用于图像采集的装置、电子装置和图像采集的方法与流程

本发明属于数字图像处理领域，尤其涉及一种用于图像采集的装置、电子装置和图像采集的方法。
背景技术：
：本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。拜耳阵列传感器的感光层上每个像素上都有一个单色光滤镜，每个像素只能采集R、G、B三种光波中的一种，其中，R、G、B分别代表红色、绿色和蓝色。因此，每个像素都只记录了1/3的颜色信息，图像处理器必须去猜测这些遗失的信息，例如利用反马赛克算法根据相邻像素信息进行插值算出当前像素丢失掉的颜色信息，最终获得一张彩色图像。这种图像采集方式对光线信息的损失较大，图像的亮度以及解析度有所损失。尤其在光线不足的时候，图像亮度和解析度会大大降低。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种用于图像采集的装置、电子装置和图像采集的方法，旨在解决图像采集过程中光线信息损失较大的缺陷。为此，本发明提供了一种用于图像采集的装置，包括：黑白感光装置，用于采集入射光线的亮度信息；彩色感光装置，设置于所述黑白感光装置的下方，用于采集从所述黑白感光装置接收的光线的色彩信息；图像生成装置，用于根据所述亮度信息和所述色彩信息生成图像。进一步的，所述彩色感光装置包括：彩色滤光片，设置于所述黑白感光装置的下方，所述彩色滤光片中的每个像素分别用于滤除从所述黑白感光装置接收的光线中的预定颜色的光线；感光芯片，设置于所述彩色滤光片的下方，用于采集从所述彩色滤光片接收的光线的色彩信息。进一步的，所述彩色感光装置包括：第一感光层，设置于所述黑白感光装置的下方，用于采集从所述黑白感光装置接收的光线中的第一颜色光线的色彩信息；第二感光层，设置于所述第一感光层的下方，用于采集从所述第一感光层接收的光线中的第二颜色光线的色彩信息；第三感光层，设置于所述第二感光层的下方，用于采集从所述第二感光层接收的光线中的第三颜色光线的色彩信息。进一步的，所述第一颜色光线为蓝色光线，所述第二颜色光线为绿色光线，所述第三颜色光线为红色光线。进一步的，所述装置还包括：白色滤光片，设置于所述黑白感光装置的上方。另外，本发明还提供了一种电子装置，具有上述方案中提供的图像采集的装置。本发明又提供了一种图像采集的方法，包括以下步骤：通过黑白感光装置采集入射光线的亮度信息；通过彩色感光装置采集从所述黑白感光装置接收的光线的色彩信息；根据所述亮度信息和所述色彩信息生成图像。进一步的，所述通过彩色感光装置采集从所述黑白感光装置接收的光线的色彩信息，包括：通过所述彩色感光装置中的彩色滤光片上的每个像素分别滤除从所述黑白感光装置接收的光线中的预定颜色的光线；通过所述彩色感光装置中的感光芯片采集从所述彩色滤光片接收的光线的色彩信息。进一步的，所述通过彩色感光装置采集从所述黑白感光装置接收的光线的色彩信息，包括：通过所述彩色感光装置中的第一感光层采集从所述黑白感光装置接收的光线中的第一颜色光线的色彩信息；通过所述彩色感光装置中的第二感光层采集从所述第一感光层接收的光线中的第二颜色光线的色彩信息；通过所述彩色感光装置中的第三感光层采集从所述第二感光层接收的光线中的第三颜色光线的色彩信息。进一步的，所述第一颜色光线为蓝色光线，所述第二颜色光线为绿色光线，所述第三颜色光线为红色光线。相较于现有技术，本发明提供的用于图像采集的装置、电子装置和图像采集的方法在利用彩色感光装置采集色彩信息的基础上，还利用黑白感光装置采集光线的亮度信息，因而采集的光线信息更为丰富，能有效降低噪点，图像具有极高的清晰度、亮度以及画面细节，同时还拥有着逼真的色彩还原。此外，由于使用黑白感光装置拍摄黑白图像，使用色彩感光装置和黑白感光装置拍摄彩色图像，可以在硬件上实现黑白图像和彩色图像拍摄的切换。进一步的，本发明提供的用于图像采集的装置的黑白感光装置采集的光线没有经过过滤，光线的进光量更为充沛。另外，黑白感光装置设置在彩色感光装置的上方，使得黑白感光装置的接收光线的面积较大，接收的光线的进光量也相应更多，可以有效捕捉画面的亮度信息和细节，尤其是在光线不足或者夜景拍摄的情况下，在画面亮度和细节表现上会有很大的提高，显示效果有明显的提升。附图说明图1是本发明第一实施方式的用于图像采集的装置的结构示意图；图2是本发明第二实施方式的用于图像采集的装置的结构示意图；图3是本发明第三实施方式的用于图像采集的装置的结构示意图；图4是本发明一实施方式的电子装置的结构示意图；图5是本发明一实施方式的图像采集的方法的流程图。