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CN104363380A - 图像采集控制方法和装置 - Google Patents

图像采集控制方法和装置 Download PDF

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CN104363380A
CN104363380A CN201410545410.4A CN201410545410A CN104363380A CN 104363380 A CN104363380 A CN 104363380A CN 201410545410 A CN201410545410 A CN 201410545410A CN 104363380 A CN104363380 A CN 104363380A
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CN
China
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exposure duration
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CN201410545410.4A
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周梁
杜琳
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Beijing Zhigu Ruituo Technology Services Co Ltd
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Beijing Zhigu Ruituo Technology Services Co Ltd
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Abstract

本申请实施例公开了一种图像采集控制方法和装置，其中方法包括：获取图像传感器进行图像采集的过程中拍摄对象的运动信息；根据所述运动信息确定所述拍摄对象对应的子图像第一曝光时长内在所述图像传感器上的相对移动距离；确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应且当前未进行图像采集的第一成像区域；调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长；根据调节后的所述图像采集控制参数对所述第一成像区域进行图像采集。本申请实施例提高了图像传感器采集到图像的整体质量。

Description

图像采集控制方法和装置
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像采集控制方法和装置。
背景技术
随着图像采集技术的不断发展，支持图像采集的设备不断推陈出新，人们对采集图像的质量要求也越来越高。
在实际图像采集场景中，如果待摄对象的运动超过了某一可控的范围，则在待摄对象运动的过程中采集到的图像就会出现由于该待摄对象的运动导致的图像模糊(Blur)的情况，由此影响所采集到的图像的成像质量。
发明内容
在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本申请提供一种图像采集控制方法和装置。
一方面，本申请实施例提供了一种图像采集控制方法，包括：
获取图像传感器进行图像采集的过程中拍摄对象的运动信息；
根据所述运动信息确定所述拍摄对象对应的子图像第一曝光时长内在所述图像传感器上的相对移动距离；
确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应且当前未进行图像采集的第一成像区域；
调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长；
根据调节后的所述图像采集控制参数对所述第一成像区域进行图像采集。
另一方面，本申请实施例还提供了一种图像采集控制装置，包括：
一运动信息获取模块，用于获取图像传感器进行图像采集的过程中拍摄对象的运动信息；
一相对移动距离确定模块，用于根据所述运动信息确定所述拍摄对象对应的子图像第一曝光时长内在所述图像传感器上的相对移动距离；
一成像区域确定模块，用于确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应且当前未进行图像采集的第一成像区域；
一图像采集控制参数调节模块，用于调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长；
一图像采集模块，用于根据调节后的所述图像采集控制参数对所述第一成像区域进行图像采集。
本申请实施例提供的技术方案，在图像采集过程中获取期间待摄对象的运动信息，确定图像传感器因待摄对象运动可能涉及且当前尚未采集的成像区域(即第一成像区域)并调节所述第一成像区域的图像采集控制参数，调节后的所述图像传感器的图像采集控制参数呈现差异化分布，所述第一成像区域的图像采集控制参数与所述其他区域的图像采集控制参数不同，表现为经调节后的所述图像传感器进行图像采集的过程中，所述第一成像区域的曝光时间相对所述图像传感器的其他区域的曝光时间较短，这样就可实现对所述待摄对象运动可能涉及的图像传感器的所述第一成像区域以较快的速度完成曝光，由此在不影响所述图像传感器其他区域所采集到的图像质量的基础上，尽可能减轻所述第一成像区域因所述待摄对象在图像采集过程中的运动造成的图像模糊的程度，进而提高了所述图像传感器采集到图像的整体质量。
通过以下结合附图对本申请的可选实施例的详细说明，本申请的这些以及其它的优点将更加明显。
附图说明
本申请可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本申请的可选实施例和解释本申请的原理和优点。在附图中：
图1a为本申请实施例提供的一种图像采集控制方法流程图；
图1b为本申请实施例提供第一种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
图1c为本申请实施例提供第二种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
图1d为本申请实施例提供第三种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
图1e为本申请实施例提供第四种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
图1f为本申请实施例提供图像传感器在不均匀光场激励情形时进行像素密度调整的场景示例；
图1g为本申请实施例提供第五种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
图1h为本申请实施例提供第六种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
图1i为本申请实施例提供第七种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
图1j为本申请实施例提供第八种像素密度可调的图像传感器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种图像采集子过程的可选示例；
图3为本申请实施例提供的一种图像采集控制装置的逻辑框图；
图4为本申请实施例提供的另一种图像采集控制装置的逻辑框图；
图5为本申请实施例提供的又一种图像采集控制装置的逻辑框图。
本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本申请实施例的理解。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本申请的示范性实施例进行详细描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图和说明中仅仅描述了与根据本申请的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了对与本申请关系不大的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
