明的實(shí)施方式的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示 出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)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(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明的實(shí)施方式，而不能 理解為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限制。
[0068] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的成像方法、圖像傳感器、成像裝置及電子裝 置作進(jìn)一步說明。
[0069] 請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施方式的成像方法包括以下步驟：
[0070] Sl，提供圖像傳感器，圖像傳感器包括感光像素陣列及設(shè)置于感光像素陣列上的 濾光片，濾光片包括濾光單元陣列，濾光單元包括白色濾光區(qū)及彩色濾光區(qū)；白色濾光區(qū)覆 蓋一個(gè)感光像素;彩色濾光區(qū)覆蓋至少一個(gè)感光像素；同一濾光單元覆蓋的感光像素構(gòu)成 合并像素。
[0071] S2,讀取感光像素陣列的輸出，并根據(jù)同一合并像素的感光像素的輸出計(jì)算合并 像素的像素值以生成合并圖像。
[0072] 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)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，合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，合成圖像的色彩完整，亮 度及清晰度均較好，噪點(diǎn)少。
[0073]請(qǐng)參圖11，在某些實(shí)施方式中，每個(gè)濾光單元覆蓋2*2個(gè)感光像素。
[0074]請(qǐng)參圖2,在本實(shí)施方式中的成像方法中，步驟S2進(jìn)一步包括：
[0075] S21:采集第k行及第k+Ι行的感光像素的輸出并存入寄存器，其中k = 2n-l，n為自 然數(shù)，k+Ι小于等于感光像素陣列的總行數(shù)；
[0076] S23:從寄存器中提取第k行及第k+Ι行的感光像素的輸出以得到合并像素的像素 值；
[0077] 如此，可以充分利用寄存器來實(shí)現(xiàn)感光單元的輸出讀出、緩存及合并的過程，硬件 容易實(shí)現(xiàn)且處理速度較快。
[0078] 請(qǐng)參圖3,在某些實(shí)施方式中，合并像素的像素值包括與彩色濾光區(qū)對(duì)應(yīng)的彩色像 素值及與白色濾光區(qū)對(duì)應(yīng)的白色像素值。
[0079] 步驟S2進(jìn)一步包括：
[0080] S25:根據(jù)彩色像素值生成彩色合并圖像并根據(jù)白色像素值生成灰度圖像。
[0081]如此，根據(jù)合并像素的彩色像素值得到色彩信息完整的彩色合并圖像，根據(jù)合并 像素的白色像素值得到低照度下亮度和清晰度較好、噪點(diǎn)較少的灰度圖像。
[0082]請(qǐng)參圖4,在某些實(shí)施方式中，步驟S2進(jìn)一步包括：
[0083] S24,將同一合并像素對(duì)應(yīng)彩色濾光區(qū)域的至少一個(gè)感光像素的輸出相加作為合 并像素的彩色像素值。
[0084]如此，采用像素合并的方法，合并像素的輸出為合并之前各像素輸出的和，而合并 像素的噪聲小于合并之前各像素噪聲的和，因此合并之后生成圖像的噪點(diǎn)較少，信噪比較 尚。
[0085]請(qǐng)參圖5,在某些實(shí)施方式中，步驟S2進(jìn)一步包括：
[0086] S27,將彩色合并圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閅UV格式的彩色子圖像;以及
[0087] S29,將彩色子圖像的亮度值替換為灰度圖像的亮度值從而得到合并圖像。
[0088] YUV格式的圖像包含亮度屬性，可以理解，灰度圖像由合并像素的白色濾光區(qū)對(duì)應(yīng) 的白色像素值得到，相較于彩色濾光區(qū)，白色濾光區(qū)對(duì)外界光線的阻擋作用較小，因此同一 合并像素中，白色像素值對(duì)應(yīng)的灰度圖像亮度值較高、噪點(diǎn)也較少。因此，將彩色子圖像的 亮度值替換為灰度圖像的亮度值得到合并圖像既包含完整的色彩信息，亮度、清晰度也較 高。尤其是在低照度下，合并圖像比起替換亮度值前的彩色合并圖像明顯噪點(diǎn)較少。
[0089] 請(qǐng)參圖6,在某些實(shí)施方式中，每個(gè)感光像素分別與一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接；
[0090] 步驟S2進(jìn)一步包括：
[0091] S31，將感光像素產(chǎn)生的模擬信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出；
[0092] S33,將同一合并像素中彩色濾光區(qū)對(duì)應(yīng)的感光像素的數(shù)字信號(hào)輸出相加以得到 合并像素的像素值。
