[发明专利]提供场景彩色高分辨率图像的方法、计算设备和存储介质

说明书

公开了使用单色成像器和颜色映射传感器进行单色‑彩色映射。本文档描述了使用单色成像器和颜色映射传感器来实现单色‑彩色映射的技术和装置。这些技术和装置能够实现比许多常规传感器阵列更好的分辨率、色深、或者低光敏度。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2016年8月8日提交的题为“Monochrome-ColorMapping Using a Monochromatic Imager and a Color Map Sensor(使用单色成像器和颜色映射传感器进行单色-彩色映射)”的美国临时专利申请序列号62/372,143的优先权，其公开内容以引用的方式全部并入本文。

技术领域

本申请涉及使用单色成像器和颜色映射传感器进行单色-彩色映射。

背景技术

数码相机的图像质量主要由相机的图像传感器中的像素的大小和数目决定。像素的大小决定了相机灵敏度，该相机灵敏度是相机捕获光的能力的度量。灵敏度越高，导致在给定曝光时间内捕获到的光量越大，从而提高了信噪比，该信噪比是图像质量的度量。图像传感器的分辨率决定了相机捕获细节的能力，图像传感器的分辨率由像素的数目结合相机镜头的光学分辨率来量度。

在现代的智能电话和其它小型设备中，工业设计已经趋向于更薄的形状因子，该更薄的形状因子约束了相机所能具有的高度。这种约束在可达到的图像质量与相机所在区域的智能电话厚度之间产生了矛盾，这是因为由于镜头高度是传感器大小的函数而造成相机的传感器大小决定了总体的相机高度。这种矛盾通常导致像素大小和相机灵敏度减小或者像素数和分辨率减小。像素大小和相机灵敏度的减小降低了低光图像质量，从而致使该光线下的图像有噪声，或者需要更长的曝光时间，这能够因相机或者拍摄对象运动而导致图像模糊。进一步地，像素数和分辨率的减小可以导致图像细节更低。

一些不完整的常规解决方案包括多孔径“阵列”相机以解决在可达到的图像质量与相机厚度之间的这种约束。利用多个成像器，可以在给定曝光时间内捕获附加光，而不会增加高度。然而，使用多个成像器来实现更高质量的图像要求计算上昂贵的技术以将来自每个相机的图像融合成单个图像。即使利用了这些计算上昂贵的技术，仍然能够存在肉眼可注意到的伪像。

该背景技术描述被提供用于大体上呈现本公开的场境(context)的目的。除非本文另有指示，否则在本部分中描述的材料既不明显地也不暗含地被承认是本公开或者随附权利要求书的现有技术。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于提供场景的彩色高分辨率图像的方法，包括：

捕获所述场景的高分辨率单色图像；

捕获相同场景的低分辨率彩色图像，所捕获的低分辨率彩色图像的分辨率低于所捕获的高分辨率单色图像的分辨率；

使用非线性灰度将来自所捕获的的高分辨率单色图像的单色光度映射到与来自所捕获的的低分辨率彩色图像的颜色相对应的彩色光度以产生映射，所述映射将所捕获的高分辨率单色图像中的所述单色光度关联到与来自所捕获的低分辨率彩色图像的颜色相对应的所述彩色光度，所述非线性灰度基于所捕获的高分辨率单色图像的像素数目和所捕获的低分辨率彩色图像的另一像素数目而被降尺度到颜色标度；

使用所述映射，利用与所捕获的低分辨率彩色图像的所述彩色光度相对应的所述颜色，对所捕获的高分辨率单色图像着色，所述着色生成所述场景的彩色高分辨率图像；以及

提供所述场景的所述彩色高分辨率图像。

根据本发明的另一个方面，提供了一种计算设备，包括：

单色成像器；

颜色映射传感器；

实现映射模块的电子电路系统，所述映射模块能够执行操作，所述操作包括：