如中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
在具体应用中，在需要获取可见光环境下的图像时，可滤除红外光分量，实现可见光成像；在夜间或可见光光线较暗时，可以不滤除图像传感器检测到的红外光分量，从而获得具备良好夜视效果的图像。
在一个实施例中，步骤S302之后，还包括：
获取当前的环境照度或时间；
当所述环境照度大于预设照度阈值或所述时间在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量、透过所述白色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGB图像；
当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据所述红外光分量，得到IR图像；
或者，当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量、透过所述白色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGBIR图像。
在一个实施例中，步骤S402之后，还包括：
获取当前的环境照度或时间；
当所述环境照度大于预设照度阈值或所述时间在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGB图像；
当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据所述红外光分量，得到IR图像；
或者，当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGBIR图像。
在具体应用中，环境照度可以通过照度计或感光元器件来获取，时间可以通过计时器来计量，环境照度和时间也可以从与当前设备通信连接的网络设备中获取，例如从云端服务器获取；预设照度阈值具体是指夜间或可见光光线较暗的情况下对应的照度值，预设时间段具体是指日间或可见光光线较亮的环境下对应的时间段，预设照度阈值和预设时间段可以根据实际需要设置，例如预设照度阈值可以为小于50Lux的任意值，预设时间段可以为6:00～18:00。
在具体应用中，得到RGB图像所需的光分量包括白光分量或者红光分量、绿光分量和蓝光分量，得到IR图像所需的光分量包括红外光分量，得到RGBIR图像所需的光分量包括白光分量和红外光分量或者红光分量、绿光分量、蓝光分量和红外光分量。
本实施例通过提供一种基于上述色彩滤镜阵列实现的光分量计算方法，可以根据透过红色滤镜的光分量、透过绿色滤镜的光分量、透过蓝色滤镜的光分量和透过白色滤镜的光分量，计算透过红色滤镜、绿色滤镜、蓝色滤镜或白色滤镜的红外光分量，或者，根据透过红色滤镜的光分量、透过绿色滤镜的光分量、透过蓝色滤镜的光分量和透过红外滤镜的红外光分量，计算透过红色滤镜的红光分量、透过绿色滤镜的绿光分量和透过蓝色滤镜的蓝光分量，从而可以根据实际需要滤红外光和增加红外光透过率，从而可以在需要获取可见光环境下的RGB图像时，滤除红外光分量，实现可见光成像；在需要夜间或可见光光线较暗时的IR图像或RGBIR图像时，不滤除红外光分量，获得具备良好夜视效果的图像。
实施例三
如图5所示，本实施例提供一种图像传感器5，包括实施例一中的色彩滤镜阵列1，还包括用于执行实施例二中的光分量计算方法的光分量获取模块501和光分量计算模块502。
当色彩滤镜阵列1的色彩滤镜单元包括白色滤镜时，光分量获取模块501用于获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量；
光分量计算模块502用于根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量，计算透过所述红色滤镜、所述绿色滤镜、所述蓝色滤镜或所述白色滤镜的红外光分量。
当色彩滤镜阵列1的色彩滤镜单元包括红外滤镜时，光分量获取模块501用于获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量；
光分量计算模块502用于根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量和透过所述蓝色滤镜的蓝光分量。
在一个实施例中，图像传感器5还包括环境照度和时间获取模块、RGB图像获取模块、IR图像获取模块和RGBIR图像获取模块。
当色彩滤镜阵列1的色彩滤镜单元包括白色滤镜时，环境照度和时间获取模块用于获取当前的环境照度或时间；
RGB图像获取模块用于当所述环境照度大于预设照度阈值或所述时间在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量、透过所述白色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGB图像；
IR图像获取模块用于当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据所述红外光分量，得到IR图像；
RGBIR图像获取模块用于当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量、透过所述白色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGBIR图像。
当色彩滤镜阵列1的色彩滤镜单元包括红外滤镜时，环境照度和时间获取模块用于获取当前的环境照度或时间；
RGB图像获取模块用于当所述环境照度大于预设照度阈值或所述时间在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGB图像；
IR图像获取模块用于当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据所述红外光分量，得到IR图像；
RGBIR图像获取模块用于当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGBIR图像。
本施例通过提供一种包括上述色彩滤镜阵列且用于执行上述光分量计算方法的图像传感器，可以根据透过红色滤镜的光分量、透过绿色滤镜的光分量、透过蓝色滤镜的光分量和透过白色滤镜的光分量，计算透过红色滤镜、绿色滤镜、蓝色滤镜或白色滤镜的红外光分量，或者，根据透过红色滤镜的光分量、透过绿色滤镜的光分量、透过蓝色滤镜的光分量和透过红外滤镜的红外光分量，计算透过红色滤镜的红光分量、透过绿色滤镜的绿光分量和透过蓝色滤镜的蓝光分量，可以根据实际需要滤红外光和增加红外光透过率，从而可以在需要获取可见光环境下的RGB图像时，滤除红外光分量，实现可见光成像；在需要夜间或可见光光线较暗时的IR图像或RGBIR图像时，不滤除红外光分量，获得具备良好夜视效果的图像。
