[發(fā)明專利]用于校正圖像漸暈的方法、成像裝置及成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810082342.0
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108429872B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝勇
• 申請（專利權(quán)）人: 半導體元件工業(yè)有限責任公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/217
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 馬芬;姚開麗

本發(fā)明涉及用于校正圖像漸暈的方法、成像裝置及成像系統(tǒng)。本發(fā)明具體地講涉及一種用于校正漸暈和/或離焦圖像的成像裝置，以及對應(yīng)的成像系統(tǒng)。本發(fā)明解決的技術(shù)問題是圖像中的無意漸暈和/或離焦區(qū)域。方法和裝置可被配置成在一系列圖像捕獲期間重新定位可調(diào)透鏡以將光引導到圖像傳感器的中心和外邊緣和/或拐角以聚焦物體和/或場景的各個區(qū)域。方法和裝置可進一步將來自第一圖像捕獲的圖像數(shù)據(jù)替代為來自后續(xù)圖像捕獲的圖像數(shù)據(jù)。由本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)效果是提供具有更好的聚焦且沒有漸暈的圖像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種成像裝置，具體地講涉及一種用于校正漸暈和/或離焦圖像的成像裝置，以及對應(yīng)的成像系統(tǒng)，更具體地講，涉及用于校正圖像漸暈的方法、成像裝置及成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電子設(shè)備(諸如移動電話、相機和計算機)通常使用圖像傳感器來捕獲圖像。典型的CMOS(互補金屬氧化物半導體)成像器電路包括像素的焦平面陣列，并且每個像素包括用于在襯底的一部分中聚積光生電荷的光傳感器，諸如光電門或光電二極管。

與圖像中心相比，數(shù)字成像設(shè)備可在圖像的拐角和/或邊緣處產(chǎn)生具有漸暈(變暗)和/或離焦區(qū)域的圖像，例如如圖3A和圖3B所示。漸暈通常是由場景的照明條件，相機設(shè)置和/或透鏡限制諸如光圈數(shù)、透鏡類型(例如，廣角透鏡)、光圈直徑、透鏡缺陷，以及/或者機械問題引起的意外和不期望的效果。當光部分地被外部物體(諸如厚的或堆疊的濾光器、輔助透鏡和/或不適當?shù)耐哥R遮光罩)阻擋時，會發(fā)生機械漸暈。光學漸暈是由于光以極大的角度撞擊透鏡光圈而造成的，這是內(nèi)部物理障礙。在用廣角透鏡和大開光圈拍攝的圖像中，這種效果通常是顯而易見的。自然漸暈是由于光以不同角度到達圖像傳感器上的不同位置而造成的。這種類型的漸暈對于廣角透鏡最為明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是圖像中的無意漸暈和/或離焦區(qū)域。

該方法和裝置可被配置成在一系列圖像捕獲期間重新定位可調(diào)透鏡以將光引導到圖像傳感器的中心和外邊緣和/或拐角以聚焦物體和/或場景的各個區(qū)域。該方法和裝置可進一步將來自第一圖像捕獲的圖像數(shù)據(jù)替代為來自后續(xù)圖像捕獲的圖像數(shù)據(jù)。

根據(jù)一方面，具有光圈并且能夠捕獲多個圖像的成像裝置包括：透鏡；圖像傳感器，該圖像傳感器被定位成基本上平行于透鏡，其中圖像傳感器和透鏡分開一定距離；致動器，該致動器耦接到透鏡并且能夠沿著平行于圖像傳感器的平面將透鏡重新定位到新位置；和像素校正模塊，該像素校正模塊耦接到圖像傳感器并且被配置成選擇性地移除對應(yīng)于第一圖像的第一組像素數(shù)據(jù)并且將該第一組像素數(shù)據(jù)替換為對應(yīng)于第二圖像的第二組像素數(shù)據(jù)。

在上述成像裝置的一個實施方案中，圖像傳感器包括第一中心點；透鏡包括第二中心點；并且成像裝置捕獲：其中第一中心點和第二中心點沿著中心軸線對準的至少一個圖像；和其中第二中心點遠離中心軸線定位的至少一個圖像。

在上述成像裝置的一個實施方案中，成像裝置順序地捕獲第一圖像和第二圖像；并且第一組像素數(shù)據(jù)對應(yīng)于第一圖像中呈現(xiàn)漸暈的區(qū)域；并且第二組像素數(shù)據(jù)對應(yīng)于基于透鏡相對于圖像傳感器的位置的一組像素。

在另一方面，用于校正圖像漸暈的方法包括：用成像裝置捕獲主圖像數(shù)據(jù)，該成像裝置包括：光圈；透鏡，該透鏡具有第一中心點；圖像傳感器，該圖像傳感器具有第二中心點；和致動器，該致動器耦接到透鏡并且能夠定位透鏡；將主圖像數(shù)據(jù)的至少一部分保存到存儲設(shè)備；沿著平行于圖像傳感器的平面將透鏡重新定位到新位置；用成像裝置捕獲子圖像數(shù)據(jù)；將子圖像數(shù)據(jù)的至少一部分保存到存儲設(shè)備；以及將一組主圖像數(shù)據(jù)替代為一組子圖像數(shù)據(jù)以形成校正圖像。

在一個操作中，上述方法還包括連續(xù)地捕獲物體的第一圖像和第二圖像，其中：主圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)于第一圖像；該一組主圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)于第一圖像中呈現(xiàn)漸暈的區(qū)域；并且子圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)于第二圖像；并且其中第一圖像和第二圖像呈現(xiàn)漸暈，而校正圖像基本上沒有漸暈。

在一個操作中，上述方法還包括在捕獲主圖像數(shù)據(jù)時使第一中心點和第二中心點沿著公共軸線對準。