下面结合附图(若干附图中相同的标号表示相同的元素)和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
图1a为本申请实施例提供的一种图像采集控制方法的流程图。本申请实施例提供的图像采集控制方法的执行主体可为某一图像采集控制装置，所述图像采集控制装置可在但不限于拍照、摄像、摄影、视频监控等应用过程中通过执行该图像采集控制方法进行静态或动态图像的采集控制。所述图像采集控制装置的设备表现形式不受限制，例如所述图像采集控制装置可为某一独立的部件，该部件与包括有图像传感器的图像采集设备配合通信；或者，所述图像采集控制装置可作为某一功能模块集成在一包括有图像传感器的图像采集设备中，本申请实施例对此并不限制。
具体如图1a所示，本申请实施例提供的一种图像采集控制方法包括：
S101：获取图像传感器进行图像采集的过程中拍摄对象的运动信息。
当经图像传感器开始进行所述待摄对象的图像采集时，如相机等图像采集设备的快门处于打开状态，且该快门维持该打开状态直至完成图像采集后关闭快门。快门从打开状态切换到关闭状态期间的时长通常为图像采集过程所需的时长，如果在图像采集过程中，也即快门处于开启状态期间，所述待摄对象发生运动，则获取所述拍摄对象的运动信息。
所述待摄对象的运动信息可包括但不限于待摄对象的运动速度、运动距离等信息。所述待摄对象可为一独立的物体，或者，为某一物体的局部，如人体的手部位，等等。
S102：根据所述运动信息确定所述拍摄对象对应的子图像第一曝光时长内在所述图像传感器上的相对移动距离。
采用图像采集装置进行图像采集的场景下，通常，待摄对象的尺寸和图像传感器采集到的该待摄对象的尺寸之间会存在一定的缩放比例，该缩放比例和所述待摄对象的物距、图像采集装置镜头的焦距等因素有关。当所述待摄对象在一定时长(如第一曝光时长等)内发生了一段移动距离，则所述待摄对象在待摄场景中发生移动距离根据该缩放比例，即可换算得到所述待摄对象对应的图像在图像传感器的相对移动距离。
所述第一曝光时长为图像采集装置进行图像采集时确定好的曝光时长，如针对当前待摄场景的缺省曝光时长。根据图像传感器的类型或者图像传感器的图像采集的曝光模式不同，所述第一曝光时长的含义可略有不同。例如，对于支持逐行扫描采集的图像传感器，如卷帘式图像传感器等，所述第一曝光时长可为图像传感器每行像素的缺省曝光时长；又例如，对于支持单像素点曝光调节的图像传感器，所述第一曝光时长可为所述图像传感器单个像素点的缺省曝光时长；等等。
S103：确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应且当前未进行图像采集的第一成像区域。
与所述相对移动距离对应的成像区域(即本申请实施例所述的第二成像区域)可为图像传感器中与所述待摄对象及其相对移动距离对应的各像素点，该方式确定的成像区域较为精确；或者，也可为图像传感器中包括与所述待摄对象及其相对移动距离对应的各像素点的像素行，该方式确定的成像区域为大致的成像区域。
本申请实施例的图像采集控制是发生在图像采集过程中的。在图像采集过程中，图像传感器可能局部区域完成了图像采集而其他局部区域没有完成图像采集，如果所述第二成像区域存在当前未进行图像采集的部分，则该部分为本申请所述的第一成像区域。也就是说，根据图像采集实际过程的不同阶段，所述第二成像区域当前可能均未进行图像采集，则该情形下，所述第二成像区域整体就是所述第一成像区域；如果所述第二成像区域当前局部已经进行了图像采集而局部没有进行图像采集，则该情形下，所述第二成像区域当前未进行图像采集的部分为所述第一成像区域。因此，在确定所述第一成像区域时，可确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应的第二成像区域，确定所述第二成像区域中当前未进行图像采集的部分为所述第一成像区域，由此提高所述第一成像区域确定的准确性。
S104：调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长。
在确定好所述第一成像区域之后，可对所述图像传感器进行局部区域的图像采集控制参数的调节，也就是说，对所述第一成像区域的图像采集控制参数进行调节，而对所述图像传感器除所述第一成像区域之外的其他区域的图像采集控制参数不进行调节(例如，可对所述其他区域保留之前确定的缺省的图像采集控制参数)，使得所述图像传感器中所述第一成像区域的曝光时长较短，而所述图像传感器的所述其他区域的曝光时长较长。
S105：根据调节后的所述图像采集控制参数对所述第一成像区域进行图像采集。
本申请实施例提供的图像采集控制方法，在图像采集过程中获取期间待摄对象的运动信息，确定图像传感器因待摄对象运动可能涉及且当前尚未采集的成像区域(即第一成像区域)并调节所述第一成像区域的图像采集控制参数，调节后的所述图像传感器的图像采集控制参数呈现差异化分布，所述第一成像区域的图像采集控制参数与所述其他区域的图像采集控制参数不同，表现为经调节后的所述图像传感器进行图像采集的过程中，所述第一成像区域的曝光时间相对所述图像传感器的其他区域的曝光时间较短，这样就可实现对所述待摄对象运动可能涉及的图像传感器的所述第一成像区域以较快的速度完成曝光，由此在不影响所述图像传感器其他区域所采集到的图像质量的基础上，尽可能减轻所述第一成像区域因所述待摄对象在图像采集过程中的运动造成的图像模糊的程度，进而提高了所述图像传感器采集到图像的整体质量。
本申请实施例提供的技术方案中，所述待摄对象的运动信息的获取方式非常灵活，本申请实施例对此并不限制。例如，图像采集控制装置在所述图像传感器进行图像采集的过程中接收所述拍摄对象的运动信息。，即所述图像采集控制装置在所述图像传感器进行图像采集的过程中从外部获取所述待摄对象的运动信息。例如，所述待摄对象为人体，人体上如智能手环、智能眼镜等可穿戴设备经运动传感器获取人体的运动信息并发送给所述图像采集控制装置；或者，所述图像采集控制装置可经通信网络从没有集成有所述图像采集控制装置的图像采集设备、或者图像采集设备的其他部件、云端等外部接收到所述待摄对象的运动信息。该方案可充分利用智能设备间的交互或者待摄对象运动信息的共享等方式实现图像采集控制，提高运动信息获取的灵活性。
获取了所述待摄对象的运动信息之后，可根据实际情况判断是否需要触发进行所述第一成像区域的图像采集控制参数的调节。例如，可将所述相对移动距离和一容许移动距离进行比较；相应的，该情形下，调节所述第一成像区域的图像采集控制参数，包括：响应比较结果表示所述相对移动距离超过所述容许移动距离的情形，调节所述第一成像区域的图像采集控制参数。通常，图像采集设备进行图像采集过程中，因图像采集设备的像素感光灵敏度等因素限制，如果待摄对象运动幅度很小(如发生很微小的抖动等)，对采集到的图像的清晰度不会造成太大影响。因此，可根据对待摄对象的成像清晰度等成像质量的实际要求，确定某一容许移动距离，如果在图像采集过程中待摄对象发生的运动距离小于所述容许移动距离，则不进行所述第一成像区域的图像采集控制参数的调节，该情形下，按照所述图像传感器的图像采集控制参数的缺省值或预设值进行图像采集即可；而如果在图像采集过程中待摄对象发生的运动距离小于或等于所述容许移动距离，则触发进行所述第一成像区域的图像采集控制参数的调节来缩短所述第一成像区域的曝光时间，以在不影响所述图像传感器其他区域成像质量的基础上，尽可能减轻所述第一成像区域因所述待摄对象的运动造成的图像模糊的程度。该方案增加了对局部调节所述图像传感器的图像采集控制参数的触发控制，由此提高了本申请实施例的普适性，可满足用户多样化的实际应用需求。进一步的，所述图像采集控制方法还可包括：获取所述容许移动距离。其中，所述容许移动距离的获取方式非常灵活，例如，可根据图像采集设备的光学等软硬件性能确定所述容许移动距离，又例如，可根据用户对待摄对象成像清晰度等质量要求设置所述容许移动距离，等等，本申请实施例对此并不限制。
在需要进行所述第一成像区域的图像采集控制参数调节的情形下，所述图像采集控制方法的调节方式非常灵活。例如，调节所述第一成像区域的图像采集控制参数，包括：确定第二曝光时长，所述第二曝光时长小于所述第一曝光时长；根据所述第二曝光时长调节所述第一成像区域的图像采集控制参数。在实际应用中，可根据对所述第一成像区域采集到的图像清晰度的期望确定某一较短的期望曝光时长，即第二曝光时长，根据确定的所述第二曝光时长来调节所述第一成像区域的图像采集控制参数，使得图像采集控制参数调节后的所述第一成像区域图像采集时的实际曝光时长等于或尽可能接近所述第二曝光时长。该方案可根据实际需要灵活确定较短的期望曝光时长，并以此为依据来调节所述第一成像区域的图像采集控制参数，由此提高了调节结果和实际需求的匹配度。
所述第二曝光时长的确定方式非常灵活，本申请实施例对此并不限制，一种可选的实现方式中，确定所述第二曝光时长包括：获取所述待摄对象的物距；根据所述容许移动距离、所述物距和所述运动信息确定曝光时长限制信息；根据所述曝光时长限制信息确定所述第二曝光时长。
例如，假设待摄对象在待摄场景中以平均速度v运动，图像采集设备缺省的第一曝光时长为单位时间，则该待摄对象的图像单位时间内在图像传感器上的相对移动距离为其中，表示缩放因子，F表示图像传感器的镜头焦距，D表示待摄对象的物距。为了尽可能减轻因所述待摄对象的运动导致图像传感器采集到的图像局部的模糊程度，需要满足下式：
R · v N = F · v D · N ≤ C . . . ( 1 )
其中，C表示容许移动距离，根据式(1)可得：
N ≥ F · v D · C . . . ( 2 )
式(2)即为所述曝光时长限制信息，根据所述曝光时长限制信息可确定所述第二曝光时长。
需要说明的是，根据图像传感器的类型或者图像传感器的图像采集的曝光模式不同，所述第一曝光时长和第二曝光时长的含义可略有不同，可根据实际情况确定。例如，对于支持逐行扫描采集的图像传感器，如卷帘式图像传感器等，所述第一曝光时长可为图像传感器每行像素的缺省曝光时长，所述第二曝光时长为所述第一成像区域的像素点所在行的期望曝光时长；又例如，对于支持单像素点曝光调节的图像传感器，所述第一曝光时长可为所述图像传感器单个像素点的缺省曝光时长，所述第二曝光时长为所述第一成像区域的单个像素点的期望曝光时长；等等。
在实际应用中，影响曝光时长的图像采集控制参数很多，可根据实际需要选择一种或多种图像采集控制参数进行调节，由此通过一种或多种图像采集控制参数的调节来达到缩短所述第一成像区域实际曝光时长的目的。
(一)一种可选的实现方式中，所述图像采集控制参数包括：感光度；该情形下，调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长，包括：调节所述第一成像区域的感光度以缩短所述第一成像区域的曝光时长。
该方案通过调节所述第一成像区域的感光度来缩短所述图像传感器的局部区域(即所述第一成像区域)的曝光时长，尽可能不改变图像传感器所采集到的图像整体的空间分辨率，还尽可能减轻在图像采集过程中因待摄对象的运动可能导致的局部图像的模糊程度，由此提高整体图像的成像质量。
对所述第一成像区域的感光度的调节方式非常灵活，本申请实施例对此并不限制。
(1)所述第一成像区域的感光度的调节方式，例如，可根据所述第二曝光时长确定感光度调节参数；根据确定的所述感光度调节参数调节所述第一成像区域的感光度。所述感光度调节参数可包括但不限于ISO(International Standards Organization)感光值。ISO感光值是用数字表示组成像素点的光学元件对光线的敏感度，ISO感光度较高，表示组成像素点的光学元件对光线的敏感度较强，所需的曝光量较大，所需的曝光时间较长；反之，ISO感光度较低，表示组成像素点的光学元件对光线的敏感度较弱，所需的曝光量较小，所需的曝光时间较短。ISO感光值常用的表示方法有ISO100、ISO400、ISO1000等等。采用该方案进行所述第一成像区域感光度的调节，可提高调节结果和实际需求的匹配度。
进一步的，根据所述第二曝光时长确定感光度调节参数的实现方式也非常灵活，本申请实施例并不限制。可选的，可根据曝光时长和感光度调节参数之间的第一映射关系，确定与所述第二曝光时长对应的感光度调节参数。所述第一映射关系可预先建立，可采用但不限于表格的方式进行存储，如表1所示：
表1：曝光时长和ISO值之间的第一映射关系示例
ISO感光值 曝光时长(Exposure Duration)
100 15单位时间
200 8单位时间
400 4单位时间
800 2单位时间
1600 1单位时间
通过表1，可确定出与第二曝光时长对应的ISO感光值，根据确定的ISO感光值调节所述第一成像区域的感光度。该方案简单易实现，效率较高。
(2)所述第一成像区域的感光度的调节方式，又例如，可结合待摄对象的采光信息、第二曝光时长等因素综合确定所述感光度调节参数，具体的，所述图像采集控制方法还可包括：获取所述待摄对象的采光信息；调节所述第一成像区域的感光度可包括：根据所述待摄对象的采光信息和所述第二曝光时长确定感光度调节参数；根据确定的所述感光度调节参数调节所述第一成像区域的感光度。由于采光信息是影响图像传感器采集到的图像质量的因素之一，该方案结合待摄对象的采光信息、第二曝光时长等因素综合确定所述感光度调节参数，由此提高了所述感光度调节的准确性。
进一步的，根据所述待摄对象的采光信息和所述第二曝光时长确定感光度调节参数的实现方式也非常灵活，本申请实施例并不限制。可选的，可根据采光信息、曝光时长和感光度调节参数之间的第二映射关系，确定与所述待摄对象的采光信息和所述第二曝光时长对应的感光度调节参数。所述采光信息可包括但不限于待摄对象的光照信息(Light Level)、光圈(Aperture)信息，等等。所述第二映射关系可预先建立，可针对不同的采光信息建立如表2所示的表格的方式来存储所述第二映射关系，这样，针对不同的采光信息，就可能存在多个类似表2的表格，以提高方案的普适性性。
表2：采光信息、曝光时长和ISO值之间的第二映射关系示例
可以理解，上述表1和表2仅为示例性说明，不应作为对本申请实施例技术方案实质的限制。
(二)另一种可选的实现方式中，所述图像采集控制参数包括：像素组合采集参数；该情形下，调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长，包括：调节所述第一成像区域的像素组合采集参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长。
像素组合(Pixel Binning)采集功能可将如线阵CCD(Charge-coupled Device)等图像传感器中几个相邻的像素合并为一个像素进行图像采集，提高图像传感器的像素响应和单位时间光流采集能力(Photon Flux)，相当于在相同曝光时长内可增加采集到的光信息量，也就是说，在需要采集相同光信息量的情形下，采用像素组合(PixelBinning)采集功能可缩短所需的曝光时长。
该方案通过调节所述第一成像区域的像素组合采集参数来缩短所述图像传感器的局部区域(即所述第一成像区域)的曝光时长，尽可能不改变图像传感器所采集到的图像整体的信噪比(Signal to NoiseRatio，简称SNR)，还尽可能减轻在图像采集过程中因待摄对象的运动可能导致的局部图像的模糊程度，由此提高整体图像的成像质量。
对所述第一成像区域的像素组合采集参数的调节方式非常灵活，本申请实施例对此并不限制，例如，可根据曝光时长和像素组合方式(Pixel Binning Combination)之间的第二映射关系，确定与所述第二曝光时长对应的像素组合方式；根据所述像素组合方式调节所述第一成像区域的像素组合采集参数。
所述像素组合方式，也可称为像素组合因子(Pixel BinningFactor)，用于将图像传感器相邻像素的组合方式，可用二维方式进行表示，例如：像素组合方式1×2表示将同一行每两个相邻的像素组合为一个新的像素，像素组合方式2×2表示将每两个相邻行的各行两个相邻的像素(即4个像素)组合为一个新的像素，等等。
