数码变焦图像的成像控制方法和装置、成像设备的制作方法
【专利摘要】本申请实施例公开了一种数码变焦图像的成像控制方法和装置以及一种成像设备，其中一种图像采集控制方法包括：获取数码变焦参数；根据获取的所述数码变焦参数确定图像传感器的实际成像区；调整所述图像传感器的像素密度分布，以使调整后所述实际成像区的平均像素密度大于所述图像传感器的其他区；经调整后的所述实际成像区获取待摄场景的图像。本申请实施例提供的技术方案使得所述图像传感器尽可能多的像素集中到与数码变焦参数对应的实际成像区来参与图像采集，由此提高了图像采集效率以及采集到的图像的清晰度。
【专利说明】数码变焦图像的成像控制方法和装置、成像设备
【技术领域】
[0001] 本申请涉及成像【技术领域】，特别是涉及一种数码变焦图像的成像控制方法和装 置、成像设备。
【背景技术】
[0002] 变焦是如相机、摄像机等成像设备镜头的重要能力之一。
[0003] 所谓的变焦主要包括光学变焦（Optical Zoom)与数码变焦（Digital Zoom)两 种。光学变焦和数码变焦都有助于望远拍摄时放大远方物体。但是，光学变焦可以支持图 像主体成像后，增加更多的像素，让图像主体不但成像变大，同时成像也相对更清晰；而数 码变焦通常是将原先的采集图像尺寸裁小，并让采集到的图像在显示幕上变得比较大，变 焦后成像的细节不会更清晰。
【发明内容】
[0004] 在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本 理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的 关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概 念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005] 本申请提供一种数码变焦图像的成像控制方法和装置以及一种成像设备。
[0006] -方面，本申请实施例提供了一种数码变焦图像的成像控制方法，包括：
[0007] 获取数码变焦参数；
[0008] 根据获取的所述数码变焦参数确定图像传感器的实际成像区；
[0009] 调整所述图像传感器的像素密度分布，以使调整后所述实际成像区的平均像素密 度大于所述图像传感器的其他区；
[0010] 经调整后的所述实际成像区获取待摄场景的图像。
[0011] 另一方面，本申请实施例还提供了一种成像控制装置，包括：
[0012] 一数码变焦参数获取模块，用于获取数码变焦参数；
[0013] 一实际成像区确定模块，用于根据获取的所述数码变焦参数确定图像传感器的实 际成像区；
[0014] 一像素密度分布调整模块，用于调整所述图像传感器的像素密度分布，以使调整 后所述实际成像区的平均像素密度大于所述图像传感器的其他区；
[0015] 一图像获取模块，用于经调整后的所述实际成像区获取待摄场景的图像。
[0016] 再一方面，本申请实施例提供了一种成像设备，包括一图像传感器和一上述成像 控制装置，所述成像控制装置与所述图像传感器连接。
[0017] 本申请实施例提供的技术方案，根据与数码变焦参数对应的实际成像区对所述图 像传感器的像素密度分布进行调整，使得所述图像传感器的所述实际成像区的平均像素密 度大于所述图像传感器的其他区的平均像素密度，即调整后的所述图像传感器的所述实际 成像区的像素总数要大于调整前的所述图像传感器与所述实际成像区对应区域的像素总 数，也就是说，使得在基于数码变焦技术进行成像控制的过程中，本申请实施例使得所述图 像传感器尽可能多的像素集中到所述实际成像区来参与图像采集，由此提高了图像采集效 率以及采集到的图像的清晰度。
[0018] 通过以下结合附图对本申请的可选实施例的详细说明，本申请的这些以及其它的 优点将更加明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 本申请可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所 有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的 详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本 申请的可选实施例和解释本申请的原理和优点。在附图中：
[0020] 图la为本申请实施例提供的一种数码变焦图像的成像控制方法的流程图；
[0021] 图lb为本申请实施例提供第一种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
[0022] 图lc为本申请实施例提供第二种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
[0023] 图Id为本申请实施例提供第三种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
[0024] 图le为本申请实施例提供第四种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
[0025] 图If为本申请实施例提供图像传感器在不均匀光场激励情形时进行像素密度调 整的场景不例；
[0026] 图lg为本申请实施例提供第五种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
[0027] 图lh为本申请实施例提供第六种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
[0028] 图li为本申请实施例提供第七种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
[0029] 图lj为本申请实施例提供第八种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
[0030] 图2a为本申请实施例图像传感器的像素密度分布示例；
[0031] 图2b为本申请实施例调整后的图像传感器的像素密度分布示例；
[0032] 图3为本申请实施例提供的第一种成像控制装置的结构框图；
[0033] 图4为本申请实施例提供的第二种成像控制装置的结构框图；
[0034] 图5为本申请实施例提供的第三种成像控制装置的结构框图；
[0035] 图6为本申请实施例提供的第四种成像控制装置的结构框图；
[0036] 图7为本申请实施例提供的一种成像设备的结构框图。
[0037] 本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的， 而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以 便有助于提高对本申请实施例的理解。
【具体实施方式】
[0038] 在下文中将结合附图对本申请的示范性实施例进行详细描述。为了清楚和简明起 见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际 实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例 如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不 同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于 本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
[0039] 在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图和 说明中仅仅描述了与根据本申请的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了对 与本申请关系不大的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
[0040] 下面结合附图（若干附图中相同的标号表示相同的元素）和实施例，对本申请的
【具体实施方式】作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范 围。
[0041] 本领域技术人员可以理解，本申请中的"第一"、"第二"等术语仅用于区别不同步 骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
[0042] 图la为本申请实施例提供的一种数码变焦图像的成像控制方法的流程图。本申 请实施例提供的成像控制方法的执行主体可为某一成像控制装置，所述成像控制装置可在 但不限于拍照、摄像、摄影、视频监控等应用过程中通过执行该成像控制方法进行静态或动 态图像的成像控制。所述成像控制装置的设备表现形式不受限制，例如所述成像控制装置 可为某一独立的部件，该部件与包括有图像传感器的成像设备配合通信；或者，所述成像控 制装置可作为某一功能模块集成在一包括有图像传感器的成像设备中，本申请实施例对此 并不限制。
[0043] 具体如图la所示，本申请实施例提供的一种数码变焦图像的成像控制方法包括：
[0044] S101 :获取数码变焦参数。
[0045] 所述数码变焦参数可包括但不限于数据变焦倍数。
[0046] S102 :根据获取的所述数码变焦参数确定图像传感器的实际成像区。
[0047] 获取到所述数码变焦参数之后，可根据获取的所述数码变焦倍数确定传感器的实 际成像区。例如，所述数据变焦参数包括数码变焦倍数X，则所述图像传感器的实际成像区 的中心为所述图像传感器的中心、大小为所述图像传感器原始尺寸的1/X倍。
[0048] S103 :调整所述图像传感器的像素密度分布，以使调整后所述实际成像区的平均 像素密度大于所述图像传感器的其他区。
