拍摄方法、拍摄装置、电子设备和存储介质与流程

本申请涉及消费性电子技术领域，更具体而言，涉及一种拍摄方法、拍摄装置、电子设备和存储介质。

背景技术：

在相关技术中，手机可以通过深度相机采集物体的深度信息，例如，飞行时间(timeofflight，tof)模组可以通过发射光线和接收被测物体反射光线之间的时间差计算模组与被测物体之间的距离，从而获取物体的深度信息。在环境光强度较高的情况下，传感器会受到环境光线的干扰，从而发射光线由被测物体反射后进入传感器的信噪比较低，影响检测的精度，使得深度图质量较差。

技术实现要素：

本申请实施方式提供一种拍摄方法、拍摄装置、电子设备和存储介质。

本申请实施方式的拍摄方法用于拍摄装置，所述拍摄装置包括深度相机模组，所述深度相机模组包括发射端和接收端，所述拍摄方法包括：控制所述发射端以预设频率和第一占空比向拍摄对象发射红外光线；控制所述接收端以所述预设频率和第二占空比通过多个相位延迟依次采集红外信号以获取图像信号和噪声信号；和根据所述噪声信号对所述图像信号进行降噪处理以获得目标信号，并处理所述目标信号以获得目标图像。

本申请实施方式的拍摄装置包括深度相机模组和处理器，所述深度相机模组包括发射端和接收端，所述处理器用于控制所述发射端以预设频率和第一占空比向拍摄对象发射红外光线；用于控制所述接收端以所述预设频率和第二占空比通过多个相位延迟依次采集红外信号以获取图像信号和噪声信号；以及用于根据所述噪声信号对所述图像信号进行降噪处理以获得目标信号，并处理所述目标信号以获得目标图像。

本申请实施方式的电子设备包括壳体和上述实施方式所述的拍摄装置，所述拍摄装置设置在所述壳体。

本申请实施方式的存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施方式的拍摄方法。

本实施方式的拍摄方法、拍摄装置、电子设备和存储介质中，对发射端发射红外光线与接收端接收红外光线进行控制，通过设置相对发射端多个相位延迟来采集接收的红外光信号，拍摄时不同相位可以分别采集到图像信号和噪声信号，根据噪声信号对图像信号进行降噪处理，从而减小环境光线对目标图像的影响，提高采集图像的质量。

本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的电子设备的场景示意图。

图2是本申请实施方式的电子设备的结构示意图。

图3是本申请实施方式的拍摄装置的信号示意图。

图4是本申请实施方式的拍摄方法的流程示意图。

图5是本申请实施方式的拍摄装置的模块示意图。

图6是本申请实施方式的拍摄装置的另一信号示意图。

图7是本申请实施方式的拍摄方法的另一流程示意图。

图8是本申请实施方式的拍摄方法的又一流程示意图。

图9是本申请实施方式的拍摄方法的再一流程示意图。

图10是本申请实施方式的拍摄方法的再一流程示意图。

图11是本申请实施方式的拍摄方法的再一流程示意图。

图12是本申请实施方式的电子设备的模块示意图。

主要元件符号说明：

电子设备1000、拍摄装置100、发射端10、接收端20、第一检测部22、第二检测部24、处理器30、壳体200、存储介质300。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1和图2，本申请实施方式的电子设备1000包括壳体200和拍摄装置100，拍摄装置100可以设置在壳体200。壳体200可以承载拍摄装置100并为拍摄装置100提供保护，电子设备1000可以通过拍摄装置100获取拍摄对象的图像，例如，灰度图像、色彩图像、深度图像或红外图像等，实拍摄功能，满足用户的拍摄需求。

在某些实施方式中，电子设备1000可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手环、可穿戴设备等。在图示的实施例中，电子设备1000是手机。

在某些实施方式中，拍摄装置100可以包括深度相机模组。深度相机模组可以用于采集拍摄对象的深度信息，通过对深度图像的处理可以实现识别用户人脸、去除/虚化背景图像、人像跟踪或物体三维建模等功能。

