專利名稱：用于數字圖像采集的顏色序列閃光的制作方法
用于數字圖像采集的顏色序列閃光
本發明涉及通過使用顏色序列閃光進行數字圖像采集的系統和方 法，尤其涉及通過使用具有多種不同序列顏色的顏色序列閃光進行數字 圖像采集的系統和方法。
對于高精確的圖像采集而言， 一方面要求具有許多像素，例如一百 萬像素(l兆像素)或者更高。另一方面，真彩色圖像采集要求在像素 上具有至少三個(紅色、綠色、藍色)濾波器，或者如一些制造商所述 要求四個(紅色、綠色、藍色、翠綠色)濾波器，這導致電荷藕合器件
(CCD)芯片的額外的成本。轉到更高的分辨率要求更小的像素，其導 致更長的曝光時間或者更大的芯片，這對于制造這些濾波器而言是個挑 戰。目前，可獲得具有八兆或者更多兆像素的數碼相機，其中主要問題 之一是減小像素陣列的尺寸，從而允許最小化整個設備的尺寸。
在數字圖像的采集中，真實世界與畫面的差異主要歸因于像素的光 語響應與人眼的光譜響應的不匹配。在大多數情況下，數碼相機工作于
3RGB(紅色、綠色、藍色)顏色空間，該顏色空間不能變換到CIE標準 顏色空間(例如XYZ或sRGB)中而不引入附加的誤差。CIE是國際照明 委員會(Commission Internationale de l，Eclairage )的縮寫。
US2004/0061850A1中記載了 一種照明和圖像采集系統，其中檢查利 用閃光照明電路上通常為鏡面的表面，其中閃光來自至少兩個光語不同 的光源并且在時間上分開。照相機對于每個閃光形成電路的光學圖像。 光學圖像經過組合提供組合的圖像。為此目的，US2004/0061850A1提供 了用于照明鏡面表面的紅色、綠色和藍色照明器。
此外，EP1098190A2記載了一種照明和圖像采集系統，其包括用來 照明待檢查物品的多個彩色閃光燈以及用來采集由彩色閃光燈照明的 物品的光學圖像的至少一個黑白照相機。EP1098190A2提供了紅色、綠 色和藍色的三色閃光燈。
希望的是，提供允許目標的改進的成像的系統和方法。
本發明提供了用于提供目標的改進的成像的系統，其中該系統包括多個適于照明目標的光源，其中這些光源的至少一部分適于發射具 有不同波長范圍的波長的光；控制單元，其適于控制所述多個光源，使 得所述多個光源在相繼的一定數量的照明時段中照明目標，其中在所述 相繼的照明時段的至少兩個中，目標由不同波長范圍的波長照明；采集 單元，其適于在至少兩個照明時段內采集目標的至少四組圖像數據；以 及重建單元，其適于將所述至少四組采集的圖像數據重建為至少四維的 顏色空間的圖像。
本發明的系統允許目標的改進的成像，這歸因于至少四組圖像數據 的采集，從而允許提供至少四維的顏色空間的圖像，所述至少四維的顏 色空間考慮到人眼的光譜響應而更加逼真地再現成像的目標。由于序列 采集的原因，釆集單元由于像素數量低而可以保持為小。由于所述系統 包括至少四個適于發射具有不同波長范圍的波長的光的光源，因而可以 更加確切地再現人眼的光i普響應。事實上，也可以4吏用多于四個光源， 特別是多個光源，每個光源具有不同的波長范圍。不同波長的數量越高， 得到的顏色空間的維數越高。
應當指出的是，不同的波長范圍意味著這些范圍是不同的，但是可 以重疊。此外，范圍不必是連續的，而是也可以具有中斷，因而范圍也 可以是部分范圍的合成。范圍也可以是一個或多個單色波長。相繼的照 明時段表示序列的照明時段，其也可以具有中斷。這些照明時段也可以 是連續的，即之間沒有中斷，或者可以具有重疊。
