空间强度分布控制的闪光灯.pdf

一种用于输出具有受控空间强度分布的光的技术。根据一些实例，本公开描述了一种设备，其包括至少一个LED矩阵，该矩阵包括多个LED元件。根据这些实施例，该设备通过使LED矩阵的至少第一LED元件输出第一强度的光，并且使LED矩阵的至少第二LED元件输出不同的第二强度的光，来控制LED矩阵的LED元件输出光。在一些实例中，该设备控制至少一个第一LED元件输出第一强度的光以照射第一目标，并且控制第二LED元件输出第二强度的光以照射第二目标。第二目标可以具有与第一目标不同的位置。

权利要求书
1.  一种设备，包括：
LED矩阵，包括多个LED元件；和
LED控制单元，其：
确定将由包括多个LED元件的LED矩阵输出的光的空间强度分布；以及
控制所述LED矩阵输出具有所确定的空间强度分布的光。

2.  根据权利要求1所述的设备，其中所述LED控制单元经由使所述LED矩阵的至少第一LED元件输出第一强度的光并且经由使所述LED矩阵的至少第二LED元件输出不同于所述第一强度的第二强度的光，而控制所述LED矩阵来输出所述具有所确定的空间强度分布的光。

3.  根据权利要求2所述的设备，其中所述LED控制单元使所述LED矩阵的至少第一LED元件输出所述第一强度的光，以照射在第一位置的第一目标；以及
其中所述LED控制单元使所述LED矩阵的至少第二LED元件输出第二强度的光，以照射在不同于所述第一位置的第二位置的第二目标。

4.  根据权利要求1所述的设备，进一步包括：
至少一个传感器模块，被配置为检测至少一种光学特性；
其中所述LED控制单元基于检测的所述至少一种光学特性控制所述LED矩阵以输出具有所确定的空间强度分布的所述光。

5.  根据权利要求4所述的设备，其中所述至少一个传感器模块包括至少一个图像传感器，所述图像传感器被配置为获取至少一个目标的一个或多个图像。

6.  根据权利要求5所述的设备，其中所述LED控制单元控制所述LED矩阵输出具有所确定的空间强度分布的光，以在所述图像传感器模块被操作为获取所述至少一个目标的所述一个或多个图像时 照射所述至少一个目标。

7.  根据权利要求4所述的设备，其中由所述传感器模块检测的所述至少一种光学特性包括所述至少一个图像传感器和所述至少一个目标之间的相对位置。

8.  根据权利要求4所述的设备，其中所述LED控制单元被配置为响应于检测的所述至少一种光学特性，来控制所述LED矩阵的至少第一LED元件照射第一目标，并且控制所述LED矩阵的至少第二LED元件照射不同于所述第一目标的至少一个第二目标。

9.  根据权利要求4所述的设备，其中所述LED控制单元被配置为响应于检测的所述至少一种光学特性，控制至少第一LED元件输出第一强度的光以照射第一目标，并且控制至少第二LED元件输出不同于所述第一强度的第二强度的光以照射第二目标。

10.  一种方法，包括：
确定由包括多个LED元件的LED矩阵输出的光的空间强度分布；和
控制所述LED矩阵输出具有所确定的空间强度分布的光。

11.  根据权利要求10所述的方法，其中控制所述LED矩阵输出具有所确定的空间强度分布的光包括：
使所述LED矩阵的至少第一LED元件输出第一强度的光；以及
使所述LED矩阵的至少第二LED元件输出不同于所述第一强度的第二强度的光。

12.  根据权利要求11所述的方法，其中控制所述LED矩阵输出具有所确定的空间强度分布的光包括：
控制所述LED矩阵的至少第一LED元件输出所述第一强度的光，以照射在第一位置的第一目标；以及
控制所述LED矩阵的至少第二LED元件输出所述第二强度的光，以照射在不同于所述第一位置的第二位置的第二目标。

13.  根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
使用至少一个传感器模块，其被配置为检测至少一种光学特性； 以及
基于检测的所述至少一种光学特性，控制所述LED矩阵输出具有所确定的空间强度分布的光。

14.  根据权利要求13所述的方法，其中使用所述至少一个传感器模块包括使用图像传感器获取至少一个目标的一个或多个图像。

15.  根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
控制由所述LED矩阵的所述多个LED元件输出的光，以在所述图像传感器模块被操作为获取所述至少一个目标的所述一个或多个图像时照射所述至少一个目标。

16.  根据权利要求13所述的方法，其中由所述传感器模块检测的所述至少一种光学特性包括所述至少一个图像传感器和所述至少一个目标之间的相对位置。

17.  根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
控制所述LED矩阵的至少第一LED元件照射第一目标；以及
控制所述LED矩阵的至少第二LED元件照射不同于所述第一目标的第二目标。

18.  根据权利要求17所述的方法，进一步包括：
控制所述至少第一LED元件输出第一强度的光，以照射所述第一目标；以及
控制所述至少第二LED元件输出不同于所述第一强度的第二强度的光，以照射所述第二目标。

19.  一种设备，包括：
用于确定由包括多个LED元件的LED矩阵输出的光的空间强度分布的装置；以及
用于控制所述LED矩阵输出具有所确定的空间强度分布的光的装置。

