CN111200724B - 一种偏振式cis、图像处理方法及存储介质和终端设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种偏振式互补金属氧化物半导体图像传感器CIS、图像处理方法及存储介质和终端设备，该偏振式CIS包括在多个预设方向排布多组偏振光电二极管部件的一组像素单元，每一个像素单元包括第一层像素结构和第二层像素结构，且第一层像素结构位于第二层像素结构之上；其中，第一层像素结构包括在第一预设方向排布第一组偏振光电二极管部件，第二层像素结构包括在第二预设方向排布第二组偏振光电二极管部件，所述第一预设方向与所述第二预设方向正交，所述第一组偏振光电二极管部件与所述第二组偏振光电二极管部件的尺寸相同且所述第一组偏振光电二极管部件的排布方向垂直于所述第二组偏振光电二极管部件的排布方向。

Description

一种偏振式CIS、图像处理方法及存储介质和终端设备
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种偏振式CIS、图像处理方法及存储介质和终端设备。
背景技术
互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)具有集成度高、功耗小、速度快和成本低等特点，在高分辨率像素产品方面应用广泛。其中，CIS包括有单色偏振和彩色偏振这两种形式，而彩色偏振由于获取到的色彩更加丰富，使得彩色偏振相较单色偏振而言，生成的图像色彩更加鲜艳。
现有的偏振式CIS的结构主要包括微透镜阵列、偏振器阵列和像素阵列。这里，每个像素包括有光电二极管(Photo Diode，PD)结构，而在PD结构上放置了四个不同角度的偏振片，将每四个像素作为一个计算单元，通过不同方向偏振器之间的关联计算偏振程度和偏振方向，进而根据偏振程度和偏振方向得到偏振图像。
然而，现有的偏振式CIS中，每一个像素单元只能获得一种颜色的偏振光，从而造成了能量浪费。
发明内容
本申请实施例提出一种偏振式CIS、图像处理方法及存储介质和终端设备，利用双层叠层像素结构，可以提高像素偏振信息的利用率。
本申请实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种偏振式CIS，该偏振式CIS包括在多个预设方向排布多组偏振光电二极管部件的一组像素单元，所述一组像素单元中的每一个像素单元包括第一层像素结构和第二层像素结构，且所述第一层像素结构位于所述第二层像素结构之上；
其中，所述第一层像素结构包括在第一预设方向排布第一组偏振光电二极管部件，所述第二层像素结构包括在第二预设方向排布第二组偏振光电二极管部件，所述第一预设方向与所述第二预设方向正交，所述第一组偏振光电二极管部件与所述第二组偏振光电二极管部件的尺寸相同且所述第一组偏振光电二极管部件的排布方向垂直于所述第二组偏振光电二极管部件的排布方向。
第二方面，本申请实施例提供了一种图像处理方法，应用于如第一方面所述的偏振式CIS，该方法包括：
将入射光转换为预设波长在多个预设方向的偏振光；
对所述预设波长在多个预设方向的偏振光进行光吸收以及光电转换，得到所述预设波长在多个预设方向对应的电信号；
读出所述预设波长在多个预设方向对应的电信号。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有图像处理程序，图像处理程序被至少一个处理器执行时实现如第二方面所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种终端设备，该终端设备至少包括如第一方面所述的偏振式CIS。
本申请实施例所提供的一种偏振式CIS、图像处理方法及存储介质和终端设备，该偏振式CIS包括在多个预设方向排布多组偏振光电二极管部件的一组像素单元，每一个像素单元包括第一层像素结构和第二层像素结构，且第一层像素结构位于第二层像素结构之上；其中，第一层像素结构包括在第一预设方向排布第一组偏振光电二极管部件，第二层像素结构包括在第二预设方向排布第二组偏振光电二极管部件，所述第一预设方向与所述第二预设方向正交，所述第一组偏振光电二极管部件与所述第二组偏振光电二极管部件的尺寸相同且所述第一组偏振光电二极管部件的排布方向垂直于所述第二组偏振光电二极管部件的排布方向；这样，由于本申请的偏振式CIS采用双层叠层像素结构，不仅实现了叠层的单色偏振像素，而且由于每一个像素单元均可以获得两种正交的偏振信息，还有效避免了能量浪费，从而提高了像素偏振信息的利用率。
附图说明
图1为相关技术方案提供的一种偏振式CIS的组成结构示意图；
图2为相关技术方案提供的一种Foveon X3的结构示意图；
图3为相关技术方案提供的一种Foveon X3的工作原理示意图；
图4为本申请实施例提供的一种偏振式CIS的组成结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种滤色片阵列排布示意图；
图6为本申请实施例提供的一种双层叠层像素单元中偏振光电二极管部件的排布示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种偏振式CIS的组成结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种像素单元的截面结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种读出电路的具体硬件电路示意图；
图10为本申请实施例提供的一种终端设备的组成结构示意图；
图11为本申请实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。
在实际应用中，传统的偏振式CIS的实现方式是在像素单元中的PD结构上面放置四个不同角度的偏振片，例如，四个不同角度分别为0度，45度，90度和135度，然后，将每4个像素单元作为一个计算单元，通过不同方向偏振器之间的关联计算出偏振程度和偏振方向。具体来说，如果是自然光，经过偏振片或者偏振器后，光强应该变为原来的一半，如果四个方向都是原来的一半，说明是自然光，但是引入线偏振光后，四个偏振角度的强度肯定会不一样，这个时候可以假设线偏振光和自然光的比例，建立一个模型，然后根据多个不同预设方向的偏振片，可以获得最终所需的线偏振光和自然光的比例，即偏振程度和偏振方向，进而可以得到偏振图像。
