像素陣列的排列方法、圖像傳感器及圖像傳感方法
2023-10-11 23:30:39
專利名稱：像素陣列的排列方法、圖像傳感器及圖像傳感方法
技術領域：
本發明涉及圖像傳感器領域。
背景技術：
圖像傳感器經常被用於同時具有非常明亮的景象和非常黑暗的 景象的場景，例如背光的場景。對於這些場景，常規的圖像傳感器的圖像陣列中的所有像素採用相同的曝光方式，使得捕捉的圖像要麼在暗處曝光不足、從而丟失暗處細節，要麼在亮處曝光過度、從而丟失亮處細節，很難同時兼顧同一場景中明亮和黑暗的部分。隨著圖像傳感器解析度的不斷提升，感光像素單元的面積將進一步的減小，這一問題表現得更為突出。因此，需要一些技術改進，來獲取高動態範圍的圖像。目如獲取聞動態範圍圖像的方法主要有兩種 一種是基於圖像的數據處理獲取靜態的高動態範圍圖像，具體為對感光像素陣列的所有行進行長時間曝光，獲得整幀的長時間曝光信號，並將這些信號存儲到特定的存儲空間；對感光像素陣列的所有行進行短時間曝光，並將獲得的短時間曝光信號與存儲於特定存儲空間的長時間曝光信號進行合成，典型的合成方法為y = a*xl+b*x2，其中y為最終輸出像素值，xl為該像素的長曝光值，x2為該像素的短曝光值，a和b為權重係數，且滿足a+b = 1，a和b可以為常數，也可以隨像素的明暗程度自動調節，最簡單的是y =
O.5*xl+0. 5*x2。從而，形成具有高動態範圍的圖像。這種方法需要存取整幀的像素單元數據，耗費較多的存儲資源及處理時間，而且對同一場景不同時段的前後兩次曝光，最終圖像容易產生拖影，適用於軟體方法處理靜態圖像。 另一種獲取高動態範圍圖像的方法則是基於行方向的向下採樣(subsample)，對感光像素陣列中的某些行進行長時間曝光，對其它行進行短時間曝光。如圖I中所示，其中灰色行為短曝光，白色行為長曝光，R、G、B分別代表紅色、綠色和藍色像素。在曝光之後，通過插值獲得每個像素的長曝光和短曝光值，然後在長時間曝光行或短時間曝光行中選擇或合成。選擇策略一般是根據當前像素的明暗程度，暗處優先選擇長曝光值，亮處優先選擇短曝光值，中間處則長短曝光結合。這種方法不需要額外的存儲空間，並且處理速度快。但是，行與列方向採樣不同，數據恢復的難度由採樣率低的方向決定。這裡所提的這種現有方法，長曝光行和短曝光行交替，但是同一行內的所有像素採取的都是同一個曝光時間，這樣列方向的長短曝光像素的採樣率為0，恢復時只能利用同一列中上下行的數據，如圖I中左部所示；或者利用斜方向的數據，如圖2中右部所示。它的缺點是由於基於向下採樣，像素陣列的行方向和列方向採樣率不一致，全尺寸圖像輸出時數據很難完美恢復，適用於在向下採樣過程中輸出較小尺寸的高動態範圍圖像。
發明內容
現有的向下採樣的技術中，對於採用上下行的方式，如圖I中左部所示，為了恢復長曝光像素B1的短曝光值，採用上下行的兩個短曝光值進行插值，左右列的信息為0，恢復出的數據很容易與實際產生較大的偏差。而對於採用斜方向的方式時，例如恢復長曝光像素民的短曝光值時，如圖I中右部所示，採用四個對角的像素的值來插值，而恢復相鄰的長曝光像素B3的短曝光值時，也採用四個對角的像素的值來插值，空間位置會發生交錯，即前一列的像素用來恢復後一列，後一列的像素用來恢復前一列，並且長曝光像素B2和B3所用的插值像素沒有相同的，容易出現鋸齒等圖像缺陷。為了解決這些技術問題，本發明的構思在於，在像素陣列中，同一行內的感光像素被間隔的分配不同的曝光時間，同一列內的感光像素也被間隔的分配不同的曝光時間。這樣允許在插值時，在一種曝光時間像素位置處獲取其另一種曝光的像素值時，能夠同時使 用與其同一行和同一列的另一種曝光時間像素的像素值，插值的維度擴大為行向和列向，提高了採樣率；並且不存在交錯，減少了圖像缺陷。