[發明專利]攝像機和產生彩色圖像的方法

在審

• 申請號: 201810597300.0
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN109218691A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·倫德貝里;約納斯·耶爾姆斯特倫
• 申請（專利權）人: 安訊士有限公司
• 主分類號: H04N9/04
• 分類號: H04N9/04;H04N5/225
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;宋志強

提出了攝像機和產生彩色圖像的方法。提出了一種攝像機，包括：光圈；包括多個像素對的圖像傳感器，在任一像素對中：第一像素被配置使其檢測已經穿過光圈進入攝像機并且已經從光圈經由第一輻射路徑前進到圖像傳感器的輻射，以及第二像素被配置使其檢測已經穿過光圈進入攝像機并且從光圈經由第二輻射路徑前進到圖像傳感器的輻射，第二輻射路徑不同于第一輻射路徑；以及設置在光圈中或其附近的濾光器，其中濾光器包括被配置為阻擋IR輻射或可見光的第一部分和被配置為對于由第一部分所阻擋的波長是透光的第二部分，其中濾光器被設置使得通過第一部分的輻射前進到多個像素對的第一像素，并且使得通過第二部分的輻射前進到多個像素對的第二像素。

技術領域

本發明涉及產生彩色圖像，并且尤其涉及允許在低光照條件下產生彩色圖像的攝像機設計。

背景技術

數字攝像機中使用的圖像傳感器具有波譜響應，該波譜響應具有不可忽略的紅外IR分量。這帶來機遇和挑戰。

機遇在于，在夜晚期間或在低光照條件下，IR分量可以提供關于所成像場景的有用信息。典型地，低光照條件出現在黃昏或黎明期間。其他低光照條件場景是光線不好的房間。低光照條件也可以定義為其中可見光和IR輻射的量是相當的條件，因此，低光照條件也可以稱作混合光照條件。

在夜晚期間或在低光照條件下，可以利用來自波譜的IR部分的入射輻射。IR輻射不會包含任何彩色信息，并且代替執行彩色分離，唯一的參數是入射輻射的強度，這可以表現為黑白強度圖像(或具有任何所需的色標(color scale))。

挑戰發現于白天成像期間，在此期間IR分量的添加可能使在使用數字攝像機捕獲到的圖像中的彩色平衡失真。在一些情形中，圖像傳感器的一些或全部像素甚至可能由紅外分量完全飽和。

一種保持有益效果同時抑制不太有益的效果的方式是在圖像傳感器前面的射束路徑中添加可移動的IR截止濾光器。以這種方式，IR截止濾光器可以在日光條件期間使用，使得能獲取彩色圖像。圖像傳感器的像素然后將以第一方式操作，在該第一方式中，入射光被劃分成彩色并被檢測作為單個光電檢測器上的電荷，由此實現彩色分離。IR截止濾光器在夜晚期間或者在允許IR輻射到達圖像傳感器的低光照條件下會被移除。圖像傳感器的像素然后將以第二方式操作，在該第二方式中，由像素測得的唯一參數是入射輻射的強度。因此，基于強度的圖像可以被捕捉，并且以黑色和白色來表示。

然而，可能存在這樣的情形：將希望甚至在低光照條件下能夠捕獲彩色分離的圖像。

發明內容

鑒于以上，本發明的目的在于提供甚至在低光照條件下捕獲彩色分離的圖像的裝置。

根據第一方面，提供了一種攝像機。該攝像機包括：光圈；包括多個像素對得圖像傳感器，在任一像素對中：第一像素被配置為使該第一像素檢測已經穿過光圈進入攝像機并從光圈經由第一輻射路徑前進到圖像傳感器的輻射，以及第二像素被配置為使該第二像素檢測已經穿過光圈進入攝像機并從光圈經由第二輻射路徑前進到圖像傳感器的輻射，第二輻射路徑不同于第一輻射路徑；以及設置在光圈中或其附近的濾光器，其中濾光器包括被配置為阻擋IR輻射或可見光的第一部分和被配置為對于由第一部分所阻擋的波長是透光的第二部分，其中濾光器被設置使得通過第一部分的輻射前進到多個像素對的第一像素，并且使得通過第二部分的輻射前進到多個像素對的第二像素。

因此，實現了改進的成像。這歸因于IR輻射的分量可以通過將由每對第一像素和第二像素中的第一像素和第二像素檢測到的輻射比較并對該IR部分補償來確定。例如，可以通過確定輻射的由圖像傳感器檢測到的IR部分來產生彩色圖像。以這種方式，可以獲得真彩色表示，即使所成像的場景包含由圖像傳感器捕獲到的IR輻射。

術語“輻射”將被構造為包括在紅外波譜范圍和可見光譜范圍二者中的波譜分量的輻射。

濾光器的第一部分可以被配置為阻擋IR輻射。

濾光器的第一部分可以被配置為阻擋可見光。