在一些示例中，一种与成像设备结合使用的二维滤波阵列布置用于生成与要成像的对象或场景对应的多频带图像数据。所述滤波阵列布置的至少一部分包括：光谱滤芯的M x N阵列，用于限定一组单元小区，每个单元小区包括光谱滤芯的P x Q子阵列，其中P<M且Q<N，单元小区的光谱滤芯将成像限制在电磁频谱的多个选定区域；其中，第一单元小区包括所述滤波阵列布置的光谱滤芯的集合A，与所述第一单元小区相连的第二单元小区包括光谱滤芯的集合B，所述第一单元小区和所述第二单元小区相对于彼此布置，以便包括光谱滤芯的第一集合X和光谱滤芯的第二集合Y，其中，X＝{x|x∈(A∩B)}，Y＝{y|y∈(AΔB)}；其中，所述光谱滤芯的第一集合X形成所述滤波阵列布置的重复图案。滤波阵列布置的重复图案。滤波阵列布置的重复图案。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用像素重排获得的压缩图像传感器模块
[0001]本专利技术的各方面大体涉及传感器模块，更具体地但不仅限于，涉及传感器模块的传感器中使用的滤波阵列。
技术介绍
[0002]成像设备中使用的图像传感器(例如，在用户设备中实现的图像传感器)通常利用多个色彩通道形成色彩滤波阵列(colour filter array，CFA)。CFA可以包括光电探测器栅格上的一组彩色滤光片，从而形成用于成像设备的图像传感器。用于可见光成像的CFA中彩色滤光片的常见图案是拜耳马赛克图案，其包括比例为2:1:1的绿色、红色和蓝色滤芯。
[0003]除了上述通道之外，光谱传感器还可以使用许多其它通道，以便成像肉眼可能看不到的电磁频谱的波段。在限制范围内，光谱传感器可以使用与传感器像素一样多的滤光片通道，覆盖相应不同波段，但通常会有一些传感器像素使用与其它像素相同的“彩色”滤光片，例如拜耳图案中的滤光片。
[0004]在较高分辨率光谱传感器中，可以在光谱图像传感器的区域内重复多组滤光片布置。例如，可以重复形成覆盖16个不同波段的马赛克图案的4x4滤光片布置，以便提供高分辨率光谱传感器。此类图像传感器可以用于各种应用。例如，由于能够测量多个较小波长范围，光谱传感器可以产生比普通图像传感器(例如，具有拜耳CFA图案的图像传感器)更多的信息，这些额外信息可以用于改善图像/视频的颜色、改善图像分割、检测不同的材料或材料属性/条件等。
[0005]虽然使用此类较高分辨率的光谱图像传感器具有吸引力，但是由于传感器能够捕获到信息的波段数量增加，图像传感器的尺寸也随之增加。
技术实现思路
[0006]根据第一方面，提供了一种与成像设备结合使用的二维滤波阵列布置，所述滤波阵列布置用于生成与要成像的对象或场景对应的多频带图像数据，所述滤波阵列布置的至少一部分包括：光谱滤芯的M x N阵列，用于限定一组单元小区，每个单元小区包括光谱滤芯的P xQ子阵列，其中P<M且Q<N，单元小区的光谱滤芯将成像限制在电磁频谱的多个选定区域；其中，第一单元小区包括所述滤波阵列布置的光谱滤芯的集合A，与所述第一单元小区相连的第二单元小区包括光谱滤芯的集合B，所述第一单元小区和所述第二单元小区相对于彼此布置，以便包括光谱滤芯的第一集合X和光谱滤芯的第二集合Y，其中，X＝{x|x∈(A∩B)}，Y＝{y|y∈(AΔB)}；其中，所述光谱滤芯的第一集合X形成所述滤波阵列布置的重复图案。
[0007]所述滤波阵列布置对于光谱成像目的特别有用，因为它使得电磁频谱的多个频带能够使用比通常情况下更小的图像传感器布置来成像。例如，相对较小的布置导致传感器模块尺寸的适当有利减小，这是通过可以布置滤芯以便提供有效共享某些滤芯的单元小区的方式实现的，与在图像传感器区域上重复进行马赛克图案的滤芯的更传统布置相反。此
类布置通常导致某些通道被过度表示，或者至少在所述阵列中更普遍。在本专利技术布置中，利用这种过度表示来减小单元小区的尺寸，所述单元小区包括多个不同滤芯但包括可以与邻近单元小区共享的滤芯子集。
[0008]在所述二维滤波阵列布置中，所述光谱滤芯的第一集合可以在所述滤波阵列布置的第一方向上形成第一重复图案。所述光谱滤芯的第一集合可以在所述滤波阵列布置的第二方向上形成第二重复图案，所述第二方向与所述第一方向正交。也就是说，单元小区可以在所述布置的一个或多个维度上重叠。
[0009]在一个示例中，所述光谱滤芯的第二集合可以在所述滤波阵列布置的所述第一方向上形成第三重复图案。所述光谱滤芯的第二集合可以在所述滤波阵列布置的所述第一方向上形成第四重复图案。因此，可能存在一些单元小区，其中存在某些光谱滤芯的镜像。例如，某些共享或非共享滤芯可以在相邻、邻近或相连单元小区等中镜像。
[0010]在所述第一方面的一种实现方式中，A在B中的相对补集也就是说，对于一对邻近或相连单元小区，所述集合A中可能没有不在所述集合B中的光谱滤芯。
[0011]在所述第一方面的一种实现方式中，也就是说，由于所述相对补集之间的差异而产生的光谱滤芯的数量n(.)可以为空。
[0012]在所述第一方面的一些实现方式中，A在B中的相对补集B\A可以不等于B在A中的相对补集A\B。
