[发明专利]平面数字图像传感器

权利要求书

1.一种包括处理单元的装置，所述处理单元被配置成：

获得初步图像数据，所述初步图像数据是由数字图像传感器捕获的对象场景的初步数字图像帧的图像数据，所述数字图像传感器具有整体视野并包括

传感器层，所述传感器层包括光敏像素阵列；

所述传感器层前面的遮挡层，所述遮挡层包括定位在对应于所述光敏像素的定位和大小的孔径域内的微孔径阵列，以及

所述遮挡层前面的包括微透镜阵列的透镜层，所述微透镜定位在对应于所述光敏像素的定位和大小的透镜域内；

所述传感器层的像素具有由与所述像素相关联的微孔径和微透镜限定的部分视野，所述部分视野具有由相关联的微孔径相对于相应微透镜的相对水平位置限定的查看方向，所述数字图像传感器的整体视野由所述各像素的部分视野形成；

所述微孔径定位在所述孔径域中由孔径密度函数限定的孔径位置处；

获得所述孔径密度函数；

获得所述遮挡层相对于所述透镜层的当前定位与其参考相对定位之间的位置差异；以及

基于所述初步图像数据、所述位置差异、以及所述孔径密度函数来重构表示所述对象场景的输出数字图像帧。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括被配置成捕获所述初步数字图像帧的所述数字图像传感器。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，进一步包括显示器组装件，所述显示组装件包括显示器元件，所述显示器元件具有可操作显示区域并被配置成将来自所述显示区域的视觉信息朝向前方向显示；所述数字图像传感器位于所述显示器组装件中，其中所述整体视野指向所述前方。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数字图像传感器定位在所述可操作显示区域的中心处。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述透镜层具有透镜层物理宽度，所述微透镜阵列包括分布于所述传感器层物理宽度的j个微透镜；并且所述遮挡层具有大于所述传感器层物理宽度的遮挡层物理宽度，所述微孔径阵列相应地包括分布于所述遮挡层物理宽度的多于j个微孔径。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述孔径密度函数限定孔径位置，从而导致毗邻像素的部分视野指向所述对象场景处被由其他(诸)像素查看的(诸)区域分开的区域。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述孔径密度函数限定不同孔径位置的二维序列，所述序列的各孔径位置限定各部分视野以覆盖所述整体视野。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述序列是伪噪声序列。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述二维序列包括针对第一方向的不同孔径位置的第一序列，以及针对垂直于所述第一方向的第二方向的不同孔径位置的第二序列，所述第一序列和所述第二序列是正交的。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述光敏像素阵列具有n个像素的宽度，并且所述序列具有n的长度。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述光敏像素阵列具有n个像素的宽度，并且所述序列是具有n/(2*k)的长度的重复序列，其中k是整数，由此所述像素阵列具有至少两个不同的像素组，其中每个像素组的各像素的部分视野覆盖所述整体视野，并且所述对象场景的每个区域由所述至少两个不同组的相应像素从略微不同的方向查看。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，在重构所述输出数字图像帧时，所述处理单元被配置成基于源自查看所述对象场景的同一区域的所述至少两个不同像素组的相应像素的图像数据来生成对应于虚拟附加像素的人工图像数据。