[發明專利]一種圖像傳感器的成像方法

有效

• 申請號: 202110478370.6
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN113192993B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 陳兵;趙澤宇;鄒興文
• 申請（專利權）人: 福州鑫圖光電有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 顏麗蓉

本發明提供了一種圖像傳感器的成像方法，一種圖像傳感器的成像方法，將彩色圖像傳感器劃分成n個子區域，計算出每個子區域的紅色像素感光值Ri、綠色像素感光值Gi、藍色像素感光值Bi以及全通像素感光值Wi；將每個子區域像素的Ri、Gi、Bi感光值疊加得到每個子區域的彩色通道圖像；Wi值作為亮度通道圖像；將每個子區域的彩色通道圖像和亮度通道圖像疊加得到每個子區域的最終圖像；對每個子區域的最終圖像進行拼接得到整個彩色圖像傳感器的最終彩色圖像；既能提高圖像傳感器在弱光下的靈敏度，又能保證圖像傳感器獲取得到的圖像具有較好的色彩。

本案是以申請號為201910230735.6，申請日為2019年3月26日，名稱為《一種圖像傳感器》的專利申請為母案的分案申請。

技術領域

本發明涉及傳感器領域，尤其涉及一種圖像傳感器的成像方法。

背景技術

隨著機器視覺等領域的高速發展，對圖像傳感器性能的要求越來越高，導致當前的基于計算機的視覺系統在實際的應用中受到很大的局限，其所實現的功能也遠不及人眼的性能，工業自動化、先進制造系統、智能機器人、航天軍工等領域都迫切需要更高性能的圖像傳感器。

而目前最常用的傳感器主要分為黑白圖像傳感器和彩色圖像傳感器，其中，黑白圖像傳感器只能分辨黑白，而不能分辨顏色信息，在實際的應用中具有很大的限制性。而最常用的彩色圖像傳感器是一個被稱為Bayer陣列的傳感器，以RGGB方式進行排列，如圖1所示。具體來講，它由1：2：1比例的四個像素點構成，設有一個紅色(R)濾光單元、兩個綠色(G)濾光單元和一個藍色(B)濾光單元，因人眼視覺對綠色更加敏感，所以在該傳感器中綠色(G)濾光單元是紅色和藍色的兩倍。在白天，利用Bayer陣列傳感器可以獲取彩色圖像；但是在夜晚或者弱光條件下，由于紅色、綠色和藍色可獲取的信號會減少，傳感器的靈敏度響應會降低，當降低到小于傳感器的靈敏度閾值時就無法獲取彩色圖像。

為了提高彩色傳感器的靈敏度，出現了另外一種濾光單元以RGWB排列的彩色傳感器，即將四個像素濾光單元中的一個綠色(G)濾光單元替換為白色(W)濾光單元，讓所有的可見光都能通過，其排列方式見圖2。RGWB排列的彩色傳感器由于有白色(W)濾光單元的存在，增強了其對弱光的靈敏度。但是，由于缺少一個綠色(G)濾光單元，會導致所拍攝物體的色彩表現度(尤其是綠色)不如傳統的排列方式為RGGB的Bayer矩陣傳感器。因此，在獲取高信號強度和好的色彩表現度之間存在著矛盾。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：本發明提供了一種圖像傳感器的成像方法，既能提高圖像傳感器在弱光下的靈敏度，又能保證圖像傳感器獲取得到的圖像具有較好的色彩。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種圖像傳感器的成像方法，包括正方形的第一區域、回字形的第二區域和回字形的第三區域；所述第一區域的外邊沿與所述第二區域的內邊沿連接，所述第二區域的外邊沿與所述第三區域的內邊沿連接；

所述第一區域內設有呈陣列分布的彩色濾光元件和白色濾光單元，第一區域內彩色濾光元件所包括的濾光單元的個數和第一區域內白色濾光單元的個數之比大于或者等于3：1；

所述第二區域和第三區域內分別設有彩色濾光元件和白色濾光單元，第二區域內彩色濾光元件所包括的濾光單元的個數和第二區域內白色濾光單元的個數之比小于或者等于1：3；第三區域內白色濾光單元的個數和第三區域內彩色濾光元件所包括的濾光單元的個數之比大于85：15；

其中，所述彩色濾光元件包括紅色濾光單元、綠色濾光單元和藍色濾光單元。

本發明的有益效果為：