图像采集装置及图像采集方法制造方法及图纸

技术编号:22649721 阅读:22 留言:0更新日期:2019-11-26 18:10
本申请实施例提供一种图像采集装置及图像采集方法,属于计算机视觉领域。图像采集装置包括:图像传感器、补光器和滤光组件,补光器包括第一补光装置,滤光组件包括第一滤光片。第一补光装置在第一预设曝光时进行第一近红外补光,在第二预设曝光时进行第二近红外补光。图像传感器通过第一预设曝光产生并输出第一图像信号,通过第二预设曝光产生并输出第二图像信号。由于第一图像信号和第二图像信号均通过同一图像传感器产生并输出,无需复杂的配准处理,而且也可以简化图像采集装置的结构,降低成本。

Image acquisition device and method

The embodiment of the application provides an image acquisition device and an image acquisition method, belonging to the field of computer vision. The image acquisition device includes an image sensor, a light compensation device and a filter assembly, the light compensation device includes a first light compensation device, and the filter assembly includes a first filter. The first near-infrared light compensation device performs the first near-infrared light compensation at the first preset exposure and the second near-infrared light compensation at the second preset exposure. The image sensor generates and outputs the first image signal through the first preset exposure, and the second image signal through the second preset exposure. Because the first image signal and the second image signal are generated and output by the same image sensor, there is no need for complex registration processing, and it can also simplify the structure of the image acquisition device and reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
图像采集装置及图像采集方法
本专利技术实施例涉及计算机视觉
,尤其涉及一种图像采集装置及图像采集方法。
技术介绍
随着监控技术的发展,监控领域对于图像采集装置采集的图像的要求也越来越高。对于一些特殊场景,例如:低照度的场景,如何保证图像的质量是监控领域重点关注的问题。目前,为了保证低照度环境采集的图像质量,通常采用图像融合技术。具体的,在图像采集装置中设置两个图像传感器,两个图像传感器分别用于采集具有不同近红外光能量的图像。然后,将采集到的两个图像进行融合。然而,上述现有的图像采集装置,需要通过两个图像传感器进行图像采集,对图像采集装置的工艺结构以及两个图像传感器之间的同步要求极高,导致图像采集装置的成本较高。
技术实现思路
本申请实施例提供一种图像采集装置及图像采集方法,以降低图像采集装置的成本。第一方面,本申请实施例提供一种图像采集装置,包括:图像传感器、补光器和滤光组件,所述图像传感器位于所述滤光组件的出光侧;所述图像传感器,用于通过多次曝光产生并输出第一图像信号和第二图像信号,其中,所述第一图像信号是根据第一预设曝光产生的图像信号,所述第二图像信号是根据第二预设曝光产生的图像信号,所述第一预设曝光和所述第二预设曝光为所述多次曝光中的其中两次曝光;所述补光器包括第一补光装置,所述第一补光装置用于进行近红外补光,其中,在所述第一预设曝光时进行第一近红外补光,在所述第二预设曝光时进行第二近红外补光;所述滤光组件包括第一滤光片,所述第一滤光片使可见光和部分近红外光通过。第二方面,本申请实施例提供一种图像采集的方法,应用于图像采集装置,所述图像采集装置包括图像传感器、补光器和滤光组件,所述图像传感器位于所述滤光组件的出光侧,所述补光器包括第一补光装置,所述滤光组件包括第一滤光片,所述方法包括:通过所述第一补光装置进行近红外补光,其中,在所述第一预设曝光时进行第一近红外补光,在所述第二预设曝光时进行第二近红外补光,所述第一预设曝光和所述第二预设曝光为图像传感器的多次曝光中的其中两次曝光;通过所述第一滤光片使可见光和部分近红外光通过;通过所述图像传感器进行多次曝光,以产生并输出第一图像信号和第二图像信号,其中,所述第一图像信号是根据第一预设曝光产生的图像信号,所述第二图像信号是根据第二预设曝光产生的图像信号。