CN108200354B - 控制方法及装置、成像设备、计算机设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制方法、控制装置、成像设备、计算机设备和非易失性计算机可读存储介质。成像设备包括像素单元阵列，像素单元阵列包括多个像素单元。控制方法包括根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值，当增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像，当增益索引值大于预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像。本发明实施方式的控制方法、控制装置、成像设备、计算机设备及非易失性计算机可读存储介质通过获取表征环境亮暗的增益索引值来判断当前环境的亮暗情况，进一步地根据判断结果选用合适的工作模式拍摄成像效果较佳的目标图像，改善用户的拍摄体验。

Description

控制方法及装置、成像设备、计算机设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别涉及一种控制方法、控制装置、成像设备、计算机设备及非易失性计算机可读存储介质。

背景技术

现有的HDR技术通常是控制像素阵列以不同的曝光时间依次曝光输出多帧图像，再融合多帧图像计算得到高动态范围。但在暗光环境下使用这种方式拍摄得到的图像噪点较多，清晰度和对比度均不佳。

发明内容

本发明的实施例提供了一种控制方法、控制装置、成像设备、计算机设备及非易失性计算机可读存储介质。

本发明实施方式的控制方法用于成像设备。所述成像设备包括像素单元阵列，所述像素单元阵列包括多个像素单元，所述控制方法包括：

根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值；

当增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像；

当增益索引值大于所述预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像。

本发明实施方式的控制装置用于成像设备。所述成像设备包括像素单元阵列，所述像素单元阵列包括多个像素单元。所述控制装置包括第一获取模块、第一控制模块和第二控制模块。所述第一获取模块用于根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值。所述第一控制模块用于当增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像。所述第二控制模块用于当增益索引值大于所述预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像。

本发明实施方式的成像设备包括像素单元阵列，所述像素单元阵列包括多个像素单元，所述成像设备还包括处理器，所述处理器用于根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值，当增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像，以及当增益索引值大于所述预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像。

本发明实施方式的计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器上述的控制方法。

本发明实施方式的个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行上述的控制方法。

本发明实施方式的控制方法、控制装置、成像设备、计算机设备及非易失性计算机可读存储介质通过获取表征环境亮暗的增益索引值来判断当前环境的亮暗情况，进一步地根据判断结果选用合适的工作模式拍摄成像效果较佳的目标图像，改善用户的拍摄体验。

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

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。

图2是本发明某些实施方式的成像设备的部分结构示意图。

图3是本发明某些实施方式的成像设备的像素单元阵列的部分结构示意图。

图4是本发明某些实施方式的控制装置的模块示意图。

图5是本发明某些实施方式的成像设备的模块示意图。

图6是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。

图7是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。

图8是本发明某些实施方式的控制装置的第一获取模块的模块示意图。

图9是本发明某些实施方式的控制装置的第一获取单元的模块示意图。

图10是本发明某些实施方式的控制方法的场景图像的示意图。

图11是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。

图12是本发明某些实施方式的控制装置的第一控制模块的模块示意图。

图13是本发明某些实施方式的成像设备的像素单元阵列的结构示意图。

图14是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。

图15是本发明某些实施方式的控制装置的第二控制模块的模块示意图。

图16是本发明某些实施方式的控制方法的原理示意图。

图17是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。

图18是本发明某些实施方式的控制装置的模块示意图。

图19是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。

图20是本发明某些实施方式的控制装置的模块示意图。

图21是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。

图22是本发明某些实施方式的控制装置的模块示意图。

图23是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。

图24是本发明某些实施方式的控制装置的模块示意图。

图25是本发明某些实施方式的计算机设备的模块示意图。

图26是本发明某些实施方式的图像处理电路的模块示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，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例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请一并参阅图1至3和图5，本发明提供一种成像设备30的控制方法。成像设备30包括像素单元阵列31和设置在像素单元阵列31上的滤光片单元阵列32。像素单元阵列31包括多个像素单元311，每个像素单元311包括多个感光像素3111。滤光片单元阵列32包括与多个像素单元311对应的多个滤光片单元322，每个滤光片单元322覆盖对应的像素单元311。像素单元阵列31为拜耳阵列。控制方法包括：

01：根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值；

02：当增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像；

03：当增益索引值大于预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像。

请一并参阅2至图5，本发明还提供一种用于成像设备30的控制装置10。成像设备30包括像素单元阵列31和设置在像素单元阵列上的滤光片单元阵列32。像素单元阵列31包括多个像素单元311，每个像素单元311包括多个感光像素3111。滤光片单元阵列32包括与多个像素单元311对应的多个滤光片单元322，每个滤光片单元322覆盖对应的像素单元311。像素单元阵列31为拜耳阵列。控制装置10包括第一获取模块11、第一控制模块12和第二控制模块13。步骤01可以由第一获取模块11实现。步骤02可以由第一控制模块12实现。步骤03可以由第二控制模块13实现。也即是说，第一获取模块11可用于根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值。第一控制模块12可用于当增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像。第二控制模块13可用于当增益索引值大于预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像。

请参阅图2、图3和图5，本发明还提供一种成像设备30。成像设备30包括像素单元阵列31和设置在像素单元阵列31上的滤光片单元阵列32。像素单元阵列31包括多个像素单元311，每个像素单元311包括多个感光像素3111。滤光片单元阵列32包括与多个像素单元311对应的多个滤光片单元322，每个滤光片单元322覆盖对应的像素单元311。像素单元阵列31为拜耳阵列。成像设备30还包括处理器60。步骤01、步骤02和步骤03均可以由处理器60实现。也即是说，处理器60可用于根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值，当增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像，以及当增益索引值大于预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像。

成像设备30工作时，首先获取当前环境的环境亮度值，并根据环境亮度值和预设的目标亮度获取增益索引值。其中，增益索引值用于表征当前环境的明暗。增益索引值与成像设备的增益值相对应，当增益值较大时，增益索引值也较大，此时感光像素3111检测到较少的光线，生成的电平信号也较小，需要一个较大的增益值来增大电平信号才能用于后续的目标图像的计算，因此，增益索引值较大时，表明当前环境的亮度较暗；而增益值较小时，增益索引值也较小，此时感光像素3111检测到较多的光线，生成的电平信号也较大，仅需要一个较小的增益值来增大电平信号用于后续的目标图像的计算，因此，增益索引值较小时，表明当前环境的亮度较亮。

进一步地，本发明实施方式的控制方法预先设定一个预设增益索引值。在本发明的一个具体实施方式中，预设增益索引值为460。当然，在其他实施方式中，预设增益索引值也可为其他数值。每次成像设备30获取到当前环境对应的增益索引值后，处理器60将增益索引值与预设增益索引值进行比较，若增益索引值小于预设增益索引值，则保持在亮光模式下拍摄目标图像(成像设备30开启时默认工作在亮光模式)，若增益索引值大于预设增益索引值，则切换至暗光模式下拍摄目标图像。其中，亮光模式和暗光模式分别对应于明亮的环境和昏暗的环境。在明亮环境中使用亮光模式拍摄的目标图像的图像效果更佳，同样地在昏暗环境中使用暗光模式拍摄的目标图像的图像效果更佳。

