[发明专利]一种像素阵列、摄像头及基于该阵列的色彩处理方法

说明书

技术领域

本发明属于数字图像处理领域，尤其涉及一种像素阵列、摄像头及基于该阵列的色彩处理方法。

背景技术

为了实现在暗环境下，提高图像的成像效果，大部分摄像头都会考虑非可见光（主要为红外光）的应用。现在已知的应用主要分为两种方式：

1、单镜头，一个摄像头应用一个可通过红外光的双通或者全通镜头；

这种方式可以提高摄像头在夜晚的时候图像的质量，但是在白天普通场景下，由于红外光能量的摄入，会导致颜色出现失真的情况。比如：黑色的布会变得偏红。

2、双镜头，一个摄像头配备两种镜头，在光线强的时候（比如：白天）应用普通的只通过可见光的镜头，在光线弱的时候（比如：夜晚） 将普通镜头切换为可通过红外线的双通或者全通镜头。

这种方式能实现普通场景下图像色彩正常再现，同时实现夜晚图像的质量提升。但是其需要两个镜头，便需要在不同场景下进行两个镜头之间的切换，使得镜头的使用很麻烦，成本过高且使用不稳定。

发明内容

本发明为解决现有技术中图像的成像质量不高且使用复杂的问题，提供一种像素阵列、摄像头及基于该阵列的色彩处理方法，能提高图像的成像质量且使用方便。

本发明提供一种像素阵列，其特征在于：包括二维排列的多个4*4的拜耳矩阵单元，所述矩阵单元包括感光像素，以及在每个感光像素中配置任意一个的可透过绿色、红色、蓝色的滤色器，其中在每个矩阵单元中，将全光滤色器替代部分的绿色滤色器。

本发明还提供一种种摄像头，包括在基板上二维排列的多个4*4的矩阵单元构成的镜头，所述矩阵单元包括感光像素，以及每个感光像素中配置任意一个的可透过绿色、红色、蓝色的滤色器，其中在所述矩阵单元中，将全光滤色器替代部分的绿色滤色器。

本发明还提供一种基于拜耳像素阵列的色彩处理方法，所述像素阵列为上述的像素阵列，所述方法包括以下步骤：

当带有红外成分的光线经过滤色器时，得到每个感光像素带有红外线分量的像素值；

对所述每个感光像素的像素值进行插值运算，得到每个感光像素的各种颜色像素值；

根据所述插值之后每个感光像素的各种颜色分量值，计算得到每个感光像素的红外线分量值；

根据所述插值之后每个感光像素的各种颜色分量值和红外线分量值，计算得到每个感光像素不被红外分量影响的各种颜色分量值。

从上述方案可以看出，通过在每个矩阵单元中，将全光滤色器替代部分的绿色滤色器，由于全光滤色器的灵敏度高于红、绿、蓝滤色器，使得镜头的图像质量提高，而且能提供带有红外份量的像素值，使得红外线成分单独再现，那么在白天的普通场景下将红、绿、蓝滤色器所对应的感光像素的像素值中的红外份量去除，不会红外线成分的影响，从而实现普通场景下的图像色彩真实再现，因此只需要一个镜头就可以实现在夜晚的时候镜头的图像质量提高，且实现在白天的普通场景图像色彩的真实再现，方便使用且降低成本。

附图说明

图1为现有技术中的拜耳像素阵列。

图2为本发明第一种实施例的像素阵列示意图。

图3为本发明第二种实施例的像素阵列示意图。

图4为本发明第三种实施例的像素阵列示意图。

图5为本发明色彩处理方法一种实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种实施例的像素阵列，包括二维排列的多个4*4的矩阵单元，所述矩阵单元包括感光像素1、2、3、4，以及在每个感光像素中配置可透过绿色、红色、蓝色之一滤色器，其中在每个矩阵单元中，可选择性地将全光滤色器替代部分的绿色滤色器。

从上述方案可以看出，通过在每个矩阵单元中，选择性地将全光滤色器替代部分的绿色滤色器，由于全光滤色器的灵敏度高于红、绿、蓝滤色器，使得镜头的图像质量提高，而且能提供带有红外份量的像素值，使得红外线成分单独再现。

如图1所示，为现有的拜耳阵列4*4的矩阵单元，感光像素1、2、3、4组成像素块a，而G、B、R，分别表示绿色滤色器、蓝色滤色器、红色滤色器、全色滤色器，其中感光像素1中配置B，感光像素2、3中配置G，感光像素4中配置R。