專利名稱：用于在圖像傳感器中增加曝光范圍的技術(shù)的制作方法
背景技術(shù)：
標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像傳感器是稱為像素的光敏單元的均勻陣列。這些像素可以包括電荷耦合裝置(CCD)或互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)裝置。各個像素是單色的，僅檢測光而不檢測顏色。為了提供彩色圖像，以顏色濾光鏡覆蓋這些單色像素。通常將通過紅色光、綠色光和藍(lán)色光的濾光鏡安排在一簇像素上。然后使用例如拜爾編碼的編碼方案來確定每個像素簇的顏色。數(shù)字照相機的圖像傳感器沒有機械快門，但是使用“電子快門”。入射到像素的光子在像素上創(chuàng)建電荷。入射到像素的光越亮，在像素上累積的電荷越多。該電荷在像素上產(chǎn)生可以被取樣并量化的電壓。所產(chǎn)生的圖像的明度與像素上取樣的電壓有關(guān)。電子快門從陣列中的所有像素清除電荷。圖像傳感器的曝光時間是從清除陣列到對陣列取樣的時間。
圖像傳感器設(shè)計為使用像素裝置的線性范圍，使得對于像素裝置的動態(tài)范圍，這些裝置的電壓響應(yīng)與入射到裝置的光量成比例。人眼具有非常廣泛的動態(tài)范圍。在高對比度的場景中，人眼能夠看見場景的暗區(qū)和亮區(qū)中的細(xì)節(jié)。數(shù)字圖像傳感器的動態(tài)范圍較為有限。對于高對比度的場景，因為入射光導(dǎo)致像素超過它們的動態(tài)范圍的上端，所以傳感器捕獲的圖像可能有曝光過度或洗白的較亮細(xì)節(jié)，或因為入射到像素的光沒有達(dá)到它們的動態(tài)范圍的下端，所以圖像可能有曝光不足的較暗細(xì)節(jié)。
對于高對比度場景，照相機用戶被迫選擇捕獲場景的暗區(qū)中的細(xì)節(jié)并保留曝光過度的光區(qū)，或選擇捕獲場景的光區(qū)中的細(xì)節(jié)并保留曝光不足的暗區(qū)。


圖1A-1C示出場景的不同曝光。
圖2示出用于改進圖像傳感器的曝光范圍的設(shè)備的實施例的多個部分的框圖。
圖3A-E示出表示圖像傳感器的多個部分的框圖。
圖4A-E示出表示像素陣列的曝光持續(xù)時間的時序圖。
圖5示出用于改進圖像傳感器的曝光范圍的系統(tǒng)的多個部分的實施例的框圖。
圖6示出用于改進圖像傳感器的曝光范圍的方法的實施例。
具體實施例方式
在下文的詳細(xì)描述中，參考了附圖，這些附圖構(gòu)成描述的一部分并且在附圖中以說明形式示出了可以實施本發(fā)明的特定實施例。要理解的是還可以使用其他實施例，并且在不背離本發(fā)明范圍的前提下可以進行結(jié)構(gòu)和邏輯更改。
本文獻描述用于改進圖像傳感器的曝光范圍的系統(tǒng)和方法。如前文就高對比度場景所論述的，標(biāo)準(zhǔn)圖像傳感器的動態(tài)范圍迫使照相機用戶選擇捕獲場景的暗區(qū)中的細(xì)節(jié)或捕獲場景的光區(qū)中的細(xì)節(jié)。膠片攝影中的一種常用技術(shù)是通過“包圍曝光”圖像來改進圖像的曝光范圍。包圍曝光圖像涉及執(zhí)行圖像的多次曝光。常常快速連續(xù)地執(zhí)行三次曝光。一個圖片是利用照相機的曝光控制電路建議的缺省曝光設(shè)置曝光的。執(zhí)行圖像的兩次附加曝光；一次具有比缺省設(shè)置更長的曝光，一次具有比缺省設(shè)置更短的曝光。攝影師然后選擇三者中最滿意的曝光，或使用暗房技術(shù)將三次曝光的組合混合成優(yōu)化的圖像。
使用具有數(shù)字圖像傳感器的照相機，可以使用軟件在計算機上實現(xiàn)圖像的混合。圖1A和1B示出利用數(shù)字照相機拍攝的相同場景的兩次不同曝光。圖1A捕獲場景的低光細(xì)節(jié)(注意高光區(qū)曝光過度和洗白)。圖1B捕獲場景的高光細(xì)節(jié)(注意低光區(qū)曝光不足，并且暗部中細(xì)節(jié)丟失)。圖1C是合并圖1A、1B中的兩次曝光的最佳部分的軟件組合的圖像。因為同時在高光區(qū)和低光區(qū)保留圖像的細(xì)節(jié)，所以組合的圖像較好地表示用戶實際看到的場景。
捕獲多個圖像的一個問題是攝影師手中的照相機移動。要捕獲多個圖像，必不可少的是將照相機安裝在三腳架上以確保從一個圖像到下一個圖像完全相同地捕獲圖像。當(dāng)要捕獲的場景或主題包含正在移動的元素時，產(chǎn)生第二個問題。在此類情況中，攝影師捕獲彼此完全相同的多個圖像幾乎是不可能。這使得混合場景的多個圖像的可能性復(fù)雜化或完全不可能。
圖像傳感器包含不斷增加的像素密度。在某一點，持續(xù)增加圖像傳感器的像素密度為用戶提供的價值不大。密度可能超過打印機或計算機監(jiān)視器可使用的程度。例如，12兆像素圖像傳感器提供由4048×3040個像素構(gòu)成的圖像。當(dāng)在1024×748的計算機監(jiān)視器上顯示該圖像時，此分辨率大部分未被利用。
標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像傳感器是像素的均勻陣列。電子快門同時從所有像素清除電荷，并同時對像素取樣。為了改進圖像傳感器的曝光范圍以及緩解拍攝圖像的多次曝光所涉及的問題，提供一種圖像傳感器，它包括多個像素陣列。電子快門可以彼此不同地對陣列進行曝光，以創(chuàng)建相同場景或主題具有不同曝光的多個圖像。因為可以基本同時捕獲多個圖像，所以將攝影師移動所導(dǎo)致的問題和場景中的移動或主題移動所導(dǎo)致的問題最小化。
圖2示出設(shè)備200的實施例的多個部分的框圖，其中設(shè)備200包括圖像傳感器210和控制邏輯電路220。圖像傳感器210具有包括至少第一像素陣列和第二像素陣列的多個像素陣列。第一像素陣列的至少一些像素散布在具有第二像素陣列的像素的圖像感應(yīng)區(qū)上。
圖3A-D示出表示圖像傳感器300的多個部分的框圖，傳感器300中第一像素陣列的像素以交替布置散布在具有第二像素陣列的像素的圖像感應(yīng)區(qū)上。在該表示中，第一像素陣列的元素標(biāo)記為“A”，而第二像素陣列的元素標(biāo)記為“B”。圖3A示出圖像傳感器305的實施例，其中第一像素陣列和第二陣列的像素310按行交替布置。圖3B示出圖像傳感器315的實施例，其中第一像素陣列和第二陣列的像素按列交替布置。圖3C示出圖像傳感器320的實施例，其中陣列的像素以跳棋盤布置散布在圖像傳感器上。像素陣列無需一定布置在正方形陣列中。可以將陣列布置成任何形狀，例如六邊形和三角形。
圖3D示出圖像傳感器325的實施例的一部分，其中像素簇330以跳棋盤布置散布在圖像傳感器325上。圖3D所示的簇具有以正方形布置的各個像素，但是其他幾何形狀的布置也本文獻的設(shè)想內(nèi)。具有簇的實施例對于提供彩色圖像是有用的。以顏色濾光鏡覆蓋簇330。在一個實施例中，以通過紅色光、綠色光或藍(lán)色光的濾光鏡覆蓋每個簇中的像素。然后使用編碼方案來確定每個像素簇的顏色。在一個示例中，該編碼方案是拜爾編碼。
因為像素是散布的，所以如果對像素陣列完全相同地曝光，則像素陣列捕獲基本相同的圖像，以及如果多次曝光在時間上彼此接近地發(fā)生，則捕獲基本相同的圖像。但是，具有多個像素陣列的圖像傳感器的優(yōu)點在于每個像素陣列的曝光可設(shè)置為彼此不相同。圖2的控制邏輯電路220控制第一像素陣列的曝光和第二像素陣列的曝光。在一些實施例中，控制邏輯電路220包括硬件電路。在一些實施例中，控制邏輯電路220包括執(zhí)行軟件或固件形式的指令的微處理器。在一些實施例中，控制邏輯電路220包括硬件、軟件或固件的組合。控制曝光涉及確定將像素陣列曝光成圖像的時間期間或持續(xù)時間，其中開始于電子快門清除像素上的電荷并結(jié)束于對像素上的電荷的取樣?？刂破毓膺€涉及每個像素陣列的曝光開始的時間，包括相對于其他陣列的曝光開始特定陣列的曝光。
圖4A-D示出表示兩個像素陣列、陣列“A”和陣列“B”的曝光持續(xù)時間的時序圖400。曝光開始于從陣列清除電荷時，曝光結(jié)束于對電荷取樣或捕獲電荷時。曝光持續(xù)時間是曝光開始時的時間與曝光結(jié)束時的時間之間經(jīng)過的時間。圖4A示出一個實施例，其中陣列B的曝光405在陣列A的曝光410開始之后才開始，而陣列B的曝光405在陣列A的曝光410結(jié)束之前就結(jié)束。因此，像素陣列B的曝光410就像素陣列A的曝光405而言位于中央，或換言之，陣列A的曝光“涵蓋”陣列B的曝光。圖4B示出一個實施例，其中陣列B的曝光415開始于與陣列A的曝光420的開始大致相同的時間，而陣列B的曝光415在陣列A的曝光420結(jié)束之前就結(jié)束。不同的曝光允許將來自陣列A的圖像的最佳部分與來自陣列B的圖像的最佳部分組合。如果來自陣列A的圖像是期望的圖像，但是該圖像含有曝光過度的區(qū)域，則來自陣列B的圖像提供用于通過圖像混合來替代的區(qū)域。如果來自陣列B的圖像是期望的圖像，但是該圖像含有曝光不足的區(qū)域，則來自陣列A的圖像提供用于通過圖像混合來替代的區(qū)域。
可以使用現(xiàn)有的軟件包在計算機上實現(xiàn)混合。在一些實施例中，圖2中的設(shè)備200包括存儲器電路，該存儲器電路存儲從像素陣列A獲取的圖像信息和從像素陣列B獲取的圖像信息。在一些實施例中，將來自陣列A的圖像存儲為存儲器電路中的一個文件，以及將來自陣列B的圖像存儲為第二個文件。在一些實施例中，在從存儲器電路將圖像信息讀取到計算機中之后執(zhí)行混合。在一些實施例中，控制邏輯電路220包括微處理器，以及混合在該設(shè)備內(nèi)完成。
根據(jù)一些實施例，控制邏輯電路220包括可編程邏輯，該可編程邏輯獨立地確定像素陣列的曝光。在一些實施例中，控制邏輯電路220可用來相對于像素陣列A的曝光持續(xù)時間確定陣列B的曝光開始或曝光持續(xù)時間、或者同時確定像素陣列B的曝光開始和曝光持續(xù)時間。在一些實施例中，控制邏輯電路200可用來在像素陣列A的曝光開始與像素陣列B的曝光開始之間設(shè)置延遲。在一些實施例中，根據(jù)陣列中至少一些像素的期望的光強度或亮度來確定曝光，并且可以由照相機用戶來手動設(shè)置曝光或可以由控制邏輯電路220來確定曝光。
圖4C示出一個實施例，其中陣列B的曝光425的開始發(fā)生在大致與陣列A的曝光430的結(jié)束相同的時間處。圖4D示出一個實施例，其中在陣列A的曝光440的結(jié)束與陣列B的曝光435的開始之間設(shè)置延遲。
根據(jù)一些實施例，圖2中的設(shè)備200包括耦合到控制邏輯電路220的拍照閃光控制電路。在這些實施例中，至少像素陣列A的曝光開始或曝光的持續(xù)時間或曝光的開始和持續(xù)時間是相對于閃光照明來確定的。當(dāng)使用閃光時，圖4C和4D中的曝光的實施例是特別有用的。在圖4C中，在未使用閃光的情況下進行陣列A的曝光。在陣列B的曝光期間發(fā)生閃光?？梢岳脕碜躁嚵蠥的圖像的區(qū)域替換利用閃光拍攝的圖像(即陣列B)中的曝光過度區(qū)域。因為曝光在時間上彼此接近發(fā)生，所以將由于從第一次曝光到第二次曝光場景中的移動所導(dǎo)致的問題最小化。此外，如果第二次曝光期間因閃光發(fā)生“紅眼”效應(yīng)，則可以利用來自第一次曝光的“正常眼”圖像替換主題的紅眼。利用數(shù)字?jǐn)z影術(shù)將閃光與非閃光圖像對的最佳部分組合成一個圖像的論述參閱Petschnigg等人所著“利用閃光和非閃光圖像對的數(shù)字?jǐn)z影”(″Digital Photography with Flash and No-Flash ImagePairs，″Proceedings of SIGGRAPH 2004)。
