影像感测器、 侦测物体运动方向的装置及方法 【技术领域】
本发明涉及一种影像感测器， 特别是涉及一种可判断物体运动方向的影像感测 器、 侦测物体运动方向的装置及方法。背景技术
固态影像感测器， 如 CCD(Charge Coupled Device， 电荷耦合器件 ) 影像感测器和 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor， 互补金属氧化物半导体存储器 ) 影像 感测器用在各种成像设备中 ( 例如摄像机、 手机等 )。
传统的影像感测器为平面式的影像感测， 在物方面， 只能对单一平面准确的对焦， 对于焦距外的对象， 只能得到模糊的影像， 无法得知物与物之间的相对位置和物体的运动 方向。 发明内容
有鉴于此， 有必要提供一种可判断物体运动方向的影像感测器、 侦测物体运动方 向的装置及方法。
一种影像感测器， 其包括一个基底， 所述基底上至少设置多个第一影像感测面和 多个第二影像感测面， 所述多个第一影像感测面和第二影像感测面间隔分布， 且该多个第 一影像感测面和第二影像感测面处于不同水平面。
一种侦测物体运动方向的装置， 其包括影像感测器和影像处理单元， 所述影像处 理单元与所述影像感测器电性相连， 所述影像感测器包括基底， 所述基底上至少设置多个 第一影像感测面和多个第二影像感测面， 所述多个第一影像感测面和第二影像感测面间隔 分布， 且该多个第一影像感测面和第二影像感测面处于不同水平面， 所述影像处理单元接 收所述第一影像感测面和第二影像感测面的影像并根据影响的清晰度判断物体的运动方 向。
一种侦测物体运动方向的方法， 其包括以下步骤 ： 提供影像感测器， 其包括基底和 设置在所述基底上的多个第一影像感测面和多个第二影像感测面， 所述多个第一影像感测 面和第二影像感测面间隔分布， 且该多个第一影像感测面和第二影像感测面处于不同水平 面； 利用所述影像感测器的第一影像感测面和第二影像感测面分别取得物体在第一位置的 第一影像和第二影像 ； 比较第一影像和第二影像的清晰度以判断第一位置与影像感测器之 间的相对关系 ； 利用所述影像感测器的第一影像感测面和第二影像感测面分别取得物体在 第二位置的第三影像和第四影像 ； 比较第三影像和第四影像的清晰度以判断第二位置与影 像感测器之间的相对关系 ； 根据第一位置与第二位置的关系得出物体运动方向。
与现有技术相比， 本发明实施例的影像感测器具有不同的影像感测面， 不同位置 的物体会在第一影像感测面和第二影像感测面分别得到清晰度相同的影像， 而同一位置的 物体会在第一影像感测面和第二影像感测面得到清晰度不同的影像， 通过比较影像的清晰 度可以判断物体所在位置与影响感测器之间的距离， 进而可以侦测物体的运动方向。附图说明
图 1 是本发明第一实施例影像感测器的示意图。 图 2 是本发明第二实施例影像感测器的示意图。 图 3 是本发明第二实施例影像感测器的平面示意图。 图 4 是本发明第三实施例影像感测器的示意图。 图 5 为采用本发明第一实施例影像感测器来侦测物体运动方向的装置的示意图。具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图 1 所示， 本发明第一实施例的影像感测器 10 包括基底 11、 设置在基底 11 上的 第一影像感测面 110 和第二影像感测面 120。
基底 11 的材料为硅、 二氧化硅等。
第一影像感测面 110 和第二影像感测面 120 均为条状像素， 且间隔排列。以被拍 摄物为参照物， 第一影像感测面 110 与被拍摄物的距离大于第二影像感测面 20 与被拍摄物 的距离， 即第一影像感测面 110 和第二影像感测面 120 呈台阶状分布， 也就是说， 当被拍摄 物位于不同位置时在第一影像感测面 110 和第二影像感测面 12 分别得到清晰的影像。
为了方便描述， 定义得到清晰的影像时， 被拍摄物所在的位置为最佳物平面。 相对 于第一影像感测面 110 和第二影像感测面 120 分别涉及第一最佳物平面和第二最佳物平 面。由于， 第一影像感测面 110 相较于第二影像感测面 120 远离被拍摄物， 那么， 第一最佳 物平面较第二最佳物平面更靠近影像感测器 10。
