CN113132597A - 图像采集系统及终端 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种图像采集系统及终端。图像采集系统包括多个镜头模组、多个分光器、多个光选择器、及多个图像传感器，每个镜头模组对应一个分光器，每个光选择器对应一个图像传感器。其中，镜头模组用于接收光线并将光线传输至对应的分光器。分光器用于将来自对应的镜头模组的光线分为多路，并分别传输至多个光选择器。光选择器用于将满足预设条件的光线导引至对应的图像传感器。图像传感器用于将来自对应的光选择器的光信号转换为电信号。本申请实施方式的图像采集系统及终端中，分光器将来自对应的镜头模组的光线分为多路分别传输至多个光选择器，光选择器将满足预设条件的光线导引至对应的图像传感器处理，以提高图像传感器的利用率。

Description

图像采集系统及终端

技术领域

本申请涉及摄影技术领域，特别涉及一种图像采集系统及终端。

背景技术

近年来，智能手机、平板电脑等终端设备往往配备多个镜头以满足不同的拍摄需求，例如配备长焦镜头、广角镜头、及自拍镜头等。目前的智能手机中，相机镜头和图像传感器往往是一一对应的，即每一镜头对应一个图像传感器。在多数拍摄场景下往往仅使用一个镜头进行拍摄，及使用一个图像传感器做图像处理，其他镜头及图像传感器均处于闲置状态。如何在拍摄时利用终端设备中闲置的图像传感器成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施方式提供一种图像采集系统及终端。

本申请实施方式的图像采集系统包括多个镜头模组、多个分光器、多个光选择器、及多个图像传感器，每个所述镜头模组对应一个所述分光器，每个所述光选择器对应一个所述图像传感器。其中，所述镜头模组用于接收光线并将光线传输至对应的所述分光器。所述分光器用于将来自对应的所述镜头模组的光线分为多路，并分别传输至多个所述光选择器。所述光选择器用于将满足预设条件的光线导引至对应的所述图像传感器。所述图像传感器用于将来自对应的所述光选择器的光信号转换为电信号。

在某些实施方式中，所述图像采集系统还包括多个第一快门，每个所述第一快门对应一个所述镜头模组，当所述第一快门允许经过对应的所述镜头模组的光线通过并进入对应的所述分光器时，其他所述镜头模组的所述第一快门均不允许经过所述镜头模组的光线通过。

在某些实施方式中，在每个所述图像传感器的垂直消隐期间，所述第一快门不允许经过所述镜头模组的光线通过。

在某些实施方式中，所述分光器用于将进入所述分光器的光线按照波段分为多路光线。

在某些实施方式中，所述波段包括红光波段、蓝光波段、绿光波段、黄光波段、或红外光波段中的至少一种。

在某些实施方式中，所述分光器用于将进入所述分光器的光线按照光强分为多路光线。

在某些实施方式中，满足预设条件包括满足预设波段，所述光选择器用于将具有预设波段的光线导引至对应的所述图像传感器。

在某些实施方式中，满足预设条件包括满足预设光强，所述光选择器用于将具有预设光强的光线导引至对应的所述图像传感器。

在某些实施方式中，所述图像传感器用于对满足预设光强的光线做光电转换处理以生成单色或彩色图像。

在某些实施方式中，所述图像传感器用于对满足预设光强的光线做光电转换处理以生成具有预设亮度的图像或高动态范围图像。

在某些实施方式中，所述光选择器包括棱镜及多个第二快门，所述第二快门允许满足所述预设条件的光线通过所述棱镜，所述棱镜用于将通过所述棱镜的光线导引至与所述光选择器对应的所述图像传感器。

在某些实施方式中，多个所述镜头模组包括长焦镜头、广角镜头、自拍镜头中至少一种。

本申请实施方式提供一种终端，所述终端包括本体及上述任一实施方式所述的图像采集系统。所述图像采集系统安装于所述本体。

本申请实施方式的图像采集系统及终端中，沿光路依次设置有多个镜头模组、多个分光器、多个光选择器、及多个图像传感器，当光线经过任一镜头模组进入对应的分光器时，分光器将来自对应的镜头模组的光线分为多路，并分别传输至多个光选择器，根据每个光选择器对应的预设条件，每个图像传感器均有可能运行，即每个图像传感器均有可能将来自对应的光选择器的光信号转换为电信号。如此，进入图像采集系统的光线能够选择性地由其中一个图像传感器做光电转换处理，或由多个图像传感器同时做光电转换处理，从而能够避免图像传感器的闲置，提高图像传感器的利用率。

