成像方法、圖像傳感器、成像裝置及電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及成像技術(shù)，特別設(shè)及一種成像方法、圖像傳感器、成像裝置及電子裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有圖像傳感器的濾光像素陣列包括R、G、B濾光像素，有些圖像傳感器用W、IR來 替換部分原有的R、G、B濾光像素，雖能在低照度下得到清晰度較好的圖像，但色彩會(huì)不準(zhǔn) 確。其中，R、G、B、W、IR分別代表紅色、綠色、藍(lán)色、白色及紅外。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明需要提供一 種成像方法、圖像傳感器、成像裝置及電子裝置。
[0004]本發(fā)明實(shí)施方式的成像方法包括W下步驟：
[0005]提供圖像傳感器，所述圖像傳感器包括感光像素陣列及設(shè)置于所述感光像素陣列 上的濾光片，所述濾光片包括濾光單元陣列，所述濾光單元包括白色濾光區(qū)、彩色濾光區(qū)及 紅外濾光區(qū)，所述彩色濾光區(qū)覆蓋一個(gè)所述感光像素，所述紅外濾光區(qū)用于僅使預(yù)設(shè)波長 的紅外光線通過，所述白色濾光區(qū)及所述紅外濾光區(qū)分別覆蓋至少一個(gè)所述感光像素，同 一所述濾光單元覆蓋的所述感光像素構(gòu)成合并像素;及
[0006]讀取所述感光像素陣列的輸出，并根據(jù)同一所述合并像素的所述感光像素的輸出 計(jì)算所述合并像素的像素值W生成合并圖像。
[0007]本發(fā)明實(shí)施方式的成像方法中的濾光單元的彩色濾光區(qū)用于獲取合并像素的色 彩信息，白色濾光區(qū)及紅外濾光區(qū)用于在低照度下獲取合并像素的亮度信息且此亮度信息 噪聲較少。如此，生成圖像的像素值既包含色彩信息又包含低噪度的亮度信息，生成圖像的 色彩完整，亮度及清晰度均較好，噪點(diǎn)少，解決了現(xiàn)有成像方法中的某些問題。
[000引在某些實(shí)施方式中，每個(gè)所述濾光單元覆蓋2*2個(gè)所述感光像素;所述彩色濾光 區(qū)、所述白色濾光區(qū)及所述紅外濾光區(qū)分別覆蓋一個(gè)、兩個(gè)、一個(gè)所述感光像素。
[0009] 在某些實(shí)施方式中，每個(gè)所述濾光單元覆蓋2*2個(gè)所述感光像素;所述彩色濾光 區(qū)、所述白色濾光區(qū)及所述紅外濾光區(qū)分別覆蓋一個(gè)、一個(gè)、兩個(gè)所述感光像素。
[0010] 在某些實(shí)施方式中，所述讀取步驟進(jìn)一步包括：
[0011] 采集第k行及第k+1行的所述感光像素的輸出并存入寄存器，其中k=化-l，n為自 然數(shù)，k+1小于等于所述感光像素陣列的總行數(shù);及
[0012] 從所述寄存器中提取所述第k行及第k+1行的所述感光像素的輸出W得到所述合 并像素的像素值。
[0013]在某些實(shí)施方式中，所述合并像素的像素值包括分別與所述彩色濾光區(qū)、所述白 色濾光區(qū)及所述紅外濾光區(qū)對(duì)應(yīng)的彩色像素值、白色像素值及紅外像素值；
[0014] 所述讀取步驟進(jìn)一步包括：
[0015]分別根據(jù)所述彩色像素值、所述白色像素值及所述紅外像素值生成彩色圖像、灰 度圖像及紅外圖像;及
[0016]根據(jù)所述彩色圖像、灰度圖像及紅外圖像生成所述合并圖像。
[0017] 在某些實(shí)施方式中，
[0018]所述讀取步驟進(jìn)一步包括：
