]圖9是根據(jù)本發(fā)明的再一個具體實施例的正常模式下最終合成的像素數(shù)據(jù)排列的不意圖;
[0028]圖10中的(1)和(2)是根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例的夜景模式下像素陣列輸出數(shù)據(jù)的合成過程的示意圖;
[0029]圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的拍照裝置的框圖;以及
[0030]圖12是根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的終端的框圖。
[0031]附圖標記:
[0032]終端 1000,
[0033]拍照裝置100,
[0034]圖像傳感器10和圖像處理器20,
[0035]像素陣列11和濾光陣列12,濾光單元121和像素單元111。
【具體實施方式】
[0036]下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0037]基于相關(guān)技術(shù)中的問題,本發(fā)明實施例提出一種圖像傳感器的像素切換方法、拍照裝置和具有該拍照裝置的終端,可以支持高低像素的自由切換,既可以滿足正常場景拍照對高像素的需求,又可以獲得較好的夜拍效果。
[0038]下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的圖像傳感器的像素切換方法。其中,圖像傳感器包括像素陣列和設(shè)置在像素陣列上的濾光陣列,濾光陣列中的每個濾光單元覆蓋多個像素單元并構(gòu)成像素結(jié)構(gòu)單元,即該多個像素單元對應(yīng)相同顏色的濾光單元,具體地,濾光單元可以為一體構(gòu)造,或者由覆蓋的每個像素單元單的單獨成型后的微濾光片組裝連接在一起,從而為將多個像素單元合并為一個單色像素輸出提供基礎(chǔ)。且在每個像素結(jié)構(gòu)單元內(nèi),每個像素單元采用不同的選擇信號驅(qū)動即像素單元例如光電二極管的電荷傳輸開關(guān)例如晶體管的柵極電壓。
[0039]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的像素切換方法的流程圖,如圖1所示,該方法包括以下步驟:
[0040]S1,獲取當前場景的亮度值。例如,獲取場景的ISO值或者AE(AutomaticExposure,自動曝光)值。
[0041] S2,如果亮度值大于或等于亮度閾值確定為正常模式,則同步地控制每個像素結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的像素單元的選擇信號驅(qū)動按照預(yù)設(shè)順序依次工作。
[0042] S3,如果亮度值小于亮度閾值確定為夜景模式,則同步地控制每個像素結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的每列的像素單元的選擇信號驅(qū)動同時工作,并同步地控制每個像素結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的每行的像素單元同時曝光。
[0043] S4,讀取像素陣列的輸出,并根據(jù)確定的拍照模式對輸出進行合并以獲得對應(yīng)該拍照模式的像素數(shù)據(jù)。
[0044]例如,對于正常模式,可以將像素陣列的輸出合并為正常拜耳排列的像素數(shù)據(jù)形式,以保證高像素尺寸的分別率;對于夜拍模式,可以將像素結(jié)構(gòu)單元的輸出合并以提高夜間拍照的靈敏度。
[0045]本發(fā)明實施例的像素切換方法,圖像傳感器的每個濾光單元覆蓋多個像素單元,且在每個像素結(jié)構(gòu)單元內(nèi),每個像素單元采用不同的選擇信號驅(qū)動,為實現(xiàn)像素切換提供硬件基礎(chǔ);進而,根據(jù)當前場景的亮度值確定是夜景模式還是正常模式,并根據(jù)拍照模式控制像素值輸出和處理而實現(xiàn)自由地切換像素,既可以滿足正常場景拍照的清晰度,又可以提升夜景下的拍照效果,保證圖像質(zhì)量。
[0046]在本發(fā)明的某些實施例中,每個濾光單元可以覆蓋n*n個像素單元,參照圖2所示,每個濾光單元覆蓋2*2個像素單元(例如,其中相同字符Gr分布的1、2、3、4個單元)。圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一個具體實施例的像素結(jié)構(gòu)單元的電路連接示意圖,其中,每個像素結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的四個像素單元分別采用第一選擇信號驅(qū)動、第二選擇信號驅(qū)動、第三選擇信號驅(qū)動和第四選擇信號驅(qū)動,第一選擇信號驅(qū)動和第二選擇信號驅(qū)動位于同一行,第三選擇信號驅(qū)動和第四選擇信號驅(qū)動位于同一行。參照圖3所示,像素結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的四個像素單元(PD1、PD2、PD3和TO4),其中,在行方向,同一行的像素單元例如PD1和PD2共用一個SF1,PD3和PD4共用一個SF2,即每組相同顏色的像素包含兩個SF,然后SF1和SF2通過一個ADC輸出。