[發(fā)明專利]一種基于RGBIR圖像傳感器的顏色校正方法以及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310753248.0
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103686111B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董鵬宇;高厚新;萬建軍;劉翔;楊炯哲
• 申請（專利權(quán)）人: 上海富瀚微電子股份有限公司
• 主分類號: H04N9/64
• 分類號: H04N9/64;H04N9/68
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于RGBIR圖像傳感器的顏色校正方法以及實現(xiàn)裝置。

背景技術(shù)

RGBIR是一種新的圖像傳感器的濾鏡排列方式。和傳統(tǒng)圖像傳感器普遍使用的Bayer格式濾鏡排列方式相比，RGBIR將Bayer格式中的部分綠色濾鏡換成了紅外濾鏡(Infra?Red，簡稱IR)。RGBIR格式的圖像傳感器相對于Bayer格式圖像傳感器的優(yōu)點是可以同時感應可見光和非可見光。圖1是一種常見的RGBIR的濾鏡排列方式。以下為了行文的方便，我們將圖像傳感器上所有覆蓋紅色濾鏡的像素稱為R通道像素，類似地，覆蓋綠色、藍色和IR濾鏡的像素分別稱為G通道像素、B通道像素和IR通道像素。由于紅外光屬于不可見光的一種，以下為了行文方便，除非特殊說明，不可見光也指紅外光。

如圖2所示，是一個典型的RGBIR圖像傳感器的量化響應曲線。由于追求低光效果和圖像傳感器制造工藝等原因，RGB通道在感應可見光（波長400nm～750nm）的同時也會感應不可見光（紅外，波長>750nm），類似地，IR通道在感應紅外光的同時也會感應可見光。如果不考慮采樣與量化，我們最終通過圖像傳感器得到的某通道像素可以用下式表示：

Ek(x*,y*)=∫λe(x,y,z,λ)s(x,y,z,λ)ρk(x,y,z,λ)dλ---(1)]]>

其中x,y,z為被攝物體在空間坐標，λ為圖像傳感器能感應的光波長，e為入射光強度，s為被攝物體反射函數(shù)，ρ為成像系統(tǒng)傳輸函數(shù)，k為RGBIR四通道，E為某通道像素值。x^*,y^*為被攝物體空間坐標在成像面上的投影。顏色校正的目的是，同樣的成像系統(tǒng)拍攝同樣的被攝物體時，不管光照條件如何變化，最終經(jīng)過顏色校正后的圖像在同一個顯示終端或媒介上所表現(xiàn)出的顏色盡可能一致，同時與參考值的差異盡可能小。可以看出，基于RGBIR格式的圖像傳感器在顏色校正時需要解決兩個問題：1.消除不可見光對RGB通道的影響；2.消除可見光波長成分變化對RGB通道的影響。

為了解決環(huán)境中的紅外光導致RGB通道偏色問題，即上文提到的問題1，目前業(yè)內(nèi)廣泛采用的一種方法是給攝像機配置雙濾光片切換裝置（IR-CUT），在環(huán)境照度充分的情況下開啟紅外截止濾光片，通過光學濾鏡消除紅外光對RGB通道的影響；在環(huán)境照度低的情況彈開紅外截止濾光片，利用RGB通道對紅外光的響應提升圖像傳感器的低光效果。這種方法能夠從入射光中濾除紅外，消除紅外光對RGB通道的影響，但是缺點是需要購置額外的IR-CUT，增加硬件成本。