TW201536056A - 調整用於數位感測器的色彩過濾器及相關過濾器的方法 - Google Patents

Abstract

用於調整終點攝影攝像機的方法包括矩陣色彩過濾器，其特徵在於方法包括下列步驟：-選取具有依據比賽參數預定的敏感度、色彩品質以及解析度之光學性質的基本圖案的第一步驟；-軟體選取其數目符合該選定基本圖案之寬度的一組相鄰直行的第二步驟；-將該組相鄰直行以終線定為中心的第三步驟。

Description

調整用於數位感測器的色彩過濾器及相關過濾器的方法

本發明涉及一種適應性色彩過濾器，其包括用於數位陣列感測器的直行(column)的彩色像素以及直行的白色像素，以及對於這類過濾器參數化的方法以用於在終點攝影的攝像機中使用。

光敏感測器，由像素之拼貼(mosaic)形成，已為數位攝影領域中具有通常知識者熟知一段長時間；感測器大多針對數位攝像機使用而廣泛被使用，例如CCD(電荷耦合裝置)或CMOS(互補金氧半導體)技藝。為了產生彩色的影像，色彩濾波器被應用到這些數位感測器；濾波器亦採取不同色彩之陣列的形式，各個色彩專屬於感測器之像素，其重疊於感測器上。必須與造成的影像之各個像素關聯的色彩接著透過影像處理演算法來獲得。

最廣泛已知的色彩過濾器之一者為貝爾過濾 器(Bayer filter)，其為RGB過濾器的最傳統形式(R為紅色，G為綠色以及B為藍色，這三個色彩為基本色，任何其它色彩能透過相加合成之結合從基本色來獲得)。這樣的過濾器使用涵蓋4像素的基本圖案，且其在感測器之整體表面之上重複，具有在相對於由藍色像素以及紅色像素完成之角落的兩個綠色像素。

此類型色彩過濾器的缺點為，由於到達感測器的光明顯的衰減，相當的降低在關聯的數位感測器之敏感度。的確，良好部分的波長係由不同過濾器吸收。為此原因，此後已提出貝爾過濾器之不同的變體，特別是將兩個綠色像素其中之一用白色像素取代，以為了改善感測器的敏感度。在此情形中，修改的基本圖案亦在整個過濾器之上重複。

在運動競賽場中，基於影像辨認的輔助時序裝置(auxiliary timing device)，比較常稱為「終點攝影(photo finish)」裝置亦為已知的。這類系統允許操作者藉由觀看由精確地將終線(finish line)定為中心的高解析攝像機拍攝的連續影像來區分跨過終線的競賽者。藉由分析影像的順序，在連續給定時刻而因此對應不同測量時間拍攝，在事件後(但在終了後仍非常快速的)可能確定的是各個競賽者跨過線的千分之一秒的精確時間，且藉此以可靠的方式排序競賽者。

由這些終點攝影裝置使用的攝像機通常包括線掃描(Linescan)類型CCD感測器(更通常已知為同意 字LS-CCD)，其影像擷取速率甚至更高於標準CCD攝像機的擷取速率，藉此允許上至千分之十秒的時間解析度(temporal resolution)。使用用於這類攝像機的第一感測器具有以長條之形式之非常特定的陣列結構，也就是說，在終線上非常精確排列的單一直行的像素。現今，更有可能使用標準二維陣列感測器，具有藉由軟體進行選取在終線上排列的直行。

對於這類裝備有LS-CCD感測器的終點攝影攝像機，如上所述之RGB過濾器當然可被使用來獲得彩色影像。然而，這些過濾器並不適於在所有比賽條件(race condition)上提供足夠的品質。的確，例如取決於競賽或天氣條件的時間，環境亮度(ambient luminosity)可明顯地變化且藉此強烈地損害所獲影像的品質。同樣應用於關於這類比賽的考量，其依據事件影響競賽者的速度因而影響拍攝之參數，包括曝光時間。

因此，存在對於終點攝影攝像機的需要，其配備以用於數位感測器的色彩過濾器，而沒有已知的限制。

本發明的主體是提供新類型的色彩過濾器，其具有適應的光學性質，以及特別是使用這類過濾器調整終點攝影攝像機之新的、實際的方法。

這些主體係由用於由二維像素陣列形成的數 位感測器之色彩過濾器完成，各個像素對應於給的色彩，像素陣列藉由交替第一直行彩色的像素與第二直行白色的像素形成，其特徵在於各個第一直行的彩色像素包括在整個第一直行彩色的像素之上重複的基本順序的像素，像素的基本順序包括至少三個不同色彩之三個像素。

