一种摄像头和摄像头控制装置的制作方法

本实用新型涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种摄像头和摄像头控制装置。

背景技术：

随着图像处理技术的发展，摄像头的分辨率越来越高。一般来说，为了提高摄像头的像素，可以采用具有较多感光单元的感光芯片。

在现有技术中，为了提高摄像头的像素，可以增多感光芯片中的感光单元。一般来说，感光芯片中具有的感光单元数量越多，生产工艺越复杂，所需的生产成本越高。在实际生产过程中，由于生产工艺的限制，即便增多感光单元的数量，但是在有限的空间中，仍然难以实现大幅度提高摄像头像素。

基于此，需要一种能够提高摄像头像素的方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种摄像头和摄像头控制装置，能够获得高分辨率的图像的方案。

第一方面，本实用新型实施例提供一种摄像头，该摄像头包括：

镜头，用于获取被拍摄目标发出的光线；以及

振镜，设置在所述镜头和感光芯片之间，所述振镜上设置有二维转轴；

控制装置，用于控制振镜偏转角，以便在第一曝光时刻，获取振镜处于第一偏转角时生成的第一图像；在第二曝光时刻，获取所述振镜处于第二偏转角时生成的第二图像。

进一步地，所述感光芯片包括：多个感光单元；其中，两个相邻的所述感光单元之间设置有间隔区。

进一步地，所述控制装置包括：合成模块；

所述合成模块与所述感光芯片连接，用于将所述第一图像、所述第二图像，合成得到高分辨率图像；其中，所述第一图像、所述第二图像是针对同一目标的不同图像内容。

进一步地，在所述感光芯片中，所述间隔区的间隔区宽度小于或者等于感光单元的单元宽度。

第二方面，本实用新型实施例提供一种摄像头装置，包括：

获取模块，用于在第一曝光时刻，获取振镜处于第一偏转角时生成的第一图像；在第二曝光时刻，获取所述振镜处于第二偏转角时生成的第二图像；

合成模块，用于基于所述第一图像和所述第二图像，合成得到高分辨率图像；其中，所述第一图像和所述第二图像是针对同一目标的不同图像内容。

进一步地，控制模块，用于根据相邻感光单元之间的间隔区宽度和所述感光单元的单元宽度，确定第二偏转角。

进一步地，所述控制装置，用于获取所述间隔区宽度的中心点与所述单元宽度的中心点之间的偏移长度；根据所述偏移长度，计算所述振镜的第二偏转角；其中，所述第二偏转角是相对于所述第一偏转角确定的。

进一步地，若所述感光单元的四个边都相邻有所述间隔区宽度；

所述获取模块，用于在第三曝光时刻，获取所述振镜处于第三偏转角时生成的第三图像；在第四曝光时刻，获取所述振镜处于第四偏转角时生成的第四图像；以便基于所述第一图像、所述第二图像、所述第三图像和所述第四图像，合成得到高分辨率图像；其中，所述第一图像、所述第二图像、所述第三图像和所述第四图像是针对同一目标的不同图像内容。

本实用新型实施例提供的摄像头和摄像头控制装置，通过在第一曝光时刻，获取振镜处于第一偏转角时生成的第一图像；在第二曝光时刻，获取所述振镜处于第二偏转角时生成的第二图像；基于所述第一图像和所述第二图像，合成得到高分辨率图像；其中，所述第一图像和所述第二图像是针对同一目标的不同图像内容。通过上述技术方案，在镜头和感光芯片之间增加用于改变入射光光路的振镜，能够在不增加感光芯片中的感光单元数量的基础之上，实现对摄像头像素的提升，无需增加生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种摄像头的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种感光芯片的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种感光芯片的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种摄像头控制方法的流程示意图；

图5为本实用新型实施例提供的高分辨率图像的合成过程示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种摄像头控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

在现有技术的感光芯片中包含整齐排列的多个感光单元，相邻感光单元之间是存在一定间隔区的，用来进行布线。在接收被拍摄物体光线时，一部分光线能够投射到感光单元，还有部分光线投射到间隔区。被投射到间隔区的部分将无法被感光芯片采集，从而影响获得图像的分辨率。若能够将这部分投射到间隔区中的光线都采集到，则可以有效提升摄像头分辨率。

