CN115866423A - 一种图像传感器、摄像头模组、电子设备及图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种图像传感器、摄像头模组、电子设备及图像处理方法，图像传感器包括：沿水平方向和竖直方向呈阵列排布的多个像素单元。多个像素单元包括：多个白色像素单元、多个第一彩色像素单元、多个第二彩色像素单元及多个第三彩色像素单元，通过设置白色像素单元，可以提高光线的入光量，提升图像传感器获取的图像的亮度。每一个像素单元的形状为多边形，且至少一个边与水平方向之间的夹角为锐角。任意相邻两个像素单元行错位设置，任意相邻两个像素单元列错位设置。这样，图像传感器中的多个像素单元排列的比较紧凑，使得图像传感器获取的图像的分辨率较高，从而可以改善图像传感器获取的图像的质量。

Description

一种图像传感器、摄像头模组、电子设备及图像处理方法

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像传感器、摄像头模组、电子设备及图像处理方法。

背景技术

图像传感器是一种能够实现光电转换功能的器件，广泛应用于摄像设备中，例如可以应用于照相机、摄像头及安防监控器等摄像设备中。图像传感器中设有彩膜层，彩膜层可以对环境光进行过滤，以将环境光按照对应色彩进行区分，便于后续图像的彩色信息还原。图像传感器还可以将彩膜层过滤得到的光信号转换为电信号，从而实现图像信息的存储，便于后续通过图像处理得到图像。

在相关技术中，图像传感器最大的挑战在于夜间拍摄，由于夜间环境光太暗，被拍摄目标没有足够的反射光射向图像传感器，使得图像传感器接收到的光信号较微弱，并且，图像传感器接收到的光信号容易被噪声掩盖，导致图像传感器无法获取被拍摄目标的清晰的图像。例如，安防监控器在夜间无补光的情况下，无法清晰的拍摄到人脸。又如，在夜间高速路的拍摄场景中，由于光线弱、车辆的行驶速度快等原因，安防监控器很难获取清晰的车牌图像，并且，红外补光灯对蓝底白字的车牌补光效果不明显，可见光的补光灯对司机的安全驾驶有干扰。此外，图像传感器中的像素单元采用正方形横纵排列的排列方式，在水平方向和竖直方向上相邻像素单元之间的间距较大，导致图像传感器获取的图像的分辨率较低。因此，由于图像传感器获取的图像的清晰度较差、分辨率较低，使得图像传感器获取的图像质量较差。

发明内容

本申请实施例提供了一种图像传感器、摄像头模组、电子设备及图像处理方法，用于提高图像传感器获取的图像质量。

第一方面，本申请实施例提供了一种图像传感器。该图像传感器可以包括：沿水平方向和竖直方向呈阵列排布的多个像素单元，水平方向与竖直方向可以相互垂直，在具体实施时，水平方向可以与图像传感器的边缘的方向一致。

上述图像传感器中的多个像素单元可以包括：多个白色像素单元、多个第一彩色像素单元、多个第二彩色像素单元及多个第三彩色像素单元。白色像素单元中的滤光层为透明滤光层，因而白色像素单元对光线的损失较小。所以，通过在图像传感器中设置白色像素单元，可以提高图像传感器的光线的入光量，提升图像传感器获取的图像的亮度，尤其可以提升图像传感器在低照度下的灵敏度，从而可以改善图像传感器获取的图像的质量。

上述图像传感器中的每一个像素单元的形状可以为多边形，且每一个像素单元的至少一个边与水平方向之间的夹角为锐角。上述图像传感器中的多个像素单元可以构成多个像素单元行，每一个像素单元行包括沿水平方向排列的多个像素单元，任意相邻两个像素单元行错位设置。上述图像传感器中的多个像素单元构成多个像素单元列，每一个像素单元列包括沿竖直方向排列的多个像素单元，任意相邻两个像素单元列错位设置。这样，可以将图像传感器中的多个像素单元排列的更加紧凑，使得图像传感器获取的图像的分辨率较高。

在具体实施时，在设置上述图像传感器中的多个像素单元的排布方式时，白色像素单元的数量与多个像素单元的总数量的比值大于或等于50％。也就是说，图像传感器中的大部分像素单元为白色像素单元，从而可以使图像传感器中的光线的入光量较大，使得图像传感器获取的图像的亮度较高。

可选地，在上述图像传感器中的多个像素单元中，第一彩色像素单元的数量、第二彩色像素单元的数量、第三彩色像素单元的数量的比值为1:1:1。也就是说，图像传感器中第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的分布较均匀，使得图像传感器能够均匀地采集到第一颜色、第二颜色和第三颜色对应的彩色信息，图像传感器获取的图像的色彩更接近被拍摄目标的真实色彩。或者，第二彩色像素单元的数量、第一彩色像素单元的数量、第三彩色像素单元的数量的比值也可以为2:1:1，第二彩色像素单元可以为绿色像素单元，由于人眼对绿色光线更敏感，通过增加第二彩色像素单元的数量，可以使图像传感器获取的图像更接近人眼观看到的被拍摄目标的真实色彩，使人眼感知的图像的质量较好。

可选地，第一彩色像素单元可以为红色像素单元，第二彩色像素单元可以为绿色像素单元，第三彩色像素单元可以为蓝色像素单元；或者，第一彩色像素单元可以为品红色像素单元，第二彩色像素单元可以为黄色像素单元，第三彩色像素单元可以为青色像素单元。当然，第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元也可以为其他颜色的像素单元，此处不做限定。

在本申请的一些实施例中，上述图像传感器中的多个像素单元中的每一个像素单元的形状可以为六边形。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的每一个像素单元包括：与水平方向平行的第一侧边和第二侧边、与第一侧边相连的第三侧边和第四侧边，以及与第二侧边相连的第五侧边和第六侧边；第三侧边与第五侧边相连，第四侧边与第六侧边相连。第三侧边与第五侧边之间的夹角为90°，第四侧边与第六侧边之间的夹角为90°；第一侧边与第三侧边之间的夹角为135°，第一侧边与第四侧边之间的夹角为135°，第二侧边与第五侧边之间的夹角为135°，第二侧边与第六侧边之间的夹角为135°。在实际版图设计过程中，像素单元之间的信号线一般相对于水平方向F1呈0°、45°、90°和135°等方向延伸，因而，本申请实施例中的像素单元设置方式，更符合版图设计规则，便于半导体工艺加工。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的多个像素单元行包括：多个第一像素单元行和多个第二像素单元行，任意相邻两个第一像素单元行之间间隔两个第二像素单元行。每一个第一像素单元行包括：多个第一彩色像素单元，多个第二彩色像素单元和多个第三彩色像素单元，每一个第一像素单元行中的像素单元按照第一彩色像素单元、第三彩色像素单元、第二彩色像素单元的顺序重复排列。上述图像传感器中的多个像素单元列包括：多个第一像素单元列，多个第二像素单元列和多个第三像素单元列，多个像素单元列按照第一像素单元列、第二像素单元列、第三像素单元列的顺序重复排列。第一像素单元列包括：多个第一彩色像素单元和多个白色像素单元；在第一像素单元列中，相邻两个第一彩色像素单元之间间隔两个白色像素单元。第二像素单元列包括：多个第二彩色像素单元和多个白色像素单元；在第二像素单元列中，相邻两个第二彩色像素单元之间间隔两个白色像素单元。第三像素单元列包括：多个第三彩色像素单元和多个白色像素单元；在第三像素单元列中，相邻两个第三彩色像素单元之间间隔两个白色像素单元。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的多个像素单元包括多个重复单元，每一个重复单元包括：分布于相邻的两个像素单元列和相邻的五个像素单元行的五个像素单元；重复单元中的其中一个像素单元列包括：一个第一彩色像素单元、一个第二彩色像素单元和一个第三彩色像素单元，另一个像素单元列包括：两个白色像素单元。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的多个像素单元包括多个重复单元，每一个重复单元包括：分布于相邻的五个像素单元行和相邻的五个像素单元列的九个像素单元。重复单元包括：位于中间的像素单元行的三个白色像素单元，以及分布于其余的四个像素单元行的两个第一彩色像素单元、两个第二彩色像素单元和两个第三彩色像素单元，其中，两个第一彩色像素单元、两个第二彩色像素单元和两个第三彩色像素单元围绕位于中间的白色像素单元排列为环状。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的多个像素单元包括多个重复单元，每一个重复单元包括：分布于相邻的五个像素单元行和相邻的三个像素单元列的七个像素单元。在每一个重复单元中，位于中间的像素单元列包括：一个第一彩色像素单元、一个第二彩色像素单元和一个第三彩色像素单元，其余的两个像素单元列均包括两个白色像素单元。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的多个像素单元包括多个重复单元，每一个重复单元包括：分布于相邻的五个像素单元行和相邻的三个像素单元列的七个像素单元。在每一个重复单元中，其中一个像素单元位于中间，其余的六个像素单元围绕位于中间的像素单元排列为环状；重复单元包括：一个第一彩色像素单元、一个第二彩色像素单元、一个第三彩色像素单元和四个白色像素单元，其中，第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元分布于两个像素单元列和三个像素单元行中。

