用于数字图像采集的颜色序列闪光的制作方法

专利名称：用于数字图像采集的颜色序列闪光的制作方法
用于数字图像采集的颜色序列闪光
本发明涉及通过使用颜色序列闪光进行数字图像采集的系统和方 法，尤其涉及通过使用具有多种不同序列颜色的颜色序列闪光进行数字 图像采集的系统和方法。
对于高精确的图像采集而言， 一方面要求具有许多像素，例如一百 万像素(l兆像素)或者更高。另一方面，真彩色图像采集要求在像素 上具有至少三个(红色、绿色、蓝色)滤波器，或者如一些制造商所述 要求四个(红色、绿色、蓝色、翠绿色)滤波器，这导致电荷藕合器件
(CCD)芯片的额外的成本。转到更高的分辨率要求更小的像素，其导 致更长的曝光时间或者更大的芯片，这对于制造这些滤波器而言是个挑 战。目前，可获得具有八兆或者更多兆像素的数码相机，其中主要问题 之一是减小像素阵列的尺寸，从而允许最小化整个设备的尺寸。
在数字图像的采集中，真实世界与画面的差异主要归因于像素的光 语响应与人眼的光谱响应的不匹配。在大多数情况下，数码相机工作于
3RGB(红色、绿色、蓝色)颜色空间，该颜色空间不能变换到CIE标准 颜色空间(例如XYZ或sRGB)中而不引入附加的误差。CIE是国际照明 委员会(Commission Internationale de l，Eclairage )的缩写。
US2004/0061850A1中记载了 一种照明和图像采集系统，其中检查利 用闪光照明电路上通常为镜面的表面，其中闪光来自至少两个光语不同 的光源并且在时间上分开。照相机对于每个闪光形成电路的光学图像。 光学图像经过组合提供组合的图像。为此目的，US2004/0061850A1提供 了用于照明镜面表面的红色、绿色和蓝色照明器。
此外，EP1098190A2记载了一种照明和图像采集系统，其包括用来 照明待检查物品的多个彩色闪光灯以及用来采集由彩色闪光灯照明的 物品的光学图像的至少一个黑白照相机。EP1098190A2提供了红色、绿 色和蓝色的三色闪光灯。
希望的是，提供允许目标的改进的成像的系统和方法。
本发明提供了用于提供目标的改进的成像的系统，其中该系统包括多个适于照明目标的光源，其中这些光源的至少一部分适于发射具 有不同波长范围的波长的光；控制单元，其适于控制所述多个光源，使 得所述多个光源在相继的一定数量的照明时段中照明目标，其中在所述 相继的照明时段的至少两个中，目标由不同波长范围的波长照明；采集 单元，其适于在至少两个照明时段内采集目标的至少四组图像数据；以 及重建单元，其适于将所述至少四组采集的图像数据重建为至少四维的 颜色空间的图像。
本发明的系统允许目标的改进的成像，这归因于至少四组图像数据 的采集，从而允许提供至少四维的颜色空间的图像，所述至少四维的颜 色空间考虑到人眼的光谱响应而更加逼真地再现成像的目标。由于序列 采集的原因，釆集单元由于像素数量低而可以保持为小。由于所述系统 包括至少四个适于发射具有不同波长范围的波长的光的光源，因而可以 更加确切地再现人眼的光i普响应。事实上，也可以4吏用多于四个光源， 特别是多个光源，每个光源具有不同的波长范围。不同波长的数量越高， 得到的颜色空间的维数越高。
应当指出的是，不同的波长范围意味着这些范围是不同的，但是可 以重叠。此外，范围不必是连续的，而是也可以具有中断，因而范围也 可以是部分范围的合成。范围也可以是一个或多个单色波长。相继的照 明时段表示序列的照明时段，其也可以具有中断。这些照明时段也可以 是连续的，即之间没有中断，或者可以具有重叠。
一个光源在一定时段中照明目标的模式也包括多个光源在该时段 内照明目标的模式，但是所述一个光源在该时段内相比于其余光源以增 大的强度照明。这意味着所述重建单元还适于确定所述重叠并且能够消 除该重叠，使得所述系统也可以与日光照明一起使用。
依照本发明的示例性实施例，所述系统的采集单元是单色采集设 备。因此，该系统使用例如单色电荷耦合器件(CCD)阵列，以便利用 彩色序列闪光进行图像采集。该闪光可以具有若干彩色高功率发光二极 管(LED),所述发光二极管4要照时间顺序迅速闪光。依照一个示例性 实施例，在一个时段内只有一种颜色在闪光。在这样的单个时段内，通 过CCD阵列获取一幅图像。
