具有改进的时间分辨率和感知图像清晰度的图像捕获的制作方法

文档序号:11291249阅读:224来源:国知局
具有改进的时间分辨率和感知图像清晰度的图像捕获的制造方法与工艺

相关申请的交叉引用

本申请要求名称为“improvedtemporalresolutionandperceivedimagesharpness(改进的时间分辨率和感知图像清晰度)”并且于2014年12月15日提交的美国临时申请序列号62/092110的权益,所述美国临时申请明确地通过引用以其全文结合在此。

本公开总体上涉及图像数据。各方面可以并入到相机中并且可以用于例如生成用于超高清(uhd)显示器的图像。



背景技术:

超高清(uhd)显示器用于各种各样的应用,包括电视、个人计算机和平板计算机、智能电话以及相机取景器。这类显示器中的降低的清晰度可能是由于图像中对象的相对运动而发生的。针对相机取景器,“运动模糊”效果由每张图像的相对较长的曝光时间造成(在50hz系统中为20ms并且在59.94hz系统中为16.6ms)。由于对象在相机成像器的图像曝光期间移动,因此在所述对象在多个像素上扩展时细节丢失。一种解决方案是增加每秒正捕获的帧数量,由此减少每个单独帧的曝光时间。所有这些帧以更高的帧速率都可以被传输至显示器以便传递更清晰的图像,但具有较大信号带宽代价。此外,由于相机每秒生成更多的图像,因此由图像传感器每图像接收到的光子量减少,从而引起相机的更低光敏性以及更低的信噪比。

作为每秒创建更多图像的替代方案,还可通过使用电子快门来降低曝光,以保持每秒帧数相同并且仅缩短每张图像的曝光时间。这减少了运动模糊(因为存在更少的时间用于移动),而且还导致了更低的光敏性,并且另外地引入了干扰频闪效果(即“抖动”)。使用这种方式有效地在快门被关闭时产生了帧内的零曝光(即黑度),从而在图像之间产生间隙。人眼将试图帧到帧地‘跟踪’对象运动。飞越天空的球可能是每张图像都极其清晰的,但是因为相机图像传感器仅已经捕获了短曝光时刻,因此丢失了视觉轨迹信息并且球看起来跳过了场景,从而缺乏运动平滑性。在人类视觉系统被‘训练’用于跟踪对象时,这导致了分心的观看体验。



技术实现要素:

以下呈现了一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在标识出所有方面的关键性或决定性要素亦非界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是为了以简化形式呈现一个或多个方面的一些概念以作为稍后呈现的更详细描述的序言。

在此呈现的各方面通过捕获在曝光期间在多个点处的图像传感器输出来提供改进的图像性能以及图像模糊的降低。可以使用来自所述多个点的信息以便生成表示所述图像的改进信号。

各方面可以包括一种用于在一系列帧中捕获视频图像的相机、方法、装置、系统及计算机可读介质,所述相机包括具有像素阵列的图像传感器。每个像素接收可见光子并且响应于所述接收到的光子而累积电荷。像素处理器在帧的中间部分期间对所述像素中的每个像素累积的电荷进行至少一次的采样,并且对所述样本进行处理以便产生数字图像,由此降低显示器上的运动模糊。

为了完成前述和相关的目的,所述一个或多个方面包括下文中完整描述的、并且在权利要求书中所具体指明的特征。以下说明和所附附图详细请求保护该一个或多个方面的某些说明性特征。然而,这些特征仅指示在其中可以利用各个方面的原则的少数各种方式,并且本说明书旨在包括所有这些方面及其等同物。

附图说明

图1是具有取景器显示器的示例相机系统100的框图;

图2a是针对细节校正信号使用中间曝光而增强的像素处理器的示例细节校正电路的框图;

图2b是用于确定多次中间曝光的示例减法器的框图;

图3是在作为运动存在的指示在曝光序列期间的示例像素电荷率的图形展示;

图4是一种用于针对细节校正信号应用中间曝光的示例方法的流程图;

图5a是响应于运动检测而切换至中间曝光的像素输出的示例运动模糊降低电路的框图;

