[发明专利]一种成像装置及成像方法

说明书

本申请公开了一种成像装置及成像方法。该成像装置包括：摄像装置，分光装置，多个传感器，以及图像处理装置；分光装置设置于摄像装置的出射面，用于将摄像装置射入分光装置的光线分离成从多个出射面射出的光线；多个传感器分别设置于分光装置的多个出射面，用于生成预处理图像；图像处理装置与多个传感器相连接，用于将多个预处理图像融合得到输出图像。本申请提供的成像装置只需进行一次曝光便可实现将多个分量上的成像进行融合得到宽动态范围的图像，相比于现有技术中采用多次曝光方式，一方面，有效地解决了多次曝光方式所导致的图像融合存在重影、模糊等固有缺陷，且避免了多次曝光合成后的图像低照能力低的问题。

技术领域

本发明涉及图像技术领域，特别涉及一种成像装置及成像方法。

背景技术

摄像机技术发明以来，一直存在着对照度动态范围(即拍摄区域内照度的变化范围)适应过窄的问题，比如从室内通过窗户照向室外，室内照度平均值在几百勒克斯(Lux)，而室外光线在晴天的阳光下能达到几千Lux，在这样的光线环境下，室内、室外物体是不能同时拍摄清楚的。比如，这样的情况下，室外光线占主导，摄像机的曝光时间会比较小，如达到1/4000s，对室外物体来说曝光时间正好，物体清晰，而室内物体就曝光时间不足了，反映的现象是室内比较暗，看不到物体。现有普通摄像机一般有背光补偿功能，通过增加曝光时间和增益亮度等方式，提高整体亮度，从而使得室内可以得到清晰的图像，但室外物体就曝光过度，画面偏白。也就是说，现有普通摄像机只能在有限的照度动态范围使用，或者说在比较大的照度动态范围使用时只能看到某一部分。

现有技术中的数字宽动态是通过调整曝光，并应用图像算法对采集的图像进行数字增强。在技术实施层面，数字宽动态是通过算法的智能化处理，当画面出现过曝或者过暗区域时，自动调节光圈、快门、增益等图像参数，从而将画面调节至更为适合观看的亮度。同时，采用数字图像增强算法将图像中的暗处提亮，并抑制图像中的高光区域，以达到降低图像的对比度的效果。然而数字宽动态的实质是后期通过算法对图像进行增强的过程，在算法层面会存下以下缺点：数字宽动态虽然可以提升图像中暗处的亮度，但是由于图像传感器在暗处的信噪比会明显的下降，经过图像增强的提升后，噪声会被放大，同时被噪声掩盖的信息也无法通过图像增强的方式被恢复出来。在图像的亮处，由于过曝造成的图像溢出，丢失的细节也无法通过图像增强的方式复原。

综上，摄像机受制于现有的技术发展，对于真实环境中照度动态范围比较大的场景无法兼顾场景中的明暗部分，因此，目前亟需一种成像技术，用于解决传统摄像技术对光线范围适应过窄的问题。

发明内容

本申请提供一种成像装置及成像方法，用于解决传统摄像技术对光线范围适应过窄的问题。

第一方面，本申请提供一种成像装置，所述成像装置包括：摄像装置，分光装置，多个传感器，以及图像处理装置；

所述摄像装置，用于获取物体反射的光线，并将获取的光线射入所述分光装置；

所述分光装置设置于所述摄像装置的出射面，用于将所述摄像装置射入所述分光装置的光线分离成从所述分光装置的多个出射面射出的光线；

所述多个传感器分别设置于所述分光装置的多个出射面，用于分别接收对应的出射面射出的光线，并根据接收到的光线生成预处理图像；

所述图像处理装置与所述多个传感器相连接，用于将所述多个传感器生成的多个预处理图像融合得到输出图像。