[发明专利]图像传感器、成像方法和成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及成像技术领域，尤其涉及一种图像传感器、成像方法和成像装置。

背景技术

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补型金属氧化物半导体)图像传感器，其主要包括模拟信号处理部分和数字图像信号处理部分。CMOS图像传感器主要包括Pixel Array(像素阵列)、控制电路、模拟前端处理电路、A/D转换器、图像信号处理电路及相关存储单元等。目前，图像传感器最主要用在手机、监控及车载这三大领域，特别是在监控和车载方面，CMOS图像传感器要求在光线充足时能够获得艳丽的图像信息，在弱光或无光条件下能够采集近红外波段的信号以得到清晰的图像。

为了达到光线充足时获得艳丽的图像信息又能在低光或无光时可以采集近红外波段的图像信号，相关技术中的处理方法一般为：在图像传感器感光的光路前加入可以切换的IR-cut滤光片。在光线充足时控制IR-cut滤光片挡在CMOS图像传感器芯片之前，以滤除红外波段的信号，从而消除红外波段信号对可见光波段图像信息的影响，使图像信息更加艳丽；而在弱光或无光时，控制IR-cut滤光片从CMOS图像传感器芯片之前移开，并通过近红外补光，使近红外波段的信号能够被CMOS图像传感器采集，从而得到清晰的图像。然而，相关技术中的处理方法需要较频繁的对IR-cut滤光片进行切换，频繁的切换导致IR-cut滤光片容易损坏，进而影响整机的质量，再者，相关技术中通常采用机械或电磁的方式切换IR-cut滤光片，那么在IR-cut滤光片切换过程中不免会产生噪音。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种图像传感器，该图像传感器使得后续图像处理根据第一彩色像素的输出和对应的彩色-红外像素的输出就能计算出该像素单元感应到的红外光强度，进而在光照充足时去除红外光对图像的影响以获得色彩艳丽的图像，而无需增加可切换的红外滤光片，节约了成本，避免了红外滤光片切换时带来的噪声。

本发明的第二个目的在于提出一种图像传感器的成像方法。

本发明的第三个目的在于提出一种图像传感器的成像装置。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种图像传感器，包括：双通滤波片，其中，所述双通滤波片只允许第一波长范围的红外光和第二波长范围的可见光通过；设置在所述双通滤波片下方的像素阵列，所述像素阵列中包括多个像素单元，所述每个像素单元包括第一至第N个彩色像素和一个与所述第一彩色像素对应的彩色-红外像素，其中，所述第一至第N个彩色像素中至少包括一个第一颜色像素、一个第二颜色像素和一个第三颜色像素，所述彩色-红外像素感应所述可见光中的特定彩色光，所述N个彩色像素感应所述可见光中的特定彩色光和所述红外光，N为大于或等于3的整数。

根据本发明实施例的图像传感器，包括双通滤波片和像素阵列，双通滤波片只允许第一波长范围的红外光和第二波长范围的可见光通过，像素阵列中的像素单元包括第一至第N个彩色像素和一个与所述第一彩色像素对应的彩色-红外像素，其中，彩色像素感应可见光中的特定彩色光和红外光，而彩色-红外像素只感应可见光中的特定彩色光，该图像传感器使得后续的图像处理根据第一彩色像素的输出和与第一彩色像素对应的彩色-红外像素的输出就能计算出该像素单元感应到的红外光强度，进而可以在光照充足的条件下去除红外光对图像的影响以获得色彩艳丽的图像，而无需增加可切换的红外滤光片，既节约了成本，又避免了红外滤光片切换时带来的噪声。

为了实现上述目的，基于本发明第一方面实施例提出的图像传感器，本发明第二方面实施例提出了一种图像传感器的成像方法，包括以下步骤：读取所述像素阵列的输出；根据所述每个像素单元中所述第一彩色像素的输出和与所述第一彩色像素对应的彩色-红外像素的输出获取所述每个像素单元感应到的红外光强度值；获取当前拍摄场景的亮度；当所述当前场景的亮度大于第一预设值时，根据所述每个像素单元感应到的红外光强度值对所述像素阵列的输出进行处理，以根据处理后的所述像素阵列的输出生成彩色图像。

根据本发明实施例的图像传感器的成像方法，读取像素阵列的输出，并根据第一彩色像素的输出和与第一彩色像素对应的彩色-红外像素的输出计算出该像素单元感应到的红外光强度，进而可以在光照充足的条件下去除红外光对图像的影响以获得色彩艳丽的图像，而无需在图像传感器前增加可切换的红外滤光片，既节约了成本，又避免了红外滤光片切换时带来的噪声。