CN113301261B - 像素处理电路、方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种像素处理电路、方法、装置及电子设备，属于通信技术领域，能够解决电子设备拍摄的图像的画质较差的问题。该像素处理电路包括：控制逻辑模块、第一RST重置门和第一电路模块。其中，控制逻辑模块的一端与第一RST重置门的一端连接，第一RST重置门的另一端与第一电路模块连接；控制逻辑模块用于在接收到第一控制信号的情况下，控制第一RST重置门处于第一工作状态，第一RST重置门用于在第一工作状态下，调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，第一电路模块用于对拍摄对象对应的光线进行处理。本申请实施例应用于对像素矩阵中的至少一个像素处理的过程中。

Description

像素处理电路、方法、装置及电子设备
技术领域
本申请属于通信技术领域，具体涉及一种像素处理电路、方法、装置及电子设备。
背景技术
通常，为了提升电子设备所拍摄的图像的画质，可以通过提升图像的信噪比来实现。具体的，外部光线(即被拍摄对象对应的光线)穿过电子设备的镜头之后，在经过红外滤光片的滤光时，可以通过提升光线的透光率，以提升投射到传感器(sensor)的感光二极管(pixel)上的光线的信号强度值，从而达到提升图像的信噪比的目的；并且，感光二极管可以将感知的光信号转换成电信号，通过放大电路和AD(模数)转换电路，形成数字信号矩阵(即图像)，然后传感器可以输出图像至图像信号处理器(image signal processor，ISP)进行处理和优化，以转换成与人眼所见场景接近的图片。
然而，由于通过ISP对图像进行处理时，也会引入较多的噪声，因此会再次造成图像噪声的增大，导致成像亮度从中心到四角越来越暗，从而导致电子设备拍摄的图像的画质较差。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种像素处理电路、方法、装置及电子设备，能够解决电子设备拍摄的图像的画质较差的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种像素处理电路，该像素处理电路包括：控制逻辑模块、第一RST重置门和第一电路模块。其中，控制逻辑模块的一端与第一RST重置门的一端连接，第一RST重置门的另一端与第一电路模块连接；控制逻辑模块用于在接收到第一控制信号的情况下，控制第一RST重置门处于第一工作状态，第一RST重置门用于在第一工作状态下，调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，第一电路模块用于对拍摄对象对应的光线进行处理。
第二方面，本申请实施例提供了一种像素处理方法，该像素处理方法包括：获取第一控制信号的至少一个触发时间，该第一控制信号用于控制调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，每个触发时间对应像素矩阵中的一个像素；在目标像素进行曝光的过程中，在目标时间触发第一控制信号，以控制调整目标像素的曝光量，该目标像素为像素矩阵中与至少一个触发时间对应的任意像素，该目标时间为至少一个触发时间中与目标像素对应的触发时间。
第三方面，本申请实施例提供了一种像素处理装置，该像素处理装置包括：获取模块和触发模块。其中，获取模块，用于获取第一控制信号的至少一个触发时间，该第一控制信号用于控制调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，每个触发时间对应像素矩阵中的一个像素。触发模块，用于在目标像素进行曝光的过程中，在目标时间触发第一控制信号，以控制调整目标像素的曝光量，该目标像素为像素矩阵中与至少一个触发时间对应的任意像素，该目标时间为至少一个触发时间中与目标像素对应的触发时间。
第四方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括如第一方面所述的像素处理电路。
第五方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第二方面所述的方法的步骤。
第六方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第二方面所述的方法的步骤。
第七方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如第二方面所述的方法。
在本申请实施例中，像素处理电路包括控制逻辑模块、第一RST重置门和第一电路模块。控制逻辑模块在接收到第一控制信号的情况下，可以控制第一RST重置门处于第一工作状态，以通过第一RST重置门调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，由于镜头的成像特性，会出现成像亮度从中心到四角越来越暗的现象，因此通过第一RST重置门调整像素矩阵中的某个或某些像素的曝光量，可以使得像素矩阵中的不同像素的曝光量相同，即使得图像的中心位置到四角位置的亮度值均相同，提升了图像的亮度均匀性；并且，由于本方案中是将ISP图像处理阶段中的一些算法操作在传感器端实现，因此可以避免后续通过ISP对图像进行处理时引入较多噪声的问题，这种从更前端减少噪声分量的方式，能够更大程度地抑制图像噪声；如此，提升了电子设备拍摄的图像的画质。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种像素处理电路的示意图之一；
