[发明专利]机动车辆及机动车辆成像系统

说明书

本发明的各种实施例提供一种包括具有稀疏滤色器阵列(CFA)的电子图像传感器的机动车辆成像系统。使用稀疏CFA的结果是：(1)改善的图像质量；和/或(2)通过能够使用不太复杂、更便宜的镜头在没有任何或任何实质上图像质量降低的情况下实现的成本节约。

技术领域

本发明总体上涉及机动车辆成像系统及机动车辆。更具体地，机动车辆成像系统包括摄像机，该摄像机具有镜头和具有稀疏滤色器阵列的电子图像传感器。

背景技术

通常在已知的机动车辆成像系统中使用的摄像机包括电子图像传感器，如使用互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)工艺制造的有源像素传感器(Active Pixel Sensor, APS)或电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)。这种已知的电子图像传感器包括通常以行和列的矩阵布置的多个光敏像素。图1A示出了包括以12×12矩阵布置的144个像素12a的一个示例的现有技术的电子图像传感器12。在操作中，该已知电子图像传感器的电路将在像素上入射的光转换成数字图像数据。控制器将图像数据转换为可在显示装置上显示的图像。

为了捕获颜色数据并且能够创建彩色图像，这些已知的电子图像传感器包括拜耳滤色器阵列(Color Filter Array,CFA)。拜耳CFA包括以重复图案设置或形成在像素上(每个像素一个)的红色、绿色和蓝色滤色器。图1B示出了包括拜耳CFA的现有技术的电子图像传感器12，该拜耳CFA 包括两个绿色滤色器13a、一个红色滤色器13b和一个蓝色滤色器13c的重复马赛克13。在操作中，每个滤色器仅允许特定波长的光(在这种情况下为红色、绿色或蓝色)到达其像素，这向电子图像传感器提供颜色信息。控制器使用去马赛克算法来使用该颜色信息重建全色图像。

由于每个滤色器仅允许特定波长的光到达其像素，所以约三分之二的光到达每个滤波像素比在该像素未经滤波的情况下更少。使用拜耳CFA (其中每个像素被滤波)导致显着降低的光灵敏度。这相应地导致与使用未经滤波的电子图像传感器获得的单色图像相比质量差的彩色图像。在低光照条件下使用时会加剧这个问题。例如，彩色图像可能具有增加的噪声、混叠、减小的空间分辨率，以及由于降低的光灵敏度或用于应对降低的光灵敏度的后处理技术而导致的降低的图像清晰度。

需要解决这些问题的新的机动车辆成像系统。

发明内容

所附权利要求定义了本申请。说明书概述了实施例的多个方面，并且不应被用于限制权利要求。如对于本领域的普通技术人员在审查以下附图和详细描述之后将显而易见的，根据本文所描述的技术预期其它实施方式，并且这些实施方式旨在在本申请的范围内。

示例性实施例提供了一种机动车辆和用于机动车辆的机动车辆成像系统。根据一个实施例，一种机动车辆包含车架；以及由车架支撑的成像系统，并且成像系统包括：包括镜头和具有稀疏滤色器阵列的图像传感器的摄像机，该摄像机被配置为基于入射到传感器上的光来生成图像数据，镜头具有高于f/2.4的光圈值(f-stop)；被配置为使用图像数据生成图像的控制器；以及配置为显示图像的显示装置。

根据另一实施例，一种机动车辆成像系统包含摄像机，该摄像机包括镜头和具有稀疏滤色器阵列的图像传感器，摄像机被配置为基于入射到传感器上的光来生成图像数据，镜头具有高于f/2.4的光圈值；配置为使用图像数据生成图像的控制器；以及配置为显示图像的显示装置。

附图说明

为了更好地理解本发明，详细描述参考了以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例，并且可以省略相关的元件以强调和清楚地示出本文所描述的新颖性特征。此外，如本领域中已知的，系统部件可以不同地布置。在附图中，除非另有说明，否则在不同附图中，相同的附图标记可以指代相同的部件；

图1A示出了现有技术的电子图像传感器；

图1B示出了具有拜耳CFA的图1A的电子图像传感器；