專利名稱：成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)于影像畫質(zhì)，尤其是一種具有至少兩個影像感測裝置且可提升影 像畫質(zhì)的成像裝置，不必增加影像感測陣列中的感測器數(shù)即可達(dá)到高解晰度的目的，且整 體成本也隨著下降。
背景技術(shù)：
由于實(shí)際應(yīng)用上的需要，對影像畫質(zhì)的要求一直在提高。所以影像的解析度也必 需一直增加。為了提升影像的解析度，必須在一影像感測裝置上集中更多的影像感測器，且 不可過度增加影像感測裝置的尺寸。結(jié)果不只造成技術(shù)及制造上的困難，而且成本也大大 得提升。另一方面一般影像處理的技術(shù)中，都以同一鏡頭及同一感測裝置所攝取的影像，再 應(yīng)用不同的影像處理技術(shù)進(jìn)行影像處理。本實(shí)用新型將使用不同的方式進(jìn)行影像處理以得 到更佳的影像。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的為提供一具影像提升功能的雙影像感測裝置，其應(yīng)用至少兩個 影像感測陣列同時攝入一標(biāo)的物的影像，并應(yīng)用影像重疊，整合及內(nèi)插的方式得到較高解 晰度的影像。所以不必增加影像感測陣列中的感測器數(shù)即可達(dá)到高解晰度的目的，整體成 本也隨著下降。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型中提出一種成像裝置，包含一光圈用于輸入外部 影像光源；一透鏡組，可從外部攝入影像；至少兩組影像感測陣列，各該影像感測陣列包含 由多個影像感測器；這些影像感測器以陣列的方式排列而接收外部的影像；其中各陣列中 的一影像感測器表示一影像中的一像素(Pixel)； 一影像處理模組，接收來自各個影像感 測陣列的影像陣列的類比電流信號，再將該影像陣列的類比電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號型式 的數(shù)字影像陣列；各像素中的數(shù)字值即為該像素的灰階；以及一影像處理器連接到該影 像處理模組；將來自該影像處理模組的各個數(shù)字影像陣列進(jìn)行相關(guān)的處理以得到高解析度 的影像。尚包含一記憶裝置，其連接該影像處理模組及該影像處理器，用于儲存各種不同的 影像，及相關(guān)的軟件；一影像顯示器，此影像顯示器連接該影像處理器，用于顯示影像；以 及一輸出裝置，此輸出裝置連接該影像處理器，用于輸出影像。其中影像處理方式為先將該各個數(shù)字影像陣列進(jìn)行影像重疊；將各該數(shù)字影 像陣列的影像進(jìn)行整合；即該影像處理器產(chǎn)生一合成的影像陣列，其中將各數(shù)字影像陣列 的各個像素以交錯配置的方式配置成一合成的影像；以及進(jìn)行空白像素填補(bǔ)的動作，其方 式為依據(jù)空白像素周圍的灰階值決定該空白像素的灰階值。并擷取所需要的影像；從影像 顯示器顯示處理后的影像，以及從輸出裝置中輸出其結(jié)果。本實(shí)用新型的有益效果在于可以將影像的解析度提升，以得到更高解析度的影 像。使得影像更細(xì)致且更清晰的影像。比如原本為百萬像素的影像，如果要將影像提升為 四百萬像素，則應(yīng)用傳統(tǒng)的方法，必需將影像感測裝置中影像感器的數(shù)目增加為四百萬像素，但是應(yīng)用本實(shí)用新型的方法，僅需使用兩顆原本為百萬像素的影像感測裝置即可達(dá)到 相同的目的。所以本實(shí)用新型的方法解決了技術(shù)上的困難，也降低了制造成本。

圖1示本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)。圖2示本實(shí)用新型用于雙影像感測陣列的處理流程。圖3用于顯示本實(shí)用新型中雙影像感測器陣列的方位偏差。圖4顯示本實(shí)用新型中影像整合的第一步驟。圖5顯示本實(shí)用新型中影像整合的第二步驟。圖6示本實(shí)用新型用于多影像感測陣列的處理流程。
