图像传感器、终端的景深测量方法及终端技术

本发明专利技术提供了一种图像传感器、终端的景深测量方法及终端，该图像传感器上设置有感光区域，感光区域包括多个感光单元，感光区域上覆盖有滤光片；每个感光单元通过第一开关与第一电荷存储单元相连，每个感光单元通过第二开关与第二电荷存储单元相连，且每个感光单元通过第三开关与第三电荷存储单元相连；滤光片包括多个滤光片单元，一个滤光片单元用于通过一种频率的光线，每相邻第一预设数量的滤光片单元中至少包括两种类型的滤光片单元，其中，相同类型的滤光片单元通过的光线的频率相同。因此，本发明专利技术的方案，解决了景深测量误差较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器、终端的景深测量方法及终端
本专利技术涉及终端
，尤其涉及一种图像传感器、终端的景深测量方法及终端。
技术介绍
随着深度相机在终端上面出现，市面上已经有了不少数量可以实现具有深度信息的人脸解锁，体感识别，景深虚化等设备。因此，深度相机相比普通相机带来了极其丰富的应用。深度相机目前主要有几种方式：分别是双目，结构光，飞行时间(TimeofFlight，简称TOF)。其中，TOF由于其抗干扰能力较强，测量距离远，测量速度快，具有非常明显的优势。具体地，TOF的基本原理是通过连续发射光脉冲(一般为不可见光)到被测物体上，然后接收从被测物体反射回去的光脉冲，通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来计算被测物体离相机的距离。其中，TOF深度相机成像一般是采用红外波段的光线发射器和接收传感器。其中，不同颜色的物体对光的反射不一样。对于非彩色的物体，光谱的反射率曲线都是比较平缓的曲线，各个颜色波长基本都一致。例如，反射比例高的就是白色，反射比例低的就是黑色，反射比例居中的是灰色。而彩色的物体会吸收某些波长的光，反射某些波长的光。比如蓝色物体是对蓝色波长的光反射较强，而同时对其他颜色波长的光吸收较大。而对于红外波段的光，物体的颜色越接近黑色，对红外光吸收能力较强，并且红光的对比色(绿色)对红外光也具有较强的吸收能力。总之，物体的颜色越接近红外光的对比色则对红外光的吸收能力越强，越接近红光的颜色则对红外光的反射能力越强。因此，当红外发射器发射的红外光照射到不同颜色的物体上，会出现局部颜色的反射光微弱或者无法接收到返回的红外光的情况。其中，当光线反射不足时，信噪比变差，会导致测量物体深度误差变大，甚至无法测量物体的深度。另外，在反射不足的情况下，只能通过提升发射器的发射功率，但是这样又会造成局部区域过曝，较难处理。由此可知，现有技术中在测量景深时，景深测量误差较大。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种图像传感器、终端的景深测量方法及终端，以解决景深测量误差较大的问题。第一方面，本专利技术的实施了提供了一种图像传感器，所述图像传感器上设置有感光区域，所述感光区域包括多个感光单元，所述感光区域上覆盖有滤光片；每个所述感光单元通过第一开关与第一电荷存储单元相连，每个所述感光单元通过第二开关与第二电荷存储单元相连，且每个所述感光单元通过第三开关与第三电荷存储单元相连；所述滤光片包括多个滤光片单元，一个所述滤光片单元用于通过一种频率的光线，每相邻第一预设数量的所述滤光片单元中至少包括两种类型的滤光片单元，其中，相同类型的滤光片单元通过的光线的频率相同。第二方面，本专利技术的实施了还提供了一种终端的景深测量方法，所述终端包括光线发射器以及上述所述的图像传感器，所述光线发射器和所述图像传感器设置于终端的同一侧面；所述景深测量方法包括：在预设时间段内，控制所述光线发射器同时向一被测物体发射至少两种不同频率的光脉冲，并在每次所述光线发射器打开时控制所述第一开关闭合第一预设时间；在所述预设时间段内，控制所述光线发射器同时向所述被测物体发射至少两种不同频率的光脉冲，并在每次所述光线发射器关闭时控制所述第二开关闭合所述第一预设时间；在所述预设时间段内，控制所述光线发射器关闭，并控制所述第三开关按照预设周期打开和关闭；获取所述第一电荷存储单元、所述第二电荷存储单元以及所述第三电荷存储单元内的电荷量；根据获取的所述第一电荷存储单元、所述第二电荷存储单元以及所述第三电荷存储单元内的电荷量，确定所述被测物体的景深信息；其中，所述第一预设时间大于或等于所述光脉冲的脉冲宽度的两倍，所述预设周期包括打开时间和关闭时间，所述打开时间等于所述第一预设时间，所述关闭时间等于所述光脉冲的周期与所述第一预设时间之差。