CN109979953B - 一种图像传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种图像传感器，包括第一区域、第二区域和第三区域；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；本发明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。
Description
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。
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，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，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：
本发明提供的一种图像传感器，其彩色滤光元件中包含有红色滤光单元、绿色滤光单元、蓝色滤光单元和白色滤光单元，并且在图像传感器的中心区域 (第一区域)其彩色滤光单元分布较多，白色滤光单元分布相对较小，两者的比例大于3：1，接近人眼中央凹处的中间区域对(强光和色彩)与(弱光和黑白)的感知比例，以及在中心区域外的第二区域和第三区域分别设置使得白色滤光单元的个数多于彩色滤光单元的个数，且第二区域中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，与人眼中央凹处的中间区域外的区域及中央凹处的边缘区域对(强光和色彩)与(弱光和黑白)的感知比例接近，因此本发明能够有效实现不管在光线强度较大还是光线强度较小的情况下，均可得到接近于人眼看到的高分辨率、高灵敏度的彩色图像。
附图说明
图1为背景技术中的RGGB彩色滤光元件的排列方式示意图；
图2为背景技术中的RGWB彩色滤光元件的排列方式示意图；
图3为人眼视觉系统中视锥细胞和视杆细胞分布示意图；
图4为人眼视觉中视锥细胞和视杆细胞对不同波长相对敏感性的波形图；
图5为本发明实施例二的图像传感器中彩色滤光元件和白色滤光单元的排列方式示意图；
图6为本发明实施例三的图像传感器中彩色滤光元件和白色滤光单元的排列方式示意图；
图7为本发明实施例四的图像传感器中彩色滤光元件和白色滤光单元的排列方式示意图；
图8为本发明图像传感器四周外边缘红色滤光单元、绿色滤光单元、蓝色滤光单元和白色滤光单元的分布示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明最关键的构思为：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，且两者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。
请参照图1-图7，本发明提供了一种图像传感器，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。
在经过长时间进化的人眼视觉系统，凭借特殊的人眼感光结构分布，不仅可以很好地解决背景中存在的问题，同时针对不同领域开发出更高性能的图像传感器也具有重要的意义，如智能机器人视觉系统的研制等。在一个典型的人眼结构中，存在着两种感光细胞：视锥细胞和视杆细胞。其中，视锥细胞负责感知强光和色彩，约有600万个，主要分布于人眼结构的中央凹处；视杆细胞负责感应弱光和黑白，数量高达12000万个，主要位于中央凹处边缘，其分布如图3所示。本发明是按照人眼RGB彩色滤光单元个数和W白色滤光单元个数的比例(600万/12000万＝5％)，来设置本发明的图像传感器RGB个数和W 个数的总体比例，在图3中，从排列上来看，中间的视锥细胞分布多，四周的视杆细胞分布多，根据这一特性，我们可以将视锥细胞等效为红色(R)、绿色 (G)和蓝色(B)滤光单元，将视杆细胞视为白色(W)滤光单元，即在中间区域彩色滤光单元所占的比例大，外围区域白色滤光单元所占的比例大。人眼视觉中彩色视锥细胞的光谱相对敏感性如图4所示。
在图3和图4中的英文解释如下：
Number of receptors per mm2：感光细胞个数；
Angle from fovea：感光细胞(视杆细胞和视锥细胞)相对视网膜中央凹处的角度；
Fovea：视网膜中央凹处；
Blind spot：人眼盲点；
Normalized absorbance:吸收率(归一化)；
Wavelength：波长；
Blue cones：蓝色视锥细胞；
Green cones：绿色视锥细胞；
Red cones：红色视锥细胞；
Rods：视杆细胞；
Short：短波波长；
Medium：中波波长；
Long：长波波长；
Cones：视锥细胞；
Rods：视杆细胞；
从上述描述可知，本发明提供的一种图像传感器，其彩色滤光元件中包含有红色滤光单元、绿色滤光单元、蓝色滤光单元和白色滤光单元，并且在图像传感器的中心区域(第一区域)其彩色滤光单元分布较多，白色滤光单元分布相对较小，两者的比例大于3：1，接近人眼中心区域对(强光和色彩)与(弱光和黑白)的感知比例，以及在中心区域外的第二区域和第三区域分别设置使得白色滤光单元的个数多于彩色滤光单元的个数，且第二区域中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；与人眼中心区域外的区域及边缘区域对强光和色彩)与(弱光和黑白)的感知比例接近，因此本发明能够有效实现不管在光线强度较大还是光线强度较小的情况下，均可得到接近于人眼看到的高分辨率、高灵敏度的彩色图像。