本申请的实施方式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，或通过本申请的实施方式的实践了解到。

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方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请某些实施方式的图像采集系统的结构示意图；

图2是本申请某些实施方式的图像传感器的结构示意图；

图3是本申请某些实施方式的图像采集系统获取高动态范围图像的场景示意图；

图4是传统的图像采集系统获取高动态范围图像的场景示意图；

图5是本申请某些实施方式的光选择器的结构示意图；

图6是本申请某些实施方式的终端的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“顶”、“底”、“内”、“外”、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“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所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本申请提供一种图像采集系统100。图像采集系统100包括多个镜头模组10、多个分光器20、多个光选择器30、及多个图像传感器40，每个镜头模组10对应一个分光器20，每个光选择器30对应一个图像传感器40。其中，镜头模组10用于接收光线并将光线传输至对应的分光器20。分光器20用于将来自对应的镜头模组10的光线分为多路，并分别传输至多个光选择器30。光选择器30用于将满足预设条件的光线导引至对应的图像传感器40。图像传感器40用于将来自对应的光选择器30的光信号转换为电信号。

镜头模组10可以是单个透镜，或多个相同或不同的透镜按照预设的排布方式组成的透镜组。

分光器20可以是由透镜和反射镜组合而成的光学元件，也可以是一种分光棱镜，还可以是一种解复用器（demultiplexer，deMUX）。通过分光器20的光线能够按波长或光强分为多路光线出射。

光选择器30可以是一种光复用器（multiplexer，MUX）。满足预设条件的多路光线能够经光选择器30整合为一路光线入射至图像传感器40。

图像传感器40用于将来自对应的光选择器30的光信号转换为电信号，以根据电信号做光谱分析，或根据电信号生成图像。

其中，镜头模组10的数量可以是两个、三个、四个、五个甚至是更多个。分光器20的数量也可以是两个、三个、四个、五个甚至是更多个，在此不作限制。较佳地，分光器20的数量与镜头模组10的数量相同，即每个镜头模组10能够对应一个分光器20，使分光器20能对进入对应的镜头模组10的光线进行分光。

光选择器30的数量可以是两个、三个、四个、五个甚至是更多个，图像传感器40的数量也可以是两个、三个、四个、五个甚至是更多个，在此不作限制。较佳地，图像传感器40的数量与光选择器30的数量相同，即每个图像传感器40能够对应一个光选择器30，根据对应的图像传感器40的特性（如处理能力、功能等），光选择器30根据预设条件（如预设光强、预设波长等）对进入光选择器的光线进行选择性的过滤，以使满足预设条件的光线入射至图像传感器40。

较佳地，镜头模组10的数量、分光器20的数量、光选择器30的数量、及图像传感器40的数量均相同，且镜头模组10与分光器20一一对应，且光选择器30与图像传感器40一一对应。具体地，在镜头模组10与分光器20一一对应，且光选择器30与图像传感器40一一对应时，若镜头模组10的数量与图像传感器40的数量相同，则镜头模组10的数量、分光器20的数量、光选择器30的数量、及图像传感器40的数量均相同，此时可以通过设置分光器20的分光路径及光选择器30的预设条件，使每个镜头模组10进入的光线由对应的一个图像传感器40单独处理，即每个镜头模组10能够与每个图像传感器40一一对应；或者通过设置分光器20的分光路径及光选择器30的预设条件，使每个镜头模组10进入的光线由多个图像传感器40共同处理，即一个镜头模组10能够与多个图像传感器40对应。

例如，镜头模组10的数量可为三个，分别为第一镜头模组11、第二镜头模组12、及第三镜头模组13。对应地，图像传感器40的数量也为三个，分别为第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43。第一图像传感器41对应第一镜头模组11，第二图像传感器42对应第二镜头模组12，第三图像传感器43对应第三镜头模组13。分光器20的数量可为三个，分别为第一分光器21、第二分光器22、及第三分光器23。光选择器30的数量可为三个，分别为第一光选择器31、第二光选择器32、及第三光选择器33。三个镜头模组10、三个分光器20、三个光选择器30、及三个图像传感器40分别一一对应，具体来说，当每个镜头模组10与每个图像传感器40一一对应时，第一镜头模组11、第一分光器21、第一光选择器31、及第一图像传感器41一一对应；第二镜头模组12、第二分光器22、第二光选择器32、及第二图像传感器42一一对应；第三镜头模组13、第三分光器23、第三光选择器33、及第三图像传感器43一一对应。当一个镜头模组10能够与多个图像传感器40对应时，例如第一镜头模组11与第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43对应时，第一镜头模组11与第一分光器21对应，第一分光器21可以将光线分至第一光选择器31、第二光选择器32、及第三光选择器33，且第一光选择器31、第二光选择器32、及第三光选择器33分别与第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43一一对应。

