專利名稱：圖像捕獲設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及一種圖像捕獲設(shè)備和方法，更具體地說，涉及一種可以改進(jìn)檢測圖像的能力的圖像捕獲設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
近來，不同設(shè)備裝配高分辨率相機(jī)已經(jīng)變得流行，例如個(gè)人數(shù)字助理、數(shù)碼相機(jī)以及相機(jī)電話。這樣的具有相機(jī)的設(shè)備通常包括鏡頭和圖像傳感器。
在此，鏡頭負(fù)責(zé)匯聚從物體反射的光，圖像傳感器負(fù)責(zé)檢測由鏡頭匯聚的光，并將檢測的光轉(zhuǎn)換為電圖像信號。圖像傳感器可以被分類為攝像管(image pickup tube)或固態(tài)圖像傳感器，固態(tài)圖像傳感器的代表性示例包括電荷耦合裝置(CCD)以及互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)。
此外，在這樣的相機(jī)中，圖像傳感器可以包括色彩濾鏡陣列(color filterarray，CFA)，也就是與各個(gè)像素對應(yīng)的色彩濾鏡的布置。紅外線帶阻濾波器形成在CFA上，以防止可歸因于圖像傳感器的紅外線靈敏度的圖像的色彩中的改變。
在此情況下，紅外線帶阻濾波器、色彩濾鏡陣列以及圖像傳感器被集成到單個(gè)模塊，形成紅外線帶阻濾波器，從而其在空間上離開圖像傳感器預(yù)定距離。
同時(shí)，在這種布置的情況下，出現(xiàn)以下問題當(dāng)接觸式圖像傳感器(CIS)的大小不隨著有效像素的數(shù)量增加而增加時(shí)，檢測捕獲的圖像的能力降低。具有受限大小的CIS的像素的數(shù)量的增加表示CIS中的圖像傳感器的密度增加。因此，到達(dá)每一像素的光的量實(shí)際上減少。
第2004-304706號日本未決專利申請討論了一種固態(tài)拾取和處理設(shè)備，其中，在綠色、藍(lán)色、紅色和白色濾波器段，白色濾波器放置在關(guān)于綠色的上、下、左和右方向。然而，這種固態(tài)拾取設(shè)備涉及用于無論像素大小的減少如何都確保信號電荷和分辨率的量并改進(jìn)色彩再現(xiàn)能力的技術(shù)，而且沒有防止上述問題，即由于可歸因于減少的像素大小而導(dǎo)致的檢測圖像的能力的降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，針對上述傳統(tǒng)問題，已經(jīng)進(jìn)行本發(fā)明，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一方面在于提供一種圖像捕獲設(shè)備和方法，其甚至當(dāng)像素在大小上減少和/或像素的密度增加而沒有同等地增加圖像捕獲設(shè)備的大小時(shí)也可以防止檢測圖像的能力降低。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分地被闡述，并且將從該描述中變得清楚，或可以通過本發(fā)明的實(shí)踐而理解。
為了實(shí)現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的實(shí)施例可以包括一種圖像捕獲設(shè)備，其包括鏡頭，控制入射光；濾波器單元，具有第一濾波器區(qū)域、第二濾波器區(qū)域和第三濾波器區(qū)域，所述第一濾波器區(qū)域用于在入射光通過鏡頭之后將入射光限制為視覺上可觀測的彩色光，所述第二濾波器區(qū)域用于使至少除了所述視覺上可觀測的彩色光的波長范圍中的入射光通過，所述第三濾波器區(qū)域用于限制紅外線波長范圍中的入射光；以及圖像傳感器單元，基于由所述濾波器單元修改的光來檢測圖像。
為了實(shí)現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的實(shí)施例可以包括一種圖像捕獲設(shè)備，其包括濾波器單元，具有第一濾波器區(qū)域、第二濾波器區(qū)域和第三濾波器區(qū)域，所述第一濾波器區(qū)域用于將入射光限制為視覺上可觀測的彩色光，所述第二濾波器區(qū)域用于使至少除了所述視覺上可觀測的彩色光的波長范圍中的入射光通過，所述第三濾波器區(qū)域用于限制紅外線波長范圍中的入射光；以及圖像檢測單元，將所述第三濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果與所述第一濾波器區(qū)域的至少一個(gè)濾波結(jié)果以及所述第二濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果進(jìn)行比較，以輸出比僅由所述第一濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果生成的圖像具有增加的亮度的圖像。
