[發明專利]用于使用多個短曝光俘獲數字圖像的系統和方法

在審

• 申請號: 201910644816.0
• 申請日: 2015-01-06
• 公開（公告）號: CN110460780A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 李志修;羅家夫
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N5/353;H04N5/355;H04N5/3745
• 代理公司: 11287 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 楊林勳<國際申請>=<國際公布>=<進入

本申請涉及用于使用多個短曝光俘獲數字圖像的系統和方法。本發明描述用于具有支持多個短曝光的重疊曝光大包圍的圖像傳感器的方法、裝置和計算機程序產品。在一個方面中，揭示一種俘獲圖像的方法。所述方法包含在圖像傳感器上的像素的第一子集上俘獲具有第一曝光長度的第一圖像。所述方法進一步包含在圖像傳感器上的像素的第二子集上同時俘獲具有第二曝光長度的多個圖像，其中所述第二曝光長度短于所述第一曝光長度。所述方法進一步包含將具有第二曝光長度的所述多個圖像組合為第二圖像。最后，所述方法包含組合所述第一圖像和所述第二圖像。

分案申請的相關信息

本申請是分案申請。本申請的母案申請是國際申請日為2015年1月6日、國際申請號為PCT/US2015/010317、發明名稱為“用于使用多個短曝光俘獲數字圖像的系統和方法”的PCT申請進入中國國家階段申請號為201580003662.7的發明專利申請。

技術領域

本申請案大體上涉及數字成像，且更確切地說涉及具有支持多個短曝光的重疊曝光大包圍的用于圖像傳感器的系統、方法和裝置。

背景技術

在數字成像中，互補金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器的動態范圍可有時不足以在單一圖像中準確地表示室外場景。這一點在可用于例如移動電話上的相機等的移動裝置中的更緊湊的傳感器中可能尤其正確。舉例來說，用于移動裝置相機中的典型傳感器可具有大致60dB至70dB的動態范圍。然而，典型的自然室外場景可能容易覆蓋更亮區域與具有陰影的區域之間的100dB的對比度范圍。因為此動態范圍大于用于移動裝置中的典型傳感器的動態范圍，所以可能在通過移動裝置俘獲的圖像中丟失細節。

已經用于補償此動態范圍缺乏的一種方法是，將兩個或兩個以上幀組合到具有較高動態范圍的單一圖像中。舉例來說，具有不同曝光長度的更多幀中的兩個可組合到單一圖像中。然而，用于組合多個幀的先前技術的一個問題一直是不同曝光長度的幀之間的信噪比不連續性。可用于證實此問題的一種方法是，使用多重曝光俘獲灰階測試圖。在灰階測試圖的對應于兩個相繼幀曝光之間的轉變點的部分中，可觀察到較高水平的亮度和色度噪聲。此噪聲不連續性可不利地影響圖像質量。

發明內容

本文中論述的系統、方法、裝置和計算機程序產品各自具有若干方面，所述若干方面中沒有單一一者僅僅負責其所需屬性。在不限制如通過所附權利要求書表達的本發明的范圍的情況下，下文簡要地論述一些特征。在考慮此論述之后，且尤其在閱讀題為“具體實施方式”的部分之后，將理解本發明的有利特征如何包含顏色相依測量值的穩健估計。

在一些方面中，描述一種俘獲高動態范圍圖像的方法。所述方法包含在圖像傳感器上的像素的第一子集上俘獲具有第一曝光長度的第一圖像。所述方法進一步包含在所述圖像傳感器上的像素的第二子集上俘獲具有第二曝光長度的多個圖像，其中所述第二曝光長度短于所述第一曝光長度。所述方法進一步包含將具有第二曝光長度的所述多個圖像組合為第二圖像，且組合所述第一圖像和所述第二圖像從而形成高動態范圍圖像。在一些方面中所述像素的第一子集可為像素陣列的第一多個像素線，且所述像素的第二子集可為像素陣列的第二多個像素線。在一些方面中，所述第一多個像素線和所述第二多個像素線可彼此交錯。在一些方面中，所述多個圖像可包括兩個或三個圖像。在一些方面中，所述多個圖像可在所述第一圖像的俘獲期間循序俘獲。

在一些方面中，揭示一種用于俘獲高動態范圍圖像的電子裝置。所述裝置包括CMOS可見圖像傳感器，其包括包含像素的第一子集和像素的第二子集的多個像素。所述裝置進一步包括處理器，其經配置以：在所述像素的第一子集上俘獲具有第一曝光長度的第一圖像；在像素的第二子集上俘獲具有第二曝光長度的多個圖像，其中所述第二曝光長度短于所述第一曝光長度；將具有第二曝光長度的所述多個圖像組合為第二圖像；以及組合所述第一圖像和所述第二圖像從而形成高動態范圍圖像。