本发明实施方式的控制方法、控制装置10和成像设备30通过获取表征环境亮暗的增益索引值来判断当前环境的亮暗情况，进一步地根据判断结果选用合适的工作模式拍摄成像效果较佳的目标图像，改善用户的拍摄体验。

在某些实施方式中，当增益索引值等于预设增益索引值时，成像设备30可以使用亮光模式拍摄目标图像，也可以使用亮光模式拍摄图像。进一步地，当成像设备30的在某一时刻下的工作模式为亮光模式，且该时刻下获取的增益索引值等于预设增益索引值，则直接保持在亮光模式下工作。当成像设备30的在某一时刻下的工作模式为暗光模式，且该时刻下获取的增益索引值等于预设增益索引值，则直接保持在暗光模式下工作。如此，可以避免成像设备30频繁切换工作模式导致能耗较大的问题。

请一并参阅图6和图7，在某些实施方式中，步骤01根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值包括：

011：获取环境亮度值；

012：比较环境亮度值与目标亮度值的大小；

013：根据比较结果获取增益索引值。

其中，环境亮度值可用AE算法计算得到。也即是说，步骤011获取环境亮度值包括：

0111：拍摄当前环境下的场景以得到场景图像；

0112：处理场景图像并获得场景图像的主体及背景；

0113：判断场景图像的主体的亮度与背景的亮度的差值是否大于预设差值；

0114：在主体的亮度与背景的亮度的差值大于预设差值时，根据差值计算获得主体权重及背景权重；

0115：分别根据主体权重及背景权重调整主体的亮度及背景的亮度；

0116：计算调整后的主体的亮度及调整后的背景的亮度的平均亮度值以作为环境亮度值；

0117：在主体的亮度与背景的亮度的差值小于或等于预设差值时，计算主体的亮度及背景的亮度的平均亮度值以作为环境亮度值。

请一并参阅图8和图9，在某些实施方式中，第一获取模块11包括第一获取单元111、比较单元112、第二获取单元113。其中，第一获取单元111包括第一获取子单元1111、第二获取子单元1112、判断子单元1113、第一计算子单元1114、调整子单元1115、第二计算子单元1116和第三计算子单元1117。步骤011可以由第一获取单元111实现。步骤012可以由比较单元112实现。步骤013可以由第二获取单元113实现。步骤0111可以由第一获取子单元1111实现。步骤0112可以由第二获取子单元1112实现。步骤0113可以由判断子单元1113实现。步骤0114可以由第一计算子单元1114实现。步骤0115可以由调整子单元1115实现。步骤0116可以由第二计算子单元1116实现。步骤0117可以由第三计算子单元1117实现。

也即是说，第一获取单元111可用于获取环境亮度值。比较单元112可用于比较环境亮度值与目标亮度值的大小。第二获取单元113可用于根据比较结果获取增益索引值。第一获取子单元1111可用于拍摄当前环境下的场景以得到场景图像。第二获取子单元1112可用于处理场景图像以获得场景图像的主体及背景。判断子单元1113可用于判断场景图像的主体的亮度与背景的亮度的差值是否大于预设差值。第一计算子单元1114可用于在主体的亮度与背景的亮度的差值大于预设差值时，根据差值计算获得主体权重及背景权重。调整子单元1115可用于分别根据主体权重及背景权重调整主体的亮度及背景的亮度。第二计算子单元1116可用于计算调整后的主体的亮度及调整后的背景的亮度的平均亮度值以作为环境亮度值。第三计算子单元1117在主体的亮度与背景的亮度的差值小于或等于预设差值时，计算主体的亮度及背景的亮度的平均亮度值以作为环境亮度值。

请参阅图5，在某些实施方式中，处理器60还可用于获取环境亮度值，比较环境亮度值与目标亮度值的大小，以及根据比较结果获取增益索引值。处理器60在执行步骤011时进一步用于拍摄当前环境下的场景以得到场景图像，处理场景图像以获得场景图像的主体及背景，判断场景图像的主体的亮度与背景的亮度的差值是否大于预设差值，在主体的亮度与背景的亮度的差值大于预设差值时，根据差值计算获得主体权重及背景权重，分别根据主体权重及背景权重调整主体的亮度及背景的亮度，计算调整后的主体的亮度及调整后的背景的亮度的平均亮度值以作为环境亮度值，以及在主体的亮度与背景的亮度的差值小于或等于预设差值时，计算主体的亮度及背景的亮度的平均亮度值以作为环境亮度值。

具体地，请结合图10，处理器60首先控制每个感光像素3111以相同的曝光时间曝光以拍摄场景图像。随后，处理器60划分场景图像中的主体和背景，具体地，通常情况下，主体一般位于场景图像的中下位置，而背景位于场景图像的上部，因此，处理器60可直接按图10所示的划分方式划分图像中的主体(O1和O2)和背景(B1、B2和B3)，或者，处理器60也通过人脸识别的方式划分主体(O1和O2)和背景(B1、B2和B3)，处理器60可识别出场景图像中是否存在人脸，在存在人脸时将人作为主体，场景图像中除人以外的部分作为背景。随后，处理器60分别获取主体的亮度和背景的亮度。随后，处理器60计算主体的亮度与背景的亮度的差值，具体地，处理器60先计算主体的亮度平均值LOave和背景的亮度平均值LBave，此时主体的亮度平均值LOave和背景的亮度平均值LBave分别作为主体的亮度与背景的亮度，其中，LOave＝(LO1+LO2)/2，LBave＝(LB1+LB2+LB3)/3，再将主体的亮度平均值减去背景的亮度平均值得到亮度的差值(LOave-LBave＝D)。随后，处理器60比较差值D与预设差值D0的大小。在差值大于等于预设差值(D>D0)时，说明主体和背景的亮度相差较大，此时的场景可能为逆光场景，因此处理器60需要根据亮度的差值为主体分配一个数值较大的主体权重，为背景分配一个数值较小的背景权重，并用主体权重修正主体的亮度LOadj，利用背景权重修正背景的亮度LBadj。最后处理器60计算修正后的主体的亮度LOadj和修正后的背景的亮度LBadj的平均亮度值Lux(Lux＝(LOadj+LBadj)/2)，该平均亮度值Lux即为环境亮度值。若差值小于预设差值(D<D0)时，说明主体和背景的亮度相差较小，此时的场景可能为普通的非逆光场景，此时，处理器60直接计算主体的亮度LOave与背景的亮度LBave的平均亮度值Lave，并将该平均亮度值Lave作为环境亮度值Lux。可以理解，在逆光环境下，主体与背景的亮度相差较大，而通常主体为用户感兴趣区域，因此，需要赋予主体部分更大的权重才能为提供一个正确的环境亮度值，以供处理器60进行后续工作模式的选择。

在确定环境亮度值后，再将环境亮度值与预先设定的目标亮度值进行比较以确定增益索引值。当环境亮度值小于目标亮度值时，说明此时需要为成像设备30提供较大的增益值，对应地，增益索引值也需要较大。当环境亮度值大于目标亮度值时，说明此时需要为成像设备30提供较小的增益值，对应地，增益索引值也较小。在本发明的具体实施例中，环境亮度值与目标亮度值之间的差异值、增益值及增益索引值具有一一对应的关系，该对应关系预存在曝光表中。成像设备30获取环境亮度值后，即可根据环境亮度值与目标亮度值之间的差异值在曝光表中找到与其匹配的增益索引值。