参见图1，其示出了相关技术方案提供的一种偏振式CIS的组成结构示意图。如图1所示，该偏振式CIS包括微透镜阵列、偏振器阵列和像素阵列；其中，每个像素单元包括微透镜、偏振器和光电二极管，在该PD结构上放置有一个角度的偏振片以及一个微透镜，每四个像素单元分别放置了四个不同角度的偏振片(或称之为偏振器)，将这每四个像素结构构成一组像素单元集，该一组像素单元集作为一个计算单元，通过不同方向偏振器之间的关联计算偏振程度和偏振方向，进而可以根据偏振程度和偏振方向得到偏振图像。
另外，Foveon X3是全球第一款可以在一个像素单元上捕捉全部色彩的图像传感器。通常采用CCD或者CMOS的数码相机是在同一像素单元上只可记录RGB三种颜色中的一种，而Foveon X3采用三层感光元件，每层记录RGB的其中一个颜色通道。其中，传统的光电耦合器件只能感应光线强度，不能感应色彩信息，需要通过滤光片Laura感应色彩信息，可以称之为Bayer滤镜。而Foveon X3在一个像素单元上通过不同的深度来感应色彩，如图2所示，顺着入射光的方向，第一层(用111表示)可以感应蓝光，用于进行蓝光子的收集，第二层(用222表示)可以感应绿光，用于进行绿光子的收集，第三层(用333表示)可以感应红光，用于进行红光子的收集。这样，Foveon X3的工作原理如图3所示，在图3中，其给出了吸收系数、穿透深度和波长三者之间的关系，如此可以利用不同波长的光(比如蓝光、绿光或者红光)在硅中吸收效应的差异来测量不同深度所获得的信号，最终在一个像素单元实现了蓝光、绿光和红光这三种颜色的检测。
然而，现有的Foveon X3功耗高，发热大，像素尺寸大，数据量大，帧率低，光谱crosstalk可能会比较严重，而且还原RGB的算法比较复杂，色彩不准确，比如高感光下色彩表现差，低光下色彩噪声高；同时由于现有的偏振式CIS中，每一个像素单元只能获得一种颜色的偏振光，浪费了较多能量。
本申请的实施例提供了一种偏振式CIS，该偏振式CIS包括在多个预设方向排布多组偏振光电二极管部件的一组像素单元，每一个像素单元包括第一层像素结构和第二层像素结构，且第一层像素结构位于第二层像素结构之上；其中，第一层像素结构包括在第一预设方向排布第一组偏振光电二极管部件，第二层像素结构包括在第二预设方向排布第二组偏振光电二极管部件，所述第一预设方向与所述第二预设方向正交，所述第一组偏振光电二极管部件与所述第二组偏振光电二极管部件的尺寸相同且所述第一组偏振光电二极管部件的排布方向垂直于所述第二组偏振光电二极管部件的排布方向；这样，由于本申请的偏振式CIS采用双层叠层像素结构，不仅实现了叠层的单色偏振像素，而且由于每一个像素单元均可以获得两种正交的偏振信息，还有效避免了能量浪费，从而提高了像素偏振信息的利用率。
下面将结合附图对本申请各实施例进行详细说明。
本申请的一实施例中，参见图4，其示出了本申请实施例提供的一种偏振式CIS的组成结构示意图。如图4所示，该偏振式CIS0可以包括在多个预设方向排布多组偏振光电二极管部件的一组像素单元10，每一个像素单元11包括第一层像素结构111和第二层像素结构112，且第一层像素结构111位于第二层像素结构112之上；
其中，第一层像素结构111包括在第一预设方向排布第一组偏振光电二极管部件111a，第二层像素结构112包括在第二预设方向排布第二组偏振光电二极管部件112a，第一预设方向与第二预设方向正交，第一组偏振光电二极管部件111a与第二组偏振光电二极管部件112a的尺寸相同且第一组偏振光电二极管部件的排布方向垂直于第二组偏振光电二极管部件的排布方向。
需要说明的是，一组像素单元10可以包括有多个像素单元，而每一个像素单元可以包括有第一层像素结构和第二层像素结构；也就是说，针对第一层像素结构，可以认为排列有这多个像素单元；而针对第二层像素结构，同样可以认为排列有这多个像素单元；只是在第一层像素结构中，这多个像素单元中的每一个像素单元对应所述多个预设方向中的一个预设方向；而在第二层像素结构中，这多个像素单元中的每一个像素单元对应的预设方向与在第一层像素结构所对应的预设方向正交。
还需要说明的是，一组偏振光电二极管部件(可以是指第一组偏振光电二极管部件111a，也可以是指第二组偏振光电二极管部件112a)包括有一个或多个偏振光电二极管部件；其中，每一个偏振光电二极管部件不仅可以实现将入射光转换为预设方向的偏振光，还可以实现对预设方向的偏振光进行光吸收以及光电转换。
在本申请实施例中，一组偏振光电二极管部件所包括的数量可以由一个像素单元的大小和预设距离确定；其中，预设距离表示一组偏振光电二极管部件中相邻两个偏振光电二极管部件之间的间隙。
在一些实施例中，预设距离大于或等于50nm。
也就是说，每一个像素单元内每一层像素结构排布有一组偏振光电二极管部件。其中，相邻两个偏振光电二极管部件之间的间隙为预设距离，该预设距离可以避免相邻两个偏振光电二极管部件之间的相互干扰。一般来说，为了避免相邻两个偏振光电二极管部件之间的相互干扰，预设距离通常大于或等于50nm，但是本申请实施例对此不作具体限定。如此，在确定出预设距离之后，可以根据像素单元的大小以及预设距离，进而确定出该像素单元内可以排布偏振光电二极管部件的数量。
这样，针对一个像素单元来说，沿着入射光方向，第一层像素结构111位于第二层像素结构112之上；即按照入射光的垂直深度方向，第一层像素结构111层叠在第二层像素结构112之上，从而实现了CIS的双层叠层结构。
具体地，在一些实施例中，第一层像素结构111，用于通过第一组偏振光电二极管部件111a将入射光转换为预设波长在所述第一预设方向的单色偏振光，并对所述第一预设方向的单色偏振光进行光电转换，得到在所述第一预设方向对应的电信号；
第二层像素结构112，用于通过第二组偏振光电二极管部件112a将入射光转换为预设波长在所述第二预设方向的单色偏振光，并对所述第二预设方向的单色偏振光进行光电转换，得到在所述第二预设方向对应的电信号。
在本申请实施例中，预设波长可以包括下述其中一项：蓝光波长、绿光波长和红光波长。
