特許 7244025 クロスロー時間遅延積分方法、装置及びカメラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-13

(45)【発行日】2023-03-22

(54)【発明の名称】クロスロー時間遅延積分方法、装置及びカメラ

(51)【国際特許分類】

   H04N 25/40 20230101AFI20230314BHJP

   H04N 25/711 20230101ALI20230314BHJP

【ＦＩ】

H04N25/40

H04N25/711

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020549561

(86)(22)【出願日】2019-03-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-07-08

(86)【国際出願番号】 CN2019078513

(87)【国際公開番号】W WO2019174648

(87)【国際公開日】2019-09-19

【審査請求日】2020-10-15

(31)【優先権主張番号】201810217621.3

(32)【優先日】2018-03-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】519154656

【氏名又は名称】成都中信華瑞科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】秦軍

【審査官】梅本 章子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０９２３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５０９４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５３１５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５３０５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０８７２６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ２５／００ － ２５／７９

Ｈ０４Ｎ ２３／００ － ２３／９５９

Ｈ０４Ｎ １／０２４－ １／０３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クロスロー時間遅延積分カメラに用いるクロスロー時間遅延積分方法であって、
第１積分領域の第ｉ行で第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーを取得するステップと、
前記第１レベル積分エネルギーを行を跨いで第２積分領域の第ｉ行に転移するステップと、
１つの積分周期が経過した後、前記第２積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーと第２レベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得するステップと、
前記第１レベル積分エネルギーと第２レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を出力するステップと、
を含み、
前記方法は、
第１積分領域の第ｉ行で第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーを取得すると同時に、前記第１積分領域の第ｘ行で第ｘ目的領域の第Ｉレベル積分エネルギーを取得し、第ｘ行は前記第ｉ行以外の任意の１行であるステップと、
前記第Ｉレベル積分エネルギーを前記第２積分領域の第ｘ行に転移するステップと、
１つの積分周期が経過した後、前記第２積分領域の第ｘ行で前記第ｘ目的領域の第Ｉレベル積分エネルギーと第ＩＩレベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得するステップと、
前記第Ｉレベル積分エネルギー及び前記第ＩＩレベル積分エネルギーを含む第ｘ目的領域画像を出力するステップと、
をさらに含むことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記クロスロー時間遅延積分カメラのカメラエリアアレイは、結像するための複数の積分領域に区画され、各前記積分領域は、結像するための複数の行を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

各前記積分領域の行数は同じである、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記第２積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーと第２レベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得した後に、前記方法は、
前記第１レベル積分エネルギーと第２レベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを行を跨いで第３積分領域の第ｉ行に転移するステップと、
１つの積分周期が経過した後、前記第３積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギー、第２レベル積分エネルギー及び第３レベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得するステップと、
前記第１レベル積分エネルギー、前記第２レベル積分エネルギー及び前記第３レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を出力するステップと、
をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第２積分領域の第ｘ行で前記第ｘ目的領域内の第Ｉレベル積分エネルギーと第ＩＩレベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得した後に、前記方法は、
前記第Ｉレベル積分エネルギーと前記第ＩＩレベル積分エネルギーの累積エネルギーを行を跨いで第３積分領域の第ｘ行に転移するステップと、
１つの積分周期が経過した後、前記第３積分領域の第ｘ行で前記第ｘ目的領域の前記第Ｉレベル積分エネルギー、前記第ＩＩレベル積分エネルギー及び第ＩＩＩレベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得するステップと、
前記第Ｉレベル積分エネルギー、前記第ＩＩレベル積分エネルギー及び前記第ＩＩＩレベル積分エネルギーを含む第ｘ目的領域の画像を出力するステップと、
をさらに含む、ことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記方法は、
第ｋ積分領域の第ｉ行に転移したｋ－１レベル積分エネルギーと第ｋ回の感光により得られたエネルギーとを累加し、ｋレベル積分エネルギーを含むｋレベル積分画像を取得し、ここで、前記ｋレベル積分エネルギーは、前記第ｉ目的領域が前記第１積分領域の第ｉ行から前記第ｋ積分領域の第ｉ行で順に結像した積分エネルギーを含み、前記積分領域は、ｍ行の有効結像領域で形成されるｍ行のｋレベル積分画像を含むステップと、
前記ｍ行のｋレベル積分画像を出力し、ｋ個の積分領域の結像は１つのエネルギー採取システムを共用してもよいか、又は複数のエネルギー採取システムを使用してもよいステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項7】

前の積分領域から次の積分領域の対応行に転移するレベル積分エネルギーはアナログ量又はデジタル量であり、
前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットは、次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットに転移するエネルギーは、物理的な接続方式により転移する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットは、回路により次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットに接続される、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットを次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットに転移する時に、前の感光ユニットで取得されたレベル積分エネルギーをコンピュータにより処理し、デジタル信号に変換した後、さらに行を跨いで次の感光ユニットに送信する、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。

【請求項10】

前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットから次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットに転移するエネルギーは、原始電荷エネルギー、又は前記原始電荷エネルギーを処理した後のエネルギーである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記クロスロー時間遅延積分カメラのレンズは、柱面レンズ、球面レンズ、柱面レンズの組み合わせ、球面レンズの組み合わせ、又は柱面レンズと球面レンズの組み合わせである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前の積分領域から次の積分領域に積分エネルギーを転移する時に跨いだ行数は、目的領域と前記クロスロー時間遅延積分カメラとの相対運動速度及び前記クロスロー時間遅延積分カメラのフィールド周波数により確定される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項13】

第１積分領域の第ｉ行で第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーを取得する第１取得モジュールと、
前記第１レベル積分エネルギーを行を跨いで第２積分領域の第ｉ行に転移する第１転移モジュールと、
１つの積分周期が経過した後、前記第２積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーと第２レベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得する第２取得モジュールと、
前記第１レベル積分エネルギー及び第２レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を出力する第１出力モジュールと、
を含み、
第１積分領域の第ｉ行で第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーを取得すると同時に、前記第１積分領域の第ｘ行で第ｘ目的領域の第Ｉレベル積分エネルギーを取得し、第ｘ行は前記第ｉ行以外の任意の１行である第Ｉ取得モジュールと、
前記第Ｉレベル積分エネルギーを前記第２積分領域の第ｘ行に転移する第Ｉ転移モジュールと、
１つの積分周期が経過した後、前記第２積分領域の第ｘ行で前記第ｘ目的領域の第Ｉレベル積分エネルギーと第ＩＩレベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得する第ＩＩ取得モジュールと、
前記第Ｉレベル積分エネルギー及び前記第ＩＩレベル積分エネルギーを含む第ｘ目的領域の画像を出力する第Ｉ出力モジュールと、をさらに含むことを特徴とするクロスロー時間遅延積分装置。

【請求項14】

結像素子とコントローラを含むクロスロー時間遅延積分カメラであって、
前記結像素子は前記コントローラに接続され、
前記結像素子は、複数の積分領域を含み、前記各積分領域は、複数行の有効結像領域を含み、
前記コントローラは、前記複数行の有効結像領域がそれぞれ独立して光電変換、エネルギー処理、エネルギー転移、エネルギー積分及び画像出力を行うように前記複数行の有効結像領域をそれぞれ制御し、
前記積分領域の数、各前記積分領域における前記有効結像領域の行数、エネルギー転移が跨ぐ行数及びエネルギー積分の積分レベル数は編集することができ、
前記コントローラの制御により、前記クロスロー時間遅延積分カメラは請求項１に記載の方法を実現する、ことを特徴とするクロスロー時間遅延積分カメラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２０１８年０３月１６日に出願された中国特許出願２０１８１０２１７６２１３（発明の名称：「クロスロー時間遅延積分方法、装置及びカメラ」の優先権を主張し、その内容は全て引用により本発明に組み込まれる。

【0002】

本発明は、高速結像技術分野に関し、具体的には、クロスロー時間遅延積分方法、装置及びカメラに関する。

【背景技術】

【0003】

ＴＤＩ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，時間遅延積分）結像技術は、通常、カメラと目的が相対的に移動する物体の結像に適用される。

【0004】

従来の時間遅延積分技術に基づくＴＤＩ－ＣＣＤ（ＴＤＩ Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ，ＴＤＩ電荷結合素子）カメラ及びＴＤＩ－ＣＭＯＳ（ＴＤＩ Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ＴＤＩ相補型金属酸化膜半導体）カメラは、そのエネルギー積分動作モードは、前の行から隣接する次の行に転移し、所定の積分レベルの数に達した後に、１行の画像を出力するものである。

【0005】

しかしながら、ＴＤＩ－ＣＣＤ又はＴＤＩ－ＣＭＯＳデバイスのフィールド周波数は、無限に高いわけではないため、目的とカメラの相対運動速度が特定の値に達すると、カメラは正常に動作しなくなる。

【発明の概要】

【0006】

本発明は、前記問題を効果的に改善できるクロスロー時間遅延積分方法、装置及びカメラを提供することを目的とする。

【0007】

本発明において、前記積分領域は、カメラの結像画素マトリクスを区画したものである。１つの積分領域に対応する結像範囲は１つのシーンを構成する。前記第ｉ目的領域は、１つの積分領域がカバーするシーンにおけるｉ行の画像に対応する１つのバンド結像領域である。前記第ｘ目的領域は、１つの積分領域がカバーするシーンにおけるｘ行の画像に対応する１つのバンド結像領域である。

【0008】

本発明の実施例は、以下の通り実現される。
第１態様において、本発明の実施例は、クロスロー時間遅延積分カメラに用いるクロスロー時間遅延積分方法であって、第１積分領域の第ｉ行で第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーを取得するステップと、前記第１レベル積分エネルギーを行を跨いで第２積分領域の第ｉ行に転移するステップと、１つの積分周期が経過した後、前記第２積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域内の第１レベル積分と第２レベル積分が累積した積分エネルギーを取得するステップと、前記第１レベル積分エネルギーと前記第２レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を出力するステップと、を含む方法を提供する。

【0009】

さらに、前記クロスロー時間遅延積分カメラのカメラエリアアレイは、結像するための複数の積分領域に区画され、各前記積分領域は、結像するための複数の行を含む。

【0010】

さらに、各前記積分領域の結像するための行の数は同じである。

【0011】

さらに、前記第２積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域内の第１レベル積分と第２レベル積分が累積した積分エネルギーを取得した後に、前記方法は、
前記第１レベル積分と第２レベル積分が累積した積分エネルギーを行を跨いで第３積分領域の第ｉ行に転移するステップと、
１つの積分周期が経過した後、前記第３積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域内の第１レベル積分、第２レベル積分及び第３レベル積分が累積した積分エネルギーを取得するステップと、
前記第１レベル積分エネルギー、前記第２レベル積分エネルギー及び前記第３レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を出力するステップと、
をさらに含む。

【0012】

さらに、前記方法は、
第１積分領域の第ｉ行で第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーを取得すると同時に、前記第１積分領域の第ｘ行で第ｘ目的領域の第Ｉレベル積分エネルギーを取得し、第ｘ行は１つの積分領域における前記第ｉ行以外の任意の１行であるステップと、
前記第Ｉレベル積分エネルギーを前記第２積分領域の第ｘ行に転移するステップと、
１つの積分周期が経過した後、前記第２積分領域の第ｘ行で前記第ｘ目的領域の第Ｉレベル積分エネルギーと第ＩＩレベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得するステップと、
前記第Ｉレベル積分エネルギー及び前記第ＩＩレベル積分エネルギーを含む第ｘ目的領域画像を出力するステップと、
をさらに含む。

【0013】

さらに、前記第２積分領域の第ｘ行で前記第ｘ目的領域内の第Ｉレベル積分エネルギーと第ＩＩレベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得した後に、前記方法は、
前記第Ｉレベル積分エネルギーと前記第ＩＩレベル積分エネルギーの累積エネルギーを行を跨いで第３積分領域の第ｘ行に転移するステップと、
１つの積分周期が経過した後、前記第３積分領域の第ｘ行で前記第ｘ目的領域の前記第Ｉレベル積分、第ＩＩレベル積分及び第ＩＩＩレベル積分が累積した積分エネルギーを取得するステップと、
前記第Ｉレベル積分エネルギー、前記第ＩＩレベル積分エネルギー及び前記第ＩＩＩレベル積分エネルギーを含む第ｘ目的領域の画像を出力するステップと、
をさらに含む。

【0014】

さらに、前記方法は、
第ｋ積分領域の第ｉ行に転移したｋ－１レベル積分エネルギーと第ｋ回の感光により得られたエネルギーとを累加し、ｋレベル積分エネルギーを含むｋレベル積分画像を取得し、ここで、前記ｋレベル積分エネルギーは、前記第ｉ目的領域が前記第１積分領域の第ｉ行から前記第ｋ積分領域の第ｉ行で順に結像したエネルギーを含み、前記積分領域は、ｍ行の有効結像領域を含むステップと、
前記ｍ行のｋレベル積分画像を出力し、ｋ個の積分領域の結像は１つのエネルギー採取システムを共用してもよいか、又は複数のエネルギー採取システムを使用してもよいステップと、
をさらに含む。

【0015】

さらに、前の積分領域から次の積分領域の対応行に転移するレベル積分エネルギーはアナログ量又はデジタル量であり、
前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットは、次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットに転移するエネルギーは、物理的な接続方式により転移する。

【0016】

さらに、前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットは、回路により次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットに接続される。

【0017】

さらに、前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットを次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットに転移する時に、前の感光ユニットで取得されたレベル積分エネルギーをコンピュータにより処理し、デジタル信号に変換した後、さらに行を跨いで次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットに送信する。

【0018】

さらに、前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットから次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットに転移するエネルギーは、元の電荷エネルギー、又は前記原始電荷エネルギーを処理した後のエネルギーである。

【0019】

さらに、前記クロスロー時間遅延積分カメラのレンズは、柱面レンズ、球面レンズ、柱面レンズの組み合わせ、球面レンズの組み合わせ、又は柱面レンズと球面レンズの組み合わせである。

【0020】

さらに、前の積分領域から次の積分領域に積分エネルギーを転移する時に跨いだ行数は、結像される目的領域と前記クロスロー時間遅延積分カメラとの相対運動速度及び前記クロスロー時間遅延積分カメラのフィールド周波数により確定される。

【0021】

第２態様において、本発明の実施例は、第１積分領域の第ｉ行で第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーを取得する第１取得モジュールと、前記第１レベル積分エネルギーを行を跨いで第２積分領域の第ｉ行に転移する第１転移モジュールと、１つの積分周期が経過した後、前記第２積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域内の第１レベル積分と第２レベル積分が累積した積分エネルギーを取得する第２取得モジュールと、前記第１レベル積分エネルギー及び前記第２レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を出力する第１出力モジュールと、を含むクロスロー時間遅延積分装置をさらに提供する。

【0022】

第２態様において、本発明の実施例は、結像素子とコントローラを含むクロスロー時間遅延積分カメラであって、前記結像素子は前記コントローラに接続され、前記結像素子は、複数の積分領域を含み、前記各積分領域は、複数行の有効結像領域を含み、前記コントローラは、前記複数行有効結像領域がそれぞれ独立して光電変換、エネルギー処理、エネルギー転移、エネルギー積分及び画像出力を行うように前記複数行有効結像領域をそれぞれ制御し、前記積分領域の数、各前記積分領域における前記有効結像領域の行数、エネルギー転移が跨ぐ行数及びエネルギー積分の積分レベル数はプログラムにより編集して設定することができ、前記コントローラの制御により、前記クロスロー時間遅延積分カメラは本発明で提供される前記クロスロー時間遅延積分方法を実現するクロスロー時間遅延積分カメラをさらに提供する。

【0023】

本発明の実施例で提供されるクロスロー時間遅延積分方法、装置及びカメラは、まず、第１積分領域が第１シーンに対して結像を行う時に、第１積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域の第１レベル積分エネルギーを取得し、ついで、前記第１レベル積分エネルギーを行を跨いで第２積分領域の第ｉ行に転移し、１つの積分周期が経過した後、第２積分領域運動が第１シーンの上方に運動し、さらに、前記第２積分領域の第ｉ行で前記第１シーンの第ｉ目的領域の第２レベル積分エネルギーを取得し、最後に、第１シーンの第ｉ目的領域の前記第１レベル積分エネルギー及び前記第２レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を出力する。従来技術に比べ、本発明は、単一回の結像により得られたエネルギーを行を跨いで積分することにより、同一シーンの複数回の結像を実現することができ、より高速の環境で目的の撮影を行うことができ、従来の光電子デバイス上で論理プログラミングにより本発明の方法を実現することができ、優れた結像品質及び幅広い適用性を有する。

【図面の簡単な説明】

【0024】

本発明の実施例の技術的解決策をより明確に説明するために、以下、実施例に必要な図面を簡単に説明する。以下に示される図面は、本発明の実施例の一部を説明するものにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。当業者は創造的な作業なしでこれらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。

【0025】

【図1】本発明の実施例に適用できる電子機器の構造ブロック図である。

【図2】本発明の実施例１で提供されるクロスロー時間遅延積分方法のフローチャートである。

【図3】本発明の実施例１で提供されるステップＳ３００からステップＳ３２０のフローチャートである。

【図4】本発明の実施例１で提供されるステップＳ４００からステップＳ４３０のフローチャートである。

【図5】本発明の実施例１で提供されるステップＳ５００からステップＳ５２０のフローチャートである。

【図6】本発明の実施例１で提供されるステップＳ６００からステップＳ６１０のフローチャートである。

【図7】本発明の第２実施例で提供されるクロスロー時間遅延積分装置の構造ブロック図である。

【図8】本発明の第２実施例で提供される第２種類のクロスロー時間遅延積分装置の構造ブロック図である。

【図9】本発明の第２実施例で提供される第３種類のクロスロー時間遅延積分装置の構造ブロック図である。

【図10】本発明の第２実施例で提供される第４種類のクロスロー時間遅延積分装置の構造ブロック図である。

【図11】本発明の第３実施例で提供されるクロスロー時間遅延積分カメラの構造模式図である。

【図12】本発明の第３実施例で提供される結像素子の構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施例の図面により本発明の実施例に係る技術的解決策を明確かつ完全に説明する。以下の実施例は本発明の実施例の一部だけで、全ての実施例ではない。通常、図面に示される本発明の実施例の構成要素は様々な異なる形態により配置及び設計することができる。したがって、添付の図面で提供される本発明の実施形態の以下の詳細な説明は、請求される発明の範囲を限定することを意図せず、単に本発明の選択された実施形態を表す。本発明の実施例に基づいて、創造的な作業なしに当業者によって得られる他のすべての実施例は、本発明の保護範囲内にあるものとする。

【0027】

なお、以下の図面において類似する番号と符号は、類似する項目を示す。したがって、ある項目がある図面に定義されると、他の図面においてさらに定義又は解釈する必要がない。また、本明細書において、「第１」、「第２」、「第Iレベル」、「第IIレベル」、「第IIIレベル」、「第I」、「第II」などの用語は、区別して説明するためにのみ使用されており、相対的な重要性を示したり示唆したりするものとして理解することはできない。

【0028】

図１は、本発明の実施例における電子機器１００の構造ブロック図を示す。図１に示すように、電子機器１００は、メモリ１１０、メモリコントローラ１２０、プロセッサ１３０、表示画面１４０及びクロスロー時間遅延積分装置を含んでもよい。例えば、この電子機器１００は、クロスロー時間遅延積分カメラ、クロスロー時間遅延積分カメラを制御するためのコントローラ又はクロスロー時間遅延積分カメラを制御するための他の電子機器であってもよい。

【0029】

メモリ１１０、メモリコントローラ１２０、プロセッサ１３０及び表示画面１４０の各素子は、互いに直接又は間接電気的に接続されることで、データの伝送又は交換が達成される。例えば、これらの素子の間は、１本又は複数本の通信バス又は信号バスにより電気的に接続される。前記クロスロー時間遅延積分方法は、それぞれ少なくとも１つのソフトウェア又はファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）の形でメモリ１１０に記憶可能なソフトウェア機能モジュール、例えば、前記クロスロー時間遅延積分装置に含まれるソフトウェア機能モジュール又はコンピュータープログラムを含む。

【0030】

メモリ１１０は、様々なソフトウェアプログラム及びモジュール、例えば、本発明の実施例に係るクロスロー時間遅延積分方法、装置及びカメラに対するプログラム指令／モジュールを記憶することができる。プロセッサ１３０は、メモリ１１０に記憶されたソフトウェアプログラム及びモジュールを実行することにより、各機能応用及びデータ処理を実行し、本発明の実施例に係るクロスロー時間遅延積分方法を実現することができる。メモリ１１０は、ランダム・アクセス・メモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＯＭ）、プログラム可能な読み取り専用メモリ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ，ＰＲＯＭ）、消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ，ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ，ＥＥＰＲＯＭ）などを含むが、これらに限定されない。

【0031】

プロセッサ１３０は、信号処理機能を有する集積回路チップであってもよい。前記プロセッサは、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ，ＣＰＵ）、ネットワークプロセッサ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＮＰ）などの汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）又は他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲート又はトランジスタロジックデバイス、ディスクリートハードウェアコンポーネントであってもよい。プロセッサにより、本発明の実施例に係る各方法、ステップ及び論理ブロック図を実現又は実行することができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ又は任意の一般的なプロセッサなどであってもよい。

【0032】

本発明の実施例に用いる電子機器１００は、クロスロー時間遅延積分方法を実現するために、自己表示機能をさらに備えることができる。その中の表示画面１４０は、前記電子機器１００とユーザの間においてインタラクションインターフェース（例えば、ユーザ操作インターフェース）を提供するか、又はユーザ参照用の画像データを表示することができる。例えば、クロスロー時間遅延積分装置が光電変換により採取したオリジナル画像及びエネルギー積分して生成した完全な画像を表示することができる。

【0033】

なお、本発明はコンピュータ技術、電子技術、画像処理及びその他の技術に関し、本発明の実現過程において、複数のソフトウェア機能モジュールの応用が関与する。本明細書を注意深く読み、本発明の実現原理及び目的を正確に理解した上、先行技術を組み合わせることにより、当業者はソフトウェアプログラミングスキルを使用して本発明を実現できると考えられる。本明細書に記載のソフトウェア機能モジュールはこの範囲に含まれ、ここで説明を省略する。

【0034】

本発明の実施例に用いるクロスロー時間遅延積分カメラはエリアアレイ画像エネルギー伝達構造のカメラであってもよい。その結像目的面は、ｉ行、ｊ列の仕様にしたがってｋ個の積分領域に区画され、ｋ個の積分領域は、空間上に連続的又は不連続的に分布することができる。クロスロー積分の方向は、プッシュブルーム運動方向であり、つまり、撮影される目的領域に対するクロスロー時間遅延積分カメラの運動方向である。

【0035】

実施例１
図２に示すように、本実施例は、クロスロー時間遅延積分カメラに使用されるクロスロー時間遅延積分方法であって、
第１積分領域の第ｉ行で第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーを取得するステップＳ２００を含む方法を提供する。
本実施例において、前記第ｉ目的領域は、被写体の第１シーンにおける前記第１積分領域の第ｉ行に対応する領域であってもよい。前記第１積分領域は、クロスロー時間遅延積分カメラの感光エリアアレイ上の一部であってもよい。

【0036】

本実施例において、カメラのエリアアレイ（結像目的面）は、結像するための複数の積分領域に区画され、各積分領域は、複数行の結像領域に区画される。前記第１積分領域の第ｉ行は、前記第１積分領域の複数行の結像領域における任意行の結像領域であってもよく、例えば、第１行、第２行又は第ｍ行であってもよい。或いは、前記第１積分領域の第ｉ行は、前記第１積分領域の複数行の結像領域における任意の複数行の結像領域であってもよく、例えば、第１行から第２行、第１行から第３行、第２行から第３行又は第１行から第ｍ行であってもよい。１つの積分領域上の複数行の結像領域は常に同一の積分周期内にあり、その位置に対応する１つの目的領域に対して結像を行い、レベル積分エネルギーを取得することが理解され得る。ここで、動作（結像し、エネルギーを取得する）状態にある結像領域の行数は単一行、例えば、第１行であってもよく、複数行、例えば、第１行から第ｍ行であってもよく、連続する複数行、例えば、第１行、第２行及び第３行であってもよく、間隔をあけた複数行、例えば、第１行、第３行及び第５行であってもよい。

【0037】

各積分領域は、さらに各積分領域の行数が同じであるように複数行、複数列の結像領域に区画されてもよい。各積分領域に積分領域の座標系を形成してもよい。ここで、各積分領域の座標系における（ｉ，ｊ）位置にある感光ユニットは、各積分領域の第ｉ行、第ｊ列の感光ユニットであり、各座標位置にある感光ユニットは、それぞれ独立して動作（結像し、レベル積分エネルギーを取得する）又は非動作に使用することができる。

【0038】

撮影する際に、被写体とカメラは特定の速度で相対的に運動する。第１時刻には、前記カメラの第１積分領域上の第ｉ行に対応する撮影領域は第１シーンの第ｉ目的領域であり、前記第ｉ目的領域は、前記第１積分領域の第ｉ行上で結像し、光電変換により前記第ｉ目的領域の画像情報を持っているエネルギー信号、即ち、前記第１レベル積分エネルギーを取得することができる。

【0039】

本実施例において、前記第１時刻は、カメラが動作し始めるときの１番目の積分周期内であってもよく、カメラがしばらく動作した後のある積分周期内であってもよい。

【0040】

本実施例において、１つの積分周期は、ＣＣＤ画素の１回目の露光から、露光エネルギーが転移されてクリアされ、２回目の露光の準備ができるまでの期間として理解され得る。

【0041】

理解され得るように、前記第１積分領域の第ｉ行は、前記第１積分領域上の任意行の有効な結像領域である。つまり、前記第１時刻には、前記第１積分領域上の各行の有効な結像領域はいずれも動作している。特に、第１時刻には、例えば、前記第１積分領域の第１行から第５行で結像した目的があるが、前記第１積分領域の第６行及び第６行以降の全ての行にも結像した目的がない場合（第６行以降の画像が必要とされないか、又は第１積分領域の第６行に対応する結像領域が第２積分領域の第１行の目的領域と重なり合っているため、第６行以降の画像が必要とされないとして理解され得る）、第６行及び第６行以降の全ての行でもエネルギーが取得されていない。つまり、この第１時刻には、第６行及び第６行以降の全ての行で取得された第１レベル積分エネルギーは０であると考えることができる。

【0042】

なお、本実施例におけるカメラ上の積分領域の相対運動方向における長さは異なっていてもよく、各積分領域における各行の結像領域の幅も異なっていてもよい。そのサイズは実際の撮影需要に応じて調整することができる。

【0043】

ステップＳ２１０：前記第１レベル積分エネルギーを行を跨いで第２積分領域の第ｉ行に転移する。
本実施例において、カメラエリアアレイ上の各積分領域の各行の結像領域は、それぞれ独立して光電変換、エネルギー処理、エネルギー転移、エネルギー積分及び画像出力を行うことができる。前のステップで前記第１レベル積分エネルギーを取得した後、第１積分領域の第ｉ行に対応する記憶ユニットに一時記憶し、第２積分領域の第ｉ行の感光素子がクリアした後に、第２積分領域の第ｉ行に出力する。

【0044】

理解できるように、１つの積分領域上の結像領域の総行数がｐである場合、第１レベル積分エネルギーを第１積分領域の第ｉ行から第２積分領域の第ｉ行に転移しようとすると、前記第１レベル積分エネルギーをｐ行を跨いで転移する必要がある。特に、１つの積分領域におけるｐ行の結像領域においてｍ行のみを提供して有効結像を行う（即ち、ｐ行の結像領域にはｍ行の有効結像領域がある）場合、第１レベル積分エネルギーは同様にｐ行を跨いで転移される。ただし、跨いだｐ行のうちのｍ行のみは有効結像領域である。つまり、ｐはｍ以上である。

【0045】

本実施例において、カメラ上の各行の有効結像領域はいずれも動作している。具体的には、第１積分領域上の第１行の結像により得られたエネルギーはｐ行を跨いで第２積分領域上の第１行に転移し、第１積分領域上の第２行の結像により得られたエネルギーはｐ行を跨いで第２積分領域上の第２行に転移する。このようにして、前記第１積分領域上の各行の第１レベル積分エネルギーは同時にｐ行を跨いで第２積分領域の対応する行に転移する。理解できるように、複数の積分領域上の第ｉ行の結像により得られたエネルギーが持っている情報は、いずれも前記第１シーンの第ｉ目的領域に対応する。

【0046】

本実施例において、各積分領域の各行には、結像領域に加え、エネルギー貯蔵領域が含まられてもよい。行を跨いで積分エネルギーの転移を行う際に、前の積分領域の第ｉ行の結像領域で結像して得られたこのレベル積分エネルギーをこの行のエネルギー貯蔵領域に転移し、次の積分領域の第ｉ行の結像素子へ転移するために準備し、この行の結像領域内のエネルギーをクリアし、次の目的領域の感光結像のために準備することができる。理解できるように、レベル積分エネルギーの取得（感光結像）は、積分領域の各行の結像領域上で行われ、レベル積分エネルギーの転移は、積分領域の各行のエネルギー貯蔵領域内で行われる。前記積分領域の各行のエネルギー貯蔵領域は、この積分領域の感光素子に接続されるエネルギー記憶回路であってもよく、コンピュータのハードディスクなどの記憶媒体であってもよい。

【0047】

ステップＳ２２０：１つの積分周期後に、前記第２積分領域の第ｉ行で前記第１シーンの第ｉ目的領域の第２レベル積分エネルギーを取得する。
理解できるように、この第２レベル積分エネルギーは、同一の目的領域の第１レベル積分エネルギーと第２レベル積分エネルギーとの累積であってもよく、第２レベル積分エネルギーのみであってもよい。エネルギー処理ユニットにおいて第１レベル積分エネルギーとの累積を実現することができる。第１レベル積分エネルギー及び第２レベル積分エネルギーは、元のエネルギーであってもよく、所定の処理がなされたエネルギーであってもよい。

【0048】

本実施例において、前記積分周期は、カメラのフィールド周波数、即ち、光電素子が行う２回の結像の間の最小時間間隔であってもよい

【0049】

カメラと目的がある速度で相対的に運動するために、１つの積分周期後に、第２レベル積分の開始時刻に、前記カメラの第１積分領域は既に被写体の次の位置の上方に移動し、前記第１シーンの上方に移動したのは前記第２積分領域である。つまり、第２レベル積分の開始時刻に、前記第１シーンは前記第２積分領域上で結像する。この場合、前記第２積分領域の第ｉ行には、第ｉ目的領域で結像した第２レベル積分エネルギーだけでなく、第１時刻に前記第１積分領域の第ｉ行から転移してきた第１レベル積分エネルギーが記憶されている。

【0050】

理解できるように、カメラの第１積分領域の第ｉ行と第２積分領域の第ｉ行との距離は、１つの積分周期内においてカメラが結像視野中で目的領域と相対的に移動する距離に対応する。

【0051】

ステップＳ２３０：前記第１レベル積分エネルギーと前記第２レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を出力する。

【0052】

本実施例において、前記第１レベル積分エネルギーと前記第２レベル積分エネルギーとを積分することにより、前記第１レベル積分エネルギーと前記第２レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を得ることができる。理解できるように、カメラの積分レベル数ｋが２である場合、前記第ｉ目的領域の画像は、第１レベル積分エネルギーと第２レベル積分エネルギーとの積分である。カメラの積分レベル数ｋが２を超える場合、前記第ｉ目的領域の画像は、他の積分領域上で結像して得られたレベル積分エネルギーをさらに含む。

【0053】

本実施例において、カメラに対して積分レベル数ｋを設定することができる。例えば、カメラエリアアレイにはｋ個の有効積分領域が区画される場合、第１レベル積分が感光する時刻から、ｋ個の積分周期を経て、合計ｋ個のレベル積分エネルギーが得られる。このｋ個のレベル積分エネルギーは、それぞれｋ個の有効積分領域の第ｉ行が前記同一の第ｉ目的領域に対して結像して得られるものであり、ｋ－１回の行を跨いでの出力、転移を経て、このｋ個のレベル積分エネルギーは最後の積分領域の第ｉ行に集中し、最後の積分領域の第ｉ行は、このｋ個のレベル積分エネルギーを含む画像を出力する。理解できるように、各積分領域のそれぞれにおいてｍ行の有効結像領域が同時に動作する場合、最後の積分領域は、ｍ行のｋレベル積分がなされた画像を出力する。理解できるように、各積分領域における行数は、前記出力画像の行数ｍ以上である。

【0054】

本発明者は、実験研究により、従来技術において、カメラのレベル積分エネルギーが常に前の行から隣接する次の行へ転移するので、カメラと被写目的との相対運動速度が光電素子のリフレッシュレートを超えると、元々第１時刻に第１積分行に対応する第ｉ目的領域が、１つの積分周期後に、第２行を跨いで直接第３行に対応する位置に移動する可能性があることを発見した。この場合、第２行には第１行から転移してきた第１レベル積分エネルギーのみが記憶され、第ｉ目的領域に対して２回目の結像を行うことができず、同一ではない領域の画像エネルギーを積分するだけである。２つ目の積分周期を経た後、元々第３積分行に対する第ｉ目的領域は、このときに既に第４積分行を跨いで第５積分行に対応する位置に移動する。そのため、第３積分行も第ｉ目的領域に対して結像することができない。このようにして、この場合には、第１積分行で結像により第１レベル積分エネルギーを取得できる以外、後のこの第ｉ目的領域の各積分行に対しては、第１レベル積分エネルギーをもとに第ｉ目的領域を結像し、エネルギー積分を順調に行うことができない。その結果、出力される積分画像は、第ｉ目的領域のエネルギーのみを含むではなく、異なる目的領域の混合エネルギーを含む。これによって、出力される画像の品質が悪く、時間遅延積分の正しい意義は成立しなくなる。

【0055】

本実施例で提供されるクロスロー時間遅延積分方法は、前記従来技術に存在する問題を解決するためのものであり、クロスロー時間遅延積分により、高速相対運動環境下では、相対運動速度とカメラフィールド周波数の関係に基づいて跨ぐべき行数を設定する。これによって、各積分周期後に目的領域が前の積分行で結像するエネルギーは、必ず行を跨いでこの目的領域に対応する次の積分行に転移することができ、高速運動環境での正しいエネルギー積分過程が実現される。

【0056】

図３に示すように、本実施例において、前記ステップＳ２２０の後に、以下のステップをさらに含んでもよい。
ステップＳ３００：前記第１レベル積分エネルギー及び前記第２レベル積分エネルギーを行を跨いで第３積分領域の第ｉ行に転移する。
本実施例において、積分レベル数ｋが２を超える場合、第２積分領域の後の他の積分領域も撮影動作に関与する必要があるため、第２積分領域の第ｉ行上で第２レベル積分エネルギーを取得した後、第２積分領域の第ｉ行に転移した第１レベル積分エネルギー及び結像により得られたばかりの第２レベル積分エネルギーを同時に第３積分領域の第ｉ行に転移することができる。

【0057】

ステップＳ３１０：１つの積分周期が経過した後、前記第３積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域内の第３レベル積分エネルギーを取得する。

【0058】

１つの積分周期が経過した後、第３積分領域の第ｉ行は第１シーンの第ｉ目的領域の上方に移動し、この場合、第３積分領域の第ｉ行はさらに第ｉ目的領域を結像して第３レベル積分エネルギーを取得する。理解できるように、この場合、前記第３積分領域の第ｉ行に第１レベル積分エネルギー、第２レベル積分エネルギー及び第３レベル積分エネルギーが記憶されている。

【0059】

ステップＳ３２０：前記第１レベル積分エネルギー、前記第２レベル積分エネルギー及び前記第３レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を出力する。

【0060】

本実施例において、積分レベル数ｋが３である場合、出力される第ｉ目的領域画像は、前記第１レベル積分エネルギー、第２レベル積分エネルギー及び第３レベル積分エネルギーを積分して得られるものである。積分レベル数ｋが３を超える場合、出力される第ｉ目的領域画像は、前記第１レベル積分エネルギー、第２レベル積分エネルギー、第３レベル積分エネルギー及び得られた他のレベル積分エネルギーを積分して得られるものである。

【0061】

図４に示すように、本実施例において、前記ステップＳ２１０の後に、以下のステップをさらに含んでもよい。
ステップＳ４００：第１積分領域の第ｉ行上で第ｉ目的領域の第１レベル積分エネルギーを取得すると同時に、前記第１積分領域の第ｘ行上で第ｘ目的領域内の第Ｉレベル積分エネルギーを取得する。ここで、第ｘ行は、前記第ｉ行以外の任意の行である。

【0062】

本実施例において、ステップＳ２２０が実行されると同時に、第１積分領域の第ｘ行が第ｘ目的領域に対して結像を行い、第Ｉレベル積分エネルギーを取得し、１つの積分周期が経過した後、第１積分領域は、前進方向における新しい結像目的領域の上方に移動し、第２積分領域は、前の積分周期における第１積分領域の結像目的領域の上方に移動する。第２積分領域の第ｘ行は第ｘ目的領域に対して結像を行い、第ＩＩレベル積分エネルギーを取得する。

【0063】

特に、前記第ｉ目的領域及び前記第ｘ目的領域は、空間間隔がない隣接する領域であってもよく、空間間隔がある関係であってもよい。これによって、空間における連続した複数の目的領域を撮影することができ、又は空間間隔がある複数の目的領域を撮影することができる。

【0064】

ステップＳ４１０：前記第Ｉレベル積分エネルギーを前記第２積分領域の第ｘ行に転移する。
本実施例において、得第１積分領域の第ｘ行の第Ｉレベル積分エネルギーを取得した後、第２積分領域の第ｘ行は、第１積分領域の第ｘ行から転移してきた第Ｉレベル積分エネルギー受信することができる。

【0065】

ステップＳ４２０：１つの積分周期が経過した後、前記第２積分領域の第ｘ行上で前記第ｘ目的領域内の第Ｉレベル積分エネルギーと第ＩＩレベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得する。
カメラと目的とが相対的に運動し、１つの積分周期が経過した後、第１積分領域は他の領域に移動し、第２積分領域の第ｘ行は対応する第ｘ目的領域の上方に移動し、第２積分領域の第ｘ行は、この第ｘ目的領域に対して結像を行う。

【0066】

ステップＳ４３０：前記第Ｉレベル積分エネルギーと前記第ＩＩレベル積分エネルギーを含む第ｘ目的領域の画像を出力する。

【0067】

本実施例において、積分領域は、カメラの結像画素マトリクスを区画したものである。前記第ｉ目的領域及び第ｘ目的領域は、１つの積分領域がカバーする結像領域における２行の画像に対応する２つのバンド結像領域であり、ｍ行のうちの２行に該当する。

【0068】

言い換えれば、本実施例において、第１積分領域における各行の第１レベル積分エネルギーを同時に取得し、取得される第１積分領域における各行の積分エネルギーをそれぞれ第２積分領域における対応する行に転移する。そして、１つの積分周期が経過した後、第２積分領域における各行が単独で累積した積分エネルギーを同時に取得する。

【0069】

図５に示すように、本実施例において、前記ステップＳ４２０の後に、以下のステップをさらに含んでもよい。
ステップＳ５００：前記第Ｉレベル積分エネルギーと前記第ＩＩレベル積分エネルギーとの累積エネルギーを行を跨いで第３積分領域の第ｘ行に転移する。
ステップＳ５１０：１つの積分周期が経過した後、前記第３積分領域の第ｘ行上で前記第ｘ目的領域の前記第Ｉレベル積分、第ＩＩレベル積分及び第ＩＩＩレベル積分が累積した積分エネルギーを取得する。
ステップＳ５２０：前記第Ｉレベル積分エネルギー、前記第ＩＩレベル積分エネルギー及び前記第ＩＩＩレベル積分エネルギーを含む第ｘ目的画像を出力する。

【0070】

本実施例において、積分レベル数ｋが３である場合、出力される第ｘ目的画像は、前記第Ｉレベル積分エネルギー、第ＩＩレベル積分エネルギー及び第ＩＩＩレベル積分エネルギーが積分されて得られるものである。積分レベル数ｋが３を超える場合、出力される第ｘ目的画像は、前記第Ｉレベル積分エネルギー、第ＩＩレベル積分エネルギー、第ＩＩＩレベル積分エネルギー及び得られた他のレベル積分エネルギーが積分されて得られるものである。

【0071】

図６に示すように、本実施例において、前記ステップＳ２３０の後に、以下のステップをさらに含んでもよい。
ステップＳ６００：第ｋ積分領域の第ｉ行に転移したｋ－１レベル積分エネルギーと第ｋ回の感光により得られたエネルギーとを累加し、前記ｋレベル積分エネルギーを含むｋレベル積分画像を得る。ここで、前記ｋレベル積分エネルギーは、前記第ｉ目的領域が前記第１積分領域の第ｉ行から順に前記第ｋ積分領域の第ｉ行で結像した積分エネルギーを含む。各前記積分領域は、ｍ行の有効結像領域を含む。
本実施例において、前記ｋレベル積分エネルギーは、前記第ｉ目的領域が前記第１積分領域の第ｉ行から前記第ｋ積分領域の第ｉ行で順に結像した第１レベル積分エネルギーから第ｋレベル積分エネルギーの累加を含む。

【0072】

ステップＳ６１０：前記ｍ行のｋレベル積分画像を出力する。ｋ個の積分領域の結像は、１つのエネルギー採取システムを共用してもよいか、又は複数のエネルギー採取システムを使用してもよい。

【0073】

本実施例において、前記第１積分領域から第ｋ積分領域はいずれもｍ行の有効結像領域を含む。理解できるように、第１積分領域感光開始時間を第１レベル積分周期の開始時点とし、第２積分領域感光開始時間を第１レベル積分周期の終了時点及び第２レベル積分周期の開始時点とする。１つの積分周期において、現在シーンの結像が完成し、次のシーンに移動して結像を待つ。理解できるように、第１シーン、第２シーンの順序は、第１積分領域における時間順に従う対応する結像シーンであり、ｋ個の積分領域の順序関係を指す。ｋ個の積分周期が経過した後、カメラと結像シーンが相対的に運動してｋ個の積分領域の距離を跨ぎ、ｍ個の目的領域の対応するｍ行の画像のｋレベル積分が完成する。この場合、第１積分領域は第ｋ＋１シーンに位置し、第ｋ積分領域は第２シーンの上方に位置し、出力されるべきｄは第１シーンのｋレベル積分が完成した後のｍ行の画像である。このようにして、全ての目的領域の連続的なクロスロー時間遅延積分結像を完成させる。

【0074】

本実施例において、クロスロー時間遅延積分の具体的な実施において、前の積分領域から次の積分領域の対応行へ転移するエネルギーは、アナログ量（例えば、電荷、電流、電圧）であってもよく、デジタル量（例えば、ハイレベル、ローレベル）であってもよい。伝送方式では、前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットから次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットへ転移するレベル積分エネルギーは、物理的な接続方式（例えば、２つのユニットが回路により接続される）により行ってもよく、デジタル量（例えば、前の感光ユニットが取得したレベル積分エネルギーをコンピュータにより処理し、デジタル信号に変換した後、行を跨いで次の感光ユニットを送信する）により行ってもよい。

【0075】

本実施例において、前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットから次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットへ転移するレベル積分エネルギーは、元の電荷エネルギー（例えば、前の感光ユニットが光電変換して得られた元の電荷エネルギーをそのまま行を跨いで次の感光ユニットに伝送する）であってもよく、前記元のエネルギーを前処理した後のエネルギーであってもよい。前記前処理は、増幅回路、フィルター回路などの回路により前記元のエネルギーを処理してもよく、コンピュータにより前記元のエネルギーをアナログ－デジタル変換などの処理をしてもよい。

【0076】

本実施例において、前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットがｋレベル積分を実現する過程は、感光ユニットの外部の処理ユニットで完成してもよい。例えば、前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットはエネルギーを処理モジュールに出力し、処理した後、メモリに記憶し、次の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光ユニットがエネルギーを処理モジュールに出力し、処理した後、既にメモリに存在する前の積分領域座標系における（ｉ，ｊ）位置に位置する感光エネルギーの処理後のデートと共に積分処理し、結果をメモリに記憶する。この積分モードは、ｋレベル積分に拡張することができる。

【0077】

本実施例において、前記クロスロー時間遅延積分カメラのレンズは柱面レンズ、球面レンズ、柱面レンズの組み合わせ（例えば、複数の柱面レンズからなるレンズ群）、球面レンズの組み合わせ（例えば、複数の球面レンズからなるレンズ群）、柱面レンズと球面レンズの組み合わせ（例えば、柱面レンズと球面レンズを含むレンズ群）であってもよい。理解できるように、前記クロスロー時間遅延積分カメラのレンズは、非球面レンズ又はレンズ群を含んでもよい。理解できるように、前記クロスロー時間遅延積分カメラの光学エネルギーの採取システムは、必要に応じて様々な光学システムからなるレンズ、例えば、テレセントリックレンズなどを選択することができる。