在每個像素結(jié)構(gòu)單元內(nèi),每個像素單元采用不同的選擇信號驅(qū)動即電源驅(qū)動,例如PD1采用第一選擇信號驅(qū)動例如Vpixell,PD2采用第二選擇信號驅(qū)動例如Vpixel2,PD3采用第三選擇信號驅(qū)動例如Vpixel3, PD4采用第四選擇信號驅(qū)動例如Vpixel4??梢岳斫獾氖牵總€像素結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的對應(yīng)像素單元的選擇信號驅(qū)動相同,像素單元的傳輸開關(guān)(晶體管)例如TX1、TX2、TX3和TX4的柵極連接驅(qū)動線,驅(qū)動信號通過驅(qū)動線傳輸至像素單元,實現(xiàn)對像素單元的選擇信號驅(qū)動的控制。
[0047] 下面參照圖3以每個濾光單元覆蓋2*2個像素單元為例,對實現(xiàn)正常模式和夜拍模式之間的像素切換進行說明。
[0048]在拍照過程中,當為正常模式時,同步地控制每個像素結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的第一選擇信號驅(qū)動、第二選擇信號驅(qū)動、第三選擇信號驅(qū)動和第四選擇信號驅(qū)動依次工作。分別讀取像素陣列在第一選擇信號驅(qū)動工作時的輸出、像素陣列在第二選擇信號驅(qū)動工作時的輸出、像素陣列在第三選擇信號驅(qū)動工作時的輸出以及像素陣列在第四選擇信號驅(qū)動工作時的輸出。
[0049]具體地,參閱圖3所示,在正常模式即當前場景在正常亮度時,Vpixell、Vpixel2、Vpixel3和Vpixel4按照一定順序工作,以圖2所示的濾光單元分布為例,例如,先控制Vpixell工作,此時像素陣列輸出數(shù)據(jù)如圖4所示,相當于讀取每個像素結(jié)構(gòu)單元中對應(yīng)PD1的像素輸出。之后,控制Vpixel2工作,此時像素陣列輸出數(shù)據(jù)如圖5所示,相當于讀取每個像素結(jié)構(gòu)單元中對應(yīng)PD2的像素輸出。之后,控制Vpixel3工作,此時像素陣列輸出數(shù)據(jù)如圖6所示,相當于讀取每個像素結(jié)構(gòu)單元中對應(yīng)TO3的像素輸出。之后,控制Vpixel4工作,此時像素陣列輸出數(shù)據(jù)如圖7所示,相當于讀取每個像素結(jié)構(gòu)單元中對應(yīng)PD4的像素輸出。
[0050]可以理解的是,讀出的數(shù)據(jù)存儲于寄存器中,對輸出數(shù)據(jù)進行合成時從該寄存器中調(diào)取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0051]進一步地,根據(jù)上述讀取的像素陣列的輸出進行合成以獲得所述正常模式下的像素數(shù)據(jù)。具體地,根據(jù)圖4、圖5、圖6和圖7的輸出數(shù)據(jù),以及正常模式下輸出數(shù)據(jù)需要滿足正常拜耳排列形式,在ISP端進行數(shù)據(jù)合成時,分別將如圖4、圖5、圖6和圖7所示的輸出數(shù)據(jù)以行方向和列方向每兩個輸出值為單元按照如圖8所示的方式依次交叉排列,最終合成的數(shù)據(jù)如圖9所示。可見,得到了正常拜耳排列的像素數(shù)據(jù)形式,且保證了高像素尺寸的分辨率。
[0052]當為夜景模式時,同步地控制每個像素結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的第一選擇信號驅(qū)動、第二選擇信號驅(qū)動、第三選擇信號驅(qū)動和第四選擇信號驅(qū)動同時工作,并控制像素陣列中的第2i+l行和第2i+2行的像素單元同時曝光,其中,i為大于或等于0的整數(shù)。
[0053]具體地,參閱圖3所示,在低亮度情況下,Vpixell、Vpixel2、Vpixel3和Vpixel4同時工作,且像素陣列中第2i+l行與第2i+2行同時曝光,其中,i = 0,l,2,3……。此時,被同一濾光單元覆蓋的像素單元即四個相同顏色的像素單元(即roi、H)2、PD3和TO4)同時工作,每個SF單元收集的電子為兩個像素單元的和,之后在輸出端做平均,如圖10中(1)和(2)所示,相當于四個相同顏色的像素單元合成輸出,例如對于16M像素,則輸出像素數(shù)據(jù)為4M。此時,每個像素靈敏度變?yōu)橹暗?倍,提高了夜間拍照的靈敏度,獲得高質(zhì)量的夜拍照片。
[0054]概括地說,基于每個濾光單元覆蓋2*2個像素單元的結(jié)構(gòu),對于16M像素的圖像傳感器來說,本發(fā)明實施方式的像素切換方法既可以成生4M像素(將2*2的像素合并)的合并圖像,也可以生成16M像素(即不合并)的原圖像,根據(jù)場景的亮度值可以實現(xiàn)正常模式與夜拍模式之間的像素的切換,滿足不同拍照場景的需求,既可以滿足正常場景拍照的清晰度,又可以提升夜景下的拍照效果,保證圖像質(zhì)量。
[0055]在本發(fā)明