CN112004026B - 相位对焦装置、方法、拍摄方法、装置、终端设备及介质 - Google Patents

Abstract

本公开是关于相位对焦装置、方法、拍摄方法、装置、终端设备及介质，相位对焦装置，包括感光器件，和设置于彩色滤光片和感光阵列元件之间的动态遮挡元件，其中，所述动态遮挡元件包括多个可控单元，所述多个可控单元与所述多个感光像素单元对应设置；所述可控单元和感光像素单元的尺寸比例为1:2；所述动态遮挡元件能够根据控制信号将将预设数量的至少一组相邻的所述可控单元由透光状态切换至不透光状态，以使相邻的两个对应的目标感光像素单元形成一组相位检测点，每个所述目标感光像素单元为处于不透光状态的一个所述可控单元对应的感光像素单元。本公开能适应性的动态调节相位检测点的数量，提升相位数据的准确性。

Description

相位对焦装置、方法、拍摄方法、装置、终端设备及介质

技术领域

本公开涉及终端领域，尤其涉及一种相位对焦装置、方法、拍摄方法、装置、终端设备及介质。

背景技术

随着技术的进步，具有照相功能的手机等终端设备已经成为人们生活中的必需品。相关技术中，手机拍摄采用的对焦方法主要有反差对焦和相位对焦，均能够有效完成拍摄过程。其中，相位对焦(Phase Detection Auto Focus，简称PDAF)是通过在传感器上预留出专门进行相位检测的感光单元，根据检测获得的相位差，进行准确对焦。

相关技术中，能够进行相位检测的感光单元的数量是固定的，若拍摄场景发生变化，比如拍摄过程中调焦至高倍率后，再进行相位对焦时，画面单位面积内对应的相位检测的感光单元变少，降低了调焦的准确性差。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种相位对焦装置、方法、拍摄方法、装置、终端设备及介质。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种相位对焦装置，包括感光器件，所述感光器件包括彩色滤光片和感光阵列元件，所述感光阵列元件包括按预设像素排列分布的多个感光像素单元，相位对焦装置还包括：

设置于彩色滤光片和感光阵列元件之间的动态遮挡元件，其中，所述动态遮挡元件包括多个可控单元，所述多个可控单元与所述多个感光像素单元对应设置；所述可控单元和感光像素单元的尺寸比例为1:2；

所述动态遮挡元件能够根据控制信号将至少一组相邻的所述可控单元由透光状态切换至不透光状态，以使对应的目标感光像素单元形成一组相位检测点，每个所述目标感光像素单元为处于不透光状态的一个所述可控单元对应的感光像素单元。

可选地，每组相位检测点中，不透光状态的一所述可控单元遮挡一所述目标感光像素单元的第一区域，不透光状态的另一所述可控单元遮挡另一所述目标感光像素单元的第二区域，所述第一区域和所述第二区域拼接能够完全遮挡任一所述目标感光像素单元。

可选地，每组所述相位检测点中的所述目标感光像素单元沿第一方向排布，所述可控单元沿所述第一方向延伸。

可选地，所述动态遮挡元件包括光电玻璃，所述光电玻璃的所述可控单元通过是否通电实现透光状态与不透光状态的切换。

可选地，还包括控制元件，所述控制元件与所述动态遮挡元件电性连接；所述控制元件用于确定与预设条件相适应的需切换至不透光状态的所述可控单元的数量和/或位置，所述动态遮挡元件根据所述控制元件的控制信号将对应数量和/或位置的所述可控单元由透光状态切换至不透光状态。

可选地，所述控制元件用于在变焦至高倍率状态时，增加切换成不透光状态的所述可控单元的数量。

可选地，所述控制元件用于在图像界面光线明暗不均时，将与预设区域对应的预设数量的所述可控单元切换成不透光的状态，所述预设区域为所述图像界面中相对明亮的区域。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种终端设备，包括上述任一项所述的相位对焦装置。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种相位对焦方法，应用于上述任一项所述的相位对焦装置，包括：

生成控制信号；

根据所述控制信号将至少一组相邻的可控单元由透光状态切换至不透光状态；其中，与至少一组相邻所述可控单元对应的目标感光像素单元形成一组相位检测点，每个所述目标感光像素单元为处于不透光状态的一个所述可控单元对应的感光像素单元；

获取至少一组所述相位检测点中一所述目标感光像素单元采集的第一相位信息，及所述相位检测点中另一所述目标感光像素单元采集第二相位信息；

根据所述第一相位信息和所述第二相位信息进行相位对焦。

可选地，所述方法还包括：确定与预设条件相适应的所述可控单元的数量和/或位置；

所述根据所述控制信号将至少一组相邻的可控单元由透光状态切换至不透光状态，包括：

根据所述控制信号，控制对应数量和/或位置的所述可控单元由透光状态切换至不透光状态。

可选地，当所述预设条件包括变焦至高倍率状态下时，所述确定与预设条件相适应的所述可控单元的数量和/或位置，包括：

确定当前高倍率界面下对应的感光阵列区域；

控制所述感光阵列区域对应的动态遮挡元件中所述可控单元的数量增加。

可选地，当所述预设条件包括图像光线明暗不均时，所述确定与预设条件相适应的所述可控单元的数量及位置，包括：

确定当前图像中相对明亮的预设区域对应的感光阵列区域；

确定所述感光阵列区域对应的动态遮挡元件中的预设数量的所述可控单元。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种基于相位对焦PDAF的拍摄方法，应用于包括摄像组件的终端设备，所述摄像组件包括镜头及上述任一项所述的相位对焦装置，其特征在于，所述方法包括：

