CN115585886A - 多区多光谱检测装置及其检测方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种多区多光谱检测装置及其多区多光谱检测方法、电子设备，所述多区多光谱检测装置具有若干检测区域，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道；所述多区多光谱检测方法包括：根据目标波段的响应速率要求，设置在每个检测帧内，与该目标波段对应的目标光谱通道的单帧开启数目。所述多区多光谱检测方法能够降低功耗。

Description

多区多光谱检测装置及其检测方法、电子设备

技术领域

本申请涉及多区多光谱检测技术领域，具体涉及一种多区多光谱检测装置及其检测方法和一种电子设备

背景技术

摄影的本质就是记录当时的光线信息，目前主要通过CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)器件，基于光电二极管将光信号转换成电信号进行检测并加以记录保存。但是受限于光电二极管的工作原理，这些方式都只能根据光强记录不同位置处的亮度信息，而无法捕捉到色彩信息。

光的色彩区分是由光的波长决定的，不同颜色的光分别对应不同的波段，例如红光波长约620nm～780nm，绿光波长约为490nm～560nm左右，近红外光波长约780nm～1500nm。光电二极管只能检测到光能量的强度，而无法对不同波长进行区分。而人眼则不同，人眼对不同波长光能量的灵敏度是不同的，例如环境光里如果同时包含了上述三种波段的光，并且每个波段光强是一样的，我们人眼感知到的绿光能量会明显高于红光能量，而红外光能量则无法被人眼感知到。摄影的目的，就是为了还原当时人眼所能感知到的光影信息。但由于光电二极管对不同波长光线的无差别级记录，就会出现相片和实际看到的光影效果不一致的现象，即所谓的色偏。

在当下智能手机等其他智能终端设备对摄影要求越来越高的背景下，手机厂商对于环境光的多光谱检测的需求也越来越迫切。所谓多光谱检测，就是对环境光里不同波长的光信号分别进行检测，记录下每种波段的光能量的大小，相当于把当时环境光里各个波段的成分信息也全部记录下来了。随后，智能终端设备就可以利用这些信息，对拍摄下的图片进行算法矫正，有效还原出图像在被记录的那个时刻人眼所感知到的光线条件。

而多区多光谱成像，能够对不同区域分别进行多光谱检测，成像效果更加，但是由于多区多光谱成像需要更多的光谱通道，工作过程的功耗较大。

如何降低多区多光谱检测的功耗是目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种多区多光谱检测装置及其检测方法、电子设备，以解决现有的多区多光谱检测装置的功耗较大的问题。

本申请公开一种多区多光谱检测装置的多区多光谱检测方法，所述多区多光谱检测装置具有若干检测区域，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道；所述多区多光谱检测方法包括：根据目标波段的响应速率要求，设置在每个检测帧内，与该目标波段对应的目标光谱通道的单帧开启数目。

可选的，响应速率要求越高，目标光谱通道的单帧开启数目越多。

可选的，采用上一次检测时得到的检测数据作为未开启的目标光谱通道的当前检测帧的检测数据。

可选的，所述单帧开启数目为M/p，其中，M为目标光谱通道的总数量，p为响应速率参数，p≥1；当p＞1时，相邻检测帧内开启的目标光谱通道不重复，以在p个检测帧内完成全部目标光谱通道的检测。

可选的，针对不同位置处的检测区域，分别配置不同的单帧开启数目；和/或，针对不同波段的光谱通道，分别配置不同的单帧开启数目；和/或，根据检测结果中各波段检测数据的变化量，将检测数据的变化量小于阈值的波段所对应的光谱通道的单帧开启数目降低。

可选的，预设多个不同的场景模式，每个场景模式下针对不同波段对应的光谱通道配置分别配置对应的单帧开启数目。

可选的，所述多个不同的场景模式，包括夜景模式，所述夜景模式下，敏感波段的单帧开启数目为M，其他波段的单帧开启数目为M/p，以p次检测的检测数据的平均值作为敏感波段的有效检测数据。

可选的，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道，每个光谱通道的单帧检测窗口的时长均为预设时长；所述多区多光谱检测方法还包括：根据检测的光强大小，调整该光谱通道的单帧检测窗口内的实际检测时长。

可选的，调整所述实际检测时长的方法包括：对光谱通道输出的检测信号进行检测，当所述检测信号幅度增大至预设幅度时，停止检测；所述预设幅度对应于该光谱通道对应的第一阈值；当所述检测信号幅度小于等于所述预设幅度，继续检测，直至单帧检测窗口结束；或者，对通过光谱通道的光强进行预检测，根据检测到的光强大小，确定实际检测时长。

