[發(fā)明專利]具有透明濾波器像素的成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810843965.5
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN108650497B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬爾科·姆利納爾;布賴恩·基蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 普廷數(shù)碼影像控股公司
• 主分類號: H04N9/04
• 分類號: H04N9/04
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本發(fā)明涉及具有透明濾波器像素的成像系統(tǒng)。一種圖像傳感器可具有布置在彩色濾波器單位單元中的圖像傳感器像素的陣列，每一單元具有產(chǎn)生紅圖像信號的一個紅圖像像素、產(chǎn)生藍(lán)圖像信號的一個藍(lán)圖像像素，以及產(chǎn)生白圖像信號的兩個透明圖像傳感器像素。所述圖像傳感器可耦合到處理電路，所述處理電路對所述紅、藍(lán)和白圖像信號執(zhí)行濾波操作以增加所述圖像信號中的噪聲相關(guān)，這減少當(dāng)將彩色校正矩陣應(yīng)用于所述圖像信號時的噪聲放大。所述處理電路可從所述白圖像信號提取綠圖像信號。所述處理電路可計算包含所述紅、藍(lán)、白和綠圖像信號的線性組合的定標(biāo)值。所述定標(biāo)值可應(yīng)用于所述紅、藍(lán)和綠圖像信號以產(chǎn)生具有改進(jìn)的圖像質(zhì)量的經(jīng)校正的圖像信號。

分案申請信息

本發(fā)明專利申請是申請日為2013年3月19日、申請?zhí)枮?01610353124.7、發(fā)明名稱為“具有透明濾波器像素的成像系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請案的分案申請。

本申請案主張2013年1月8日申請的第13/736,768號美國專利申請案以及2012年3月19日申請的第61/612,819號美國臨時專利申請案的權(quán)益，所述專利申請案在此全文以引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及成像裝置，且更特定來說涉及具有透明圖像像素的成像裝置。

背景技術(shù)

圖像傳感器普遍用于例如蜂窩式電話、相機(jī)和計算機(jī)等電子裝置中來俘獲圖像。在典型的布置中，電子裝置具備布置成像素行和像素列的圖像像素的陣列。電路通常耦合到每一像素列用于從圖像像素讀出圖像信號。

常規(guī)的成像系統(tǒng)采用單一圖像傳感器，其中可見光譜通過布置成拜耳馬賽克圖案的紅、綠和藍(lán)(RGB)圖像像素取樣。拜耳馬賽克圖案由二乘二圖像像素的重復(fù)單元組成，其中兩個綠像素彼此對角相對，且其它隅角為紅和藍(lán)。然而，拜耳圖案不能經(jīng)由較小圖像像素大小容易地實現(xiàn)圖像傳感器的進(jìn)一步小型化，因為從圖像像素俘獲的圖像信號中的信噪比(SNR)具有局限性。

一種改進(jìn)SNR的手段是通過增加低光級下的曝光來增加可用圖像信號，其中SNR限制了圖像質(zhì)量。一種常規(guī)方法是使用相減濾波器，其中，舉例來說，紅、綠和藍(lán)圖像像素被和青、品紅和黃圖像像素代替。然而，這些信號通常必須轉(zhuǎn)換為RGB或某一等效輸出圖像信號顏色以能夠驅(qū)動大多數(shù)常規(guī)圖像顯示器。此變換通常涉及使用彩色校正矩陣(CCM)修改所俘獲的圖像信號，這可放大噪聲，使得曝光增加的效應(yīng)受到損害。

因此，將需要能夠提供具有俘獲和處理圖像信號的改進(jìn)的手段的成像裝置。

發(fā)明內(nèi)容

已描述各種實施例，其說明具有透明圖像像素濾波器和用于減少圖像信號產(chǎn)生的圖像信號中的噪聲的圖像處理技術(shù)(例如，色度去馬賽克、應(yīng)用點濾波器等)的圖像傳感器。

一種圖像傳感器可具有圖像傳感器像素的陣列，所述圖像傳感器像素包含響應(yīng)于紅光產(chǎn)生紅圖像信號的紅圖像像素、響應(yīng)于藍(lán)光產(chǎn)生藍(lán)圖像信號的藍(lán)圖像像素，以及響應(yīng)于至少紅光、綠光和藍(lán)光(例如，白光)產(chǎn)生白圖像信號的透明圖像傳感器像素。圖像像素可布置在像素單位單元的陣列中，每一像素單位單元包含若干不同顏色的圖像像素。圖像傳感器可耦合到處理電路，所述處理電路對紅、藍(lán)和白圖像信號執(zhí)行濾波操作以增加與紅、藍(lán)和白圖像信號相關(guān)聯(lián)的噪聲相關(guān)。所述處理電路可針對給定圖像像素例如通過產(chǎn)生由圖像像素陣列中的至少25個圖像像素產(chǎn)生的圖像信號的加權(quán)和來執(zhí)行濾波操作。加權(quán)和可包含可調(diào)整權(quán)重(例如，基于觀察到的圖像特征調(diào)整的權(quán)重)。可針對在多個時間幀期間或從多個圖像傳感器俘獲的圖像信號產(chǎn)生加權(quán)和。通過產(chǎn)生多個時間幀的加權(quán)和，處理電路可減小圖像像素的核的大小，同時成功減少圖像信號噪聲。