接收通过摄像组件获取的初始图像信息；

根据所述初始图像信息，确定与所述初始图像信息对应的至少一组相位检测点的位置信息；

调节所述相位检测点中每个目标感光像素单元对应的可控单元，由透光状态切换至至不透光状态；

获取每组所述相位检测点中一所述目标感光像素单元的第一相位信息，以及所述相位检测点中另一所述目标感光像素单元的第二相位信息；

根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，控制镜头移动至对焦位置；

在对焦状态下获取目标图像。

可选地，所述根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，控制镜头至对焦位置，包括：

根据所述第一相位信息及所述第二相位信息，确定第一相位信息与所述第二相位信息的相位差信息；

根据所述相位差信息，确定与所述相位差信息对应的距离信息；

控制镜头按所述距离信息对应的距离值移动。

可选地，所述根据所述相位差信息，确定与所述相位差信息对应的距离信息，包括：

获取预存的配置信息，所述配置信息中存储有相位差与距离的对应关系；

根据所述相位差信息和所述配置信息，确定与所述相位差信息对应的距离信息。

根据本公开实施例的第五方面，提供一种基于相位对焦PDAF的拍摄装置，应用于包括摄像组件的终端设备，包括：

接收模块，用于接收通过摄像组件获取的初始图像信息；

确定模块，用于根据所述初始图像信息，确定至少一个调节组的位置信息，其中，所述调节组包括预设区域，所述预设区域包括第一区域和第二区域；

调节模块，用于调节所述预设区域至遮光状态；

第一获取模块，用于获取所述预设区域的第一区域对应的感光单元的第一相位信息，以及所述预设区域的第二区域对应的感光单元的第二相位信息；

控制模块，用于根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，控制摄像组件的镜头移动；

第二获取模块，在所述对焦位置获取目标图像。

可选地，所述控制模块，包括：

第一确定子模块，用于根据所述第一相位信息及所述第二相位信息，确定第一相位信息与所述第二相位信息的相位差信息；

第二确定子模块，用于根据所述相位差信息，确定与所述相位差信息对应的距离信息；

控制子模块，用于控制镜头按所述距离信息对应的距离值移动。

可选地，所述第二确定子模块具体用于：获取预存的配置信息，所述配置信息中存储有相位差与距离的对应关系；

根据所述相位差信息和所述配置信息，确定与所述相位差信息对应的距离信息。

根据本公开实施例的第六方面，提供一种终端设备，包括：

处理器；

用于存储处理器的可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行如上任一项所述的对焦方法或任一项所述的拍摄方法。

根据本公开实施例的第七方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由终端设备的处理器执行时，使得终端设备能够执行如上任一项所述的对焦方法或任一项所述的拍摄方法。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：使用本公开的方案，通过不透光状态下的可控单元遮挡目标感光像素单元，以获得能够进行相位检测的至少一组相位检测点，从而实现在不同区域或场景下，适应性的动态调节相位检测点的数量，提升相位数据的准确性，进而提升焦距调节的准确性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是相关技术中遮挡感光元件的示意图。

图2是相关技术中相位对焦的原理示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的动态遮挡元件的示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的动态遮挡元件的结构示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的动态遮挡元件的结构示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的摄像组件的示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的对焦方法的流程图。

图8是根据一示例性实施例示出的对焦方法的流程图。

图9是根据一示例性实施例示出的拍摄方法的流程图。

图10是根据一示例性实施例示出的拍摄方法的流程图。

图11是根据一示例性实施例示出的拍摄装置的框图。

图12是根据一示例性实施例示出的拍摄装置的框图。

图13是根据一示例性实施例示出的终端设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

随着技术的进步，具有照相功能的手机等终端设备已经成为人们生活中的必需品。相关技术中，手机拍摄采用的对焦方法主要有反差对焦和相位对焦，均能够有效完成拍摄过程。

其中，相位对焦(Phase Detection Auto Focus，简称PDAF)是通过在传感器上预留出专门进行相位检测的感光单元，根据检测获得的相位差，进行准确对焦。

相关技术中，相位对焦是在相邻的感光单元进行遮挡，比如，如图1所示，使用遮光材料对第一感光单元1’的左半边进行遮挡(left-half-shield)，对与第一感光单元1’相邻的第二感光单元2’的右半边进行遮挡(right-half-shield)，起到与人体左右眼相似的功能。第一感光单元1’接收物体光线可以获得第一个波形信号(相位)，第二感光单元2’接收物体光线可以获得第二个波形信号(相位)。

如图2所示，可以对第一感光单元和第二感光单元的检测数据进行比对，比如，当第一个波形信号与第二个波形信号重合(图2中的第2图)，表明第一感光单元和第二感光单元检测数据的相位差为零，此时为对焦状态。再比如，当一个波形信号位于第二个波形信号的前侧(图2中的第1图)或后侧(图2中的第3图)，表明第一感光单元和第二感光单元检测数据之间存在相位差，此时需要根据相位差确定镜片需要移动的距离以及移动的方向，进行对焦。确定移动距离时，比如可以是利用相位差在算法库中确定移动距离DAC值(Digitalto Analog Converter)，然后控制马达驱动镜头移动相应的距离，至第一感光单元和第二感光单元检测数据的相位一致，完成对焦过程。

相关技术中，能够进行相位检测的感光单元(比如上述有遮挡且相邻的第一感光单元和第二感光单元，即相位检测点)的数量是固定的，若拍摄场景发生变化，比如拍摄过程中调焦至高倍率后，再进行相位对焦时，画面单位面积内的相位检测点变少。相位检测点变少，会产生以下两方面的问题：一方面会导致获得的相位数据减少，影响各相位数据之间的相互校正，从而影响相位数据的准确性；另一方面会导致算法库进行数据(相位差与距离对应关系的数据)预存时，数据统计值不够，即相位差与距离的对应关系不够准确，进一步影响根据相位差获取距离值的准确性，易导致对焦效果差、失焦或者虚焦、调焦的准确性差等问题。

为解决上述技术问题，本公开提供了一种相位对焦装置，包括感光器件，感光器件包括彩色滤光片和感光阵列元件，感光阵列元件包括按预设像素排列分布的多个感光像素单元，还包括：设置于彩色滤光片和感光阵列元件之间的动态遮挡元件，其中，动态遮挡元件包括多个可控单元，多个可控单元与多个感光像素单元对应设置；可控单元和感光像素单元的尺寸比例为1:2；动态遮挡元件能够根据控制信号将至少一组相邻的可控单元由透光状态切换至不透光状态，以使对应的目标感光像素单元形成一组相位检测点，每个目标感光像素单元为处于不透光状态的一个可控单元对应的感光像素单元。使用本公开的方案，通过不透光状态下的可控单元遮挡目标感光像素单元，以获得能够进行相位检测的至少一组相位检测点，从而实现在不同区域或场景下，适应性的动态调节相位检测点的数量或位置，提升相位数据的准确性，进而提升焦距调节的准确性。

在一个示例性的实施例中，本实施例的相位对焦装置包括感光器件，感光器件起感光记录作用。当相位对焦装置用于终端设备时，感光器件可设置于摄像组件内，感光器件用于将从镜头传导过来的光线转换为电信号，并进一步转换为数字信号。

感光器件比如可以是，电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)，其包括彩色滤光片和感光阵列元件，其中，感光阵列元件包括按预设像素排列分布的多个感光像素单元，各感光像素单元规格相同。“按预设像素排列分布”比如可以是参照相关技术中图1的像素排列方式，多个感光像素单元可以排布形成一个方形阵列的状态。其中，每个感光单元只能感光R光或者G光或者B光，即每个感光像素单元能够感光单色光(获得的单光数据可称之为RAW DATA数据)，因此每个感光像素单元可以认为是一个像素。

本实施例中，如图3所示，相位对焦装置还包括设置于彩色滤光片(color filter)和感光阵列元件之间的动态遮挡元件1，动态遮挡元件1可以是能够在外界条件下实现透明与不透明状态切换的结构，外界条件比如可以是电控、温控、光控、压控等方式。动态遮挡元件1与感光阵列元件2的尺寸相适应，比如动态遮挡元件1所在平面的面积与感光阵列元件2所在平面的面积相等，或者动态遮挡元件1所在平面的面积稍大于感光阵列元件2所在平面的面积。在光线入射路径的方向上，动态遮挡元件1(实线区域)位于感光阵列元件2(虚线区域)的前侧，即光线经过镜头后，先到达动态遮挡元件1、再到达感光阵列元件2。

其中，动态遮挡元件1包括多个可控单元100，多个可控单元100与多个感光像素单元200对应设置。

在一个示例中，如图3所示，可控单元100与感光像素单元200一一对应设置，即每个可控单元100对应一个感光像素单元200。结合图3可知，可控单元100和感光像素单元200的尺寸比例为1:2，即，每个可控单元100可以遮挡其对应的感光像素单元200上的一半像素点。可以理解的是，图3仅用于示意可控单元100与感光像素单元200的对应关系，而非用于限定可控单元100的结构、数量或位置。