图2是一种音圈马达的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种像素处理电路的示意图之二；
图4是常规传感器的放大原理示意图；
图5是本申请实施例提供的一种像素处理电路的示意图之三；
图6是本申请实施例提供的一种像素处理电路的示意图之四；
图7是本申请实施例提供的一种新型传感器的结构原理示意图；
图8是本申请实施例提供的一种像素处理方法的示意图；
图9是本申请实施例提供的一种像素处理装置的结构示意图；
图10是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图之一；
图11是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图之二。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。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。
下面对本申请实施例提供的像素处理电路、方法、装置及电子设备中涉及的一些概念和/或术语做一下解释说明。
相机传感器(sensor)：是相机的核心，也是相机中最关键的技术。传感器一般分为两种：一种是广泛使用的CCD(电荷耦合)元件，另一种是CMOS(互补金属氧化物半导体)器件。与传统相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”就是其成像感光元件，感光元件就是数码相机的不用更换的“胶卷”而且是与相机一体。
目前使用的CMOS器件，与CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N(带负电)和P(带正电)级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。
相机镜头(lens)是相机中最重要的部件，因为它的好坏直接影响到拍摄成像的质量。镜头能分为变焦和定焦两大类。变焦镜头是焦距可变，视角可变，也就是可以推拉的镜头；定焦镜头，就是焦距不能变只有一个焦段，或者只有一个视角的镜头。
CMOS摄像模组(CMOS Camera Module)是目前手机上主流使用的相机模组，由镜头(Lens)、音圈马达(Voice Coil Motor)、红外滤光片(IR Filter)、图像传感器(CMOS)、数字信号处理器(DSP)及软板(FPC)组成。
CCM的工作流程是，音圈马达带动镜头达到对焦准确的位置，外部光线穿过镜头，经过红外滤光片的滤光，照射到图像传感器的感光二极管(pixel)上，感光二极管将感知的光信号转换成电信号，通过放大电路，AD转换(模数转换)电路，形成数字信号矩阵(即图像)，再经过数字信号处理器(digital signal processor，DSP)处理，压缩存储起来。
通常，传感器在输出数字信号的图像数据(即raw图像)之后，图像信号处理器(image signal processor，ISP)可以对其进一步处理、优化，以转换为与人眼所见场景接近的图片。其中ISP的算法模块有暗角矫正、颜色校准、白平衡校准、伽马(gamma)校准等，而这些图像算法在校准的同时往往会引入更多的噪声(即恶化图像的噪声)，影响图片的画质。
为了解决上述技术问题，本申请实施例基于新型传感器设计一种像素处理电路，增加了电压逻辑判断装置、RST2重置门和控制逻辑装置等，以将ISP中的一些算法操作在传感器端实现，这样可以抑制传感器出图后ISP的图像算法对噪声的恶化，即从更前端来减少噪声分量，以较大程度地抑制图像噪声，同时还可以提升传感器的动态范围，提升最终画质信噪比和用户体验。并且，由于镜头的成像特性，会出现成像亮度从中心到四角越来越暗的现象，因此本方案中通过第一RST重置门调整某个或某些像素的曝光量，可以使得像素矩阵中的不同像素的曝光量相同，即使得图像的中心位置到四角位置的亮度值均相同，提升了图像的亮度均匀性。
实施例一
本申请实施例提供一种像素处理电路，图1示出了本申请实施例提供的一种像素处理电路。如图1所示，该像素处理电路可以包括：控制逻辑模块11、第一复位三极管(Reset，RST)重置门12和第一电路模块13。
其中，控制逻辑模块11(也可以称为控制逻辑装置)的一端与第一RST重置门12的一端连接，第一RST重置门12的另一端与第一电路模块13连接。控制逻辑模块11用于在接收到第一控制信号的情况下，控制第一RST重置门12处于第一工作状态；第一RST重置门12用于在第一工作状态下，调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量；第一电路模块13用于对拍摄对象对应的光线进行处理。
本申请实施例中，拍摄对象对应的像素矩阵可以理解为：在对拍摄对象进行拍摄时，拍摄对象对应的光线经过滤光片到达感光二极管，通过感光二极管处理后形成的像素矩阵。
需要说明的是，在图1中，第一RST重置门12的又一端接电源模块(VDD)。