需要说明的是，针对一个像素单元来说，第一层像素结构111所包括的第一组偏振光电二极管部件111a与第二层像素结构112所包括的第二组偏振光电二极管部件112a的尺寸相同，可以使得每一个像素单元实现了叠层的单色偏振像素，同时由于第一组偏振光电二极管部件111a的排布方向垂直于第二组偏振光电二极管部件112a的排布方向，可以使得每一个像素单元均能够获得两种正交方向的偏振信息，从而提高了像素偏振信息的利用率。
还需要说明的是，以预设波长为蓝光波长为例，第一层像素结构111通过第一组偏振光电二极管部件111a可以将入射光转换为在第一预设方向的蓝色偏振光，并对第一预设方向的蓝色偏振光进行光电转换，可以得到第一预设方向对应的电信号；而第二层像素结构112通过第二组偏振光电二极管部件112a可以将入射光转换为在第二预设方向的蓝色偏振光，并对第二预设方向的蓝色偏振光进行光电转换，可以得到第二预设方向对应的电信号；这里，第一预设方向与第二预设方向正交，从而能够获得两种正交方向的偏振信息。
在一些实施例中，偏振式CIS0还可以包括多个滤色片(图4未示出)，每一个滤色片对应覆盖在每一个像素单元上；其中，滤色片用于对入射光进行过滤，得到预设波长对应的光信号。
在本申请实施例中，滤色片可以包括下述其中一项：蓝光滤色片、绿光滤色片和红光滤色片。其中，当滤色片为蓝光滤色片时，滤色片用于对入射光进行过滤，得到蓝光波长对应的光信号；或者，当滤色片为绿光滤色片时，滤色片用于对入射光进行过滤，得到绿光波长对应的光信号；或者，当滤色片为红光滤色片时，滤色片用于对入射光进行过滤，得到红光波长对应的光信号。
也就是说，滤色片主要用于对入射光进行过滤，透过预设波长对应的光信号，将入射光中其他光信号进行吸收。具体来说，蓝光滤色片(可以用B表示)主要用于透过蓝光波长对应的光信号，将入射光中其他光信号(比如绿光波长、红光波长等对应的光信号)进行吸收；绿光滤色片(可以用G表示)主要用于透过绿光波长对应的光信号，将入射光中其他光信号(比如蓝光波长、红光波长等对应的光信号)进行吸收；红光滤色片(可以用R表示)主要用于透过红光波长对应的光信号，将入射光中其他光信号(比如蓝光波长、绿光波长等对应的光信号)进行吸收。
示例性地，参见图5，其示出了本申请实施例提供的一种滤色片阵列排布示意图。如图5所示，总共有四个像素单元，这四个像素单元组成一组像素单元；而且每一个像素单元上对应覆盖有一个滤色片，这四个滤色片为同色滤色片。假定以B通道为例，这四个滤色片均为蓝光滤色片(可以用B表示)，并且按照2×2方式进行排列，从而当入射光照射到滤色片阵列之后，可以透过蓝光，而将入射光中其他光信号(比如绿光波长、红光波长等对应的光信号)进行吸收，便于后续由每一个像素单元对透过的蓝光进行光吸收以及光电转换。
进一步地，滤色片与偏振光电二极管部件的尺寸具有对应关系。这里，不同的滤色片，可以透过不同颜色的光信号，然后由对应尺寸的偏振光电二极管部件进行光吸收以及光电转换。
可选地，在一些实施例中，当滤色片为蓝光滤色片时，第一组偏振光电二极管部件111a与第二组偏振光电二极管部件112a的尺寸均为70nm×50nm；
相应地，一个像素单元11，用于通过第一层像素结构111将蓝光波长对应的光信号转换为第一预设方向的蓝色偏振光，并对第一预设方向的蓝色偏振光进行光电转换；以及通过第二层像素结构112将蓝光波长对应的光信号转换为第二预设方向的蓝色偏振光，并对第二预设方向的蓝色偏振光进行光电转换。
可选地，在一些实施例中，当滤色片为绿光滤色片时，第一组偏振光电二极管部件111a与第二组偏振光电二极管部件112a的尺寸均为90nm×50nm；
相应地，一个像素单元11，用于通过第一层像素结构111将绿光波长对应的光信号转换为第一预设方向的绿色偏振光，并对第一预设方向的绿色偏振光进行光电转换；以及通过第二层像素结构112将绿光波长对应的光信号转换为第二预设方向的绿色偏振光，并对第二预设方向的绿色偏振光进行光电转换。
可选地，在一些实施例中，当滤色片为红光滤色片时，第一组偏振光电二极管部件111a与第二组偏振光电二极管部件112a的尺寸均为110nm×50nm；
相应地，一个像素单元11，用于通过第一层像素结构111将红光波长对应的光信号转换为第一预设方向的红色偏振光，并对第一预设方向的红色偏振光进行光电转换；以及通过第二层像素结构112将红光波长对应的光信号转换为第二预设方向的红色偏振光，并对第二预设方向的红色偏振光进行光电转换。
也就是说，偏振光电二极管部件的尺寸可以为70nm×50nm，也可以为90nm×50nm，还可以为110nm×50nm，主要和颜色通道有关。这里，针对蓝光(Blue，B)对应的颜色通道(可以简称为B通道)，其对应的滤色片为蓝光滤色片，这时候偏振光电二极管部件主要用于吸收蓝光，那么偏振光电二极管部件的尺寸为70nm×50nm；针对绿光(Green，G)对应的颜色通道(可以简称为G通道)，其对应的滤色片为绿光滤色片，这时候偏振光电二极管部件主要用于吸收绿光，那么偏振光电二极管部件的尺寸为90nm×50nm；而针对红光(Red，R)对应的颜色通道(可以简称为R通道)，其对应的滤色片为红光滤色片，这时候偏振光电二极管部件主要用于吸收红光，那么偏振光电二极管部件的尺寸为110nm×50nm。
进一步地，在一些实施例中，70nm×50nm尺寸的偏振光电二极管部件对应的第一厚度参数的设置范围为80nm～500m，90nm×50nm尺寸的偏振光电二极管部件对应的第二厚度参数的设置范围为500nm～1um，110nm×50nm尺寸的偏振光电二极管部件对应的第三厚度参数的设置范围为500nm～2um。
这里，厚度参数的值越大，光吸收率越高。通常来说，无论是第一厚度参数还是第二厚度参数或者第三厚度参数，为了增加光吸收率，可以适当的增加厚度。例如，针对70nm×50nm尺寸的偏振光电二极管部件，通过增加第一厚度参数可以增加蓝光的吸收率；针对90nm×50nm尺寸的偏振光电二极管部件，通过增加第二厚度参数可以增加绿光的吸收率；针对110nm×50nm尺寸的偏振光电二极管部件，通过增加第三厚度参数可以增加红光的吸收率。