进一步的，所述第一区域包括多个第一滤光块，每一个第一滤光块均包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元、一个蓝色滤光单元和一个白色滤光单元；每一个第一滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布。
从上述描述可知，通过上述设置方式，使在图像传感器的中心区域既能够感知彩色光线，又能感知弱光。
进一步的，所述第二区域包括多个第二滤光块，每一个第二滤光块均由四个第一子滤光块组成，第一个第一子滤光块包括一个红色滤光单元和三个白色滤光单元，第二个第一子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第三个第一子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第四个第一子滤光块包括一个蓝色滤光单元和三个白色滤光单元；每一个第一子滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布。
进一步的，所述第三区域包括多个第三滤光块，每一个第三滤光块均包括一个红色滤光单元、两个绿色滤光单元、一个蓝色滤光单元和六十个白色滤光单元；每一个第三滤光块的六十四个滤光单元均呈八行八列的方阵分布。
从上述描述可知，通过上述结构，感光器件中心区域红色、绿色和蓝色滤光单元分布较多，白色滤光单元分布相对较小，以及感光器件离中心较远区域白色滤光单元分布较多，红色、绿色和蓝色滤光单元分布相对较小，有效实现不管在明场还是极微弱光情况下，均可得到接近于人眼看到的高分辨率、高灵敏度彩色图像这四个第一子滤光片组成一个大的单元，表示一个彩色输出单元，并且越往外围，类似人眼视锥细胞和视杆细胞的分布，彩色个数占的比例越少。
进一步的，所述第一区域、第二区域以及第三区域连接形成一正方形区域；
所述第一区域的边长为正方形区域边长的1/3；所述第二区域的外边沿至所述第二区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/6；所述第三区域的外边沿至所述第三区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/6。
从上述描述可知，这个比例仿人眼的视锥细胞和视杆细胞的分布，有效实现不管在明场还是极微弱光情况下，均可得到接近于人眼看到的高分辨率、高灵敏度彩色图像。
进一步的，所述第三区域包括多个第四滤光块，每一个第四滤光块均由四个第二子滤光块组成，第一个第二子滤光块包括一个红色滤光单元和八个白色滤光单元，第二个第二子滤光块包括一个绿色滤光单元和八个白色滤光单元，第三个第二子滤光块包括一个绿色滤光单元和八个白色滤光单元，第四个第二子滤光块包括一个蓝色滤光单元和八个白色滤光单元；每一个第二滤光块的九个滤光单元均呈三行三列的方阵分布。
进一步的，所述第一区域、第二区域以及第三区域连接形成一正方形区域；
所述第一区域的边长为正方形区域边长的1/2；所述第二区域的外边沿至所述第二区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/8；所述第三区域的外边沿至所述第三区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/8。
从上述描述可知，这个比例仿人眼的视锥细胞和视杆细胞的分布，有效实现不管在明场还是极微弱光情况下，均可得到接近于人眼看到的高分辨率、高灵敏度彩色图像。
进一步的，所述第一区域包括正方形的第一子区域和回字形的第二子区域，所述第二区域包括回字形的第三子区域和回字形的第四子区域，所述第一子区域的外边沿与第二子区域的内边沿连接，所述第二子区域的外边沿与第三子区域的内边沿连接，所述第三子区域的外边沿与第四子区域的内边沿连接；所述第四子区域的外边沿与第三区域的内边沿连接。
进一步的，所述第一子区域包括多个第五滤光块，每一个第五滤光块均包括一个红色滤光单元、两个绿色滤光单元和一个蓝色滤光单元，每一个第五滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布；
所述第二子区域包括多个第六滤光块，每一个第六滤光块均包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元、一个蓝色滤光单元和一个白色滤光单元，每一个第六滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布。
进一步的，所述第三子区域包括多个第七滤光块，每一个第七滤光块均由四个第三子滤光块组成，第一个第三子滤光块包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元，第二个第三子滤光块包括一个蓝色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元，第三个第一子滤光块包括一个蓝色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元，第四个第一子滤光块包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元；每一个第三子滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布；
所述第四子区域包括多个第八滤光块，每一个第八滤光块均由四个第四子滤光块组成，第一个第四子滤光块包括一个红色滤光单元和三个白色滤光单元，第二个第四子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第三个第四子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第四个第四子滤光块包括一个蓝色滤光单元和三个白色滤光单元；每一个第四子滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布；