[0093] 如此，一來，一般為數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP,digital signal processor)的圖像 處理模塊可以直接處理圖像傳感器的輸出，二來，相對(duì)于某些通過電路直接對(duì)圖像傳感器 的模擬信號(hào)格式的輸出進(jìn)行處理的方案來說，較好地保留了圖像的信息，例如，對(duì)于16M像 素的圖像傳感器來說，本發(fā)明實(shí)施方式的成像方法可以保留16M像素（即合并前圖像）的信 息，在此基礎(chǔ)上經(jīng)過處理得到4M像素的合并圖像或其他分辨率的圖像。
[0094] 本發(fā)明實(shí)施方式的成像方法可以由本發(fā)明實(shí)施方式的圖像傳感器實(shí)現(xiàn)。
[0095] 請(qǐng)參閱圖7及圖8,本發(fā)明實(shí)施方式的圖像傳感器10包括感光像素陣列11及設(shè)置于 感光像素陣列11上的濾光片13。濾光片13包括濾光單元陣列131，每個(gè)濾光單元1311包括白 色濾光區(qū)1313及彩色濾光區(qū)1315,白色濾光區(qū)1313覆蓋一個(gè)感光像素111，彩色濾光區(qū)1315 覆蓋至少一個(gè)感光像素111。例如圖8中，彩色濾光區(qū)1315為綠色濾光區(qū)，覆蓋3個(gè)感光像素。 同一濾光單元1311覆蓋的感光像素111構(gòu)成合并像素。外部光線通過濾光片13照射到感光 像素111的感光部分1111以產(chǎn)生電信號(hào)，即感光像素111的輸出。
[0096] 本發(fā)明實(shí)施方式的圖像傳感器的濾光單元1311的彩色濾光區(qū)1315用于獲取合并 像素的色彩信息，白色濾光區(qū)1313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。以此生成的合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，合成 圖像的色彩完整，亮度及清晰度均較好，噪點(diǎn)少。
[0097] 請(qǐng)參閱圖9,在某些實(shí)施方式中，彩色濾光區(qū)形成拜耳陣列(Bayer pattern)。拜耳 陣列中包括濾光結(jié)構(gòu)1317,每個(gè)濾光結(jié)構(gòu)1317包括2*2個(gè)濾光單元1311，分別是綠色、紅色、 藍(lán)色、綠色濾光單元1311。
[0098] 采用拜耳結(jié)構(gòu)能采用傳統(tǒng)針對(duì)拜耳結(jié)構(gòu)的算法來處理圖像信號(hào)，從而不需要硬件 結(jié)構(gòu)上做大的調(diào)整。
[0099] 在傳統(tǒng)濾光單元陣列結(jié)構(gòu)中，每個(gè)濾光單元對(duì)應(yīng)一個(gè)感光像素及圖像像素。請(qǐng)參 閱圖10，在本實(shí)施方式中，濾光單元陣列131采用拜耳結(jié)構(gòu)，包括濾光結(jié)構(gòu)1317，每個(gè)濾光結(jié) 構(gòu)1317包括綠色、紅色、藍(lán)色、綠色濾光單元1311，而不同的是，每個(gè)濾光單元1311對(duì)應(yīng)多個(gè) 感光像素111，其中，白色濾光區(qū)1313對(duì)應(yīng)一個(gè)感光像素111，彩色濾光區(qū)1315對(duì)應(yīng)至少一個(gè) 感光像素111。
[0100] 請(qǐng)參閱圖11及圖10,在某些實(shí)施方式中，每個(gè)濾光單元1311覆蓋2*2個(gè)感光像素 111以形成合并像素。
[0101] 除了 2*2結(jié)構(gòu)外，還有3*3，4*4，甚至是任意n*m等結(jié)構(gòu)(n，m為自然數(shù)），可以理解， 感光像素陣列11上可排列的感光像素111的數(shù)目是有限的，每個(gè)合并像素所包含的感光像 素111過多的話，圖像的分辨率大小會(huì)受到限制，如，若感光像素陣列11的像素值為16M，采 用2*2的合并像素結(jié)構(gòu)會(huì)得到分辨率為4M的合并圖像，而采用4*4結(jié)構(gòu)就只能得到分辨率為 IM的合并圖像。因此2*2的合并像素結(jié)構(gòu)是一個(gè)較佳排列方式，在盡量少犧牲分辨率的前提 下提升圖像亮度及清晰度。同時(shí)，采用2*2結(jié)構(gòu)方便硬件上實(shí)現(xiàn)對(duì)感光像素輸出的讀取及合 并處理。
[0102] 請(qǐng)參閱圖11及圖10,在某些實(shí)施方式中，每個(gè)合并像素的白色濾光區(qū)1313覆蓋一 個(gè)感光像素111，彩色濾光區(qū)1315覆蓋三個(gè)感光像素111。
[0103] 這樣，白色濾光區(qū)1313及彩色濾光區(qū)1315將合并像素的感光像素111充分覆蓋。
[0104] 請(qǐng)參閱圖12,在某些實(shí)施方式中，圖像傳感器還包括控制模塊17,控制模塊17用于 控制感光像素陣列11逐行曝光?？刂颇K17連接有行選擇邏輯單元171及列選擇邏輯單元 173，以控制逐行對(duì)感光像素111的輸出進(jìn)行處理。
[0105] 逐行曝光并輸出的方式在硬件上更容易實(shí)現(xiàn)。
[0106] 請(qǐng)一并參閱圖12,在本實(shí)施方式中，圖像傳感器10還包括寄存器19,控制模塊17用 于依次采集當(dāng)前曝光完成的第k行及第k+Ι行的感光像素111的輸出并存入寄存器19,其中k = 2n-l，n為自然數(shù)，k+Ι小于等于感光像素陣列11的總行數(shù)。
[0107] 具體的，請(qǐng)參閱圖12及圖13,圖像傳感器10包括與行選擇邏輯單元171及列選擇邏 輯單元173連接的控制模塊17。行選擇邏輯單元171及列選擇邏輯單元173與每一個(gè)感光像 素111對(duì)應(yīng)的開關(guān)管1115連接，控制模塊17用于控制行選擇邏輯單元171及列選擇邏輯單元 173以選通特定位置的感光像素111的開關(guān)管1115。
[0108