多光谱成像结构及方法、多光谱成像芯片和电子设备技术

本申请公开了一种多光谱成像结构及方法、多光谱成像芯片和电子设备，属于摄像技术领域。所述多光谱成像结构包括阵列分布的多个感光像素单元，每一所述感光像素单元包括多个感光像素子单元，每一所述感光像素子单元包括至少一个第一感光像素和至少一个第二感光像素，所述第一感光像素包括第一感光二极管以及位于所述第一感光二极管上的第一滤光器，所述第二感光像素包括第二感光二极管以及位于所述第二感光二极管上的第二滤光器，所述第一滤光器为窄带滤光器，所述第二滤光器为宽带滤光器。本申请中，通过将窄带滤光器和宽带滤光器进行组合搭配，可以同时兼顾光谱识别精度与环境亮度应用范围，提高了成像品质。提高了成像品质。提高了成像品质。

【技术实现步骤摘要】
多光谱成像结构及方法、多光谱成像芯片和电子设备


[0001]本申请属于摄像
，具体涉及一种多光谱成像结构及方法、多光谱成像芯片和电子设备。

技术介绍

[0002]多光谱技术指同时能够获取3个或3个以上通道光谱信息的光谱侦测技术，随着机器视觉相关技术的发展，多光谱探测器硬件由传统较大的光谱仪器件发展为集成化的摄像头光谱模组，其中多光谱探测(成像)芯片的发展起到了至关重要的作用。多光谱芯片技术方案中光谱滤光曲线有窄带滤光与宽带滤光两种类型，两种光谱曲线方案。
[0003]窄带光谱技术方案光谱检测精度相对较高，但是由于半峰全宽(Full width at half maximum，FWHM)较小，光线能量利用率低，需要较大的感光像素二极管(Photo Diode，PD)，且无法在低亮度(如10Lux以下的光线环境)环境下正常工作；而宽带光谱技术方案滤光光谱FWHM较宽，能够有效提升光线能量利用率，扩展亮度工作范围(如0.1Lux低亮度)；但是由于宽带滤光波长较宽，不同滤光波段间将存在光谱串扰问题，严重影响宽光谱方案光谱探测的准确性和芯片制造阶段的校准效果。
[0004]宽带与窄带多光谱技术方案均存在上述的缺陷，限制了多光谱技术的应用场景和光谱数据测试准确性。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的是提供一种多光谱成像结构及方法、多光谱成像芯片和电子设备，能够解决现有多光谱成像技术中无法同时兼顾港普识别精度与环境亮度应用范围，成像效果差的问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种多光谱成像结构，包括：
[0007]阵列分布的多个感光像素单元，每一所述感光像素单元包括多个感光像素子单元，每一所述感光像素子单元包括至少一个第一感光像素和至少一个第二感光像素，所述第一感光像素包括第一感光二极管以及位于所述第一感光二极管上的第一滤光器，所述第二感光像素包括第二感光二极管以及位于所述第二感光二极管上的第二滤光器，所述第一滤光器为窄带滤光器，所述第二滤光器为宽带滤光器。
[0008]可选的，在每一所述感光像素单元中，透过不同感光像素子单元中第一感光像素的第一滤光器的光的波段范围不相同。
[0009]可选的，在每一所述感光像素子单元中，透过不同第二感光像素的第二滤光器的光的波段范围不相同。
[0010]可选的，所述多光谱成像结构还包括：
[0011]调节单元，所述调节单元与所述第二感光像素的第二滤光器连接，所述调节单元根据所述第一感光像素的响应数据对同一感光像素子单元中的第二滤光器的参数进行校准。
[0012]可选的，每一所述感光像素单元包括九个感光像素子单元，每一所述感光像素子单元包括一个第一感光像素和八个第二感光像素。
[0013]第二方面，本申请实施例提供了一种多光谱成像方法，应用于如第一方面所述的多光谱成像结构，所述方法包括：
[0014]在环境亮度大于预设阈值的情况下，根据所述第一感光像素感应的入射光生成第一响应数据，根据所述第二感光像素感应的入射光生成第二响应数据；
[0015]根据所述第一响应数据和所述第二响应数据，生成图像数据。
[0016]可选的，所述方法还包括：
[0017]在环境亮度小于预设阈值的情况下，根据所述第二感光像素感应的入射光生成第三响应数据；
[0018]根据同一感光像素子单元中的第二感光像素的第三响应数据，计算同一感光像素子单元中的第一感光像素的预测响应数据；
[0019]根据所述预测响应数据和所述第三响应数据，生成图像数据。
