CN212059927U - 相机组件和终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种相机组件和终端设备，属于光谱成像技术领域。所述相机组件包括固定部件、微机电系统MEMS扫描镜、光学镜头、滤波器和光电转换器，其中：所述固定部件包括进光口，所述MEMS扫描镜、所述光学镜头、所述滤波器和所述光电转换器均安装在所述固定部件中；所述MEMS扫描镜的位置与所述进光口的位置相对应，所述光学镜头位于所述MEMS扫描镜和所述光电转换器之间，所述滤波器位于所述光学镜头和所述光电转换器之间；所述MEMS扫描镜、所述滤波器和所述光电转换器均位于所述光学镜头的主光线轴上。采用本申请，可以提高FPI的滤波效果，从而可以提高光谱图像的分析结果的准确性。

Description

相机组件和终端设备

技术领域

本申请涉及光谱成像技术领域，特别涉及一种相机组件和终端设备。

背景技术

光谱图像尤其是高光谱图像通常应用在医学、食品检测等领域中，可以获取到待检测物的内外部结构特征，光谱图像也即是包含某个波段的光谱信息的图像。

相关技术中，拍摄光谱图像的相机组件通常包括光学镜头、滤波器和成像传感器等，其中，光学镜头用于将采集到的光线汇聚在成像传感器上，滤波器用于对采集到的混合光线进行滤波处理，保留指定波长的光线，使指定波长的光线传播到成像传感器上，成像传感器用于得到与指定波长的光线相对应的图像。其中，所使用的滤波器通常是法布里珀罗干涉仪(fabry-perot interferometer，FPI)，在结构上主要包括两个相平行的反射镜面，混合光光线在两个反射镜面之间经过多次反射之后，可以将指定波长对应的光线保留下来，将其余波长对应的光线衰减掉，保留下来的光线进而传播到成像传感器上。所使用的成像传感器为阵列式成像传感器，阵列式成像传感器也即是，所包括的光电转换器呈阵列式分布的成像传感器，其中，一个光电转换器与该相机组件拍摄出来的图像的一个像素相对应，例如，如果该相机组件的像素为1920×1080，则该阵列式成像传感器包括1920×1080个光电转换器。这样，进入到光学镜头的混合光线，通过FPI之后，只保留指定波长对应的光线，这些光线进入到成像传感器，再经过处理器的处理，便可以得到指定波长对应的光谱图像。

在实现本申请的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：

成像传感器为阵列式成像传感器，尺寸较大，FPI的尺寸与成像传感器的尺寸呈正相关，相应的，FPI的尺寸也较大，大尺寸的FPI，其反射镜面的平整度较差，导致FPI的滤波效果较差，这样得到的指定波长对应光谱图像中混杂有其它波长的光谱信息，从而降低光谱图像的分析结果的准确性。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种相机组件和终端设备，能够解决相关技术的问题，所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种相机组件，所述相机组件包括固定部件、微机电系统MEMS扫描镜、光学镜头、滤波器和光电转换器，其中：所述MEMS扫描镜、所述光学镜头、所述滤波器和所述光电转换器均安装在所述固定部件中；所述固定部件包括进光口，所述MEMS扫描镜的位置与所述进光口的位置相对应，所述光学镜头位于所述MEMS扫描镜和所述光电转换器之间，所述滤波器位于所述光学镜头和所述光电转换器之间；所述MEMS扫描镜、所述滤波器和所述光电转换器均位于所述光学镜头的主光线轴上。

本申请实施例所示的方案，该相机组件是具备图像采集功能的终端设备的部件，相应的，如图所示，该相机组件可以安装在终端设备的主板上，例如，相机组件的固定部件安装在主板上。相机组件的固定部件可以包括多个侧壁，这多个侧壁围合成安装空间，MEMS扫描镜、光学镜头、滤波器和光电转换器均固定在安装空间中，其中一个面向终端壳体外部的侧壁上可以设置有进光口，MEMS扫描镜的在固定部件中的位置与进光口的位置相对应，以使被拍摄对象的反射光经由进光口，进入到相机组件中，入射到MEMS扫描镜的反射镜上。入射到MEMS扫描镜上的光线再进行反射，传播到光学镜头中。然后穿过光学镜头的光线经过滤波器，汇聚在光电转换器上，光电转换器接收到光信号之后，可以将光信号转换为用于合成图像的电信号。

该相机组件拍摄被拍摄对象的过程可以是，可以参考图2所示(图2中的虚线为光线传播的线路的示意)，技术人员将具有该相机组件的终端设备对准被拍摄对象之后，按下拍摄按钮时，如图2所示，MEMS扫描镜便开始对被拍摄对象进行扫描，被拍摄对象中每一个扫描点处的反射光，经由MEMS扫描镜，反射至光学镜头中，再经由光学镜头和滤波器传播至光电转换器上。光电转换器将各个扫描点的光信号转换为电信号，这些电信号再经过信号放大的处理后，存储在终端设备的存储器中，以便于终端设备的图像处理器使用这些电信号计算像素点并进行排序组合，合成被拍摄对象对应的图像。

该相机组件中用于将光信号换转为电信号的部件，不是采用相关技术中的阵列式成像传感器，而是采取光电转换器，光电转换器可以是阵列式光电转换器中的一个。可见，一个光电转换器的尺寸远远小于整个阵列式光电转换器的尺寸，相应的，如果所使用的滤波器为FPI，则FPI的尺寸也远小于相关技术中FPI的尺寸。小尺寸的FPI在加工过程中，尺寸较小，所镀膜层基本不会出现凹陷的情况，进而可以提高膜层的均匀性和平整度，加工出的FPI的均匀性好、平整度高，进而，可以提高FPI的滤波效果，从而可以提高光谱图像的分析结果。

在一种可能的实现方式中，所述滤波器为可调滤波器，用于当接收到允许目标波长通过的波长调整信号时，对除所述目标波长以外的波长进行过滤。

本申请实施例所示的方案，可以使用该相机组件拍摄不同波长对应的光谱图像，在实现的过程中，当处理器检测到允许通过的波长为目标波长时，控制可以滤波器对除目标波长以外的波长进行过滤。具体的，处理器检测到允许通过的波长为目标波长时，向滤波器发送允许目标波长通过的波长调整信号，滤波器接收到允许目标波长通过的波长调整信号时，对除目标波长以外的波长进行过滤，其中，目标波长可以是目标波长范围内的任一波长，目标波长范围是该终端设备所能采集到的波长对应的光谱图像。

在一种可能的实现方式中，所述光学镜头为可调光学镜头，包括一个或多个镜片和用于调整所述一个或多个镜片位置的驱动器。

在一种可能的实现方式中，所述驱动器，用于当接收到镜片位置调整信号时，对所述一个或多个镜片的位置进行调整，以使所述目标波长对应的光线聚焦于所述光电转换器上。

本申请实施例所示的方案，滤波器为可调滤波器和光学镜头为可调光学镜头，处理器通过调整滤波器的允许通过的波长，以及再根据允

许通过的波长，调整光学镜头的镜片位置，使得允许通过的波长对应的光线能够顺利进入到光电转换器上，进而，可以提高光电转换器的采光率，提高光谱图像的清晰度。

在一种可能的实现方式中，所述光电转换器的数量为多个，所述相机组件还包括多个半透镜，所述多个半透镜安装在所述固定部件中；所述多个光电转换器中的第一光电转换器位于所述光学镜头的主光线轴上，所述多个半透镜中的第一半透镜在所述滤波器和所述第一光电转换器之间，且位于所述光学镜头的主光线轴上；所述多个半透镜中除所述第一半透镜外的半透镜(可以简称其它半透镜)均位于所述第一半透镜的反射线路上，所述多个光电转换器中每个除所述第一光电转换器外的光电转换器(可以简称其它光电转换器)位于一个其它半透镜的反射线路上。