需要说明的是，上述像素处理电路可以应用于电子设备、像素处理装置或镜头模组等；像素处理电路为传感器中的电路，用于对透过镜头和滤光片投射到传感器的光线进行处理，例如曝光、复位、信号转换等，具体的将在下述实施例进行描述，此处不予赘述。
本申请实施例中，在模组结构(即镜头模组)中，包括镜头、滤光片(例如红外滤光片(IR filter))、传感器、ISP等。
其中，镜头组(lens)用来聚光和对焦，镜头组被音圈马达(voice coil motor，VCM)所包裹固定，音圈马达上下端和弹片链接；对焦时，通过通电让马达产生电磁力，该电磁力最终与弹片的弹力保持平衡，马达的位置可以通过通电的大小来控制，进而达到将马达和镜头组推到合焦位置。
如图2所示，为上述音圈马达的结构示意图，该音圈马达的结构包括：上盖(cover)14、上弹簧片(Spring-Top)15、外壳(Yoke)16、线圈(Coil)17、标签(Label)18、磁石(Magnet)19、镜座(sensor holder)20、下弹簧片(Spring-Btm)21、底座(Base)22和端子(Terminal)23等。
其中，上盖，具有保护马达的作用；上弹簧片，在发生形变时对马达产生作用力，以与下弹簧片之和平衡电磁力；外壳，是马达固定部分的主要框架，具有导磁作用，提高磁石的有效利用率；线圈，通电流时在磁石的磁场作用下产生向上的推力，带动移动部分的其他部件一起运动；标签，在通过激光刻字时，用于记录和识别马达信息；磁石，产生磁场，使通电线圈在其磁场作用下产生电磁力，以使得移动部件载体带动镜头一起运动；下弹簧片，在发生形变时对马达产生作用力，以与上弹簧片之和平衡电磁力；底座，一体马达直接和柔性电路板(flexible printed circuit，FPC)组装，分体式马达与镜座(sensor holder)配合；端子，电子设备通过端子给马达供电。
光线透过镜头投射向滤光片，以通过滤光片滤除投射向传感器的不必要的光线，防止传感器产生伪色/波纹，以提高其有效分辨率和色彩还原性，通过滤光片后的光线便可以被传感器感知。
传感器感光后将光信号转换为电信号，经过放大并被模数转换(ADC)模块转换为数字信号，形成raw图输出给图像处理系统(例如ISP)。
需要说明的是，传感器(即图像传感器)是一种半导体芯片，其表面有几十万到几百万个光电二极管/感光二极管，每个光电二极管上覆盖着微透镜(Micro-lens)和彩色滤光矩阵(color filter array)。微透镜是用来将光线导入光电二极管的，而彩色滤光矩阵是对光线进行滤波的，只允许通过特定颜色(例如)所对应的波段光线。光电二极管感知到光线便会产生电荷，以将光线转换为电信号。
图像处理系统可以对raw图进行图像处理，例如通过自动曝光(automaticexpose，AE)、自动对焦(automatic focus，AF)、自动白平衡(automatic white balance，AWB)、光学黑色(optical black，OB)、着色(shading)、伽马(gamma)等ISP的算法模块处理，以得到并存储各个像素的曝光比例(即各个像素的曝光量的比值)。
具体的，在高亮环境拍摄图像之后，可以通过ISP中的镜头暗影模块进行图像处理，以得到补偿镜头暗影所需的像素矩阵(Map矩阵)，即获得传感器中从中心到四周的各个像素的曝光比例。需要说明的是，镜头暗影也可以称为亮度均匀性，镜头暗影是由于镜头的特性导致的成像亮度从中心到四角越来越暗的现象。
本申请实施例中，可以根据预存的各个像素的曝光比例(即为了获得镜头暗影(lens shading)补偿所需的各个像素的曝光比例)设置第一控制信号(也可以称为强制控制信号)的发送时序，以通过第一控制信号的触发，使得控制逻辑模块11控制第一RST重置门12处于第一工作状态，以调整像素矩阵中的某个或某些像素的曝光量，从而实现传感器端的镜头暗影补偿功能。
可以理解，本申请实施例中，传感器中的每个像素都拥有自己独立的曝光量的控制能力。在高亮环境下，当获得各个像素的曝光比例时，可以通过强制控制信号来调整像素矩阵中的某个或某些像素的曝光量，以使得像素矩阵中从中心位置到四角位置的像素的曝光量相同(即亮度值相同)，从而实现传感器端的镜头暗影补偿功能。
可选地，本申请实施例中，上述控制逻辑模块11具体用于根据第一控制信号的接收时间，控制第一RST重置门12处于第一工作状态；上述第一RST重置门12具体用于在第一工作状态下，根据接收时间，将第一控制信号对应的像素的曝光量清零。
本申请实施例中，针对像素矩阵中的任意像素，可以通过强制控制信号在某个时间点，激活第一RST重置门12，以重置该任意像素的曝光量(即进行感光二极管(PD)重置，也即清空PD内光电子)，实现传感器端的曝光能力的控制。
示例性的，假设曝光时长为1毫秒(ms)，像素矩阵中多个像素(例如从中心位置到四角位置的像素分别为像素1、像素2和像素3)的亮度值分别为10、8和4。为了避免图像的亮度不均匀性，需要将该三个像素的曝光量达到一致，则可以根据各个像素的亮度值，例如以像素3的亮度值为参考/基准，通过强制控制信号分别调整像素1和像素2的曝光量。具体的，对于像素1，在第0.6ms时，通过强制控制信号控制第一RST重置门12处于工作状态，以使得第一RST重置门12将像素1在0.6ms之前的曝光量清零，即像素1从第0.6ms开始重新曝光，这样像素1在曝光到1ms结束曝光时，像素1的曝光量(即0.4乘以10)与像素3的曝光量相同(即均为4)；对于像素2，在第0.5ms时，通过强制控制信号控制第一RST重置门12处于工作状态，以使得第一RST重置门12将像素2在0.5ms之前的曝光量清零，即像素2从第0.5ms开始重新曝光，这样像素2在曝光到1ms结束曝光时，像素2的曝光量(即0.5乘以8)与像素3的曝光量相同(即均为4)。