第三方面，本专利技术的实施例还提供了一种终端，所述终端包括光线发射器以及上述所述的图像传感器，所述光线发射器和所述图像传感器设置于终端的同一侧面；所述终端还包括：第一控制模块，用于在预设时间段内，控制所述光线发射器同时向一被测物体发射至少两种不同频率的光脉冲，并在每次所述光线发射器打开时控制所述第一开关闭合第一预设时间；第二控制模块，用于在所述预设时间段内，控制所述光线发射器同时向所述被测物体发射至少两种不同频率的光脉冲，并在每次所述光线发射器关闭时控制所述第二开关闭合所述第一预设时间；第三控制模块，用于在所述预设时间段内，控制所述光线发射器关闭，并控制所述第三开关按照预设周期打开和关闭；第一获取模块，用于获取所述第一电荷存储单元、所述第二电荷存储单元以及所述第三电荷存储单元内的电荷量；第一景深确定模块，用于根据获取的所述第一电荷存储单元、所述第二电荷存储单元以及所述第三电荷存储单元内的电荷量，确定所述被测物体的景深信息；其中，所述第一预设时间大于或等于所述光脉冲的脉冲宽度的两倍，所述预设周期包括打开时间和关闭时间，所述打开时间等于所述第一预设时间，所述关闭时间等于所述光脉冲的周期与所述第一预设时间之差。第四方面，本专利技术的实施例还提供了一种终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述程序时实现上述所述的终端的景深测量方法。第五方面，本专利技术的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述的终端的景深测量方法中的步骤。第六方面，本专利技术的实施例还提供了一种图像传感器，所述图像传感器上设置有感光区域，所述感光区域包括多个感光单元，所述感光区域上覆盖有滤光片；每个所述感光单元通过第四开关与第四电荷存储单元相连，每个所述感光单元通过第五开关与第五电荷存储单元相连，且每个所述感光单元通过第六开关与第六电荷存储单元相连；其中，所述滤光片用于通过至少两种频率的光线。第七方面，本专利技术的实施例还提供了一种终端的景深测量方法，所述终端包括光线发射器以及上述所述的图像传感器，所述光线发射器和所述图像传感器设置于终端的同一侧面；所述景深测量方法包括：在预设时间段内，控制所述光线发射器向一被测物体发射第一频率的光脉冲，并在每次所述光线发射器打开时控制所述第四开关闭合第一预设时间；在所述预设时间段内，控制所述光线发射器向所述被测物体发射所述第一频率的光脉冲，并在每次所述光线发射器关闭时控制所述第五开关闭合所述第一预设时间；在所述预设时间段内，控制所述光线发射器关闭，并控制所述第六开关按照预设周期打开和关闭；直到所述光线发射器发射完毕第n频率的光线为止，获得所述第四电荷存储单元、所述第五电荷存储单元以及所述第六电荷存储单元中累积的电荷量；根据获得的所述第四电荷存储单元、所述第五电荷存储单元以及所述第六电荷存储单元中累积的电荷量，确定所述被测物体的景深信息；其中，所述第一预设时间大于或等于所述光脉冲的脉冲宽度的两倍，所述预设周期包括打开时间和关闭时间，所述打开时间等于所述第一预设时间，所述关闭时间等于所述光脉冲的周期与所述第一预设时间之差。第八方面，本专利技术的实施例还提供了一种终端，所述终端包括光线发射器以及上述所述的图像传感器，所述光线发射器和所述图像传感器设置于终端的同一侧面；所述终端还包括：第四控制模块，用于在预设时间段内，控制所述光线发射器向一被测物体发射第一频率的光脉冲，并在每本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，所述图像传感器上设置有感光区域，所述感光区域包括多个感光单元，其特征在于，所述感光区域上覆盖有滤光片，每个所述感光单元通过第一开关与第一电荷存储单元相连，每个所述感光单元通过第二开关与第二电荷存储单元相连，且每个所述感光单元通过第三开关与第三电荷存储单元相连；所述滤光片包括多个滤光片单元，一个所述滤光片单元用于通过一种频率的光线，每相邻第一预设数量的所述滤光片单元中至少包括两种类型的滤光片单元,其中，相同类型的滤光片单元通过的光线的频率相同。