這些主體亦由於調整包括這類色彩過濾器的終點攝影攝像機之方法而被達成，其特徵在於其包括下列步驟：-選取具有依據比賽參數來預定的敏感度、色彩品質以及解析度之光學性質的基本圖案的第一步驟；-軟體選取其數目符合該選取的基本圖案之寬度的一組相鄰直行的第二步驟；-將該組相鄰直行以終線定為中心的第三步驟。

本發明之特定實施例係界定於附屬請求項中。

本發明之益處為，使永久地最佳化使用提出的過濾器獲得的彩色相片之光學性質為可能的，而不管使用的條件。

提出的解決方案之另一個益處為，其允許快速及有效的調整為了拍攝選擇的光學參數，且特別的是，依據一較佳實施例，所有調整依據此實施例由軟體完成，不用在其自由度(degrees of freedom)之任一者上移動終點攝影攝像機。因此，隨著唯一地由軟體處理獲得過濾器調整，用於相對於終線的終點攝影攝像機對準的精細調整 可一勞永逸地完成。永久地鎖定所有自由度以及缺少任何物理處理終點攝影攝像機相當地簡化調整操作，同時允許適應於最大可能類型的比賽條件。

1‧‧‧操場

2‧‧‧終線

3‧‧‧終點攝影攝像機

4‧‧‧光軸

6‧‧‧數位感測器

7‧‧‧影像處理裝置

8‧‧‧球窩關節

9‧‧‧數位輸出信號

10‧‧‧跑道

60‧‧‧色彩過濾器

61‧‧‧寬度

62‧‧‧總高度

611‧‧‧第一直行

612‧‧‧第二直行

M1‧‧‧基本圖案

M2‧‧‧基本圖案

M3‧‧‧基本圖案

M4‧‧‧基本圖案

N1‧‧‧第一寬度

N2‧‧‧第二寬度

N3‧‧‧第三寬度

N4‧‧‧第四寬度

A‧‧‧基本順序

P1‧‧‧像素

P2‧‧‧像素

P3‧‧‧像素

P4‧‧‧像素

C1‧‧‧第一組直行

C2‧‧‧第二組直行

C3‧‧‧第三組直行

C4‧‧‧第四組直行

本發明有益的範例建置係給定於說明中，且在附加的圖中闡述，其中：-圖1分別地繪示在本發明之範圍內使用與終線對準的終點攝影攝像機之頂視圖；-圖2繪示依據本發明之較佳實施例之過濾器的圖以及可被使用的各種基本圖案；-圖3繪示依據本發明之較佳實施例調整終點攝影攝像機之方法的各種步驟的圖。

圖1繪示依據本發月使用的終點攝影攝像機之方塊圖。較佳地LS-CCD終點攝影攝像機3，在較佳地包括在其中有不同競賽者移動之幾個跑道10的操場1之終線2上對準。要注意的是田徑操場(athletics track)1為純象徵的而非限制的，終點攝影攝像機3亦可在循環賽(cycling race)、賽車(car track race)或賽馬(horse race)中被使用

終點攝影攝像機3較佳地具有四個自由度：三個在旋轉(rotation)上而一個在平移(translation) 上。在圖1中，僅繪示橫向自由度T以及繞著垂直軸的第一旋轉自由度R1。雖然，攝像機較佳地旋轉地繞著球窩關節(ball and socket joint)8架設，其同時具有第二及第三額外的旋轉自由度R2、R3，以為了管理在終線2上攝像機3之光軸4的對準。終點攝影攝像機3包括由像素陣列形成的數位感測器6以及提供對應於由感測器偵測的影像之數位輸出信號9影像處理裝置7。為了形成彩色影像，終點攝影攝像機3亦包括特定色彩過濾器60，其光學性質可依據各種預定的參數調整，之後會討論。依據較佳實施例，此色彩過濾器60直接附接到數位感測器6的像素，使得術語「像素」亦不準確的使用於過濾器，用以參照到覆蓋數位感測器6之像素的不同色彩。

