專利名稱：具有至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)的數(shù)字多光譜照相機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所詳細(xì)限定的類型的具有至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)。本發(fā)明同樣涉及濾色器元件以及用于確定數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)的至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)之間曝光時(shí)間的偏差和/或記錄光量的偏差的方法，以及涉及用于恢復(fù)數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)色平衡的方法。此外，本發(fā)明還涉及照相機(jī)系統(tǒng)的圖像處理單元。
背景技術(shù)：
DE 10 2005 045 036 Al詳細(xì)描述了一種多光譜照相機(jī)以及采用多光譜照相機(jī)生
成圖像信息的方法。在具有多個(gè)獨(dú)立照相機(jī)或攝像頭的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)具有用于限定要記錄的光量或曝光時(shí)間的多個(gè)快門和相應(yīng)的數(shù)字傳感器，對(duì)于單個(gè)照相機(jī)而言，由于在快門和傳感器動(dòng)作中的依賴于生產(chǎn)的散射，彼此之間可能存在偏差。在多光譜照相機(jī)中，其中單個(gè)的或單獨(dú)的或獨(dú)立的攝像頭每個(gè)記錄相同場(chǎng)景的圖像在不同的光譜或波長(zhǎng)區(qū)域的光，通過(guò)對(duì)應(yīng)的上游濾色器元件分光，更具體的是由于所有攝像頭同時(shí)或同步地進(jìn)行圖像記錄，圖像信號(hào)隨后被組合以形成多光譜圖像，在圖像記錄期間對(duì)于所有獨(dú)立攝像頭而言在可能的情況下應(yīng)該產(chǎn)生相同的光量或曝光時(shí)間。正是因?yàn)檫@個(gè)原因，由各個(gè)攝像頭的曝光時(shí)間略微不同而導(dǎo)致的前述的偏差或公差，將不利地引起多光譜圖像中的褪色(color cast)。通常的做法是使用位置傳感器或類似物對(duì)各個(gè)攝像頭的實(shí)際曝光時(shí)間進(jìn)行近似測(cè)量，并且已經(jīng)使用其來(lái)近似計(jì)算所需的色平衡。然而，已經(jīng)證明因?yàn)楦鱾€(gè)照相機(jī)中顏色通道或?yàn)V色器不同而導(dǎo)致的光量或圖像信息不同，所以不可能進(jìn)行更精確的估算。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于在所記錄的圖像的色平衡方面進(jìn)一步改進(jìn)在開頭部分提到的類型的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)的目的的。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)權(quán)利要求1中描述的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明提出了具有至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)，所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)在不同的窄帶光譜區(qū)域捕捉圖像信號(hào)，其中，至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)各具有至少一個(gè)單獨(dú)的片狀數(shù)字圖像傳感器和具有至少一個(gè)濾波器區(qū)域的至少一個(gè)濾色器元件，所述片狀數(shù)字圖像傳感器優(yōu)選為CCD傳感器或CMOS傳感器，所述至少一個(gè)濾色器元件設(shè)置在至少一個(gè)片狀數(shù)字圖像傳感器的沿入射光方向的前方或設(shè)置在片狀數(shù)字圖像傳感器的上游，并且與各個(gè)窄帶光譜區(qū)域相對(duì)應(yīng)，并且其中所述至少一個(gè)濾色器元件附加地具有至少一個(gè)中性灰區(qū)域或灰密度區(qū)域，該中性灰區(qū)域或灰密度區(qū)域在至少包括至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)的不同窄帶光譜區(qū)域的光譜區(qū)域(更具體地說(shuō)，在全色光譜區(qū)域中)是透光的，并且該中性灰區(qū)域或灰密度區(qū)域與相關(guān)的至少一個(gè)片狀數(shù)字圖像傳感器的特定的中性灰的(具體地未使用的)像素區(qū)域相關(guān)聯(lián)。
濾色器元件的中性灰區(qū)域有利地允許所需整個(gè)波長(zhǎng)光譜的光無(wú)變化地透過(guò)，或者在所需整個(gè)波長(zhǎng)光譜中具有例如至少95%的非常高的透光率。因此，由于在所有獨(dú)立照相機(jī)中，中性灰區(qū)域或灰密度區(qū)域的濾波特性基本上設(shè)置為相同，所以獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)通過(guò)該中性灰區(qū)域獲得相同類型的光和光量。由于濾色器元件的中性灰區(qū)域現(xiàn)在與相關(guān)的至少一個(gè)片狀數(shù)字圖像傳感器的特定的中性的(具體地未使用的)像素區(qū)域相關(guān)聯(lián)，或者設(shè)置在后者上，所以在不同的獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)中產(chǎn)生了用于圖像信息的完全一樣的光量。如果在所有獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)同步記錄圖像期間，在中性灰或未使用的像素區(qū)域中發(fā)生偏差，則這些偏差不是由于顏色通道不同而造成的，而是由于快門次數(shù)或其它公差(具體而言是機(jī)械公差)不同而造成的。據(jù)此，在圖像處理期間可以執(zhí)行合適的平衡計(jì)算，其中，過(guò)強(qiáng)的顏色分量因此衰減或被標(biāo)準(zhǔn)化等。非常有利的是如果片狀數(shù)字圖像傳感器具有在任何情況下都不被應(yīng)用所使用的并且可以用作中性灰區(qū)域的像素區(qū)域。這里中性灰像素區(qū)域應(yīng)當(dāng)足夠大(例如2000個(gè)像素等)，因?yàn)樵跒V色器元件的不同區(qū)域之間(不同類型的玻璃之間)還應(yīng)當(dāng)提供具有合適尺寸的過(guò)渡區(qū)域。至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)可以各具有單獨(dú)的快門和/或單獨(dú)的物鏡。由于至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)之間的曝光時(shí)間的偏差和/或記錄光量的偏差相對(duì)較大，所以根據(jù)本發(fā)明的措施在這種構(gòu)造中是非常有利的。至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)可以相對(duì)于彼此被設(shè)置為使得可以在至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)的不同窄帶光譜區(qū)域中記錄至少近似相同的場(chǎng)景，并且可以由不同顏色通道或窄帶光譜區(qū)域的圖像信號(hào)組合成場(chǎng)景或捕捉到的圖像信號(hào)的多光譜圖像。至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)除了與不同的感色度或窄帶光譜區(qū)域相對(duì)應(yīng)的各自的濾色器元件以外，可以具有基本上相同的記錄特性和/或具有基本上相同的設(shè)計(jì)，其中，其片狀數(shù)字圖像傳感器，當(dāng)前可選擇的其單獨(dú)的快門和/或其物鏡具有基本上相同的設(shè)計(jì)。如果至少一個(gè)濾色器元件具有在濾波器區(qū)域的相對(duì)兩側(cè)的兩個(gè)帶狀中性灰區(qū)域則是有利的。使用多個(gè)不同的中性灰濾波器區(qū)域允許改進(jìn)或更精確地平衡光學(xué)偏差。數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)可以被實(shí)現(xiàn)為具有四個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)的多光譜照相機(jī)系統(tǒng)，該數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)包括:-具有第一濾色器元件的第一獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)，其在波長(zhǎng)從大約600nm至大約700nm或紅光的光譜區(qū)域中是透光的，-具有第二濾色器元件的第二獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)，其在波長(zhǎng)從大約500nm至大約600nm或綠光的光譜區(qū)域中是透光的，-具有第三濾色器元件的第三獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)，其在波長(zhǎng)從大約400nm至大約500nm或藍(lán)光的光譜區(qū)域中是透光的，-具有第四濾色器元件的第四獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)，其在波長(zhǎng)從大約700nm至大約900nm或近紅外光的光譜區(qū)域中是透光的。第一濾色器元件、第二濾色器元件、第三濾色器元件和第四濾色器元件可以分別具有中性灰區(qū)域，其在從大約400nm至大約900nm的光譜區(qū)域中是透光的。由此，濾色器元件的整個(gè)光譜區(qū)域被濾色器元件的中性灰區(qū)域覆蓋。所述數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)可以用作從航空器記錄航空?qǐng)D像的攝影測(cè)量的多光譜數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)。權(quán)利要求9描述了用于至少一個(gè)片狀數(shù)字圖像傳感器的濾色器元件。權(quán)利要求10描述了用于確定曝光時(shí)間偏差和/或記錄光量偏差的方法，所述曝光時(shí)間偏差和/或記錄光量偏差是數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)的至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)之間的曝光時(shí)間偏差和/或記錄光量偏差，更具體地是在至少兩個(gè)獨(dú)立照相機(jī)進(jìn)行同步圖像記錄期間在所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)之間的曝光時(shí)間偏差和/或記錄光量偏差，優(yōu)選地對(duì)相同場(chǎng)景進(jìn)行同步圖像記錄期間在所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)之間的曝光時(shí)間偏差和/或記錄光量偏差，其中，在進(jìn)行了同步圖像記錄發(fā)生之后，將至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)的片狀數(shù)字圖像傳感器的各自的中性灰像素區(qū)域中記錄的光量相互比較。權(quán)利要求11描述了用于數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)的色平衡設(shè)置方法，其中，確定數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)的至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)之間的曝光時(shí)間的偏差和/或記錄光量的偏差，因此，在處理由至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)在各自不同的窄帶光譜區(qū)域或顏色通道中同步記錄的相同場(chǎng)景的圖像時(shí)，以如下方式進(jìn)行均衡計(jì)算使得根據(jù)以前所確定的偏差對(duì)各個(gè)窄帶光譜區(qū)域保留不變、進(jìn)行衰減或進(jìn)行放大。此外，權(quán)利要求12描述了一種數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)的圖像處理單元。本發(fā)明有利的實(shí)施方式和改進(jìn)將通過(guò)從屬權(quán)利要求來(lái)表現(xiàn)。在下文中，基于附圖描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的原理。


具體地:圖1示出具有四個(gè)獨(dú)立的數(shù)字照相機(jī)的、根據(jù)本發(fā)明的多光譜照相機(jī)系統(tǒng)的示意圖；圖2示出圖1中的根據(jù)本發(fā)明的多光譜數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)的不意圖；圖3示出濾色器元件的示意圖；以及圖4示出根據(jù)本發(fā)明的多光譜數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)中的四個(gè)濾色器元件的布局的示意圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字(具體地的說(shuō)多光譜)照相機(jī)系統(tǒng)將用作從航空器(未示出)記錄航空?qǐng)D像的攝影測(cè)量航空?qǐng)D像記錄儀。在進(jìn)一步的示例性實(shí)施方式中(未例示)，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)還可以例如用在顯微鏡等中。圖1示出了具有根據(jù)本發(fā)明的多光譜數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)2的攝影測(cè)量航空?qǐng)D像記錄儀1，多光譜數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)2具有四個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4，四個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4在不同的窄帶光譜區(qū)域中捕捉圖像信號(hào)并將圖像信號(hào)傳輸?shù)綀D像處理單元4。圖像處理單元4隨后將信號(hào)傳輸?shù)綀D像存儲(chǔ)單元5。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)2可以附加地具有高分辨率全色獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.5 (用虛線表示)，而獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4具有低分辨率配置。在圖1中以非常簡(jiǎn)單的形式例示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)2中的獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.5的布局，該布局與獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.5的實(shí)際布局有很大的區(qū)別。四個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4相互設(shè)置為使得能夠在不同的窄帶光譜區(qū)域記錄至少近似相同的場(chǎng)景，并且特別是在圖像處理單元4中能夠?qū)⒂刹煌瓗Ч庾V區(qū)域的圖像信號(hào)組合成該場(chǎng)景的多光譜圖像。在組合期間，可選地是還可以使用獨(dú)立數(shù)字全色照相機(jī)3.50圖2例示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)2的各個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4。這里，獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4分別具有以C⑶傳感器實(shí)現(xiàn)的單獨(dú)的片狀數(shù)字圖像傳感器6以及設(shè)置在片狀數(shù)字圖像傳感器6上游的、具有針對(duì)各自的窄帶光譜區(qū)域的濾波器區(qū)域7a.1到7a.4(另外參見圖3和圖4)的濾色器元件7.1到7.4。在進(jìn)一步的示例性實(shí)施方式中，數(shù)字圖像傳感器6還可以實(shí)現(xiàn)為針對(duì)各自的窄帶光譜區(qū)域的CMOS傳感器。濾色器元件7.1到7.4具有在光譜區(qū)域ND中透光、更具體的說(shuō)在全色光譜區(qū)域中透光的兩個(gè)中性灰區(qū)域7b，其中該光譜區(qū)域ND至少包括四個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4的不同窄帶光譜區(qū)域。該中性灰區(qū)域7b或?yàn)V色器元件7.1到7.4的灰密度區(qū)域與相關(guān)的片狀數(shù)字圖像傳感器6的兩個(gè)特定的中性灰的(尤其是未使用的)像素區(qū)域6b相關(guān)聯(lián)。用于記錄多光譜圖像的場(chǎng)景的圖像信號(hào)的片狀數(shù)字圖像傳感器6的區(qū)域提供有附圖標(biāo)記6a。獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4具有單獨(dú)的快門8a和單獨(dú)的物鏡8b，即，單獨(dú)的光學(xué)單元。在圖2中以簡(jiǎn)化方式例示了要記錄的場(chǎng)景9?？梢詮膱D2中進(jìn)一步識(shí)別出，數(shù)字圖像傳感器6記錄場(chǎng)景9。在該過(guò)程中，所使用的像素區(qū)域6a被透過(guò)濾色器元件7.1到7.4的濾波器區(qū)域7a.1到7a.4的光IOa曝光。濾波器區(qū)域7a.1到7a.4被構(gòu)造為使得僅僅相應(yīng)波長(zhǎng)的光透過(guò)。數(shù)字片狀圖像傳感器6的未使用的像素區(qū)域6b被透過(guò)濾色器元件7的與未使用的像素區(qū)域6b相關(guān)聯(lián)的中性灰區(qū)域7b的光IOb曝光。除了與不同的窄帶光譜區(qū)域相對(duì)應(yīng)的各自的濾色器元件7.1到7.4之外，四個(gè)獨(dú)立的數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4具有基本上相同的記錄特性和/或具有基本相同的設(shè)計(jì)，其中片狀數(shù)字圖像傳感器6、單獨(dú)的快門8a和物鏡Sb基本上具有相同的設(shè)計(jì)。圖3例示了具有在波長(zhǎng)從大約600nm至大約700nm的紅色窄帶光譜區(qū)域R中透光的濾波器區(qū)域7a.1的濾色器元件7.1。圖3是濾色器元件7.1的平面圖，圖2示出這樣的濾色器元件7.1的側(cè)視圖。濾色器元件7.1具有在濾波器區(qū)域7a.1的相對(duì)兩側(cè)的兩個(gè)帶狀中性灰區(qū)域7b。濾色器元件7.1還可以被稱為帶式濾波器。用于片狀數(shù)字圖像傳感器6的濾色器元件7.1具有用于使第一光譜區(qū)域R的光透過(guò)的濾波器區(qū)域7a.1和用于第二光譜區(qū)域ND的中性灰區(qū)域7b，其中中性灰區(qū)域7b的第二光譜區(qū)域ND比濾波器區(qū)域7a.1的第一窄帶光譜區(qū)域R寬，并且包括后者。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的具有相應(yīng)的彼此相鄰設(shè)置的獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)2的正視圖，圖4中僅示出了各自的濾色器元件7.1到7.4。相關(guān)的片狀數(shù)字圖像傳感器6設(shè)置在濾色器元件7.1到7.4的下面。照相機(jī)3.1到3.4的單獨(dú)的快門8a和物鏡Sb同樣未在圖4中示出。第一獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1設(shè)置有基本上僅在波長(zhǎng)大約600nm至大約700nm的光譜區(qū)域R中透光的第一濾色器元件7.1。第二獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.2設(shè)置有基本上僅在波長(zhǎng)大約500nm至大約600nm的綠光光譜區(qū)域G中透光的第二濾色器元件7.2。第三獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.3設(shè)置有基本上僅在波長(zhǎng)大約400nm至大約500nm的藍(lán)光光譜區(qū)域B中透光的第三濾色器元件7.3。第四獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.4設(shè)置有基本上僅在波長(zhǎng)大約700nm至大約900nm的近紅外光光譜區(qū)域NIR中透光的第四濾色器元件7.4。第一濾色器元件7.1、第二濾色器元件7.2、第三濾色器元件7.3和第四濾色器元件7.4各自具有在大約400nm至900nm的光譜區(qū)域ND中透光的中性灰區(qū)域7b。此外，濾色器元件7.1到
7.4具有針對(duì)各個(gè)光譜區(qū)域R、G、B、NIR的相應(yīng)的濾波器區(qū)域7a.1到7a.4。上述光譜區(qū)域R、G、B、NIR僅是示意性的。在進(jìn)一步的示例性實(shí)施方式中(未示出)，把期望具有相應(yīng)其它光譜區(qū)域的其它應(yīng)用考慮在內(nèi)。數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)2的圖像處理單元4被構(gòu)造為執(zhí)行用于確定數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)2的獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4之間的曝光時(shí)間的偏差和/或記錄光量的偏差的方法，其中，特別是在通過(guò)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4優(yōu)選地對(duì)相同的場(chǎng)景9進(jìn)行同步圖像記錄的情況下執(zhí)行該方法，在同步圖像記錄發(fā)生之后，將獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4的片狀數(shù)字圖像傳感器6的各個(gè)中性灰像素區(qū)域6b中的記錄光量相互比較。此外，數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)2的圖像處理單元4構(gòu)造為執(zhí)行用于數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)2的色平衡設(shè)置方法，其中通過(guò)上述方法確定數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)2的四個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到
3.4之間曝光時(shí)間的偏差和/或記錄光量的偏差，因此，在處理由四個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)3.1到3.4在各自不同的窄帶光譜區(qū)域R、G、B、NIR中同步記錄的相同場(chǎng)景9的圖像時(shí)，按照以下方式進(jìn)行均衡計(jì)算，即根據(jù)前述確定的偏差，將各自的窄帶光譜區(qū)域R、G、B、NIR的圖像信號(hào)分別保留不變、進(jìn)行衰減或進(jìn)行放大，從而將顏色通道R、G、B、NIR相應(yīng)地歸一化。
權(quán)利要求
1.一種具有至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)(2)，所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)在不同的窄帶光譜區(qū)域中捕捉圖像信號(hào)，其中，所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)各具有至少一個(gè)單獨(dú)的片狀數(shù)字圖像傳感器(6)和具有至少一個(gè)濾波器區(qū)域(7a.l-7a.4)的至少一個(gè)濾色器元件(7.1_7.4)，所述片狀數(shù)字圖像傳感器(6)優(yōu)選為CCD傳感器或CMOS傳感器，所述至少一個(gè)濾色器元件設(shè)置在所述至少一個(gè)片狀數(shù)字圖像傳感器出)的上游并且與各個(gè)窄帶光譜區(qū)域相對(duì)應(yīng)， 其特征在于 所述至少一個(gè)濾色器元件(7.1-7.4)附加地具有至少一個(gè)中性色區(qū)域(7b)，所述中性色區(qū)域(7b)在至少包括所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)的不同的窄帶光譜區(qū)域的光譜區(qū)域(ND)中是透光的，更具體地在全色光譜區(qū)域中是透光的，并且所述中性色區(qū)域(7b)與相關(guān)的至少一個(gè)片狀數(shù)字圖像傳感器￠)的至少一個(gè)特定的中性色的、更具體地是未使用的像素區(qū)域^b)相關(guān)聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)各具有單獨(dú)的快門(8a)和/或單獨(dú)的物鏡(8b)。
3.根據(jù)權(quán)利要 求1或2所述的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)相對(duì)于彼此設(shè)置為使得能在所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)的不同的窄帶光譜區(qū)域(R、G、B、NIR)中記錄至少近似相同的場(chǎng)景(9)，并且能夠?qū)⒂伤霾煌恼瓗Ч庾V區(qū)域(R、G、B、NIR)的圖像信號(hào)組合出所述場(chǎng)景(9)的多光譜圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)除了與所述不同的窄帶光譜區(qū)域(R、G、B、NIR)相對(duì)應(yīng)的各自的濾色器元件(7.1-7.4)以外，具有基本上相同的記錄特性，和/或具有基本上相同的設(shè)計(jì)，其中，所述片狀數(shù)字圖像傳感器出)，當(dāng)前可選擇的所述單獨(dú)的快門(8a)和/或所述物鏡(Sb)具有基本上相同的設(shè)計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個(gè)濾色器元件(7.1-7.4)具有在所述濾波器區(qū)域(7a.l-7a.4)的相對(duì)兩側(cè)的兩個(gè)帶狀中性色區(qū)域(7b)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于: -具有第一濾色器元件(7.1)的第一獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1)，所述第一濾色器元件(7.1)在波長(zhǎng)從大約600nm至大約700nm的光譜區(qū)域(R)中是透光的， -具有第二濾色器元件(7.2)的第二獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.2)，所述第二濾色器元件(7.2)在波長(zhǎng)從大約500nm至大約600nm的光譜區(qū)域(G)中是透光的， -具有第三濾色器元件(7.3)的第三獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.3)，所述第三濾色器元件(7.3)在波長(zhǎng)從大約400nm至大約500nm的光譜區(qū)域(B)