所述第一子区域、第二子区域、第三子区域、第四子区域以及第三区域连接形成一正方形区域；
所述第一子区域的边长为正方形区域边长的1/5；所述第二子区域的外边沿至所述第二子区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/10；所述第三子区域的外边沿至所述第三子区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/10；所述第四子区域的外边沿至所述第四子区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/10；所述第三区域的外边沿至所述第三区域的内边沿的距离为正方形区域边长的 1/10。
从上述描述可知，通过上述结构，感光器件中心区域红色、绿色和蓝色滤光单元分布较多，白色滤光单元分布相对较小，以及感光器件离中心较远区域白色滤光单元分布较多，红色、绿色和蓝色滤光单元分布相对较小，有效实现不管在明场还是极微弱光情况下，均可得到接近于人眼看到的高分辨率、高灵敏度彩色图像这四个第一子滤光片组成一个大的单元，表示一个彩色输出单元，并且越往外围，类似人眼视锥细胞和视杆细胞的分布，彩色个数占的比例越少。且上述的这个比例，仿人眼的视锥细胞和视杆细胞的分布，有效实现不管在明场还是极微弱光情况下，均可得到接近于人眼看到的高分辨率、高灵敏度彩色图像。
本发明的实施例一为：
本发明提供了图像传感器，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(W) 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(R)、绿色滤光单元(G)和蓝色滤光单元(B)。
请参照图5，本发明的实施例二为：
本发明的实施例二与实施例一的区别在于，所述第一区域包括正方形的第一子区域和回字形的第二子区域，所述第二区域包括回字形的第三子区域和回字形的第四子区域，所述第一子区域的外边沿与第二子区域的内边沿连接，所述第二子区域的外边沿与第三子区域的内边沿连接，所述第三子区域的外边沿与第四子区域的内边沿连接；所述第四子区域的外边沿与第三区域的内边沿连接；
所述第一子区域包括多个第五滤光块，每一个第五滤光块均包括一个红色滤光单元、两个绿色滤光单元和一个蓝色滤光单元，每一个第五滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布；
所述第二子区域包括多个第六滤光块，每一个第六滤光块均包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元、一个蓝色滤光单元和一个白色滤光单元，每一个第六滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布。
所述第三子区域包括多个第七滤光块，每一个第七滤光块均由四个第三子滤光块组成，第一个第三子滤光块包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元，第二个第三子滤光块包括一个蓝色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元，第三个第一子滤光块包括一个蓝色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元，第四个第一子滤光块包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元；每一个第三子滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布；每一个第七滤光块包括十六个滤光单元，即为四行四列的方阵；
所述第四子区域包括多个第八滤光块，每一个第八滤光块均由四个第四子滤光块组成，第一个第四子滤光块包括一个红色滤光单元和三个白色滤光单元，第二个第四子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第三个第四子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第四个第四子滤光块包括一个蓝色滤光单元和三个白色滤光单元；每一个第四子滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布；每一个第八滤光块包括十六个滤光单元，即为四行四列的方阵；
所述第三区域包括多个第三滤光块，每一个第三滤光块均包括一个红色滤光单元、两个绿色滤光单元、一个蓝色滤光单元和六十个白色滤光单元；每一个第三滤光块的六十四个滤光单元均呈八行八列的方阵分布；
所述第一子区域、第二子区域、第三子区域、第四子区域以及第三区域连接形成一正方形区域；所述第一子区域的边长为正方形区域边长的1/5；所述第二子区域的外边沿至所述第二子区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/10；所述第三子区域的外边沿至所述第三子区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/10；所述第四子区域的外边沿至所述第四子区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/10；所述第三区域的外边沿至所述第三区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/10。
其中，第一子区域对应图5中的Zone0，第二子区域对应图5中的Zone1，第三子区域对应图5中的Zone2，第四子区域对应图5中的Zone3，在第四子区域外围的为第三区域，即图5中的Zone4(未标出，N＝4)；根据需要还可以在第三区域外置继续设置区域。