一個光源在一定時段中照明目標的模式也包括多個光源在該時段 內照明目標的模式，但是所述一個光源在該時段內相比于其余光源以增 大的強度照明。這意味著所述重建單元還適于確定所述重疊并且能夠消 除該重疊，使得所述系統也可以與日光照明一起使用。
依照本發明的示例性實施例，所述系統的采集單元是單色采集設 備。因此，該系統使用例如單色電荷耦合器件(CCD)陣列，以便利用 彩色序列閃光進行圖像采集。該閃光可以具有若干彩色高功率發光二極 管(LED),所述發光二極管4要照時間順序迅速閃光。依照一個示例性 實施例，在一個時段內只有一種顏色在閃光。在這樣的單個時段內，通 過CCD陣列獲取一幅圖像。
這個過程將導致一 系列圖像，每幅圖像分別示出由不同顏色照明的 目標。該序列用來重建目標的光語反射率。使用多于三種顏色，特別是遠多于三種顏色(十種或更多種)導致目標的光譜狀圖像。因此，成像 目標的每像素反射率的精確光譜重建是可能的。因此，例如可以在圖像 采集過程之后改變實際照明的色溫。主要優點中的 一些是光譜狀圖像采 集、簡單地用于目標顏色空間、廉價而容易的非濾波CCD或光電二極管
陣列、更小的CCD芯片、閃光的簡單校準和不校準CCD的濾波器、由于 使用了運動校正和低曝光時間而使得圖像非常清晰、工作于不同的顏色 空間中的可能性以及圖像采集之后可調節的照明顏色。
特別地，可以節省例如紅色、綠色和藍色濾波器以及需要真sRGB 濾波器的附加成本。此外，可以避免錯誤顏色空間中的變換以及CCD的 高曝光時間。再者，CCD的分辨率由于濾波器的原因而可以降低至三分 之一或四分之一。
依照本發明的另外的示例性實施例，所述系統的光源適于發射所述 不同波長范圍中的至少兩個的波長，其中所述范圍中的至少 一個包括至 少兩個不同的波長子范圍，所述采集單元適于在至少一個照明時段的每 一個中采集目標的至少兩組圖像數據，并且對于至少兩組圖像數據中的 每一組，該采集單元對所述不同波長子范圍中的至少一個敏感。該子范 圍構成所述不同范圍之一的一部分。應當指出的是，這些子范圍也可以 部分地或者完全地重疊。這些子范圍不必彼此相同。因此，所述光源在 例如兩個照明時段中發射例如兩個不同的波長，其中采集單元能夠感測 例如兩幅圖像，每幅圖像與所述兩個不同的波長中的每一個相應，從而 在當前實例中，在每個照明時段中可以采集兩組圖像數據。因此，在兩 個照明時段之后，采集了四組圖像數據，其中所述圖像數據組中的每一 組代表目標的不同光譜響應。因此，可以利用具有包括多種顏色的光譜 的彩色閃光同時采集多幅圖像，使得得到不同圖像的序列采集和多色采 集的組合導致采集設備的尺寸和具有不同顏色光譜的相繼照明時段的 數量方面的最優化。
依照本發明的另外的示例性實施例，所述多個光源被設置成使得對 于所述不同波長范圍的相應波長以基本上相等的入射角實現照明。因 此，所述多幅獲得的圖像在光的位置以及目標的陰影區域方面基本上沒 有差別。
依照另外的示例性實施例，所述采集單元是多色采集設備，其允許 同時采集多組圖像數據。依照另外的示例性實施例，所述光源和采集設備適于獲得CIE標準
顏色空間的重建的圖像數據組。該CIE標準顏色空間更精確地表示了人
眼的光譜。因此，有可能獲得真彩色圖像，并且避免像素的光譜響應與
人眼的光"i普響應的不匹配。
依照另外的示例性實施例，所述多個光源覆蓋發射380nm-830nm的 光譜的波長。因此，人眼的整個可見光譜被覆蓋。應當指出的是，本發 明也可以適用于紅外光和紫外光，并且還可以在適當的場合適用于任何 其他的電磁輻射范圍。