说明书空间强度分布控制的闪光灯
技术领域
本公开大体上涉及用于照明的技术。更具体地，本公开针对用于为了图像获取或其他目的而照射一个或多个目标的方法。
背景技术
在许多情形中，可能期望照射一个或多个目标，诸如为了用照相机设备的图像获取的目的。在一些实例中，照相机设备可以包括闪光灯，当照相机设备的照相机传感器工作以获取图像时，该闪光灯可以输出光。
发明内容
本公开针对用于输出具有受控空间强度分布的光的技术。在一些实例中，该光可以由照相机设备输出，以便在照相机设备的图像传感器工作以获取一个或多个图像时照射目标。根据一些实例，照相机设备可以包括闪光灯模块，该闪光灯模块包括具有多个LED元件的LED矩阵。为了控制该闪光灯模块，该照相机设备可以使LED矩阵的至少第一LED元件输出第一强度的光，并且使LED矩阵的至少第二LED元件输出不同于第一强度的第二强度的光。由至少一个第一LED元件输出的光可以用于照射在第一位置的第一目标，而由至少一个第二LED元件输出的光可以用于照射在不同于第一位置的第二位置的第二目标。
根据一个实例，本文中描述一种设备。该设备包括LED矩阵，该LED矩阵包括多个LED元件。该设备进一步包括LED控制单元，该单元确定由包括多个LED元件的LED阵列输出的光的空间强度分布，并且控制该LED阵列输出具有所确定的空间强度分布的光。
根据另一个实例，本文中描述一种方法。该方法包括确定由包括多个LED元件的LED矩阵输出的光的空间强度分布。该方法进一步包括控制该LED矩阵输出具有所确定的空间强度分布的光。
根据另一个实例，本文中描述一种设备。该设备包括用于确定由包括多个LED元件的LED矩阵输出的光的空间强度分布的装置。该装置进一步包括用于控制该LED矩阵输出具有所确定的空间强度分布的光的装置。
一个或多个实例的细节在附图和下面描述中阐述。本发明的其他特点、目标和优点从描述和附图以及权利要求会显而易见。
附图说明
图1是符合本公开的一个或多个方面的照相机设备的示意图，该照相机设备包括空间光强分布（SLID）闪光灯。
图2是符合本公开的一个或多个方面的方框图，该方框图大体上说明了SLID闪光灯模块的一个实例。
图3是符合本公开的一个或多个方面的示意图，该示意图大体上说明了SLID闪光灯模块的一个实例。
图4是符合本公开的一个或多个方面的方框图，该方框图大体上说明了照相机设备的一个实例，该照相机设备被配置为输出具有受控空间强度分布的光。
图5是符合本公开的一个或多个方面的示意图，该示意图说明了LED矩阵的一个实例，该LED矩阵被配置为照射至少两个目标。
图6是符合本公开的一个或多个方面的流程图，该流程图说明了用于照射两个或多个目标的方法的一个实例。
图7是符合本公开的一个或多个方面的流程图，该流程图大体上说明了一种输出具有受控空间强度分布的光的方法的一个实例。
具体实施方式
图1是根据本公开的一个或多个方面的示意图，该示意图说明了 照相机设备120的一个实例，该照相机设备120包括空间光强分布（SLID）闪光灯模块122。图1中所描述的照相机设备120仅仅为了示例性的目的提供，并且其意图是非限制的。例如，尽管图1中所描述的照相机设备120包括一种主要被配置用于获取图像的设备，但是照相机设备120可以改为包括任何其他类型的设备，而该设备包括一个或多个被配置为获取图像的部件。例如，照相机设备120可以包括移动电话、“智能电话”、“平板计算机”、个人数字助手（PDA）、或任何其他便携设备，这些设备包括或被耦合到一个或多个被配置为获取图像的部件。作为其他实例，照相机设备120可以包括任何类型的计算设备，诸如膝上型计算机、台式计算机、游戏控制台等等，这些设备包括或被耦合到一个或多个被配置为获取图像的部件。
如图1所示，照相机设备120包括一个或多个图像获取模块121。一般而言，图像获取模块121被配置为，当被激活时，其获取一种图像，该图像表现在照相机设备120的环境中一个或多个实体目标的外形，诸如图1中所述的第一目标112或第二目标114。第一目标112和/或第二目标114可以包括任何类型的可见目标，诸如人或动物目标、建筑、汽车和树等等。
在一些情况下，照相机设备120的环境中的周围光可能不足以获取一个或多个目标112、114的优质图像。为了照射一个或多个目标112、114的目的，照相机设备120可以包括空间光强分布（SLID）闪光灯模块122。当图像获取模块121工作以获取一个或多个图像时，SLID闪光灯模块122可以输出一个或多个实质上瞬间的光猝发，以照射一个或多个目标112、114，以便提高表现目标112、114的一个或多个所获取图像的质量。
在一些实例中，典型的照相机设备可以被配置为调整经由闪光灯模块输出的照明水平，以便由闪光灯模块输出的光被优化，以获取目标的优质图像。作为一个实例，照相机设备可以确定指向图像获取模块的周围照明的水平，并且按照所确定的周围照明来调整由闪光灯模块输出的光的照明水平。例如，如果照相机设备确定指向图像获取模 块的周围照明的水平相对较低，那么该照相机设备可以增加由闪光灯模块输出的光的照明水平。
作为另一个实例，照相机设备可以确定图像获取模块和将被获取为图像的目标之间的距离。例如，这种照相机设备可以获取初步图像，并且处理该初步图像，以确定该照相机设备和该目标之间的距离。响应于确定该距离，该照相机设备可以改变由照相机设备的闪光灯模块输出的光强度。例如，如果到将被获取为图像的目标的距离远离该照相机设备，那么该照相机设备可以增加由该闪光灯模块输出的照明强度，以便该目标被充分照射，以获取有期望质量的图像。作为另一个实例，如果到将被获取为图像的目标的距离较靠近该照相机设备，那么该照相机设备可以降低由该闪光灯模块输出的照明强度，以便该目标没有被过度照射。
典型的照相机设备闪光灯模块只改变光强度，以改善对一个目标的照明。同样，典型的照相机设备闪光灯模块不能同时照射相对于该照相机设备在不同位置（即，不同距离）处的两个目标，以便获取表现两个目标的高质量的图像。
本公开针对一种系统、设备和方法，这些提供用于为了图像获取目的以及为了其他目的的照明目标中的改进。例如，本公开描述了一种照相机设备120，该照相机设备120包括SLID闪光灯模块122。该SLID闪光灯模块122可以输出具有受控空间光强分布的光。
该SLID闪光灯模块122可以包括LED控制模块和LED矩阵，该LED矩阵包括多个LED元件。该LED矩阵可以包括整块LED矩阵，其中具有在同一衬底材料（例如，半导体衬底）中形成的多个独立的LED元件。为了控制由LED矩阵输出的光的空间光强分布，该LED控制模块可以使该LED矩阵的至少一个LED元件输出光，而所述输出的光的强度不同于该LED矩阵的至少一个其他LED元件。