图5b是示例中间曝光处理器的框图;

图6是一种用于在检测到运动时从中间曝光切换至像素输出的示例方法的流程图;

图7是曝光于运动中对象下的一系列相邻像素的像素电荷率和像素输出的图形展示。

图8是对图2a和图5a的要素进行组合的细节校正电路的框图。

图9是曝光于运动中对象下的一系列相邻像素的像素电荷输出的图形展示。

具体实施方式

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为对各种配置的描述,而不是旨在可以在其中实践本文中所描述的概念的仅有配置。为了提供对各种概念的透彻理解的目的,详细描述包括具体细节。然而,对于本领域的技术人员来说明显的是,可以在没有这些具体细节的情况下实施这些概念。在一些实例中,以框图形式示出了公知的结构和部件,以便避免模糊这种概念。

现在将参照各种装置和方法来呈现视频产生系统的某些方面。这些装置和方法将在以下详细描述中加以描述并在附图中通过各种框、模块、部件、电路、步骤、过程、算法等(统称为“要素”)来加以展示。这些要素可以使用电子硬件、计算机软件或者其任何组合来实施。这种要素是被实施为硬件还是软件取决于具体应用以及施加到整个系统上的设计约束。

通过示例的方式,要素、或要素的任何部分或要素的任何组合可以使用包括一个或多个处理器的“像素处理器”来实现。处理器的示例包括:微处理器、微控制器、图像处理器、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑设备(pld)、状态机、门控逻辑、离散硬件电路以及被配置成用于执行贯穿本公开而描述的各种功能的其他适当硬件。处理系统中的一个或多个处理器可以执行软件。软件应当被宽泛地解释成意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行件、执行线程、规程、函数等,无论其是被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其他皆是如此。软件可以驻留在非瞬态计算机可读介质上。通过示例的方式,计算机可读介质可以包括非瞬态存储设备,比如,磁存储设备(例如,硬盘、软盘、磁条)、光盘(例如,致密盘(cd)、数字多用盘(dvd))、智能卡、闪存设备(例如,卡、棒、密钥驱动器)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、寄存器、可移动盘以及用于存储和传输软件的载波、传输线路和任何其他适当介质。计算机可读介质可以驻留在处理系统中、在处理系统外部、或跨包括该处理系统在内的多个实体分布。本领域的技术人员将意识到如何根据具体应用和施加到整体系统上的总体设计约束来最佳地实施贯穿本公开所呈现的描述功能。

图1是简化框图,展示了实现像素处理器122的示例相机系统100。相机系统100可以包括相机102、取景器104以及镜头系统106。相机102可以包括图像传感器120,所述图像传感器可以包括用于将光子转换成电荷的像素阵列。除其他项之外,所述图像传感器可以包括电荷耦合设备(ccd)或互补金属氧化物半导体(cmos)。由此,所述像素阵列可以包括ccd或cmos像素阵列。由镜头系统106将图像投影到图像传感器120上。图像传感器120的输出包括来自像素阵列的输出信号。图像传感器120通过将每个像素的光子输入水平转换成针对阵列中的每个像素的成比例电压信号来产生电压信号。图像传感器120的像素被曝光于光子下,例如由透镜系统106来投影并且由图像传感器的像素在帧曝光的时间单位内读取。每个像素在曝光帧阶段期间累积表示图像的电荷。图像传感器120可以将电荷转换成模拟输出电压信号。可替代地,图像传感器120可以将电荷转换成模拟电压,并且使用模数转换器将模拟电压转换成数字信号,例如以便产生数字输出电压信号。图像传感器120可以以帧速率周期性地传输所述输出电压信号。可以通过释放累积电荷来重置像素,从而使得针对下一帧的下一像素电荷累积可以开始。可以将可见光子量转换成高达饱和阈值的电压信号,在所述饱和阈值点处,可不再针对像素输出累积电荷。在一个示例中,多个图像传感器120可以以同步方式进行操作。多个图像传感器120还可以相对于彼此以不同相位进行操作。