根據本發明的第一個方面，提供了一種圖像傳感器，含有像素陣列，其特徵在於，在該像素陣列的同一行中，具有不同曝光特性的相同色彩類型像素交替間隔分布，且，在該像素陣列的同一列中，具有不同曝光特性的該相同色彩類型像素交替間隔分布。相應地，還提供了一種對本發明的第一個方面的圖像傳感器所獲的像素值進行處理的裝置，其特徵在於，對某第一曝光特性的色彩類型像素，獲取該像素對應的第二曝光特性的數據時，該裝置使用與該像素處於同一行的、具有第二曝光特性的該色彩類型像素提供的像素值，和與該像素處於同一列的、具有第二曝光特性的該色彩類型像素提供的像素值。以上方案的優點在於,在插值時，能夠同時使用與其同一行和同一列的另一種曝光時間像素的像素值，插值的維度擴大為行向和列向，並且不存在交錯，減少了圖像缺陷。根據一個優選的實施方式，所述像素陣列中的同一行和同一列的相同色彩類型像素元件本身能夠被配置具有不同的曝光特性。該實施方式是對像素元件本身進行改進，使其具有不同的曝光特性。進一步，所述像素被配置為以下任一項-同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素具有不同的曝光時長；-同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素具有不同的敏感度；-同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素具有不同的增益。該實施方式提供了多種配置像素元件具有不同曝光特性的實施方式。進一步，該圖像傳感器還包括控制電路，用於配置同一行和同一列的相同色彩類型像素具有不同或相同的曝光特性；分析模塊，用於分析待傳感的圖像的反差度當反差度高於一定條件時，所述控制電路提供不同的曝光特性；否則 所述控制電路提供相同的曝光特性。該實施方式能夠根據圖像的反差度來針對性地選擇使用本發明的方案或現有方案，具有很強的靈活性和適應性，能夠提供更優的成像質量。進一步，當所述控制電路為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的曝光時長時，分別對於該像素陣列的依次各行，所述控制電路在第一時刻復位一行中第一曝光特性的像素，在之後的第二時刻復位該行中第二曝光特性的像素，隨後在之後的第三時刻讀出整行像素的像素值；或在第三時刻讀出第一曝光特性的像素的像素值，並在不同的第四時刻讀出第二曝光特性的像素的像素值；並且，所述控制電路控制各行像素的曝光時間至少部分重疊。該實施方式提供了一種滾動曝光的圖像傳感方式，各行的曝光時間至少部分地重疊，能夠縮短整個像素陣列的曝光時間，提高幀率。在一個優選的實施方式中，該圖像傳感器還包括透光濾鏡陣列，位於該像素陣列之上，每個透光濾鏡用於允許入射光穿過並照射 在相應的像素上，並且，同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素分別對應的透光濾鏡具有不同的透光率，從而使間隔分布的各像素具有不同的曝光特性。該實施方式通過為各個像素提供不同的透光率的濾鏡進行光強衰減，來為提供不同曝光特性的像素。在一個優選的實施方式中，該像素陣列具有多種色彩類型像素，一一對應於至少二種顏色，分別對於各種色彩類型，該色彩類型所在行和所在列中，具有間隔分布的不同曝光特性的該種色彩類型像素。該實施方式適用於多色彩通道的像素陣列，能夠分別支持像素陣列中的各種色彩類型。進一步，所述像素陣列和多種色彩類型像素對應以下任一項-RGGB像素組陣列，紅、綠、藍像素；-CYYM像素組陣列，青、黃、洋紅像素；-RGffB像素組陣列，紅、綠、白、藍像素；-CYWM像素組陣列，青、黃、白、洋紅像素；-RGEB像素組陣列，紅、綠、翠綠、藍像素；-CYGM像素組陣列，青、黃、綠、洋紅像素。該實施方式舉出了若干種具體的、本發明可適用的多色彩通道的像素陣列。