在某些实施方式中，深度相机模组可以是飞行时间(timeoflight，tof)模组。深度相机模组可以包括发射端10和接收端20。发射端10可以向拍摄对象发射红外光线，接收端20可以接收拍摄对象反射的红外光线，通过检测光线从发射端10发射到反射回到接收端20所经过的时间来获得拍摄对象的深度信息。

可以理解，对于飞行时间模组而言，发射端10可以通过周期性调制的红外光脉冲来照射拍摄对象，在红外光反射回到拍摄装置100时，接收端20接收到的红外信号与发射端10发射红外光的脉冲信号存在相位差，相位差的大小反应了红外光从发射到返回所经过的时间，也即是说，可以通过接收端20接收到的红外信号与发射端10发射红外光的脉冲信号之间的相位差实现对拍摄对象深度信息的检测。

在某些实施方式中，接收端20包括第一检测部22和第二检测部24。第一检测部22和第二检测部24以相同的频率和占空比通过相反的相位检测红外信号。通过第一检测部22检测的红外信号以及第二检测部24检测的红外信号进行对比从而获取接收端20接收到的红外信号与发射端10发射红外光的脉冲信号之间的相位差。第一检测部22和第二检测部24通过相反的相位检测红外信号指的是第一检测部22采集红外信号的起始点与第二检测部24采集红外信号的起始点相差180°相位角。

如图3所示的，发射端10可以以一定的频率发射占空比为1/2的红外光脉冲信号，第一检测部22可以以与发射端10相同的频率、占空比和相位采集红外信号，第二检测部24以与第一检测部22相同的频率、占空比以及与第一检测部22相反的相位采集红外信号。由于发射端10发射的红外光脉冲信号与接收端20接收到的红外信号存在相位差φ，如此，第一检测部22检测到的信号与第二检测部24检测到的信号随着该相位差φ的变化而采集到不同比例的红外信号，进而可以通过第一检测部22和第二检测部24采集的红外信号之间的比例来确定发射端10发射的红外光脉冲信号与接收端20接收到的红外信号之间的相位差。

对于环境光线较复杂的情况，第一检测部22和第二检测部24容易受到环境光线的影响，检测的红外信号存在背景噪声，进而容易导致检测的深度信息与实际的深度信息存在偏差，影响深度图像的质量。

请参阅图4和图5，本申请实施方式的拍摄方法可以用于本申请实施方式的拍摄装置100，拍摄方法包括：

步骤s10，控制发射端10以预设频率和第一占空比向拍摄对象发射红外光线；

步骤s20，控制接收端20以预设频率和第二占空比通过多个相位延迟依次采集红外信号以获取图像信号和噪声信号；和

步骤s30，根据噪声信号对图像信号进行降噪处理以获得目标信号，并处理目标信号以获得目标图像。

具体地，拍摄装置100还可以包括处理器30，步骤s1、步骤s2和步骤s3可以由处理器30实现。也即是说，处理器30可以用于控制发射端10以预设频率和第一占空比向拍摄对象发射红外光线，及用于控制接收端20以预设频率和第二占空比通过多个相位延迟依次采集红外信号以获取图像信号和噪声信号，以及用于根据噪声信号对图像信号进行降噪处理以获得目标信号，并处理目标信号以获得目标图像。

本申请实施方式的拍摄方法、拍摄装置100、电子设备1000中，对发射端10发射红外光线与接收端20接收红外光线进行控制，通过设置相对发射端10的多个相位延迟来采集接收的红外光信号，拍摄时不同相位可以分别采集到图像信号和噪声信号，根据噪声信号对图像信号进行降噪处理，从而减小环境光线对目标图像的影响，提高采集图像的质量。

其中，预设频率可以是20mhz、60mhz、100mhz或120mhz等。通过相位延迟采集红外信号指的是以与发射端10相同的频率采集红外信号时，接收端20采集红外信号的起始点相对发射端10的脉冲信号的起始点延迟相应的相位角。在步骤s2中，接收端20可以根据多个相位延迟中相位角的大小从小到大的顺序依次采集红外信号。

