相机模块以及用于镜头阴影校正的方法与流程

技术领域

本公开涉及一种相机模块以及用于镜头阴影校正的方法，所述相机模块减小入射到其中的光量之间的偏差。

背景技术：

由于相机模块的光学特性，入射到其中的光可被会聚在相机模块的中央部分。例如，穿过相机模块的光学系统的光通常会聚在成像面(图像传感器的图像形成表面)的中央部分。因此，入射在成像面的边缘上的光量会比入射在成像面的中央部分上的光量少。

由于如上所述的光偏差会使相机模块的分辨率显著地劣化，所以需要开发能够校正入射光量之间的偏差的技术。

为了参考起见，提供作为与本公开相关联的现有技术的专利文献1和专利文献2。

[现有技术文献]

(专利文献1)KR2012-0008980A

(专利文献2)KR2011-0071548A

技术实现要素：

本公开的一方面可提供一种相机模块以及用于镜头阴影校正的方法，所述相机模块显著地减小入射到其中的光量之间的偏差。

根据本公开的一方面，一种相机模块可包括控制单元，所述控制单元被配置为：将参考图像划分为标准区域，并且校正各个标准区域的亮度值。

根据本公开的一方面，一种相机模块，包括：第一控制电路，被配置为 将参考图像划分为多个标准区域，所述多个标准区域中的各个标准区域包括多个单独区域；第二控制电路，被配置为分别计算所述多个标准区域中的每个标准区域的代表亮度值；第三控制电路，被配置为分别计算所述多个单独区域的亮度值与相对应的标准区域的代表亮度值之间的偏差，并将所计算的值存储为所述多个单独区域的亮度偏差值；第四控制电路，被配置为比较所述亮度偏差值的水平与参考值的水平，并将所述多个单独区域分类为具有等于或大于参考值的亮度偏差值的第一类型区域和具有低于参考值的亮度偏差值的第二类型区域；第五控制电路，被配置为校正第二类型区域的亮度值。

根据本公开的另一方面，一种用于镜头阴影校正的方法，包括：将参考图像划分为多个标准区域，所述多个标准区域中的每个标准区域包括多个单独区域；分别计算多个标准区域中的每个标准区域的代表亮度值；计算多个单独区域的亮度值与相对应的标准区域的代表亮度值之间的亮度偏差值；比较亮度偏差值的水平与参考值的水平，并且校正具有低于参考值的亮度值的第二类型区域的亮度值。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特点及其它优点将被更清楚地理解，附图中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块的剖视图；

图2是图1中所示的图像传感器单元的配置图；

图3是示出通过图2中所示的图像传感器实现的参考图像(reference image)的视图；

图4是示出被图像传感器单元分成多个标准区域(standard area)的参考图像的视图；

图5是用图说明参考图像中的每个标准区域的代表亮度值的视图；

图6是用图说明参考图像中的每个标准区域的亮度偏差值的视图；

图7是说明性地示出取决于亮度偏差值的参考图像的区域分类模式的视图；

图8是示出针对图7中所示的标准区域的亮度校正模式的视图；

图9是示出针对图7中所示的标准区域的另一亮度校正模式的视图；

图10是示出针对图7中所示的标准区域的另一亮度校正模式的视图；

图11是示出针对图7中所示的标准区域的另一亮度校正模式的视图；

图12是示出根据本公开的示例性实施例的镜头阴影校正的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。

然而，本公开可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为局限于在此阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并且将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。

在附图中，为了清晰，可能夸大元件的形状和尺寸，并且将始终使用相同的标号来指示相同或相似的元件。

将参照图1描述根据本公开的示例性实施例的相机模块。

相机模块10可包括壳体12、至少一个透镜14和图像传感器单元20。这里，壳体12可被构造为将透镜14和图像传感器单元20容纳在其中，透镜14可被构造为使从对象反射的光入射到图像传感器单元20上。图像传感器单元20可被配置为将穿过透镜14入射的光转变成电信号。为此，图像传感器单元20可包括基底202和图像传感器204。

在如上所述构造的相机模块10中，穿过透镜14入射的光可通常会聚在如图1中所示的图像传感器单元20的中央。因此，图像传感器单元20的中央部分可具有相对较高的亮度分布，而图像传感器单元20的边缘部分可具有相对较低的亮度分布。

可通过由至少一个透镜14组成的光学系统的特性来校正取决于图像传感器单元20的位置的亮度偏差。然而，通过光学系统校正亮度偏差会增加相机模块10的尺寸，并且在低照度条件下难以获得较大的效果。因此，在根据本公开中的示例性实施例的相机模块10中，可通过图像传感器单元20执行亮度的校正。

接下来，将参照图2描述图像传感器单元的配置。

图像传感器单元20可包括图像传感器204(如图2中所示)。此外，图像传感器单元20可包括用于对入射在图像传感器204上的光信号进行电转换的多个控制电路。

例如，图像传感器单元20可包括：第一控制电路210，被配置为将通过 图像传感器204输入的参考图像划分为多个标准区域。第一控制电路210可划分参考图像，以使其具有任意尺寸。例如，第一控制电路210可被配置为将构成参考图像的4个单独区域当作单个标准区域。

图像传感器单元20可包括：第二控制电路220，被配置为针对每个标准区域计算代表亮度值。第二控制电路220可包括：运算电路，被配置为将构成标准区域的单独区域的亮度值相加，并且将相加得到的亮度值除以单独区域的数量。

图像传感器单元20可包括：第三控制电路230，被配置为计算组成参考图像的单独区域的亮度值与代表亮度值之间的偏差(以下，称作亮度偏差值)。这里，第三控制电路230可包括存储电路，存储电路被配置为临时存储单独区域的亮度值和代表亮度值。

图像传感器单元20可包括：第四控制电路240，被配置为基于亮度偏差值对单独区域进行分类。这里，第四控制电路可包括：逻辑电路，被配置为将亮度偏差值与参考值互相对比，并且比较其水平。此外，第四控制电路可包括这样的电路：所述电路被配置为将具有等于或大于参考值的亮度偏差值的单独区域分类为第一类型，并且将具有小于参考值的亮度偏差值的单独区域分类为第二类型。

图像传感器单元20可包括：第五控制电路250，被配置为校正单独区域的亮度值。第五控制电路250可以使相应的单独区域的亮度值增加或减少，从而生动地实现被分类为第二类型区域的单独区域的图像。

图像传感器单元20可包括：第六控制电路260，被配置为计算参考图像的平均亮度值。第六控制电路260可被配置为将组成参考图像的所有单独区域的亮度值相加。此外，第六控制电路260可被配置为将相加得到的亮度值除以单独区域的数量，并且将所除得的值存储为平均亮度值。

图像传感器单元20可包括：第七控制电路270，被配置为校正单独区域的亮度值。例如，图像传感器单元20可校正所有单独区域的亮度值，从而即使在低照度条件下也可实现生动的图像。这里，可根据拍摄环境的照度来调节校正值。例如，当拍摄环境的照度较低时，可增大校正值；当拍摄环境的照度较高时，可减小校正值。

以下，将参照图3至图11描述根据每个控制电路处理参考图像的方法。为了参考起见，仅仅以示例的方式提供图3至图11中所示的参考图像。例如， 虽然图3至图11中所示的参考图像基于这样的形式：由10×10个单独区域组成参考图像，但是组成实际的参考图像的单独区域的数量可比10×10个多。

首先，将参照图3描述参考图像的形式。

如图3中所示，参考图像206(或图像传感器)可由多个单独区域PA(1，1)、PA(1，2)、PA(1，3)至PA(x，y)组成。作为示例，在参考图像的第一方向(图3中的水平方向)上的单独区域的数量可以是x，在参考图像的第二方向(图3中的竖直方向)上的单独区域的数量可以是y。因此，参考图像可由x×y个单独区域组成。例如，参考图像206可由三百万个单独区域(或像素)组成。然而，单独区域的数量不限于三百万个。例如，参考图像206可包括三百万个单独区域或更少，或者三百万个单独区域或更多。

单独区域PA(x，y)可包括用于实现自然色彩的多个通道。例如，单独区域PA(x，y)中的每个可包括R通道、G通道和B通道。通道中的每个可被构造为感测相应色彩的频率。

单独区域PA(x，y)可根据在参考图像中的位置实现彼此不同的亮度值。例如，位于参考图像的边缘部分的单独区域PA(X，1)、单独区域PA(1，Y)等可具有相对较低的亮度值，位于参考图像的中央部分的单独区域PA(x，y)可具有相对较高的亮度值。作为示例，位于参考图像的边缘部分的单独区域PA(1，1)的亮度值可为1，位于参考图像的中央部分的单独区域PA(6，5)的亮度值可为12。