為了實(shí)現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的實(shí)施例可以包括一種圖像捕獲方法，包括將光濾波為第一濾波器區(qū)域、第二濾波器區(qū)域和第三濾波器區(qū)域，所述第一濾波器區(qū)域用于將入射光限制為視覺上可觀測的彩色光，所述第二濾波器區(qū)域用于使至少除了視覺上可觀測的彩色光的波長范圍中的入射光通過，所述第三濾波器區(qū)域用于限制紅外線波長范圍中的光；以及基于所述第一濾波器區(qū)域、第二濾波器區(qū)域和第三濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果來檢測圖像。
為了實(shí)現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的實(shí)施例可以包括一種圖像捕獲方法，包括對入射光進(jìn)行濾波，包括由第一濾波器區(qū)域?qū)⑷肷涔庀拗茷橐曈X上可觀測的彩色光，由第二濾波器區(qū)域使至少除了所述視覺上可觀測的彩色光的波長范圍中的入射光通過，由第三濾波器區(qū)域限制紅外線波長范圍中的入射光；以及通過將所述第三濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果與所述第一濾波器區(qū)域的至少一個(gè)濾波結(jié)果以及所述第二濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果進(jìn)行比較來生成并輸出觀測的圖像，所述生成的觀測的圖像比僅由所述第一濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果生成的圖像具有增加的亮度。


通過下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚和容易理解，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像捕獲設(shè)備；圖2A至2D示出根據(jù)本發(fā)明不同示例性實(shí)施例的濾波器單元；圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器單元；以及圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像捕獲方法。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例，附圖示出了本發(fā)明的示例，其中，相同的標(biāo)號始終表示相同的元件。以下通過參照附圖來解釋本發(fā)明。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像捕獲設(shè)備。
如圖1所示，圖像捕獲設(shè)備100可以包括鏡頭單元110、濾波器單元120和圖像傳感器單元130。
在實(shí)施例中，圖像捕獲設(shè)備100可以被包括在可以使用固態(tài)圖像傳感器(例如CCD或CMOS)來存儲特定物體的圖像的設(shè)備中。因此，這樣的圖像捕獲設(shè)備100可以是例如數(shù)碼相機(jī)、相機(jī)電話以及個(gè)人數(shù)字助理(PDA)，注意，各種替換同樣是可用的。
鏡頭單元110可以包括一個(gè)或多個(gè)鏡頭，所述一個(gè)或多個(gè)鏡頭中的每一個(gè)例如匯聚入射光，鏡頭的數(shù)量可以根據(jù)期望的目的及其需求而改變。此外，根據(jù)實(shí)施例，可以將鏡頭部署在各種布置中的相同平面中，例如，可以在一條直線上按橫向或縱向來部署鏡頭，或按矩陣形式(行×列)來部署鏡頭。
濾波器單元120可以對由鏡頭單元110匯聚的入射光執(zhí)行濾波，并且可以使具有特定波長范圍的光通過。在實(shí)施例中，濾波器單元120可以包括第一濾波器區(qū)域121，將入射光限制為基色光(primary color light)；第二濾波器區(qū)域122，使所有波長范圍中的入射光通過；以及第三濾波器區(qū)域123，限制紅外線波長范圍。替換的布置同樣是可用的。