本申请实施中的像素单元排布方式中，第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的数量比值约为1:1:1，并且，第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元均匀分布，从而，可以使图像传感器采集的图像的彩色信息较均匀，得到的图像的色彩效果较好。并且，白色像素单元的数量较多，且白色像素单元均匀分布，从而使图像传感器获取的图像的亮度较高，且该图像的亮度较均匀，因此，该图像的清晰度较高。

在本申请的另一些实施例中，上述图像传感器中的多个像素单元中的每一个像素单元的形状可以为矩形，且每一个像素单元的至少一个边与水平方向之间的夹角为锐角；可选地，每一个像素单元的形状可以为正方形，且每一个像素单元的至少一个边与水平方向之间的夹角可以为45°。

在本申请实施例中，上述图像传感器中的多个像素单元行可以包括至少一个白色像素单元行，白色像素单元行中的每一个像素单元均为白色像素单元。通过在图像传感器中设置白色像素单元行，可以提高图像传感器的光线的如光亮，提升图像传感器获取的图像的亮度。

上述图像传感器中的多个像素单元行还可以包括多个彩色像素单元行，彩色像素单元行包括第一彩色像素单元、第二彩色像素单元及第三彩色像素单元中的至少一个，任意相邻两个彩色像素单元行之间间隔至少一个白色像素单元行。上述图像传感器中的多个像素单元列可以包括多个彩色像素单元列，彩色像素单元列包括第一彩色像素单元、第二彩色像素单元及第三彩色像素单元中的至少一个。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的多个像素单元行中的白色像素单元行与彩色像素单元行交替排布，这样设置可以使白色像素单元均匀分布，使图像传感器获取的图像的亮度较均匀，图像的清晰度更好。上述图像传感器中的多个彩色像素单元行包括：交替排布的多个第一彩色像素单元行和多个第二彩色像素单元行，第一彩色像素单元行包括：交替排列的多个第一彩色像素单元和多个第二彩色像素单元，第二彩色像素单元行包括：交替排列的多个第二彩色像素单元和多个第三彩色像素单元，第一彩色像素单元行中的第二彩色像素单元，与第二彩色像素单元行中的第二彩色像素单元位于不同的彩色像素单元列。采用这种像素单元排布方式，第二彩色像素单元、第一彩色像素单元、第三彩色像素单元的数量比值可以为2:1:1，第二彩色像素单元可以为绿色像素单元，绿色像素单元的数量较多，且绿色像素单元均匀分布，由于人眼对绿色光线更敏感，可以使图像传感器获取的图像更接近人眼观看到的被拍摄目标的真实色彩，使人眼感知的图像的质量较好。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的多个像素单元行中的白色像素单元行与彩色像素单元行交替排布，这样设置可以使白色像素单元均匀分布，使图像传感器获取的图像的亮度较均匀，图像的清晰度更好。每一个彩色像素单元行中的像素单元按照第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的顺序重复排列，每一个彩色像素单元列中的像素单元按照第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的顺序重复排列。这样，可以使第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的数量比值约为1:1:1，并且，第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元均匀分布，从而，可以使图像传感器采集的图像的彩色信息较均匀，得到的图像的色彩效果较好。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的多个像素单元行中的白色像素单元行与彩色像素单元行交替排布，这样设置可以使白色像素单元均匀分布，使图像传感器获取的图像的亮度较均匀，图像的清晰度更好。上述图像传感器中的多个彩色像素单元行包括：多个第一彩色像素单元行、多个第二彩色像素单元行、多个第三彩色像素单元行及多个第四彩色像素单元行，且多个彩色像素单元行中的彩色像素单元行按照第一彩色像素单元行、第二彩色像素单元行、第三彩色像素单元行、第四彩色像素单元行的顺序重复排列，第一彩色像素单元行包括：多个白色像素单元、多个第一彩色像素单元及多个第三彩色像素单元，第一彩色像素单元行中的像素单元按照白色像素单元、第一彩色像素单元、白色像素单元、第三彩色像素单元的顺序重复排列。第二彩色像素单元行包括：交替排列的多个白色像素单元和多个第二彩色像素单元。第三彩色像素单元行包括：多个白色像素单元、多个第一彩色像素单元及多个第三彩色像素单元，第三彩色像素单元行中的像素单元按照白色像素单元、第三彩色像素单元、白色像素单元、第一彩色像素单元的顺序重复排列；第一彩色像素单元行中的第一彩色像素单元，与第三彩色像素单元行中的第一彩色像素单元位于不同的彩色像素单元列。第四彩色像素单元行包括：交替排列的多个白色像素单元和多个第二彩色像素单元；第四彩色像素单元行中多个像素单元的排列顺序，与第二彩色像素单元行中的多个像素单元的排列顺序相同。采用这种像素单元排布方式，第二彩色像素单元、第一彩色像素单元、第三彩色像素单元的数量比值可以为2:1:1，第二彩色像素单元可以为绿色像素单元，绿色像素单元的数量较多，且绿色像素单元均匀分布，由于人眼对绿色光线更敏感，可以使图像传感器获取的图像更接近人眼观看到的被拍摄目标的真实色彩，使人眼感知的图像的质量较好。并且，白色像素单元较多，可以使图像传感器中的光线的入光量较大，使得图像传感器获取的图像的亮度较高。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的多个彩色像素单元行中的任意相邻两个彩色像素单元行之间间隔两个白色像素单元行，这样设置可以使图像传感器中的白色像素单元的数量较多，且白色像素单元均匀分布，从而使图像传感器获取的图像的亮度较高，且该图像的亮度较均匀，因此，该图像的清晰度较高。每一个彩色像素单元行中的像素单元按照第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的顺序重复排列。上述图像传感器中的多个彩色像素单元列包括：多个第一彩色像素单元列，多个第二彩色像素单元列和多个第三彩色像素单元列，多个彩色像素单元列按照第一彩色像素单元列、第二彩色像素单元列、第三彩色像素单元列的顺序重复排列。第一彩色像素单元列包括：多个第一彩色像素单元和多个白色像素单元；在第一彩色像素单元列中，相邻两个第一彩色像素单元之间间隔两个白色像素单元。第二彩色像素单元列包括：多个第三彩色像素单元和多个白色像素单元；在第二彩色像素单元列中，相邻两个第三彩色像素单元之间间隔两个白色像素单元。第三彩色像素单元列包括：多个第二彩色像素单元和多个白色像素单元；在第三彩色像素单元列中，相邻两个第二彩色像素单元之间间隔两个白色像素单元。这样，第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的数量比值约为1:1:1，并且，第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元均匀分布，从而，可以使图像传感器采集的图像的彩色信息较均匀，得到的图像的色彩效果较好。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的多个像素单元行包括：多个第一像素单元行、多个第二像素单元行及多个第三像素单元行。第一像素单元行包括：多个白色像素单元和多个第一彩色像素单元，在第一像素单元行中，相邻两个第一彩色像素单元之间间隔三个白色像素单元，第二像素单元行包括：多个白色像素单元和多个第二彩色像素单元，在第二像素单元行中，相邻两个第二彩色像素单元之间间隔三个白色像素单元，第三像素单元行包括：多个白色像素单元和多个第三彩色像素单元，在第三像素单元行中，相邻两个第三彩色像素单元之间间隔三个白色像素单元。在多个第一像素单元行中，相对于第m个第一像素单元行中的各像素单元，第m+1个第一像素单元行中的各像素单元，沿水平方向错位半个像素单元的距离；其中，第m+1个第一像素单元行为第m个第一像素单元行在竖直方向上的下一个第一像素单元行，其中，m为大于零且小于第一像素单元行的总数量的正整数。在多个第二像素单元行中，相对于第n个第二像素单元行中的各像素单元，第n+1个第二像素单元行中的各像素单元，沿水平方向错位半个像素单元的距离；其中，第n+1个第二像素单元行为第n个第二像素单元行在竖直方向上的下一个第二像素单元行，其中，n为大于零且小于第二像素单元行的总数量的正整数。在多个第三像素单元行中，相对于第k个第三像素单元行中的各像素单元，第k+1个第三像素单元行中的各像素单元，沿水平方向错位半个像素单元的距离；其中，第k+1个第三像素单元行为第k个第三像素单元行在竖直方向上的下一个第三像素单元行，其中，k为大于零且小于第三像素单元行的总数量的正整数。采用这样的像素单元排布方式，第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的数量比值约为1:1:1，并且，第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元均匀分布，从而，可以使图像传感器采集的图像的彩色信息较均匀，得到的图像的色彩效果较好。并且，该像素单元排布方式中白色像素单元的数量较多，且白色像素单元均匀分布，从而使图像传感器获取的图像的亮度较高，且该图像的亮度较均匀，因此，该图像的清晰度较高。

