[發明專利]提供場景彩色高分辨率圖像的方法、計算設備和存儲介質

有效

• 申請號: 201710650538.0
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107707789B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 菲利普·肖恩·斯特森
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N9/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李佳;穆德駿

公開了使用單色成像器和顏色映射傳感器進行單色?彩色映射。本文檔描述了使用單色成像器和顏色映射傳感器來實現單色?彩色映射的技術和裝置。這些技術和裝置能夠實現比許多常規傳感器陣列更好的分辨率、色深、或者低光敏度。

相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.§119(e)要求2016年8月8日提交的題為“Monochrome-ColorMapping Using a Monochromatic Imager and a Color Map Sensor(使用單色成像器和顏色映射傳感器進行單色-彩色映射)”的美國臨時專利申請序列號62/372,143的優先權，其公開內容以引用的方式全部并入本文。

技術領域

本申請涉及使用單色成像器和顏色映射傳感器進行單色-彩色映射。

背景技術

數碼相機的圖像質量主要由相機的圖像傳感器中的像素的大小和數目決定。像素的大小決定了相機靈敏度，該相機靈敏度是相機捕獲光的能力的度量。靈敏度越高，導致在給定曝光時間內捕獲到的光量越大，從而提高了信噪比，該信噪比是圖像質量的度量。圖像傳感器的分辨率決定了相機捕獲細節的能力，圖像傳感器的分辨率由像素的數目結合相機鏡頭的光學分辨率來量度。

在現代的智能電話和其它小型設備中，工業設計已經趨向于更薄的形狀因子，該更薄的形狀因子約束了相機所能具有的高度。這種約束在可達到的圖像質量與相機所在區域的智能電話厚度之間產生了矛盾，這是因為由于鏡頭高度是傳感器大小的函數而造成相機的傳感器大小決定了總體的相機高度。這種矛盾通常導致像素大小和相機靈敏度減小或者像素數和分辨率減小。像素大小和相機靈敏度的減小降低了低光圖像質量，從而致使該光線下的圖像有噪聲，或者需要更長的曝光時間，這能夠因相機或者拍攝對象運動而導致圖像模糊。進一步地，像素數和分辨率的減小可以導致圖像細節更低。

一些不完整的常規解決方案包括多孔徑“陣列”相機以解決在可達到的圖像質量與相機厚度之間的這種約束。利用多個成像器，可以在給定曝光時間內捕獲附加光，而不會增加高度。然而，使用多個成像器來實現更高質量的圖像要求計算上昂貴的技術以將來自每個相機的圖像融合成單個圖像。即使利用了這些計算上昂貴的技術，仍然能夠存在肉眼可注意到的偽像。

該背景技術描述被提供用于大體上呈現本公開的場境(context)的目的。除非本文另有指示，否則在本部分中描述的材料既不明顯地也不暗含地被承認是本公開或者隨附權利要求書的現有技術。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了一種用于提供場景的彩色高分辨率圖像的方法，包括：

捕獲所述場景的高分辨率單色圖像；

捕獲相同場景的低分辨率彩色圖像，所捕獲的低分辨率彩色圖像的分辨率低于所捕獲的高分辨率單色圖像的分辨率；

使用非線性灰度將來自所捕獲的的高分辨率單色圖像的單色光度映射到與來自所捕獲的的低分辨率彩色圖像的顏色相對應的彩色光度以產生映射，所述映射將所捕獲的高分辨率單色圖像中的所述單色光度關聯到與來自所捕獲的低分辨率彩色圖像的顏色相對應的所述彩色光度，所述非線性灰度基于所捕獲的高分辨率單色圖像的像素數目和所捕獲的低分辨率彩色圖像的另一像素數目而被降尺度到顏色標度；

使用所述映射，利用與所捕獲的低分辨率彩色圖像的所述彩色光度相對應的所述顏色，對所捕獲的高分辨率單色圖像著色，所述著色生成所述場景的彩色高分辨率圖像；以及

提供所述場景的所述彩色高分辨率圖像。

根據本發明的另一個方面，提供了一種計算設備，包括：

單色成像器；

顏色映射傳感器；

實現映射模塊的電子電路系統，所述映射模塊能夠執行操作，所述操作包括：