第一濾波器區(qū)域121可以包括基色濾波器，其將入射光限制為例如基色光。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，基色濾波器包括紅色濾波器和藍(lán)色濾波器，它們分別將入射光限制為紅光和藍(lán)光。在此，雖然已經(jīng)提出了基色濾波器包括紅色濾波器和藍(lán)色濾波器的情況，但是這僅僅是用于幫助理解本發(fā)明的示例。本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。例如，另一實(shí)施例包括將基色濾波器上入射的光限制為基色光(即從紅光、綠光和藍(lán)光中選擇的至少兩種類型的光)的濾波器。
雖然第二濾波器區(qū)域122可以包括使所有波長范圍中的入射光通過的白光濾波器，但本發(fā)明實(shí)施例不限于此。例如，第二濾波器區(qū)域122可以不包括任何濾波器，這樣導(dǎo)致了第二濾波器區(qū)域122使所有波長范圍中的入射光通過。因此，例如，通過使用來自白色濾波器的其它光，到達(dá)預(yù)定像素的光的量增加，從而具有受限大小的現(xiàn)有CIS的有效像素的數(shù)量增加。因此，第二濾波器區(qū)域122可以防止由于到達(dá)每一像素的光的量的減少而導(dǎo)致的檢測圖像的能力下降。在該實(shí)施例中，為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明，下面還將使用由白色濾波器形成的第二濾波器區(qū)域122。
第三濾波器區(qū)域123可以包括例如阻塞紅外線波長范圍中的入射光的紅外線帶阻濾波器。在此情況下，由于上述固態(tài)圖像傳感器對于紅外線光高度敏感，導(dǎo)致了例如模糊現(xiàn)象、顏色改變或霧化效果的產(chǎn)生，因此第三濾波器區(qū)域123可以用于阻塞紅外線波長范圍中的入射光。因此第三濾波器區(qū)域123連同第二濾波器區(qū)域122可以增加到達(dá)預(yù)定像素的光的量，從而防止檢測圖像的能力的降低。
在此情況下，第二濾波器區(qū)域122可以用于使所有波長范圍中的入射光通過，第三濾波器區(qū)域123可以用于阻塞紅外線波長范圍，從而對應(yīng)的圖像傳感器單元可以使用例如已經(jīng)通過第二濾波器區(qū)域122和第三濾波器區(qū)域123的光的波長范圍之間的差來計(jì)算紅外線波長范圍。
圖2A至2D示出根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的不同濾波器單元。
可以按照將紅色濾波器和藍(lán)色濾波器布置為彼此鄰近，并將白色濾波器和紅外線帶阻濾波器布置為彼此鄰近的方式來配置如圖2A和2B所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濾波器單元120。相似地，可以按照將紅色濾波器布置為與藍(lán)色濾波器成對角線，并將白色濾波器布置為與紅外線帶阻濾波器成對角線的方式來配置如圖2C和2D所示的濾波器單元120。
在此情況下，例如，可以基于像素來形成被包括在濾波器單元120中的各個(gè)濾波器。因此，在這樣的實(shí)施例中，可以將紅色濾波器、藍(lán)色濾波器、白色濾波器以及紅外線帶阻濾波器形成為與各個(gè)像素對應(yīng)。
此外，在圖2A和2B中，雖然在一個(gè)實(shí)施例中濾波器單元120包括可以分別與四個(gè)像素對應(yīng)的四個(gè)濾波器，從而構(gòu)成單元區(qū)域，但可以根據(jù)圖像的期望/可用分辨率來使用多個(gè)濾波器單元。換句話說，濾波器單元120可以在例如上述固態(tài)圖像傳感器中在橫向和縱向擴(kuò)展。
因此，考慮到上面的情況，圖像傳感器單元130可以檢測通過濾波器單元120的光并生成圖像。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器單元。圖像傳感器單元130可以與例如單個(gè)像素對應(yīng)，圖像傳感器單元的數(shù)量可以與像素的數(shù)量對應(yīng)，注意，替換實(shí)施例仍然可用。
如圖3所示，圖像傳感器單元130可以包括襯底131、形成在襯底131上的光接收元件132、形成在光接收元件132上的金屬布線層(metal wiringlayer)133、形成在光接收元件132和金屬導(dǎo)線層133之間的第一絕緣層134，形成為絕緣于金屬布線層133的第二絕緣層136、以及形成在第二絕緣層136和金屬布線層133上的顯微鏡頭135。