其中，半透镜是既能够使光线在其上穿透，也能够使光线在其上发生反射的器件。

本申请实施例所示的方案，该相机组件中可以通过安装多个光电转换器，实现更多波长对应的光谱图像，虽然安装多个光电转换器，但是，这多个光电转换器通过多个半透镜，来接收光线，而不是通过增大滤波器的尺寸的方式，来使各个光电转换器接收光线。可见，该相机组件的MEMS-FPI无需为了适应多个光电转换器而增大尺寸，进而，该相机组件既可以提升FPI的滤波效果，又可以合成多个波段的光谱图像。

在一种可能的实现方式中，所述相机组件还包括波长检测器和两个半透镜，所述波长检测器和所述两个半透镜均安装在所述固定部件中；所述两个半透镜中的第一半透镜在所述滤波器和所述光电转换器之间，且位于所述光学镜头的主光线轴上；所述两个半透镜中的第二半透镜位于所述第一半透镜的反射线路上，所述波长检测器位于所述第二半透镜的反射线路上；所述波长检测器，用于当接收到多种波长对应的光线时，将每种波长对应的光线强度发送给所在终端设备的处理器，以使所述处理器基于所述滤波器当前允许通过波长对应的光线强度，以及所述每种波长对应的光线强度，对所述滤波器允许通过的波长进行调整。

本申请实施例所示的方案，波长检测器中的每个光波长接收器可以将接收到的光信号转换为电信号，并将电信号发送给处理器，处理器接收到每个光波长接收器发送的电信号之后，可以判断出该波长接收器所对应的光线强度。处理器可以基于滤波器当前允许通过的光线的波长，以及从波长检测器接收到的每种波长对应的光线强度，对滤波器的滤波范围进行调整。也即是，处理器首先根据波长检测器接收到的每种波长对应的光线强度，判断滤波器的滤波范围是否准确，然后基于判断结果，对滤波器的滤波范围进行调整。可见，通过增设波长检测器对滤波器的滤波范围进行调整，可以进一步提高该滤波器的滤波效果，提高光谱图像的分析结果。

在一种可能的实现方式中，所述波长检测器包括多个光波长接收器，每个光波长接收器所接收的光线的波长不相同。

本申请实施例所示的方案，波长检测器可以是包括多个光波长接收器的部件，其中，光波长接收器可以是光电二极管等，这多个光波长接收器所接收到的光线的波长不相同。例如，波长检测器可以包括三个光波长接收器，这三个光波长接收器中每个光波长接收器对应一个波长，具体的，这三个光波长接收器中第一光波长接收器对应波长为400nm的光线，第二光波长接收器对应波长为600nm的光线，第三光波长接收器对应的波长为800nm的光线。

在一种可能的实现方式中，所述滤波器是微机电系统-法布里珀罗干涉仪MEMS-FPI或者是包括液晶板和偏光板的滤波器。

本申请实施例所示的方案，滤波器是允许指定波长对应的光线通过，对其它波长对应的光线进行衰减的器件，例如，可以是MEMS-FPI(micro electro mechanical system-fabry perot interferometer，微机电系统-法布里珀罗干涉仪)，还可以是包括液晶板和偏光板的滤波器，本实施例可以以MEMS-FPI示意，MEMS-FPI作为滤波器，其滤波范围大，应用广泛。

在一种可能的实现方式中，所述MEMS扫描镜的中心点、所述滤波器的中心点和所述光电转换器的中心点均位于所述光学镜头的主光线轴上。

本申请实施例所示的方案，MEMS扫描镜的中心点、滤波器的中心点和光电转换器的中心点均位于光学镜头的主光线轴上。其中，MEMS扫描镜的中心点也是安装支点，是MEMS扫描镜旋转运动的过程中，保持不动的点，MEMS扫描镜在扫描被拍摄对象时，其反射镜以中心点为支点进行旋转运动，进而可以将被拍摄对象的各个位置反射的光线全部收集到光学镜头中。MEMS扫描镜的中心点、滤波器的中心点和光电转换器的中心点均位于光学镜头的主光线轴上，可以将光线更好的汇聚到光电转换器上，以增强光电转换器的感光量。

在一种可能的实现方式中，所述相机组件还包括补光灯，所述补光灯安装在所述相机组件所在终端设备的主板上，所述补光灯与所述固定部件的进光口位于同一侧。

本申请实施例所示的方案，在外界光线强度比较弱的情况下，为了增强光线强度，相应的可以是，该终端设备还包括补光灯，补光灯安装在主板上，补光灯与固定部件的进光口位于同一侧。

这样，技术人员在外界光线强度较弱的情况下，使用该终端设备拍摄图像时，可以打开补光灯，以增强被拍摄对象的反射光的光线强度，得到质量较高的光谱图像。

在一种可能的实现方式中，所述相机组件还包括透光板，所述透光板安装在固定部件上，所述进光口被所述透光板遮挡。

本申请实施例所示的方案，由于进光口用于使光线通过，在使光线通过的同时，也会使灰尘等进入到该相机组件中，进而会影响相机组件内部结构的工作，尤其会影响MEMS扫描镜的微致动结构的致动效果，相应的，如图所示，该相机组件还包括透光板，透光板安装在固定部件上，进光口被透光板完全遮挡，由于透光板可以允许任意波长的光线进入到该相机组件中，进而，外界的光线可以穿过透光板，通过进光口入射到MEMS扫描镜上。

第二方面，提供了一种终端设备，所述终端设备包括主板、处理器和第一方面所述的相机组件，所述相机组件的固定部件安装在所述主板上，所述MEMS扫描镜、所述光学镜头、所述滤波器和所述光电转换器分别通过所述主板与所述处理器电性连接，所述处理器，用于控制所述相机组件，例如，用于控制MEMS扫描镜2的微致动结构进行旋转处理、控制光学镜头3的进行调焦处理、控制滤波器4的滤波范围等。

本申请实施例所示的方案，MEMS扫描镜、光学镜头、滤波器和光电转换器分别与主板电性连接，以便于通过主板与终端设备的电源实现电性连接，通过主板与终端设备的中央处理器实现电性连接等。

在一种可能的实现方式中，所述处理器用于当检测到允许通过的波长为目标波长时，控制所述滤波器对除所述目标波长以外的波长进行过滤。

在一种可能的实现方式中，所述处理器还用于基于所述目标波长，控制所述光学镜头进行位置调整，以使所述目标波长对应的光线聚焦于所述光电转换器上。

本申请实施例所示的方案，处理器可以调整滤波器所允许通过光线的波长，当滤波器允许通过的波长发生改变时，处理器还可以根据当前允许通过的波长，控制光学镜头的位置调整处理，进而使得当前允许通过的波长对应的光线，都可以聚焦于光电转换器上。例如，可以使当前允许通过波长对应的光线，聚焦于位于主光线轴上的光电转换器的中心位置处。例如，如图2所示，可以使当前允许通过波长对应的光线聚焦于光电转换器的中心位置，如图4所示，可以使当前允许通过波长对应的光线聚焦于光电转换器的中心位置。进而，可以提高光电转换器的采光率，提高光谱图像的清晰度。

第三方面，提供了一种生成图像数据的控制方法，所述方法应用于第二方面所述的终端设备，所述方法包括：当所述终端设备的处理器检测到所述相机组件开始曝光时，根据检测到的当前允许通过的波长为目标波长时，控制所述滤波器对除所述目标波长以外的波长进行过滤，所述目标波长为目标波长范围内的任一种波长；所述处理器根据所述目标波长，控制所述光学镜头进行位置调整，以使所述目标波长对应的光线聚焦于所述光电转换器上；对于每一种当前允许通过的波长，所述处理器控制所述MEMS扫描镜自第一位置开始，按照目标角速度旋转至第二位置，其中，所述相机组件的曝光时长大于或者等于采集所述目标波长范围内的光线所需的时长；所述终端设备的图像处理器根据所述光电转换器发送的每一种波长对应的电信号，生成每一种波长对应的图像数据。