还需要说明的是，针对70nm×50nm尺寸的偏振光电二极管部件，第一厚度参数最佳设置范围为80nm～500m；厚度越大，光吸收率越高；其中，1um的厚度，光吸收率可以高达98％以上；同时由于偏振光电二极管部件的共振吸收，可以保证95％以上的蓝光被吸收，并通过光电转换以得到对应的电信号。此外，针对90nm×50nm尺寸的偏振光电二极管部件和110nm×50nm尺寸的偏振光电二极管部件，也可以适当增大第二厚度参数的取值，以增加90nm×50nm尺寸的偏振光电二极管部件对绿光的光吸收率；以及适当增大第三厚度参数的取值，以增加110nm×50nm尺寸的偏振光电二极管部件对红光的光吸收率，最终通过光电转换以得到对应的电信号。
在一些实施例中，多个预设方向至少包括有0度、45度、90度和135度。
在本申请实施例中，针对多个预设方向，在第一层像素结构，一组像素单元10中的每一个像素单元对应多个预设方向中的一种预设方向；在第二层像素结构，一组像素单元10中的每一个像素单元对应的预设方向与在第一层像素结构对应的预设方向正交。
进一步地，在一些实施例中，一组像素单元10可以包括第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元；其中，
在第一层像素结构，第一像素单元在第一方向排布有一组偏振光电二极管部件，第二像素单元在第二方向排布有一组偏振光电二极管部件，第三像素单元在第三方向排布有一组偏振光电二极管部件，第四像素单元在第四方向排布有一组偏振光电二极管部件；
在第二层像素结构，第一像素单元在第五方向排布有一组偏振光电二极管部件，第二像素单元在第六方向排布有一组偏振光电二极管部件，第三像素单元在第七方向排布有一组偏振光电二极管部件，第四像素单元在第八方向排布有一组偏振光电二极管部件。
需要说明的是，针对每一个像素单元，第一层像素结构对应的偏振方向与第二层像素结构对应的偏振方向为正交方向；也就是说，第一方向与第五方向为正交方向，第二方向与第六方向为正交方向，第三方向与第七方向为正交方向，第四方向与第八方向为正交方向；而且第一方向、第二方向、第三方向和第四方向各不相同，第五方向、第六方向、第七方向和第八方向各不相同。
示例性地，如果第一方向可以为0度，那么第五方向可以为90度；如果第二方向可以为45度，那么第六方向可以为135度；如果第三方向可以为135度，那么第七方向可以为45度；如果第四方向可以为90度，那么第六方向可以为0度。
还需要说明的是，预设方向的数量可以有1个、2个或者多个。预设方向的数量可以与像素单元的数量相对应；比如，当预设方向有四个时，一组像素单元包括有四个像素单元；当预设方向有六个时，一组像素单元包括有六个像素单元；当预设方向有八个时，一组像素单元包括有八个像素单元；另外，预设方向的数量也可以不与像素单元的数量相对应，尤其是当预设方向的数量小于像素单元的数量时，一种预设方向的数量可以对应一个或多个像素单元；比如，当预设方向有2个时，一组像素单元包括有四个像素单元，那么每一种预设方向可以对应两个像素单元。也就是说，本申请实施例虽然采用了0度、45度、90度和135度等四个偏振方向作为基本方向，但是还可以使用9个、16个、甚至更多的偏振方向来获取偏振信号，也可以使用更少的偏振方向，比如只使用2个偏振方向(0度和45度)，或者其他数量的偏振方向来获取偏振信号，本申请实施例对此不作限定。
示例性地，参见图6，其示出了本申请实施例提供的一种双层叠层像素中偏振光电二极管部件的排布示意图。如图6所示，以0度、45度、90度和135度等四个偏振方向为例，一组像素单元中包括有第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元；那么在第一层像素结构，第一像素单元可以在0度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第二像素单元可以在45度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第三像素单元可以在90度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第四像素单元可以在135度方向排布有一组偏振光电二极管部件；而在第二层像素结构，第一像素单元可以在90度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第二像素单元可以在135度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第三像素单元可以在0度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第四像素单元可以在45度方向排布有一组偏振光电二极管部件。从图6中可以看出，第一层像素结构中，每四个像素单元(即每四组偏振光电二极管部件)构成一个方形周期，通过0度、45度、90度和135度等四种朝向的偏振光电二极管部件可以用来判断入射光的偏振方向；在第二层像素结构中，这四组偏振光电二极管部件与第一层中的偏振光电二极管部件的朝向正交，即第二层像素结构中的朝向分别对应为90度、135度、0度和45度。这样，通过这四组偏振光电二极管部件可以实现将入射光转换为预设方向的偏振光，同时还可以实现对预设方向的偏振光进行光吸收以及光电转换，以将其转换为对应的电信号。
进一步地，从图6可以看出，每一个像素单元内排布有两组偏振光电二极管部件；而且每一组偏振光电二极管部件的数量是由一个像素单元的大小和所述预设距离确定的；其中，预设距离通常为大于或等于50nm，可以避免相邻两个偏振光电二极管部件之间的相互干扰。
另外，针对每一个偏振光电二极管部件，该偏振光电二极管部件对应的形状可以为长方体，也可以为圆柱体、平行四边体或正方体等等；优选地，如图6所示，每一个偏振光电二极管部件对应的形状为长方体。
在一些实施例中，参见图7，其示出了本申请实施例提供的另一种偏振式CIS的组成结构示意图。如图7所示，该偏振式CIS0还可以包括图像处理器20，其中，
一组像素单元10，用于将入射光转换为预设波长在多个预设方向对应的单色偏振光，并对所述预设波长在多个预设方向的单色偏振光进行光电转换，得到并读出所述预设波长在多个预设方向对应的电信号；
图像处理器20，用于利用所述预设波长在多个预设方向对应的电信号确定出偏振程度和偏振方向，并根据所述偏振程度和所述偏振方向获得单色偏振图像。
