本發(fā)明主要涉及一種成像設(shè)備，其包括可見(jiàn)光像素的布置和紅外像素的布置，每個(gè)可見(jiàn)光像素由第一面積表征，紅外像素與可見(jiàn)光像素交織(interleave)，每個(gè)紅外像素由比第一面積大的第二面積表征。

背景技術(shù)：

本發(fā)明旨在提供一種捕捉可見(jiàn)光圖像和紅外光圖像的相機(jī)系統(tǒng)。這樣的相機(jī)系統(tǒng)對(duì)于自動(dòng)車(chē)輛將無(wú)生命物體與人和其他動(dòng)物區(qū)分開(kāi)來(lái)尤其有用。提出的相機(jī)系統(tǒng)包括不同的或者獨(dú)立的相機(jī)，每一個(gè)相機(jī)專(zhuān)門(mén)配置為捕捉可見(jiàn)光圖像或者紅外光圖像。然而，這樣的多相機(jī)系統(tǒng)體積太大且需要將可見(jiàn)光圖像與紅外光圖像對(duì)準(zhǔn)。也提出了配備具有交織的可見(jiàn)光像素和紅外光像素(即各自并排布置以使圖像對(duì)準(zhǔn)不是問(wèn)題)的單個(gè)成像設(shè)備。然而，當(dāng)與同等尺寸實(shí)例的可見(jiàn)光像素(圖4)比較時(shí)，紅外像素的相對(duì)靈敏度達(dá)不到期望。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種成像設(shè)備，用于檢測(cè)指示投射到設(shè)備上的圖像的光。該設(shè)備包括可見(jiàn)光像素的布置。每個(gè)可見(jiàn)光像素由第一面積表征。該設(shè)備也包括與可見(jiàn)光像素交織的紅外光像素的布置。每個(gè)紅外光像素由大于第一面積的第二面積表征。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種成像設(shè)備，用于檢測(cè)指示投射到設(shè)備上的圖像的光。該設(shè)備包括可見(jiàn)光像素的布置?？梢?jiàn)光像素由第一分辨率表征。該設(shè)備也包括與可見(jiàn)光像素交織的紅外光像素的布置。紅外光像素由小于第一分辨率的第二分辨率表征。

在這些實(shí)施例的任一個(gè)中，設(shè)備限定了多個(gè)像素單元。每個(gè)像素單元包括可見(jiàn)光像素和紅外光像素的一部分，該紅外光像素是相鄰的像素單元的一部分。

通過(guò)閱讀下面的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)將更清楚，這將僅通過(guò)非限制性例子的方式并參考相應(yīng)附圖給出。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明，其中：

圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的形成成像設(shè)備的可見(jiàn)光像素和紅外光像素的布置；

圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的形成成像設(shè)備的可見(jiàn)光像素和紅外光像素的布置；

圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的形成成像設(shè)備的可見(jiàn)光像素和紅外光像素的布置；

圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的形成成像設(shè)備的可見(jiàn)光像素和紅外光像素的已知布置。

具體實(shí)施方式

圖1示出了成像設(shè)備10的非限制性例子，以下稱(chēng)為設(shè)備10。應(yīng)該意識(shí)到此處呈現(xiàn)的圖例僅僅示出了設(shè)備10的一小部分，且這僅僅為了簡(jiǎn)化圖例。預(yù)期的是設(shè)備10將有數(shù)千像素，例如1280*960像素的矩陣。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，設(shè)備可以是相機(jī)或者相機(jī)系統(tǒng)的一部分，例如攝像機(jī)，用于檢測(cè)指示投射到設(shè)備上的圖像的光。公知的是相機(jī)可包括鏡頭組件(未示出)以將圖像聚焦到設(shè)備10上，和控制器(未示出)以從由設(shè)備10限定的每個(gè)像素接收信號(hào)。這樣的相機(jī)對(duì)操作像自動(dòng)駕駛車(chē)輛或全自動(dòng)車(chē)輛這樣的自動(dòng)車(chē)輛是有用的，其中自動(dòng)車(chē)輛的駕駛員(未示出)比乘坐在自動(dòng)車(chē)輛后座上的乘客(未示出)只是多參與了一些自動(dòng)車(chē)輛操作而已?？蛇x擇地，自動(dòng)車(chē)輛可以配置為部分自動(dòng)，其中，例如，僅自動(dòng)車(chē)輛的速度受控，其可或可不包括自動(dòng)車(chē)輛上的制動(dòng)器的自動(dòng)操作，其中自動(dòng)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向是操作者的責(zé)任。

