CN115696078A - 色彩滤波阵列、图像传感器、摄像头模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种色彩滤波阵列、图像传感器、摄像头模组和电子设备，该色彩滤波阵列包括多组滤光单元；一组滤光单元由一个第一颜色的第一滤光单元、一个第二颜色的第二滤光单元和一个第三颜色的第三滤光单元组成。本申请实施例能够解决像素增加导致性能体验变差的问题，兼顾高像素与性能，提升用户使用体验。

Description

色彩滤波阵列、图像传感器、摄像头模组和电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，特别涉及一种色彩滤波阵列、图像传感器、摄像头模组和电子设备。

背景技术

随着智能手机的普及，人们对手机相机关注度越来越高。但随着手机相机像素不断增加，相机性能体验反而变差，比如容易出现拍照卡顿、预览拖影、扫二维码慢等问题，用户使用体验不佳。

发明内容

本申请实施例提供了一种色彩滤波阵列、图像传感器、摄像头模组和电子设备，能够解决像素增加导致性能体验变差的问题，兼顾高像素与性能，提升用户使用体验。

第一方面，本申请实施例提供一种色彩滤波阵列，所述色彩滤波阵列包括多组滤光单元；一组滤光单元由一个第一颜色的第一滤光单元、一个第二颜色的第二滤光单元和一个第三颜色的第三滤光单元组成。

可选地，所述第二滤光单元的面积大于所述第一滤光单元的面积；所述第二滤光单元的面积大于所述第一滤光单元的面积。

可选地，所述第一滤光单元、所述第二滤光单元和所述第三滤光单元的面积比为1:2:1。

可选地，所述第二滤光单元为绿色滤光单元。

可选地，所述第一滤光单元和所述第三滤光单元分别为红色滤光单元和蓝色滤光单元，或者分别为蓝色滤光单元和红色滤光单元。

可选地，一组滤光单元的边界、所述第一滤光单元的边界和所述第三滤光单元的边界均为正方形，所述第二滤光单元的边界为矩形。

可选地，所述色彩滤波阵列为集成有所述多组滤光单元的滤光片。

可选地，所述多组滤光单元呈阵列排布；所述色彩滤波阵列中的各个所述第二滤光单元在横向和纵向上均依次间隔排布。

第二方面，本申请实施例提供一种图像传感器，包括如本申请实施例第一方面中任一所述的色彩滤波阵列，以及电路层；其中，所述电路层包括所述色彩滤波阵列中每一组滤光单元对应的电路；每一个所述滤光单元均对应有一个像素；所述电路用于确定相应组滤光单元中每一个滤光单元所对应像素的目标值，所述目标值为与滤光单元的颜色相对应的值。

可选地，所述电路包括第一放大器、第二放大器、第三放大器、第一模拟数字转换器和第二模拟数字转换器；其中，所述第一模拟数字转换器的精度小于所述第二模拟数字转换器的精度；所述第一模拟数字转换器的输入端分别与所述第一放大器和所述第三放大器的输出端相连；所述第二模拟数字转换器的输入端与所述第二放大器的输出端相连；所述第一放大器的输入信号为与透过相应组滤光单元中第一滤光单元的光线相对应的第一电信号；所述第二放大器的输入信号为与透过相应组滤光单元中第二滤光单元的光线相对应的第二电信号；所述第三放大器的输入信号为与透过相应组滤光单元中第三滤光单元的光线相对应的第三电信号。

可选地，所述图像传感器还包括透镜和光电二极管；其中，所述色彩滤波阵列位于所述透镜和所述电路层的之间；所述电路层位于所述色彩滤波阵列和所述光电二极管之间；所述光电二极管用于将透过所述色彩滤波阵列中每一个滤光单元的光线的光信号均转换为相应的电信号。

第三方面，本申请实施例提供一种摄像头模组，包括如本申请实施例第二方面中任一所述的图像传感器。

第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括如本申请实施例第三方面中任一所述的图像传感器，以及处理器；其中，所述处理器根据所述图像传感器确定的每一个滤光单元所对应像素的目标值，确定每一个滤光单元所对应像素的第一值和第二值，所述第一值和所述第二值分别为与相应组滤光单元中其他滤光单元的颜色相对应的值。

可选地，所述处理器对于每一个滤光单元，根据色彩滤波阵列中与所述滤光单元相接触的各个第四滤光单元的目标值，确定所述滤光单元所对应像素的、与所述第四滤光单元的颜色相对应的值，以及根据色彩滤波阵列中与所述滤光单元相接触的各个第五滤光单元的目标值，确定所述滤光单元所对应像素的、与所述第五滤光单元的颜色相对应的值；其中，所述滤光单元的颜色与所述第四滤光单元的颜色和所述第五滤光单元的颜色均不同。

可选地，所述电子设备还包括：显示器；所述处理器根据确定出的每一个滤光单元所对应像素的目标值、第一值和第二值，以及根据各个滤光单元在色彩滤波阵列中的排布位置，生成目标图像；输出所述目标图像至所述显示器。

本申请实施例能够解决像素增加导致性能体验变差的问题，兼顾高像素与性能，提升用户使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2～9为本申请实施例提供的一些色彩滤波阵列中一组滤光单元的示意图；