或者，可以調(diào)換陣列A和陣列B的曝光時間，并首先拍攝閃光圖像。但是，在一些閃光設(shè)計中，難以控制閃光生成的光量，因為一旦觸發(fā)閃光，則它持續(xù)向場景提供照明直到閃光完成為止。在一些實施例中，可以通過在一旦發(fā)生預(yù)定的曝光時間(例如1/60秒)時即使閃光仍在場景中產(chǎn)生光，也終止曝光過程來提供對閃光的某種程度的控制。然后定時延遲以允許閃光電路能夠在捕獲非閃光圖像之前按常規(guī)進行。在一些實施例中，設(shè)備200在曝光時間之后關(guān)閉閃光電路。然后定時延遲以允許在捕獲非閃光圖像之前使場景中的光返回到環(huán)境光。
由于閃光的速度與圖像傳感器的曝光的速度相比，可以將來自閃光的光對場景的照明視為從環(huán)境光到完全照明的漸進遞增。在此情況中，像素陣列A和B的曝光(如圖4D所示的那些)是有用的。使用像素陣列A來捕獲場景在環(huán)境光中的圖像。閃光的照明在陣列A的曝光結(jié)束之后開始。定時延遲t同時閃光增加場景中的光量。當(dāng)場景處于閃光的完全照明中時使用像素陣列B來捕獲場景的圖像。應(yīng)該注意，與圖4D中所示的相反，延遲t可以在持續(xù)時間上比陣列A、陣列B或二者的曝光長。在一些實施例中，控制邏輯電路確定像素陣列的曝光時間和自設(shè)置閃光起的延遲t。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本詳細(xì)描述時應(yīng)理解，對這些附圖中所示的實施例進行的邏輯和時間更改在本文獻的設(shè)想內(nèi)。例如，圖3A-3D和圖4A-4D所示的實施例不局限于圖像傳感器上僅兩個像素陣列，而是可應(yīng)用于包括多于兩個陣列的圖像傳感器。
作為示范示例，圖3E示出圖像傳感器335的一個實施例，圖像傳感器335具有與陣列A和B的像素一起散布的第三陣列(陣列“C”)的像素。圖4E示出表示三個像素陣列的曝光的時序圖。陣列C的曝光455可以與陣列B和A的曝光445、450不同，或者曝光455可以與曝光持續(xù)時間445、450的其中之一或二者相同。在一些實施例中，控制邏輯電路可用于確定三個陣列的曝光持續(xù)時間。在一些實施例中，可以手動地設(shè)置曝光。
在一些實施例中，陣列C的曝光455具有比陣列B的曝光445短的持續(xù)時間，而陣列B的曝光445具有比陣列A的曝光450短的持續(xù)時間。這提供利用來自陣列A和C的圖像的曝光包圍曝光來自陣列B的圖像的曝光，類似于前文論述的膠片攝影中的包圍曝光技術(shù)。陣列C的曝光455與曝光445、450的其中之一或二者相同的實施例對于例如如下情況是有用的捕獲更高分辨率圖像或更高分辨率圖像同時與不同曝光的圖像的組合。
圖5示出系統(tǒng)500的多個部分的實施例的框圖，其中系統(tǒng)500包括存儲器電路510、圖像傳感器520和耦合到存儲器電路510和圖像傳感器520的微處理器530。在一些實施例中，存儲器電路510包括靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)。在一些實施例中，存儲器電路510包括閃速存儲器。在一個示范示例中，閃速存儲器是可移動耦合的閃速存儲器，例如可移動存儲卡。在一些實施例中，存儲器電路510包括磁盤存儲器。圖像傳感器520向存儲器電路510提供圖像信息。在一些實施例中，系統(tǒng)500包括一個或多個驅(qū)動器電路540，該一個或多個驅(qū)動器電路540用于將圖像信息從圖像傳感器520傳輸?shù)酱鎯ζ?10中。在一些實施例中，存儲器510是可移動的。圖像傳感器520包括至少第一像素陣列和第二像素陣列，并且第一像素陣列的至少一些像素與第二像素陣列的像素一起散布。在一些實施例中，第一像素陣列的像素和第二像素陣列的像素以跳棋盤布置散布在圖像傳感器上。在一些實施例中，第一或第二像素陣列的至少一個像素是彩色像素，該彩色像素由具有各自顏色濾光鏡的多個單色像素構(gòu)成。可以將圖像傳感器520的至少一個像素陣列以不同于其他一個或多個像素陣列的方式曝光成圖像。
