[发明专利]一种图像传感器的成像方法

说明书

本发明提供了一种图像传感器的成像方法，一种图像传感器的成像方法，将彩色图像传感器划分成n个子区域，计算出每个子区域的红色像素感光值Ri、绿色像素感光值Gi、蓝色像素感光值Bi以及全通像素感光值Wi；将每个子区域像素的Ri、Gi、Bi感光值叠加得到每个子区域的彩色通道图像；Wi值作为亮度通道图像；将每个子区域的彩色通道图像和亮度通道图像叠加得到每个子区域的最终图像；对每个子区域的最终图像进行拼接得到整个彩色图像传感器的最终彩色图像；既能提高图像传感器在弱光下的灵敏度，又能保证图像传感器获取得到的图像具有较好的色彩。

本案是以申请号为201910230735.6，申请日为2019年3月26日，名称为《一种图像传感器》的专利申请为母案的分案申请。

技术领域

本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种图像传感器的成像方法。

背景技术

随着机器视觉等领域的高速发展，对图像传感器性能的要求越来越高，导致当前的基于计算机的视觉系统在实际的应用中受到很大的局限，其所实现的功能也远不及人眼的性能，工业自动化、先进制造系统、智能机器人、航天军工等领域都迫切需要更高性能的图像传感器。

而目前最常用的传感器主要分为黑白图像传感器和彩色图像传感器，其中，黑白图像传感器只能分辨黑白，而不能分辨颜色信息，在实际的应用中具有很大的限制性。而最常用的彩色图像传感器是一个被称为Bayer阵列的传感器，以RGGB方式进行排列，如图1所示。具体来讲，它由1：2：1比例的四个像素点构成，设有一个红色(R)滤光单元、两个绿色(G)滤光单元和一个蓝色(B)滤光单元，因人眼视觉对绿色更加敏感，所以在该传感器中绿色(G)滤光单元是红色和蓝色的两倍。在白天，利用Bayer阵列传感器可以获取彩色图像；但是在夜晚或者弱光条件下，由于红色、绿色和蓝色可获取的信号会减少，传感器的灵敏度响应会降低，当降低到小于传感器的灵敏度阈值时就无法获取彩色图像。

为了提高彩色传感器的灵敏度，出现了另外一种滤光单元以RGWB排列的彩色传感器，即将四个像素滤光单元中的一个绿色(G)滤光单元替换为白色(W)滤光单元，让所有的可见光都能通过，其排列方式见图2。RGWB排列的彩色传感器由于有白色(W)滤光单元的存在，增强了其对弱光的灵敏度。但是，由于缺少一个绿色(G)滤光单元，会导致所拍摄物体的色彩表现度(尤其是绿色)不如传统的排列方式为RGGB的Bayer矩阵传感器。因此，在获取高信号强度和好的色彩表现度之间存在着矛盾。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供了一种图像传感器的成像方法，既能提高图像传感器在弱光下的灵敏度，又能保证图像传感器获取得到的图像具有较好的色彩。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种图像传感器的成像方法，包括正方形的第一区域、回字形的第二区域和回字形的第三区域；所述第一区域的外边沿与所述第二区域的内边沿连接，所述第二区域的外边沿与所述第三区域的内边沿连接；

所述第一区域内设有呈阵列分布的彩色滤光元件和白色滤光单元，第一区域内彩色滤光元件所包括的滤光单元的个数和第一区域内白色滤光单元的个数之比大于或者等于3：1；

所述第二区域和第三区域内分别设有彩色滤光元件和白色滤光单元，第二区域内彩色滤光元件所包括的滤光单元的个数和第二区域内白色滤光单元的个数之比小于或者等于1：3；第三区域内白色滤光单元的个数和第三区域内彩色滤光元件所包括的滤光单元的个数之比大于85：15；

其中，所述彩色滤光元件包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元。

本发明的有益效果为：