所述像素组合采集参数包括基于像素组合功能进行图像采集时的一种或多种控制参数，例如可包括但不限于像素行读取驱动信息、像素点读取控制信息，等等。当经图像传感器开始进行所述待摄对象的图像采集时，如相机等图像采集设备的快门处于打开状态，且该快门维持该打开状态直至完成图像采集后关闭快门。快门从打开状态切换到关闭状态期间的时长通常为图像采集过程所需的时长，一个图像采集过程包括一个或多个图像采集子过程，多个图像采集子过程可以分时进行、局部同时进行等等，每个图像采集子过程可对应单个像素点的图像采集、或者多个像素点的图像采集、或者单行像素点的采集，或者多行像素点的图像采集，等等，具体根据实际情况确定。不妨以逐像素点采集的可选图像采集方式进行说明，一个图像采集的过程所需的时长通常是图像采集设备的快门从开启状态到关闭状态切换时的持续时长，也即快门持续保持开启状态的时长。在快门持续保持开启状态的时长内，包括多个像素点的图像采集的子过程，而每个像素点的图像采集子过程可参见图2所示，可分解为：重置(Reset)阶段→曝光(Exposure)阶段→像素读取(Readout)阶段，曝光阶段所需的时长即为本申请实施例所述的曝光时长，重置阶段、曝光阶段和像素读取阶段这三个阶段所需的总时长为该图像采集子过程所需的时长(Frame Time)，所有像素点采集所需的总时长为图像采集过程中快门由开启状态切换到关闭状态期间持续的时长。也就是说，当给某个像素施加某驱动电压，该像素首先被重置(重置阶段)，然后开始曝光采集(曝光阶段)，之后进行曝光后像素采集到的光信息的读取(像素读取阶段)。假设与所述第二曝光时长对应的像素组合方式为1×2，则根据该像素组合方式将图像传感器的局部区域(即所述第一成像区域)的像素组合采集参数中的像素读取驱动信息调节为两个相邻像素同时驱动、将像素点读取控制信息设置为隔点读取，在读取时对同一像素组合的2个像素点各自采集的信息进行积分或累加等处理，等等。由于根据所述像素组合方式调节像素组合采集参数之后，图像采集过程中所述第一成像区域实际是将2个相邻像素点作为一个新的像素点进行图像采集控制，也即在一个图像采集子过程的一曝光阶段完成2个像素点的曝光，缩短了曝光时长，由此尽可能不改变图像传感器所采集到的图像整体的信噪比，还尽可能减轻在图像采集过程中因待摄对象的运动可能导致的局部图像的模糊程度，提高整体图像的成像质量。
可以理解，上述是以支持逐像素点图像采集的图像传感器的图像采集控制方法进行示例性说明，而对于支持逐行像素图像采集的方式的图像传感器的图像采集控制方法，所述第一成像区域为图像传感器中包括与所述待摄对象及其相对移动距离对应的各像素点的像素行，该情形与支持逐像素点图像采集的图像传感器的图像采集控制方法相似，在此不再赘述。此外，如图2所示的图像采集子过程也仅为本申请实施例某点像素或某行像素图像采集的可选过程，不应理解为对本申请实施例的限制。进一步的，对于有多个读取电路支持多点像素点或多行像素同步读取的情形下，可通过错开不同点像素或不同行像素重置时间等方式，来通过单个读取电路区分读取不同点像素或不同行像素，以实现在同一时刻该读取电路读取单点像素或单行像素。
可选的，调节所述第一成像区域的像素组合采集参数的实现方式也非常灵活，本申请实施例并不限制。可选的，可根据曝光时长和像素组合方式之间的第三映射关系，确定与所述第二曝光时长对应的像素组合方式；根据所述像素组合方式调节所述第一成像区域的像素组合采集参数。所述第三映射关系可预先建立，可采用但不限于表格的方式进行存储，如表3所示：
表3：曝光时长和像素组合方式之间的第三映射关系示例
可以理解，上述表3仅为示例性说明，不应作为对本申请实施例技术方案实质的限制。
进一步的本申请发明人在实践本申请实施例的过程中发现，在采用像素组合方式进行图像采集控制的情形，图像传感器采集到的图像中与所述第一成像区域对应的子图像的空间分辨率会有所降低，如果要提高所述第一成像区域对应的子图像的空间分辨率，可提高所述第一成像区域的像素点数，具体的，调节所述第一成像区域的像素组合采集参数之前还可包括：调节所述图像传感器的像素分布以增加所述第一成像区域内的像素点数。该方案通过增加所述第一成像区域内的像素点数，由此提高图像传感器采集到的图像中对应所述第一成像区域的子图像的空间分辨率。
实际应用中，对所述图像传感器的像素分布的调节方式可根据实际需要选择，本申请实施例对此并不限制。
例如，所述图像传感器可包括但不限于柔性图像传感器，所述柔性图像传感器包括柔性衬底以及在所述柔性衬底上形成的多个图像传感器像素，其中所述柔性衬底在满足一定条件时可以发生伸缩、弯曲等变化来调整其像素密度分布。结合所述图像传感器像素密度分布可调的这一特性，本申请实施例对所述图像传感器的像素密度分布进行调整，以此增加所述第一成像区域的像素点数。
又例如，所述图像传感器可包括可控变形材料部，可控制所述可控变形材料部发生形变，以通过各所述可控变形材料部的形变相应调整所述图像传感器的所述第一成像区域的像素分布。该方案通过控制可控变形材料部的形变来调节所述图像传感器的像素分布，方案简单易实现。
所述可控变形材料部即为通过改变作用其上的某外部作用因素(如外场)可使其发生形变，在作用其上的外场撤销或改变时，该可控变形材料部的形变可以恢复。
图1b为本申请实施例提供一种像素密度可调的图像传感器的结构示意图。如图1b所示，本申请实施例提供的像素密度可调的图像传感器包括：多个图像传感器像素11和一可控变形材料部12，其中，图像传感器通过图像传感器像素11进行图像采集，多个图像传感器像素11呈阵列分布，可控变形材料部12分别与多个图像传感器像素11连接；可控变形材料部12在外场作用下可发生形变、并通过可控变形材料部12的形变相应调节多个图像传感器像素11的分布。
本申请实施例提供的技术方案中，所述可控变形材料部为通过改变该可控变形材料部上的某外场作用因素可使其发生形变，在某外场作用因素撤销或改变时，该可控变形材料部的形变可以恢复，所述外场可针对所述可控变形材料部的形变特性选择作用于其上的相应控制外场，例如所述外场包括但不限于外部电场、磁场、光场等等。图像传感器像素可包括但不限于至少一光电转换单元。各图像传感器像素与可控变形材料部之间可采用但不限于粘接等方式进行紧密连接，这样，当所述可控变形材料部发生形变，就会相应调整各图像传感器像素之间的间距，由此改变图像传感器的像素分布，达到可根据实际需要赋予图像传感器不同区域以差异化像素密度分布的效果。
实际应用中，可将不均匀分布的外场作用在所述可控变形材料部的不同区域，使得所述可控变形材料部不同部分区域发生不同程度的变形，由此调整图像传感器像素的整体分布。可选的，可将所述外场作用在所述可控变形材料部与多个所述图像传感器像素不重叠的区域，这样可使得所述可控变形材料部与所述图像传感器像素重叠的区域不发生形变，而是通过所述可控变形材料部的其他部分的形变来改变图像传感器像素分布，该方案有利于避免因可控变形材料部的形变对所述图像传感器像素造成的损坏。
实际应用中，可根据需要选择合适的至少一种可控变形材料来制备所述可控变形材料部，以使所述可控变形材料部具有可变形且变形可恢复的特性。可选的，所述可控变形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致形变材料、磁致伸缩材料。
所述压电材料可以因电场作用产生机械变形。采用所述压电材料制备的可控变形材料部以下称为压电材料部。利用所述压电材料的这一物理特性，本申请实施例可根据但不限于所述子像素级目标偏移距离确定用于使压电材料部发生相应机械形变所需的电场控制信息，根据所述电场控制信息控制作用在压电材料部的电场，使得所述压电材料部发生相应的机械形变，通过所述压电材料部的机械形变相应调整图像传感器的像素分布，由此达到根据所述子像素级目标偏移距离调整所述图像传感器的像素密度分布的目的。所述压电材料可包括但不限于以下至少之一：压电陶瓷、压电晶体。该方案可充分利用压电材料的物理特性来调整图像传感器的像素分布。
所述电活性聚合物(Electroactive Polymers，简称EAP)是一类能够在电场作用下改变其形状或大小的聚合物材料。采用所述电活性聚合物制备的可控变形材料部以下称为电活性聚合物部。利用所述电活性聚合物的这一物理特性，本申请实施例可根据但不限于所述子像素级目标偏移距离确定用于使电活性聚合物部发生相应形变所需的电场控制信息，根据所述电场控制信息控制作用在电活性聚合物层的电场，使得所述电活性聚合物层发生相应的形变，通过所述电活性聚合物层的形变相应调整图像传感器的像素分布，由此达到根据所述子像素级目标偏移距离调整图像传感器的像素分布的目的。所述电活性聚合物可包括但不限于以下至少之一：电子型电活性聚合物、离子型电活性聚合物；所述电子型电活性聚合物包括以下至少之一：铁电体聚合物(如聚偏氟乙烯等)、电致伸缩接枝弹性体、液晶弹性体；所述离子型电活性聚合物包括以下至少之一：电流变液、离子聚合物-金属复合材料等。该方案可充分利用电活性聚合物的物理特性来调整图像传感器的像素分布。
所述光致形变材料是一类能够在光场作用下改变其形状或大小的高分子材料。采用所述光致形变材料制备的可控变形材料部以下称为光致形变材料部。利用所述光致形变材料的这一物理特性，本申请实施例可根据但不限于所述子像素级目标偏移距离确定光致形变材料部发生相应形变所需的光场控制信息，根据所述光场控制信息控制作用在所述光致形变材料部的光场，使得所述光致形变材料部发生相应的形变。通过所述光致形变材料部的形变相应调整图像传感器的像素分布，由此达到根据所述子像素级目标偏移距离调整所述图像传感器的像素分布的目的。所述光致形变材料可包括但不限于以下至少之一：光致伸缩铁电陶瓷、光致形变聚合物；所述光致伸缩铁电陶瓷包括但不限于锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷，光致形变聚合物包括但不限于光致形变液晶弹性体)。该方案可充分利用光致形变材料的物理特性来调整图像传感器的像素分布。