這類色彩過濾器60，其像素圖案符合本發明之較佳實施例，繪示於圖2中。過濾器之寬度61以及總高度62以像素之線及直行來計數，其一般在1024到2048像素之間。要注意的是，過濾器60係藉由交替的彩色像素之第一直行611以及白色像素W之第二直行612所形成，各個第一直行611與第二直行612並列放置。色彩過濾器60在直行上之配置對於終點攝影攝像機來說特別穩定，其使用不超過在終線上對準的少數像素之直行以藉由將這些直行與給定時間關聯而提供最正確可能的時間戳記(time-stamping)，同時最大化影像的尺寸，其高度精確地由在直行中的像素之數目來確定。

第一像素直行611之各者包括基本順序A， 其包括至少三個不同色彩，以為了保證用於藉由基於單獨在其上的相加合成所獲得影像的良好色彩而不需要來自另一直行的任何其它像素。依據所繪示較佳的實施例，各個彩色像素之第一直行611因此包括至少一個藍色像素B、綠色像素G以及紅色像素R。然而，藉由替代的方式，所使用的色彩亦可為青色(cyan)、洋紅色(magenta)以及黃色。

在圖2中，基本順序A對於各個第一直行611是相同的，也就是說，從頂部到底部精確的三個像素之序列為：第一紅色R、第二綠色G以及第三藍色B。因此，此紅-綠-藍順序在第一色彩直行611之各者的整體之上重複。使用僅每順序三個像素的事實使得改善色彩品質Q為可能的，其在本發明之範圍內，被模型化為成反比於需要獲得色彩影像的像素之線的數目，如下參考圖3進行詳細的解釋。依據一變體，另一順序能對應於修改的貝爾圖案來使用，其中在各個第一直行611之上重複的基本順序為取代三個像素之一系列的四個像素，也就是說：綠色G、藍色B、接著另外的綠色G以及最後紅色R。此基本順序的變體按照敏感度會是有益的，由於色彩綠色並不像藍色或紅色一樣的能吸收。然而，由於需要四條像素線而不是三條，完成這樣的改善會損害色彩品質。另外，具有對於各個直行之各個基本順序A之相同的順序的事實使得限制需要創建基本圖案的直行之數目為可能的，且藉此最大化影像之解析度。

然而，如能在圖2中所見，基本順序A之安排對於彩色的像素之各個第一直行611並非確切地相同。確實，要注意的是，像素之各條線具有如同用於各個彩色像素之第一直行611之由紅色R、綠色G、接著藍色B所形成一系列的像素的相同順序，簡單地以白色W像素插入。這些對稱的性質藉由將各個基本順序A之高度從彩色像素之第一直行611到下一個偏移了一個像素。換言之，對於給定的像素之線，若在彩色像素之第一直行611中的像素為特定色彩，例如紅色，相同色彩之像素將在例如較高或較低的一條線上找到，在後來的彩色像素之第一直行611以及較低的一條線-或分別較高的-在先前的彩色像素之第一直行611。依據所繪示較佳的實施例-請看到圖2的右邊--若彩色像素之直行從左邊到右邊一個接著一個掃描，基本順序向上偏移了一個像素。結果是，僅「模數(modulo)3」的彩色像素之第一直行611為確切地相同，使用算術公式(arithmetic formula)，亦即第一、第四、第七、第十等的彩色像素之第一直行611為等同的，如第二、第五、第八等以及第三、第六、第九等。為此原因，已描繪虛線以確切地複製有效地在整體過濾器60之上重複的6個直行之圖案來標出劃界的虛構線。偏移基本順序A之有益的光學性質已在經驗上對過濾器驗證，其中所有線為等同的色彩。的確，除了明顯考量相關於在整體色彩過濾器60之上的直行之線的對稱之外，此安排便於確定用於藉由演算法計算的各個像素的色彩。

使用在圖2中繪示的色彩過濾器60，例如當亮度如此的被限制而不可能考慮照出彩色相片時，藉由僅使用以終線為中心的白色像素W之第二直行612照出黑白相片是可能的。然而，過濾器60使得界定不同圖案來逐漸調適不同的移動速度、確定拍攝之頻率因而確定曝光時間是可能的，且更具體而言，四個基本圖案確定不同的敏感度，其於包含在一及三之間數個直行之上延伸，且分別包括0、1或2個白色像素W之直行。

於此四個基本圖案M1、M2、M3及M4包含為三的倍數的數個像素，對應於三個彩色像素，分別是紅色R、藍色B以及綠色G，其對稱地被使用。因此，這些圖案之各者在三像像素3之高度L之上延伸，同時寬度，其等於像素之數目，為變數；圖案寬度之參數化影響感測器之解析度與敏感度兩者。四個繪示較佳的圖案之各者的細節給定於下：-第一基本圖案M1係由確切的三個像素形成，並且符合紅色像素R、綠色像素G以及藍色像素B的基本順序A。因此，第一圖案M1之第一寬度N1等於一個像素，亦即第一圖案M1僅在單一直行之上延伸；-第二基本圖案M2係由包含紅色R、綠色G以及藍色B之相同基本順序A的2*3=6個像素之陣列所形成，一系列的三個白色像素W添加到其上。因此，第二圖案M2之第二寬度N2等於兩個像素，亦即第二圖案M2在兩個直行之上延伸，即彩色像素之第一直行611與白色像素 W之第二直行612；-第三基本圖案M3係由包含在兩個相鄰第一直行611之上兩倍的三個紅色像素R、一個綠色像素G以及一個藍色像素B的3*3=9像素之陣列以及在插入的第二直行612之上的一系列三個白色像素W所形成。因此，第三圖案M3的第三寬度N3等於三個條素，亦即第三圖案M3在三個直行之上延伸，即兩個彩色像素之第一直行611與一個白色像素之第二直行612；-第四基本圖案M4亦由3*3=9像素之陣列所形成，但僅包含一三個像素之基本順序A：在一個第一直行611中的一個紅色R、一個綠色G以及一個藍色像素B以及在此情形中在兩個相鄰第二直行612之上兩個系列的三個白色像素W。因此，第四圖案M4之第四寬度N4仍等於三個像素。

藉由各個基本圖案獲得的光學性質由三個下列參數等的因子來確定：-敏感度S，其在本發明之範圍內被模型化為對應於每像素光的平均量，具有20%可獲得的每藍色像素B、30%每紅色像素R、50%每綠色像素G以及100%每白色像素W之量。因此，另一方面此參數強烈地受白色像素W之數目影響，以及另一方面受各個圖案M1~M4的像素P1、P2、P3、P4之分別數目的影響，過濾器之所有像素的全部敏感度除以像素之分別數目。結果是，極端的敏感為第一基本圖案M1(至少良好)以及第四基本圖案(最佳) 之該些者；-色彩品質Q，其在本發明之範圍內被模型化為成反比於在藉由影像處理需要獲得各個像素之色彩之計算的圖案中線的數目。對於所使用不同的基本圖案，能見到的是最佳色彩品質Q為固定的，因為各個基本圖案M1到M4之高度總是等於三個像素，-以及解析度N，其被模型化為等於各個基本圖案之直行N的數目。因此，在終線2處之解析度隨著各個基本圖案之分別的直行N1~N4的數目減少而將被改善。因此，最佳解析度將由第一基本圖案M1提供，但對於第三及第四基本圖案M3、M4將是至少良好的。

為了評估各個圖案的全局光學效能，針對敏感度S的、色彩品質Q的以及解析度N的各個參數所獲得的分數能較佳地被相乘；然而，可作成圖案之選擇同時考慮任何權重，特別是敏感度S之參數。當參數Q之值較佳地設定，因此，將在敏感度S與解析度N之參數之間探尋最佳調和。

可注意的是所闡述的四個圖案中，至少三個基本圖案包括不同數目的白色像素W，即0、3或6(分別對應到第一基本圖形M1、第二及第三基本圖案M2~M3，並且最後對應到第四基本圖案M4)。這使得調整敏感度到至少三個相異的級數是可能的(高-中-低)。另外，在白色像素與彩色像素之間的比率可分別為0%(用於第一基本圖案M1)、33%(用於第三基本圖案 M3)、50%(用於第二基本圖案M2)以及66%(用於第四基本圖案M4)的事實使得進一步細化粒度尺寸以及用於此敏感度S之參數可能的調整之範圍，因此允許適應於大數目類型的比賽及可能的天氣條件，典型地包括明朗天氣、陰天天氣、非常多雲天氣以及夜晚條件。最後，這些基本圖案M1~M4之各者在不多於三個直行之上延伸的事實使維持用於獲得的影像之正確解析度N是可能的。

圖2之底部包含對各種組之直行的參考，其可取決於依據比賽條件所選取的基本圖案來選擇，亦即特別是，比賽之光線及類型這類的東西，其影響在競賽者跨過終線處的速度。因此在其之間作成區分：-第一組直行C1，對應於由單一直行形成的第一基本圖案M1。僅三個不同等效可能性繪示於圖2，以為了易讀性(legibility)的原因，但要了解的是，可使用任何彩色像素的第一直行611；-第二組直行C2，對應於第二基本圖案M2，由兩個直行形成，其可在感測器上的任何處被選擇。然而為了易讀性的原因，僅五個等效可能性被代表於圖2中；-第三組直行C3，對應於第三基本圖案M3，由三個直行形成，其包括兩個彩色像素之直行(亦即，第一直行611)以及一個白色像素W之直行(亦即，第二直行612)。於此再一次，雖然僅兩個等效可能性已針對色彩過濾器60之六個直行的子組而繪示，但要了解的是具有一個插入的白色像素之直行的兩個彩色像素之直行的安排 能從色彩過濾器60之像素的陣列上任何處選擇。

-第四組直行C4，對應於第四基本圖案M4，亦由三個直行形成，但這次包括兩個白色像素W之直行(亦即，第二直行612)用於僅一個彩色像素W之直行(亦即第一直行611)。這樣一來，此為對第三組直行C3的互補組，具有彩色直行與白色直行反相的比例。於此再一次，雖然僅兩個等效的可能性已針對色彩過濾器60之六個直行的子組來繪示，要了解的是此具有一個插入的彩色像素之直行的兩個白色像素W之直行的安排能從色彩過濾器60之像素的陣列上任何處選擇。

因此另一方面，能看到的是，確定對應於各個基本圖案M1~M4的直行N1~N4的數目並非對稱地致能自動選取需要與終線2對準的正確組的直行C1~C4以提供所欲的光學性質。舉例來說，第三及第四基本圖案M3及M4在相同數目的三個直行(亦即，N3=N4=3)之上延伸，但具有不同的光學性質。在此情形中，軟體操控可必需達成偏移，如下面以圖3之協助所解釋的，其闡述用於依據本發明之較佳實施例調整終點攝影攝像機3的步驟之順序，且更具體而言，聚焦在圖2中繪示的基本過濾器圖案上。

在圖3中的圖中，第一步驟E1由選擇依據比賽參數，像是天氣條件以及比賽之類型(每秒玷污像素之線的數目之速度在對於體育運動之每秒1000條線到對於賽車之大於10000條線，對於循環賽及賽馬的速度約每秒 3000條線之間)，所預定具有敏感度S、色彩品質Q以及解析度N之光學性質的基本圖案。依據使用圖2之色彩過濾器的較佳實施例，由於所有的基本圖案具有三個像素的高度L，則設定色彩品質參數。

第二步驟E2確定對應於所選擇的圖案之直行數目N且藉由軟體選取陣列之相鄰直行的對應數目。對於第一基本圖案M1，單一直行的直行之第一數目N1將因此被選擇，對於第二基本圖案M2，兩個相鄰直行之第二數目N2將被選擇，並且對於第三及第四圖案M3及M4，三個相鄰的直行將被選擇(第三及第四數目N3及N4相等，兩者分別為3)。

接著，施行第三步驟E3來將獲得的該組相鄰直行以終線2為中心。依據較佳實施例，藉由軟體的操控將是較佳的，以致終點攝的攝像機3沒有實體移動，其相對地單調地的是，一旦它被安裝才將需要移動。或者，攝像機可使用逆運動學(inverse kinematic)演算法來實體地移動以依據不同的三軸旋轉自由度R1、R2、R3以及移位自由度T1來最佳化操控且最小化移動的幅度。為了方便此定中心的步驟(centring step)，不管其是否由軟體所施行，可使用額外的標線(reticle)，如在EP專利第0898249號中所提出的解決方法。當有奇數數目的直行時，中央直行係對準於中線2上；當有偶數數目的直行時，操作稍微地更複雜，其係由於理論上標線需要置放在兩相鄰的直行之間。當使用額外的標線時，實際上第三定 中心步驟E3在當標線與該選定組的直行中直行的其中一者對準時能視為結束。

然而，將注意的是，當選定的圖案具有奇數數目的直行時，將等於圖案之像素寬度的一組相鄰直行定為中心並不必然保證將選擇到正確組的直行，在此第三及第四組直行C3及C4分別用於圖案M3及M4。確實，當從過濾器陣列選擇任何像素直行，選取彩色像素之第一直行611的或然率與選取白色像素W之第二直行612的或然率相同，且同樣地，當選擇一組三個相鄰像素之直行時，同等可能的是，此組三個直行將包含白色像素W之單一直行或是白色像素之兩個直行。在此情形中，第四步驟E4，其為輔助的且僅針對奇數數目N的直行使用(亦即，等於2P+1，P代表使用下一個較低的偶數數目之除數的數學模型)，其由將藉由單一像素對準在終線上的該組相鄰的直行(亦即一直行的等效)偏移到左側或右側所組成。確實，容易見到的是，若白色像素W之直行(亦即，第二直行612)對準在終線上，其將足夠簡單地將在該直行上的標線立即偏移到左側或右側以達到將彩色像素之第一直行611定為中心，其中第一基本圖案M1發現於用於包含僅一直行的第一組直行C1的第三定中心步驟E3中。因此，類似地，將一組三個相鄰直行偏移至右側或左側一個像素的事實引起從第三組直行C3(對應到具有兩個直行的彩色像素的第三圖案M3)到第四組直行C4(對應到第四圖案M4，其包含用於兩個白色像素W之兩個直 行的僅一個彩色像素之直行)交替地改變。然而，當直行之數目N為偶數時，也就是說等於2P時，第四步驟永遠不必要。

如此，藉由使用在圖3中針對具有彩色像素之第一直行611的安排之色彩過濾器60所說明的調整方法，隨著基本圖案R、G、B偏移且與白色像素W之第二直行612交錯，其能看到的是，需要依據比賽條件調整過濾器之光學性質的操控是極度的簡單。一旦攝像機已被安裝且所有的自由度被永久地鎖定，能選擇第一圖案以確定較佳符合正常使用條件的光學性質，或是統計上最有可能的條件。當此圖案在一到三個直行之上延伸時，其將足夠簡單地選取最多一或二額外的直行，或是分別移除或淘汰至少一或二個，且接著，若有奇數數目的直行，則在必要處，將獲得的該組直行偏移一像素的寬度。為了更便於定中心操作，當施行在由申請人於EP專利第0898249號所提出的解決方法中使用額外的標線時，可能選擇來在預設下有系統地選取標線在其上對準的像素之直行，且在必要處，於軟體選取其數目嚴格地大於1的一組直行之前，在第二步驟E2中添加額外的像素之直行。剩餘用於定中心的操控接著極度的簡短因而提供最大回應性(responsiveness)，其通常對於室外發生的事件為必要的，其高度地曝露到在天氣條件以及即時中的變動，例如像是在世界冠軍賽或奧林匹亞運動會(Olympic Games)期間的運動事件。

此簡易使用不僅應用到終點攝影攝像機之初始設定，而也應用到藉由改變基本圖案之選擇來動態調整色彩過濾器60的光學性質。當事件在幾個不同日時發生時，例如對於在白天期間舉行合格熱身賽(qualification heats)且通常在傍晚或夜晚晚間舉行決賽的運動事件，必需添加-或分別移除-依據條件最多不多於兩條直行的事實，以及僅必需在寬度上偏移最多一像素之直行的事實是所有比較可觀的。因此，舉例來說，若第一基本圖案M1係藉在預設下針對日時條件來選定，其將足夠的是，添加白色像素W之第二直行612以獲得第二基本圖案M2，其具有增加的敏感度，並且另外在傍晚添加白色像素W之第二直行612，使得該白色像素W之兩個第二直行612位於對準在終線2上的彩色像素之第一直行611之任一側，用以獲得第四基本圖案M4，在黃昏之後其敏感度甚至更佳。為了對中間敏感度調整色彩過濾器，若需要，可能的是，藉由添加兩條相鄰直行，其分別為白色像素W之第二直行612以及在同側上的彩色像素之第一直行611，而從第一基本圖案M1改變到第三基本圖案M3，且接著將該組偏移一個像素。所有這些添加及/或潛在地淘汰像素之直行的簡單軟體選取操作因此能使跟隨整體事件之進展同時逐漸調整安裝在終點攝影攝像機3中光學過濾器的光學性質為可能的。