本实施例中，动态遮挡元件1能够根据控制信号将至少一组相邻的可控单元100由透光状态切换至不透光状态，以使对应的两个目标感光像素单元形成一组相位检测点20，如图3所示，每个目标感光像素单元为处于不透光状态的一个可控单元100对应的感光像素单元200。其中，相邻的可控单元100是指在图3中第一方向上任意相邻的两个可控单元100，相适应的，每组相位检测点20中两个目标感光像素单元也是在第一方向上相邻的。

在另一个示例中，可控单元100与感光像素单元200的对应设置还可以是：如图4所示，每两个可控单元100与一个感光像素单元200对应，可控单元100和感光像素单元200的尺寸比例依然为1:2，参考图3所示的方位，即在与第一方向垂直的方向上，每两个相邻的可控单元100可拼接构成一个与感光像素单元200面积相适配的调制单元。本实施例是的每个调制单元的左右两边都可以进行状态调节。

本示例中，如图4所示，相邻的两个感光像素单元200分别为第一感光单元21、第二感光单元22，相对应的，相邻的两个调制单元分别为第一调制单元11和第二调制单元12，第一调制单元11或第二调制单元12均是由两个可控单元100拼接而成。控制第一调制单元11的一个可控单元100切换至不透明状态(可结合图5所示)；控制第二调制单元12的另一可控单元100切换至不透明状态，以使第一感光单元21与第二感光单元22形成一组相位检测点，进行相位数据采集。

在一个示例性的实施例中，依旧参照图3，每组相位检测点中，不透光状态的一可控单元100遮挡一目标感光像素单元200的第一区域，第一区域比如可以是目标感光像素单元200的左半边，形成left-half-shield；不透光状态的另一可控单元100遮挡另一目标感光像素单元200的第二区域，第二区域比如可以是目标感光像素单元200的右半边，形成right-half-shield。当然，第一区域还可以是目标感光像素单元200的右半边，则第二区域是目标感光像素单元200的左半边。

本实施例中，第一区域和第二区域拼接能够完全遮挡任一目标感光像素单元，此处的含义是指：第一区域可以是遮挡一个目标感光像素单元200的左半边(left-half-shield)，第二区域可以是遮挡相邻目标感光像素单元200的右半边(right-half-shield)，而第一区域遮挡的像素点和第二区域遮挡的像素点与一个目标感光像素单元的全部像素点相同。其中，可控单元100的形状与目标感光像素单元200一半区域的形状相适应。

在一个示例性的实施例中，依旧参照图3，每组相位检测点20中的目标感光像素单元200沿第一方向排布，可控单元100沿第一方向延伸。本实施例中，形成相位检测点20的相邻的两个目标感光像素单元200是指在第一方向上相邻，两个可控单元100分别遮挡对应的目标感光像素单元200的一半区域(left-half-shield或right-half-shield)，从而可以通过该相邻的两个目标感光像素单元200获得相位数据。

在一个示例性的实施例中，动态遮挡元件是在电控条件下实现透明与不透明状态切换的结构，比如动态遮挡元件包括光电玻璃或调光玻璃，光电玻璃的可控单元通过是否通电实现透光状态与不透光状态的切换。其中，调光玻璃是一种将液晶膜层夹进两层玻璃中间、经高温高压胶合后一体成型的结构，通过控制调光玻璃是否通电，控制调光玻璃是否透光。

在一个示例中，动态遮挡元件比如可以是，多个调光玻璃构成的整体拼接结构，其中，每个调光玻璃形成一个可控单元或一个调制单元(包括两个可控单元拼接的结构)，由于每一个可控单元都可以进行状态切换，此时动态遮挡元件整体是可进行动态状态切换的。

在另一个示例中，动态遮挡元件比如可以是一个整体的调光玻璃，其中，可选择性的在整体调光玻璃的某几个区域划分出若干可控单元；或者，将该整体的调光玻璃均匀划分成多个可控单元(此时动态遮挡元件也是整体可进行动态状态切换的)。

在一个示例性的实施例中，还包括控制元件，控制元件与动态遮挡元件电性连接；控制元件用于确定与预设条件相适应的需切换至不透光状态的可控单元的数量和/或位置，动态遮挡元件根据控制元件的控制信号将对应数量和/或位置的可控单元由透光状态切换至不透光状态。

本实施例中，动态遮挡元件的每个可控单元均设置单独的控制单元，比如图3及图5所示的结构中，每个可控单元100均是一个独立的使能单元。每个可控单元100的控制单元(图中未示出)均与控制元件电连接，并且每个控制单元根据控制元件的控制信号控制对应可控单元100是否通电，进而实现该可控单元100的状态切换。比如，如图3所示，控制元件的控制信号为：分别控制相邻的感光像素单元200对应的可控单元100断电，则该相邻的感光像素单元200形成一组相位检测点。

在一个示例性的实施例中，控制元件用于在变焦至高倍率状态时，增加切换成不透光状态的可控单元的数量。比如，当用户在打开相机界面、并变焦至高倍率下时，某一景物在界面内区域会适应高倍率而变大，为保证高倍率下对应该景物的感光区域也能准确进行相位对焦，控制元件可动态增加切换成不透光状态的可控单元的数量。