像素处理器121可以被配置用于针对运动模糊来校正图像传感器像素输出信号。像素处理器121的输出可以是像素信号阵列以便形成视频序列的每次帧曝光的图像。相机102包括视频处理器122,所述视频处理器接收图像序列并产生具有期望帧速率、纵横比等的数字视频输出。视频处理器122还可以对视频图像执行白平衡、颜色校正和伽马校正。视频处理器122还可以被实现为多个单独的处理器,每个处理器被配置用于执行以上功能中的一项或多项。可替代地,可以以相反方式来安排像素处理器121和视频处理器122,由此,像素处理器121在每像素的基础上对已由视频处理器122校正过的图像进行处理。

编码器124可以从视频处理器122接收原始视频输出并产生根据特定规范(例如,串行数字接口(sdi)、h.264/mpeg-4高级视频编码、或高清多媒体接口(hdmi))来编码的格式化数字视频信号。可以输出来自编码器124的信号以便传输至视频产生系统和/或使用收发器126通过网络传输。编码器124还可以向取景器104提供经编码的或原始的视频馈送。

取景器104可以包括解码器141,所述解码器被配置用于从编码器124接收经编码的视频或原始视频并且为显示器142提供图像数据。在一个示例中,显示器142可以在每个像素处包括有机发光二极管(oled),由此发光二极管(led)涂覆有由有机化合物形成的响应于电流而发射光的发射性电致发光层。这些和其他设备可以用于在显示器142上生成图像。

镜头系统106可以包括一个或多个镜头,并且可以被控制提供对镜头的期望光学配置,所述配置可以指定例如景深设置、数值孔径以及焦距。

图2a是像素处理器121的示例细节校正电路200的框图,所述像素处理器用于在帧的中间部分期间对图像传感器120进行采样以便产生表示图像的信号。针对图像传感器120的每个像素,采样器202接收输入201,所述输入为从图像传感器120接收到的像素输出。采样器202可以读取离散时间样本s1至sn处的累积像素输出值(例如,电荷或输出电压信号值)。样本s1和sn可以分别发生在曝光帧开始和结束时,其中一个或多个样本发生在样本s1与样本sn之间。例如,在n=4的情况下,样本sn=s4发生在帧曝光结束时,样本s2可以发生在全帧曝光间隔的大约25%处,并且样本s3可以发生在全帧曝光间隔的大约75%处。可替代地,样本s2可以在全帧曝光间隔的大约33%处发生,并且样本s3可以发生在全帧曝光间隔的大约66%处。作为替代性示例,在n=3的情况下,样本s3发生在曝光帧的结束时,并且样本s2可以发生在曝光帧的大约25%至75%之间的任何地方。在采样器202在全帧曝光内提供像素输出值的附加样本的情况下,可以实现针对n>4的其他可能的替代性变化。针对图像传感器120的cmos实现方式,采样器202可以如上所述地那样进行操作以便读取每曝光帧的多个样本。在图像传感器120的ccd实现方式的情况下,读取中间样本在单个帧内可能是不可能的。结果,ccd图像传感器120可能需要以比相机100对标称帧内的多个样本进行模拟的标称速率更快的帧速率来进行操作。例如,如果以50fps(20ms帧)的速率来处理相机100的视频信号并且采样器202需要每帧四个样本(n=4),则ccd图像传感器120可以以200fps(5ms帧)的更快速率进行操作,从而产生每20ms帧4张ccd图像。然后可以针对相等的20ms帧从四张ccd图像的块中导出每组样本s1至s4。

减法器203通过从样本sn处的累积像素输出值中减去样本s1处的像素输出值来确定针对全帧曝光的累积像素输出(例如,电荷或输出电压信号值)。减法器204通过从样本s3处的累积像素输出值中减去样本s2处的累积像素输出值来确定中间帧曝光的累积像素输出值。针对n=4的示例(样本s2在曝光帧的25%处并且样本s3在全帧曝光间隔的75%处),中间曝光提供针对帧曝光的中间50%的像素输出值。针对n=4的示例(样本s2发生在帧曝光的大约33%处并且样本s3发生在全帧曝光的大约66%处),中间曝光提供全帧曝光的中间三分之一的像素输出。可替代地,针对n=3的示例(样本s3发生在全帧曝光结束时,并且样本s2发生在全帧曝光的50%处),减法器204可以从样本s3处的像素输出值中减去样本s2处的像素输出值以便提供与全帧曝光的后一半相关的中间曝光值。可替代地,减法器204可以从样本s2处的像素输出值中减去样本s1处的像素输出值以便提供与全帧曝光的第一半相关的中间曝光值。

