[发明专利]基于光谱芯片的图像传感方法、装置和电子设备

说明书

本申请涉及一种基于光谱芯片的图像传感方法、装置和电子设备。该基于光谱芯片的图像传感方法包括：确定待传感的第一图像参数；基于所述待传感的第一图像参数确定所述光谱芯片的图像传感器的第一组多个物理像素；确定所述第一组多个物理像素的响应函数并测量所述第一组多个物理像素中的每个物理像素的光强读数；以及，基于所述光强读数和所述响应函数计算所述待传感的第一图像参数。这样，能够通过确定待传感的图像参数所对应的物理像素的响应函数，来基于该物理像素的光强读数计算该图像参数，从而提升图像传感效果。

技术领域

本申请涉及光谱传感技术领域，更为具体地说，涉及一种基于光谱芯片的图像传感方法、图像传感装置和电子设备。

背景技术

在图像传感领域中，目前对于图像信噪比、色彩效果、白平衡等方面的需求逐渐提高。具体地，在图像信噪比方面，随着像素点越来越小，单个像素的进光量减少；此外，当前的图像传感器普遍采用拜尔滤光片阵列实现彩色效果，而拜尔滤光片阵列又使得进光量又进一步大幅减少，进而影响图像的信噪比。在一些特定应用场景，如暗光环境下，该问题较为凸显。为此，近年来诞生了新的滤光片排列方案，如RYYB、RGBW等。这些方案虽然一定程度上提升了进光量，但其原理与拜尔滤光片阵列相似，其提升效果非常有限。

并且，在计算过程中，比如在色彩效果方面，拜尔滤光片采用RGB三色滤光片的频谱响应去模拟人眼的刺激响应，并通过马赛克插值方式还原照片的整体色彩效果。整个过程中多个环节可能存在误差，从而造成色彩还原的误差。在白平衡方面，成本较低的白平衡调整可通过所获取的RGB信息为基础进行。随着应用端对于白平衡要求的提高，不少终端配备了专用的色温传感器，对环境色温进行测量，以完成较好的白平衡效果，从而提高了整体方案的成本，也增加了系统的复杂程度。

近年来，随着微纳技术、量子技术、材料科学以及半导体工艺的发展，诞生了新的改善图像传感的研究方向。比如，光谱芯片采用宽谱滤光片或滤光结构进行滤光，再经过传感器信号采集后通过不同的数据处理方式来还原频谱。

因此，期望提供一种改进的基于光谱芯片的图像传感方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种基于光谱芯片的图像传感方法、图像传感装置和电子设备，其能够通过确定待传感的图像参数所对应的物理像素的响应函数，来基于该物理像素的光强读数计算该图像参数，从而提升图像传感效果。

根据本申请的一方面，提供了一种基于光谱芯片的图像传感方法，包括：确定待传感的第一图像参数；基于所述待传感的第一图像参数确定所述光谱芯片的图像传感器的第一组多个物理像素；确定所述第一组多个物理像素的响应函数并测量所述第一组多个物理像素中的每个物理像素的光强读数；以及，基于所述光强读数和所述响应函数计算所述待传感的第一图像参数。

在上述基于光谱芯片的图像传感方法中，基于所述待传感的第一图像参数确定用于图像传感的所述光谱芯片的第一组多个物理像素包括：根据所述图像传感器的空间分辨率，图像信噪比和光谱精度中的至少一个确定所述第一组多个物理像素。

在上述基于光谱芯片的图像传感方法中，所述第一组多个物理像素为所述图像传感器上的2×2、3×3、5×5、10×10物理像素方阵中的至少一个。

在上述基于光谱芯片的图像传感方法中，所述第一组多个物理像素为所述图像传感器上的预定形状的多个物理像素。

在上述基于光谱芯片的图像传感方法中，根据所述图像传感器的空间分辨率，图像信噪比和光谱精度中的至少一个确定所述第一组多个物理像素包括：响应于环境光的强度为第一强度，确定第一数目的物理像素方阵；以及，响应于环境光的强度为小于所述第一强度的第二强度，确定第二数目的物理像素方阵，所述第二数目大于所述第一数目。