需要说明的是，在本申请的实施方式的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。

在某些实施方式中，第二占空比为1/2，多个相位对应发射红外光线的脉冲周期均匀设置且数量不少于3个，第一占空为[π-(φn-φn-1)]/2π，其中，φn和φn-1为多个相位中相邻两个相位对应的角度。

如此，通过对第一占空比、第二占空比和多个相位的设置，使得多个相位检测的红外信号中必然存在未检测到拍摄对象反射回来的红外光而仅检测到噪声信号的相位，通过对多个相位采集的红外光信号进行分析从而获得检测到包括拍摄对象反射回来的红外光的图像信号，以及未检测到拍摄对象反射回来的红外光的噪声信号。

在一个例子中，如图6所示，在某些实施方式中，多个相位包括第一相位、第二相位、第三相位和第四相位，第一占空比为1/4。其中，第一相位相对发射端10发射红外光的脉冲信号的相位差可以是0°，第二相位相对发射端10发射红外光的脉冲信号的相位差可以是90°，第三相位相对发射端10发射红外光的脉冲信号的相位差可以是180°，第四相位相对发射端10发射红外光的脉冲信号的相位差可以是270°。

如此，对于发射端10发射的红外光脉冲信号与接收端20接收到的红外信号之间的相位差在(0，π/4)范围内的情况，第一相位、第二相位和第四相位采集的红外信号可以检测到拍摄对象反射回来的红外光，第三相位采集的红外光信号未检测到拍摄对象反射回来的红外光，也即是说，第一相位、第二相位和第四相位采集的红外信号为图像信号，第三相位采集的红外信号为噪声信号。

相应地，对于发射端10发射的红外光脉冲信号与接收端20接收到的红外信号之间的相位差为π/4的情况，第一相位和第二相位采集的红外信号为图像信号，第三相位和第四相位采集的红外信号为噪声信号。对于发射端10发射的红外光脉冲信号与接收端20接收到的红外信号之间的相位差在(π/4，π/2)范围内的情况，第一相位、第二相位和第三相位采集的红外信号为图像信号，第四相位采集的红外信号为噪声信号。对于发射端10发射的红外光脉冲信号与接收端20接收到的红外信号之间的相位差为π/2的情况，第二相位和第三相位采集的红外信号为图像信号，第一相位和第四相位采集的红外信号为噪声信号。对于发射端10发射的红外光脉冲信号与接收端20接收到的红外信号之间的相位差在(π/2，3π/4)范围内的情况，第二相位、第三相位和第四相位采集的红外信号为图像信号，第一相位采集的红外信号为噪声信号。对于发射端10发射的红外光脉冲信号与接收端20接收到的红外信号之间的相位差为3π/4的情况，第三相位和第四相位采集的红外信号为图像信号，第一相位和第二相位采集的红外信号为噪声信号。对于发射端10发射的红外光脉冲信号与接收端20接收到的红外信号之间的相位差在(3π/4，2π)范围内的情况，第一相位、第三相位和第四相位采集的红外信号为图像信号，第二相位采集的红外信号为噪声信号。

如此，通过对接收端20各个相位采集的红外信号进行处理/分析，可获得包括图像信号和噪声信号，从而可以根据噪声信号对图像信号进行降噪处理。

当然，在其他实施方式中，第一占空比、第二占空比和多个相位可以根据实际需要灵活配置，在此不做具体限定。

请参阅图7，在某些实施方式中，拍摄方法包括：

步骤s01，控制发射端10以预设频率和第一占空比向拍摄对象发射预处理红外光线；

步骤s02，控制接收端20以预设频率和第二占空比通过多个相位延迟依次采集预处理红外信号以获取预处理图像信号；和

步骤s03，根据预处理图像获取发射预处理红外光线的脉冲信号与预处理红外信号之间的相位差，并根据相位差确定图像信号和噪声信号。

对于拍摄装置100，步骤s01、步骤s02和步骤s03可以由处理器30实现。也即是说，处理器30可以用于控制发射端10以预设频率和第一占空比向拍摄对象发射预处理红外光线，及用于控制接收端20以预设频率和第二占空比通过多个相位延迟依次采集预处理红外信号以获取预处理图像信号，以及用于根据预处理图像获取发射预处理红外光线的脉冲信号与预处理红外信号之间的相位差，并根据相位差确定图像信号和噪声信号。