这个过程将导致一 系列图像，每幅图像分别示出由不同颜色照明的 目标。该序列用来重建目标的光语反射率。使用多于三种颜色，特别是远多于三种颜色(十种或更多种)导致目标的光谱状图像。因此，成像 目标的每像素反射率的精确光谱重建是可能的。因此，例如可以在图像 采集过程之后改变实际照明的色温。主要优点中的 一些是光谱状图像采 集、简单地用于目标颜色空间、廉价而容易的非滤波CCD或光电二极管
阵列、更小的CCD芯片、闪光的简单校准和不校准CCD的滤波器、由于 使用了运动校正和低曝光时间而使得图像非常清晰、工作于不同的颜色 空间中的可能性以及图像采集之后可调节的照明颜色。
特别地，可以节省例如红色、绿色和蓝色滤波器以及需要真sRGB 滤波器的附加成本。此外，可以避免错误颜色空间中的变换以及CCD的 高曝光时间。再者，CCD的分辨率由于滤波器的原因而可以降低至三分 之一或四分之一。
依照本发明的另外的示例性实施例，所述系统的光源适于发射所述 不同波长范围中的至少两个的波长，其中所述范围中的至少 一个包括至 少两个不同的波长子范围，所述采集单元适于在至少一个照明时段的每 一个中采集目标的至少两组图像数据，并且对于至少两组图像数据中的 每一组，该采集单元对所述不同波长子范围中的至少一个敏感。该子范 围构成所述不同范围之一的一部分。应当指出的是，这些子范围也可以 部分地或者完全地重叠。这些子范围不必彼此相同。因此，所述光源在 例如两个照明时段中发射例如两个不同的波长，其中采集单元能够感测 例如两幅图像，每幅图像与所述两个不同的波长中的每一个相应，从而 在当前实例中，在每个照明时段中可以采集两组图像数据。因此，在两 个照明时段之后，采集了四组图像数据，其中所述图像数据组中的每一 组代表目标的不同光谱响应。因此，可以利用具有包括多种颜色的光谱 的彩色闪光同时采集多幅图像，使得得到不同图像的序列采集和多色采 集的组合导致采集设备的尺寸和具有不同颜色光谱的相继照明时段的 数量方面的最优化。
依照本发明的另外的示例性实施例，所述多个光源被设置成使得对 于所述不同波长范围的相应波长以基本上相等的入射角实现照明。因 此，所述多幅获得的图像在光的位置以及目标的阴影区域方面基本上没 有差别。
依照另外的示例性实施例，所述采集单元是多色采集设备，其允许 同时采集多组图像数据。依照另外的示例性实施例，所述光源和采集设备适于获得CIE标准
颜色空间的重建的图像数据组。该CIE标准颜色空间更精确地表示了人
眼的光谱。因此，有可能获得真彩色图像，并且避免像素的光谱响应与
人眼的光"i普响应的不匹配。
依照另外的示例性实施例，所述多个光源覆盖发射380nm-830nm的 光谱的波长。因此，人眼的整个可见光谱被覆盖。应当指出的是，本发 明也可以适用于红外光和紫外光，并且还可以在适当的场合适用于任何 其他的电磁辐射范围。
依照另外的示例性实施例，所述光源中的每一个包括一个或多个发 光二极管(LED),其中这些发光二极管适于发射具有一个或多个预定 波长范围的波长的光。
应当指出的是，光源可以包括仅仅一个发光二极管，但是也可以包 括多个相同颜色的LED以及多个不同颜色的LED,即多个不同波长范围 的LED。
依照另外的示例性实施例，所述光源中的每一个包括一个或多个激 光二极管，其中这些激光二极管适于发射具有一个或多个预定波长范围 的波长的光。
应当指出的是，光源可以包括仅仅一个激光二极管，但是也可以包 括多个相同颜色的激光二极管以及多个不同颜色的激光二极管，即多个 不同波长范围的激光二极管。
依照另外的示例性实施例，所述采集设备是电荷耦合器件(CCD)。
依照另外的示例性实施例，所述用于提供目标的改进的成像的方法 包括在相继的一定数量的照明时段中利用多个光源照明目标，其中这 些光源的至少 一部分发射具有不同波长范围的波长的光，并且其中在所 述相继的照明时段的至少一个中，由不同波长范围的波长照明目标；在 至少两个照明时段中采集目标的至少四组图像数据；以及将至少四组采 集的图像数据重建为至少四维的颜色空间的图像数据组。
