[发明专利]使用具有空间变化阈值的二进制传感器阵列的强度估计

说明书

技术领域

本发明的示例性和非限制性的实施方式一般地涉及成像系统、方法、装置和计算机程序，并且更具体地，涉及使用由光传感器的阵列构成的光传感器阵列的成像系统，该光传感器的阵列产生二进制输出信号。

背景技术

该部分旨在提供权利要求中所描述的本发明的背景或上下文。这里的描述可以包括可能被追寻的概念，但不必是之前已经被想到、实现或描述的那些概念。因此，除非在这里相反地指示，在这部分所描述的内容并不是本申请的说明书和权利要求书的现有技术，并且不会因为包括在此而被承认是现有技术。

最近已经感兴趣用小的二进制光电传感器的二维阵列替代传统的CCD(电荷耦合器件)光电传感器。这方面可以参考例如E.R.Fossum，What to do with Sub-Diffraction-Limit(SDL)Pixels？A Proposal for a Gigapixel Digital Film Sensor，Proc.of the 2005 IEEE Workshop on Charge-Coupled Devices and Advanced Image Sensors，Karuizawa，日本，2005年6月；L.Sbaiz，F.Yang，E.Charbon，S.Süsstrunk，M.Vetterli，The gigavision camera，Proc.of IEEE International Conference on Acoustics，Speech and Signal Processing(ICASSP)，2009，第1093-1096页；以及L.Sbaiz，F.Yang，E.Charbon，S.Süsstrunk，M.Vetterli，Image reconstruction in gigavision camera，ICCV workshop OMNIVIS 2009。

由于相比较于传统的光电传感器(例如CCD光电传感器)，二进制光电传感器的尺寸小，可以合理地假定二进制传感器阵列的传感器单元的数目(例如，16-256个单元)小于爱里斑的传感器单元(例如，可以位于爱里斑的尺寸内)的数目。因此，可以合理的假定传感器阵列上的光子分布可以建模为同质二维空间泊松过程。任务接着变为确定在给定二进制传感器阵列的输出下的光强度。

二进制传感器是仅具有两个状态的简单传感器：初始为零，并且检测到的光子的数目超过某个预定的阈值，状态改变为一。现有技术的二进制传感器系统已经仅考虑固定阈值的二进制传感器。

发明内容

根据本发明的示例性实施方式，上述和其他的问题被克服，并且其他优势被实现。

在其第一方面中，本发明的示例性实施方式提供一种设备，其包括包含N个亚衍射极限光传感器的阵列，每个亚衍射极限光传感器具有用于从复位状态向激活状态切换的关联光吸收激活阈值，其中光吸收激活值位于一个值范围内。该设备进一步包括与存储器连接的处理器，该存储器包括计算机程序代码，其中存储器和计算机程序代码被配置成与处理器一起，使得该设备至少执行基于阵列的电输出来估计照射该阵列的光强度。

在其另外的方面中，本发明的示例性实施方式提供一种方法，其包括提供包含N个亚衍射极限光传感器的阵列，每个亚衍射极限光传感器具有用于从复位状态向激活状态切换的关联光吸收激活阈值，其中光吸收激活值位于一个值范围内；以及基于阵列的电输出来估计照射该阵列的光强度。

实施方式的进一步例子提供在所提交的权利要求1到30中。

附图说明

在下面的具体实施方式中，当结合附图阅读时，本发明的示例性实施方式的上述和其他方面将变得更为明显，其中：

图1A示出示例性二进制传感器阵列的顶视图；

图1B示出二进制传感器的激活；

图2图形地绘出：关于强度被激活的传感器数目的期望值；

图3图形地绘出：关于强度被激活的传感器数目的期望值的导数；

图4绘出用于实现图1A的光传感器的接收器的一个合适和非限制性类型的电路；

图5示出可以被构建为包括根据本发明的示例性实施方式的图像传感器的装置的框图；

图6是示出根据本发明的示例性实施方式的方法的操作以及包括在计算机可读存储器上的计算机程序指令的执行的结果的逻辑流程图。

具体实施方式