微處理器530提供對將像素陣列曝光成圖像或場景的控制。根據(jù)一些實施例，微處理器530可用來將從不同像素陣列獲取的圖像信息組合。微處理器530可通過執(zhí)行包含在硬件、固件、軟件或包括硬件、固件或軟件的組合中的指令來操作。在一些實施例中，將圖像信息組合包括利用來自相鄰像素位置的圖像信息替換空的像素或飽和的像素或同時替換二者。相鄰像素位置可以是不為空或飽和的一個或多個對應(yīng)像素所在的任何相鄰像素位置。在一些實施例中，組合來自相鄰像素簇的信息。在一些實施例中，將圖像信息組合包括替換或廢棄空的或完全飽和的像素。在一些實施例中，將圖像信息組合包括對像素值取均值，例如對一個或多個相鄰像素簇的量化值取均值。在一些實施例中，用于微處理器530執(zhí)行將圖像信息組合的方法的實施例的程序代碼包括在計算機可讀存儲媒介中。在一些實施例中，將來自不同陣列的圖像信息存儲在單獨的文件中。在一些實施例中，將來自不同陣列的圖像信息作為一個文件來存儲。在這些實施例的其中一些中，對文件的后處理將不同陣列的像素區(qū)分開。這種后處理可以由微處理器530來完成或在下載圖像信息之后由計算機來完成。
在一些實施例中，系統(tǒng)500包括耦合到微處理器530的閃光燈控制電路。微處理器530可用來相對于閃光照明確定至少一個像素陣列的曝光開始或曝光的持續(xù)時間或同時確定至少一個像素陣列的曝光開始和曝光持續(xù)時間。在一些實施例中，微處理器430根據(jù)閃光設(shè)置信息來確定曝光設(shè)置。
根據(jù)一些實施例，系統(tǒng)500還包括視頻連接，例如火線連接。在一些實施例中，存儲器電路510用作來自不同陣列的圖像信息的緩沖器?？梢栽谕ㄟ^火線連接在傳輸圖像信息時“實時地”處理圖像信息。
圖6示出用于改進圖像傳感器的曝光范圍的方法600的實施例。在610，形成圖像傳感器的至少第一像素陣列和第二像素陣列的像素，使得第一像素陣列的至少一些像素與第二像素陣列的像素一起散布。在一些實施例中，形成像素陣列包括以交替布置散布第一像素陣列和第二像素陣列的像素。在一些實施例中，形成像素陣列包括以跳棋盤布置散布第一像素陣列和第二像素陣列的像素。
在620，將第一像素陣列和第二像素陣列的像素耦合到控制邏輯?？刂七壿嬁捎脕硎沟谝幌袼仃嚵衅毓獬傻膱D像能夠不同于第二像素陣列曝光成的圖像?？刂七壿嫲▓?zhí)行邏輯功能的硬件電路?？刂七壿嬤€包括執(zhí)行軟件或固件形式的指令的微處理器?？刂七壿嬤€包括執(zhí)行邏輯功能的硬件、軟件或固件的組合。
在一些實施例中，控制邏輯可用來使第一像素陣列的曝光能夠在第二像素陣列的曝光開始之前開始。在一些實施例中，控制邏輯可用來使第一像素陣列的曝光能夠在第二像素陣列的曝光結(jié)束之前結(jié)束。在一些實施例中，控制邏輯可用來使第一像素陣列的曝光能夠包圍(bracket)第二像素陣列的曝光。在一些實施例中，控制邏輯可用來使第一像素陣列的曝光能夠在第二像素陣列的曝光開始之前結(jié)束。在一些實施例中，控制邏輯可用來使在第一像素陣列的曝光與第二像素陣列的曝光之間能夠發(fā)生時間延續(xù)。
根據(jù)一些實施例，控制邏輯可用來使至少第一像素陣列的曝光能夠相對于閃光照明而發(fā)生。在一些實施例中，控制邏輯可用來使第一像素陣列的曝光能夠在閃光開始之前發(fā)生而使第二像素陣列的曝光能夠在所述閃光期間發(fā)生。