需要说明的是，在拍摄所处环境发生变化时，可以通过重复上述处理过程，以实现传感器的镜头暗影补偿的动态刷新。
可选地，本申请实施例中，如图3中的(A)所示，上述第一电路模块13具体包括以下至少一项：第二RST重置门24、浮置开关(TG)25、行选择器(SET)26、信号放大器(SF)27、感光二极管(PD)28、集总元件(FD)29(例如电阻、电容、电感等)和电流、电源模块(VDD、Vout、DC等)等。如图3中的(B)所示，为上述第一电路模块13对应的结构示意图。
需要说明的是，上述图3中的(A)所示的像素结构也称为固定二极管像素(pinnedphotodiode pixel，PPD)结构。PPD结构包括一个PPD的感光区，即感光二极管(PD)以及4个晶体管(即一个复位三极管(RST)、一个浮置开关(TG)、一个行选择器(SET)和一个信号放大器(SF))，因此也称为4T像素结构。在PPD结构中，允许相关双采样(CDS)电路的引入，消除了复位引入的kTC噪声、金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor，mos)管引入的1/f噪声以及偏移量(offset)噪声等。
其中，通过PPD结构工作的过程如下：
(1)曝光。光线照射产生的电子-空穴对，会因PPD电场的存在而分开，电子移向n区，空穴移向p区。
(2)复位。在曝光结束时，激活RST(即第二RST重置门24)，将读出区(即n+区)复位到高电平。
(3)复位电平读出。复位完成后，读出复位电平，其中包含mos管的offset噪声、1/f噪声以及复位引入的kTC噪声，将读出的信号存储在第一个电容中。
(4)电荷转移。激活TX，将电荷从感光区完全转移到n+区(n正区)用于读出，这里的机制类似于CCD中的电荷转移。
(5)信号电平读出。将n+区的电压信号读出到第二个电容。这里的信号包括：光电转换产生的信号，运放产生的offset、1/f噪声以及复位引入的kTC噪声。
(6)信号输出。将存储在两个电容中的信号相减(例如采用CDS，即可消除感光二极管中的大部分噪声)，得到的信号在经过模拟放大，然后经过ADC采样，即可进行数字化信号输出。
如图4所示，为常规传感器的放大原理示意图，常规传感器的放大器(例如柱状放大器(column amplifiers))在列ADC上，或者在列ADC之后，通过该常规传感器的放大器仅能实现对整个像素矩阵的像素放大，而无法实现分像素放大的功能。
本申请实施例中的传感器(即新型的传感器)，添加多个放大电路，每个放大电路分别控制像素矩阵中的一个像素，使得传感器拥有可以做镜头暗影补偿的功能，同时还能够使得不同像素做不同程度的曝光，达到提升动态范围的目的。
结合图1和图3中的(A)，如图5所示，第一RST重置门12的另一端具体与第一电路模块13中的PD 28的一端连接；强制控制信号可以在第二RST重置门24执行后的某个时间点，激活第一RST重置门12进行感光二极管(PD)重置(即清空PD内光电子，也即重置曝光量)，可以实现像素的曝光能力控制，假如第二RST重置门24执行后的曝光时间为100ms，第一RST重置门12可以在第二RST重置门24执行后500ms进行强行重置，达到让该像素仅曝光50ms的目的。
可选地，本申请实施例中，上述像素处理电路还包括：电压逻辑判断模块。其中，电压逻辑判断模块的一端与第一电路模块13连接，电压逻辑判断模块的另一端与控制逻辑模块11的另一端连接。电压逻辑判断模块用于判断是否输出第二控制信号，该第二控制信号用于控制第一RST重置门12在像素曝光过程中清空感光二极管内的光电子。控制逻辑模块11还用于在接收到第二控制信号、且未接收到第一控制信号的情况下，控制第一RST重置门12处于第二工作状态，第一RST重置门12还用于在第二工作状态下，清空感光二极管内的光电子，以重新开始进行像素曝光。
需要说明的是，像素曝光过程可以理解为：从第一RST重置门启动开始，一直到信号读出(即输出强制控制信号)的时间段内，传感器(即像素点)接收光的过程。
可选地，本申请实施例中，在感光二极管的电压值等于感光二极管内电场电压值的情况下，上述电压逻辑判断模块具体用于输出第二控制信号和计数信号，该计数信号用于指示第一RST重置门12清空感光二极管内的光电子的次数。
结合图5，如图6所示，上述像素处理电路还包括：电压逻辑判断模块30。其中，电压逻辑判断模块30的两端与PD 28的两端连接，电压逻辑判断模块30的另一端与控制逻辑模块11的另一端连接，该电压逻辑判断模块30用于判断像素感光是否达到饱和，并在达到饱和的情况下，通过输出重置信号，以控制清空PD内的光电子，并输出计数信号给系统。
需要说明的是，对于常规传感器而言，在高亮或大光比场景下，部分像素会饱和，即只能输出1024，因此会失去对高光信息的感知能力(即对于高于1024的是无法感知到的，最大输出值为1024)。
