成像设备和成像方法技术

提供一种成像设备，包括：成像部分，所述成像部分包括根据入射光，生成像素信号的像素，所述像素包括具有预定偏振方向的偏振像素，和非偏振像素；和偏振旋转部分，所述偏振旋转部分设置在成像部分的入射面侧，并被配置成旋转入射光的偏振方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像设备和成像方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年8月18日提交的日本专利申请JP2016-160549的优先权，该申请的整个内容通过引用包含在本文中。
本技术涉及成像设备和成像方法，使得即使被摄对象移动，也能够生成不太模糊的宽动态范围图像。
技术介绍
成像设备包括诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或电荷耦合器件(CCD)图像传感器之类的固态图像传感器。这种固态图像传感器累积与入射光量对应的电荷，并进行光电变换，以输出对应于电荷的电信号。然而，光电变换器具有电荷累积量的上限。如果接收到一定量或者更多的光，那么累积电荷量达到饱和水平。具有一定水平的亮度或更高亮度的被摄对象区域被设定为饱和亮度水平，这即被称为所谓的发生(blowout)高亮区。例如，在PTL1中，于是，合成曝光时间不同的图像，以便生成宽动态范围图像。此外，在PTL2中，设置了配备偏振滤光器的像素，和未配备偏振滤光器的像素，从而通过进行一次成像，扩大动态范围。[引文列表][专利文献][PTL1]JP2011-244309A[PTL2]JP5562949B
技术实现思路
[技术问题]顺便提及，如果被摄对象或成像设备移动，那么较长的曝光时间导致拍摄图像具有更加显著的运动模糊。合成曝光时间不同的图像而得到的宽动态范围图像从而可能具有运动模糊。此外，在设置配备偏振滤光器的像素，和未配备偏振滤光器的像素的情况下，像素始终具有两种灵敏度。因而，不可能获得具有高分辨率的拍摄图像。本技术的一个实施例从而提供一种能够进行重视不太可能导致运动模糊的动态范围的成像，同时变更待拍摄的图像的动态范围，此外在不需要扩大动态范围的情况下，获得具有高分辨率的拍摄图像的成像设备和成像方法。[问题的解决方案]本技术的第一实施例在于一种成像设备，包括：成像部分，所述成像部分包括根据入射光，生成像素信号的像素，所述像素包括具有预定偏振方向的偏振像素，和非偏振像素；和偏振旋转部分，所述偏振旋转部分设置在成像部分的入射面侧，并被配置成旋转入射光的偏振方向。在本技术的一个实施例中，根据入射光，生成像素信号的成像部分的像素可包括具有预定偏振方向的偏振像素，和非偏振像素。在成像部分的入射面侧，可设置偏振旋转部分。偏振旋转部分可旋转入射光的偏振方向。偏振旋转部分可包括例如只透过入射光中的特定偏振波的偏振元件，和按给定角度旋转偏振元件的机构。偏振旋转部分可按照成像部分中的偏振像素的灵敏度可变的方式旋转偏振元件。偏振元件可以由电动机旋转，或者可以由用户的手手动旋转。此外，成像设备可包括灵敏度检测部分和图像信号处理部分。灵敏度检测部分可检测成像部分中的偏振像素的灵敏度。例如，灵敏度检测部分可根据入射光的偏振方向，或者由偏振像素生成的像素信号，检测偏振像素的灵敏度。在非偏振像素和偏振像素之间的灵敏度差大于阈值的情况下，图像信号处理部分可按照偏振元件的角度，或者由灵敏度检测部分检测的灵敏度，变更动态范围，从而生成拍摄图像的图像信号。例如，图像信号处理部分可基于由灵敏度检测部分检测的灵敏度，进行偏振像素的增益调整，通过利用经过增益调整的图像信号，进行图像合成，并生成与灵敏度对应的动态范围的图像信号。此外，在图像合成中，非偏振像素饱和的情况下，图像信号处理部分可把通过利用饱和的非偏振像素生成的拍摄图像的图像信号，切换成通过利用灵敏度比非偏振像素的灵敏度低的偏振像素生成的拍摄图像的图像信号。例如，图像信号处理部分可按照入射光，控制通过利用饱和的非偏振像素生成的拍摄图像的图像信号和通过利用具有低灵敏度的偏振像素生成的拍摄图像的图像信号之间的合成比，并把通过利用饱和的非偏振像素生成的拍摄图像的图像信号切换成通过利用具有低灵敏度的偏振像素生成的拍摄图像的图像信号。在非偏振像素和偏振像素之间的灵敏度差可小于或等于阈值的情况下，图像信号处理部分可根据各个像素的像素信号，生成表示对应像素的图像的拍摄图像的图像信号。这种情况下，可以获得具有高分辨率的图像。此外，可设置控制偏振旋转部分的控制部分。所述控制部分可按照使偏振像素的信号强度不饱和的方式，控制例如旋转偏振元件并旋转入射光的偏振方向的机构的驱动。此外，可以设置显示部分。所述显示部分可显示拍摄图像，和用于旋转入射光的偏振方向的操作的用户界面图像。此外，所述显示部分可显示表示偏振像素或非偏振像素的信号强度分布的图像。本技术的第二实施例在于一种成像方法，包括：使入射光经偏振旋转部分入射在包括像素的成像部分上，和在与入射光的偏振方向的旋转位置对应的动态范围内，生成拍摄图像的图像信号，所述像素根据入射光，生成像素信号，并且包括具有预定偏振方向的偏振像素，和非偏振像素。[专利技术的有益效果]按照本技术的一个实施例，入射光入射在成像部分上。成像部分包括根据入射光，生成像素信号的像素。所述像素包括具有预定偏振方向的偏振像素，和非偏振像素。入射光的偏振方向由设置在成像部分的入射面侧的偏振旋转部分旋转。