在一个示例性的实施例中，控制元件用于在图像界面光线明暗不均时，将与预设区域对应的预设数量的可控单元切换成不透光的状态，预设区域为图像界面中相对明亮的区域。比如，当用户在拍摄预览的图像界面中，发现图像界面光线明暗不均，则将相对明亮的区域视为预设区域，在预设区域对应的感光区域中将可控单元切换成不透光的状态，即尽可能多在预设区域内形成相位检测点，根据预设区域的相位数据进行相位对焦，减少光线暗对相位对焦过程的影响。优化对焦、调焦效果。

在一个示例性的实施例中，本公开提出了一种终端设备，终端设备摄像组件，摄像组件包括镜头及上述实施例中涉及的相位对焦装置。其中，终端设备比如可以是笔记本电脑、手机、平板电脑等具备摄像功能的便携式电子设备。

如图6所示，为摄像组件的结构示意图，在光线入射摄像组件的方向上，依次是镜头4(Micro lens)、彩色滤光片3(color filter)、动态遮挡元件1及感光阵列元件2(sensorarray)。其中，动态遮挡元件1可以是可编程的调光玻璃。值得说明的是，本实施例中旨在说明动态遮挡元件1的位置，并非限定镜头的构成，比如相关技术中镜头可以包括多片透镜。

在一个示例性的实施例中，本公开提出了一种相位对焦方法，应用于包括上述实施例涉及的相位对焦装置，如图7所示，本实施例的方法包括如下步骤：

S110、生成控制信号。

S120、根据控制信号将至少一组相邻的可控单元由透光状态切换至不透光状态。

S130、获取至少一组相位检测点中一目标感光像素单元采集的第一相位信息，及相位检测点中另一目标感光像素单元采集第二相位信息。

S140、根据所述第一相位信息和所述第二相位信息进行相位对焦。

其中，在步骤S110中，控制元件可生成控制信号，控制元件可以是集成于终端设备的CPU上；或者集成于摄像组件的DSP上，DSP与CPU通信连接。

在步骤S120中，可控制预设数量个可控单元由透光状态切换至不透光状态，每两个相邻的可控单元可视为一组。其中，与至少一组相邻可控单元对应的相邻的两个目标感光像素单元形成一组相位检测点，每个目标感光像素单元为处于不透光状态的一个可控单元对应的感光像素单元。

在步骤S130中，控制元件获取第一相位信息及第二相位信息，可将第一相位信息及第二相位信息传递至CPU，或者直接将根据第一相位信息及第二相位信息得到的相位差信息传递至CPU。

在步骤S140中，控制元件根据第一相位信息及第二相位信息的相位差信息，确定与相位差信息对应的距离信息，比如，获取CPU发送的与相位差信息对应的距离信息。根据距离信息进行自动相位对焦。其中，相位差信息与距离信息对应关系的数据可以存储在终端设备的存储器内。

在一个示例性的实施例中，如图8所示，在步骤S110与S120之间还包括如下步骤：

S150、确定与预设条件相适应的所述可控单元的数量和/或位置。此时，步骤S120为：根据控制信号，控制对应数量和/或位置的可控单元由透光状态切换至不透光状态。

在一个示例中，当所述预设条件包括变焦至高倍率状态下时，步骤S150包括：

S1501、确定当前高倍率界面下对应的感光阵列区域；S1502、控制感光阵列区域对应的动态遮挡元件中可控单元数量增加。

本示例中，可以通过增加高倍率下不透光的可控单元数量，实现高倍率界面下相位检测点的数量增多，从而保证即使拍摄过程中变焦至高倍率状态，也可保证感光阵列区域对应的相位检测点的数量充足，能够获得更多的相位检测数据。相位检测数据充足，可以便于相位检测数据之间的相互校正或便于利用多组相位检测数据的平均值进行对焦，保证高倍率下的相位对焦准确性。

在另一个示例中，当所述预设条件包括图像光线明暗不均时，步骤S150包括：

S1503、确定当前图像中相对明亮的预设区域对应的感光阵列区域；S1504、确定所述感光阵列区域对应的动态遮挡元件中的预设数量的所述可控单元。

本示例中，可将不透光的可控单元调整至明亮区域对应的感光阵列区域处，从而适应性排除较暗光线对相位对焦的影响，提升图像光线明暗不均时的相位对焦准确性。

在一个示例性的实施例中，本公开提出了一种基于相位对焦PDAF的拍摄方法，应用于包括摄像组件的终端设备，摄像组件包括镜头及上述实施例涉及的相位对焦装置，如图9所示，本实施例的方法包括如下步骤：