实施例四
如图6所示，本实施例提供一种摄像头模组，其包括镜头模组10和实施例一中的图像传感器20，镜头模组10可对可见光和红外光成像，镜头模组10的可见光成像焦面101和红外光成像焦面102与图像传感器20的感光面201重合。
在具体应用中，镜头模组的光线出射面应当正对图像传感器的感光面设置，以使透过镜头模组的光线能够刚好被图像传感器检测到。图6中仅仅只是示例性的示出镜头模组10和图像传感器20之间的相对位置关系，以及，可见光成像焦面101和红外光成像焦面102与感光面201之间的相对位置关系，并不用于限定镜头模组或图像传感器的实际结构和大小，也不用于限定可见光成像焦面101、红外光成像焦面102和感光面201的实际位置。
在一个实施例中，当摄像头模组应用于手机、平板电脑或个人数字助理时，可以通过手机、平板电脑或个人数字助理的基带芯片来计算透过红色滤镜、绿色滤镜、蓝色滤镜、白色滤镜或红外滤镜的红外光分量。
本实施例通过提供一种包括镜头模组和实施例一中的图像传感器的摄像头模组，可以通过图像传感器检测透过红色滤镜、绿色滤镜和蓝色滤镜以及白色滤镜或红外滤镜的光线的光分量，来获取红外光分量，使得摄像头模组可以在可见光环境下和夜视环境下成像，并获得良好的夜视效果。
如图7所示，本实施例所提供的摄像头模组还包括镜座30和线路板40；图像传感器20设置在线路板40的顶部，并通过信号线与线路板40连接；镜头模组10通过镜座20固定于线路板40，并正对图像传感器20的感光面201设置。
在具体应用中，可以根据实际需要选择能够同时对可见光和红外光进行成像的镜头模组，镜头模组可以包括用于实现红外成像的胶合透镜。
在一个实施例中，所述胶合透镜为双胶合透镜或三胶合透镜。
在具体应用中，可以将根据实际需要选择任意的电的良导体作为信号线的制备材料，以实现电信号的传输。
在一个实施例中，所述信号线为铜线、银线或金线。
在具体应用中，镜头模组可以通过任意可行的方式固定于镜座，进而通过镜座固定于线路板，从而使镜头模组正对图像传感器的感光面设置，例如，通过卡扣卡合固定、通过胶水粘贴或通过螺纹紧固件紧固等方式将镜头模组固定于镜座。
如图7所示，示例性的示出镜座30正对图像传感器20的位置开设有通孔(图中未标号)，镜头模组10穿过该通孔，通过该通孔与镜座30卡合连接。
本实施例通过提供一种基于上述色彩滤镜阵列实现的摄像头模组，可以在不包括红外滤光片的情况下，具备过滤红外光和增加红外光透过率的功能，从而有效克服包括红外滤光片的电子产品在跌落或者碰撞时，容易发生碎裂、脱落或镀膜损伤的问题，降低摄像头模组的成本和红外滤光片的库存量。
实施例五
如图8所示，本实施例提供一种终端设备8，其包括：处理器80、存储器81以及存储在所述存储器81中并可在所述处理器80上运行的计算机程序82，例如射频指标测试程序。所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述光分量计算方法实施例中的步骤，例如图3所示的步骤S301和S302或图4所示的步骤S401和S402。或者，所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块501和502的功能。
示例性的，所述计算机程序82可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器81中，并由所述处理器80执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序82在所述终端设备8中的执行过程。例如，所述计算机程序82可以被分割成光分量获取模块和光分量计算模块，各模块具体功能如下：
当所述色彩滤镜单元包括白色滤镜时，所述光分量获取模块用于获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量；
所述光分量计算模块用于根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量，计算透过所述红色滤镜、所述绿色滤镜、所述蓝色滤镜或所述白色滤镜的红外光分量；
当所述色彩滤镜单元包括红外滤镜时，所述光分量获取模块用于获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量；
所述光分量计算模块用于根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量和透过所述蓝色滤镜的蓝光分量。
所述终端设备8可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器80、存储器81。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是终端设备8的示例，并不构成对终端设备8的限定，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，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器81可以是所述终端设备8的内部存储单元，例如终端设备8的硬盘或内存。所述存储器81也可以是所述终端设备8的外部存储设备，例如所述终端设备8上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器81还可以既包括所述终端设备8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器81用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的样机销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光分量计算方法，其特征在于，基于色彩滤镜阵列实现，所述色彩滤镜阵列包括周期性排列的多个色彩滤镜单元，所述色彩滤镜单元为由红色滤镜、绿色滤镜和蓝色滤镜以及白色滤镜或红外滤镜构成的阵列；
所述红外光分量获取方法包括：
当所述色彩滤镜单元包括所述白色滤镜时，获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量；