在一些实例中，SLID闪光灯模块122可以输出具有受控空间光强分布的光，以便照射在相对于照相机设备120的不同位置（例如，不同距离）处的两个或多个目标。例如，如图1所示，照相机设备120 被设置为获取在从照相机设备120的第一位置（例如，第一距离D1）处的第一目标112的图像，以及在从照相机设备120的第二位置（例如，第二距离D2）处的第二目标114的图像。如图1中所示，第二距离D2大于第一距离D1。
SLID闪光灯模块122可以大体上同时照射第一目标112和第二目标114，其中第一目标112位于距照相机设备120第一距离D1，而第二目标114位于距照相机设备120第二距离D2。为了做到这一点，SLID闪光灯模块122可以使用该LED矩阵的第一至少一个LED元件来照射第一目标112，并且使用该LED矩阵的第二至少一个LED元件来照射第二目标114。
作为一个实例，照相机设备120可以经由图像处理技术（例如，脸部和/或目标识别软件、用户输入）识别第一目标112和第二目标。照相机设备120也可以确定第一目标112和第二目标114的相对位置（例如，距离）。在一个这种实例中，照相机设备120可以使用图像获取模块121来获取环境的一个或多个初步图像，该环境包括第一和第二目标两者。照相机设备120可以处理该初步图像，并且使用该初步图像来确定与各自的距离d1和d2关联的一个或多个值。在另一个实例中，照相机设备120可以使用一个或多个传感器来确定与各自的距离d1和d2关联的一个或多个值。例如，照相机设备120可以使用一个或多个飞行时间传感器，该传感器输出光并且基于光从该目标反射并被传感器检测到的时间量来确定到目标的距离。
一旦与各自距离关联的一个或多个值已经确定，SLID闪光灯模块122就可以为该LED矩阵的至少两个LED元件确定照明强度。例如，为了大体上同时照射第一和第二目标112和114，SLID闪光灯模块122可以为该LED矩阵的第一至少一个LED元件确定第一照明强度以照射在第一距离D1处的第一目标112，并且为该LED矩阵的第二至少一个LED元件确定不同的第二照明强度以照射在第二距离D2处的第二目标114。以这种方式，照相机设备120可以使用LED矩阵大体同时照射第一目标112和第二目标114两者，操作图像获取模块 121，从而以优化方式获取图像，由此可以提高包括第一和第二目标112、114两者的所获取图像的质量。
图2是符合本公开的一个或多个方面的方框图，该方框图概念上说明了SLID闪光灯模块222的一个实例。如图2的实例所示，该SLID闪光灯模块222包括LED矩阵232、LED控制模块230和LED驱动模块237，该矩阵232包括多个LED元件234A-234P。依据这个实例，LED控制模块230可以将LED矩阵232控制到由LED矩阵232输出的光的空间光强分布。
例如，为此，LED控制模块230可以生成一个或多个控制信号236来控制LED矩阵的LED元件234A-234P。根据本文中所述的技术，LED控制模块230可以生成一个或多个控制信号，以便该LED矩阵232的至少一个LED元件234A-234P输出与该LED矩阵232的至少一个其他LED元件234A-234P不同强度的光。
为了控制该LED元件234A-234P，LED控制模块236可以生成一个或多个控制信号，并且将该一个或多个控制信号输出到LED驱动模块237。LED驱动模块237可以被配置为，根据该一个或多个控制信号来生成一个或多个驱动信号238，选择其电流水平，以使一个或多个LED元件234A-234P输出具有期望强度的光。在一些实例中，为了生成具有符合期望强度的电流水平的一个或多个驱动信号238，LED驱动模块237可以生成脉冲宽度调制（PWM）驱动信号，其具有符合期望电流水平的占空比。例如，LED驱动模块237可以生成具有占空比百分之90的驱动信号238，这可以使一个或多个LED元件接收最大电流水平的百分之90，并从而输出具有LED元件的最大强度水平百分之90的强度水平的光。作为另一个实例，LED驱动模块237可以生成具有百分之五十的占空比的驱动信号238，这可以使一个或多个LED元件接收百分之五十的最大电流水平，并从而输出这样的光，其具有LED元件的最大强度水平一半的强度水平。
在一些实例中，如图2中所示，LED控制模块230可以生成控制信号236，其包括空间光强分布图（SLID图）239。对于LED矩阵 232的每个LED元件234A-234P，该SLID图239可以指示由各自LED元件234A-234P输出的光的强度。作为一个具体实例，该SLID图239可以包括多个数字（例如，二进位）值，该值为LED矩阵232的每个LED元件234A-234P指示强度值。LED驱动模块237可以接收多个指示强度值的数字值，并且解释这些数字值，并且生成具有电流水平（例如，占空比）的电信号，以驱动该各自LED元件234A-234P输出具有所指示强度值的光。以这种方式，如图2所示，LED控制模块230可以控制LED矩阵232的LED元件234A-234P输出空间强度分布受控闪光224。
根据本公开的技术，SLID图239的至少一个强度值可以不同于该SLID图239的至少一个其他强度值。因此，LED驱动模块237可以驱动该LED矩阵232的至少一个LED元件234A-234P来输出第一强度的光，并且驱动该LED矩阵232的至少一个其他LED元件234A-234P来输出不同的第二强度的光。例如，如由图2中的阴影（或缺少阴影）所指示的，多个第一LED元件234A-234H不包括阴影，这指示出这些元件由LED控制模块230控制，以输出第一强度的光。同样如图2所示，多个第二LED元件234I-234P包括阴影，这指示出这些元件由LED控制模块230控制，以输出不同于第一强度的第二强度的光。以这种方式，LED控制模块230可以控制LED矩阵232来输出空间强度分布闪光224。如上面参考图1所述，在一些实例中，LED控制模块230可以控制LED矩阵232来输出空间强度分布受控闪光224，以便从LED矩阵232照射被设置在不同位置（例如，不同距离）处的至少两个不同目标，这可以提高包括所述至少两个不同目标的一个或多个图像的质量。在其他实例中，为一个或多个其它期望照明的目的，LED控制模块230可以控制LED矩阵232照射来输出空间强度分布受控闪光264，诸如用于车辆前灯（例如，汽车、自行车、摩托车、船、飞行器等等）或任何其他的目的。