本实用新型实施例提供一种摄像头，如图1所示，该摄像头主要包括：

镜头11，用于获取被拍摄目标发出的光线；以及

振镜12，设置在所述镜头11和感光芯片13之间，所述振镜12上设置有二维转轴121；

控制装置14，用于控制振镜偏转角，以便在第一曝光时刻，获取振镜12处于第一偏转角时生成的第一图像；在第二曝光时刻，获取振镜12处于第二偏转角时生成的第二图像。

在本实施例中，振镜12能够对光路进行改变，使得光线能够根据振镜12的偏转角进行调整。为了能够根据需要灵活调整振镜12的偏转角，可以将振镜12设置在二维转轴121上，该二维转轴121所在平面与镜头11所在平面和感光芯片13所在平面保持平行，基于该二维转轴121，使得振镜12能够向第一方向和第二方向转动，其中，第一方向和第二方向是相互垂直的两个方向。需要说明的是，该控制装置14控制振镜12偏转角，使得曝光时刻与振镜偏转角相对应。不同偏转角对应得到不同的图像，换言之，还可能通过偏转振镜12，得到n张图像，基于n张图像得到所需的高分辨率图像。这里所说的第一图像和第二图像仅作为举例说明。

所述感光芯片13包括：多个感光单元131；其中，两个相邻的所述感光单元131之间设置有间隔区132。

在实际应用中，感光芯片13中的感光单元131和间隔区132之间的布局关系可以有多种，比如，如图2所示，每个感光单元131的四周都设置有间隔区132，也可以如图3所示，在感光单元131的两边设置有间隔区132。这里的图2和图3所示为举例说明，并不构成对本申请技术方案的限制。需要说明的是，振镜12能够偏转的方向和角度，与间隔区132的布局关系和间隔区132的大小相关。

所述控制装置14包括：合成模块141；所述合成模块141与所述感光芯片13连接，用于将所述第一图像、所述第二图像，合成得到高分辨率图像；其中，所述第一图像、所述第二图像是针对同一目标的不同图像内容。

需要说明的是，在实际应用中，可以由第一图像与第二图像合成得到高分辨率图像；若如前文所述得到n张图像，则可以通过合成模块141将n张图像合成得到一张高分辨率图像。

第一图像、第二图像等多张图像都是针对同一目标拍摄得到的不同图像内容。这些张图像内容是不重复的，或者恰好互补的。

在本实用新型的一个或者多个实施例中，在所述感光芯片中，所述间隔区的间隔区宽度小于或者等于感光单元的单元宽度。

为了能够获得具有更高分辨率的图像，同时减少振镜偏转角调整的次数，需要在进行感光芯片布局时，使得间隔区宽度小于或者等于单元宽度。例如，假设间隔区宽度与单元宽度相同，且感光单元的四周围都相邻有间隔区，则可以通过调整四次角度，即可将投射到间隔区的所有光线投射到对应的感光单元上。若间隔区宽度为单元宽度的2倍，且感光单元的四周围都相邻有间隔区，则需要通过调整8次，才能将投射到间隔区的所有光线投射到对应的感光单元上。这样会导致图像拍摄和整合时间过长。因此，确保间隔区宽度小于或者等于单元宽度，能够在提升分辨率的同时，提升图片拍摄和合成的效率。

基于同样的思路，本实用新型实施例还提供一种摄像头控制方法，该摄像头包括：振镜和感光芯片。如图4所示为本实用新型实施例提供的一种摄像头控制方法的流程示意图，具体步骤包括：

401：在第一曝光时刻，获取振镜处于第一偏转角时生成的第一图像。

需要说明的是，第一曝光时刻、第一偏转角和第一图像之间是一一对应的关系。这里所说的第一偏转角包括两个偏转方向，第一偏转角可以为零，也可以为正或负。例如，第一偏转角在x方向偏转10°，在y方向偏转0°。

402：在第二曝光时刻，获取所述振镜处于第二偏转角时生成的第二图像；

在获得第一图像之后，在第二曝光时刻，调整振镜到第二偏转角，以便获取对应的第二图像。需要说明的是，第二曝光时刻是与第一曝光时刻相邻的时刻，根据第一曝光时刻和多个其他曝光时刻得到的多张图像，共同生成高分辨率图像。

403：基于所述第一图像和所述第二图像，合成得到高分辨率图像；其中，所述第一图像和所述第二图像是针对同一目标的不同图像内容。

需要说明的是，第一图像和第二图像中的内容是不同的，换言之，第一图像中像素内容与第二图像中像素内容分别对应于被拍摄目标的不同部位，第一图像与第二图像中的像素内容没有重复。

在本实用新型的一个或者多个实施例中，所述感光芯片包括多个感光单元，获取振镜处于第二偏转角时生成的第二图像之前，还可以包括：根据相邻所述感光单元之间的间隔区宽度和所述感光单元的单元宽度，确定第二偏转角。

如图2所示可以看出，第二偏转角是为了将振镜位于第一偏转角时，投射到间隔区中的光线投射到对应的感光单元上。所以，第二偏转角的确定，需要基于感光单元的单元宽度和间隔区宽度，以及振镜的折射率，共同确定第二偏转角，其目的是使得原来投射到间隔区的光线成功投射到感光单元。

