[發明專利]獲得數字圖像的方法

有效

• 申請號: 201980090625.2
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN114009002B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: A·范德西德;N·普菲菲爾
• 申請（專利權）人: 亮銳有限責任公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G06T5/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 江鵬飛;陳嵐

本發明描述了一種獲得場景的數字圖像的方法，該方法包括以下步驟：使用具有約1.0 A/mm2的第一電流密度的第一驅動電流來驅動第一光源，以生成在第一持續時間內具有第一強度的可見光脈沖來照亮所述場景，所述第一持續時間至少是傳感器積分時間；使用圖像傳感器記錄由第一光脈沖照亮的所述場景的可見光譜圖像；使用具有大于約1.5 A/mm2的第二電流密度的第二驅動電流來驅動第二光源，以在所述第一持續時間期間生成在第二持續時間內具有第二強度的第二光脈沖來照亮所述場景，所述第二強度超過所述第一強度至少約100%，所述第二持續時間至多為所述第一持續時間的約10%，所述第二持續時間至多為約5.0 ms；使用圖像傳感器記錄由所述第二光脈沖照亮的所述場景的單色圖像，用于記錄所述單色圖像的圖像傳感器與用于記錄所述可見光譜圖像的圖像傳感器相同或不同；以及對所述可見光譜圖像和所述單色圖像執行圖像處理，以獲得所述場景的數字圖像。

技術領域

本發明描述了一種獲得數字圖像的方法、成像布置、和包括這種成像組件的手持設備。

背景技術

數字圖像傳感器陣列的制造已經變得非常經濟，其結果是目前由消費者使用的大多數相機都是數字相機。通常在諸如智能電話的移動設備中并入至少一個數字相機。具有數字成像功能的手持設備可以包括具有圖像傳感器的成像組件和用于照亮場景的具有一個或多個發光二極管（LED）的閃光模塊。當今的CMOS圖像傳感器的靈敏度使得可以在白天或光線充足的條件下捕獲非常清晰的圖像，并且通常將這樣的圖像傳感器與成像布置中的閃光模塊相組合。

閃光模塊的可見光譜LED一般基于(Al)InGaN管芯，其中通過在管芯頂部堆疊適當的磷光體，光功率被轉換成寬光譜可見光。這樣的(Al)InGaN管芯可以被加電到3.0 – 4.0A/mm²的電流密度。當與CMOS圖像傳感器組合用作閃光時，只要對象足夠接近相機和/或靜止，就有可能獲得令人滿意的圖像。

為了在光線昏暗的場景中捕獲清晰的圖像，尤其是當人或物體在成像序列期間移動通過場景時，傳統數字相機的閃光將需要在更短的時間內生成更高功率的突發脈沖。用于生成相機閃光的可見光一般來自“白色”(Al)InGaN LED，它實際上包括藍色LED以及用于波長轉換的一個或多個磷光體層。然而，由于俄歇效應，一般不可能在減少脈沖時間的同時進一步增加來自這樣的白色(Al)InGaN LED的光脈沖的功率。這是因為俄歇效應限制了藍色LED的光子生成和總光功率輸出。當LED電流增加到超過某個閾值時，光輸出甚至可能下降。作為結果，手持設備的數字相機可能不能夠在昏暗或光線不足的條件下捕獲移動物體的清晰圖像。代替地，圖像可以是模糊且不令人滿意的。

因此，本發明的目的是提供一種改進由這樣的成像布置捕獲的圖像的質量的方法。

發明內容

本發明的目的通過權利要求1的獲得場景的數字圖像的方法并通過權利要求6的成像布置來實現。根據本發明，獲得場景的數字圖像的方法包括以下步驟：驅動第一光源以生成第一光脈沖來照亮場景，該第一光脈沖是在第一持續時間上延伸的可見光譜光脈沖；操作圖像傳感器以記錄由第一光脈沖照亮的場景的可見光譜圖像；在第一光脈沖期間驅動第二光源以生成第二光脈沖來照亮場景，使得第二光脈沖的持續時間至多為第一光脈沖的持續時間的10%，并且使得第二光脈沖的強度超過第一光脈沖的強度至少100%；操作圖像傳感器以記錄由第二光脈沖照亮的場景的單色圖像；以及對至少一個這樣的可見光譜圖像和至少一個這樣的單色圖像執行圖像處理步驟，以獲得場景的數字圖像。