彩色圖像傳感器的製作方法
2023-05-23 06:14:06
本實用新型涉及圖像成像技術領域，特別涉及一種彩色圖像傳感器。
背景技術：
可以獲取彩色圖像的圖像傳感器通常從外到內依次包括透鏡、彩色濾光單元和感光單元，外部的光線經透鏡到達彩色濾光單元，再到達感光單元，其中，彩色濾光單元上通常設有紅色(R)濾光單元、綠色(G)濾光單元和藍色(B)濾光單元。人眼一般能夠感知到的電磁波的波長在400～760nm，這部分頻譜範圍內的光屬於可見光，但現有的彩色圖像傳感器中的紅色濾光單元、綠色濾光單元和藍色濾光單元均可透過不可見光，具體的，現有的紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元對不同電磁波的透過率曲線見圖1中的曲線3、曲線2、曲線1所示，橫坐標代表波長，單位為nm，縱坐標代表光透過率，單位為％。由圖1可以看出，在可見光範圍內均有紅色、綠色和藍色，紅色、綠色、藍色在不可見光範圍內也有超過760nm的近紅外光譜，只是通常人們能感知到的紅色、綠色和藍色是在可見光範圍內的紅色、綠色和藍色。在白天，利用現有的彩色濾光單元可以獲取到彩色圖像。但是在極微弱光環境下，由於紅色、綠色和藍色光子相對減少，當R、G、B光子數少於圖像傳感器的靈敏度閾值時，現有的彩色圖像傳感器將無法獲取到彩色圖像。
公開號為CN202815393U的中國實用新型專利公開了一種圖像採集設備及其濾光片裝置和濾光片切換裝置，包括紅外截止濾光片、全通濾光片、偏正光濾光片、濾光片窗口、驅動機構和移動滑軌，移動滑軌承載紅外截止濾光片、全通濾光片和偏正光濾光片，驅動機構與移動滑軌連接，驅動移動滑軌移動，使得承載在移動滑軌上的紅外截止濾光片、全通濾光片或者偏正光濾光片移動到濾光片窗口位置處，切換到濾光片窗口位置的濾光片為當前攝像機採集圖像時使用的濾光片類型。在透鏡、彩色濾光單元和感光單元的基礎上增加了紅外截止濾光片、全通濾光片或者偏正光濾光片，使用時，當光源強度大於光源上限值，使用偏正光濾光片，當光源強度小於光源下限值，使用全通濾光片，當光源強度處於光源下限值與光源上限值之間，使用紅外截止濾光片，根據光源情況自動進行不同濾光片的切換，降低了圖像採集設備發生過曝的機率，雖然可以保持圖像較好的色彩飽和度，但是結構較為複雜，成本較高，而且在極微弱光情況下，由於切換成全通濾光片，因此無法實現彩色成像；另外，當使用紅外截止濾光片時可以得到接近於人眼看到的紅色值、綠色值和藍色值，因為將紅外頻譜範圍內的光子過濾掉了，當不使用紅外截止濾光片時，得到的紅色值、綠色值和藍色值是包含可見光和紅外兩個頻譜範圍內的紅色值、綠色值和藍色值，彩色圖像不真實。
公開號為CN104735427B的中國實用新型專利公開了一種圖像傳感器，保留了現有的拜耳格式的可見光感光單元，在邊緣區域增加了紅外感光單元，不需要額外使用紅外截止濾光片，只需要一片可見光和紅外光都可以通過的雙通濾光片來使白天的顏色準確性更好，增加夜間亮度。在該專利中引入了紅外感光單元，紅外光屬於不可見光，近紅外(NIR)濾光單元對不同電磁波的反射率曲線見圖2所示，該專利將紅外感光單元設置在可見光感光單元的邊緣區域，雖然可以增加白天顏色的準確性，增加夜晚的亮度，但是由於紅外線感光單元本身分布區域較小，距離又較遠，透光性不高，因此對白天顏色的準確性提高有限，僅能增加可見光感光單元邊緣區域的亮度，對夜晚圖像的亮度增加有限，而且IR感光單元分布在邊緣區域，只能感光而無法成像，所以在極微弱光情況下無法實現彩色成像。
另外，現有的彩色圖像傳感器中，為了獲取極微弱光情況下的圖像，需要採用W濾光片，即全通濾光單元，將近紅外光(NIR)也收入感光單元中。例如，公開號為CN105340079A的PCT進入中國的實用新型專利公開了一種背面照射型圖像傳感器、成像裝置和電子設備，該專利的說明書圖9中在彩色濾光單元中還設置有白色(W)濾光片的圖像傳感器，這樣可以增大彩色濾光單元的透光率，提高彩色濾光單元的靈敏度，白色濾光片的比例越高，圖像傳感器的靈敏度越高，但是該種類型的圖像傳感器也僅能在白天獲得彩色圖像，在極微弱光情況下，雖然白色(W)濾光片能感知近紅外光(NIR)，具有一定的微弱光探測靈敏度，但是此感光單元不僅感應可見光，而且感應近紅外光，所以不能還原出色彩數值，因此也無法實現極微弱光的彩色成像。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種彩色圖像傳感器，使不需要切換濾光片，就可在白天獲取到彩色圖像，在極微弱光的環境也能獲取到彩色圖像。