進一步，所述曝光特性包括強和弱兩種曝光特性，在該像素陣列中，包括所有色彩類型像素的2x2像素組具有相同曝光特性，在像素陣列的行/列方向交替分布強和弱曝光特性的像素組。該方式提供了優選的棋盤式的布局，具有較好的圖像合成和恢復性能。相應地，根據本發明的第三個方面，還提供了一種圖像傳感方法，該方法使用像素陣列對圖像進行感光，其特徵在於，在該像素陣列的同一行中，交替間隔地獲得相同色彩類型像素的不同曝光特性的像素值，且，在該像素陣列的同一列中，交替間隔地獲得該相同色彩類型像素的不同曝光特性的像素值。此外，根據本發明的第四個方面，也提供了一種對根據本發明的第三個方面的圖像傳感方法所獲的像素值進行處理的方法，其特徵在於，對某一種曝光特性的第一色彩類型像素，獲取該像素對應的另一種曝光特性的數據時，使用與該像素處於同一行的、具有該另一種曝光特性的相同第一色彩類型像素提供的像素值，和與該像素處於同一列的、具有該另一種曝光特性的相同第一色彩類型像素提供的像素值。進一步地，對該種曝光特性的第一色彩類型像素，獲取該像素對應的該另一種曝光特性的數據時，使用與該像素相鄰的、不同行和/或不同列的、具有該另一種曝光特性的相同第一色彩類型像素提供的像素值。以及，根據本發明的第五個方面，提供了一種圖像傳感器的像素陣列的排列方法，其特徵在於，在該像素陣列的同一行中，交替間隔地排列具有不同曝光特性的相同色彩類型像素，且，在該像素陣 列的同一列中，交替間隔地排列具有不同曝光特性的該相同色彩類
型像素。本發明的其它優點將在下文中描述，或者通過下文的說明而由本領域的技術人員
所理解。
通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更加明顯圖I示出了現有的用於提高動態範圍的圖像傳感器的像素陣列以及像素插值方式；圖2示出了根據本發明的一個實施方式的圖像傳感器的像素陣列；圖3示出了圖2所示的像素陣列的曝光和讀取時序；圖4示出了適用於本發明的幾種常見的色彩濾鏡陣列圖樣；圖5示出了對圖2所示的像素陣列進行像素插值的方式；附圖中，相同或相似的附圖標記代表相同或相似的步驟特徵或部件(模塊)特徵。
具體實施例方式本發明提供了一種圖像傳感器，含有像素陣列，其特徵在於，在該像素陣列的同一行中，具有不同曝光特性的相同色彩類型像素交替間隔分布，且，在該像素陣列的同一列中，具有不同曝光特性的該相同色彩類型像素交替間隔分布。在圖像傳感器領域中，多種色彩濾鏡陣列圖樣被施加到感光像素陣列，以產生彩色圖像。優選地，對於各該色彩類型所在的行和所在列，排列交替間隔的不同曝光特性的該種色彩類型像素。圖2所示為一種適用於Bayer色彩濾鏡陣列的感光像素曝光特性分配排列示意圖，該Bayer色彩濾鏡陣列採用RGB三原色像素，其圖樣是RGGB (紅-綠-綠-藍)陣列圖樣。曝光特性包括強和弱兩種曝光特性，在該像素陣列中，各2x2像素組(RGGB)具有相同曝光特性，在像素陣列的行/列方向交替分布強和弱曝光特性的RGGB像素組，圖中灰色表示該感光像素對應為弱曝光，白色表示該感光像素對應強曝光。在一個更加具體的實施方式中，為像素陣列中同一行和同一列的相同色彩類型像素元件本身配置不同的曝光特性。配置像素元件本身具有不同的曝光特性可以由很多方法來實現，例如為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的曝光時長。圖2所示的實例中，每行中的感光像素按照曝光時間的不同被劃分為兩組，其中白色表示的強曝光像素具有長的曝光時間，而灰色表示的弱曝光像素具有短的曝光時間。例如，第I行和第2行的第1、2、
