用于估计多光谱光源的曝光时间的方法和系统技术方案

描述了用于估计成像设备的曝光时间、特别是用于估计提供最大饱和水平而同时保持图像传感器在其线性范围内操作的曝光时间的方法和/或系统和/或控制器。本发明专利技术的各实施例可以应用于包括外部或嵌入式图像传感器以及外部或嵌入式光源的任何类型的成像设备。此类设备可以是皮肤镜、腹腔镜、内窥镜、显微镜、或任何数字媒体设备，诸如移动电话、平板、膝上型设备等等。本发明专利技术的各实施例可以被描述为包括LED或OLED光源。然而，可以使用任何类型的固态光源来实现本发明专利技术。源来实现本发明专利技术。源来实现本发明专利技术。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计多光谱光源的曝光时间的方法和系统
[0001]本专利技术涉及用于估计成像设备的曝光(例如，如由一个或多个曝光参数(其中一个是曝光时间)定义的曝光)、特别是用于估计提供最大饱和水平而同时保持图像传感器在其线性范围内操作的曝光(例如，如由曝光参数(其中曝光时间是一个示例)定义的曝光)的方法和/或系统和/或控制器。还提供了用于执行全部或许多方法步骤的软件。

技术介绍

[0002]可以使用多光谱光源来实现成像设备以提高成像质量。多光谱光源可以被细分成光源群，其中每一群可以在特定带宽内发射光。每一群可包括一个或多个个体光源。为了获得用多光谱光源照射的对象的高质量图像，要求光源和图像传感器使用恰适的设置(诸如ISO曝光标准、LED电流或曝光时间)。用于确定曝光时间的常见方法是使用自动曝光规程，其中迭代地改变曝光设置直至获得良好图像质量。这是耗时的，并且如果光照条件改变，则通常必须重复该规程。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种用于估计曝光(例如，如由一个或多个曝光参数定义的曝光的良好方法和/或系统和/或控制器，其中成像设备的曝光时间可以是这些曝光参数之一)。
[0004]本专利技术的至少一些实施例的优点在于能够提供一种用于估计提供图像传感器的像素的高(例如，最大)饱和水平而同时保持图像传感器在其线性范围内操作的良好曝光(例如，如由曝光参数(诸如曝光时间)定义的曝光)的时间高效方法或系统。
[0005]本专利技术的各实施例提供用于对光源的曝光控制、对图像传感器的曝光控制、或其组合的方法和系统。
[0006]本专利技术的各实施例可以应用于包括外部或嵌入式图像传感器以及外部或嵌入式光源的任何类型的成像设备。此类设备可以是皮肤镜、腹腔镜、内窥镜、显微镜、或任何数字媒体设备，诸如移动电话、平板、膝上型设备等等。本专利技术的各实施例可以被描述为包括固态光源，其中LED或OLED是此类固态光源。然而，可以使用任何其他类型的固态光源来实现本专利技术。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，提供了一种用于估计成像设备的曝光(例如，如由一个或多个曝光参数(其中曝光时间是一个示例)定义的曝光)的方法，该成像设备可以包括：
[0008]固态光源，该固态光源被布置成至少一个类型1群以及(零个或)一个或多个类型2光源群，光源群可以在波长带内发射光，其中类型2光源群的波长带大于任何类型1光源群的波长带。该实施例可以进一步包括：图像传感器，其具有采用饱和水平的数字传感器值；以及
[0009]图像处理器，其可以接收数字传感器值。该方法可包括以下步骤：
[0010]对于每个类型1光源群：
[0011]在初始曝光(例如，如由一个或多个曝光参数(诸如曝光时间)定义的初始曝光)期
间照射对象，
[0012]图像传感器可以捕获该对象的图像，以及
[0013]将图像映射到数字传感器值，
[0014]图像处理器随后可以被适配成存储数字传感器值，例如存储在直方图中，并提取预定饱和水平的98或95
‑
98百分位(替换地75、85、95、98、99、99.5、100百分位中的任一者)，以及
[0015]通过以下操作来计算每个类型1光源群的改进曝光(例如，如由一个或多个曝光参数(其中曝光时间是一示例)定义的改进曝光)：将每个类型2光源群的初始曝光时间(T
exp,wide
(T
曝光,宽
)或其他曝光参数)乘以常数(C)并乘以图像传感器的预定饱和水平(maxsat)、除以所测量的98或95
‑
98百分位(替换地75、85、95、98、99、99.5、100百分位中的任一者)饱和水平(PCT
wide
(PCT
宽
))，其中该常数因变于类型2群的曝光时间。参见式(4)。
[0016]对于每个类型2光源群(如果存在)，通过使用类型1群的初始曝光时间来估计改进曝光，诸如类型1群的改进曝光时间。
[0017]这具有能够获得曝光(例如，如由一个或多个曝光参数定义的曝光，其中与预定饱和水平相对应的曝光时间是这些曝光参数之一)的优点。此外，该方法可以实现减少必要的测量次数并估计曝光(诸如一个或多个曝光参数，其中一些光源群的曝光时间是一个示例)。
[0018]附加地或替换地，该方法可以包括参考目标，并且对于每个类型1光源群，将常数C设置为：类型2光源群的95
‑
98百分位饱和水平(PCT
wide
)(替换地75、85、95、98、99、99.5、100百分位中的任一者)、并将其除以类型2光源群的对应曝光时间(T
exp,wide
)(或其他曝光参数)、并进一步除以类型1光源群的95
‑
98百分位饱和水平(PCT
group
(PCT
群
))(替换地75、85、95、98、99、99.5、100百分位中的任一者)、除以类型1光源群的对应曝光时间(T
exp,group
(T
曝光,群
)或其他曝光参数)(参见式4)。
[0019]T
exp,group
＝(C
×
(maxsat
‑
black)
×
T
exp,wide
)/(PCT
wide
‑
black)
ꢀꢀꢀ
(3)
[0020]类似于上文，“maxsat”是期望的最大线性饱和水平，而“black(黑)”对应于图像传感器偏移。PCT
wide