其中，第一位置是MEMS扫描镜的一个扫描周期内开始扫描的位置，第二位置时一个扫描周期内结束扫描的位置。

本申请实施例所示的方案，按照上述过程执行图像数据的生成过程，可以生成目标波长范围内多个波长对应的光谱图像。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请实施例中，该相机组件包括MEMS扫描镜，使用该相机组件进行拍摄的过程中，MEMS扫描镜可以对着被拍摄对象进行扫描，进而将被拍摄对象的各个位置处的反射光线，全部收集到光电转换器中。由此可见，该相机组件中用于将光信号换转为电信号的部件，不是采用相关技术中的阵列式成像传感器，而是采取光电转换器。一个光电转换器的尺寸远远小于整个阵列式光电转换器的尺寸，那么，所使用的滤波器为FPI的情况下，FPI的尺寸也远小于相关技术中FPI的尺寸。加工出的小尺寸的FPI的均匀性好、平整度高，进一步，可以提高FPI的滤波效果，从而可以提高光谱图像的分析结果。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种相机组件的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种相机组件的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种相机组件的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种相机组件的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种相机组件的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种相机组件的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种相机组件的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种相机组件的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种相机组件的结构示意图。

图例说明

1、固定部件 2、MEMS扫描镜

3、光学镜头 4、滤波器

5、光电转换器 6、处理器

7、半透镜 8、波长检测器

9、补光灯 10、主板

11、透光板 51、第一光电转换器

52、第二光电转换器 53、第三光电转换器

71、第一半透镜 72、第二半透镜

73、第三半透镜 74、第四半透镜

100、被拍摄对象 101、进光口

具体实施方式

本申请实施例涉及一种相机组件，该相机组件可以应用在通过光谱图像对待检测对象进行检测的终端设备上，例如，该终端设备可以是应用在医学、食品检测等技术领域中的检测仪器。该相机组件还可以应用在具有拍照功能的终端设备上，例如，可以应用在手机、平板电脑、数码相机等上。其中，该相机组件应用在检测仪器中的应用场景可以是，技术人员可以手持该检测仪器，对准待检测对象，按下图像采集按钮之后，该检测仪器便可以拍摄出图像，得到某一个波长对应的光谱图像，可见，光谱图像不仅包含图像信息，还包含光谱信息，光谱图像所包含的信息更加广泛，进而，使得技术人员对待检测对象有了更全面的了解。

相关技术中的相机组件所使用的成像传感器通常是阵列式成像传感器，该阵列式成像传感器中包括多个光电转换器，这多个光电转换器呈阵列式排布，一个光电转换器对应一个像素点。这种相机组件通常所使用的滤波方式为，一种是背景技术中介绍的使用法布里珀罗干涉仪(fabry-perot interferometer，FPI)滤波，而FPI为了适应大尺寸的阵列式成像传感器，其尺寸比较大，平整度较差，滤波效果差。

而且，相关技术中使用大尺寸的FPI，相机组件在工作时内部的部件会产热，温度较高也会影响FPI的滤波效果。

此外，大尺寸的FPI的制作成本也较高，相应的会提高终端设备的成本，进一步提升该终端设备的市场价格，进而会导致该终端设备在应用中的推广性差。

相关技术中的另一种滤波方式可以是，在阵列式成像传感器的每个光电转换器上镀膜，所镀的膜的形状、厚度等会影响其感光范围，进而起到滤波作用。这种滤波方式存在的问题是，所拍摄的光谱图像的分辨率低，光谱图像的质量较差。这是因为处理器在合成某一个波长对应的光谱图像时，需要将阵列式成像传感器中，镀完全相同的膜的光电转换器的电信号提取出来，来合成一帧该波长所对应的光谱图像。可见，该相机组件涉及到的波长的种类越多，那么，一帧某一波长对应的光谱图像的像素点的数量越少，所合成的光谱图像的分辨率也越低。要想提高分辨率需要加工尺寸特别大的阵列式成像传感器，而这又受限于承载阵列式光线转换器的芯片的尺寸影响，也会受到相机组件所在终端设备的尺寸影响。

本实施例提供了一种相机组件，该相机组件能够解决相关技术中所存在的问题，如图1所示，该相机组件可以包括固定部件1、微机电系统MEMS扫描镜2、光学镜头3、滤波器4和光电转换器5，其中，固定部件1可以包括进光口101，MEMS扫描镜2、光学镜头3、滤波器4和光电转换器5均安装在固定部件1中；MEMS扫描镜2的位置与进光口101的位置相对应，光学镜头3位于MEMS扫描镜2和光电转换器5之间，滤波器4位于光学镜头3和光电转换器5之间，MEMS扫描镜2、滤波器4和光电转换器5均位于光学镜头3的主光线轴上。

其中，为便于介绍，下文将会引出前后方位名词，可以以MEMS扫描镜2所在的位置为前，以光电转换器5所在的位置为后，前后方位名词仅用于方便介绍，并不做具体限定。

其中，固定部件1主要用于对相机组件中的各个部件起到固定和支撑作用，以防止相机组件中的零部件发生晃动，例如，对光学镜头3、滤波器4和光电转换器5起到固定和支撑作用，在结构上可以包括多个侧壁，这多个侧壁将MEMS扫描镜2、光学镜头3、滤波器4和光电转换器5稳固在固定部件1中。

其中，MEMS扫描镜2是微机电系统(micro-electro-mechanical system，MEMS)扫描镜2的简称，是一种尺寸处于微米甚至亚微米量级内微小器件，在结构上主要包括微致动结构和反射镜。其微致动结构又可以包括固定结构和可动结构，可动结构安装在固定结构上，并且可以相对于固定结构进行运动，例如，可以绕着支点按照预设角速度进行旋转运动，反射镜可以固定安装在可动结构上。这样，可动结构在相对于固定结构进行运动时，便可以带着反射镜进行运动，进而，可以将被拍摄对象(可以是待检测对象)的各个位置的反射光，全部收集到相机组件中，这些反射光再经由MEMS扫描镜2的反射镜传播到光学镜头3中。

在实施中，MEMS扫描镜2的扫描过程可以是，MEMS扫描镜2接收到扫描指令之后，MEMS扫描镜2的微致动结构可以带着反射镜，从第一位置开始，按照预先设备的目标角速度，旋转至第二位置，完成一个扫描周期，也完成第一波长对应的一帧光信号的采集；之后，微致动结构再带着反射镜回到第一位置，重复上述旋转过程，完成另一个扫描周期，也完成第二波长对应的一帧光信号的采集，直到结束曝光时长。其中，第一位置可以是，在一个旋转周期内，MEMS扫描镜2开始扫描的位置，第二位置可以是，在一个扫描周期内，MEMS扫描镜2结束扫描的位置。这样，MEMS扫描镜2的一个扫描周期，便可以采集一帧某一波长对应的图像数据，其中，曝光时长内可以包括一个或者多个扫描周期，如果包括多个扫描周期，则该相机组件便可以连续采集一个波段内的多个波长对应的光谱图像。

其中，MEMS扫描镜2的微致动结构可以是静电式微执行器、压电式微执行器、热力微执行器、电磁式微执行器和形状记忆合金微执行器等中的一种或者几种组合等，本实施例对此不做限定。

其中，光学镜头3是相机组件中必不可少的光学部件，主要功能为收集被拍摄对象的反射光，并将这些反射光聚焦于光电转换器5上。

其中，滤波器4是允许指定波长对应的光线通过，对其它波长对应的光线进行衰减的器件，例如，可以是微机电系统-法布里珀罗干涉仪(micro electro mechanicalsystem-fabry perot interferometer，MEMS-FPI)，还可以是包括液晶板和偏光板的滤波器。其中，如果滤波器4是MEMS-FPI，则可以通过调整MEMS-FPI的两个反射镜面之间的间距实现滤波处理(下文将会介绍MEMS-FPI的滤波原理)；如果滤波器4为包括液晶板和偏光板的滤波器，则可以通过调整液晶板中液晶分子的分布角度，以改变光线折射率来实现滤波处理。本实施例可以以MEMS-FPI示意，MEMS-FPI作为滤波器，其滤波范围大，应用广泛。其中，驱动FPI的两个反射镜面运动的驱动器可以是微机电系统中的微致动结构。