為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為：
一種彩色圖像傳感器，包括彩色濾光元件，所述彩色濾光元件包括按照陣列排布的紅色濾光單元(R)、綠色濾光單元(G)、藍色濾光單元(B)和近紅外濾光單元(NIR)。
進一步的，所述彩色濾光元件包括按照陣列排布的紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元、近紅外濾光單元和全通單元。
進一步的，所述彩色濾光元件的每個陣列中至少一半設置有全通單元。
進一步的，所述彩色濾光元件在行和列上按照間隔一個單元的方式布置有全通單元，且這些全通單元在行和列上交錯設置。
進一步的，所述彩色濾光元件按照4×4陣列的方式排布，每個4×4陣列中包含有至少一個的紅色濾光單元、至少一個的綠色濾光單元、至少一個的藍色濾光單元和至少一個的近紅外濾光單元，其他均為全通單元。
進一步的，所述彩色濾光元件的每個4×4陣列中包含有一個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、四個的近紅外濾光單元和八個的全通單元。
進一步的，一個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元分別位於4×4陣列的一個九宮格的四個角落，其中一個近紅外濾光單元位於該一個九宮格的中心，且四個近紅外濾光單元分別位於另外一個九宮格的四個角落。
進一步的，兩個綠色濾光單元分別位於一個九宮格的斜對角落。
進一步的，所述彩色濾光元件的每個4×4陣列中包含有一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元和十二個的全通單元。
進一步的，一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元分別位於4×4陣列的其中一個九宮格的四個角落。
進一步的，所述彩色濾光元件的每個4×4陣列中包含有兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元和八個的全通單元。
進一步的，每個4×4陣列中包含有兩個九宮格，其中一個九宮格的中心單元互為另一個九宮格的角落單元，兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元分別位於這兩個九宮格的四個角落。
進一步的，在兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元中，其中兩種類型的濾光單元位於其中一個九宮格的四個角落，另外兩種類型的濾光單元位於另外一個九宮格的四個角落。
進一步的，在兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元中，其中兩種類型的濾光單元中，相同類型的濾光單元位於其中一個九宮格的相對設置的兩個角落，另外兩種類型的濾光單元中，相同類型的濾光單元位於另外一個九宮格的相對設置的兩個角落。
進一步的，所述彩色濾光元件按照3×3陣列的方式排布，每個3×3陣列中包含有一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元和五個的全通單元，其中一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元按照2×2陣列的方式排布。
進一步的，所述彩色濾光元件按照2×3陣列的方式排布，每個2×3陣列中包含有一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元和兩個的全通單元，其中一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元按照2×2陣列的方式排布。
進一步的，還包括感光元件，所述感光元件與所述彩色濾光元件平行設置，且所述感光元件位於所述彩色濾光元件的後方。
本實用新型的有益效果在於：通過在彩色濾光元件中增加近紅外濾光單元(NIR)，使圖像傳感器可以獲取到圖像中的像素點對應的近紅外值，又由於通過紅色濾光單元(R)、綠色濾光單元(G)、藍色濾光單元(B)得到的紅色值、綠色值和藍色值中包含有近紅外部分的紅色值、綠色值、藍色值，這三種顏色在近紅外頻譜範圍內對光子值的透過率曲線見圖1中曲線3、曲線2、曲線1在760nm後的部分，可以看出，紅色、綠色和藍色在760nm後對光子的透過率接近於100％，而760～1000nm，範圍屬於近紅外頻譜範圍，對近紅外光子的透過率也為100％，因此，可以用近紅外濾光單元(NIR)得到的近紅外值，來校正圖像中的紅色值、綠色值和藍色值，使得到接近於人眼部分(可見光部分)的紅色值、綠色值和藍色值，從而使彩色圖像中的顏色更加真實，並且不管在明場還是極微弱光情況下，均可得到紅色值、綠色值和藍色值，即均可還原出彩色圖像；四種濾光單元按照陣列排布，使在每個陣列中均可得到紅色值、綠色值、藍色值和近紅外值，從而使彩色圖像成像較為準確。
附圖說明
圖1為紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元對不同頻譜範圍內的電磁波的透過率曲線；
圖2為近紅外濾光單元對不同電磁波的反射率曲線；
圖3為本實用新型實施例五的彩色濾光元件的排列方式示意圖；
圖4為本實用新型實施例六的彩色濾光元件的排列方式示意圖；
圖5為本實用新型實施例七的彩色濾光元件的排列方式示意圖；
圖6為本實用新型實施例八的彩色濾光元件的排列方式示意圖；
圖7為本實用新型實施例九的彩色濾光元件的排列方式示意圖；
圖8為本實用新型實施例的彩色圖像成像方法的流程圖；
圖9為本實用新型實施例十一的彩色圖像成像方法的流程圖；
圖10為本實用新型實施例十二的彩色圖像成像方法的流程圖；
圖11為本實用新型實施例十三的彩色圖像成像方法的流程圖。
圖中標號說明：
曲線1是指藍色濾光單元對不同電磁波的透過率曲線；
曲線2是指綠色濾光單元對不同電磁波的透過率曲線；
曲線3是指紅色濾光單元對不同電磁波的透過率曲線。
具體實施方式
為詳細說明本實用新型的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式並配合附圖予以說明。
本實用新型最關鍵的構思在於：在彩色濾光元件中包含有紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元和近紅外濾光單元，能準確獲得近紅外光值，從而實現通過近紅外光值對紅色值、綠色值、藍色值進行校正，則不管在明場還是極微弱光情況下，均可得到接近於人眼看到的彩色圖像。
請參照圖3至圖7，本實用新型提供了一種彩色圖像傳感器，包括彩色濾光元件，所述彩色濾光元件包括按照陣列排布的紅色濾光單元(R)、綠色濾光單元(G)、藍色濾光單元(B)和近紅外濾光單元(NIR)。
進一步的，所述彩色濾光元件包括按照陣列排布的紅色濾光單元(R)、綠色濾光單元(G)、藍色濾光單元(B)、近紅外濾光單元(NIR)和全通單元(BW)。
由上述描述可知，通過全通單元使圖像傳感器具有較好的透光性，提高其在明場或者極微弱光下圖像的透光性和靈敏度，在圖像還原的過程中，紅色值、綠色值、藍色值合成為圖像成像時的彩色通道圖像，近紅外值和全通光子值合成為圖像成像時的亮度通道圖像，彩色通道圖像與亮度通道圖像再疊加合成為一個整體圖像輸出，從而使最終獲得的彩色圖像色彩更加清晰，亮度更好。
進一步的，所述彩色濾光元件的每個陣列中至少一半設置有全通單元。
由上述描述可知，彩色濾光元件的每個陣列中至少一半設置有全通單元，可提高圖像傳感器的靈敏度，還可提升圖像傳感器在極微弱光下獲得的彩色圖像的清晰度和亮度。
進一步的，所述彩色濾光元件在行和列上按照間隔一個單元的方式布置有全通單元，且這些全通單元在行和列上交錯設置。
由上述描述可知，每個紅色濾光單元(R)、綠色濾光單元(G)、藍色濾光單元(B)或者近紅外濾光單元(NIR)的四周均為全通單元(BW)，使圖像傳感器的整體靈敏度均較高，且光透過性較好。
進一步的，請參照圖3至圖5，所述彩色濾光元件按照4×4陣列的方式排布，每個4×4陣列中包含有至少一個的紅色濾光單元、至少一個的綠色濾光單元、至少一個的藍色濾光單元和至少一個的近紅外濾光單元，其他均為全通單元。
由上述描述可知，彩色濾光元件按照4×4陣列的方式排布，每個4×4陣列中均可獲得紅色、綠色、藍色和近紅外值，使圖像整體色彩比較均衡。
進一步的，請參照圖3，所述彩色濾光元件的每個4×4陣列中包含有一個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、四個的近紅外濾光單元和八個的全通單元。
由上述描述可知，彩色濾光元件的每個4×4陣列中均包含有紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元，且每個陣列中的近紅外濾光單元佔據四分之一，全通單元佔據二分之一，使紅色、綠色、藍色較為均衡，獲取近紅外值的能力好，且光透過能力強，靈敏度高，在極微弱光情況下獲得彩色圖像的能力強。