【0078】

本実施例で提供される方法は、結像により得られたエネルギーをクロスロー積分することにより、従来技術に比べ、より高速の環境で目的の撮影を行うことができ、従来の光電子デバイス上でスイッチ集積回路又は論理プログラミング回路（ＦＰＧＡ）により積分領域、積分行の柔軟な区画を実現することができ、優れた結像品質及び幅広い適用性を有する。

【0079】

実施例２
図７に示すように、本実施例は、
第１積分領域の第ｉ行で第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーを取得する第１取得モジュール７１１と、
前記第１レベル積分エネルギーを行を跨いて第２積分領域の第ｉ行に転移する第１転移モジュール７１２と、
１つの積分周期が経過した後、前記第２積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域内の第１レベル積分と第２レベル積分が累積した積分エネルギーを取得する第２取得モジュール７１３と、
前記第１レベル積分エネルギーと前記第２レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を出力する第１出力モジュール７１４と、を含むクロスロー時間遅延積分装置７００を提供する。

【0080】

図８に示すように、本実施例において、前記クロスロー時間遅延積分装置７００は、
前記第１レベル積分と第２レベル積分が累積した積分エネルギーを行を跨いで第３積分領域の第ｉ行に転移する第２転移モジュール７２１と、
１つの積分周期が経過した後、前記第３積分領域の第ｉ行で前記第ｉ目的領域内の第１レベル積分、第２レベル積分及び第３レベル積分が累積した積分エネルギーを取得する第３取得モジュール７２２と、
前記第１レベル積分エネルギー、前記第２レベル積分エネルギー及び前記第３レベル積分エネルギーを含む第ｉ目的領域の画像を出力する第２出力モジュール７２３と、をさらに含んでもよい。

【0081】

図９に示すように、本実施例において、前記クロスロー時間遅延積分装置７００は、
第１積分領域の第ｉ行で第ｉ目的領域内の第１レベル積分エネルギーを取得すると同時に、前記第１積分領域の第ｘ行で第ｘ目的領域の第Ｉレベル積分エネルギーを取得し、第ｘ行は前記第ｉ行以外の任意の１行である第Ｉ取得モジュール７３１と、
前記第Ｉレベル積分エネルギーを前記第２積分領域の第ｘ行に転移する第Ｉ転移モジュール７３２と、
１つの積分周期が経過した後、前記第２積分領域の第ｘ行で前記第ｘ目的領域の第Ｉレベル積分エネルギーと第ＩＩレベル積分エネルギーが累積した積分エネルギーを取得する第ＩＩ取得モジュール７３３と、
前記第Ｉレベル積分エネルギー及び前記第ＩＩレベル積分エネルギーを含む第ｘ目的領域の画像を出力する第Ｉ出力モジュール７３４と、をさらに含んでもよい。

【0082】

図１０に示すように、本実施例において、前記クロスロー時間遅延積分装置７００は、
第ｋ積分領域の第ｉ行に転移したｋ－１レベル積分エネルギーと第ｋ回の感光により得られたエネルギーとを累加し、前記ｋレベル積分エネルギーを含むｋレベル積分画像を取得し、前記ｋレベル積分エネルギーは、前記第ｉ目的領域が前記第１積分領域の第ｉ行から前記第ｋ積分領域の第ｉ行で結像した積分エネルギーを含み、各前記積分領域は、ｍ行の有効結像領域を含む積分モジュール７４１と、
前記ｍ行ｋレベル積分画像を出力し、ｋ個の積分領域の結像は、１つのエネルギー採取システムを共用してもよいか、又は複数のエネルギー採取システムを使用してもよい画像モジュール７４２と、をさらに含んでもよい。

【0083】

第３実施例
図１１に示すように、本実施例は、本発明の実施例１で提供されるクロスロー時間遅延積分方法を実現できるクロスロー時間遅延積分カメラ１０００を提供する。前記クロスロー時間遅延積分カメラ１０００は、結像素子８００及びコントローラ９００を含み、前記結像素子８００が前記コントローラ９００に接続される。本実施例において、前記結像素子８００は、感光結像に使用され、レベル積分エネルギーを取得することができる。

【0084】

図１２に示すように、前記結像素子８００は、複数の積分領域８２０を含む。各前記積分領域８２０は、複数行の有効結像領域８２２を含む。前記コントローラ９００は、前記複数行の有効結像領域８２２がそれぞれ独立して光電変換、エネルギー転移、エネルギー処理、エネルギー積分及び画像出力を行うように前記複数行の有効結像領域８２２をそれぞれ制御する。前記積分領域８２０の数、各前記積分領域８２０における前記有効結像領域８２２の行数、エネルギー転移の跨ぎ行数及びエネルギー積分の積分レベル数は、いずれもコントローラ９００により編集して設定することができる。

【0085】

特に、前記結像素子８００は、運動方向に直行してカメラエリアアレイの水平拡張を行い、積分領域８２０の座標系を形成する複数列の前記積分領域８２０をさらに含んでもよい。各座標点の位置に対応する感光ユニットは、いずれもコントローラ９００により独立して制御され、複雑方向での相対運動の撮影に対応することができる。

【0086】

本実施例において、前記コントローラ９００は、ＰＣＢ回路又はＦＰＧＡ回路であってもよく、回路に対して論理プログラミングを行うことにより、前記積分領域８２０の数、各前記積分領域８２０上の前記有効結像領域８２２の行数、エネルギー転移が跨ぐ行数、エネルギー処理の機能及びエネルギー積分の積分レベル数に対する柔軟な調整を実現することができる。

【0087】

以上は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を制限するものではない。当業者にとって、本発明には様々な変更及び変化が含まれる。本発明の思想及び範囲から逸脱しない限り、当業者によって行われる全ての変更及び変化は、いずれも本発明の保護範囲に含まれるべきである。

【0088】

産業上の実用可能性
本発明の実施例で提供されるクロスロー時間遅延積分方法、装置及びカメラは、まず、第ｉ目的領域が第１積分領域の第ｉ行で結像した第１レベル積分エネルギーを取得し、そして、前記第１レベル積分エネルギーを行を跨いで第２積分領域の第ｉ行に転移し、１つの積分周期が経過した後、さらに前記第ｉ目的領域が前記第２積分領域の第ｉ行で結像した第２レベル積分エネルギーを取得し、最後に、前記第１レベル積分エネルギー及び前記第２レベル積分エネルギーを含む第１目的画像を出力する。従来技術に比べ、本発明は、結像により得られたエネルギーを行を跨いで積分することにより、より高速の環境で目的の撮影を行うことができ、従来の光電子デバイス上で論理プログラミングにより本発明の方法を実現することができ、優れた結像品質及び幅広い適用性を有する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】