[发明专利]用于监控驾驶员的多曝光图像捕获设备和相关系统

说明书

本发明涉及一种包括图像传感器(9)的图像捕获设备(1)，该图像传感器(9)使得可以借助于基本滤光器阵列获得红外图像(31)和可见范围(35)内的图像，该基本滤光器阵列包括在红外范围内至少部分透射的第一滤光器和在可见范围内至少部分透射的第二滤光器。图像捕获设备包括计算器(12)，其被编程为控制图像传感器执行两次拍摄，一次根据红外范围内的环境亮度曝光以获得第一图像，另一次根据可见范围内的环境亮度曝光以获得第二图像。本发明还涉及一种用于监控驾驶员(3)的系统，其包括这种图像捕获设备。

技术领域

本发明涉及图像捕获设备。本发明还涉及用于监控车辆驾驶员的监控设备，其包括图像捕获设备。

背景技术

最近已经开发了图像捕获设备，其使得可以在可见范围和红外范围内观察给定场景，并且使用同一个图像传感器来进行观察。

这种设备的图像传感器可以说是混合的，有时被称为“RGB-IR”(红绿蓝-红外的缩写)图像传感器。

该图像传感器包括光敏像素矩阵阵列和与这些不同光敏像素一致的基本滤光器阵列。

这些基本滤光器中的一些是彩色滤光器。它们各自透射一部分由图像传感器接收的可见辐射，该部分实际上对应于红色、绿色或蓝色。这些不同的基本彩色滤光器使得可以获取彩色图像，例如“RGB”图像。

图像传感器的其他基本滤光器在红外范围内至少部分透明。它们使得可以在红外范围内获得所讨论场景的图像。

因此，包含额外信息的彩色图像和红外范围内的图像是用同一个传感器获得的，这在成本价格和尺寸方面尤其有利。

然而，图像捕获设备环境中的环境亮度在可见范围和红外范围内通常明显不同。因此，利用这种图像传感器通常不可能获得彩色图像和红外范围图像的最佳曝光。

发明内容

在这种情况下，本发明提出了一种包括图像传感器的图像捕获设备，其包括：

-接收电磁辐射的滤光器阵列,包括第一滤光器,每个能够透射电磁辐射的包含在给定红外波长范围内的第一部分，以及第二滤光器,每个能够透射电磁辐射的位于可见范围中的第二部分的至少一个分量，以及

-光敏像素矩阵阵列,包括第一光敏像素,其布置成接收由第一滤光器透射的电磁辐射的第一部分，以及第二光敏像素,其布置成接收由第二滤光器透射的分量，第一和第二光敏像素中的每个根据其接收的电磁辐射的功率通过光电效应产生电荷或电压，

根据本发明，图像捕获设备还包括计算机，其被编程为：

a1)确定红外范围内的环境亮度，

a2)确定可见范围内的环境亮度，

b1)命令图像传感器执行第一图像捕获，在其期间，每个第一光敏像素传送代表其产生的电荷或电压的像素信号，该电荷或电压已经在第一积分时间期间由该第一光敏像素累积，

b2)命令图像传感器执行第二图像捕获，在此期间，每个第二光敏像素传送代表其产生的电荷或电压的像素信号，该电荷或电压已经在第二积分时间期间由该第二光敏像素累积，

c1)命令预处理模块将步骤b1)中产生的每个像素信号乘以第一增益值，

c2)命令预处理模块将步骤b2)中产生的每个像素信号乘以第二增益值，

d1)从由第一图像捕获中的第一光敏像素产生的像素信号合成第一图像，所述像素信号已经乘以第一增益值，

d2)从第二图像捕获中由第二光敏像素传送的像素信号合成第二图像，所述像素信号已经乘以第二增益值，

第一积分时间或第一增益值由计算机根据红外范围内的环境亮度来确定，以及