圖像傳感器、成像裝置、移動終端及成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及成像技術(shù)，特別設(shè)及一種圖像傳感器、成像裝置、移動終端及圖像傳感 器的成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 相關(guān)成像裝置的圖像傳感器在低照度環(huán)境下生成的圖像可能存在噪點大、清晰度 差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的 一個目的在于提出一種能夠解決低照度環(huán)境下噪點大、清晰度差的問題的圖像傳感器。
[0004] 本發(fā)明的另一個目的在于提出一種成像裝置。本發(fā)明的又一個目的在于提出一種 移動終端。本發(fā)明的再一個目的在于提出一種成像方法。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種圖像傳感器，包括:感光像素陣 列；設(shè)置于所述感光像素陣列上的濾光片，所述濾光片包括具有多個濾光單元的濾光單元 陣列，其中，每個所述濾光單元覆蓋N個感光像素，部分所述濾光單元至少包括白色濾光區(qū)， 所述白色濾光區(qū)覆蓋所述N個感光像素中的至少一個感光像素，其中，同一所述濾光單元覆 蓋的所述N個感光像素構(gòu)成一個合并像素，N為正整數(shù)。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明實施例提出的圖像傳感器，通過在部分濾光單元中嵌入白色濾光區(qū)， 可增大進光量，進而在低照度下得到較高的信噪比、亮度和清晰度，并生成噪點較少的圖 像。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述濾光單元陣列包括R濾光單元、G濾光單元和B濾光 單元，其中，所述G濾光單元至少包括所述白色濾光區(qū)，所述白色濾光區(qū)覆蓋所述G濾光單元 覆蓋的N個感光像素中的至少一個感光像素。
[000引根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，每個所述濾光單元包括巧2個所述感光像素，其中，所 述白色濾光區(qū)覆蓋所述G濾光單元覆蓋的1個感光像素，其中，所述G濾光單元還可包括綠色 濾光區(qū)，所述綠色濾光區(qū)覆蓋其他3個感光像素;或者，所述白色濾光區(qū)覆蓋所述G濾光單元 覆蓋的2個感光像素，其中，所述G濾光單元還可包括綠色濾光區(qū)，所述綠色濾光區(qū)覆蓋其他 2個感光像素;或者，所述白色濾光區(qū)覆蓋所述G濾光單元覆蓋的3個感光像素，其中，所述G 濾光單元還可包括綠色濾光區(qū)，所述綠色濾光區(qū)覆蓋其他1個感光像素;或者，所述白色濾 光區(qū)覆蓋所述G濾光單兀覆蓋的4個感光像素。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述圖像傳感器還包括: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。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，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-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)。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述圖像傳感器還包括:具有多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模數(shù) 轉(zhuǎn)換器陣列，每個所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與一個所述感光像素連接。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述圖像傳感器還包括:微鏡陣列，每個所述微鏡與一 個所述感光像素對應(yīng)。
[0013] 為達到上述目的，本發(fā)明另一方面實施例提出了一種成像裝置，包括:所述的圖像 傳感器;與所述圖像傳感器連接的圖像處理模塊，所述圖像處理模塊用于讀取并處理所述 圖像傳感器中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。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明實施例提出的成像裝置，通過上述圖像傳感器，可增大進光量，進而在 低照度下得到較高的信噪比、亮度和清晰度，并生成噪點較少的圖像。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，當濾光單元僅包括白色濾光區(qū)或非白色濾光區(qū)時，所 述圖像處理模塊進一步用于將同一所述合并像素的對應(yīng)的所述N個感光像素的輸出相加作 為所述合并像素的像素值。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，當濾光單元包括白色濾光區(qū)和非白色濾光區(qū)時，所述 圖像處理模塊進一步用于，將所述合并像素中所述白色濾光區(qū)對應(yīng)的所述感光像素的輸出 相加 W作為所述合并像素的第一像素值，W及將所述合并像素中所述非白色濾光區(qū)對應(yīng)的 所述感光像素的輸出相加 W作為所述合并像素的第二像素值。
[0017] 由于合并像素的噪聲小于合并之前各像素噪聲之和，通過合并像素能進一步提高 低照度下的信噪比、亮度和清晰度，進一步減少圖像的噪點。