依照本发明的另外的示例性实施例，所述方法还包括在所述相继 的照明时段的至少四个中利用适于在至少四个照明时l殳的每 一 个中发 射具有不同波长范围的波长的光的光源照明目标；以及在至少四个照明 时段的每一个中采集目标的图像数据组。
依照另外的示例性实施例，所述光源中的每一个在相继的一定数量
8的照明时段之一 中照明目标。
依照另外的示例性实施例，所述采集被实现为单色采集。
依照另外的示例性实施例，所述不同波长范围中的至少 一 个包括至 少两个不同的波长子范围，并且所述方法还包括在所述至少 一个照明时 段的每一个中采集目标的至少两组图像数据，其中至少两组图像数据中 的每 一 组的采集对所述不同波长子范围中的至少 一 个敏感。
依照另外的示例性实施例，在所述至少 一个照明时段的每一个中时 间上并行地采集至少两组图像数据。
依照另外的示例性实施例，所述多个光源的照明时段是连续的和/ 或周期性地重复。因此，所述方法也提供了对运动的目标成像(即以便 获得电影)的能力。
依照另外的示例性实施例，对于所述不同的波长范围的波长中的每 一个，以基本上相等的入射角实现照明。
依照另外的示例性实施例，所述采集被实现为多色采集。
依照另外的示例性实施例，提供了程序元件，其在由处理器执行时， 适于4丸4于上述方'法。
依照另外的示例性实施例，提供了其上存储了上述程序元件的计算 机可读介质。
应当指出的是，上面的描述适用于系统以及所述方法、程序元件和 相应的计算机可读介质。
可以看作本发明的要旨的是，通过使用颜色序列闪光进行图像的序
列采集来获得多幅例如单色图像，而不增加例如电荷耦合器件阵列的结构。
本发明的这些和其他方面根据以下描述的实施例将变得清楚明白， 并且将参照这些实施例进行阐述。
下面，将参照下列附图描述本发明的示例性实施例。


图1示出了依照本发明的示例性实施例的系统的示意图。
图2示出了依照本发明的示例性实施例的方法的流程图。
图3示出了图2中所示的本发明示例性实施例的方法的详细图解过程。
图4示出了依照本发明另 一 个示例性实施例的方法的流程图。图5示出了依照图 详细图解过程。
图6示出了依照本览图。
图7示出了依照本.
'J的示意性总
范围的光谱。
图8示出了 CIE标准颜色空间。 示例性实施例的详细描述
目标12由光源ll或多个光源lla、 llb、 llc、 lld照明。可以向这些 光源提供发光二极管(LED),例如高功率LED。这些LED可以按照时 间顺序快速地闪光，使得在一定时段内只有一种颜色在闪光。因此，在 每个时段内可以由单 一 颜色照明目标12,使得目标以相继的顺序以不同 的颜色出现。采集单元14接收来自目标12的反射光并且包括例如CCD芯 片。应当指出的是，任何其他类型的设备也可以用于接收和采集从目标 12反射的光，比如光电二极管阵列等等。采集单元14可以包括单色或多 色采集设备。当例如由两个光源ll、 lla-lld同时照明目标12时，多色采 集设备是必要的，使得采集设备可以获得两种不同颜色的两幅图像，即 采集设备对两个不同的波长敏感。
采集单元14采集多组图像数据并且可以将该数据提供给重建单元 15,所述重建单元适于将采集的图像数据组21a-21d重建为多维颜色空间 的图像数据组22 。重建单元可以将重建的图像数据组输出到显示设备17 或者可以将该数据输出到另外的设备以便进行任何后处理(未示出)。 所述多个光源ll、 11a-lld可以由控制单元13控制，其中控制单元13与光 源ll、 11a-lld之间的线18适于传送用于多个光源的控制信号。这可以例 如通过具有多根分开的导线的线或者通过能够携带控制信号具有多个 信道(有线或无线)的线来实现。控制单元13也可以借助于线16连接到 重建单元15,例如通过具有多根分开的导线的线或者通过能够携带控制 信号具有多个信道(有线或无线)的线连接到重建单元15,以便使得光 源ll、 11a-lld的控制与接收自采集单元14的接收的图像数据组21a-21d 同步。因此，可以将图像数据组21a-21d分配给由光源11、 lla-lld发射 的正确的相应波长。
依照本发明的示例性实施例，光源ll的数量至少为四，然而，本发明并不限于此。也有可能仅仅提供两个光源，其中每个光源包括例如能
够发射两个不同波长的光的LED 18,其中这种LED也可以看作两个光 源。此外，也可以提供覆盖大范围的相对于人眼可见的光的大量光源， 所述范围例如基本上为380nm-830nm。基本上意味着至少450-700nm。
依照另外的示例性实施例，提供的光源ll、 lla-lld彼此靠近，使得 相对于待照明的目标12的入射角基本上相同，从而由于在横向照明期间 出现的阴影，不同的图像在亮暗位置方面差异不明显。
图2示出了依照本发明示例性实施例的流程图。
目标12以相继的顺序由例如具有预定波长的光照明S1。接着，采集 图像数据组S2。随后，目标由具有不同于第一预定波长的第二预定波长 的光照明S3，并且针对第二照明过程S3采集图像数据组S4。可以如希望 的那样多次重复所述照明和采集过程，这取决于所述多个光源的不同颜 色，即不同波长范围的数量。SO代表照明的奇数过程，SE代表采集的 偶数过程。可以周期性地重复步骤S1-SE的过程，例如以便获得电影。 同时，可以将包括所述多组图像数据的组提供给重建单元，从而可以重 建所述多组采集的图像数据21a-21d S10以获得多维颜色空间的图像数 据组22。颜色空间的维数取决于以相继的顺序照明目标12的不同波长的 数量。
图3给出了本发明示例性实施例的详细效果。
在第一照明时段T1中，目标12由具有波长XI的光照明。应当指 出的是，波长可以是主波长，但是也可以包括一定范围的波长并且不限 于单色波长。目标12反射具有波长X1的照明的光的辐射，使得该反射 的辐射可以由采集单元14进行检测。A代表能够记录反射光的强度的 单个像素。像素A可以是例如CCD芯片的像素。CCD芯片提供包括与 波长XI相应的图像数据的图像数据组21a。
在相继的照明时段T2中，目标12由第二波长照明，其中采集 设备或CCD芯片接收具有波长的反射光并且提供与由CCD芯片接 收的关于波长A2的强度相应的图像数据组21b。该过程将在照明时段 T3期间利用具有波长的光重复，并且在照明时段T4期间利用具有 波长X4的光重复。因此，在当前实例中，提供了四组图像数据21a-21d， 每组与所述光源之一相应，每个光源具有不同的波长Xl-X4。将四组图 像数据21a-21d馈送到重建单元，该重建单元将四组图像数据21a-21d重建为重建的图像数据组22。应当指出的是，可以提供用于聚焦等的任 何光学装置(未示出)。
图4示出了依照本发明另一个示例性实施例的方法的示意性流程。
依照图4所示的示例性实施例，在第一照明时段T5内利用两个不 同的波长X1、 实现目标12的照明Sl、 S3。因此，目标12由第一波 长的光照明Sl并且同时由不同于第一波长的第二波长或波长范围的光 照明S3。接着，对于每个特定波长的光，采集图像数据组S2、 S2a、 S2b, 从而在采集过程期间获得两组图像数据， 一组与利用第一波长X1的光 进行的照明Sl相应，另一组与第二波长X3的光进行的照明S3相应。 可以如需要的那样多次重复该过程，这相应地由S5、 S7、 S8、 S8a、 S8b 示出。重复的次数取决于所需的图像数据组的数量。
可以重复整个过程Sl-S8，其中将所述多幅图像馈送到重建单元以 便将获得的和采集的图像重建S10为多维颜色空间的图像数据组。在图 4所示的示例性实施例中，目标12^C照明了四次Sl、 S3、 S5、 S7,其 中两个照明S1、 S3以及S5、 S7是同时进行的。因此，在每个所述照明 时段中，采集了两组图像数据S2a、 S2b以及S8a、 S8b,从而总共四组 图像数据可用于重建S10四维颜色空间的图像数据组。
通过重复该过程，可以获得多幅多维颜色空间图像，这例如在产生 电影时是有用的。
图5给出了依照结合图4所示的示例性实施例的过程的详细图解说明。