图2b示出了示例减法器204的框图,在所述示例减法器中,可以确定多次中间曝光。在采样器202读取样本sn(针对n>4)的实施例中,可以由减法器204通过使用多个减法器214来各自单独确定对应的中间曝光从而获得多次中间曝光。例如,针对n=6,中间曝光s6-s5、s5-s4、s4-s3、s3-s2和s2-s1可以由一个或多个减法器214来确定。选择器224可以被实现为多路复用器以便适应性地选择哪次中间曝光有待由细节校正电路200进行处理。

放大器205接收中间帧曝光的像素输出,并且将其放大作为全帧曝光的归一化。例如,放大器205可以向累积像素输出值施加6db增大。细节处理器206接收放大的像素输出值,并且执行细节校正算法以便校正运动模糊。细节处理器206通过采用任何信号转变生成校正信号来改进所感知图像清晰度。由细节处理器206来强调亮度和/或色度的转变以便增强场景中的对象。在逐像素的基础上将所计算的细节校正加在原始图像上。此细节校正信号取决于图像的清晰度。在此示例中,中间曝光包含像素的运动模糊的50%。通过对更短的中间帧曝光而非全帧曝光执行细节校正,降低了像素中的运动模糊的影响,这增强了细节校正的有效性。加法器207被配置用于将细节校正信号加在全曝光像素输出上,从而给出增强的像素输出208。

图3是在一系列单次帧曝光301、302、303期间针对多个样本s1至sn的图像传感器120像素输出的示例采样的图形展示。在此示例中,当样本s1发生在帧开始并且样本s4发生在帧结束时,n=4并且在样本s1、s2、s3和s4处依序读取累积像素输出值,其中,样本s1和s4提供针对全帧曝光的累积像素输出。可在样本s2与样本s3之间获得针对中间帧曝光的图像传感器120像素输出。针对曝光301,在s1与s4之间的间隔期间的累积像素输出的恒定斜率指示针对此像素的恒定光子输入,这意味着正在从相机视场中的对象处反射恒定的光水平。由于所述光水平恒定,因此所述对象有可能是固定的并且未移动越过帧曝光301内的此像素单位。相较而言,帧曝光302和303展示了每个样本对间隔(例如,si与si+1)之间的像素电荷率变化。例如,在曝光302中,像素电荷累积速率在样本s1与样本s2、样本s2与样本s3之间恒定但在样本s3与样本sn之间下降,从而揭示了存在像素输出从更亮对象到更暗对象的运动、以及因此运动模糊的可能性。曝光303示出了由图像传感器120的像素来感测到作为从更暗对象到更亮对象的变换的运动的存在(即更多的可见光子由像素来感测),因为与s1与s3之间的像素电荷率相比像素电荷率在样本s3与样本sn之间增大。由此,在采样器202被配置用于跟踪每个帧内(例如,在样本s2与样本s3之间)的中间曝光的情况下,运动是可检测的。相较而言,一种仅在帧的开始以及在帧的结束时(即在样本s1和sn处)测量像素输出的常规方式将给出误导的像素电荷率312和313,并且忽视运动的指示。

