[发明专利]相位检测自动聚焦算法

说明书

某些方面涉及用于除相位检测像素以外还使用成像像素(即，非相位检测像素)来计算自动聚焦信息的系统和技术。成像像素值可用于在相位检测像素位置处内插一值。所述内插值和从相位差检测像素接收的值可用于获得虚拟相位检测像素值。所述内插值、从相位差检测像素接收的值和所述虚拟相位检测像素值可用于获得相位差检测信号，其指示图像焦点的移位方向(散焦方向)和移位量(散焦量)。

技术领域

本文中揭示的系统和方法是关于相位检测自动聚焦，且更确切地说，是关于使用除相位检测像素以外的成像像素来计算自动聚焦。

背景技术

一些图像捕捉装置使用相位差检测传感器(其还可称作“像素”)来执行自动聚焦。传感器上的相位差检测通过在成像像素之间穿插相位差检测像素来运作，所述成像像素通常以“左”像素和“右”相位检测像素的重复稀疏模式布置。系统对不同相位差检测像素所产生的信号之间(例如由左像素数据产生的图像与由右像素数据产生的图像之间)的相位差进行检测。检测到的相位差可用于执行自动聚焦。

相位检测自动聚焦操作起来比基于反差的自动聚焦更快。许多当前实施方案在图像传感器上放置金属掩模以形成左相位检测像素和右相位检测像素，从而使较少光到达所遮蔽像素。因为相位检测像素的输出比正常图像捕捉像素的输出具有的亮度低，因此相位差检测像素在所捕捉图像中产生需要校正的明显伪影。通过将相位检测像素个别地放置在成像像素当中，系统可内插相位检测像素的值。

所遮蔽像素成对地使用。在场景离焦时，相位检测像素掩模使入射光稍微相移。可对相位检测像素之间的距离以及其相对移位进行卷积以确定光学总成需要将透镜大致移动多远以使场景聚焦。

发明内容

通常，相位检测像素成对提供，其可由多个成像像素间隔开。在一些情况下，即使校正后，相位检测像素的模式在所得图像数据仍可为明显的。此外，通过在一定距离内将相位检测像素间隔开，在相位检测像素成对地从目标图像场景中的边缘的相对侧接收光时，相位检测自动聚焦过程变得容易出错。

在一些实施例中，通过本文中所描述的使用除相位检测像素以外的成像像素(即，非相位检测像素)以计算自动聚焦信息的相位检测自动聚焦系统和技术来解决前述问题及其它。有利的是，这可使用较少相位检测像素来提供相位检测自动聚焦，从而产生较少需要校正的伪影。此外，通过在与相位检测像素相同的位置处内插中心像素值和计算中心像素与相位检测像素之间的差异，可以通过所揭示的系统技术来缓解由边缘位置引起的差异不准确。

一个创新包含一种成像设备，所述成像设备包含：多个二极管，其各自经配置以捕捉以下中的一者：表示目标场景的图像信息，所述图像信息接收自所述多个二极管的第一子集，或相位检测信息，所述相位检测信息接收自所述多个二极管的第二子集；以及处理器，其配置有指令以针对所述多个二极管的所述第二子集中的每个二极存取接收自所述二极管的相位检测信息，根据所述图像信息确定对应于所述二极管的位置的中心值，并根据所述中心值和所述经存取的相位检测信息确定对应于所述位置的虚拟相位检测值，产生以下中的至少两者：基于来自所述多个二极管的所述第二子集中的至少一些的所述相位检测信息产生相位检测图像，基于所述多个二极管的所述第二子集中的每一者的所述中心值产生中心图像，以及基于所述多个二极管的所述第二子集中的所述至少一些的所述虚拟相位检测值产生虚拟相位检测图像，计算两个所述所产生图像之间的相位差，并且基于所述相位差确定自动聚焦调整。