所述磁致伸缩材料是一类能够在磁场作用下改变其磁化状态，进而使其尺寸发生变化的磁性材料。采用所述磁致形变材料制备的可控变形材料部以下称为磁致形变材料部。利用所述磁致伸缩材料的这一物理特性，本申请实施例可根据但不限于所述子像素级目标偏移距离确定磁致伸缩材料发生相应形变所需的磁场控制信息，根据所述磁场控制信息控制作用在所述磁致形变材料部的磁场，使得所述磁致形变材料部发生相应的形变。通过所述磁致形变材料部的形变相应调整图像传感器的像素分布，由此达到根据所述子像素级目标偏移距离调整所述图像传感器的像素分布的目的。所述磁致形变材料可包括但不限于稀土超磁致伸缩材料，如以(Tb,Dy)Fe2化合物为基体的合金Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料等。该方案可充分利用磁致形变材料的物理特性来调整图像传感器的像素分布。
本申请实施例提供的技术方案中，各图像传感器像素和可控变形材料部的具体结构和连接方式可根据实际需要确定，实际方式非常灵活。
一种可选的实现方式，如图1b所示，所述可控变形材料部12包括：一可控变形材料层121，多个所述图像传感器像素11阵列分布且连接在所述可控变形材料层121的一面。可选的，可根据实际工艺条件选择将多个所述图像传感器像素直接形成于所述可控变形材料层12上，或者，多个所述图像传感器像素与所述可控变形材料层12可分别制备且二者可采用但不限于粘接的方式紧密连接。该方案结构简单、易实现。
另一种可选的实现方式，如图1c所示，所述可控变形材料部12包括多个可控变形材料连接子部122，多个所述可控变形材料连接子部122阵列分布，以对应连接阵列分布的多个所述图像传感器像素11，即阵列分布的多个所述图像传感器像素通过阵列分布的多个所述可控变形材料连接子部连接为一体。可选的，可根据实际工艺在图像传感器像素阵列的像素的间隔区域形成多个所述可控变形材料连接子部，多个所述可控变形材料连接子部与相应图像传感器像素可以采用但不限于抵接、粘接等方式连接。通过控制多个所述可控变形材料连接子部的形变即可调整图像传感器的像素分布，结构简单，易实现。
进一步，如图1d和图1e所示，所述图像传感器还可包括：形变控制部13，形变控制部13用于调节作用到所述可控变形材料部12的所述外场的分布，以控制所述可控变形材料部12发生相应的形变，这样，当所述可控变形材料部12发生形变，就会相应调整各图像传感器像素11之间的间距，由此改变图像传感器11的像素分布，达到可根据实际需要赋予图像传感器不同区域以差异化像素分布的效果。
可选的，如图1d所示，所述形变控制部可包括光场控制部131，光场控制部131用于调节作用到所述可控变形材料部12的外部光场分布，以控制所述可控变形材料部12发生相应的形变。该情形下，所述可控变形材料部12可包括至少由光致形变材料制备而成的光致形变材料部，如所述光致形变材料部可包括至少由所述光致形变材料制备而得的光致形变材料层，或者，所述可控变形材料部可包括至少由所述光致形变材料制备而得的多个光致形变材料连接子部。光场控制部131通过改变作用在所述光致形变材料部的光场分布(图1d中通过箭头疏密表示作用在所述可控变形材料部12不同强度分布的光场)，来激励所述可控变形材料部12的不同区域发生不同程度的形变，并通过所述可控变形材料部12的形变相应各图像传感器像素11之间的间距，由此改变图像传感器11的像素分布，达到可根据实际需要赋予图像传感器不同区域以差异化像素分布的效果。
可选的，如图1e所示，所述形变控制部可包括电场控制部132，电场控制部132用于调节作用到所述可控变形材料部的外部电场分布，以控制所述可控变形材料部发生相应的形变。该情形下，所述可控变形材料部12可包括至少由压电材料制备而成的压电材料部(如压电材料层或者压电材料连接子部，等等)，或者，所述可控变形材料部12可包括至少由电活性聚合物制备而成的电活性聚合物部(如电活性聚合物层或者电活性聚合物连接子部，等等)。如图1e所示，可通过控制线连接电场控制部和可控变形材料，电场控制部132通过改变作用在所述可控变形材料部的电场分布，来激励所述可控变形材料部12的不同区域发生不同程度的形变。如果作用在所述可控变形材料部12电场为零电场，则所述可控变形材料部不发生形变(不妨称为零电场激励)；如果改变作用在所述可控变形材料部12的电场强弱分布(如图中所示的“+”正电场激励和“-”负电场激励)，使得作用在所述可控变形材料部12不同区域的电场强度有所差异，如图1f所示，这样，所述可控变形材料部的不同区域可发生不同程度的形变，并通过所述可控变形材料部12的形变相应调整各图像传感器像素11之间的间距，由此改变图像传感器的整体像素分布，达到可根据实际需要赋予图像传感器不同区域以差异化像素分布的效果。
本申请实施例中所述可控变形部与形变控制部可直接连接，也可间接连接。所述形变控制部可作为所述图像传感器的一部分，或者，所述形变控制部也可不作为所述图像传感器的一部分，所述图像传感器也可预留管脚、接口等方式与所述形变控制部连接。作用在所述可控变形材料部上的外场可包括但不限于电场、磁场、光场等。用于产生电场的硬件、软件结构，用于产生磁场的硬件、软件结构、以及用于产生光场的硬件、软件结构等，可根据实际需要采用相应的现有技术实现，本申请实施例在此不再赘述。
可选的，所述图像传感器还可包括柔性衬底，所述柔性衬底可包括但不限于柔性塑料衬底，其具有一定的柔性，可根据需要改变柔性衬底的形状。图像传感器像素、可控变形材料部可设柔性衬底的同侧或不同侧。例如：如图1g所示，多个所述图像传感器像素11连接于柔性衬底14的一面，可控变形材料部(如可控变形材料层121)连接于柔性衬底14的另一面。又例如：如图1h所示，多个所述图像传感器像素11连接于柔性衬底14的一面，可控变形材料部(如可控变形材料连接子部122)连接相应的图像传感器像素且与所述图形传感器像素11位于所述柔性衬底14的同一面。该方案不仅可以通过作用在可控变形材料部的外场控制其发生形变来间接调整图像传感器的整体像素分布，实现图像传感器的像度密度可调，还可因其采用了柔性衬底灵活改变图像传感器的形状，如将平面的图像传感器弯曲一定角度以得到曲面的图像传感器，由此满足多样化图像采集、装饰等应用需求。
图1i为本申请实施例提供第七种像素密度可调的图像传感器的结构示意图。如图1i所示的图像传感器中，所述可控变形材料部12包括：柔性衬底123和多个导磁材料部124；多个图像传感器像素11分别与柔性衬底123连接，至少部分图像传感器像素11上连接有多个导磁材料部124，通过改变作用在导磁材料部124的磁场使柔性衬底123发生相应形变、并通过所述形变相应调整多个所述图像传感器像素11的密度分布。例如：可在每个图像传感器像素的侧面设置一导磁材料部124，可选的，图像传感器像素11分别与柔性衬底123和导磁材料部124粘接。所述导磁材料部可包括导磁材料制备的磁极，所述导磁材料可以但不限于使用软磁性材料、硅钢片，坡莫合金，铁氧体，非晶态软磁合金、超微晶软磁合金等中的一种或多种。采用软磁性材料作制备的所述导磁材料部导磁性能较好，磁场撤销后剩磁很小便于下一次调整。
进一步，可选的，本申请实施例所述的形变控制部13还可包括：磁场控制部133，磁场控制部133用于调节作用到所述可控变形材料部的外部磁场分布，以控制所述可控变形材料部发生相应的形变。例如，当磁场控制部133控制作用在导磁材料部124上的磁场(即激励磁场)发生变化时，如图1i所示的相邻图像传感器像素之间施加一定磁场强弱分布的同磁极(NN或SS)排斥磁场或异磁极(NS或SN)吸引磁场，磁极之间会相应产生排斥力或吸引力，该磁力作用传递到柔性衬底123使柔性衬底123发生伸缩等变形，进而导致相应图像传感器像素之间的间距发生改变，实现调整图像传感器像素分布的目的。该方案结合柔性衬底的可伸缩等形变特性以及磁场控制原理，实现图像传感器上的像素分布可调。