图4示出了一种用于实现细节校正电路300的示例方法400的流程图。在步骤402中,由采样器302在样本s1至sn处读取像素输出值(即电荷或输出电压信号值)。在步骤404中,可以由减法器204确定中间帧曝光的像素输出。例如,如结合图3的示例所描述的,可以通过从样本s3处的像素输出中减去样本s2处的像素输出来对中间帧曝光的像素输出进行采样。放大器205可以在步骤406处对中间曝光的像素输出值进行放大。利用图4中的虚线来展示可选方面。细节处理器206在步骤408处执行对中间曝光的经放大像素输出值的细节处理并且产生细节校正信号210。与对全曝光时间段执行细节处理相比,通过将运动曝光降低至降低的中间曝光时间段来增强这种细节校正。在步骤410中,在加法器207处,可以将细节校正信号210加在全曝光的像素输出值上,从而产生运动模糊的经校正的最终像素输出信号208。虽然细节处理可以基于中间曝光,但是像素输出信号208捕获全曝光像素输出加上细节校正信号210。由此,方法400降低了运动模糊对图像传感器像素的影响,而没有使用仅在每次帧曝光过程中关闭像素输出以压缩帧内的运动持续时间的常规方式将引起的任何抖动。

图5a是像素处理器121的示例运动模糊降低电路500的框图。采样器202的输入501从图像传感器120中取得像素信号,并且读取多个样本s1至sn处的累积像素输出。减法器203确定如以上参考图2所解释的全曝光像素输出。减法器504以与如以上关于图2中的减法器204所描述相似的方式来确定中间曝光像素输出。比较器506被配置用于采用中间曝光采样来检测如图3中的曝光302、303所示的运动。在一个实施例中,比较器506被配置用于确定全曝光持续时间与中间曝光持续时间之比。例如,当样本s2与样本s3之间的间隔为样本s1与样本s4之间的全曝光间隔的50%时,比较器506可以确定s3-s2间隔为间隔sn-s1的一半,并且由此间隔s3-s2期间的像素输出为全帧间隔sn-s1的像素输出的一半(如果像素电荷率恒定的话)。比较器506然后可以将中间曝光的像素输出与全曝光的像素输出的一半进行比较。如果此比较是相等比较,则所述比较器确定不存在运动,因为预期的像素输出已经被确认是恒定的(例如,图3的曝光301示出了恒定的像素电荷率)。另一方面,如果所述比较不相等,则比较器506确定像素电荷率针对此帧不恒定,并且因此检测到运动。由于在运动的持续时间减少时运动模糊效果被减小,因此比较器506操作开关507至位置b,从而允许从中间曝光中导出像素输出508。放大器205将像素输出归一化为与全曝光的像素输出成正比。针对50%中间曝光示例,放大器205被配置用于将像素输出值增大约200%。当比较器506未检测到运动时,开关507被配置用于响应于来自比较器506的控制信号而移动至位置a,从而允许将全曝光像素输出作为像素输出508进行传输。可以相应地对图像传感器像素阵列的每个像素进行处理以便生成帧的全数字图像。由此,取决于检测像素中的运动并且通过切换开关507,可以产生具有全曝光的像素输出508与中间曝光的像素输出508的混合的数字图像以便形成全数字图像的像素阵列。

图5b示出了用于导出中间曝光像素输出的替代性实施例的示例框图。中间曝光处理器504’(而非减法器504)可以由读取从采样器202接收到的中间样本514的中间曝光选择器524来实现,并且执行加权算法,所述加权算法针对运动模糊量对每个样本进行排序并且选择具有最少模糊量的样本。

图6示出了一种生成具有降低的运动模糊的图像信号的示例方法600的流程图。所述方法可以由至少一个处理器(诸如像素处理器121)或运动模糊降低电路500来执行。所述方法可以由相机(诸如相机系统100)来执行以便改善由所述相机生成的图像。

在步骤602中,采样器202读取多个样本点s1至sn处的像素输出。虽然示例已经展示了三个或四个样本点,但是任何数量的样本点可以在此所呈现的方面结合使用。在步骤604中,减法器204通过从样本s3处的像素输出值中减去样本s2处的像素输出值来确定中间曝光的像素输出。接着,在606处,比较器506基于中间曝光持续时间与全曝光持续时间之比来确定因子k(例如,如果中间曝光时间段的持续时间为全曝光时间段的持续时间的一半,则比较器506确定k=1/2),并且执行以下比较测试:

kfe/ie=1,

其中,fe为全曝光像素输出(例如,sn-s1),并且ie为中间曝光像素输出(例如,s3-s2)。如果比较测试不为真,则检测到运动。运动可以是如在曝光302时从更亮对象到更暗对象的移动,或者如在曝光303时检测到的相反移动。当检测到运动时,在610处,开关507选择输出508的像素输出。在608处,还可以由放大器205对中间曝光的像素输出进行放大。如果比较测试为真,则未检测到运动,并且比较器506激活开关507以便在612处从全曝光中选择像素输出。

在614处,从像素中生成图像的数字图像数据以便例如产生表示图像的信号。这可以包括:基于图像传感器(诸如120)的像素阵列生成信号。

所述方法可以进一步包括:从所述像素阵列中生成数字图像数据,从而使得一个帧持续时间的全帧包括具有在未检测到运动时的所选样本以及在检测到运动时的所选样本的像素混合。这可以包括:将在所述帧的所述中间部分期间所述像素输出的幅值放大与针对全帧所述像素输出的幅值相平衡的一个幅值;以及对所述放大的幅值执行细节处理以便产生细节校正信号。当未检测到运动中对象时,所述细节校正信号可以被加在所述全帧的所述像素输出上以便产生针对运动模糊而校正的数字图像数据,并且当检测到运动中对象时,所述细节校正信号可以被加在所述帧的所述中间部分的所述像素输出上。

所述方法可以进一步包括:针对在一个帧持续时间期间移动跨越多个相邻像素的运动中对象确定所述多个相邻像素的数字图像数据。

所述方法可以进一步包括:通过根据多个像素输出的加权细节比较来选择具有最少模糊量的像素输出而选择在所述帧的所述中间部分期间的至少一个样本。例如,可以在曝光内的不同时间处取得附加采样以便对另外产生的信号的曝光时间具有更小或更大的影响。这可以提供对分辨率和清晰度的更大改善。可以针对多次快照产生细节信号,例如,可以根据检测最可靠快照(例如具有最少模糊量的样本)的算法来对样本和细节进行加权。

在另一示例中,还可以通过每秒生成更多的图像(而不具有cmos成像器中的累积特征)以及将单独时间帧一起加到成像器中来执行在此所呈现的各方面。

像素处理器121可以包括耦合至计算机可读介质/存储器的至少一个处理器。所述计算机可读介质可以包括用于使所述至少一个处理器执行结合图4和/或图6所展示的方法的各方面的可执行代码。

图7示出了在运动中对象701移动越过像素时图像传感器120的一系列连续像素的示例像素电荷率的图形展示。出于展示的简洁,在此示例中,对象701被表示为可均匀地移动穿过四个像素中的每个像素的感测区域的简单形状,从而影响由每个图像像素感测到的光子。应当理解的是,运动中对象与各种大小的任何组合可影响光子到图像传感器像素的输入,并且结果,像素电荷率可能更复杂。在此示例中,对四个像素p1至p4进行检查,然而,可以采用类似的方式以每行为基础或者以具有特定数量像素的块来将所述过程应用于整个像素阵列。在此示例中,由采样器202在样本s1至sn(其中,n=4)处执行采样,并且样本s2和s3发生在全曝光时间的25%和75%处。运动中对象701正在单个曝光帧的时间段(从时间t0到时间t1)内从像素p1移动朝向像素p4。在所述对象移动穿过每个像素时,像素电荷如在曝光t0-t1期间在像素率流程图702中示出那样被激活。由此,702展示了像素的输出信号将如何随时间进行累积。针对像素1,对象在曝光的大约前25%内激活像素电荷,并且在对象已经移动到像素p2上时将累积电荷维持在曝光时间段的剩余部分的反应运动不存在的恒定水平处。在像素p2处,像素电荷在曝光帧的前50%期间进行累积。在像素p3处的像素电荷在曝光帧的中间50%期间进行累积,而像素p4仅在曝光帧的最后25%时累积像素电荷。

示出了跨全曝光的这四个像素的像素输出曲线703,所述像素输出曲线在时间t0与时间t1之间具有恒定值,其中,未施加中间曝光增强。由此,703展示了四个像素的像素输出信号将如何查看正常曝光时间。