[0019]將同一所述合并像素的所述白色濾光區(qū)對(duì)應(yīng)的所述至少一個(gè)感光像素的輸出相 加作為所述合并像素的白色像素值，或?qū)⑼凰龊喜⑾袼氐乃黾t外濾光區(qū)對(duì)應(yīng)的所述 至少一個(gè)感光像素的輸出相加作為所述合并像素的紅外像素值。
[0020] 在某些實(shí)施方式中，所述讀取步驟進(jìn)一步包括：
[0021] 將所述彩色圖像轉(zhuǎn)換為YUV格式的彩色子圖像;及
[0022] 將所述彩色子圖像的亮度值替換為根據(jù)所述彩色子圖像及/或所述灰度圖像及/ 或所述紅外圖像得到的亮度值W生成所述合并圖像。
[0023]在某些實(shí)施方式中，所述替換步驟進(jìn)一步包括：
[0024]感測(cè)并判斷環(huán)境亮度:及
[0025]當(dāng)所述環(huán)境亮度大于第一預(yù)定闊值時(shí)，將所述彩色子圖像的亮度值減去所述紅外 圖像的亮度值從而得到所述合并圖像。
[00%]在某些實(shí)施方式中，所述替換步驟進(jìn)一步包括：
[0027]感測(cè)并判斷環(huán)境亮度:及
[0028]當(dāng)所述環(huán)境亮度小于第二預(yù)定闊值時(shí)，將所述彩色子圖像的亮度值加上所述紅外 圖像的亮度值從而得到所述合并圖像。
[0029]在某些實(shí)施方式中，所述替換步驟進(jìn)一步包括：
[0030]感測(cè)并判斷環(huán)境亮度:及
[0031]當(dāng)所述環(huán)境亮度小于第=預(yù)定闊值時(shí)，將所述彩色子圖像的亮度值加上所述紅外 圖像的亮度值并加上所述灰度圖像的亮度值W得到所述合并圖像。
[0032]在某些實(shí)施方式中，每個(gè)所述感光像素分別與一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接；
[0033]所述成像方法進(jìn)一步包括：
[0034]將所述感光像素產(chǎn)生的模擬信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出；及
[0035]將同一所述合并像素中所述白色濾光區(qū)對(duì)應(yīng)的所述感光像素的所述數(shù)字信號(hào)輸 出相加W得到所述合并像素的白色像素值，或?qū)⑼凰龊喜⑾袼刂兴黾t外濾光區(qū)對(duì)應(yīng) 的所述感光像素的所述數(shù)字信號(hào)輸出相加W得到所述合并像素的紅外像素值。
[0036]本發(fā)明還提供一種圖像傳感器，其包括：
[0037]感光像素陣列;及
[0038]設(shè)置于所述感光像素陣列上的濾光片；
[0039]所述濾光片包括濾光單元陣列，每個(gè)所述濾光單元包括白色濾光區(qū)、彩色濾光區(qū) 及紅外濾光區(qū)；所述彩色濾光區(qū)覆蓋一個(gè)所述感光像素，所述紅外濾光區(qū)用于僅使預(yù)設(shè)波 長的紅外光線通過，所述白色濾光區(qū)及所述紅外濾光區(qū)分別覆蓋至少一個(gè)所述感光像素；
[0040]同一所述濾光單元覆蓋的所述感光像素構(gòu)成合并像素。
[0041]在某些實(shí)施方式中，所述彩色濾光區(qū)形成拜耳陣列。
[0042]在某些實(shí)施方式中，每個(gè)所述濾光單元包括2*2個(gè)所述感光像素;所述彩色濾光 區(qū)、所述白色濾光區(qū)及所述紅外濾光區(qū)分別覆蓋一個(gè)、兩個(gè)、一個(gè)所述感光像素。
[0043]在某些實(shí)施方式中，每個(gè)所述濾光單元包括2*2個(gè)所述感光像素;所述彩色濾光 區(qū)、所述白色濾光區(qū)及所述紅外濾光區(qū)分別覆蓋一個(gè)、一個(gè)、兩個(gè)所述感光像素。