需要说明的是，在偏振式CIS0中，还可以包括有与一组像素单10相连接的图像处理器20。图像处理器20可以称为图像信号处理器(Image Signal Processor，ISP)，这样，在得到预设波长(比如蓝光波长)在多个预设方向对应的电信号之后，可以将其输入到ISP进行图像处理；具体地，首先确定出偏振程度和偏振方向，然后根据该偏振程度和该偏振方向能够获得入射光对应的蓝色偏振图像。
进一步地，在一些实施例中，每一个像素单元可以包括滤色片、两组偏振光电二极管部件以及与所述两组偏振光电二极管部件相连接的读出电路；其中，所述滤色片，用于对入射光进行过滤，得到预设波长对应的光信号；
所述两组偏振光电二极管部件，用于通过第一组偏振光电二极管部件将所得到的光信号转换为预设波长在第一预设方向的单色偏振光，并对第一预设方向的单色偏振光进行光吸收以及光电转换，得到预设波长在第一预设方向对应的电信号；以及通过第二组偏振光电二极管部件将所得到的光信号转换为预设波长在第二预设方向的单色偏振光，并对第二预设方向的单色偏振光进行光吸收以及光电转换，得到预设波长在第二预设方向对应的第二电信号，所述第一预设方向与所述第二预设方向正交；
所述读出电路，用于读出预设波长在第一预设方向对应的电信号以及预设波长在第二预设方向对应的电信号。
需要说明的是，对于每一个像素单元来说，所包括的两组偏振光电二极管部件(包括第一组偏振光电二极管部件和第二组偏振光电二极管部件)分别位于两层像素结构上，即每一层像素结构上均对应放置有一组偏振光电二极管部件；也就是说，第一组偏振光电二极管部件位于第一层像素结构上，第二组偏振光电二极管部件位于第二层像素结构上。
除此之外，每一个像素单元还可以包括有读出电路，该读出电路分别与两组偏振光电二极管部件相连接，用于读出这些电信号。这里，读出电路可以分为第一读出电路和第二读出电路；具体地，第一读出电路与第一组偏振光电二极管部件相连接，用于读出预设波长在第一预设方向对应的电信号；第二读出电路与第二组偏振光电二极管部件相连接，用于读出预设波长在第二预设方向对应的电信号。需要注意的是，每一层像素结构上均可以配置一个读出电路，而且读出电路可以放置在与所连接的一组偏振光电二极管部件的同一层，也可以放置在与所连接的一组偏振光电二极管部件的不同层；比如，第一读出电路可以放置在第二层像素结构，第二读出电路也可以放置在第二层像素结构。
参见图8，其示出了本申请实施例提供的一种像素单元的截面结构示意图。如图8所示，像素单元可以包括滤色片、第一层像素结构、第二层像素结构和读出电路；其中，滤色片可以为蓝光滤色片81，第一层像素结构上排布有第一组偏振光电二极管部件82，第二层像素结构上排布有第二组偏振光电二极管部件83；这里，每一组偏振光电二极管部件可以是由若干个偏振光电二极管部件组成的，读出电路可以是由金属布线(Metal Wiring)组成的。
基于图8所示的像素单元，以B通道为例，沿着入射光方向，入射光经过蓝光滤色片81之后，仅透过的蓝光将会照射到第一组偏振光电二极管部件82上，这里，第一组偏振光电二极管部件82内的偏振光电二极管部件尺寸为70nm×50nm，厚度最好是80nm～500m，由于长方体光电二极管的共振吸收，可以使得95％以上的蓝光被吸收，将其转换为对应的电信号以存储在第一个PD，然后由读出电路读出所得到的特定偏振方向的B通道对应的电信号，这时候与特定偏振方向对应的正交偏振方向的蓝光几乎不被吸收；然后再将剩余的蓝光照射到第二组偏振光电二极管部件83上，这里，第二组偏振光电二极管部件83内的偏振光电二极管部件尺寸为70nm×50nm，厚度最好是80nm～500m，通过第二组偏振光电二极管部件83内的若干个光电二极管的共振吸收，可以使得正交偏振方向的蓝光被吸收，将其转换为对应的电信号并由读出电路读出。
进一步地，在一些实施例中，读出电路的具体硬件电路中，读出电路可以包括与至少一个偏振光电二极管部件连接的转移管(用TG表示)、与该转移管连接的读出区(用FD表示)和与该读出区连接的选通管(用SEL表示)，其中，选通管可以用于按照预设读出顺序，选通转移管；转移管可以用于在选通管选通时，将对应的电信号转移至读出区。
进一步地，读出电路还可以包括与读出区和选通管连接的放大管(用BSF表示)；其中，放大管可以用于将读出区读出的电信号进行放大，而选通管还可以用于将所放大的电信号传输至图像处理器。
除此之外，该读出电路还可以包括与读出区和放大管连接的复位管(用RST表示)；其中，读出区还可以用于读出复位管中的复位电平，而放大管还可以用于对复位电平进行放大。
需要说明的是，复位管的源极和电源(用VAPPIX表示)连接；复位管的漏极和FD连接，其中，复位管中存储有复位电平，通过FD读出复位电平。这样，分别从复位管读出复位电平、从转移管读出电信号，之后，对复位电平和电信号进行放大之后，对放大的电信号和放大的复位电平进行相关双采样，从而还可以降低读出电信号的噪声。
示例性的，参见图9，其示出了本申请实施例提供的一种读出电路的具体硬件电路示意图。如图9所示，将至少一个偏振光电二极管部件中的n区通过转移管(TG)和读出区(FD)连接，FD还与复位管(RST)的漏极连接，复位管的源极和电源(VAPPIX)连接；FD还与放大晶体管(BSF)的栅极连接，BSF的源极和电源连接，BSF的漏极与选通管(SEL)的源极连接，选通管的漏极和输出端(OUT)连接。具体来说，图9所示的读出电路的工作流程为：曝光：光照射产生的电子-空穴对会因PPD区产生的电场的存在而分开，电子移向n区，空穴移向p区；复位：在曝光结束时，激活RST，将读出区复位到高电平；复位电平读出：复位完成后，读出复位电平，将读出的信号存储在第一个电容中；电荷转移：激活TX，将电荷从感光区完全转移到n+区用于读出；信号电平读出：在电荷转移之后，读出信号电平。
在本申请实施例中，偏振式CIS为基于偏振光电二极管就按到单色双层叠层像素结构。其中，以蓝光的叠层像素为例，每一个像素单元上对应覆盖有蓝光滤色片，该蓝光滤色片用来透过蓝光，同时吸收其他波长(比如绿光波长和红光波长等)对应的光信号。进一步地，每一个像素单元是由两层像素结构构成的，而且第一层像素结构放置有若干个70nm×50nm的长方体偏振光电二极管部件，可以用来吸收特定偏振方向的蓝光；第二层像素结构也放置有若干个70nm×50nm的长方体偏振光电二极管部件，但是第二层像素结构所放置的偏振光电二极管部件方向是垂直于第一层像素结构所放置的偏振光电二极管部件方向，可以用来吸收与特定偏振方向对应的正交偏振方向的蓝光。这里，吸收蓝光的偏振方向为平行于偏振光电二极管部件长边的方向，而且每一个像素单元可以获得B通道两个正交方向的偏振信息。