具體實(shí)施方式
茲謹(jǐn)就本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成，及所能產(chǎn)生的功效與優(yōu)點(diǎn)，配合圖式，舉本實(shí)用新 型的一較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如下，請參考圖1，其中顯示本實(shí)用新型的具影像提升功能的雙影像感測裝置，該雙影 像感測裝置包含一光圈10用于輸入外部影像光源；一透鏡組20，可從外部攝入影像；兩組影像感測陣列，分別為第一影像感測陣列30及第二影像感測陣列40，各該影 像感測陣列包含由多個影像感測器以陣列的方式排列，而接收外部的影像。各個影像在各 影像感測陣列上以像素的方式呈現(xiàn)。其中該第一影像感測陣列30接收一光影像后產(chǎn)生的 M χ N的陣列，其為第一影像陣列A ；且該第二影像感測陣列40所產(chǎn)生的陣列為M χ N的第 二影像陣列B;其中各陣列中的一點(diǎn)表示一數(shù)字影像中的一像素(pixel)(步驟201，參見 圖2)。一影像處理模組50，接收來自該兩影像感測陣列的該第一影像陣列及該第二影像 陣列，且將該該第一影像陣列及該第二影像陣列的電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號型式的第一數(shù) 字影像陣列及第二數(shù)字影像陣列。即將類比的電壓(或電流)值轉(zhuǎn)換成數(shù)字的電壓(或 電流)值，此數(shù)字?jǐn)?shù)值即該像素的灰階(gray level)(步驟202，參見圖幻。不同的灰 階值表示該像素之對應(yīng)顏色的深淺度。對一黑白影像，僅需以單一的灰階值即可表示該影 像。對一彩色影像而言，一像素可能包含R(紅)，G(綠)，B(藍(lán))三種灰階值，甚或可能包 含R(紅)，G(綠)，B(藍(lán))及明暗度(hue)四種灰階。應(yīng)用此數(shù)種灰階表示的合成表示該 像素的色彩。在下文的說明中以一像素中僅具有一灰階作為說明，但是此并不影響本實(shí)用 新型的范圍，下文中的說明可輕易的擴(kuò)展對一像素具有數(shù)種灰階的例子。一影像處理器60連接到該影像處理模組50 ；將來自該影像處理模組50的第一數(shù) 字影像陣列及該第二數(shù)字影像陣列進(jìn)行相關(guān)的處理以得到高解析度的影像。本實(shí)用新型中尚包含一記憶裝置61，其連接該影像處理模組50及該影像處理器 60，用于儲存?zhèn)€種不同的影像，及相關(guān)的軟件。 一影像顯示器63，此影像顯示器連接該影像處理器60，用于顯示影像。 一輸出裝置62，此輸出裝置62連接該影像處理器60，用于輸出影像。在以下實(shí)施例中該成像裝置為一個相機(jī)，但不以此為限。本實(shí)用新型的影像處理方式為如圖3所示，雖然兩組影像感測陣列放置的位置很接近，相對于標(biāo)的物而言，兩者 視角的差異相當(dāng)?shù)男?。但是還是會因?yàn)槲恢梦⑿〉牟町惗a(chǎn)生方位向差。此方位相差也導(dǎo) 致兩個數(shù)字影像陣列微小的差異。只是這些微小的差異可對于單一的影像點(diǎn)得到不同的資 訊，應(yīng)此可應(yīng)用下文中將說明的方式對于影像進(jìn)行整合以得到更清晰的影像畫質(zhì)。本方法 中首先對于兩個來自不同影像感測裝置的影像進(jìn)行影像重疊的動作。先將該兩個數(shù)字影像陣列進(jìn)行影像重疊(步驟203，參見圖2、。如使用線對齊或 面對齊的方法將影像重疊。