CN116263352A - 环境光检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环境光检测方法及装置，该方法包括：获取图像传感器的像素阵列的第一信息；所述第一信息包括像素阵列中的至少部分像素点的模拟信号或数字信号中的至少一种；根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行合并，得到合并后的像素阵列的第二信息；将所述第二信息作为环境光检测信号输出。利用本发明方案，可以在不需要独立的环境光检测芯片及相关附属部件的情况下，实现环境光检测功能，有效节省产品空间。
Description
技术领域
本发明涉及光检测设备领域，具体涉及一种环境光检测方法及装置。
背景技术
环境光传感器可以感知周围光线情况，利用环境光传感器，一方面，可以使处理芯片自动调节显示器背光亮度，降低产品的功耗，例如，在手机、笔记本、平板电脑等移动应用中，显示器消耗的电量高达电池总电量的30％，采用环境光传感器可以最大限度地延长电池的工作时间；另一方面，环境光传感器有助于显示器提供柔和的画面，例如，当环境亮度较高时，使用环境光传感器的液晶显示器会自动调成高亮度，当外界环境较暗时，显示器就会调成低亮度。
环境光线传感器目前被广泛用于许多液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)显示应用，从消费电子到汽车应用，通过自动调节显示器亮度，能够帮助节约设备电池电量。此外，这些传感器在自然日光、荧光和白炽灯等各种光源下都能够出色工作。
传统的环境光传感器通常需要单独的芯片，并且需要使用毛玻璃扩散片，会占用手机等设备的空间，不利于设备屏占比的提高。
发明内容
本发明实施例提供一种环境光检测方法及装置，在不需要独立的环境光检测芯片及相关附属部件的情况下，即可实现环境光检测功能，有效节省产品空间。
为此，本发明实施例提供如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供一种环境光检测方法，所述方法包括：
获取图像传感器的像素阵列的第一信息；所述第一信息包括像素阵列中的至少部分像素点的模拟信号或数字信号中的至少一种；
根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行合并，得到合并后的像素阵列的第二信息；
将所述第二信息作为环境光检测信号输出。
可选地，所述根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行合并包括：确定相同光谱滤波通道对应的像素点；按照设定的合并规则对每种光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行合并。
可选地，所述合并规则包括以下任意一种：对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行合并；对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行串行合并；对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行及串行合并。
可选地，所述对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行串行合并包括：对所述相同光谱滤波通道对应的每行像素点，以至少一行为单位，依次选取各单位上的部分或全部像素点进行合并；所述对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行合并包括：对所述相同光谱滤波通道对应的每列像素点的第一信息，以至少一列为单位，依次选取各单位上部分或全部像素点的第一信息进行合并。
可选地，所述根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行合并包括：根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行多次合并，并且每次合并采用的合并规则相同或不同。
可选地，所述方法还包括：对所述第二信息进行数字域上的合并处理，得到合并处理后的数字信号；所述将所述第二信息作为环境光检测信号输出包括：将所述合并处理后的数字信号作为环境光检测信号输出。
另一方面，本发明实施例还提供一种环境光检测装置，所述装置包括：
像素阵列信息获取模块，用于获取图像传感器的像素阵列的第一信息；所述第一信息包括像素阵列中的至少部分像素点的模拟信号或数字信号中的至少一种；
第一合并处理模块，用于根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行合并；
读取模块，用于读出合并后的像素阵列的第二信息；
信号输出模块，用于将所述第二信息作为环境光检测信号输出。
可选地，所述第一合并处理模块包括：像素点确定单元，用于确定相同光谱滤波通道对应的像素点；合并单元，用于按照设定的合并规则对每种光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行合并。
可选地，所述合并规则包括以下任意一种：对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行合并；对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行串行合并；对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行及串行合并。
可选地，所述合并单元，具体用于对所述相同光谱滤波通道对应的每行像素点，以至少一行为单位，依次选取各单位上的部分或全部像素点进行合并；和/或对所述相同光谱滤波通道对应的每列像素点的第一信息，以至少一列为单位，依次选取各单位上部分或全部像素点的第一信息进行合并。