而对于新型传感器而言，当PD电压为PD内电场电压(即代表像素感光饱和)时，可以触发电压逻辑判断模块(也可以称为电压逻辑判断装置)，以输出重置信号(即上述第二控制信号)，控制第一RST重置门12启动并清空PD内光电子，以重新开始曝光，同时电压逻辑判断模块会输出计数信号给系统以进行统计。在曝光完成后，系统会根据PD内最终得到的数字信号值(即最后一次清空内光电子后，再次重新曝光后PD内的光电子的数值)，加上计数信号*1024的值作为像素最终的感光数字值(即像素的实际曝光量)，以实现像素的高动态感光功能，提升了传感器的感光动态范围。
如表1所示，为新型传感器的色彩滤波矩阵的排列分布表，即像素矩阵中的各个像素的分布情况。
表1
Figure BDA0003024248310000121
结合表1，如图7所示，为新型传感器的结构原理示意图，像素矩阵中的每个像素都具有独立的曝光量控制能力，可以对每个像素分别进行像素处理(例如重置像素的曝光量)，以实现传感器端的镜头暗影补偿功能。
需要说明的是，在强制控制信号参与控制时，第二控制信号将被控制逻辑模块11屏蔽，以根据强制控制信号实现对应的功能，即当同时向控制逻辑模块11发送强制控制信号和第二控制信号时，控制逻辑模块11仅根据接收到的强制控制信号控制第一RST重置门12执行对应的操作(例如调整某个像素的曝光量)。
可选地，本申请实施例中，在通过上述处理过程对图像处理之后，可以对处理后的图像进行图像压缩，以压缩为JPEG图像，并存储在电子设备或通过电子设备的显示单元显示出来。
本申请实施例提供一种像素处理电路，包括控制逻辑模块、第一RST重置门和第一电路模块。控制逻辑模块在接收到第一控制信号的情况下，可以控制第一RST重置门处于第一工作状态，以通过第一RST重置门调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，由于镜头的成像特性，会出现成像亮度从中心到四角越来越暗的现象，因此通过第一RST重置门调整某个或某些像素的曝光量，可以使得像素矩阵中的不同像素的曝光量相同，即使得图像的中心位置到四角位置的亮度值均相同，提升了图像的亮度均匀性；并且，由于本方案中是将ISP图像处理阶段中的一些算法操作在传感器端实现，因此可以避免后续通过ISP对图像进行处理时引入较多噪声的问题，这种从更前端减少噪声分量的方式，能够更大程度地抑制图像噪声；如此，提升了电子设备拍摄的图像的画质。
实施例二
需要说明的是，本申请实施例的像素处理方法可以应用于电子设备、像素处理装置或镜头模组等，下述实施例以像素处理方法应用于电子设备为例进行说明。
本申请实施例提供一种像素处理方法，图8示出了本申请实施例提供的一种像素处理方法的流程图，如图8所示，本申请实施例提供的像素处理方法可以包括下述的步骤201和步骤202。
步骤201、电子设备获取第一控制信号的至少一个触发时间。
本申请实施例中，上述第一控制信号用于控制调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，每个触发时间对应像素矩阵中的一个像素。
本申请实施例中，针对像素矩阵中的每个像素，均可以通过触发第一控制信号来调整该像素的曝光量；电子设备可以根据至少一个触发时间，确定在哪个时间通过触发第一控制信号，以调整该时间对应的像素的曝光量，每个触发时间对应像素矩阵中的一个像素不同。
需要说明的是，第一控制信号的触发时间与第一控制信号的接收时间对应。
可选地，本申请实施例中，上述第一控制信号可以为用户在对应的时间触发的，或者为预先在电子设备中设置的对应的时间，以使得电子设备在该时间触发第一控制信号。
可选地，本申请实施例中，在上述步骤201之前，本申请实施例提供的像素处理方法还包括下述的步骤301，并且上述步骤201具体可以通过下述的步骤201a实现。
步骤301、电子设备获取像素矩阵中的像素的曝光量的比值。
本申请实施例中，像素矩阵中的像素的曝光量的比值为ISP通过镜头暗影补偿功能计算得到的，即为了实现镜头暗影补偿功能所需的各个像素的曝光量的比值。
步骤201a、电子设备根据像素矩阵中的像素的曝光量的比值，确定第一控制信号的至少一个触发时间。
本申请实施例中，电子设备可以根据像素矩阵中的像素的曝光量的比值，计算能够实现镜头暗影补偿所对应的触发时间(一个像素对应一个触发时间)，以通过在相应的时间触发第一控制信号，来调整本次触发所对应的像素的曝光量(即将该像素的曝光量清零)。
步骤202、在目标像素进行曝光的过程中，电子设备在目标时间触发第一控制信号，以控制调整目标像素的曝光量。
本申请实施例中，上述目标像素为像素矩阵中与至少一个触发时间对应的任意像素，上述目标时间为至少一个触发时间中与目标像素对应的触发时间。
可选地，本申请实施例中，上述步骤202具体可以通过下述的步骤202a实现。
步骤202a、在目标像素进行曝光的过程中，电子设备在目标时间触发第一控制信号，以将目标像素在目标时间之前的曝光量清零，并对目标像素重新进行曝光。
需要说明的是，电子设备包括上述像素处理电路，针对像素处理方法中涉及的相关内容，可以参见上述实施例中像素处理电路中的描述，此处不再赘述。
