[发明专利]用于变焦摄影的多相机系统

说明书

本发明的一方面提供了一种变焦相机，包括：第一相机，包括第一镜头和具有方形像素的彩色图像传感器，其中所述彩色图像传感器覆有滤色镜，所述滤色镜位于所述方形像素前面；第二相机，包括第二镜头和具有方形像素的单色图像传感器，所述单色图像传感器的像素排列相对于所述彩色图像传感器的像素排列旋转45度；第一内插构件，用于内插所述彩色图像传感器输出的信号，将所述内插信号转换为色差信号，并输出所述色差信号；第二内插构件，用于内插所述单色图像传感器输出的信号并输出内插亮度信号；第一裁剪构件，用于裁剪所述色差信号；第二裁剪构件，用于裁剪所述内插亮度信号；以及彩色图像信号处理构件，用于融合所述裁剪的色差信号与所述裁剪的内插亮度信号。

技术领域

本申请涉及一种内置于智能手机或任何其它装置中的相机，尤其涉及一种具有变焦功能的相机。

背景技术

当前，大多数智能手机都有内置相机。内置于智能手机中的相机的性能进行了改进，现在已堪比数码相机(digital still camera，DSC)和单反相机(digital single lensreflex camera，DSLR相机)的性能。为了进一步扩大智能手机的内置相机的应用范围，越来越需要一种高质量的变焦功能。

一般而言，由于大小和厚度限制，智能手机的内置相机使用固定的聚焦镜头而非变焦镜头。变焦功能通过如下方式实现：

1、电子信号处理

对整个捕获图像的一部分进行裁剪和电子放大，并且还进行清晰度控制、超分辨率处理和其它类型的细节/分辨率增强。

2、使用两个相机

使用两个相机，即，广角相机和远距相机。根据变焦位置将来自这两个相机的两个图像相互合并。

以上第1条所述的方法存在的问题是，由于图像被裁剪，所以分辨率下降。例如，当使用总像素数为8M的图像传感器来捕获变焦放大倍数为2x的图像时，放大后的图像的像素数减至2M，这是不期望的。像素数的减少会使分辨率降低，因此会丢失细节和纹理信息。即使进行了清晰度控制和超分辨率处理，也不能说实现了无损变焦功能，细节的图像质量不如通过光学变焦实现的细节的图像质量。

以上第2条所述的方法存在的问题是智能手机的设计(外观)，因为远距镜头的焦距较长。当远距镜头内置于较薄的智能手机中时，内置远距镜头的部分比其它部分厚，导致外观不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种变焦相机，所述变焦相机产生图像质量不受损或仅少量受损的图像，即使所述图像被放大，并且还保持较薄的外观。

本发明的第一方面提供了一种变焦相机。所述变焦相机包括两个相机：第一相机和第二相机。

所述第一相机包括第一镜头和具有方形像素的彩色图像传感器，其中所述彩色图像传感器覆有滤色镜，所述滤色镜位于所述方形像素前面。

所述第二相机包括第二镜头和具有方形像素的单色图像传感器，所述单色图像传感器的像素排列相对于所述彩色图像传感器的像素排列旋转45度。

所述变焦相机还包括：第一内插构件，用于内插所述彩色图像传感器输出的信号，将所述内插信号转换为色差信号，并输出所述色差信号；

第二内插构件，用于内插所述单色图像传感器输出的信号并输出内插亮度信号；

第一裁剪构件，用于裁剪所述色差信号；

第二裁剪构件，用于裁剪所述内插亮度信号；以及

彩色图像信号处理构件，用于融合所述裁剪的色差信号与所述裁剪的内插亮度信号。

当使用拜耳模式的滤色镜时，所述第一内插构件对所述彩色图像传感器中的每个覆有绿滤光镜的像素所输出的信号执行的内插和所述第二内插构件执行的信号内插可使用相同的算法。