可选地，所述合并单元，具体用于根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行多次合并，并且每次合并采用的合并规则相同或不同。
可选地，所述装置还包括：第二合并处理模块，用于对所述第二信息进行数字域上的合并处理，得到合并处理后的数字信号；所述信号输出模块，具体用于将所述合并处理后的数字信号作为环境光检测信号输出。
另一方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述环境光检测方法的步骤。
另一方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述环境光检测方法的步骤。
本发明实施例提供的环境光检测方法及装置，利用高像素图像传感器，通过将像素阵列中的像素按照同一色彩滤光通道进行合并，由于各通道收集到基本相同点的光信号，因此利用合并后的像素阵列信息即可实现环境光检测功能，从而不再需要独立的环境光检测芯片及其附属物，更不会占用产品上宝贵额外的空间。而且，不会影响高像素图像传感器正常的作为图像传感器的功能。
附图说明
图1是本发明实施例环境光检测方法的流程图；
图2是本发明实施例中像素阵列合并示意图；
图3是本发明实施例环境光检测装置的一种结构示意图；
图4是本发明实施例环境光检测装置的另一种结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
CMOS图像传感器是一种用传统的芯片工艺方法将光敏元件、放大器、A/D转换器、存储器、数字信号处理器和计算机接口电路等集成在一块硅片上的图像传感器件。这种器件结构简单、处理功能多、成品率高和价格低廉，有着广泛的应用前景。
CMOS图像传感器的主要组成部分是像敏单元阵列和MOS场效应晶体管集成电路，而且这两部分是集成在同一硅片上的。像敏单元阵列由光敏二极管阵列构成。像敏单元阵列按X和Y方向排列成方阵，方阵中的每一个像敏单元都有它在X、Y各方向上的地址，并可分别由两个方向的地址译码器进行选择。每一列像敏单元都对应一个列放大器，列放大器的输出信号分别接到由X方向地址译码控制进行选择的多路模拟开关，并输出至放大器；输出信号送A/D转换器进行模数转换变成数字信号后通过接口电路输出。时序信号发生器为整个CMOS图像传感器提供各种工作脉冲，这些脉冲均可受控于接口电路发来的同步控制信号。
图像信号的输出过程如下：图像传感器的信号在Y方向地址译码器的控制下，依次顺序接通每行像敏单元上的模拟开关，相应信号将通过行开关传送到列线上。通过X方向地址译码器的控制，输送到放大器。
CMOS图像传感器一般像素都远多于类似5×5这样大像素环境光传感器，比如分辨率QVGA(Quarter VGA，屏幕分辨率320×240)、VGA(屏幕分辨率640×480)、2M、5M等，基于这一特点，本发明实施例提出一种环境光检测方法及装置，利用图像传感器的像素阵列信息，将像素按照同一色彩滤光通道合并在一起的方式，来实现环境光检测功能。
如图1所示，是本发明实施例环境光检测方法的流程图，包括以下步骤：
步骤101，获取图像传感器的像素阵列的第一信息，第一信息包括像素阵列中的至少部分像素点的模拟信号或数字信号中的至少一种。
步骤102，根据光谱滤波通道对像素阵列的第一信息进行合并，得到合并后的像素阵列的第二信息。
具体地，确定相同光谱滤波通道对应的像素点，然后按照设定的合并规则对每种光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行合并。
所述合并规则包括但不限于以下任意一种：
(1)对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行合并；
(2)对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行串行合并；
(3)对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行及串行合并。
进一步地，在进行串行合并时，可以对所述相同光谱滤波通道对应的每行像素点，以至少一行为单位，依次选取各单位上的部分或全部像素点进行合并；
类似地，在进行并行合并时，可以对所述相同光谱滤波通道对应的每列像素点的第一信息，以至少一列为单位，依次选取各单位上部分或全部像素点的第一信息进行合并。
相应地，在进行并行和串行合并时，可以对所述相同光谱滤波通道对应的各行和各列的像素点，选取N行和N列中的部分或全部像素点的第一信息进行合并，其中N为大于等于1的整数。
进一步地，还可以根据光谱滤波通道对像素阵列的第一信息进行多次合并，并且每次合并采用的合并规则可以相同或不同。
如图2所示，先将四个像素点的第一信息进行一次串行和并行合并，然后对合并后的像素点进行第二次合并，两次合并采用相同的合并规则。相同光谱滤波通道的像素经合并变为少量结果后再累加到一起，可以增加图像传感器的动态范围，提高输出信号的信噪比，得到准确的环境光检测结果。
需要说明的是，图2所示合并方式仅仅是示例性的说明，在具体应用中，可以根据需要，选择需要合并的行和/或列、以及每行和/或列中的像素点，对此本发明实施例不做限定。
在CMOS图像传感器的像素阵列上，可以通过窗口曝光读出、间隔跳跃的曝光读出、选址像素曝光读出等方式读出待合并的像素的第一信息，对此本发明实施例不做限定。
步骤103，将第二信息作为环境光检测信号输出。
本发明实施例提供的环境光检测方法，利用高像素图像传感器，通过将像素阵列中的像素按照同一色彩滤光通道进行合并，由于各通道收集到基本相同点的光信号，因此利用合并后的像素阵列信息即可实现环境光检测功能，从而不再需要独立的环境光检测芯片及其附属物，更不会占用产品上宝贵额外的空间。而且，不会影响高像素图像传感器正常的作为图像传感器的功能。其中，色彩滤光通道可以包括不同颜色的滤光通道，例如，红色、绿色、蓝色、黄色、黑色、白色等滤波通道。