本申请实施例提供一种像素处理方法，电子设备可以确定第一控制信号的至少一个触发时间，并在目标像素进行曝光的过程中，在目标时间触发第一控制信号，以控制调整目标像素的曝光量。本方案中，电子设备可以根据至少一个像素对应的触发时间，在像素矩阵中的任意像素进行曝光的过程中，都可以通过在相应的时间触发第一控制信号，来调整该时间对应的像素的曝光量，即将ISP图像处理阶段中的一些算法操作在传感器端实现，因此可以避免后续通过ISP对图像进行处理时引入较多噪声的问题，这种从更前端减少噪声分量的方式，能够更大程度地抑制图像噪声；并且，由于镜头的成像特性，会出现成像亮度从中心到四角越来越暗的现象，因此本方案通过第一RST重置门调整像素矩阵中某个或某些像素的曝光量，可以使得像素矩阵中的不同像素的曝光量相同，即使得图像的中心位置到四角位置的亮度值均相同，提升了图像的亮度均匀性；如此，提升了电子设备拍摄的图像的画质。
可选地，本申请实施例中，在上述步骤202之后，本申请实施例提供的像素处理方法还包括下述的步骤401。
步骤401、在像素曝光过程中，若检测到感光二极管的电压值等于感光二极管内电场电压值，则电子设备清空感光二极管内的光电子，以重新开始进行像素曝光。
可选地，本申请实施例中，在上述步骤401之后，本申请实施例提供的像素处理方法还包括下述的步骤402。
步骤402、在像素曝光完成之后，电子设备根据目标次数和目标数值，确定目标曝光量。
本申请实施例中，上述目标次数为清空感光二极管内的光电子的次数，目标数值为最后一次像素曝光后感光二极管内的光电子的数值，目标曝光量为像素的实际曝光量。
需要说明的是，针对确定目标曝光量的方法，可以参见上述实施例中的描述，此处不再赘述。
本申请实施例中，在高亮或大光比场景下，当检测到像素感光饱和时，可以通过清空感光二极管内的光电子，以重新开始进行像素曝光，然后基于清空的次数和最后一次像素曝光后感光二极管内的光电子的数值，计算出正确的曝光量，可以实现像素的高动态感光功能，提升传感器的感光动态范围。
需要说明的是，本申请实施例提供的像素处理方法，执行主体可以为像素处理装置，或者该像素处理装置中的用于执行像素处理方法的控制模块。本申请实施例中以像素处理装置执行像素处理方法为例，说明本申请实施例提供的像素处理装置。
图9示出了本申请实施例中涉及的像素处理装置的一种可能的结构示意图。如图9所示，该像素处理装置70可以包括：获取模块71和触发模块72。
其中，获取模块71，用于获取第一控制信号的至少一个触发时间，该第一控制信号用于控制调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，每个触发时间对应像素矩阵中的一个像素。触发模块72，用于在目标像素进行曝光的过程中，在目标时间触发第一控制信号，以控制调整目标像素的曝光量，该目标像素为像素矩阵中与至少一个触发时间对应的任意像素，该目标时间为至少一个触发时间中与目标像素对应的触发时间。
在一种可能的实现方式中，上述触发模块72，具体用于在目标时间触发第一控制信号，以将目标像素在目标时间之前的曝光量清零，并对目标像素重新进行曝光。
在一种可能的实现方式中，上述获取模块71，还用于在获取第一控制信号的至少一个触发时间之前，获取像素矩阵中的像素的曝光量的比值。上述获取模块71，具体用于根据获取的像素矩阵中的像素的曝光量的比值，确定第一控制信号的至少一个触发时间。
在一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的像素处理装置70还包括：清空模块。其中，清空模块，用于在像素曝光过程中，若检测到感光二极管的电压值等于感光二极管内电场电压值，则清空感光二极管内的光电子，以重新开始进行像素曝光。
在一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的像素处理装置70还包括：确定模块。其中，确定模块71，还用于在清空模块清空感光二极管内的光电子，以重新开始进行像素曝光之后，在像素曝光完成之后，根据目标次数和目标数值，确定目标曝光量，该目标次数为清空感光二极管内的光电子的次数，该目标数值为最后一次像素曝光后感光二极管内的光电子的数值，该目标曝光量为像素的实际曝光量。
本申请实施例提供一种像素处理装置，可以根据至少一个像素对应的触发时间，在像素矩阵中的任意像素进行曝光的过程中，都可以通过在相应的时间触发第一控制信号，来调整该时间对应的像素的曝光量，即将ISP图像处理阶段中的一些算法操作在传感器端实现，因此可以避免后续通过ISP对图像进行处理时引入较多噪声的问题，这种从更前端减少噪声分量的方式，能够更大程度地抑制图像噪声；并且，由于镜头的成像特性，会出现成像亮度从中心到四角越来越暗的现象，因此本方案通过第一RST重置门调整像素矩阵中某个或某些像素的曝光量，可以使得像素矩阵中的不同像素的曝光量相同，即使得图像的中心位置到四角位置的亮度值均相同，提升了图像的亮度均匀性；如此，提升了拍摄的图像的画质。
本申请实施例中的像素处理装置可以是装置，也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该装置可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(NetworkAttached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的像素处理装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为ios操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的像素处理装置能够实现上述方法实施例实现的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