请参照图6，本发明的实施例三为：
本发明的实施例三与实施例一的区别在于，所述第一区域包括多个第一滤光块，每一个第一滤光块均包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元、一个蓝色滤光单元和一个白色滤光单元；每一个第一滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布；
所述第二区域包括多个第二滤光块，每一个第二滤光块均由四个第一子滤光块组成，第一个第一子滤光块包括一个红色滤光单元和三个白色滤光单元，第二个第一子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第三个第一子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第四个第一子滤光块包括一个蓝色滤光单元和三个白色滤光单元；每一个第一子滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布。
所述第三区域包括多个第三滤光块，每一个第三滤光块均包括一个红色滤光单元、两个绿色滤光单元、一个蓝色滤光单元和六十个白色滤光单元；每一个第三滤光块的六十四个滤光单元均呈八行八列的方阵分布；
所述第一区域、第二区域以及第三区域连接形成一正方形区域；所述第一区域的边长为正方形区域边长的1/3；所述第二区域的外边沿至所述第二区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/6；所述第三区域的外边沿至所述第三区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/6。
其中，第一区域对应图6中的Zone0，第二区域对应图6中的Zone1，第三区域对应图6中的Zone2。
请参照图7，本发明的实施例四为：
本发明的实施例四与实施例一的区别在于，所述第一区域包括多个第一滤光块，每一个第一滤光块均包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元、一个蓝色滤光单元和一个白色滤光单元；每一个第一滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布。
所述第二区域包括多个第二滤光块，每一个第二滤光块均由四个第一子滤光块组成，第一个第一子滤光块包括一个红色滤光单元和三个白色滤光单元，第二个第一子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第三个第一子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第四个第一子滤光块包括一个蓝色滤光单元和三个白色滤光单元；每一个第一子滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布；
所述第三区域包括多个第四滤光块，每一个第四滤光块均由四个第二子滤光块组成，第一个第二子滤光块包括一个红色滤光单元和八个白色滤光单元，第二个第二子滤光块包括一个绿色滤光单元和八个白色滤光单元，第三个第二子滤光块包括一个绿色滤光单元和八个白色滤光单元，第四个第二子滤光块包括一个蓝色滤光单元和八个白色滤光单元；每一个第二滤光块的九个滤光单元均呈三行三列的方阵分布；
所述第一区域、第二区域以及第三区域连接形成一正方形区域；所述第一区域的边长为正方形区域边长的1/2；所述第二区域的外边沿至所述第二区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/8；所述第三区域的外边沿至所述第三区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/8。
其中，第一区域对应图7中的Zone0，第二区域对应图7中的Zone1，第三区域对应图7中的Zone2。
本发明的实施例五：
本发明还提供了一种用于上述图像传感器的成像方法：
将该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；
其中，每个子区域的R、G、B和W像素对光的感应不同，会得到相应的 RGB灰阶值，即上述的感光值；
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；然后对每个子区域的最终图像进行拼接就可以得到整个彩色图像传感器的最终彩色图像。
综上所述，本发明提供一种图像传感器，符合人类视觉系统的特性，在实施例二、实施例三和实施例四中，第三区域的白色滤光单元占比最大分别为 93.75％、93.75％、88.8％，接近人眼视杆细胞95％的比例，但由于是最大值，所以这个比例可以更高，比如图像传感器最外层的排列比例可以按照图8的（A）中每6 ×4的滤光单元内，有一个彩色滤光单元，二十三个白色滤光单元，白色单元的比例为95.85％。所述6×4也可以是4×6，或者其他划分如图8的（B）中的12×12，白色比例有99％。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种图像传感器，其特征在于，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；
其中，所述第一区域包括多个第一滤光块，每一个第一滤光块均包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元、一个蓝色滤光单元和一个白色滤光单元；每一个第一滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布。
