[發明專利]時分復用補光成像裝置和方法

在審

• 申請號: 202010461879.5
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN111770281A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 李瑞華;賴昌材;王慶平;胡紅旗;陳曉雷
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請提供一種時分復用補光成像方法和設備。該方法包括：使用一個圖像傳感器交替生成可見光幀和補光幀，可見光幀為圖像傳感器接收可見光且不接收補光光線時生成的圖像幀，補光幀為圖像傳感器接收補光光線時生成的圖像幀；將相鄰或連續的可見光幀與補光幀進行合成得到合成幀。

技術領域

本發明涉及一種補光成像的技術領域，特別是涉及一種時分復用補光成像的裝置和方法。

背景技術

隨著圖像應用的快速發展，對圖像采集設備在低照度下的成像質量要求越來越高。低照度環境相比照度正常的場景，成像質量會有下降，主要表現為圖像亮度降低和噪點增加。導致成像質量下降的最大因素為成像傳感器的進光量減弱，其輸出信號的信噪比降低。對此，常用的解決方案有兩種，一種方案是提高低照度下圖像傳感器的可見光進光量，即使用可見光補光設備進行補光。可見光補光雖然提高了圖像亮度，但是高亮度的可見光補光對被拍攝物體會有干擾，造成影像過曝失真。另一種方案是采用紅外成像，這種方式雖然在對被拍攝物體沒有明顯干擾的情況下能夠獲得足夠的圖像亮度，但是卻無法很好的獲取物體的真實色彩信息。

因此，在低照度環境下，如何在不干擾被拍攝物體的同時獲取具有真實色彩信息和合適亮度的圖像，成為了一個亟待解決的問題。

發明內容

本申請提供了一種時分復用補光成像的方法及應用該方法的裝置，通過時分復用的可見光幀和補光幀生成方式，將生成一個合成幀所需的可見光幀和補光幀由同一個圖像傳感器來生成，有效簡化了成像光路和成像設備，更加高效的生成合成幀。

第一方面，本申請提供一種補光成像裝置，可以包括圖像傳感器、光學單元、補光單元以及處理器。其中，圖像傳感器用于交替生成可見光幀和補光幀。此處交替生成補光幀和可見光幀時生成第一幀的種類不做限定，既可以是可見光幀，也可以是補光幀。交替是指輪流生成所述兩種圖像幀，比如奇幀都生成可見光幀偶幀都生成補光幀，或者每生成兩個可見光幀生成一個補光幀，或每生成一個可見光幀生成兩個補光幀等，此處不做限定。光學單元用于使光線在圖像傳感器上成像。補光單元用于在生成補光幀時為拍攝對象進行補光。處理器用于將相鄰或連續的可見光幀與補光幀進行合成，生成合成幀。與現有技術相比，所述補光成像裝置通過時分復用的方式使用同一個圖像傳感器交替生成可見光幀和補光幀，使得生成一個合成幀所需的可見光幀和補光幀不再需要多個圖像傳感器來完成，有效減少了成像設備的生產成本和成像光路設計難度。

根據第一方面，在第一方面的第一種可能實現方式中，處理器可以用于控制補光單元的開關，具體的，當圖像傳感器開始生成補光幀時，處理器控制補光單元開始補光，當圖像傳感器結束生成補光幀時，處理器控制補光單元停止補光。可選的，也可以當圖像傳感器結束生成可見光幀時，處理器控制補光單元開始補光，當圖像傳感器開始生成可見光幀時，處理器控制補光單元結束補光，在此不做限定。處理器控制補光單元交替補光的方式，使得在同一圖像傳感器生成的連續圖像幀中能夠交替生成補光幀和可見光幀，提高了圖像傳感器利用效率。

根據第一方面，在第一方面的第二種可能實現方式中，光學單元可以用于控制能夠照射到圖像傳感器上的光線的類型，可以當圖像傳感器開始生成補光幀時，處理器控制光學單元使補光光線能夠照射到圖像傳感器上，可以當圖像傳感器開始生成可見光幀時，處理器控制光學單元使補光光線不能照射到圖像傳感器上。可選的，也可以當圖像傳感器結束生成補光幀時，處理器控制光學單元使補光光線不能照射到圖像傳感器上，可以當圖像傳感器結束生成可見光幀時，處理器控制光學單元使補光光線能夠照射到圖像傳感器上，此處不做限定。處理器通過控制光學單元交替改變補光光線在光學單元中的可通過性，使得在同一圖像傳感器生成的連續圖像幀中能夠交替生成補光幀和可見光幀。