感光芯片的自适应调整方法和装置与流程

本发明涉及摄影、摄像技术领域，特别是涉及一种感光芯片的自适应调整方法和装置。

背景技术：

手机、数码照相机等拍摄设备，利用拍摄设备中的感光芯片把光学影像转换成电子数据，得到计算机可处理的图片。常用的感光芯片包括CCD(电荷耦合)元件和CMOS(互补金属氧化物导体)器件。

目前，为了拍摄曝光正常的照片，可通过调整光圈、快门速度等来适应不同的拍摄环境。然而，光圈、快门速度的调整一般仅适用于专业单反照相机，无法适用于手机这样的拍摄设备，因此目前通过调整光圈、快门速度来适应拍摄环境的方式通用性差。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种通用性强的感光芯片的自适应调整方法和装置。

一种感光芯片的自适应调整方法，包括：

获取当前环境的环境参数；

根据所述环境参数确定参数调整方式；

获取与所述参数调整方式对应的感光芯片上需要调整的过滤片的位置；

按照所述参数调整方式调整对应位置的所述过滤片的滤波波长，以调整所述感光芯片的感光颜色排列。

在一个实施例中，调整后每预设数量的相邻过滤片组成单位矩阵，所述单位矩阵中的过滤片的滤波波长相同，所述单位矩阵的行方向过滤片数量与列方向过滤片数量相同；所述预设数量与所述参数调整方式对应。

在一个实施例中，调整前的所述感光颜色排列为RGB排列，调整后的所述感光颜色排列为RGBW排列，或，调整前的所述感光颜色排列为RGBW排列，调整后的所述感光颜色排列为RGB排列。

在一个实施例中，所述环境参数包括亮度值；

所述根据所述环境参数确定参数调整方式的步骤包括：

获取当前环境的亮度值，并根据所述亮度值确定环境亮度等级；

获取感光芯片当前的使用亮度等级；

当环境亮度等级与使用亮度等级不一致时，根据所述环境亮度等级确定参数调整方式。

在一个实施例中，所述环境参数包括环境主颜色；所述根据所述环境参数确定参数调整方式包括：根据所述环境主颜色确定参数调整方式；调整后所述过滤片的滤波滤长与所述环境主颜色对应。

一种感光芯片的自适应调整装置，包括：环境检测模块、参数确定模块、过滤片位置确定模块和调整模块；

环境检测模块，用于获取当前环境的环境参数；

参数确定模块，用于根据所述环境参数确定参数调整方式；

过滤片位置确定模块，用于获取与所述参数调整方式对应的感光芯片上需要调整的过滤片的位置；

调整模块，用于按照所述参数调整方式调整对应位置的所述过滤片的滤波波长，以调整所述感光芯片的感光颜色排列。

在一个实施例中，调整后每预设数量的相邻过滤片组成单位矩阵，所述单位矩阵中的过滤片的滤波波长相同，所述单位矩阵的行方向过滤片数量与列方向过滤片数量相同；所述预设数量与所述参数调整方式对应。

在一个实施例中，调整前的所述感光颜色排列为RGB排列，调整后的所述感光颜色排列为RGBW排列，或，调整前的所述感光颜色排列为RGBW排列，调整后的所述感光颜色排列为RGB排列。

在一个实施例中，所述环境参数包括亮度值；所述参数确定模块包括：

环境亮度等级确定模块，用于获取当前环境的亮度值，并根据所述亮度值确定环境亮度等级；

使用亮度等级获取模块，用于获取感光芯片当前的使用亮度等级；

调整方式确定模块，用于当环境亮度等级与使用亮度等级不一致时，根据所述环境亮度等级确定参数调整方式。

在一个实施例中，所述环境参数包括环境主颜色；所述参数确定模块，用于根据所述环境主颜色确定参数调整方式；调整后所述过滤片的滤波滤长与所述环境主颜色对应。

上述的感光芯片的自适应调整方法和装置，通过根据获取的当前环境的环境参数确定参数调整方式，根据参数调整方式调整感光芯片上对应位置的过滤片的滤波波长，过滤片的滤波滤长的变化将使过滤片能够过滤的颜色发生变化，光线入射到感光芯片上，通过过滤片对颜色的过滤，得到新的显示颜色，最终实现对感光芯片的感光颜色排列的调整，从而得到与当前环境参数相适的感光颜色排列。承载感光芯片的拍摄设备不需要具备调整光圈、快门速度的元器件就可以实现适应不同的拍摄环境，通用性强。

附图说明

图1为一个实施例的感光芯片的自适应调整方法的流程图；

图2为一个实施例的1.0um像素的像素点示意图；

图3为一个实施例的2.0um像素的像素点示意图；

图4为一个实施例的3.0um像素的像素点示意图；

图5为一个实施例的根据环境参数确定参数调整方式的步骤的流程图；

图6为一个实施例的感光芯片的自适应调整装置的结构示意图；

图7为另一个实施例的感光芯片的自适应调整装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

图1为一个实施例中感光芯片的自适应调整方法的流程图。如图1所示，一种感光芯片的自适应调整方法，运行于具有拍照功能的终端上，终端包括手机、相机、DV机和平板电脑等中的至少一种，包括以下步骤：

S102：获取当前环境的环境参数。

当前环境是指具有拍照功能的终端在当前时刻所处的环境。环境参数用于表现环境情况，包括亮度参数。具体的，用户可对终端进行测光操作，以使终端获取当前环境的环境参数。

S104：根据环境参数确定参数调整方式。

一种实施方式中，可根据环境参数实时计算确定参数调整方式。另一种实施方式中，预先存储环境参数与参数调整方式的对应关系表，根据获取的环境参数查询对应关系表，确定对应的参数调整方式，参数调整方式与环境参数相适应。

常用的感光芯片包括CCD(电荷耦合)元件和CMOS(互补金属氧化物导体)器件。通过将彩色过滤片嵌在CCD矩阵中，相近的像素使用不同颜色的过滤片，每个过滤片的滤波滤长不同，经过滤片过滤得到对应矩阵的感光颜色排列。在记录照片的过程中，相机内部的微处理器从每个像素获得信号，将相邻的四个点合成一个像素点。参数调整方式具体的包括每个过滤片的滤波参数。

S106：获取与参数调整方式对应的感光芯片上需要调整的过滤片的位置。

在一种实施方式中，将参数调整方式确定的每个过滤片的滤波参数与调整前的每个过滤片的滤波参数进行比较，确定需要调整的过滤片的位置以及对应的滤波参数。

S108：按照参数调整方式调整对应位置的过滤片的滤波波长，以调整感光芯片的感光颜色排列。

本实施例中，感光芯片的过滤片采用可以调节滤波波长的材质，通过对对应位置的过滤片施加对应的电流或电压，能够调节对应位置的过滤片的滤波波长。过滤片的滤波波长的变化将使过滤片能够过滤的颜色发生变化，光线入射到感光芯片，通过过滤片的过滤，从而调整对应位置对应的感光芯片上的感光颜色，最终形成新的感光颜色排列。调整后的感光颜色排列与当前环境的环境参数对应，从而实现根据当前环境的环境参数调整感光芯片。

上述的感光芯片的自适应调整方法，通过根据获取的当前环境的环境参数确定参数调整方式，根据参数调整方式调整感光芯片上对应位置的过滤片的滤波波长，过滤片的滤波滤长的变化将使过滤片能够过滤的颜色发生变化，光线入射到感光芯片上，通过过滤片对颜色的过滤，得到新的显示颜色，最终实现对感光芯片的感光颜色排列的调整，从而得到与当前环境参数相适的感光颜色排列。承载感光芯片的拍摄设备不需要具备调整光圈、快门速度的元器件就可以实现适应不同的拍摄环境，通用性强。

在另一个实施例中，调整后每预设数量的相邻过滤片组成单位矩阵，单位矩阵中的过滤片的滤波波长相同，单位矩阵的行方向过滤片数量与列方向过滤片数量相同；预设数量与参数调整方式对应。

