[发明专利]一种基于滤镜光轮的成像拍摄系统和方法

权利要求书

1.一种基于滤镜光轮的成像拍摄系统，其特征在于，包括镜头系统(1)、滤镜光轮系统(2)、图像传感器(3)和图像处理系统(4)，所述滤镜光轮系统(2)包括滤镜光轮(21)和电机(22)，所述滤镜光轮(21)沿圆周方向划分为至少两个区域，不同区域分别进行不同的表面镀膜，用于通过不同频率的光信号；所述电机(22)与所述滤镜光轮(21)传动连接，进而带动所述滤镜光轮(21)旋转；

其中，所述镜头系统(1)用于提供光路通道使光线进入；所述滤镜光轮(21)旋转时不同区域轮番进入光路，进而将光线过滤后分成不同频率的光信号通过；所述图像传感器(3)用于对不同频率的光信号分别进行成像；所述图像处理系统(4)用于对不同频率光信号的成像进行同步合成处理。

2.根据权利要求1所述的基于滤镜光轮的成像拍摄系统，其特征在于，所述不同的表面镀膜包括增透膜、近红外滤镜镀膜、中红外滤镜镀膜和远红外滤镜镀膜中任意的至少两种；其中，增透膜、近红外滤镜镀膜、中红外滤镜镀膜和远红外滤镜镀膜的对应区域分别用于通过可见光、近红外光、中红外光和远红外光。

3.根据权利要求1所述的基于滤镜光轮的成像拍摄系统，其特征在于，所述滤镜光轮系统(2)还包括黑标传感器(23)，所述滤镜光轮(21)或所述电机(22)的转轮上设有黑标位，所述黑标传感器(23)用于在所述滤镜光轮(21)旋转时识别所述黑标位，以便根据黑标位识别当前处于光路中的滤镜光轮区域。

4.根据权利要求3所述的基于滤镜光轮的成像拍摄系统，其特征在于，所述图像传感器(3)内设有帧处理器，用于将接收到的光信号生成帧，且所述帧处理器与所述黑标传感器(23)连接；

其中，当所述黑标传感器(23)识别到任两个相邻区域同时处于光路中时，所述帧处理器跳过对应的帧生成过程；当所述黑标传感器(23)识别到任一区域单独处于光路中时，所述帧处理器将接收到的光信号生成帧。

5.根据权利要求3所述的基于滤镜光轮的成像拍摄系统，其特征在于，所述黑标传感器(23)与所述图像处理系统(4)连接，当所述黑标传感器(23)识别到任两个相邻区域同时处于光路中时，所述图像处理系统(4)将所述图像传感器(3)上对应的成像丢弃，以便所述图像处理系统(4)仅对所述图像传感器(3)上保留的成像进行合成处理。

6.一种基于滤镜光轮的成像拍摄方法，其特征在于，滤镜光轮沿圆周方向划分为至少两个区域，不同区域用于通过不同频率的光信号，则所述方法包括：

所述滤镜光轮在旋转过程中使不同区域轮番进入光路，将光线过滤后分成不同频率的光信号通过；

所述不同频率的光信号分别在图像传感器上成像；

将所述不同频率的光信号对应的成像进行同步合成处理，得到需要的图像。

7.根据权利要求6所述的基于滤镜光轮的成像拍摄方法，其特征在于，在所述滤镜光轮旋转过程中，存在任一区域单独处于光路中以及任两个相邻区域同时处于光路中两种状态；则所述方法还包括：

在所述滤镜光轮旋转过程中，通过黑标传感器识别当前处于光路中的滤镜光轮区域；则在进行同步合成处理时，将任两个相邻区域同时处于光路中时对应的在所述图像传感器上的成像丢弃，仅对保留下来的成像进行合成处理。

8.根据权利要求7所述的基于滤镜光轮的成像拍摄方法，其特征在于，当所述滤镜光轮划分为p个区域，转速为n转/秒时，所述图像传感器上每秒成像为2p*n帧，其中，任两个相邻区域同时处于光路中时对应的成像为p*n帧，在同步合成处理时被丢弃；则经过同步合成处理后，每秒获取n帧的连续合成图像；其中p≥2。

9.根据权利要求6所述的基于滤镜光轮的成像拍摄方法，其特征在于，所述将所述不同频率的光信号对应的成像进行同步合成处理，得到需要的图像，具体包括：

对所述不同频率的光信号对应的成像进行融合，得到融合图像；

对所述融合图像进行饱和度调整，得到需要的图像。

10.根据权利要求9所述的基于滤镜光轮的成像拍摄方法，其特征在于，所述滤镜光轮沿圆周方向划分为两个区域，分别用于通过可见光和红外光，使所述图像传感器上分别得到RGB图和NIR图的成像；则所述对所述不同频率的光信号对应的成像进行融合，得到融合图像，具体包括：

将得到的RGB图转换为YCbCr，进而分解得到Y通道、Cb通道和Cr通道；

对得到的NIR图进行配准后，将配准的NIR图与所述RGB图的Y通道融合，得到融合的Y通道；

将融合的Y通道、原始的Cb通道和原始的Cr通道重新合成YCbCr，并对YCbCr转换得到RGB图和NIR图的融合图像。