5、6、9、10、13、14等感光像素具有短的曝光時間;第I行和第2行的第3、4、7、8、11、12、15、16等感光像素具有長的曝光時間；第3行和第4行的第1、2、5、6、9、10、13、14等感光像素具有長的曝光時間；第3行和第4行的第3、4、7、8、11、12、15、16等感光像素具有短的曝光時間；其它行依此規律交替重複。這樣每幀圖像將均勻的分配有長時間曝光像素和短時間的曝光像素，並且行和列方向的交替規律相同。圖3為圖2所示的像素陣列的各行以及每行中的強曝光像素和弱曝光像素的讀出時序示意圖。其中在t1(l時刻，第I行內所有長曝光感光像素被復位；在tn時刻，第I行內所有短曝光的像素被復位；在t12時刻，所有長曝光像素值被讀出，在t13時刻，所有短曝光像素被讀出。在t2(l時刻第2行內所有長曝光感光像素被復位；在t21時刻，第2行內所有短曝光的像素被復位；在t22時刻和t23時刻，第2行的長曝光和短曝光像素分別被讀出。第3行及後續行依此規律類推。可以理解，圖2所示讀出時序示意圖中，t12時刻和t13時刻可以為同一時刻，即長曝光和短曝光像素也可以被同時讀出。優選地，各行的曝光時間與前一行至少部分地重疊，這樣實現了滾動曝光，提高了整個像素陣列的曝光速率和幀率。在其他變化的實施方式中，為像素元件本身提供不同的曝光特性還可以實現為-為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的敏感度；-為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的增益。以上的配置能夠在圖像傳感器製造時固定下來。或者，替代地，像素元件被製造為能夠被實時地配置曝光特性，一個控制電路能夠用於為這些像素元件配置曝光特性。具體的，該圖像傳感器還含有一個分析模塊，用於分析待傳感的圖像的反差度。分析反差度的方法是已有的，例如分析圖像的直方圖，當亮區與暗區過多時，能夠認為反差度過高；或者分析兩個色溫區都有灰階分布時，能夠認為反差度過高。當反差度高於一定條件時，以上控制電路配置同一行和同一列的相同色彩類型像素具有不同或相同的曝光特性，例如控制各像素具有不同的曝光時間；否則控制電路為相同色彩類型的像素提供相同的曝光特性，例如具有相同的曝光時間。在另一個實施方式中，為了向像素陣列提供不同的曝光特性，該圖像傳感器在像素陣列的上方，還包括透光濾鏡陣列，每個透光濾鏡用於允許入射光穿過並照射在相應的像素上，並且，同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素分別對應的透光濾鏡具有不同的透光率，從而使間隔分布的各像素具有不同的曝光特性。例如，圖2所示實例的另一種實現方式可以是通過在各感光像素上分配具有不同的透光率的濾鏡。例如，第I行和第2行的第1、2、5、6、9、10、13、14等感光像素分配具有低透光率的濾鏡；第I行和第2行的第3、4、7、8、11、12、15、16等感光像素分配具有高透光率的濾鏡；第3行和第4行的第I、
2、5、6、9、10、13、14等感光像素分配具有高透光率的濾鏡；第3行和第4行的第3、4、7、8、
11、12、15、16等感光像素分配具有低透光率的濾鏡；其它行依此規律交替重複。 以上描述了像素陣列的排列方法及構造，下面針對該像素陣列的插值方法。在對某強/弱曝光像素插值恢復出其對應於弱/強曝光特性的像素值時，利用四周均勻分布的、即同一行和同一列的弱/強曝光特性的像素值進行。具體的，如圖5所示，對於長曝光像素B1，利用同一行和同一列分布的四個短曝光像素值進行插值，得到該點對應的短曝光值。類似地，對於長曝光像素B2，也使用利用同一行和同一列分布的四個短曝光像素值進行插值。經過這樣的插值之後，每個像素都將同時具有長曝光值和短曝光值，再利用前述的合成方法得到該點的最終值。特別地，如圖5中所指出，這兩個相鄰的長曝光像素插值使用了共同的短曝光像素，不存在數據交錯，這樣恢復出的圖像不易產生缺陷。