本申请还提供一种多区多光谱检测装置，包括：若干检测区域，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道；检测控制模块，连接至所述若干检测区域，用于根据目标波段的响应速率要求，设置在每个检测帧内，与该目标波段对应的目标光谱通道的单帧开启数目。

本申请还提供一种多区多光谱检测装置，包括：若干检测区域，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道；存储器，用于存储计算机程序；处理器，连接至所述若干检测区域和所述存储器，所述计算机程序被所述处理器执行时，能够实现如上述任一项所述的多区多光谱检测方法。

本申请还提供一种电子设备，包括如上述任一项多区多光谱检测装置；或者能够实现上述任一项所述的多区多光谱检测方法。

本申请上述多区多光谱检测方法提出了一种随场景自适应的多区多光谱检测的节能模式，利用不同场景对不同颜色(波段)、不同区域位置的光谱检测响应速率的不同要求，灵活选取单帧检测窗口内检测通道的单帧开启数目，使其在满足检测响应速度的同时，有效降低了检测所需的功耗。

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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例的多区多光谱检测方法的检测区域的分布示意图；

图2是本申请一实施例的多区多光谱检测方法的检测区域内的光谱通道的分布示意图；

图3a至图3c是本申请一实施例的多区多光谱检测方法中目标光谱通道的检测过程示意图；

图4是本申请一实施例的单帧检测窗口与实际检测时长的示意图；

图5a是本申请一实施例的光强与实际检测时长的关系示意图；

图5b是本申请另一实施例的光强与实际检测时长的关系示意图；

图5c是本申请另一实施例的光强与实际检测时长的关系示意图。

具体实施方式

如背景技术中所述，现有技术的多区多光谱检测的功耗较大。

请参考图1，为本发明一实施例的多区多光谱检测的检测区域分布示意图。

为了实现多区的多光谱检测，需要增加多光谱的检测区域，例如将成像区域划分为图1示例中的7*5个检测区域。而每个区域内又分别设置多个对应不同波段的光谱通道，以检测多个不同波长(颜色)的光信号能量(在图1示例中，每个区域检测9个不同波段的信号)。所述光谱通道既包括进行特定波段的光电转换的器件(例如光电二极管)，还包括连接至该器件的处理电路，用于将器件进行光电转换产生的电荷进行处理，以产生检测信号。每个区域以及区域里每个波段都需要对应的一个光强的光谱通道。例如图1，就需要用到7*5*9＝341个光谱通道，每个光谱通道输出一个检测信号。由此可见，多区多光谱检测需要同时开启工作的检测通道数也相应的需要很多。此外，不同环境下各个波段的光能量的变化范围都非常大，因此要求每个检测通道都需要具备很大的动态测量范围。

因此，多区多光谱检测需要同时工作的光谱通道数非常多，并且每个通道都有很高的检测精度要求。所有光谱通道需要同时开启，始终不停歇地实时检测周围环境光在各个波段的光强能量。这需要消耗很大的功耗。

为了解决上述问题，本申请提出一种新的多区多光谱检测装置及检测方法，利用不同场景对不同颜色(波段)、不同区域位置的光谱检测响应速率的不同要求，灵活选取单帧检测窗口内检测通道的开启数目，使其在满足检测响应速度的同时，有效降低了检测所需的功耗。

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域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。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

所述多光谱检测方法采用的多光谱检测装置，如图2所示，成像区域100被划分为若干检测区域，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道；所述多光谱检测方法包括：根据目标波段的响应速率要求，设置在每个检测帧内，与该目标波段对应的目标光谱通道的单帧开启数目。

作为多光谱检测，每个检测区域内设置的光谱通道通常为4个以上，光谱通道越多，每个光谱通道记录的波长范围越短，每个检测区域获得的光谱信息越丰富。

在图2所示的实施例中，每个检测区域内均设置有相同的光谱通道，具体的，每个检测区域的尺寸相同(即进行光电转换的区域面积尺寸相同)，且分别具有对应的相同数量及相同波段分布的光谱通道。以其中的四个检测区域101、102、103和104举例，每个检测区域内分别形成有9个光谱通道，其中光谱通道A1、B1、C1、D1为相同的光谱通道，对应相同的波段(颜色)；光谱通道A2、B2、C2、D2为相同的光谱通道，对应相同的波段(颜色)；其他检测区域中未具体标示光谱通道，再次不再一一说明。