本申请实施例中，以像素单元的形状为六边形或矩形为例进行举例，在具体实施时，像素单元也可以为其他形状，例如八边形，此处不做限定。

在一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的每一个像素单元包括：光电转换器，位于光电转换器的感光面一侧的滤光层，以及位于滤光层背离光电转换器一侧的透镜。在图像采集的过程中，入射光射向透镜，该入射光可以为被拍摄目标的反射光，透镜用于汇聚入射光，并将汇聚后的光线射向滤光层。通过设置透镜可以提升图像传感器的光接收量和光信号强度。滤光层可以对光线进行过滤，从而，将光线按照滤光层的颜色进行区分，使得环境光和图像信息分别按照不同颜色进行存储，便于后续图像处理过程中的彩色信息还原。光电转换器可以为光电二极管等感光器件，光电转换器用于将穿过滤光层后的入射光转换为电信号，从而实现图像信息的存储。

在本申请实施例中，图像传感器中的多个像素单元包括：多个白色像素单元、多个第一彩色像素单元、多个第二彩色像素单元及多个第三彩色像素单元；白色像素单元中的滤光层为透明滤光层，第一彩色像素单元中的滤光层用于滤除第一颜色外的光线，第二彩色像素单元中的滤光层用于滤除第二颜色外的光线，第三彩色像素单元中的滤光层用于滤除第三颜色外的光线。

在一种可能的实现方式中，上述像素单元还可以包括：传输晶体管、复位晶体管、源跟随晶体管以及行选择晶体管。传输晶体管的源极与光电转换器电连接，传输晶体管的漏极通过浮动扩散节点与复位晶体管的源极电连接，复位晶体管的漏极与电源信号线电连接，源跟随晶体管的栅极与浮动扩散节点电连接，源跟随晶体管的源极与电源信号线电连接，行选择晶体管的源极与源跟随晶体管的漏极电连接，行选择晶体管的漏极与信号输出端电连接。在图像采集过程中，光电转换器可以将接收到的光线转换为电荷，传输晶体管可以控制光电转换器是否将电荷传输至浮动扩散节点，当传输晶体管导通时，光电转换器将电荷传输至浮动扩散节点，当传输晶体管关闭时，光电转换器无法将电荷传输至浮动扩散节点，则电荷在光电转换器中积累。复位晶体管可以清空浮动扩散节点和光电转换器中的电荷，即复位晶体管可以复位浮动扩散节点和光电转换器。源跟随晶体管可以将浮动扩散节点的电荷转换为电压。每一个像素单元行中的各像素单元中的行选择晶体管与同一条控制信号线电连接，该控制信号线的作用是选通对应像素单元中的行选择晶体管，当该控制信号线控制该像素单元行中的行选择晶体管导通时，则电压从源跟随晶体管传输至输出端，当该控制信号线控制该像素单元行中的行选择晶体管关闭时，则该像素单元行中的像素单元不选通，该像素单元行中的各像素单元无法输出图像信号。

在一种可能的实现方式中，像素单元内设有半导体层，半导体层包括：光电传感器的PN结、传输晶体管的有源层、复位晶体管的有源层、源跟随晶体管的有源层及行选择晶体管的有源层。此外，为了形成晶体管结构，像素单元内还可以设置栅极层，栅极层包括各晶体管的栅极。白色像素单元中浮动扩散节点的面积，大于第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元中浮动扩散节点的面积；其中，浮动扩散节点的面积为半导体层中传输晶体管的有源层与复位晶体管的有源层之间的区域的面积。通过调整像素单元的浮动扩散节点的面积，增大了第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的灵敏度，可以使第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的灵敏度，接近白色像素单元的灵敏度，防止设置白色像素单元后出现色彩偏淡的问题，改善图像的颜色效果。

在一种可能的实现方式中，第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元中的透镜的面积，均大于白色像素单元中的透镜的面积。第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元中的滤光层的面积，均大于白色像素单元中的滤光层的面积。通过增大第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元中透镜和滤光层的面积，或者减小白色像素单元中透镜和滤光层的面积，可以提升第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的灵敏度，并使白色像素单元的灵敏度略微减小，从而提高图像分辨率的基础上，进一步提高了图像的色彩效果。

在一种可能的实现方式中，白色像素单元中的光电转换器的面积，大于第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元中的光电转换器的面积。其中，各像素单元中光电转换器的面积可以理解为光电转换器的PN结的面积。通过增大白色像素单元中光电转换器的面积，例如可以增大为1～4倍，减小第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元中光电转换器的面积，可以使得白色像素单元的满阱容量增加，白色像素单元更晚进入饱和，而第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的输出值可以继续增长，达到很高的输出值，从而提升了第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的输出值，防止出现图像色彩偏淡的问题，在提高图像分辨率的基础上，进一步提高了图像的色彩效果。

在本申请的另一实现方式中，上述光电转换器为光电二极管，白色像素单元中的光电二极管中的N型半导体杂质注入浓度，大于第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元中的光电二极管中的N型半导体杂质注入浓度。通过增加白色像素单元中的光电二极管中的N型半导体杂质注入浓度，例如，可以增大为1～4倍，浓度范围可以为每平方厘米1e11至1e13个原子，杂质类型可以为磷原子或砷原子，也可以提升了白色像素单元的满阱容量，使白色像素单元更晚进入饱和，而第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的输出值可以继续增长，达到很高的输出值，从而提升了第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的输出值，防止出现图像色彩偏淡的问题，在提高图像分辨率的基础上，进一步提高了图像的色彩效果。

此外，在本申请实施例中，上述图像传感器还可以包括：图像处理模块；

图像处理模块用于：获取多个像素单元接收到的第一图像信息；根据第一图像信息确定各白色像素单元的白色输出值、各第一彩色像素单元的第一彩色输出值、各第二彩色像素单元的第二彩色输出值以及各第三彩色图像的第三彩色输出值，以得到第二图像信息；根据第二图像信息形成多个虚拟像素单元，并确定各虚拟像素单元的输出值，以得到第三图像信息。

本申请实施例中，由于图像传感器中设有白色像素单元，增加了图像传感器的入光量，在图像处理过程中，可以将各白色像素单元的白色输出值作为图像的亮度信息，从而使图像处理得到的图像的亮度较高。并且，通过计算虚拟像素单元，并确定各虚拟像素单元的输出值，可以提升图像的分辨率，从而使图像的质量较高。

在一种可能的实现方式中，上述图像处理模块，可以具体用于：

在第一图像信息中提取各白色像素单元的白色输出值，对于除各白色像素单元外的每一个第一缺失像素单元，采用第一缺失像素单元周围的各白色输出值的平均值作为该第一缺失像素单元的白色输出值，以得到所有像素单元的白色输出值；

在第一图像信息中提取第一彩色像素单元的第一彩色输出值，将每一个第一彩色像素单元的第一彩色输出值作为周围各第二缺失像素单元的第一彩色输出值，以得到所有像素单元的第一彩色输出值，其中，第二缺失像素单元为除各第一彩色像素单元外的像素单元；

在第一图像信息中提取第二彩色像素单元的第二彩色输出值，将每一个第二彩色像素单元的第二彩色输出值作为周围各第三缺失像素单元的第二彩色输出值，以得到所有像素单元的第二彩色输出值，其中，第三缺失像素单元为除各第二彩色像素单元外的像素单元；

在第一图像信息中提取第三彩色像素单元的第三彩色输出值，将每一个第三彩色像素单元的第三彩色输出值作为周围各第四缺失像素单元的第三彩色输出值，以得到所有像素单元的第三彩色输出值，其中，第四缺失像素单元为除各第二彩色像素单元外的像素单元；

将所有像素单元的白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值及第三彩色输出值进行融合，得到第二图像信息。

在一种可能的实现方式中，上述图像处理模块，可以具体用于：

多个虚拟像素单元分别排布于像素单元行和像素单元列中，虚拟像素单元的输出值为周围的各像素单元的输出值的平均值；其中，像素单元的输出值为白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值或第三彩色输出值。

本申请实施例中，上述图像传感器的图像分辨率大于上述多个像素单元的总数量。其中，上述图像传感器中的上述多个像素单元为物理像素。本申请实施例中，通过图像处理模块计算虚拟像素单元，并确定各虚拟像素单元的输出值，可以提升图像分辨率，从而使图像的质量较高。

第二方面，本申请实施例还提供了一种摄像头模组，该摄像头模组可以包括：镜头模组，以及上述任一图像传感器。其中，镜头模组用于接收入射光，并将入射光传输至图像传感器。

上述图像传感器中，通过设有多个白色像素单元，可以提高图像传感器的入光量，提升图像传感器获取的图像的亮度，尤其可以提升图像传感器在低照度下的灵敏度，从而可以改善图像传感器获取的图像的质量。并且，将多个像素单元排列的比较紧凑，使得图像采集器获取的图像的分辨率较高。因而，本申请实施例中的摄像头模组拍摄的图像的画质较好。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括：电源，以及与电源电连接的上述任一摄像头模组。由于上述摄像头模组拍摄的图像的画质较好，可以使本申请实施例中的电子设备的用户体验较好。该电子设备可以为手机、电脑、数码相机等各种类型的设备。

第四方面，本申请实施例还提供了上述任一图像传感器的图像处理方法，该图像处理方法可以包括：

获取图像传感器接收到的第一图像信息；

根据第一图像信息确定各白色像素单元的白色输出值、各第一彩色像素单元的第一彩色输出值、各第二彩色像素单元的第二彩色输出值以及各第三彩色图像的第三彩色输出值，以得到第二图像信息；

