成像器件、方法和计算机程序与流程

专利2026-09-10  4


本发明涉及成像器件、方法和计算机程序领域。


背景技术:

1、非专利文献1(michael 等人,“通过覆盖传感器提高成像分辨率(increasing imaging resolution by covering your sensor)”,2011年第18届ieee国际图像处理会议,2011年)公开了一种非规则采样方法,用于在不提高图像传感器系统中像素吞吐量的情况下提高分辨率。非专利文献2(markus jonscher等人,“使用频率选择性重建的动态非规则采样传感器(dynamic non-regular sampling sensor using frequencyselective reconstruction)”,《ieee视频技术电路和系统汇刊》,2019年10月,第29卷,第10期)公开了一种方法,其中,在图像传感器系统中通过动态非规则采样在不同帧中读取不同像素位置。非专利文献3(“索尼发布搭载堆栈式cmos图像传感器的具有业界最高的4800万有效像素的智能手机”,[线上],2018年7月23日,[搜索时间:2018年2月23日],互联网,<https://www.sony.net/sonyinfo/news/press/201807/18-060e/>)公开了一种彩色滤光片阵列,其中,相邻的2×2像素具有相同颜色,以便在智能手机的图像传感器中实现高分辨率。


技术实现思路

1、智能手机摄像头和监控摄像头等诸多应用的成像过程均需要高空间分辨率和高时间分辨率。然而,由于像素吞吐量存在限制,现有技术中一直存在空间分辨率高但时间分辨率低(反之亦然)等权衡问题。

2、鉴于上述情况,提出了本发明。本发明的目的是提供一种在成像处理中实现高空间分辨率和高时间分辨率的成像器件、方法和计算机程序。

3、为了解决上述问题,根据本发明的第一方面,提供了一种成像器件,包括:v×h像素阵列单元,用于通过多个像素接收光,其中,所述多个像素包括用于具有特定波长分量的光的彩色滤光片,每个像素由n×m个接收具有相同波长的光的分割像素构成,n≥2,m≥2;采样单元,用于通过一个分割像素对具有与每个像素对应的特定波长分量的光进行采样并生成采样数据,其中,在一次采样中使用的像素组中包括的每个像素的分割像素的位置关系彼此不同;重建单元,用于针对每个特定波长分量重建所述采样数据并获取与所有分割像素对应的像素数据。

4、根据该方面,与具有彩色滤光片阵列(其中,相邻的n×m个像素颜色相同)的图像传感器相比,吞吐量可以降至1/(n×m),并且可以防止混叠的发生。因此,可以实现同时具有高空间分辨率和高时间分辨率的高质量成像系统。

5、根据与第一方面有关的本发明的第二方面,所述采样单元还用于进行n×m次采样,其中,在所述n×m次采样中的每次采样中,特定像素的分割像素的位置关系彼此不同。

6、根据该方面,减少了规则采样造成的混叠,可以实现高分辨率成像处理。

7、根据与第一方面或第二方面有关的本发明的第三方面,所述采样单元还用于将前一采样数据投影到所述采样数据上并生成第一投影数据;所述重建单元还用于针对每个特定波长分量重建所述第一投影数据并获取与所有分割像素对应的像素数据。

8、根据该方面,由于像素吞吐量不会随着待采样数据的增加而提高,从而可以提高重建精度,并且可以实现高质量成像系统。

9、根据与第一方面或第二方面有关的本发明的第四方面,所述采样单元还用于基于前一采样数据、所述采样数据和运动矢量生成第二投影数据,其中,所述运动矢量是基于以下数据获取的:所述采样数据和基于所述前一采样数据获取的像素数据;所述重建单元还用于针对每个特定波长分量重建所述第二投影数据并获取与所有分割像素对应的像素数据。

10、根据该方面,由于配备成像器件的摄像头的移动(摄像头抖动等)和被摄物体的移动可以反映在投影数据中,从而可以进一步提高重建精度,并且可以实现高质量成像系统。

11、根据本发明的第五方面,用于成像的方法包括:通过多个像素接收光,其中,所述多个像素包括用于具有特定波长分量的光的彩色滤光片,每个像素由n×m个接收具有相同波长的光的分割像素构成,n≥2,m≥2;通过一个分割像素对具有与每个像素对应的特定波长分量的光进行采样并生成采样数据,其中,在一次采样中使用的像素组中包括的每个像素的分割像素的位置关系彼此不同;针对每个特定波长分量重建所述采样数据并获取与所有分割像素对应的像素数据。

12、根据本发明的第六方面,用于成像的计算机程序使成像器件的计算机执行以下操作:通过多个像素接收光,其中,所述多个像素包括用于具有特定波长分量的光的彩色滤光片,每个像素由n×m个接收具有相同波长的光的分割像素构成,n≥2,m≥2;通过一个分割像素对具有与每个像素对应的特定波长分量的光进行采样并生成采样数据,其中,在一次采样中使用的像素组中包括的每个像素的分割像素的位置关系彼此不同;针对每个特定波长分量重建所述采样数据并获取与所有分割像素对应的像素数据。

13、为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面对说明实施例所必需的附图进行简要描述。显而易见,下面描述中的附图仅示出了本申请的一些实施例,本领域技术人员可以基于这些附图制作其它附图。



技术特征:

1.一种成像器件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的成像器件,其特征在于,

3.根据权利要求1或2所述的成像器件,其特征在于,

4.根据权利要求1或2所述的成像器件,其特征在于,

5.一种方法,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,

7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,

8.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,

9.一种计算机程序,其特征在于,使成像器件的计算机执行以下操作:

10.根据权利要求9所述的计算机程序,其特征在于,

11.根据权利要求9或10所述的计算机程序,其特征在于,

12.根据权利要求9或10所述的计算机程序,其特征在于,


技术总结
一种具有用于实现高空间分辨率和高时间分辨率的彩色滤光片的成像器件(1),包括:V×H像素阵列单元(11),用于通过像素接收光,其中,所述像素包括n×m个分割像素;采样单元(12),用于生成采样数据(30、501、511、521、531、541、701、711、901、911、931、941),使得在一次采样中使用的像素组中包括的每个像素(111、112、113、114)的分割像素的位置关系彼此不同;重建单元(13),用于针对每个特定波长分量重建所述采样数据(30、501、511、521、531、541、701、711、901、911、931、941)。

技术研发人员:金光史吕志,阳一仲宗根,西蒙·格罗什,尤尔根·塞勒尔,安德烈·考普,小柳雅彦,赵兆
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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