本發(fā)明主要涉及一種成像設(shè)備，其包括可見光像素的布置和紅外像素的布置，每個(gè)可見光像素由第一面積表征，紅外像素與可見光像素交織(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)對于自動(dòng)車輛將無生命物體與人和其他動(dòng)物區(qū)分開來尤其有用。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)專門配置為捕捉可見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光圖像與紅外光圖像對準(zhǔn)。也提出了配備具有交織的可見光像素和紅外光像素(即各自并排布置以使圖像對準(zhǔn)不是問題)的單個(gè)成像設(shè)備。然而，當(dāng)與同等尺寸實(shí)例的可見光像素(圖4)比較時(shí)，紅外像素的相對靈敏度達(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，用于檢測指示投射到設(shè)備上的圖像的光。該設(shè)備包括可見光像素的布置。每個(gè)可見光像素由第一面積表征。該設(shè)備也包括與可見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，用于檢測指示投射到設(shè)備上的圖像的光。該設(shè)備包括可見光像素的布置?？梢姽庀袼赜傻谝环直媛时碚?。該設(shè)備也包括與可見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。

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

附圖說明

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，以下稱為設(shè)備10。應(yīng)該意識到此處呈現(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。這樣的相機(jī)對操作像自動(dòng)駕駛車輛或全自動(dòng)車輛這樣的自動(dòng)車輛是有用的，其中自動(dòng)車輛的駕駛員(未示出)比乘坐在自動(dòng)車輛后座上的乘客(未示出)只是多參與了一些自動(dòng)車輛操作而已?？蛇x擇地，自動(dòng)車輛可以配置為部分自動(dòng)，其中，例如，僅自動(dòng)車輛的速度受控，其可或可不包括自動(dòng)車輛上的制動(dòng)器的自動(dòng)操作，其中自動(dòng)車輛的轉(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)可見光像素12適于檢測例如紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)?？梢姽庀袼?2的有效面積由邊界14限定。邊界14可用于從每個(gè)可見光像素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的圖像信號可以由控制器存儲或處理。在該例中，可見光像素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，以便像素的組合對適于檢測的光的各顏色具有更相似的靈敏度。

設(shè)備10包括與可見光像素12交織的紅外光像素18的布置。如此處所用的，術(shù)語交織意味著可見光像素12和紅外光像素18布置成使得基于可見光的圖像和基于紅外光的圖像的對準(zhǔn)是固有的。相比之下，例如，由Hogasten等提交的于2014年9月18日公開的世界知識產(chǎn)權(quán)組織公開文本W(wǎng)O2014/143338，示出位于成像設(shè)備的一半上的可見光像素的布置，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，相似尺寸的可見光和紅外光像素的該配置具有相對于可見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)例大于可見光像素12的每個(gè)實(shí)例，因此用于檢測可見光圖像和紅外光圖像的相對靈敏度更好地平衡。

公知的是對于自動(dòng)車輛應(yīng)用來說紅外光圖像的分辨率可以小于可見光圖像的分辨率。進(jìn)一步認(rèn)識到通過布置多個(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，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光分辨率相對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)增加超過四倍，因?yàn)檫吔?4的非有效面積可消除。也就是說，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于可見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光對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)這通過偏置掩模來創(chuàng)建相應(yīng)的開口而實(shí)現(xiàn)。例如在涂覆IR透光濾光器之后，在四個(gè)像素上或下簡單移動(dòng)掩模以偏移掩模開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)像素以偏移掩模開口到藍(lán)色透光像素以便于藍(lán)色濾光器的涂覆。通過這種配置，在單步或者重復(fù)過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)濾色器元件專用于單個(gè)像素。該例子使得具有更簡單過程的附加操作模式成為可能，該過程是使用可擴(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)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)車輛，其中黑白圖像對于基于可見光的物體檢測/分類是足夠的，但是紅色像素允許更容易檢測到其他車輛的紅色尾燈。

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

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。