在本发明环境光检测方法另一种非限制性实施例中，还可进一步对第二信息进行数字域上的合并处理，得到合并处理后的数字信号，将合并处理后的数字信号作为环境光检测信号输出。
需要说明的是，如果所述第二信息为模拟信号，则上述数据域上的合并处理需要先将第二信息进行模数转换，将转换后的数字信号再进行合并。可进一步增加图像传感器的动态范围，提高输出信号的信噪比。
相应地，本发明实施例还提供一种环境光检测装置，如图3所示，是该装置的一种结构示意图。
该实施例的环境光检测装置包括以下各模块：
像素阵列信息获取模块301，用于获取图像传感器的像素阵列的第一信息；所述第一信息包括像素阵列中的至少部分像素点的模拟信号或数字信号中的至少一种；
第一合并处理模块302，用于根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行合并；
读取模块303，用于读出合并后的像素阵列的第二信息；
信号输出模块304，用于将所述第二信息作为环境光检测信号输出。
上述第一合并处理模块302具体可以包括：像素点确定单元和合并单元。其中，像素点确定单元用于确定相同光谱滤波通道对应的像素点；合并单元用于按照设定的合并规则对每种光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行合并。
其中，所述合并规则在前面已有详细说明，在此不再赘述。
相应地，所述合并单元具体可以对所述相同光谱滤波通道对应的每行像素点，以至少一行为单位，依次选取各单位上的部分或全部像素点进行合并；和/或对所述相同光谱滤波通道对应的每列像素点的第一信息，以至少一列为单位，依次选取各单位上部分或全部像素点的第一信息进行合并。
进一步地，所述合并单元还可以根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行多次合并，并且每次合并采用的合并规则相同或不同。
需要说明的是，在具体应用中，像素点确定单元可以根据需要，选择需要合并的行和/或列、以及每行和/或列中的像素点，对此本发明实施例不做限定。
本发明实施例提供的环境光检测装置，利用高像素图像传感器，通过将像素阵列中的像素按照同一色彩滤光通道进行合并，由于各通道收集到基本相同点的光信号，因此利用合并后的像素阵列信息即可实现环境光检测功能，从而不再需要独立的环境光检测芯片及其附属物，更不会占用产品上宝贵额外的空间。而且，不会影响高像素图像传感器正常的作为图像传感器的功能。
如图4所示，是本发明实施例提供的环境光检测装置的另一种结构示意图。
与图3所示实施例不同的是，该实施例中的环境光检测装置还进一步包括：
第二合并处理模块401，用于对第二信息进行数字域上的合并处理，得到合并处理后的数字信号。
相应地，在该实施例中，信号输出模块304将第二合并处理模块401合并处理后的数字信号作为环境光检测信号输出。
需要说明的是，如果所述第二信息为模拟信号，则上述数据域上的合并处理需要先将第二信息进行模数转换，即还应包括模数转换模块，将第二信息先转换为数字信号，然后由第二合并处理模块401将转换后的数字信号再进行合并。可进一步增加图像传感器的动态范围，提高输出信号的信噪比。
相应地，本发明实施例还提供一种芯片，包括上述环境光检测装置。
关于上述实施例中描述的各个装置、产品包含的各个模块/单元，其可以是软件模块/单元，也可以是硬件模块/单元，或者也可以部分是软件模块/单元，部分是硬件模块/单元。例如，对于应用于或集成于芯片的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于芯片模组的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于芯片模组的同一组件(例如芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片模组内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于终端的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于终端内同一组件(例如，芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于终端内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现。
本发明实施例还公开了一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序运行时可以执行图1中所示的方法的步骤。所述存储介质可以包括ROM、RAM、磁盘或光盘等。所述存储介质还可以包括非挥发性存储器(non-volatile)或者非瞬态(non-transitory)存储器等。
本发明实施例还公开了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行图1中所示的方法的步骤。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/“，表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。
本申请实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的；例如，所述单元的划分，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信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，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，在本发明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包括，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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (14)