图1j为本申请实施例提供第八种像素密度可调的图像传感器的结构示意图。如图1j所示的图像传感器中，所述可控变形材料部12包括：柔性衬底123和多个导磁材料部124；多个导磁材料部124的一面分别与所述柔性衬底123连接，多个所述导磁材料部124的相对面分别对应连接多个所述图像传感器像素11，通过改变作用在所述导磁材料部124的磁场使所述柔性衬底11发生相应形变、并通过所述形变相应调整多个所述图像传感器像素11的密度分布。可选的，导磁材料部124与柔性衬底123粘接、图像传感器像素11与导磁材料部124粘接，当柔性衬底123发生当作用在导磁材料部124上的磁场发生变化时，磁力作用传递到柔性衬底123使柔性衬底123发生伸缩等变形，进而实现调整图像传感器像素分布的目的。该方案结合柔性衬底的可伸缩等形变特性以及磁场控制原理，实现图像传感器上的像素分布可调。
本领域技术人员可以理解，在本申请具体实施方式的上述任一方法中，各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请具体实施方式的实施过程构成任何限定。
图3为本申请实施例提供的一种图像采集控制装置的结构示意图。如图3所示，本申请实施例提供的图像采集控制装置包括：一运动信息获取模块31、一相对移动距离确定模块32、一成像区域确定模块33、一图像采集控制参数调节模块34和一图像采集模块35。
运动信息获取模块31用于获取图像传感器进行图像采集的过程中拍摄对象的运动信息。
相对移动距离确定模块32用于根据所述运动信息确定所述拍摄对象对应的子图像第一曝光时长内在所述图像传感器上的相对移动距离。
成像区域确定模块33用于确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应且当前未进行图像采集的第一成像区域。
图像采集控制参数调节模块34用于调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长。
图像采集模块35用于根据调节后的所述图像采集控制参数对所述第一成像区域进行图像采集。
本申请实施例提供的技术方案，在图像采集过程中获取期间待摄对象的运动信息，确定图像传感器因待摄对象运动可能涉及且当前尚未采集的成像区域(即第一成像区域)并调节所述第一成像区域的图像采集控制参数，调节后的所述图像传感器的图像采集控制参数呈现差异化分布，所述第一成像区域的图像采集控制参数与所述其他区域的图像采集控制参数不同，表现为经调节后的所述图像传感器进行图像采集的过程中，所述第一成像区域的曝光时间相对所述图像传感器的其他区域的曝光时间较短，这样就可实现对所述待摄对象运动可能涉及的图像传感器的所述第一成像区域以较快的速度完成曝光，由此在不影响所述图像传感器其他区域所采集到的图像质量的基础上，尽可能减轻所述第一成像区域因所述待摄对象在图像采集过程中的运动造成的图像模糊的程度，进而提高了所述图像传感器采集到图像的整体质量。
所述图像采集控制装置可在但不限于拍照、摄像、摄影、视频监控等应用过程中通过执行该图像采集控制方法进行静态或动态图像的采集控制。所述图像采集控制装置的设备表现形式不受限制，例如所述图像采集控制装置可为某一独立的部件，该部件与包括有图像传感器的图像采集设备配合通信；或者，所述图像采集控制装置可作为某一功能模块集成在一包括有图像传感器的图像采集设备中，本申请实施例对此并不限制。
可选的，如图4所示，所述运动信息获取模块31包括：一运动信息通信子模块311。一运动信息通信子模块311用于用于在所述图像传感器进行图像采集的过程中接收所述拍摄对象的运动信息。该方案可充分利用智能设备间的交互或者待摄对象运动信息的共享等方式实现图像采集控制，提高运动信息获取的灵活性。
可选的，如图4所示，所述成像区域确定模块33包括：一第一成像区域确定子模块331和一第二成像区域确定子模块332。第二成像区域确定子模块332用于确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应的第二成像区域；第一成像区域确定子模块331用于确定所述第二成像区域中当前未进行图像采集的部分为所述第一成像区域。该方案有利于准确确定所述第一成像区域。
可选的，如图4所示，所述图像采集控制装置还包括：一比较模块36。比较模块36用于将所述相对移动距离和一容许移动距离进行比较。该情形下，所述图像采集控制参数调节模块34包括：一第一图像采集控制参数调节子模块341，第一图像采集控制参数调节子模块341用于响应比较结果表示所述相对移动距离超过所述容许移动距离的情形，调节所述第一成像区域的图像采集控制参数。该方案增加了对局部调节所述图像传感器的图像采集控制参数的触发控制，由此提高了本申请实施例的普适性，可满足用户多样化的实际应用需求。
可选的，如图4所示，所述图像采集控制装置还包括：一容许移动距离获取模块37，容许移动距离获取模块37用于获取所述容许移动距离。所述容许移动距离的获取方式非常灵活，本申请实施例对此并不限制。
可选的，如图4所示，所述图像采集控制参数调节模块34包括：一曝光时长确定子模块342和一第二图像采集控制参数调节子模块343。曝光时长确定子模块342用于确定第二曝光时长，所述第二曝光时长小于所述第一曝光时长；第二图像采集控制参数调节子模块343用于根据所述第二曝光时长调节所述第一成像区域的图像采集控制参数。实际应用中，根据图像传感器的类型或者图像传感器的图像采集的曝光模式不同，所述第一曝光时长和第二曝光时长的含义可略有不同，可根据实际情况确定。例如，对于支持逐行扫描采集的图像传感器，如卷帘式图像传感器等，所述第一曝光时长可为图像传感器每行像素的缺省曝光时长，所述第二曝光时长为所述第一成像区域的像素点所在行的期望曝光时长；又例如，对于支持单像素点曝光调节的图像传感器，所述第一曝光时长可为所述图像传感器单个像素点的缺省曝光时长，所述第二曝光时长为所述第一成像区域的单个像素点的期望曝光时长；等等。
可选的，如图4所示，所述曝光时长确定子模块342包括：一物距获取单元3421、一曝光时长限制信息确定单元3422和一曝光信息确定单元3423。物距获取单元3421用于获取所述待摄对象的物距；曝光时长限制信息确定单元3422用于根据所述容许移动距离、所述物距和所述运动信息确定曝光时长限制信息；曝光信息确定单元3423用于根据所述曝光时长限制信息确定所述第二曝光时长。在实际应用中，可根据对所述第一成像区域采集到的图像清晰度的期望确定某一较短的期望曝光时长，即第二曝光时长，根据确定的所述第二曝光时长来调节所述第一成像区域的图像采集控制参数，使得图像采集控制参数调节后的所述第一成像区域图像采集时的实际曝光时长等于或尽可能接近所述第二曝光时长。该方案可根据实际需要灵活确定较短的期望曝光时长，并以此为依据来调节所述第一成像区域的图像采集控制参数，由此提高了调节结果和实际需求的匹配度。
一种可选的实现方式中，所述图像采集控制参数包括：感光度。该情形下，所述图像采集控制参数调节模块34包括：一感光度调节子模块344，感光度调节子模块344用于调节所述第一成像区域的感光度以缩短所述第一成像区域的曝光时长。该方案通过调节所述第一成像区域的感光度来缩短所述图像传感器的局部区域(即所述第一成像区域)的曝光时长，尽可能不改变图像传感器所采集到的图像整体的空间分辨率，还尽可能减轻在图像采集过程中因待摄对象的运动可能导致的局部图像的模糊程度，由此提高整体图像的成像质量。
可选的，所述感光度调节子模块344包括：一第一感光度调节参数确定单元3441和一第一感光度调节单元3442。第一感光度调节参数确定单元3441用于根据所述第二曝光时长确定感光度调节参数；第一感光度调节单元3442用于根据确定的所述感光度调节参数调节所述第一成像区域的感光度。
所述第一感光度调节参数确定单元3441包括：一第一感光度调节参数确定子单元34411，第一感光度调节参数确定子单元34411用于根据曝光时长和感光度调节参数之间的第一映射关系，确定与所述第二曝光时长对应的感光度调节参数。该方案简单易实现，效率较高。
可选的，所述图像采集控制装置还包括：一采光信息获取模块38，采光信息获取模块38用于获取所述待摄对象的采光信息。该情形下，所述感光度调节子模块3441包括：一第二感光度调节参数确定单元34412和一第二感光度调节单元34413。第二感光度调节参数确定单元34112用于根据所述待摄对象的采光信息和所述第二曝光时长确定感光度调节参数；第二感光度调节单元34413用于根据确定的所述感光度调节参数调节所述第一成像区域的感光度。
可选的，所述第二感光度调节单元34413包括：一第二感光度调节参数确定子单元344131。第二感光度调节参数确定子单元344131用于根据采光信息、曝光时长和感光度调节参数之间的第二映射关系，确定与所述待摄对象的采光信息和所述第二曝光时长对应的感光度调节参数。该方案结合待摄对象的采光信息、第二曝光时长等因素综合确定所述感光度调节参数，由此提高了所述感光度调节的准确性。