[0044]在某些實(shí)施方式中，所述圖像傳感器包括控制模塊，所述控制模塊用于控制所述 感光像素陣列逐行曝光。
[0045] 在某些實(shí)施方式中，所述圖像傳感器還包括寄存器，所述控制模塊用于依次采集 當(dāng)前曝光完成的第k行及第k+1行的所述感光像素的輸出并存入所述寄存器，其中k=化-1， n為自然數(shù)，k+1小于等于所述感光像素陣列的總行數(shù)。
[0046]在某些實(shí)施方式中，所述圖像傳感器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列，每個(gè)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器 與一個(gè)所述感光像素連接。
[0047]在某些實(shí)施方式中，所述圖像傳感器包括微鏡陣列，每個(gè)所述微鏡與一個(gè)所述感 光像素對(duì)應(yīng)。
[0048] 本發(fā)明還提供一種成像裝置，其包括上述實(shí)施方式中的圖像傳感器；
[0049] 所述成像裝置還包括與所述圖像傳感器連接的圖像處理模塊；
[0050]所述圖像處理模塊用于讀取并處理所述感光像素陣列的輸出W得到所述合并像 素的像素值從而形成合并圖像；
[0051] 所述合并像素的像素值包括分別與所述彩色濾光區(qū)、所述白色濾光區(qū)及所述紅外 濾光區(qū)對(duì)應(yīng)的彩色像素值、白色像素值及紅外像素值；
[0052]所述彩色像素值、所述白色像素值及所述紅外像素值分別用于構(gòu)成彩色圖像、灰 度圖像及紅外圖像；
[0053]所述圖像處理模塊用于根據(jù)所述彩色圖像、所述灰度圖像及所述紅外圖像生成所 述合并圖像。
[0054]在某些實(shí)施方式中，所述圖像處理模塊用于將同一所述合并像素的所述白色濾光 區(qū)對(duì)應(yīng)的所述至少一個(gè)感光像素的輸出相加作為所述合并像素的白色像素值，或用于將同 一所述合并像素的所述紅外濾光區(qū)對(duì)應(yīng)的所述至少一個(gè)感光像素的輸出相加作為所述合 并像素的紅外像素值。
[0055]在某些實(shí)施方式中，所述圖像處理模塊還用于將所述彩色圖像轉(zhuǎn)換為YUV格式的 彩色子圖像。
[0056]所述圖像處理模塊還用于將所述彩色子圖像的亮度值替換為根據(jù)所述彩色子圖 像及/或所述灰度圖像及/或所述紅外圖像得到的亮度值W生成所述合并圖像。
[0057]在某些實(shí)施方式中，所述圖像處理模塊用于根據(jù)所述感光像素的像素值判斷環(huán)境 亮度，及用于在所述環(huán)境亮度大于第一預(yù)定闊值時(shí)，將所述彩色子圖像的亮度值減去所述 紅外圖像的亮度值從而得到所述合并圖像。
[0058] 在某些實(shí)施方式中，所述圖像處理模塊用于根據(jù)所述感光像素的像素值判斷環(huán)境 亮度，及用于在所述環(huán)境亮度小于第二預(yù)定闊值時(shí)，將所述彩色子圖像的亮度值加上所述 紅外圖像的亮度值從而得到所述合并圖像。
[0059]在某些實(shí)施方式中，所述圖像處理模塊用于根據(jù)所述感光像素的像素值判斷環(huán)境 亮度，及用于在所述環(huán)境亮度小于第=預(yù)定闊值時(shí)，將所述彩色子圖像的亮度值加上所述 紅外圖像的亮度值并加上所述灰度圖像的亮度值W得到所述合并圖像。
[0060]本發(fā)明還提供一種電子裝置，其包括上述實(shí)施方式中的成像裝置。
[0061 ]在某些實(shí)施方式中，所述電子裝置包括手機(jī)