在其他实施例中，如对于各成像区域内不同位置处的多光谱检测的精度或波段要求不同，不同位置处的检测区域内可以分别设置不同数量和/或不同波段的光谱通道。

在一些实施例中，所述成像区域100可被划分为m*n(m行、n列)个检测区域，每个检测区域内具有k个对应不同波段的光谱通道，每个检测区域内的光谱通道设置相同，即每个波段均具有m*n个光谱通道，因此，一共有n*m*k个光谱通道。

各光谱通道的对应位置与成像的像素位置是有对应关系，最理想的情况下，每个检测区域对应至每个像素。但是受限于现有镀膜(滤光膜)技术，无法做到每个像素对应到每个光谱通道，即光谱通道的分辨率没有成像分辨率那么高，通常是固定位置的一组像素对应到固定的一个光谱通道。单个检测区域的尺寸越小，对应的成像像素数量越少，多光谱检测的分辨率越高，对于光谱变化的解析度就越高。

每个光谱通道通过光电转换将接收到的光信号转换为电荷，在一定时间内累积，然后对累积的电荷量进行处理，形成检测信号。在检测过程中，通过开启检测窗口获取各个光谱通道产生的电荷，从而得到各个光谱通道的检测数据，每一个检测窗口对应一帧数据。

在一些实施例中，目标波段的响应速率要求，设置在每个检测帧内，与该目标波段对应的目标光谱通道的单帧开启数目的方法包括：根据检测结果中各波段检测数据的变化量，将变化量小于阈值的波段所对应的光谱通道的单帧开启数目降低。具体的，可以通过通道全开启的状态下，进行若干帧的检测；根据各帧检测数据的变化，计算出各位置处光谱通道的检测数据变化量，所述变化量可以是相邻2帧、间隔多帧或者间隔一定时间的检测数据变化量。所述检测数据变化量越大，表示光谱通道接收到的光能量变化率越大，需要具备足够的更新速率以及时体现光能量的变化；而光能量较小的情况下，每一帧之间的能量变化较小，可以适当延长数据更新时间，也不会影响到成像效果。本领域技术人员，可以根据实际需求，设置检测数据变化量的阈值，当检测数据变化量小于阈值，则可以降低对应波段的光谱通道的单帧开启数据；而检测数据变化量大于阈值是，则该波段的谱通道在每一帧检测时均全部保持开启。

在一些实施例中，假设每个通道的单帧检测窗口的时长均为预设时长t0。对于一整帧数据，即n*m*k个光谱通道同时打开，在t0时间内，能把所有检测区域里的每个波段(颜色)的光强能量全部检测出来，即单帧输出速率(帧率)为(n*m*k个检测数据)/t0。

设定所述单帧开启数目为M/p，其中，M为目标光谱通道的总数量，即M＝m*n，p为调整参数，p≥1。

P＝1时，表示单帧检测窗口内，目标波段的m*n个目标光谱通道全部开启。对应于对目标波段的响应速率要求较高的情况。

当p＞1时，则单帧检测窗口内，目标波段的仅有M/p个目标光谱通道开启，此时目标光谱通道开启数量减少，单帧检测窗口内的功耗降低。且p＞1时，相邻检测帧内开启的目标光谱通道不重复，以在p个检测帧内完成全部目标光谱通道的检测。优选的，p为大于1的整数。此时，需要连续p帧检测才能将目标波段的全部目标光谱通道检测完成。

在一些实施例中，可以采用上一次检测时得到的检测数据作为未开启的目标光谱通道的当前检测帧的检测数据，直至光谱通道开启，进行检测数据的更新，因此，需要t0*p的时间，才能完成目标波段的全部光谱通道的检测数据的更新，即有效的帧更新时长从t0变成t0*p。响应速率要求越高，目标光谱通道的单帧开启数目越多，设置p越大。

请参考图3a～图3b，为本发明一实施例的目标光谱通道的检测过程示意图。

该实施例，仅以对应相同波段的目标光谱通道A1～X1，共24个目标光谱通道作为示例。根据目标波段的相应速率要求，设定p＝3，单帧开启数目为M/p＝24/3＝8，每帧开启8个目标光谱通道，图3a作为第一帧，开启光谱通道A1～H1；图3b作为第二帧，开启光谱通道I1～P1；图3c作为第三帧，开启光谱通道Q1～X1；通过三帧检测，完成对所有光谱通道A1～X1的检测。

