成像装置、曝光控制方法、程序和成像器件制造方法及图纸

本发明专利技术涉及：一种能够提高图像复原精度的成像装置；曝光控制方法；程序和成像元件。该成像装置设置有：成像元件，该成像元件设置有多个指向性像素输出单位以及非指向性像素输出单位，其中所述多个指向性像素输出单位接收来自被摄体的入射光，并且设置有能够独立地设置入射角指向性的配置，所述入射光在不通过成像透镜或针孔的情况下入射，所述入射角指向性指示入射光的入射角的指向性；所述非指向性像素输出单位接收在不通过成像透镜或针孔的情况下入射的入射光，并且不设置有用于施加入射角指向性的配置；以及曝光控制部，该曝光控制部基于非指向性检测信号(即从所述非指向性像素输出单位输出的检测信号)，控制所述多个指向性像素输出单位的曝光。

Imaging device, exposure control method, program and imaging device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像装置、曝光控制方法、程序和成像器件
本公开涉及成像装置、曝光控制方法、程序和成像器件，并且具体地涉及可以提高图像的复原精度的成像装置、曝光控制方法、程序和成像器件。
技术介绍
传统上，提出了一种成像装置，其中，在不使用成像透镜的情况下，通过包括覆盖成像器件的受光面的格子光学滤光器或衍射光栅的光学滤光器来调制来自被摄体的光并使其成像，并且通过预定计算处理来复原形成被摄体的像(例如，参考NPL1、PTL1和PTL2)。引用列表非专利文献非专利文献1：SalmanAsif和其他四人，“Flatcam：用掩模和计算替换透镜”，“2015IEEE计算机视觉国际研讨会(ICCVW)”，2015，第663-666页(M.SalmanAsifandfourothers,"Flatcam:Replacinglenseswithmasksandcomputation,""2015IEEEInternationalConferenceonComputerVisionWorkshop(ICCVW),"2015,pp.663-666)专利文献专利文献1：JP-T-2016-510910专利文献2：PCT专利公开号WO2016/123529
技术实现思路
技术问题顺便提及，在非专利文献1、专利文献1和专利文献2中例示的成像装置中，由于使用从成像器件的像素输出的所有检测信号来执行计算处理，因此如果即使对于一个像素也发生饱，则这对整个成像装置有影响，并且图像的复原精度降低。结果，复原的图像的画质降低。考虑到如上所述的这种情况作出了本公开，并且本公开考虑了提高图像的复原精度。问题的解决方案本公开的第一方面的成像装置包括：成像器件，包括：多个指向性像素输出单位以及非指向性像素输出单位，其中所述多个指向性像素输出单位接收来自被摄体的入射光，并且具有能够独立地设置入射角指向性的配置，所述入射光不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入，所述入射角指向性指示入射光的入射角的指向性，所述非指向性像素输出单位接收不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入的入射光，并且不具有用于提供入射角指向性的配置；以及曝光控制部，被配置为基于作为从所述非指向性像素输出单位输出的检测信号的非指向性检测信号，执行所述多个指向性像素输出单位的曝光控制。本公开的第二方面的曝光控制方法包括：曝光控制步骤，用于基于作为从非指向性像素输出单位输出的检测信号的非指向性检测信号，执行多个指向性像素输出单位的曝光控制，其中所述多个指向性像素输出单位接收来自被摄体的入射光，并且具有能够独立地设置入射角指向性的配置，所述入射光不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入，所述入射角指向性指示入射光的入射角的指向性，所述非指向性像素输出单位接收不经由成像透镜和针孔中的任何一个的进入的入射光，并且不具有用于提供入射角指向性的配置。本公开的第三方面的程序使成像装置的计算机执行处理，所述成像装置包括成像器件，所述成像器件包括多个指向性像素输出单位以及非指向性像素输出单位，其中所述多个指向性像素输出单位接收来自被摄体的入射光，并且具有能够独立地设置入射角指向性的配置，所述入射光不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入，所述入射角指向性指示入射光的入射角的指向性，所述非指向性像素输出单位接收不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入的入射光，并且不具有用于提供入射角指向性的配置，所述处理包括：曝光控制步骤，用于基于作为从所述非指向性像素输出单位输出的检测信号的非指向性检测信号，执行所述多个指向性像素输出单位的曝光控制。本公开的第四方面的成像器件包括：多个指向性像素输出单位，其接收来自被摄体的入射光并且具有能够独立地设置入射角指向性的配置，所述入射光不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入，所述入射角指向性指示入射光的入射角的指向性；以及非指向性像素输出单位，其接收不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入的入射光，并且不具有用于提供入射角指向性的配置，具有比指向性像素输出单位的受光灵敏度高的受光灵敏度，并且用于所述多个指向性像素输出单位的曝光控制。在本公开的第一至第三方面中，基于作为从非指向性像素输出单位输出的检测信号的非指向性检测信号，执行多个指向性像素输出单位的曝光控制，其中所述多个指向性像素输出单位接收来自被摄体的入射光，并且具有能够独立地设置入射角指向性的配置，所述入射光不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入，所述入射角指向性指示入射光的入射角的指向性，所述非指向性像素输出单位接收不经由成像透镜和针孔中的任何一个的进入的入射光，并且不具有用于提供入射角指向性的配置。在本公开的第四方面中，通过多个指向性像素输出单位和非指向性像素输出单位，其中，所述多个指向性像素输出单位具有能够独立地设置入射角指向性的配置，所述入射角指向性指示来自被摄体的入射光的入射角，所述非指向性像素输出单位不具有用于提供入射角指向性的配置，具有比指向性像素输出单位的受光灵敏度高的受光灵敏度，用于所述多个指向性像素输出单位的曝光控制，并且不经由成像透镜和针孔中的任何一个接收入射光。专利技术的有益效果依照本公开的第一至第四方面，可以提高图像的复原精度。要注意的是，这里描述的有益效果不一定是限制性的，并且本公开中描述的其他有益效果可以是适用的。附图说明图1是示出通过应用了本公开的技术的成像装置进行成像的原理的图。图2是示出应用了本公开的技术的成像装置的基本配置的示例的框图。图3是示出图2的成像器件的像素阵列部的配置的示例的图。图4是示出图2的成像器件的配置的第一示例的图。图5是示出图2的成像器件的配置的第二示例的图。图6是示出入射角指向性的产生原理的图。图7是示出利用片上透镜的入射角指向性的变化的图。图8是表示一种类型的遮光膜的示例的图。图9是示出入射角指向性的设计的图。图10是示出片上透镜和成像透镜之间的差异的图。图11是示出片上透镜和成像透镜之间的另一差异的图。图12是示出片上透镜和成像透镜之间的又一差异的图。图13是示出被摄体距离和指示入射角指向性的系数之间的关系的图。图14是示出窄视角像素和广视角像素之间的关系的图。图15是示出窄视角像素和广视角像素之间的另一关系的图。图16是示出窄视角像素和广视角像素之间的又一关系的图。图17是示出窄视角像素和广视角像素之间的画质的差异的图。图18是示出窄视角像素和广视角像素之间的画质的另一差异的图。图19是示出其中组合了不同视角的多个像素的示例的图。图20是示出由图2的成像装置进行的成像处理的流程图。图21是示出处理负荷的减少方法的图。图22是示出处理负荷的另一减少方法的图。图23是示出处理负荷的进一步减少方法的图。图24是示出处理负荷的又一减少方法的图。图25是示出处理负荷的又一减少方法的图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像装置，包括：/n成像器件，包括：多个指向性像素输出单位以及非指向性像素输出单位，其中所述多个指向性像素输出单位接收来自被摄体的入射光，并且具有能够独立地设置入射角指向性的配置，所述入射光不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入，所述入射角指向性指示入射光的入射角的指向性，所述非指向性像素输出单位接收不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入的入射光，并且不具有用于提供入射角指向性的配置；以及/n曝光控制部，被配置为基于作为从所述非指向性像素输出单位输出的检测信号的非指向性检测信号，执行所述多个指向性像素输出单位的曝光控制。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171019 JP 2017-2027711.一种成像装置，包括：
成像器件，包括：多个指向性像素输出单位以及非指向性像素输出单位，其中所述多个指向性像素输出单位接收来自被摄体的入射光，并且具有能够独立地设置入射角指向性的配置，所述入射光不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入，所述入射角指向性指示入射光的入射角的指向性，所述非指向性像素输出单位接收不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入的入射光，并且不具有用于提供入射角指向性的配置；以及
曝光控制部，被配置为基于作为从所述非指向性像素输出单位输出的检测信号的非指向性检测信号，执行所述多个指向性像素输出单位的曝光控制。