根據(jù)實(shí)施例，照相傳感器(例如光電二極管、光電晶體管或光導(dǎo)元件)可以用于光接收元件132。此外，所示的隔離膜132a可以沿著光接收元件132的側(cè)面而形成，以隔離來自彼此的鄰近光接收元件。換句話說，隔離膜132a形成為隔離各個(gè)像素的光接收元件。
顯微鏡頭135可以用于增加光接收元件132的光靈敏度。在此，光接收元件132可以僅占據(jù)單個(gè)像素的入口(inlet)的部分，而不是占據(jù)整個(gè)入口區(qū)域。因此，對于預(yù)定像素區(qū)域，由光接收元件132占據(jù)的區(qū)域的比率典型地可以小于1。這說明入射光的部分損失。在此情況下，顯微鏡頭135匯聚入射光，從而可以增加到達(dá)光接收元件132的光的量。
在此情況下，如上所述，具有恒定大小的CIS的有效像素的數(shù)量的增加表示上述圖像傳感器單元130中的光接收元件132的大小減少。當(dāng)光接收元件132的大小減少時(shí)，到達(dá)光接收元件132的光的量也減少，因此，檢測圖像的能力下降。因此，可以由上述的第二濾波器區(qū)域122和第三濾波器區(qū)域123來增加到達(dá)光接收元件132的光的量，從而可以防止在檢測圖像能力方面的這種下降，并且同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)高分辨率圖像。
因此，圖像傳感器單元130可以基于已經(jīng)通過白色濾波器和紅外線帶阻濾波器的光來計(jì)算紅外線波長范圍，并從已經(jīng)通過紅色濾波器和藍(lán)色濾波器的光消除計(jì)算的紅外線波長范圍中的光，從而可以獲得作為結(jié)果而得到的紅光和藍(lán)光，同時(shí)還消除了紅外線波長范圍中的光。
更詳細(xì)地說，當(dāng)通過白色濾波器的光是IWIR，并且通過紅外線帶阻濾波器的光是IW時(shí)，圖像傳感器單元130使用公式IIR＝IWIR-IW來計(jì)算紅外線波長范圍中的光IIR。在此情況下，當(dāng)通過紅色濾波器的光是IR時(shí)，圖像傳感器單元130可以從光IR消除紅外線波長范圍中的光，導(dǎo)致使用公式IR′＝IR-IIR來計(jì)算被校正的紅光IR′。在通過藍(lán)色濾波器的光的情況下，不存在紅外線波長范圍，因此，對于紅外線波長范圍，可以不執(zhí)行對應(yīng)的校正。
此外，圖像傳感器單元130可以基于上述獲得的紅外線波長范圍中的光來獲得白光IW′(通過消除紅外線波長范圍中的光獲得的光)?？梢允褂美绻絀W′＝(IWIR+IW-IIR)/2來計(jì)算白光IW′。因此，可以從已經(jīng)通過白色濾波器和紅外線帶阻濾波器的光消除紅外線波長范圍中的光，并且可以將結(jié)果除以2，以計(jì)算同時(shí)通過白色濾波器和紅外線帶阻濾波器入射的白光(沒有紅外線波長范圍中的光)。
同時(shí)，在高照度狀態(tài)下，雖然已經(jīng)將圖像傳感器單元130描述為使用公式IW′＝(IWIR+IW-IIR)/2來計(jì)算例如通過消除紅外線波長范圍中的光而獲得的白光IW′，但例如由于在低照度狀態(tài)下物體的輪廓不清晰，因此在低照度狀態(tài)下可以不消除紅外線波長范圍中的光。換句話說，在低照度狀態(tài)下，也可以使用IW′＝(IWIR+IW-IIR)/2來計(jì)算白色波長范圍IW′中的光。
圖像傳感器單元130還可以使用上述白光IW′對于紅光和藍(lán)光調(diào)節(jié)白平衡，對經(jīng)過白平衡的紅光和藍(lán)光執(zhí)行基于內(nèi)插的進(jìn)一步的去馬賽克。在此情況下，通過參考上述白光IW′，可以分別由IR″和IB″來代表經(jīng)過去馬賽克的紅光和經(jīng)過去馬賽克的藍(lán)光。
在另一實(shí)施例中，圖像傳感器單元130可以簡化以下處理使用紅光、藍(lán)光和白光將基色光(即紅光(R)、綠光(G)和藍(lán)光(B))例如轉(zhuǎn)換為色度信號YCrCb。通常，如下建立基色光和色度信號之間的關(guān)系Y＝aR+bG+cB，Cr＝IR″-IW′，以及Cb＝B-Y，從而可以將白光IW′看作亮度Y(Y＝IW′)，且Cb＝IB″-IW′，從而簡化所述轉(zhuǎn)換。因此，可以在不使用綠色濾波器的情況下促進(jìn)色彩映射。在此，即使不使用綠色濾波器，也可以將基色光轉(zhuǎn)換為色度信號，并且同時(shí)，與使用所有基色濾波器(即紅色濾波器、綠色濾波器和藍(lán)色濾波器)的情況相比，操作簡單。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像捕獲方法。
參照圖4，在操作S110，當(dāng)光通過鏡頭(例如鏡頭單元110)入射時(shí)，在操作S120，可以例如由濾波器單元120對在各個(gè)濾波器區(qū)域上入射的光執(zhí)行濾波。更詳細(xì)地說，可以按照以下方式來執(zhí)行操作S120在操作S121，所述濾波例如通過使用第一濾波器區(qū)域121的兩個(gè)基色濾波器將入射光限制為不同的基色被濾波的光，在操作S122，可以例如通過使用第二濾波器區(qū)域122的白色濾波器來觀測所有波長范圍中的入射光，在操作S123，可以例如通過使用第三濾波器區(qū)域123的紅外線帶阻濾波器來觀測紅外線波長范圍中的入射光。在此，雖然已經(jīng)將操作S121、S122和S123描述為按特定順序來執(zhí)行，但這僅僅是用于幫助理解本發(fā)明的示例。上述操作S121、S122和S123可以同時(shí)執(zhí)行，或其順序可以改變。此外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一濾波器區(qū)域121可以包括紅色濾波器將入射光限制為紅光；以及藍(lán)色濾波器，將入射光限制為藍(lán)光，替換實(shí)施例同樣可用。
在操作S130，可以基于觀測到的所有波長范圍(例如通過白色濾波器)的光以及觀測到的紅外線波長范圍(例如通過紅外線帶阻濾波器)中的光來計(jì)算紅外線波長范圍。例如，如上所述，當(dāng)通過白色濾波器的光是IWIR并且通過紅外線帶阻濾波器的光是IW時(shí)，可以使用公式IR＝IWIR-IW來計(jì)算紅外線波長范圍中的光，注意替換方程式也是可用的。
其后，在操作S140，可以基于計(jì)算的紅外線波長范圍例如通過圖像傳感器單元130來校正基色被濾波的光。例如，已經(jīng)通過紅色濾波器的光可以包括紅外線波長范圍中的光，從而如果從已經(jīng)通過紅色濾波器的紅光的波長范圍消除計(jì)算的紅外線波長范圍中的光，則可以校正已經(jīng)通過紅色濾波器的紅光。同時(shí)，由于濾波藍(lán)光不包括紅外線波長范圍，因此可以無需校正已經(jīng)通過藍(lán)色濾波器的光，或無需執(zhí)行這樣的校正操作。
在操作S150，還可以例如由圖像傳感器單元130來計(jì)算觀測到的所有波長范圍的光(例如基于已經(jīng)通過白色濾波器的光的白光)以及觀測到的紅外線波長范圍中的光(例如已經(jīng)通過紅外線帶阻濾波器的光)的平均值。換句話說，例如，隨著白光通過示例白色濾波器和紅外線帶阻濾波器入射，還可以從各個(gè)組合的白光消除在操作S130計(jì)算的紅外線波長范圍中的光，并將結(jié)果除以2，從而計(jì)算其平均值。
此外，在操作S160，可以例如由圖像傳感器單元130對于已經(jīng)基于在操作S150計(jì)算的白光的平均值而校正的紅光和藍(lán)光來調(diào)節(jié)白平衡，并且在操作S170，可以對基于每一像素的白光的平均值的紅光和藍(lán)光執(zhí)行去馬賽克。
其后，在操作S180，可以例如由圖像傳感器單元130對經(jīng)過去馬賽克的圖像執(zhí)行諸如伽瑪校正的處理，并且在操作S190，可以通過顯示模塊來顯示經(jīng)伽瑪校正的圖像。
以上使用的任意術(shù)語“單元”表示軟件和/或諸如執(zhí)行特定任務(wù)的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)的硬件。所述單元可以被有利地配置為駐留在可尋址存儲介質(zhì)上，并且被配置為在一個(gè)或多個(gè)處理器上執(zhí)行。因此，通過示例，單元可以包括諸如軟件組件、面向?qū)ο蟮能浖M件、類組件和任務(wù)組件的組件、進(jìn)程、函數(shù)、屬性、程序、子程序、程序代碼段、驅(qū)動程序、固件、微碼、電路、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表、數(shù)組以及變量。在組件和單元中提供的操作可以被組合為更少的組件和單元，或可以被進(jìn)一步劃分為其他組件和單元。
已經(jīng)參照示出圖像捕獲設(shè)備的框圖以及示出圖像捕獲方法的流程圖描述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。因此，應(yīng)理解，可以使用計(jì)算機(jī)程序指令來實(shí)現(xiàn)流程圖示例的每個(gè)塊以及流程圖示例中的多個(gè)塊的組合。可以將這些計(jì)算機(jī)程序指令提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，以產(chǎn)生機(jī)器，從而經(jīng)由計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實(shí)現(xiàn)流程圖塊中指定的操作。
還可以將這些計(jì)算機(jī)程序指令存儲在可以命令計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置按特定方式運(yùn)行的計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲器中，從而存儲在計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括實(shí)現(xiàn)流程圖塊中指定的操作的指令機(jī)制制造物品。還可以將計(jì)算機(jī)程序指令裝載到計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備，以使得一系列操作在計(jì)算機(jī)或其它可編程裝置上執(zhí)行，從而產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其它可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)流程圖塊中指定的功能的操作。此外，每一塊或流程圖示例可以表示模塊、段、代碼部分，其包括用于實(shí)現(xiàn)指定的邏輯操作的一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行指令。還應(yīng)注意，在一些替換實(shí)現(xiàn)中，可以按不同的順序出現(xiàn)塊中表示的操作。例如，實(shí)際上可以幾乎同時(shí)地執(zhí)行連續(xù)示出的兩個(gè)塊，或是根據(jù)所涉及的操作在某些時(shí)候按相反的順序執(zhí)行塊。
按此想法，除了上述實(shí)施例之外，可以通過介質(zhì)(例如計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))上/內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀代碼來因此實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例，以控制至少一個(gè)處理元件來實(shí)現(xiàn)上述任意實(shí)施例。所述介質(zhì)可以與允許存儲和/或傳輸計(jì)算機(jī)可讀代碼的任意介質(zhì)對應(yīng)。
可以按多種方式在介質(zhì)上記錄/傳遞計(jì)算機(jī)可讀代碼，所述介質(zhì)的示例包括記錄介質(zhì)，諸如磁存儲介質(zhì)(例如ROM、軟盤、硬盤等)以及光存儲介質(zhì)(例如CD-ROM或DVD等)；傳輸介質(zhì)，例如載波以及通過互聯(lián)網(wǎng)等。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，介質(zhì)還可以是信號，例如作為結(jié)果而得到的信號或比特流。介質(zhì)還可以分布于網(wǎng)絡(luò)，從而以分布式方式存儲/傳遞以及執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀代碼。此外，僅作為示例，處理元件可以包括處理器或計(jì)算機(jī)處理器，并且處理元件可以分布于和/或被包括在單個(gè)設(shè)備中。
因此，關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，有利的是，通過使用白色濾波器和紅外線帶阻濾波器，增加了到達(dá)預(yù)定像素的光的量，從而改進(jìn)了檢測圖像的能力。
此外，在不同的實(shí)施例中，白色濾波器可以存在于基色濾波器之間，從而可以減少光損耗或串?dāng)_此外，在不同的實(shí)施例中，可以連同基色濾波器和白色濾波器一起使用紅外線帶阻濾波器，而不使用綠色濾波器，從而簡化了制造工藝。
此外，在不同實(shí)施例中，在提取基色信號之后，可以使用白光、紅光和藍(lán)光來執(zhí)行直接轉(zhuǎn)換，而沒有色度信號的改變，從而簡化了信號處理。
雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以在這些實(shí)施例中進(jìn)行改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種圖像捕獲設(shè)備，包括鏡頭，控制入射光；濾波器單元，具有第一濾波器區(qū)域、第二濾波器區(qū)域和第三濾波器區(qū)域，所述第一濾波器區(qū)域用于在入射光通過鏡頭之后將入射光限制為視覺上可觀測的彩色光，所述第二濾波器區(qū)域用于使至少除了所述視覺上可觀測的彩色光的波長范圍中的入射光通過，所述第三濾波器區(qū)域用于限制紅外線波長范圍中的入射光；以及圖像傳感器單元，基于由所述濾波器單元修改的光來檢測圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像捕獲設(shè)備，其中，所述限制入射光的第一濾波器區(qū)域使至少一種基色光選擇性地通過。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像捕獲設(shè)備，其中，所述第二濾波器區(qū)域使所有波長范圍中的入射光通過。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像捕獲設(shè)備，其中，所述第一濾波器區(qū)域包括多個(gè)基色濾波器，用于分別將所述入射光限制為至少兩個(gè)不同的相應(yīng)基色。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像捕獲設(shè)備，其中，所述多個(gè)基色濾波器包括紅色濾波器、藍(lán)色濾波器以及綠色濾波器中的至少兩種。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像捕獲設(shè)備，其中，所述第二濾波器區(qū)域包括白光濾波器。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像捕獲設(shè)備，其中，所述第三濾波器區(qū)域包括紅外線帶阻濾波器。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像捕獲設(shè)備，其中，所述圖像傳感器單元使用所檢測的出射于所述第二濾波器區(qū)域和所述第三濾波器區(qū)域的光示像來計(jì)算入射光的紅外線波長范圍。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像捕獲設(shè)備，其中，所述圖像傳感器單元通過從所檢測的出射于所述第一濾波器區(qū)域的光示像中消除計(jì)算的紅外線波長范圍中的對應(yīng)的光示像來校正所檢測的出射于所述第一濾波器區(qū)域的光示像。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像捕獲設(shè)備，其中，所述圖像傳感器單元通過從出射于所述第二濾波器區(qū)域和所述第三濾波器區(qū)域的所檢測的光示像中消除計(jì)算的紅外線波長范圍中的對應(yīng)的光示像來修改出射于所述第二濾波器區(qū)域和第三濾波器區(qū)域的所檢測的光示像。
11.如權(quán)利要求10所述的圖像捕獲設(shè)備，其中，所述圖像傳感器單元基于校正的出射于所述第一濾波器區(qū)域的所檢測的光示像以及計(jì)算的亮度來計(jì)算所述入射光的色度，并使用計(jì)算的亮度和計(jì)算的色度來檢測圖像。
12.一種圖像捕獲設(shè)備，包括濾波器單元，具有第一濾波器區(qū)域、第二濾波器區(qū)域和第三濾波器區(qū)域，所述第一濾波器區(qū)域用于將入射光限制為視覺上可觀測的彩色光，所述第二濾波器區(qū)域用于使至少除了所述視覺上可觀測的彩色光的波長范圍中的入射光通過，所述第三濾波器區(qū)域用于限制紅外線波長范圍中的入射光；以及圖像檢測單元，將所述第三濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果與所述第一濾波器區(qū)域的至少一個(gè)濾波結(jié)果以及所述第二濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果進(jìn)行比較，以輸出比僅由所述第一濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果生成的圖像具有增加的亮度的圖像。
13.一種圖像捕獲方法，包括對入射到第一濾波器區(qū)域的光進(jìn)行濾波以將入射光限制為視覺上可觀測的彩色光、對入射到第二濾波器區(qū)域的光進(jìn)行濾波以使至少除了所述視覺上可觀測的彩色光的波長范圍中的入射光通過，對入射到第三濾波器區(qū)域的光進(jìn)行濾波以限制紅外線波長范圍中的光；以及基于所述第一濾波器區(qū)域、第二濾波器區(qū)域和第三濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果來檢測圖像。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括將所述入射光聚焦到濾波單元，所述濾波單元包括所述第一濾波器區(qū)域、所述第二濾波器區(qū)域和所述第三濾波器區(qū)域。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第一濾波器區(qū)域選擇性地使至少一種基色光通過。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第二濾波器區(qū)域使所有波長范圍中的入射光通過。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第一濾波器區(qū)域包括多個(gè)基色濾波器，用于分別將所述入射光限制為至少兩種不同的相應(yīng)基色。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述多個(gè)基色濾波器包括紅色濾波器、藍(lán)色濾波器以及綠色濾波器中的至少兩個(gè)。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第二濾波器區(qū)域包括白光濾波器。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第三濾波器區(qū)域包括紅外線帶阻濾波器。
21.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述檢測圖像的步驟包括檢測出射于所述第二濾波器區(qū)域和所述第三濾波器區(qū)域的光示像，并基于所檢測的出射于所述第二濾波器區(qū)域和第三濾波器區(qū)域的光來計(jì)算入射光的紅外線波長范圍；通過從所檢測的出射于所述第一濾波器區(qū)域的光示像中消除計(jì)算的紅外線波長范圍中的對應(yīng)的光示像來校正所檢測的出射于所述第一濾波器區(qū)域的光示像；通過從所檢測的出射于所述第二濾波器區(qū)域和所述第三濾波器區(qū)域的光示像中消除計(jì)算的紅外線波長范圍中的對應(yīng)的光示像來修改所檢測的出射于所述第二濾波器區(qū)域和第三濾波器區(qū)域的光示像；通過對所檢測的出射于所述第二濾波器區(qū)域和所述第三濾波器區(qū)域的修改的光示像取平均值來計(jì)算所述入射光的亮度；基于校正的所檢測的出射于所述第一濾波器區(qū)域的光示像以及計(jì)算的亮度來計(jì)算所述入射光的色度；以及使用計(jì)算的亮度和計(jì)算的色度來檢測圖像。
22.一種圖像捕獲方法，包括對入射光進(jìn)行濾波，包括由第一濾波器區(qū)域?qū)⑷肷涔庀拗茷橐曈X上可觀測的彩色光，由第二濾波器區(qū)域使至少除了所述視覺上可觀測的彩色光的波長范圍中的入射光通過，由第三濾波器區(qū)域限制紅外線波長范圍中的入射光；以及通過將所述第三濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果與所述第一濾波器區(qū)域的至少一個(gè)濾波結(jié)果以及所述第二濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果進(jìn)行比較來生成并輸出觀測的圖像，所述生成的觀測的圖像比僅由所述第一濾波器區(qū)域的濾波結(jié)果生成的圖像具有增加的亮度。
全文摘要
一種圖像捕獲設(shè)備和方法，所述圖像捕獲設(shè)備包括鏡頭、濾波器單元以及圖像傳感器單元。所述濾波器單元具有第一濾波器區(qū)域、第二濾波器區(qū)域和第三濾波器區(qū)域，所述第一濾波器區(qū)域把已經(jīng)通過所述鏡頭的入射光限制為基色光，所述第二濾波器區(qū)域使所有波長范圍中的入射光通過，所述第三濾波器區(qū)域限制紅外線波長范圍中的光。所述圖像傳感器單元使用通過所述濾波器單元的光來檢測圖像。從而改進(jìn)了檢測圖像的能力。
文檔編號H04N9/07GK101078856SQ20071010612
公開日2007年11月28日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者崔瑗熙, 權(quán)宰賢, 李性德 申請人:三星電子株式會社