主要元件符号说明10黑白感光装置11白色滤光片20彩色感光装置21彩色滤光片22感光芯片23第一感光层24第二感光层25第三感光层100电子装置110存储装置120显示屏130处理器140用于图像采集的装置如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。在本本发明的各实施例中，为了便于描述而非限制本发明，本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。图1是本发明第一实施方式的用于图像采集的装置的结构示意图。如图1所示，该用于图像采集的装置包括黑白感光装置10、彩色感光装置20和图像生成装置(图中未示出)。黑白感光装置10，用于采集入射光线的亮度信息。彩色感光装置20，设置于所述黑白感光装置10的下方，用于采集从所述黑白感光装置10接收的光线的色彩信息。图像生成装置，用于根据所述亮度信息和所述色彩信息生成图像。需要说明的是，本实施方式中所述的彩色感光装置20采集从黑白感光装置10接收的光线的色彩信息是指彩色感光装置20采集透过黑白感光装置10的光线的色彩信息，即入射光线先通过黑白感光装置10，然后到达彩色感光装置20。本实施例中，黑白感光装置10为光接收器件，将光信号转换为电信号以采集所有入射光线的亮度信息。该黑白感光装置10可以是索尼公司(Sony)生产的IMXMono传感器或者是徕卡(Leica)公司提供的MMonochrome传感器。该黑白感光装置10没有滤镜，入射光线可以直接照射在该黑白感光装置10上，从而获得更高的光线敏感程度和更低的噪声。并且，该黑白感光装置10是一种全透光的感光装置，有着更大的进光量，光线入射到黑白感光装置10后，可以透过该黑白感光装置10。彩色感光装置20设置于所述黑白感光装置10的下方，用于采集从所述黑白感光装置10接收的光线的色彩信息。当光线透过所述黑白感光装置10照射到该彩色感光装置20时，彩色感光装置20采集透过所述黑白感光装置10的光线的色彩信息。图像生成装置分别与黑白感光装置10和彩色感光装置20电性连接，可以接收到黑白感光装置10采集的亮度信息，以及彩色感光装置20采集的色彩信息，并根据所述亮度信息和色彩信息生成图像。本第一实施方式提供的用于图像采集的装置在利用彩色感光装置20采集色彩信息的基础上，还利用黑白感光装置10采集光线的亮度信息，因而采集的光线信息更为丰富，能有效降低噪点，成像画面具有极高的清晰度、亮度以及画面细节，同时还拥有着逼真的色彩还原。此外，由于使用黑白感光装置10拍摄黑白图像，使用色彩感光装置20和黑白感光装置10拍摄彩色图像，从而可以在硬件上实现黑白图像和彩色图像拍摄的切换。进一步的，本第一实施方式提供的用于图像采集的装置的黑白感光装置10采集的光线没有经过过滤，光线的进光量更为充沛。另外，黑白感光装置10设置在彩色感光装置20的上方，使得黑白感光装置10的接收光线的面积较大，接收的光线的进光量也相应更多，可以有效捕捉画面的亮度信息和细节，尤其是在光线不足或者夜景拍摄的情况下，在画面亮度和细节表现上会有很大的提高，显示效果有明显的提升。图2是本发明第二实施方式的用于图像采集的装置的结构示意图。需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于第一实施方式中的各具体方案也可以相应的适用于第二实施方式中，为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。如图2所示，所述彩色感光装置20包括彩色滤光片21和感光芯片22。其中，彩色滤光片21设置于所述黑白感光装置10的下方，感光芯片22设置于所述彩色滤光片21的下方。入射光线透过所述黑白感光装置10后，通过所述彩色滤光片21入射到所述感光芯片22上。本实施例中，所述彩色滤光片21可以是标准拜耳彩色格式滤光片，其中的每个像素分别用于过滤从所述黑白感光装置10接收的光线中的预定颜色的光线。彩色滤光片21的像素通常包括红、绿、蓝三基色(RGB)或者补色青色、品红色、绿色和黄色的混杂模式。彩色滤光片21的每个像素允许通过该像素对应颜色的光线。例如，彩色滤光片21的第一个像素用于过滤从所述黑白感光装置10接收的光线的中红色，仅允许红色的光线通过该彩色滤光片21入射到感光芯片22。彩色滤光片21的第二个像素用于过滤从所述黑白感光装置10接收的光线的中绿色，仅允许绿色的光线通过该彩色滤光片21入射到感光芯片22。