一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法、摄像模组及拍摄装置与流程

1.本发明属于摄像技术领域，具体涉及一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法、摄像模组及拍摄装置。


背景技术：

2.摄像头作为一种影像输入设备，被广泛的应用到相机拍摄、手机视频、安防监控等领域，获取大千世界的人物，景物等信息都是由摄像头模组来进行获取。对焦速度的快慢，准确度对成像质量的影响巨大，特别是近年来新手机把对焦作为一个极大宣传的卖点，摄像模组在更快的获取到清晰画面效果上，经历了很多代算法的改进，从以前的普通对焦，相位对焦，再到双像素对焦，然而目前在提高对焦速度的同时，因为是检测左右图像的相位差，还是存在有某些对焦失败的极限场景，如图1所示，比如在拍摄特殊纹理形状时。通过对感光芯片上的像素调整切割方式，一种解决摄像头对焦特殊纹理形状失败的方案可以很好的解决这个问题。


技术实现要素：

3.本发明需要解决的技术问题是提供一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法、摄像模组及拍摄装置，通过对图像传感器芯片的像素切割方式进行调整，彻底解决拍摄特殊纹理形状对焦失败的问题。
4.为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
5.一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法，采用双核对焦图像传感器，所述双核对焦图像传感器的每个对焦像素具有两个光电二极管，所述对焦像素的一部分为垂直分割对焦像素，即一个对焦像素分为两个垂直子像素，另一部分为水平分割对焦像素，即一个对焦像素分为两个水平子像素，通过读取每个对焦像素中两个垂直子像素的相位差信息以及每个对焦像素中两个水平子像素的相位差信息进行快速对焦。
6.进一步的，所述图像传感器包括感光单元阵列、滤光单元阵列以及微透镜阵列，所述感光单元阵列由若干像素组成，一个像素为一个感光单元，每个像素对应一个滤光单元和一个微透镜，用于对焦的像素为对焦像素。
7.进一步的，所述对焦像素构成对焦单元，每个对焦单元包括四个对焦像素，四个对焦像素按拜耳排列方式设置，相邻的两个对焦像素分别是垂直分割对焦像素和水平分割对焦像素。
8.进一步的，所述图像传感器的一部分像素是对焦像素并构成若干个对焦单元，用于对焦和成像，其余像素用于成像。
9.进一步的，所述图像传感器的全部像素都是对焦像素并构成若干个对焦单元，用于对焦和成像。
10.进一步的，所述图像传感器的一部分对焦像素构成暗态对焦单元，每个暗态对焦
单元由4*4个相邻对焦像素构成，相邻的四个对焦像素为一组，共四组，每组的四个对焦像素全部为垂直分割对焦像素或者水平分割对焦像素，四组之间相邻组之间分别是垂直分割对焦像素和水平分割对焦像素。
11.进一步的，构成一组的四个像素对应的滤光单元为同一颜色，四组之间按拜耳排列方式设置滤光单元。
12.进一步的，读取的垂直分割对焦像素的相位差为第一相位差，读取的水平分割对焦像素的相位差为第二相位差，对焦程序根据第一相位差和或第二相位差进行对焦。
13.一种摄像模组，采用上述任一技术方案所述的图像传感器。
14.一种拍摄装置，包括上述任一技术方案所述的图像传感器，采用上述任一技术方案所述的一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法进行对焦拍摄图像。
15.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
16.本发明通过改变图像传感器的对焦结构，使采用相位对焦的对焦像素可以获得明显区别的相位图像，从而实现快速对焦，防止对焦失败。
附图说明
17.图1是对焦失败场景示意图；
18.图2是本发明图像传感器对焦单元结构示意图；
19.图3是本发明图像传感器暗态对焦单元结构示意图；
20.其中：1、垂直子像素，2、水平子像素，10、对焦单元，20、暗态对焦单元。
具体实施方式
21.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明是一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法以及摄像模组、拍摄装置，本发明的方法是：采用双核对焦图像传感器，所述双核对焦图像传感器的每个对焦像素具有两个光电二极管，所述对焦像素的一部分为垂直分割对焦像素，即一个对焦像素分为两个垂直子像素，另一部分为水平分割对焦像素，即一个对焦像素分为两个水平子像素，通过读取每个对焦像素中两个垂直子像素的相位差信息以及每个对焦像素中两个水平子像素的相位差信息进行快速对焦。
23.对于本发明，所述图像传感器包括感光单元阵列、滤光单元阵列以及微透镜阵列，所述感光单元阵列由若干像素组成，一个像素为一个感光单元，每个像素对应一个滤光单元和一个微透镜，用于对焦的像素为对焦像素。
24.如图2所示，所述对焦像素构成对焦单元10，每个对焦单元10包括四个对焦像素，四个对焦像素按拜耳排列方式设置，即采用传统像素排列方式，相邻的两个对焦像素分别是垂直分割对焦像素和水平分割对焦像素。垂直分割对焦像素分割为2个垂直子像素1，水平分割对焦像素分割为2个水平子像素2。本发明的对焦像素采用拜耳排列方式设置，即四个像素的一对角像素分别为蓝色和红色通道，另一对角像素为绿色通道，这样设置有利于
后端处理器对图像数据的接收和处理，使其在输出前解数据消耗时间较少。
25.作为本发明的优选实施方式之一，所述图像传感器的一部分像素是对焦像素并构成若干个对焦单元，用于对焦和成像，其余像素用于成像。
26.作为本发明的另一优选实施方式，所述图像传感器的全部像素都是对焦像素并构成若干个对焦单元，用于对焦和成像。
27.由于暗态环境下，进光量减少，影响对焦性能，为了提升摄像模组的进光量和对焦性能。如图3所示，本发明所述图像传感器的对焦像素在达到预设的环境亮度或者手动设置后可组成暗态对焦单元20，每个暗态对焦单元由4*4个相邻对焦像素构成，相邻的四个对焦像素为一组，共四组，每组的四个对焦像素全部为垂直分割对焦像素或者水平分割对焦像素，四组之间相邻组之间分别是垂直分割对焦像素和水平分割对焦像素，即构成一组的四个像素均为垂直分割对焦像素或者水平分割对焦像素。构成一组的四个像素对应的滤光单元为同一颜色，四组之间按拜耳排列方式设置滤光单元。这样设置后使用四个像素合成一个更大尺寸的像素，从而加快对焦时间和减少低照度图像和视频的噪声，保留细节、提升动态范围。
28.对于本发明，读取的垂直分割对焦像素的相位差为第一相位差，读取的水平分割对焦像素的相位差为第二相位差，对焦程序根据第一相位差和或第二相位差进行对焦。
29.本发明还提供一种摄像模组，采用上述技术方案所述的图像传感器。
30.本发明还提供一种拍摄装置，包括上述技术方案所述的图像传感器，采用上述技术方案所述的一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法进行对焦拍摄图像。