当然，在其他实施方式中，镜头模组10的数量、分光器20的数量、光选择器30的数量、及图像传感器40的数量可以并不是均相同，例如，分光器20的数量少于镜头模组10的数量，此时，一个镜头模组10可以对应多个分光器20，例如两个分光器20。

分光器20能够将来自对应的镜头模组10的光线按波段分为多路。第一光选择器31能够将具有红光波段的光线导引至第一图像传感器41；第二光选择器32能够将具有蓝光波段的光线导引至第二图像传感器42；第三光选择器33能够将具有绿光波段的光线导引至第三图像传感器43，即第一图像传感器41处理红光信号，第二图像传感器42处理蓝光信号，第三图像传感器43处理绿光信号。

在一个实施例中，当光线仅经过任一镜头模组10进入对应的分光器20时，多个图像传感器40中的一个图像传感器40用于将来自对应的光选择器30的光信号转换为电信号。具体地，若用户需要获取红色图像数据，则由第一图像传感器41将红光信号转换为电信号；同理，若用户需要获取蓝色图像数据，则由第二图像传感器42将蓝光信号转换为电信号；若用户需要获取绿色图像数据，则由第三图像传感器43将绿光信号转换为电信号。

在另一个实施例中，当光线仅经过任一镜头模组10进入对应的分光器20时，至少两个图像传感器40用于将来自对应的光选择器30的光信号转换为电信号。具体地，若用户需要获取红色图像数据及蓝色图像数据，则由第一图像传感器41将红光信号转换为电信号，并由第二图像传感器42将蓝光信号转换为电信号，以分别获取红色图像数据及蓝色图像数据。若用户需要获取RGB多光谱图像，则由第一图像传感器41将红光信号转换为电信号以获取红色图像、第二图像传感器42将蓝光信号转换为电信号以获取蓝色图像、及第三图像传感器43将绿光信号转换为电信号以获取绿色图像，再将红色图像、蓝色图像、及绿色图像合成为RGB多光谱图像。

综上，本申请实施方式的图像采集系统100中，沿光路依次设置有多个镜头模组10、多个分光器20、多个光选择器30、及多个图像传感器40，当光线经过任一镜头模组10进入对应的分光器20时，分光器20将来自对应的镜头模组10的光线分为多路，并分别传输至多个光选择器30，根据每个光选择器30对应的预设条件，每个图像传感器40均有可能运行，即每个图像传感器40均有可能将来自对应的光选择器30的光信号转换为电信号。如此，进入图像采集系统100的光线能够选择性地由其中一个图像传感器40做光电转换处理，或由多个图像传感器40同时做光电转换处理，从而能够提高图像传感器40的利用率。

下面结合附图做进一步说明。

请参阅图1，在某些实施方式中，多个镜头模组10包括长焦镜头、广角镜头、自拍镜头中至少一种。例如图像采集系统100包括三个镜头模组10，分别为长焦镜头11、广角镜头12、及自拍镜头13。再例如图像采集系统100包括三个镜头模组10，分别为两个长焦镜头及一个广角镜头。多个镜头模组10的类型并不局限于上述类型，在此不一一列举。

传统的图像采集系统100中，长焦镜头接收的光线由长焦镜头对应的第一图像传感器41做处理，广角镜头接收的光线由广角镜头对应的第二图像传感器42做处理，自拍镜头接收的光线由自拍镜头对应的第三图像传感器43做光电转换处理，因此，在使用长焦镜头拍摄时，广角镜头及自拍镜头对应的图像传感器40均处于闲置状态，即无论使用哪个镜头进行拍摄，均存在两个闲置的图像传感器40。请参阅图1，本申请的实施方式中，若图像采集系统100同样包括长焦镜头11及对应的第一图像传感器41、广角镜头12及对应的第二图像传感器42、和自拍镜头13及对应的第三图像传感器43，则在使用长焦镜头11拍摄时，既可能仅由第一图像传感器41、第二图像传感器42、或第三图像传感器43中的任一图像传感器40做光电转换处理，也可能由第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43中的至少两个图像传感器40做光电转换处理，从而能够提高图像传感器40的利用率。

