图像传感器、图像处理方法、图像处理装置及电子装置与流程

本发明涉及成像技术，特别涉及一种图像传感器、图像处理方法、图像处理装置及电子装置。

背景技术：

为了保证图像的获取能力，图像传感器的感光像素的灵敏度一般比较高，在高亮环境下容易出现信号饱和，导致不能正确地获取环境亮度信息。

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，本发明的实施例提供了一种图像传感器、图像处理方法、图像处理装置及电子装置。

一种图像传感器，所述图像传感器包括感光像素单元阵列，所述感光像素单元包括第一感光像素和第二感光像素。

所述第一感光像素具有第一灵敏度。

所述第二感光像素具有第二灵敏度，所述第二灵敏度小于所述第一灵敏度。

一种获取环境亮度的图像处理方法，用于处理包括所述图像传感器的成像装置采集的场景图像，所述图像处理方法包括以下步骤：

处理所述场景图像以获得所述第一感光像素对应的第一亮度值；

判断所述第一亮度值是否大于亮度阈值；

在所述第一亮度值大于所述亮度阈值时处理所述场景图像以获得所述第二感光像素对应的第二亮度值；和

采用所述第二亮度值作为所述环境亮度。

一种获取环境亮度的图像处理装置，用于处理包括所述图像传感器的成像装置采集的场景图像，所述图像处理装置包括第一处理模块、判断模块、第二处理模块和第三处理模块。

所述第一处理模块用于处理所述场景图像以获得所述第一感光像素对应的第一亮度值。

所述判断模块用于判断所述第一亮度值是否大于亮度阈值。

所述第二处理模块用于在所述第一亮度值大于所述亮度阈值时处理所述场景图像以获得所述第二感光像素对应的第二亮度值。

所述第三处理模块用于采用所述第二亮度值作为所述环境亮度。

一种电子装置包括成像装置和所述图像处理装置。

本发明的图像传感器、获取环境亮度的图像处理方法、图像处理装置及电子装置利用灵敏度较低的第二感光像素来测量环境亮度，从而在高亮环境下能够获得较为准确的测量效果。

本发明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图像传感器的结构示意图；

图2是本发明实施方式的图像处理方法的流程示意图；

图3是本发明实施方式的电子装置的平面示意图；

图4是本发明某些实施方式的图像处理方法的流程示意图；

图5是本发明某些实施方式的图像处理装置的功能模块示意图；

图6是本发明某些实施方式的图像处理方法的流程示意图；

图7是本发明某些实施方式的图像处理装置的另一个功能模块示意图。

主要元件符号说明：

电子装置100、图像处理装置10、第一处理模块11、判断模块12、第二处理模块13、第三处理模块14、第四处理模块15、获取模块16、成像装置20、图像传感器21、感光像素单元阵列212、感光像素单元212a、第一感光像素2122、第二感光像素2124。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的实施方式在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号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，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1，本发明实施方式的图像传感器21包括感光像素单元阵列212，感光像素单元212a包括第一感光像素2122和第二感光像素2124。第一感光像素2122具有第一灵敏度。第二感光像素2124具有第二灵敏度，第二灵敏度小于第一灵敏度。

请一并参阅图2和图3，本发明实施方式的获取环境亮度的图像处理方法可以用于处理包括图像传感器21的成像装置20采集的场景图像。图像处理方法包括以下步骤：

s11：处理场景图像以获得第一感光像素2122对应的第一亮度值；

s12：判断第一亮度值是否大于亮度阈值；

s13：在第一亮度值大于亮度阈值时处理场景图像以获得第二感光像素2124对应的第二亮度值；和

s14：采用第二亮度值作为环境亮度。

请再次参阅图3，本发明实施方式的获取环境亮度的图像处理装置10可以用于处理包括图像传感器21的成像装置20采集的场景图像。图像处理装置10包括第一处理模块11、判断模块12、第二处理模块13和第三处理模块14。第一处理模块11用于处理场景图像以获得第一感光像素2122对应的第一亮度值。判断模块12用于判断第一亮度值是否大于亮度阈值。第二处理模块13用于在第一亮度值大于亮度阈值时处理场景图像以获得第二感光像素2124对应的第二亮度值。第三处理模块14用于采用第二亮度值作为环境亮度。

也即是说，本发明实施方式的图像处理方法可以由本发明实施方式的图像处理装置10实现，其中，步骤s11可以由第一处理模块11实现，步骤s12可以由判断模块12实现，步骤s13可以由第二处理模块13实现，步骤s14可以由第三处理模块14实现。

在某些实施方式中，本发明实施方式的图像处理装置10可以应用于本发明实施方式的电子装置100，或者说本发明实施方式的电子装置100可以包括本发明实施方式的图像处理装置10。此外，本发明实施方式的电子装置100还包括成像装置20，成像装置20和图像处理装置10电连接。成像装置20包括本发明实施方式的图像传感器21。

本发明的图像传感器21、获取环境亮度的图像处理方法、图像处理装置10及电子装置100利用灵敏度较低的第二感光像素2124来测量环境亮度，从而在高亮环境下能够获得较为准确的测量效果。

可以理解，图像传感器21为了确保图像的获取能力，一般采用的感光像素属于高灵敏度的感光像素，而高灵敏度的感光像素在高亮环境下容易过曝，从而无法得到真实环境的亮度值，因此可以利用增加低灵敏度的感光像素来实现高亮环境下的亮度检测。

在某些实施方式中，电子装置100包括手机、平板电脑、智能手表、笔记本电脑、智能手环、智能眼镜或智能头盔。在本发明实施方式中，电子装置100是手机。

在某些实施方式中，成像装置20包括前置相机和/或后置相机，在此不做任何限制。在本发明实施方式中，成像装置20是前置相机。

在某些实施方式中，第一感光像素2122与第二感光像素2124的数目之比位于7-63之间。

如此，既可以保证图像传感器21的良好的图像获取能力，也可以保证在高亮环境下的亮度获取能力。

可以理解，图像传感器21获取图像的能力有第一感光像素2122实现，高亮环境的亮度获取能力有第二感光像素2124实现。在第一感光像素2122和第二感光像素2124的数目之比小于7时，说明第一感光像素2122的数目太少，此时图像传感器21的图像获取能力大大减弱，从而影响成像质量；在第一感光像素2122和第二感光像素2124的数目之比大于63时，说明此时第二感光像素2124的数目太少，此时图像传感器21对于高亮环境的亮度获取数据太少，容易出现较大的误差。

在某些实施方式中，第一感光像素2122与第二感光像素2124的数目之比可以是7、15、31或63，在此不做任何限制。

请再次参阅图1，在一个实施例中，第一感光像素2122与第二感光像素2124的数目之比是15，即是在一个感光像素单元212a中，第一感光像素2122的数目可以是15个，第二感光像素2124的数目可以是一个。

在某些实施方式中，第二感光像素2124的动态范围大于第一感光像素2122的动态范围。

如此，可以使得第二感光像素2124在高亮环境下不易过曝。

在某些实施方中，第二感光像素2124和第一感光像素2122具有相同的灵敏度，第二感光像素2124的输入上限比第一感光像素2122的输入上限高。如此，在高亮环境下，由于第二感光像素2124的输入上限比较高，可以获得更多的电荷，不容易出现信号饱和现象，保证了环境亮度获取的准确性。

请参阅图4，在某些实施方式中，图像处理方法包括以下步骤：

s15：在第一亮度值小于等于亮度阈值时采用第一亮度值作为环境亮度。

请参阅图5，在某些实施方式中，图像处理装置10包括第四处理模块15。第四处理模块15用于在第一亮度值小于等于亮度阈值时采用第一亮度值作为环境亮度。

也即是说，步骤s15可以由第四处理模块15实现。

如此，在环境亮度比较低时，可以采用第一亮度值作为环境亮度。

可以理解，可以获取一个感光像素单元212a的所有第一感光像素2122的亮度值的平均值作为第一亮度值，由于第一亮度值是通过多个第一感光像素2122计算获得，可以提高第一亮度值的准确性和可靠性。在第一亮度值小于等于亮度阈值时，说明此时环境亮度比较低，可以采用第一亮度值作为环境亮度。此外，利用第一感光像素2122的高灵敏度可以使得图像传感器21在低亮环境下能够更为精准地获取环境亮度。

请参阅图6，在某些实施方式中，图像处理方法包括以下步骤：

s16：获取第二感光像素2124相邻的四个第一感光像素2122的第一亮度值的平均值作为第二感光像素2124的第三亮度值。

请参阅图7，在某些实施方式中，图像处理装置10包括获取模块16。获取模块16用于获取第二感光像素2124相邻的四个第一感光像素2122的第一亮度值的平均值作为第二感光像素2124的第三亮度值。

也即是说，步骤s16可以由获取模块16实现。

如此，可以通过第一亮度值获得比较准确的第三亮度值作为图像的成像亮度值。

可以理解，由于第二感光像素2124的灵敏度较低，导致第二感光像素2124获取图像的能力较差，所以在进行图像处理时，可以将第二感光像素2124当成坏点，利用坏点补偿的方法来获得第二感光像素2124的亮度值。

在某些实施方式中，坏点补偿的方法除了上述步骤s16的方法外，还可以是其他方法。例如，获取第二感光像素2124的8邻域对应的八个第一感光像素2122的第一亮度值的平均值作为第三亮度值。在此不做任何限制。

在本发明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方式进行变化、修改、替换和变型。