線重疊即在第一數(shù)字影像陣列中找出一線，并找出第一數(shù)字影 像陣列中與此線最近似的線段，如此認(rèn)定此兩線段在兩影像中代表該標(biāo)的物的同一位置， 所以以此線段為參考位置，將該第一數(shù)字影像陣列與該第二數(shù)字影像陣列疊合，一般因?yàn)?來自該第一影像感測陣列30及第二影像感測陣列40的兩個影像具有方位角上的偏差，所 以此第一數(shù)字影像陣列與該第二數(shù)字影像陣列在影像邊緣處會有不相重疊的現(xiàn)象，只是此 一偏差相當(dāng)?shù)奈⑿?，所以無礙本實(shí)用新型中的處理過程。線對齊的計(jì)算方式可以是如將兩數(shù)字影像陣列中對應(yīng)的像素相減后，再將所 有對應(yīng)像素相減的結(jié)果相加，取加總值為最小值時的兩數(shù)字影像陣列中的線段為對齊線段 ，然后以此對齊線段為基準(zhǔn)，將此兩數(shù)字影像陣列對齊；或者是將兩數(shù)字影像陣列中對應(yīng)的像素相減后取此減值的平方，再將所有對應(yīng)像 素相減后平方的結(jié)果相加，取加總值為最小值時的兩數(shù)字影像陣列的對應(yīng)位置，將此兩數(shù) 字影像陣列對齊；或者是將兩數(shù)字影像陣列中對應(yīng)的像素先規(guī)格化(Normalized)后再相乘，將所 有對應(yīng)像素所得之乘值相加，取加總值為最大值時的兩數(shù)字影像陣列中的線段為對齊線段 ，然后將此兩數(shù)字影像陣列對齊。凡此總總均為可用之方式，也均在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。 面對齊的方式則是以面的方式進(jìn)行各總不同的運(yùn)算，上列說明的方式均是可使用的方式。 因?yàn)榉椒ń?，所以在此不在加以贅述。其次將第一影像陣列及該第二影像陣列進(jìn)行影像整合(步驟204，參見圖幻；即該 影像處理器60產(chǎn)生一合成的影像陣列；其方式為將第一數(shù)字影像陣列中的每一行之間填 入一空白行，且兩個相鄰的像素之間填入一空白像素，如圖3所示。然后將第二數(shù)字影像陣 列以上述對齊的方式為基準(zhǔn)，將第二數(shù)字影像陣列填入空白行中，且第二數(shù)字影像陣列中 的兩個相鄰的像素之間有一空白像素以間隔兩像素；但第二數(shù)字影像陣列中的每一像素與 第一數(shù)字影像陣列中的每一像素不相鄰，如圖4、5中所示。然后進(jìn)行空白像素填補(bǔ)的動作(步驟205，參見圖2)，其方式為依據(jù)空白像素周圍 的灰階值決定該空白像素的灰階值。如對某一空白像素，認(rèn)定其灰階值為周圍像素的灰階 值的加總后再平均。然后擷取所需要的影像(步驟206，參見圖2)。如需要可從影像顯示器顯示處理 后的影像(步驟207，參見圖幻，并從輸出裝置62中輸出其結(jié)果(步驟208，參見圖2)。必需了解上述的例子謹(jǐn)為本實(shí)用新型的一說明例并非用于限制本實(shí)用新型的范 圍，本實(shí)用新型中可以適用于多個影像感測器陣列的例子，請參考圖6，其方式為應(yīng)用至少 兩組影像感測陣列，接收外部的影像以產(chǎn)生各自的影像感測陣列。其中各陣列中的一點(diǎn)表示一數(shù)字影像中的一像素(Pixel)(步驟301，參見圖6)；以一影像處理模組，接收來自各影 像感測陣列的影像陣列，且將該該影像陣列的電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號型式的數(shù)字影像陣 列。即將類比的電壓(或電流)值轉(zhuǎn)換成數(shù)字的電壓(或電流)值，此數(shù)字?jǐn)?shù)值即該像素 的灰階(gray level)(步驟302，參見圖6)；將該數(shù)字影像陣列進(jìn)行影像重疊。