边缘检测系统及方法技术方案

一种边缘检测方法，其包含读取由影像传感器的宽频带像素所生成的宽频带像素信号的至少一部分。所述影像传感器亦包含生成保持未读的窄频带像素信号的窄频带像素。所述方法亦包含传送所述宽频带像素信号至影像信号处理器，基于来自所述宽频带像素信号的数据形成部分填入的参考影像，以及对所述部分填入参考影像运用边缘形成技术以产生边缘映射图。一种边缘检测系统，其包含具有宽频带像素及窄频带像素的二维像素阵列，用于从一部分填入的参考影像产生边缘映射图的影像信号处理器，以及用于生成所述供影像信号处理器之用的部分填入的参考影像的读出电路。所述部分填入的参考影像仅基于至少一部分的宽频带像素。

Edge Detection System and Method

【技术实现步骤摘要】
边缘检测系统及方法
无
技术介绍
基于边缘映射(即，通过使用影像传感器获得的影像数据而映射出影像中的物体的边缘)的边缘检测被使用在多种应用中，诸如自动对焦及移动检测。产生边缘映射图的一种方法是先以一包含彩色(红色、绿色与蓝色)及全色(透明或白色)像素的影像传感器获取影像数据，接着响应于经捕获全色像素信号而产生参考全色影像。对于此影像中由全色像素所占据的位置，关于该像素的经捕获全色信号是容易使用的。对于由彩色像素所占据的位置，并没有关于该像素的经捕获全色信号，于是附近的全色像素进行插值以提供该像素位置的估计全色值。因此，每一像素位置将具有捕获的或插值的全色值。一旦生成该参考全色影像，即通过运用边缘形成技术(诸如数字滤光)而产生边缘映射图。
技术实现思路
在一实施例中，边缘检测方法包含了读取由一影像传感器的宽频带像素所生成的宽频带像素信号的至少一部分。该影像传感器亦包含生成保持未读的窄频带像素信号的窄频带像素。该方法亦包含传送该等宽频带像素信号至影像信号处理器，基于来自该等宽频带像素信号的数据形成一部分填入参考影像；以及对该部分填入参考影像运用边缘形成技术以产生边缘映射图。在一实施例中，其边缘检测系统包含了具有宽频带像素及窄频带像素的二维像素阵列，用于从一部分填入参考影像产生边缘映射图的影像信号处理器，以及用于生成该供影像信号处理器之用的部分填入参考影像的读出电路。该部分填入参考影像仅基于至少一部分的宽频带像素。附图说明图1A显示描绘具有像素阵列的影像传感器实施例的示意图。图1B显示像素阵列的最小重复单元的实施例。图1C显示像素阵列的替代最小重复单元的实施例。图2以图解说明在实施例中影像及成像区块的不同放大程度。图3A为显示通过略过彩色像素而生成全色成像区块的实施例的示意图。图3B为显示在实施例中通过略过彩色像素所生成的全色成像区块的示意图。图3C为经插值生成的全色影像的实施例，其于每一像素处包含有全色值。图3D为经像素略过生成的全色影像的实施例，其仅包含带有经捕获全色信号的像素。图4A为显示在实施例中通过略过彩色及全色像素生成全色成像区块的示意图。图4B为通过略过彩色及全色像素所产生的经像素略过生成的全色成像区块的实施例。图4C为通过略过彩色及全色像素所生成的经像素略过生成的全色成像区块的实施例。图5A为显示截切全色像素值的实施例的示意图。图5B为显示基于光强度截切全色像素值的装置实施例的示意图。图6A为显示在一实施例中的卷积程序的示意图，其中高通滤光器核心作用在参考全色影像的核心作用区上。图6B为显示在一实施例中的卷积程序的示意图，其中低通滤光器核心作用在参考全色影像的核心作用区上。图7A为用于生成边缘映射图的参考全色影像的实施例。图7B为基于该参考全色影像的边缘映射图的实施例。图8为说明在一实施例中基于边缘映射的边缘检测方法的流程图。附图标记说明：100：影像传感器；102：像素阵列；104：控制电路；106：读出电路；108：读出行；110：影像信号处理器(ISP)；112：控制信号；114：像素数据；200：影像；210：树形物体；215：第一局部树叶部；220：第一放大级别成像区块；230：第二放大级别成像区块；240：像素级别放大区块；330：第一成像区块；340：第二成像区块；345：成像区块；347：黑色像素位置；360：部分填入全色影像；430：第一成像区块；440：第三成像区块；445：成像区块；447：黑色像素位置；449：部分全色成像区块；510：ADC；520：全色像素信号数据单元；530：5位元数据单元；540：截切控制器；550：光强检测器；600：影像矩阵；610：影像像素；620：核心作用区；630：初始像素；640：高通核心；645：低通核心；650：高频成像区块；655：卷积像素；660：低频成像区块；665：卷积区块；670：高频成像区块；675：中间像素；800：边缘检测方法；802、804、806、808：步骤；X11,X12,X13,X21,X22,X23…Xmn：像素；C1,C2,C3....Cn：行；R1,R2,R3...Rm：列；R：红色像素；G：绿色像素；B：蓝色像素；P：全色像素；Y：黄色像素；C：青色像素；M：洋红色像素具体实施方式以下所揭的该等实施例是由一影像传感器所取得的影像而生成边缘映射图，其中该影像包含全色及/或彩色像素值。由于(a)略过彩色及/或全色像素以产生一部分参考全色影像且/或由于(b)基于照明程度截切全色像素值，特定的实施例与生成边缘映射图有关；这些像素略过及/或像素值截切的方法可加速基于生成边缘映射图的边缘检测速率。图1A为说明根据本专利技术教导的影像传感器100实例的示意图。特别地，影像传感器100包含具有多个标示为X11,X12,X13,X21,X22,X23...Xmn的像素的像素阵列102。在图1A的实例中，像素阵列102的该等像素被组织成若干行C1,C2,C3....Cn及若干列R1,R2,R3...Rm。因此，像素X11位于列1及行1；像素X12位于列1及行2，依此类推。于图1A所绘实例中所示，读出电路106及控制电路104耦接于像素阵列102。控制电路104可接着通过控制信号112而控制像素阵列102，该控制信号112包含多个用以分别控制像素阵列102的每一像素、列及/或行的电路的信号。由像素阵列102中的像素X11,X12,X13,X21,X22,X23…Xmn所捕获的若干成像像素信号可通过若干读出行108而被读出至读出电路106。像素数据114接着被传送至影像信号处理器(ISP)110供进行数据处理。ISP110包含必需的数据处理硬件及软件以基于生成边缘映射图而执行边缘检测，如现在本文中所揭示。像素阵列102为(例如)一个二维像素阵列，其具有包含彩色像素(诸如红色、绿色及蓝色)的第一群像素，以及包含全色像素的第二群像素；第一群像素内的彩色像素具有比第二群像素内的全色像素较狭窄的光谱光回应。在一实施例中，像素阵列102包含若干个形成最小重复单元的像素；该最小重复单元含有最少数量的像素，用作重复其本身而做为用于整个像素阵列102的建构区块之用。例如，四个像素X11、X12、X21及X22可形成分别包含有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)及全色(P)像素的最小重复单元，其中该全色像素在该最小重复单元中构成25％的像素，诸如图1B中所示。最小重复单元的另一实例为一个六像素单元，其中全色像素构成50％的最小重复单元，诸如图1C中所示。最小重复单元可为多色的，例如具有不同的像素颜色类型(诸如R、G、B、黄色(Y)、青色(C)、洋红色(M)及无色像素)组合，或者其可为单色的，例如仅具有一种像素颜色类型(诸如无色)。尽管图1A、1B及1C中所说明的像素显示为正方形，该等像素可具有其它几何形状，诸如矩形、六边形、八边形、多边形、圆形、椭圆形、左右对称的形状、非对称的形状等。像素的尺寸也可以改变，例如1.1μm、1.4μm、1.75μm、10μm、次微米等。各种形状及大小的彩色及无色像素的排列及组合可产生许多在大小、几何形状及像素配置上不同的最小重复单元。这些最小重复单元在本文中并未详尽无遗地列出，但仍然包含在本专利技术的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种边缘检测方法，包括：从具有(a)生成宽频带像素信号的宽频带像素以及(b)生成窄频带像素信号的窄频带像素的影像传感器读取所述宽频带像素信号的至少一部分；传送所述宽频带像素信号至影像信号处理器；基于来自所述宽频带像素信号的数据形成部分填入的参考影像，所述参考影像仅在对应于宽频带像素的位置具有影像数据；以及对所述部分填入的参考影像运用边缘形成技术以产生边缘映射图。

