[发明专利]利用已知背景的独特数字成像方法

权利要求书

1.一种使用图像传感器以获取其上聚焦的样本的图像、使得获取的所述图像的分辨率高于所述图像传感器的指定分辨率的方法，该方法包括如下步骤：

将样本置于具有多个像素的图像传感器的视场内的已知背景上；

以相对于所述图像传感器的第一位置将所述样本置于其上，使得所述已知背景也聚焦于所述图像传感器上；

记录以所述第一位置聚焦在所述图像传感器上的所述样本和所述已知背景的图像，并从所记录的图像确立样本区域和背景像素；

将所述样本移动到相对于所述图像传感器的第二位置，以便将所述样本区域的第一部分置于目标背景像素内，所述目标背景像素是从在所述记录步骤中确立的所述背景像素中选择的；

记录以所述第二位置聚焦在所述图像传感器上的所述样本和所述已知背景的图像；以及

计算移动到所述目标背景像素内的所述样本区域的所述部分的位深度。

2.根据权利要求1的方法，其中所述目标背景像素具有维度H乘以L，以及在所述移动步骤中，移动到所述目标背景像素内的样本区域的所述第一部分具有维度h乘l(el)，其中h小于H以及l小于L。

3.根据权利要求2的方法，其中，在所述计算步骤中，移动到所述目标背景像素内的所述样本区域的所述第一部分的所述位深度被标示为“S1”并根据如下公式计算：S1＝{V*(H*L)-((H*L)-(h*1))*B}/(H*L)，其中：

V是在所述第二位置记录所述样本的图像的所述步骤中取得的所述图像的所述目标背景像素的位深度；以及

B是所述已知背景的位深度。

4.根据权利要求3的方法，其中H/h是整数并且L/1是整数。

5.根据权利要求1的方法，进一步包括如下步骤：

相对于所述图像传感器将所述样本移动到第三位置，以便将所述样本区域的第二部分置于目标背景像素中，其中所述移动到第三位置的步骤中的所述目标背景像素可与移动到第二位置的之前步骤中的所述目标背景像素相同或不同；

记录以所述第三位置聚焦在所述图像传感器上的所述样本和所述已知背景的图像；以及

计算以所述第三位置移动到所述目标背景像素中的所述样本区域的附加部分的位深度。

6.根据权利要求5的方法，其中重复所述移动、记录和计算步骤，每个附加移动步骤将所述样本区域的随后新部分置于目标背景像素内，使得计算所述样本区域的所有部分的位深度。

7.根据权利要求6的方法，其中在所述放置步骤中，所述样本通过所述已知背景在两个相邻侧面结合，以及所述样本和相邻背景在所述图像传感器的所述视场中。

8.根据权利要求7的方法，其中所述目标背景像素具有维度H乘L，以及在所述移动步骤中，所述样本递增地移动以将所述样本区域的子像素部分置于所述目标背景像素中，其中所述子像素部分由维度H/z和L/w限定，w和z是基于子像素的所需尺寸选择的整数，以及w*z限定分辨率的提高。

9.根据权利要求8的方法，其中重复所述移动、记录和计算步骤，每个附加移动步骤将所述样本区域的附加子像素部分置于目标背景像素内，使得计算所述样本区域的所有部分的位深度。

10.根据权利要求8的方法，其中在所述移动步骤中，所述样本在由所述目标背景像素限定的H方向移动z步，以及对每个该步骤，在由所述目标背景像素限定的L方向移动w步，使得执行w*z步的移动、记录和计算。

11.根据权利要求10的方法，所述目标背景像素对于所有移动步骤是相同的。

12.根据权利要求1的方法，其中所述图像传感器的像素被装仓，以及所述背景像素和所述样本区域的确立是基于所述经装仓的像素维度。

13.根据权利要求1的方法，其中，在所述计算所述位深度的步骤之后，所述方法进一步包括下列步骤：产生新图像，从而将在所述计算步骤中计算的所述位深度归因于在将所述样本移动到所述第二位置的步骤中移动到所述目标背景像素内的所述样本区域的该部分。