高分辨率陣列攝像機制造技術

本申請案涉及一種高分辨率陣列攝像機。一種產生高分辨率彩色圖像的方法包含將第一圖像聚焦到具有P分辨率的單色圖像傳感器上及將第二圖像聚焦到具有Q分辨率的彩色圖像傳感器上，其中Q<P，且其中所述第一圖像為與所述第二圖像相同的圖像。產生代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的P分辨率像素數據。產生代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的Q分辨率像素數據。組合代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的所述P分辨率像素數據與代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的所述Q分辨率像素數據以產生R分辨率彩色圖像，其中P<R≤(P+Q)。

【技術實現步驟摘要】
高分辨率陣列攝像機
本專利技術涉及攝像機。詳細地說，本專利技術的實施例為相關高分辨率彩色圖像攝像機。
技術介紹
圖像傳感器用于廣泛范圍的應用中，所述應用包含(例如)智能手機、網絡攝像機、數字攝像機，以及其它商業及醫學應用。隨著技術不斷地進步，越來越多地需求較小且較高分辨率的圖像傳感器。舉例來說，越來越多地需求具有0.8μm像素的彩色圖像傳感器。然而，與制造1.12μm彩色圖像傳感器相比較，制造0.8μm彩色圖像傳感器較昂貴。因而，期望用以產生類似于用0.8μm彩色圖像傳感器所提供的彩色圖像的彩色圖像的較不昂貴方式。
技術實現思路
一方面，本申請案涉及一種產生高分辨率彩色圖像的方法。所述方法包括：將第一圖像聚焦到具有P分辨率的單色圖像傳感器上；將第二圖像聚焦到具有Q分辨率的彩色圖像傳感器上，其中Q<P，且其中所述第一圖像為與所述第二圖像相同的圖像；產生代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的P分辨率像素數據；產生代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的Q分辨率像素數據；及組合代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的所述P分辨率像素數據與代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的所述Q分辨率像素數據以產生R分辨率彩色圖像，其中P<R≤(P+Q)。另一方面，本申請案涉及一種陣列攝像機。所述陣列攝像機包括：第一攝像機模塊，其包含：第一透鏡系統；具有P分辨率的單色圖像傳感器，其中所述第一透鏡系統經光學耦合以將第一圖像聚焦到所述單色圖像傳感器上；第二攝像機模塊，其包含：第二透鏡系統，其中所述第二透鏡系統與所述第一透鏡系統相同；具有Q分辨率的彩色圖像傳感器，其中Q<P，其中所述第二透鏡系統經光學耦合以將第二圖像聚焦到所述彩色圖像傳感器上，其中所述第一圖像為與所述第二圖像相同的圖像；及處理塊，其經耦合以從代表所述第一圖像的所述第一攝像機模塊接收P分辨率像素數據及從代表所述第二圖像的所述第二攝像機模塊接收Q分辨率像素數據，其中所述處理塊經耦合以組合來自所述第一攝像機模塊的所述P分辨率像素數據與來自所述第二攝像機的所述Q分辨率像素數據以產生R分辨率彩色圖像，其中P<R≤(P+Q)。附圖說明參考以下諸圖描述本專利技術的非限制性且非詳盡的實施例，其中相似的參考數字是指貫穿各種視圖的相似部分，除非另有指定。圖1展示根據本專利技術的教示的包含兩個攝像機模塊的成像系統的實例。圖2示意性地展示根據本專利技術的教示的不具有彩色濾光片陣列的第一圖像傳感器及具有彩色濾光片陣列的第二圖像傳感器。圖3展示根據本專利技術的教示的實例成像系統的框圖。圖4展示根據本專利技術的教示的其中具有相同大小的兩個圖像被組合的實例。圖5A展示根據本專利技術的教示的由具有Y信息的像素數據的第一分辨率的第一圖像傳感器產生的實例第一圖像。圖5B展示根據本專利技術的教示的由具有YUV信息的像素數據的第二分辨率的第二圖像傳感器產生的實例第二圖像。圖5C展示根據本專利技術的教示的其中第一及第二圖像經組合而引起具有第三分辨率的第三圖像的實例。圖6A展示根據本專利技術的教示的具有均勻分布相異的實例圖像。圖6B展示根據本專利技術的教示的具有經重新采樣內插像素的實例圖像。圖7展示根據本專利技術的教示的實例，其中任意單位的第一行中的第二圖像的第一及最后像素在垂直及水平方向兩者上從任意單位的第一行中的第一圖像的第一及最后像素移位了像素的一半以形成第三圖像。