依照另外的示例性實施例，所述光源中的每一個包括一個或多個發 光二極管(LED),其中這些發光二極管適于發射具有一個或多個預定 波長范圍的波長的光。
應當指出的是，光源可以包括僅僅一個發光二極管，但是也可以包 括多個相同顏色的LED以及多個不同顏色的LED,即多個不同波長范圍 的LED。
依照另外的示例性實施例，所述光源中的每一個包括一個或多個激 光二極管，其中這些激光二極管適于發射具有一個或多個預定波長范圍 的波長的光。
應當指出的是，光源可以包括僅僅一個激光二極管，但是也可以包 括多個相同顏色的激光二極管以及多個不同顏色的激光二極管，即多個 不同波長范圍的激光二極管。
依照另外的示例性實施例，所述采集設備是電荷耦合器件(CCD)。
依照另外的示例性實施例，所述用于提供目標的改進的成像的方法 包括在相繼的一定數量的照明時段中利用多個光源照明目標，其中這 些光源的至少 一部分發射具有不同波長范圍的波長的光，并且其中在所 述相繼的照明時段的至少一個中，由不同波長范圍的波長照明目標；在 至少兩個照明時段中采集目標的至少四組圖像數據；以及將至少四組采 集的圖像數據重建為至少四維的顏色空間的圖像數據組。
依照本發明的另外的示例性實施例，所述方法還包括在所述相繼 的照明時段的至少四個中利用適于在至少四個照明時l殳的每 一 個中發 射具有不同波長范圍的波長的光的光源照明目標；以及在至少四個照明 時段的每一個中采集目標的圖像數據組。
依照另外的示例性實施例，所述光源中的每一個在相繼的一定數量
8的照明時段之一 中照明目標。
依照另外的示例性實施例，所述采集被實現為單色采集。
依照另外的示例性實施例，所述不同波長范圍中的至少 一 個包括至 少兩個不同的波長子范圍，并且所述方法還包括在所述至少 一個照明時 段的每一個中采集目標的至少兩組圖像數據，其中至少兩組圖像數據中 的每 一 組的采集對所述不同波長子范圍中的至少 一 個敏感。
依照另外的示例性實施例，在所述至少 一個照明時段的每一個中時 間上并行地采集至少兩組圖像數據。
依照另外的示例性實施例，所述多個光源的照明時段是連續的和/ 或周期性地重復。因此，所述方法也提供了對運動的目標成像(即以便 獲得電影)的能力。
依照另外的示例性實施例，對于所述不同的波長范圍的波長中的每 一個，以基本上相等的入射角實現照明。
依照另外的示例性實施例，所述采集被實現為多色采集。
依照另外的示例性實施例，提供了程序元件，其在由處理器執行時， 適于4丸4于上述方'法。
依照另外的示例性實施例，提供了其上存儲了上述程序元件的計算 機可讀介質。
應當指出的是，上面的描述適用于系統以及所述方法、程序元件和 相應的計算機可讀介質。
可以看作本發明的要旨的是，通過使用顏色序列閃光進行圖像的序
列采集來獲得多幅例如單色圖像，而不增加例如電荷耦合器件陣列的結構。
本發明的這些和其他方面根據以下描述的實施例將變得清楚明白， 并且將參照這些實施例進行闡述。
下面，將參照下列附圖描述本發明的示例性實施例。
圖1示出了依照本發明的示例性實施例的系統的示意圖。
圖2示出了依照本發明的示例性實施例的方法的流程圖。
圖3示出了圖2中所示的本發明示例性實施例的方法的詳細圖解過程。
圖4示出了依照本發明另 一 個示例性實施例的方法的流程圖。圖5示出了依照圖 詳細圖解過程。
圖6示出了依照本覽圖。
圖7示出了依照本.
