[发明专利]使用具有异构成像器的单片相机阵列的图像拍摄和图像处理

权利要求书

1.一种制作于半导体基底之上以具有多个传感器元件的相机阵列，所述相机阵列包括：

制作在所述半导体基底的第一位置的第一成像器，所述第一成像器具有至少两个第一图像传感器元件；以及

制作在所述半导体基底的第二位置的第二成像器，所述第二成像器具有与所述第一图像传感器元件不交叠的至少两个图像传感器元件。

2.如权利要求1所述的相机阵列，其中所述第一成像器具有第一成像特征并且所述第二成像器具有不同于所述第一成像特征的第二成像特征。

3.如权利要求2所述的相机阵列，其中所述第一成像器包括传输第一光谱的第一光学滤镜，并且所述第二成像器包括传输第二光谱的第二光学滤镜。

4.如权利要求3所述的相机阵列，所述相机阵列还包括光学元件，所述光学元件包括：

第一透镜元件，所述第一透镜元件具有用于将所述第一光谱聚焦于所述第一成像器之上的第一布局；以及

第二透镜元件，所述第二透镜元件具有用于将所述第二光谱聚焦于所述第二成像器之上的第二布局。

5.如权利要求1所述的相机阵列，所述相机阵列还包括使用晶片级光学(WLO)技术在所述半导体基底上制作的光学元件。

6.如权利要求1所述的相机阵列，其中所述第一成像器生成覆盖第一视野的第一图像，并且所述第二成像器生成覆盖第二视野的第二图像，所述第二视野相对于所述第一视野偏移一段距离，该距离短于传感器元件的尺寸。

7.如权利要求2所述的相机阵列，其中所述第一成像特征包括以下至少之一：所述第一成像器的尺寸、所述第一成像器所包括的传感器元件的种类、所述第一传感器的形状、与所述第一成像器关联的滤镜、所述第一成像器的曝光时间、与所述第一成像器相关的光圈尺寸、与所述第一成像器相关的光学元件的布局、所述第一成像器的增益、所述第一成像器的分辨率以及所述第一成像器的运行时序。

8.如权利要求1所述的相机阵列，其中所述第一成像器生成颜色组分的图像，并且所述第二成像器生成近红外组分的图像。

9.如权利要求1所述的相机阵列，其中所述第一成像器被触发以在第一时间拍摄第一图像，并且所述第二成像器被触发以在第二时间拍摄第二图像。

10.一种用于生成图像的成像设备，所述成像设备包括：

相机阵列，所述相机阵列制作于半导体基底上以包括多个传感器元件，所述相机阵列包括在所述半导体基底上的第一组第一成像器和在所述半导体基底上的第二组第二成像器，所述第一成像器和所述第二成像器中每一个都具有多个图像传感元件，每个所述第一成像器具有第一成像特征，每个第二成像器具有第二成像特征；以及

图像处理模块，该图像处理模块耦合至所述相机阵列用于接收由第一成像器拍摄的第一图像和由第二成像器拍摄的第二图像，所述图像处理模块基于所述第一图像和所述第二图像生成合成图像。

11.如权利要求10所述的成像设备，其中至少一个所述第一成像器拍摄第一视野，所述第一视野相对于第二视野偏移一段距离，所述距离短于传感器元件尺寸，所述第二视野由另外的所述第一成像器拍摄。

12.如权利要求10所述的成像设备，其中所述图像处理模块对所述第一图像和所述第二图像执行超分辨率处理以获取具有分辨率高于所述第一图像或所述第二图像的分辨率的合成图像。

13.如权利要求10所述的成像设备，其中所述第一组成像器包括传输第一光谱的第一光学滤镜，并且所述第二组成像器包括传输第二光谱的第二光学滤镜。

14.如权利要求10所述的成像设备，其中所述相机阵列包括使用晶片级光学(WLO)技术制作的多个光学元件，每个光学元件将光线聚焦于所述第一成像器和所述第二成像器中的每一个成像器之上。

15.如权利要求10所述的成像设备，其中所述相机阵列包括：

传输第一光谱的第一滤镜；

第一组光学元件，所述第一组光学元件配置成将所述第一光谱聚焦于所述第一成像器；

传输第二光谱的第二滤镜；

第二组光学元件，所述第二组光学元件配置成将所述第二光谱聚焦于所述第二成像器，所述第二组光学元件具有不同于所述第一组光学元件的布局。