當然，在插值時，還可以進一步使用與該像素&相鄰的、不同行和/或不同列(斜方向)的短曝光的藍色通道像素提供的像素值。以上描述的是在三色RGB通道下本發明的應用方式，本發明還適用於其他色彩通道下。圖4上部從左至右和下部從左至右分別給出了本發明為三色RGB、三色CYM(青、黃、洋紅)、四色RGWB (紅、綠、白、藍)、四色CYWM(青、黃、白、洋紅)、四色RGEB (紅、綠、翠綠、藍)、和四色CYGM(青、黃、綠、洋紅)通道中為這些色彩配置在同一行和同一列配置交替間 隔的不同曝光特性。儘管在附圖和前述的描述中詳細闡明和描述了本發明，應認為該闡明和描述是說明性的和示例性的，而不是限制性的；本發明不限於上述實施方式。例如，以上使用強和弱兩種曝光特性進行說明，而實際上，曝光特性並不限於兩種，兩種以上曝光特性也是可行的，而且可以提高曝光特性的細化程度，從而提高成像質量。那些本技術領域的一般技術人員能夠通過研究說明書、公開的內容及附圖和所附的權利要求書，理解和實施對披露的實施方式的其他改變。在本發明的實際應用中，一個零件可能執行權利要求中所引用的多個技術特徵的功能。在權利要求中，措詞「包括」不排除其他的元素和步驟，並且措辭「一個」不排除複數。權利要求中的任何附圖標記不應理解為對範圍的限制。
權利要求
1.一種圖像傳感器的像素陣列的排列方法，其特徵在於， 在該像素陣列的同一行中，交替間隔地排列具有不同曝光特性的相同色彩類型像素，且， 在該像素陣列的同一列中，交替間隔地排列具有不同曝光特性的該相同色彩類型像素。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，為所述像素陣列中同一行和同一列的相同色彩類型像素元件本身配置不同的曝光特性。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述配置步驟包括如下任一項 -為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的曝光時長； -為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的敏感度； -為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的增益。
4.根據權利要求2或3所述的方法，其特徵在於，該方法在所述配置步驟之前，還包括如下步驟 判斷待傳感的圖像的反差度當反差度高於一定條件時，進行所述配置步驟；否則 為同一行和同一列中的該相同色彩類型像素配置相同的曝光特性。
5.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，為同一行和同一列中的間隔分布的相同色彩類型像素提供不同的光強衰減，從而排列具有不同的曝光特性的各像素。
6.根據權利要求I所述的排列方法，其特徵在於，該像素陣列具有多種色彩類型像素，--對應於至少三種顏色， 分別對於各種色彩類型，在該色彩類型所在行和所在列，排列交替間隔的不同曝光特性的該種色彩類型像素。
7.根據權利要求6所述的排列方法，其特徵在於，所述像素陣列和多種色彩類型像素對應以下任一項 -RGGB像素組陣列，紅、綠、藍像素； -CYYM像素組陣列，青、黃、洋紅像素； -RGffB像素組陣列，紅、綠、白、藍像素； -CYWM像素組陣列，青、黃、白、洋紅像素； -RGEB像素組陣列，紅、綠、翠綠、藍像素； -CYGM像素組陣列，青、黃、綠、洋紅像素。
8.根據權利要求6所述的排列方法，其特徵在於，所述曝光特性包括強和弱兩種曝光特性， 在該像素陣列中，排列包含所有色彩類型的2x2像素組具有相同曝光特性，並且， 在所述像素陣列的行/列方向交替排列強和弱曝光特性的像素組。
