生产期间的照相机特性的内部存储制造技术

说明书和附图提供一种新的方法、设备和软件产品，用于将在电子设备的生产期间（例如工厂测试）提供的电子设备的照相机模块（或照相机）的照相机模块特性存储在照相机模块的非易失性存储器中，使得由电子设备使用照相机模块特性来拍摄和处理图像和／或识别照相机模块。该电子设备可以是无线通信设备、便携式电子设备、照相机、照相机－电话移动设备等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术 一般地涉及视频电子设备，并且更具体地涉及在生产期 间存储照相机模块特性。
技术介绍
图像传感器(或传感器)是任何数字照相机中的光敏元件。传 感器的核心是像素的阵列。每个像素的输出值与入射到像素上的光 的能量成比例，使得传感器能够输出图像。可以通过在每个像素前 放置色彩滤波器来进行色彩成像。典型地，传感器具有非理想的特性例如，像素甚至能够在黑 暗中产生输出信号，像素具有有限的容量(变得饱和)，对于所有 的像素，光能量和输出值之间的关系并不相同，并且像素具有不同 的色彩响应。也存在具有固定值反应的像素。通过在传感器前面放 置光学系统而引入另外的参数更远离光轴的图像部分的锐度和暗 化等级中的差异(渐晕)。特性可以被划分成时间和空间类别。时间特性表示各个像素的 属性，例如时间噪声。空间特性表示给定传感器中的像素间差异。 传感器也可具有传感器特定参数，其包括序列号、制造时间和色彩 矩阵。色彩矩阵也用于将传感器色彩空间转化成常见/已知的色彩空 间，例:^RGB。图像阵列中在空间上改变的参数和传感器特定参数的问题可使 图像质量降级。在空间上改变参数的现象被称为空间噪声。对于同 一个传感器的所有像素来说，传感器特定参数通常是相同的，但对 于不同的传感器而言，传感器特定参数是不同的。每个像素生成暗 电流，但以不同的速率生成不同像素之间的差异可以甚至是一个数量级。这在低光条件下尤其是个问题。由于不同暗电流生成速率造成的噪声被称为暗信号非均匀性(DSNU)。可以通过使用机械快 门并且在拍摄每幅图像后拍摄暗帧来对DSNU进行补偿。这对于不 具有机械快门的成像设备或对于不可以使用机械快门的传感器设置(例如，在成像产品被组装之前的生产环境中)来说是不可能的。 像素输出和入射光能量之间的比例对于不同的像素来说也可以 是不同的，即，可以认为像素具有不同的增益。这在明亮和适度的 光条件下尤其是个问题。此类型的空间噪声被称为光响应非均匀性(PRNU) 。 PRNU的典型值是1%=(平均偏差/平均像素值)*100%。到目前为止，还没有可包括可编程非易失性存储器以使得存储器不得不在工厂测试期间驻留于照相机模块内部以便能够应用校准的照相机模块(或图像传感器)。因此，现有技术补偿技术使用外部存储器并且这也是为什么PRNU补偿在早前没有被广泛应用的原因。由于渐晕，即使具有均匀的照明，图像拐角中的绝对像素输出可以仅是光轴中像素输出的25%-50%。该影响可以由数字处理部分地补偿，但其不是针对每个传感器来单独执行的。也可以通过向更加远离光轴的像素施加更大的增益来对渐晕进行补偿，但其并没有 针对各个照相机模块来计算。由于光学器件造成的模糊通常通过由数字处理对图像进行锐化 而部分地补偿。然而，补偿并不是特定于传感器的。因此，来自同 一模型的两个照相机的图像看起来不同。类似地，同一色彩矩阵已经用于同一模型的所有照相机。然而， 这造成色彩中的差异，因为照相机并没有被单独地校准。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面， 一种用于存储电子设备的照相机模块 的照相机模块特性的方法，包括在生产期间，提供照相机模块特 性，该照相机模块特性包括以下的至少一个a)针对照相机模块的图像传感器的像素的像素校准数据，b) 传感器特定参数，以及c) 机械快门的延迟；以及在生产期间，将照相机模块特性存储在内置于照相机模块中的 非易失性存储器中，使得由电子设备使用该照相机模块特性来拍摄 和处理图像或用于识别照相机模块。