[发明专利]多光谱成像系统及其方法

说明书

提供了适合用于在安全相机、安全设备、监视相机、监视设备、消费者数字相机、消费者数字设备、薄客户机、厚客户机、工业机器视觉系统、汽车相机、供给家庭的相机、家居相机、商业相机、物体检测器、以及其它市场和/或应用中使用的多光谱可见光（VL）和红外（IR）成像系统和方法。多光谱VL和红外IR成像系统包括多个VL成像传感器、多个红外（IR）成像传感器、以及操作地连接到CMOS成像传感器和IR成像传感器的读出组件，其中IR成像传感器被配置为生成热信号并且操作CMOS成像传感器。

技术领域

本公开一般地涉及成像系统，并且更特别地涉及多光谱可见光（VL）和红外（IR）成像系统及其方法。

背景技术

除非本文另外指出，否则本节中描述的材料并且非是对于本申请中的权利要求的现有技术，并且不因包括在本节中而被承认为现有技术。

发明内容

下面阐述本文公开的某些实施例的概述。应当理解，提出这些方面仅仅是为了向读者提供这些某些实施例的简要概述，并且这些方面不意图限制本公开的范围。实际上，本公开可以涵盖以下可能未阐述的各种各样的方面。

本公开的实施例涉及适合用于在安全相机、安全设备、监视相机、监视设备、消费者数字相机、消费者数字设备、薄客户机、厚客户机、工业机器视觉系统、汽车相机、供应给家庭的相机、家居相机、商业相机、物体检测器、以及其它市场和/或应用中使用的多光谱可见光（VL）和红外（IR）成像系统和方法。

在本公开的一个方面中，多光谱成像系统包括以阵列布置的多个超像素组，多个超像素组中的每个超像素组包括：多个像素，被实现在互补金属氧化物（CMOS）成像传感器中，用于响应于可见光（VL）而捕获第一图像数据；和红外（IR）成像像素，用于响应于范围在850nm和14000000nm之间的IR波长而捕获第二图像数据。多光谱成像系统进一步包括：载体，多个超像素组被部署在该载体上；以及操作地连接到多个超像素组的读出组件，该读出组件具有连接到VL成像像素的第一列读出电路和连接到IR成像像素的第二列读出电路，其中，IR成像像素被配置为生成热信号并且操作VL成像传感器。多光谱成像系统进一步包括控制器，控制器被通信地连接到多个超像素组，控制器被配置为操作VL成像像素和IR成像像素中的至少一个。多光谱成像系统进一步包括切换元件，切换元件被连接到控制器以在IR成像模式和VL成像模式之间切换多光谱成像系统。当多光谱成像系统处于IR成像模式时，禁用VL成像像素。当多光谱成像系统处于VL成像模式时，禁用IR成像像素。多光谱成像系统进一步包括被通信地连接到多个超像素组的处理器，该处理器被配置为处理第一图像数据和第二图像数据并且评估经处理的第一图像数据和第二图像数据。

在本公开的另一方面中，一种制造多光谱成像系统的方法包括提供载体、在载体上形成以阵列布置的多个超像素组，多个超像素组中的每个超像素组包括：多个像素，被实现在互补金属氧化物（CMOS）图像传感器中，用于响应于可见光（VL）而捕获第一图像数据；以及红外（IR）成像像素，用于响应于范围在850nm和14000000nm之间的IR波长而捕获第二图像数据。该方法进一步包括在载体上形成读出组件，读出组件包括连接到VL成像像素的第一列读出电路和连接到IR成像像素的第二列读出电路；其中，IR成像像素被配置为在检测到存在之后生成热信号并且操作VL成像像素。该方法进一步包括：提供控制器，控制器被配置为操作VL成像像素和IR成像像素中的至少一个；以及提供切换元件，切换元件被连接到控制器以用于在IR成像模式和VL成像模式之间切换多个超像素组。