CN111371967A - 提高图像传感器图像输出性能的方法 - Google Patents

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赵立新
杨慎杰
程亦隆
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof

Abstract

本发明提供一种提高图像传感器图像输出性能的方法，图像传感器像素阵列的感光区域对角线的尺寸大于所述图像传感器装配的镜头的成像圆直径，使用所述像素阵列四个角区域镜头光线无法到达的像素单元作为暗像素单元，提高图像性能。

Description

提高图像传感器图像输出性能的方法
技术领域
本发明涉及图像传感器技术领域，尤其涉及一种提高图像传感器图像输出性能的方法。
背景技术
图像传感器是数字摄像头的重要组成部分，是一种将光学图像转换成电学信号的设备，它被广泛地应用在数码相机、移动终端、便携式电子装置和其他电子光学设备中。图像传感器按照元件的不同，可分为CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合元件）和CMOS（Complementary Metal oxide Semiconductor，互补型金属氧化物半导体元件）图像传感器两大类。CCD图像传感器除了大规模应用于数码相机外，还广泛应用于摄像机、扫描仪、以及工业领域等。而CMOS图像传感器由于其高度集成化、低功率损耗和局部像素可编程随即读取、速度快、成本低等优点，可适用于数码相机、PC摄像机、移动通信产品等领域。
现有应用中，图像传感器一般在输出静态图像时采用4:3画幅而在输出动态视频时采用16:9画幅。参考图1中所示，图像传感器输出默认设计为4:3画幅时，若图像传感器输出切换到16:9画幅的动态视频则会损失视场角。参考图2中所示，当图像传感器输出默认设计为16:9画幅时，若图像传感器输出切换到4:3画幅的静态图像时则也会损失视场角。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高图像传感器图像输出性能的方法，输出不同尺寸、比例的图像，提高图像传感器性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种提高图像传感器图像输出性能的方法，包括：
图像传感器像素阵列的感光区域对角线的尺寸大于所述图像传感器装配的镜头的成像圆直径，提高图像性能。
可选的，编程所述像素阵列对应镜头成像圆的有效区域为：长宽比4:3，不输出像素阵列左右两侧剩余区域的图像。
可选的，编程所述像素阵列对应镜头成像圆的有效区域为：长宽比16:9，不输出像素阵列上下两侧剩余区域的图像。
可选的，输出像素阵列全部区域的图像，对像素阵列的四个角区域的图像进行修饰处理，形成处理后的较大尺寸图像。
可选的，使用所述像素阵列四个角区域镜头光线无法到达的像素单元做为暗像素单元，提高图像性能。
可选的，像传感器像素阵列的感光区域对角线的尺寸大于镜头的成像圆直径：
即像素阵列行乘以宽：M×N,像素单元的尺寸为P，则：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
可选的，图像传感器的有效像素区域设计为16:11，通过编程控制输出16:9的图像，或者编程控制输出14.667:11的图像。
可选的，根据需求输出：像素阵列对应镜头成像圆的有效区域：3840×2448，理论分辨率为940万像素。
可选的，根据需求输出：像素阵列对应镜头成像圆的有效区域：3264×2448，输出分辨为800万像素图像。
可选的，根据需求输出：像素阵列对应镜头成像圆的有效区域：3840×2160，输出分辨为4K标准的图像。
相对于现有技术，本发明的提高图像传感器图像输出性能的方法至少具有以下有益效果：
本发明中，图像传感器像素阵列的感光区域对角线的尺寸大于所述图像传感器装配的镜头的成像圆直径，根据输出静态图像还是动态图像的不同需求输出不同比例的图像，避免损伤视场角，提高图像性能。
附图说明
图1为现有技术中图像传感器图像默认输出4:3图像的示意图；
图2为现有技术中图像传感器图像默认输出16:9图像的示意图；
图3为本发明一实施例中图像传感器图像输出4:3图像的示意图；
图4为本发明一实施例中图像传感器图像输出16:9图像的示意图；
图5为本发明一实施例中图像传感器图像输出大尺寸图像的示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，以下结合附图对本发明的提高图像传感器图像输出性能的方法进行详细描述。