圖8展示根據本專利技術的教示的用于組合彩色圖像與單色圖像的實例過程的流程圖，其中與單色圖像相比較，彩色圖像具有較低分辨率。圖9為根據本專利技術的教示的展示可經執行以組合單色圖像與彩色圖像的處理的實例的進一步細節的實例流程圖的說明。對應的參考字符指示貫穿圖式的若干視圖的對應組件。所屬領域的技術人員將了解，圖中的元件是出于簡單及清楚起見而說明，且未必按比例繪制。舉例來說，圖中的一些元件的尺寸可相對于其它元件而被夸示以幫助改進對本專利技術的各種實施例的理解。并且，為了促進對本專利技術的這些各種實施例的較不妨礙的觀察，常常不描繪在商業可行實施例中有用或必要的常見而很好理解的元件。具體實施方式揭示用于實施高分辨率陣列攝像機的方法及設備。在以下描述中，陳述眾多特定細節以提供對本專利技術的透徹理解。然而，相關領域的技術人員將認識到，可在不用所述特定細節中的一或多者或用其它方法、組件、材料等等的情況下實踐本文中描述的技術。在其它情況下，未詳細地展示或描述眾所周知的結構、材料或操作以避免混淆某些方面。貫穿本說明書而對“一個實施例”或“實施例”的參考意味著結合所述實施例而描述的特定特征、結構或特性包含于本專利技術的至少一個實施例中。因而，貫穿本說明書在各種地方出現的短語“在一個實施例中”或“在實施例中”未必都是指同一實施例。此外，在一或多個實施例中可以任何合適方式組合特定特征、結構或特性。貫穿本說明書，使用若干專門術語。這些術語具有在它們出自的領域中的普通含義，除非本文有特定定義或它們的使用上下文另有清楚表明。舉例來說，在包含意義上(例如，如在“及/或”中)使用術語“或”，除非上下文另有清楚指示。如將展示，根據本專利技術的教示的實例陣列攝像機包含第一攝像機模塊及第二攝像機模塊。在一個實例中，兩個攝像機模塊具有相同的透鏡系統。在所述實例中，第一攝像機模塊包含具有為P的分辨率的單色圖像傳感器，且第二攝像機模塊包含具有為Q的分辨率的彩色圖像傳感器，其中Q<P。在所述實例中，通過組合具有為P的分辨率的單色圖像與具有為Q的分辨率的彩色圖像而產生具有為R的分辨率的彩色圖像。在所述實例中，P<R≤(P+Q)。在以下描述中，出于解釋目的而提供實例，其包含(例如)對應于28兆像素分辨率的0.8μm彩色圖像傳感器、對應于13兆像素分辨率的1.12μm彩色圖像傳感器，及對應于20兆像素分辨率的0.9μm單色圖像傳感器。詳細地說，在一個實例中，根據本專利技術的教示，由1.12μm彩色圖像傳感器產生的彩色圖像與由0.9μm單色圖像傳感器產生的單色圖像組合以產生彩色圖像，與由0.8μm彩色圖像傳感器提供的圖像相比較，所述彩色圖像幾乎沒有如由觀察者所感知的視覺差異。在所述實例中，1.12μm彩色圖像傳感器及0.9μm單色圖像傳感器兩者相比于0.8μm彩色圖像傳感器較不昂貴。換句話說，1.12μm彩色圖像傳感器與0.9μm單色圖像傳感器的組合相比于0.8μm彩色圖像傳感器仍較不昂貴。因而，在一個實例中，使用具有兩個攝像機模塊的陣列攝像機。一個攝像機模塊包含1.12μm彩色圖像傳感器，且另一攝像機模塊包含0.9μm單色圖像傳感器。在所述實例中，1.12μm彩色圖像傳感器及0.9單色圖像傳感器兩者具有相同大小的有效面積以檢測聚焦到攝像機模塊上的圖像。因此，1.12μm彩色圖像傳感器及0.9μm單色圖像傳感器兩者檢測相同圖像。舉例說明，圖1展示根據本專利技術的教示的包含彼此靠近地安置的兩個攝像機模塊102及104的本專利技術的成像系統100的實例。在所述實例中，攝像機模塊102包含透鏡或可包含一或多個透鏡(未展示)的透鏡系統106，及外殼110中的圖像傳感器108。類似地，攝像機模塊104包含透鏡或可包含一或多個透鏡(未展示)的透鏡系統112，及外殼116中的圖像傳感器114。在一個實例中，透鏡系統106與透鏡系統112相同，且本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種產生高分辨率彩色圖像的方法，其包括：將第一圖像聚焦到具有P分辨率的單色圖像傳感器上；將第二圖像聚焦到具有Q分辨率的彩色圖像傳感器上，其中Q<P，且其中所述第一圖像為與所述第二圖像相同的圖像；產生代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的P分辨率像素數據；產生代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的Q分辨率像素數據；及組合代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的所述P分辨率像素數據與代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的所述Q分辨率像素數據以產生R分辨率彩色圖像，其中P<R≤(P+Q)。

