包括多个相机模块的拍摄设备的制造方法_2

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电脑类的所述设备的镜头和传感器相比其镜头的光圈更 大且其传感器同样或更加灵敏,W及由于内置的图像处理,所述拍摄设备拥有比移动电话 或平板电脑类的所述设备更高的光敏感度。
[0052] 根据一个实施方式,所述设备包括数字处理装置,该数字处理装置包括能够通过 对借助传感器拍摄的PXN个图像进行空间和时间合成来产生分辨率与所述传感器相同的 图像的计算装置,其中P和N是不为零的自然数,且N表示相机模块的数量且大于或等于3。
[0053] 有利地,所述设备包括W自主的方式和/或与并入移动电话或平板电脑的装置相 结合的方式实现的、用于从W光线值小于或等于IOlux的场景照明且1/30秒或更少的曝光 时间进行的图像拍摄,产生至少1300万像素的具有如下配置的曝光的可视图像的装置:具 有在待拍摄的场景中反射率是18%且在可视图像中达到动态范围的中间点的元素,动态范 围的中间点处的SNR(信噪比)等于或大于35.5地,SFR边缘值和SFR纹理值间的差距不超过 10%,且SFR边缘值和SFR纹理值在Nyquist(奈奎斯特)频率的四分之一处小于或等于120% 而在Nyquist频率的二分之一处大于或等于50%。
[0054] 运些装置使得根据本发明的设备能够W高分辨率(视频格式为HD1080P或更高)录 制视频,其在场景照明为IOlux或更低的情况下刷新速度大于或等于每秒30个图像,视频的 每一帖被曝光成使得具有在要录制的场景中反射率是18%的元素,运些元素在录制视频中 达到动态范围的中间点,动态范围的中间点处的SNR等于或大于35.5地,SFR边缘值和SFR纹 理值间的差距不超过10%,且SFR边缘值和SFR纹理值在Nyquist频率的四分之一处小于或 等于120%而在Nyquist频率的二分之一处大于或等于50%。
[0055] 有利地,所述合成首先在空间层面上实现,然后在时间层面上实现。
[0056] 根据一个实施方式,所述相机模块被布置成一排且其数量N等于3。
[0057] 根据另一个实施方式,所述相机模块呈十字布置且其数量N等于5。
[005引优选地,所述相机模块中的一些使用彩色传感器,而其他的使用单色传感器。
[0059] 运允许采集更多的光线。
[0060] 优选地,该拍摄设备不包括能够预览或回放图像的屏幕。
[0061 ]缺少屏幕使得能够保持减小的尺寸及限制设备成本。
[0062]根据一个实施方式,用于与移动电话或平板电脑类的所述设备传送图像和/或命 令的所述装置,使得能够在移动电话或平板电脑类的所述设备的屏幕上预览由所述拍摄设 备拍摄的图像。
[0063] 有利地,与移动电话或平板电脑类的所述设备传送图像和/或命令的所述装置,使 得能够借助于移动电话或平板电脑类的所述设备的屏幕来控制所述拍摄设备。
[0064] 优选地,与移动电话或平板电脑类的所述设备传送图像和/或命令的所述装置,使 得能够借助于移动电话或平板电脑类的所述设备的屏幕来对所述拍摄设备进行参数调整。
[0065] 有利地,所述设备包括考虑了所述合成的降噪装置。
[0066] 根据一个实施方式,用于进行合成的所述计算装置被置于移动电话或平板电脑类 的设备中。
[0067] 根据一个变型,所述设备还包括用于记录原始图像和被数字处理后的可视图像或 者记录原始图像来代替记录被数字处理后的可视图像的装置。
[0068] 根据一个实施方式,所述拍摄设备的所述刚性连接器位于较链上W允许其相对于 所述设备而改变其朝向。
[0069] 优选地,所述拍摄设备包括能够进行图像的数字稳定的图像处理装置。
[0070] 根据一个变型,所述拍摄设备利用自动聚焦功能W使所拍摄和/或录制的对象的 清晰度最大化。
[0071] 根据一个实施方式,自动聚焦功能连续工作W将焦点持续地保持在感兴趣的对象 上。
[0072] 运使得能够减少拍摄时的等待时间。
[0073] 根据一个实施方式,所述设备包括使得能够通过修改来自相机模块的图片的空间 合成参数来在拍摄后减小图像景深且在初始景深的范围内调整焦点的装置。
[0074] 根据一个实施方式,所述设备包括用于使所述相机模块中的一些不同地曝光W拍 摄具有不同曝光的图像的装置。空间合成的参数因此被调整为一方面保存由曝光不足的相 机模块拍摄的图像的高光信息,另一方面保存由曝光过度的相机模块拍摄的图像的低光信 息。运些信息随后被合成W产生具有高动态范围化DR)的图像。
[0075] 根据一个实施方式,所述设备包括录制启动按钮。
[0076] 该按钮用于发起照片的拍摄或开始视频录制。
[0077] 根据一个实施方式,所述录制启动按钮W两个模式工作:半按下和完全按下。
[0078] 优选地,所述设备包括可编程处理器。
[0079] 根据一个实施方式,所述设备包括用于在至少一个工作模式下将至少一个原始图 像传输至移动电话或平板电脑类的所述设备的装置。
[0080] 本发明还设及一种利用前文描述的拍摄设备的拍摄方法,其包括W1/30秒或更低 来从具有小于或等于IOlux的光线的场景进行拍摄的步骤,和产生质量高于1300万像素的 具体如下配置的曝光的可视图像:具有在待拍摄的场景中反射率是18%的元素,运些元素 达到动态范围的中间点,动态范围的中间点处的SNR等于或大于35.5地,SFR边缘值和SFR纹 理值间的差距不超过10%,且SFR边缘值和SFR纹理值在Nyquist频率的四分之一处小于或 等于120%而在Nyquist频率的二分之一处大于或等于50%。
【附图说明】
[0081] 参考附图,通过阅读W下仅作为示例的本发明实施方式的描述,将更好地理解本 发明,其中:
[0082] 图1示出了根据本发明的一个实施方式的拍摄设备,其中,相机模块呈十字形布置 且其数量为5个;
[0083] 图2展示了根据本发明的一个实施方式的拍摄设备,其中,相机模块被布置成一排 且其数量为3个;
[0084] 图3示出了针对根据本发明的一个实施方式的拍摄设备且针对目前的移动电话 的、取决于光线的半动态范围中间点处的信噪比的曲线图;
[0085] 图4A示出了连接到移动电话类的设备的根据本发明的设备;
[0086] 图4B示出了连接到数字平板电脑类的设备的根据本发明的设备;
[0087] 图4C和4D是分别连接到移动电话类设备和数字平板电脑类设备的根据本发明的 设备的后视图;
[0088] 图5示出了包括传感器和光学单元的相机模块;
[0089] 图6示出了连接到移动电话/平板电脑类设备且被人用手持握的根据本发明的拍 摄设备;
[0090] 图7展示了连接到移动电话/平板电脑类设备的根据本发明的一个实施方式的拍 摄设备,其用手持握且在移动电话/平板电脑类设备的屏幕上进行预览;
[0091 ]图8展示了彩色传感器的光谱灵敏度;
[0092] 图9展示了黑白传感器的光谱灵敏度;
[0093] 图10示出了在根据本发明的一个实施方式的拍摄设备的分解图中该拍摄设备连 接到移动电话/平板电脑类的设备,该拍摄设备包括五个10 X 10 X X IOmm的相机模块(每个 都具有镜头和传感器)、包括数字处理的印刷电路、电池和连接器;
[0094] 图11示出了根据本发明的一个实施方式的拍摄设备,其具有卵石的形状;
[00M]图12展示了根据本发明的一个实施方式的拍摄设备,其经由"lightning"类的连 接器连接到iPhone(苹果公司的注册商标)类的设备;
[0096] 图13示出了根据本发明的一个实施方式的拍摄设备,其经由微型USB类的连接器 而与移动电话相连;
[0097] 图14A展示了根据本发明的拍摄设备的在较链系统中的连接器,W及图14B示出了 在较链中旋转的连接器;
[0098] 图15展示了根据本发明的一个实施方式的拍摄设备,其具有闭合的卵石的形状;
[0099] 图16示出了根据本发明的一个实施方式的拍摄设备,其具有打开的卵石的形状;
[0100] 图17示出了一个实施方式,其中所述设备具有可移除的罩W保护连接器;和
[0101] 图18A和图18B示出了 一个实施方式,其中刚性连接器位于根据本发明的拍摄设备 内的较链中。
【具体实施方式】
[0102] 本发明设及一种拍摄设备10,其包括多个相机模块21,22,23,24,25,每个相机模 块包括分辨率等于或大于1300万像素的传感器30,在15毫米至7毫米之间的所述传感器的 感光面对角线,和对于至少一个焦距值而言光圈至少为f/2.0的镜头40。拍摄设备10能够通 过刚性连接器15连接到包括屏幕的移动电话或平板电脑类的设备50。根据本发明的拍摄设 备还包括其自己的供电装置12,且包括用于与移动电话和平板电脑类的所述设备传送图像 和/或命令的装置。其还具有用于对由所述传感器之一拍摄的至少一个图像在保持纹理的 同时降噪的数字处理装置14。
[0103] 根据本发明的拍摄设备10包括用于在保持纹理的同时降噪的数字处理装置。图10 示出了根据本发明的一个实施方式的、连接到移动电话/平板电脑类的设备的拍摄设备的 分解图,其包括5个IOX 10 X 10毫米的相机模块,其中每个相机模块具有镜头40和传感器 30;包含数字处理装置14的印刷电路;电池12;和连接器15。
[0104] 用于在保持纹理的同时降噪的运些数字处理装置14可W是在例如A. Buades, B.Coll和J.Morel(2005b)的"A review of image denoising algorithms,with a new one" (Multiscale Model. Simul. 4,490-530)或在 A. Buades,B. Col 巧 PJ.Morel (2008b)的 "Nonlocal image and movie denoising"(Internat.J.Computer Vision 76,123-139)中 描述的非局域平均计算类装置,或者是在例如K.Dabov,A.Foi,V.Katkovnik和 K . Egiazar ian ( 2007 )的('Image denoising by sparse 3D transform-domain collaborative filtering" (IEEE Trans. Image Processingl6,2080-2095
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