请参阅图1，在某些实施方式中，图像采集系统100还可包括多个第一快门50，每个第一快门50对应一个镜头模组10，当第一快门50允许经过对应的镜头模组10的光线通过并进入对应的分光器20时，其他镜头模组10的第一快门50均不允许经过镜头模组10的光线通过。

例如，镜头模组10包括第一镜头模组11、第二镜头模组12、及第三镜头模组13，多个分光器20包括与第一镜头模组11对应的第一分光器21、与第二镜头模组12对应的第二分光器22、及与第三镜头模组13对应的第三分光器23，多个第一快门50包括与第一镜头模组11对应的第一快门51、与第二镜头模组12对应的第一快门52、及与第三镜头模组13对应的第一快门53。当第一快门51允许第一镜头模组11的光线进入第一分光器21时，第一快门52不允许第二镜头模组12的光线通过，且第一快门53不允许第三镜头模组13的光线通过。

第一快门50可以是机械快门（Mechanical shutter）、LCD（Liquid CrystalDisplay，LCD）快门、及MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）快门中的任意一个等，在此不作限制。

在不设置第一快门50时，经过三个镜头模组10的光线均能进入对应的分光器20，此时，由于图像传感器40无法分辨光电转换时的光信号是哪个镜头模组10接收的光线，当进入图像传感器40曝光的光线分别为经不同焦距或不同视场角的镜头模组10进入图像采集系统100的光线，则图像传感器40生成的图像可能出现畸变、伪影等缺陷。因此，本申请实施方式的图像采集系统100的多个第一快门50中，同时仅有一个第一快门50允许经过对应的镜头模组10的光线通过并进入对应的分光器20，以避免不同镜头模组10接收的光线同时进入图像传感器40曝光导致图像传感器40生成的图像出现缺陷。

此外，本申请的实施方式中，仅有一个第一快门50允许经过对应的镜头模组10的光线通过并进入对应的分光器20，当至少两个图像传感器40用于将来自对应的光选择器30的光信号转换为电信号时，每个图像传感器40能够生成同焦距、同视场角的图像，以避免多个图像传感器40生成的图像进行合成时出现畸变、伪影等缺陷。

在某些实施方式中，在每个图像传感器40的垂直消隐期间，第一快门50不允许经过镜头模组10的光线通过。请参阅图2，图像传感器40可包括由多个像素451组成的像素矩阵45及扫描电路47。当图像传感器40做光电转换处理时，扫描电路47从像素矩阵45的左上角第一个像素451开始从左到右逐行扫描，以将每个像素451位置的光信号转化为电信号。当扫描电路47扫描完一帧图像后需要从像素矩阵45的右下角返回左上角，这段时间间隔即为垂直消隐期间。在图像传感器40的垂直消隐期间，若有光线进入图像传感器40，则会在扫描电路47从像素矩阵45的右下角返回左上角的路径上重复进行一次光电转化处理，可能导致图像传感器40生成的图像难以达到预期的处理效果，甚至出现过饱和、过曝光等缺陷。因此，本申请实施方式的图像采集系统100在每个图像传感器40的垂直消隐期间，第一快门50不允许经过镜头模组10的光线通过，以确保图像传感器40生成的图像符合预期效果。

请参阅图1，在某些实施方式中，分光器20用于将进入分光器20的光线按照波段分为多路光线。其中，波段包括红光波段、蓝光波段、绿光波段、黄光波段、或红外光波段中的至少一种。

在一个实施例中，分光器20将进入分光器20的光线分为红外光和非红外光，至少一个图像传感器40用于对红外光做光电转换处理，以应用于人脸识别、手势识别、红外测距等功能。