如使用線 對齊或面對齊的方法將影像重疊(步驟303，參見圖6)；將各該數(shù)字影像陣列的影像進(jìn)行整 合；即該影像處理器產(chǎn)生一合成的影像陣列，其中將各數(shù)字影像陣列先在像素之間填入空 白像素以擴(kuò)充該影像陣列，然后所有經(jīng)擴(kuò)充的數(shù)字影像陣列以交錯配置的方式配置成一合 成的影像，期間并穿插空白像素(步驟304，參見圖6)；進(jìn)行空白像素填補(bǔ)的動作，其方式為 依據(jù)空白像素周圍的灰階值決定該空白像素的灰階值(步驟305，參見圖6)；然后擷取所需 要的影像(步驟306，參見圖6)。如需要可從影像顯示器顯示處理后的影像(步驟307，參 見圖6)，并從輸出裝置中輸出其結(jié)果(步驟308，參見圖3)。依據(jù)上述的方法，可以將影像的解析度提升，以得到更高解析度的影像。使得影像 更細(xì)致且更清晰的影像。比如原本為百萬像素的影像，如果要將影像提升為四百萬像素，則 應(yīng)用傳統(tǒng)的方法，必需將影像感測裝置中影像感器的數(shù)目增加為四百萬像素，但是應(yīng)用本 實(shí)用新型的方法，僅需使用兩顆原本為百萬像素的影像感測裝置即可達(dá)到相同的目的。所 以本實(shí)用新型的方法解決了技術(shù)上的困難，也降低了制造成本。綜上所述，本實(shí)用新型人性化的體貼設(shè)計(jì)，相當(dāng)符合實(shí)際需求。其具體改進(jìn)現(xiàn)有缺 失，相較于現(xiàn)有技術(shù)明顯具有突破性的進(jìn)步優(yōu)點(diǎn)，確實(shí)具有功效的增進(jìn)，且非易于達(dá)成。本 實(shí)用新型未曾公開或揭露于國內(nèi)與國外的文獻(xiàn)與市場上，已符合專利法規(guī)定。上列詳細(xì)說明系針對本實(shí)用新型的一可行實(shí)施例的具體說明，惟該實(shí)施例并非用 以限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所為的等效實(shí)施或變更，均 應(yīng)包含于本實(shí)用新型的專利范圍中。
權(quán)利要求1.一種成像裝置，其特是包含 一個用于輸入外部影像光源的光圈； 一個可從外部攝入影像的透鏡組；至少兩組影像感測陣列，各該影像感測陣列包含多個影像感測器；這些影像感測器以 陣列的方式排列而接收外部的影像；一個影像處理模組，接收來自各個影像感測陣列的影像陣列的類比電流信號，再將該 影像陣列的類比電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號型式的數(shù)字影像陣列；一個影像處理器連接到該影像處理模組；將來自該影像處理模組的各個數(shù)字影像陣列 進(jìn)行相關(guān)的處理以得到高解析度的影像；一個記憶裝置，其連接該影像處理模組及該影像處理器；一個用于顯示影像的影像顯示器，此影像顯示器連接該影像處理器；以及一個用于輸出影像的輸出裝置，此輸出裝置連接該影像處理器。
2.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其特征在于，該成像裝置為一個相機(jī)。
專利摘要一種成像裝置，包含一光圈、一透鏡組及至少兩組影像感測陣列，各該影像感測陣列包含由多個影像感測器；這些影像感測器以陣列的方式排列而接收外部的影像；其中各陣列中的一影像感測器表示一影像中的一像素(pixel)；還包括一影像處理模組及一影像處理器，該影像處理器連接到該影像處理模組；將來自該影像處理模組的各個數(shù)字影像陣列進(jìn)行相關(guān)的處理以得到高解析度的影像。本實(shí)用新型應(yīng)用影像重疊，整合及內(nèi)插的方式得到較高解晰度的影像。所以不必增加影像感測陣列中的感測器數(shù)即可達(dá)到高解晰度的目的，整體成本也隨著下降。
文檔編號H04N5/225GK201878255SQ20102053813
公開日2011年6月22日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者趙俊祥, 鄒佳融 申請人:趙俊祥, 鄒佳融