单独区域PA(x，y)之间的亮度偏差值会降低相机模块的分辨率质量。因此，为了减小单独区域PA(x，y)的亮度偏差值，需要大幅向上校正位于参考图像的边缘区域的单独区域PA(x，y)的亮度值，并略微向上或向下校正位于参考图像的中央部分的单独区域PA(x，y)的亮度值。

将参照图4描述通过第一控制电路处理参考图像的方法。

如上所述，第一控制电路210可将参考图像206划分为多个标准区域(SA)。例如，第一控制电路210可将2×2个单独区域(PA)设置为单个标准区域(SA)。因此，可通过由(x×y)/4个标准区域(SA)来表示x×y个单独区域(PA)。然而，组成标准区域(SA)的单独区域(PA)的数量和形式不限于2×2。例如，标准区域(SA)可由3×3个、4×6个、5×7个、6×9个等单独区域(PA)来表示。

由于如上所述构造的标准区域(SA)用作代表多个单独区域(PA)的概念，所以包括在相同的标准区域(SA)中的单独区域(PA)之间的亮度偏差值可减 小。

下面将参照图5描述通过第二控制电路处理参考图像的方法。

第二控制电路220可计算如上所述的标准区域(SA)的代表亮度值。例如，第二控制电路220可分别接收组成标准区域(SA)的单独区域(PA)的亮度值，并将这些亮度值的平均值设置为标准区域(SA)的代表亮度值(F)。作为示例，标准区域SA(1，1)的代表亮度值F(1，1)可以是2.5，2.5是单独区域PA(1，1)、PA(2，1)、PA(1，2)和PA(2，2)的亮度值(1、2、2和5)的平均值。作为类似的示例，标准区域SA(2，3)的代表亮度值F(2，3)可以是7.5，7.5是单独区域PA(3，5)、PA(4，5)、PA(3，6)和PA(4，6)的亮度值(6、8、6和10)的平均值(参见图5)。

然而，标准区域(SA)的代表亮度值不限于单独区域(PA)的亮度值的平均值。例如，标准区域(SA)的代表亮度值可以是单独区域(PA)的最大亮度值和最小亮度值的平均值。可选地，标准区域(SA)的代表亮度值可以是将其最大亮度值和最小亮度值排除在外的单独区域(PA)的亮度值的平均值。

下面将参照图6描述通过第三控制电路处理参考图像的方法。

第三控制电路230可基于标准区域(SA)的代表亮度值(F)计算单独区域(PA)的亮度偏差值(Fd)。例如，第三控制电路230可将代表亮度值(F)与单独区域(PA)的亮度值之间的偏差设置为亮度偏差值(Fd)。作为示例，代表亮度值F(1，2)为3并且亮度值分别为2、5、1和4的单独区域PA(1，3)、PA(2，3)、PA(1，4)和PA(2，4)的亮度偏差值(Fd)可分别为-1、2、-2和1。

然而，亮度偏差值(Fd)不限于代表亮度值(F)与单独区域(PA)的亮度值之间的偏差。作为示例，可将单独区域(PA)的亮度值与代表亮度值(F)之间的比值设置为亮度偏差值(Fd)。

如上所述设置的亮度偏差值(Fd)可用作指示被包括在同一标准区域(SA)中的单独区域(PA)之间的亮度偏差的指标。此外，在校正相应的单独区域(PA)的亮度值的过程中，如上所述的亮度偏差值(Fd)可用作单独区域(PA)的校正指标。

将参照图7描述通过第四控制电路处理参考图像的方法。

第四控制电路240可基于亮度偏差值(Fd)将单独区域(PA)分类为至少两种类型。例如，第四控制电路240可将具有正的亮度偏差值(Fd)或亮度偏差值(Fd)为零的单独区域(PA)归类为第一类型(S1)，并将具有负的亮度偏差值(Fd) 的单独区域(PA)归类为第二类型(S2)。例如，在标准区域SA(1，3)中，具有正的亮度偏差值Fd(2，5)和Fd(2，6)的单独区域PA(2，5)和PA(2，6)可被归类为第一类型区域(S1)，具有负的亮度偏差值Fd(1，5)和Fd(1，6)的单独区域PA(1，5)和PA(1，6)可被归类为第二类型区域(S2)(参见图7)。然而，单独区域(PA)的分类标准不限于亮度偏差值(Fd)。

上面提到的类型(S1和S2)可用作在标准区域(SA)中将需要亮度校正的区域和不需要亮度校正的区域彼此区分的标准。

将参照图8描述通过第五控制电路处理参考图像的方法。

第五控制电路250可校正单独区域(PA)的亮度值。例如，第五控制电路250可加上或减去基于单独区域(PA)的类型设置的校正值，以调整单独区域(PA)的亮度值。

作为示例，第五控制电路250可对被包括在第二类型区域中并具有小于参考图像的平均亮度值(在本示例性实施例中假设为4.5)的亮度值的单独区域(PA)加上校正值。例如，包括在第二类型区域中并具有2和1的亮度值的单独区域PA(1，5)和PA(1，6)可被校正以分别具有4.2和3.2的亮度值。在本示例性实施例中，校正值是2.2。

作为另一示例，第五控制电路250可对被包括在第二类型区域中并具有大于参考图像的平均亮度值(在本示例性实施例中假设为4.5)的亮度值的单独区域(PA)减去校正值。例如，被包括在第二类型区域中并具有亮度值为7和6的单独区域PA(3，7)和PA(3，8)可被校正以分别具有4.9和3.9的亮度值。在本示例性实施例中，校正值是2.1。

可基于参考图像的代表亮度值、平均亮度值等来确定校正值。例如，校正值可以是通过将预定的常数与代表亮度值一起相乘而获得的值。如在以上的两个示例中所示，校正值分别是2.2和2.1。

如上所述的亮度校正可减小参考图像的亮度偏差(例如，亮度值的标准偏差)。因此，即使通过第五控制电路在初级校正之后执行二级校正的情况下，也可减小参考图像的中央部分与边缘部分之间的亮度偏差。

将参照图9描述通过第五控制电路处理参考图像的另一方法。

第五控制电路250可通过另一方法来校正单独区域(PA)的亮度值。例如，第五控制电路250可使用亮度偏差值作为校正常数。

作为示例，第五控制电路250可对被包括在第二类型区域中并具有小于 参考图像的平均亮度值(在本示例性实施例中假设为4.5)的亮度值的单独区域(PA)进行补偿，所补偿的值与亮度偏差值相对应。例如，在被包括在第二类型区域中并且其亮度值分别为2和1的单独区域PA(1，5)和PA(1，6)的情况下，补偿亮度偏差值-0.5和-1.5的绝对值，使得单独区域PA(1，5)和PA(1，6)可分别具有2.5和2.5的亮度值。

作为另一示例，第五控制电路250可对被包括在第二类型区域中并具有大于参考图像的平均亮度值(在本示例性实施例中假设为4.5)的亮度值的单独区域(PA)执行减法，所减去的值与亮度偏差值相对应。例如，在被包括在第二类型区域中并具有亮度值为7和6的单独区域PA(3，7)和PA(3，8)的情形下，减去亮度偏差值-0.25和-1.25的绝对值，使得单独区域PA(3，7)和PA(3，8)可分别具有6.75和4.75的亮度值。

将参照图10描述通过第五控制电路处理参考图像的另一方法。

第五控制电路250可通过另一方法来校正单独区域(PA)的亮度值。例如，第五控制电路250可基于单独区域(PA)的类型选择性地增添代表亮度值，以调整单独区域(PA)的亮度值。

作为一个示例，第五控制电路250可对于被包括在第二类型区域中并具有小于参考图像的平均亮度值(在本示例性实施例中假设为4.5)的亮度值的单独区域(PA)增添代表亮度值。例如，在被包括在第二类型区域中并具有2和1的亮度值的单独区域PA(1，5)和PA(1，6)的情况下，增添代表亮度值2.5，使得单独区域PA(1，5)和PA(1，6)可分别具有4.5和3.5的亮度值。

作为另一示例，第五控制电路250可不对被包括在第二类型区域中并具有大于参考图像的平均亮度值(在本示例性实施例中假设为4.5)的亮度值的单独区域(PA)执行亮度校正。例如，在被包括在第二类型区域中并具有7和6的亮度值的单独区域PA(3，7)和PA(3，8)的情形下，可将7和6的初始亮度值保持不变。

将参照图11描述通过第五控制电路处理参考图像的另一方法。

第五控制电路250可通过另一方法来校正单独区域(PA)的亮度值。例如，第五控制电路250可基于单独区域(PA)的类型选择性地增添任意值，以调整单独区域(PA)的亮度值。