由于每一帧内开启的光谱通道数量减少，降低响应速率，能够有效降低功耗，且降低单帧的功耗峰值，降低电路的瞬态压力。

在其他实施例中，还可以针对不同位置处的检测区域，分别配置不同的单帧开启数目。由于多区多光谱的检测结果，是用于对当下环境光条件拍摄的照片进行算法校正，避免色偏的影响。在成像的不同区域，对色偏补偿精度的要求是不一样的，例如照片边缘、角落等位置，由于镜头畸变等因素的存在，原本对精度要求就相对较低。在一些情况下，用户对于不同成像区域的关注度也不一样，例如对于成像区域中心位置处的关注度会大于成像区域边缘位置处的关注度，这就要求位于中心位置处的检测区域内的各光谱通道的检测精度要大于边缘位置处的检测区域内的各光谱通道的检测精度。所以落在这些精度要求较低的区域的光谱通道的响应速率要求较低，可以设置较高的p值，在仍然满足该区域精度要求的情况下减少单帧开启数目，有效降低功耗。

在其他实施例中，还可以针对不同波段的光谱通道，分别配置不同的单帧开启数目。由于人眼对不同波段光强的感知灵敏度差别很大，虽然每个检测区域需要检测多个不同波段，即多个针对不同颜色的光谱通道接收的光强能量，但实际上对每种颜色所需要的响应速率要求是不同的。例如对于人眼最为敏感的绿光，对应光谱通道的响应速率要求也最高，此时滤光的单帧开启数目要求最大，通常设置p＝1；而对于波长较低的蓝光和波长较高的红光，人眼的感知灵敏度较低，即使对应的光谱通道的响应速率慢一些，对人眼感知的影响也不大。因此，可以针对不同波段的光谱通道，分别设置不同的单帧开启数目。对于响应速率要求较低的颜色的光谱通道，单帧开启数目可以设置较低，以尽可能降低单帧内光谱通道的开启数目；而对于响应速率要求较高的颜色的光谱通道，单帧开启数目可以设置较高，以尽可能提高响应速率，提高灵敏度。

在一些实施例中，还可以预设多个不同的场景模式，每个场景模式下针对不同波段对应的光谱通道配置分别配置对应的单帧开启数目。通过为各个场景模式，配套设置相应的响应模式，从而达到最优的性能和功耗比。例如室内模式或夜景模式，有写光波段的能量是相对稳定的，不需要特别快的响应，则可以选取较大的p值；而有些波段由于受照明光源的影响，需要较快的响应速率，则可选取较小的p值。P值越大，单位时间内开启的光谱通道的数量越少，所以功耗也越少。

各个场景模式的切换，可以由用户根据实际需要手动切换，各场景模式内，不通位置的光谱通道、不同波段的光谱通道的单帧开启数目，也可以根据用户的需求进行手动配置。在其他实施例中，各个场景模式的切换也可以根据对环境光强的检测或拍摄的场景进行自动切换，切换的设置规律可以预先配置，例如环境光强小于一定阈值时，自动切换为夜景模式；当拍摄户外场景时，自动切换为户外模式等。

在一些实施例中，所述多个不同的场景模式，包括夜景模式，所述夜景模式下，敏感波段的单帧开启数目为该敏感波段对应的全部光谱通道数目M，其他波段的单帧开启数目为M/p，以p次检测的检测数据的平均值作为敏感波段的有效检测数据。夜景模式可以再夜晚状态下，或者自适应检测到环境光非常案的场景下启动，这种模式下，绝大多数波段的光能量信号都非常微弱，随意时间的能量变化量也很小，这种情况下，响应速率可以非常慢，即p值可以非常大。有效的帧更新时间从t0变为t0*p。但是，对于人眼特别敏感的波段的光谱通道，仍然可以设置较高的单帧开启数目，例如p＝1，并且可以把每次单帧检测t0时间内测到的敏感光谱通道的数据都进行保存，最终输出数据为p次数据求平均后的值。当p次敏感光谱通道的实际检测值进行累加后，总的信号幅度提升接近为原本的p倍，而由于噪声的非相关原理，每个光谱通道贡献的噪声累加后总的噪声幅度提升为原本的p^1/2倍，敏感波段的光谱通道输出数据的信噪比增加了p^1/2倍；其他波段的检测信噪比不变，但是单通道消耗的功耗降低了p倍。采用此方法，可以同时兼顾重点信息的检测和功耗的降低。