【技術特征摘要】
2014.12.18 US 14/574,7611.一種產生高分辨率彩色圖像的方法，其包括：將第一圖像聚焦到具有P分辨率的單色圖像傳感器上；將第二圖像聚焦到具有Q分辨率的彩色圖像傳感器上，其中Q<P，且其中所述第一圖像為與所述第二圖像相同的圖像；產生代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的P分辨率像素數據；產生代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的Q分辨率像素數據；及組合代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的所述P分辨率像素數據與代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的所述Q分辨率像素數據以產生R分辨率彩色圖像，其中P<R≤(P+Q)，其中來自所述單色圖像傳感器的所述P分辨率像素數據具有第一像素間距，其中來自所述彩色圖像傳感器的所述Q分辨率像素數據具有第二像素間距，其中所述第一像素間距小于所述第二像素間距，且其中由所述單色圖像傳感器產生的單色圖像的大小為與由所述彩色圖像傳感器產生的彩色圖像相同的大小。2.根據權利要求1所述的方法，其中用第一透鏡系統將所述第一圖像聚焦到所述單色圖像傳感器上，其中用第二透鏡系統將所述第二圖像聚焦到所述彩色圖像傳感器上，其中所述第二透鏡系統與所述第一透鏡系統相同。3.根據權利要求1所述的方法，其中組合代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的所述P分辨率像素數據與代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的所述Q分辨率像素數據包括將與來自所述彩色圖像傳感器的所述Q分辨率像素數據的第一行重疊的來自所述單色圖像傳感器的所述P分辨率像素數據的第一行的相異分離樣本點的數目估計為等于√R，其中來自所述單色圖像傳感器的所述P分辨率像素數據的所述第一行的第一樣本點與來自所述彩色圖像傳感器的所述Q分辨率像素數據的所述第一行的第一樣本點完全地重疊。4.根據權利要求1所述的方法，其中組合代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的所述P分辨率像素數據與代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的所述Q分辨率像素數據包括在所述R分辨率彩色圖像中均勻地分布√R×√R像素。5.根據權利要求4所述的方法，其中組合代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的所述P分辨率像素數據與代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的所述Q分辨率像素數據進一步包括在任意內插窗中從由所述單色圖像傳感器產生的單色圖像的像素的YUV值及從由所述彩色圖像傳感器產生的彩色圖像的像素的YUV值內插所述R分辨率彩色圖像的所述√R×√R像素中的像素的YUV值。6.根據權利要求5所述的方法，其中組合代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的所述P分辨率像素數據與代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的所述Q分辨率像素數據進一步包括在考慮R＝G＝B的情況下從由所述單色圖像傳感器產生的所述單色圖像的像素的Y值轉換由所述單色圖像傳感器產生的所述單色圖像的像素的所述YUV值。7.根據權利要求5所述的方法，其中組合代表來自所述單色圖像傳感器的所述第一圖像的所述P分辨率像素數據與代表來自所述彩色圖像傳感器的所述第二圖像的所述Q分辨率像素數據進一步包括從由所述彩色圖像傳感器產生的所述彩色圖像的像素的RGB值轉換由所述彩色圖像傳感器產生的所述彩色圖像的像素的所述YUV值。8.根據權利要求1所述的方法，其中所述單色圖像傳感器的所述P分辨率實質上等于20兆像素，其中所述彩色圖像傳感器的所述Q分辨率實質上等于13兆像素，且其中通過組合代表來自所述單色圖像傳感器的所述第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉成明，單繼璋，劉關松，
申請(專利權)人：全視科技有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US