'J的示意性總
范圍的光譜。
圖8示出了 CIE標準顏色空間。 示例性實施例的詳細描述
目標12由光源ll或多個光源lla、 llb、 llc、 lld照明。可以向這些 光源提供發光二極管(LED),例如高功率LED。這些LED可以按照時 間順序快速地閃光，使得在一定時段內只有一種顏色在閃光。因此，在 每個時段內可以由單 一 顏色照明目標12,使得目標以相繼的順序以不同 的顏色出現。采集單元14接收來自目標12的反射光并且包括例如CCD芯 片。應當指出的是，任何其他類型的設備也可以用于接收和采集從目標 12反射的光，比如光電二極管陣列等等。采集單元14可以包括單色或多 色采集設備。當例如由兩個光源ll、 lla-lld同時照明目標12時，多色采 集設備是必要的，使得采集設備可以獲得兩種不同顏色的兩幅圖像，即 采集設備對兩個不同的波長敏感。
采集單元14采集多組圖像數據并且可以將該數據提供給重建單元 15,所述重建單元適于將采集的圖像數據組21a-21d重建為多維顏色空間 的圖像數據組22 。重建單元可以將重建的圖像數據組輸出到顯示設備17 或者可以將該數據輸出到另外的設備以便進行任何后處理(未示出)。 所述多個光源ll、 11a-lld可以由控制單元13控制，其中控制單元13與光 源ll、 11a-lld之間的線18適于傳送用于多個光源的控制信號。這可以例 如通過具有多根分開的導線的線或者通過能夠攜帶控制信號具有多個 信道(有線或無線)的線來實現。控制單元13也可以借助于線16連接到 重建單元15,例如通過具有多根分開的導線的線或者通過能夠攜帶控制 信號具有多個信道(有線或無線)的線連接到重建單元15,以便使得光 源ll、 11a-lld的控制與接收自采集單元14的接收的圖像數據組21a-21d 同步。因此，可以將圖像數據組21a-21d分配給由光源11、 lla-lld發射 的正確的相應波長。
依照本發明的示例性實施例，光源ll的數量至少為四，然而，本發明并不限于此。也有可能僅僅提供兩個光源，其中每個光源包括例如能
夠發射兩個不同波長的光的LED 18,其中這種LED也可以看作兩個光 源。此外，也可以提供覆蓋大范圍的相對于人眼可見的光的大量光源， 所述范圍例如基本上為380nm-830nm。基本上意味著至少450-700nm。
依照另外的示例性實施例，提供的光源ll、 lla-lld彼此靠近，使得 相對于待照明的目標12的入射角基本上相同，從而由于在橫向照明期間 出現的陰影，不同的圖像在亮暗位置方面差異不明顯。
圖2示出了依照本發明示例性實施例的流程圖。
目標12以相繼的順序由例如具有預定波長的光照明S1。接著，采集 圖像數據組S2。隨后，目標由具有不同于第一預定波長的第二預定波長 的光照明S3，并且針對第二照明過程S3采集圖像數據組S4。可以如希望 的那樣多次重復所述照明和采集過程，這取決于所述多個光源的不同顏 色，即不同波長范圍的數量。SO代表照明的奇數過程，SE代表采集的 偶數過程。可以周期性地重復步驟S1-SE的過程，例如以便獲得電影。 同時，可以將包括所述多組圖像數據的組提供給重建單元，從而可以重 建所述多組采集的圖像數據21a-21d S10以獲得多維顏色空間的圖像數 據組22。顏色空間的維數取決于以相繼的順序照明目標12的不同波長的 數量。
圖3給出了本發明示例性實施例的詳細效果。
在第一照明時段T1中，目標12由具有波長XI的光照明。應當指 出的是，波長可以是主波長，但是也可以包括一定范圍的波長并且不限 于單色波長。目標12反射具有波長X1的照明的光的輻射，使得該反射 的輻射可以由采集單元14進行檢測。A代表能夠記錄反射光的強度的 單個像素。像素A可以是例如CCD芯片的像素。CCD芯片提供包括與 波長XI相應的圖像數據的圖像數據組21a。