图3是符合本公开的一个或多个方面的示意图，该示意图说明了SLID闪光灯模块322的一个实例。如图3中所示，该SLID闪光灯模 块322包括电源338、LED控制单元330、LED驱动模块337和多个LED元件334A-334H。如图3的实例中所示，LED驱动模块337包括多个存储元件344A-335H和多个电流控制模块340A-340H。根据这个实例，每个各自的存储元件334A-344H和关联的电流控制模块340A-340H与各自LED元件334A-334H的一个关联。例如，存储元件344A和电流控制模块340A可以结合而用于驱动LED元件344A，并且存储元件344B和电流控制模块340B可以结合而用于驱动LED元件344B。
根据图3的实例，在工作中，LED控制模块可以生成SLID图336。该SLID图336可以包括多个值，这些值指示由每个各自LED元件334A-334H输出的光的强度水平。根据这个实例，该SLID图336的每个各自的值可以被存储在各自的存储元件344A-344H中。同样如图3中所示，LED驱动模块337可以被配置为接收使能信号358，其指示出LED驱动模块337应该将寄存器344A-344H中存储的每个各自的值作为强度信号346A-346H输出到每个各自的电流控制模块340A-340H。例如，使能信号358可以包括或基于时钟信号。根据这个实例，在SLID闪光灯模块322接收到指示（关联的图像获取模块（图3中未示出）准备获取图像）时，使能信号358可以被生成预定数目的时钟信号，以便SLID闪动模块322大体上在图像获取模块操作的同时输出光，以获取图像。
根据图3的实例，每个各自的存储元件344A-344H可以输出各自的强度信号346A-346H到各自的电流控制模块340A-340H。响应于接收强度信号346A-346H，每个各自的电流控制模块340A-340H都可以从电源338接收能量，并且基于所接收的强度信号346A-346H的值来控制被供给到每个各自的LED元件334A-334H的能量的至少一个特性。例如，电流控制模块340A-340H可以从电源接收电能，并且响应于各自的强度信号346A-346H的值，生成具有基于所接收的强度信号346A-346H的电流水平的驱动信号342A-342H。例如，每个各自的驱动信号342A-342H可以包括PWM驱动信号，该PWM驱动信号的占 空比与由所接收强度信号346A-346H指示的值一致。以这种方式，每个各自的电流控制模块340A-340H可以控制由LED元件334A-334H发出的光强度，而与该LED矩阵332的其他LED元件334A-334H的强度无关。
通过独立控制LED矩阵332的每个LED元件334A-334H，如图3所示，SLID闪光灯模块322可以输出空间强度分布受控闪光324。该空间强度分布受控闪光324可以包括从该LED矩阵332的一个LED元件输出的光，该光的强度水平不同于由该LED矩阵332的至少一个其他LED元件输出的光的强度水平。
图3中所描述的SLID闪光灯模块322仅仅为了示例性的目的提供，并且其意图是非限制的。例如，LED驱动模块337描述多个LED元件334A-334H，这些LED元件每个都与独立的存储元件344A-344H以及独立的电流控制模块340A-340H关联，存储元件344A-344H存储从LED控制模块330接收的强度值，而电流控制模块340A-340H驱动各自的LED元件334A-334H。以这种方式，每个LED元件334A-334H独立于每个其它LED元件334A-334H可控，从而输出与该LED矩阵332的每个其它LED元件334A-334H不同强度的光。在图3中未示出的其它实例中，每个LED元件334A-334H不可以独立于该LED矩阵332的全部其它LED元件334A-334H可控。在其他实例中，一组或多组LED的元件的LED元件可以可控而输出第一强度的光，而至少一个其它组的LED元件可以可控而输出不同的第二强度的光。作为未在图3中示出的一个实例，LED元件334A-334D可以一起可控，并且LED元件334E-334H可以一起可控。例如，代替每个LED元件都具有关联的存储元件和关联的电流控制模块，第一控制模块和第一存储元件可以结合而控制LED元件334A-334D，而第二电流控制模块和第二存储元件可以结合而控制LED元件334E-334H。根据这些实例，第一至少一个LED元件（例如，包括LED元件334A-334D）可以受控以输出第一强度的光，第二至少一个元件（例如，LED元件334E-334H）可以输出不同的第二强度的光， 从而在结合后，输出空间强度分布受控闪光324。
如上面参考图3所述，LED控制模块330可使用LED驱动模块337来产生上面关于图3所述的弓箭强度分布受控闪光324，以便为了提高通过照相机设备获取图像的目的而照射一个或多个目标，该照相机设备诸如图1所示的照相机设备120。例如，LED控制模块330可以使用LED驱动模块337，以使LED矩阵332的至少一个LED元件334A-334H输出光，该光的强度不同于该LED矩阵332的至少一个其他LED元件334A-334H，以便照射彼此位于不同距离处的两个或多个目标，由此这可以提高通过照相机设备获取的图像的质量。在其他实例中，SLID闪光灯模块332可以为了符合本公开的一个或多个方面的其他照明目的而被使用。例如，SLID闪光灯模块332可以用于提高设备的照明性能，该设备被配置为为了任何目的而照射目标。
图4是符合本公开的一个或多个方面的方框图，该方框图概念上说明了包括SLID闪光灯模块的照相机装置420。如图4所示，照相机设备包括图像获取模块421和SLID闪光灯模块422。照相机设备420可以包括主要适合于获取图像，诸如视频或静态图像的照相机设备。在其他实例中，照相机设备420可以改为包括任何其他类型的包括被配置为获取图像的一个或多个部件的设备。例如，照相机设备420可以包括移动电话、“智能电话”、平板计算机、个人数字助理、或任何其他便携装置，这些装置包括或被耦合到一个或多个被配置为获取图像的部件。作为其他实例，照相机设备420可以包括任何类型的计算设备，诸如膝上型计算机、台式计算机、游戏控制台等等，这些包括或被耦合到一个或多个被配置为获取图像的部件。