另一种可选的实现方式中，所述图像采集控制参数包括：像素组合采集参数。所述图像采集控制参数调节模块34包括：一像素组合采集参数调节子模块345，像素组合采集参数调节子模块345用于调节所述第一成像区域的像素组合采集参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长。该方案通过调节所述第一成像区域的像素组合采集参数来缩短所述图像传感器的局部区域(即所述第一成像区域)的曝光时长，尽可能不改变图像传感器所采集到的图像整体的信噪比，还尽可能减轻在图像采集过程中因待摄对象的运动可能导致的局部图像的模糊程度，由此提高整体图像的成像质量。
可选的，所述像素组合采集参数调节子模块345包括：一像素组合方式确定单元3451和一像素组合采集参数调节单元3452。像素组合方式确定单元3451用于根据曝光时长和像素组合方式之间的第三映射关系，确定与所述第二曝光时长对应的像素组合方式；像素组合采集参数调节单元3452用于根据所述像素组合方式调节所述第一成像区域的像素组合采集参数。该方案简单易实现。
可选的，所述图像采集控制装置还包括：一像素密度调节模块39。像素密度调节模块39用于在所述像素组合采集参数调节子模块345调节所述第一成像区域的像素组合采集参数之前，调节所述图像传感器的像素分布以增加所述第一成像区域内的像素点数。该方案提高了图像传感器采集到的图像中与所述第一成像区域对应的子图像的空间分辨率。有关所述图像传感器可采用柔性图像传感器，或者可采用参见图1b-图1j的相应记载的结构的图像传感器，图像采集控制装置可直接控制所述外场来控制所述可控变形材料部的形变，进而调整相应图像传感器的像素分布；或者，图像采集控制装置可通过控制所述形变控制部来间接控制外场，使得所述可控变形材料部发生相应形变以相应调整所述图像传感器的像素分布；等等。所述图像传感器像素和所述变形材料部的物理连接方式，可根据实际需要确定，只要满足在所述变形材料部发生形变时可调整所述图像传感器的像素密度分布即可，本申请实施例对此并不限制，具体实现方式可参见上文的相应记载，在此不再赘述。
图5为本申请实施例提供的另一种图像采集控制装置的结构框图，本申请具体实施例并不对图像采集控制装置500的具体实现方式做限定。如图5所示，图像采集控制装置500可以包括：
处理器(Processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(Memory)530、以及通信总线540。其中：
处理器510、通信接口520、以及存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。
通信接口520，用于与比如具有通信功能的设备、外部光源等通信。
处理器510，用于执行程序532，具体可以执行上述任一光场采集控制方法实施例中的相关步骤。
例如，程序532可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器510可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器530，用于存放程序532。存储器530可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(Non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
例如，在一种可选的实现方式中，处理器510通过执行程序532可执行以下步骤：获取图像传感器进行图像采集的过程中拍摄对象的运动信息；根据所述运动信息确定所述拍摄对象对应的子图像第一曝光时长内在所述图像传感器上的相对移动距离；确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应且当前未进行图像采集的第一成像区域；调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长；根据调节后的所述图像采集控制参数对所述第一成像区域进行图像采集。
在其他可选的实现方式中，处理器510通过执行程序532还可执行上述其他任一实施例提及的步骤，在此不再赘述。
程序532中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤、模块、子模块、单元中对应的描述，在此不再赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。
在本申请上述各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。有关装置、设备或系统实施例的实施原理或过程的相关描述，可参见相应方法实施例的记载，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述图像采集控制方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请的装置、方法、系统等实施例中，显然，各部件(系统、子系统、模块、子模块、单元、子单元等)或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。同时，在上面对本申请具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (34)

1.一种图像采集控制方法，其特征在于，包括：
获取图像传感器进行图像采集的过程中拍摄对象的运动信息；
根据所述运动信息确定所述拍摄对象对应的子图像第一曝光时长内在所述图像传感器上的相对移动距离；
确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应且当前未进行图像采集的第一成像区域；
调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长；
根据调节后的所述图像采集控制参数对所述第一成像区域进行图像采集。
2.根据权利要求1所述的图像采集控制方法，其特征在于，获取所述图像传感器进行图像采集的过程中所述拍摄对象的运动信息，包括：
在所述图像传感器进行图像采集的过程中接收所述拍摄对象的运动信息。
3.根据权利要求1或2所述的图像采集控制方法，其特征在于，确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应且当前未进行图像采集的所述第一成像区域，包括：
确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应的第二成像区域；
确定所述第二成像区域中当前未进行图像采集的部分为所述第一成像区域。
4.根据权利要求1-3任一所述的图像采集控制方法，其特征在于，
调节所述第一成像区域的图像采集控制参数之前，所述图像采集控制方法还包括：将所述相对移动距离和一容许移动距离进行比较；
调节所述第一成像区域的图像采集控制参数，包括：响应比较结果表示所述相对移动距离超过所述容许移动距离的情形，调节所述第一成像区域的图像采集控制参数。
5.根据权利要求4所述的图像采集控制方法，其特征在于，所述图像采集控制方法还包括：获取所述容许移动距离。
6.根据权利要求1-5任一所述的图像采集控制方法，其特征在于，调节所述第一成像区域的图像采集控制参数，包括：
确定第二曝光时长，所述第二曝光时长小于所述第一曝光时长；
根据所述第二曝光时长调节所述第一成像区域的图像采集控制参数。
7.根据权利要求6所述的图像采集控制方法，其特征在于，
所述第一曝光时长为所述图像传感器每行像素的缺省曝光时长；
所述第二曝光时长为所述第一成像区域的像素点所在行的预期曝光时长。
8.根据权利要求6所述的图像采集控制方法，其特征在于，
所述第一曝光时长为所述图像传感器单个像素点的缺省曝光时长；
所述第二曝光时长为所述第一成像区域的单个像素点的预期曝光时长。
9.根据权利要求6-8任一所述的图像采集控制方法，其特征在于，确定所述第二曝光时长，包括：
获取所述拍摄对象的物距；
根据所述容许移动距离、所述物距和所述运动信息确定曝光时长限制信息；
根据所述曝光时长限制信息确定所述第二曝光时长。
10.根据权利要求1-9任一所述的图像采集控制方法，其特征在于，所述图像采集控制参数包括：感光度；
调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长，包括：调节所述第一成像区域的感光度以缩短所述第一成像区域的曝光时长。
