双传感器摄像系统及其摄像方法技术方案

本发明专利技术提供一种双传感器摄像系统及其摄像方法。所述方法包括：识别摄像场景；控制色彩传感器及红外线传感器采用适于摄像场景的多个拍摄条件分别获取多张色彩图像及红外线图像；计算各色彩图像与红外线图像的信噪比差异以及各色彩图像的亮度平均值；选择使用信噪比差异小于一信噪比阈值且亮度平均值大于一亮度阈值的拍摄条件下所获取的色彩图像及红外线图像执行特征域转换，以提取摄像场景的部分细节；以及融合所选择的色彩图像及红外线图像，以根据红外线图像的部分细节的引导，调整色彩图像的部分细节，获得具备摄像场景完整细节的场景图像。节的场景图像。节的场景图像。

【技术实现步骤摘要】
双传感器摄像系统及其摄像方法


[0001]本公开涉及一种摄像系统及方法，尤其涉及一种双传感器摄像系统及其摄像方法。

技术介绍

[0002]相机的曝光条件(包括光圈、快门、感亮度)会影响所拍摄图像的质量，因此许多相机在拍摄图像的过程中会自动调整曝光条件，以获得清晰且明亮的图像。然而，在低光源或是背光等高反差的场景中，相机调整曝光条件的结果可能会产生噪声过高或是部分区域过曝的结果，无法兼顾所有区域的图像质量。
[0003]对此，目前技术有采用一种新的图像传感器架构，其是利用红外线(IR)传感器高光敏感度的特性，在图像传感器的色彩像素中穿插配置IR像素，以辅助亮度检测。举例来说，图1是现有使用图像传感器获取图像的示意图。请参照图1，现有的图像传感器10中除了配置有红(R)、绿(G)、蓝(B)等颜色像素外，还穿插配置有红外线(I)像素。因此，图像传感器10能够将R、G、B颜色像素所获取的色彩信息12与I像素所获取的亮度信息14结合，而获得色彩及亮度适中的图像16。
[0004]然而，在上述单一图像传感器的架构下，图像传感器中每个像素的曝光条件相同，因此只能选择较适用于颜色像素或红外线像素的曝光条件来获取图像，结果仍无法有效地利用两种像素的特性来改善所获取图像的图像质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种双传感器摄像系统及其摄像方法，利用独立配置的色彩及红外线传感器分别获取不同拍摄条件下的多张图像，并选择曝光适当、噪声在容许范围内的色彩及红外线图像融合为结果图像，可增加所摄图像的细节并提高图像质量。
[0006]本专利技术的双传感器摄像系统包括至少一个色彩传感器、至少一个红外线传感器、存储装置以及耦接所述色彩传感器、红外光传感器及存储装置的处理器。所述处理器经配置以加载并执行存储在存储装置中的计算机程序以：识别双传感器摄像系统的摄像场景；控制色彩传感器及红外线传感器采用适用于摄像场景下的多个拍摄条件分别获取多张色彩图像及多张红外线图像，所述拍摄条件包括曝光时间及感光度的不同组合；计算各张色彩图像的信噪比分别与红外线图像的信噪比的差异，以及各张色彩图像的亮度平均值；选择使用信噪比差异小于一信噪比阈值且亮度平均值大于一亮度阈值的拍摄条件下所获取的色彩图像及红外线图像执行特征域转换，以提取摄像场景的部分细节；以及融合所选择的色彩图像及红外线图像，以根据红外线图像的部分细节的引导，调整色彩图像的部分细节，而获得具备摄像场景的完整细节的场景图像。
[0007]本专利技术的双传感器摄像系统的摄像方法，适用于包括至少一个色彩传感器、至少一个红外线传感器及处理器的双传感器摄像系统。所述方法包括下列步骤：识别双传感器摄像系统的摄像场景；控制色彩传感器及红外线传感器采用适用于摄像场景下的多个拍摄
条件分别获取多张色彩图像及多张红外线图像，所述拍摄条件包括曝光时间及感光度的不同组合；计算各张色彩图像的信噪比分别与红外线图像的信噪比的差异，以及各张色彩图像的亮度平均值；选择使用信噪比差异小于一信噪比阈值且亮度平均值大于一亮度阈值的拍摄条件下所获取的色彩图像及红外线图像执行特征域转换，以提取摄像场景的部分细节；以及融合所选择的色彩图像及红外线图像，以根据红外线图像的部分细节的引导，调整色彩图像的部分细节，而获得具备摄像场景的完整细节的场景图像。
[0008]基于上述，本专利技术的双传感器摄像系统及其摄像方法，在独立配置的色彩传感器及红外线传感器上采用适于当前摄像场景的不同拍摄条件获取多张图像，并根据所获取图像的信噪比和亮度差异，选择出曝光适当且噪声在容许范围内的色彩及红外线图像融合为结果图像，可增加所摄图像的细节并提高图像质量。
[0009]为让本公开能还明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0010]图1是现有使用图像传感器获取图像的示意图；
[0011]图2是依照本专利技术一实施例所示出的使用图像传感器获取图像的示意图；
[0012]图3是依照本专利技术一实施例所示出的双传感器摄像系统的方块图；
[0013]图4是依照本专利技术一实施例所示出的双传感器摄像系统的摄像方法的流程图；
[0014]图5是依照本专利技术一实施例所示出的双传感器摄像系统的摄像方法的流程图；
[0015]图6是依照本专利技术一实施例所示出的双传感器摄像系统的摄像方法的流程图。
[0016]符号说明
[0017]10、20：图像传感器
[0018]12：色彩信息
[0019]14：亮度信息
[0020]16：图像
[0021]22：色彩传感器
[0022]22a：色彩图像
[0023]24：红外线传感器
[0024]24a：红外线图像
[0025]26：场景图像