進一步的，一個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元分別位於4×4陣列的一個九宮格的四個角落，其中一個近紅外濾光單元位於該一個九宮格的中心，且四個近紅外濾光單元分別位於另外一個九宮格的四個角落。
由上述描述可知，在彩色濾光元件中，行和列交錯設置的全通單元中穿插其他四種濾光單元，若其中一個九宮格的頂點為非近紅外濾光單元，則其中心為近紅外濾光單元，其四個角落分別設置一個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元和一個的藍色濾光單元，若其中一個九宮格的頂點為近紅外濾光單元，則其四個角落均為近紅外濾光單元，其中心為紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元其中之一，使圖像傳感器感光元件對紅色、綠色、藍色的獲取較為均衡，獲取近紅外值的能力好，光通過能力強，靈敏度高，明場和光微弱環境下的成像能力好。
進一步的，兩個綠色濾光單元分別位於一個九宮格的斜對角落。
由上述描述可知，兩個綠色濾光單元分別位於一個九宮格的斜對角落，使對綠色值的獲取較為準確、均衡。
進一步的，請參照圖4，所述彩色濾光元件的每個4×4陣列中包含有一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元和十二個的全通單元。
由上述描述可知，每個4×4陣列中均包括紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元、近紅外濾光單元，且全通單元佔據了四分之三，使每個陣列中均可獲得紅色、綠色、藍色和近紅外，還具有較強的透光性和靈敏度。
進一步的，一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元分別位於4×4陣列的其中一個九宮格的四個角落。
由上述描述可知，在每個4×4陣列的紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元、近紅外濾光單元分別分布於一個九宮格的四個角落，其他均為全通單元，使前四種濾光單元附近的透光量均較好，圖像傳感器的整體靈敏度較高。
進一步的，請參照圖5，所述彩色濾光元件的每個4×4陣列中包含有兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元和八個的全通單元。
由上述描述可知，每個4×4陣列中全通單元佔據二分之一，同時使紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元、近紅外值均為兩個，在保持較好的透光度和靈敏度的情況下，使紅色、綠色、藍色和近紅外的值儘量準確。
進一步的，每個4×4陣列中包含有兩個九宮格，其中一個九宮格的中心單元互為另一個九宮格的角落單元，兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元分別位於這兩個九宮格的四個角落。
由上述描述可知，每個4×4陣列中，行和列交錯設置的全通單元中穿插其他四種濾光單元，其他四種濾光單元周圍均為全通單元，使使透光性好且均勻，紅色、綠色、藍色和近紅外獲取較為準確。
進一步的，在兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元中，其中兩種類型的濾光單元位於其中一個九宮格的四個角落，另外兩種類型的濾光單元位於另外一個九宮格的四個角落。
由上述描述可知，除全通單元外的四種濾光單元中，每兩種濾光單元分布在一個九宮格的四個角落，由於兩個九宮格交錯設置，使這四種濾光單元的分布較為均衡。
進一步的，在兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元中，其中兩種類型的濾光單元中，相同類型的濾光單元位於其中一個九宮格的相對設置的兩個角落，另外兩種類型的濾光單元中，相同類型的濾光單元位於另外一個九宮格的相對設置的兩個角落。
由上述描述可知，除全通單元外的四種濾光單元中，每兩種分布在一個九宮格的四個角落，每種類型的濾光單元有兩個，且相同類型的濾光單元分布在九宮格的相對設置的角落處，使每種類型的濾光單元之間的間距較近且分布均衡，使圖像色彩更加準確。
