The invention discloses a pixel aperture offset camera which can obtain depth information by realizing aperture offset at the pixel level to obtain image parallax of different depths, thereby extracting image depth information; the camera structure mainly includes infrared cutoff filter, camera aperture light bar, imaging lens, pixel microlens, pixel aperture, CMOS image sensor. The camera can extract the depth information of the image while generating the traditional 2D image, and obtain the three-dimensional (3D) image with depth information through image processing.
【技术实现步骤摘要】
一种获得深度信息的像素孔径偏移相机
本专利技术涉及光电
,尤其涉及一种像素孔径偏移相机。
技术介绍
在如今信息高速流通的时代,像面部表情识别、手势识别等基于图像的扫描和增强现实的许多应用得到了快速的发展,但是由于功率,尺寸和速度限制,将这些应用移植到移动设备是一个巨大的挑战,因此需要小而快速的深度提取成像系统。过去已经提出了许多深度提取技术,然而,这些技术通常需要多个相机,光源或复杂系统,这不仅需要庞大的计算平台,成本上也比较昂贵,这些因素使这些技术的实用性受到限制。为了应对上述挑战,最近提出了具有偏移像素孔径(OPA)的传感器。与传统的3D成像技术相比,它具有许多优点,例如低功耗、低成本以及在同一芯片上集成电路的可能性。这不仅大大减少了所需成本,同时也减少了计算量,提高了深度信息的精度。此外,该传感器能被广泛用于各种产品,例如移动电话,安全摄像机,数码单反相机(DSLR)和闭路电视(CCTV)等等,极大地拓展了其实用性。本专利技术提出的像素孔径偏移相机就是一个基于偏移像素孔径传感器上的应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是公开一种像素孔径偏移相机。为解决上述技术问题,本专利技术所采取的技术方案是:一种像素孔径偏移相机,其特征在于:所述相机通过实现在像素级别上的孔径偏移,来获得不同深度的成像视差,从而提取出图像的深度信息;该相机结构主要包含红外截止滤光片、相机孔径光栏、成像透镜、像素微透镜、像素孔径、CMOS图像传感器等器件;该相机能够在生成传统2D图像的同时提取出图像的深度信息,通过图像处理获得具有深度信息的三维(3D)图像。进一步的技术 ...
【技术保护点】
1.一种像素孔径偏移相机,其特征在于:所述相机通过实现在像素级别上的孔径偏移,来获得不同深度的成像视差,从而提取出图像的深度信息;该相机结构主要包含红外截止滤光片(1)、相机孔径光栏(2)、成像透镜(3)、像素微透镜(4)、像素孔径(5)、CMOS图像传感器(6)等器件;该相机能够在生成传统2D图像的同时提取出图像的深度信息,通过图像处理获得具有深度信息的三维(3D)图像。
【技术特征摘要】
1.一种像素孔径偏移相机,其特征在于:所述相机通过实现在像素级别上的孔径偏移,来获得不同深度的成像视差,从而提取出图像的深度信息;该相机结构主要包含红外截止滤光片(1)、相机孔径光栏(2)、成像透镜(3)、像素微透镜(4)、像素孔径(5)、CMOS图像传感器(6)等器件;该相机能够在生成传统2D图像的同时提取出图像的深度信息,通过图像处理获得具有深度信息的三维(3D)图像。2.如权利要求1所述的像素孔径偏移相机,其特征在:所述红外截止滤光片(1)过滤红外波段,避免RGB信号被红外信号破坏,用来改善观察到的图片的深度质量。3.如权利要求1所述的像素孔径偏移相机,其特征在于:所述CMOS图像传感器(6)采用的是0.13μm或更小的互补金属氧化物半导体图像传感器工艺,尺寸大小为(5-20)mm×(3-14)mm,由(1600-4000)(H)×(1000-3000)(V)像素阵列(10),定时发生器(TG)(11),列并行可编程增益放大器(PGA)&模数转换器(ADC)(9)和扫描控制器(8)组成。4.如权利要求3所述的CMOS图像传感器,其特征在于:所述像素阵列用于提取图像颜色和深度信息,其由红色(R)像素、绿色(G)像素、蓝色(B)像素和白色(W)像素四种不同类型的像素组成,整个像素阵列以3×3像素为一个像素单元,该像素单元的彩色滤波片排列如图4(a),或4(b),或4(c),或4(d)所示:图4(a)、(b)含有两个白色像素,两个红色像素,两个蓝色像素,三个绿色像素;图4(c)、(d)含有三个白色像素,两个红色像素,两个蓝色像素,两个绿色像素;两者均有两个白色像素位于9个像素的对角位置,以获得最大像素偏移量,提高深度灵敏度;对于图4(a)、(b)结构,红色和蓝色像素位置可以互换;对于图4(c)、(d)结构,红色、绿色和蓝色像素位置可以互换。又因为白色像素具有比其他颜色像素更高的灵敏度,所以像素孔径位于没...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯彬,金怀洲,金尚忠,严永强,陈亮,
申请(专利权)人:中国计量大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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