彩色滤光片21的第三个像素用于过滤从所述黑白感光装置10接收的光线的中蓝色，仅允许蓝色的光线通过该彩色滤光片21入射到感光芯片22。彩色感光装置20的感光芯片22可以是固态成像器件，包括但不限于电荷耦合器件(CCD)或者使用互补金属氧化物半导体(CMOS)的有源像素传感芯片等。感光芯片22用于采集从所述彩色滤光片21接收的光线的色彩信息，即采集透过彩色滤光片21的光线的色彩信息，例如感光芯片22采集上述的第一个像素接收的红色光线的色彩信息，即该色彩信息为红色光线的亮度信息。又如，感光芯片22采集上述的第二个像素接收的蓝色光线的色彩信息，即该色彩信息为绿色光线的亮度信息。另外，本实施方式提供的用于图像采集的装置还可以包括白色滤光片11，该白色滤光片11设置于所述黑白感光装置10的上方，入射光线通过该白色滤光片11到达所述黑白感光装置10。该白色滤光片11为透明滤光片，光线经过该白色滤光片11时不会过滤任何光线。因而，光线通过白色滤光片11入射到黑白感光装置10上时没有光线损耗，不会降低黑白感光装置10采集光线的亮度信息，而且会起到保护黑白感光装置10的作用。入射光线照射在黑白感光装置10时，黑白感光装置10可以采集光线的亮度信息。当光线穿过黑白感光装置10照射在彩色滤光片21时，彩色滤光片21的各像素过滤出相应颜色的光线照射在感光芯片22上，该感光芯片22采集该颜色的光线的色彩信息。连接黑白感光装置10和彩色感光装置20的图像生成装置可以根据所述亮度信息和色彩信息生成图像。本领域技术人员可以通过多种方式实现根据亮度信息和色彩信息生成图像，例如可以是在彩色感光装置20每个像素检测的色彩信息的平均值或者加权平均来生成的一彩色子图像，利用黑白感光装置10检测的亮度信息生成一黑白子图像，然后将该彩色子图像和黑白子图像进行叠加形成所述图像。图3是本发明第三实施方式的用于图像采集的装置的结构示意图。需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于第一实施方式中的各具体方案也可以相应的适用于第三实施方式中，为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。如图3所示，所述彩色感光装置20包括依次层叠设置的第一感光层23、第二感光层24和第三感光层25。由于硅晶圆被光线穿透时会根据光线不同的波长在会在不同的深度被吸收，波长较短的光波例如蓝色以及紫色穿透力较弱，波长较长的光波例如黄光以及红光拥有较佳的穿透力，从而可以设置层叠的第一感光层23、第二感光层24和第三感光层25来检测光线的色彩信息。具体而言，将第一感光层23设置于所述黑白感光装置10的下方，用于采集从所述黑白感光装置10接收的光线中的第一颜色光线的色彩信息，即采集透过所述黑白感光装置10的第一颜色光线的色彩信息。第二感光层24设置于所述第一感光层23的下方，用于采集从所述第一感光层23接收的光线中的第二颜色光线的色彩信息，即采集透过所述第二感光层24的第二颜色光线的色彩信息。第三感光层25设置于所述第二感光层24的下方，用于采集从所述第二感光层24接收的光线中的第三颜色光线的色彩信息，即采集透过所述第二感光层24的第三颜色光线的色彩信息。透过黑白感光装置10的光线照射在第一感光层23后，由于第一感光层23、第二感光层24和第三感光层25对不同颜色的光线的吸收深度不同。对于第一颜色光线可以在第一感光层23被吸收，从而第一感光层23可以采集到第一颜色光线的色彩信息；第二颜色光线拥有较佳的穿透能力，可以穿过该第一感光层23到达第二感光层24被吸收，从而第二感光层24可以采集到该第二颜色光线的色彩信息。第三颜色光线具有最佳的穿透能力，可以穿过该第一感光层23和第二感光层24，到达第三感光层25被吸收，从而第三感光层25可以采集到该第三颜色光线的色彩信息。在本实施例中，所述第一颜色光线为蓝色光线，所述第二颜色光线为绿色光线，所述第三颜色光线为红色光线。图4是本发明一实施方式的电子装置的结构示意图。所述的电子装置可以是手机、平板电脑、个人数字助理等具有消息通知提醒功能的电子装置。需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于上述实施方式中的各具体方案也可以相应的适用于本发明实施方式中，为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。本实施方式中，电子装置100为一手机。如图4所示，电子装置100可以包括存储装置110、显示屏120、处理器130和用于图像采集的装置140。存储装置110、显示屏120和用于图像采集的装置140可以分别与处理器130电连接。所述的存储装置110可以是不同类型存储设备，用于存储各类数据。例如，可以是电子装置的内存，还可以是可外接于该电子装置的存储卡，如闪存、SM卡(SmartMediaCard，智能媒体卡)、SD卡(SecureDigitalCard，安全数字卡)等。存储装置110用于存储各类数据，例如，所述电子装置100中安装的各类应用程序(Applications)、图像、视频、文字等数据。显示屏120安装于电子装置100，用于显示图像、视频、文字等信息。处理器130用于执行所述电子装置内安装的各类软件、图像显示等，例如操作系统及图像处理软件、拍摄软件等。处理器130包含但不限于处理器(CentralProcessingUnit，CPU)、微控制单元(MicroControllerUnit，MCU)等用于解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据的装置。用于图像采集的装置140安装于电子装置100，用于图像采集。该用于图像采集的装置140包括黑白感光装置、彩色感光装置和图像生成装置。黑白感光装置用于采集光线的亮度信息，彩色感光装置设置于所述黑白感光装置的下方，用于采集从所述黑白感光装置接收的光线的色彩信息，图像生成装置用于根据所述亮度信息和所述色彩信息生成图像。在本实施例中，用于图像采集的装置140置将生成的图像传送至处理器130。处理器130可以将接收的图像显示在显示屏120上。本发明提供的电子装置100通过黑白感光装置采集光线的亮度信息，彩色感光装置从黑白感光装置采集光线的色彩信息，采集的光线信息更为丰富，能有效降低噪点，成像画面具有极高的清晰度、亮度以及画面细节，同时还拥有着逼真的色彩还原。此外，将亮度信息和彩色信息分开采集，不需要软件处理即可在硬件上实现黑白图像和彩色图像拍摄的切换。图5图像采集的方法是本发明一实施方式的图像采集的方法的流程图。需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于上述实施方式中的各具体方案也可以相应的适用于本发明实施方式中，为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。如图5所示，图像采集的方法该图像采集的方法包括以下步骤：步骤S501：通过黑白感光装置采集入射光线的亮度信息。步骤S502：通过彩色感光装置采集从所述黑白感光装置接收的光线的色彩信息。本步骤中，采集从所述黑白感光装置接收的光线的色彩信息是指采集透过所述黑白感光装置的光线的色彩信息。所述彩色感光装置采集从所述黑白感光装置接收的光线的色彩信息可以通过多种方式实现，以下列举两种可能的实现方式。方式1：所述彩色感光装置包括设置在所述黑白感光装置下方的彩色滤光片和设置在所述彩色滤光片的下方的感光芯片，所述彩色滤光片中的每个像素滤除从所述黑白感光装置接收的光线中的预定颜色的光线，所述感光芯片采集从所述彩色滤光片接收的光线的色彩信息。方式2：所述彩色感光装置包括设置在所述黑白感光装置的下方的第一感光层、设置在所述第一感光层下方的第二感光层和设置在所述第二感光层下方的第三感光层，所述第一感光层采集从所述黑白感光装置接收的光线中的第一颜色光线的色彩信息，所述第二感光层采集从所述第一感光层接收的光线中的第二颜色光线的色彩信息，所述第三感光层25采集从所述第二感光层接收的光线中的第三颜色光线的色彩信息。其中，所述的第一颜色光线可以为蓝色光线，所述第二颜色光线可以为绿色光线，所述第三颜色光线可以为红色光线。步骤S503：根据所述亮度信息和所述色彩信息生成图像。在本步骤中，本领域技术人员可以通过多种方式实现根据亮度信息和色彩信息生成彩色图像。作为示例性的，可以将所述亮度信息转变为黑白子图像，以及将所述色彩信息转变为彩色子图像，然后通过叠加所述黑白子图像和彩色子图像生成所述彩色图像。本发明提供的图像采集的方法在利用彩色感光装置采集色彩信息的基础上，还利用黑白感光装置采集光线的亮度信息，因而采集的光线信息更为丰富，能有效降低噪点，成像画面具有极高的清晰度、亮度以及画面细节，同时还拥有着逼真的色彩还原。此外，由于使用黑白感光装置拍摄黑白图像，使用色彩感光装置和黑白感光装置拍摄彩色图像，不需要软件处理即可在硬件上实现黑白图像和彩色图像拍摄的切换。在本发明所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。当前第1页1 2 3