2.依照权利要求1所述的成像装置，其中
非指向性像素输出单位的受光灵敏度高于指向性像素输出单位的受光灵敏度。


3.依照权利要求1所述的成像装置，其中
曝光控制部基于非指向性检测信号，控制中性密度ND滤光器在被摄体和成像器件的受光面之间的插入和从被摄体和成像器件的受光面之间的抽出。


4.依照权利要求1所述的成像装置，其中
曝光控制部基于非指向性检测信号，调整对到成像器件的入射光进行调光的可变中性密度ND滤光器的调光度。


5.依照权利要求1所述的成像装置，其中
曝光控制部基于非指向性检测信号，控制所述多个指向性像素输出单位的曝光时间。


6.依照权利要求1所述的成像装置，其中
曝光控制部基于非指向性检测信号，控制对于从所述多个指向性像素输出单位输出的检测信号的增益。


7.依照权利要求1所述的成像装置，其中
所述指向性像素输出单位包括
一个光电二极管，以及
遮光膜，被配置为拦截部分入射光入射到所述光电二极管，并且
所述非指向性像素输出单位包括一个光电二极管。


8.依照权利要求1所述的成像装置，其中
所述指向性像素输出单位包括多个光电二极管，并且输出该多个光电二极管中的部分光电二极管所贡献的一个检测信号，并且
所述非指向性像素输出单位包括多个光电二极管，并输出该多个光电二极管全部所贡献的一个检测信号。


9.一种曝光控制方法，包括：
曝光控制步骤，用于基于作为从非指向性像素输出单位输出的检测信号的非指向性检测信号，执行多个指向性像素输出单位的曝光控制，其中所述多个指向性像素输出单位接收来自被摄体的入射光，并且具有能够独立地设置入射角指向性的配置，所述入射光不经由成像透镜和针孔中的任何一个进入，所述入射角指向性指示入射光的入射角的指向性，所述非指向性像素输出单位接收不经由成像透镜和针孔中的任何一个的进入的入射光，并且不具有用于提供入射角指向性的配置。


10.一种用于使成像装置的计算机执行处理的程序，所述成像装置包括成像器件，所述成像器件包括多个指向性像素输出单位以及非指向性像素输出单位，其中所述多个指向性像素输出单位接收来自被摄体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫谷佳孝，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP