[发明专利]利用单个矩阵传感器采集可见和近红外图像的系统和方法

权利要求书

1.一种图像采集系统(SAI)，包括：

-包括像素的二维布置的矩阵传感器(CM)，每个像素适于产生电信号，所述电信号代表场景(SC)的光学图像(IO)的一点处的光强；以及

-信号处理电路(CTS)，其被配置成处理由所述像素产生的电信号，以便产生所述场景的数字图像(I_VIS,I_PIR)；

其中，所述矩阵传感器包括如下像素的二维布置：

-所谓的彩色像素，包括：对第一谱带中的可见光灵敏的至少一个第一类型(PV)；对与所述第一谱带不同的第二谱带中的可见光灵敏的第二类型(PB)；以及对与所述第一谱带和所述第二谱带不同的第三谱带中的可见光灵敏的第三类型(PR)，不同类型的彩色像素的谱带的组合重新组成了可见光谱的全部；

-以及对全部所述可见光谱灵敏的所谓的全色像素(PM)，

至少所述全色像素还对近红外灵敏；

其特征在于，所述信号处理电路被配置成：

-从由所述彩色像素产生的所述电信号重建第一组单色图像(IV_PB,IB_PB,IR_PB)；

-从由所述全色像素产生的所述电信号重建全色图像(IM_PB)；

-从由所述彩色像素产生的所述电信号并从所述全色图像重建第二组单色图像(IV*_PB,IB*_PB,IR*_PB)；

-通过向所述第一组的单色图像并向所述全色图像应用第一比色法矩阵(MCol1)来重建彩色图像(I_VIS)；

-通过向所述第二组的单色图像和所述全色图像应用第二比色法矩阵(MCol2)来重建所述近红外中的至少一个图像(I_PIR)；以及

-供应所述彩色图像和所述至少一个所述近红外中的图像作为输出。

2.根据权利要求1所述的图像采集系统，其中，所述彩色像素仅包括所述第一类型、所述第二类型和所述第三类型的像素，它们还对所述近红外灵敏。

3.根据权利要求1或2所述的图像采集系统，其中，所述第一类型、所述第二类型和所述第三类型中的一种的像素对绿色光灵敏，所述第一类型、所述第二类型和所述第三类型中的另一种的像素对蓝色光灵敏，并且所述第一类型、所述第二类型和所述第三类型中的其余类型的像素对红色光灵敏。

4.根据权利要求1或2所述的图像采集系统，其中，所述矩阵传感器为稀疏类型，所述矩阵传感器的像素的超过四分之一是全色的。

5.根据权利要求1或2所述的图像采集系统，其中，所述信号处理电路被配置成通过应用包括以下步骤的方法来重建所述第一组的单色图像：

-确定与所述第一类型的每个像素相关联的光强，并且通过对所述光强进行内插来重建所述第一组的第一单色图像(IV_PB)；

-确定与其它类型的每个彩色像素相关联的光强，并从其减去代表与所述第一单色图像的对应像素相关联的强度的值；

-通过对所述其它类型的相应彩色像素的光强值进行内插来重建新单色图像(IB’_PB,IR’_PB)，已经从所述相应彩色像素的光强值减去代表与所述第一单色图像的对应像素相关联的强度的所述值，然后将这些新的重建图像与所述第一单色图像(IV_PB)组合以获得所述第一组的相应最终单色图像(IB_PB,IR_PB)。

6.根据权利要求1或2所述的图像采集系统，其中，所述信号处理电路被配置成通过对由所述全色像素产生的电信号进行内插来重建所述全色图像。

7.根据权利要求1或2所述的图像采集系统，其中，所述信号处理电路被配置成通过向所述全色图像中的对应像素的照度应用局部定义的线性函数来计算每个所述图像的每个像素的照度水平，从而重建所述第二组的单色图像。