在相繼的照明時段T2中，目標12由第二波長照明，其中采集 設備或CCD芯片接收具有波長的反射光并且提供與由CCD芯片接 收的關于波長A2的強度相應的圖像數據組21b。該過程將在照明時段 T3期間利用具有波長的光重復，并且在照明時段T4期間利用具有 波長X4的光重復。因此，在當前實例中，提供了四組圖像數據21a-21d， 每組與所述光源之一相應，每個光源具有不同的波長Xl-X4。將四組圖 像數據21a-21d饋送到重建單元，該重建單元將四組圖像數據21a-21d重建為重建的圖像數據組22。應當指出的是，可以提供用于聚焦等的任 何光學裝置(未示出)。
圖4示出了依照本發明另一個示例性實施例的方法的示意性流程。
依照圖4所示的示例性實施例，在第一照明時段T5內利用兩個不 同的波長X1、 實現目標12的照明Sl、 S3。因此，目標12由第一波 長的光照明Sl并且同時由不同于第一波長的第二波長或波長范圍的光 照明S3。接著，對于每個特定波長的光，采集圖像數據組S2、 S2a、 S2b, 從而在采集過程期間獲得兩組圖像數據， 一組與利用第一波長X1的光 進行的照明Sl相應，另一組與第二波長X3的光進行的照明S3相應。 可以如需要的那樣多次重復該過程，這相應地由S5、 S7、 S8、 S8a、 S8b 示出。重復的次數取決于所需的圖像數據組的數量。
可以重復整個過程Sl-S8，其中將所述多幅圖像饋送到重建單元以 便將獲得的和采集的圖像重建S10為多維顏色空間的圖像數據組。在圖 4所示的示例性實施例中，目標12^C照明了四次Sl、 S3、 S5、 S7,其 中兩個照明S1、 S3以及S5、 S7是同時進行的。因此，在每個所述照明 時段中，采集了兩組圖像數據S2a、 S2b以及S8a、 S8b,從而總共四組 圖像數據可用于重建S10四維顏色空間的圖像數據組。
通過重復該過程，可以獲得多幅多維顏色空間圖像，這例如在產生 電影時是有用的。
圖5給出了依照結合圖4所示的示例性實施例的過程的詳細圖解說明。
在第一照明時段T5中，目標12由具有第一波長范圍的光照明， 其形成子范圍X1、X3。因此，目標12可以同時由兩個不同的波長子范 圍X1、 X3照明。在相繼的照明時段T6中，目標由不同波長范圍X6的 光照明，該范圍不同于前面的照明時段T5的波長范圍人5。波長范圍入6 包括子范圍X2、 M，從而目標在照明時段T6期間由波長X2和X4照明。 在這個實例中，選擇波長使得得到的圖像數據組導致四維顏色 空間。事實上，本發明并不限于僅僅四個波長。
反射的光由采集單元檢測和采集，所述采集單元包括采集設備，比 如CCD芯片。在當前實例中，該采集設備包括兩種不同類型的像素A、 B，其中像素A例如對波長X1和X2敏感，其中像素B對波長X3和X4 敏感。在第一照明時段T5期間，目標由波長XI和的光照明，因而像素A (對XI和敏感)可以檢測波長XI的光，并且像素B (對入3 和人4敏感)可以檢測波長人3的光。在相繼的照明時段T6中，像素A (對XI和敏感)可以檢測波長的光，并且像素B (對？3和敏 感)可以檢測波長人4的光。因此，像素A在第一照明時段T5中用于采 集與波長X1相應的圖像的圖像數據，其中在相繼的照明時段T6中，相 同的像素用于采集與波長相應的圖像數據。相應地，像素B在照明 時段T5中采集與A3相應的圖像數據，并且在照明時段T6中采集與波 長X4相應的圖像數據。因此，在照明時段T5中，可以獲得分別與波長 XI和相應的兩組圖像數據21a、 21c,并且在照明時段T6中，可以 獲得分別與波長X2和X4相應的兩組圖像數據21b、 21d。因此，在只有 兩個照明時段T5、 T6期間，可以獲得與四個不同的波長或波長范圍相 應的總共四幅圖像，以實現四維顏色空間的圖像數據組22。