为了在第一影像感测面 110 上得到清晰的影像， 被拍摄物应该靠近第一影像感测 面 110 的第一最佳物平面， 而为了在第二影像感测面 120 上得到清晰的影像， 被拍摄物应该 靠近第二影像感测面 120 的第二最佳物平面。
由于第一影像感测面 110 与第二影像感测面 120 距离被拍摄物的距离不同， 因此， 被拍摄物在第一影像感测面 110 与第二影像感测面 120 的影像的清晰度也不相同， 所以， 通 过被拍摄物影像的清晰度可判断出被拍摄物距离第一影像感测面 110 近还是距离第二影 像感测面 120 近， 从而可判断出被拍摄物的运动方向。
如图 2 及图 3 所示， 本发明第二实施例的影像感测器 20 包括基底 21、 间隔设置在 基底 21 上的第一影像感测面 210、 第二影像感测面 220 和第三影像感测面 230。
与被拍摄物之间的距离， 由第一影像感测面 210 至第二影像感测面 220、 第三影像 感测面 230 逐渐减小， 即第一影像感测面 210、 第二影像感测面 220 和第三影像感测面 230 呈台阶状排列。
当然， 第一影像感测面 210、 第二影像感测面 220 和第三影像感测面 230 与被拍摄 物之间的距离并不限于本实施例的关系， 只要三者之间具有高低关系即可。
第一影像感测面 210 包括若干个第一成像单元 211， 该第一成像单元 211 排列成条 状。第二影像感测面 220 同样包括若干个第二成像单元 221 且排列成条状， 第三影像感测 面 230 也同样包括若干个排列成条状的第三成像单元 231。
请参阅图 4， 本发明第三实施例的影像感测器 30 包括基底 31 和设置在基底 31 上的第一影像感测面 310、 第二影像感测面 320、 第三影像感测面 330 以及第四影像感测面 340。
距离被拍摄物的距离， 由第四影像感测面 340、 第一影像感测面 310、 第二影像感 测面 320、 第三影像感测面 330 逐渐减小， 且第一影像感测面 310、 第二影像感测面 320、 第三 影像感测面 330 以及第四影像感测面 340 间隔排列， 即第一影像感测面 310、 第二影像感测 面 320、 第三影像感测面 330 以及第四影像感测面 340 呈台阶状排列。
当然， 影像感测器 30 的影像感测面并不限于四阶， 其可以为五阶、 六阶、 七阶等。
如图 5 所示， 侦测物体运动方向的装置 40 包括镜头模组 41、 影像感测器 10 和影像 处理单元 42， 其用来侦测物体 100 的运动方向。
被物体 100 反射的光线经过镜头模组 41 后在第一影像感测面 110 和第二影像感 测面 120 上成像， 影像处理单元 42 处理影像感测器 10 输出的影像信号以判断影像的清晰 度。
例如， 在时间 1， 第一影像感测面 110 得到位于 A 点的物体 100 的影像 P1、 第二影像 感测面 120 同样得到位于 A 点的物体 100 的影像 P1， 影像处理单元 42 将影像 P1 和 P1′进 行傅立叶转换， 然后根据转换结果得出影像 P1′较影像 P1 清晰， 此时可得出， 物体 100 应该 靠近第二最佳物平面 ； 在时间 2， 第一影像感测面 110 得到位于 B 点的物体 100 的影像 P2、 第二影像感测面 120 同样得到位于 B 点的物体 100 的影像 P2′， 影像处理单元 42 将影像 P2 和 P2′进行傅立叶转换， 然后根据转换结果得出影像 P2 较影像 P2′清晰， 此时可得出， 物体 100 应该靠近第一最佳物平面。此可判断出， 物体向靠近影像感测器 10 的方向运动。
当然， 也可以采用 CTF(Contrast Transfer Function， 对比传递函数 ) 值或者 MTF(Modulation Transfer Function， 调制传递函数 ) 值表示影像的清晰度。
另外， 本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化， 当然， 这些依据本发明 精神所做的变化， 都应包含在本发明所要求保护的范围之内。