進一步的，請參照圖6，所述彩色濾光元件按照3×3陣列的方式排布，每個3×3陣列中包含有一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元和五個的全通單元，其中一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元按照2×2陣列的方式排布。
由上述描述可知，在每個3×3陣列中，每個紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元、近紅外濾光單元的其中兩個側面為全通單元，透光性好，靈敏度好。
進一步的，請參照圖7，所述彩色濾光元件按照2×3陣列的方式排布，每個2×3陣列中包含有一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元和兩個的全通單元，其中一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元按照2×2陣列的方式排布。
由上述描述可知，在每個2×3陣列中，紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元、近紅外濾光單元的左側或者右側為全通單元，從而保持圖像傳感器一定的靈敏度和光亮度。
進一步的，還包括感光元件，所述感光元件與所述彩色濾光元件平行設置，且所述感光元件位於所述彩色濾光元件的後方。
由上述描述可知，感光元件位於彩色濾光元件的後方，用於感應彩色濾光元件上每個濾光單元對應的光子值。
請參照圖3至圖7，本實用新型的實施例一為：
一種彩色圖像傳感器，包括彩色濾光元件，所述彩色濾光元件包括按照陣列排布的紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元和近紅外濾光單元。
請參照圖3至圖7，本實用新型的實施例二為：
一種彩色圖像傳感器，在實施例一的基礎上，所述彩色濾光元件包括按照陣列排布的紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元、近紅外濾光單元和全通單元。
請參照圖3至圖6，本實用新型的實施例三為：
一種彩色圖像傳感器，在實施例二的基礎上，所述彩色濾光元件的每個陣列中至少一半設置有全通單元；優選地，所述彩色濾光元件在行和列上按照間隔一個單元的方式布置有全通單元，且這些全通單元在行和列上交錯設置。
請參照圖3至圖5，本實用新型的實施例四為：
一種彩色圖像傳感器，在實施例二的基礎上，所述彩色濾光元件按照4×4陣列的方式排布，每個4×4陣列中包含有至少一個的紅色濾光單元、至少一個的綠色濾光單元、至少一個的藍色濾光單元和至少一個的近紅外濾光單元，其他均為全通單元。
請參照圖3，本實用新型的實施例五為：
一種彩色圖像傳感器，在實施例四的基礎上，所述彩色濾光元件的每個4×4陣列中包含有一個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、四個的近紅外濾光單元和八個的全通單元；優選地，一個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元分別位於4×4陣列的一個九宮格的四個角落，其中一個近紅外濾光單元位於該一個九宮格的中心，且四個近紅外濾光單元分別位於另外一個九宮格的四個角落；優選地，兩個綠色濾光單元分別位於一個九宮格的斜對角落。
請參照圖4，本實用新型的實施例六為：
一種彩色圖像傳感器，在實施例四的基礎上，所述彩色濾光元件的每個4×4陣列中包含有一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元和十二個的全通單元；優選地，一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元分別位於4×4陣列的其中一個九宮格的四個角落。
請參照圖5，本實用新型的實施例七為：
一種彩色圖像傳感器，在實施例四的基礎上，所述彩色濾光元件的每個4×4陣列中包含有兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元和八個的全通單元；優選地，每個4×4陣列中包含有兩個九宮格，其中一個九宮格的中心單元互為另一個九宮格的角落單元，兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元分別位於這兩個九宮格的四個角落；優選地，在兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元中，其中兩種類型的濾光單元位於其中一個九宮格的四個角落，另外兩種類型的濾光單元位於另外一個九宮格的四個角落；優選地，在兩個的紅色濾光單元、兩個的綠色濾光單元、兩個的藍色濾光單元、兩個的近紅外濾光單元中，其中兩種類型的濾光單元中，相同類型的濾光單元位於其中一個九宮格的相對設置的兩個角落，另外兩種類型的濾光單元中，相同類型的濾光單元位於另外一個九宮格的相對設置的兩個角落。
請參照圖6，本實用新型的實施例八為：
一種彩色圖像傳感器，在實施例二的基礎上，所述彩色濾光元件按照3×3陣列的方式排布，每個3×3陣列中包含有一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元和五個的全通單元，其中一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元按照2×2陣列的方式排布。
請參照圖7，本實用新型的實施例九為：
一種彩色圖像傳感器，在實施例二的基礎上，所述彩色濾光元件按照2×3陣列的方式排布，每個2×3陣列中包含有一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元和兩個的全通單元，其中一個的紅色濾光單元、一個的綠色濾光單元、一個的藍色濾光單元、一個的近紅外濾光單元按照2×2陣列的方式排布。
請參照圖3至圖7，本實用新型的實施例十為：
一種彩色圖像傳感器，在實施例一或二的基礎上，還包括感光元件，所述感光元件與所述彩色濾光元件平行設置，且所述感光元件位於所述彩色濾光元件的後方。
請參照圖8至圖11，一種彩色圖像成像方法，所述方法為：
對彩色濾光元件劃分區域，計算每個區域的紅色值Ri、綠色值Gi、藍色值Bi、近紅外值NIRi；
將每個區域的Ri、Gi、Bi均減去NIRi，得到該區域的接近於人眼看到的紅色值Ri'、綠色值Gi'、藍色值Bi'；
將每個區域的Ri'、Gi'、Bi'值疊加得到該區域的彩色通道圖像。
進一步的，請參照圖9，還包括：將每個區域的彩色通道圖像與該區域的NIRi值疊加得到該區域的圖像。
由上述描述可知，在每個區域中，Ri'、Gi'、Bi'值合成形成彩色通道圖像，NIRi值可作為亮度通道圖像，將彩色通道圖像與亮度通道圖像疊加得到該區域的最終的圖像；那麼對於整個彩色濾光元件，將各區域的圖像拼接就得到整個彩色圖像。
進一步的，請參照圖10，還包括：
所述彩色濾光元件包括按照陣列排布的紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元和近紅外濾光單元；
通過感光元件感應經彩色濾光元件後各像素點對應的紅色值Ri」、綠色值Gi」、藍色值Bi」或者近紅外值NIRi」；
對彩色濾光元件劃分區域；
根據各像素點的Ri」、Gi」、Bi」或者NIRi」，利用插值法或者平均值法計算得到彩色濾光元件的每個區域的紅色值Ri、綠色值Gi、藍色值Bi、近紅外值NIRi。
由上述描述可知，彩色濾光元件上的紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元和近紅外濾光單元陣列排布，一個濾光單元對應一個像素點，通過感光元件能感應經過每個濾光單元的光子值，每個區域包含至少一個的像素點，通過感光元件感應到每個像素點對應的紅色值Ri」、綠色值Gi」、藍色值Bi」或者近紅外值NIRi」，再通過插值法或者平均值法，可以計算得到每個區域對應的紅色值Ri、綠色值Gi、藍色值Bi、近紅外值NIRi，方法合理。
進一步的，請參照圖11，還包括：
所述彩色濾光元件還包括全通單元；
對彩色濾光元件劃分區域，還計算每個區域的全通光子值BWi；
將每個區域的NIRi、BWi值疊加形成該區域的亮度通道圖像；
將每個區域的彩色通道圖像和亮度通道圖像疊加得到該區域的圖像。
由上述描述可知，彩色濾光元件上的紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元、近紅外濾光單元和全通單元陣列排布，則還可計算得到每個區域的全通光子值BWi，將NIRi、BWi值疊加形成亮度通道圖像，使圖像傳感器光透過量更大，靈敏度更高，彩色通道圖像和亮度通道圖像疊加後的圖像的亮度更高。
進一步的，還包括：