1.一种环境光检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取图像传感器的像素阵列的第一信息；所述第一信息包括像素阵列中的至少部分像素点的模拟信号或数字信号中的至少一种；
根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行合并，得到合并后的像素阵列的第二信息；
将所述第二信息作为环境光检测信号输出。
2.根据权利要求1所述的环境光检测方法，其特征在于，所述根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行合并包括：
确定相同光谱滤波通道对应的像素点；
按照设定的合并规则对每种光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行合并。
3.根据权利要求2所述的环境光检测方法，其特征在于，所述合并规则包括以下任意一种：
对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行合并；
对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行串行合并；
对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行及串行合并。
4.根据权利要求3所述的环境光检测方法，其特征在于，
所述对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行串行合并包括：对所述相同光谱滤波通道对应的每行像素点，以至少一行为单位，依次选取各单位上的部分或全部像素点进行合并；
所述对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行合并包括：对所述相同光谱滤波通道对应的每列像素点的第一信息，以至少一列为单位，依次选取各单位上部分或全部像素点的第一信息进行合并。
5.根据权利要求2所述的环境光检测方法，其特征在于，所述根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行合并包括：
根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行多次合并，并且每次合并采用的合并规则相同或不同。
6.根据权利要求1至5任一项所述的环境光检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述第二信息进行数字域上的合并处理，得到合并处理后的数字信号；
所述将所述第二信息作为环境光检测信号输出包括：
将所述合并处理后的数字信号作为环境光检测信号输出。
7.一种环境光检测装置，其特征在于，所述装置包括：
像素阵列信息获取模块，用于获取图像传感器的像素阵列的第一信息；所述第一信息包括像素阵列中的至少部分像素点的模拟信号或数字信号中的至少一种；
第一合并处理模块，用于根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行合并；
读取模块，用于读出合并后的像素阵列的第二信息；
信号输出模块，用于将所述第二信息作为环境光检测信号输出。
8.根据权利要求7所述的环境光检测装置，其特征在于，所述第一合并处理模块包括：
像素点确定单元，用于确定相同光谱滤波通道对应的像素点；
合并单元，用于按照设定的合并规则对每种光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行合并。
9.根据权利要求8所述的环境光检测装置，其特征在于，所述合并规则包括以下任意一种：
对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行合并；
对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行串行合并；
对相同光谱滤波通道对应的像素点的第一信息进行并行及串行合并。
10.根据权利要求9所述的环境光检测装置，其特征在于，
所述合并单元，具体用于对所述相同光谱滤波通道对应的每行像素点，以至少一行为单位，依次选取各单位上的部分或全部像素点进行合并；和/或对所述相同光谱滤波通道对应的每列像素点的第一信息，以至少一列为单位，依次选取各单位上部分或全部像素点的第一信息进行合并。
11.根据权利要求8所述的环境光检测装置，其特征在于，
所述合并单元，具体用于根据光谱滤波通道对所述像素阵列的第一信息进行多次合并，并且每次合并采用的合并规则相同或不同。
12.根据权利要求7至11任一项所述的环境光检测装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二合并处理模块，用于对所述第二信息进行数字域上的合并处理，得到合并处理后的数字信号；
所述信号输出模块，具体用于将所述合并处理后的数字信号作为环境光检测信号输出。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1至6中任一项所述环境光检测方法的步骤。
14.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1至6中任一项所述环境光检测方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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