應當指出的是，圖5僅僅是示例性圖示，并且在一個照明時段期間， 多于兩個不同的波長也可以用于照明，并且也可以應用能夠區分多于兩 個不同光波長的采集設備，從而圖像的最大數量可以通過將不同的相繼 照明時段的數量與采集設備14能夠區分的不同圖像的數量相乘來確定。
圖6示出了照明時段序列，其中X1、 X2、 X3和X4的序列被周期性 地重復，因為照明時段T1、 T2、 T3、 T4是周期性重復的。應當指出的 是，本發明并不限于如圖6所示將Tl分配給波長XI,將照明時段T2 分配給等等。還應當指出的是，依照示例性實施例，這些照明時段 在序列中是連續的，然而，本發明并不限于此。而且，該序列也可以具 有中斷或者照明時段之間的中間時段。此外，每個時段可以具有相同的 長度或者可以具有不同的長度。
此外，本發明并不限于四個照明時段，并且此外并不限于四個不同 的波長。
為了獲得更好的結果，提供更多的波長是有利的。 圖7示出了可以由人眼識別的光的光譜。特別地，該光譜可以處于 380nm-830nm的范圍內。在圖7中，將光"i普示為矩形，然而，實際的光 語并沒有陡峭的斜坡并且在光語范圍內不均勻。然而，該圖示對于進行 說明是有利的。
圖7示出了兩個不同的波長范圍X5、 X6,其中這些不同的范圍中的 每一個包括兩個子范圍XI、人3以及X2、 X4。對于范圍X5而言，子范圍部分重疊。范圍包括兩個子范圍X2、 其中范圍完全由范圍 覆蓋。應當指出的是，范圍入5和的組合也可以構成包括子范圍入5 和的范圍，其中子范圍和在這種情況下不重疊并且不整體構 成連續的范圍。
當使用任何類型的重疊范圍時，有必要區分與不同波長或者不同波 長范圍X1、 X3或X2、 X4相應的圖像數據組的各部分。這可以通過差分 圖像采集來進行，其允許也在白晝期間使用這些技術。 差分圖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)
這里，wij(dl)是通過日光照明給出的像素信號，其包含所有的疊加 顏色。b—wij是由經由日光和閃光(這里為藍顏色)的照明給出的像素 信號。因此，可以根據減法bij(f)二b—wij-wij(dl)計算感興趣的像素信 號bl。
通過以下等式給出像素S,的信號的近似。
/1=830扁 ；i二830wm
& = J" ; (，(/L) (義)t/;U J" / (義y(義)義(義) W "
在該等式中，p(X)是照明目標表面的功率譜，r(X)是該目標的未知反 射率，x(X)為顏色匹配函數，Sy(X)是CCD像素ij的光鐠響應。因此，在 常規的圖像采集中， 一個主要任務是精確地近似顏色匹配函數x、 y和z。
代替在CCD像素Sy上使用這些特殊濾波器的是，重建照明的目標 的反射率。因此，假設反射率為一組基函數bn(X)的線性組合。
為此，不再需要通過顏色匹配函數投影到顏色空間。在其中利用通 過閃光Pk給出的光照明目標的給定時刻tk,可以將這個等式重新寫成
W 義二830m "=1 義二380wm利用其他N-1種顏色重復該采集，得到N個方程的系統，其確定關 于所應用的模型的未知系數(Dn以及因而目標的反射率。應當指出的是， 所有的積分項已知并且因而積分是已知的。
'
J們'.■ 一
這個過程必須應用到所有像素。