在第一照明时段T5中，目标12由具有第一波长范围的光照明， 其形成子范围X1、X3。因此，目标12可以同时由两个不同的波长子范 围X1、 X3照明。在相继的照明时段T6中，目标由不同波长范围X6的 光照明，该范围不同于前面的照明时段T5的波长范围人5。波长范围入6 包括子范围X2、 M，从而目标在照明时段T6期间由波长X2和X4照明。 在这个实例中，选择波长使得得到的图像数据组导致四维颜色 空间。事实上，本发明并不限于仅仅四个波长。
反射的光由采集单元检测和采集，所述采集单元包括采集设备，比 如CCD芯片。在当前实例中，该采集设备包括两种不同类型的像素A、 B，其中像素A例如对波长X1和X2敏感，其中像素B对波长X3和X4 敏感。在第一照明时段T5期间，目标由波长XI和的光照明，因而像素A (对XI和敏感)可以检测波长XI的光，并且像素B (对入3 和人4敏感)可以检测波长人3的光。在相继的照明时段T6中，像素A (对XI和敏感)可以检测波长的光，并且像素B (对？3和敏 感)可以检测波长人4的光。因此，像素A在第一照明时段T5中用于采 集与波长X1相应的图像的图像数据，其中在相继的照明时段T6中，相 同的像素用于采集与波长相应的图像数据。相应地，像素B在照明 时段T5中采集与A3相应的图像数据，并且在照明时段T6中采集与波 长X4相应的图像数据。因此，在照明时段T5中，可以获得分别与波长 XI和相应的两组图像数据21a、 21c,并且在照明时段T6中，可以 获得分别与波长X2和X4相应的两组图像数据21b、 21d。因此，在只有 两个照明时段T5、 T6期间，可以获得与四个不同的波长或波长范围相 应的总共四幅图像，以实现四维颜色空间的图像数据组22。
应当指出的是，图5仅仅是示例性图示，并且在一个照明时段期间， 多于两个不同的波长也可以用于照明，并且也可以应用能够区分多于两 个不同光波长的采集设备，从而图像的最大数量可以通过将不同的相继 照明时段的数量与采集设备14能够区分的不同图像的数量相乘来确定。
图6示出了照明时段序列，其中X1、 X2、 X3和X4的序列被周期性 地重复，因为照明时段T1、 T2、 T3、 T4是周期性重复的。应当指出的 是，本发明并不限于如图6所示将Tl分配给波长XI,将照明时段T2 分配给等等。还应当指出的是，依照示例性实施例，这些照明时段 在序列中是连续的，然而，本发明并不限于此。而且，该序列也可以具 有中断或者照明时段之间的中间时段。此外，每个时段可以具有相同的 长度或者可以具有不同的长度。
此外，本发明并不限于四个照明时段，并且此外并不限于四个不同 的波长。
为了获得更好的结果，提供更多的波长是有利的。 图7示出了可以由人眼识别的光的光谱。特别地，该光谱可以处于 380nm-830nm的范围内。在图7中，将光"i普示为矩形，然而，实际的光 语并没有陡峭的斜坡并且在光语范围内不均匀。然而，该图示对于进行 说明是有利的。
图7示出了两个不同的波长范围X5、 X6,其中这些不同的范围中的 每一个包括两个子范围XI、人3以及X2、 X4。对于范围X5而言，子范围部分重叠。范围包括两个子范围X2、 其中范围完全由范围 覆盖。应当指出的是，范围入5和的组合也可以构成包括子范围入5 和的范围，其中子范围和在这种情况下不重叠并且不整体构 成连续的范围。
当使用任何类型的重叠范围时，有必要区分与不同波长或者不同波 长范围X1、 X3或X2、 X4相应的图像数据组的各部分。这可以通过差分 图像采集来进行，其允许也在白昼期间使用这些技术。 差分图像采集可以由下式表示 wij (dl) = gnij (dl) + bnij (dl) + mij (dl) b—wij = w(dl) + bij(f) r—wij = w(dl) + rij(f) g一wij = w(dl) + gij(f)
这里，wij(dl)是通过日光照明给出的像素信号，其包含所有的叠加 颜色。b—wij是由经由日光和闪光(这里为蓝颜色)的照明给出的像素 信号。因此，可以根据减法bij(f)二b—wij-wij(dl)计算感兴趣的像素信 号bl。
通过以下等式给出像素S,的信号的近似。
/1=830扁 ；i二830wm