请参阅图11，在某些实施方式中，在亮光模式下拍照包括：

021：控制像素单元阵列31输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息；

022：根据同一像素单元311中曝光时间相同的原始像素信息计算得到多个合并像素信息；和

023：根据多个合并像素信息输出目标图像。

请参阅图12，在某些实施方式中，第一控制模块12包括第一输出单元121、第一计算单元122和第二输出单元123。步骤021可以由第一输出单元121实现。步骤022可以由第一计算单元122实现。步骤023可以由第二输出单元123实现。也即是说，第一输出单元121可用于控制像素单元阵列31输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息。第一计算单元122可用于根据同一像素单元311中曝光时间相同的原始像素信息计算得到多个合并像素信息。第二输出单元123可用于根据多个合并像素信息输出目标图像。

请参阅图5，在某些实施方式中，步骤021、步骤022和步骤023还可以由处理器60实现。也即是说，处理器60还可用于控制像素单元阵列31输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息，根据同一像素单元311中曝光时间相同的原始像素信息计算得到多个合并像素信息，以及根据多个合并像素信息输出目标图像。

具体地，请结合图13，像素单元阵列31中的每一个像素单元311均包括四个感光像素3111，四个感光像素3111呈2*2阵列排布。每一个像素单元311的四个感光像素3111具体为一个长曝光像素、两个中曝光像素及一个短曝光像素。当然，在其他实施例中，每一个像素单元311中的长曝光像素、中曝光像素和短曝光像素的数量也可为其他数值。其中，长曝光像素指的是感光像素3111对应的曝光时间为长曝光时间，中曝光像素指的是感光像素3111对应的曝光时间为中曝光时间，短曝光像素指的是感光像素3111对应的曝光时间为短曝光时间，其中，长曝光时间>中曝光时间>短曝光时间，且长曝光时间/中曝光时间＝中曝光时间/短曝光时间。成像设备30工作时，长曝光像素、中曝光像素及短曝光像素同步曝光，同步曝光指的是中曝光像素及短曝光像素的曝光进行时间位于长曝光像素的曝光进行时间以内。具体地，以图13所示的像素单元阵列31中红色的感光像素3111为例，R(1,1)为长曝光像素，R(1,2)和R(2,1)为中曝光像素，R(2,2)为短曝光像素，各个感光像素3111的曝光过程可以是：首先控制长曝光像素R(1,1)最先开始曝光，在长曝光像素R(1,1)的曝光期间内，再控制中曝光像素R(1,2)、中曝光像素R(2,1)以及短曝光像素R(2,2)曝光，其中，中曝光像素R(1,2)和中曝光像素R(2,1)的曝光起始时间一致，且中曝光像素R(1,2)和R(2,1)以及短曝光像素R(2,2)的曝光截止时间应与长曝光像素R(1,1)的曝光截止时间相同或位于长曝光像素R(1,1)的曝光截止时间之前；或者，控制长曝光像素R(1,1)、中曝光像素R(1,2)、中曝光像素R(2,1)以及短曝光像素R(2,2)同时开始曝光，即长曝光像素R(1,1)、中曝光像素R(1,2)、中曝光像素R(2,1)以及短曝光像素R(2,2)的曝光起始时间相同。如此，处理器60无需控制像素单元阵列31依次进行长曝、中曝和短曝，可减小目标图像的拍摄时间。

成像设备30工作在亮光模式下时，成像设备30首先控制每个像素单元311中的长曝光像素、中曝光像素及短曝光像素同步曝光，其中长曝光像素对应的曝光时间为初始长曝光时间，中曝光像素对应的曝光时间为初始中曝光时间，短曝光像素对应的曝光时间为初始短曝光时间，初始长曝光时间、初始中曝光时间及初始短曝光时间均为预先设定好的。曝光结束后，每个像素单元311将输出四个原始像素信息，以图13所示的红色的像素单元311为例，四个原始像素信息包括长曝光像素R(1,1)输出的原始像素信息、中曝光像素R(1,2)输出的原始像素信息、中曝光像素R(2,1)输出的原始像素信息、以及短曝光像素R(2,2)输出的原始像素信息。处理器60控制每一个像素单元中的感光像素3111均以上述的方式同步进行长、中、短时间的曝光，并获取每个像素单元输出的多个原始像素信息。随后，处理器60根据同一像素单元311中曝光时间相同的原始像素信息计算得到多个合并像素信息，具体地，以图13所示的红色的像素单元311为例，当像素单元311中感光像素3111的个数为2×2时，长曝光像素R(1,1)的原始像素信息即为长曝光的合并像素信息，中曝光像素R(1,2)的原始像素信息与中曝光像素R(2,1)的原始像素信息之和即为中曝光的合并像素信息，短曝光像素R(2,2)的原始像素信息即为短曝光的合并像素信息；当像素单元311中感光像素3111的个数为2×4，且长曝光像素的个数为2个，中曝光像素为4个，短曝光像素为2个时，2个长曝光像素的原始像素信息之和即为长曝光的合并像素信息，4个中曝光像素的原始像素信息之和即为中曝光的合并像素信息，2个短曝光像素的原始像素信息之和即为短曝光的合并像素信息。如此，处理器60可以获得整个像素单元阵列31的多个长曝光的合并像素信息、多个中曝光的合并像素信息、多个短曝光的合并像素信息。处理器60再根据多个长曝光的合并像素信息插值计算得到长曝光子图像，根据多个中曝光的合并像素信息插值计算得到中曝光子图像，根据多个短曝光的合并像素信息插值计算得到短曝光子图像。最后，处理器60将长曝光子图像、中曝光子图像和短曝光子图像融合处理得到高动态范围的目标图像，其中，长曝光子图像、中曝光子图像和短曝光子图像并非为传统意义上的三帧图像，而是同一帧图像中长、短、中曝光像素对应区域形成的图像部分。

或者，在像素单元阵列31曝光结束后，处理器60以长曝光像素输出的原始像素信息为基准，将短曝光像素的原始像素信息和中曝光像素的原始像素信息叠加到长曝光像素的原始像素信息上。具体地，例如，可以对三种不同曝光时间的原始像素信息分别赋予不同的权值，在各曝光时间对应的原始像素信息与权值相乘后，再将三种乘以权值后的原始像素信息相加作为一个像素单元311的合成像素信息。随后，由于根据三种不同曝光时间的原始像素信息计算得到的每一个合成像素信息的灰度级别会产生变化，因此，在得到合成像素信息后需要对每一个合成像素信息做灰度级别的压缩。压缩完毕后，处理器60根据多个压缩完毕后得到的合成像素信息进行插值计算即可得到目标图像。如此，目标图像中暗部已经由长曝光像素输出的原始像素信息进行补偿，亮部已经由短曝光像素输出的原始像素信息进行压制，因此，目标图像不存在过曝区域及欠曝区域，具有较高的动态范围和较佳的成像效果。