可以理解，发射预处理红外光线与预处理红外信号之间的相位差可以通过多个检测到拍摄对象反射的红外光线的比例确定。如此，拍摄装置100可以通过预处理获得发射预处理红外光线与预处理红外信号之间的相位差，从而判断多个相位中采集到图像信号的相位和采集到噪声信号的相位，进而可以根据噪声信号对图像信号进行降噪处理。

请参阅图8，在某些实施方式中，步骤s20包括：

步骤s22，控制接收端20以预设频率和第二占空比通过多个相位依次采集多个脉冲周期的红外信号。

对于拍摄装置100，步骤s22可以由处理器30实现。也即是说，处理器30可以用于控制接收端20以预设频率和第二占空比通过多个相位依次采集多个脉冲周期的红外信号。

每个相位均采集多个周期累积得到的红外信号，也即是说，每个相位采集的红外信号是以预设频率工作的接收端20持续采集多个周期的光功率的总和。如此，通过多个周期的累积可以保证红外信号的强度。

在一个例子中，每个相位采集红外信号的时长为500us。在预设频率下，每个相位可采集多个周期的红外信号。例如，预设频率为100mhz，每个相位可采集100个周期的红外信号，将100个周期的红外信号作为该对应相位输出的红外信号。

当然，在其他实施方式在，每个相位采集的红外信号的时长不限于上述讨论的实施方式，而可以根据实际情况进行变换在此不做具体限定。

在某些实施方式中，步骤s20还包括：

步骤s24，比较每个相位采集的红外信号以获得图像信号和噪声信号。

对于拍摄装置100，步骤s24可以由处理器30实现。也即是说，处理器30可以用于比较每个相位采集的红外信号以获得图像信号和噪声信号。

可以理解，图像信号为包括拍摄对象反射的红外光与背景噪声的红外信号，而噪声信号仅包括背景噪声，在多个周期的检测中，图像信号和噪声信号中背景噪声的累积相差较小，由于图像信号还包括拍摄对象反射的红外光，拍摄对象反射的红外光经过多个周期的累积可以使得图像信号与噪声信号产生较大的差距。如此，可以对每个相位采集的红外信号进行比较，从而根据各个相位采集的红外信号的大小区分采集到图像信号的相位和采集到噪声信号的相位。

请参阅图9，在某些实施方式中，步骤s24包括：

步骤s241，比较每个相位采集的,红外信号的大小以得到最小的红外信号；

步骤s242，比较每个相位采集的红外信号与最小的红外信号的差值是否大于预定值；

步骤s243，确定最小的红外信号以及与最小的红外信号的差值不大于预定值的红外信号为噪声信号；和

步骤s244，确定与最小的红外信号的差值大于预定值的红外信号为图像信号。

对于拍摄装置100，步骤s241、步骤s242、步骤s243和步骤s244可以由处理器30实现。也即是说，处理器30可以用于比较每个相位采集的红外信号的大小以得到最小的红外信号，及用于比较每个相位采集的红外信号与最小的红外信号的差值是否大于预定值，及用于确定最小的红外信号以及与最小的红外信号的差值不大于预定值的红外信号为噪声信号，以及用于确定与最小的红外信号的差值大于预定值的红外信号为图像信号。

由于多个相位中至少存在一个相位仅采集到噪声信号，且噪声信号相对于其他可采集到拍摄对象反射的红外光的图像信号较小，如此，通过比较每个相位采集的红外信号的大小可以得到最小的红外信号，最小的红外信号即为噪声信号。而通过比较每个相位采集的红外信号与最小的红外信号的差值是否大于预设值，可以在相位采集的红外信号与最小的红外信号的差值不大于预定值的情况下，确定对应相位采集的红外信号与噪声信号相差较小，进而确定该相位采集的红外信号也为噪声信号。在相位采集的红外信号与最小的红外信号的差值大于预定值的情况下，确定对应相位采集的红外信号与噪声信号相差较大，进而确定该相位采集的红外信号包括拍摄对象反射的红外光，即采集的红外信号为图像信号。

