包括多个相机模块的拍摄设备制造技术

本发明专利技术涉及一种拍摄设备(10)，其特征在于，包括：至少三个相机模块(21、22、23、24、25)，每个包括分辨率等于或大于1300万像素的传感器(30)，传感器的5毫米至7毫米之间的感光面对角线，对于至少一个焦距值其光圈至少是f/2.0的镜头(40)，其特征在于，其具有自己的供电装置(12)，其特征在于，其能够通过刚性连接器(15)连接到包括屏幕(51)的移动电话或平板电脑类的设备(50)，其特征在于，其包括用于与移动电话或平板电脑类的所述设备(50)传送图像和/或命令的装置，其特征在于，其具有符合以下标准的尺寸：当拍摄设备(10)没有连接到移动电话或平板电脑类的设备(50)时，能使该设备(10)内接于其中的最小长方体的高度、宽度和深度的最大值小于65毫米，该高度、宽度和深度的最小值小于25毫米，所述设备(10)的体积小于58000立方毫米，以及其特征在于，其包括用于对由传感器之一所拍摄的至少一个图像在保持纹理的同时降噪的数字处理装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及电子领域和摄影领域。 更具体地，本专利技术设及一种能够连接到移动电话或者数字平板电脑的、包括多个 相机模块的拍摄设备。 在后文中，术语"平板电脑"是指包括处理器和触摸屏的数字平板电脑。运样的平 板电脑的示例为苹果公司出售的iPad(注册商标)或者S星公司出售的Galaxy Tab 2(注册 商标)。 根据本专利技术的设备具有与反光式或D-化R(数码单镜头反光)类相机相同的拍摄质 量，特别是在低光或极低光的环境下。根据本专利技术的设备体积小(它可W装入衣服口袋中W 便随时可用）且重量轻。根据本专利技术的设备能够通过刚性连接器而附接到移动电话或者平 板电脑，W通过用单手或双手握持根据本专利技术的设备与移动电话或平板电脑的组合来使用 其屏幕。本专利技术还具有附加的特性，例如大景深。
技术介绍
在非常低光的环境下对于曝光良好(场景反射率为18%的元素达到所拍摄的可视 图像中的动态范围的中间点）的图像的拍摄，理论上需要使用改变场景环境的闪光灯类的 附加光源，或者使用配备有高灵敏度传感器和用于捕获最大量光线的大光圈镜头的相机， 其对于装进衣服口袋来讲体积过大。 在运两种情况下，其应允许使用足够短的曝光时间W限制图像中的运动模糊。一 般针对根据35毫米的焦距值f来限定可用的最大曝光时间T所允许的规则是T= 1/f (Xiao， F,Pincenti J . , John G.和 Johnson K.，（'Camera motion and mobile imaging''， Proceeding of Electronic Imaging(2007))。 目前作为定焦装置的基准的35毫米的焦距值，是在28毫米至35毫米之间。可用的 最大曝光时间因此是在1/28秒至1/35秒之间。[000引附加光源的使用通常不受欢迎，因为它改变了场景的低光环境且因此不能够复原 图像拍摄者的亲身体验。 配备有非常高的灵敏度的传感器和大光圈镜头的相机通常是指具有可互换镜头 的反光相机。 此类设备使得能够获得极高质量的图像，其具有降低的噪声(高信噪比SNR)，高水 平的清晰度和纹理(高SFR边缘值和高SFR纹理值)W及极宽的动态范围。[00川用于SNR计算的噪声特性可W作为对于在D. Baxter，F. Cao, H. Eli as son, J.Phillips的('I3A CPIQ spatial metrics . SPIE Conference on Electronic imaging 2012中所描述的"视觉噪声"的测量而得出。运种对噪声的评估能够同时考虑到图像中的照 明和色度的变化。 SFR边缘和SFR纹理是清晰度和纹理的两个测量值。运两个测量值方式在前一文献 中的分别W名称"锐度边缘"和"模糊纹理"进行描述。 然而，此类设备沉重并且体积大，运使得无法在任意情况下随身携带。 另外，大光圈的使用与大尺寸传感器的使用相结合，会导致景深降低，运一方面使 得聚焦更加困难，另一方面降低了图像中清晰的元素的数量。[001引现有技术中已知反光式或DSL时目机。此类设备具有体积大和沉重的缺点。DSLR凭 借其大尺寸的传感器(对角线大于或等于22毫米）W及配备具有f/2.0或更大光圈的镜头的 可能性，能够获得优秀的图像质量(很好的SNR和很好的纹理水平）。然而，它的体积和重量 不允许其随时都随身携带。另外，对于大多数人来讲其价格昂贵。 现有技术中还已知与移动电话或平板电脑组合的相机。目前在售的大多数移动电 话或平板电脑今后将并入图像或视频拍摄系统。就其使用而言，移动电话或平板电脑体积 减小，使其能够被装在衣服或包的口袋中被带到任何地方。然而，就其减小的体积而言，所 并入的相机也需要尺寸小巧。因而传感器尺寸缩小，其对角线通常小于7mm，并且其光学系 统同样尺寸缩小，其光圈为最大f/2.0。传感器的尺寸小意味着低灵敏度但是具有更大的景 深，上述全部均是相对于反光式或DSLR相机而得出的。由于光学系统应当具有小尺寸，因此 其光圈将缩小。并入电话或者平板电脑中的相机因此远不能令人满意地记录极低光的场 景。在上述条件下，在运些设备上观察到的曝光时间约为1/15秒。该时间大于之前限定的能 够拍摄无移动模糊的照片的最大时间。默认地，在低光情况下，移动电话或平板电脑因而倾 向于使用闪光灯来拍摄无移动模糊的图像。在W高分辨率(视频格式为HD 108化或更高)录 制视频的情况下，该1/15秒的曝光时间不能与至少每秒24个图像的刷新速度相配合。 现有技术中还已知"夹式相抓'类的设备。在移动电话W准系统的方式配备有相机 之前，某些制造商提出了连接到电话上的外置的相机模块。运些模块并入了光学取景器、 VGA相机和闪光灯。其能够在电话中加入相机功能但无法在低光情况下W极高的分辨率拍 摄图像。 现有技术中还已知"运动相机"类的设备，例如GoPro(注册商标)公司出售的设备。 运些设备并不是为了随处携带且W刚性方式连接到电话或平板电脑而提供的。"运动相机" 类的设备主要是为了在所谓运动的环境中实现视频拍摄而提供的。该类设备被设想为与壳 体一起使用。该类设备并没有被优化成在低光条件下W高分辨率拍摄静止的图像。该类设 备是为了远离其控制屏工作而提供的。 现有技术中还已知经由无线设备连接到电话或平板电脑的"监视相机"类的设备。 运些设备用于被放在固定的地点，电话或平板电脑仅用于在远距离监视。由于其不与电话 或平板电脑物理地连接，因此其无法拿在手中。 现有技术中还已知使用相机矩阵来拍摄图像的系统。作为示例，可W引用W下公 司出售的系统:1八1'0，口61；1，1?日八1'；[义和1'0311化日(注册商标）。运些系统展示出很多缺点。 例如，Lytro公司的系统具有低分辨率输出（IMP或100万像素)且需要拍摄后处理W得到最 终的图像。Pelican公司的系统具有多个（16个)低分辨率的单色传感器。Ray化ix公司的系 统体积大且需要连接计算机。它们具有中等的分辨率(300万像素）、极高的成本且不广泛适 合于大众。最后，Toshiba公司的系统主要是为了进行远程探测维估测）而设计的，而不 是为了输出高分辨率图像而设计的。
技术实现思路
本专利技术提出解决的问题是实现一种拍摄设备，其在极低光的条件下提供高分辨率 (1300万像素或更高）的可视图像，图像质量与通过使用具有可互换镜头的反射相机(D-化R)获得的图像相似或更高，同时具有减小的体积和重量，运使其能够例如放在(衣服或包 的）口袋中。 在本专利技术的范围内，低光环境是指场景中的照明低于101ux(勒克斯）。 在本专利技术的范围内，将在去马赛克操作和应用彩色矩阵及色调曲线之前的来自传 感器的图像称为原始图像。原始图像由不同颜色的像素构成且可W是Bayer格式(例如绿色 和红色像素在偶数行交替，蓝色和绿色像素在奇数行交替）或其他格式(例如白色和/或绿 色和/或红色和/或蓝色的像素的其他组合）。在一个变型中，原始图像由多个(特别是4个） 连续拍摄的原始图像构成，或者由一系列原始图像构成的视频序列构成。 在本专利技术的范围内，将彩色图像(YUV，RGB或其他被压缩或未被压缩的编码)称为 可视图像。可视图像是通过对原始图像进行数字处理而得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于拍摄的设备(10)，其特征在于，其包括至少三个相机模块(21、22、23、24、25)，每个相机模块包括分辨率等于或大于1300万像素的传感器(30)，所述传感器的5毫米至7毫米之间的感光面对角线，对于至少一个焦距值其光圈至少是f/2.0的镜头(40)，其特征在于，其具有自己的供电装置(12)，其特征在于，其能够通过刚性连接器(15)而连接到包含屏幕(51)的移动电话或平板电脑类的设备(50)，其特征在于，其包括用于与移动电话或平板电脑类的所述设备(50)传送图像和/或命令的装置(13)，其特征在于，其具有符合以下标准的尺寸：当所述用于拍摄的设备(10)没有连接到移动电话或平板电脑类的所述设备(50)时，能使该设备(10)内接于其中的最小长方体的高度、宽度和深度的最大值小于65毫米，该高度、宽度和深度的最小值小于25毫米，所述设备(10)的体积小于65000立方毫米，以及其特征在于，其包括用于对由所述传感器中一个所拍摄的至少一个图像进行降噪的数字处理装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁诺·列日，弗雷德里克·吉查德，霍安菲·阮，艾梅内·塔舒那，斯特凡·拉沃，沃尔夫·豪泽，
申请(专利权)人：德克索实验室，
类型：发明
国别省市：法国;FR