用于使用相位检测像素生成深度图的图像生成装置制造方法及图纸

提供一种用于使用相位检测像素生成深度图的图像生成装置。提供一种用于生成深度图的图像生成装置。所述图像生成装置包括：图像传感器，包括相位检测像素；透镜驱动器，调整透镜的位置以调整透镜与对象之间的距离；相位差计算器，基于在透镜被放置在第一位置时生成的第一相位信号来计算第一相位差并基于在透镜被放置在与第一位置不同的第二位置时生成的第二相位信号来计算第二相位差；以及深度图生成器，基于第一相位差和第二相位差来生成与相位检测像素和对象之间的距离相关联的第一深度数据和第二深度数据，并且基于第一深度数据和第二深度数据来生成深度图。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2015年2月13日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0022298号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用合并于此。
本专利技术构思的至少一些示例实施例涉及图像技术，更具体地说，涉及一种用于生成深度图的设备。
技术介绍
最近，各种类型的图像技术已经被使用。各种类型的电子装置已经被广泛地部署。大部分电子装置可执行图像处理以显示或生成图像。为此，大部分电子装置可包括显示装置、图像捕获装置、图像生成装置、图像处理装置等。具体地说，“深度图”是在最近行业中正被使用的图像技术之一。深度图包括与对象和图像生成装置(例如，包括图像传感器的相机)之间的距离相关联的信息。深度图可被用于生成3维(3D)图像。3D图像可被用于使电影、视频游戏等更加有趣。为了生成深度图，各种类型的装置和方法被使用。通过示例的方式，可通过各种方法，诸如，观察在具有特定波形的光被发射到对象之后反射的光的波形的方法、测量发射到对象的光返回所耗费的时间的方法以及通过两个或更多个相机获得立体信息的方法，来获得深度图。然而，在用于获得深度图的大部分方法中，要求“附加的”传感器或装置，或者需要“附加的”图像处理(诸如，图像配准)。因此，虽然对于具有高处理性能的电子装置的需求增加，但是随着每个电子装置的尺寸逐渐减小，难以将用于获得深度图的大部分方法应用于在最近行业中正被使用的“小型”电子装置。换句话说，有必要提供一种通过使用占用较小面积或体积的装置或电路来获得深度图的方法。
技术实现思路
至少一些示例实施例可提供一种占用较小面积或体积并且可有效地生成深度图的图像生成装置。根据一些示例实施例，可在没有任何附加传感器或装置的情况下生成深度图。根据本专利技术构思的至少一些示例实施例，可通过可移动到不同位置的透镜来生成多个深度数据。根据至少一些示例实施例，一种图像生成装置包括：图像传感器，包括被配置为生成与对象相应的图像信号的多个图像传感器像素和被配置为生成被用于计算图像之间的相位差的第一相位信号和第二相位信号的多个相位检测像素；透镜驱动器，被配置为调整透镜的位置以调整透镜与对象之间的距离；相位差计算器，被配置为：基于第一相位信号来计算第一相位差，第一相位信号在透镜处于第一位置时被生成，基于第二相位信号来计算第二相位差，第二相位信号在透镜处于与第一位置不同的第二位置时被生成；深度图生成器，被配置为：分别基于第一相位差和第二相位差生成第一深度数据和第二深度数据，第一深度数据和第二深度数据中的每个与所述多个相位检测像素和对象之间的距离相关联，并基于第一深度数据和第二深度数据来生成深度图。所述图像生成装置可包括：相位差预测器，被配置为基于第一相位差来预测第二相位差的值。相位差计算器可被配置为：随着透镜在透镜驱动器的控制下从第一位置移动到第二位置，在第二相位差被计算之前，计算第一相位差；相位差预测器可被配置为在透镜移动到第二位置之前或在透镜移动到第二位置的同时，预测第二相位差的值。深度图生成器可被这样配置：当由相位差预测器预测的值与由相位差计算器计算的第二相位差之间的差大于参考值时，深度图生成器参照所述差来生成深度图。所述多个相位检测像素中的每个可对应于所述多个图像传感器像素中的两个。所述多个相位检测像素可被布置在与所述多个图像传感器像素不同的位置中，使得所述多个相位检测像素与所述多个图像传感器像素不重叠。所述图像生成装置还可包括：空间频率计算器，被配置为：通过处理图
像信号来生成与捕获对象的图像相关联的空间频率的信息。空间频率计算器可被配置为：当透镜被放置在第一位置时，生成第一空间频率信息，当透镜被放置在第二位置时，生成第二空间频率信息。空间频率计算器还可被配置为：基于第一空间频率信息和第二空间频率信息，来获得当透镜从第一位置移动到第二位置时空间频率值的变化的方向和变化的量中的至少一个，并且深度图生成器可被配置为参照空间频率值的变化的方向和变化的量中的至少一个，来生成深度图。所述图像生成装置还可包括：图像传感器芯片，其中，图像传感器芯片包括所述图像传感器、所述透镜驱动器、所述相位差计算器以及所述深度图生成器。根据本专利技术构思的至少一个示例实施例，一种图像生成装置包括：相位差计算器，被配置为：接收由包括在图像传感器中的多个相位检测像素生成的第一相位信号和第二相位信号，基于第一相位信号计算第一相位差，第一相位信号在透镜处于第一位置时被生成，透镜被配置为沿距对象的距离增大或减小的方向移动，基于第二相位信号计算第二相位差，第二相位信号在透镜处于与第一位置不同的第二位置时被生成；透镜位置控制器，被配置为：基于第一相位差和第二相位差中的至少一个来计算用于聚焦对象的透镜的聚焦位置，并生成透镜驱动信号以将透镜移动到聚焦位置；深度图生成器，被配置为：分别基于第一相位差和第二相位差生成第一深度数据和第二深度数据，第一深度数据和第二深度数据中的每个与所述多个相位检测像素和对象之间的距离相关联，并基于第一深度数据和第二深度数据生成深度图。第一位置和第二位置之一可对应于聚焦位置。所述图像生成装置还可包括：相位差预测器，被配置为基于第一相位差预测第二相位差的值；空间频率计算器，被配置为通过处理由包括在图像传感器中的多个图像传感器像素生成的图像信号，来生成与捕获对象的图像相关联的空间频率的信息。所述图像生成装置还可包括：可靠性水平计算器，被配置为：基于由相位差预测器预测的值、由相位差计算器计算的第二相位差和当透镜从第一位置移动到第二位置时空间频率值的变化的方向中的至少一个，来计算与第一相位差相关联的第一可靠性水平和与第二相位差相关联的第二可靠性水平。深度图生成器可被配置为：通过基于第一可靠性水平和第二可靠性水平
将权重值应用于第一深度数据和第二深度数据，来生成深度图。所述图像生成装置还可包括：深度图后处理器，被配置为：通过对对象图像和深度图执行图像配准来改变深度图的分辨率，对象图像基于由包括在图像传感器中的多个图像传感器像素生成的图像信号而被生成。所述图像生成装置还可包括：包括应用处理器的操作处理装置，操作处理装置被配置为实现所述相位差计算器、所述透镜位置控制器以及所述深度图生成器。根据本专利技术构思的至少一些示例实施例，一种被配置为生成深度图的图像生成装置，所述图像生成装置包括：相位差计算器，被配置为：分别基于第一相位信号和第二相位信号计算第一相位差和第二相位差，第一相位信号在透镜处于第一位置时通过多个相位检测像素被生成，透镜被配置为沿距对象的距离增大或减小的方向移动，第二相位信号在透镜处于与第一位置不同的第二位置时通过所述多个相位检测像素被生成；以及深度图生成器，被配置为：分别基于第一相位差和第二相位差生成第一深度数据和第二深度数据，第一深度数据和第二深度数据中的每个与所述多个相位检测像素和对象之间的距离相关联，并且基于第一深度数据和第二深度数据生成深度图。所述图像生成装置还可包括：相位差预测器，被配置为基于第一相位差预测第二相位差的值，其中，相位差计算器和深度图生成器被这样配置：当由相位差预测器预测的值与由相位差计算器计算的第二相位差不同时，相位差计算器基于第三相位信号计算第三相位差，第三相位信号在透镜处于与第一位置和第二位置不同的第三位置时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像生成装置，包括：图像传感器，包括被配置为生成与对象相应的图像信号的多个图像传感器像素和被配置为生成被用于计算图像之间的相位差的第一相位信号和第二相位信号的多个相位检测像素，其中，第一相位信号在透镜处于第一位置时被生成，第二相位信号在透镜处于与第一位置不同的第二位置时被生成；透镜驱动器，被配置为调整透镜的位置以调整透镜与对象之间的距离；相位差计算器，被配置为：基于第一相位信号来计算第一相位差，并基于第二相位信号来计算第二相位差；深度图生成器，被配置为：分别基于第一相位差和第二相位差生成第一深度数据和第二深度数据，并基于第一深度数据和第二深度数据来生成深度图，其中，第一深度数据和第二深度数据中的每个与所述多个相位检测像素和对象之间的距离相关联。

