[发明专利]采用多透镜和光圈单元的相机系统和成像方法

权利要求书

1.一种相机系统(100)，包括：

至少两个成像单元(190)，每个成像单元(190)包含透镜单元(120)和光圈单元(110)，其中，每个光圈单元(110)被构造为在曝光时间段期间使得光通过光圈(115)，并且每个光圈单元(110)被布置成使得通过其光圈(115)的光通过相应的所述透镜单元(120)，以及

处理单元(200)，其配置来将从所述至少两个成像单元(190)得到的初级图像合并成输出图像，

其中，所述至少两个光圈单元(110)的所述光圈(115)具有不同的尺寸。

2.如权利要求1所述的相机系统，其中，

所述成像单元(190)的数量是偶数，并且所述成像单元(190)被布置成矩阵。

3.如权利要求1所述的相机系统，其中，

每个成像单元(190)还包括被配置来输出相应的所述初级图像的成像传感器单元(140)。

4.如权利要求1所述的相机系统，其中，

这些初级图像是一个图像场景的偏移版本。

5.如权利要求1所述的相机系统，其中，

所述初级图像中的一个是参考图像，其他初级图像具有描述所述其他初级图像分别相对于所述参考图像的位移的不同偏移值。

6.如权利要求5所述的相机系统，其中，

所述偏移值具有低于所述成像单元(190)的像素分辨率的亚像素部分。

7.如权利要求5所述的相机系统，其中，

所述处理单元(200)包括预处理单元(210)，所述预处理单元(210)被配置来将来自从具有窄光圈(115)的成像单元(190)得到的初级图像的锐度信息转移到具有宽光圈(115)的成像单元(190)得到的初级图像中，以获得经预处理的图像。

8.如权利要求7所述的相机系统，其中，

所述预处理单元(210)包含高通滤波器(212)和求和单元(214)，其中，所述高通滤波器(212)被配置来从具有最窄光圈的成像单元(190)获得的初级图像提取锐度信息，每个求和单元(214)被配置来将所述锐度信息加到所述其他初级图像中的一个上，以获得所述经预处理的图像。

9.如权利要求5所述的相机系统，其中，

所述处理单元(200)包含第一图像形成单元(240)，所述第一图像形成单元(240)被配置来基于经偏移补偿的图像执行高动态范围成像处理，每个经偏移补偿的图像是通过估计各个初级图像或经预处理的图像的位移图像而从一个所述初级图像或一个所述经预处理的图像获得的，所述位移由相应的偏移值指定。

10.如权利要求5所述的相机系统，其中，

所述处理单元(200)包含第二图像形成单元(260)，所述第二图像形成单元(260)被配置来基于经曝光补偿的图像执行超分辨率成像处理，每个经曝光补偿的图像是通过补偿由在不同的光圈尺寸下曝光导致的效应而从一个所述初级图像或一个所述经预处理的图像获得的。

11.如权利要求10所述的相机系统，其中，

所述第二图像形成单元(260)包含光圈匹配单元(262)，所述光圈匹配单元(262)被配置来基于亮度水平与由各个光圈尺寸限定的曝光水平之间的线性关系，由每个初级图像或经预处理的图像获得经预补偿的图像，每个经预补偿的图像具有相同的曝光水平。

12.如权利要求11所述的相机系统，其中，

所述第二图像形成单元(260)包括饱和检测单元(264)，所述饱和检测单元(264)被配置来在所述初级图像或预处理图像处理中检测由于过曝光导致的饱和像素值。

13.如权利要求12所述的相机系统，其中，

所述第二图像形成单元(260)包括估计单元(266)和修补单元(268)，其中，所述估计单元(266)被配置来对于所述饱和像素值估计像素值，所述修补单元(268)被配置来在所述经预补偿的图像中用所估计的像素值代替饱和像素值。