[發明專利]成像裝置及成像方法

有效

• 申請號: 201210082270.2
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN103369253B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 徐辰
• 申請（專利權）人: 江蘇思特威電子科技有限公司
• 主分類號: H04N5/243
• 分類號: H04N5/243;H04N5/355;H04N5/374
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司11290
• 代理人: 武玉琴,項榮

技術領域

本發明涉及成像領域，特別地涉及一種成像裝置及成像方法。

背景技術

對于圖像質量的要求一直以來不斷地提高。獲得高質量的圖像離不開好的成像裝置。一般而言，從兩個方面進行考察可以成像裝置的好壞：一個是像素集成度，也就是獲得圖像的分辨率；另一個是獲得圖像的表現力。目前，圖像表現力方面得到了更多的關注。特別是不借助結構復雜的硬件而獲取高分辨率高質量的圖像更是成為目前成像領域研發工作的努力方向。例如，在如卡片式相機的便攜式成像裝置上獲取高分辨率高質量的照片。

成像裝置一般具有像素陣列。像素陣列中的每一個像素包括感光器件，例如光電二極管、光開關等。每個感光器件接收光的能力不同。這種能力的不同反映到成像裝置上使成像裝置具有不同的光動態范圍，即成像裝置可接收光的范圍。當成像裝置的光動態范圍小于外界光強度的變化時，外界的景象就無法完全反映到所獲取的圖像中。本領域中一直希望能夠有一種簡便的方式能夠解決這一問題。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，根據本發明的一個方面，提出一種成像裝置，包括：像素陣列，其包括排列成行和列的多個像素；所述像素陣列包括至少一組分裂像素；所述分裂像素具有相同顏色且彼此相鄰；以及控制電路，控制所述像素陣列，且所述控制電路控制所述至少一組分裂像素中每個分裂像素的曝光時間。

根據本發明的另一個方面，提出一種成像裝置，包括：像素陣列，其包括排列成行和列的多個像素；所述像素陣列包括至少一組分裂像素；以及控制電路，控制所述像素陣列；其中，所述控制電路在第一曝光時間內對所述至少一組分裂像素中的第一分裂像素曝光，得出第一圖像；所述控制電路在第二曝光時間內對所述至少一組分裂像素中的第二分裂像素曝光，得出第二圖像；其中，所述控制電路進一步讀取所述第一圖像和所述第二圖像。

根據本發明的另一個方面，提出一種成像裝置，包括：像素陣列，其包括排列成行和列的多個像素；所述像素陣列包括至少一組分裂像素；控制電路，控制所述像素陣列；其中，所述控制電路在第一曝光時間內對所述至少一組分裂像素中的第一分裂像素曝光，得出第一圖像；所述控制電路在第二曝光時間內對所述至少一組分裂像素中的第二分裂像素曝光，得出第二圖像；所述第一曝光時間不同于所述第二曝光時間；其中，所述控制電路進一步讀取所述第一圖像和所述第二圖像；以及圖像處理器，其組合所述第一圖像和所述第二圖像。

根據本發明的另一個方面，提出一種成像方法，在如上所述的成像裝置中，所述方法包括：在第一曝光時間內，對所述像素陣列中的至少一組分裂像素中的第一分裂像素進行曝光；以及在第二曝光時間內，對所述像素陣列中的所述至少一組分裂像素中的第二分裂像素進行曝光。

根據本發明的另一個方面，提出一種成像方法，包括：在第一曝光時間內，對像素陣列中的至少一組分裂像素中的第一分裂像素進行曝光，得出第一圖像；在第二曝光時間內，對所述像素陣列中的所述至少一組分裂像素中的第二分裂像素進行曝光，得出第二圖像，其中，第一時間不同于第二時間；同時讀取所述第一圖像和所述第二圖像；以及組合所述第一圖像和所述第二圖像。

附圖說明

圖1是表示了一種成像裝置的結構的示意圖；

圖2是表示了一種代表性像素結構的示意圖；

圖3是表示了一種代表性像素結構的示意版圖；

圖4是根據本發明的一個實施例的成像裝置的像素陣列的示意圖

圖5是根據本發明的一個實施例的成像方法的流程圖；

圖6是根據本發明的一個實施例的像素區域結構的示意圖；

圖7是根據本發明的一個實施例的分裂像素的結構示意圖；

圖8是根據本發明的一個實施例的像素結構示意圖；

圖9是根據本發明的一個實施例的像素陣列的電路示意圖；

圖10是根據本發明的一個實施例的高分辨率模式下的時序圖；

圖11是根據本發明的一個實施例的高感光度模式下的時序圖；

圖12是根據本發明的一個實施例的高光動態范圍模式下的時序圖；

圖13是根據本發明的一個實施例，組合分裂像素兩次曝光的圖像的方法流程圖；

圖14a-圖14c是根據圖13所示的實施例的組合算法的示意圖；

圖15是根據本發明的一個實施例的像素陣列的電路示意圖；

圖16是根據本發明的一個實施例，組合分裂像素4次曝光的圖像的方法流程圖；

圖17a-圖17c是根據圖16所示的實施例的組合算法的示意圖；以及