请参阅图10，在某些实施方式中，拍摄装置100包括环境光传感器，环境光传感器用于检测环境光强度。步骤s242包括：

步骤s2422，获取环境光强度；和

步骤s2424，根据环境光强度确定预定值的大小。

对于拍摄装置100，步骤s2422和步骤s2424可以由处理器30实现。也即是说，处理器30可以用于获取环境光强度，以及用于根据环境光强度确定预定值。

可以理解，环境光强度较强的情况下，背景噪声也可能相对较强，此时，可相应调节增大预定值，而在环境光强度较弱的情况下，背景噪声也可能相对较弱，此时，可相应调节减小预定值。如此，根据环境光强度调节预定值的大小，使得拍摄装置100对于噪声信号的判断可以适应不同的环境，有利于提高拍摄装置100获取图像的适应性。

在其他实施方式中，预定值的大小可以根据发射端10发射红外光的功率大小，拍摄对象的深度，深度相机模组的深度检测范围和精度进行设置，在此不做具体限定。

在某些实施方式中，步骤s243包括：在检测到背景噪声的相位为多个的情况下，对检测到背景噪声的多个相位采集的红外信号取平均值作为噪声信号。

对于拍摄装置100，处理器30可以用于在检测到背景噪声的相位为多个的情况下，对检测到背景噪声的多个相位采集的红外信号取平均值作为噪声信号。

在图6所示的例子中，第三相位和第四相位检测到噪声信号，此时，可以将第三相位和第四相位采集的红外信号取平均值作为噪声信号。

请参阅图11，在某些实施方式中，步骤s20包括：

步骤s202，控制第一检测部22以预设频率和第二占空比通过多个相位延迟依次采集红外信号以获取第一图像信号和第一噪声信号；和

步骤s204，控制第二检测部24以预设频率和第二占空比通过与第一检测部22相位相反的多个反相位延迟依次采集红外信号以获取第二图像信号和第二噪声信号；

步骤s30包括：

步骤s302，根据第一噪声信号对第一图像信号进行降噪处理以得到第一目标信号；

步骤s304，根据第二噪声信号对第二图像信号进行降噪处理以得到第二目标信号；和

步骤s306，处理第一目标信号和第二目标信号以获得目标图像。

对于拍摄装置100，处理器30可以用于控制第一检测部22以预设频率和第二占空比通过多个相位延迟依次采集红外信号以获取第一图像信号和第一噪声信号，及用于控制第二检测部24以预设频率和第二占空比通过与第一检测部22相位相反的多个反相位延迟依次采集红外信号以获取第二图像信号和第二噪声信号，及用于根据第一噪声信号对第一图像信号进行降噪处理以得到第一目标信号，及用于根据第二噪声信号对第二图像信号进行降噪处理以得到第二目标信号，以及用于处理第一目标信号和第二目标信号以获得目标图像。

拍摄装置100可以根据接收端20第一检测部22和第二检测部24检测的采集到的红外信号的比例确定发射端10发射的红外光脉冲信号与接收端20接收到的红外信号存在相位差。其中，由于第一检测部22检测和第二检测部24为像素的不同部分，在采集红外信号时，第一检测部22和第二检测部24之间的性能差异会使得第一检测部22采集的红外信号中噪声信号与第二检测部24采集的红外信号中的噪声信号存在差异，从而使得拍摄对象反射的红外光线的比例与实际的比例也可能存在相应的差异。

如此，通过分别检测第一检查部的第一噪声信号和第二检测部24的第二噪声信号，分别对第一检测部22检测的第一图像信号和第二检测部24的第二图像信号进行降噪处理，从而获得根据准确的目标图像。

请参阅图12，本申请实施方式的存储介质300存储有计算机程序，计算机程序被处理器300执行时可以实现上述任一实施方式的拍摄方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”或“一个例子”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。