中是透光的， -具有第四濾色器元件(7.4)的第四獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.4)，所述第四濾色器元件(7.4)在波長(zhǎng)從大約700nm至大約900nm的光譜區(qū)域(NIR)中是透光的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述第一濾色器元件(7.1)、第二濾色器元件(7.2)、第三濾色器元件(7.3)和第四濾色器元件(7.4)各自具有中性色區(qū)域(7b),所述中性色區(qū)域(7b)在從大約400nm至大約900nm的光譜區(qū)域(ND)中是透光的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)用于從航空器中記錄航空?qǐng)D像的攝影測(cè)量。
9.一種用于至少一個(gè)片狀數(shù)字圖像傳感器(6)的濾色器元件(7.1-7.4)，所述濾色器元件(7.1-7.4)具有用于要透光的第一窄帶光譜區(qū)域(R、G、B、NIR)的至少一個(gè)濾波器區(qū)域(7a.l-7a.4)和用于第二光譜區(qū)域(ND)的至少一個(gè)中性色區(qū)域(7b)，其中，所述中性色區(qū)域(7b)的所述第二光譜區(qū)域(ND)比所述第一窄帶光譜區(qū)域(R、G、B、NIR)寬并且包括后者。
10.一種用于確定曝光時(shí)間偏差和/或記錄光量偏差的方法，所述曝光時(shí)間偏差和/或記錄光量偏差是根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)(2)的至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)之間的曝光時(shí)間偏差和/或記錄光量偏差，更具體地在所述至少兩個(gè)獨(dú)立照相機(jī)(3.1-3.4)進(jìn)行同步圖像記錄期間在所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)之間的曝光時(shí)間偏差和/或記錄光量偏差，優(yōu)選地是對(duì)相同場(chǎng)景(9)進(jìn)行同步圖像記錄期間在所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)之間的曝光時(shí)間偏差和/或記錄光量偏差，其中，在進(jìn)行了同步圖像記錄之后，將所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)的片狀數(shù)字圖像傳感器￠)的各個(gè)中性灰像素區(qū)域^b)中記錄的光量相互比較。
11.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)(2)的色平衡設(shè)置方法，其中，通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法來(lái)確定所述數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)(2)的至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)之間的曝光時(shí)間的偏差和/或記錄光量的偏差，因此，在處理由所述至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)在各自不同的窄帶光譜區(qū)域(R、G、B、NIR)中同步記錄的相同場(chǎng)景(9)的圖像同時(shí)，以下述方式式進(jìn)行均衡計(jì)算:根據(jù)以前所確定的偏差對(duì)各個(gè)窄帶光譜區(qū)域(R、G、B、NIR)的圖像信號(hào)分別保留不變、進(jìn)行衰減或進(jìn)行放大。
12.一種根據(jù) 權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)(2)的圖像處理單元(5)，該圖像處理單元(5)用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)的數(shù)字照相機(jī)系統(tǒng)(2)，至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)在不同的窄帶光譜區(qū)域中捕捉圖像信號(hào)，其中至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)各包括至少一個(gè)單獨(dú)的二維數(shù)字圖像傳感器(6)(優(yōu)選地為CCD傳感器或CMOS傳感器)和與特定窄帶光譜范圍相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)濾色器元件(7.1-7.4)，至少一個(gè)濾色器元件(7.1-7.4)連接在至少一個(gè)二維數(shù)字圖像傳感器(6)的上游并且具有至少一個(gè)濾波器區(qū)域(7a.1-7a.4)。至少一個(gè)濾色器元件(7.1-7.4)附加地包括至少一個(gè)中性色區(qū)域(7b)，其在至少包括至少兩個(gè)獨(dú)立數(shù)字照相機(jī)(3.1-3.4)的不同窄帶光譜范圍的光譜范圍中是透光的，更具體地在全色光譜區(qū)域中是透光的，并且其被指派給相關(guān)的至少一個(gè)二維數(shù)字圖像傳感器(6)的特定的中性色的(尤其是未使用的)像素區(qū)域(6b)。
文檔編號(hào)H04N9/04GK103201602SQ201180046731
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者M·維岑巴赫, M·蒂姆 申請(qǐng)人:萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司