本实施例提供了一种偏振式CIS，该偏振式CIS包括在多个预设方向排布多组偏振光电二极管部件的一组像素单元，该一组像素单元中的每一个像素单元包括第一层像素结构和第二层像素结构，且第一层像素结构位于第二层像素结构之上；其中，第一层像素结构包括在第一预设方向排布第一组偏振光电二极管部件，第二层像素结构包括在第二预设方向排布第二组偏振光电二极管部件，所述第一预设方向与所述第二预设方向正交，所述第一组偏振光电二极管部件与所述第二组偏振光电二极管部件的尺寸相同且所述第一组偏振光电二极管部件的排布方向垂直于所述第二组偏振光电二极管部件的排布方向；这样，由于本申请的偏振式CIS采用双层叠层像素结构，不仅实现了叠层的单色偏振像素，而且由于每一个像素单元均可以获得两种正交的偏振信息，还有效避免了能量浪费，从而提高了像素偏振信息的利用率。
本申请的另一实施例中，前述实施例中任一项所述的偏振式CIS0可以位于终端设备中。参见图10，其示出了本申请实施例提供的一种终端设备的组成结构示意图。如图10所示，终端设备100至少包括有前述实施例中任一项所述的偏振式CIS0。
在本申请实施例中，终端设备100可以包括诸如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、数码相机、数码摄像机等移动式终端设备，以及诸如数字TV、台式计算机等固定式终端设备，本申请实施例不作具体限定。
本申请的又一实施例中，参见图11，其示出了本申请实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图。如图11所示，该方法可以包括：
S1101：将入射光转换为预设波长在多个预设方向的偏振光；
需要说明的是，该图像处理方法可以应用于前述实施例中任一项所述的偏振式CIS或者包含有该偏振式CIS的终端设备。
还需要说明的是，该偏振式CIS可以包括在多个预设方向排布多组偏振光电二极管部件的一组像素单元，每一个像素单元包括第一层像素结构和第二层像素结构，且第一层像素结构位于第二层像素结构之上，从而实现了偏振式CIS的双层叠层结构；另外，第一层像素结构包括在第一预设方向排布第一组偏振光电二极管部件，第二层像素结构包括在第二预设方向排布第二组偏振光电二极管部件，而且第一预设方向与第二预设方向正交，且第一组偏振光电二极管部件的排布方向垂直于第二组偏振光电二极管部件的排布方向，可以使得每一个像素单元均能够获得两种正交方向的偏振信息。
针对一组像素单元来说，一组像素单元包括有多个像素单元，而每一个像素单元可以包括有第一层像素结构和第二层像素结构；那么针对第一层像素结构，可以认为排列有这多个像素单元；而针对第二层像素结构，同样可以认为排列有这多个像素单元；只是在第一层像素结构中，这多个像素单元中的每一个像素单元对应所述多个预设方向中的一个预设方向；而在第二层像素结构中，这多个像素单元中的每一个像素单元对应的预设方向与在第一层像素结构所对应的预设方向正交。
还需要说明的是，一组偏振光电二极管部件(可以是指第一组偏振光电二极管部件，也可以是指第二组偏振光电二极管部件)包括有一个或多个偏振光电二极管部件；其中，每一个偏振光电二极管部件不仅可以将入射光转换为预设方向的偏振光，还可以对预设方向的偏振光进行光吸收以及光电转换。
示例性地，以预设波长为蓝光波长为例，对于一个像素单元，第一层像素结构通过第一组偏振光电二极管部件可以将入射光转换为在第一预设方向的蓝色偏振光，并对第一预设方向的蓝色偏振光进行光电转换，可以得到第一预设方向对应的电信号；而第二层像素结构通过第二组偏振光电二极管部件可以将入射光转换为在第二预设方向的蓝色偏振光，并对第二预设方向的蓝色偏振光进行光电转换，可以得到第二预设方向对应的电信号；这里，第一预设方向与第二预设方向正交，从而每一个像素单元能够获得两种正交方向的偏振信息。
进一步地，每一个像素单元上对应覆盖有一个滤色片。这里，滤色片用于对入射光进行过滤，得到预设波长对应的光信号。具体地，当滤色片为蓝光滤色片(可以用B表示)时，蓝光滤色片主要用于透过蓝光波长对应的光信号，将入射光中其他光信号(比如绿光波长、红光波长等对应的光信号)进行吸收；或者，当滤色片为绿光滤色片(可以用G表示)时，绿光滤色片主要用于透过绿光波长对应的光信号，将入射光中其他光信号(比如蓝光波长、红光波长等对应的光信号)进行吸收；或者，当滤色片为红光滤色片(可以用R表示)时，红光滤色片主要用于透过红光波长对应的光信号，将入射光中其他光信号(比如蓝光波长、绿光波长等对应的光信号)进行吸收。
还需要说明的是，滤色片与偏振光电二极管部件的尺寸具有对应关系。这里，不同的滤色片，可以透过不同颜色的光信号，然后由对应尺寸的偏振光电二极管部件进行光吸收以及光电转换。
也就是说，偏振光电二极管部件的尺寸可以为70nm×50nm，也可以为90nm×50nm，还可以为110nm×50nm，主要和颜色通道有关。这里，针对蓝光(Blue，B)对应的颜色通道(可以简称为B通道)，其对应的滤色片为蓝光滤色片，这时候偏振光电二极管部件主要用于吸收蓝光，那么偏振光电二极管部件的尺寸为70nm×50nm；针对绿光(Green，G)对应的颜色通道(可以简称为G通道)，其对应的滤色片为绿光滤色片，这时候偏振光电二极管部件主要用于吸收绿光，那么偏振光电二极管部件的尺寸为90nm×50nm；而针对红光(Red，R)对应的颜色通道(可以简称为R通道)，其对应的滤色片为红光滤色片，这时候偏振光电二极管部件主要用于吸收红光，那么偏振光电二极管部件的尺寸为110nm×50nm，以便后续通过每一个像素单元对预设波长在多个预设方向的偏振光进行光吸收以及光电转换。
S1102：对所述预设波长在多个预设方向的偏振光进行光吸收以及光电转换，得到所述预设波长在多个预设方向对应的电信号；
在本申请实施例中，多个预设方向至少包括有0度、45度、90度和135度。这里，针对多个预设方向，在第一层像素结构，一组像素单元中的每一个像素单元对应多个预设方向中的一种预设方向；在第二层像素结构，一组像素单元中的每一个像素单元对应的预设方向与在第一层像素结构对应的预设方向正交。