圖8將CIE顏色空間的圖表示為二維圖示，其中數字和拋物形線表 示波長，并且因而當表示顏色時覆蓋整個光語。380和700之間的直線 表示紫色線。該CIE顏色空間用作定義顏色的標準參考以及其他顏色空 間的參考。
應當指出的是，本發明也可以應用于發射紅外光或紫外光的光源以 及相應的采集單元。本發明也可以應用到代替光的任何其他電磁輻射。
本發明構成通過幾乎所有的數碼相機或移動電話中使用的CCD傳 感器進行的圖像采集的可替換方式。代替使用復雜的濾波的RGB或 RGBE CCD芯片的是，本發明可以使用具有序列彩色閃光的單色CCD 陣列以便采集真彩色圖像。所提出的技術主要涉及圖像采集，其中閃光 對所述采集過程有顯著的貢獻。
本發明可以應用于數字圖像采集以及用于圖片和電影的未來設備 中。此外，本發明可以應用于目標表面的光語測量中，例如應用于目標 的顏色的精確確定中。
應當指出的是，措詞"包括"并沒有排除其他的元件或步驟，并且 "一"或"一個"并沒有排除多個。此外，可以對結合不同實施例描述 的元件進行組合。
應當指出的是，權利要求中的附圖標記不應當被視為對權利要求的 范圍的限制。
1權利要求
1.用于提供目標的改進的成像的系統(10)，該系統包括多個適于照明目標(12)的光源(11，11a-11d)，其中這些光源(11，11a-11d)的至少一部分適于發射具有不同波長范圍的波長(λ1-λ6)的光；控制單元(13)，其適于控制所述多個光源(11，11a-11d)，使得所述多個光源(11，11a-11d)在相繼的一定數量的照明時段(T1-T6)中照明目標(12)，其中在所述相繼的照明時段(T1-T6)的至少兩個中，目標(12)由不同波長范圍的波長(λ1-λ6)照明；采集單元(14)，其適于在所述至少兩個照明時段(T1-T6)內采集目標(12)的至少四組圖像數據(21a-21d)；以及重建單元(15)，其適于將所述至少四組采集的圖像數據(21a-21d)重建為至少四維的顏色空間的圖像數據組(22)。
2. 權利要求l的系統，還包括至少四個適于發射具有不同波長范圍的波長(Xl-X6)的光的光源(lla-lld)。
3. 權利要求2的系統，其中所述采集單元(14)是單色采集設備。
4. 權利要求l的系統，其中所述光源(11， ]la-lld)適于發射所述不同波長范圍中的至少兩個(人5， X6),并且其中所述范圍中的至少一個X6)包括至少兩個不同的波長子范圍(XI, X3; X2， X4);所述采集(14)單元適于在所述至少兩個照明時段(T5， T6)的每一個中采集目標(12)的至少兩組圖像數據(21a, 21c; 21b， 21d);并且對于所述至少兩組圖像數據(21a, 21c; 21b， 21d)中的每一組，該采集單元(15)對所述不同波長子范圍(XI, X4)中的至少一個敏感。
5. 權利要求l的系統，其中所述多個光源(11， lla-lld)的至少一部分被設置成使得對于所述不同波長范圍的相應波長以基本上相等的入射角實現照明。
6. 權利要求l的系統，其中所述采集單元(14)是多色采集設備。
7. 權利要求l的系統，其中所述光源(11, lla-lld)和采集單元(14)適于獲得CIE標準顏色空間的重建的圖像數據組(22 )。
8. 權利要求l的系統，其中所述多個光源(11, lla-lld)覆蓋發射基本上380nm-830nm的光譜的波長。
9. 權利要求l的系統，其中所述光源(11, lla-lld)包括一個或多個發光二極管(18),其中這些發光二極管(18)中的每一個適于發射具有一個或多個預定波長范圍(Xl-X6)的波長的光。
10. 權利要求l的系統，其中所述光源(11, lla-lld)包括一個或多個激光二極管(18)，其中這些激光二極管(18)中的每一個適于發射具有一個或多個預定波長范圍(Xl-X6)的波長的光。
11. 權利要求l的系統，其中所述采集設備是電荷耦合器件。
12. 用于提供目標的改進的成像的方法，該方法包括在相繼的一定數量的照明時段(Tl-T6)中利用多個光源(11,lla-lld)照明(S1, S3， S5， S7, SO)目標(12),其中這些光源(11,lla-lld)的至少一部分發射具有不同波長范圍(Xl-X6)的波長的光，并且其中在所述相繼的照明時段(Tl-T6)的至少兩個中，目標(12)由不同波長范圍(Xl-入6)的波長照明；在所述至少兩個照明時段(Tl-T6)中采集(S2, S2a, S2b, S4,S8, S8a， S8b, SE)目標(12)的至少四組圖像數據(21a-21d);以及將所述至少四組采集的圖像數據(21a-21d)重建(S10)為至少四維的顏色空間的圖像數據組(22 )。
13. 權利要求12的方法，還包括在所述相繼的照明時段的至少四個(Tl-T4)中利用適于在所述至少四個照明時段(Tl-T4)的每一個中發射具有不同波長范圍(Xl-X6)的波長的光的光源(11, lla-lld)照明(Sl， S3， SO)目標(12);以及在所述至少四個照明時段(Tl-T4)的每一個中采集(S2, S4, SE)目標(12)的圖像數據組(21a-21d)。
14. 權利要求12的方法，其中每個光源(11, lla-lld)中只有一個在相繼的一定數量的照明時段(Tl-T4)之一中照明目標(12)。
15. 權利要求13的方法，其中所述采集(S2， S4, SE)被實現為單色采集。
16. 權利要求12的方法，其中所述不同波長范圍中的至少兩個X6)包括至少兩個不同的波長子范圍(XI, X3; X2，人4),并且所述方法還包括在所述至少兩個照明時段(T5, T6 )的每一個中采集目標(12 )的至少兩組圖像數據(21a， 21c; 21b, 21d),其中所述至少兩組圖像數據(21a, 21c; 21b， 21d)中的每一組的采集(S2, S2a, S2b， S8,S8a, S8b)對所述不同波長子范圍(X1-X4)中的至少一個敏感。
17. 權利要求16的方法，其中在至少一個照明時段(T5， T6)的每一個中時間上并行地采集所述至少兩組圖像數據(21a, 21c; 21b, 21d)。
18. 權利要求12的方法，其中所述多個光源(lla-lld)的照明時段(Tl-T6)是連續的和/或周期性地重復的。
19. 權利要求12的方法，其中對于所述不同的波長范圍(？a-X4)的波長中的每一個，以基本上相等的入射角實現照明(SI, S3， S5, S7)。
20. 權利要求12的方法，其中所述采集(Sl, S3, S5, S7)被實現為多色采集。
21. 程序元件，其在由處理器執行時，適于執行權利要求l-20的方法。
22. 計算機可讀介質，其上存儲了權利要求21的程序元件。
全文摘要
一種方法和系統，通過使用顏色序列閃光進行圖像的序列采集來采集多幅例如單色圖像而獲得目標的更逼真的圖像，而不增加例如電荷耦合器件陣列的結構。
文檔編號G01N21/25GK101563650SQ200780047431
公開日2009年10月21日 申請日期2007年12月13日 優先權日2006年12月19日
發明者V·舒爾茨 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司