控制方法及控制装置与流程

本发明涉及成像技术，特别涉及一种控制方法及控制装置。

背景技术：

现有采用手机相机拍摄一些特殊场景的效果较差，例如场景由亮度反差较大的两部分构成，像落日海景，天空高亮度及海域低亮度构成亮度反差，难以选择合适的曝光值使得图像的各个曝光值使得图像的各个部分曝光量合适，图像质量差。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种控制方法及控制装置。

本发明实施方式的控制方法，用于控制成像装置成像，所述成像装置包括图像传感器，所述控制方法包括如下步骤：

确定目标场景的亮部区域及暗部区域；

根据所述亮部区域及所述暗部区域的亮度分别计算所述亮部区域的亮部曝光时间及所述暗部区域的暗部曝光时间；

根据所述亮部区域与所述暗部区域的分界线确定所述图像传感器的移动距离以使移动后的场景落入所述亮部区域或所述暗部区域；

根据所述亮部曝光时间、所述暗部曝光时间及所述移动距离确定多个子曝光时间；

控制微机电系统驱动所述图像传感器沿与光轴垂直的第一方向移动并分别获取对应所述亮部曝光时间、所述暗部曝光时间及所述多个子曝光时间的多帧预览图像；及

合成所述多帧预览图像以形成最终图像。

在某些实施方式中，所述确定目标场景的亮部区域及暗部区域的步骤包括：

采用场景识别技术识别所述目标场景以确定所述目标场景的亮部区域及暗部区域。

在某些实施方式中，所述根据所述亮部曝光时间、所述暗部曝光时间及所述移动距离确定多个子曝光时间的步骤包括：

根据所述亮部曝光时间、所述暗部曝光时间及所述移动距离确定所述图像传感器的多个子曝光位置；及

根据所述多个子曝光位置确定对应的所述多个子曝光时间。

在某些实施方式中，所述控制微机电系统驱动所述图像传感器沿与光轴垂直的第一方向移动并分别获取对应所述亮部曝光时间、所述暗部曝光时间及所述多个子曝光时间的多帧预览图像的步骤包括：

根据所述移动距离控制微机电系统驱动所述图像传感器沿所述第一方向移动并分别获取对应所述亮部曝光时间、所述暗部曝光时间及所述多个子曝光时间的多帧预览图像。

在某些实施方式中，所述合成所述多帧预览图像以形成最终图像的步骤包括：

选取所述亮部曝光时间对应的预览图像作为基础图像；及

将所述多帧预览图像中相同部分累加并覆盖所述基础图像以形成所述最终图像。

本发明实施方式的控制装置，用于控制成像装置成像，所述成像装置包括图像传感器，所述控制装置包括：

第一确定模块，用于确定目标场景的亮部区域及暗部区域；

计算模块，用于根据所述亮部区域及所述暗部区域的亮度分别计算所述亮部区域的亮部曝光时间及所述暗部区域的暗部曝光时间；及

第二确定模块，用于根据所述亮部区域与所述暗部区域的分界线确定所述图像传感器的移动距离以使移动后的场景落入所述亮部区域或所述暗部区域；

第三确定模块，用于根据所述亮部曝光时间、所述暗部曝光时间及所述移动距离确定多个子曝光时间；

控制模块，用于控制微机电系统驱动所述图像传感器沿与光轴垂直的第一方向移动并分别获取对应所述亮部曝光时间、所述暗部曝光时间及所述多个子曝光时间的多帧预览图像；及

合成模块，用于合成所述多帧预览图像以形成最终图像。

在某些实施方式中，所述第一确定模块用于采用场景识别技术识别所述目标场景以确定所述目标场景的亮部区域及暗部区域。

在某些实施方式中，所述第三确定模块用于根据所述亮部曝光时间、所述暗部曝光时间及所述移动距离确定所述图像传感器的多个子曝光位置并根据所述多个子曝光位置确定对应的所述多个子曝光时间。

在某些实施方式中，所述控制模块用于根据所述移动距离控制微机电系统驱动所述图像传感器沿所述第一方向移动并分别获取对应所述亮部曝光时间、所述暗部曝光时间及所述多个子曝光时间的多帧预览图像。

在某些实施方式中，所述合成模块用于选取所述亮部曝光时间对应的预览图像作为基础图像。并将所述多帧预览图像中相同部分累加并覆盖所述基础图像以形成所述最终图像

本发明实施方式的控制方法及控制装置，在成像过程中，通过控制微机械系统驱动图像传感器移动，进行多次曝光并对图像进行合成从而拍摄出带有渐变效果的照片，操作简单方便，移动精度高，图像柔和自然，同时也增加了电子装置拍照的趣味性。

本发明的附加方面的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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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是本发明实施方式的控制方法的流程示意图。

图2是本发明实施方式的控制装置的功能模块示意图。

图3是本发明实施方式的控制方法的状态示意图。

图4是本发明实施方式的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述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，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的实施方式的限制。

请参阅图1，本发明实施方式的控制方法，用于控制成像装置成像，成像装置包括图像传感器。控制方法包括步骤：

S10：确定目标场景的亮部区域及暗部区域；

S20：根据亮部区域及暗部区域的亮度分别计算亮部区域的亮部曝光时间及暗部区域的暗部曝光时间；

S30：根据亮部区域与暗部区域的分界线确定图像传感器的移动距离以使移动后的场景落入亮部区域或暗部区域；

S40：根据亮部曝光时间、暗部曝光时间及移动距离确定多个子曝光时间；

S50：控制微机电系统驱动图像传感器沿与光轴垂直的第一方向移动并分别获取对应亮部曝光时间、暗部曝光时间及多个子曝光时间的多帧预览图像；

S60：合成多帧预览图像以形成最终图像。

请参阅图2，本发明实施方式的控制装置100包括第一确定模块10、计时模块20、第二确定模块30、第三确定模块40、控制模块50及合成模块60。作为例子，本发明实施方式的控制方法可以由本发明实施方式的控制装置100实现，并可应用于电子装置1000并用于控制电子装置1000的成像装置200。成像装置200包括图像传感器210。

图像传感器210用于将采集的光信号转化为电信号，进行形成图像。

其中，本发明实施方式的控制方法的步骤S10可以由第一确定模块10实现，步骤S20可以由计算模块20实现，步骤S30可以由第二模块30实现，步骤S40可以由第三确定模块40实现，步骤S50可以由控制模块50实现，步骤S60可以由合成模块60实现。也即是说，第一确定模块10用于确定目标场景的亮部区域及暗部区域。计算模块20用于根据亮部区域及暗部区域的亮度分别计算亮部区域的亮部曝光时间及暗部区域的暗部曝光时间。第二确定模块30用于根据亮部区域与暗部区域的分界线确定图像传感器的移动距离以使移动后的场景落入亮部区域或暗部区域。第三确定模块40用于根据亮部曝光时间、暗部曝光时间及移动距离确定多个子曝光时间。控制模块50用于控制微机电系统驱动图像传感器沿与光轴垂直的第一方向移动并分别获取对应亮部曝光时间、暗部曝光时间及多个子曝光时间的多帧预览图像。合成模块60用于合成多帧预览图像以形成最终图像。

通常情况下，对于便携式电子装置1000例如手机，受限于设计尺寸，成像装置200或者说相机模组相较于专业相机例如单反相机等设计较为简单，其功能与性能也相对较弱。因此，用户在进行某些特殊拍摄时需要进行较为复杂的操作，并且往往效果不佳。

作为例子，在某些实施方式中，在拍摄某些风景场景中时，场景多是由光线条件不同的两部分构成，或者说由亮度反差较大的两部分构成，例如落日海景，天空部分的高亮度及海域部分的低亮度构成较为强烈的亮度反差，现有手机的成像装置在拍摄此类场景时，仅进行一次测光进而曝光获取图像，所成图像中会呈现高亮度区域过曝而低亮度区域欠曝的效果，图像整体效果较差。而若希望较佳地拍摄出此类场景的图像，通常需要借助如渐变镜等辅助器材进行拍摄，操作较为复杂。

请参阅图3，本发明实施方式的控制方法通过驱动图像传感器210移动，对亮部区域及暗部区域进行多次曝光，使得亮部区域及暗部区域各自的曝光时间均是合适的，通过图像合成进而实现带有渐变效果的图像拍摄，在拍摄过程中无需借助其他辅助器材。

如此，本发明实施方式的控制方法、控制装置100及电子装置1000，在成像过程中，通过控制微机械系统驱动图像传感器210移动，进行多次曝光并对图像进行合成从而拍摄出带有渐变效果的照片，操作简单方便，移动精度高，图像柔和自然，同时也增加了电子装置1000拍照的趣味性。

具体地，请参阅图4，成像装置200还包括有微机电系统(micro electro-mechanical system,MEMS)。MEMS包括有固定电极、活动电极及可形变连接件。活动电极与固定电极配合。连接件固定连接固定电极及活动电极。固定电极及活动电极用于在驱动电压的作用下产生静电力。连接件用于在静电力的作用下沿活动电极移动的方向形变以允许活动电极移动从而带动图像传感器210移动。

一般地，在一定的形状及尺寸的设置下可以使得可形变线材在外力的作用下仅可沿活动电极的移动方向形变，且在一定的外力范围内(小于预定阈值)，可形变线材的形变量与外力大小成正比，而在其他方向，可形变线材保持刚性，不易形变。

在一些示例中，可形变线材的形变量小于或等于150微米。也即是说，致动器220的行程小于或等于150微米。

通过静电力的作用，MEMS可以每次带动图像传感器210以与像素尺寸相当的距离移动。例如，在一些示例中，图像传感器210的像素的尺寸为2微米，则可以通过精准控制静电力的大小驱动图像传感器210每次移动2微米也即是移动一个像素的距离。

在图像的拍摄过程中，图像传感器210需要在快门开启后接收合适的进光量，进而产生光电反应生成图像。目标场景内包含的亮部区域与暗部区域的亮度不同，能够成像的合适的进光量或者说曝光时间不同。因此，首先要确定目标场景的亮部区域及暗部区域，进而确定各自区域对应的曝光时间。

在一些示例中，成像装置200可在场景拍摄模式下，通过采用场景识别技术识别目标场景进而确定目标场景的亮部区域及暗部区域。

在某些实施方式中，通过采用场景识别技术识别目标场景的步骤可以由第一确定模块10实现。或者说，第一确定模块10用于通过采用场景识别技术识别目标场景进而确定目标场景的亮部区域及暗部区域。

操作中，用户设置拍摄模式为场景模式，例如可以选择风光场景，第一确定模块10在测光后即可确定目标场景是否为亮暗对比强烈的拍摄场景，进而确定亮部区域与暗部区域的分界线。

在某些实施方式中，步骤S40包括：

根据亮部曝光时间、暗部曝光时间及移动距离确定图像传感器的多个子曝光位置；及

根据多个子曝光位置确定对应的多个子曝光时间。

在某些实施方式中，根据亮部曝光时间、暗部曝光时间及移动距离确定图像传感器的多个子曝光位置的步骤及根据多个子曝光位置确定对应的多个子曝光时间的步骤可以由第三确定模块40实现。或者说，第三确定模块40用于根据亮部曝光时间、暗部曝光时间及移动距离确定图像传感器的多个子曝光位置，并根据多个子曝光位置确定对应的多个子曝光时间。

可以理解，在拍摄场景亮暗反差较大的场景中，由亮部区域至暗部区域所需的曝光时间是逐渐变长的。或者说，相较于一次曝光的情形，需要减少亮部区域的曝光时间而增加暗部区域的曝光时长。

为使得成像效果更柔和，过渡更自然，可在亮部区域至暗部区域之间增加多个曝光子位置。具体子位置的确定可根据图像传感器210的移动距离也即是图像传感器210由亮部区域移动至暗部区域或由暗部区域进入亮部区域的位置变化及亮部区域及暗部区域各自的曝光时间确定。

作为例子，图像传感器210的移动方向为垂直于光轴方向，亮部区域及暗部区域的分界线为图像传感器的纵向尺寸的中点位置，也即是说，图像传感器210的移动距离S为图像传感器的纵向尺寸的1/2。亮部区域及暗部区域各自对应的曝光时间为t1及t2，其中t2大于t1。

进一步地，t2与t1的差值即为图像传感器210的移动时间，进而可根据移动距离S计算得到图像传感器210每次移动的时间间隔t，从而确定子曝光位置，其中移动距离可以以像素为单位。而子曝光时间则为前次曝光时间与时间间隔t的和。如此，由亮部区域移动至暗部区域时可完成各自的曝光。并且，由于设置有多个曝光子位置，使得过渡更自然。当然也可直接由亮部区域直接移动到暗部区域，两部分分别曝光。

进一步地，在某些实施方式中，步骤S50包括：

根据移动距离控制微机电系统驱动图像传感器沿第一方向移动并分别获取对应亮部曝光时间、暗部曝光时间及多个子曝光时间的多帧预览图像。

在某些实施方式中，根据移动距离驱动图像传感器沿第一方向移动并分别获取对应亮部曝光时间、暗部曝光时间及多个子曝光时间的多帧预览图像的步骤可以由控制模块50实现。或者说，控制模块50用于根据移动距离控制微机电系统驱动图像传感器210沿第一方向移动并分别获取对应亮部曝光时间、暗部曝光时间及多个子曝光时间的多帧预览图像。

如此，可分别获取曝光时间适当的对应区域的帧图像，所获取的帧图像可放入电子装置1000的缓存中，以用于为图像合成提供素材。

进一步地，在某些实施方式中，步骤S60包括：

选取亮部曝光时间对应的预览图像作为基础图像；及

将多帧预览图像中相同部分累加并覆盖基础图像以形成最终图像。

在某些实施方式中，选取亮部曝光时间对应的预览图像作为基础图像的步骤及将多帧预览图像中相同部分累加并覆盖所述基础图像以形成所述最终图像的步骤可以由合成模块60实现。或者说，合成模块60用于选取亮部曝光时间对应的预览图像作为基础图像并将多帧预览图像中相同部分累加并覆盖基础图像以形成最终图像。

需要说明的是，基础图像的选择可根据图像传感器210的移动方向确定，例如，若图传感器210由亮部区域移动至暗部区域，则选取亮部曝光时间对应的预览图像作为基础图像，相类似地，若图传感器210由暗部区域移动至亮部区域，则选取暗部曝光时间对应的预览图像作为基础图像。

在图像合成过程中，选取各帧图像中相同的部分进行累加，也即是像素值亮度进行累加，并覆盖基础图像，即可获取最终图像。如此，所获取的最终图像中，各部分的曝光值适应各自的光环境，由亮部区域至暗部区域曝光适当，过渡自然柔和，渐变效果较佳。

在本发明的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的实施方式的限制。

此外，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。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的实施方式中的具体含义。

在本发明的实施方式中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的实施方式的不同结构。为了简化本发明的实施方式的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

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”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”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发明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。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

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，在本发明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发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。