[發明專利]用于減少空間閃爍偽影的裝置和成像系統

有效

• 申請號: 201710370834.5
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107547807B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: M·索馬亞吉;R·蘭納德
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H04N5/357
• 分類號: H04N5/357;H04N5/353;H04N9/04
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 申發振

本發明涉及用于減少空間閃爍偽影的裝置和成像系統。本發明技術的各種實施方案可包括用于減少由具有不同積聚時間的多個圖像捕獲產生的高動態范圍圖像中的空間閃爍偽影的裝置和成像系統。所述裝置和成像系統可在所述圖像捕獲中通過選擇具有預定強度閾值的像素來測量像素強度，基于通道選擇來計算比率，將所計算的比率歸一化為理想比率，并將歸一化的比率應用于第二圖像捕獲中的對應圖像像素以產生無閃爍圖像。

背景技術

在多曝光高動態范圍(ME-HDR)成像中，圖像傳感器捕獲具有不同積聚時間的多個圖像幀，其中積聚時間之間具有固定比。然后將這些幀組合在一起以產生高動態范圍(HDR)圖像。大多數圖像傳感器的積聚時間由電子卷簾快門(ERS)控制。使用基于ERS的圖像傳感器捕獲圖像可能會在場景被交流(AC)源照亮時產生空間閃爍。空間閃爍通常表現為遍及圖像的強度變化或“帶”(即空間偽影)。

帶的數量會受到AC源頻率和曝光時間的影響。強度變化的幅度取決于驅動場景照明的波形。根據照明的類型，閃爍也可以跨不同顏色通道變化。在ME-HDR中，所有這些因素導致幀因多個幀之間的相位差和幅值變化而呈現空間閃爍。當幀被組合在一起時，除了強度帶之外，還會在HDR圖像中觀察到顏色偽影。

用于避免閃爍的常規方法是將積聚時間調整為閃爍時間段的一半的整數倍。這種技術可以消除最長曝光圖像(T1)的閃爍。然而，調整較短曝光圖像(T2,T3…TN)的積聚時間同時保持它們之間必要的積聚比不會產生無閃爍圖像，因為較短的積聚時間幾乎總是小于一個閃爍時間段。

附圖說明

當結合以下例證性附圖考慮時，可通過參照具體實施方式而得到對本發明技術的更完整理解。在以下附圖中，通篇以類似附圖標記指代各附圖當中的類似元件和步驟。

圖1代表性地示出了根據本發明技術的示例性實施方案的成像設備的框圖；

圖2代表性地示出了根據本發明技術的示例性實施方案的用于減少空間偽影的過程；

圖3代表性地示出了根據本發明技術的示例性實施方案的用于減少空間偽影的過程的一部分的圖；

圖4代表性地示出了根據本發明技術的示例性實施方案的成像系統；

圖5代表性地示出了根據本發明技術的示例性實施方案的過程；

圖6A至圖6D代表性地示出了根據本發明技術的示例性實施方案的濾色器陣列的替代布置；

圖7A至圖7B代表性地示出了根據本發明技術的示例性實施方案的鄰域搜索；

圖8代表性地示出了根據本發明技術的示例性實施方案的曲線圖；以及

圖9A至圖9B代表性地示出了根據本發明技術的示例性實施方案的波形和估計波形。

具體實施方式

依據功能塊組件和各種加工步驟來描述本發明技術。這樣的功能塊可通過被構造成執行指定功能并且實現各種結果的任何數量的組件實現。例如，本發明技術可采用可執行多種功能的各種半導體設備、電路、傳感器、圖像信號處理器等。此外，本發明技術可結合任何數量的成像系統來實施，并且所述系統僅為所述技術的一種示例性應用。

根據本發明技術的各個方面的減少空間閃爍偽影的方法和裝置可結合任何合適的成像系統(諸如計算機系統、照相機系統、機器視覺系統、車輛導航系統、視頻電話、監視系統、自動對焦系統、運動檢測系統、圖像穩定系統、智能手機等)操作。

參見圖1和圖4，示例性成像系統可包括電子設備，在這種情況下是數字照相機405。系統可包括通過總線415與各種設備通信的中央處理單元(CPU)410。