【技术特征摘要】
2015.02.13 KR 10-2015-00222981.一种图像生成装置，包括：图像传感器，包括被配置为生成与对象相应的图像信号的多个图像传感器像素和被配置为生成被用于计算图像之间的相位差的第一相位信号和第二相位信号的多个相位检测像素，其中，第一相位信号在透镜处于第一位置时被生成，第二相位信号在透镜处于与第一位置不同的第二位置时被生成；透镜驱动器，被配置为调整透镜的位置以调整透镜与对象之间的距离；相位差计算器，被配置为：基于第一相位信号来计算第一相位差，并基于第二相位信号来计算第二相位差；深度图生成器，被配置为：分别基于第一相位差和第二相位差生成第一深度数据和第二深度数据，并基于第一深度数据和第二深度数据来生成深度图，其中，第一深度数据和第二深度数据中的每个与所述多个相位检测像素和对象之间的距离相关联。2.如权利要求1所述的图像生成装置，还包括：相位差预测器，被配置为基于第一相位差来预测第二相位差的值。3.如权利要求2所述的图像生成装置，其中，相位差计算器被配置为：随着透镜在透镜驱动器的控制下从第一位置移动到第二位置，在第二相位差被计算之前，计算第一相位差，其中，相位差预测器被配置为：在透镜移动到第二位置之前或在透镜移动到第二位置的同时，预测第二相位差的值。4.如权利要求2所述的图像生成装置，其中，深度图生成器被这样配置：当由相位差预测器预测的值与由相位差计算器计算的第二相位差之间的差大于参考值时，深度图生成器参照所述差来生成深度图。5.如权利要求1所述的图像生成装置，其中，所述多个相位检测像素中的每个对应于所述多个图像传感器像素中的两个。6.如权利要求1所述的图像生成装置，其中，所述多个相位检测像素被布置在与所述多个图像传感器像素不同的位置中，使得所述多个相位检测像素与所述多个图像传感器像素不重叠。7.如权利要求1所述的图像生成装置，还包括：空间频率计算器，被配置为：通过处理图像信号来生成与捕获对象的图
\t像相关联的空间频率的信息。8.如权利要求7所述的图像生成装置，其中，空间频率计算器被配置为：当透镜被放置在第一位置时，生成第一空间频率信息，当透镜被放置在第二位置时，生成第二空间频率信息。9.如权利要求8所述的图像生成装置，其中，空间频率计算器还被配置为：基于第一空间频率信息和第二空间频率信息，来获得当透镜从第一位置移动到第二位置时空间频率值的变化的方向和变化的量中的至少一个，其中，深度图生成器被配置为参照空间频率值的变化的方向和变化的量中的至少一个来生成深度图。10.如权利要求1所述的图像生成装置，还包括：图像传感器芯片，其中，图像传感器芯片包括所述图像传感器、所述透镜驱动器、所述相位差计算器和所述深度图生成器。11.一种图像生成装置，包括：相位差计算器，被配置为：接收由包括在图像传感器中的多个相位检测像素生成的第一相位信号和第二相位信号，基于第一相位信号计算第一相位差，并基于第二相位信号计算第二相位差，其中，第一相位信号在透镜处于第一位置时被生成，透镜被配置为沿距对象的距离增大或减小的方向移动，第二相位信号在透镜处于与第一位置不同的第二位置时被生成；透镜位置控制器，被配置为：基于第一相位差和第二相位差中的至少一个来计算用于聚焦对象的透镜的聚焦位置，并生成透镜驱动信号以将透镜移动到聚焦位置；深度图生成器，被配置为：分别基于第一相位差和第二相位差生成第一深度数据和第二深度数据，并基于第一深度数据和第二深度数据生成深度图，其中，第一深度数据和第二深度数据中的每个与所述多个相位检测像素和对象之间的距离相关联。12.如权利要求11所述的图像生成装置，其中，第一位置和第二位置之一对应于聚焦位置。13.如权利要求11所述的图像生成装置，还包括：相位差预测器，被配置为基于第一相位差预测第二相位差的值；空间频率计算器，被配置为通过处理由包括在图像传感器中的多个图像传感器像素生成的图像信号，来生成与捕获对象的图像相关联的空间频率的
\t信息。14.如权利要求13所述的图像生成装置，还包括：可靠性水平计算器，被配置为：基于由相位差预测器预测的值、由相位差计算器计算的第二相位差和当透镜从第一位置移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泰植，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR