CN1170439C - 单片的单色ccd实现彩色3－ccd功能的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以单片的单色CCD实现3-CCD彩色功能的方法及其装置，在单片CCD的前面设计一个旋转的圆盘，圆盘上面按照CCD的光谱灵敏度设计相应的彩色滤色片，每一种颜色的滤色片都有足够大的面积，可以完全地挡住CCD光敏面。当旋转滤色盘的时候，成像的光束中三种颜色的光将轮流通过滤色片，并且被CCD轮流接收，达到实现彩色3-CCD的目的。本发明以单片CCD代替3-CCD，成本低、效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种单片CCD(Charge Coupled Device电荷耦合器件)彩色图像生成的方法及其装置。
背景技术
现在大多数的彩色摄像机，大都使用的是单片CCD成像传感器。如图1所示，为了在单片CCD上拍摄到彩色图像，通常都在CCD感光面前面使用了彩色滤色片(彩色编码器)。有的则是直接将颜色涂在CCD表面上。单CCD彩色摄像机在曝光的时候，光点在落入每一个单独的像素点时要经过红色滤色片1’、绿色滤色片2’或蓝色滤色片3’，所以大约有2/3的色彩信息丢失。这样将造成每一种颜色都没有充满整个CCD传感器感光面，没有完全利用CCD的分辨能力，而必须运用插补计算，用不同颜色的光线来填满整个CCD传感器感光面。通常地，有2/3的CCD数据实际上都是人工制造的，最后的彩色图像由1/3的真实像素和2/3以内插值计算的像素组成。一旦彩色滤色片没能正确的取样，那么以内插值计算出来的像素就会离正确值非常远，也就会造成严重的色彩偏离。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种以单片的单色CCD实现类似3-CCD彩色图像功能的方法及其装置，该方法不需用插补计算像素。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
一种单片的单色CCD实现3-CCD彩色功能的方法是：在一可旋转的圆盘上相间排列红、蓝、绿三种颜色的滤色片，滤色片按照CCD的颜色响应能力和透过率设置，每一种颜色的滤色片都可完全地挡住CCD光敏面；将圆盘置于单片CCD的前面，通过红、蓝、绿三种颜色的光轮流经过圆盘；圆盘的转速至少为每秒25周，保持转动，三种颜色的光轮流使用整片CCD，由单色CCD轮流接收光束，实现单片CCD的全分辨和全彩色能力。
上述的方法中，可通过旋转的滤色片吸收未被CCD选择的部分光束信息，另一没有被滤色片吸收的部分光束信息被CCD轮流接收；三种颜色都完全利用了整个CCD光敏面的全部面积上的像素。
一种单片的单色CCD实现3-CCD彩色功能的装置，为配合单片CCD而实施，一可旋转的圆盘，放置在单片CCD的前面，红色滤色片、蓝色滤色片及绿色滤色片在圆盘上相间排列，每一种颜色的滤色片都可完全地挡住CCD光敏面，滤色圆盘保持转动，临界转速为每秒25周。
上述的三种颜色的滤色片在圆盘上各占1/3的面积，相间排列。
本发明的优点及效果：
3种颜色都完全利用了整个CCD光敏面的全部面积上的像素，获得了CCD的完全分辨能力。因此，实现了单CCD的全分辨和全彩色能力。不需使用3-CCD，则是只利用单片CCD吸收光束通过转动带有三种彩色滤色圆盘后未被吸收的彩色光束信息，轮盘的转速超过每秒25周，保证了分辨率的充分利用，可达到实现彩色3-CCD的目的。本发明以单片CCD代替3-CCD，具有降低成本、效果好的特点。
附图说明
图1为习用品的单CCD滤色片的示意图；
图2为本发明的彩色滤色圆盘的三个颜色的分布示意图；
图3为本发明的彩色滤色圆盘的结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，一种以单片的单色CCD实现类似3-CCD彩色的功能的装置，在单CCD的前面设计一个旋转的圆盘，圆盘上面按照CCD的光谱灵敏度设计相应的彩色滤色片，包括红色滤色片1、绿色滤色片2、蓝色滤色片3，每一个颜色的滤色片都有足够大的面积，可以完全地挡住CCD光敏面。当我们旋转滤色盘的时候，成像的光束中三种颜色的光将轮流通过滤色片，并且被CCD轮流接收。
如图3所示，提供一种可旋转的彩色滤色圆盘，该圆盘设有一旋转轴4，可与电机相连，圆盘的基底5上设有三种颜色的滤色片1、2、3，各占圆盘1/3的面积，相间排列。
彩色滤色盘设计转速为每秒25周，3种颜色的光每秒钟都会被CCD光敏片接收25次，这样产生的活动图象可以保证不会出现跳跃的现象。考虑到3种颜色之间有交叉和相邻的部分，采样就会出现间歇，以每秒25周为彩色滤色盘的临界转速，至少要保证其转速在每秒25周以上时，可达到连续的图像效果。
本发明以单片CCD代替3-CCD。光束通过以每秒25周以上的转速转动的彩色滤色盘，彩色滤色盘滤去了部分彩色信息，这部分信息是单片CCD不需要吸收的，而另一部分信息被单片CCD反复吸收多次，3种颜色都完全利用了整个CCD光敏面的全部面积上的像素，获得了CCD的完全分辨能力。因此，实现了单CCD的全分辨和全彩色能力。
Claims (4)
1.一种单片的单色CCD实现3-CCD彩色功能的方法，其特征在于：在一可旋转的圆盘上相间排列红、蓝、绿三种颜色的滤色片，滤色片按照CCD的颜色响应能力和透过率设置，每一种颜色的滤色片都可完全地挡住CCD光敏面；将圆盘置于单片CCD的前面，通过红、蓝、绿三种颜色的光轮流经过圆盘；圆盘的转速至少为每秒25周，保持转动，三种颜色的光轮流使用整片CCD，由单色CCD轮流接收光束，实现单片CCD的全分辨和全彩色能力。
2.如权利要求1所述的一种单片的单色CCD实现3-CCD彩色功能的方法，其特征在于：在该方法中，可通过旋转的滤色片吸收未被CCD选择的部分光束信息，另一没有被滤色片吸收的部分光束信息被CCD轮流接收；三种颜色都完全利用了整个CCD光敏面的全部面积上的像素。
3.一种单片的单色CCD实现3-CCD彩色功能的装置，为配合单片CCD而实施，其特征在于：一可旋转的圆盘，放置在单片CCD的前面，红色滤色片、蓝色滤色片及绿色滤色片在圆盘上相间排列，每一种颜色的滤色片都可完全地挡住CCD光敏面，滤色圆盘保持转动，临界转速为每秒25周。
4.如权利要求3所述的一种单片的单色CCD实现3-CCD彩色功能的装置，其特征在于所述的三种颜色的滤色片在圆盘上各占1/3的面积，相间排列。
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| CNB01137392XA CN1170439C (zh) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | 单片的单色ccd实现彩色3－ccd功能的方法及其装置 |
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Publications (2)
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