S210、接收通过摄像组件获取的初始图像信息。

S220、根据初始图像信息，确定与初始图像信息对应的至少一组相位检测点的位置信息。

S230、调节相位检测点中每个目标感光像素单元对应的可控单元，由透光状态切换至至不透光状态。

S240、获取每组相位检测点中一目标感光像素单元的第一相位信息，以及相位检测点中另一目标感光像素单元的第二相位信息。

S250、根据第一相位信息和第二相位信息，控制镜头移动至对焦位置。

S260、在对焦状态下获取目标图像。

其中，在步骤S210中，初始图像信息可以是相机应用开启下的图像预览信息，也可以是初步拍摄生成的图像信息。根据初始图像信息，终端设备的控制芯片可以确定当前焦距下图像是否清晰。控制芯片比如可以是终端设备的CPU(中央处理器)，CPU内可集成DSP(数字信号处理芯片)；或者DSP设置于摄像组件中，并与CPU通信连接。可以理解的，相位对焦装置的控制元件可以是集成于CPU上或集成于摄像组件的DSP上。

在步骤S220中，根据初始图像信息，若确定需要进行相位对焦，控制芯片可以确定与初始图像信息对应的至少一组相位检测点的位置信息，进而确定与相位检测点对应的动态遮挡元件中至少一组可控单元的位置信息。

在步骤S230中，控制步骤S220中确定的可控单元不通电，则可控单元为不透光状态，能够遮挡其对应的目标感光像素单元的一般区域。

在步骤S240中，在步骤S230后，每组可控单元完成状态切换后，使得对应的两个目标感光像素单元形成一组相位检测点，相位检测点可以自动进行相位检测。每组相位检测点中，一目标感光像素单元通过未被遮挡的部分采集获得第一相位信息，另一相邻目标感光像素单元通过未被遮挡的部分采集获得第二相位信息。控制芯片获取第一相位信息和第二相位信息。

在步骤S250中，根据第一相位信息和第二相位信息的对比结果，控制芯片控制马达移动带动镜头移动，实现对焦。可以理解的，终端设备存储器的Linux内核层可为摄像组件提供驱动支持。

在步骤S260中，自动相位对焦调节完成后，可自动拍摄获取清晰的目标图像或者在接收用户指令后拍摄目标图像，完成拍摄过程。

本实施例中，可实现将动态遮挡元件的可控单元切换为不透光的遮光状态，从而使与每组可控单元对应的每组目标感光像素单元形成一组相位检测点，由此可以获取多组相位信息，多组相位信息一一对应多组镜头移动距离，不同组之间的相位信息、距离数据则可以相互校正，或者将多组距离数据的平均值作为最终镜头的移动距离，从而保证焦距调节的准确性。

如图10所示，步骤S250具体可以包括如下步骤：

S2501、根据第一相位信息及第二相位信息，确定第一相位信息与所述第二相位信息的相位差信息。

S2502、根据相位差信息，确定与相位差信息对应的距离信息。

S2503、控制镜头按距离信息对应的距离值移动。

在步骤S2502中，可以是采用如下方式确定距离信息：获取预存的配置信息，配置信息中存储有相位差与距离的对应关系；根据相位差信息和配置信息，确定与相位差信息对应的距离信息。

本步骤中，配置信息可以是在终端设备出厂时进行确定并存储的，可在终端设备使用过程中定期更新。在获取配置信息(算法库)的过程中，可以控制不同组可控单元切换为不透光状态，以获得多组目标感光像素单元构成的相位检测点，每组相位检测点都可以进行相位数据采集，获得多组相位差，进一步获得每组相位差对应的距离数据。采集的相位数据越多，相位差与距离的对应关系越准确，即获得的配置信息越准确。在后续配置信息使用过程中，当已知相位差，确定调焦距离也会更准确，最终保证焦距调节的准确性。

可以理解的，在步骤S2503中，当相位差为零，则证明达到对焦状态。

在一个示例性的实施例中，本实施例的方法适用于对焦不良的场景。

比如，根据当前预览界面，需要相机zoom到高倍率的场景下。高倍率下再进行相位对焦时，可先确定高倍率界面对应的感光阵列区域，然后确定对应动态遮挡元件中大于预设数量的可控单元，将确定的可控单元均切换至不透光状态，则可以实现大于预设数量的目标感光像素单元的遮挡，从而实现相位检测点的增加，避免相关技术中高倍率下单位面积内进行相位检测的感光单元变少的问题。实现单位面积内相位检测的感光单元增多，达到良好的对焦效果，保证调焦准确。

再比如，根据当前预览界面，若图像明暗不均时，可以确定图像明亮的区域对应的感光阵列区域，在该感光阵列区域内，以控制可控单元切换至不透光的形式，增加该区域相位检测点的数量。即尽可能多的根据图像明亮区域的相位数据进行焦距调节，优化对焦、调焦效果。