[0013]所述第一单元小区和所述第二单元小区共享垂直边界。所述第一单元小区和所述第二单元小区共享水平边界。因此，例如，一对单元小区可以具有重叠的垂直边界，因为存在限定所述单元小区的垂直边界的多个共享光谱滤芯。水平边界也是如此。
[0014]所述单元小区之间的垂直边界和/或水平边界可以包括所述光谱滤芯的第一集合中的至少一个光谱滤芯。
[0015]在所述第一方面的一种实现方式中，所述光谱滤芯的第二集合中的光谱滤芯在所述第一单元小区和所述第二单元小区内的布置可以相对于所述第一单元小区与所述第二单元小区之间的共享边界限定的对称线对称。例如，所述共享边界可以是水平边界或垂直边界。
[0016]所述光谱滤芯的第二集合中的光谱滤芯在所述第一单元小区和所述第二单元小区内的布置可以相同。在另一个示例中，所述光谱滤芯的第二集合中的光谱滤芯在所述第一单元小区和所述第二单元小区内的布置可以不同。例如，可能存在也可能不存在一个或多个光谱滤芯的镜像，或导致相连单元小区中的某些光谱滤芯的位置变化的某些其它定位。
[0017]所述光谱滤芯的第二集合中的一个或多个光谱滤芯可以被替换为备选光谱滤芯，所述备选光谱滤芯用于将成像限制在所述光谱滤芯的第二集合中的其它光谱滤芯未覆盖的所述电磁频谱的区域。所述备选光谱滤芯可以设置在所述第一单元小区和/或所述第二单位小区中。
[0018]也就是说，与给定通道相关的光谱滤芯可以被替换为对不同通道敏感的另一个滤芯。在一个示例中，因此，可以替换用于通道的一定数量的滤芯，所述通道可以包括与其它布置相比相对更多数量的滤芯(参见典型拜耳马赛克图案中的绿色通道)，从而使得能够“成像”更多数量的通道。从广义上说，与所述布置中其它通道(尤其是那些没有发生替换的
通道)的滤芯数量相比，替换滤芯的数量可能偏低，但在某些情况下，这可能是完全可以接受的。
[0019]根据第二方面，提供了一种成像设备，所述成像设备用于生成表示对象或场景的光谱图像立方体的多频带图像数据，所述成像设备包括：成像传感器，包括二维传感器阵列；根据上述权利要求中任一项所述的二维滤波阵列布置，其中，所述二维滤波阵列布置相对于所述成像设备的光路定位在所述传感器阵列之前或嵌入其中。所述二维传感器阵列可以包括限定所述成像设备的像素阵列的光电探测器栅格，其中，所述二维滤波阵列布置的每个所述光谱滤芯被定位成与像素重合。所述成像设备还可以包括：处理器，用于：生成所述对象或所述场景的多个光谱带图像，每个光谱带图像对应于限制在根据所述光谱滤芯限定的所述电磁频谱的成像区域的像素生成的图像数据。
[0020]根据第三方面，提供了一种用于提供滤波阵列布置的方法，所述方法包括：相对于第二单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种与成像设备(900)结合使用的二维滤波阵列布置，其特征在于，所述滤波阵列布置(907)用于生成与要成像的对象或场景对应的多频带图像数据，所述滤波阵列布置的至少一部分包括：光谱滤芯的M x N阵列(600)，用于限定一组单元小区(301；303)，每个单元小区包括光谱滤芯的P x Q子阵列，其中P<M且Q<N，单元小区的光谱滤芯将成像限制在电磁频谱的多个选定区域；其中，第一单元小区(301)包括所述滤波阵列布置的光谱滤芯的集合A，与所述第一单元小区相连的第二单元小区(303)包括光谱滤芯的集合B，所述第一单元小区和所述第二单元小区相对于彼此布置，以便包括光谱滤芯的第一集合X和光谱滤芯的第二集合Y，其中，X＝{x|x∈(A∩B)}，Y＝{y|y∈(AΔB)}；其中，所述光谱滤芯的第一集合X形成所述滤波阵列布置(907)的重复图案。2.根据权利要求1所述的二维滤波阵列，其特征在于，所述光谱滤芯的第一集合在所述滤波阵列布置的第一方向上形成第一重复图案。3.根据权利要求2所述的二维滤波阵列，其特征在于，所述光谱滤芯的第一集合在所述滤波阵列布置的第二方向上形成第二重复图案，所述第二方向与所述第一方向正交。4.根据权利要求2或3所述的二维滤波阵列，其特征在于，所述光谱滤芯的第二集合在所述滤波阵列布置的所述第一方向上形成第三重复图案。5.根据权利要求2或3所述的二维滤波阵列，其特征在于，所述光谱滤芯的第二集合在所述滤波阵列布置的所述第一方向上形成第四重复图案。6.根据上述权利要求中任一项所述的二维滤波阵列，其特征在于，A在B中的相对补集7.根据上述权利要求中任一项所述的二维滤波阵列，其特征在于，7.根据上述权利要求中任一项所述的二维滤波阵列，其特征在于，8.根据权利要求1至5中任一项所述的二维滤波阵列，其特征在于，A在B中的相对补集B\A不等于B在A中的相对补集A\B。9.根据上述权利要求中任一项所述的二维滤波阵列，其特征在于，所述第一单元小区和所述第二单元小区共享垂直边界。10.根据权利要求1至8中任一项所述的二维滤波阵列，其特征在于，所述第一单元小区和所述第二单元小区共享水平边界。11.根据权利要求9或10所述的二维滤波阵列，其特征在于，所述单元小区之间的垂直边界和/或水平边...
【专利技术属性】
技术研发人员：米科，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。