[发明专利]一种图像传感器及降噪方法

说明书

本申请实施例公开一种图像传感器及降噪方法，包括：间隔设置的开口像素和哑像素；所述开口像素包括第一感光像素，所述第一感光像素能够感应光线；所述哑像素包括第二感光像素和第二阻光层，所述第二阻光层覆盖在所述第二感光像素上方，将所述第二感光像素的感光部分完全遮挡。哑像素的输出信号与开口像素的输出信号是同时采集到的，不需要额外采集暗场图像，既保证了噪声的实时性，又能准确地对噪声进行统计和消除。

本申请要求于2019年9月17日提交中国国知局、申请号为201910877000.2的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像传感器及降噪方法。

背景技术

在评价图像传感器时，其中一个重要技术指标为信噪比，信噪比是指信号电压对于噪声电压的比值，信噪比越大，对应的图像质量越好。

现有技术中，为了提高图像传感器的信噪比，一般在图像传感器工作之前需要采集暗场图像作为固定噪声，在后续图像采集中减掉固定噪声来提高信噪比。但是上述处理方法中，噪声并不稳定，随时间推移会有较大的变化，一直使用提前采集的暗场图像的固定噪声去噪效果并不理想。为解决这一问题，现有技术中还公开了对上述处理方法的改进方法：采用双帧方法去噪，即图像传感器每次采集一帧新图像之前或之后，都需要采集一帧暗场图像，利用采集的暗场图像信号对采集的新图像的信号去噪处理。

上述改进的方法比采集暗场图像作为固定噪声的方式效果好，但是由于每次都要采集两帧图像，比较耗时，而且暗场噪声和被去噪图像仍然不是同时采集，无法达到最优去噪效果。

发明内容

本申请提供一种图像传感器及降噪方法，以解决现有技术中，在去噪处理时，每次都要采集两帧图像，比较耗时，而且暗场噪声和被去噪图像仍然不是同时采集，无法达到最优去噪效果的问题。

第一方面，本申请提供一种图像传感器，包括：间隔设置的开口像素和哑像素；所述开口像素包括第一感光像素，所述第一感光像素能够感应光线；所述哑像素包括第二感光像素和第二阻光层，所述第二阻光层覆盖在所述第二感光像素上方，将所述第二感光像素的感光部分完全遮挡。

进一步地，以所述哑像素的输出信号降低所述开口像素的输出信号中噪声。

进一步地，还包括：聚光层、透明介质层和像素层，所述聚光层位于所述像素层上方，所述透明介质层位于所述聚光层与所述像素层之间；所述聚光层包括与所述像素层配合的聚光结构，每个所述开口像素对应位于一个所述聚光结构的视场内，且位于其他聚光结构的视场之外；其中，所述像素层包括间隔设置的开口像素和哑像素，所述开口像素还包括覆盖在所述第一感光像素上方的第一阻光层，所述第一阻光层上设有透光小孔；所述聚光结构、透明介质层及透光小孔使所述开口像素在所述设定区域的物面上具有限定视场角的物方视场；所述物方视场内的物点，其像点或像斑落在所述第一阻光层的透光小孔内；位于所述物方视场外的物点，其像点或像斑落在所述透光小孔之外。

进一步地，每个所述聚光结构的视场内对应的像素层中，包括一个或多个开口像素，以及，一个或多个哑像素。

进一步地，每个所述聚光结构的视场内对应的像素层中，包括一个开口像素。

进一步地，所述聚光结构选用微透镜、波带片和光子筛中的一种或几种。

第二方面，本申请还提供一种降噪方法，利用所述的图像传感器，所述方法包括：获取开口像素的输出信号，以及，获取哑像素的输出信号；以哑像素的输出信号降低开口像素的输出信号中噪声。

进一步地，所述获取哑像素的输出信号，包括：确定位于所述开口像素最近的哑像素；当位于所述开口像素最近的哑像素的数量为一个时，获取位于所述开口像素最近的一个哑像素的输出信号；根据所述开口像素的输出信号与位于该开口像素最近的一个哑像素的输出信号的差值，得到所述开口像素的去噪信号。