作为一个示例，第五控制电路250可对被包括在第二类型区域中并具有小于参考图像的平均亮度值(在本示例性实施例中假设为4.5)的亮度值的单独 区域(PA)增加任意值。例如，在被包括在第二类型区域中并具有亮度值为2和1的单独区域PA(1，5)和PA(1，6)的情况下，增加任意值(最大亮度值和最小亮度值的平均值，即，2.5)，使得单独区域PA(1，5)和PA(1，6)可分别具有4.5和3.5的亮度值。

作为另一示例，第五控制电路250可不对被包括在第二类型区域中并具有大于参考图像的平均亮度值(在本示例性实施例中假设为4.5)的亮度值的单独区域(PA)执行校正。例如，在被包括在第二类型区域中并具有7和6的亮度值的单独区域PA(3，7)和PA(3，8)的情形下，可使7和6的初始亮度值保持不变。

接下来，将参照图12描述根据本公开的示例性实施例的用于镜头阴影校正的方法。

用于镜头阴影校正的方法可包括：获得数据(S110)；划分参考图像(S120)；计算代表亮度值(S130)；计算亮度偏差值(S140)；比较亮度值(S150)；分类(S160和S170)；校正亮度值(S172和S180)。

以下，将描述根据本公开的用于镜头阴影校正的方法的每个过程。

(1)数据的获得(S110)

在S110中，可执行获得通过参考图像(或图像传感器)实现的图像信息的一系列处理过程。例如，在S110中，可执行下列过程：穿过镜头入射的光在图像传感器上形成像，并且将所形成的像转变成电信号。

(2)参考图像的划分(S120)

在S120中，可执行将参考图像划分为大量的区域的处理过程。例如，在S120中，可将参考图像划分为多个标准区域。标准区域中的每个可包括至少两个像素(图像元素)。可根据相机模块的拍摄条件来调节划分参考图像的标准。例如，在高照度条件下，可以宽距离地(widely)划分参考图像；在低照度条件下，可以密集地划分参考图像。

(3)代表亮度值的计算(S130)

在S130中，可执行计算标准区域中的每个的代表亮度值的一系列处理过程。例如，在S130中，可执行下列处理过程：通过将组成标准区域的单独区域的亮度值相加并将所相加得到的值除以单独区域的数量而计算标准区域的平均亮度值的处理过程；将所计算的平均亮度值设置为代表亮度值的处理过程。

(4)亮度偏差值的计算(S140)

在S140中，可执行计算标准区域中的每个标准区域的代表亮度值与单独区域的亮度值之间的偏差的一系列处理过程。例如，在S140中，可执行下列处理过程：计算标准区域中的每个的代表亮度值与单独区域的亮度值之间的偏差的处理过程；存储所计算的值的处理过程。

(5)亮度值的比较以及类型的分类(S150、S160和S170)

在S150、S160和S170中，可执行将亮度偏差值与参考值互相对比的处理过程。例如，在S150、S160和S170中，可比较单独区域的亮度偏差值的水平与参考值的水平，然后可根据比较结果将单独区域分类为至少两种类型。例如，当单独区域的亮度偏差值Fd(x，y)等于或大于参考值F_th时，可将该单独区域归类为第一类型(S160)；当单独区域的亮度偏差值小于参考值时，可将该单独区域归类为第二类型(S170)。

为了参考起见，可根据照度条件改变参考值，并且取决于照度条件的参考值可被存储在单独的存储电路中。

(6)亮度值的校正(S172和S180)

在S172和S180中，可执行校正单独区域的亮度值的处理过程。例如，在S172中，可执行仅校正被归类为第二类型区域的单独区域的亮度值的初级处理过程；在S180中，可执行校正第一类型的单独区域的亮度值和第二类型的单独区域的亮度值这两者的次级处理过程。

初级处理过程是选择性地校正参考图像中具有相当低的亮度值的单独区域的亮度的过程，次级处理过程是校正整个参考图像的亮度的过程。因此，在高照度条件下，可以省去次级处理过程。

在如上所述被设置的用于镜头阴影校正的方法中，由于可基于标准区域中的每个标准区域的代表亮度值来校正单独区域中的每个单独区域的亮度值，所以可减少由于全面的亮度校正所导致的亮度偏差增加的现象的发生。

如上所述，根据本公开的示例性实施例，可以减小光量偏差。

虽然上面已经示出和描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员来说明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以进行修改和变型。