进一步地，为进一步改善目标图像的成像质量，在长曝光像素、中曝光像素及短曝光像素分别根据初始长曝光时间、初始中曝光时间及初始短曝光时间同步曝光后，处理器60首先根据长曝光像素输出的原始像素信息计算长曝光直方图，根据短曝光像素输出的原始像素信息计算短曝光直方图，并根据长曝光直方图修正初始长曝光时间得到修正长曝光时间，根据短曝光直方图修正初始短曝光时间得到修正短曝光时间。随后，处理器60再控制长曝光像素、中曝光像素及短曝光像素分别根据修正长曝光时间、初始中曝光时间及修正短曝光时间同步曝光。其中，修正过程并非一步到位，而是成像设备30需要进行多次长、中、短的同步曝光，在每一次的同步曝光后，成像设备30会根据生成的长曝光直方图和短曝光直方图继续修正长曝光时间和短曝光时间，并在下一次曝光时采用上一时刻修正好的修正长曝光时间、修正短曝光时间以及原始中曝光时间进行同步曝光，继续获取长曝光直方图和短曝光直方图，如此周而复始，直至长曝光直方图对应的图像中不存在欠曝区域、短曝光直方图对应的图像中不存在过曝区域为止，此时的修正长曝光时间和修正短曝光时间即为最终的修正长曝光时间和修正短曝光时间。曝光结束后再根据长曝光像素、中曝光像素和短曝光像素的输出进行目标图像的计算，该计算方式与上一实施方式中的计算方式相同，在此不再赘述。

其中长曝光直方图可以为一个或多个。长曝光直方图为一个时，处理器60根据所有长曝光像素输出的原始像素信息生成一个长曝光直方图。长曝光直方图为多个时，处理器60对长曝光像素划分区域，并根据每个区域中的多个长曝光像的原始像素信素生成一个长曝光直方图，如此，多个区域对应多个长曝光直方图。划分区域的作用是可以提升每一次修正的长曝光时间的准确性，加快长曝光时间的修正进程。同样地，短曝光直方图可以为一个或多个。短曝光直方图为一个时，处理器60根据所有短曝光像素输出的原始像素信息生成一个短曝光直方图。短曝光直方图为多个时，处理器60对短曝光像素划分区域，并根据每个区域中的多个短曝光像素的原始像素信息生成一个短曝光直方图，如此，多个区域对应多个短曝光直方图。划分区域的作用是可以提升每一次修正的短曝光时间的准确性，加快短曝光时间的修正进程。

请参阅图14，在某些实施方式中，在暗光模式下拍照包括：

031：控制像素单元阵列31输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息；

032：对同一像素单元311中的原始像素信息组合计算得到组合像素信息，每个像素单元对应一个组合像素信息；和

033：根据多个组合像素信息输出目标图像。

请参阅图15，在某些实施方式中，第二控制模块13包括第三输出单元131、第二计算单元132和第四输出单元133。步骤031可以由第三输出单元131实现。步骤032可以由第二计算单元132实现。步骤033可以由第四输出单元133实现。也即是说，第三输出单元131可用于控制像素单元阵列31输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息。第二计算单元132可用于对同一像素单元311中的原始像素信息组合计算得到组合像素信息，每个像素单元311对应一个组合像素信息。第四输出单元133可用于根据多个组合像素信息输出目标图像。

请参阅图5，在某些实施方式中，步骤031、步骤032和步骤033均可以由处理器60实现。也即是说，处理器60还可用于控制像素单元阵列31输出不分别处于同曝光时间下的多个原始像素信息，对同一像素单元311中的原始像素信息组合计算得到组合像素信息，每个像素单元311对应一个组合像素信息，以及根据多个组合像素信息输出目标图像。

具体地，在暗光模式下，以图16所示的红色的像素单元311为例，R(1,1)为长曝光像素，R(1,2)和R(2,1)为中曝光像素，R(2,2)为短曝光像素。处理器60首先控制长曝光像素R(1,1)、中曝光像素R(1,2)、中曝光像素R(2,1)及短曝光像素R(2,2)同步曝光。曝光结束后，红色的像素单元311将输出四个原始像素信息，即长曝光像素R(1,1)输出的原始像素信息、中曝光像素R(1,2)输出的原始像素信息、中曝光像素R(2,1)输出的原始像素信息、以及短曝光像素R(2,2)输出的原始像素信息。如此，处理器60控制每一个像素单元311中的感光像素3111均以上述的方式同时进行长、中、短时间的曝光，并获取每个像素单元311输出的多个原始像素信息。随后处理器60对同一像素单元311中的原始像素信息进行组合计算以得到多个组合像素信息，具体地，以图16所示的像素单元311为例，采用以下公式计算每一个像素单元311的组合像素信息：

如此，处理器60可以计算出整个像素单元阵列31中多个像素单元311的多个组合像素信息。最后，处理器60再根据多个组合像素信息插值计算得到目标图像。

可以理解，亮光模式是利用像素单元阵列31输出的三种不同曝光时间的原始像素信息来获取目标图像的。由于目标图像是由长、中、短三种曝光时间的像素信息组合而成，因此亮光模式下可以获取到的目标图像具有较高的动态范围。然而，亮光模式只适用于环境亮度较高的场景。在环境亮度较高时，中曝光像素可以正常曝光，长曝光像素可以修正中曝光图像中的欠曝部分，短曝光像素可以修正中曝光图像中的过曝部分，从而获取高动态范围的目标图像。但如果在当前环境亮度值较低时使用亮光模式进行拍照，则长曝光像素和中曝光像素均无法获得足够的曝光，亮光模式下拍摄的目标图像噪点较多，对比度和清晰度均不佳。而暗光模式是将同一像素单元311中的多个原始像素信息进行组合计算，在环境亮度较低时，使用暗光模式获取目标图像虽然会降低目标图像的解析度，但目标图像中每一个像素的像素信息是由多个感光像素3111的原始像素信息组合得到的，与亮光模式相比，暗光模式下获取的目标图像的亮度是亮光模式下获取的目标图像的亮度的两倍。因此，在环境亮度较低时使用暗光模式获取的目标图像的效果更佳。

因此，本发明实施方式的控制方法、控制装置10和成像设备30根据增益索引值判断当前环境的亮暗情况，并在当前环境亮度较低时使用暗光模式拍摄噪点较少、亮度较高的目标图像，在当前环境亮度较高时使用亮光模式拍摄动态范围较高的目标图像。如此，在不同环境亮度下得到的目标图像均具有较佳的拍摄效果。

请参阅图17，在某些实施方式中，本发明实施方式的控制方法在步骤02后还包括：

041：继续获取新的增益索引值；

042：判断增益索引值与预设增益索引范围的最大值的大小，预设增益索引值位于预设增益索引范围内；

043：在增益索引值小于或等于预设增益索引范围的最大值时，保持使用亮光模式拍照以得到目标图像；

044：在增益索引值大于预设增益索引范围的最大值时，切换为暗光模式拍照以得到目标图像。

请参阅图18，在某些实施方式中，控制装置10还包括第二获取模块141、第一判断模块142、第三控制模块143和第四控制模块144。步骤041可以由第二获取模块141实现。步骤042可以由第一判断模块142实现。步骤043可以由第三控制模块143实现。步骤044可以由第四控制模块144实现。也即是说，第二获取模块141可用于继续获取新的增益索引值。第一判断模块142可用于判断增益索引值与预设增益索引范围的最大值的大小，预设增益索引值位于预设增益索引范围内。第三控制模块143可用于在增益索引值小于或等于预设增益索引范围的最大值时，保持使用亮光模式拍照以得到目标图像。第四控制模块144可用于在增益索引值大于预设增益索引范围的最大值时，切换为暗光模式拍照以得到目标图像。