& = J" ; (，(/L) (义)t/;U J" / (义y(义)义(义) W "
在该等式中，p(X)是照明目标表面的功率谱，r(X)是该目标的未知反 射率，x(X)为颜色匹配函数，Sy(X)是CCD像素ij的光镨响应。因此，在 常规的图像采集中， 一个主要任务是精确地近似颜色匹配函数x、 y和z。
代替在CCD像素Sy上使用这些特殊滤波器的是，重建照明的目标 的反射率。因此，假设反射率为一组基函数bn(X)的线性组合。
为此，不再需要通过颜色匹配函数投影到颜色空间。在其中利用通 过闪光Pk给出的光照明目标的给定时刻tk,可以将这个等式重新写成
W 义二830m "=1 义二380wm利用其他N-1种颜色重复该采集，得到N个方程的系统，其确定关 于所应用的模型的未知系数(Dn以及因而目标的反射率。应当指出的是， 所有的积分项已知并且因而积分是已知的。
'
J们'.■ 一
这个过程必须应用到所有像素。
图8将CIE颜色空间的图表示为二维图示，其中数字和抛物形线表 示波长，并且因而当表示颜色时覆盖整个光语。380和700之间的直线 表示紫色线。该CIE颜色空间用作定义颜色的标准参考以及其他颜色空 间的参考。
应当指出的是，本发明也可以应用于发射红外光或紫外光的光源以 及相应的采集单元。本发明也可以应用到代替光的任何其他电磁辐射。
本发明构成通过几乎所有的数码相机或移动电话中使用的CCD传 感器进行的图像采集的可替换方式。代替使用复杂的滤波的RGB或 RGBE CCD芯片的是，本发明可以使用具有序列彩色闪光的单色CCD 阵列以便采集真彩色图像。所提出的技术主要涉及图像采集，其中闪光 对所述采集过程有显著的贡献。
本发明可以应用于数字图像采集以及用于图片和电影的未来设备 中。此外，本发明可以应用于目标表面的光语测量中，例如应用于目标 的颜色的精确确定中。
应当指出的是，措词"包括"并没有排除其他的元件或步骤，并且 "一"或"一个"并没有排除多个。此外，可以对结合不同实施例描述 的元件进行组合。
应当指出的是，权利要求中的附图标记不应当被视为对权利要求的 范围的限制。
1权利要求
1.用于提供目标的改进的成像的系统(10)，该系统包括多个适于照明目标(12)的光源(11，11a-11d)，其中这些光源(11，11a-11d)的至少一部分适于发射具有不同波长范围的波长(λ1-λ6)的光；控制单元(13)，其适于控制所述多个光源(11，11a-11d)，使得所述多个光源(11，11a-11d)在相继的一定数量的照明时段(T1-T6)中照明目标(12)，其中在所述相继的照明时段(T1-T6)的至少两个中，目标(12)由不同波长范围的波长(λ1-λ6)照明；采集单元(14)，其适于在所述至少两个照明时段(T1-T6)内采集目标(12)的至少四组图像数据(21a-21d)；以及重建单元(15)，其适于将所述至少四组采集的图像数据(21a-21d)重建为至少四维的颜色空间的图像数据组(22)。
2. 权利要求l的系统，还包括至少四个适于发射具有不同波长范围的波长(Xl-X6)的光的光源(lla-lld)。
3. 权利要求2的系统，其中所述采集单元(14)是单色采集设备。
4. 权利要求l的系统，其中所述光源(11， ]la-lld)适于发射所述不同波长范围中的至少两个(人5， X6),并且其中所述范围中的至少一个X6)包括至少两个不同的波长子范围(XI, X3; X2， X4);所述采集(14)单元适于在所述至少两个照明时段(T5， T6)的每一个中采集目标(12)的至少两组图像数据(21a, 21c; 21b， 21d);并且对于所述至少两组图像数据(21a, 21c; 21b， 21d)中的每一组，该采集单元(15)对所述不同波长子范围(XI, X4)中的至少一个敏感。
5. 权利要求l的系统，其中所述多个光源(11， lla-lld)的至少一部分被设置成使得对于所述不同波长范围的相应波长以基本上相等的入射角实现照明。
6. 权利要求l的系统，其中所述采集单元(14)是多色采集设备。