除了通过调节单帧内光谱通道的开启数目来优化功耗，在一些实施例中，还可以进一步通过调整开启的光谱通道的单帧实际检测时间来进一步优化功耗。

在一些实施例中，所述多区多光谱检测方法还包括：根据检测的光强大小，调整该光谱通道的单帧检测窗口内的实际检测时长。在实际应用场景中，环境光检测往往会覆盖非常大的光强范围，由于每个光谱通道均具备底噪，光强较弱的情况下，实际检测信号较小，会导致信噪比较低；而光强较强的情况下，很短时间的检测所收集到的信号能量，就能够满足信噪比的要求。因此，每个被开启的光谱通道的实际检测时长可以根据光强情况进行设定，光强较弱的情况下，延长实际检测时长；光强较强的情况下，可以缩短实际检测时长，进而节省功耗。

在一些实施例中，单帧检测窗口的预设时长为实际检测时长的最长时间，设定为t0；当光强大于第一阈值Th1时，选择较短的实际检测时长t1，所述实际检测时长t1小于所述预设时长t0，例如可以设定t1＝t0/q，q≥1。由于光强较大，即使缩短实际检测时长，依然可以收集足够多的信号能量，达到足够的信噪比。由于单帧输出时间，即单帧检测窗口仍为t0，而光谱通道的实际工作时间为t0/q，多出来那段时间该光谱通道并不需要工作，所以就能够节省功耗。请参考图4，为本申请一光谱通道的单帧检测窗口与实际检测时长的示意图。所述第一阈值Th1和所述实际检测时长t1可以根据光谱通道的底噪情况进行设置，至少满足当光强为第一阈值Th1时，实际检测时间为t1，能够满足信噪比要求。

请参考图5a，在一些实施例中，当光强小于等于第一阈值Th1，实际检测时长为单帧检测窗口的时长t0；当光强大于第一阈值Th1，实际检测时长为t1，小于单帧检测窗口的时长t0。当光强大于第一阈值的情况下，不论光强实际大小，实际检测时长固定为t1。

在一些实施例中，所述实际检测时长还可以为变化值，当光强大于第一阈值的情况下，随着光强越大，所述实际检测时长可以进一步缩小。

在一些实施例中，当光强小于等于第一阈值，实际检测时长为单帧检测窗口的时长；当光强大于第一阈值，实际检测时长小于单帧检测窗口的时长，且随着光强越大，实际检测时长呈阶梯下降。例如，将大于第一阈值的光强范围划分为多个子区间，每个区间对应相同的实际检测时间。请参考图5b，该实施例中，大于第一阈值Th11的光强范围被划分为多个区间，在光强位于Th11～Th12区间内，实际检测时长为t11；在光强位于Th12～Th13区间内，实际检测时长为t12；在光强大于Th13，实际检测时长为t13。

在一些实施例中，当光强大于第一阈值，实际检测时长小于单帧检测窗口的时长，且随着光强越大，实际检测时长呈曲线下降。所述曲线可以根据实际情况进行设定，例如可以为一次、二次或多次曲线。请参考图5c，该实施例中，大于第一阈值Th1的光强范围内，实际检测时间与光强增大而线性减小，直至最小检测时间t10。

由于在检测视场内，不同的区域，光强分布范围也是不同的，这就可能导致不同位置处的光谱通道对应的实际检测时间是不同的。

在一些实施例中，调整所述有效时长的方法包括：对光谱通道输出的检测信号进行检测，当所述检测信号幅度增大至预设幅度时，停止检测；所述预设幅度对应于该光谱通道对应的第一阈值；当所述检测信号幅度小于等于所述预设幅度，继续检测，直至单帧检测窗口结束。由于光电转换时将光能量转换成电荷量，随着接收光时间越长，产生的电荷量越多，检测信号幅度也会逐渐增大，而光强越大，到达该预设幅值所需的时间越短。与所述第一阈值的设置方式对应，所述预设幅值也可以根据光谱通道的底噪进行设置，当检测信号达到预设幅值，能够满足检测的信噪比要求，即可停止检测。对于光强较大的情况下，当实际检测时长未达到单帧检测窗口的预设时长时，所述检测信号的幅值即可达到预设幅值，可以缩短每一帧数据输出所实际检测的时间，降低功耗。而对于光强较低的情况下，则需要持续进行检测，直至单帧检测窗口结束，以尽可能获得较高的检测信号的幅值，以提高信噪比。这种方法可以针对单帧内开启的光谱通道，根据自己的实际情况自主决定何时结束检测。最长的实际检测时间不超过窗口的预设时长t0。这种方式实现起来比较简单，但峰值功耗较高。