其中，光电转换器5是一种将光信号转换为电信号的器件，例如，可以是光电二极管(photo diode，PD)，或者雪崩光电二极管(avalanche photo diode，APD)等，光电转换器5中可以是只包括一个光电二极管的器件。本实施例中，光电转换器5的数量可以是一个也可以是多个，一个光电转换器5的情况下，该一个光电转换器5位于光学镜头3的主光线轴上，多个光电转换器5的情况下，多个光电转换器5中的一个光电转换器5位于光学镜头3的主光线轴上，多个光电转换器5的情况，下文将会详细介绍。

其中，光学镜头3的主光线轴也即是，通过光学镜头3中心的线，MEMS扫描镜2、滤波器4和光电转换器5均位于光学镜头3的主光线轴上，具体的，MEMS扫描镜2的中心点、滤波器4的中心点和光电转换器5的中心点均位于光学镜头3的主光线轴上。其中，MEMS扫描镜2的中心点也是安装支点，是MEMS扫描镜2旋转运动的过程中，保持不动的点，MEMS扫描镜2在扫描被拍摄对象时，其反射镜以中心点为支点进行旋转运动，进而可以将被拍摄对象的各个位置反射的光线全部收集到光学镜头3中。

在实施中，该相机组件是具备图像采集功能的终端设备的部件，相应的，如图1所示，该相机组件可以安装在终端设备的主板10上，例如，相机组件的固定部件1安装在主板10上。相机组件的固定部件1可以包括多个侧壁，这多个侧壁围合成安装空间，MEMS扫描镜2、光学镜头3、滤波器4和光电转换器5均固定在安装空间中，其中一个面向终端壳体外部的侧壁上可以设置有进光口101，MEMS扫描镜2的在固定部件1中的位置与进光口101的位置相对应，以使被拍摄对象的反射光经由进光口101，进入到相机组件中，入射到MEMS扫描镜2的反射镜上。入射到MEMS扫描镜2上的光线再进行反射，传播到光学镜头3中。然后穿过光学镜头3的光线经过滤波器4，汇聚在光电转换器5上，光电转换器5接收到光信号之后，可以将光信号转换为用于合成图像的电信号。

在一种可能的应用中，由于进光口101用于使光线通过，在使光线通过的同时，也会使灰尘等进入到该相机组件中，进而会影响相机组件内部结构的工作，尤其会影响MEMS扫描镜2的微致动结构的致动效果，相应的，如图1所示，该相机组件还包括透光板11，透光板11安装在固定部件1上，进光口101被透光板11完全遮挡，由于透光板11可以允许任意波长的光线进入到该相机组件中，进而，外界的光线可以穿过透光板11，通过进光口101入射到MEMS扫描镜2上。

基于上述结构所述，该相机组件拍摄被拍摄对象的过程可以是，可以参考图2所示(图2中的虚线为光线传播的线路的示意)，技术人员将具有该相机组件的终端设备对准被拍摄对象100之后，按下拍摄按钮时，如图2所示，MEMS扫描镜2便开始对被拍摄对象100进行扫描，被拍摄对象中每一个扫描点处的反射光，经由MEMS扫描镜2，反射至光学镜头3中，再经由光学镜头3和滤波器4传播至光电转换器5上。光电转换器5将各个扫描点的光信号转换为电信号，这些电信号再经过信号放大的处理后，存储在终端设备的存储器中，以便于终端设备的图像处理器使用这些电信号计算像素点并进行排序组合，合成被拍摄对象对应的图像。

由上述可见，该相机组件中用于将光信号换转为电信号的部件，不是采用相关技术中的阵列式成像传感器，而是采取光电转换器5，光电转换器5可以是阵列式光电转换器中的一个。可见，一个光电转换器的尺寸远远小于整个阵列式光电转换器的尺寸，相应的，如果所使用的滤波器为FPI，则FPI的尺寸也远小于相关技术中FPI的尺寸。小尺寸的FPI，其反射镜面出现的均匀性好、平整度高，进而，可以提高FPI的滤波效果，从而可以提高光谱图像的分析结果。

其中，小尺寸的FPI的反射镜面的均匀性好、平整度高的原因是如下：

为便于举例，可以将一个光电转换器5的面积记为a，那么对于包括1920×1080个光电转换器的阵列式成像传感器，其面积是1920×1080×a。FPI的反射镜面的面积与成像传感器的面积呈正相关，可以将面积是1920×1080×a的成像传感器对应的FPI的反射镜面的面积记为S1。而一个面积为a的光电转换器对应的FPI的反射镜面的面积为S2，显然，S1远大于S2。

技术人员在加工FPI的过程中，通常会在FPI的反射镜面上进行镀膜处理，例如，镀银或者镀金等金属，以使FPI的表面更加平整和光滑。那么，技术人员在加工面积为S1的FPI的过程，大尺寸的FPI在镀膜的过程中，所镀的膜层很轻薄，在重力的作用下膜层会出现凹陷的现象，进而导致FPI的表面不平整，出现凸起或者凹陷的情况。

而技术人员在加工面积为S2的FPI的过程中，由于FPI的尺寸比较小，所镀膜层的厚度尺寸通常在微米甚至纳米级别，所以，在对FPI镀膜的过程中，膜层不容易出现凹陷下沉的现象，进而，本实施例中所使用的FPI的均匀性好、平整度高，故这种FPI的滤波效果更好。

因此，由上述可见，大尺寸的FPI在加工的过程中，尤其是在镀膜环节中，容易出现膜层凹陷的现象，而造成加工出的FPI的均匀性差、平整度低。小尺寸的FPI在加工过程中，尺寸较小，所镀膜层基本不会出现凹陷的情况，进而可以提高膜层的均匀性和平整度，加工出的FPI的均匀性好、平整度高。

另外，本实施例中的FPI的尺寸较小，相机组件的部件在工作时虽然会产热，但是对尺寸很小的FPI来说，影响可以忽略不计，FPI所受到的影响较弱。

而且，本实施例所采用的FPI的尺寸较小，在与相关技术使用同样尺寸的硅晶晶圆片上以及玻璃上镀膜加工时，本实施例能加工更多数量的FPI部件，进而可以节约加工成本。

另外，本实施例使用具有单个PD的光电转换器5可以降低成本，具体的，在1000nm以上波段不能用普通的硅基PD(因为灵敏度太低，感光效果差)作为光电转换器5，需要用其它材料的PD，比如InGaAs砷化铟镓，或APD等来作为光电转换器5。而由InGaAs材料的PD的价格较贵，那么相关技术中使用InGaAs材料加工的PD，组成的阵列式图像传感器的成本太高，现主要用于工业上。而本实施例中光电转换器5是单个PD或者APD，那么单个InGaAs材料的PD或APD可以降低成本。这样该实施例中的PD可以节约成本，进一步也降低了终端设备的市场价格，进而推广了该终端设备的使用。

此外，与相关技术中使用阵列式成像传感器相比，具有该相机组件的终端设备得到的光谱图像的像素点数量多，分辨率高。这是因为该相机组件的像素点的数量和MEMS扫描镜2的扫描角度相关，MEMS扫描镜2每次扫描的角度越小，则该相机组件的像素越高。

在一种可能的应用中，相机组件中通常包括两个处理器，分别是中央处理器和图像处理器，中央处理器是相机组件的大脑，例如，控制MEMS扫描镜2的旋转运动，控制滤波器4的允许通过的波长进行调整等。图像处理器主要用于把每一个像素点的颜色计算出来，并把这些像素点按照一定的顺序进行排序，组成完整的图像。

其中，相机组件的中央处理器可以是该相机组件独立增设的处理器，还可以是该相机组件所属的终端设备的中央处理器。例如，相机组件的中央处理器为终端设备的中央处理器的情况下，相机组件中的MEMS扫描镜2、光学镜头3、滤波器4和光电转换器5分别与终端设备的主板10电性连接，终端设备的中央处理器安装在主板10上，进而，MEMS扫描镜2、光学镜头3、滤波器4和光电转换器5通过主板10与终端设备的中央处理器电性连接。

又例如，相机组件的中央处理器是该相机组件单独增设的处理器，相应的，如图3所示，该相机组件可以包括处理器6，该处理器6位于固定部件1中，该处理器6与终端设备的主板10电性连接，MEMS扫描镜2、光学镜头3、滤波器4和光电转换器5分别与处理器6电性连接。相机组件中的处理器6用于控制MEMS扫描镜2的微致动结构进行旋转处理、控制光学镜头3的进行调焦处理、控制滤波器4的滤波范围等。

其中，本实施例中相机组件的中央处理器是该相机组件单独增设的处理器，还是使用所属终端设备的中央处理器，本实施例对此不做限定，可以以终端设备的中央处理器进行示例。

在实施中，可以使用该相机组件拍摄不同波长对应的光谱图像，在实现的过程中，当处理器检测到允许通过的波长为目标波长时，控制可以滤波器4对除目标波长以外的波长进行过滤。具体的，处理器检测到允许通过的波长为目标波长时，向滤波器4发送允许目标波长通过的波长调整信号，滤波器4接收到允许目标波长通过的波长调整信号时，对除目标波长以外的波长进行过滤，其中，目标波长可以是目标波长范围内的任一波长，目标波长范围是该终端设备所能采集到的波长对应的光谱图像。例如，该相机组件能够采集400至700纳米的内的光谱图像，那么，400至700纳米便是该相机组件的目标波长范围。

例如，该相机组件拍摄某一个波长(可以记为第一波长)对应的光谱图像时，处理器可以将滤波器4允许通过的波长调整为第一波长，然后处理器控制MEMS扫描镜2对被拍摄对象进行扫描，之后，得到一帧第一波长对应的光谱图像。然后，该相机组件拍摄另一个波长(可以记为第二波长)对应的光谱图像时，处理器调整滤波器4允许通过的波长调整为第二波长，然后处理器控制MEMS扫描镜2对被拍摄对象进行扫描，之后，得到一帧第二波长对应的光谱图像。这样，该相机组件便可以得到不同波长对应的光谱图像。

其中，波长可以由技术人员来选取，例如，终端设备上设置有供技术人员选择的波长档位，处理器中可以预先储存有波长与滤波器的滤波范围的对应关系。这样，技术人员可以通过选取任一的波长档位，处理器检测到某一个波长档位时，可以调整滤波器4的滤波范围，允许指定波长的光线传播至光电转换器5中。

其中，终端设备上还可以设置有供技术人员选取的波段档位，例如，具有400nm至700nm的波段档位，技术人员选取该波段档位之后，该相机组件可以按照从小到大的顺序，依次对被拍摄对象进行采集，进而可以得到一组包括400nm至700nm的光谱图像。

在一种可能的实施方式中，该相机组件可以拍摄不同波长对应的光谱图像，而当入射到光学镜头3的光线的波长发生改变时，由于各个波长的光线在光学镜头3上的折射率不相同，进而导致聚焦点有偏差，为了使光学镜头3可以适应每一种波长的聚焦点，相应的，可以通过移动光学镜头来消除聚焦偏差，那么，处理器可以基于当前允许通过的目标波长，控制光学镜头进行位置调整，以使目标波长对应的光线聚焦于光电转换器5上。具体的，该光学镜头3可以包括驱动器和一个或多个镜片，一个或多个镜片安装在驱动器上，处理器可以向驱动器发送镜片位置调整信号，驱动器接收到镜片位置调整信号时，对一个或多个镜片的位置进行调整，使得滤波器4当前允许通过的目标波长对应的光线可以聚焦于光电转换器5上，例如，目标波长对应的光线可以聚焦于光电转换器5的中心位置处。进而，可以提高光电转换器5采集光信号的质量，提高光谱图像的清晰度。

这样，滤波器为可调滤波器和光学镜头为可调光学镜头，处理器通过调整滤波器的允许通过的波长，以及再根据允许通过的波长，调整光学镜头的镜片位置，使得允许通过的波长对应的光线能够顺利进入到光电转换器5上，进而，可以提高光电转换器5的采光率，提高光谱图像的清晰度。

在一种可能的应用中，由于光电转换器具有感光范围，例如，某个光电转换器的感光范围为400nm至1000nm频段内的光线，那么，为了提高光电转换器的感光范围，得到更多光谱对应的光谱图像，相应的，该相机组件可以包括多个光电转换器，这多个光电转换器5的感光范围不相同，例如，这多个光电转换器5中的第一光电转换器的感光范围为400nm至700nm，这多个光电转换器5中的第二光电转换器的感光范围为1000nm至1300nm，这多个光电转换器5中的第三光电转换器的感光范围为1400nm至2500nm，进而，使得该相机组件的感光范围为400nm至2500nm，大大提高了该相机组件的感光范围，使得该相机组件能够拍摄更多波段的光谱图像。

由上述所述，在多个光电转换器5的情况下，多个光电转换器5中的其中一个光电转换器位于光学镜头3的主光线轴上，位于光学镜头3的主光线轴上的光电转换器5能够接收到光线，为了使不在主光线轴上的其它光电转换器也能接收到光线，相应的可以是，如图4所示(图4中的虚线为光线传播的线路的示意)，该相机组件还可以包括多个半透镜7，多个光电转换器5和多个半透镜7均安装在固定部件1中，多个光电转换器5中的第一光电转换器51位于光学镜头3的主光线轴上，多个半透镜7中的第一半透镜71在滤波器4和第一光电转换器51之间，且位于光学镜头3的主光线轴上；多个半透镜7中的除第一半透镜71以外的半透镜(可以简称其它半透镜)均位于第一半透镜71的反射线路上，多个光电转换器5中每个除第一光电转换器51以外的光电转换器(可以简称其它光电转换器)位于一个其它半透镜的反射线路上。

其中，半透镜7是既能够使光线在其上穿透，也能够使光线在其上发生反射的器件。

为方便介绍，可以以该相机组件包括三个光电转换器5，分别记为第一光电转换器51、第二光电转换器52和第三光电转换器53，其中，如图4所示，第一光电转换器51位于光学镜头3的主光线轴上，第二光电转换器52和第三光电转换器53均不在光学镜头3的主光线轴上。该相机组件包括两个光电转换器5的情况和包括三个以上光电转换器5的情况都与包括三个光电转换器5的情况类似，便不再一一赘述。

其中，半透镜7的数量可以与光电转换器5的数量相同，那么在以三个光电转换器5进行示例的情况下，半透镜7的数量也是三个，三个半透镜7可以分别记为第一半透镜71、第二半透镜72和第三半透镜73。

在实施中，如上述所述，多个半透镜7中的第一半透镜71在滤波器4和第一光电转换器51之间，且位于光学镜头3的主光线轴上，多个半透镜7中的除第一半透镜71以外的其它半透镜均位于第一半透镜71的反射线路上，每个除第一光电转换器51以外的其它光电转换器位于一个其它半透镜的反射线路上。可以参考图4所示，第二半透镜72和第三半透镜73均位于第一半透镜71的反射线路上，具体的，第二半透镜72可以位于第一半透镜71和第三半透镜73之间，这样，第三半透镜73不仅在第一半透镜71的反射线路上，而且还位于第二半透镜72的透射线路上。进而，第二半透镜72的反射线路上形成一路光线，第三半透镜73的反射线路上也形成一路光线，实现光线的分路处理。这样，如图4所示，第一光电转换器51位于第一半透镜71的透射线路上，第二光电转换器52位于第二半透镜72的反射线路上，第三光电转换器53位于第三半透镜73上。

其中，三个半透镜7可以相平行，且均与光学镜头3的主光线轴成45度的夹角，这样，第一半透镜71的透射线路与光学镜头3的主光线轴相重合，第一半透镜71的反射线路与光学镜头3的主光线轴相垂直，其余两个半透镜7的透射线路与光学镜头3的主光线轴相垂直，其余两个半透镜7的反射线路与光学镜头3的主光线轴相平行。

其中，半透镜7的数量也可以少于光电转换器5的数量，如图5所示，半透镜7的数量为两个，这种情况下，第三光电转换器53可以位于第二半透镜72的透射线路上。

这样，当该相机组件采集波长位于400nm至700nm之间的光线时，处理器6可以调整滤波器4，使波长位于400nm至700nm的光线通过滤波器4，进入到其后的多个光电转换器5中，由于第一光电转换器的感光范围为400nm至700nm，进而，该相机组件可以通过第一光电转换器51转换的电信号，合成波长位于400nm至700nm的光谱图像。

同样的原理，该相机组件可以根据第二光电转换器52转换的电信号，合成波长位于1000nm至1300nm的光谱图像；根据第三光电转换器53转换的电信号，合成波长位于1400nm至2500nm的光谱图像；根据第一光电转换器51、第二光电转换器52和第三光电转换器53转换的电信号，合成波长位于400nm至2500nm的光谱图像。

基于上述所述，该相机组件中可以通过安装多个光电转换器5，实现更多波长对应的光谱图像，虽然安装多个光电转换器5，但是，这多个光电转换器5通过多个半透镜7，来接收光线，而不是通过增大滤波器4的尺寸的方式，来使各个光电转换器5接收光线。可见，该相机组件的MEMS-FPI无需为了适应多个光电转换器5而增大尺寸，进而，该相机组件既可以提升FPI的滤波效果，又可以合成多个波段的光谱图像。

在一种可能的实施方式，MEMS-FPI进行滤波的原理可以是，在结构上主要包括微致动结构和两个相平行的反射镜面，微致动结构可以调整两个反射镜面之间的间距，使得混合光光线在两个反射镜面之间经过多次反射之后，可以将指定波长对应的光线保留下来，将其余波长对应的光线衰减掉，保留下来的光线进而传播到光电转换器5中，MEMS-FPI的滤波范围与两个反射镜面之间的间距相关，两个反射镜面之间的间距改变时，该MEMS-FPI的滤波范围也将会发生改变。处理器5中可以预先储存有允许通过波长与两个反射镜面之间的间距的对应关系，进而可以通过调整两个反射镜面之间的间距，对MEMS-FPI的滤波范围进行调整。

为了提高MEMS-FPI进行滤波的准确性，相应的，可以对MEMS-FPI的滤波范围进行检测，处理器可以基于检测结果，对MEMS-FPI的滤波范围进行调整和修正，相应的可以是，如图6所示，该相机组件还包括波长检测器8，波长检测器8用于接收经过滤波器4滤波之后的光线，故该波长检测器8安装在固定部件1中，且位于滤波器4之后。

其中，波长检测器8的具体的位置下文将详细介绍，首先介绍一下处理器根据该波长检测器8，对滤波器4的滤波范围进行调整和修正的原理：

波长检测器8可以是包括多个光波长接收器的部件，其中，光波长接收器可以是光电二极管等，这多个光波长接收器所接收到的光线的波长不相同。以该波长检测器8包括三个光波长接收器进行示例，这三个光波长接收器中每个光波长接收器对应一个波长，例如，这三个光波长接收器中第一光波长接收器对应波长为400nm的光线，第二光波长接收器对应波长为600nm的光线，第三光波长接收器对应的波长为800nm的光线。

这样，波长检测器8中的每个光波长接收器可以将接收到的光信号转换为电信号，并将电信号发送给处理器，处理器接收到每个光波长接收器发送的电信号之后，可以判断出该波长接收器所对应的光线强度。处理器可以基于滤波器4当前允许通过的光线的波长，以及从波长检测器8接收到的每种波长对应的光线强度，对滤波器4的滤波范围进行调整。也即是，处理器首先根据波长检测器8接收到的每种波长对应的光线强度，判断滤波器4的滤波范围是否准确，然后基于判断结果，对滤波器的滤波范围进行调整。可见，通过增设波长检测器8对滤波器的滤波范围进行调整，可以进一步提高该滤波器的滤波效果，提高光谱图像的分析结果。

其中，处理器判断滤波器4当前的滤波范围是否准确的方式至少具有以下两种：

其中，一种判断方式可以是，处理器中预先储存有每一个光波长接收器的光线强度阈值，如果当前允许通过的光线的波长对应的光波长接收器，所接收到的光线强度大于光线强度阈值，则说明滤波器当前的滤波范围是准确的；如果当前允许通过的光线的波长对应的光波长接收器，所接收到的光线强度不大于光线强度阈值，则说明滤波器当前的滤波范围是不准确的。例如，如果滤波器4当前所允许通过的光线的波长为600nm，那么，如果第二光波长接收器(其对应的允许通过的光线的波长是600nm)接收到的光线强度大于预设设置的光线强度阈值，则说明滤波器当前的滤波范围是准确的；如果第二光波长接收器接收到的光线强度不大于预设设置的光线强度阈值，则说明滤波器当前的滤波范围是不准确的，处理器需要根据第二光波长接收器接收到的光线强度与强度阈值之间的差值，对滤波器的滤波范围进行调整。

这种处理器根据预先设置的强度阈值，对滤波器的滤波范围进行调整的方式，受外界环境的光线强度的影响较大，例如，在外界光线强度比较弱的情况下，即使滤波器4的滤波范围是准确的，那么第二光波长接收器所接收到的光线强度可能仍然小于预先设置的光线强度阈值，所以，这种判断方式受外界光线强度影响较大。

另一种判断方式可以是，仍然以滤波器4当前所允许通过的光线的波长为600nm进行示例，那么，如果处理器判断出波长检测器8中第二光波长接收器所对应的光线强度均大于第一光波长接收器和第三光波长接收器所对应的光线强度，则滤波器4当前的滤波范围准确，无需调整，如果是其余情况，则滤波器4当前的滤波范围不准确，需调整。

更具体的，如果三个光波长接收器中第二光波长接收器对应的光线强度最高，则说明该滤波器4的滤波范围比较准确，无需调整。如果三个光波长接收器中第一光波长接收器对应的光线强度最高，则说明该滤波器4的滤波范围不准确，滤波范围偏向了400nm的波长，需要向靠近600nm的滤波范围进行调整和修正。如果三个光波长接收器中第三光波长接收器对应的光线强度最高，则说明该滤波器4的滤波范围也不准确，滤波范围偏向了800nm的波长，也需要向靠近600nm的滤波范围进行调整和修正。这样处理器使用三个光波长接收器的光线强度进行相对比较，来判断滤波器4的滤波范围是否满足要求，可以避免外界光线强度的影响。

以上是该相机组件中处理器基于波长检测器8接收到的光线强度，对滤波器4的滤波范围进行判断和调整的介绍，下面将介绍波长检测器8的具体位置：

该相机组件包括一个光电转换器5的情况下，为了使光电转换器5和波长检测器8均接收到光线，相应的，如图6所示，该相机组件包括两个半透镜8，该半透镜8也即是上文介绍的半透镜，其作用在上述已经介绍，此处便不再赘述。这样，波长检测器8和两个半透镜7均安装在固定部件1中；两个半透镜7中的第一半透镜71在滤波器4和光电转换器5之间，且位于光学镜头3的主光线轴上；两个半透镜7中的第二半透镜72位于第一半透镜71的反射线路上，波长检测器8位于第二半透镜72的反射线路上。

这样，通过两个半透镜7可以实现光电转换器5和波长检测器8均可以接收到，经由滤波器4过滤后的光线。

其中，半透镜7的数量也可以是一个，一个半透镜7的情况下，如图7所示，半透镜7位于光学镜头3的主光线轴上，光电转换器5位于半透镜7的平行于主光线轴的透射线路上，波长检测器8位于半透镜7的垂直于主光线轴的反射线路上。

该相机组件包括多个光电转换器5的情况下，其中一个光电转换器5位于光学镜头3的主光线轴上，其它每个光电转换器5分别位于一个半透镜7的反射线路上，波长检测器8也位于一个半透镜7的反射线路上。具体的位置关系可以是：

仍然以三个光电转换器5进行示例，半透镜的数量可以是四个，相应的可以是，如图8所示，四个半透镜7中的第一半透镜71位于光学镜头3的主光线轴上，其余三个半透镜均位于第一半透镜71的透射线路上。这样，第一半透镜71的透射线路上可以安装第一光电转换器51，第二半透镜72的反射线路上可以安装第二光电转换器52，第三半透镜73的反射线路上可以安装第三光电转换器53，第四半透镜74的反射线路上可以安装波长检测器8。

或者，半透镜7的数量是三个，相应的可以是，如图9所示，三个半透镜7中的第一半透镜71位于光学镜头3的主光线轴上，其余三个半透镜均位于第一半透镜71的透射线路上。这样，第一半透镜71的透射线路上可以安装第一光电转换器51，第二半透镜72的反射线路上可以安装第二光电转换器52，第三半透镜73的反射线路上可以安装第三光电转换器53，第三半透镜73的透射线路上可以安装波长检测器8。

至于波长检测器8与第一光电转换器51相邻，还是其它光电转换器与第一光电转换器52相邻，本实施例对此不做限定，能够实现波长检测器8和所有的光电转换器5接收到，经由滤波器4过滤后的光线即可。

在一种可能的应用中，在外界光线强度比较弱的情况下，为了增强光线强度，相应的可以是，该终端设备还包括补光灯9，补光灯9安装在主板10上，补光灯9与固定部件1的进光口101位于同一侧。

这样，技术人员在外界光线强度较弱的情况下，使用该终端设备拍摄图像时，可以打开补光灯9，以增强被拍摄对象的反射光的光线强度，得到质量较高的光谱图像。

基于上述结构，该相机组件在连续拍摄多个波长对应的光谱图像的过程中，该相机组件启动之后，首先，处理器根据所需要的波长，对MEMS-FPI的滤波范围进行调整，对光学镜头的位置进行调整，然后，MEMS扫描镜开始扫描，光电转换器进行将接收到的光信号转换为电信号，处理后的电信号存入到存储器中，之后，通过图像处理器合成一帧光谱图像。MEMS扫描镜完成扫描一帧之后，重复上述过程直到完成所有帧的扫描过程，其中，MEMS扫描镜完成一个旋转周期的扫描可以认为完成一帧的扫描。

该相机组件还可以得到被拍摄对象的某一个指定点的光谱信息，相应的过程可以是，MEMS扫描镜对准某一个指定点之后，不进行旋转运动，处理器可以根据所需要的各个波长，分别调整MEMS-FPI的滤波范围，以及光学镜头的位置。这样，该相机组件便可以得到被拍摄对象的某一个指定点的光谱信息。

本公开实施例中，该相机组件可以包括MEMS扫描镜、光学镜头、滤波器和光电转换器，其中，MEMS扫描镜与相机组件的进光口的位置相对应，以便于通过进光口将光线收集到该相机组件中。光学镜头位于MEMS扫描镜与光电转换器之间，以便于使光线通过光学镜头聚焦在光电转换器中。滤波器位于光学镜头和光电转换器之间，以便于对进入到该相机组件中的混合光进行滤波处理，得到某一指定波长对应的光谱图像。使用该相机组件进行拍摄的过程中，MEMS扫描镜可以对着被拍摄对象进行扫描，进而将被拍摄对象的各个位置处的反射光线，全部收集到光电转换器中。由此可见，该相机组件中用于将光信号换转为电信号的部件，不是采用相关技术中的阵列式成像传感器，而是采取光电转换器，光电转换器可以是阵列式光电转换器中的一个。可见，一个光电转换器的尺寸远远小于整个阵列式光电转换器的尺寸，相应的，如果所使用的滤波器为FPI，则FPI的尺寸也远小于相关技术中FPI的尺寸。小尺寸的FPI，其反射镜面的均匀性好、平整度高，进而，可以提高FPI的滤波效果，从而可以提高光谱图像的分析结果的准确性。

本公开实施例，还提供了一种终端设备，该终端设备可以包括主板10、处理器和上述所述的相机组件，相机组件的固定部件1安装在主板10上，MEMS扫描镜2、光学镜头3、滤波器4和光电转换器5分别通过主板10与处理器电性连接，所述处理器，用于控制所述相机组件，例如，用于控制MEMS扫描镜2的微致动结构进行旋转处理、控制光学镜头3的进行调焦处理、控制滤波器4的滤波范围等。

在实施中，MEMS扫描镜2、光学镜头3、滤波器4和光电转换器5分别与主板10电性连接，以便于通过主板10与终端设备的电源实现电性连接，通过主板10与终端设备的中央处理器实现电性连接等。

在一种可能的应用中，处理器可以控制滤波器4的进行滤波处理，例如，当处理器检测到允许通过的波长为目标波长时，可以控制滤波器4对除目标波长以外的波长进行过滤。如上文所述，当滤波器允许通过的波长发生改变时，导致光学镜头3的聚焦点可能会发生改变，为了避免该情况的发生，相应的，处理器还可以根据当前允许通过的波长，控制光学镜头3的位置调整处理。例如，处理器中可以预先储存有波长与光学镜头3的各个镜片的位置之间的对应关系，这样，处理器可以基于当前允许通过的波长，如可以以当前允许通过波长为目标波长示例，处理器可以基于目标波长，控制光学镜头3的各个镜片进行位置调整，以使目标波长对应的光线聚焦于光电转换器5上。

进一步，可以使目标波长对应的光线聚焦于位于主光线轴上的光电转换器5的中心位置处。例如，如图2所示，可以使目标波长对应的光线聚焦于光电转换器5的中心位置，又例如，如图4所示，可以使目标波长对应的光线聚焦于光电转换器51的中心位置。进而，可以提高光电转换器的采光率，提高光谱图像的清晰度。

在本公开实施例中，该终端设备的相机组件，如上述所述包括MEMS扫描镜、光学镜头、滤波器和光电转换器，其中，MEMS扫描镜与相机组件的进光口的位置相对应，以便于通过进光口将光线收集到该相机组件中。光学镜头位于MEMS扫描镜与光电转换器之间，以便于使光线通过光学镜头聚焦在光电转换器中。滤波器位于光学镜头和光电转换器之间，以便于对进入到该相机组件中的混合光进行滤波处理，得到某一指定波长对应的光谱图像。使用该相机组件进行拍摄的过程中，MEMS扫描镜可以对着被拍摄对象进行扫描，进而将被拍摄对象的各个位置处的反射光线，全部收集到光电转换器中。由此可见，该相机组件中用于将光信号换转为电信号的部件，不是采用相关技术中的阵列式成像传感器，而是采取光电转换器，光电转换器可以是阵列式光电转换器中的一个。可见，一个光电转换器的尺寸远远小于整个阵列式光电转换器的尺寸，相应的，如果所使用的滤波器为FPI，则FPI的尺寸也远小于相关技术中FPI的尺寸。小尺寸的FPI，其反射镜面的均匀性好、平整度高，进而，可以提高FPI的滤波效果，从而可以提高光谱图像的分析结果的准确性。

本公开实施例，还提供了一种生成图像数据的控制方法，所述方法应用于上述所述的终端设备，所述方法包括：当终端设备的处理器检测到相机组件开始曝光时，根据检测到的当前允许通过的波长为目标波长时，控制滤波器对除目标波长以外的波长进行过滤，目标波长为目标波长范围内的任一种波长；处理器根据目标波长，控制光学镜头进行位置调整，以使目标波长对应的光线聚焦于光电转换器上；对于每一种当前允许通过的波长，处理器控制MEMS扫描镜自第一位置开始，按照目标角速度旋转至第二位置，其中，相机组件的曝光时长小于或者等于采集目标波长范围内的光线所需的时长；终端设备的图像处理器根据光电转换器发送的每一种波长对应的电信号，生成每一种波长对应的图像数据。