技术特征：
1.一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法，其特征在于：采用双核对焦图像传感器，所述双核对焦图像传感器的每个对焦像素具有两个光电二极管，所述对焦像素的一部分为垂直分割对焦像素，即一个对焦像素分为两个垂直子像素，另一部分为水平分割对焦像素，即一个对焦像素分为两个水平子像素，通过读取每个对焦像素中两个垂直子像素的相位差信息以及每个对焦像素中两个水平子像素的相位差信息进行快速对焦。2.根据权利要求1所述的一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法，其特征在于：所述图像传感器包括感光单元阵列、滤光单元阵列以及微透镜阵列，所述感光单元阵列由若干像素组成，一个像素为一个感光单元，每个像素对应一个滤光单元和一个微透镜，用于对焦的像素为对焦像素。3.根据权利要求2所述的一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法，其特征在于：所述对焦像素构成对焦单元，每个对焦单元包括四个对焦像素，四个对焦像素按拜耳排列方式设置，相邻的两个对焦像素分别是垂直分割对焦像素和水平分割对焦像素。4.根据权利要求3所述的一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法，其特征在于：所述图像传感器的一部分像素是对焦像素并构成若干个对焦单元，用于对焦和成像，其余像素用于成像。5.根据权利要求3所述的一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法，其特征在于：所述图像传感器的全部像素都是对焦像素并构成若干个对焦单元，用于对焦和成像。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法，其特征在于：所述图像传感器的一部分对焦像素构成暗态对焦单元，每个暗态对焦单元由4*4个相邻对焦像素构成，相邻的四个对焦像素为一组，共四组，每组的四个对焦像素全部为垂直分割对焦像素或者水平分割对焦像素，四组之间相邻组之间分别是垂直分割对焦像素和水平分割对焦像素。7.根据权利要求6所述的一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法，其特征在于：构成一组的四个像素对应的滤光单元为同一颜色，四组之间按拜耳排列方式设置滤光单元。8.根据权利要求7所述的一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法，其特征在于：读取的垂直分割对焦像素的相位差为第一相位差，读取的水平分割对焦像素的相位差为第二相位差，对焦程序根据第一相位差和或第二相位差进行对焦。9.一种摄像模组，其特征在于：采用权利要求1-8任一项所述的图像传感器。10.一种拍摄装置，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述的图像传感器，采用权利要求1-8任一项所述的一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法进行对焦拍摄图像。

技术总结
本发明公开了一种解决摄像头拍摄特殊纹理形状对焦失败的方法，采用双核对焦图像传感器，所述双核对焦图像传感器的每个对焦像素具有两个光电二极管，所述对焦像素的一部分为垂直分割对焦像素，即一个对焦像素分为两个垂直子像素，另一部分为水平分割对焦像素，即一个对焦像素分为两个水平子像素，通过读取每个对焦像素中两个垂直子像素的相位差信息以及每个对焦像素中两个水平子像素的相位差信息进行快速对焦。本发明通过改变图像传感器的对焦结构，使采用相位对焦的对焦像素可以获得明显区别的相位图像，从而实现快速对焦，防止对焦失败。失败。失败。


技术研发人员：吴光斯 黄长发
受保护的技术使用者：信利光电股份有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8