图像获取装置和图像获取方法制造方法及图纸

本申请提供一种图像获取装置和方法。该图像获取装置，包括滤光片、图像传感器、控制单元和图像合成单元。本申请实施例中，通过图像传感器在第一图像采样间隔对通过滤光片的可见光进行光电成像，获取包含色度信息的第一图像，在第二图像采样间隔对通过滤光片的红外光(或者红外光和可见光)进行光电成像，获取包含亮度信息的第二图像，然后图像合成单元对第一图像和第二图像进行合成，能够获取较高质量的目标图像，从而不需要使用分光棱镜，且只需要一个传感器，能够有助于降低物料成本和装置的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
图像获取装置和图像获取方法
本申请涉及图像应用领域，并且更具体的，涉及图像获取装置和图像获取方法。
技术介绍
随着图像应用技术的快速发展，对图像采集设备在低照度下的成像质量要求越来越高。低照度环境相比照度正常的场景，成像质量会有下降，主要表现为图像亮度降低和噪点增加。导致成像质量下降的最大因素为成像传感器的进光量减弱，其输出信号的信噪比降低。因此，提高低照度下图像传感器的进光量是改善低照图像质量的关键。使用补光设备进行补光是一种常用手段，根据补光设备发出的光线波长可把这些设备分为两种：可见光补光和红外补光。可见光补光可以方便地获取场景的真实色彩信息，但是对人会有干扰。红外补光对人没有明显的干扰，但是无法很好的获取物体的真实颜色。为了同时获取场景中的可见光成像和红外成像，目前业界的做法是采用分光棱镜。如图1所示，入射光线在经过分光棱镜后，被分光棱镜中的光学镀膜分成可见光和红外光。在可见光的出射面上，放置彩色传感器对可见光进行成像，以获取可见光图像。在红外光的出射面上，放置红外光传感器对红外光进行成像，以获取红外图像。然后，再使用算法对可见本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像获取装置，其特征在于，包括：/n滤光片，用于对入射光进行选通；/n图像传感器，用于对所述入射光中通过所述滤光片的光线进行光电成像；/n控制单元，与所述滤光片和所述图像传感器连接，用于控制所述滤光片在第一图像采样间隔通过所述入射光中的可见光且阻挡所述入射光中的红外光通过，且在第二图像采样间隔通过所述入射光中的红外光；以及/n用于控制所述图像传感器对所述入射光中在所述第一图像采样间隔通过所述滤光片的光线进行光电成像，获取第一图像，且对所述入射光中在所述第二图像采样间隔通过所述滤光片光线进行光电成像，获取第二图像；以及/n图像合成单元，用于对所述第一图像和所述第二图像进行合成，生成第一目...

【技术特征摘要】
1.一种图像获取装置，其特征在于，包括：
滤光片，用于对入射光进行选通；
图像传感器，用于对所述入射光中通过所述滤光片的光线进行光电成像；
控制单元，与所述滤光片和所述图像传感器连接，用于控制所述滤光片在第一图像采样间隔通过所述入射光中的可见光且阻挡所述入射光中的红外光通过，且在第二图像采样间隔通过所述入射光中的红外光；以及
用于控制所述图像传感器对所述入射光中在所述第一图像采样间隔通过所述滤光片的光线进行光电成像，获取第一图像，且对所述入射光中在所述第二图像采样间隔通过所述滤光片光线进行光电成像，获取第二图像；以及
图像合成单元，用于对所述第一图像和所述第二图像进行合成，生成第一目标图像。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤光片包括第一滤光区域和第二滤光区域，所述第一滤光区域用于通过可见光且阻挡红外光通过，所述第二滤光区域用于通过红外光；
所述控制单元具体用于在所述第一图像采样间隔使用所述第一滤光区域对所述入射光进行滤光，且在所述第二图像采样间隔使用所述第二滤光区域对所述入射光进行滤光。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述滤光片为圆形滤光片，所述第一滤光区域为所述圆形滤光片的第一扇形区域，所述第二滤光区域为所述圆形滤光片的第二扇形区域；
所述控制单元包括电机，所述电机用于控制所述圆形滤光片绕所述圆形滤光片的圆心旋转，以使得所述第一扇形区域在所述第一图像采样间隔覆盖所述图像传感器的感光区域，所述第二扇形区域在所述第二图像采样间隔覆盖所述感光区域。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述感光区域为矩形区域，在所述第一图像采样间隔的时长和所述第二图像采样间隔的时长相同的情况下，所述圆形滤光片满足以下条件：
R≥c+b/(2sin((π–ωt)/2))；
其中，ω表示所述圆形滤光片旋转的角速度，t表示所述第一图像采样间隔或所述第二图像采样间隔的时长，R表示所述圆形滤光片的半径，b表示所述图像传感器的感光区域的第一边长，c表示所述图像传感器的感光区域的第二边长，所述第一边和所述第二边互相垂直。


5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一扇形区域对应的圆心角大于或者等于ωt+2arcsin(b/(2(R-c)))，和/或所述第二扇形区域对应的圆心角大于或者等于ωt+2arcsin(b/(2(R-c)))。


6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述感光区域为矩形区域，在所述第一图像采样间隔的时长和所述第二图像采样间隔的时长相同的情况下，所述圆形滤光片满足以下条件：
R≥c+b/(2sin(π–ωt))；
其中，ω表示所述圆形滤光片旋转的角速度，t表示所述第一图像采样间隔或所述第二图像采样间隔的时长，R表示所述圆形滤光片的半径，b表示所述图像传感器的感光区域的第一边长，c表示所述图像传感器的感光区域的第二边长，所述第一边和所述第二边互相垂直。


7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一扇形区域对应的圆心角大于或者等于ωt+2arcsin(b/(2(R-c)))。


8.根据权利要求3-7任一项所述的装置，其特征在于，所述感光区域为矩形区域，所述圆形滤光片满足以下条件：
R≥c+b/(2sin(β/2))；
其中，R表示所述圆形滤光片的半径，b表示所述图像传感器的感光区域的第一边长，c表示所述图像传感器的感光区域的第二边长，β为所述第一边长所对的所述圆形滤光片的圆心角，所述第一边和所述第二边互相垂直。


9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，圆形滤光片的旋转角速度为ω，所述圆形滤光片中所述第一扇形区域的圆心角为(2π-γ)，所述第二扇形区域的圆心角为γ，所述第一图像的曝光时间为t1，所述第二图像的曝光时间为t2，
则ω、γ、t1、t2满足如下公式:
2π-γ-β≥ωt1；
γ+β≥ωt2或者γ≥ωt2或者γ-β≥ωt2。


10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括驱动器和杠杆，所述杠杆的第一端与所述滤光片连接，所述驱动器用于通过所述杠杆控制所述滤光片移动，以使得所述第一滤光区域在所述第一图像采样间隔覆盖所述图像传感器的感光区域，所述第二滤光区域在所述第二图像采样间隔覆盖所述感光区域。


11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤光片中包括电控吸光材料，
所述控制单元具体用于在所述滤光片上施加电压，并通过控制所述电压的大小使得所述滤光片在所述第一图像采样间隔通过可见光且阻挡红外光通过，以及在所述第二图像采样间隔通过红外光。


12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述电控吸光材料包括有机变色材料或液晶材料。


13.根据权利要求1-12任一项所述的装置，其特征在于，还包括：
光学单元，包括光学镜头，用于捕获所述入射光并使得所述入射光在所述图像传感器上成像，其中，所述滤光片设置于所述光学镜头之前，或之后，或设置在所述光学镜头中的两个透镜之间。


14.根据权利要求1-13任一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元具体用于：
在确定所述图像传感器的增益大于预设值的情况下，控制所述滤光片在所述第一图像采样间隔通过可见光且阻挡红外光通过，且在所述第二图像采样间隔通过红外光，以及控制所述图像传感器对在所述第一图像采样间隔通过所述滤光片的光线进行光电成像，且对在所述第二图像采样间隔通过所述滤光片光线进行光电成像。


15.根据权利要求1-14任一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元还用于：
在确定所述图像传感器的增益小于或等于所述预设值时，控制所述图像传感器在第三图像采样间隔中对入射光进行光电成像，获取第二目标图像，其中，所述第三图像采样间隔的时长等于所述第一图像采样间隔的时长与所述第二图像采样间隔的时长之和。


16.一种图像获取方法，其特征在于，包括：
控制滤光片在第一图像采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓雷，胡红旗，吴志江，赖昌材，郑士胜，李瑞华，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44