像素曲线704展示了使用像素的中间样本的四个像素的输出信号,例如在全曝光时间的50%处。

在由细节校正电路200针对这一组像素p1至p4应用细节校正之后,输出曲线704展示了增强的像素输出,所述增强的像素输出更准确地反映了移动对象在像素p2和p3中的所强调的存在(即在曝光持续时间的50%内由像素p2和p3对所述对象进行感测,而像素p1和p4仅在曝光持续时间的25%内感测所述对象)。

如图7中所示,针对所有的像素p1至p4,样本s3与样本s2之间的像素电荷(即中间曝光ie)不等于样本s4与样本s1之间的像素电荷(即全曝光fe)的一半,这根据606(其中,k=1/2)表明在像素p1至p4中的每个像素处存在运动。结果,根据步骤610控制开关507以接受来自放大器205的输出。放大器205基于样本s3与样本s2之间的中间曝光来增强像素p2和p3的像素输出,并且因此像素输出曲线704反映比像素输出曲线703更高的幅值。针对像素p1和p4,开关507从放大器205处取得输出(步骤610),但是因为在样本s3和s2处具有零像素电荷累积,因此根据步骤604,针对中间曝光而计算的像素输出为零。结果,相较于跨像素p1、p2、p3和p4的加长版本,增强的像素输出曲线704更好地反映了对象在像素p2和p3处的图像。

图9进一步展示了此示例。902展示了在贯穿单次曝光的长度期间每像素的电荷。在所述曝光期间的4个样本s1、s2、s3和s4处对像素进行采样。在图9中,第一像素仅在曝光时间的前25%中看到了对象,第二像素在曝光时间的前50%中看到了对象,第三像素在曝光时间的后50%中看到了对象并且第三像素在曝光时间的最后25%中看到了对象,但是在曝光结束时,s4处的总曝光或输出均示出了相同的水平。

首先,在904处考虑第二样本s2与第三样本s3之间的信号是大于还是小于第四样本s4或总曝光输出的1/2。这对像素中的每个像素而言为真。由于这对样本中的每个样本而言为真,因此检测到了运动,并且s2与s3之间的差异可以用作(例如,利用放大)像素的输出信号。

然后,在906处考虑s2和s3处的输出之间是否存在差异。由于针对像素1和像素4在s2与s3之间无差异,因此这些像素的输出将为零。

图8示出了将图2a和图5a中示出的实施例进行组合的示例运动模糊降低电路800。在此示例中,在细节处理器206中以降低的曝光时间生成的细节校正信号可以在加法器207中加到全曝光(fe)持续时间的输出508或中间曝光(ie)持续时间的经放大输出上。输出808取决于比较器506在步骤606处对运动的检测以及在开关507处的所产生的输出选择。

通过示例的方式并且在没有限制的情况下,参考用于对视频产生系统的各种部件进行配置的系统和方法来呈现了本公开的方面,所述视频产生系统可用于产生电视节目或者可以在体育赛事中使用。贯穿本公开所呈现的各种概念可以在各种各样的成像应用中实施,包括捕获并处理视频和/或静止图像的系统、视频会议系统等。

前面的描述被提供来使本领域任何技术人员能够实践本文所描述的各种方案。对这些方面的各种修改对本领域技术人员而言将是明显的,并且在本文中所定义的一般原理也可以适用于其他方面。因此,权利要求书并非旨在被限定于本文中所示出的方面,而是应被授予与语言上的权利要求书相一致的全部范围,其中对要素的单数形式的引述除非特别声明,否则并非旨在表示“有且仅有一个”,而是“一个或多个”。除非特别另外声明,否则术语“一些”指的是一个或多个。本领域的技术人员已知或之后知道的贯穿本公开所描述的各个方面的要素的所有结构和功能等效物都通过引用明确地结合在本文中,并且旨在被权利要求书包含。并且,本文中所公开的任何内容都并非旨在贡献给公众,无论这种公开是否在权利要求书中被明确地叙述。不应按照35u.s.c.§112第六段的规定来理解权利要求要素,除非使用短语“用于…的装置”来明确叙述要素、或者在方法权利要求的情况下使用短语“用于…的步骤”来叙述要素。

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