进一步根据本专利技术的第 一方面，像素校准数据可包括下面的至 少一项暗电流校准、光响应非均匀性校准和渐晕校准，并且提供 像素校准数据包括以下步骤针对照相机模块的图像传感器的像素 生成包括下面至少一项的像素特性数据暗电流特性、光响应非均 匀性特性和渐暈特性；以及处理该像素特性数据以分别生成下面的 至少一项暗电流校准、光响应非均匀性校准和渐晕校准。另外， 由电子设备在拍摄图像期间针对图像传感器的每个像素生成另外的 像素特性数据，该另外的像素特性数据可包括下面的至少一项另 外的暗电流特性、另外的光电流特性和另外的渐晕特性；由电子设 备处理该另外的像素特性数据以生成另外的像素校准数据；并且将 该另外的像素校准数据存储在非易失性存储器中，使得另外的像素 校准数据可用于校正由电子设备使用图像传感器所拍摄的另外图 像。另外，可以根据预先选择的标准，针对照相机模块的不同操作 条件来提供当前的暗电流特性数据。另外，不同的操作条件可以是 不同的温度或不同的曝光时间。另外，可以使用距图像不同的距离 或使用包括放置在图像传感器前面的聚焦光学组件的光学部件的不 同位置来提供渐晕特性数据。另外根据本专利技术的第 一方面，在生产期间存储在非易失性存储 器中的照相机模块特性可另外包括以下的至少一项a) 照相一/l4莫块标识，b) 制造日期，c) 图像传感器的色彩校正矩阵以及d) 图像锐化。仍根据本专利技术的第一方面，在用电子设备拍摄图像时，延迟可用于调节快门的定时。另外，本专利技术可包括以下步骤在拍摄图像 期间记录机械快门的另外延迟并且将该另外的延迟存储在非易失性 存储器中，使得当用电子设备拍摄另外的图像时，该另外的延迟可用于调节快门的定时。另外根据本专利技术的第 一方面，图像传感器和非易失性存储器可 集成在一个集成电路中。仍根据本专利技术的第一方面，该方法可包括步骤使用图像传感 器从期望的视频图像生成视频信号；以及使用校准数据来另外处理 视频信号以便校正视频信号并且生成经校正的视频信号，其中所述 校准数据是使用预定的标准从存储在非易失性存储器中的像素选择 的。仍根据本专利技术的第一方面，该方法可包括步骤在另外的存储 器中存储经校正的视频信号。根据本专利技术的第二方面， 一种计算机程序产品，包括计算机 可读存储结构，其上包括用于由计算机处理器执行的计算机程序代 码，该计算机程序代码特征在于其包括用于执行指示为由电子设备 的任何组件执行的本专利技术的第 一方面的步骤的指令。根据本专利技术的第三方面， 一种电子设备，包括照相机模块， 其包括图像传感器；处理块，用于在生产期间提供包括下面至少一 项的照相机模块特性a) 针对照相机模块的图像传感器的像素的像素校准数据，b) 传感器特定参数，以及c) 机械快门的延迟；以及非易失性存储器，用于在生产期间存储照相机模块特性，使得 由电子设备使用该照相机模块特性来拍摄和处理图像或用于识别照 相机模块，其中该非易失性存储器内置于照相机模块内。另外根据本专利技术的第三方面，照相机模块可包括处理块。 另外根据本专利技术的第三方面，像素校准数据可包括下面的至少 一项暗电流校准、光响应非均匀性校准和渐晕校准，并且提供像素校准数据包括针对照相机模块的图像传感器的像素，使用图像 传感器生成像素特性数据，该像素特性数据包括暗电流特性、光 响应非均匀性特性和渐晕特性；以及由处理块处理该像素特性数据 以分别生成下面的至少一项暗电流校准、光响应非均匀性校准和 渐晕校准。另外根据本专利技术的第三方面，在生产期间存储在非易失性存储 器中的照相机模块特性可另外包括以下的至少 一 项a) 照相枳4莫块标识，b) 制造日期，c) 图像传感器的色彩校正矩阵以及d) 图像锐化。