根据第二图像信息形成多个虚拟像素单元，并确定各虚拟像素单元的输出值，以得到第三图像信息。

本申请实施例中，由于图像传感器中设有白色像素单元，增加了图像传感器的入光量，在图像处理过程中，可以将各白色像素单元的白色输出值作为图像的亮度信息，从而使图像处理得到的图像的亮度较高。并且，通过计算虚拟像素单元，并确定各虚拟像素单元的输出值，可以提升图像的分辨率，从而使图像的质量较高。

在一种可能的实现方式中，上述根据第一图像信息确定各白色像素单元的白色输出值、各第一彩色像素单元的第一彩色输出值、各第二彩色像素单元的第二彩色输出值以及各第三彩色图像的第三彩色输出值，以得到第二图像信息，可以包括：

在第一图像信息中提取各白色像素单元的白色输出值，对于除各白色像素单元外的每一个第一缺失像素单元，采用第一缺失像素单元周围的各白色输出值的平均值作为该第一缺失像素单元的白色输出值，以得到所有像素单元的白色输出值；

在第一图像信息中提取第一彩色像素单元的第一彩色输出值，将每一个第一彩色像素单元的第一彩色输出值作为周围各第二缺失像素单元的第一彩色输出值，以得到所有像素单元的第一彩色输出值，其中，第二缺失像素单元为除各第一彩色像素单元外的像素单元；

在第一图像信息中提取第二彩色像素单元的第二彩色输出值，将每一个第二彩色像素单元的第二彩色输出值作为周围各第三缺失像素单元的第二彩色输出值，以得到所有像素单元的第二彩色输出值，其中，第三缺失像素单元为除各第二彩色像素单元外的像素单元；

在第一图像信息中提取第三彩色像素单元的第三彩色输出值，将每一个第三彩色像素单元的第三彩色输出值作为周围各第四缺失像素单元的第三彩色输出值，以得到所有像素单元的第三彩色输出值，其中，第四缺失像素单元为除各第二彩色像素单元外的像素单元；

将所有像素单元的白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值及第三彩色输出值进行融合，得到第二图像信息。

在一种可能的实现方式中，上述根据第二图像信息形成多个虚拟像素单元，并确定各虚拟像素单元的输出值，以得到第三图像信息，可以包括：

多个虚拟像素单元分别排布于像素单元行和像素单元列中，虚拟像素单元的输出值为周围的各像素单元的输出值的平均值；其中，像素单元的输出值为白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值或第三彩色输出值。

附图说明

图1为本申请实施例中的一种图像传感器的结构示意图；

图2a为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图；

图2b为图2a中靠下的三行像素单元的局部放大示意图；

图3为本申请实施例中一个像素单元的放大示意图；

图4为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图；

图5为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图；

图6为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图；

图7为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图；

图8为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的排布示意图；

图9为相关技术中的像素单元排布方式与本申请实施例中的像素单元排布方式的对比示意图；

图10为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图；

图11为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图；

图12为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图；

图13为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图；

图14为本申请实施例中的像素单元电路的结构示意图；

图15为本申请实施例中图像传感器中像素单元版图的结构示意图；

图16为本申请实施例中图像传感器中像素单元版图的另一结构示意图；

图17为本申请实施例中图像传感器中像素单元版图的另一结构示意图；

图18为本申请实施例中图像传感器中像素单元版图的另一结构示意图；

图19为图15中一个像素单元的局部放大示意图；

图20为像素单元的输出值与曝光时间的关系曲线示意图；

图21为本申请实施例中图像传感器的另一结构示意图；

图22为与图21对应的图像传感器的平面结构示意图；

图23为调整像素单元的透镜和滤光层的面积的前后对比示意图；

图24为与图21对应的图像传感器的另一平面结构示意图；

图25为与图21对应的图像传感器的另一平面结构示意图；

图26为本申请实施例中图像传感器的另一结构示意图；

图27为与图26对应的图像传感器的平面结构示意图；

图28为像素单元的输出值与曝光时间的关系曲线示意图；

图29为本申请实施例提供的图像处理方法的流程图；

图30为本申请实施例提供的图像处理方法的另一流程图；

图31a至图31c为采用上述实现方式一中的像素单元排布方式时确定第二图像信息的过程示意图；

图32a至图32c为采用上述实现方式二中的像素单元排布方式时确定第二图像信息的过程示意图；

图33为在上述实现方式一中的像素单元排布方式中形成多个虚拟像素单元的示意图；

图34为在上述实现方式二中的像素单元排布方式中形成多个虚拟像素单元的示意图。

附图标记：

101-光电转换器；102-滤光层；103-透镜；104-输出总线；105-第一控制信号线；106-第二控制信号线；107-第三控制信号线；P-像素单元；Pw-白色像素单元；P1-第一彩色像素单元；P2-第二彩色像素单元；P3-第三彩色像素单元；Px1-第一缺失像素单元；Px2-第二缺失像素单元；Py-虚拟像素单元；F1-水平方向；F2-竖直方向；TX-传输晶体管；RST-复位晶体管；SF-源跟随晶体管；SEL-行选择晶体管；FD-浮动扩散节点；Ot-输出端。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

应注意的是，本申请的附图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本申请中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

本申请实施例提供的图像传感器可以应用于各种摄像头模组中，例如可以应用于照相机、摄像头及安防监控器等摄像设备中。该图像传感器可以为以电耦合器件(chargecoupled device，CCD)构成的CCD图像传感器，或以互补金属氧化物半导体(complementarymetal oxide semiconductor，CMOS)构成的CMOS图像传感器。该图像传感器的结构可以为正照式结构，或者，该图像传感器的结构也可以为被照式结构。

图1为本申请实施例中的一种图像传感器的结构示意图，如图1所示，本申请实施例中的图像传感器可以包括多个像素单元P，每一个像素单元P可以包括：光电转换器101，位于光电转换器101的感光面一侧的滤光层102，以及位于滤光层102背离光电转换器一侧的透镜103，其中，该透镜103可以为微透镜。在图像采集的过程中，入射光S1射向透镜103，该入射光S1可以为被拍摄目标的反射光，透镜103用于汇聚入射光S1，并将汇聚后的光线S2射向滤光层102。通过设置透镜103可以提升图像传感器的光接收量和光信号强度。滤光层102可以对光线S2进行过滤，从而，将光线S2按照滤光层103的颜色进行区分，使得环境光和图像信息分别按照不同颜色进行存储，便于后续图像处理过程中的彩色信息还原。光电转换器101用于将穿过滤光层102后的入射光转换为电信号，从而实现图像信息的存储。

下面结合附图对本申请提供的图像传感器、摄像头模组、电子设备及图像处理方法进行详细说明。

第一方面，本申请实施例提供了一种图像传感器。图2a为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的排布示意图，如图2a所示，本申请实施例提供的图像传感器可以包括：沿水平方向F1和竖直方向F2呈阵列排布的多个像素单元(图2a中每一个六边形表示一个像素单元)，水平方向F1与竖直方向F2可以相互垂直，当然，水平方向F1与竖直方向F2之间的夹角也可以稍大于或稍小于90°，此处不做限定。图2b为图2a中靠下的三行像素单元的局部放大示意图，结合图2a和图2b，图中粗直线J表示图像传感器的一个边缘，在具体实施时，水平方向F1可以与图像传感器的边缘J的方向一致。

上述图像传感器中的多个像素单元可以包括：多个白色像素单元Pw、多个第一彩色像素单元P1、多个第二彩色像素单元P2及多个第三彩色像素单元P3。图中以白色填充表示白色像素单元Pw，“R”表示第一彩色像素单元P1，“G”表示第二彩色像素单元P2，“B”表示第三彩色像素单元P3。其中，白色像素单元Pw中的滤光层为透明滤光层，第一彩色像素单元P1中的滤光层用于滤除第一颜色外的光线，第二彩色像素单元P2中的滤光层用于滤除第二颜色外的光线，第三彩色像素单元P3中的滤光层用于滤除第三颜色外的光线。可选地，第一彩色像素单元P1可以为红色像素单元，第二彩色像素单元P2可以为绿色像素单元，第三彩色像素单元P3可以为蓝色像素单元；或者，第一彩色像素单元P1可以为品红色像素单元，第二彩色像素单元P2可以为黄色像素单元，第三彩色像素单元P3可以为青色像素单元。当然，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2、第三彩色像素单元P3也可以为其他颜色的像素单元，此处不做限定。

在图像传感器中的每一个像素单元中，光电转换器接收滤光层过滤后的光线，并将接收到的光信号转换为电信号，该电信号用于后续图像处理得到图像。其中，图像的亮度与光电转换器接收到的光线的多少有关，若光电转换器接收到的光线较少，会导致采集到的图像由于亮度较低而模糊不清。为了采集到被拍摄目标的图像信息，在图像传感器中需要设置第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3。第一彩色像素单元P1中的滤光层只能使第一颜色的光线通过，约三分之二的光线被滤光层吸收，同理，第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3中也有约三分之二的光线被滤光层吸收，也就是说，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3损失了约三分之二的入射光能量。本申请实施例中，在图像传感器中设置白色像素单元Pw，白色像素单元Pw中的滤光层为透明滤光层，因而白色像素单元Pw对光线的损失较小。所以，通过在图像传感器中设置白色像素单元Pw，可以提高图像传感器的光线的入光量，提升图像传感器获取的图像的亮度，尤其可以提升图像传感器在低照度下的灵敏度，从而可以改善图像传感器获取的图像的质量。

继续参照图2a，上述图像传感器中的每一个像素单元的形状为多边形，且每一个像素单元的至少一个边与水平方向F1之间的夹角为锐角。上述图像传感器可以构成多个像素单元行，例如图2a中的图像传感器包括像素单元行H1、H2……H12，每一个像素单元行可以包括沿水平方向F1排列的多个像素单元，并且，任意相邻两个像素单元行错位设置，例如像素单元行H2与像素单元行H1错位半个像素单元。上述图像传感器可以构成多个像素单元列，例如图2a中的图像传感器包括像素单元列L1、L2、L3、L4、L5、L6，每一个像素单元列可以包括沿竖直方向F2排列的多个像素单元，并且，任意相邻两个像素单元列错位设置，例如像素单元列L2与像素单元列L1错位半个像素单元。这样，可以将图像传感器中的多个像素单元排列的更加紧凑，使得图像传感器获取的图像的分辨率较高。

在具体实施时，在设置上述图像传感器中的多个像素单元的排布方式时，白色像素单元的数量与多个像素单元的总数量的比值大于或等于50％。也就是说，图像传感器中的大部分像素单元为白色像素单元，从而可以使图像传感器中的光线的入光量较大，使得图像传感器获取的图像的亮度较高。

可选地，在上述图像传感器中的多个像素单元中，第一彩色像素单元的数量、第二彩色像素单元的数量、第三彩色像素单元的数量的比值为1:1:1。也就是说，图像传感器中第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的分布较均匀，使得图像传感器能够均匀地采集到第一颜色、第二颜色和第三颜色对应的彩色信息，图像传感器获取的图像的色彩更接近被拍摄目标的真实色彩。或者，第二彩色像素单元的数量、第一彩色像素单元的数量、第三彩色像素单元的数量的比值也可以为2:1:1，第二彩色像素单元可以为绿色像素单元，由于人眼对绿色光线更敏感，通过增加第二彩色像素单元的数量，可以使图像传感器获取的图像更接近人眼观看到的被拍摄目标的真实色彩，使人眼感知的图像的质量较好。

本申请实施例中，上述图像传感器中的像素单元的形状可以为六边形、矩形等多边形，以下结合附图，对像素单元的形状为六边形或矩形的两种实现方式进行详细说明。

实现方式一：

在本申请的一些实施例中，上述图像传感器中的多个像素单元中的每一个像素单元的形状可以为六边形。

图3为本申请实施例中一个像素单元的放大示意图，如图3所示，上述图像传感器中的每一个像素单元可以包括：与水平方向F1平行的第一侧边Q1和第二侧边Q2、与第一侧边Q1相连的第三侧边Q3和第四侧边Q4，以及与第二侧边Q2相连的第五侧边Q5和第六侧边Q6，第三侧边Q3与第五侧边Q5相连，第四侧边Q4与第六侧边Q6相连。第三侧边Q3与第五侧边Q5之间的夹角α1为90°，第四侧边Q4与第六侧边Q6之间的夹角α2为90°，第一侧边Q1与第三侧边Q3之间的夹角α3为135°，第一侧边Q1与第四侧边Q4之间的夹角α4为135°，第二侧边Q2与第五侧边Q5之间的夹角α5为135°，第二侧边Q2与第六侧边Q6之间的夹角α6为135°。在实际版图设计过程中，像素单元之间的信号线一般相对于水平方向F1呈0°、45°、90°和135°等方向延伸，因而，将本申请实施例中的像素单元设置为图3所示的形状，更符合版图设计规则，便于半导体工艺加工。

如图2a所示，在本申请实施例中，上述图像传感器中的多个像素单元行可以包括：多个第一像素单元行和多个第二像素单元行，任意相邻两个第一像素单元行之间间隔两个第二像素单元行，例如图2a中，像素单元行H3、H6、H9、H12可以为第二像素单元行，其余的像素单元行可以为第一像素单元行，第一像素单元行H3与H6之间间隔两个第二像素单元行H4和H5，第一像素单元行H6与H9之间间隔两个第二像素单元行H7和H8，第一像素单元行H9与H12之间间隔两个第二像素单元行H10和H11。其中，每一个第一像素单元行可以包括：多个第一彩色像素单元P1，多个第二彩色像素单元P2和多个第三彩色像素单元P3，每一个第一像素单元行中的像素单元按照第一彩色像素单元P1、第三彩色像素单元P3、第二彩色像素单元P2的顺序重复排列。

上述图像传感器中的多个像素单元列可以包括：多个第一像素单元列(例如图2a中的L2和L5)，多个第二像素单元列(例如图2a中的L3和L6)和多个第三像素单元列(例如图2a中的L1和L4)，多个像素单元列按照第一像素单元列、第二像素单元列、第三像素单元列的顺序重复排列。其中，第一像素单元列可以包括：多个第一彩色像素单元P1和多个白色像素单元Pw，在第一像素单元列中，相邻两个第一彩色像素单元P1之间间隔两个白色像素单元Pw。第二像素单元列可以包括：多个第二彩色像素单元P2和多个白色像素单元Pw，在第二像素单元列中，相邻两个第二彩色像素单元P2之间间隔两个白色像素单元Pw。第三像素单元列可以包括：多个第三彩色像素单元P3和多个白色像素单元Pw，在第三像素单元列中，相邻两个第三彩色像素单元P3之间间隔两个白色像素单元Pw。

图4为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图，如图4所示，上述图像传感器中的多个像素单元可以包括多个重复单元T1，每一个重复单元T1可以包括：分布于相邻的两个像素单元列和相邻的五个像素单元行的五个像素单元，例如图4中左上角的重复单元T1包括：分布于像素单元列L1、L2和像素单元行H1、H2、H3、H4、H5中的五个像素单元。重复单元I1中的其中一个像素单元列(例如像素单元列L1)可以包括：一个第一彩色像素单元P1、一个第二彩色像素单元P2和一个第三彩色像素单元P3，另一个像素单元列(例如像素单元列L2)可以包括：两个白色像素单元Pw。图4中以重复单元T1中的各彩色像素单元按照第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2、第三彩色像素单元P3的顺序进行排列为例，在具体实施时，重复单元T1中的彩色像素单元也可以采用其他顺序排列，此处不做限定。

图5为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图，如图5所示，上述图像传感器中的多个像素单元可以包括多个重复单元T2，每一个重复单元T2可以包括：分布于相邻的五个像素单元行和相邻的五个像素单元列的九个像素单元，例如图5中右上角的重复单元T2包括：分布于像素单元行H1、H2、H3、H4、H5和像素单元列L1、L2、L3、L4、L5中的九个像素单元。重复单元T2可以包括：位于中间的像素单元行(例如像素单元行H3)的三个白色像素单元Pw，以及分布于其余的四个像素单元行(例如像素单元行H1、H2、H4、H5)的两个第一彩色像素单元P1、两个第二彩色像素单元P2和两个第三彩色像素单元P3，其中，两个第一彩色像素单元P1、两个第二彩色像素单元P2和两个第三彩色像素单元P3围绕位于中间的白色像素单元Pw排列为环状。重复单元T2中的各彩色像素单元按照顺时针的排列顺序为：第一彩色像素单元P1、第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2、第二彩色像素单元P2、第三彩色像素单元P3、第三彩色像素单元P3，在具体实施时，重复单元T2中的彩色像素单元也可以采用其他顺序排列，此处不做限定。

图6为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图，如图6所示，上述图像传感器中的多个像素单元包括多个重复单元T3，每一个重复单元T3可以包括：分布于相邻的五个像素单元行和相邻的三个像素单元列的七个像素单元，例如图6中左上角的重复单元T3包括：分布于像素单元行H2、H3、H4、H5、H6和像素单元列L1、L2、L3中的七个像素单元。在每一个重复单元T3中，位于中间的像素单元列(例如像素单元列L2)可以包括：一个第一彩色像素单元P1、一个第二彩色像素单元P2和一个第三彩色像素单元P3，其余的两个像素单元列(例如像素单元列L1和L3)均包括两个白色像素单元Pw。图6中的重复单元T3中，各彩色像素单元按照第一彩色像素单元P1、第三彩色像素单元P3、第二彩色像素单元P2的顺序排列，在具体实施时，可以根据实际情况设置重复单元T3中各彩色像素单元的顺序，此处不做限定。

图7为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图，如图7所示，上述图像传感器中的多个像素单元包括多个重复单元T4，每一个重复单元T4可以包括：分布于相邻的五个像素单元行和相邻的三个像素单元列的七个像素单元，例如图7中左上角的重复单元T3包括：分布于像素单元行H2、H3、H4、H5、H6和像素单元列L1、L2、L3中的七个像素单元。在每一个重复单元T4中，其中一个像素单元位于中间，其余的六个像素单元围绕位于中间的像素单元排列为环状，重复单元T4可以包括：一个第一彩色像素单元P1、一个第二彩色像素单元P2、一个第三彩色像素单元P3和四个白色像素单元Pw，其中，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3分布于两个像素单元列(例像素单元列L1和L2)和三个像素单元行(例如像素单元行H3、H4、H5)中。图7中以第二彩色像素单元P2位于重复单元T4的中间为例，在具体实施时，也可以将第一彩色像素单元P1或第三彩色像素单元P3设置在重复单元T4的中间，并且，第一彩色像素单元P1和第三彩色像素单元P3均位于重复单元T4中的同一列为例，在实际设置时，也可以将第一彩色像素单元P1和第三彩色像素单元P3设置在除中间位置外的其他位置，此处不做限定。

在图2a及图4～7所示的像素单元排布方式中，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2、第三彩色像素单元P3的数量比值约为1:1:1，并且，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3均匀分布，从而，可以使图像传感器采集的图像的彩色信息较均匀，得到的图像的色彩效果较好。并且，白色像素单元Pw的数量较多，且白色像素单元Pw均匀分布，从而使图像传感器获取的图像的亮度较高，且该图像的亮度较均匀，因此，该图像的清晰度较高。

本申请实施例中，以图2a及图4～7中所示的像素单元排布方式，对本申请实施例中图像传感器的像素单元排布方式进行举例说明。在实际应用中，本申请实施例中的图像传感器也可以采用其他排布方式，此处不做限定。并且，在图2a及图4～7中，以“R”表示第一彩色像素单元，“G”表示第二彩色像素单元，“B”表示第三彩色像素单元，并不对第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的颜色进行限定，在具体实施时，可以根据实际情况设置第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的颜色进行设置。

实现方式二：

图8为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图，如图8所示，在本申请的另一些实施例中，上述图像传感器中的多个像素单元中的每一个像素单元的形状可以为矩形。图8中每一个方框可以表示一个像素单元。可选地，每一个像素单元的形状可以为正方形，且每一个像素单元的至少一个边与水平方向F1之间的夹角可以为45°。上述图像传感器中的多个像素单元可以构成多个像素单元行，例如图8中的图像传感器包括像素单元行H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9，每一个像素单元行包括沿水平方向F1排列的多个像素单元，并且，任意相邻两个像素单元行错位设置，例如像素单元行H2与像素单元行H1错位半个像素单元。上述彩色像素单元阵列可以构成多个像素单元列，例如图8中的图像传感器包括像素单元列L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9，每一个像素单元列包括沿竖直方向F2排列的多个像素单元，并且，任意相邻两个像素单元列错位设置，例如，像素单元列L2与像素单元列L1错位半个像素单元。这样，可以将图像传感器中的多个像素单元排列的更加紧凑，使得图像传感器获取的图像的分辨率较高。

图9为相关技术中的像素单元排布方式与本申请实施例中的像素单元排布方式的对比示意图，如图9所示，图9中的(1)为相关技术中的像素单元排布示意图，相关技术中的像素单元采用正方形横纵排列的排列方式，以像素单元P的边长为a为例，相邻像素单元P的几何中心之间的水平距离和竖直距离均为a，其中，水平距离可以为水平方向F1上的距离，竖直距离可以为竖直方向F2上的距离。图9中的(2)为本申请实施例中的像素单元排布示意图，本申请实施例中，像素单元P的至少一个边与水平方向F1之间的夹角为锐角，图9中的(2)中以像素单元P的边与水平方向F1之间的夹角为45°为例，这样，相邻像素单元P的几何中心之间的水平距离和竖直距离均为b，

即b＜a，因此，相比于相关技术中的像素单元排布方式，本申请实施例中的像素单元排布方式中，相邻像素单元P的几何中心之间的水平距离和竖直距离更小。由于人眼对图像的感知能力在水平方向和竖直方向上更灵敏，并且，经过对大量图像的统计，水平方向和竖直方向上的图像信息更多，本申请实施例中的像素单元排布方式中，像素单元P在水平方向和竖直方向更加密集，因此，人眼感觉分辨率会增强，从而，可以进一步改善图像传感器获取的图像的质量。

如图8所示，在本申请实施例中，上述图像传感器中的多个像素单元行可以包括至少一个白色像素单元行，白色像素单元行中的每一个像素单元均为白色像素单元Pw，例如，图8中像素单元行H1、H3、H5、H7及H9为白色像素单元行。通过在图像传感器中设置白色像素单元行，可以提高图像传感器的光线的如光亮，提升图像传感器获取的图像的亮度。

继续参照图8，上述图像传感器中的多个像素单元行还可以包括多个彩色像素单元行，彩色像素单元行包括第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2及第三彩色像素单元P3中的至少一个，例如，图8中像素单元行H2、H4、H6及H8为彩色像素单元行，其中，彩色像素单元行H2包括第一彩色像素单元P1和第二彩色像素单元P2，彩色像素单元行H4包括第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3，彩色像素单元行H6包括第一彩色像素单元P1和第二彩色像素单元P2，彩色像素单元行H8包括第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3。任意相邻两个彩色像素单元行之间间隔至少一个白色像素单元行，例如，图8中彩色像素单元行H2与H4之间间隔一个白色像素单元行H3，彩色像素单元行H4与H6之间间隔一个白色像素单元行H5，彩色像素单元行H6与H8之间间隔一个白色像素单元行H7。

上述图像传感器中的多个像素单元列可以包括多个彩色像素单元列，彩色像素单元列包括第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2及第三彩色像素单元P3中的至少一个，例如图8中像素单元列L2、L4、L6及L8为彩色像素单元列，其中，彩色像素单元列L2包括第一彩色像素单元P1和第二彩色像素单元P2，彩色像素单元列L4包括第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3，彩色像素单元列L6包括第一彩色像素单元P1和第二彩色像素单元P2，彩色像素单元列L8包括第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3。

在本申请的一种可能的实现方式中，上述图像传感器中的多个像素单元行中的白色像素单元行与彩色像素单元行交替排布，例如图8中白色像素单元行H1、H3、H5、H7、H9，与彩色像素单元行H2、H4、H6、H8交替排布。这样设置可以使白色像素单元Pw均匀分布，使图像传感器获取的图像的亮度较均匀，图像的清晰度更好。

继续参照图8，上述图像传感器中的多个彩色像素单元行可以包括：交替排布的多个第一彩色像素单元行和多个第二彩色像素单元行，例如，彩色像素单元行H2和H6可以为第一彩色像素单元行，彩色像素单元行H4和H8可以为第二彩色像素单元行。第一彩色像素单元行(H2或H6)可以包括：交替排列的多个第一彩色像素单元P1和多个第二彩色像素单元P2，第二彩色像素单元行(H4或H8)可以包括：交替排列的多个第二彩色像素单元P2和多个第三彩色像素单元P3。并且，第一彩色像素单元行中的第二彩色像素单元，与第二彩色像素单元行中的第二彩色像素单元位于不同的彩色像素单元列，例如，第一彩色像素单元行H2中的第二彩色像素单元P2分别位于彩色像素单元列L4和L8中，第二彩色像素单元行H4中的第二彩色像素单元P2分别位于彩色像素单元列L2和L6中。在图8所示的像素单元排列方式中，第二彩色像素单元P2、第一彩色像素单元P1、第三彩色像素单元P3的数量比值可以为2:1:1，第二彩色像素单元P2可以为绿色像素单元，绿色像素单元的数量较多，且绿色像素单元均匀分布，由于人眼对绿色光线更敏感，图8所示的像素单元排布方式可以使图像传感器获取的图像更接近人眼观看到的被拍摄目标的真实色彩，使人眼感知的图像的质量较好。

图10为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图，如图10所示，上述图像传感器中的多个像素单元行中的白色像素单元行与彩色像素单元行交替排布，例如图10中白色像素单元行H1、H3、H5、H7、H9，与彩色像素单元行H2、H4、H6、H8交替排布。这样设置可以使白色像素单元Pw均匀分布，使图像传感器获取的图像的亮度较均匀，图像的清晰度更好。

继续参照图10，每一个彩色像素单元行(H2、H4、H6或H8)中的像素单元按照第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2、第三彩色像素单元P3的顺序重复排列，每一个彩色像素单元列(L2、L4、L6或L8)中的像素单元按照第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2、第三彩色像素单元P3的顺序重复排列。这样，可以使第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2、第三彩色像素单元P3的数量比值约为1:1:1，并且，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3均匀分布，从而，可以使图像传感器采集的图像的彩色信息较均匀，得到的图像的色彩效果较好。

图11为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图，如图11所示，上述图像传感器中的多个像素单元行中的白色像素单元行与彩色像素单元行交替排布，在图11中像素单元行H2、H4、H6和H8可以为白色像素单元行，像素单元行H1、H3、H5和H7可以为彩色像素单元行，白色像素单元行H2、H4、H6、H8，与彩色像素单元行H1、H3、H5、H7交替排布，这样设置可以使白色像素单元Pw均匀分布，使图像传感器获取的图像的亮度较均匀，图像的清晰度更好。

继续参照图11，上述图像传感器中的多个彩色像素单元行可以包括：多个第一彩色像素单元行(例如图11中的像素单元行H1)、多个第二彩色像素单元行(例如图11中的像素单元行H3)、多个第三彩色像素单元行(例如图11中的像素单元行H5)及多个第四彩色像素单元行(例如图11中的像素单元行H7)，且多个彩色像素单元行中的彩色像素单元行按照第一彩色像素单元行、第二彩色像素单元行、第三彩色像素单元行、第四彩色像素单元行的顺序重复排列。第一彩色像素单元行可以包括：多个白色像素单元Pw、多个第一彩色像素单元P1及多个第三彩色像素单元P3，第一彩色像素单元行中的像素单元按照白色像素单元Pw、第一彩色像素单元P1、白色像素单元Pw、第三彩色像素单元P3的顺序重复排列。第二彩色像素单元行可以包括：交替排列的多个白色像素单元Pw和多个第二彩色像素单元P2。第三彩色像素单元行包括：多个白色像素单元Pw、多个第一彩色像素单元P1及多个第三彩色像素单元P3，第三彩色像素单元行中的像素单元按照白色像素单元Pw、第三彩色像素单元P3、白色像素单元Pw、第一彩色像素单元P1的顺序重复排列；第一彩色像素单元行中的第一彩色像素单元P1，与第三彩色像素单元行中的第一彩色像素单元P1位于不同的彩色像素单元列，例如图11中，像素单元行H1中的第一彩色像素单元P1位于像素单元列L3中，像素单元行H5中的第一彩色像素单元P1位于像素单元列L7中。第四彩色像素单元行包括：交替排列的多个白色像素单元Pw和多个第二彩色像素单元P2，第四彩色像素单元行中多个像素单元的排列顺序，与第二彩色像素单元行中的多个像素单元的排列顺序相同，例如图11中，像素单元行H7中多个像素单元的排列顺序，与像素单元行H3中多个像素单元的排列顺序相同。

在图11所示的像素单元排列方式中，第二彩色像素单元P2、第一彩色像素单元P1、第三彩色像素单元P3的数量比值可以为2:1:1，第二彩色像素单元P2可以为绿色像素单元，绿色像素单元的数量较多，且绿色像素单元均匀分布，由于人眼对绿色光线更敏感，图11所示的像素单元排布方式可以使图像传感器获取的图像更接近人眼观看到的被拍摄目标的真实色彩，使人眼感知的图像的质量较好。并且，图11所示的像素单元排列方式中，白色像素单元Pw较多，可以使图像传感器中的光线的入光量较大，使得图像传感器获取的图像的亮度较高。

图12为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图，如图12所示，上述图像传感器中的多个彩色像素单元行中的任意相邻两个彩色像素单元行之间间隔两个白色像素单元行，例如图12中，像素单元行H1为彩色像素单元行，像素单元行H2和H3为白色像素单元行，像素单元行H4为彩色像素单元行，像素单元行H5和H6为白色像素单元行，像素单元行H7为彩色像素单元行，像素单元行H8和H9为白色像素单元行，相邻的彩色像素单元行H1与H4之间间隔两个白色像素单元行H2和H3，相邻的彩色像素单元行H4与H7之间间隔两个白色像素单元行H5和H6。这样设置可以使图像传感器中的白色像素单元Pw的数量较多，且白色像素单元Pw均匀分布，从而使图像传感器获取的图像的亮度较高，且该图像的亮度较均匀，因此，该图像的清晰度较高。

继续参照图12，每一个彩色像素单元行(例如像素单元行H1、H4或H7)中的像素单元按照第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2、第三彩色像素单元P3的顺序重复排列。上述图像传感器中的多个彩色像素单元列可以包括：多个第一彩色像素单元列(例如像素单元列L2、L5或L8)，多个第二彩色像素单元列(例如像素单元列L3、L6或L9)和多个第三彩色像素单元列(例如像素单元列L1、L4或L7)，多个彩色像素单元列按照第一彩色像素单元列、第二彩色像素单元列、第三彩色像素单元列的顺序重复排列。其中，第一彩色像素单元列包括：多个第一彩色像素单元P1和多个白色像素单元Pw，在第一彩色像素单元列中，相邻两个第一彩色像素单元P1之间间隔两个白色像素单元Pw。第二彩色像素单元列包括：多个第三彩色像素单元P3和多个白色像素单元Pw，在第二彩色像素单元列中，相邻两个第三彩色像素单元P3之间间隔两个白色像素单元Pw。第三彩色像素单元列包括：多个第二彩色像素单元P2和多个白色像素单元Pw，在第三彩色像素单元列中，相邻两个第二彩色像素单元P2之间间隔两个白色像素单元Pw。

在图12所示的像素单元排布方式中，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2、第三彩色像素单元P3的数量比值约为1:1:1，并且，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3均匀分布，从而，可以使图像传感器采集的图像的彩色信息较均匀，得到的图像的色彩效果较好。

图13为本申请实施例提供的图像传感器中像素单元的另一排布示意图，如图13所示，上述图像传感器中的多个像素单元行可以包括：多个第一像素单元行h1、多个第二像素单元行h2及多个第三像素单元行h3。第一像素单元行h2可以包括：多个白色像素单元Pw和多个第一彩色像素单元P1，在第一像素单元行P1中，相邻两个第一彩色像素单元P1之间间隔三个白色像素单元。第二像素单元行h2可以包括：多个白色像素单元Pw和多个第二彩色像素单元P2，在第二像素单元行P2中，相邻两个第二彩色像素单元P2之间间隔三个白色像素单元Pw。第三像素单元行h3可以包括：多个白色像素单元Pw和多个第三彩色像素单元P3，在第三像素单元行h3中，相邻两个第三彩色像素单元P3之间间隔三个白色像素单元Pw。

在图像传感器中的多个第一像素单元行h1中，相对于第m个第一像素单元行h1中的各像素单元，第m+1个第一像素单元行h1中的各像素单元，沿水平方向F1错位半个像素单元的距离；其中，第m+1个第一像素单元行为第m个第一像素单元行在竖直方向F2上的下一个第一像素单元行h1，其中，m为大于零且小于第一像素单元行h1的总数量的正整数。例如图13中，相对于中间的第一像素单元行h1，靠上的第一像素单元行h1中的第一彩色像素单元P1向右错位半个像素单元的距离。

在图像传感器中的多个第二像素单元行h2中，相对于第n个第二像素单元行h2中的各像素单元，第n+1个第二像素单元行h2中的各像素单元，沿水平方向F1错位半个像素单元的距离；其中，第n+1个第二像素单元行h2为第n个第二像素单元行h2在竖直方向F2上的下一个第二像素单元行h2，其中，n为大于零且小于第二像素单元行h2的总数量的正整数。例如图13中，相对于中间的第二像素单元行h2，靠上的第二像素单元行h2中的第二彩色像素单元P2向右错位半个像素单元的距离。

在图像传感器中的多个第三像素单元行h3中，相对于第k个第三像素单元行h3中的各像素单元，第k+1个第三像素单元行h3中的各像素单元，沿水平方向F1错位一个像素单元；其中，第k+1个第三像素单元行h3为第k个第三像素单元行h3在竖直方向F2上的下一个第三像素单元行h3，其中，k为大于零且小于第三像素单元行h3的总数量的正整数。例如图13中，相对于中间的第三像素单元行h3，靠上的第三像素单元行h3中的第三彩色像素单元P3向右错位半个像素单元的距离。

在图13所示的像素单元排布方式中，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2、第三彩色像素单元P3的数量比值约为1:1:1，并且，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3均匀分布，从而，可以使图像传感器采集的图像的彩色信息较均匀，得到的图像的色彩效果较好。并且，图13所示的像素单元排布方式中白色像素单元Pw的数量较多，且白色像素单元Pw均匀分布，从而使图像传感器获取的图像的亮度较高，且该图像的亮度较均匀，因此，该图像的清晰度较高。

本申请实施例中，以图8、图10、图11、图12和图13中所示的像素单元排布方式，对本申请实施例中图像传感器的像素单元排布方式进行举例说明。在实际应用中，本申请实施例中的图像传感器中的像素单元也可以采用其他排布方式，此处不做限定。并且，在图8、图10、图11、图12和图13中，以“R”表示第一彩色像素单元，“G”表示第二彩色像素单元，“B”表示第三彩色像素单元，并不对第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的颜色进行限定，在具体实施时，可以根据实际情况设置第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的颜色进行设置。

本申请实施例中，以像素单元的形状为六边形或矩形为例进行举例，在具体实施时，像素单元也可以为其他形状，例如八边形，此处不做限定。

本申请实施例提供的图像传感器中，通过设有多个白色像素单元，可以提高图像传感器的入光量，提升图像传感器获取的图像的亮度，尤其可以提升图像传感器在低照度下的灵敏度，从而可以改善图像传感器获取的图像的质量。并且，将多个像素单元排列的比较紧凑，使得图像采集器获取的图像的分辨率较高。