7. 权利要求l的系统，其中所述光源(11, lla-lld)和采集单元(14)适于获得CIE标准颜色空间的重建的图像数据组(22 )。
8. 权利要求l的系统，其中所述多个光源(11, lla-lld)覆盖发射基本上380nm-830nm的光谱的波长。
9. 权利要求l的系统，其中所述光源(11, lla-lld)包括一个或多个发光二极管(18),其中这些发光二极管(18)中的每一个适于发射具有一个或多个预定波长范围(Xl-X6)的波长的光。
10. 权利要求l的系统，其中所述光源(11, lla-lld)包括一个或多个激光二极管(18)，其中这些激光二极管(18)中的每一个适于发射具有一个或多个预定波长范围(Xl-X6)的波长的光。
11. 权利要求l的系统，其中所述采集设备是电荷耦合器件。
12. 用于提供目标的改进的成像的方法，该方法包括在相继的一定数量的照明时段(Tl-T6)中利用多个光源(11,lla-lld)照明(S1, S3， S5， S7, SO)目标(12),其中这些光源(11,lla-lld)的至少一部分发射具有不同波长范围(Xl-X6)的波长的光，并且其中在所述相继的照明时段(Tl-T6)的至少两个中，目标(12)由不同波长范围(Xl-入6)的波长照明；在所述至少两个照明时段(Tl-T6)中采集(S2, S2a, S2b, S4,S8, S8a， S8b, SE)目标(12)的至少四组图像数据(21a-21d);以及将所述至少四组采集的图像数据(21a-21d)重建(S10)为至少四维的颜色空间的图像数据组(22 )。
13. 权利要求12的方法，还包括在所述相继的照明时段的至少四个(Tl-T4)中利用适于在所述至少四个照明时段(Tl-T4)的每一个中发射具有不同波长范围(Xl-X6)的波长的光的光源(11, lla-lld)照明(Sl， S3， SO)目标(12);以及在所述至少四个照明时段(Tl-T4)的每一个中采集(S2, S4, SE)目标(12)的图像数据组(21a-21d)。
14. 权利要求12的方法，其中每个光源(11, lla-lld)中只有一个在相继的一定数量的照明时段(Tl-T4)之一中照明目标(12)。
15. 权利要求13的方法，其中所述采集(S2， S4, SE)被实现为单色采集。
16. 权利要求12的方法，其中所述不同波长范围中的至少两个X6)包括至少两个不同的波长子范围(XI, X3; X2，人4),并且所述方法还包括在所述至少两个照明时段(T5, T6 )的每一个中采集目标(12 )的至少两组图像数据(21a， 21c; 21b, 21d),其中所述至少两组图像数据(21a, 21c; 21b， 21d)中的每一组的采集(S2, S2a, S2b， S8,S8a, S8b)对所述不同波长子范围(X1-X4)中的至少一个敏感。
17. 权利要求16的方法，其中在至少一个照明时段(T5， T6)的每一个中时间上并行地采集所述至少两组图像数据(21a, 21c; 21b, 21d)。
18. 权利要求12的方法，其中所述多个光源(lla-lld)的照明时段(Tl-T6)是连续的和/或周期性地重复的。
19. 权利要求12的方法，其中对于所述不同的波长范围(？a-X4)的波长中的每一个，以基本上相等的入射角实现照明(SI, S3， S5, S7)。
20. 权利要求12的方法，其中所述采集(Sl, S3, S5, S7)被实现为多色采集。
21. 程序元件，其在由处理器执行时，适于执行权利要求l-20的方法。
22. 计算机可读介质，其上存储了权利要求21的程序元件。
全文摘要
一种方法和系统，通过使用颜色序列闪光进行图像的序列采集来采集多幅例如单色图像而获得目标的更逼真的图像，而不增加例如电荷耦合器件阵列的结构。
文档编号G01N21/25GK101563650SQ200780047431
公开日2009年10月21日 申请日期2007年12月13日 优先权日2006年12月19日
发明者V·舒尔茨 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司