11.根据权利要求10所述的图像采集控制方法，其特征在于，调节所述第一成像区域的感光度，包括：
根据所述第二曝光时长确定感光度调节参数；
根据确定的所述感光度调节参数调节所述第一成像区域的感光度。
12.根据权利要求11所述的图像采集控制方法，其特征在于，根据所述第二曝光时长确定感光度调节参数，包括：
根据曝光时长和感光度调节参数之间的第一映射关系，确定与所述第二曝光时长对应的感光度调节参数。
13.根据权利要求10所述的图像采集控制方法，其特征在于，
所述图像采集控制方法还包括：获取所述拍摄对象的光照信息；
调节所述第一成像区域的感光度，包括：根据所述拍摄对象的光照信息和所述第二曝光时长确定感光度调节参数；根据确定的所述感光度调节参数调节所述第一成像区域的感光度。
14.根据权利要求13所述的图像采集控制方法，其特征在于，根据所述拍摄对象的光照信息和所述第二曝光时长确定感光度调节参数，包括：
根据光照信息、曝光时长和感光度调节参数之间的第二映射关系，确定与所述拍摄对象的光照信息和所述第二曝光时长对应的感光度调节参数。
15.根据权利要求1-9任一所述的图像采集控制方法，其特征在于，所述图像采集控制参数包括：像素组合采集参数；
调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长，包括：调节所述第一成像区域的像素组合采集参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长。
16.根据权利要求15所述的图像采集控制方法，其特征在于，调节所述第一成像区域的像素组合采集参数，包括：
根据曝光时长和像素组合方式之间的第二映射关系，确定与所述第二曝光时长对应的像素组合方式；
根据所述像素组合方式调节所述第一成像区域的像素组合采集参数。
17.根据权利要求15或16所述的图像采集控制方法，其特征在于，调节所述第一成像区域的像素组合采集参数之前还包括：
调节所述图像传感器的像素分布以增加所述第一成像区域内的像素点数。
18.一种图像采集控制装置，其特征在于，包括：
一运动信息获取模块，用于获取图像传感器进行图像采集的过程中拍摄对象的运动信息；
一相对移动距离确定模块，用于根据所述运动信息确定所述拍摄对象对应的子图像第一曝光时长内在所述图像传感器上的相对移动距离；
一成像区域确定模块，用于确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应且当前未进行图像采集的第一成像区域；
一图像采集控制参数调节模块，用于调节所述第一成像区域的图像采集控制参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长；
一图像采集模块，用于根据调节后的所述图像采集控制参数对所述第一成像区域进行图像采集。
19.根据权利要求18所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述运动信息获取模块包括：
一运动信息通信子模块，用于在所述图像传感器进行图像采集的过程中接收所述拍摄对象的运动信息。
20.根据权利要求18或19所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述成像区域确定模块包括：
一第二成像区域确定子模块，用于确定所述图像传感器中与所述相对移动距离对应的第二成像区域；
一第一成像区域确定子模块，用于确定所述第二成像区域中当前未进行图像采集的部分为所述第一成像区域。
21.根据权利要求18-20任一所述的图像采集控制装置，其特征在于，
所述图像采集控制装置还包括：一比较模块，用于将所述相对移动距离和一容许移动距离进行比较；
所述图像采集控制参数调节模块包括：一第一图像采集控制参数调节子模块，用于响应比较结果表示所述相对移动距离超过所述容许移动距离的情形，调节所述第一成像区域的图像采集控制参数。
22.根据权利要求21所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述图像采集控制装置还包括：
一容许移动距离获取模块，用于获取所述容许移动距离。
23.根据权利要求18-20任一所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述图像采集控制参数调节模块包括：
一曝光时长确定子模块，用于确定第二曝光时长，所述第二曝光时长小于所述第一曝光时长；
一第二图像采集控制参数调节子模块，用于根据所述第二曝光时长调节所述第一成像区域的图像采集控制参数。
24.根据权利要求23所述的图像采集控制装置，其特征在于，
所述第一曝光时长为所述图像传感器每行像素的缺省曝光时长；
所述第二曝光时长为所述第一成像区域的像素点所在行的预期曝光时长。
25.根据权利要求23所述的图像采集控制装置，其特征在于，
所述第一曝光时长为所述图像传感器单个像素点的缺省曝光时长；
所述第二曝光时长为所述第一成像区域的单个像素点的预期曝光时长。
26.根据权利要求23-25任一所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述曝光时长确定子模块包括：
一物距获取单元，用于获取所述拍摄对象的物距；
一曝光时长限制信息确定单元，用于根据所述容许移动距离、所述物距和所述运动信息确定曝光时长限制信息；
一曝光信息确定单元，用于根据所述曝光时长限制信息确定所述第二曝光时长。
27.根据权利要求18-26任一所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述图像采集控制参数包括：感光度；
所述图像采集控制参数调节模块包括：一感光度调节子模块，用于调节所述第一成像区域的感光度以缩短所述第一成像区域的曝光时长。
28.根据权利要求27所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述感光度调节子模块包括：
一第一感光度调节参数确定单元，用于根据所述第二曝光时长确定感光度调节参数；
一第一感光度调节单元，用于根据确定的所述感光度调节参数调节所述第一成像区域的感光度。
29.根据权利要求28所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述第一感光度调节参数确定单元包括：
一第一感光度调节参数确定子单元，用于根据曝光时长和感光度调节参数之间的第一映射关系，确定与所述第二曝光时长对应的感光度调节参数。
30.根据权利要求27所述的图像采集控制装置，其特征在于，
所述图像采集控制装置还包括：
一光照信息获取模块，用于获取所述拍摄对象的光照信息；
所述感光度调节子模块包括：
一第二感光度调节参数确定单元，用于根据所述拍摄对象的光照信息和所述第二曝光时长确定感光度调节参数；
一第二感光度调节单元，用于根据确定的所述感光度调节参数调节所述第一成像区域的感光度。
31.根据权利要求30所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述第二感光度调节单元包括：
一第二感光度调节参数确定子单元，用于根据光照信息、曝光时长和感光度调节参数之间的第二映射关系，确定与所述拍摄对象的光照信息和所述第二曝光时长对应的感光度调节参数。
32.根据权利要求18-26任一所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述图像采集控制参数包括：像素组合采集参数；
所述图像采集控制参数调节模块包括：一像素组合采集参数调节子模块，用于调节所述第一成像区域的像素组合采集参数以缩短所述第一成像区域的曝光时长。
33.根据权利要求32所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述像素组合采集参数调节子模块包括：
一像素组合方式确定单元，用于根据曝光时长和像素组合方式之间的第二映射关系，确定与所述第二曝光时长对应的像素组合方式；
一像素组合采集参数调节单元，用于根据所述像素组合方式调节所述第一成像区域的像素组合采集参数。
34.根据权利要求32或33所述的图像采集控制装置，其特征在于，所述图像采集控制装置还包括：
一像素密度调节模块，用于在所述像素组合采集参数调节子模块调节所述第一成像区域的像素组合采集参数之前，调节所述图像传感器的像素分布以增加所述第一成像区域内的像素点数。
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