本发明中，图像传感器包括：像素阵列、装配于像素阵列上方的镜头，外部光线经镜头进入像素阵列，像素阵列进行感光成像，其中，图像传感器像素阵列的感光区域对角线的尺寸大于所述图像传感器装配的镜头的成像圆直径，提高图像性能。具体参考图5中所示，图像传感器像素阵列的感光区域呈矩形，矩形的中心、镜头成像圆的圆心为O点，矩形对角线的尺寸L大于镜头的成像圆直径D，即像素阵列行乘以宽：M×N，像素单元的尺寸为P，则：
Figure 349632DEST_PATH_IMAGE001
。
参考图3所示，编程所述像素阵列对应镜头成像圆的有效区域为：长宽比4:3，输出图3中像素阵列的中间区域的长宽比为4:3的图像，不输出像素阵列左右两侧剩余区域的图像，即不输出图3中像素阵列左右两侧的虚线区域。
参考图4所示，编程所述像素阵列对应镜头成像圆的有效区域为：长宽比16:9，输出图4中像素阵列的中间区域的长宽比为16:9的图像，不输出像素阵列上下两侧剩余区域的图像，即不输出图4中像素阵列上下两侧的虚线区域。
本发明的图像传感器切换画幅比例不同的静态图像或动态视频时，不会损伤图像传感器视场角，提高图像传感器性能。
继续参考图5所示，输出像素阵列全部区域的图像，对像素阵列的四个角区域（图5中虚线区域）的图像进行修饰处理，形成处理后的较大尺寸图像，也就是说，输出的图像尺寸大于图像传感器装配的镜头成像所对应的图像尺寸。
此外，使用所述像素阵列四个角区域镜头光线无法到达的像素单元作为暗像素单元，提高图像性能。暗像素单元的性能优于暗像素行的性能，并且可以节省芯片面积，不受太阳光线的影响，以便提高图像性能。
本发明一实施例中图像传感器的有效像素区域设计为16:11，即整个像素阵列的长宽比设计为16:11，通过编程控制输出16:9的图像，或者编程控制输出14.667:11（4:3）的图像，从而输出不同比例、尺寸的图像，匹配不同的图像显示要求，保证输出图像质量，提高性能。
在本发明中，根据需求输出：像素阵列对应镜头成像圆的有效区域：3840×2448，理论分辨率为940万像素；或者，根据需求输出：像素阵列对应镜头成像圆的有效区域：3264×2448，输出分辨为800万像素图像；或者，根据需求输出：像素阵列对应镜头成像圆的有效区域：3840×2160，输出分辨为4K标准的图像。本发明可根据不同图像需要，设定不同有效区域的像素阵列。
综上所述，本发明中，图像传感器像素阵列的感光区域对角线的尺寸大于所述图像传感器装配的镜头的成像圆直径，输出过程中输出不同比例的图像，提高图像性能。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种提高图像传感器图像输出性能的方法，其特征在于：
图像传感器像素阵列的感光区域对角线的尺寸大于所述图像传感器装配的镜头的成像圆直径，提高图像性能。
2.根据权利要求1所述提高图像传感器图像输出性能的方法，其特征在于，编程所述像素阵列对应镜头成像圆的有效区域为：长宽比4:3，不输出像素阵列左右两侧剩余区域的图像。
3.根据权利要求1所述提高图像传感器图像输出性能的方法，其特征在于，编程所述像素阵列对应镜头成像圆的有效区域为：长宽比16:9，不输出像素阵列上下两侧剩余区域的图像。
4.根据权利要求1所述提高图像传感器图像输出性能的方法，其特征在于，输出像素阵列全部区域的图像，对像素阵列的四个角区域的图像进行修饰处理，形成处理后的较大尺寸图像。
5.根据权利要求1所述提高图像传感器图像输出性能的方法，其特征在于，使用所述像素阵列四个角区域镜头光线无法到达的像素单元作为暗像素单元，提高图像性能。
6.根据权利要求1所述提高图像传感器图像输出性能的方法，其特征在于，像传感器像素阵列的感光区域对角线的尺寸大于镜头的成像圆直径：
即像素阵列行乘以宽：M×N，像素单元的尺寸为P，则：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。
7.根据权利要求1所述提高图像传感器图像输出性能的方法，其特征在于，图像传感器的有效像素区域设计为16:11，通过编程控制输出16:9的图像，或者编程控制输出14.667:11的图像。
8.根据权利要求1所述的提高图像传感器图像输出性能的方法，其特征在于，根据需求输出：像素阵列对应镜头成像圆的有效区域：3840×2448，理论分辨率为940万像素。
9.根据权利要求1所述的提高图像传感器图像输出性能的方法，其特征在于，根据需求输出：像素阵列对应镜头成像圆的有效区域：3264×2448，输出分辨为800万像素图像。
10.根据权利要求1所述的提高图像传感器图像输出性能的方法，其特征在于，根据需求输出：像素阵列对应镜头成像圆的有效区域：3840×2160，输出分辨为4K标准的图像。
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