圖像傳感器的成像方法、成像裝置和電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像傳感器的成像方法、成像裝置和電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，手機(jī)拍照功能的多樣化贏得了廣大用戶(hù)的喜愛(ài)，很多手機(jī)在拍照時(shí)采用了多幀合成技術(shù)，即讓手機(jī)的圖像傳感器連續(xù)出幾張圖像，再由軟件來(lái)合成，以達(dá)到不同的拍攝效果(例如HDR、夜景效果等)，以豐富使用體驗(yàn)。
[0003]但是，相關(guān)技術(shù)中的手機(jī)所采用的多幀合成技術(shù)，由于需要獲取多幀數(shù)據(jù)，存在等待多幀數(shù)據(jù)所需時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題。另外，如果在拍攝多幀數(shù)據(jù)時(shí)畫(huà)面中有物體在移動(dòng)，那么合成之后很容易產(chǎn)生鬼影。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]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(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種圖像傳感器的成像方法，該成像方法只需要圖像傳感器的一幀輸出，就能通過(guò)合成的方式獲得高動(dòng)態(tài)范圍的圖像，從而大大減少了多幀合成中等待數(shù)據(jù)幀的時(shí)間，又由于用于多幀合成的數(shù)據(jù)來(lái)自圖像傳感器的同一幀，從而可以防止鬼影的產(chǎn)生，進(jìn)而大大提升了用戶(hù)體驗(yàn)。
[0005]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種成像裝置。
[0006]本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出一種電子裝置。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例的圖像傳感器的成像方法，所述圖像傳感器包括感光像素陣列及設(shè)置在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，每個(gè)所述濾光單元和該濾光單元所覆蓋的感光像素陣列中相鄰的多個(gè)感光像素共同構(gòu)成一合并像素，其中，至少一個(gè)所述濾光單元包括白色濾光區(qū)，所述圖像傳感器還包括設(shè)置在所述濾光片之上的透鏡陣列，所述透鏡陣列包括多個(gè)微透鏡，每個(gè)微透鏡與一個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)設(shè)置，其中，被所述白色濾光區(qū)覆蓋的感光像素所對(duì)應(yīng)微透鏡的尺寸小于被非白色濾光區(qū)覆蓋的感光像素所對(duì)應(yīng)微透鏡的尺寸，所述成像方法包括以下步驟:讀取所述感光像素陣列的輸出，從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取不同合并像素的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得多幀低分辨率的圖像;對(duì)所述多幀低分辨率的圖像進(jìn)行合成。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器的成像方法，只需要圖像傳感器的一幀輸出，就能獲得高動(dòng)態(tài)范圍的圖像，從而大大減少了多幀合成中等待數(shù)據(jù)幀的時(shí)間，又由于用于多幀合成的數(shù)據(jù)來(lái)自圖像傳感器的同一幀，從而可以防止鬼影的產(chǎn)生，大大提升了用戶(hù)體驗(yàn)。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取不同合并像素的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得多幀低分辨率的圖像，具體包括:從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取不同合并像素的相同位置的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得多幀低分辨率的圖像。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取不同合并像素的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得多幀低分辨率的圖像，具體包括:從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取不同合并像素的不同位置的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得多幀低分辨率的圖像。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)濾光單元和該濾光單元所覆蓋的感光像素陣列中相鄰的n*n個(gè)感光像素共同構(gòu)成一個(gè)合并像素，所述成像方法具體包括以下步驟:讀取所述感光像素陣列的輸出，從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取相鄰合并像素的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得至少m幀低分辨率的圖像;對(duì)所述至少m幀低分辨率的圖像進(jìn)行合成;其中，η，m均為大于I的自然數(shù)，m取值小于等于n*n。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)濾光單元和該濾光單元所覆蓋的感光像素陣列中相鄰的2*2個(gè)感光像素共同構(gòu)成一個(gè)合并像素，所述成像方法具體包括以下步驟:讀取所述感光像素陣列的輸出，從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取不同合并像素的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得4幀低分辨率的圖像;對(duì)所述4幀低分辨率的圖像進(jìn)行合成。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，相鄰的四個(gè)合并像素構(gòu)成一個(gè)合并像素單元，每個(gè)合并像素單元中相鄰排布的四個(gè)濾光單元包括一個(gè)紅色濾光單元、一個(gè)藍(lán)色濾光單元和兩個(gè)綠色濾光單元。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例的成像裝置，圖像傳感器，所述圖像傳感器包括:感光像素陣列;設(shè)置于所述感光像素陣列上的濾光片，所述濾光片包括濾光單元陣列，每個(gè)濾光單元和該濾光單元所覆蓋的感光像素陣列中相鄰的多個(gè)所述感光像素共同構(gòu)成一合并像素;設(shè)置在所述濾光片之上的透鏡陣列，所述透鏡陣列包括多個(gè)微透鏡，每個(gè)微透鏡與一個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)設(shè)置，其中，被所述白色濾光區(qū)覆蓋的感光像素所對(duì)應(yīng)微透鏡的尺寸小于被非白色濾光區(qū)覆蓋的感光像素所對(duì)應(yīng)微透鏡的尺寸；以及與所述圖像傳感器相連的圖像處理模塊，所述圖像處理模塊用于讀取所述感光像素陣列的輸出，并從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取不同合并像素的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得多幀低分辨率的圖像，以及對(duì)所述多幀低分辨率的圖像進(jìn)行合成。