一般而言，图像获取模块421可以包括被配置为获取图像的任何部件，无论这些部件是在设备420内或在设备420外部。如图4中所示，图像获取模块包括照相机控制模块460和照相机元件462。照相机元件462可以包括CMOS图像传感器或任何其他类型图像传感器，该图像传感器被配置为获取一个或多个静态或视频图像。照相机控制 模块460可以被配置为控制照相机元件462以及照相机设备420的其他部件，以便于使用照相机元件462进行图像获取。
如图4中还示出，SLID闪光灯模块422包括LED控制模块430和LED矩阵432。一般而言，LED控制单元430可以生成一个或多个控制信号，以控制LED矩阵432输出光，该光包括符合本公开的一个或多个方面的空间强度分布受控闪光424。例如，SLID闪光灯模块422可以基于从照相机控制模块460接收的一个或多个信号，生成这种一个或多个控制信号以控制LED矩阵432，从而大体上在图像获取模块421（例如，照相机元件462）工作的同时照射一个或多个目标以获取一个或多个图像。
如图4的实例中所示，照相机设备420也可以包括一个或多个处理器458和/或一个或多个存储元件454。处理器458包括一个或多个部件，这些部件被配置为运行指令以执行本文中所述的各种功能和/或本文中未描述的其他功能。例如，处理器458可以包括中央处理单元（CPU）、微处理器、数字信号处理器、现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、或被配置为运行指令的任何其他类型器件中的一个或多个。存储元件454可以包括一个或多个部件，这些部件被配置为存储数据或将由处理器458运行的指令。例如，存储元件454可以包括随机存取存储器（RAM）、磁性硬盘存储器、只读存储器（ROM）、闪存、EEPROM存储器、光盘存储器、或被配置为存储数据和/或可运行指令的任何其他部件的一个或多个任何其他部件。在一些实例中，存储元件454可以从照相机设备移出，诸如USB闪存存储器件或闪存卡。在其他实例中，存储元件454可以是照相机设备420的不容易由设备420的用户移出的内部存储器。
本文中所述的照相机设备420的各种部件，诸如照相机控制模块460、LED控制模块430及其他部件，可以至少部分包括一个或多个软件应用，这些软件应用可由处理器458运行，从而执行本文中所述的各个功能。由处理器458可运行的这些指令可以被存储在照相机设备的存储器部件454（即，内部或可移动存储设备）中，或者被存储 在照相机设备外部并经由网络连接可存取。在其他实例中，照相机设备420的一个或多个部件可以包括一个或多个硬件部件，这些硬件部件具体被配置为执行本文中所述的各个功能。在还其他实例中，本文中所述的各种部件可以包括硬件、软件、固件和/或任何其他部件的任何组合，这些其他部件被配置为根据本文中所述的功能而工作。
照相机控制模块460可以操作照相机设备420的各种部件，以获取一个或多个图像。例如，照相机控制模块460可以接收一个或多个信号（例如，经由用户输入，来自在处理器458上运行的软件应用，和/或来自设备420外部），这些信号指示出设备420应该被操作为获取一个或多个图像。照相机控制模块460可以响应于这种所接收信号来操作照相机设备420的一个或多个机械快门机构，以使照相机元件462曝光，并且大体上同时操作SLID闪动模块422输出光，以照射将获取为图像的一个或多个目标。SLID闪光灯模块422可以使用空间强度分布受控闪光424照射一个或多个目标。一旦图像被照相机元件462获取，照相机控制模块460可以在存储器中或在存储设备或部件中存储所获取图像的计算机可读表示，该存储器诸如照相机设备420的存储器454，该存储设备或部件与照相机设备420（例如，经由网络）通信耦合。
根据本公开的一些方面，照相机控制模块460可以操作照相机设备420检测照相机设备420的光学环境的一个或多个特征，并且更改设备420的一个或多个部件的操作以提高所获取图像的质量。例如，照相机控制模块460可以确定照相机设备420的环境中的周围光的水平。作为一个这种实例，照相机控制模块460可以操作照相机元件462（和/或设备420的其他部件）获取初步图像，并且基于该初步图像来确定设备420的光学环境中周围光的水平。作为另一个实例，如图4中所示，设备420可以包括一个或多个周围光传感器456。依据这个实例，照相机控制模块460可以使这些一个或多个传感器456检测周围光的大小。
作为另一个实例，照相机控制模块460可以为图像获取确定两个 或多个感兴趣的目标，并且确定到将由照相机设备420获取为图像的两个或多个目标的各自距离。例如，照相机控制模块460可以使用面部识别软件、目标识别软件、或者用户输入，以便为图像获取确定两个或更多感兴趣的目标。一旦该两个或多个感兴趣的目标已经由照相机控制模块460确定，照相机控制模块460就可以确定与该两个或多个目标关联的相应距离。
例如，照相机控制模块460可以操作照相机设备420的一个或多个传感器456，这些传感器被配置为确定到该一个或多个目标的各自的距离。例如，传感器456可以包括一个或多个飞行时间传感器，这些飞行时间传感器具体被配置为照明目标，并且基于检测到从该目标反射的光所花费的时间来确定到该目标的距离。在其他实例中，传感器456可以包括任何类型的能确定到一个或多个目标的绝对或相对距离的传感器。
根据其他实例，照相机控制模块460可以使用照相机元件462确定到两个或多个目标的距离。例如，照相机控制模块460可以照射目标，并且获取该一个或多个目标的一个或多个初步图像，并且使用该初步图像确定与该目标关联的距离。
根据一个这种实例，为了确定到第一目标的距离，照相机控制模块460可以生成一个或多个控制信号，该控制信号使SLID闪光灯模块422输出两个均匀脉冲的光（两个均匀闪光）。基于该两个均匀脉冲的光，照相机控制模块460可以确定到第一目标的距离d1。
该第一均匀脉冲的光可以包括具有相对高强度Io_max的闪光。在该第一均匀脉冲的光由SLID闪光灯模块422输出的时候，照相机控制模块460可以使照相机元件462获取包括第一目标的第一图像。照相机控制模块460可以处理获取的第一图像，以确定由所获取的第一图像中的第一目标反射的光的第一强度值I1_max。根据等式I1_max=Io_max/d12，I1_max可以涉及到第一目标的距离d1。