[0026]30：双传感器摄像系统
[0027]32：色彩传感器
[0028]34：红外线传感器
[0029]36：存储装置
[0030]38：处理器
[0031]R、G、B、I：像素
[0032]S402～S410、S502～S512、S602～S612：步骤
具体实施方式
[0033]图2是依照本专利技术一实施例所示出的使用图像传感器获取图像的示意图。请参照
图2，本专利技术实施例的图像传感器20采用独立配置色彩传感器22与红外线(IR)传感器24的双传感器架构，利用色彩传感器22与红外线传感器24各自的特性，采用适于当前拍摄场景的多个曝光条件分别获取多张图像，并从中选择曝光条件适当的色彩图像22a与红外线图像24a，透过图像融合的方式，使用红外线图像24a来补足色彩图像22a中缺乏的纹理细节，从而获得色彩及纹理细节均佳的场景图像26。
[0034]图3是依照本专利技术一实施例所示出的双传感器摄像系统的方块图。请参照图3，本实施例的双传感器摄像系统30可配置于手机、平板电脑、笔记本电脑、导航装置、行车纪录器、数字相机、数字摄影机等电子装置中，用以提供摄像功能。双传感器摄像系统30包括至少一个色彩传感器32、至少一个红外线传感器34、存储装置36及处理器38，其功能分述如下：
[0035]色彩传感器32例如包括电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)、互补金属氧化物半导体(Complementary Metal
‑
Oxide Semiconductor，CMOS)器件或其他种类的感光器件，而可感测光线强度以产生摄像场景的图像。色彩传感器32例如是红绿蓝(RGB)图像传感器，其中包括红(R)、绿(G)、蓝(B)颜色像素，用以获取摄像场景中的红光、绿光、蓝光等色彩信息，并将这些色彩信息合成以生成摄像场景的色彩图像。
[0036]红外线传感器34例如包括CCD、CMOS器件或其他种类的感光器件，其经由调整感光器件的波长感测范围，而能够感测红外光。红外线传感器34例如是以上述感光器件作为像素来获取摄像场景中的红外光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双传感器摄像系统，包括：至少一色彩传感器；至少一红外线传感器；存储装置，存储计算机程序；以及处理器，耦接所述至少一色彩传感器、所述至少一红外光传感器及所述存储装置，经配置以加载并执行所述计算机程序以：识别所述双传感器摄像系统的一摄像场景；控制所述至少一色彩传感器及所述至少一红外线传感器采用适用于所述摄像场景下的多个拍摄条件分别获取多张色彩图像及多张红外线图像，所述拍摄条件包括曝光时间及感光度的不同组合；计算各所述色彩图像的信噪比分别与所述红外线图像的信噪比的差异，以及各所述色彩图像的亮度平均值；选择使用所述信噪比的差异小于一信噪比阈值且所述亮度平均值大于一亮度阈值的所述色彩图像及对应的所述红外线图像来执行特征域转换，以提取所述摄像场景的部分细节；以及融合所选择的所述色彩图像及所述红外线图像，以根据所述红外线图像的所述部分细节的引导，调整所述色彩图像的所述部分细节，而获得具备所述摄像场景的完整细节的场景图像。2.根据权利要求1所述的双传感器摄像系统，其中所述处理器包括：控制所述至少一色彩传感器及所述至少一红外线传感器中的至少一者采用标准拍摄条件获取所述摄像场景的至少一标准图像，并使用所述至少一标准图像识别所述摄像场景。3.根据权利要求1所述的双传感器摄像系统，其中所述处理器包括在所识别的摄像场景包括缺乏纹理细节的至少一个缺陷区域时，以增加所述缺陷区域的所述纹理细节为目标决定各所述拍摄条件的所述曝光时间及所述感光度。4.根据权利要求3所述的双传感器摄像系统，其中所述处理器包括在所识别的摄像场景包括缺乏纹理细节的至少一个暗部区域时，基于标准所述拍摄条件的所述曝光时间及所述感光度，以增加所述曝光时间及所述感光度至少其中之一的方式，决定各所述拍摄条件的所述曝光时间及所述感光度。5.根据权利要求3所述的双传感器摄像系统，其中所述处理器包括在所识别的摄像场景包括缺乏纹理细节的至少一个亮部区域时，基于标准所述拍摄条件的所述曝光时间及所述感光度，以减少所述曝光时间及所述感光度至少其中之一的方式，决定各所述拍摄条件的所述曝光时间及所述感光度。6.根据权利要求3所述的双传感器摄像系统，还包括红外线投射器，其中所述处理器还包括：控制所述红外线投射器投射红外光，以增加所述至少一红外线传感器所获取的所述红外线图像中的所述纹理细节。7.根据权利要求3所述的双传感器摄像系统，其中所述处理器还包括：判断各所述红外线图像是否包括所述缺陷区域的所述纹理细节；以及在所述红外线图像均未包括所述纹理细节时，控制所述至少一色彩传感器采用较所选
择的所述色彩图像的曝光时间长或短的多个曝光时获取多张色彩图像并执行高动态范围处理，以生成具备所述缺陷区域的所述纹理细节的所述场景图像。8.根据权利要求1所述的双传感器摄像系统，其中所述特征域转换包括色彩空间转换或梯度转换。9.一种双传感器摄像系统的摄像方法，所述双传感器摄像系统包括至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭诗渊，郑书峻，黄旭鍊，李运锦，赖国铭，
申请(专利权)人：聚晶半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：