ng",2006IEEE International ConJ^rence on。 [01 化]Greenleaf ,Allen R.的曲 otographic Optics(The MacMillan Company,New York, 1950,25-27页)提供了使得能够针对给定的光学系统和最佳聚焦距离来计算第一个 清晰度平面的距离化和最后一个清晰度平面的距离Dd的公式：
[0190] f是镜头的焦距。
[0191] S是光学系统聚焦的距离。
[0192] N是光学系统的光圈。
[0193] C是弥散圆的直径。
[0194] 景深化是第一个清晰度平面与最后一个清晰度平面之间的距离：
[0196] 在本发明的范围内，对于每个相机模块而言，焦距大于3.65毫米，光圈为f/2.0或 更大，C小于或等于2 .化m。当S的值等于1米时，Dp等于0.75米，Dd等于1.49米W及化等于 0.74米。如果所有相机模块在相同的距离处聚焦，且该聚焦对于合成时所使用的所有图像 而不改变，则来自合成的图像将默认地具有单独的相机模块的景深。
[0197] 为了采集与本发明相同的光线而使用单个更大的传感器和/或光圈更大的镜头的 系统将具有更小的景深。本发明因而凭借其更大的景深而能够更容易地聚焦。
[0198] 根据一个实施方式，所述设备使得能够通过修改来自相机模块的图像的空间合成 参数来在拍摄后减小图像中的景深W及在初始景深的范围内调整聚焦，运例如在W下文献 中被描述：Levoy ,M.白勺（'Light fields and computational ima邑in邑，，，Computer ,39(8), 46-55,2006。
[0199] 根据一个实施方式，所述设备令某些相机模块不同地曝光W拍摄具有不同曝光的 图像。因此，空间合成的参数被设置成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产生具有大动态范围(皿R，高动态范围）的图像。
[0200]本发明在上文中是W示例的方式描述的。当然，本领域的技术人员也能够在不脱 离本发明的范围的情况下实现本发明的不同的变型。
【主权项】
1. 一种用于拍摄的设备（10)，其特征在于，其包括 至少三个相机模块(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)， 所述传感器的5毫米至7毫米之间的感光面对角线， 对于至少一个焦距值其光圈至少是f/2.0的镜头(40)， 其特征在于，其具有自己的供电装置（12)，其特征在于，其能够通过刚性连接器（15)而 连接到包含屏幕(51)的移动电话或平板电脑类的设备(50)， 其特征在于，其包括用于与移动电话或平板电脑类的所述设备（50)传送图像和/或命 令的装置(13)， 其特征在于，其具有符合以下标准的尺寸：当所述用于拍摄的设备（10)没有连接到移 动电话或平板电脑类的所述设备（50)时，能使该设备（10)内接于其中的最小长方体的高 度、宽度和深度的最大值小于65毫米，该高度、宽度和深度的最小值小于25毫米，所述设备 (10)的体积小于65000立方毫米，以及 其特征在于，其包括用于对由所述传感器中一个所拍摄的至少一个图像进行降噪的数 字处理装置。2. 根据权利要求1所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，其包括数字处理装置，所 述数字处理装置包括能够通过对借助于所述传感器所拍摄的PXN个图像进行空间和时间 合成来产生与所述传感器的分辨率相同的图像的计算装置，其中P和N是不为零的自然数， 其中N表示相机模块的数量且大于或等于三。3. 根据权利要求1或2所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，其包括以自主的方式 和/或与并入所述移动电话或所述平板电脑的装置相结合的方式实现的、用于从以光线值 小于或等于10勒克斯的场景照明且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:具有在要拍摄的场景中反射率是 18%且在可视图像中达到动态范围中间点的元素，且动态范围中间点处的SNR(信噪比）等 于或大于35.5分贝，3?1?边缘值和3?1?纹理值间的差距不超过10%，且3?1?边缘值和3?1?纹理 值在奈奎斯特频率的四分之一处小于或等于120%，而在奈奎斯特频率的二分之一处大于 或等于50%。4. 根据权利要求2所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，所述合成首先在空间层面 上实现，然后在时间层面上实现。5. 根据权利要求1至4中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，所述相 机模块被布置成一排，且所述相机模块的数量N等于三。6. 根据权利要求1至4中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，所述相 机模块呈十字形布置，且所述相机模块的数量N等于五。7. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，所述相 机模块中的一些使用彩色传感器而其他相机模块使用单色传感器。8. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，其不包 括允许预览或者回看图像的屏幕。9. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，用于与 移动电话或平板电脑类的所述设备(50)传送图像和/或命令的所述装置（13)，使得能够在 移动电话或平板电脑类的所述设备(50)的屏幕上对由所述用于拍摄的设备（10)所拍摄的 图像执行预览。10. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，用于与 移动电话或平板电脑类的所述设备(50)传送图像和/或命令的所述装置（13)，使得能够借 助于移动电话或平板电脑类的所述设备(50)的屏幕来控制所述用于拍摄的设备(10)。11. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，用于与 移动电话或平板电脑类的所述设备(50)传送图像和/或命令的所述装置（13)，使得能够借 助于移动电话或平板电脑类的所述设备(50)的屏幕来调整所述用于拍摄的设备（10)的参 数。12. 根据权利要求2所述的用于拍摄的设备（10 )，其特征在于，其包括考虑到所述合成 的降噪装置。13. 根据权利要求2所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，用于进行合成的所述计 算装置被迀移至移动电话或平板电脑类的所述设备(50)中。14. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，其还包 括用于记录原始图像以及记录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。15. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，所述用 于拍摄的设备（10)的所述刚性连接器（15)位于铰链中以使该刚性连接器能够相对于所述 设备改变其定向。16. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，其包括 能够进行图像的数字稳定的图像处理装置。17. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，其利用 自动聚焦功能以使所拍摄或录制的对象的清晰度最大化。18. 根据权利要求17所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，所述自动聚焦功能连续 地工作以使得焦点持续地保持在感兴趣对象上。19. 根据权利要求2所述的用于拍摄的设备（10 )，其特征在于，其包括能够通过修改来 自所述相机模块(21、22、23、24、25)的图像的空间合成参数来在拍摄后减小图像中的景深 以及在初始景深的范围内调整焦点的装置。20. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，其包括 用于使得所述相机模块(21、22、23、24、25)中的一些不同地曝光以拍摄具有不同曝光的图 像的装置。21. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，其包括 录制启动按钮(16)。22. 根据权利要求21中所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，所述录制启动按钮 (16)以两种模式工作:半按下或完全按下。23. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，其包括 可编程的处理器(60)。24. 根据前述权利要求中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)，其特征在于，其包括 用于在至少一个工作模式下将至少一个原始图像传输到移动电话或平板电脑类的所述设 备(50)的装置。25. -种利用根据权利要求1至24中的至少一项所述的用于拍摄的设备（10)的拍摄方 法，包括以1/30秒或更少从光线小于或等于10勒克斯的场景进行拍摄的步骤，以及产生质 量大于1300万像素的具有如下配置的曝光的可视图像的步骤：：具有在要拍摄的场景中反 射率是18 %且达到动态范围中间点的元素，且动态范围中间点处的信噪比（SNR)等于或大 于35.5分贝，SFR边缘值和SFR纹理值间的差距不超过10%，且SFR边缘值和SFR纹理值在奈 奎斯特频率的四分之一处小于或等于120%而在奈奎斯特频率的二分之一处大于或等于 50% 〇
【专利摘要】本发明涉及一种拍摄设备(10)，其特征在于，包括：至少三个相机模块(21、22、23、24、25)，每个包括分辨率等于或大于1300万像素的传感器(30)，传感器的5毫米至7毫米之间的感光面对角线，对于至少一个焦距值其光圈至少是f/2.0的镜头(40)，其特征在于，其具有自己的供电装置(12)，其特征在于，其能够通过刚性连接器(15)连接到包括屏幕(51)的移动电话或平板电脑类的设备(50)，其特征在于，其包括用于与移动电话或平板电脑类的所述设备(50)传送图像和/或命令的装置，其特征在于，其具有符合以下标准的尺寸：当拍摄设备(10)没有连接到移动电话或平板电脑类的设备(50)时，能使该设备(10)内接于其中的最小长方体的高度、宽度和深度的最大值小于65毫米，该高度、宽度和深度的最小值小于25毫米，所述设备(10)的体积小于58000立方毫米，以及其特征在于，其包括用于对由传感器之一所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。
【IPC分类】H04N5/357, H04N5/225, H04M1/02
【公开号】CN105580347
【申请号】CN201480053570
【发明人】布鲁诺·列日, 弗雷德里克·吉查德, 霍安-菲·阮, 艾梅内·塔舒那, 斯特凡·拉沃, 沃尔夫·豪泽
【申请人】德克索实验室
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年7月30日
【公告号】EP3028442A1, US20160212333, WO2015014908A1