第二均匀脉冲的光可以包括闪光，该闪光的强度Io_low低于第一均匀脉冲光的强度Io_max。例如，第二均匀脉冲的光可以具有Io_max除以 比例因数a的强度Io_max/a。该比例因数可以具有大于一（1）的值。在该第二均匀脉冲的光由SLID闪光灯模块422输出的时候，照相机控制模块460可以使照相机元件462获取包括第一目标的第二图像。照相机控制模块460可以处理获取的第二图像，以确定由所获取的第二图像中的第一目标反射的光的第二强度值I1_low。根据等式I1_low=Io_low/（ad12），I1_low涉及到第一目标的距离d1。
照相机控制模块460也可以根据等式ΔI=I1_max–I1_low=Io_max/d12–Io_max/(ad12)=(Io_max/d12)x((a-1)/a)，来确定第一强度值和所确定的第二强度值I1_low之间的强度值ΔI的变化。使用所确定的强度值的变化ΔI，照相机控制模块460可以基于等式/a)，来确定到第一目标的距离d1。
照相机控制模块460也可以使用如上所述的技术为第二目标确定到第二目标的距离。例如，照相机控制模块460可以使SLID闪光灯模块422对着第二目标输出两个均匀脉冲的光（两个均匀的闪光）。基于该两个均匀脉冲的光，照相机控制模块460可以确定到第二目标的距离d2。
该第一均匀脉冲的光可以包括具有相对高强度Io_max的闪光灯。在该第二均匀脉冲的光由SLID闪光灯模块422输出的时候，照相机控制模块460可以使照相机元件462获取包括第二目标的第一图像。照相机控制模块460可以处理包括第二目标的所获取的第一图像，以确定由所获取的第一图像中的第一目标反射的光的第一强度值I1_max。根据等式I1_max=Io_max/d22，I1_max可以涉及到第二目标的距离d2。
第二均匀脉冲的光可以包括闪光，该闪光的强度Io_low低于第一均匀脉冲光的强度Io_max。例如，第二均匀脉冲的光可以具有Io_max除以比例因数a的强度Io_max/a。该比例因数可以具有大于一（1）的值。该比例因数a可以是与如上所述用于确定到第一目标的距离d1的比例因数a相同或不同的比例因数。在该第二均匀脉冲的光由SLID闪光灯模块422输出的时候，照相机控制模块460可以使照相机元件462获取包括第二目标的第二图像。照相机控制模块460可以处理包括第 二目标的所获取的第二图像，以确定由所获取的第二图像中的第一目标反射的光的第二强度值I1_low。根据等式I1_low=Io_low/（ad12），I1_low可以涉及到第一目标的距离d1。
照相机控制模块460也可以根据等式ΔI=I1_max–I1_low=Io_max/d22–Io_max/(ad22)=(Io_max/d22)x((a-1)/a)，来确定第一强度值I1_max和所确定的第二强度值I1_low之间的强度值Δ1的变化。因此，照相机控制模块460可以基于等式d2=(Io_max/ΔI)x((a-1)/a)，来确定到第二目标的距离d2。
如上所述，在一些实例中，照相机控制模块460可以基于当用不同强度的光照射时获取两个或多个各自目标的初步图像，来确定与将在图像中获取的第一目标关联的距离d1，和与将在图像中获取的第二目标关联的距离d2。在其他实例中，照相机设备420可以使用一个或多个其他技术来确定与两个或多个目标关联的距离d1和d2。例如，如上所述，照相机设备420可以包括一个或多个传感器，这些传感器被配置为确定与两个或多个目标关联的距离d1和d2。根据其他实例，照相机设备420可以利用不同于本文中所讨论的一个或多个图像处理技术，来确定与两个或多个目标关联的距离d1和d2。
一旦照相机控制模块460已经使用如上所述的技术或其它技术确定了与两个或多个目标关联的各自的距离d1和d2，照相机控制模块460就可以使用所确定的距离d1和d2来生成空间光强分布（SLID）图。所生成的SLID图可以为LED矩阵432的两个或多个各自的LED元件指示出将由两个或多个LED元件输出的光强度，以在图像获取期间照射第一和第二目标。以此方式，照相机设备420可以产生具有受控空间强度分布的SLID闪光424，以便改善第一和第二目标两者的照明，这可以提高由图像获取模块421获取的第一和第二目标的一个或多个图像的质量。
图5是符合本公开的一个或多个方面的示意图，其说明了用于确定空间光强分布（SLID）图的技术，该空间光圈分布（SLID）图可以用于输出空间光强分布受控的闪光。所确定的SLID图可以用来控 制LED矩阵532以输出具有受控空间强度分布的光。
如上所讨论的，该SLID图可以被生成以照射第一目标512和514两者，以便提高表现第一目标512和第二目标514的图像的质量，其中第一目标512位于距LED矩阵532第一距离d1处，第二目标514位于距LED矩阵532第二距离d2处。根据图5的实例，第二距离d2大于第一距离d1。
根据图5的实例，照相机控制模块460可以确定该SLID图，从而用第一强度Io_sx控制LED矩阵532的多个第一LED元件，并且用不同于第一强度的第二强度Io_dx控制LED矩阵的多个第二LED元件。在一些实例中，该LED矩阵532的多个第一LED元件可以对应LED矩阵532的最右侧一半LED元件（例如，图2中所述LED矩阵232的LED元件234I-234P），并且该LED矩阵532的多个第二LED元件可以对应LED矩阵532的最左侧一半LED元件（例如，图2中所述的LED元件234A-234H）。在其他实例中，第一和多个第二LED元件可以不分别对应对称的左侧和右侧LED元件组，如图2的实例中所示。根据还其它实例，多个第一和多个第二LED元件可以包括LED矩阵532的LED元件的任何布置，无论各个布置是否对称。
根据图5的实例，Io_dx指由多个第一LED元件输出的光的强度（即，最右侧多个LED元件），并且该值I2指达到第一目标112的光强度。同时根据图5的实例，Io_sx指由多个第二LED元件输出的光的强度（即，最左侧多个LED元件），并且该值I2指达到第二目标514的光强度。
为了确定SLID图以大体上同时照射第一目标512和第二目标514，照相机控制模块460可以首先为与目标关联的多个第一LED元件或多个第二LED元件中的距LED矩阵532更远距离的那一组指派相对高的强度。例如，如图5中所示，第二目标514位于距LED矩阵532距离d2处，该距离d2大于第一目标和LED矩阵532之间的距离d1。根据图5的实例，多个第一（例如，最右侧）LED元件可以与第一目标512关联，而多个第二（例如，最左侧）LED元件可以与第 二目标514关联。因此，与多个第一LED元件的强度值相比，照相机控制模块460可以指派给多个第二LED元件相对高的强度值，诸如可以由多个第二LED元件输出的光的最大值（例如，百分之100占空比）或接近最大值（例如，百分之90占空比）。