在另一些实施例中，调整所述实际检测时长的方法包括：对通过光谱通道的光强进行预检测，根据检测到的光强大小，确定实际检测时长。可以是先做短时间低精度的预检测，根据预检测的时间以及得到的检测信号幅度，计算得到光强。通过光强与阈值比较，从而设置相应的实际检测时长。所述预检测可以在每个单帧检测窗口开启后进行，先进行预检测，根据预检测结果设定实际检测时长后，继续后续的实际检测，其中，预检测作为实际检测的一部分，预检测过程的检测信号作为实际检测过程得到的检测信号的一部分；在其他实施例中，也可以是在单帧检测窗口开启之前额外增加的一段时间的预检测，该预检测得到预检测信号不作为实际检测的信号。通过预检测确定实际检测时间后，可以分时开启各个光谱通道，即同一时间开启的光谱通道数较少，峰值功耗较低。

以上各种方式的平均功耗差别不大，可以根据实际的电路实现条件，选择最合适的方式来缩短各通道检测时间，降低平均功耗。

针对不同的光谱通道，还可以分别设置不同的第一阈值。

在一些实施例中，针对单帧内需要开启的不同波段的光谱通道，分别配置不同的所述第一阈值。对于人眼灵敏度要求较低的颜色的光谱通道，第一阈值可以设置较低，以尽可能降低对应光谱通道的实际检测时间；而对于灵敏度要求较高的颜色的光谱通道，第一阈值可以设置较高，以尽可能提高信噪比，提高灵敏度。灵敏度要求越高，对应的第一阈值越大。

在一些实施例中，针对不同位置处的检测区域，也可以分别配置不同的所述第一阈值。落在精度要求较低的区域的光谱通道，可以设相对较低的第一阈值，在仍然满足该区域精度要求的情况下减少检测时间，有效降低功耗。

在其他实施例中，同一检测区域内开启的不同波段的光谱通道可以分别对应不同的第一阈值；不同检测区域内开启的相同波段的光谱通道，也可以对应不同的第一阈值；均可以根据不同的需求进行设定。优选的，可以结合人眼对于不同波长的灵敏度要求、不同位置处的灵敏度要求等综合需要进行设置。

在一些实施例中，在光谱通道接收到的光强小于第二阈值的情况下，此时光强过低，即便光谱通道的单帧实际检测时长等于单帧检测窗口时长，但是得到的检测信号幅度还是很小，信噪比较低，无法满足灵敏度的要求。这种情况下，可以将不同检测区域内的光强均小于第二阈值的相同波段的光谱通道所产生的感应电荷汇集至其中一个光谱通道内，由所述一个光谱通道进行检测。此时，对于光谱通道的检测电路，输入信号的幅度增加了，但该光谱通道的噪声并不会因此而增加，从而达到了提高信噪比的效果。并且，所需开启的光谱通道(即光谱通道的检测电路)数也减少了，相应的，检测所需的总功耗随之降低。优先的，将相邻检测区域的相同波段的电荷进行汇集，有利于电路上的实现。

由于检测过程中，光谱能量变化情况、光强分布情况会不断发生变化，因此，对于各波段的光谱通道的单帧开启数目，以及开启的光谱通道的实际检测时间，可以实时或者定时根据当前的环境光进行调整。

上述多光区多光谱检测方法提出了一种随场景自适应的多区多光谱检测的节能模式，利用不同场景对不同颜色(波段)、不同区域位置的光谱检测响应速率的不同要求，灵活选取单帧检测窗口内检测通道的开启数目，使其在满足检测响应速度的同时，有效降低了检测所需的功耗。

进一步的，还可以利用该应用场景对光强范围覆盖广以及对不同颜色不同位置的光谱检测精度要求有所区别的特征，灵活选取检测通道的开启时间和开启个数，使其无论在光照强或光照弱的条件下，都能满足精度要求，同时又有效降低了检测所需的功耗。

本申请的实施例还提供一种多区多光谱检测装置，包括：若干检测区域，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道；检测控制模块，连接至所述若干检测区域，用于根据目标波段的响应速率要求，设置在每个检测帧内，与该目标波段对应的目标光谱通道的单帧开启数目。所述检测控制模块的具体工作原理和方法可以参考前述实施例中的具体描述，在此不作赘述。

本申请还提供一种多区多光谱检测装置，包括：若干检测区域，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道；存储器，用于存储计算机程序；处理器，连接至所述若干检测区域和所述存储器，所述计算机程序被所述处理器执行时，能够实现如上述实施例中任一项所述的多区多光谱检测方法。

本申请的实施例还提供一种电子设备，包括如上述实施例所述的多区多光谱检测装置；或者能够实现如上述实施例中所述的多区多光谱检测方法。所述电子设备可以为智能手机、平板电脑、智能手表等具有拍摄功能的终端设备，通过本申请的多区多光谱检测装置可以获取多光谱的光谱信息，提高拍摄效果。所述电子设备还可以是多光谱检测装置，用于光谱检测，通过多区多光谱检测实现光谱成像的效果。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种多区多光谱检测装置的多区多光谱检测方法，其特征在于，所述多区多光谱检测装置具有若干检测区域，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道；所述多区多光谱检测方法包括：

根据目标波段的响应速率要求，设置在每个检测帧内，与该目标波段对应的目标光谱通道的单帧开启数目。

2.根据权利要求1所述的多区多光谱检测方法，其特征在于，响应速率要求越高，目标光谱通道的单帧开启数目越多。

3.根据权利要求1所述的多区多光谱检测方法，其特征在于，采用上一次检测时得到的检测数据作为未开启的目标光谱通道的当前检测帧的检测数据。

4.根据权利要求1所述的多区多光谱检测方法，其特征在于，所述单帧开启数目为M/p，其中，M为目标光谱通道的总数量，p为响应速率参数，p≥1；当p＞1时，相邻检测帧内开启的目标光谱通道不重复，以在p个检测帧内完成全部目标光谱通道的检测。

5.根据权利要求1所述的多区多光谱检测方法，其特征在于，针对不同位置处的检测区域，分别配置不同的单帧开启数目；和/或，针对不同波段的光谱通道，分别配置不同的单帧开启数目；和/或，根据检测结果中各波段检测数据的变化量，将检测数据的变化量小于阈值的波段所对应的光谱通道的单帧开启数目降低。

6.根据权利要求1所述的多区多光谱检测方法，其特征在于，预设多个不同的场景模式，每个场景模式下针对不同波段对应的光谱通道配置分别配置对应的单帧开启数目。

7.根据权利要求6所述的多区多光谱检测方法，其特征在于，所述多个不同的场景模式，包括夜景模式，所述夜景模式下，敏感波段的单帧开启数目为M，其他波段的单帧开启数目为M/p，以p次检测的检测数据的平均值作为敏感波段的有效检测数据。

8.根据权利要求1所述的多区多光谱检测方法，其特征在于，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道，每个光谱通道的单帧检测窗口的时长均为预设时长；所述多区多光谱检测方法还包括：根据检测的光强大小，调整该光谱通道的单帧检测窗口内的实际检测时长。

9.根据权利要求8所述的多区多光谱检测方法，其特征在于，调整所述实际检测时长的方法包括：对光谱通道输出的检测信号进行检测，当所述检测信号幅度增大至预设幅度时，停止检测；所述预设幅度对应于该光谱通道对应的第一阈值；当所述检测信号幅度小于等于所述预设幅度，继续检测，直至单帧检测窗口结束；或者，对通过光谱通道的光强进行预检测，根据检测到的光强大小，确定实际检测时长。

10.一种多区多光谱检测装置，其特征在于，包括：

若干检测区域，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道；

检测控制模块，连接至所述若干检测区域，用于根据目标波段的响应速率要求，设置在每个检测帧内，与该目标波段对应的目标光谱通道的单帧开启数目。

11.一种多区多光谱检测装置，其特征在于，包括：

若干检测区域，所述检测区域设置有若干不同波段的光谱通道；

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，连接至所述若干检测区域和所述存储器，所述计算机程序被所述处理器执行时，能够实现如权利要求1至9中任一项所述的多区多光谱检测方法。

12.一种电子设备，其特征在于，包括如上述权利要求10或11所述的多区多光谱检测装置；或者能够实现如权利要求1至9中任一项所述的多区多光谱检测方法。

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