具体地，在一些实施例中，一组像素单元可以包括第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元；其中，
在第一层像素结构，第一像素单元在第一方向排布有一组偏振光电二极管部件，第二像素单元在第二方向排布有一组偏振光电二极管部件，第三像素单元在第三方向排布有一组偏振光电二极管部件，第四像素单元在第四方向排布有一组偏振光电二极管部件；
在第二层像素结构，第一像素单元在第五方向排布有一组偏振光电二极管部件，第二像素单元在第六方向排布有一组偏振光电二极管部件，第三像素单元在第七方向排布有一组偏振光电二极管部件，第四像素单元在第八方向排布有一组偏振光电二极管部件。
需要说明的是，针对每一个像素单元，第一层像素结构对应的偏振方向与第二层像素结构对应的偏振方向为正交方向；也就是说，第一方向与第五方向为正交方向，第二方向与第六方向为正交方向，第三方向与第七方向为正交方向，第四方向与第八方向为正交方向；而且第一方向、第二方向、第三方向和第四方向各不相同，第五方向、第六方向、第七方向和第八方向各不相同。
示例性地，如果第一方向可以为0度，那么第五方向可以为90度；如果第二方向可以为45度，那么第六方向可以为135度；如果第三方向可以为90度，那么第七方向可以为0度。如果第四方向可以为135度，那么第八方向可以为45度。这样，以0度、45度、90度和135度等四个偏振方向为例，那么在第一层像素结构，第一像素单元可以在0度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第二像素单元可以在45度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第三像素单元可以在90度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第四像素单元可以在135度方向排布有一组偏振光电二极管部件；而在第二层像素结构，第一像素单元可以在90度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第二像素单元可以在135度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第三像素单元可以在0度方向排布有一组偏振光电二极管部件，第四像素单元可以在45度方向排布有一组偏振光电二极管部件；从而根据每一组偏振光电二极管部件，不仅可以实现将入射光转换为预设方向的偏振光，还可以实现对预设方向的偏振光进行光吸收以及光电转换，得到预设波长在多个预设方向对应的电信号。
S1103：读出所述预设波长在多个预设方向对应的电信号。
需要说明的是，对于每一个像素单元来说，除了包括有两组偏振光电二极管部件(比如第一组偏振光电二极管部件和第二组偏振光电二极管部件)之外，每一个像素单元还包括有读出电路，该读出电路与这两组偏振光电二极管部件相连接，用于读出预设波长在多个预设方向对应的电信号。
还需要说明的是，读出电路可以分为第一读出电路和第二读出电路；具体地，第一读出电路与第一组偏振光电二极管部件相连接，用于读出预设波长在第一预设方向对应的电信号；第二读出电路与第二组偏振光电二极管部件相连接，用于读出预设波长在第二预设方向对应的电信号。需要注意的是，每一层像素结构上均可以配置一个读出电路，而且读出电路可以放置在与所连接的一组偏振光电二极管部件的同一层，也可以放置在与所连接的一组偏振光电二极管部件的不同层；比如，第一读出电路可以放置在第二层像素结构，第二读出电路也可以放置在第二层像素结构。
进一步地，在一些实施例中，对于S1103来说，在读出所述预设波长在多个预设方向对应的电信号之后，该方法还可以包括：
利用所述预设波长在多个预设方向对应的电信号确定出偏振程度和偏振方向，并根据所述偏振程度和所述偏振方向获得单色偏振图像。
还需要说明的是，在偏振式CIS中，还可以包括有与多组像素单元集相连接的图像处理器。其中，图像处理器可以称为图像信号处理器(Image Signal Processor，ISP)，这样，在得到预设波长(比如蓝光波长)在多个预设方向对应的电信号之后，可以将其输入到ISP进行图像处理；具体地，首先确定出偏振程度和偏振方向，然后根据该偏振程度和该偏振方向能够获得入射光对应的蓝色偏振图像。
本实施例提供了一种图像处理方法，该方法应用于前述实施例中任一项所述的偏振式CIS。通过将入射光转换为预设波长在多个预设方向的偏振光；对所述预设波长在多个预设方向的偏振光进行光吸收以及光电转换，得到所述预设波长在多个预设方向对应的电信号；读出所述预设波长在多个预设方向对应的电信号；这样，由于该偏振式CIS采用双层叠层像素结构，不仅实现了叠层的单色偏振像素，而且由于每一个像素单元均可以获得两种正交的偏振信息，还有效避免了能量浪费，从而提高了像素偏振信息的利用率。
可以理解地，在前述实施例中所述的偏振式CIS的各组成部件可以集成在一个处理单元中，也可以是各个部件单独物理存在，也可以两个或两个以上部件集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请的再一实施例中，本实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有图像处理程序，该图像处理程序被至少一个处理器执行时实现前述实施例中任一项所述的方法。
具体来讲，本实施例中的一种图像处理程序可以被存储在光盘，硬盘，U盘等存储介质上，当存储介质中的与所述方法对应的程序或指令被终端设备读取或被执行时，包括：
将入射光转换为预设波长在多个预设方向的偏振光；
对所述预设波长在多个预设方向的偏振光进行光吸收以及光电转换，得到所述预设波长在多个预设方向对应的电信号；
读出所述预设波长在多个预设方向对应的电信号。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。
本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。