在圖6的630，存儲從第一像素陣列和第二像素陣列獲取的圖像信息。在一些實施例中，存儲圖像信息包括存儲從第一像素陣列和第二像素陣列獲取的組合圖像信息。
依據(jù)不同曝光提供場景的多個圖像以使攝影師能夠擴大利用數(shù)字圖像傳感器捕獲的圖像的動態(tài)范圍。攝影師將多個圖像的最佳部分組合來構(gòu)建超出個體圖像傳感器像素陣列的動態(tài)范圍的圖像，而無場景移動導(dǎo)致的局限。
構(gòu)成本文一部分的附圖通過說明且無限制形式說明能夠?qū)嵤┌l(fā)明主題的特定實施例。充分詳細(xì)地描述圖示的實施例，以使本領(lǐng)域人員能夠?qū)嵤┍疚墓_的原理。可以利用其他實施例，并由此設(shè)想到其他實施例，以便在不背離本發(fā)明公開的前提下可以進行結(jié)構(gòu)和邏輯替換和更改。因此，本文“具體實施方式
”不構(gòu)成限制意義，多種實施例的范圍僅由所附權(quán)利要求以及由此類權(quán)利要求授權(quán)的等效物的完整范圍來定義。
本發(fā)明主題的此類實施例在本文中可以單獨地或通稱地或二者兼有地由術(shù)語“發(fā)明”來指代，這僅出于方便的目的而無意自愿將本申請的范圍局限于任何單個發(fā)明或發(fā)明概念(如果實際公開了多于一個發(fā)明或發(fā)明概念)。因此，雖然本文圖示并描述了特定實施例，但是應(yīng)該認(rèn)識到可以利用計算來實現(xiàn)相同目的的任何布置來替代示出的特定實施例。本公開內(nèi)容無意涵蓋多種實施例的任何和所有調(diào)整或變化。本領(lǐng)域技術(shù)人員審閱上文描述之后將顯見到上文實施例的組合和本文中未具體描述的其他實施例。
提供“說明書摘要”部分以符合37 C.F.R.§1.72(b)，它要求讓讀者能夠快速掌握技術(shù)公開的屬性的摘要。它是在基于如下理解提出的，它不用于解釋或限定權(quán)利要求的范圍或含義。此外，在上文的“具體實施方式
”部分中，還可以看到將多種特征結(jié)合在一個實施例中，以便使本公開流暢描述。公開的本方法不解釋為反映所要求權(quán)利的實施例需要具有比每個權(quán)利要求項中所明確引述的更多的特征。相反，如下文權(quán)利要求所反映的，發(fā)明主題并非由一個公開的實施例的所有特征來決定。因此所附權(quán)利要求由此結(jié)合于“具體實施方式
”部分中，其中每個權(quán)利要求項主張自己的權(quán)利。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括圖像傳感器，所述圖像傳感器包括至少第一像素陣列和第二像素陣列，其中第一像素陣列的至少一些像素與第二像素陣列的像素一起散布在圖像感應(yīng)區(qū)域上；以及控制邏輯電路，所述控制邏輯電路控制第一像素陣列和第二像素陣列的曝光。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，第一像素陣列的像素和第二像素陣列的像素以交替布置散布在所述圖像傳感器上。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，第一像素陣列的像素和第二像素陣列的像素以跳棋盤布置散布在所述圖像傳感器上。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制邏輯電路可用來相對于第一像素陣列的曝光確定第二像素陣列的曝光開始或第二像素陣列的曝光持續(xù)時間、或者確定第二像素陣列的曝光開始和第二像素陣列的曝光持續(xù)時間。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制邏輯電路包括可編程邏輯，所述可編程邏輯獨立地確定第一和第二像素陣列的曝光。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制邏輯基于至少一些像素的期望亮度來確定第一像素陣列和第二像素陣列的曝光。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制邏輯電路可用來在第一像素陣列的曝光的開始與第二像素陣列的曝光的開始之間設(shè)置延遲。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，第二像素陣列的曝光位于第一像素陣列的曝光的中央。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括耦合到所述控制邏輯電路的閃光控制電路，其中至少第一像素陣列的曝光開始或曝光持續(xù)時間或二者是相對于閃光照明來確定的。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，第一或第二像素陣列的至少一個像素是彩色像素，所述彩色像素由多個單色像素構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括存儲器電路，所述存儲器電路存儲從第一像素陣列獲取的圖像信息和從第二像素陣列獲取的圖像信息。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少第一像素陣列和第二像素陣列包括三個或三個以上像素陣列，其中至少第三像素陣列的像素與第一和第二像素陣列的像素一起散布，第三像素陣列可用來具有不同于第一和第二像素陣列的曝光，以及所述控制邏輯電路可用來確定第一、第二和第三像素陣列的曝光。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制邏輯可用來在比第二像素陣列長的時間上將第一像素陣列曝光成圖像，以及在比第二像素陣列短的時間上將所述第三像素陣列曝光成圖像。
14.一種系統(tǒng)，包括存儲器電路，所述存儲器電路包括可移動耦合的閃速存儲器；向所述存儲器電路提供圖像信息的圖像傳感器，所述圖像傳感器包括至少第一像素陣列和第二像素陣列，其中第一像素陣列的至少一些像素與第二像素陣列的像素一起散布，以及其中能以不同于可將第二像素陣列曝光成圖像的方式將第一像素陣列曝光成圖像；以及耦合到所述存儲器電路和所述圖像傳感器的微處理器，所述微處理器提供對將第一像素陣列和第二像素陣列曝光成所述圖像的控制。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器可用來將從所述至少第一像素陣列和第二像素陣列獲取的圖像信息組合。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，將圖像信息組合包括利用來自非空或非飽和的對應(yīng)相鄰像素所在的相鄰像素位置的圖像信息替換空的像素或飽和的像素或同時替換二者。
17.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，還包括耦合到所述微處理器的閃光控制電路，其中所述微處理器相對于閃光照明確定至少第一像素陣列的曝光。
18.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一像素陣列的像素和第二像素陣列的像素以跳棋盤布置散布在所述圖像傳感器上。
19.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一或第二像素陣列的至少一個像素是彩色像素，以及所述彩色像素由多個單色像素構(gòu)成。