[0018] 為達到上述目的，本發(fā)明又一方面實施例提出了一種移動終端，包括所述的成像 裝置。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明實施例提出的移動終端，通過上述成像裝置，可增大進光量，進而在低 照度下得到較高的信噪比、亮度和清晰度，并生成噪點較少的圖像。并且，由于合并像素的 噪聲小于合并之前各像素噪聲之和，通過合并像素能進一步提高低照度下的信噪比、亮度 和清晰度，進一步減少圖像的噪點。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述移動終端可為手機。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述成像裝置可為所述手機的前置相機。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述移動終端還包括:與所述成像裝置連接的中央處 理器及外存儲器，所述中央處理器用于控制所述外存儲器存儲所述合并圖像。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述移動終端還包括:與所述成像裝置連接的中央處 理器及顯示裝置，所述中央處理器用于控制所述顯示裝置顯示所述合并圖像。
[0024] 為達到上述目的，本發(fā)明再一方面實施例提出了一種所述的圖像傳感器的成像方 法，包括W下步驟:讀取所述圖像傳感器中感光像素陣列的輸出；根據(jù)同一所述合并像素的 所述感光像素的輸出計算所述合并像素的像素值W生成合并圖像。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明實施例提出的成像方法，通過上述圖像傳感器可增大進光量，進而在 低照度下得到較高的信噪比、亮度和清晰度，并生成噪點較少的圖像。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，每個所述濾光單元包括2*2個所述感光像素，所述根據(jù) 同一所述合并像素的所述感光像素的輸出計算所述合并像素的像素值具體包括: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);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。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，當濾光單元僅包括白色濾光區(qū)或非白色濾光區(qū)時，所 述根據(jù)同一所述合并像素的所述感光像素的輸出計算所述合并像素的像素值W生成合并 圖像進一步包括:將同一所述合并像素的對應(yīng)的所述N個感光像素的輸出相加作為所述合 并像素的像素值。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，當濾光單元包括白色濾光區(qū)和非白色濾光區(qū)時，所述 合并像素的像素值包括所述白色濾光區(qū)對應(yīng)的第一像素值和所述非白色濾光區(qū)對應(yīng)的第 二像素值，所述根據(jù)同一所述合并像素的所述感光像素的輸出計算所述合并像素的像素值 W生成合并圖像進一步包括:將所述合并像素中所述白色濾光區(qū)對應(yīng)的所述感光像素的輸 出相加 W作為所述合并像素的第一像素值，W及將所述合并像素中所述非白色濾光區(qū)對應(yīng) 的所述感光像素的輸出相加 W作為所述合并像素的第二像素值。
[0029] 由于合并像素的噪聲小于合并之前各像素噪聲之和，通過合并像素能進一步提高 低照度下的信噪比、亮度和清晰度，進一步減少圖像的噪點。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，每個所述感光像素分別與一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，其中， 所述成像方法進一步包括:將所述感光像素產(chǎn)生的模擬信號輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出；根 據(jù)同一所述合并像素的所述感光像素的所述數(shù)字信號輸出計算所述合并像素的像素值。
【附圖說明】
[0031] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像傳感器的側(cè)視示意圖；
[0032] 圖2a-2d是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖像傳感器的部分濾光單元的示意圖；
[0033] 圖3是拜耳結(jié)構(gòu)的濾光單元陣列示意圖；
[0034] 圖4a-4d是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖像傳感器的濾光單元陣列的示意圖；
[0035] 圖5a-5d是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖像傳感器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖像傳感器的方框示意圖；
[0037] 圖7是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖像傳感器的感光像素的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖像傳感器的方框示意圖，其中，圖像傳感器包括 模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
[0039] 圖9是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖像傳感器的立體結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖像傳感器 包括微鏡陣列；
[0040] 圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的成像裝置的方框示意圖；
[0041] 圖11是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的移動終端的方框示意圖；
[0042] 圖12是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的移動終端的方框示意圖；
[0043] 圖13是根據(jù)本發(fā)明實施例的成像方法的流程圖；
[0044] 圖14是根據(jù)本發(fā)明一個實施的成像方法的讀取感光像素輸出并生成圖像的流程 示意圖；W及
[0045] 圖15是根據(jù)本發(fā)明一個實施的成像方法的處理感光像素輸出并生成圖像的流程 示意圖。
【具體實施方式】
[0046] 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