在另一个实施例中，分光器20将进入分光器20的光线分为红光波段、蓝光波段、及绿光波段，分别由第一图像传感器41对红光做光电转换处理、第二图像传感器42对蓝光做光电转换处理、及第三图像传感器43对绿光做光电转换处理。第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43可分别生成红色图像、蓝色图像、及绿色图像三帧图像，红色图像、蓝色图像、及绿色图像可以分别独立输出，也可以合成为RGB彩色图像输出。传统的图像采集系统100输出RGB彩色图像的方式通常为：通过一个图像传感器40对入射的全色（白色）光做插值处理以在图像传感器40的像素矩阵45形成具有红、蓝、绿三色像素的拜耳阵列，再对拜耳阵列做进一步处理以输出RGB彩色图像。然而，通过插值处理获取的红、蓝、绿三色不可避免地会偏离拍摄到的物体的色彩的真实值，导致输出RGB彩色图像质量较低，不接近所拍摄的真实场景。本申请实施方式的图像采集系统100能够单独由一个图像传感器40生成红色图像，相较于插值处理获取的红色像素，单独由一个图像传感器40生成红色图像具有更高的图像质量，色彩还原度更佳。同理，本申请实施方式的图像采集系统100还能够单独由一个图像传感器40生成高质量的蓝色图像及绿色图像，并能够将高质量的红色图像、蓝色图像、及绿色图像合成为RGB彩色图像输出，以使输出的RGB彩色图像具有更高的质量，

在某些实施方式中，满足预设条件包括满足预设波段，光选择器30用于将具有预设波段的光线导引至对应的图像传感器40。其中，预设波段包括红光波段、蓝光波段、绿光波段、黄光波段、或红外光波段中的至少一种。

例如，请参阅图1，光选择器30包括第一光选择器31、第二光选择器32、及第三光选择器33，图像传感器40包括第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43，第一光选择器31用于将具有红光波段的光线导引至第一图像传感器41；第二光选择器32用于将具有蓝光波段的光线导引至第二图像传感器42；第三光选择器33用于将具有绿光波段的光线导引至第三图像传感器43。当需要第一图像传感器41生成高质量的红色图像时，虽然分光器20能够将进入分光器20的光线分为包括红光波段在内的多个波段，但能够进入第一图像传感器41的光线不一定仅为红光波段的光线，例如第一图像传感器41与第二图像传感器42相邻，则绿光波段的光线也很有可能进入第一图像传感器41。在本实施例中，第一光选择器31与第一图像传感器41对应。当第一光选择器31对应的预设条件为红光波段时，第一光选择器31仅允许红光波段的光线进入第一图像传感器41，并能够防止红光波段以外的光线进入第一图像传感器41，从而确保第一图像传感器41能够输出高质量的红色图像。综上，本申请实施方式的图像采集系统100通过设置与图像传感器40对应的光选择器30导引具有预设波段的光线至该图像传感器40，能够使图像传感器40输出高质量的某一波段的图像。

进一步地，光选择器30还能够在具有预设波段的多路光线中，将不同波长的多路光线合成一束具有预设波长的光线入射图像传感器40，以使图像传感器40能够针对性地对单一波长的光线做光电转换处理。例如预设波段为红光波段，第一光选择器31能够将不同波长的多路红光合成一束具有预设波长的红光入射第一图像传感器41，在第一图像传感器41对预设波长的红光做光电转换处理后输出的电信号可用作该预设波长的红光的光谱分析。

请参阅图1，在某些实施方式中，分光器20用于将进入分光器20的光线按照光强分为多路光线。例如，分光器20能够将进入分光器20的光线分为光强相同的两路光线、光强相同的三路光线、具有第一光强的两路光线和具有第二光强的一路光线等，其中第一光强与第二光强不同。分光器20将进入分光器20的光线按照光强分为多路光线的方式并不局限于上述几种方式，在此不一一列举。

请结合图3，在某些实施方式中，多路光线包括具有第一光强、第二光强、及第三光强的三路光线，第一光强、第二光强、及第三光强的强度依次递减。光选择器30包括第一光选择器31、第二光选择器32、及第三光选择器33，图像传感器40包括第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43，第一光选择器31用于将具有第一光强的光线导引至第一图像传感器41；第二光选择器32用于将具有第二光强的光线导引至第二图像传感器42；第三光选择器33用于将具有第三光强的光线导引至第三图像传感器43。如此，可以由第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43分别对第一光强、第二光强、及第三光强的光线做光电转换处理，以获取（生成）高亮度图像P1、中亮度图像P2、及低亮度图像P3，还可以在第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43分别获取具有预设亮度的图像，如获取高亮度图像、中亮度图像、及低亮度图像后将高亮度图像P1、中亮度图像P2、及低亮度图像P3合成为HDR高动态范围图像Pf输出。

请结合图4，传统的图像采集系统100获取HDR高动态范围图像Pf的方式为：图像传感器40经过第一时间段t1曝光后生成高亮度图像P1；图像传感器40经过第二时间段t2曝光后生成中亮度图像P2；图像传感器40经过第三时间段t3曝光后生成低亮度图像P3；及图像传感器40将高亮度图像P1、中亮度图像P2、及低亮度图像P3合成为HDR高动态范围图像输出。其中，第一时间段t1、第二时间段t2、及第三时间段t3的时长依次递减。由于高亮度图像P1、中亮度图像P2、及低亮度图像P3的曝光时间不同，同一物体（图中的圆形）在高亮度图像P1、中亮度图像P2、及低亮度图像P3中的位置可能不一致，导致合成的HDR高动态范围图像Pf容易出现伪影缺陷（同一图像中出现重叠的三个圆形，而实际场景中仅存在一个圆形）。如图3所示，本申请的实施方式中，分光器20将进入分光器20的光线分为具有第一光强、第二光强、及第三光强的三路光线，第一光选择器31将具有第一光强的光线导引至第一图像传感器41生成高亮度图像P1，第二光选择器32将具有第二光强的光线导引至第二图像传感器42生成中亮度图像P2，第三光选择器33将具有第三光强的光线导引至第三图像传感器43生成低亮度图像P3。由于进入第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43的光线的光强不同，第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43生成的图像的亮度是确定的，无需使每个图像传感器40通过不同时间段的曝光生成不同亮度的图像，因此第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43能够同时开始曝光生成图像，并同时结束曝光，即高亮度图像P1、中亮度图像P2、及低亮度图像P3均在时间段t0曝光生成，从而确保同一物体（图中的圆形）在高亮度图像P1、中亮度图像P2、及低亮度图像P3中的位置一致，以消除由高亮度图像P1、中亮度图像P2、及低亮度图像P3合成的HDR高动态范围图像Pf中的伪影（即合成的图像中也仅由一个圆形）。

在某些实施方式中，多路光线包括具有相同光强的多路光线，光选择器30包括第一光选择器31及第二光选择器32，图像传感器40包括第一图像传感器41及第二图像传感器42。第一光选择器31能够允许多路光线中的部分光线进入第一光选择器31，并将进入第一光选择器31的光线合成一束具有第一光强的光线入射至第一图像传感器41。第二光选择器32能够允许多路光线中的部分光线进入第二光选择器32，并将进入第二光选择器32的光线合成一束具有第二光强的光线入射至第二图像传感器42。其中，第一光强大于第二光强。

例如，进入分光器20的光线具有100%的初始光强，预设的第一光强为初始光强的50%，预设的第二光强为初始光强的30%，分光器20将进入分光器20的光线分为10束强度为初始光强的10%的分光束。则第一光选择器31能够接收5束分光束，并将5束分光束合成一束具有第一光强的第一光束入射至第一图像传感器41。第二光选择器32能够接收3束分光束，并将4束分光束合成一束具有第二光强的第二光束入射至第二图像传感器42。

请参阅图1及图5，在某些实施方式中，光选择器30包括棱镜35及多个第二快门37，第二快门37允许满足预设条件的光线通过棱镜35，棱镜35用于将通过棱镜35的光线导引至与光选择器30对应的图像传感器40。

例如，预设条件包括预设波段，由于不同波长的光线在棱镜中的折射率不同，导致不同波长的光线的光程不同，导致到达第二快门37的时间也不同。当各个波段的光线进入棱镜后，满足预设波段的光线仅在预设的时间段内通过棱镜，因此可以通过第二快门37在预设的时间段内允许光线通过棱镜，在非预设的时间段不允许光线通过棱镜，如此，实现通过棱镜35的光线均为预设波段的光线。例如，若第一图像传感器40需要接收红光波段的光线以生成红色图像，而红光波段的光线最先（第一时间段内）到达第二快门37，绿光波段光线接着（第二时间段内）到达第二快门37、蓝光波段光线最后（第三时间段内）到达第二快门37，第二快门37便可以在第一时间段内打开以供红光通过，其他时间段（包括第二时间段内和第三时间段）内第二快门37保持关闭不允许任何光线通过。当然，仅仅是满足预设波段的光线通过棱镜的实现方式还可以是其他，也属于本申请保护的范围，在此不一一列举。

再例如，预设条件包括预设光强，可以使预定数量的第二快门37在预设的时间段内允许光线通过棱镜35，以通过控制允许光线通过棱镜35的第二快门37的数量实现对通过棱镜35的光线的光强进行控制。

在一个实施例中，自分光器20出射的光线分为具有第一光强、第二光强、及第三光强的三路光线。若光选择器30能够允许第一光强的光线通过，则光选择器30中有第一数量的第二快门37运行光线通过，以将通过光选择器的光线的光强限制在第一光强。如具有第一光强的光线进入分光器20，则具有第一光强的光线能够从分光器20出射；如具有第一光强的光线及具有第二光强的光线均进入分光器20，则具有第一光强的光线及具有第二光强的光线在棱镜35中合并为混合光线，第一数量的第二快门37能够允许一定比例的混合光线通过棱镜，使从分光器20出射的混合光线具有第一光强，即第一数量的第二快门37恰好允许通过棱镜35的光线具有第一光强，而不允许超出第一光强部分的光线通过棱镜35。同理，若光选择器30能够允许第二光强的光线通过，则光选择器30中有第二数量的第二快门37运行光线通过，以将通过光选择器的光线的光强限制在第二光强。若光选择器30能够允许第三光强的光线通过，则光选择器30中有第三数量的第三快门33运行光线通过，以将通过光选择器的光线的光强限制在第三光强。其中，第一数量、第二数量、第三数量依次递减。

在另一个实施例中，自分光器20出射的光线为多路光强相同的光线。光选择器30包括棱镜35及3个第二快门37。在预设的时间段内，若3个第二快门37均允许光线通过棱镜35，则自光选择器30出射的光线具有第一光强；若2个第二快门37均允许光线通过棱镜35，且1个第二快门不允许光线通过棱镜35，则自光选择器30出射的光线具有第二光强；若1个第二快门37均允许光线通过棱镜35，且2个第二快门不允许光线通过棱镜35，则自光选择器30出射的光线具有第三光强；若3个第二快门37均不允许光线通过棱镜35，则没有光线能够从光选择器30出射。其中，第一光强、第二光强、第三光强的强度依次递减。

请参阅图1，以预设条件为预设波段为例，光线从第一镜头组11进入图像采集系统100，此时仅第一快门51允许光线通过，第一快门52及第一快门53均不允许光线通过。通过第一快门51的光线进入第一分光器21，第一分光器21将进入第一分光器21的光线分为红光波段、蓝光波段、及绿光波段的光线，并朝光选择器30的方向出射。第一光选择器31仅允许红光波段的光线进入第一图像传感器41，并防止红光波段以外的波段的光线进入第一图像传感器41，第一图像传感器41能够对红光波段的光线做光电转换处理生成红色图像；第二光选择器32仅允许蓝光波段的光线进入第二图像传感器42，并防止蓝光波段以外的波段的光线进入第二图像传感器42，第二图像传感器42能够对蓝光波段的光线做光电转换处理生成蓝色图像；第三光选择器33仅允许绿光波段的光线进入第三图像传感器43，并防止绿光波段以外的波段的光线进入第二图像传感器42，第三图像传感器43能够对绿光波段的光线做光电转换处理生成绿色图像。第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43可以分别输出红色图像、蓝色图像、及绿色图像，也可以将红色图像、蓝色图像、及绿色图像合成后输出RGB彩色图像。

请参阅图1，以预设条件为预设光强为例，光线从第一镜头组11进入图像采集系统100，此时第一快门51允许光线通过，第一快门52及第一快门53均不允许光线通过。通过第一快门51的光线进入第一分光器21，第一分光器21将进入第一分光器21的光线分为具有第一光强、第二光强、及第三光强的光线，并朝光选择器30的方向出射。其中，第一光强、第二光强、及第三光强的强度依次递减。请结合图3及图5，第一光选择器31中第一数量的第二快门37允许光线通过棱镜35，使第一光选择器31仅允许具有第一光强的光线进入第一图像传感器41，第一图像传感器41能够对具有第一光强的光线做光电转换处理生成高亮度图像P1；第二光选择器32中第二数量的第二快门37允许光线通过棱镜35，使第二光选择器32仅允许具有第一光强的光线进入第二图像传感器42，第二图像传感器42能够对具有第二光强的光线做光电转换处理生成中亮度图像P2；第三光选择器33中第三数量的第二快门37允许光线通过棱镜35，使第三光选择器33仅允许具有第三光强的光线进入第三图像传感器43，第三图像传感器43能够对具有第三光强的光线做光电转换处理生成低亮度图像P3。其中，第一数量、第二数量、第三数量依次递减。第一图像传感器41、第二图像传感器42、及第三图像传感器43可以分别输出高亮度图像P1、中亮度图像P2、及低亮度图像P3，也可以将高亮度图像P1、中亮度图像P2、及低亮度图像P3合成后输出HDR高动态范围图像Pf。