是白光群(诸如OLED或LED群)的百分位饱和水平。例如，可以使用95
‑
98百分位。替换地，可以使用75、85、95、98、99、99.5、100百分位中的任一者。
[0021]为了补偿针对所有LED或OELD群使用PCT
wide
，引入曝光因子C
group
(C
群
)。C
group
对于每个群或色彩由下式给出：
[0022]C
group
＝(PCT
wide
‑
black)/T
exp,wide
/(PCT
group
‑
black)/T
exp,group
ꢀꢀꢀ
(4)
[0023]C
group
对于类型1光源群是常数C，类型1光源群具有窄带宽，如单个色彩(例如，红、蓝或绿)。
[0024]在等式(式3说明和式4说明)中提供了明晰的描述。
[0025]T
exp,group
＝(C
×
(maxsat
‑
black)
×
T
exp,wide
)/(PCT
wide,skin<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于估计使用成像设备将对象进行成像的曝光参数的方法，所述成像设备包括：多个固态光源，所述多个固态光源被布置成至少第一光源群和至少第二光源群，所述光源群在波长带内发射光，其中所述第一光源群的所有波长带的总覆盖与所述第二光源群的任何波长带至少一样宽或更宽，图像传感器，其具有数字传感器值，图像处理器，其接收所述数字传感器值并执行所述方法，所述方法包括以下步骤：使用所述第一光源群以第一曝光参数值将所述对象进行成像，所述图像传感器捕获所述对象的图像，以及将所述图像映射到所述数字传感器值，以及所述图像处理器从所述数字传感器值估计所述第二光源群的第二曝光参数值，以及提取所述数字传感器值的至少一个百分位，以及估计以下各项：因变于所述第一曝光参数值的所述第二曝光参数值，以及设备校准数据，以及所述图像传感器的目标饱和水平，以及第一黑电平，以及所述第一光源群的所测量数字传感器值，以及第二黑电平，其中所述设备校准数据包括所述数字传感器值与参考对象的传感器曝光参数值之间的关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：提取在范围50至100或者70至100或者95至98中的百分位。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，包括：通过使用多个百分位来估计所述曝光参数值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，包括将以下一者或多者包含在所述校准数据中：传感器黑色偏移、传感器光学灵敏度、传感器非线性、传感器非均匀性、光源驱动电流、传感器曝光时间、传感器模拟增益、传感器数字增益、光源光学效率、光源非均匀性、或光源温度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，包括：通过使用至少两个第一光源群来估计所述曝光参数值。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，包括通过估计以下任一者来估计所述曝光参数值：光源电流、传感器曝光时间、传感器模拟增益、传感器数字增益、光源亮度、光学孔径。7.一种用于估计成像设备的曝光时间的方法，所述成像设备包括：固态光源，所述固态光源被布置成至少一个类型1光源群以及零个或一个或多个类型2光源群，所述光源群在波长带内发射光，其中所述类型2光源群的波长带大于任何类型1光源群的波长带，图像传感器，其具有采用饱和水平的数字传感器值，
图像处理器，其接收所述数字传感器值，所述方法包括以下步骤：对于每个类型1光源群：在初始曝光时间期间照射对象，所述图像传感器捕获所述对象的图像，以及将所述图像映射到所述数字传感器值，所述图像处理器被适配成存储所述数字传感器值并且被适配用于：提取预定饱和水平的98或95
‑
98百分位或者提取预定饱和水平的75、85、95、98、99、99.5、100％百分位中的任一者，以及通过以下操作来计算所述曝光时间：将所述初始曝光时间乘以常数并乘以所述图像传感器的所述预定饱和水平、除以所测量的98或95
‑
98百分位饱和水平或者除以所测量的75、85、95、98、99、99.5、100％百分位饱和水平中的任一者，并且如果所述类型2光源群存在，则对于每个类型2光源群，通过使用类型1光源群的曝光时间来估计所述曝光时间。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，包括参考目标，所述方法包括：对于每个类型2光源群，将所述常数设置为：类型1光源群的95
‑
98百分位饱和水平，并将所述类型1光源群的95
‑
98百分位饱和水平除以所述类型1光源群的对应曝光时间，并进一步除以所述类型2光源群的95
‑
98百分位饱和水平或者除以所述类型2光源群的75、85、95、98、99、99.5、100％百分位饱和水平中的任一者、除以所述类型2光源群的对应曝光时间。9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述图像传感器具有偏移电流，并且所述方法包括：以对应于所述偏移电流的值来减小所述饱和水平。10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，包括：将所述曝光时间乘以0至1之间的对象相关权重因子。11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征在于，包括：将所述预定饱和水平设置为所述图像传感器的最高线性饱和水平。12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其特征在于，包括：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：巴科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：