其中，第一位置是MEMS扫描镜的一个扫描周期内开始扫描的位置，第二位置时一个扫描周期内结束扫描的位置。

在一种可能的应用场景中，用户打开终端设备的相机，选择某一个波段档位(例如，选择400至700纳米的波段档位，那么400至700纳米便对应于目标波长范围)之后，可以对准被拍摄对象，按下快门。处理器可以检测到相机组件开始曝光，根据检测到的当前允许通过的波长为400纳米，便可以控制滤波器对除400纳米以外的波长进行过滤。然后，处理器再根据400纳米所对应的光学镜头的各个镜片的位置，控制光学镜头进行镜片位置调整。之后，处理器便可以控制MEMS扫描镜自第一位置开始，按照预先设置好的目标角速度旋转至第二位置，完成400纳米对应的光信号的采集。光电转换器接收到400纳米对应的光信号之后，可以将光信号转换为电信号，400纳米对应的电信号经过放大降噪等处理之后，发送给终端设备的图像处理器。图像处理器接收到经过处理后的电信号之后，可以生成400纳米对应的光谱图像。

其中，处理器控制MEMS扫描镜完成400纳米对应的光信号的采集之后，接着根据预先设置的波长间隔(如50纳米的波长间隔)，控制450纳米对应光信号的采集，过程同上述类似。具体的，首先控制控制滤波器对除450纳米以外的波长进行过滤，然后，处理器再根据450纳米所对应的光学镜头的各个镜片的位置，控制光学镜头进行镜片位置调整。之后，处理器便可以控制MEMS扫描镜自第一位置开始，按照预先设置好的目标角速度旋转至第二位置，完成450纳米对应的光信号的采集。光电转换器接收到450纳米对应的光信号之后，可以将光信号转换为电信号，450纳米对应的电信号经过放大降噪等处理之后，发送给终端设备的图像处理器。图像处理器接收到经过处理后的电信号之后，可以生成450纳米对应的光谱图像。

这样，按照上述过程执行图像数据的生成过程，生成400至700纳米内多个波长对应的光谱图像。其中，为了实现这些光谱图像的全部采集，相应的，相机组件的曝光时长大于或者等于采集400至700纳米内的光线所需的时长。

在本公开实施例中，该相机组件至少具有以下有益效果：

首先，该相机组件通过MEMS扫描镜采集被拍摄对象，使得该相机组件可以使用单光电转换器，也即是，可以使用单PD，尺寸较小。进而，使得所使用的滤波器的尺寸也较小，加工出的小尺寸的滤波器的均匀性好、平整度高，进一步，可以提高滤波器的滤波效果，从而可以提高光谱图像的分析结果。

其次，该相机组件的滤波器为可调滤波器，可调滤波器可以使特定波长的光线通过，对除特定波长以外的波长的光线进行过滤，进而，使得特定波长的光线进入到光电转换器，进一步得到该特定波长对应的光谱图像。通过调整滤波器的滤波范围，可以得到一系列特定波长对应的光谱图像。

最后，该相机组件的光学镜头的位置也可以调整，使得虽然滤波器允许通过波长发生了改变，但是可以通过光学镜头的镜片位置的调整，使得光学镜头依然可以将每一种允许通过波长对应的光线进入到光电转换器上，例如，每一种波长下，光线都可以聚焦于位于主光线轴上的光电转换器的中心位置处。进而，可以提高光电转换器的采光率，提高光谱图像的清晰度。

以上所述仅为本申请一个实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种相机组件，其特征在于，所述相机组件包括固定部件(1)、微机电系统MEMS扫描镜(2)、光学镜头(3)、滤波器(4)和光电转换器(5)，其中：

所述MEMS扫描镜(2)、所述光学镜头(3)、所述滤波器(4)和所述光电转换器(5)均安装在所述固定部件(1)中；

所述MEMS扫描镜(2)的位置与所述固定部件(1)的进光口(101)的位置相对应，所述光学镜头(3)位于所述MEMS扫描镜(2)和所述光电转换器(5)之间，所述滤波器(4)位于所述光学镜头(3)和所述光电转换器(5)之间；

所述MEMS扫描镜(2)、所述滤波器(4)和所述光电转换器(5)均位于所述光学镜头(3)的主光线轴上。

2.根据权利要求1所述的相机组件，其特征在于，所述滤波器(4)为可调滤波器，用于当接收到允许目标波长通过的波长调整信号时，对除所述目标波长以外的波长进行过滤。

3.根据权利要求2所述的相机组件，其特征在于，所述光学镜头为可调光学镜头，包括一个或多个镜片和用于调整所述一个或多个镜片位置的驱动器。

4.根据权利要求3所述的相机组件，其特征在于，所述驱动器，用于当接收到镜片位置调整信号时，对所述一个或多个镜片的位置进行调整，以使所述目标波长对应的光线聚焦于所述光电转换器(5)上。

5.根据权利要求1所述的相机组件，其特征在于，所述光电转换器(5)的数量为多个，所述相机组件还包括多个半透镜(7)，所述多个半透镜(7)安装在所述固定部件(1)中；

所述多个光电转换器(5)中的第一光电转换器(51)位于所述光学镜头(3)的主光线轴上，所述多个半透镜(7)中的第一半透镜(71)在所述滤波器(4)和所述第一光电转换器(51)之间，且位于所述光学镜头(3)的主光线轴上；

所述多个半透镜(7)中除所述第一半透镜(71)外的半透镜均位于所述第一半透镜(71)的反射线路上，所述多个光电转换器(5)中每个除所述第一光电转换器(51)外的光电转换器位于一个所述多个半透镜(7)中除所述第一半透镜(71)外的半透镜的反射线路上。

6.根据权利要求1所述的相机组件，其特征在于，所述相机组件还包括波长检测器(8)和两个半透镜(7)，所述波长检测器(8)和所述两个半透镜(7)均安装在所述固定部件(1)中；

所述两个半透镜(7)中的第一半透镜(71)在所述滤波器(4)和所述光电转换器(5)之间，且位于所述光学镜头(3)的主光线轴上；

所述两个半透镜(7)中的第二半透镜(72)位于所述第一半透镜(71)的反射线路上，所述波长检测器(8)位于所述第二半透镜(72)的反射线路上；

所述波长检测器(8)，用于当接收到多种波长对应的光线时，将每种波长对应的光线强度发送给所在终端设备的处理器，以使所述处理器基于所述滤波器(4)当前允许通过波长对应的光线强度，以及所述每种波长对应的光线强度，对所述滤波器(4)允许通过的波长进行调整。

7.根据权利要求6所述的相机组件，其特征在于，所述波长检测器(8)包括多个光波长接收器，每个光波长接收器所接收的光线的波长不相同。

8.根据权利要求1-7任一项所述的相机组件，其特征在于，所述滤波器(4)是微机电系统-法布里珀罗干涉仪MEMS-FPI或者是包括液晶板和偏光板的滤波器。

9.根据权利要求1-7任一项所述的相机组件，其特征在于，所述MEMS扫描镜(2)的中心点、所述滤波器(4)的中心点和所述光电转换器(5)的中心点均位于所述光学镜头(3)的主光线轴上。

10.根据权利要求1-7任一项所述的相机组件，其特征在于，所述相机组件还包括补光灯(9)，所述补光灯(9)安装在所述相机组件所在终端设备的主板(10)上，所述补光灯(9)与所述固定部件(1)的进光口(101)位于同一侧。

11.根据权利要求1-7任一项所述的相机组件，其特征在于，所述相机组件还包括透光板(11)，所述透光板(11)安装在固定部件(1)上，所述进光口(101)被所述透光板(11)遮挡。

12.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括主板(10)、处理器和权利要求1-11任一项所述的相机组件，所述相机组件的固定部件(1)安装在所述主板(10)上，所述MEMS扫描镜(2)、所述光学镜头(3)、所述滤波器(4)和所述光电转换器(5)分别通过所述主板(10)与所述处理器电性连接，所述处理器，用于控制所述相机组件。

13.根据权利要求12所述的终端设备，其特征在于，所述处理器用于当检测到允许通过的波长为目标波长时，控制所述滤波器(4)对除所述目标波长以外的波长进行过滤。

14.根据权利要求13所述的终端设备，其特征在于，所述处理器还用于基于所述目标波长，控制所述光学镜头(3)进行位置调整，以使所述目标波长对应的光线聚焦于所述光电转换器(5)上。

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