然而，將了解的是，基本圖案M1~M4和基本順序A僅藉由闡述特定較佳實施例的範例之方式來給定。 然而，其它在較大數目的直行之上延伸的基本圖案，或是包括在較大數目的像素之上延伸的基本順序A，或是包括其它色彩亦可在不悖離本發明之範圍下想象出，假定用於定中心及偏移的軟體操控保持相對的簡單的話。藉由範例的方式，可以想象的是，特別是在兩個連續的直行上使用交替的R、G、B與青色、洋紅色以及黃色基本順序。

同樣，在不悖離本發明之範圍下，用於調整上面所述終點攝影攝像機，依據使用的條件，亦可選擇不要使用從上述該組圖案M1~M4圖案之子組的部分，其例如僅需要使用該四個圖案中的二或三個。

M1‧‧‧基本圖案

M2‧‧‧基本圖案

M3‧‧‧基本圖案

M4‧‧‧基本圖案

N1‧‧‧第一寬度

N2‧‧‧第二寬度

N3‧‧‧第三寬度

N4‧‧‧第四寬度

C1‧‧‧第一組直行

C2‧‧‧第二組直行

C3‧‧‧第三組直行

C4‧‧‧第四組直行

Claims (13)

1. 一種用於數位感測器的色彩過濾器，該色彩過濾器由二維像素陣列形成，各個像素對應於給定色彩，該像素陣列藉由交替彩色像素之第一直行和白色像素之第二直行來形成，其中各個彩色像素之第一直行包括在整體彩色像素之第一直行之上重複的基本像素之順序，該基本像素之順序包括三個不同色彩的至少三個像素。
2. 依據申請專利範圍第1項的色彩過濾器，其中該基本順序對各個第一直行是相同的。
3. 依據申請專利範圍第2項的色彩過濾器，其中該基本順序包括至少一藍色像素、一綠色像素以及一紅色像素。
4. 依據申請專利範圍第3項的色彩過濾器，其中該基本順序包括確切的三個像素。
5. 依據申請專利範圍第4項的色彩過濾器，其中該彩色像素之第一直行的各個該基本順序相對於相鄰的該彩色像素之第一直行的該基本順序在高度上偏移了一個像素。
6. 一種包括依據申請專利範圍第1項的色彩過濾器以及數位陣列感測器的終點攝影攝像機，該終點攝影攝像機被架設以繞著處理在旋轉上的三個自由度且亦處理在比賽之方向上平移之一個自由度的球窩關節旋轉。
7. 一種依據申請專利範圍第6項調整終點攝影攝像機的方法，其中該方法包括下列步驟： -選取具有依據比賽參數預定的敏感度、色彩品質以及解析度之光學性質的質本圖案之第一步驟；-軟體選取其數目符合該選定的基本圖案之寬度的一組相鄰直行的第二步驟；-將該組相鄰直行以該終線定為中心的第三步驟。
8. 依據申請專利範圍第7項之終點攝影攝像機調整的方法，該第一步驟允許不同敏感度的至少兩個不同基本圖案被選擇。
9. 依據申請專利範圍第8項之終點攝影攝像機調整的方法，該第一步驟允許不同敏感度之至少四個基本圖案被選擇，其在包含於一和三之間的一些直行之上延伸。
10. 依據申請專利範圍第9項之終點攝影攝像機調整的方法，其中該第三定中心步驟後面是輔助的微調整的第四步驟，組成以將該組相鄰直行的寬度偏移了整數數目的像素之直行，其中該第四步驟僅當對應於在該第二步驟中確定的該基本圖案之寬度的該數目的直行為嚴格地大於1的奇數時才採用。
11. 依據申請專利範圍第10項之終點攝影攝像機調整的方法，其中該第四步驟在任何方向上，需要該組像素之直行的寬度被偏移了僅一像素之直行。
12. 依據申請專利範圍第11項之終點攝影攝像機調整的方法，其中該第三定中心步驟以及無論何處需要，該第四偏移步驟僅由軟體調整步驟組成。
13. 依據申請專利範圍第12項之終點攝影攝像機調 整的方法，其中從一組預定的直行，其對應於預定的基本圖案，改變到另一預定組的直行，需要簡單地添加或移除不多於二像素之直行，並且偏移僅一個像素之直行的寬度。