多光谱滤光片阵列、多光谱图像传感器和多光谱相机制造技术

本申请提供了一种多光谱滤光片阵列、多光谱图像传感器以及多光谱相机，多光谱滤光片阵列包括至少一个滤光片单元，用于过滤入射光线，所述滤光片单元包括n

【技术实现步骤摘要】
多光谱滤光片阵列、多光谱图像传感器和多光谱相机


[0001]本申请属于多光谱光学
，更具体地说，是涉及一种多光谱滤光片阵列、多光谱图像传感器和多光谱相机。

技术介绍

[0002]光谱成像是现有主要的成像技术之一，光谱图像包含有图像信息及光谱信息，光谱信息能够体现拍摄图像时每个像素点在各个波段的光谱强度，利用光谱信息可以对图像中的拍摄对象进行定性甚至定量分析。
[0003]现有的多光谱成像技术，一般是通过切换不同波长的滤光片依次获取一张对应的光谱图像，从而采集到多光谱图像；或者采用多种不同的摄像头分别对目标物体进行成像，进而得到多光谱图像，而这两种采集方式均是分时采集，目标物体或者镜头发生移动都将影响成像的精度。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种多光谱滤光片阵列、多光谱图像传感器和多光谱相机，可以解决现有技术中多光谱图像获取效率和精度低的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请提供一种多光谱滤光片阵列，包括至少一个滤光片单元，所述滤光片单元包括n
×
m个滤光片，所述滤光片用于对入射光线进行滤光，所述n
×
m个滤光片包括至少5个中心波长不同的滤光片，所述至少5个中心波长不同的滤光片中包含至少1个近红外滤光片，其中n
×
m大于或等于9。
[0006]本申请还提供一种多光谱图像传感器，包括沿入射光方向依次排列的微透镜阵列、上述所述的多光谱滤光片阵列，以及感光芯片；或者，包括沿入射光方向依次排列的前述多光谱滤光片阵列、微透镜阵列、以及感光芯片。
[0007]本申请还提供一种多光谱相机，包括镜头、电路板及上述所述的多光谱图像传感器，所述电路板上设有所述多光谱图像传感器及镜头，所述镜头设于所述多光谱图像传感器上，用于调制入射光线使所述入射光线入射至所述多光谱图像传感器。
[0008]本申请提供的多光谱滤光片阵列、多光谱图像传感器及多光谱相机的有益效果在于：本申请提供的多光谱滤光片阵列可以同时允许五种波段不同的入射光通过，由此多光谱图像传感器可以得到五种不同的光谱信息，并且其中包含至少一种近红外光谱信息，因此，多光谱图像传感器单次采集即可得到多光谱图像，提高了多光谱图像的获取效率，提升了多光谱图像的精度；并且，多光谱滤光片阵列中还包括近红外滤光片，通过近红外滤光片可以获取近红外光信息，有利于提高活体检测、人脸识别等的精度。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些
实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1a为本申请实施例提供的多光谱图像传感器的结构示意图一；
[0011]图1b为本申请实施例提供的多光谱图像传感器的结构示意图二；
[0012]图2为本申请实施例提供的多光谱滤光片阵列的结构示意图一；
[0013]图3为本申请实施例提供的多光谱滤光片阵列的结构示意图二；
[0014]图4为本申请实施例提供的感光芯片的结构示意图；
[0015]图5为本申请实施例提供的多光谱滤光片阵列的结构示意图三；
[0016]图6为本申请实施例提供的不同中心波长对应的人体皮肤反射特征谱示意图；
[0017]图7为本申请实施例提供的多光谱滤光片阵列的结构示意图四；
[0018]图8为本申请实施例提供的多光谱滤光片阵列的结构示意图五；
[0019]图9为本申请实施例提供的人脸和假体在近红外区域的典型反射光谱示意图；
[0020]图10为本申请实施例提供的多光谱相机的结构示意图。
[0021]其中，图中各附图标记：1
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多光谱相机；10
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多光谱图像传感器；20
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镜头；30
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电路板；101
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微透镜阵列；102
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多光谱滤光片阵列；103
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感光芯片。
具体实施方式