本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种偏振式互补金属氧化物半导体图像传感器CIS，其特征在于，所述偏振式CIS包括在多个预设方向排布多组偏振光电二极管部件的一组像素单元，所述一组像素单元中的每一个像素单元包括第一层像素结构和第二层像素结构，且所述第一层像素结构位于所述第二层像素结构之上；
其中，所述第一层像素结构包括在第一预设方向排布第一组偏振光电二极管部件，所述第二层像素结构包括在第二预设方向排布第二组偏振光电二极管部件，所述第一预设方向与所述第二预设方向正交，所述第一组偏振光电二极管部件与所述第二组偏振光电二极管部件的尺寸相同且所述第一组偏振光电二极管部件的排布方向垂直于所述第二组偏振光电二极管部件的排布方向；
其中，所述第一层像素结构，用于通过所述第一组偏振光电二极管部件将入射光转换为预设波长在所述第一预设方向的单色偏振光，并对所述第一预设方向的单色偏振光进行光电转换，得到在所述第一预设方向对应的电信号；
所述第二层像素结构，用于通过所述第二组偏振光电二极管部件将入射光转换为预设波长在所述第二预设方向的单色偏振光，并对所述第二预设方向的单色偏振光进行光电转换，得到在所述第二预设方向对应的电信号。
2.根据权利要求1所述的偏振式CIS，其特征在于，所述偏振式CIS还可以包括多个滤色片，每一个滤色片对应覆盖在每一个像素单元上；其中，
所述滤色片，用于对入射光进行过滤，得到预设波长对应的光信号。
3.根据权利要求2所述的偏振式CIS，其特征在于，所述滤色片包括下述其中一项：蓝光滤色片、绿光滤色片和红光滤色片。
4.根据权利要求3所述的偏振式CIS，其特征在于，当所述滤色片为蓝光滤色片时，所述第一组偏振光电二极管部件与所述第二组偏振光电二极管部件的尺寸均为70nm×50nm；其中，
所述滤色片，用于对入射光进行过滤，得到蓝光波长对应的光信号；
所述像素单元，用于通过所述第一层像素结构将蓝光波长对应的光信号转换为第一预设方向的蓝色偏振光，并对所述第一预设方向的蓝色偏振光进行光电转换；以及通过所述第二层像素结构将蓝光波长对应的光信号转换为第二预设方向的蓝色偏振光，并对所述第二预设方向的蓝色偏振光进行光电转换。
5.根据权利要求3所述的偏振式CIS，其特征在于，当所述滤色片为绿光滤色片时，所述第一组偏振光电二极管部件与所述第二组偏振光电二极管部件的尺寸均为90nm×50nm；其中，
所述滤色片，用于对入射光进行过滤，得到绿光波长对应的光信号；
所述像素单元，用于通过所述第一层像素结构将绿光波长对应的光信号转换为第一预设方向的绿色偏振光，并对所述第一预设方向的绿色偏振光进行光电转换；以及通过所述第二层像素结构将绿光波长对应的光信号转换为第二预设方向的绿色偏振光，并对所述第二预设方向的绿色偏振光进行光电转换。
6.根据权利要求3所述的偏振式CIS，其特征在于，当所述滤色片为红光滤色片时，所述第一组偏振光电二极管部件与所述第二组偏振光电二极管部件的尺寸均为110nm×50nm；其中，
所述滤色片，用于对入射光进行过滤，得到红光波长对应的光信号；
所述像素单元，用于通过所述第一层像素结构将红光波长对应的光信号转换为第一预设方向的红色偏振光，并对所述第一预设方向的红色偏振光进行光电转换；以及通过所述第二层像素结构将红光波长对应的光信号转换为第二预设方向的红色偏振光，并对所述第二预设方向的红色偏振光进行光电转换。
7.根据权利要求1所述的偏振式CIS，其特征在于，所述多个预设方向至少包括0度、45度、90度和135度。
8.根据权利要求7所述的偏振式CIS，其特征在于，所述一组像素单元包括第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元；其中，
在所述第一层像素结构，所述第一像素单元在0度方向排布有一组偏振光电二极管部件，所述第二像素单元在45度方向排布有一组偏振光电二极管部件，所述第三像素单元在90度方向排布有一组偏振光电二极管部件，所述第四像素单元在135度方向排布有一组偏振光电二极管部件；
在所述第二层像素结构，所述第一像素单元在90度方向排布有一组偏振光电二极管部件，所述第二像素单元在135度方向排布有一组偏振光电二极管部件，所述第三像素单元在0度方向排布有一组偏振光电二极管部件，所述第四像素单元在45度方向排布有一组偏振光电二极管部件。
9.根据权利要求1所述的偏振式CIS，其特征在于，所述偏振式CIS还包括图像处理器，所述图像处理器与所述一组像素单元连接；其中，
所述一组像素单元，用于将入射光转换为预设波长在多个预设方向对应的单色偏振光，并对所述预设波长在多个预设方向的单色偏振光进行光电转换，得到并读出所述预设波长在多个预设方向对应的电信号；
所述图像处理器，用于利用所述预设波长在多个预设方向对应的电信号确定出偏振程度和偏振方向，并根据所述偏振程度和所述偏振方向获得单色偏振图像。
10.根据权利要求1至9任一项所述的偏振式CIS，其特征在于，每一个偏振光电二极管部件对应的形状为长方体。
11.一种图像处理方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的偏振式CIS，所述方法包括：
将入射光转换为预设波长在多个预设方向的偏振光；
对所述预设波长在多个预设方向的偏振光进行光吸收以及光电转换，得到所述预设波长在多个预设方向对应的电信号；
读出所述预设波长在多个预设方向对应的电信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述读出所述预设波长在多个预设方向对应的电信号之后，所述方法还包括：
利用所述预设波长在多个预设方向对应的电信号确定出偏振程度和偏振方向，并根据所述偏振程度和所述偏振方向获得单色偏振图像。
13.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有图像处理程序，所述图像处理程序被至少一个处理器执行时实现如权利要求11至12任一项所述的方法。
14.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备至少包括如权利要求1至10任一项所述的偏振式CIS。
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