在本实用新型的一个或者多个实施例中，所述根据相邻感光单元之间的间隔区宽度和所述感光单元的单元宽度，确定第二偏转角，具体可以包括：获取所述间隔区宽度的中心点与所述单元宽度的中心点之间的偏移长度；根据所述偏移长度，计算所述振镜的第二偏转角；其中，所述第二偏转角是相对于所述第一偏转角确定的。

例如，假设间隔区宽度为a，单元宽度为b，那么，要确定第二偏转角，需要基于第一偏转角调整振镜的角度，使得原本投射到间隔区中心点的光线，投射到感光芯片的中心点。使得在第一偏转角情况下得到的第一图像与在第二偏转角情况下得到的第二图像形成互补关系，可以有效避免第一图像与第二图像中的图像内容重复，从而能够获得高分辨率图像。

在本实用新型的一个或者多个实施例中，若所述感光单元的四个边都相邻有所述间隔区宽度；

在基于所述第一图像和所述第二图像，合成得到高分辨率图像之前，还可以包括：在第三曝光时刻，获取所述振镜处于第三偏转角时生成的第三图像；在第四曝光时刻，获取所述振镜处于第四偏转角时生成的第四图像；以便基于所述第一图像、所述第二图像、所述第三图像和所述第四图像，合成得到高分辨率图像；其中，所述第一图像、所述第二图像、所述第三图像和所述第四图像是针对同一目标的不同图像内容。

在实际应用中，比较常见的感光芯片的布局方式是在每个感光单元的四周都设置有对应的间隔区。并且，间隔区宽度与单元宽度是相同或者相近的。换言之，为了获取投射到间隔区中的所有光线，需要基于第一偏转角，再进行三次偏转角的调整，从而合成得到一张完整的高分辨率图像，该高分辨率图像是原图像(比如，第一图像、第二图像、第三图像、第四图像)分辨率的四倍。

例如，合成高分辨率图像的过程如图5所示，将四张像素内容互补的图像进行整合，生成一张高分辨率图像。比如，图5中的四张图像分别标记为1/2/3/4，其中，被标记有数字的坐标位置表示有像素内容，未被标记数字的坐标位置没有像素内容(需要说明的是，这四张图像中标记的各数字的坐标位置都是相对于高分辨率图像进行标记得到的)。由图可以看出，四张图像中的像素内容所对应坐标位置是恰好互补的位置关系。通过将四张图像的像素内容的互补整合可以得到具有高分辨率的图像。

基于同样的思路，本实用新型实施例还提供一种摄像头控制装置，如图6所示，所述装置包括：

获取模块61，用于在第一曝光时刻，获取振镜处于第一偏转角时生成的第一图像；在第二曝光时刻，获取所述振镜处于第二偏转角时生成的第二图像；

合成模块62，用于基于所述第一图像和所述第二图像，合成得到高分辨率图像；其中，所述第一图像和所述第二图像是针对同一目标的不同图像内容。

进一步地，控制模块63，用于根据相邻感光单元之间的间隔区宽度和所述感光单元的单元宽度，确定第二偏转角。

进一步地，所述控制装置63，用于获取所述间隔区宽度的中心点与所述单元宽度的中心点之间的偏移长度；根据所述偏移长度，计算所述振镜的第二偏转角；其中，所述第二偏转角是相对于所述第一偏转角确定的。

进一步地，若所述感光单元的四个边都相邻有所述间隔区宽度；

所述获取模块61，用于在第三曝光时刻，获取所述振镜处于第三偏转角时生成的第三图像；在第四曝光时刻，获取所述振镜处于第四偏转角时生成的第四图像；以便基于所述第一图像、所述第二图像、所述第三图像和所述第四图像，合成得到高分辨率图像；其中，所述第一图像、所述第二图像、所述第三图像和所述第四图像是针对同一目标的不同图像内容。

基于上述实施例可以了解到，通过在第一曝光时刻，获取振镜处于第一偏转角时生成的第一图像；在第二曝光时刻，获取所述振镜处于第二偏转角时生成的第二图像；基于所述第一图像和所述第二图像，合成得到高分辨率图像；其中，所述第一图像和所述第二图像是针对同一目标的不同图像内容。通过上述技术方案，在镜头和感光芯片之间增加用于改变入射光光路的振镜，能够在不增加感光芯片中的感光单元数量的基础之上，实现对摄像头像素的提升，无需增加生产成本。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件和软件结合的方式来实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机产品的形式体现出来，本实用新型可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本实用新型是参照根据本实用新型实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程坐标确定设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程坐标确定设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程坐标确定设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程坐标确定设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。