[0015]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像裝置，圖像處理模塊只需要獲得圖像傳感器的一幀輸出，就能通過(guò)合成的方式獲得高動(dòng)態(tài)范圍的圖像，從而大大減少了多幀合成中等待數(shù)據(jù)幀的時(shí)間，又由于用于多幀合成的數(shù)據(jù)來(lái)自圖像傳感器的同一幀，從而可以防止鬼影的產(chǎn)生，進(jìn)而大大提升了用戶(hù)體驗(yàn)。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述圖像處理模塊具體用于:從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取不同合并像素的相同位置的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得多幀低分辨率的圖像。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述圖像處理模塊具體用于:從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取不同合并像素的不同位置的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得多幀低分辨率的圖像。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)濾光單元和該濾光單元所覆蓋感光像素陣列中相鄰的n*n個(gè)感光像素共同構(gòu)成一個(gè)合并像素，所述圖像處理模塊具體用于:讀取所述感光像素陣列的輸出，從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取相鄰合并像素的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得至少m幀低分辨率的圖像，并對(duì)所述至少m幀低分辨率的圖像進(jìn)行合成;其中，η，m均為大于I的自然數(shù)，m取值小于等于n*n。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)濾光單元和該濾光單元所覆蓋的感光像素陣列中相鄰的2*2個(gè)感光像素共同構(gòu)成一個(gè)合并像素，所述圖像處理模塊具體用于:讀取所述感光像素陣列的輸出，從讀取的單幀高分辨率圖像中抽取不同合并像素的感光像素的像素值進(jìn)行組合，以獲得4幀低分辨率的圖像，并對(duì)所述4幀低分辨率的圖像進(jìn)行合成。
[0020]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，相鄰的四個(gè)合并像素構(gòu)成一個(gè)合并像素單元，每個(gè)合并像素單元中相鄰排布的四個(gè)濾光單元包括一個(gè)紅色濾光單元、一個(gè)藍(lán)色濾光單元和兩個(gè)綠色濾光單元。
[0021 ]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第三方面實(shí)施例的電子裝置，包括本發(fā)明第二方面實(shí)施例的成像裝置。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子裝置，由于具有了該成像裝置，在拍攝時(shí)只需要圖像傳感器的一幀輸出，就能通過(guò)合成的方式獲得高動(dòng)態(tài)范圍的圖像，從而大大減少了多幀合成中等待數(shù)據(jù)幀的時(shí)間，又由于用于多幀合成的數(shù)據(jù)來(lái)自圖像傳感器的同一幀，從而可以防止鬼影的產(chǎn)生，進(jìn)而大大提升了用戶(hù)體驗(yàn)。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述電子裝置為手機(jī)或平板電腦。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的成像方法的流程圖；
[0025]圖1B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的圖像傳感器的成像方法的流程圖；
[0026]圖1C是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的圖像傳感器的成像方法的流程圖；
[0027]圖2A?圖2D是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的綠色濾光單元的示意圖；
[0028]圖2E是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例獲得多幀低分辨率的圖像的原理圖；
[0029]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的成像裝置的方框示意圖；
[0030]圖4A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的濾光單元陣列的示意圖；
[0031]圖4B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4C是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的感光像素及相關(guān)電路的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0035]下面參考附圖描述本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器的成像方法、成像裝置和電子裝置。
[0036]圖1A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的成像方法的流程圖。
[0037]首先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的方法所采用的圖像傳感器進(jìn)行說(shuō)明。
[0038]具體地，圖像傳感器包括感光像素陣列及設(shè)置在感光像素陣列上的濾光片，濾光片包括濾光單元陣列，所述濾光單元陣列包括多個(gè)濾光單元，每個(gè)濾光單元和該濾光單元所覆蓋感光像素陣列中相鄰的多個(gè)感光像素共同構(gòu)成一合并像素，其中，至少一個(gè)濾光單元包括白色濾光區(qū)，圖像傳感器還包括設(shè)置在濾光片之上的透鏡陣列，透鏡陣列包括多個(gè)微透鏡，每個(gè)微透鏡與一個(gè)感光像素對(duì)應(yīng)設(shè)置，其中，被白色濾光區(qū)覆蓋的感光像素所對(duì)應(yīng)微透鏡的尺寸小于被非白色濾光區(qū)覆蓋的感光像素所對(duì)應(yīng)微透鏡的尺寸。
[0039]具體地，在至少一個(gè)濾光單元中混入白色濾光區(qū)，白色濾光區(qū)至少對(duì)應(yīng)覆蓋一個(gè)感光像素。當(dāng)白色濾光區(qū)的面積小于濾光單元的面積時(shí)，濾光單元還包括彩色濾光區(qū)。例如，當(dāng)白色濾光區(qū)的面積小于綠色濾光單元的面積時(shí)，綠色濾光單元同時(shí)包括白色濾光區(qū)和綠色濾光區(qū)。
[0040]需要說(shuō)明的是，白色濾光區(qū)主要是讓自然光透過(guò)，