[0049] 本申请实施例中的图像传感器为像素密度可调的图像传感器，可包括但不限于柔 性图像传感器，所述柔性图像传感器包括柔性衬底以及在所述柔性衬底上形成的多个图像 传感器像素，其中所述柔性衬底在满足一定条件时可以发生伸缩、弯曲等变化来调整其像 素密度分布。结合所述图像传感器像素密度分布可调的这一特性，本申请实施例对所述图 像传感器的像素密度分布进行调整，使得所述图像传感器的实际成像区的平均像素密度大 于所述图像传感器的其他区的平均像素密度。
[0050] S104 :经调整后的所述实际成像区获取待摄场景的图像。
[0051] 基于数码变焦技术进行成像控制的过程中，所述图像传感器的所述实际成像区的 各像素参与图像采集，而所述图像传感器的其他区的各像素没有参与图像采集。
[0052] 本申请实施例根据与数码变焦参数对应的实际成像区对所述图像传感器的像素 密度分布进行调整，使得所述图像传感器的所述实际成像区的平均像素密度大于所述图像 传感器的其他区的平均像素密度，即调整后的所述图像传感器的所述实际成像区的像素总 数要大于调整前的所述图像传感器与所述实际成像区对应区域的像素总数，也就是说，使 得在基于数码变焦技术进行成像控制的过程中，本申请实施例使得所述图像传感器尽可能 多的像素集中到所述实际成像区来参与图像采集，由此提高了图像采集效率以及采集到的 图像的清晰度。
[0053] 上述技术方案中，所述图像传感器像素密度分布的调整方法可根据实际需要确 定，本申请实施例对此并不限制。
[0054] -种可选的实现方式中，调整所述图像传感器的像素密度分布，包括：确定与获取 的所述数码变焦参数对应的目标像素密度分布信息，确定的所述目标像素密度分布信息中 对应所述实际成像区的平均目标像素密度大于对应所述其他区的平均目标像素密度；根据 确定的所述目标像素密度分布信息调整所述图像传感器的像素密度分布。其中，与所述数 码变焦参数对应的所述目标像素密度分布信息，通常用来表征用户或设备对与所述数码变 焦参数对应的实际成像区最终获取的图像呈现效果的相对预期，不同的数码变焦参数对应 的图像传感器的实际成像区大小不同，对应的实际成像区的目标像素密度分布信息也不尽 相同，因此，该方案根据与获取的所述数码变焦参数对应的目标像素密度分布信息调整所 述图像传感器的像素密度分布，使得所述图像传感器的像素密度分布与所述目标像素密度 分布信息相同、或者尽可能逼近所述目标像素密度分布信息，由此可满足不同数码变焦参 数下获得相应数码变焦效果的高清晰度图像。所述目标像素密度分布信息中对应所述实际 成像区的各像素均匀分布，使得经所述实际成像区获取的图像清晰度均一；或者，所述目标 像素密度分布信息中对应所述实际成像区的各像素非均匀分布，如局部像素密度大而局部 像素密度小或者像素密度自中心位置开始呈现具有一定规律的梯度分布等等，使得经所述 实际成像区获取的图像清晰度呈现差异分布，局部较清晰局部较模糊，以更好满足用户多 样化的实际应用需求。
[0055] 进一步的，本申请实施例与获取的所述数码变焦参数对应的目标像素密度分布信 息的确定方式非常灵活。例如，可获取数码变焦参数与目标像素密度分布信息之间的映射 关系；根据所述映射关系确定与获取的所述数码变焦参数对应的目标像素密度分布信息。 该方案有利于提高图像传感器像素密度分布调整的效率。所述映射关系可采用但不限于表 格的方式记录。一种可选的对比实例如表1和表2所不：
[0056] 表1 :数码变焦倍数X = 1 (无数码变焦）时的像素密度分布
[0057]
【权利要求】
1. 一种数码变焦图像的成像控制方法，其特征在于，包括： 获取数码变焦参数； 根据获取的所述数码变焦参数确定图像传感器的实际成像区； 调整所述图像传感器的像素密度分布，以使调整后所述实际成像区的平均像素密度大 于所述图像传感器的其他区； 经调整后的所述实际成像区获取待摄场景的图像。
2. 根据权利要求1所述的成像控制方法，其特征在于，调整所述图像传感器的像素密 度分布，包括： 确定与获取的所述数码变焦参数对应的目标像素密度分布信息，确定的所述目标像素 密度分布信息中对应所述实际成像区的平均目标像素密度大于对应所述其他区的平均目 标像素密度； 根据确定的所述目标像素密度分布信息调整所述图像传感器的像素密度分布。
3. 根据权利要求2所述的成像控制方法，其特征在于，确定与获取的所述数码变焦参 数对应的目标像素密度分布信息，包括： 获取数码变焦参数与目标像素密度分布信息之间的映射关系； 根据所述映射关系确定与获取的所述数码变焦参数对应的目标像素密度分布信息。
4. 根据权利要求1所述的成像控制方法，其特征在于，调整所述图像传感器的像素密 度分布，包括： 获取所述图像传感器的像素调整约束信息； 根据所述像素调整约束信息和所述实际成像区确定目标像素密度分布信息； 根据确定的所述目标像素密度分布信息调整所述图像传感器的像素密度分布。