本申请实施例提供的图像采集装置及图像采集方法,利用图像传感器的曝光时序来控制补光装置的近红外补光时序,以便在第一预设曝光的过程中进行第一近红外补光并产生第一图像信号,在第二预设曝光的过程中进行第二近红外补光并产生第二图像信号,这样的数据采集方式,可以在结构简单、降低成本的同时直接采集到近红外光能量不同的第一图像信号和第二图像信号,也即通过一个图像传感器就可以获取两种不同近红外光能量的图像信号,使得该图像采集装置更加简便,进而使得获取第一图像信号和第二图像信号也更加高效。并且,第一图像信号和第二图像信号均由同一个图像传感器产生并输出,无需对第一图像信号和第二图像信号进行高精度的配准处理。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1A为本申请实施例提供的一种图像采集装置的结构示意图;图1B为本申请实施例提供的图像采集装置的图像采集原理示意图;图2为本申请实施例提供的另一种图像采集装置的结构示意图;图3为本申请实施例提供的一种卷帘曝光方式的示意图;图4为本申请实施例提供的全局曝光方式下近红外补光与曝光时序之间的关系示意图之一;图5为本申请实施例提供的全局曝光方式下近红外补光与曝光时序之间的关系示意图之二;图6为本申请实施例提供的全局曝光方式下近红外补光与曝光时序之间的关系示意图之三;图7为本申请实施例提供的全局曝光方式下近红外补光与曝光时序之间的关系示意图之四;图8为本申请实施例提供的全局曝光方式下近红外补光与曝光时序之间的关系示意图之五;图9为本申请实施例提供的卷帘曝光方式下近红外补光与曝光时序之间的关系示意图之一;图10为本申请实施例提供的卷帘曝光方式下近红外补光与曝光时序之间的关系示意图之二;图11为本申请实施例提供的卷帘曝光方式下近红外补光与曝光时序之间的关系示意图之三;图12为本申请实施例提供的第一补光装置进行近红外补光的波长和相对强度之间的关系示意图;图13为本申请实施例提供的第一滤光片通过的光的波长和通过率之间的关系示意图;图14是本申请实施例提供的一种RGB传感器的示意图;图15是本申请实施例提供的一种RGBW传感器的示意图;图16是本申请实施例提供的一种RCCB传感器的示意图;图17是本申请实施例提供的一种RYYB传感器的示意图;图18是本申请实施例提供的一种图像传感器的感应曲线示意图;图19为本申请实施例提供的一种图像采集方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本专利技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。通过两个图像传感器进行图像采集,对图像采集装置的工艺结构以及两个图像传感器之间的同步要求极高,导致图像采集装置的成本较高。并且,分别由两个图像传感器产生的两个图像进行图像融合时,需要对这两个图像进行高精度的配准处理,若配准未达到要求,可能会导致融合图像的质量低于单独的图像。为了解决上述问题中的至少一个,本申请实施例提供一种图像采集装置及图像采集方法,在图像采集设备中仅需要设置一个图像传感器,利用图像传感器的曝光时序来控制补光器的近红外光补光时序,使得图像传感器通过第一预设曝光和第二预设曝光产生近红外光能量不同的近红外光图像,提升图像采集装置的采集能力和灵活性。下面以具体地实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像采集装置,其特征在于,所述图像采集装置包括:图像传感器(01)、补光器(02)和滤光组件(03),所述图像传感器(01)位于所述滤光组件(03)的出光侧;/n所述图像传感器(01),用于通过多次曝光产生并输出第一图像信号和第二图像信号,其中,所述第一图像信号是根据第一预设曝光产生的图像信号,所述第二图像信号是根据第二预设曝光产生的图像信号,所述第一预设曝光和所述第二预设曝光为所述多次曝光中的其中两次曝光;/n所述补光器(02)包括第一补光装置(021),所述第一补光装置(021)用于进行近红外补光,其中,在所述第一预设曝光时进行第一近红外补光,在所述第二预设曝光时进行第二近红外补光;/n所述滤光组件(03)包括第一滤光片(031),所述第一滤光片(031)使可见光和部分近红外光通过。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像采集装置,其特征在于,所述图像采集装置包括:图像传感器(01)、补光器(02)和滤光组件(03),所述图像传感器(01)位于所述滤光组件(03)的出光侧;
所述图像传感器(01),用于通过多次曝光产生并输出第一图像信号和第二图像信号,其中,所述第一图像信号是根据第一预设曝光产生的图像信号,所述第二图像信号是根据第二预设曝光产生的图像信号,所述第一预设曝光和所述第二预设曝光为所述多次曝光中的其中两次曝光;
所述补光器(02)包括第一补光装置(021),所述第一补光装置(021)用于进行近红外补光,其中,在所述第一预设曝光时进行第一近红外补光,在所述第二预设曝光时进行第二近红外补光;
所述滤光组件(03)包括第一滤光片(031),所述第一滤光片(031)使可见光和部分近红外光通过。