仍根据本专利技术的第三方面，当用电子设备拍摄图像时，延迟可 用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于存储电子设备（１０）的照相机模块（１２）的照相机模块特性的方法，包括：　　　　在生产期间，提供（４０）所述照相机模块特性，该照相机模块特性包括以下的至少一个：　　　　ａ）针对所述照相机模块（１２）的图像传感器（１４）的像素的像素校准数据，　　　　ｂ）传感器特定参数，以及　　　　ｃ）机械快门的延迟；以及　　　　在所述生产期间，将所述照相机模块特性存储（４２）在内置于所述照相机模块（１２）内的非易失性存储器（１８）中，使得由该电子设备（１０）使用所述照相机模块特性用于拍摄和处理图像或用于识别所述照相机模块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于存储电子设备(10)的照相机模块(12)的照相机模块特性的方法，包括在生产期间，提供(40)所述照相机模块特性，该照相机模块特性包括以下的至少一个a)针对所述照相机模块(12)的图像传感器(14)的像素的像素校准数据，b)传感器特定参数，以及c)机械快门的延迟；以及在所述生产期间，将所述照相机模块特性存储(42)在内置于所述照相机模块(12)内的非易失性存储器(18)中，使得由该电子设备(10)使用所述照相机模块特性用于拍摄和处理图像或用于识别所述照相机模块。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述像素校准数据包括下 面的至少一项暗电流;f交准、光响应非均匀性;f交准和渐晕^^交准，并 且所述提供所述像素校准数据包括步骤针对所述照相机模块(12)的所述图像传感器(14)的所述像 素生成像素特性数据，所述像素特性数据包括所述下面至少 一 项 暗电流特性、光响应非均匀性特性和渐晕特性；以及处理所述像素特性数据以分别生成下面的至少一项暗电流校 准、光响应非均匀性特性校准和渐暈校准。3. 根据权利要求2所述的方法，另外包括步骤 由所述电子设备(10)在所述拍摄所述图像期间针对所述图像传感器(14)的每个像素生成另外的像素特性数据，所述另外的像 素特性数据包括下面的至少一项的另外的暗电流特性、另外的光 电流特性和另外的渐晕特性；由所述电子设备(10)处理所述另外的像素特性数据以生成另外的像素校准数据；以及将所述另外的像素校准数据存储在所述非易失性存储器(18) 中，使得所述另外的像素校准数据用于校正由所述电子设备(10) 使用所述图像传感器(14)所拍摄的另外的图像。4. 根据权利要求2所述的方法，其中根据预先选择的标准，针 对照相机模块(12)的不同操作条件来提供当前的暗电流特性数据。5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述不同的操作条件是不 同的温度或不同的曝光时间。6. 根据权利要求2所述的方法，其中使用距图像不同的距离或 使用包括放置在所述图像传感器(14)前面的聚焦光学组件的光学 部件的不同位置来提供所述渐晕特性数据。7. 根据权利要求1所述的方法，其中在所述生产期间存储在所 述非易失性存储器(18)中的所述照相机模块特性可另外包括以下 的至少一项a) 照相一il4莫块标识，b) 制造日期，c) 图像传感器的色彩校正矩阵以及d) 图像锐化。8. 根据权利要求1所述的方法，其中在用所述电子设备(10) 拍摄所述图像时，所述延迟用于调节快门的定时。9. 根据权利要求8所述的方法，其中另外包括步骤 在所述拍摄所述图像期间，记录机械快门的另外的延迟并且将所述另外的延迟存储在所述非易失性存储器(18)中，使得当用所 述电子设备(10)拍摄另外的图像时，所述另外的延迟用于调节所 述快门的定时。10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述图像传感器(14)和 所述非易失性存储器(18)集成在一个集成电路(15)中。11. 根据权利要求1所述的方法，另外包括步骤 使用所述图像传感器(14)从期望的视频图像生成视频信号；以及使用校准数据另外处理所述视频信号以便校正所述视频信号(30)并且生成经校正的视频信号(34),其中校准数据是使用预 定的标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：J阿拉卡尔宇，E萨尔梅兰，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]