5. 根据权利要求4所述的成像控制方法，其特征在于，所述像素调整约束信息包括：所 述图像传感器的任二个相邻像素之间的容许调整的弹性范围。
6. 根据权利要求5所述的成像控制方法，其特征在于，所述目标像素密度分布信息中 对应所述其他区的任二个相邻像素之间的平均间距为第一值，所述第一值为所述弹性范围 中大于所述图像传感器的像素间距平均值中的任一值。
7. 根据权利要求2-6任一所述的成像控制方法，其特征在于，所述目标像素密度分布 信息中对应所述实际成像区的各像素均匀分布或非均匀分布。
8. 根据权利要求2-7任一所述的成像控制方法，其特征在于，根据确定的所述目标像 素密度分布信息调整所述图像传感器的像素密度分布，包括： 根据确定的所述目标像素密度分布信息确定可控变形材料部的形变控制信息； 根据所述形变控制信息控制所述可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料 部的形变相应调整所述图像传感器的像素密度分布。
9. 根据权利要求8所述的成像控制方法，其特征在于，所述可控变形材料部至少由以 下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致形变材料、磁致伸缩 材料。
10. 根据权利要求1-9任一所述的成像控制方法，其特征在于，还包括： 获取所述实际成像区的像素索引信息； 根据所述像素索引信息扫描输出获取的图像。
11. 根据权利要求1-9任一所述的成像控制方法，其特征在于，还包括： 获取所述实际成像区的像素实际位置信息； 根据所述像素实际位置信息扫描输出获取的图像。
12. -种成像控制装置，其特征在于，包括： 一数码变焦参数获取模块，用于获取数码变焦参数； 一实际成像区确定模块，用于根据获取的所述数码变焦参数确定图像传感器的实际成 像区； 一像素密度分布调整模块，用于调整所述图像传感器的像素密度分布，以使调整后所 述实际成像区的平均像素密度大于所述图像传感器的其他区； 一图像获取模块，用于经调整后的所述实际成像区获取待摄场景的图像。
13. 根据权利要求12所述的成像控制装置，其特征在于，所述像素密度分布调整模块 包括： 一第一目标像素密度分布信息确定子模块，用于确定与获取的所述数码变焦参数对应 的目标像素密度分布信息，确定的所述目标像素密度分布信息中对应所述实际成像区的平 均目标像素密度大于对应所述其他区的平均目标像素密度； 一第一像素密度分布调整子模块，用于根据确定的所述目标像素密度分布信息调整所 述图像传感器的像素密度分布。
14. 根据权利要求13所述的成像控制装置，其特征在于，所述第一目标像素密度分布 信息确定子模包括： 一映射关系获取单元，用于获取数码变焦参数与目标像素密度分布信息之间的映射关 系； 一目标像素密度分布信息确定单元，用于根据所述映射关系确定与获取的所述数码变 焦参数对应的目标像素密度分布信息。
15. 根据权利要求12所述的成像控制装置，其特征在于，所述像素密度分布调整模块 包括： 一约束信息获取子模块，用于获取所述图像传感器的像素调整约束信息； 一目标像素密度分布信息确定子模块，用于根据所述像素调整约束信息和所述实际成 像区确定目标像素密度分布信息； 一第二像素密度分布调整子模块，用于根据确定的所述目标像素密度分布信息调整所 述图像传感器的像素密度分布。
16. 根据权利要求12-15任一所述的成像控制装置，其特征在于，所述像素密度分布调 整模块还包括： 一形变控制信息确定子模块，用于根据确定的所述目标像素密度分布信息确定可控变 形材料部的形变控制信息； 一形变控制子模块，用于根据所述形变控制信息控制所述可控变形材料部发生形变， 以通过所述可控变形材料部的形变相应调整所述图像传感器的像素密度分布。
17. 根据权利要求12-16任一所述的成像控制装置，其特征在于，还包括： 一像素索引信息获取模块，用于获取所述实际成像区的像素索引信息； 一像素索引扫描输出模块，用于根据所述像素索引信息扫描输出获取的图像。
18. 根据权利要求12-16任一所述的成像控制装置，其特征在于，还包括： 一像素实际位置信息获取模块，用于获取所述实际成像区的像素实际位置信息； 一像素实际位置扫描输出模块，用于根据所述像素实际位置信息扫描输出获取的图 像。
19. 一种成像设备，其特征在于，包括一图像传感器和一如权利要求12-18任一所述的 成像控制装置，所述成像控制装置与所述图像传感器连接。
20. 根据权利要求19所述的成像设备，其特征在于，所述图像传感器包括： 阵列分布的多个图像传感器像素； 一可控变形材料部，分别与多个所述图像传感器像素连接；所述可控变形材料部在外 场作用下可发生形变、并通过所述形变相应调整多个所述图像传感器像素的密度分布；所 述外场由所述成像控制装置控制。
【文档编号】H04N5/335GK104301605SQ201410446152
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】杜琳 申请人:北京智谷技术服务有限公司