请参阅图5，在某些实施方式中，步骤041、步骤042、步骤043和步骤044还可以由处理器60实现。也即是说，处理器60还可用于继续获取新的增益索引值，判断增益索引值与预设增益索引范围的最大值的大小，预设增益索引值位于预设增益索引范围内，在增益索引值小于或等于预设增益索引范围的最大值时，保持使用亮光模式拍照以得到目标图像，以及在增益索引值大于预设增益索引范围的最大值时，切换为暗光模式拍照以得到目标图像。

其中，预设增益索引范围为[400,520]。如前所述预设增益索引值为460，位于预设增益索引范围内。

具体地，成像设备30开启时，成像设备30首先在亮光模式下工作。随后，成像设备30获取当前时刻环境对应的增益索引值。假设获得的增益索引值g为450，则成像设备30继续使用亮光模式拍摄目标图像。随后，成像设备30继续获取之后多个时刻环境对应的增益索引值，并将每一次获取的增益索引值g与预设增益索引范围为[400,520]的最大值520进行比较。若比较结果为g≤520，则成像设备30继续工作在亮光模式。若比较结果为g>520，则成像设备30切换至暗光模式下工作。

可以理解，环境的亮度通常是处于动态变化中的，前一时刻获取的增益索引值与后一时刻获取的增益索引值通常是不相等的。在环境亮度的持续变化时，当前获取的增益索引值g也会在预设增益索引值的左右持续小范围的波动(|g-460|的值小于一个预定值)时，若成像设备30持续根据g与预设增益索引值(460)的大小关系频繁地切换工作模式，则会增大成像设备30的功耗，且由于此时亮度的明暗变化并不十分明显，频繁地切换工作模式对目标图像的拍摄效果并没有极大的提升作用。因此，本发明实施方式的控制方法通过设定一个预设增益索引范围，仅当增益索引值g小于或等于预设增益索引范围的最大值520时才将成像设备30的工作模式由亮光模式切换至暗光模式。如此，可以避免工作模式的频繁切换增大成像设备30的功耗的问题，并且在环境亮度变得较暗时也可及时切换到暗光模式，保证目标图像的成像质量。

进一步地，请参阅图19，在某些实施方式中，本发明实施方式的控制方法还包括：

045：在增益索引值位于预设增益索引值与预设增益索引范围的最大值以内时，继续获取新的增益索引值，并计算增益索引值位于预设增益索引值与预设增益索引范围的最大值以内的持续时间；

046：在持续时间大于预设时间时，切换为暗光模式拍照以得到目标图像。

请参阅图20，在某些实施方式中，控制装置10还包括第三获取模块145和第五控制模块146。步骤045可以由第三获取模块145实现。步骤046可以由第五控制模块146实现。也即是说，第三获取模块145可用于在增益索引值位于预设增益索引值与预设增益索引范围的最大值以内时，继续获取新的增益索引值，并计算增益索引值位于预设增益索引值与预设增益索引范围的最大值以内的持续时间。第五控制模块146可用于在持续时间大于预设时间时，切换为暗光模式拍照以得到目标图像。

请参阅图5，在某些实施方式中，步骤045和步骤046还可以由处理器60实现。也即是说，处理器60还可用于在增益索引值位于预设增益索引值与预设增益索引范围的最大值以内时，继续获取新的增益索引值，并计算增益索引值位于预设增益索引值与预设增益索引范围的最大值以内的持续时间，以及在持续时间大于预设时间时，切换为暗光模式拍照以得到目标图像。

具体地，成像设备30开启时，成像设备30首先在亮光模式下工作。随后，成像设备30获取当前时刻环境对应的增益索引值。假设获得的增益索引值g为450，则成像设备30继续使用亮光模式拍摄目标图像。随后，成像设备30获取之后多个时刻下环境对应的增益索引值，并将每一次获取的增益索引值g与预设增益索引范围[400,520]进行比较。若在第n次获取过程中得到的增益索引值g满足460<g≤520，则处理器60控制计时器开始计时，若在第n+1次、第n+2次…第n+m次获取时得到的增益索引值g均满足460<g≤520，且第n次到第n+m次的多次获取过程的总持续时间大于预设时间，则将成像设备30的工作模式切换为暗光模式。若在第n次到第n+m次的获取过程中有一次得到的增益索引值g不满足460<g≤520，例如，测得的g>520，则计时器会清零，且成像设备30直接切换至暗光模式下工作；再例如，测得的g≤460，则计时器会清零，且成像设备30仍旧保持在亮光模式下工作。

如此，在增益索引值处于预设增益索引值与预设增益索引范围的最大值以内的持续时间大于预设时间时才切换成像设备30的工作模式，一方面以避免工作模式频繁切换带来的功耗大的问题，另一方面也可以及时根据环境亮度的变化采用合适的工作模式拍摄出质量较佳的目标图像。

请参阅图21，在某些实施方式中，本发明实施方式的控制方法在步骤03后还包括：

051：继续获取新的增益索引值；

052：判断增益索引值与预设增益索引范围的最小值的大小，预设增益索引值位于预设增益索引范围内；

053：在增益索引值大于或等于预设增益索引范围的最小值时，保持使用暗光模式拍照以得到目标图像；

054：在增益索引值小于预设增益索引范围的最小值时，切换为亮光模式拍照以得到目标图像。

请参阅图22，在某些实施方式中，控制装置10还包括第四获取模块151、第二判断模块152、第六控制模块153和第七控制模块154。步骤051可以由第四获取模块151实现。步骤052可以由第二判断模块152实现。步骤053可以由第六控制模块153实现。步骤054可以由第七控制模块154实现。也即是说，第四获取模块151可用于继续获取新的增益索引值。第二判断模块152可用于判断增益索引值与预设增益索引范围的最小值的大小，预设增益索引值位于预设增益索引范围内。第六控制模块153可用于在增益索引值大于或等于预设增益索引范围的最小值时，保持使用暗光模式拍照以得到目标图像。第七控制模块154可用于在增益索引值小于预设增益索引范围的最小值时，切换为亮光模式拍照以得到目标图像。

请参阅图5，在某些实施方式中，步骤051、步骤052、步骤053和步骤054还可以由处理器60实现。也即是说，处理器60还可用于继续获取新的增益索引值，判断增益索引值与预设增益索引范围的最小值的大小，预设增益索引值位于预设增益索引范围内，在增益索引值大于或等于预设增益索引范围的最小值时，保持使用暗光模式拍照以得到目标图像，以及在增益索引值小于预设增益索引范围的最小值时，切换为亮光模式拍照以得到目标图像。

