【技术实现步骤摘要】
宽光谱编码全彩色滤光片阵列
本专利技术属于光学成像、光电检测以及光电器件领域。本专利技术可以广泛应用于现在的各种图像探测器,如手机摄像模组、光谱成像器件等。
技术介绍
随着集成图像探测器制造工艺的发展,CCD、CMOS图像探测器的像素尺寸得以不断减小,以实现更高的成像分辨率和更小的器件体积。然而小像素必然使得单个像素的进光量减小,从而降低成像的信噪比。而人们对彩色成像的需求导致集成图像探测器必须具有颜色的分辨能力,最常见的方案是向图像探测器前添加一层拜耳滤光片阵列,这使得单个像素的进光量又大大减小(减小了约2/3)。随着拜耳滤光片阵列(RGGB排列)的缺点不断凸显,诞生了许多新的滤光片排列方案,如RYYB、RGBW等。这些方案虽然在一定程度上弥补了拜耳滤光片阵列进光量少的缺陷,但是提高依然有限,为了保留颜色的分辨能力而不得不保留了拜耳滤光片阵列原有的窄带光谱响应形式。另外,由于这些方案本质上依然采用的是少量的窄带滤光片,其光谱解析力与拜耳滤光片阵列相比并无明显提高。而随着光谱成像技术在医疗、美容、食品安全等方 ...
【技术保护点】
1.一种宽光谱编码全彩色滤光片阵列,其特征在于,包括:/n在滤光片阵列的最小重复单元中,每个滤光片的光谱响应均为优化设计所得,所述优化设计方法包括以下步骤:/n(1)设滤光片阵列的最小重复单元中有M个滤光片,第i个滤光片的光谱透过率曲线为S
【技术特征摘要】
1.一种宽光谱编码全彩色滤光片阵列,其特征在于,包括:
在滤光片阵列的最小重复单元中,每个滤光片的光谱响应均为优化设计所得,所述优化设计方法包括以下步骤:
(1)设滤光片阵列的最小重复单元中有M个滤光片,第i个滤光片的光谱透过率曲线为Si(λ),其中i=1,2,…,M。
(2)滤光片阵列放置于图像探测器前,设图像探测器中每个像素的光谱响应为D(λ),确定有效光谱范围为λmin至λmax,则第i个滤光片对应的进光量
(3)确定优化目标,有两种情况:
情况1:同时优化滤光片阵列的进光量以及使用该滤光片阵列的图像探测器的光谱重构精度,具体包括:
设目标物体光谱曲线为T(λ),则位于第i个滤光片下的像素所探测到的强度值使用光谱重构算法将最小重复单元中所有像素探测到的强度值{I1,I2,...,IM}重构出光谱响应曲线
使用优化算法求解下列问题,即可得到优化后的每个滤光片的光谱透过率曲线Si(λ):
式中,β1,β2为优化过程的权重参数。
情况2:同时优化滤光片阵列的进光量以及使用该滤光片阵列的图像探测器的颜色重构精度,具体包括:
设目标物体光谱曲线为T(λ),则目标物体的三刺激值分别为
其中为C...
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