[0020]可选的，在根据所述第一感光像素感应的入射光生成第一响应数据和/或根据所述第二感光像素感应的入射光生成第二响应数据之前，还包括：
[0021]将多光谱成像结构置于标准光源，所述标准光源包括已知波长的多种窄带光源和宽带光源；
[0022]利用所述第一感光像素感应所述标准光源的入射光以生成窄带响应数据；
[0023]根据所述窄带响应数据，对同一感光像素子单元中的第二滤光器的参数进行校准。
[0024]第三方面，本申请实施例提供了一种多光谱成像芯片，包括如第一方面所述的多光谱成像结构
[0025]第四方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括如第三方面所述的多光谱成像芯片。
[0026]在本申请实施例中，通过将窄带滤光器和宽带滤光器进行组合搭配，既可以提高光谱识别精度，又能够扩大环境亮度应用范围，提高了成像品质，拓宽了应用场景。
附图说明
[0027]图1为宽带滤光的特性示意图；
[0028]图2为窄带滤光的特性示意图；
[0029]图3为本申请实施例提供的感光像素单元的结构示意图；
[0030]图4为本申请实施例提供的感光像素单元的组成顺序图；
[0031]图5为本申请实施例提供的感光像素的结构示意图；
[0032]图6为本申请实施例提供的透过不同感光像素子单元中不同感光像素的光的波段的示意图；
[0033]图7为本申请实施例中透过不同感光像素子单元中的第一感光像素的光的波段的示意图；
[0034]图8为本申请实施例中透过不同感光像素子单元中的第二感光像素的滤光特性示意图；
[0035]图9为本申请实施例提供的一种多光谱成像方法的流程示意图；
[0036]图10为本申请实施例提供的另一种多光谱成像方法的流程示意图；
[0037]图11为本申请实施例提供的第二滤光器的参数校准方法的流程示意图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0039]本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0040]下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的多光谱成像结构及方法、多光谱成像芯片和电子设备进行详细地说明。
[0041]请参考图1和图2，图1为宽带滤光的特性示意图，图2为窄带滤光的特性示意图。如图1所示，宽带滤光具有较宽的滤光波长范围，能够提升光线能量利用率，从而扩展可正常工作的环境亮度范围，当然，这也会导致不同滤光波段之间会存在串扰的问题，影响其准确性。如图2所示，窄带滤光具有较窄的滤光波长范围，光线检测精度较高，但是，其光线能量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多光谱成像结构，其特征在于，包括阵列分布的多个感光像素单元，每一所述感光像素单元包括多个感光像素子单元，每一所述感光像素子单元包括至少一个第一感光像素和至少一个第二感光像素，所述第一感光像素包括第一感光二极管以及位于所述第一感光二极管上的第一滤光器，所述第二感光像素包括第二感光二极管以及位于所述第二感光二极管上的第二滤光器，所述第一滤光器为窄带滤光器，所述第二滤光器为宽带滤光器。2.根据权利要求1所述的多光谱成像结构，其特征在于，在每一所述感光像素单元中，透过不同感光像素子单元中第一感光像素的第一滤光器的光的波段范围不相同。3.根据权利要求1或2所述的多光谱成像结构，其特征在于，在每一所述感光像素子单元中，透过不同第二感光像素的第二滤光器的光的波段范围不相同。4.根据权利要求1所述的多光谱成像结构，其特征在于，还包括：调节单元，所述调节单元与所述第二感光像素的第二滤光器连接，所述调节单元根据所述第一感光像素的响应数据对同一感光像素子单元中的第二滤光器的参数进行校准。5.根据权利要求1所述的多光谱成像结构，其特征在于，每一所述感光像素单元包括九个感光像素子单元，每一所述感光像素子单元包括一个第一感光像素和八个第二感光像素。6.一种多光谱成像方法，其特征在于，应用于如权利要求1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：成通，
申请(专利权)人：维沃移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：