感光器件上一般有三种像素，分别感觉R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)三种不同颜色的光。每四个相邻的像素组成2×2矩阵中，有2个感受绿光的像素，1个感受红光的像素，1个感受蓝光的像。相机的芯片通过插值计算把每四个相邻的像素组合成为一个像素，以1.0um(微米)像素的感光芯片为例，相机的芯片通过插值计算将每四个相邻像素组合成为一个1.0um的像素。其感光颜色排列如下所示：

R,Gr,R,Gb,R,Gr,R,Gb

Gb,B,Gr,B,Gb,B,Gr,B

R,Gr,R,Gb,R,Gr,R,Gb

Gb,B,Gr,B,Gb,B,Gr,B

上述的感光颜色排列的像素点示意图如图2所示。这种情况下的感觉光颜色排列适用于光线充足时的环境。

当获取到当前环境的环境参数时，根据参数环境确定参数调整方式。参数调整方式包括了每个过滤片的滤波波长，相邻预设数量且滤波参数相同的过滤片组成过滤片的单位矩阵，即单位矩阵中过滤片的滤波波长相同。过滤片单位矩阵的调整得到对应的感光颜色的调整。一个具体的实施方式中，预设数量为2，即一个单位矩阵由2×2个过滤片，单位矩阵中过滤片的滤波波长相同，对应的得到的感光颜色排列如下所示：

R0,R1,Gr0,Gr1,R0,R1,Gb,Gb

Gb0,Gb1,B0,B1,Gr0,Gr1,B0,B1

R0,R1,Gr0,Gr1,R0,R1,Gb,Gb

Gb0,Gb1,B0,B1,Gr0,Gr1,B0,B1

此时，单个像素的R＝R0+R1，Gr＝Gr0+Gr1,Gb＝Gb0+Gb1,B＝B0+B1，相邻两个感光像素点整合成大像素，相机的芯片通过插值计算将每八个相邻像素组合成为一个2.0um的像素。

上述的感光颜色排列的像素点示意图如图3所示。这种情况下的感觉光颜色排列适用于光线不足时的环境，例如室内。

在另一个实施方式中，预设数量为3，即一个单位矩阵由3×3个过滤片，对应的得到的感光颜色排列如下所示：

R0,R1,R2,Gr0,Gr1,Gr2,R0,R1,R2,Gb,Gb,Gb

Gb0,Gb1,Gb12B0,B1,B2,Gr0,Gr1,Gr2,B0,B1B2

R0,R1,R2,Gr0,Gr1,Gr2,R0,R1,R2,Gb,Gb,Gb

Gb0,Gb1,Gb12B0,B1,B2,Gr0,Gr1,Gr2,B0,B1B2

此时，单个像素的R＝R0+R1+R2，Gr＝Gr0+Gr1+Gr2，Gb＝Gb0+Gb1+,Gb2,B＝B0+B1+B2，相邻十二个感光像素点整合成大像素，相机的芯片通过插值计算将每十二个相邻像素组合成为一个3.0um的超大像素。

上述的感光颜色排列的像素点示意图如图4所示。这种情况下的感觉光颜色排列适用于光线昏暗时的环境，例如夜间。

本实施例的感光芯片的自适应调整方法，感光芯片排列采用RGB排列，通过环境参数确定参数调整方式，根据参数调整方式确定需要调整的过滤片滤波波长，得到对应的过滤片的单位矩阵，单位矩阵中过滤片的数量不同，得到的感光芯片的像素也不同，从而实现根据环境参数自适应调整感光芯片的像素。

在另一种实施方式中，调整前的感光颜色排列为RGB排列，调整后的感光颜色排列为RGBW排列，或，调整前的感光颜色排列为RGBW排列，调整后的感光颜色排列为RGB排列。