根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量，计算透过所述红色滤镜、所述绿色滤镜、所述蓝色滤镜或所述白色滤镜的红外光分量；
当所述色彩滤镜单元包括所述红外滤镜时，获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量；
根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量和透过所述蓝色滤镜的蓝光分量。
2.如权利要求1所述的光分量计算方法，其特征在于，当所述色彩滤镜单元包括所述白色滤镜时，所述方法还包括：
获取当前的环境照度或时间；
当所述环境照度大于预设照度阈值或所述时间在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量、透过所述白色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGB图像；
当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据所述红外光分量，得到IR图像；
或者，当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量、透过所述白色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGBIR图像。
3.如权利要求1所述的光分量计算方法，其特征在于，当所述色彩滤镜单元包括所述红外滤镜时，所述方法还包括：
获取当前的环境照度或时间；
当所述环境照度大于预设照度阈值或所述时间在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGB图像；
当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据所述红外光分量，得到IR图像；
或者，当所述环境照度小于或等于预设照度阈值或所述时间不在预设时间段内时，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和所述红外光分量，得到RGBIR图像。
4.如权利要求1所述的光分量计算方法，其特征在于，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量，计算透过所述红色滤镜、所述绿色滤镜、所述蓝色滤镜或所述白色滤镜的红外光分量的计算公式为：
IR＝[(R+IR)+(G+IR)+(B+IR)-(W+IR)]/2；
其中，IR表示所述红外光分量，R+IR表示透过所述红色滤镜的光分量，G+IR表示透过所述绿色滤镜的光分量，B+IR表示透过所述蓝色滤镜的光分量，W+IR表示透过所述白色滤镜的光分量。
5.如权利要求1或4任一项所述的光分量计算方法，其特征在于，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量，计算透过所述红色滤镜、所述绿色滤镜、所述蓝色滤镜或所述白色滤镜的红外光分量之后，包括：
根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量、透过所述白色滤镜的光分量和所述红外光分量，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量、透过所述蓝色滤镜的蓝光分量和透过所述白色滤镜的白光分量。
6.如权利要求5所述的光分量计算方法，其特征在于，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量、透过所述白色滤镜的光分量和所述红外光分量，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量、透过所述蓝色滤镜的蓝光分量和透过所述白色滤镜的白光分量的计算公式分别为：
R＝R+IR-IR；
G＝G+IR-IR；
B＝B+IR-IR；
W＝W+IR-IR；
其中，R表示透过所述红色滤镜的红光分量，G表示透过所述绿色滤镜的绿光分量，B表示透过所述蓝色滤镜的蓝光分量，W表示透过所述白色滤镜的白光分量。
7.如权利要求1所述的光分量计算方法，其特征在于，透过所述红色滤镜、所述绿色滤镜或所述蓝色滤镜的红外光分量等于透过所述红外滤镜的红外光分量。
8.如权利要求1或7任一项所述的光分量计算方法，其特征在于，根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量和透过所述蓝色滤镜的蓝光分量的计算公式分别为：
R＝R+IR-IR；
G＝G+IR-IR；
B＝B+IR-IR；
其中，IR表示所述红外光分量，R+IR表示透过所述红色滤镜的光分量，G+IR表示透过所述绿色滤镜的光分量，B+IR表示透过所述蓝色滤镜的光分量，W+IR表示透过所述白色滤镜的光分量，R表示透过所述红色滤镜的红光分量，G表示透过所述绿色滤镜的绿光分量，B表示透过所述蓝色滤镜的蓝光分量。
9.一种图像传感器，其特征在于，包括所述色彩滤镜阵列，还包括光分量获取模块和光分量计算模块；
当所述色彩滤镜单元包括白色滤镜时，所述光分量获取模块用于获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量；
所述光分量计算模块用于根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述白色滤镜的光分量，计算透过所述红色滤镜、所述绿色滤镜、所述蓝色滤镜或所述白色滤镜的红外光分量；
当所述色彩滤镜单元包括红外滤镜时，所述光分量获取模块用于获取透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量；
所述光分量计算模块用于根据透过所述红色滤镜的光分量、透过所述绿色滤镜的光分量、透过所述蓝色滤镜的光分量和透过所述红外滤镜的红外光分量，计算透过所述红色滤镜的红光分量、透过所述绿色滤镜的绿光分量和透过所述蓝色滤镜的蓝光分量。
10.一种摄像头模组，其特征在于，包括镜头模组和权利要求9所述的图像传感器；
所述镜头模组可对可见光和红外光成像，所述镜头模组的可见光成像焦面和红外光成像焦面与所述图像传感器的感光面重合。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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