9.一種圖像傳感器，含有像素陣列，其特徵在於， 在該像素陣列的同一行中，具有不同曝光特性的相同色彩類型像素交替間隔分布，且， 在該像素陣列的同一列中，具有不同曝光特性的該相同色彩類型像素交替間隔分布。
10.根據權利要求9所述的圖像傳感器，其特徵在於，所述像素陣列中的同一行和同一列的相同色彩類型像素元件本身能夠被配置具有不同的曝光特性。
11.根據權利要求10所述的圖像傳感器，其特徵在於，所述像素被配置為以下任一項-同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素具有不同的曝光時長； -同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素具有不同的敏感度； -同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素具有不同的增益。
12.根據權利要求10或11所述的圖像傳感器，其特徵在於，還包括 控制電路，用於配置同一行和同一列的相同色彩類型像素具有不同或相同的曝光特性； 分析模塊，用於分析待傳感的圖像的反差度當反差度高於一定條件時，所述控制電路提供不同的曝光特性；否則 所述控制電路提供相同的曝光特性。
13.根據權利要求12所述的圖像傳感器，其特徵在於，當所述控制電路為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的曝光時長時， 分別對於該像素陣列的依次各行，所述控制電路在第一時刻復位一行中第一曝光特性的像素，在之後的第二時刻復位該行中第二曝光特性的像素，隨後 在之後的第三時刻讀出整行像素的像素值；或 在第三時刻讀出第一曝光特性的像素的像素值，並在不同的第四時刻讀出第二曝光特性的像素的像素值； 並且，所述控制電路控制各行像素的曝光時間至少部分重疊。
14.根據權利要求9所述的圖像傳感器，其特徵在於，還包括 透光濾鏡陣列，位於該像素陣列之上，每個透光濾鏡用於允許入射光穿過並照射在相應的像素上，並且， 同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素分別對應的透光濾鏡具有不同的透光率，從而使間隔分布的各像素具有不同的曝光特性。
15.根據權利要求9所述的圖像傳感器，其特徵在於，該像素陣列具有多種色彩類型像素， 對應於至少三種顏色， 分別對於各種色彩類型，該色彩類型所在行和所在列中，具有間隔分布的不同曝光特性的該種色彩類型像素。
16.根據權利要求15所述的圖像傳感器，其特徵在於，所述像素陣列和多種色彩類型像素對應以下任一項 -RGGB像素組陣列，紅、綠、藍像素； -CYYM像素組陣列，青、黃、洋紅像素； -RGffB像素組陣列，紅、綠、白、藍像素； -CYWM像素組陣列，青、黃、白、洋紅像素； -RGEB像素組陣列，紅、綠、翠綠、藍像素； -CYGM像素組陣列，青、黃、綠、洋紅像素。
17.根據權利要求15所述的圖像傳感器，其特徵在於，所述曝光特性包括強和弱兩種曝光特性， 在該像素陣列中，包括所有色彩類型像素的2x2像素組具有相同曝光特性， 在像素陣列的行/列方向交替分布強和弱曝光特性的像素組。
18.—種對根據權利要求9-17中任一項所述的圖像傳感器所獲的像素值進行處理的裝置，其特徵在於，對某一種曝光特性的色彩類型像素，獲取該像素對應的另一種曝光特性的數據時，該裝置使用 與該像素處於同一行的、具有該另一種曝光特性的該色彩類型像素提供的像素值，和 與該像素處於同一列的、具有該另一種曝光特性的該色彩類型像素提供的像素值。
19.根據權利要求18所述的裝置，其特徵在於，該裝置是插值單元， 該插值單元使用與該某一種曝光特性的該色彩類型像素處於同一行且相鄰的和同一列且相鄰的該另一種曝光特性的該色彩類型像素提供的像素值，來獲得該像素對應的該另一種曝光特性的數據。