RGBW排列将传统RGBG排列上两个绿色像素的其中一个替换为无色的像素，对应的感光颜色为白色，感光颜色排列如下所示：

R,G,R,G,R,G,R,G

W,B,W,B,W,B,W,B

R,G,R,G,R,G,R,G

W,B,W,B,W,B,W,B

无色的像素能够接收更多的外来光线，提高了进光率，从而提升昏暗场合特别是夜拍的感光能力，因此，在光线充足时，根据环境参数，通过调整对应过滤片的滤波参数，得到调整后的RGB排列。在光线不足时，根据环境参数，通过调整对应过滤片的滤波参数，得到调整后的RGBW排列。相比较标准的RGB排相排列，RGBW的排列方式，不牺牲像素点个数，同时信噪比会有上升。该实施例的感光芯片的自适应调整方法，在不改变像素面积的情况下，通过调整过滤片的滤波波长以调整感光芯片的感光颜色排列方式，从而以适应当前环境参数，得到较好的拍摄效果。

在另一个实施例中，环境参数包括亮度值，如图5所示，步骤S104包括以下步骤：

S1041：获取当前环境的亮度值，并根据亮度值确定环境亮度等级。

S1042：获取感光芯片当前的使用亮度等级；

S1043：当环境亮度等级与使用亮度等级不一致时，根据环境亮度等级确定参数调整方式。

在一个具体的实施方式中，预先确定三种环境亮度等级。第一等级的环境亮度等级对应光线充足的环境，第二等级的环境亮度等级对应光线不足的环境，第三等级的环境亮度等级对应光线昏暗的环境。对应的，感光芯片当前的使用亮度等级与环境亮度等级的分级方式相同。当感光芯片当前采用的为1.0um像素时，使用亮度等级为第一等级，当感光芯片当前采用的为2.0um像素时，使用亮度等级为第二等级，当感光芯片当前采用的为3.0um像素时，使用亮度等级为第三等级。

在另一个具体的实施方式中，预先确定两种环境亮度等级。第一等级的环境亮度等级对应光线充足的环境，第二等级的环境亮度等级对应光线不足的环境对应的，感光芯片当前的使用亮度等级与环境亮度等级的分级方式相同。当感光芯片的感光颜色排列为RGB排列时，使用亮度等级为第一等级，当感光芯片的感光颜色排列为RGBW排列时，使用亮度等级为第二等级。

当环境亮度等级与使用亮度等级不一致时，根据环境亮度等级确定参数调整方式，使环境亮度等级与使用亮度等级一致。具体的，当环境亮度等级与使用亮度等级不一致时，根据环境亮度等级确定对应参数调整方式。参数调整方式包括感光芯片上每个过滤片的滤波波长，从而确定需要调整滤波波长的过波片的位置，通过向对应过滤片施加电流或电压的方式，调整对应位置的过滤片的滤波波长，从而得到调整后的感光颜色排列。

在另一个实施例中，环境参数包括环境主颜色；根据环境参数确定参数调整方式包括：根据环境主颜色确定参数调整方式；调整后过滤片的滤波滤长与环境主颜色对应。

通过根据环境颜色确定参数调整方式，使调整后过滤片的滤波波长与环境主颜色对应，从而使调整后的感光颜色排列对环境主颜色敏感，更好的还原环境主颜色。例如，当前环境的主颜色为红色，调整后感光颜色排列得到为对红色敏感的像素。

图6为一个实施例的一种感光芯片的自适应调整装置的结构示意图，该实施例的感光芯片的自适应调整装置包括：环境检测模块602、参数确定模块604、过滤片位置确定模块606和调整模块608。

环境检测模块602，用于获取当前环境的环境参数。

当前环境是指具有拍照功能的终端在当前时刻所处的环境。环境参数用于表现环境情况，包括亮度参数。具体的，用户可对终端进行测光操作，以使终端获取当前环境的环境参数。

参数确定模块604，用于根据环境参数确定参数调整方式。

一种实施方式中，可根据环境参数实时计算确定参数调整方式。另一种实施方式中，预先存储环境参数与参数调整方式的对应关系表，根据获取的环境参数查询对应关系表，确定对应的参数调整方式，参数调整方式与环境参数相适应。