照相机控制模块460也可以为与第一目标512关联的多个第一LED元件确定强度值，该第一目标512位于距LED矩阵532距离d1处。为了为多个第一LED元件确定强度值，照相机控制模块460可以选择该强度值，以便在第一目标512处接收的该强度I1大体上等于在第二目标514处接收的强度I2（即，I1=I2）。为此，照相机控制模块460可以选择强度Io_dx，以便根据等式ΔI=I1-I1=Io_dx/d12-Io_sx/(d22)=0，I1和I2之间的差大体上等于零。例如，照相机控制模块460可以基于等式Io_dx=Io_sx/(d2/d1)2，确定与多个第一LED元件关联的强度值Io_dx。
如上所述，照相机设备420可以包括一个或多个传感器，这些传感器被配置为检测周围照明的水平，和/或照相机设备可以被配置为获取初步图像，并基于对该初步图像的处理来确定周围照明的水平。在一些实例中，一旦该强度值Io_dx和Io_sx已经由照相机控制模块460确定，照相机控制模块460也可以基于照相机设备420的光学环境中所确定的周围光的水平，来缩放所确定的强度值。根据一个这种实例，如果在光学环境中存在较高水平的周围光，那么照相机控制模块460可以使所确定的强度值Io_dx和Io_sx按比例因数减少。根据另一个这种实例，如果在光学环境中存在较低水平的周围光，那么照相机控制模块460可以使所确定的强度值Io_dx和Io_sx按比例因数增加。
一旦该各自的强度值Io_dx和Io_sx已经由照相机控制模块460确定和/或缩放，该照相机控制模块460可以将其传送到LED控制模块430。LED控制模块430可以生成SLID图，该SLID图为LED矩阵532的每个LED指示所确定的强度值。同样，SLID闪光灯模块422可以使LED矩阵532输出具有受控空间强度分布的光，其中LED矩阵532的至少第一LED元件（即，多个第一LED元件）输出如同第 一强度的强度（例如，具有强度值Io_dx），并且LED矩阵532的至少第二LED元件输出不同于第一强度的第二强度的光（例如，具有强度值Io_sx）。以这种方式，SLID闪光灯模块430可以大体上同时照射第一目标112和第二目标114两者，以便提高一个或多个所获取图像的质量，或者为了任何其他的期望两个或多个目标的照明的目的。
图4的事例描述了一种技术，该技术用于使用LED矩阵532大体上同时照射位于距照相机设备420不同距离处的两个目标。在其他实例中，这些技术可以被应用于彼此位于不同距离处的两个以上目标。例如，照相机设备420可以被配置为确定与三个不同目标关联的各自距离d1、d2和d3，并且应用如上所述的技术生成SLID图，该SLID图对应LED矩阵532的三个不同组的LED元件，以便三个组的每一组输出对应三个距离d1、d2和d3之一的光。同样，本文中所述的技术可以被应用于将被获取为图像的任何数目的目标。
图6是符合本公开的一个或多个方面的流程图，该流程图说明了用于照射两个或多个目标的方法的一个实例。如图6中所示，照相机设备420确定第一感兴趣的目标512和第二感兴趣的目标514（601）。例如，照相机设备420可以基于目标或面部识别软件确定第一512和第二514感兴趣的目标，该识别软件处理第一和第二目标的初步图像。作为另一个实例，该照相机设备420可以基于用户输入确定第一512和第二514目标。例如，该照相机设备420可以为用户提供用户界面（例如，触屏界面、键盘界面、语音命令界面）等，该界面允许用户选择第一512和第二514目标。
同样如图6中所示，照相机设备420可以确定在照相机设备420的光学环境中的周围照明的水平。例如，照相机设备420可以处理无额外照明获得的光学环境的初步图像，以确定周围照明的水平。作为另一个实例，照相机设备420可以包括一个或多个传感器456（例如，环境光传感器），照相机设备420可以使用该传感器确定光学环境中的周围照明的水平。
同样如图6中所示，照相机设备420可以将所确定的周围照明的 水平与阈值相比较（603）。同样如图6中所示，如果周围照明的水平大于阈值，那么照相机设备420可以工作，从而在无任何额外照明下获取图像（604）。
同样如图6中所示，如果周围照明的水平小于阈值，那么照相机设备420可以用均匀闪光确定在高强度下的照明水平（605）。例如，照相机设备420可以操作SLID闪光灯模块422输出光，该光在获取第一图像时用相对高的强度下的均匀光指向第一和第二感兴趣目标512、514的光，并且处理第一图像以确定水平，其中所述水平是第一和第二目标512、514在由通过SLID闪动模块422输出的较高强度的光照射的水平。
同样如图6中所示，照相机设备420可以用均匀闪光确定在低强度下的照明水平（606）。例如，照相机设备420可以操作SLID闪光灯模块422在获取第二图像时以相对低强度（例如，低于在606输出的光的强度）输出光，并且处理第二图像以确定水平，其中所述水平是第一和第二目标512、514由通过SLID闪动模块422输出的较低强度的光照射的水平。
同样如图6中所示，照相机设备420可以确定到第一目标512的第一距离d1，并且确定到第二目标514的第二距离d2（607）。例如，如上所述，照相机设备420可以使用在步骤605和606确定的第一目标512和第二目标514的所确定的照明强度水平，以确定各自的距离d1和d2。根据其他实例，照相机设备420可以不执行步骤605和606，并改为使用被具体配置为确定到一个或多个目标的距离的一个或多个传感器来确定各自的距离d1和d2。例如，照相机设备420可以改为使用飞行时间传感器确定各自的距离d1和d2，其中该飞行时间传感器被配置为照射目标并且基于光从目标反射回到飞行时间传感器花费多长时间来确定到该目标的距离。根据还其他实例，照相机设备420可以使用一个或多个其他图像处理技术来确定本文中未示出的各个距离d1和d2。
同样如图6中所示，照相机设备420可以确定SLID图（608）。 该SLID图可以指示与LED矩阵的每个LED元件关联的强度水平。例如，照相机设备420可以确定由LED矩阵的多个第一LED元件输出的光强度（例如，Io_sx），以照射在第一距离d1处的第一目标412，并且确定将由LED矩阵的多个第二LED元件输出的光强度（例如，Io_dx），以照射在第二距离d2处的第二目标414。在某些实例中，照相机设备420可以确定各个强度，以便第一目标412接收大体上与由第二目标414接收的光强度类似的强度的光。
