[发明专利]摄像装置及其便携式终端以及使用摄像装置的摄像方法

说明书

本发明提供了一种摄像装置及其便携式终端以及使用摄像装置的摄像方法。该摄像装置包括：光学单元，其被配置成输出从具有固定焦距的透镜获取的光学信息；图像传感器单元，其被配置成将光学信息转换成电信号，并且该图像传感器单元包括多个相位差检测像素；图像信息处理单元，其被配置成通过对由图像传感器单元转换的电信号进行处理来生成关注图像信息；存储器单元，其被配置成存储与参考图像信息匹配的深度值；计算单元，其被配置成提取与参考图像信息匹配的对应于关注图像信息的深度值；以及图像信息输出单元，其被配置成输出由计算单元提取的深度值，因此，可以使用仅一个摄像装置来容易地获取深度信息。

技术领域

实施方式涉及具有相位差检测像素的摄像装置，具有该摄像装置的便携式终端以及使用具有相位差检测像素的摄像装置的摄像方法。

背景技术

通常，为了获取从成像装置的图像至3D空间深度图(depth map)中——即3D空间中——的对象的距离，立体相机法、激光扫描法、飞行时间(TOF)法等是已经知晓的方法。

其中，立体相机法通过执行以下处理来实现：经由硬件使用两个人眼三维地识别对象。由两个相机捕获一个对象，并且通过对成对的获取图像的分析处理来提取空间中的深度(或距离)信息。

为了使用立体相机来获取距离信息，需要两个相机，并且可以通过计算分别从相同核线上的两个相机所获取的图像之间的差异来获取距离或深度信息。

然而，由于两个相机分别获取图像，并且可以通过测量两个图像之间的匹配度来获取深度或距离信息，所以常规的深度图提取需要两个相机的精确对准。

另外，虽然两个相机被对准在合适的位置处，但是仍需要几何信息，例如，两个相机的旋转、平移、焦距、倾斜角和主点。在基于几何信息从两个相机获取的两个图像的核线彼此一致之后，可以获取距离信息。

为了使用两个相机通过以上方法来获取距离信息，需要多个校准处理，并且为了获取准确的距离信息，每当由于环境改变而生成机械变形时，需要再次执行校准。

发明内容

实施方式提供了一种使用通过图像传感器单元的相位差检测像素所获取的图像信息来检测深度值的摄像装置、一种使用该摄像装置来输出深度值的摄像方法以及一种使用该装置的便携式终端。

在一个实施方式中，一种摄像装置包括：光学单元，该光学单元被配置成输出从具有固定焦距的透镜获取的光学信息；图像传感器单元，该图像传感器单元被配置成将光学信息转换成电信号，并且该图像传感器单元包括多个相位差检测像素；图像信息处理单元，该图像信息处理单元被配置成通过对由图像传感器单元转换的电信号进行处理来生成关注图像信息；存储器单元，该存储器单元被配置成存储与参考图像信息匹配的深度值；计算单元，该计算单元被配置成提取与参考图像信息匹配的对应于关注图像信息的深度值；以及图像信息输出单元，该图像信息输出单元被配置成输出由计算单元提取的深度值。

相位差检测像素可以包括：第一组像素，该第一组像素中的每个像素均具有偏离至该像素的一侧的遮挡区域；以及第二组像素，该第二组像素中的每个像素均具有偏离至该像素的另一侧的遮挡区域。

关注图像信息可以包括具有相同发光强度水平的第一组像素的第一电信号与第二组像素的第二电信号之间的相位差。

第一组像素可以在行方向上彼此间隔开指定间隔并且第一组像素可以被布置在第一布置线中，第二组像素可以在行方向上彼此间隔开指定间隔并且第二组像素可以被布置在第二布置线中，并且第一布置线与第二布置线可以在列方向上彼此相交。

图像传感器单元还可以包括与相位差检测像素一起被布置成网格图案的多个图像检测像素。

图像信息输出单元可以输出由图像检测像素生成的图像信息。

图像信息输出单元可以输出包括由计算单元提取的深度值的深度图。