在一个示例性的实施例中，本公开提出了一种基于相位对焦PDAF的拍摄装置，应用于包括摄像组件的终端设备，摄像组件包括镜头及上述任一项的相位对焦装置。如图11所示，装置包括：接收模块110、确定模块120、调节模块130、第一获取模块140、控制模块150及第二获取模块160，本实施例的装置用于实现如图9所示的方法。其中，接收模块110用于接收通过摄像组件获取的初始图像信息。确定模块120用于根据初始图像信息，确定与初始图像信息对应的至少一组相位检测点的位置信息。调节模块130用于调节相位检测点中每个目标感光像素单元对应的可控单元，由透光状态切换至至不透光状态。第一获取模块140用于获取每组相位检测点中一目标感光像素单元的第一相位信息，以及相位检测点中另一目标感光像素单元的第二相位信息。控制模块150用于根据第一相位信息和第二相位信息，控制镜头移动至对焦位置。第二获取模块160用于在对焦位置获取目标图像。

在一个示例性的实施例中，如图11及图12所示，装置包括：接收模块110、确定模块120、调节模块130、第一获取模块140、控制模块150及第二获取模块160，本实施例的装置用于实现如图10所示的方法。在实施过程中，控制模块150包括第一确定子模块1501、第二确定子模块1502及控制子模块1503。其中，第一确定子模块1501用于根据第一相位信息及第二相位信息，确定第一相位信息与第二相位信息的相位差信息。第二确定子模块1502用于根据相位差信息，确定与相位差信息对应的距离信息。控制子模块1503用于控制镜头按距离信息对应的距离值移动。其中，第二确定子模块1502具体用于：获取预存的配置信息，配置信息中存储有相位差与距离的对应关系；根据相位差信息和配置信息，确定与相位差信息对应的距离信息。

如图13所示是一种电子设备的框图。本公开还提供了一种电子设备，例如，设备500可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

设备500可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器504，电力组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出(I/O)的接口512，传感器组件514，以及通信组件516。

处理组件502通常控制设备500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件502可以包括一个或多个处理器520来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理组件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。

存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在设备500的操作。这些数据的示例包括用于在设备500上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件506为设备500的各种组件提供电力。电力组件506可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置500生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件508包括在设备500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备500处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(MIC)，当设备500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中，音频组件510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为设备500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到设备500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为设备500的显示器和小键盘，传感器组件514还可以检测设备500或设备500一个组件的位置改变，用户与设备500接触的存在或不存在，设备500方位或加速/减速和装置500的温度变化。传感器组件514可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件514还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件516被配置为便于设备500和其他设备之间有线或无线方式的通信。设备500可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件516还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，设备500可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的方法。

本公开另一个示例性实施例中提供的一种非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器504，上述指令可由设备500的处理器520执行以完成上述方法。例如，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。当存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (20)

1.一种相位对焦装置，包括感光器件，所述感光器件包括彩色滤光片和感光阵列元件，所述感光阵列元件包括按预设像素排列分布的多个感光像素单元，其特征在于，相位对焦装置还包括：

设置于彩色滤光片和感光阵列元件之间的动态遮挡元件，其中，所述动态遮挡元件包括多个可控单元，所述多个可控单元与所述多个感光像素单元对应设置；所述可控单元和感光像素单元的尺寸比例为1:2；

所述动态遮挡元件能够根据控制信号将至少一组相邻的所述可控单元由透光状态切换至不透光状态，以使对应的目标感光像素单元形成一组相位检测点，每个所述目标感光像素单元为处于不透光状态的一个所述可控单元对应的感光像素单元。

2.根据权利要求1所述的相位对焦装置，其特征在于，

每组相位检测点中，不透光状态的一所述可控单元遮挡一所述目标感光像素单元的第一区域，不透光状态的另一所述可控单元遮挡另一所述目标感光像素单元的第二区域，所述第一区域和所述第二区域拼接能够完全遮挡任一所述目标感光像素单元。

3.根据权利要求1所述的相位对焦装置，其特征在于，每组所述相位检测点中的所述目标感光像素单元沿第一方向排布，所述可控单元沿所述第一方向延伸。

4.根据权利要求1所述的相位对焦装置，其特征在于，所述动态遮挡元件包括光电玻璃，所述光电玻璃的所述可控单元通过是否通电实现透光状态与不透光状态的切换。

5.根据权利要求1所述的相位对焦装置，其特征在于，还包括控制元件，所述控制元件与所述动态遮挡元件电性连接；所述控制元件用于确定与预设条件相适应的需切换至不透光状态的所述可控单元的数量和/或位置，所述动态遮挡元件根据所述控制元件的控制信号将对应数量和/或位置的所述可控单元由透光状态切换至不透光状态。

6.根据权利要求5所述的相位对焦装置，其特征在于，所述控制元件用于在变焦至高倍率状态时，增加切换成不透光状态的所述可控单元的数量。

7.根据权利要求5所述的相位对焦装置，其特征在于，所述控制元件用于在图像界面光线明暗不均时，将与预设区域对应的预设数量的所述可控单元切换成不透光的状态，所述预设区域为所述图像界面中相对明亮的区域。