可选地，如图10所示，本申请实施例还提供一种电子设备90，包括处理器91，存储器92，存储在存储器92上并可在所述处理器91上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器91执行时实现上述方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
需要说明的是，本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
图11为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备100包括但不限于：射频单元101、网络模块102、音频输出单元103、输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、以及处理器110等部件。
本领域技术人员可以理解，电子设备100还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图11中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，在此不再赘述。
其中，处理器110，用于获取第一控制信号的至少一个触发时间，该第一控制信号用于控制调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，每个触发时间对应像素矩阵中的一个像素；并在目标像素进行曝光的过程中，在目标时间触发第一控制信号，以控制调整目标像素的曝光量，该目标像素为所述像素矩阵中与至少一个触发时间对应的任意像素，该目标时间为至少一个触发时间中与目标像素对应的触发时间。
本申请实施例提供一种电子设备，电子设备可以根据至少一个像素对应的触发时间，在像素矩阵中的任意像素进行曝光的过程中，都可以通过在相应的时间触发第一控制信号，来调整该时间对应的像素的曝光量，即将ISP图像处理阶段中的一些算法操作在传感器端实现，因此可以避免后续通过ISP对图像进行处理时引入较多噪声的问题，这种从更前端减少噪声分量的方式，能够更大程度地抑制图像噪声；并且，由于镜头的成像特性，会出现成像亮度从中心到四角越来越暗的现象，因此本方案通过第一RST重置门调整像素矩阵中某个或某些像素的曝光量，可以使得像素矩阵中的不同像素的曝光量相同，即使得图像的中心位置到四角位置的亮度值均相同，提升了图像的亮度均匀性；如此，提升了电子设备拍摄的图像的画质。
可选地，本申请实施例中，处理器110，具体用于在目标时间触发第一控制信号，以将目标像素在目标时间之前的曝光量清零，并对目标像素重新进行曝光。
可选地，本申请实施例中，处理器110，还用于在获取第一控制信号的至少一个触发时间之前，获取像素矩阵中的像素的曝光量的比值。处理器110，具体用于根据获取的像素矩阵中的像素的曝光量的比值，确定第一控制信号的至少一个触发时间。
可选地，本申请实施例中，处理器110，还用于在像素曝光过程中，若检测到感光二极管的电压值等于感光二极管内电场电压值，则清空感光二极管内的光电子，以重新开始进行像素曝光。
可选地，本申请实施例中，处理器110，还用于在清空感光二极管内的光电子，以重新开始进行像素曝光之后，在像素曝光完成之后，根据目标次数和目标数值，确定目标曝光量，该目标次数为清空感光二极管内的光电子的次数，该目标数值为最后一次像素曝光后感光二极管内的光电子的数值，该目标曝光量为像素的实际曝光量。
本申请实施例提供的电子设备能够实现上述方法实施例实现的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本实施例中各种实现方式具有的有益效果具体可以参见上述方法实施例中相应实现方式所具有的有益效果，为避免重复，此处不再赘述。
应理解的是，本申请实施例中，输入单元104可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板1061。用户输入单元107包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。存储器109可用于存储软件程序以及各种数据，包括但不限于应用程序和操作系统。处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (11)

1.一种像素处理电路，其特征在于，所述像素处理电路包括：控制逻辑模块、第一RST重置门和第一电路模块；
其中，所述控制逻辑模块的一端与所述第一RST重置门的一端连接，所述第一RST重置门的另一端与所述第一电路模块连接；所述控制逻辑模块用于在接收到第一控制信号的情况下，控制所述第一RST重置门处于第一工作状态，所述第一RST重置门用于在所述第一工作状态下，调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，所述第一电路模块用于对所述拍摄对象对应的光线进行处理；
所述控制逻辑模块，具体用于根据所述第一控制信号的接收时间，控制所述第一RST重置门处于所述第一工作状态，所述第一RST重置门具体用于在所述第一工作状态下，根据所述接收时间，将所述第一控制信号对应的像素的曝光量清零；