【技术特征摘要】
2014.12.10 US 14/566,3081.一种边缘检测方法，包括：从具有(a)生成宽频带像素信号的宽频带像素以及(b)生成窄频带像素信号的窄频带像素的影像传感器读取所述宽频带像素信号的至少一部分；传送所述宽频带像素信号至影像信号处理器；基于来自所述宽频带像素信号的数据形成部分填入的参考影像，所述参考影像仅在对应于宽频带像素的位置具有影像数据；以及对所述部分填入的参考影像运用边缘形成技术以产生边缘映射图。2.根据权利要求1所述的边缘检测方法，所述读取步骤包括读取所有由影像传感器的宽频带像素所生成的宽频带像素信号。3.根据权利要求1所述的边缘检测方法，在读取每个具有M位元深度的所述宽频带像素信号的步骤中，进一步包括：在传送所述宽频带像素信号至影像信号处理器之前，截切所述宽频带像素信号从而每个宽频带像素信号具有N＜M的位元深度。4.根据权利要求3所述的边缘检测方法，所述截切步骤包括将像素信号从8位元格式转换成小于或等于8位元的格式，取决于作用在生成所述宽频带像素信号及所述窄频带像素信号的影像捕获系统上的光强度。5.根据权利要求3所述的边缘检测方法，所述截切步骤包括当作用在生成所述宽频带像素信号及所述窄频带像素信号的影像捕获系统上的光强度大于或等于200勒克司时，将像素信号从8位元格式转换成4位元格式。6.根据权利要求3所述的边缘检测方法，所述截切步骤包括当作用在生成所述宽频带像素信号及所述窄频带像素信号的影像捕获系统上的光强度为100勒克司时，将像素信号从8位元格式转换成6位元格式。7.根据权利要求3所述的边缘检测方法，所述截切步骤包括当作用在生成所述宽频带像素信号及所述窄频带像素信号的影像捕获系统上的光强度小于或等于10勒克司时，将所述宽频带像素信号保持在8位元格式。8.根据权利要求1所述的边缘检测方法，所述运用边缘形成技术的步骤包括对所述部分填入的参考影像运用高通滤光步骤和方向性滤光步骤中的至少一者。9.根据权利要求1所述的边缘检测方法，所述宽频带像素为全色像素，各窄频带像素为彩色像素，且所述窄频带像素包括至...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·埃默里，
申请(专利权)人：豪威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US