[发明专利]用于校正图像渐晕的方法、成像装置及成像系统

说明书

本发明涉及用于校正图像渐晕的方法、成像装置及成像系统。本发明具体地讲涉及一种用于校正渐晕和/或离焦图像的成像装置，以及对应的成像系统。本发明解决的技术问题是图像中的无意渐晕和/或离焦区域。方法和装置可被配置成在一系列图像捕获期间重新定位可调透镜以将光引导到图像传感器的中心和外边缘和/或拐角以聚焦物体和/或场景的各个区域。方法和装置可进一步将来自第一图像捕获的图像数据替代为来自后续图像捕获的图像数据。由本发明实现的技术效果是提供具有更好的聚焦且没有渐晕的图像。

技术领域

本发明涉及一种成像装置，具体地讲涉及一种用于校正渐晕和/或离焦图像的成像装置，以及对应的成像系统，更具体地讲，涉及用于校正图像渐晕的方法、成像装置及成像系统。

背景技术

电子设备(诸如移动电话、相机和计算机)通常使用图像传感器来捕获图像。典型的CMOS(互补金属氧化物半导体)成像器电路包括像素的焦平面阵列，并且每个像素包括用于在衬底的一部分中聚积光生电荷的光传感器，诸如光电门或光电二极管。

与图像中心相比，数字成像设备可在图像的拐角和/或边缘处产生具有渐晕(变暗)和/或离焦区域的图像，例如如图3A和图3B所示。渐晕通常是由场景的照明条件，相机设置和/或透镜限制诸如光圈数、透镜类型(例如，广角透镜)、光圈直径、透镜缺陷，以及/或者机械问题引起的意外和不期望的效果。当光部分地被外部物体(诸如厚的或堆叠的滤光器、辅助透镜和/或不适当的透镜遮光罩)阻挡时，会发生机械渐晕。光学渐晕是由于光以极大的角度撞击透镜光圈而造成的，这是内部物理障碍。在用广角透镜和大开光圈拍摄的图像中，这种效果通常是显而易见的。自然渐晕是由于光以不同角度到达图像传感器上的不同位置而造成的。这种类型的渐晕对于广角透镜最为明显。

发明内容

本发明解决的技术问题是图像中的无意渐晕和/或离焦区域。

该方法和装置可被配置成在一系列图像捕获期间重新定位可调透镜以将光引导到图像传感器的中心和外边缘和/或拐角以聚焦物体和/或场景的各个区域。该方法和装置可进一步将来自第一图像捕获的图像数据替代为来自后续图像捕获的图像数据。

根据一方面，具有光圈并且能够捕获多个图像的成像装置包括：透镜；图像传感器，该图像传感器被定位成基本上平行于透镜，其中图像传感器和透镜分开一定距离；致动器，该致动器耦接到透镜并且能够沿着平行于图像传感器的平面将透镜重新定位到新位置；和像素校正模块，该像素校正模块耦接到图像传感器并且被配置成选择性地移除对应于第一图像的第一组像素数据并且将该第一组像素数据替换为对应于第二图像的第二组像素数据。

在上述成像装置的一个实施方案中，图像传感器包括第一中心点；透镜包括第二中心点；并且成像装置捕获：其中第一中心点和第二中心点沿着中心轴线对准的至少一个图像；和其中第二中心点远离中心轴线定位的至少一个图像。

在上述成像装置的一个实施方案中，成像装置顺序地捕获第一图像和第二图像；并且第一组像素数据对应于第一图像中呈现渐晕的区域；并且第二组像素数据对应于基于透镜相对于图像传感器的位置的一组像素。

在另一方面，用于校正图像渐晕的方法包括：用成像装置捕获主图像数据，该成像装置包括：光圈；透镜，该透镜具有第一中心点；图像传感器，该图像传感器具有第二中心点；和致动器，该致动器耦接到透镜并且能够定位透镜；将主图像数据的至少一部分保存到存储设备；沿着平行于图像传感器的平面将透镜重新定位到新位置；用成像装置捕获子图像数据；将子图像数据的至少一部分保存到存储设备；以及将一组主图像数据替代为一组子图像数据以形成校正图像。

在一个操作中，上述方法还包括连续地捕获物体的第一图像和第二图像，其中：主图像数据对应于第一图像；该一组主图像数据对应于第一图像中呈现渐晕的区域；并且子图像数据对应于第二图像；并且其中第一图像和第二图像呈现渐晕，而校正图像基本上没有渐晕。

在一个操作中，上述方法还包括在捕获主图像数据时使第一中心点和第二中心点沿着公共轴线对准。