所述像素处理电路还包括：电压逻辑判断模块；所述电压逻辑判断模块的一端与所述第一电路模块连接，所述电压逻辑判断模块的另一端与所述控制逻辑模块的另一端连接；
所述电压逻辑判断模块，具体用于在感光二极管的电压值等于感光二极管内电场电压值的情况下，输出第二控制信号和计数信号，所述计数信号用于指示所述第一RST重置门清空所述感光二极管内的光电子的次数，所述清空所述感光二极管内的光电子的次数用于确定目标曝光量，所述目标曝光量为对应像素的实际曝光量。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电压逻辑判断模块，还用于判断是否输出第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述第一RST重置门在像素曝光过程中清空感光二极管内的光电子；
所述控制逻辑模块，还用于在接收到所述第二控制信号、且未接收到所述第一控制信号的情况下，控制所述第一RST重置门处于第二工作状态，所述第一RST重置门还用于在所述第二工作状态下，清空所述感光二极管内的光电子，以重新开始进行像素曝光。
3.一种像素处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一控制信号的至少一个触发时间，所述第一控制信号用于控制调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，每个触发时间对应所述像素矩阵中的一个像素；
在目标像素进行曝光的过程中，在目标时间触发所述第一控制信号，以控制调整所述目标像素的曝光量，所述目标像素为所述像素矩阵中与所述至少一个触发时间对应的任意像素，所述目标时间为所述至少一个触发时间中与所述目标像素对应的触发时间；
所述在目标时间触发所述第一控制信号，以控制调整所述目标像素的曝光量，包括：
在所述目标时间触发所述第一控制信号，以将所述目标像素在所述目标时间之前的曝光量清零，并对所述目标像素重新进行曝光；
所述方法还包括：
在像素曝光完成之后，根据目标次数和目标数值，确定目标曝光量，所述目标次数为清空感光二极管内的光电子的次数，所述目标数值为最后一次像素曝光后所述感光二极管内的光电子的数值，所述目标曝光量为像素的实际曝光量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取第一控制信号的至少一个触发时间之前，所述方法还包括：
获取所述像素矩阵中的像素的曝光量的比值；
所述获取第一控制信号的至少一个触发时间，包括：
根据所述像素矩阵中的像素的曝光量的比值，确定所述第一控制信号的至少一个触发时间。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在像素曝光过程中，若检测到感光二极管的电压值等于感光二极管内电场电压值，则清空所述感光二极管内的光电子，以重新开始进行像素曝光。
6.一种像素处理装置，其特征在于，所述像素处理装置包括：获取模块、触发模块和确定模块；
所述获取模块，用于获取第一控制信号的至少一个触发时间，所述第一控制信号用于控制调整拍摄对象对应的像素矩阵中的至少一个像素的曝光量，每个触发时间对应所述像素矩阵中的一个像素；
所述触发模块，用于在目标像素进行曝光的过程中，在目标时间触发所述第一控制信号，以控制调整所述目标像素的曝光量，所述目标像素为所述像素矩阵中与所述至少一个触发时间对应的任意像素，所述目标时间为所述至少一个触发时间中与所述目标像素对应的触发时间；
所述触发模块，具体用于在所述目标时间触发所述第一控制信号，以将所述目标像素在所述目标时间之前的曝光量清零，并对所述目标像素重新进行曝光；
所述确定模块，用于在像素曝光完成之后，根据目标次数和目标数值，确定目标曝光量，所述目标次数为清空感光二极管内的光电子的次数，所述目标数值为最后一次像素曝光后所述感光二极管内的光电子的数值，所述目标曝光量为像素的实际曝光量。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块，还用于在获取所述第一控制信号的至少一个触发时间之前，获取所述像素矩阵中的像素的曝光量的比值；
所述获取模块，具体用于根据获取的所述像素矩阵中的像素的曝光量的比值，确定所述第一控制信号的至少一个触发时间。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述像素处理装置还包括：清空模块；
所述清空模块，用于在像素曝光过程中，若检测到感光二极管的电压值等于感光二极管内电场电压值，则清空所述感光二极管内的光电子，以重新开始进行像素曝光。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-2中任一项所述的像素处理电路。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求3-5中任一项所述的像素处理方法的步骤。
11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求3-5中任一项所述的像素处理方法的步骤。
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