于是，旋转角度允许偏振像素具有与入射光的偏振方向对应的灵敏度，从而能够进行宽动态范围成像。通过根据偏振像素的灵敏度进行增益调整，并利用经过增益调整的图像信号，进行图像合成，可以生成不太可能具有运动模糊的宽动态范围拍摄图像。此外，偏振旋转部分旋转偏振方向，从而使得能够变更动态范围。另外，记载在这里的效果仅仅是例示效果，而不是限制性的。记载在这里的效果也可以是另外的效果。附图说明图1是例示成像设备的构成的示图。图2是例示成像部分的构成的示图。图3是图解说明成像设备的操作的流程图。图4是图解说明成像设定处理的流程图。图5是图解说明中断处理的流程图。图6图解说明入射光、通过偏振元件的线性偏振光与成像部分之间的关系。图7是例示偏振元件的旋转角度与成像部分中的偏振像素的灵敏度之间的关系的示图。图8是说明增益调整和图像合成的示图。图9是例示入射光和合成比之间的关系的示图。图10是图解说明成像部分的具体例子的示图。图11是图解说明图像信号处理部分的操作例子的示图。图12是例示显示部分的显示画面的示图(在按面向分辨率的成像模式进行成像的情况下)。图13是例示显示部分的显示画面的示图(在使被摄对象图像饱和的情况下)。图14是例示显示部分的显示画面的示图(在扩大动态范围的情况下)。图15是例示显示部分的显示画面的示图(在被摄对象较暗，出现过黑阴影(blockedupshadow)的情况下)。图16是例示显示部分的显示画面的示图(在通过增大ISO感光度，使拍摄图像更明亮的情况下)。图17是例示显示部分的显示画面的示图(在扩大动态范围的情况下)。图18是例示成像设备的另一种构成的示图。图19是例示成像部分的另一种构成的示图。图20是图解说明车辆控制系统的示意构成的例子的方框图。图21是图解说明车外信息检测部分和成像部分的安装位置的例子的说明图。具体实施方式下面说明本技术的一个实施例。将按照以下顺序进行说明。1.成像设备的构成2.成像设备的操作2-1.面向动态范围的成像操作和面向分辨率的成像操作2-2.成像操作例子3.成像设备的另一种构成4.应用<1.成像设备的构成>图1例示成像设备的构成。成像设备10包括偏振旋转部分11、透镜系统部件12、成像部分13、图像信号处理部分14、显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像设备，包括：成像器，所述成像器包括：排列成阵列的多个第一像素，所述多个第一像素中的相应第一像素包括相对于所述阵列的平面具有预定偏振方向的偏振滤光器，和多个第二像素，所述多个第二像素中的各个第二像素不包括任何偏振滤光器；设置在所述成像器的入射面侧的偏振元件；以及控制电路，所述控制电路被配置成在使所述偏振元件相对于所述成像器旋转的情况下，检测所述成像器和所述偏振元件之间的中间光的偏振方向的变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.18 JP 2016-1605491.一种成像设备，包括：成像器，所述成像器包括：排列成阵列的多个第一像素，所述多个第一像素中的相应第一像素包括相对于所述阵列的平面具有预定偏振方向的偏振滤光器，和多个第二像素，所述多个第二像素中的各个第二像素不包括任何偏振滤光器；设置在所述成像器的入射面侧的偏振元件；以及控制电路，所述控制电路被配置成在使所述偏振元件相对于所述成像器旋转的情况下，检测所述成像器和所述偏振元件之间的中间光的偏振方向的变化。2.按照权利要求1所述的成像设备，还包括：图像信号处理电路，所述图像信号处理电路被配置成生成拍摄图像的图像信号，并基于检测的中间光的偏振方向的变化，修改图像信号。3.按照权利要求2所述的成像设备，其中修改图像信号是增大图像信号的增益。4.按照权利要求2所述的成像设备，还包括：灵敏度检测电路，所述灵敏度检测电路被配置成计算灵敏度根据中间光的偏振方向与预定偏振方向之间的差异而变更的相应第二像素的灵敏度，其中在相应第二像素和相应第一像素之间的灵敏度差大于阈值的情况下，所述图像信号处理电路生成具有与中间光的偏振方向对应的动态范围的拍摄图像的图像信号。5.按照权利要求4所述的成像设备，其中所述图像信号处理电路被配置成根据由所述灵敏度检测电路计算的灵敏度，变更动态范围。6.按照权利要求5所述的成像设备，其中所述图像信号处理电路被配置成基于由所述灵敏度检测电路计算的灵敏度，进行相应第一像素的增益调整，通过利用经过增益调整的图像信号进行图像合成，以及生成与所述灵敏度对应的动态范围的输出信号。7.按照权利要求6所述的成像设备，其中在图像合成中相应的第二像素饱和的情况下，所述图像信号处理电路被配置成把通过利用相应的第二像素生成的拍摄图像的图像信号切换成通过利用相应的第一像素生成的拍摄图像的图像信号，所述相应的第一像素具有比所述相应的第二像素的灵敏度低的灵敏度。8.按照权利要求7所述的成像设备，其中所述图像信号处理电路被配置成根据入射光，控制通过利用多个第一像素生成的拍摄图像的图像信号与通过利用多个第二像素生成的拍摄图像的图像信号之间的合成比，并把通过利用相应的第二像素生成的拍摄图像的图像信号切换成通过利用相应的第一像素生成的拍摄图像的图像信号。9.按照权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：三谷均，若园雅史，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP