[发明专利]在数字成像设备中校正所捕获的图像

说明书

背景技术

数字成像设备对宽范围的发光体(illuminant)捕获图像。典型地，对于每 一个不同的发光体，所述数字成像设备将利用不同的校正遮罩(correction mask) 对所捕获的图像进行颜色校正。这就要求该数字成像设备存储大量的不同校正 遮罩，例如15个不同的校正遮罩。这些校正遮罩在该数字成像设备内部占据了 相当多的空间。

另外，对于大范围的不同发光体校准每一照相机模块要花费相当多的时间。 所述照相机模块必须适当地与照相机的光轴对齐，所述照相机的光轴垂直于以 适当色温照射的均匀屏幕。使用每一个不同的发光体选择来进行一个或多个曝 光。然后使用不同的图像来创建不同的依赖于发光体的校准数据。

对于当前的校准方法，在每一个不同色温的发光体下校准照相机模块所需 的时间和存储每一个依赖于发光体的校准数据所需的存储器是最大的问题。

附图说明

附图1a示出了均匀图像的例子。

附图1b示出了在捕获均匀图像时来自数字成像设备的未校正的结果。

附图2是在本发明的示例实施例中用于创建校准参考图和两组参考点比率 的流程图。

附图3是在本发明的示例实施例中的图像传感器302的框图，其示出了用 来创建一组参考点比率的位置。

附图4是示出在本发明的示例实施例中用于校正图像的过程的流程图。

具体实施方式

附图2-4和以下说明对特定示例进行描述以教导本领域技术人员如何实现 和使用本发明的最佳模式。为了教导发明原理的目的，简化或省略了一些常规 的方面。本领域技术人员将会明白落入本发明范围内的源自这些示例的变化。 本领域技术人员将会明白下文所描述的特征能够以各种方式进行组合以形成本 发明的多种变化。结果，本发明不限于下文所描述的特定示例，而只由权利要 求书及其等价物所限定。

数字照相机和其他电子图像捕获设备使用包含许多通常称为像素的传感器 元件的图像传感器。每一个像素从将被捕获的所观看的场景收集光。在被配置 为捕获彩色图像的设备中，每一个像素从自透镜系统透射到传感器的光中收集 对应于特定色彩(例如红、绿或蓝)的光信息。与为每一个所捕获的色彩使用 分开的专门图像传感器相反，在成像传感器仅包含单个图像传感器的情况下， 透射至传感器的光被过滤以使得每一个单独的像素收集来自单个色彩的光。典 型地，这一过滤使用覆盖传感器的二维滤色器阵列来完成。

大多数滤光器阵列包含组拼的(a mosaic of)滤色器，所述滤色器与图像传 感器的各个像素对齐。最常用的滤光器阵列实施本领域中所称的Bayer模式。 当使用Bayer模式时，提供过滤以使得每隔一个的像素收集绿光并且交替行的 像素以与收集绿光的像素交替的方式分别收集红光和蓝光。

几乎所有的数字成像系统都具有透镜。任何透镜的主要功能是以受控的方 式弯曲光线。透镜的功率是它弯曲光线的能力的量度。较高功率的透镜比具有 较低功率的透镜以更大的角度弯曲光线。在紧凑(compact)数字成像系统中所 使用的透镜倾向于非常紧凑，具有高的功率，并且以大角度弯曲光线。

用于数字成像设备的透镜系统包含许多透镜元件以及充当光学带通滤光器 的红外截止(IR-cut)滤光器。通常，假定在传感器上透射和聚焦光的透镜系统 是理想的来开发成像系统。实际上，透镜功率、红外截止滤光器和像素的有限 收集角导致传感器收集的光强度和频率在传感器上发生空间改变。

在透镜中，沿透镜光轴的光线与该光轴平行地传播。这些光线以垂直于红 外截止滤光器表面的角度穿过该红外截止滤光器并且与传感器表面正交地撞击 传感器。离轴的光线与红外截止滤光器的表面法线成一角度。与该表面法线所 成的角度随着距该光轴的距离的增加而增大。在与透镜所成的光线角度为极限 (extreme)的情况下，通常产生两种影响。第一影响是色彩串扰(color crosstalk)。

当目的地为红色像素、绿色像素或蓝色像素的光传播通过该像素并且被不 同色彩的邻近像素收集时就会产生色彩串扰。色彩串扰的影响在于减少由每一 个像素所收集的光的量并且使得在处理该图像中使用的色彩信息发生畸变 (aberrating)。