请参阅图6，本申请提供一种终端1000。终端1000包括本体300及上述任意一项实施方式的图像采集系统100。图像采集系统100安装于本体300。例如终端1000为手机，手机的本体300包括显示屏，图像采集系统100设置在显示屏下方。

终端1000可以是任意具有拍摄功能的终端设备。例如，终端1000可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、无人机、无人车、无人船、头显设备、智能手表、智能穿戴设备等终端设备。本申请实施方式的终端1000及图像采集系统100中，沿光路依次设置有多个镜头模组10、多个分光器20、多个光选择器30、及多个图像传感器40，当光线经过任一镜头模组10进入对应的分光器20时，分光器20将来自对应的镜头模组10的光线分为多路，并分别传输至多个光选择器30，根据每个光选择器30对应的预设条件，每个图像传感器40均有可能运行，即每个图像传感器40均有可能将来自对应的光选择器30的光信号转换为电信号。如此，进入图像采集系统100的光线既能够选择性地由其中一个图像传感器40做光电转换处理，或由多个图像传感器40同时做光电转换处理，从而能够避免图像传感器的闲置，提高图像传感器40的利用率。

本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式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方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、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 (11)

1.一种图像采集系统，其特征在于，包括：多个镜头模组、多个分光器、多个光选择器、及多个图像传感器，每个所述镜头模组对应一个所述分光器，每个所述光选择器对应一个所述图像传感器；

所述镜头模组用于接收光线并将光线传输至对应的所述分光器；

所述分光器用于将来自对应的所述镜头模组的光线分为多路，并分别传输至多个所述光选择器；

所述光选择器用于将满足预设条件的光线导引至对应的所述图像传感器；

所述图像传感器用于将来自对应的所述光选择器的光信号转换为电信号。

2.根据权利要求1所述的图像采集系统，其特征在于，所述图像采集系统还包括多个第一快门，每个所述第一快门对应一个所述镜头模组，当所述第一快门允许经过对应的所述镜头模组的光线通过并进入对应的所述分光器时，其他所述镜头模组的所述第一快门均不允许经过所述镜头模组的光线通过。

3.根据权利要求2所述的图像采集系统，其特征在于，在每个所述图像传感器的垂直消隐期间，所述第一快门不允许经过所述镜头模组的光线通过。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的图像采集系统，其特征在于，所述分光器用于将进入所述分光器的光线按照波段分为多路光线。

5.根据权利要求4所述的图像采集系统，其特征在于，所述波段包括红光波段、蓝光波段、绿光波段、黄光波段、或红外光波段中的至少一种。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的图像采集系统，其特征在于，所述分光器用于将进入所述分光器的光线按照光强分为多路光线。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的图像采集系统，其特征在于，满足预设条件包括满足预设光强或者预设波段，所述光选择器用于将具有预设光强或者预设波段的光线导引至对应的所述图像传感器。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的图像采集系统，其特征在于，所述图像传感器用于：

对满足预设光强的光线做光电转换处理以生成单色或彩色图像；和/或

对满足预设光强的光线做光电转换处理以生成具有预设亮度的图像或高动态范围图像。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的图像采集系统，其特征在于，所述光选择器包括棱镜及多个第二快门，所述第二快门允许满足所述预设条件的光线通过所述棱镜，所述棱镜用于将通过所述棱镜的光线导引至与所述光选择器对应的所述图像传感器。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的图像采集系统，其特征在于，多个所述镜头模组包括长焦镜头、广角镜头、自拍镜头中至少一种。

11.一种终端，其特征在于，包括，本体及权利要求1-10任意一项所述的图像采集系统，所述图像采集系统安装于所述本体。

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