20.一種圖像傳感方法，該方法使用像素陣列對圖像進行感光，其特徵在於， 在該像素陣列的同一行中，交替間隔地獲得相同色彩類型像素的不同曝光特性的像素值，且， 在該像素陣列的同一列中，交替間隔地獲得該相同色彩類型像素的不同曝光特性的像素值。
21.根據權利要求20所述的圖像傳感方法，其特徵在於，為所述像素陣列中的同一行和同一列的相同色彩類型像素元件本身配置不同的曝光特性後，獲得不同曝光特性的像素值。
22.根據權利要求21所述的方法，其特徵在於，所述配置步驟包括如下任一項 -為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的曝光時長； -為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的敏感度； -為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的增益。
23.根據權利要求21或22所述的圖像傳感方法，其特徵在於，該方法在所述配置步驟之前還包括如下步驟 判斷待傳感的圖像的反差度當反差度高於一定條件時，進行所述配置步驟；否則 為同一行和同一列中的該相同色彩類型像素配置相同的曝光特性。
24.根據權利要求22所述的圖像傳感方法，其特徵在於，當為同一行和同一列中的間隔分布的該相同色彩類型像素配置不同的曝光時長時，分別對於該像素陣列的依次各行，在第一時刻復位一行中第一曝光特性的像素，在之後的第二時刻復位該行中第二曝光特性的像素，隨後 在之後的第三時刻讀出整行像素的像素值；或 在第三時刻讀出第一曝光特性的像素的像素值，並在不同的第四時刻讀出第二曝光特性的像素的像素值； 並且，各行像素的曝光時間至少部分重疊。
25.根據權利要求20所述的圖像傳感方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟 為同一行和同一列中的間隔分布的相同色彩類型像素附加對該圖像的不同光強衰減； 讀取各像素的像素值，從而獲得同一行和同一列中的間隔分布的相同色彩類型像素的不同曝光特性的像素值。
26.根據權利要求20所述的方法，其特徵在於，該像素陣列具有多種色彩類型像素，--對應於至少三種顏色，分別對於各種色彩類型，在該色彩類型所在行和所在列，為交替間隔的該種色彩類型像素配置的不同曝光特性。
27.—種對權利要求20-26中任一項所述的圖像傳感方法所獲的像素值進行處理的方法，其特徵在於，對某一種曝光特性的第一色彩類型像素，獲取該像素對應的另一種曝光特性的數據時，使用 與該像素處於同一行的、具有該另一種曝光特性的相同第一色彩類型像素提供的像素值，和 與該像素處於同一列的、具有該另一種曝光特性的相同第一色彩類型像素提供的像素值。
全文摘要
為了提高圖像傳感器的圖像動態範圍，現有圖像傳感器按各行配置不同曝光特性，插值恢復數據時會出現採樣率低、交錯偏差等問題。本發明提出了一種圖像傳感器、圖像傳感方法及像素陣列的排列方法，該傳感器含有像素陣列，在該像素陣列的同一行中，具有不同曝光特性的相同色彩類型像素交替間隔分布，且，在該像素陣列的同一列中，具有不同曝光特性的該相同色彩類型像素交替間隔分布。在對某一種曝光特性的像素(B1、B2)插值恢復其另一種曝光特性的像素值時，使用與該像素處於同一行的和同一列的具有該另一種曝光特性的該色彩類型像素提供的像素值。本發明提高了採樣率，避免了交錯偏差，同時實現了較高的動態範圍和較好的圖像質量。
文檔編號H04N5/355GK102647565SQ201210114790
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月18日 優先權日2012年4月18日
發明者姚爍, 孟慶, 康明, 趙立新 申請人:格科微電子(上海)有限公司