2.根据权利要求1所述的图像采集装置,其特征在于,所述第一近红外补光与所述第二近红外补光的至少一个补光参数不同,所述至少一个补光参数为补光时长、中心波长、补光强度中的一种或多种。


3.根据权利要求2所述的图像采集装置,其特征在于,所述第一近红外补光的中心波长与所述第二近红外补光的中心波长不同。


4.根据权利要求2所述的图像采集装置,其特征在于,所述第一近红外补光的补光强度与所述第二近红外补光的补光强度不同。


5.根据权利要求4所述的图像采集装置,其特征在于,所述第一近红外补光的补光强度高于所述第二近红外补光的补光强度。


6.根据权利要求2所述的图像采集装置,其特征在于,所述第一近红外补光的补光时长与所述第二近红外补光的补光时长不同。


7.根据权利要求6所述的图像采集装置,其特征在于,所述第一近红外补光的补光时长长于所述第二近红外补光的补光时长。


8.根据权利要求1所述的图像采集装置,其特征在于,对于任意一次近红外补光,近红外补光的时间段是当次曝光的曝光时间段的子集,或者,近红外补光的时间段与当次曝光的曝光时间段存在交集,或者当次曝光的曝光时间段是近红外补光的时间段的子集。


9.根据权利要求1至8任一项所述的图像采集装置,其特征在于,所述补光器(02)还包括第二补光装置(022),所述第二补光装置(022)用于以常亮方式进行可见光补光;
或者,
所述第二补光装置(022)用于以频闪方式进行可见光补光,其中,在所述第一预设曝光的至少部分曝光时间段内存在可见光补光,在所述第二预设曝光的整个曝光时间段内不存在可见光补光;
或者,
所述第二补光装置(022)用于以频闪方式进行可见光补光,其中,在所述第一预设曝光的整个曝光时间段内不存在可见光补光,在所述第二预设曝光的至少部分曝光时间段内存在可见光补光;
或者,
所述第二补光装置(022)用于以频闪方式进行可见光补光,其中,在所述第一预设曝光的至少部分曝光时间段内存在可见光补光,在所述第二预设曝光的至少部分曝光时间段内存在可见光补光。


10.根据权利要求1至8任一项所述的图像采集装置,其特征在于,所述滤光组件(03)还包括第二滤光片(032)和切换部件(033),所述第一滤光片(031)和所述第二滤光片(032)均与所述切换部件(033)连接;
所述切换部件(033),用于将所述第二滤光片(032)切换到所述图像传感器(01)的入光侧;
在所述第二滤光片(032)切换到所述图像传感器(01)的入光侧之后,所述第二滤光片(032)使可见光通过,阻挡近红外光,所述图像传感器(01),用于通过曝光产生并输出第三图像信号。


11.根据权利要求1至8任一项所述的图像采集装置,其特征在于,所述第一补光装置(021)进行所述第一近红外补光的中心波长为设定特征波长或者落在设定特征波长范围时,通过所述第一滤光片(031)的近红外光的中心波长和/或波段宽度达到约束条件。


12.根据权利要求11所述的图像采集装置,其特征在于,所述第一补光装置(021)进行所述第一近红外补光的中心波长为750±10纳米的波长范围内的任一波长;或者
所述第一补光装置(021)进行所述第一近红外补光的中心波长为780±10纳米的波长范围内的任一波长;或者
所述第一补光装置(021)进行所述第一近红外补光的中心波长为940±10纳米的波长范围内的任一波长。


13.根据权利要求11所述的图像采集装置,其特征在于,所述约束条件包括:
通过所述第一滤光...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗丽红聂鑫鑫於敏杰
申请(专利权)人:杭州海康威视数字技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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