具体地，成像设备30开启时，成像设备30首先在亮光模式下工作。随后，成像设备30获取当前时刻环境对应的增益索引值。假设获得的增益索引值g为540，则成像设备30切换为暗光模式拍摄目标图像。随后，成像设备30继续获取之后多个时刻环境对应的增益索引值，并将每一次获取的增益索引值g与预设增益索引范围为[400,520]的最小值400进行比较。若比较结果为g≥400，则成像设备30继续工作在暗光模式。若比较结果为g<400，则成像设备30切换至亮光模式下工作。

可以理解，环境的亮度通常是处于动态变化中的，前一时刻测得的获取的增益索引值与后一时刻获取的增益索引值通常是不相等的。在环境亮度的持续变化时，增益索引值g也会在预设增益索引值的左右持续小范围的波动(|g-460|的值小于一个预定值)时，若成像设备30持续根据g与预设增益索引值(460)的大小关系频繁地切换工作模式，则会增大成像设备30的功耗，且由于此时亮度的明暗变化并不十分明显，频繁地切换工作模式对目标图像的拍摄效果并没有极大的提升作用。因此，本发明实施方式的控制方法通过设定一个预设增益索引范围，仅当增益索引值g大于或等于预设增益索引范围的最小值400时才将成像设备30的工作模式由暗光模式切换至亮光模式。如此，可以避免工作模式的频繁切换增大成像设备30的功耗的问题，并且在环境亮度变得较亮时也可及时切换到亮光模式，保证目标图像的成像质量。

请参阅图23，在某些实施方式中，本发明实施方式的控制方法还包括

055：在增益索引值位于预设增益索引范围的最小值与预设增益索引值以内时，继续获取新的增益索引值，并计算增益索引值位于预设增益索引范围的最小值与预设增益索引值以内的持续时间；

056：在持续时间大于预设时间时，切换为亮光模式拍照以得到目标图像。

请参阅图24，在某些实施方式中，控制装置10还包括第五获取模块155和第八控制模块156。步骤055可以由第五获取模块155实现。步骤056可以由第八控制模块156实现。也即是说，第五获取模块155可用于在增益索引值位于预设增益索引范围的最小值与预设增益索引值以内时，继续获取新的增益索引值，并计算增益索引值位于预设增益索引范围的最小值与预设增益索引值以内的持续时间。第八控制模块156可用于在持续时间大于预设时间时，切换为亮光模式拍照以得到目标图像。

请参阅图5，在某些实施方式中，步骤055和步骤056还可以由处理器60实现。也即是说，处理器60还可用于在增益索引值位于预设增益索引范围的最小值与预设增益索引值以内时，继续获取新的增益索引值，并计算增益索引值位于预设增益索引范围的最小值与预设增益索引值以内的持续时间，以及在持续时间大于预设时间时，切换为亮光模式拍照以得到目标图像。

具体地，成像设备30开启时，成像设备30首先在亮光模式下工作。随后，成像设备30获取当前时刻环境对应的增益索引值。假设获得的增益索引值g为540，则成像设备30切换为暗光模式拍摄目标图像。随后，成像设备30获取之后多个时刻下环境对应的增益索引值，并将每一次获取的增益索引值g与预设增益索引范围为[400,520]进行比较。若在第n次获取过程中得到的增益索引值g满足400≤g≤460，则处理器60控制计时器开始计时，若在第n+1次、第n+2次…第n+m次获取时得到的增益索引值g均满足400≤g≤460，且第n次到第n+m次的多次获取过程的总持续时间大于预设时间，则将成像设备30的工作模式切换为亮光模式。若在第n次到第n+m次的获取过程中有一次得到的增益索引值g不满足400≤g≤460，例如，测得的g<400，则计时器会清零，且成像设备30直接切换至亮光模式下工作；再例如，测得的g>460，则计时器会清零，且成像设备30仍旧保持在暗光模式下工作。

如此，在增益索引值处于预设增益索引范围的最小值与预设增益索引值以内的持续时间大于预设时间时才切换成像设备30的工作模式，一方面以避免工作模式频繁切换带来的功耗大的问题，另一方面也可以及时根据环境亮度的变化采用合适的工作模式拍摄出质量较佳的目标图像。

在某些实施方式中，当输出的目标图像为预览图像时，由于亮光模式和暗光模式下均需要进行长曝光像素的长时间曝光，此时，预览图像的输出帧率会减小，此时若成像设备30的显示帧率大于预览图像的输出帧率，则输出帧率与显示帧率不匹配，可能会导致成像设备30的显示出现卡顿情况、不流畅的情况。为避免该问题，处理器60可以直接控制成像设备30减小显示帧率，使得显示帧率与输出帧率相匹配。或者，在显示帧率高于输出帧率时，假设在某一时刻下处理器60还未生成该时刻的预览图像，无法进行输出显示，则处理器60将上一时刻的预览图像进行输出显示，即以上一时刻的预览图像填补当前时刻下要输出的预览图像的空缺。如此，可以避免出现显示帧率与输出帧率不匹配导致成像设备30的显示出现卡顿的问题，改善用户的使用体验。

本发明还提供一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当计算机可执行指令被一个或多个处理器60执行时，使得处理器60执行上述任意一项实施方式所述的控制方法。

例如，当计算机可执行指令被一个或多个处理器60执行时，使得处理器60执行以下步骤：

01：根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值；

02：当增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像；

03：当增益索引值大于预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像。

再例如，当计算机可执行指令被一个或多个处理器60执行时，使得处理器60执行以下步骤：

021：控制像素单元阵列31输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息；

022：根据同一像素单元311中曝光时间相同的原始像素信息计算得到多个合并像素信息；和

023：根据多个合并像素信息输出目标图像。

请参阅图26，本发明还提供一种计算机设备200。计算机设备200包括存储器50和处理器60。存储器50中存储有计算机可读指令。计算机可读指令被存储器50执行时，使得处理器60执行上述任一实施方式所述的控制方法。

图25为一个实施例中计算机设备200的内部结构示意图。该计算机设备200包括通过系统总线81连接的处理器60、存储器50(例如为非易失性存储介质)、内存储器82、显示屏83和输入装置84。其中，计算机设备200的存储器50存储有操作系统和计算机可读指令。该计算机可读指令可被处理器60执行，以实现本申请实施方式的控制方法。该处理器60用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备200的运行。计算机设备200的内存储器82为存储器50中的计算机可读指令的运行提供环境。计算机设备200的显示屏83可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏等，输入装置84可以是显示屏83上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备200外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，也可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。该计算机设备200可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理或穿戴式设备(例如智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜)等。本领域技术人员可以理解，图25中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的示意图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备200的限定，具体的计算机设备200可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

请参阅图26，本申请实施例的计算机设备200中包括图像处理电路90，图像处理电路90可利用硬件和/或软件组件实现，包括定义ISP(Image Signal Processing，图像信号处理)管线的各种处理单元。图26为一个实施例中图像处理电路90的示意图。如图26所示，为便于说明，仅示出与本申请实施例相关的图像处理技术的各个方面。

如图26所示，图像处理电路90包括ISP处理器91(ISP处理器91可为处理器60)和控制逻辑器92。摄像头93捕捉的图像数据首先由ISP处理器91处理，ISP处理器91对图像数据进行分析以捕捉可用于确定摄像头93的一个或多个控制参数的图像统计信息。摄像头93可包括一个或多个透镜932和图像传感器934。图像传感器934可包括色彩滤镜阵列(如Bayer滤镜)，图像传感器934可获取每个成像像素捕捉的光强度和波长信息，并提供可由ISP处理器91处理的一组原始图像数据。传感器94(如陀螺仪)可基于传感器94接口类型把采集的图像处理的参数(如防抖参数)提供给ISP处理器91。传感器94接口可以为SMIA(StandardMobile Imaging Architecture，标准移动成像架构)接口、其它串行或并行照相机接口或上述接口的组合。

此外，图像传感器934也可将原始图像数据发送给传感器94，传感器94可基于传感器94接口类型把原始图像数据提供给ISP处理器91，或者传感器94将原始图像数据存储到图像存储器95中。

ISP处理器91按多种格式逐个像素地处理原始图像数据。例如，每个图像像素可具有8、10、12或14比特的位深度，ISP处理器91可对原始图像数据进行一个或多个图像处理操作、收集关于图像数据的统计信息。其中，图像处理操作可按相同或不同的位深度精度进行。

ISP处理器91还可从图像存储器95接收图像数据。例如，传感器94接口将原始图像数据发送给图像存储器95，图像存储器95中的原始图像数据再提供给ISP处理器91以供处理。图像存储器95可为存储器50、存储器50的一部分、存储设备、或电子设备内的独立的专用存储器，并可包括DMA(Direct Memory Access，直接直接存储器存取)特征。

当接收到来自图像传感器934接口或来自传感器94接口或来自图像存储器95的原始图像数据时，ISP处理器91可进行一个或多个图像处理操作，如时域滤波。处理后的图像数据可发送给图像存储器95，以便在被显示之前进行另外的处理。ISP处理器91从图像存储器95接收处理数据，并对处理数据进行原始域中以及RGB和YCbCr颜色空间中的图像数据处理。ISP处理器91处理后的图像数据可输出给显示器97(显示器97可包括显示屏83)，以供用户观看和/或由图形引擎或GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)进一步处理。此外，ISP处理器91的输出还可发送给图像存储器95，且显示器97可从图像存储器95读取图像数据。在一个实施例中，图像存储器95可被配置为实现一个或多个帧缓冲器。此外，ISP处理器91的输出可发送给编码器/解码器96，以便编码/解码图像数据。编码的图像数据可被保存，并在显示于显示器97设备上之前解压缩。编码器/解码器96可由CPU或GPU或协处理器实现。

ISP处理器91确定的统计数据可发送给控制逻辑器92单元。例如，统计数据可包括自动曝光、自动白平衡、自动聚焦、闪烁检测、黑电平补偿、透镜932阴影校正等图像传感器934统计信息。控制逻辑器92可包括执行一个或多个例程(如固件)的处理元件和/或微控制器，一个或多个例程可根据接收的统计数据，确定摄像头93的控制参数及ISP处理器91的控制参数。例如，摄像头93的控制参数可包括传感器94控制参数(例如增益、曝光控制的积分时间、防抖参数等)、照相机闪光控制参数、透镜932控制参数(例如聚焦或变焦用焦距)、或这些参数的组合。ISP控制参数可包括用于自动白平衡和颜色调整(例如，在RGB处理期间)的增益水平和色彩校正矩阵，以及透镜932阴影校正参数。

例如，以下为运用图25中的处理器60或运用图26中的图像处理电路90(具体为ISP处理器91)实现控制方法的步骤：

01：根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值；

02：当增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像；

03：当增益索引值大于预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像。

再例如，以下为运用图25中的处理器或运用图26中的图像处理电路90(具体为ISP处理器)实现控制方法的步骤：

021：控制像素单元阵列31输出分别处于不同曝光时间的多个原始像素信息；

022：根据同一像素单元311中曝光时间相同的原始像素信息计算得到多个合并像素信息；和

023：根据多个合并像素信息输出目标图像。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

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、包括处理器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例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (21)

1.一种控制方法，用于成像设备，其特征在于，所述成像设备包括像素单元阵列，所述像素单元阵列包括多个像素单元，每个所述像素单元均包括长曝光像素、中曝光像素和短曝光像素，每个像素单元中的所述长曝光像素、所述中曝光像素、及所述短曝光像素由单一颜色的滤光片单元覆盖，所述长曝光像素的曝光时间大于所述中曝光像素的曝光时间，且所述中曝光像素的曝光时间大于所述短曝光像素的短曝光时间；所述控制方法包括：

根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值；

当所述增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像，在所述亮光模式下，控制所述像素单元阵列输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息，根据同一所述像素单元内的处于不同曝光时间下的多个原始像素信息及对应于每个所述原始像素信息的权值计算所述像素单元的合成像素信息，并根据所述合成像素信息得到所述目标图像，处于不同曝光时间下的多个所述原始像素信息对应的权值不同；

当所述增益索引值大于所述预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像，在所述暗光模式下，控制所述像素单元阵列输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息，计算同一所述像素单元中的所述原始像素信息之和的二分之一以得到组合像素信息，并根据多个所述组合像素信息输出所述目标图像，其中，每个所述像素单元对应一个所述组合像素信息。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值的步骤包括：

获取所述环境亮度值；

比较所述环境亮度值与所述目标亮度值的大小；

根据比较结果获取所述增益索引值。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述环境亮度值包括：

拍摄所述当前环境下的场景以得到场景图像；

处理所述场景图像并获得所述场景图像的主体及背景；

判断所述场景图像的所述主体的亮度与所述背景的亮度的差值是否大于预设差值；

在所述主体的亮度与所述背景的亮度的差值大于所述预设差值时，根据所述差值计算获得主体权重及背景权重；

分别根据所述主体权重及所述背景权重调整所述主体的亮度及所述背景的亮度；和

计算调整后的所述主体的亮度及调整后的所述背景的亮度的平均亮度值以作为所述环境亮度值。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述环境亮度值包括：

拍摄当前环境下的场景以得到场景图像；

处理所述场景图像以获得所述场景图像的主体及背景；

判断所述场景图像的所述主体的亮度与所述背景的亮度的差值是否大于预设差值；和

在所述主体的亮度与所述背景的亮度的差值小于或等于所述预设差值时，计算所述主体的亮度及所述背景的亮度的平均亮度值以作为所述环境亮度值。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法在所述当所述增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像的步骤后还包括：

继续获取新的所述增益索引值；

判断所述增益索引值与预设增益索引范围的最大值的大小，所述预设增益索引值位于所述预设增益索引范围内；

在所述增益索引值小于或等于所述预设增益索引范围的最大值时，保持使用所述亮光模式拍照以得到所述目标图像；

在所述增益索引值大于所述预设增益索引范围的最大值时，切换为所述暗光模式拍照以得到所述目标图像。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在所述增益索引值位于所述预设增益索引值与所述预设增益索引范围的最大值以内时，继续获取新的所述增益索引值，并计算所述增益索引值位于所述预设增益索引值与所述预设增益索引范围的最大值以内的持续时间；

在所述持续时间大于预设时间时，切换为所述暗光模式拍照以得到所述目标图像。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法在所述当所述增益索引值大于所述预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像的步骤后还包括：

继续获取新的所述增益索引值；

判断所述增益索引值与预设增益索引范围的最小值的大小，所述预设增益索引值位于所述预设增益索引范围内；

在所述增益索引值大于或等于所述预设增益索引范围的最小值时，保持使用所述暗光模式拍照以得到所述目标图像；

在所述增益索引值小于所述预设增益索引范围的最小值时，切换为所述亮光模式拍照以得到所述目标图像。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在所述增益索引值位于所述预设增益索引范围的最小值与所述预设增益索引值以内时，继续获取新的所述增益索引值，并计算所述增益索引值位于所述预设增益索引范围的最小值与所述预设增益索引值以内的持续时间；

在所述持续时间大于预设时间时，切换为所述亮光模式拍照以得到所述目标图像。

9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述增益索引值等于所述预设增益索引值时，使用所述亮光模式或所述暗光模式拍照以得到所述目标图像。

10.一种控制装置，用于成像设备，其特征在于，所述成像设备包括像素单元阵列，所述像素单元阵列包括多个像素单元，每个所述像素单元均包括长曝光像素、中曝光像素和短曝光像素，每个像素单元中的所述长曝光像素、所述中曝光像素、及所述短曝光像素由单一颜色的滤光片单元覆盖，所述长曝光像素的曝光时间大于所述中曝光像素的曝光时间，且所述中曝光像素的曝光时间大于所述短曝光像素的短曝光时间；所述控制装置包括：

第一获取模块，所述第一获取模块用于根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值；

第一控制模块，所述第一控制模块用于当所述增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像，在所述亮光模式下，控制所述像素单元阵列输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息，根据同一所述像素单元内的处于不同曝光时间下的多个原始像素信息及对应于每个所述原始像素信息的权值计算所述像素单元的合成像素信息，并根据所述合成像素信息得到所述目标图像，处于不同曝光时间下的多个所述原始像素信息对应的权值不同；和

第二控制模块，所述第二控制模块用于当所述增益索引值大于所述预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像，在所述暗光模式下，控制所述像素单元阵列输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息，计算同一所述像素单元中的所述原始像素信息之和的二分之一以得到组合像素信息，并根据多个所述组合像素信息输出所述目标图像，其中，每个所述像素单元对应一个所述组合像素信息。

11.一种成像设备，其特征在于，所述成像设备包括像素单元阵列，所述像素单元阵列包括多个像素单元，每个所述像素单元均包括长曝光像素、中曝光像素和短曝光像素，每个像素单元中的所述长曝光像素、所述中曝光像素、及所述短曝光像素由单一颜色的滤光片单元覆盖，所述长曝光像素的曝光时间大于所述中曝光像素的曝光时间，且所述中曝光像素的曝光时间大于所述短曝光像素的短曝光时间；所述成像设备还包括处理器，所述处理器用于：

根据当前环境的环境亮度值与预设的目标亮度值获取增益索引值；

当所述增益索引值小于预设增益索引值时，使用亮光模式拍照以得到目标图像，在所述亮光模式下，控制所述像素单元阵列输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息，根据同一所述像素单元内的处于不同曝光时间下的多个原始像素信息及对应于每个所述原始像素信息的权值计算所述像素单元的合成像素信息，并根据所述合成像素信息得到所述目标图像，处于不同曝光时间下的多个所述原始像素信息对应的权值不同；

当所述增益索引值大于所述预设增益索引值时，使用暗光模式拍照以得到目标图像，在所述暗光模式下，控制所述像素单元阵列输出分别处于不同曝光时间下的多个原始像素信息，计算同一所述像素单元中的所述原始像素信息之和的二分之一以得到组合像素信息，并根据多个所述组合像素信息输出所述目标图像，其中，每个所述像素单元对应一个所述组合像素信息。

12.根据权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述处理器还用于：

获取所述环境亮度值；

比较所述环境亮度值与所述目标亮度值的大小；

根据比较结果获取所述增益索引值。

13.根据权利要求12所述的成像设备，其特征在于，所述处理器进一步用于：

拍摄所述当前环境下的场景以得到场景图像；

处理所述场景图像并获得所述场景图像的主体及背景；

判断所述场景图像的所述主体的亮度与所述背景的亮度的差值是否大于预设差值；

在所述主体的亮度与所述背景的亮度的差值大于所述预设差值时，根据所述差值计算获得主体权重及背景权重；

分别根据所述主体权重及所述背景权重调整所述主体的亮度及所述背景的亮度；和

计算调整后的所述主体的亮度及调整后的所述背景的亮度的平均亮度值以作为所述环境亮度值。

14.根据权利要求12所述的成像设备，其特征在于，所述处理器进一步用于：

拍摄当前环境下的场景以得到场景图像；

处理所述场景图像以获得所述场景图像的主体及背景；

判断所述场景图像的所述主体的亮度与所述背景的亮度的差值是否大于预设差值；和

在所述主体的亮度与所述背景的亮度的差值小于或等于所述预设差值时，计算所述主体的亮度及所述背景的亮度的平均亮度值以作为所述环境亮度值。

15.根据权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述处理器还用于：

继续获取新的所述增益索引值；

判断所述增益索引值与预设增益索引范围的最大值的大小；

在所述增益索引值小于或等于所述预设增益索引范围的最大值时，保持使用所述亮光模式拍照以得到所述目标图像；

在所述增益索引值大于所述预设增益索引范围的最大值时，切换为所述暗光模式拍照以得到所述目标图像。

16.根据权利要求15所述的成像设备，其特征在于，所述处理器还用于：

在所述增益索引值位于所述预设增益索引值与所述预设增益索引范围的最大值以内时，继续获取新的所述增益索引值，并计算所述增益索引值位于所述预设增益索引值与所述预设增益索引范围的最大值以内的持续时间；

在所述持续时间大于预设时间时，切换为所述暗光模式拍照以得到所述目标图像。

17.根据权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述处理器还用于：

继续获取新的所述增益索引值；

判断所述增益索引值与预设增益索引范围的最小值的大小；

在所述增益索引值大于或等于所述预设增益索引范围的最小值时，保持使用所述暗光模式拍照以得到所述目标图像；

在所述增益索引值小于所述预设增益索引范围的最小值时，切换为所述亮光模式拍照以得到所述目标图像。

18.根据权利要求17所述的成像设备，其特征在于，所述处理器还用于：

在所述增益索引值位于所述预设增益索引范围的最小值与所述预设增益索引值以内时，继续获取新的所述增益索引值，并计算所述增益索引值位于所述预设增益索引范围的最小值与所述预设增益索引值以内的持续时间；

在所述持续时间大于预设时间时，切换为所述亮光模式拍照以得到所述目标图像。

19.根据权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述增益索引值等于所述预设增益索引值时，使用所述亮光模式或所述暗光模式拍照以得到所述目标图像。

20.一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求1至9任意一项所述的控制方法。

21.一个或多个存储有计算机程序的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现权利要求1至9任意一项所述的控制方法。

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