[发明专利]图像处理设备和图像处理方法

说明书

本申请要求于2012年10月31日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0122561号韩国专利申请的权益，所述申请的公开通过引用完整地合并于此。

技术领域

本发明构思涉及一种图像传感器及其外围电路，更具体地讲，涉及一种能够校正从具有多层结构的图像传感器输出的多个颜色数据的图像处理设备和图像处理方法。

背景技术

已经提出了具有多层结构的图像传感器，其中，光电转换层用于吸收不同波长的光并输出电信号。与具有水平结构并具有相同区域的图像传感器相比，通过堆叠光电转换层以形成多层结构，可获得高清晰度图像。然而，由于光在穿过光电转换层之后具有各种吸收光谱特性，因此从具有多层结构的图像传感器输出的颜色数据具有颜色空间失真的问题。

发明内容

本发明构思提供一种能够校正由具有多层结构的图像传感器产生的颜色空间失真的图像处理设备和图像处理方法。

根据本发明构思的一方面，提供一种图像处理设备，包括：第一像素；数字化单元，通过对第一电信号进行数字化产生第一原始数据，并通过对第二电信号进行数字化产生第二原始数据；校正单元，通过分别校正第一原始数据和第二原始数据来产生与第一颜色的光相应的第一校正数据和与第二颜色的光相应的第二校正数据，其中，第一像素包括如下光电转换层：第一光电转换层，响应于入射光而输出第一电信号，其中，所述入射光包括第一颜色的光、第二颜色的光和第三颜色的光；以及第二光电转换层，布置在第一光电转换层之下，并响应于透射过第一光电转换层的光而输出第二电信号。

所述图像处理设备还可包括：插值单元，通过使用颜色插值方法产生与第三颜色的光相应的插值数据，因此，产生具有第一校正数据、第二校正数据和插值数据的第一像素的像素数据。

所述图像处理设备还可包括：信号处理单元，对第一像素的第一校正数据、第二校正数据和插值数据执行图像处理。

校正单元可通过将第一原始数据和第二原始数据乘以2×2大小的颜色校正矩阵来产生第一校正数据和第二校正数据。颜色校正矩阵的系数可被存储在非易失性存储器中，并可由用户改变、编程或选择。

所述图像处理设备还可包括包含第一像素的像素阵列，并且颜色校正矩阵的系数可根据像素阵列中的第一像素的位置而变化。

可以以如下方式确定颜色校正矩阵的系数：当第一颜色的单色光入射到第一像素上时，第二校正数据具有值0，并且当第二颜色的单色光入射到第一像素上时，第一校正数据具有值0。

颜色校正矩阵的对角分量可具有值1。

第一校正数据可被确定为如下项之和：（1）第一原始数据与第一系数的乘积；（2）第二原始数据与第二系数的乘积；（3）第三系数，并且第二校正数据可被确定为如下项之和：（1）第一原始数据与第四系数的乘积；（2）第二原始数据与第五系数的乘积；（3）第六系数。

第一光电转换层可包括用于吸收第一颜色的光多于第二颜色的光和第三颜色的光的有机材料。

第二光电转换层可包括用于吸收第二颜色的光多于第一颜色的光和第三颜色的光的有机材料。

第一像素还可包括：滤色器层，位于第一光电转换层与第二光电转换层之间，用于仅透射第二颜色的光，并且第二光电转换层可包括半导体基板中的光电二极管。

第二光电转换层可包括在距半导体基板的表面的第一深度形成的PN结结构，并且第一深度可根据第二颜色的光被吸收到半导体基板中的深度来确定。

所述图像处理设备还可包括第二像素，其中，第二像素包括：第三光电转换层，通过接收入射光输出第三电信号；以及第四光电转换层，布置在第三光电转换层之下，并响应于透射过第三光电转换层的光来输出第四电信号，其中，数字化单元可通过对第三电信号进行数字化产生第三原始数据，并通过对第四电信号进行数字化产生第四原始数据，校正单元可通过分别校正第三原始数据和第四原始数据来产生第三校正数据和第四校正数据，其中，第三校正数据可以是与第一颜色的光相应的数据，第四校正数据是与第三颜色的光相应的数据。所述图像处理设备还可包括交替地排列了多个第一像素和多个第二像素的像素阵列。所述图像处理设备还可包括：插值单元，通过使用与第一像素邻近的第二像素的第四校正数据来产生第一像素的第一插值数据，并通过使用与第二像素邻近的第一像素的第二校正数据来产生第二像素的第二插值数据，并且第一插值数据可与第三颜色的光相应，第二插值数据可与第二颜色的光相应。

第一颜色可以是绿色，并且第二颜色和第三颜色之一可以是红色，另一颜色可以是蓝色。