2.根据权利要求1所述的一种图像传感器，其特征在于，所述第二区域包括多个第二滤光块，每一个第二滤光块均由四个第一子滤光块组成，第一个第一子滤光块包括一个红色滤光单元和三个白色滤光单元，第二个第一子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第三个第一子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第四个第一子滤光块包括一个蓝色滤光单元和三个白色滤光单元；每一个第一子滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布。
3.根据权利要求1所述的一种图像传感器，其特征在于，所述第三区域包括多个第三滤光块，每一个第三滤光块均包括一个红色滤光单元、两个绿色滤光单元、一个蓝色滤光单元和六十个白色滤光单元；每一个第三滤光块的六十四个滤光单元均呈八行八列的方阵分布。
4.根据权利要求1所述的一种图像传感器，其特征在于，所述第一区域、第二区域以及第三区域连接形成一正方形区域；
所述第一区域的边长为正方形区域边长的1/3；所述第二区域的外边沿至所述第二区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/6；所述第三区域的外边沿至所述第三区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/6。
5.根据权利要求1所述的一种图像传感器，其特征在于，所述第三区域包括多个第四滤光块，每一个第四滤光块均由四个第二子滤光块组成，第一个第二子滤光块包括一个红色滤光单元和八个白色滤光单元，第二个第二子滤光块包括一个绿色滤光单元和八个白色滤光单元，第三个第二子滤光块包括一个绿色滤光单元和八个白色滤光单元，第四个第二子滤光块包括一个蓝色滤光单元和八个白色滤光单元；每一个第二滤光块的九个滤光单元均呈三行三列的方阵分布。
6.根据权利要求5所述的一种图像传感器，其特征在于，所述第一区域、第二区域以及第三区域连接形成一正方形区域；
所述第一区域的边长为正方形区域边长的1/2；所述第二区域的外边沿至所述第二区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/8；所述第三区域的外边沿至所述第三区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/8。
7.根据权利要求1所述的一种图像传感器，其特征在于，所述第一区域包括正方形的第一子区域和回字形的第二子区域，所述第二区域包括回字形的第三子区域和回字形的第四子区域，所述第一子区域的外边沿与第二子区域的内边沿连接，所述第二子区域的外边沿与第三子区域的内边沿连接，所述第三子区域的外边沿与第四子区域的内边沿连接；所述第四子区域的外边沿与第三区域的内边沿连接。
8.根据权利要求7所述的一种图像传感器，其特征在于，所述第一子区域包括多个第五滤光块，每一个第五滤光块均包括一个红色滤光单元、两个绿色滤光单元和一个蓝色滤光单元，每一个第五滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布；
所述第二子区域包括多个第六滤光块，每一个第六滤光块均包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元、一个蓝色滤光单元和一个白色滤光单元，每一个第六滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布。
9.根据权利要求7所述的一种图像传感器，其特征在于，所述第三子区域包括多个第七滤光块，每一个第七滤光块均由四个第三子滤光块组成，第一个第三子滤光块包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元，第二个第三子滤光块包括一个蓝色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元，第三个第一子滤光块包括一个蓝色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元，第四个第一子滤光块包括一个红色滤光单元、一个绿色滤光单元和两个白色滤光单元；每一个第三子滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布；
所述第四子区域包括多个第八滤光块，每一个第八滤光块均由四个第四子滤光块组成，第一个第四子滤光块包括一个红色滤光单元和三个白色滤光单元，第二个第四子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第三个第四子滤光块包括一个绿色滤光单元和三个白色滤光单元，第四个第四子滤光块包括一个蓝色滤光单元和三个白色滤光单元；每一个第四子滤光块的四个滤光单元均呈两行两列的方阵分布；
所述第一子区域、第二子区域、第三子区域、第四子区域以及第三区域连接形成一正方形区域；
所述第一子区域的边长为正方形区域边长的1/5；所述第二子区域的外边沿至所述第二子区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/10；所述第三子区域的外边沿至所述第三子区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/10；所述第四子区域的外边沿至所述第四子区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/10；所述第三区域的外边沿至所述第三区域的内边沿的距离为正方形区域边长的1/10。
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