过滤片位置确定模块606，用于获取与参数调整方式对应的感光芯片上需要调整的过滤片的位置。

在一种实施方式中，将参数调整方式确定的每个过滤片的滤波参数与调整前的每个过滤片的滤波参数进行比较，确定需要调整的过滤片的位置以及对应的滤波参数。

调整模块608，用于按照参数调整方式调整对应位置的过滤片的滤波波长，以调整感光芯片的感光颜色排列。

本实施例中，感光芯片的过滤片采用可以调节滤波波长的材质，通过对对应位置的过滤片施加对应的电流或电压，能够调节对应位置的过滤片的滤波波长。过滤片的滤波波长的变化将使过滤片能够过滤的颜色发生变化，光线入射到感光芯片，通过过滤片的过滤，从而调整对应位置对应的感光芯片上的感光颜色，最终形成新的感光颜色排列。调整后的感光颜色排列与当前环境的环境参数对应，从而实现根据当前环境的环境参数调整感光芯片。

上述的感光芯片的自适应调整装置，通过根据获取的当前环境的环境参数确定参数调整方式，根据参数调整方式调整感光芯片上对应位置的过滤片的滤波波长，过滤片的滤波滤长的变化将使过滤片能够过滤的颜色发生变化，光线入射到感光芯片上，通过过滤片对颜色的过滤，得到新的显示颜色，最终实现对感光芯片的感光颜色排列的调整，从而得到与当前环境参数相适的感光颜色排列。承载感光芯片的拍摄设备不需要具备调整光圈、快门速度的元器件就可以实现适应不同的拍摄环境，通用性强。

又一个实施例中，调整后每预设数量的相邻过滤片组成单位矩阵，单位矩阵中的过滤片的滤波波长相同，单位矩阵的行方向过滤片数量与列方向过滤片数量相同；预设数量与参数调整方式对应。

本实施例的感光芯片的自适应调整方法，感光芯片排列采用RGB排列，通过环境参数确定参数调整方式，根据参数调整方式确定需要调整的过滤片滤波波长，得到对应的过滤片的单位矩阵，单位矩阵中过滤片的数量不同，得到的感光芯片的像素也不同，从而实现根据环境参数自适应调整感光芯片的像素。

再一个实施例中，调整前的感光颜色排列为RGB排列，调整后的感光颜色排列为RGBW排列，或，调整前的感光颜色排列为RGBW排列，调整后的感光颜色排列为RGB排列。

该实施例的感光芯片的自适应调整方法，在不改变像素面积的情况下，通过调整过滤片的滤波波长以调整感光芯片的感光颜色排列方式，从而以适应当前环境参数，得到较好的拍摄效果。如图7所示，环境参数包括亮度值；参数确定模块604包括：环境亮度等级确定模块6041、使用亮度等级获取模块6042和调整方式确定模块6043。

环境亮度等级确定模块6041，用于获取当前环境的亮度值，并根据亮度值确定环境亮度等级。

使用亮度等级获取模块6042，用于获取感光芯片当前的使用亮度等级。

调整方式确定模块6043，用于当环境亮度等级与使用亮度等级不一致时，根据环境亮度等级确定参数调整方式。

当环境亮度等级与使用亮度等级不一致时，根据环境亮度等级确定参数调整方式，使环境亮度等级与使用亮度等级一致。具体的，当环境亮度等级与使用亮度等级不一致时，根据环境亮度等级确定对应参数调整方式。参数调整方式包括感光芯片上每个过滤片的滤波波长，从而确定需要调整滤波波长的过波片的位置，通过向对应过滤片施加电流或电压的方式，调整对应位置的过滤片的滤波波长，从而得到调整后的感光颜色排列。

在一个实施例中，环境参数包括环境主颜色；参数确定模块，用于根据环境主颜色确定参数调整方式；调整后过滤片的滤波滤长与环境主颜色对应。

通过根据环境颜色确定参数调整方式，使调整后过滤片的滤波波长与环境主颜色对应，从而使调整后的感光颜色排列对环境主颜色敏感，更好的还原环境主颜色。例如，当前环境的主颜色为红色，调整后感光颜色排列得到为对红色敏感的像素。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。