[发明专利]成像装置和成像方法

权利要求书

1.一种成像装置，包括：

图像传感器，其中布置具有光电转换功能的多个像素；

光引导单元，其包括将来自对象的光引导到图像传感器的相应各像素的多个光学系统窗口；以及

信号处理单元，其基于图像传感器的成像信息执行信号处理，

其中所述信号处理单元基于图像传感器的成像信息获得对象的距离信息并且基于该距离信息生成响应于对象的距离的图像。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述信号处理单元基于所述距离信息生成聚焦图像和散焦图像中的至少一个。

3.根据权利要求1或2所述的成像装置，其中在混合了在无限远处或者近似在无限远处的对象以及在有限距离处的对象的情况下，所述信号处理单元根据成像信息获取对象的图像信息和到对象的距离信息。

4.根据权利要求3所述的成像装置，其中，关于像素和像素区域，信号处理单元通过根据相关性来选择矩阵的元素，从而确定所述距离信息，所述相关性基于多个光学系统窗口的相应各光学系统窗口的形成位置。

5.根据权利要求4所述的成像装置，其中信号处理单元应用多个光学系统窗口的一条成像信息来创建图像信息。

6.根据权利要求4所述的成像装置，其中所述多个光学系统窗口配备有位于中心的一个光学系统窗口，并且

除了多个光学系统窗口的多条成像信息之外，信号处理单元还获取位于中心的光学系统窗口的成像信息，并且应用它们来创建图像信息，或者除了位于中心的光学系统窗口的成像信息之外，信号处理单元还获取多个光学系统窗口的多条成像信息，并且应用它们来创建图像信息。

7.根据权利要求3所述的成像装置，其中预先准备响应于各距离的多个矩阵，并且

信号处理单元根据所述矩阵和成像信息来创建图像信息，并且通过根据图像信息和参考图像数据之间的相关性来选择矩阵的元素，从而确定所述距离信息。

8.根据权利要求7所述的成像装置，其中所述参考图像数据是多个光学系统窗口的原始数据。

9.根据权利要求7所述的成像装置，其中所述参考图像数据是多个光学系统窗口中的一个光学系统窗口的原始数据。

10.根据权利要求3到9中任一项所述的成像装置，其中信号处理单元根据关于所选择的矩阵的函数和成像信息来创建图像信息，基于图像信息，通过应用相应各光学系统窗口的位置信息来创建相应各光学系统窗口的图像，并且通过将相应各光学系统窗口的图像相加来创建图像。

11.根据权利要求10所述的成像装置，其中信号处理单元将通过相加所获得的图像信息与初始获取的图像信息相关联，并且以预定次数重复处理，直到相关性值变得等于或者大于所指定的值为止。

12.一种成像方法，包括以下步骤：

光引导步骤，通过多个光学系统窗口将来自对象的光引导到其中布置有具有光电转换功能的多个像素的图像传感器的相应各像素；以及

信号处理步骤，基于图像传感器的成像信息执行信号处理，

其中信号处理步骤基于图像传感器的成像信息获得对象的距离信息并且基于该距离信息生成响应于对象的距离的图像。

13.根据权利要求12所述的成像方法，其中所述信号处理步骤基于所述距离信息生成聚焦图像和散焦图像中的至少一个。

14.根据权利要求12或13所述的成像方法，其中在混合了在无限远处或者近似在无限远处的对象以及在有限距离处的对象的情况下，所述信号处理步骤根据成像信息获取对象的图像信息和到对象的距离信息。

15.根据权利要求14所述的成像方法，其中，关于像素和像素区域，信号处理步骤通过根据相关性来选择矩阵的元素，从而确定所述距离信息，所述相关性基于多个光学系统窗口的相应各光学系统窗口的形成位置。

16.根据权利要求15所述的成像方法，其中信号处理步骤应用多个光学系统窗口的一条成像信息来创建图像信息。