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，所述图像传感器上设置有感光区域，所述感光区域包括多个感光单元，其特征在于，所述感光区域上覆盖有滤光片，每个所述感光单元通过第一开关与第一电荷存储单元相连，每个所述感光单元通过第二开关与第二电荷存储单元相连，且每个所述感光单元通过第三开关与第三电荷存储单元相连；所述滤光片包括多个滤光片单元，一个所述滤光片单元用于通过一种频率的光线，每相邻第一预设数量的所述滤光片单元中至少包括两种类型的滤光片单元,其中，相同类型的滤光片单元通过的光线的频率相同。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，每相邻的两个所述滤光片单元通过的光线的频率不同。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，任意两种类型的所述滤光片单元通过的光线的频率的差值大于预设值。4.一种终端的景深测量方法，其特征在于，所述终端包括光线发射器以及如权利要求1至3任一项所述的图像传感器，所述光线发射器和所述图像传感器设置于终端的同一侧面；所述景深测量方法包括：在预设时间段内，控制所述光线发射器同时向一被测物体发射至少两种不同频率的光脉冲，并在每次所述光线发射器打开时控制所述第一开关闭合第一预设时间；在所述预设时间段内，控制所述光线发射器同时向所述被测物体发射至少两种不同频率的光脉冲，并在每次所述光线发射器关闭时控制所述第二开关闭合所述第一预设时间；在所述预设时间段内，控制所述光线发射器关闭，并控制所述第三开关按照预设周期打开和关闭；获取所述第一电荷存储单元、所述第二电荷存储单元以及所述第三电荷存储单元内的电荷量；根据获取的所述第一电荷存储单元、所述第二电荷存储单元以及所述第三电荷存储单元内的电荷量，确定所述被测物体的景深信息；其中，所述第一预设时间大于或等于所述光脉冲的脉冲宽度的两倍，所述预设周期包括打开时间和关闭时间，所述打开时间等于所述第一预设时间，所述关闭时间等于所述光脉冲的周期与所述第一预设时间之差。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据获取的所述第一电荷存储单元、所述第二电荷存储单元以及所述第三电荷存储单元内的电荷量，确定所述被测物体的景深信息的步骤，包括：将每相邻所述第一预设数量的所述滤光片单元所覆盖的所述感光单元确定为一感光组；从所述感光组的感光单元中选出用于计算景深信息的目标单元；获取所述感光组中的所述目标单元相连接的第一电荷存储单元中的电荷量之和，得到第一公共电荷量；获取所述感光组中的所述目标单元相连接的第二电荷存储单元中的电荷量之和，得到第二公共电荷量；获取所述感光组中的所述目标单元相连接的第三电荷存储单元中的电荷量之和，得到第三公共电荷量；根据所述第一公共电荷量、所述第二公共电荷量以及所述第三公共电荷量，确定所述被测物体的景深信息。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从所述感光组的感光单元中选出用于计算景深信息的目标单元的步骤，包括：将所述感光组中的所述感光单元均确定为用于计算景深信息的目标单元；或者，判断所述感光组中的每一个所述感光单元属于正常单元或过曝单元或欠曝单元，获得判断结果；根据所述判断结果，从所述感光组的所述感光单元中选出用于计算景深信息的目标单元。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断所述感光组中的每一个所述感光单元属于正常单元或过曝单元或欠曝单元，获得判断结果的步骤，包括：当与所述感光单元相连接的所述第一电荷存储单元中的电荷量超过所述第一预设范围的上限值，或者与所述感光单元相连接的所述第二电荷存储单元中的电荷量超过第二预设范围的上限值时，确定所述感光单元属于过曝单元；当与所述感光单元相连接的所述第一电荷存储单元中的电荷量小于所述第一预设范围的下限值，或者与所述感光单元相连接的所述第二电荷存储单元中的电荷量小于所述第二预设范围的下限值时，确定所述感光单元属于欠曝单元；当与所述感光单元相连接的所述第一电荷存储单元中的电荷量处于所述第一预设范围之内，或者与所述感光单元相连接的所述第二电荷存储单元中的电荷量处于所述第二预设范围之内时，确定所述感光单元属于正常单元。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述判断结果，从所述感光组的所述感光单元中选出用于计算景深信息的目标单元的步骤，包括：当所述感光组中存在至少一个正常单元时，将所述感光组中的正常单元确定为用于计算景深信息的目标单元；当所述感光组中的所述感光单元均属于过曝单元时，将所述感光组中的所述感光单元的过曝程度按照从小到大的顺序进行排列，并将排位前第二预设数量的感光单元确定为用于计算景深信息的目标单元，其中，所述过曝程度为与所述感光单元相连接的所述第一电荷存储单元中的电荷量与所述第一预设范围的上限值之差，或者与所述感光单元相连接的所述第二电荷存储单元中的电荷量与所述第二预设范围的上限值之差；当所述感光组中的所述感光单元中均属于欠曝单元时，将所述感光组中的所述感光单元均确定为用于计算景深信息的目标单元。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一公共电荷量、所述第二公共电荷量以及所述第三公共电荷量，确定所述被测物体的景深信息的步骤，包括：根据以下方式计算所述被测物体的景深：其中，C表示光速，Tp表示在所述预设时间段的时长，S0i表示与第i个感光组对应的第一公共电荷量，S1i表示与第i个感光组对应的第二公共电荷量，BGi表示与第i个感光组对应的第三公共电荷量，di表示与第i个感光组对应的被测物体的像素的景深。10.一种终端，其特征在于，所述终端包括光线发射器以及如权利要求1至3任一项所述的图像传感器，所述光线发射器和所述图像传感器设置于终端的同一侧面；所述终端还包括：第一控制模块，用于在预设时间段内，控制所述光线发射器同时向一被测物体发射至少两种不同频率的光脉冲，并在每次所述光线发射器打开时控制所述第一开关闭合第一预设时间；第二控制模块，用于在所述预设时间段内，控制所述光线发射器同时向所述被测物体发射至少两种不同频率的光脉冲，并在每次所述光线发射器关闭时控制所述第二开关闭合所述第一预设时间；第三控制模块，用于在所述预设时间段内，控制所述光线发射器关闭，并控制所述第三开关按照预设周期打开和关闭；第一获取模块，用于获取所述第一电荷存储单元、所述第二电荷存储单元以及所述第三电荷存储单元内的电荷量；第一景深确定模块，用于根据获取的所述第一电荷存储单元、所述第二电荷存储单元以及所述第三电荷存储单元内的电荷量，确定所述被测物体的景深信息；其中，所述第一预设时间大于或等于所述光脉冲的脉冲宽度的两倍，所述预设周期包括打开时间和关闭时间，所述打开时间等于所述第一预设时间，所述关闭时间等于所述光脉冲的周期与所述第一预设时间之差。11.根据权利要求10所述的终端，其特征在于，所述第一景深确定模块包括：感光组划分单元，用于将每相邻所述第一预设数量的所述滤光片单元所覆盖的所述感光单元确定为一感光组；选择单元，用于从所述感光组的感光单元中选出用于计算景深信息的目标单元；第一获取单元，用于获取所述感光组中的所述目标单元相连接的第一电荷存储单元中的电荷量之和，得到第一公共电荷量；第二获取单元，用于获取所述感光组中的所述目标单元相连接的第二电荷存储单元中的电荷量之和，得到第二公共电荷量；第三获取单元，用于获取所述感光组中的所述目标单元相连接的第三电荷存储单元中的电荷量之和，得到第三公共电荷量；景深确定单元，用于根据所述第一公共电荷量、所述第二公...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利荣，龚贺，
申请(专利权)人：维沃移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44