通過感光元件感應經彩色濾光元件後各像素點對應的紅色值Ri」、綠色值Gi」、藍色值Bi」、近紅外值NIRi」或者全通光子值BWi」；
對彩色濾光元件劃分區域；
根據各像素點的Ri」、Gi」、Bi」、NIRi」或者BWi」，利用插值法或者平均值法計算得到彩色濾光元件的每個區域的紅色值Ri、綠色值Gi、藍色值Bi、近紅外值NIRi、全通光子值BWi。
由上述描述可知，一個濾光單元對應一個像素點，通過感光元件能感應經過各濾光單元的紅色值Ri」、綠色值Gi」、藍色值Bi」、近紅外值NIRi」或者全通光子值BWi」，每個區域包含至少一個的像素點，通過插值法或者平均值法，可以計算得到每個區域對應的紅色值Ri、綠色值Gi、藍色值Bi、近紅外值NIRi、全通光子值BWi，方法合理。
進一步的，對彩色濾光元件劃分區域後，每個區域包含至少一個的像素點。
由上述描述可知，每個區域包含至少一個的像素點，每個區域包含的像素點數量越少，使彩色圖像傳感器的精度較高。
請參照圖8至圖9，本實用新型的實施例十一為：
一種彩色圖像成像方法，所述方法為：
對彩色濾光元件劃分區域，計算每個區域的紅色值Ri、綠色值Gi、藍色值Bi、近紅外值NIRi；
將每個區域的Ri、Gi、Bi均減去NIRi，得到該區域的接近於人眼看到的紅色值Ri'、綠色值Gi'、藍色值Bi'；
將每個區域的Ri'、Gi'、Bi'值疊加得到該區域的彩色通道圖像；
將每個區域的彩色通道圖像與該區域的NIRi值疊加得到該區域的圖像；
其中，所述彩色濾光元件包括按照陣列排布的紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元和近紅外濾光單元；對彩色濾光元件劃分區域後，每個區域包含至少一個的像素點；每個濾光單元對應一個像素點。
請參照圖10，本實用新型的實施例十二為：
一種彩色圖像成像方法，在實施例十一的基礎上，還包括：
通過感光元件感應經彩色濾光元件後各像素點對應的紅色值Ri」、綠色值Gi」、藍色值Bi」或者近紅外值NIRi」；
對彩色濾光元件劃分區域；
根據各像素點的Ri」、Gi」、Bi」或者NIRi」，利用插值法或者平均值法計算得到彩色濾光元件的每個區域的紅色值Ri、綠色值Gi、藍色值Bi、近紅外值NIRi。
請參照圖11，本實用新型的實施例十三為：
一種彩色圖像成像方法，所述方法為：對彩色濾光元件劃分區域，計算每個區域的紅色值Ri、綠色值Gi、藍色值Bi、近紅外值NIRi和全通光子值BWi；
將每個區域的Ri、Gi、Bi均減去NIRi，得到該區域的接近於人眼看到的紅色值Ri'、綠色值Gi'、藍色值Bi'；
將每個區域的Ri'、Gi'、Bi'值疊加得到該區域的彩色通道圖像；
將每個區域的NIRi、BWi值疊加形成該區域的亮度通道圖像；
將每個區域的彩色通道圖像和亮度通道圖像疊加得到該區域的圖像；
其中，所述彩色濾光元件包括按照陣列排布的紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元、近紅外濾光單元和全通單元。
請參照圖11，本實用新型的實施例十四為：
一種彩色圖像成像方法，在實施例十三的基礎上，還包括：
通過感光元件感應經彩色濾光元件後各像素點對應的紅色值Ri」、綠色值Gi」、藍色值Bi」、近紅外值NIRi」或者全通光子值BWi」；
對彩色濾光元件劃分區域；
根據各像素點的Ri」、Gi」、Bi」、NIRi」或者BWi」，利用插值法或者平均值法計算得到彩色濾光元件的每個區域的紅色值Ri、綠色值Gi、藍色值Bi、近紅外值NIRi、全通光子值BWi。
綜上所述，本實用新型提供的彩色圖像傳感器，在彩色濾光元件上設有近紅外濾光單元來獲取近紅外頻譜範圍內的光子數，並用近紅外值來校正經過彩色濾光元件的紅色值、綠色值和藍色值，使得到接近於人眼看到的紅色值、綠色值和藍色值，彩色濾光元件還設有全通單元來增加透光量和靈敏度，通過感光元件感應近紅外濾光單元、紅色濾光單元、綠色濾光單元、藍色濾光單元、全通單元對應的光子值，通過插值法或者平均值法計算每個區域上對應的紅色值、綠色值、藍色值、近紅外值和全通光子值，將校正後的接近於人眼看到的紅色值、綠色值和藍色值疊加合成彩色通道圖像，將近紅外值和全通光子值疊加合成亮度通道圖像，將彩色通道圖像和亮度通道圖像疊加合成彩色圖像傳感器得到的最終的彩色圖像，使所述圖像傳感器在明場和極微弱光環境下均可獲得彩色圖像，且透光性好、靈敏度高，色彩飽和度好。
以上所述僅為本實用新型的實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。