图10为本申请一个实施例提供的一种色彩滤波阵列中一组滤光单元的示意图；

图11为本申请一个实施例提供的另一种色彩滤波阵列中一组滤光单元的示意图；

图12～14为本申请一个实施例提供的三种色彩滤波阵列中各组滤光单元排布方式的示意图；

图15为本申请一个实施例提供的一种图像传感器的示意图；

图16为本申请一个实施例提供的一种色彩滤波阵列的滤光单元标记方式的示意图；

图17为本申请一个实施例提供的一种图像传感器的结构示意图；

图18为本申请一个实施例提供的另一种图像传感器的示意图；

图19为本申请一个实施例提供的又一种图像传感器的示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。其中A，B可以是单数或者复数。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二等来描述设定阈值，但这些设定阈值不应限于这些术语。这些术语仅用来将设定阈值彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一设定阈值也可以被称为第二设定阈值，类似地，第二设定阈值也可以被称为第一设定阈值。

本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。

本申请任一实施例提供的产品可以应用于图1所示的电子设备100中。图1示出了电子设备100的结构示意图。

电子设备100可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。

USB接口130是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。可以理解的是，本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对电子设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。

充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电子设备100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。

移动通信模块150可以提供应用在电子设备100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。

调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A，受话器170B等)输出声音信号，或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器110，与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。

无线通信模块160可以提供应用在电子设备100上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。

在一些实施例中，电子设备100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得电子设备100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(codedivision multiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multipleaccess，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidounavigation satellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellitesystem，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。

电子设备100通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，电子设备100可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。

电子设备100可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头193反馈的数据。摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。

数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当电子设备100在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。

视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备100可以支持一种或多种视频编解码器。这样，电子设备100可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。

NPU为神经网络(neural-network，NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。

外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展电子设备100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。

内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储电子设备100使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器121可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，UFS)等。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令，和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令，执行电子设备100的各种功能应用以及数据处理。

电子设备100可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A，电极之间的电容改变。电子设备100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194，电子设备100根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。电子设备100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中，作用于相同触摸位置，但不同触摸操作强度的触摸操作，可以对应不同的操作指令。例如：当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行新建短消息的指令。

陀螺仪传感器180B可以用于确定电子设备100的运动姿态。气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中，电子设备100通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度，辅助定位和导航。磁传感器180D包括霍尔传感器。加速度传感器180E可检测电子设备100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。距离传感器180F，用于测量距离。电子设备100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，电子设备100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器，例如光电二极管。环境光传感器180L用于感知环境光亮度。指纹传感器180H用于采集指纹。电子设备100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁，访问应用锁，指纹拍照，指纹接听来电等。温度传感器180J用于检测温度。

触摸传感器180K，也称“触控器件”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中，触摸传感器180K也可以设置于电子设备100的表面，与显示屏194所处的位置不同。

SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口195，或从SIM卡接口195拔出，实现和电子设备100的接触和分离。电子设备100可以支持1个或N个SIM卡接口，N为大于1的正整数。SIM卡接口195可以支持Nano SIM卡，Micro SIM卡，SIM卡等。同一个SIM卡接口195可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同，也可以不同。SIM卡接口195也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口195也可以兼容外部存储卡。电子设备100通过SIM卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中，电子设备100采用eSIM，即：嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在电子设备100中，不能和电子设备100分离。电子设备100的软件系统可以采用分层架构，事件驱动架构，微核架构，微服务架构，或云架构。

以智能手机这一电子设备为例，随着智能手机的普及，人们对手机相机关注度越来越高，手机相机像素不断增加，相机速度性能体验反而变差，比如容易出现拍照卡顿、预览拖影、扫二维码慢等问题，二者(即高像素和性能)之间平衡是提升用户体验的主要因素。

为了平衡手机相机像素和性能之间的矛盾，业界手机相机配置1亿像素，默认出图像素是12M。切换高像素模式后出现很多性能问题，如拍照卡顿、延迟、扫码慢等问题。若手机相机像素增加到2亿像素，此类问题会更加严重。

在介绍本申请实施例之前，首先对一些关键术语进行说明。

色彩滤波阵列(Color Filter Array，CFA)，用于采集图像像素点的色彩信息。

RGB，分别代表红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三个颜色通道的颜色。

Y代表黄(Yellow)这一颜色通道的颜色，W(White)代表白这一颜色通道的颜色。

像素(pixel)为组成屏幕图像的最小独立元素。

图2～9为本申请实施例提供的一些色彩滤波阵列中一组滤光单元的示意图，其示出了一些色彩滤波阵列的结构和RGB色彩排布方式。

其中，图2为RGGB方案的色彩滤波阵列，图3为RYYB方案的色彩滤波阵列，图4为RWWB方案的色彩滤波阵列，图5为RGBW方案的色彩滤波阵列，图6为四合一RGBW方案的色彩滤波阵列，图7为RGBW方案的色彩滤波阵列，图8为四像素的大像素方案的色彩滤波阵列，图9为16像素的高像素方案的色彩滤波阵列。

可以看出，这些色彩滤波阵列具有以下特点：

特点1，色彩滤波阵列中每个滤波单元的尺寸大小相同，面积相等。

特点2，在图像传感器芯片尺寸相同情况下，一个彩色像素单元中像素数量多(至少4个)，像素面积小，单个像素进光量小，成像效果差。

特点3，在图像传感器芯片尺寸相同情况下，为了增加进光量，需要增加硬件算法，把四个像素合并为一个像素(见图6所示的四合一图像传感器芯片的色彩滤波阵列)，来增加单个像素的进光量。

特点4，在图像传感器芯片中，可以由1个红色像素、1个蓝色像素和2个绿色像素组成一个彩色像素单元。但2个绿色像素由于制造误差导致对色彩感知差异，引起图像偏色问题，需要软件算法后期进行校准。

特点5，在图像传感器芯片中，每一个像素需要对应逻辑电路处理信号，在传感器芯片尺寸相同情况下，单个像素面积小，像素数量多，导致图像传感器芯片电路结构复杂，制造难度大。

请参考图10～14，本申请实施例提供了一种色彩滤波阵列，该色彩滤波阵列包括多组滤光单元；一组滤光单元由一个第一颜色的第一滤光单元、一个第二颜色的第二滤光单元和一个第三颜色的第三滤光单元。

请参考图10～14，每一组滤光单元均由3个滤光单元组成，第一滤光单元、第二滤光单元和第三滤光单元在一组滤光单元中的个数相同，均为一个。

色彩滤波阵列包括依次排列的多组滤光单元，多组滤光单元的排布方式可以为图12～14所示排布方式中的任意一种，也可以为未示出的其他排布方式。

3个滤光单元对应的颜色不同，以分别透过不同颜色的光线。本实施例为了采集彩色图像信息，通过设置不同颜色的滤光单元，以对应透过不同颜色的光，并对应过滤其它颜色光线。

每一个滤光单元均对应有一个像素(或称像素点)。不同滤光单元对应的像素不同。比如，n(n为正整数)个滤光单元和n个像素一一对应。

示例性的，若色彩滤波阵列包括n(n为正整数)个滤光单元，包含色彩滤波阵列的图像传感器对应的可以有n个像素结构单元，基于采集的彩色图像信息所得图像可以有n个像素。

如此，一个滤光单元或称一个像素单元，或称一个像素结构单元。一组滤光单元或称一个彩色像素单元，一个彩色像素单元由3个像素结构单元组成。比如请参考图10，一个彩色像素单元可以包括一个红色像素单元、一个绿色像素单元、一个蓝色像素单元。

本申请实施例通过重新设计相机图像传感器的色彩滤波阵列，可以简化图像传感器的色彩滤波阵列，使得图像传感器芯片尺寸相同的情况下，像素总数减少，单个像素面积增加，可以解决图像清晰度差、偏色等问题。本申请实施例提供的色彩滤波阵列可以应用于智能手机摄像头模组，能够解决相机像素增加导致性能体验变差的问题，平衡高像素和性能之间的矛盾，兼顾手机相机高像素与速度性能，提升手机用户拍照体验。

在一个实施例中，第二滤光单元的面积大于第一滤光单元的面积；第二滤光单元的面积大于第一滤光单元的面积。即第二滤光单元在一组滤光单元中具有相对最大的面积。

为了符合人眼对光线敏感程度不同的特征，人眼对第二颜色光线的敏感程度高于人眼对第一颜色光线的敏感程度，以及高于人眼对第三颜色光线的敏感程度(即第二颜色可以为符合人眼对相应颜色光线的敏感程度高于对第一颜色的光线的敏感程度和第二颜色的光线的敏感程度的颜色)。

视网膜上有两种细胞，杆状细胞能感受光的刺激产生明亮感觉，锥状细胞不仅能产生明亮感觉还能辨别颜色。根据视觉三色学说，锥状细胞有三种，分别对红绿蓝三种光线的刺激最敏感。

考虑到正常视力的人眼对波长约为555nm的电磁波最为敏感，这种电磁波处于光学频谱的绿光区域，所以人眼对绿色相对最为敏感。取最小整数比例，RGB像素面积比可以为1:2:1。

大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三基色按照不同的比例合成产生，比如红色和绿色混合可以产生黄色，红色、绿色和蓝色混合可以产生白色，等等。同样，绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。

如此，上述第二颜色可以为不同于红色和蓝色的颜色，比如可以为绿色，还可以白色等。上述第一颜色和第三颜色可以分别为红色和蓝色(或者蓝色和红色)。

在一个实施例中，第一滤光单元、第二滤光单元和第三滤光单元的面积比为1:2:1。

请参考图10～14，一组滤光单元中的3个滤光单元的面积比为1:2:1。第二滤光单元的面积占所在滤光单元组的总面积的1/2，第一滤光单元的面积占所在滤光单元组的总面积的1/4，第三滤光单元的面积占所在滤光单元组的总面积的1/4。该面积通常可以为物理面积。

本实施例提供的色彩滤波阵列增加了第二滤光单元的面积(使得增加了相应颜色的像素面积)，减少了滤光单元的数量(使得减少了像素总数)，从而可以平衡拍照分辨率和性能体验。

一个实施例中，上述第二颜色为绿色时，第二滤光单元即可以为绿色滤光单元，光线经绿色滤光单元可以透过绿光，而过滤除绿色外的其他颜色光线。

一个实施例中，上述第一颜色和第三颜色可以分别为红色和蓝色，第一滤光单元和第三滤光单元分别为红色滤光单元和蓝色滤光单元。

光线经红色滤光单元可以透过红光，而过滤除红色外的其他颜色光线。

光线经蓝色滤光单元可以透过蓝光，而过滤除蓝色外的其他颜色光线。

另一个实施例中，上述第一颜色和第三颜色可以分别为蓝色和红色，第一滤光单元和第三滤光单元分别为蓝色滤光单元和红色滤光单元。

示例性的，第一颜色、第二颜色和第三颜色分别红绿蓝三种颜色时，相应的一组滤光单元可以如图10所示，相应的色彩滤波阵列可以为图12～14所示阵列中的任意一种。

示例性的，第一颜色、第二颜色和第三颜色分别红白蓝三种颜色时，相应的一组滤光单元可以如图11所示，相应的色彩滤波阵列可以根据图10、图12～14所示内容得到。

在本申请一个实施例中，请参考图10～14，一组滤光单元的边界、第一滤光单元的边界和第三滤光单元的边界均为正方形，第二滤光单元的边界为矩形。

请参考图10，图10中所标识出的尺寸满足以下条件：

a＝b＝c＝d＝e＝f

S_R＝a×a＝a²

S_B＝a×a＝a²

S_G＝a×2a＝2a²

S_R:S_G:S_B＝1:2:1。

示例性的，滤光单元可以为滤光片，或者可以为滤光片的一部分。如此，在一个实施例中，上述色彩滤波阵列可以为集成有多组滤光单元的滤光片。

以一组滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元为例，可以将R(红色)G(绿色)B(蓝色)三种颜色的滤光片(三种颜色的滤光片用于实现三种光线采集)组合起来，集成在一张滤光片上组成色彩滤波阵列，以此来实现二维彩色图像信息采集。

在一个实施例中，请参考图12，多组滤光单元呈阵列排布；色彩滤波阵列中的各个第二滤光单元在横向和纵向上均依次间隔排布。

这一排布方式使得各种颜色的滤光单元均匀分布，可使得任一颜色的滤光单元周围，都均匀分布有其他滤光单元组中的其他颜色的滤光单元，以便于后续可以根据周围各个滤光单元的对应其他颜色的像素值)，来计算得到该滤光单元的对应其他颜色的像素值。

比如，对于一个绿色滤光单元，可以根据其周围各个红色滤光单元所透过红光的R值，来计算得到该绿色滤光单元对应的R值，以及根据其周围各个蓝色滤光单元所透过蓝光的B值，来计算得到该绿色滤光单元对应的B值。结合该绿色滤光单元所透过绿光的G值，可以得到该绿色滤光单元对应的RGB值，即得到图像中相应像素的RGB值。

本申请实施例提供的色彩滤波阵列可以适用于智能手机领域，以及可以适用于安防、汽车电子等领域。比如，在安防领域中，监控摄像头可以包括本实施例提供的色彩滤波阵列，在汽车电子领域中的智能后视镜、倒车影像、360度全景、行车记录仪、碰撞预警、红绿灯识别、车道偏移、并线辅助、自动泊车等场景中，也可以基于本实施例提供的色彩滤波阵列来实现。

一个实施例中，本申请实施例提供的色彩滤波阵列可以适用于CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器芯片，即CMOS图像传感器芯片可以包括该色彩滤波阵列。

本申请实施例提供的色彩滤波阵列至少可以具有以下特点：

特点一，与上述特点1不同，本申请实施例提供的色彩滤波阵列中，不同滤波单元的尺寸大小不完全相同，面积不完全相等(3个滤波单元的面积比为1:2:1)，支持人眼对不同颜色光线敏感程度不同的特征。

特点二，与上述特点2不同，本申请实施例提供的色彩滤波阵列中，在图像传感器芯片尺寸相同情况下，一个彩色像素单元中像素数量少(3个)，像素面积大，减少像素总数，增加单个像素面积，单个像素进光量大，成像效果好，可以解决因像素数量多、图像数量量大导致的相机性能卡顿等问题。

特点三，与上述特点3不同，本申请实施例提供的色彩滤波阵列中，在图像传感器芯片尺寸相同情况下，无需增加硬件算法，把四个像素合并为一个像素，即可增加单个像素的进光量。

特点四，与上述特点4不同，本申请实施例提供的色彩滤波阵列中，可以由1个红色像素、1个蓝色像素和1个绿色像素组成一个彩色像素单元。如此，可以解决上述的“2个绿色像素由于制造误差导致对色彩感知差异，引起图像偏色问题，需要软件算法后期进行校准”这一问题。且绿色像素面积增大，进光量增加，成像效果更好。

特点五，与上述特点5不同，本申请实施例提供的色彩滤波阵列中，一个彩色像素单元由1个大像素和2个小像素组成，单个像素面积大，像素数量少，从而可对应的简化图像传感器芯片的电路结构，减少逻辑电路单元数量，降低图像传感器芯片复杂度，降低制造难度。

本申请一个实施例还提供了一种图像传感器，其包括本申请任一实施例所述的色彩滤波阵列，以及电路层；其中，电路层包括色彩滤波阵列中每一组滤光单元对应的电路；每一个滤光单元均对应有一个像素；电路用于确定相应组滤光单元中每一个滤光单元所对应像素的目标值，目标值为与滤光单元的颜色相对应的值。

不同滤光单元对应的像素不同。比如，n(n为正整数)个滤光单元和n个像素一一对应。

一个实施例中，该图像传感器可以为CMOS图像传感器芯片。

以图10所示的一组滤光单元为例，相应电路可以确定出该组滤光单元中红色滤光单元的R值、绿色滤光单元的G值、蓝色滤光单元的B值。

在一个实施例中，电路包括第一放大器、第二放大器、第三放大器、第一模拟数字转换器和第二模拟数字转换器；其中，第一模拟数字转换器的精度小于第二模拟数字转换器的精度；第一模拟数字转换器的输入端分别与第一放大器和第三放大器的输出端相连；第二模拟数字转换器的输入端与第二放大器的输出端相连；

第一放大器的输入信号为与透过相应组滤光单元中第一滤光单元的光线相对应的第一电信号；第二放大器的输入信号为与透过相应组滤光单元中第二滤光单元的光线相对应的第二电信号；第三放大器的输入信号为与透过相应组滤光单元中第三滤光单元的光线相对应的第三电信号。

模拟数字转换器，英文全拼为Analog-to-digitalconverter，缩写为ADC。

一个实施例中，第一模拟数字转换器和第二模拟数字转换器可以分别为10位(10bit，即位数为10)模拟数字转换器和12位(12bit)模拟数字转换器。

以图10所示的一组滤光单元为例，红色滤光单元和蓝色滤光单元对应电路可以采用高分辨率10bit的ADC，绿色滤光单元对应电路可以采用高分辨率12bit的ADC。

本实施例中，令绿色像素对应电路采用高精度12bit ADC，可以提升图像传感器的动态范围，以及令红色和蓝色像素对应电路采用10bit ADC，可以兼顾成本和图像传感器芯片设计和制作复杂度。

另一个实施例中，第一模拟数字转换器和第二模拟数字转换器可以分别为12位(12bit)模拟数字转换器和14位(14bit)模拟数字转换器。

又一个实施例中，第一模拟数字转换器和第二模拟数字转换器可以分别为10位(10bit)模拟数字转换器和14位(14bit)模拟数字转换器。

在其他一个实施例中，第一模拟数字转换器和第二模拟数字转换器的精度也可以相同，比如均为10位(10bit)模拟数字转换器、12位(12bit)模拟数字转换器、14位(14bit)模拟数字转换器中的任意一种。

请参考图15，图10所示一组滤光单元对应的电路可以如图15所示，该电路包括对应红色滤光单元的放大器(Amplify)1501、对应蓝色滤光单元的放大器1502、对应绿色滤光单元的放大器1503、对应红色滤光单元和蓝色滤光单元的模拟相关双取样电路(AnalogCDS)1504、10位模拟数字转换器1505、对应红色滤光单元和蓝色滤光单元的数字相关双取样电路(Digital CDS)1506、对应绿色滤光单元的模拟相关双取样电路1507、12位模拟数字转换器1508、对应绿色滤光单元的数字相关双取样电路1509。

基于图15所示的图像传感器信号采样流程，图15所示电路可以确定出相应组滤光单元中各个滤光单元所对应像素的目标值。

相关双取样电路，英文全拼为Correlated Double Sampling，缩写为CDS。模拟相关双取样电路用于实现模拟降噪，数字相关双取样电路用于实现数字降噪。

请参考图15，放大器1501的输入信号为透过红色滤光单元的红光的电信号，放大器1502的输入信号为透过蓝色滤光单元的蓝光的电信号，放大器1503的输入信号为透过绿色滤光单元的绿光的电信号。

图15所示电路输出的数据可以为红色滤光单元的R值、绿色滤光单元的G值、蓝色滤光单元的B值。

可见，基于本申请上述实施例提供的色彩滤波阵列设计，可以优化图像传感器内部逻辑电路，降低制造工艺难度。

在一个实施例中，图像传感器还包括透镜和光电二极管；其中，色彩滤波阵列位于透镜和电路层的之间；电路层位于色彩滤波阵列和光电二极管之间；光电二极管用于将透过色彩滤波阵列中每一个滤光单元的光线的光信号均转换为相应的电信号。

上述透镜可以为直径非常小的微透镜。透镜这一光学元件在光学系统中用来会聚、发散光辐射。本实施例中，光线经过透镜后射向色彩滤波阵列。

光电二极管将透过滤光单元的光强度信号转换成电信号。转换得到的电信号输入至相应电路，以得到该滤光单元所对应像素的目标值。

请参考图17，图17示出了一种图像传感器的结构示意图，该图像传感器包括透镜1701、色彩滤波阵列1702、电路层(或称逻辑电路层)1703和光电二极管1704，这些部件的结构布置方式可以如图17所示。该图像传感器可以为CMOS图像传感器芯片。

在一个实施例中，请参考图18，图18示出了一种图像传感器的示意图。该图像传感器包括透镜1801、色彩滤波阵列1802、放大器1803、模拟相关双取样电路1804、模拟数字转换器1805、数字相关双取样电路1806。

如图18所示，光线经透镜1801射向色彩滤波阵列1802，透过色彩滤波阵列1802中滤光单元的光线从光信号转换为电信号后输入放大器1803，电信号经放大器1803作放大处理后，先经模拟相关双取样电路1804作模拟降噪处理，再经模拟数字转换器1805作数模转换，然后经数字相关双取样电路1806作数字降噪处理，之后得到相应的目标值。

在一个实施例中，请参考图19，图19示出了另一种图像传感器的示意图。该图像传感器包括色彩滤波阵列、行访问驱动(比如row access drivers)1901、列访问驱动(比如column access drivers)1902、时钟驱动(比如clock drivers)1903、时钟发射器(比如timing generator)1904、偏置发射器(比如bias generator)1905、晶体(比如transistors)1906，以及对应红色滤光单元和蓝色滤光单元的模拟相关双取样电路1910、10位模拟数字转换器1911和数字相关双取样电路1912，以及对应绿色滤光单元的模拟相关双取样电路1907、12位模拟数字转换器1908和数字相关双取样电路1909。

该色彩滤波阵列可以为如图12所示的色彩滤波阵列，相应的图像传感器彩色滤波器阵列图案(cmos image sensor color filter array pattern cmos)请参考图12所示内容。

Transistors(晶体管)是一种固体半导体器件，可用于多种数字和模拟功能，比如包括放大、开关、稳压、信号调制和振荡器。

可行地，晶体1906可以提供一个基准频率，基于晶体的压电效应，偏置发射器1905可以产生一定频率的交变电流信号，进而时钟发射器1904可以不断产生稳定间隔的电压脉冲，以便其他组件可以随着这个时钟来同步进行运算动作。

可行地，行访问驱动1901和列访问驱动1902可以基于时钟驱动1903输出的时钟驱动信号，以及基于行数和列数，将相应滤光单元所透过光线对应的电信号输出至该滤光单元对应的模拟相关双取样电路进行模拟降噪，再经模拟数字转换器进行转换处理，之后经数字相关双取样电路进行数字降噪，进而输出该滤光单元的目标值。

图16为本申请一个实施例提供的一种色彩滤波阵列的滤光单元标记方式的示意图。通过对滤光单元进行规律性标记，可便于各滤光单元的目标值的准确记录、使用和处理等。R表示红色像素值，对应红色滤光单元，G表示绿色像素值，对应绿色滤光单元，B表示蓝色像素值，对应蓝色滤光单元。

基于图16所示的标记方式，图像传感器输出数据的输出格式可以如下述表1所示。

表1

起始行

包头

R1[9:2]

G2[11:4]

R3[9:2]

G4[11:4]

R1[1:0]

G2[3:0]

R3[1:0]

G4[3:0]

…

包头

B6[9:2]

B7[9:2]

B6[1:0]

B7[1:0]

…

包头

G9[11:4]

R10[9:2]

G11[11:4]

R12[9:2]

G9[3:0]

R10[1:0]

G11[3:0]

R12[1:0]

…

B14[9:2]

B15[9:2]

B14[1:0]

B15[1:0]

…

…

…

…

…

…

…

…

…

结束行

如表1所示，记录的数据可以为起始行(Line start)、结束行(Line End)、包头(PacketHeader)、以及各个滤光单元对应的目标值。

红色滤光单元和蓝色滤光单元对应于10位(10bit)模拟数字转换器，表1中相应记录数据中的[9:2]可以表示10位数的第2位～第9位，共8位。绿色滤光单元对应于12位(10bit)模拟数字转换器，表1中相应记录数据中的[11:4]可以表示12位数的第4位～第11位，共8位。如表1所示，可以对记录的这些数据转化为统一格式的数据，以便于后续数据处理等。

除了如图16所示的采用RGB进行标记的实现方式，在另一个实施例中，还可使用如表2所示的标记方式，该标记方式可以适用于如图14所示的滤光单元排布方式。该标记方式通过对滤光单元进行规律性标记，可便于各滤光单元的目标值的准确记录、使用和处理等。

表2

基于表2所示的标记方式，图像传感器输出数据的输出格式可以如下述表3所示。

表3

起始行

包头

P00[9:2]

P01[11:4]

P02[9:2]

P03[11:4]

P00[1:0]

P01[3:0]

P02[1:0]

P03[3:0]

…

包头

P10[9:2]

P12[9:2]

P10[1:0]

P12[1:0]

…

包头

P20[9:2]

P21[11:4]

P22[9:2]

P23[11:4]

P20[1:0]

P21[3:0]

P22[1:0]

P23[3:0]

…

…

…

…

…

…

…

…

…

结束行

本申请一个实施例还提供了一种摄像头模组，其包括本申请任一实施例提供的图像传感器。

本申请一个实施例还提供了一种电子设备，其包括本申请实施例提供的上述摄像头模组。该电子设备可以为图1所示的电子设备。

本申请另一个实施例还提供了一种电子设备，其包括本申请任一实施例提供的图像传感器，以及处理器；其中，处理器根据图像传感器确定的每一个滤光单元所对应像素的目标值，确定每一个滤光单元所对应像素的第一值和第二值，第一值和第二值分别为与相应组滤光单元中其他滤光单元的颜色相对应的值。

可行地，可以通过像素插值来计算第一值和第二值。

以图10所示的一组滤光单元为例，处理器可以根据色彩滤波阵列中各个红色滤光单元的R值、各个绿色滤光单元的G值、各个蓝色滤光单元的B值，来计算各个红色滤光单元的G值和B值、各个绿色滤光单元的R值和B值、各个蓝色滤光单元的R值和G值，从而可以得到每一个滤光单元的RGB值(即R值、G值和B值)，即得到每一个滤光单元相应像素的RGB值。

在一个实施例中，处理器对于每一个滤光单元，根据色彩滤波阵列中与滤光单元相接触的各个第四滤光单元的目标值，确定滤光单元所对应像素的、与第四滤光单元的颜色相对应的值，以及根据色彩滤波阵列中与滤光单元相接触的各个第五滤光单元的目标值，确定滤光单元所对应像素的、与第五滤光单元的颜色相对应的值；其中，滤光单元的颜色与第四滤光单元的颜色和第五滤光单元的颜色均不同。

各个第四滤光单元的颜色相同，各个第五滤光单元的颜色相同。

不同滤光单元相接触(或称相邻)，可以为不同滤光单元满足顶点相接触和边相接触中的至少一个。比如请参考图16，标识为B6的滤光单元与标识为R1的滤光单元满足边相接触，标识为B6的滤光单元与标识为R10的滤光单元满足顶点相接触。

以绿色滤光单元为例，处理器对于绿色滤光单元，根据与其相接触的各个红色滤光单元的R值，确定该绿色滤光单元的R值，以及根据与其相接触的各个蓝色滤光单元的B值，确定该绿色滤光单元的B值。处理器结合相应电路输出的该绿色滤光单元的G值，可以得到该绿色滤光单元的RGB值。同理，处理器可以得到每一个滤光单元的RGB值。

可行地，可以通过取平均值的方式，来计算该绿色滤光单元的R值和B值。即计算与该绿色滤光单元相接触的各个红色滤光单元的R值的平均值，作为该绿色滤光单元的R值，计算与该绿色滤光单元相接触的各个蓝色滤光单元的B值的平均值，作为该绿色滤光单元的B值。

请参考图16所示的标识方式，一些滤光单元的RGB值的计算方式如下所示。

对于标识为R1的滤光单元，其G值和B值分别为：

G1＝G2；

B1＝B6。

对于标识为G2的滤光单元，其R值和B值分别为：

R2＝(R1+R3+R10)/3；

B2＝(B6+B7)/2。

对于标识为R3的滤光单元，其G值和B值分别为：

G3＝(G2+G4)/2；

B3＝B7。

对于标识为G4的滤光单元，其R值和B值分别为：

R4＝(R3+R5+R12)/3；

B4＝(B7+B8)/2。

对于标识为G9的滤光单元，其R值和B值分别为：

R9＝(R10+R16)/2；

B9＝(B6+B14)/2。

对于标识为R10的滤光单元，其G值和B值分别为：

G10＝(G2+G9+G11)/3；

B10＝(B6+B7+B14)/3。

对于标识为G11的滤光单元，其R值和B值分别为：

R11＝(R10+R12+R18)/3；

B11＝(B7+B14+B15)/3。

对于标识为B14的滤光单元，其R值和G值分别为：

R14＝(R10+R16+18)/3；

G14＝(G9+G11+G17)/3。

请参考上述关于获得滤光单元的RGB(即R值、G值和B值)值的实现方式，基于相同的实现原理，在另一个实施例中，对于如图11所示的一组滤光单元所对应的色彩滤波阵列，可以获得该色彩滤波阵列中各个滤光单元的RWB值(即R值、W值和B值)，本实施例在此不做赘述。

在一个本申请实施例中，电子设备还包括：显示器；处理器根据确定出的每一个滤光单元所对应像素的目标值、第一值和第二值，以及根据各个滤光单元在色彩滤波阵列中的排布位置，生成目标图像；输出目标图像至显示器。

在一个实施例中，在确定出各个滤光单元的RGB值后，可以根据这些数值，以及滤光单元与相应像素间的关联关系、滤光单元在色彩滤波阵列中的布置位置，生成相应的图像。

在另一个实施例中，在确定出各个滤光单元的RWB值后，可以根据这些数值，以及滤光单元与相应像素间的关联关系、滤光单元在色彩滤波阵列中的布置位置，生成相应的图像。

该电子设备可以为智能手机。

本申请实施例可以平衡高像素和性能之间的矛盾，兼顾手机相机高像素与速度性能，提升手机用户拍照体验。本申请实施例可以减少图像传感器像素数量，简化逻辑电路，降低生产成本。

具体的，在本申请一实施例中，电子设备的处理器可以是片上装置SOC(System onChip，系统级芯片)，该处理器中可以包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，还可以进一步包括其他类型的处理器。具体的，在本申请一实施例中，电子设备的处理器可以是PWM控制芯片。

具体的，在本申请一实施例中，涉及的处理器可以例如包括CPU、DSP(digitalsignal processor，数字信号处理器)或微控制器，还可包括GPU(graphics processingunit，图形处理器)、嵌入式神经网络处理器(Neural-network Process Units，NPU)和图像信号处理器(Image Signal Processing，ISP)，该处理器还可包括必要的硬件加速器或逻辑处理硬件电路，如ASIC，或一个或多个用于控制本申请技术方案程序执行的集成电路等。此外，处理器可以具有操作一个或多个软件程序的功能，软件程序可以存储在存储介质中。

具体的，在本申请一实施例中，电子设备的存储器可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)、可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory，RAM)或可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备，或者还可以是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何计算机可读介质。

具体的，在本申请一实施例中，处理器可以和存储器可以合成一个处理装置，更常见的是彼此独立的部件，处理器用于执行存储器中存储的程序代码。具体实现时，该存储器也可以集成在处理器中，或者，独立于处理器。

进一步的，本申请实施例阐明的设备、装置、模块，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

在本申请所提供的几个实施例中，任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，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，本申请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)执行本申请各个实施例所涉及的全部或部分步骤。

本申请中的实施例描述是参照根据本申请实施例的设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本申请各个实施例所涉及的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，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。

本申请实施例中，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、商品或者设备不仅包括那些要素，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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以意识到，本申请实施例中描述的各单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (15)

1.一种色彩滤波阵列，其特征在于，所述色彩滤波阵列包括多组滤光单元；

一组滤光单元由一个第一颜色的第一滤光单元、一个第二颜色的第二滤光单元和一个第三颜色的第三滤光单元组成。

2.根据权利要求1所述的色彩滤波阵列，其特征在于，所述第二滤光单元的面积大于所述第一滤光单元的面积；

所述第二滤光单元的面积大于所述第一滤光单元的面积。

3.根据权利要求2所述的色彩滤波阵列，其特征在于，所述第一滤光单元、所述第二滤光单元和所述第三滤光单元的面积比为1:2:1。

4.根据权利要求2或3所述的色彩滤波阵列，其特征在于，所述第二滤光单元为绿色滤光单元。

5.根据权利要求2或3所述的色彩滤波阵列，其特征在于，所述第一滤光单元和所述第三滤光单元分别为红色滤光单元和蓝色滤光单元，或者分别为蓝色滤光单元和红色滤光单元。

6.根据权利要求2或3所述的色彩滤波阵列，其特征在于，一组滤光单元的边界、所述第一滤光单元的边界和所述第三滤光单元的边界均为正方形，所述第二滤光单元的边界为矩形。

7.根据权利要求2或3所述的色彩滤波阵列，其特征在于，所述多组滤光单元呈阵列排布；

所述色彩滤波阵列中的各个所述第二滤光单元在横向和纵向上均依次间隔排布。

8.根据权利要求1至3中任一所述的色彩滤波阵列，其特征在于，所述色彩滤波阵列为集成有所述多组滤光单元的滤光片。

9.一种图像传感器，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一所述的色彩滤波阵列，以及电路层；

其中，所述电路层包括所述色彩滤波阵列中每一组滤光单元对应的电路；

每一个所述滤光单元均对应有一个像素；

所述电路用于确定相应组滤光单元中每一个滤光单元所对应像素的目标值，所述目标值为与滤光单元的颜色相对应的值。

10.根据权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，所述电路包括第一放大器、第二放大器、第三放大器、第一模拟数字转换器和第二模拟数字转换器；

其中，所述第一模拟数字转换器的精度小于所述第二模拟数字转换器的精度；

所述第一模拟数字转换器的输入端分别与所述第一放大器和所述第三放大器的输出端相连；

所述第二模拟数字转换器的输入端与所述第二放大器的输出端相连；

所述第一放大器的输入信号为与透过相应组滤光单元中第一滤光单元的光线相对应的第一电信号；

所述第二放大器的输入信号为与透过相应组滤光单元中第二滤光单元的光线相对应的第二电信号；

所述第三放大器的输入信号为与透过相应组滤光单元中第三滤光单元的光线相对应的第三电信号。

11.根据权利要求9或10所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括透镜和光电二极管；

其中，所述色彩滤波阵列位于所述透镜和所述电路层的之间；

所述电路层位于所述色彩滤波阵列和所述光电二极管之间；

所述光电二极管用于将透过所述色彩滤波阵列中每一个滤光单元的光线的光信号均转换为相应的电信号。

12.一种摄像头模组，其特征在于，包括如权利要求9至11中任一所述的图像传感器。

13.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求9至11中任一所述的图像传感器，以及处理器；

其中，所述处理器根据所述图像传感器确定的每一个滤光单元所对应像素的目标值，确定每一个滤光单元所对应像素的第一值和第二值，所述第一值和所述第二值分别为与相应组滤光单元中其他滤光单元的颜色相对应的值。

14.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述处理器对于每一个滤光单元，根据色彩滤波阵列中与所述滤光单元相接触的各个第四滤光单元的目标值，确定所述滤光单元所对应像素的、与所述第四滤光单元的颜色相对应的值，以及根据色彩滤波阵列中与所述滤光单元相接触的各个第五滤光单元的目标值，确定所述滤光单元所对应像素的、与所述第五滤光单元的颜色相对应的值；

其中，所述滤光单元的颜色与所述第四滤光单元的颜色和所述第五滤光单元的颜色均不同。

15.根据权利要求13或14所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：显示器；

所述处理器根据确定出的每一个滤光单元所对应像素的目标值、第一值和第二值，以及根据各个滤光单元在色彩滤波阵列中的排布位置，生成目标图像；输出所述目标图像至所述显示器。

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