同样如图6中所示，照相机设备420可以输出具有受控空间强度分布的光（609）。例如，基于所确定的SLID图，照相机设备420可以使LED矩阵532的至少第一LED元件（例如，多个第一LED元件）输出的第一强度的光（例如，强度Io_dx），并且使LED矩阵532的至少第二LED元件（例如，多个第二LED元件）输出不同于第一强度的第二强度的光（例如，强度Io_sx）。
在一些实例中，如上面参考图6所述的方法可以被有利地用于大体上同时照射两个或多个目标，以便提高两个或多个目标的照明的一致性。这样的技术可以在许多应用中有益，例如，本文中所述的照相机设备可以与操作该设备获取一个或多个图形一起，输出具有受控空间强度分布的光，以提高所获取的一个或多个图形的质量。根据其他实例，这些技术可以用于期望目标照射的任何其他应用，诸如室内或室外照明、机动车辆照明、自行车照明、船运照明、飞行器照明或期望两个或多个目标的照明的任何其他应用。
图7是符合本公开的一个或多个方面的流程图，该流程图说明了用于照射两个或多个目标的方法的一个实例。如图7中所示，照相机设备120可以确定将通过包括多个LED元件237的LED矩阵232输出的光的空间强度分布。例如，如上所述，照相机设备120可以确定要通过照相机设备120的一个或多个图像传感器来获取图像的两个或多个感兴趣的目标。照相机设备120可以确定从照相机设备120到两个或多个目标的每个的相对或实际距离。基于所确定的相对距离，照相机设备120可以确定SLID图239，这可以指示将由LED矩阵232 的一个或多个LED元件234A-234P输出的光的强度水平。在一些实例中，照相机设备120可以确定SLID图239，以便LED矩阵232的至少一个LED元件输出第一强度水平的光并且LED矩阵232的至少一个第二LED元件输出不同于第一强度水平的第二强度水平的光。
同样如图7中所示，照相机设备120也可以控制LED矩阵232输出具有所确定的空间强度分布的光。例如，如上面参考图3所述，照相机设备220（例如，LED控制模块230）可以将如上所述的SLID图239发送到一个或多个LED驱动模块237。响应于SLID图239中指示的各个强度值，LED驱动模块237可以生成一个或多个驱动信号，这些信号的电流水平被选择为使各自的LED元件234A-234H输出所指示的强度水平的光。根据一些实例，每个各自的驱动信号可以具有电流（例如，占空比），该电流被配置为使各自的LED元件234A-234H输出期望强度水平的光。以这种方式，LED矩阵232的至少一个LED元件234A-234H可以被控制为输出与LED矩阵232的至少一个其他LED元件234A-234H不同强度的光。
使用如上参考图7所述的方法，照相机设备120可以生成具有期望的空间光强分布的照相机闪光。如上所述，这种照相机闪光可以与照相机设备120获取包括第一和第二目标的图像的操作大体上同时输出，以提高所获取图像的质量。
在一个或多个实例中，本文中所述的功能可以至少部分地在硬件中执行，诸如具体硬件部件或处理器。一般地说，该技术可以在硬件、处理器、软件、固件、或上述任何组合中执行。如果在软件中执行，该功能可以被储存在计算机可读介质上，或者该功能可以作为一个或多个指令或代码在计算机可读介质上传输，并且由基于硬件处理单元运行。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质，其对应诸如数据存储介质的有形介质或包括任何这种介质的通信介质，这种介质例如根据通信协议促进计算机程序从一个地方到另一个的传递。以这种方式，计算机可读介质通常可以对应（1）有形计算机可读介质，其为非瞬时的，或（2）通信介质，诸如信号或载波。数据存储介质可 以是任何可用的介质，该介质可以由一个或多个计算机或一个或多个处理器存取以取回指令、代码和/或数据结构，这些指令、代码和/或数据结构用于本公开中所述的技术的执行。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。
举例来说而非限制，这种计算机可读存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器、或其他磁存储设备、闪存、或任何其他介质，这些介质能够用来以指令或数据结构的形式存储所要求的程序代码，并且能够由计算机存取。同时，任何连接被适当称为计算机可读介质，即计算机可读传输介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、扭绞线对、数字用户线（DSL）或者诸如红外线、无线电和微波的无线技术将指令从网点、服务器、或其他远端源传输，那么同轴电缆、光纤电缆、扭绞线对、DSL、或诸如红外线、无线电和微波的无线技术被包括在介质的定义中。然而，应该理解，计算机可读存储介质和数据存储介质可不包括连接、载波、信号、或其他瞬时介质，而是改为针对非瞬时有形存储介质。如本文中所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘（CD）、激光盘、数字通用盘（DVD）、软盘和蓝光光盘，这些碟盘通常磁性复制数据，而光盘用激光器来光学地复制数据。上述的组合也能够被包括在计算机可读介质的范围内。
指令可以由一个或多个处理器运行，诸如一个或多个中央处理单元（CPU）、数字信号处理器（DSP）、通用微处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、或其他等效集成或分立的逻辑电路。因此，如本文中所使用的术语“处理器”可以涉及任何前述的结构或任何其他结构，这些结构适合于执行本文中所述的技术。另外，在一些方面，本文中所述的功能性可以提供在专用硬件和/或软件模块内部，这些专用硬件和/或软件模块被配置用于编码和解码，或者被合并在联合编解码器中。同时，该技术能够完全在一个或多个电路或逻辑元件中执行。
本公开的技术可以在多种设备或仪器中执行，包括无线电话听 筒、集成电路（IC）或一组IC（例如，芯片组）。在本公开中描述了各种部件、模块、或单元，以强调设备的功能性方面，这些设备被配置为执行本公开的技术，但这些部件、模块、或单元不是必须要求由不同的硬件单元实现。更确切地，如上所述，各种单元可以结合在编解码器硬件单元中，或者由许多内操作硬件单元结合适当软件和/或固件提供，这些硬件单元包括如上所述的一个或多个处理器。
本发明中已经描述各种实例。这些及其他实例在权利要求的保护范围内。