8.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的相位对焦装置。

9.一种相位对焦方法，应用于权利要求1至7任一项所述的相位对焦装置，其特征在于，包括：

生成控制信号；

根据所述控制信号将至少一组相邻的可控单元由透光状态切换至不透光状态；其中，与至少一组相邻所述可控单元对应的目标感光像素单元形成一组相位检测点，每个所述目标感光像素单元为处于不透光状态的一个所述可控单元对应的感光像素单元；

获取至少一组所述相位检测点中一所述目标感光像素单元采集的第一相位信息，及所述相位检测点中另一所述目标感光像素单元采集第二相位信息；

根据所述第一相位信息和所述第二相位信息进行相位对焦。

10.根据权利要求9所述的相位对焦方法，其特征在于，所述方法还包括：确定与预设条件相适应的所述可控单元的数量和/或位置；

所述根据所述控制信号将至少一组相邻的可控单元由透光状态切换至不透光状态，包括：

根据所述控制信号，控制对应数量和/或位置的所述可控单元由透光状态切换至不透光状态。

11.根据权利要求10所述的相位对焦方法，其特征在于，当所述预设条件包括变焦至高倍率状态下时，所述确定与预设条件相适应的所述可控单元的数量和/或位置，包括：

确定当前高倍率界面下对应的感光阵列区域；

控制所述感光阵列区域对应的动态遮挡元件中所述可控单元的数量增加。

12.根据权利要求10所述的相位对焦方法，其特征在于，当所述预设条件包括图像光线明暗不均时，所述确定与预设条件相适应的所述可控单元的数量及位置，包括：

确定当前图像中相对明亮的预设区域对应的感光阵列区域；

确定所述感光阵列区域对应的动态遮挡元件中的预设数量的所述可控单元。

13.一种基于相位对焦PDAF的拍摄方法，应用于包括摄像组件的终端设备，所述摄像组件包括镜头及权利要求1至7任一项所述的相位对焦装置，其特征在于，所述方法包括：

接收通过摄像组件获取的初始图像信息；

根据所述初始图像信息，确定与所述初始图像信息对应的至少一组相位检测点的位置信息；

调节所述相位检测点中每个目标感光像素单元对应的可控单元，由透光状态切换至至不透光状态；

获取每组所述相位检测点中一所述目标感光像素单元的第一相位信息，以及所述相位检测点中另一所述目标感光像素单元的第二相位信息；

根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，控制镜头移动至对焦位置；

在对焦状态下获取目标图像。

14.根据权利要求13所述的基于相位对焦PDAF的拍摄方法，其特征在于，所述根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，控制镜头至对焦位置，包括：

根据所述第一相位信息及所述第二相位信息，确定第一相位信息与所述第二相位信息的相位差信息；

根据所述相位差信息，确定与所述相位差信息对应的距离信息；

控制镜头按所述距离信息对应的距离值移动。

15.根据权利要求14所述的基于相位对焦PDAF的拍摄方法，其特征在于，所述根据所述相位差信息，确定与所述相位差信息对应的距离信息，包括：

获取预存的配置信息，所述配置信息中存储有相位差与距离的对应关系；

根据所述相位差信息和所述配置信息，确定与所述相位差信息对应的距离信息。

16.一种基于相位对焦PDAF的拍摄装置，应用于包括摄像组件的终端设备，所述摄像组件包括镜头及权利要求1至7任一项所述的相位对焦装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收通过摄像组件获取的初始图像信息；

确定模块，用于根据所述初始图像信息，确定与所述初始图像信息对应的至少一组相位检测点的位置信息；

调节模块，用于调节所述相位检测点中每个目标感光像素单元对应的可控单元，由透光状态切换至至不透光状态；

第一获取模块，用于获取每组所述相位检测点中一所述目标感光像素单元的第一相位信息，以及所述相位检测点中另一所述目标感光像素单元的第二相位信息；

控制模块，用于根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，控制镜头移动至对焦位置；

第二获取模块，用于在所述对焦位置获取目标图像。

17.根据权利要求16所述的基于相位对焦PDAF的拍摄装置，其特征在于，所述控制模块，包括：

第一确定子模块，用于根据所述第一相位信息及所述第二相位信息，确定第一相位信息与所述第二相位信息的相位差信息；

第二确定子模块，用于根据所述相位差信息，确定与所述相位差信息对应的距离信息；

控制子模块，用于控制镜头按所述距离信息对应的距离值移动。

18.根据权利要求17所述的基于相位对焦PDAF的拍摄装置，其特征在于，所述第二确定子模块具体用于：获取预存的配置信息，所述配置信息中存储有相位差与距离的对应关系；

根据所述相位差信息和所述配置信息，确定与所述相位差信息对应的距离信息。

19.一种终端设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器的可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行如权利要求9至12任一项所述的对焦方法或13至15任一项所述的拍摄方法。

20.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由终端设备的处理器执行时，使得终端设备能够执行如权利要求9至12任一项所述的对焦方法或13至15任一项所述的拍摄方法。

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