繼續(xù)參考圖1，設(shè)備10包括可見(jiàn)光像素12的布置，其在該示例中是由顏色指定的，每個(gè)可見(jiàn)光像素12適于檢測(cè)例如紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)?？梢?jiàn)光像素12的有效面積由邊界14限定。邊界14可用于從每個(gè)可見(jiàn)光像素12到設(shè)備10的接觸截面(未示出)的導(dǎo)體的路由，例如控制器在該接觸截面處可以與設(shè)備10電接觸，以便設(shè)備10的圖像信號(hào)可以由控制器存儲(chǔ)或處理。在該例中，可見(jiàn)光像素12(R、G、B)的每個(gè)實(shí)例由第一面積16表征，即每個(gè)可見(jiàn)光像素12的第一尺寸或者第一面積值。

雖然此處描述的設(shè)備10的該示例或其他示例提出所有的可見(jiàn)光像素12是同樣尺寸，即都由第一面積16的相同值表征，但這不是要求的。例如，認(rèn)識(shí)到在某些情況下綠像素G具有比紅像素R或藍(lán)像素B更大面積可能是有利的，以便像素的組合對(duì)適于檢測(cè)的光的各顏色具有更相似的靈敏度。

設(shè)備10包括與可見(jiàn)光像素12交織的紅外光像素18的布置。如此處所用的，術(shù)語(yǔ)交織意味著可見(jiàn)光像素12和紅外光像素18布置成使得基于可見(jiàn)光的圖像和基于紅外光的圖像的對(duì)準(zhǔn)是固有的。相比之下，例如，由Hogasten等提交的于2014年9月18日公開(kāi)的世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織公開(kāi)文本W(wǎng)O2014/143338，示出位于成像設(shè)備的一半上的可見(jiàn)光像素的布置，而紅外光像素的布置在設(shè)備的另一半上。這樣的布置與此處所用的交織的意義是不一致的。

圖4示出已知的成像設(shè)備99的例子，其中可見(jiàn)光像素(R、G、B)的每個(gè)實(shí)例和紅外光像素(I)的每個(gè)實(shí)例具有相同的面積。如上所述，相似尺寸的可見(jiàn)光和紅外光像素的該配置具有相對(duì)于可見(jiàn)光靈敏度的不期望的低紅外光靈敏度。相比之下，此處描述的設(shè)備10有利地配置為使紅外光像素18的每個(gè)圖例(即紅外光像素I)由大于第一面積16的第二面積20表征。由于紅外光像素18的每個(gè)實(shí)例大于可見(jiàn)光像素12的每個(gè)實(shí)例，因此用于檢測(cè)可見(jiàn)光圖像和紅外光圖像的相對(duì)靈敏度更好地平衡。

公知的是對(duì)于自動(dòng)車(chē)輛應(yīng)用來(lái)說(shuō)紅外光圖像的分辨率可以小于可見(jiàn)光圖像的分辨率。進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到通過(guò)布置多個(gè)像素單元22的每個(gè)實(shí)例，該多個(gè)像素單元22的每個(gè)實(shí)例表征為包括至少一個(gè)可見(jiàn)光像素和紅外光像素的至少一部分，以使得邊界14能夠從紅外光像素的尺寸為第一面積的實(shí)例的相鄰實(shí)例移除；圖1所示的布置中紅外光像素18的每個(gè)實(shí)例都由像素單元22的相鄰實(shí)例“共享”。也就是說(shuō)，紅外光像素18的每個(gè)實(shí)例由像素單元22的多于一個(gè)的實(shí)例共享。此處的例子示出了可見(jiàn)光分辨率相對(duì)于紅外光分辨率的四比一比率，大于或小于四比一的其他比率是可預(yù)期的。通常，可見(jiàn)光像素12的布置由第一分辨率表征，紅外光像素18的布置由小于第一分辨率的第二分辨率表征。

通過(guò)重新取向像素單元的實(shí)例并移除邊界14，使得圖4中所示的紅外光像素I的四個(gè)實(shí)例能夠如圖1所示進(jìn)行組合，紅外光像素18的每個(gè)實(shí)例的有效面積(第二面積20)增加超過(guò)四倍，因?yàn)檫吔?4的非有效面積可消除。也就是說(shuō)，第二面積20比第一面積16的四倍還大。因此，設(shè)備10的紅外光靈敏度相對(duì)于可見(jiàn)光靈敏度有利地增加。進(jìn)一步注意的是，即使每個(gè)像素單元中的可見(jiàn)光像素包括紅色像素R、綠色像素G和藍(lán)色像素B，且紅色像素R、綠色像素G和藍(lán)色像素B的面積的組合用于確定第一面積16的較大值，例如第一面積16的三倍，第二面積20仍然大于第一面積16的三倍。

如上所述，設(shè)備限定了多個(gè)像素單元22，且像素單元22的每個(gè)實(shí)例包括至少一個(gè)可見(jiàn)光像素和紅外光像素的一部分，紅外光像素是像素單元22的相鄰實(shí)例的一部分。在圖1所示的例子中，紅外光像素I由像素單元22的四個(gè)鄰近實(shí)例共享。如果期望二比一的可見(jiàn)光對(duì)紅外光的分辨率比率，成像設(shè)備可容易布置成使得只有像素單元22的兩個(gè)相鄰實(shí)例能共享紅外光像素的一個(gè)實(shí)例。如圖1所示，像素單元22的四個(gè)相鄰實(shí)例布置成限定出正方形24，紅外光像素I占據(jù)正方形24的中心部分。如果期望二比一的分辨率比率，那么預(yù)期其中像素單元22的兩個(gè)相鄰實(shí)例布置成限定出矩形(未示出)的布置。

圖2示出設(shè)備10的可選實(shí)施例，這個(gè)例子是像素如何能布置成允許更容易的讀出順序和更簡(jiǎn)單的掩模工藝以便利用合適的濾光材料生產(chǎn)覆蓋在每個(gè)像素上的濾光層(未示出)。這將允許使用通用的掩模來(lái)涂覆R、G、B和I濾光器顏色。當(dāng)每個(gè)顏色的濾光器被涂覆時(shí)這通過(guò)偏置掩模來(lái)創(chuàng)建相應(yīng)的開(kāi)口而實(shí)現(xiàn)。例如在涂覆IR透光濾光器之后，在四個(gè)像素上或下簡(jiǎn)單移動(dòng)掩模以偏移掩模開(kāi)口到紅色透光像素以便于紅色濾光器的涂覆，然后再偏移濾光器到右或左側(cè)四個(gè)像素以偏移掩模開(kāi)口到綠色透光像素以便于綠色濾光器的涂覆，然后最終再上下偏移四個(gè)像素以偏移掩模開(kāi)口到藍(lán)色透光像素以便于藍(lán)色濾光器的涂覆。通過(guò)這種配置，在單步或者重復(fù)過(guò)程中可以使用相同的掩模工具以涂布所有的不同顏色的濾光層。

圖3示出設(shè)備10的另一個(gè)可選實(shí)施例，這個(gè)例子是像素如何能布置成為設(shè)備10提供一個(gè)在更低的分辨率下進(jìn)行操作的可選方案，四個(gè)像素作為一個(gè)顏色部件以改善彩色相機(jī)的低光性能。傳統(tǒng)的濾色器將需要混合顏色計(jì)算以便將四個(gè)像素組合成單個(gè)顏色部件，然后再與相鄰的四個(gè)像素組合以計(jì)算更低分辨率的成像像素顏色(十六個(gè)像素用于在更低分辨率計(jì)算顏色表示以用于低光條件)，因?yàn)樗膫€(gè)像素用于計(jì)算由設(shè)備10感知到的顏色，其中每個(gè)濾色器元件專(zhuān)用于單個(gè)像素。該例子使得具有更簡(jiǎn)單過(guò)程的附加操作模式成為可能，該過(guò)程是使用可擴(kuò)展的顏色計(jì)算以在低光條件期間在更低分辨率下操作相機(jī)從而改善成像感應(yīng)。設(shè)備10的該配置也能夠用于所示的RCCI(紅色，透明的，透明的，紅外線(xiàn))濾光器結(jié)構(gòu)以獲得相同的可擴(kuò)展的功能。RCCI結(jié)構(gòu)也用于自動(dòng)車(chē)輛，其中黑白圖像對(duì)于基于可見(jiàn)光的物體檢測(cè)/分類(lèi)是足夠的，但是紅色像素允許更容易檢測(cè)到其他車(chē)輛的紅色尾燈。

因此，提供了一種用于檢測(cè)指示投射到設(shè)備10上的圖像的光的成像設(shè)備(設(shè)備10)。設(shè)備10提供了相對(duì)于可見(jiàn)光的對(duì)于紅外光的增加的相對(duì)靈敏度，同時(shí)保持設(shè)備10的總有效檢測(cè)面積的充分使用。

雖然用優(yōu)選實(shí)施例的方式描述了本發(fā)明，但它不試圖被限制的，而是僅限于所附權(quán)利要求提供的內(nèi)容。