20.一種方法，包括形成圖像傳感器的至少第一像素陣列和第二像素陣列，使得第一像素陣列的至少一些像素與第二像素陣列的像素一起散布；將第一像素陣列和第二像素陣列的像素耦合到控制邏輯，所述控制邏輯可用來提供不同于第二像素陣列的曝光的第一像素陣列的曝光；以及存儲從第一像素陣列和第二像素陣列獲取的圖像信息。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，散布像素包括以交替布置散布第一像素陣列和第二像素陣列的像素。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，散布像素包括以跳棋盤布置散布第一像素陣列和第二像素陣列的像素。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述控制邏輯可用來使第一像素陣列的曝光能夠在第二像素陣列的曝光開始之前開始。
24.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述控制邏輯可用來使第一像素陣列的曝光能夠在第二像素陣列的曝光結(jié)束之前結(jié)束。
25.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述控制邏輯可用來使第一像素陣列的曝光能夠包圍第二像素陣列的曝光。
26.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述控制邏輯可用來使第一像素陣列的曝光能夠在第二像素陣列的曝光開始之前結(jié)束。
27.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述控制邏輯可用來使在第一像素陣列的曝光與第二像素陣列的曝光之間能夠發(fā)生時間延續(xù)。
28.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述控制邏輯可用來使至少第一像素陣列的曝光能夠相對于閃光照明而發(fā)生。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述控制邏輯可用來使第一像素陣列的曝光能夠在閃光開始之前發(fā)生而使第二像素陣列的曝光能夠在所述閃光期間發(fā)生。
30.如權(quán)利要求20所述的方法，如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，存儲圖像信息包括存儲從第一像素陣列和第二像素陣列獲取的組合圖像信息。
31.一種計算機可讀存儲媒介，所述計算機可讀存儲媒介包括用于微處理器執(zhí)行包括如下步驟的方法的實施例的程序代碼將至少一個像素陣列和另一個像素陣列曝光成圖像，其中所述一個像素陣列的至少一些像素與所述另一個像素陣列的像素一起散布，以及所述一個像素陣列的曝光不同于所述另一個像素陣列；以及將從這些像素陣列獲取的圖像信息組合。
32.如權(quán)利要求31所述的計算機可讀存儲媒介，還包括用于利用來自另一個像素陣列中的非空或非飽和的對應(yīng)相鄰像素所在的相鄰像素位置的圖像信息替換空的像素或飽和的像素或同時替換二者的程序代碼。
33.如權(quán)利要求31所述的計算機可讀存儲媒介，其特征在于，所述像素陣列包括像素簇，所述一個像素陣列的至少一些相鄰像素簇與所述另一個像素陣列的像素簇一起散布，以及將圖像信息組合包括將來自所述一個和另一個像素陣列的相鄰像素簇的圖像信息組合。
全文摘要
一種包括圖像傳感器和控制邏輯電路的設(shè)備。圖像傳感器包括至少第一像素陣列和第二像素陣列，其中第一像素陣列的至少一些像素與第二像素陣列的像素一起散布在圖像感應(yīng)區(qū)上。該控制邏輯電路可用來獨立地控制第一像素陣列和第二像素陣列的曝光持續(xù)時間。
文檔編號H04N5/355GK101095339SQ200580045399
公開日2007年12月26日 申請日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者S·麥戈萬 申請人:英特爾公司