[0022]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0023]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0024]图1为根据本申请提供的一种多光谱图像传感器结构示意图。在一个实施例中，如图1a所示，多光谱图像传感器10可以包括沿入射光方向依次排列的微透镜阵列101、多光谱滤光片阵列102、以及感光芯片103，其中，微透镜阵列101用于调制入射光线，使入射光线汇聚至多光谱滤光片阵列102；多光谱滤光片阵列102用于过滤入射光线，感光芯片103用于将接收多光谱滤光片阵列102过滤后的入射光线并转化为电信号。
[0025]在另一个实施例中，如图1b所示，多光谱图像传感器10可以包括沿入射光方向依次排列的多光谱滤光片阵列102、微透镜阵列101、以及感光芯片103；其中，多光谱滤光片阵列102用于过滤入射光线，微透镜阵列101用于调制经多光谱滤光片阵列102过滤后的入射光线并用于汇聚光线至感光芯片103，感光芯片103用于将接收到微透镜阵列101汇聚后的入射光线并转化为电信号。
[0026]在一个实施例中，微透镜阵列101包括一个或多个微透镜，每个微透镜用于汇聚入射光线，在图1a所示的实施例中，微透镜阵列101用于汇聚入射光线至滤光片阵列，一个微透镜可对应一个或多个滤光片、或者一个微透镜可对应一个滤光片单元，在此不做限制。在图1b所示的实施例中，微透镜阵列101可以用于汇聚经滤光片阵列过滤后的光线至感光芯片103，一个或多个滤光片可对应一个微透镜、或者一个滤光片单元对应一个微透镜，在此不做限制。
[0027]在一个实施例中，多光谱滤光片阵列102包括至少一个滤光片单元，如图2所示，每个滤光片单元包括n
×
m个滤光片。n
×
m个滤光片包括至少5个中心波长不同的滤光片，并且，至少5个中心波长不同的滤光片中包含至少1个近红外滤光片，每个滤光片用于对入射光线进行滤光，使得入射光线中对应波段的光通过。其中，n
×
m大于或等于9，n与m相同或不同。入射光线经由多光谱滤光片阵列102的滤光和微透镜阵列101的聚焦入射至感光芯片103上。
[0028]本申请的一些实施方式中，多光谱滤光片阵列102内的滤光片单元中的多个滤光片采用3
×
3的矩阵排列方式，这样的排列方式可以使多光谱滤光片阵列102上各个滤光片的误差较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多光谱滤光片阵列，其特征在于，包括至少一个滤光片单元，用于过滤入射光线；其中，所述滤光片单元包括n
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m个滤光片，所述n
×
m个滤光片包括至少5个中心波长不同的滤光片，且所述至少5个中心波长不同的滤光片中包含至少1个近红外滤光片，所述n
×
m大于或等于9。2.如权利要求1所述的多光谱滤光片阵列，其特征在于，在所述n
×
m个滤光片中，包括至少三个可见光滤光片以及至少两个近红外滤光片；其中，所述至少三个可见光滤光片的中心波长不同，所述至少两个近红外滤光片的中心波长不同。3.如权利要求2所述的多光谱滤光片阵列，其特征在于，所述可见光滤光片的数量为至少四个，包括至少一个红色滤光片、至少一个蓝色滤光片及至少两个绿色滤光片；其中，所述至少两个绿色滤光片的中心波长相同或不同。4.如权利要求3所述的多光谱滤光片阵列，其特征在于，所述蓝色滤光片的中心波长为430nm
±
20nm，所述红色滤光片的中心波长为640nm
±
20nm，所述绿色滤光片的中心波长分布于480nm至575nm之间。5.如权利要求2所述的多光谱滤光片阵列，其特征在于，所述近红外滤光片的数量为至少四个；其中，至少一个所述近红外滤光片的中心波长分布于770nm至810nm之间，至少三个所述近红外滤光片的中心波长分布于820nm至970nm之间，且所述至少三个近红外滤光片的中心波长相同或不同。6.如权利要求1所述的多光谱滤光片阵列，其特征在于，在所述n
×
m个滤光片中，包括至少七个可见光滤光片、至少一个全透滤光片、以及至少一个近红外滤光片；其中，所述至少七个可见光滤光片的中心波长均不相同或部分相同。7.如权利要求6所述的多光谱滤光片阵列，其特征在于，所述至少七个可见光滤光片包括蓝色滤光片、绿色滤光片、红色滤光片、青色滤光片、黄色滤光片及洋红色滤光片；其中，所述绿色滤光片的数量为至少两个，且至少两个所述绿色滤光片的中心波长相同或者不同。8.如权利要求7所述的多光谱滤光片阵列，其特征在于，所述蓝色滤光片的中心波长为450nm
±
30nm，所述绿色滤光片的中心波长为540nm
±
30nm，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄泽铗，师少光，张丁军，江隆业，
申请(专利权)人：奥比中光科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：