[发明专利]用于减少空间闪烁伪影的装置和成像系统

说明书

本发明涉及用于减少空间闪烁伪影的装置和成像系统。本发明技术的各种实施方案可包括用于减少由具有不同积聚时间的多个图像捕获产生的高动态范围图像中的空间闪烁伪影的装置和成像系统。所述装置和成像系统可在所述图像捕获中通过选择具有预定强度阈值的像素来测量像素强度，基于通道选择来计算比率，将所计算的比率归一化为理想比率，并将归一化的比率应用于第二图像捕获中的对应图像像素以产生无闪烁图像。

背景技术

在多曝光高动态范围(ME-HDR)成像中，图像传感器捕获具有不同积聚时间的多个图像帧，其中积聚时间之间具有固定比。然后将这些帧组合在一起以产生高动态范围(HDR)图像。大多数图像传感器的积聚时间由电子卷帘快门(ERS)控制。使用基于ERS的图像传感器捕获图像可能会在场景被交流(AC)源照亮时产生空间闪烁。空间闪烁通常表现为遍及图像的强度变化或“带”(即空间伪影)。

带的数量会受到AC源频率和曝光时间的影响。强度变化的幅度取决于驱动场景照明的波形。根据照明的类型，闪烁也可以跨不同颜色通道变化。在ME-HDR中，所有这些因素导致帧因多个帧之间的相位差和幅值变化而呈现空间闪烁。当帧被组合在一起时，除了强度带之外，还会在HDR图像中观察到颜色伪影。

用于避免闪烁的常规方法是将积聚时间调整为闪烁时间段的一半的整数倍。这种技术可以消除最长曝光图像(T1)的闪烁。然而，调整较短曝光图像(T2,T3…TN)的积聚时间同时保持它们之间必要的积聚比不会产生无闪烁图像，因为较短的积聚时间几乎总是小于一个闪烁时间段。

附图说明

当结合以下例证性附图考虑时，可通过参照具体实施方式而得到对本发明技术的更完整理解。在以下附图中，通篇以类似附图标记指代各附图当中的类似元件和步骤。

图1代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的成像设备的框图；

图2代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的用于减少空间伪影的过程；

图3代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的用于减少空间伪影的过程的一部分的图；

图4代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的成像系统；

图5代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的过程；

图6A至图6D代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的滤色器阵列的替代布置；

图7A至图7B代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的邻域搜索；

图8代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的曲线图；以及

图9A至图9B代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的波形和估计波形。

具体实施方式

依据功能块组件和各种加工步骤来描述本发明技术。这样的功能块可通过被构造成执行指定功能并且实现各种结果的任何数量的组件实现。例如，本发明技术可采用可执行多种功能的各种半导体设备、电路、传感器、图像信号处理器等。此外，本发明技术可结合任何数量的成像系统来实施，并且所述系统仅为所述技术的一种示例性应用。

根据本发明技术的各个方面的减少空间闪烁伪影的方法和装置可结合任何合适的成像系统(诸如计算机系统、照相机系统、机器视觉系统、车辆导航系统、视频电话、监视系统、自动对焦系统、运动检测系统、图像稳定系统、智能手机等)操作。

参见图1和图4，示例性成像系统可包括电子设备，在这种情况下是数字照相机405。系统可包括通过总线415与各种设备通信的中央处理单元(CPU)410。