如图1所示，图像传感器中的每一个像素单元P可以包括：光电转换器101，位于光电转换器101的感光面一侧的滤光层102，以及位于滤光层102背离光电转换器101一侧的透镜103，其中透镜103可以为微透镜。在图像采集的过程中，入射光S1射向透镜103，该入射光S1可以为被拍摄目标的反射光，透镜103用于汇聚入射光S1，并将汇聚后的光线S2射向滤光层102。通过设置透镜103可以提升图像传感器的光接收量和光信号强度。滤光层102可以对光线S2进行过滤，从而，将光线S2按照滤光层103的颜色进行区分，使得环境光和图像信息分别按照不同颜色进行存储，便于后续图像处理过程中的彩色信息还原。光电转换器101可以为光电二极管等感光器件，光电转换器101用于将穿过滤光层102后的入射光转换为电信号，从而实现图像信息的存储。

如图8所示，图像传感器中的多个像素单元可以包括：多个白色像素单元Pw、多个第一彩色像素单元P1、多个第二彩色像素单元P2及多个第三彩色像素单元P3。白色像素单元Pw中的滤光层为透明滤光层，第一彩色像素单元P1中的滤光层用于滤除第一颜色外的光线，第二彩色像素单元P2中的滤光层用于滤除第二颜色外的光线，第三彩色像素单元P3中的滤光层用于滤除第三颜色外的光线。可选地，第一彩色像素单元P1可以为红色像素单元，第二彩色像素单元P2可以为绿色像素单元，第三彩色像素单元P3可以为蓝色像素单元；或者，第一彩色像素单元P1可以为品红色像素单元，第二彩色像素单元P2可以为黄色像素单元，第三彩色像素单元P3可以为青色像素单元。当然，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2、第三彩色像素单元P3也可以为其他颜色的像素单元，此处不做限定。

图14为本申请实施例中的像素单元电路的结构示意图，如图14所示，上述图像传感器中的每一个像素单元还可以包括：传输晶体管TX、复位晶体管RST、源跟随晶体管SF以及行选择晶体管SEL。传输晶体管TX的源极与光电转换器101电连接，传输晶体管TX的漏极通过浮动扩散节点FD与复位晶体管RST的源极电连接，复位晶体管RST的漏极与电源信号线VDD电连接，源跟随晶体管SF的栅极与浮动扩散节点FD电连接，源跟随晶体管SF的源极与电源信号线VDD电连接，行选择晶体管SEL的源极与源跟随晶体管SF的漏极电连接，行选择晶体管SEL的漏极与信号输出端Ot电连接。

在图像采集过程中，光电转换器101可以将接收到的光线转换为电荷，传输晶体管TX可以控制光电转换器101是否将电荷传输至浮动扩散节点FD，当传输晶体管TX导通时，光电转换器101将电荷传输至浮动扩散节点FD，当传输晶体管TX关闭时，光电转换器101无法将电荷传输至浮动扩散节点FD，则电荷在光电转换器101中积累。复位晶体管RST可以清空浮动扩散节点FD和光电转换器101中的电荷，即复位晶体管RST可以复位浮动扩散节点FD和光电转换器101。源跟随晶体管SF可以将浮动扩散节点FD的电荷转换为电压。每一个像素单元行中的各像素单元中的行选择晶体管SEL与同一条控制信号线电连接，该控制信号线的作用是选通对应像素单元中的行选择晶体管SEL，当该控制信号线控制该像素单元行中的行选择晶体管SEL导通时，则电压从源跟随晶体管SF传输至输出端Ot，当该控制信号线控制该像素单元行中的行选择晶体管SEL关闭时，则该像素单元行中的像素单元不选通，该像素单元行中的各像素单元无法输出图像信号。

图15为本申请实施例中图像传感器中像素单元版图的结构示意图，图16为本申请实施例中图像传感器中像素单元版图的另一结构示意图，其中，图15中的像素单元版图采用上述实现方式二中的像素单元排布方式，图16中的像素单元版图采用上述实现方式一中的像素单元排布方式。应该说明的是，图16所示的结构除像素单元排布方式与图15所示的结构不同外，其余结构与图15所示的结构类似，在后续实施例中，均以图像传感器采用上述实现方式二中的像素排布方式进行示意，重复之处不再赘述。如图15和图16所示，像素单元内设有半导体层(如图中白色填充的图形)，半导体层可以包括：光电传感器101的PN结、传输晶体管TX的有源层、复位晶体管RST的有源层、源跟随晶体管SF的有源层及行选择晶体管SEL的有源层。此外，为了形成晶体管结构，像素单元内还可以设置栅极层，如图中深色填充的各图形，图中每一个深色填充的图像表示该晶体管内的栅极。

图17为本申请实施例中图像传感器中像素单元版图的另一结构示意图，如图17所示，上述图像传感器还可以包括：第一金属层，第一金属层包括：多条输出总线104，每一条输出总线104与一个像素单元列中的各像素单元的输出端电连接，当像素单元中的行选择晶体管SEL导通时，像素单元的图像信号可以通过输出总线104输出。输出总线104整体上沿竖直方向F2延伸，并且，输出总线104在相邻像素单元P之间的间隙中延伸，从而避免输出总线影响光电转换器101接收光线。

图18为本申请实施例中图像传感器中像素单元版图的另一结构示意图，如图18所示，上述图像传感器还可以包括：第二金属层，为了清楚地示意第二金属层的结构，图18中省略了第一金属层的图形，并将栅极层中各图形的填充改为白色填充。第二金属层可以包括：多条第一控制信号线105、多条第二控制信号线106及多条第三控制信号线107，第一控制信号线105与一个像素单元行中的各行选择晶体管SEL的栅极电连接，第二控制信号线106与一个像素单元行中的各源跟随晶体管SF的栅极电连接，第三控制信号线106与一个像素单元行中的各复位晶体管RST电连接。第一控制信号线105、第二控制信号线106及第三控制信号线107整体上沿水平方向F1延伸，并且，第一控制信号线105、第二控制信号线106及第三控制信号线107在相邻像素单元P之间的间隙中延伸，从而避免输出总线影响光电转换器101接收光线。

图19为图15中一个像素单元的局部放大示意图，为了更清楚的示意像素单元的内部结构，将图15中的像素单元旋转45°进行示意，如图19所示，浮动扩散节点FD的面积为半导体层中传输晶体管TX的有源层与复位晶体管RST的有源层之间的区域的面积。浮动扩散节点FD的电容由传输晶体管TX的栅极与源极的交叠电容，复位晶体管RST的栅极与源极的交叠电容，源跟随晶体管SF的栅极电容，浮动扩散节点FD的PN结电容，浮动扩散节点FD连线与周围金属走线的寄生电容等部分组成，可通过调整浮动扩散节点FD的面积来调整浮动扩散节点FD的电容，即通过调整图19中斜线填充区域的面积，来调整浮动扩散节点FD的电容，从而可以调整像素单元的转换增益。可选地，可以将白色像素单元中浮动扩散节点FD的面积，设置为大于第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元中浮动扩散节点FD的面积。

以第一彩色像素单元为红色像素单元、第二彩色像素单元为绿色像素单元，第三彩色像素单元为蓝色为例，一般白色像素单元的灵敏度较高，白色像素单元的灵敏度约为红色像素单元的灵敏度的2.5倍，约为绿色像素单元的灵敏度的2倍，约为蓝色像素单元的灵敏度的3.3倍。本申请实施例中，通过缩小第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元中的浮动扩散节点FD的面积，或者增大白色像素单元中浮动扩散节点FD的面积，可以使第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的转换增益增大，从而可以提升第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的灵敏度，图20为像素单元的输出值与曝光时间的关系曲线示意图，如图20所示，图中曲线Yw表示白色像素单元的输出值与曝光时间的关系曲线，曲线Y1表示第一彩色像素单元的输出值与曝光时间的关系曲线，曲线Y2表示第二彩色像素单元的输出值与曝光时间的关系曲线，曲线Y3表示第三彩色像素单元的输出值与曝光时间的关系曲线。图中曲线的斜率可以反映像素单元的灵敏度，曲线的斜率越大表示像素单元的灵敏度越高，从图20可以明显看出，通过调整像素单元的浮动扩散节点FD的面积，增大了第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的灵敏度，可以使第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的灵敏度，接近白色像素单元的灵敏度，防止设置白色像素单元后出现色彩偏淡的问题，改善图像的颜色效果。

图21为本申请实施例中图像传感器的另一结构示意图，图22为与图21对应的图像传感器的平面结构示意图，在图22中，为了更清楚的示意，将像素单元中的透镜和滤光层用一个图形示意。如图21和图22所示，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3中的透镜103的面积，均大于白色像素单元Pw中的透镜103的面积，第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3中的滤光层102的面积，均大于白色像素单元Pw中的滤光层102的面积。

以第一彩色像素单元P1为红色像素单元、第二彩色像素单元P2为绿色像素单元，第三彩色像素单元P3为蓝色为例，一般白色像素单元Pw的灵敏度较高，白色像素单元的灵敏度约为红色像素单元的灵敏度的2.5倍，约为绿色像素单元的灵敏度的2倍，约为蓝色像素单元的灵敏度的3.3倍。并且，白色像素单元Pw的输出值用于作为图像的亮度输出，因而，如果第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3的输出值都较低，容易造成图像色彩偏淡的问题。本申请实施例中，通过增大第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3中透镜103和滤光层102的面积，或者减小白色像素单元Pw中透镜103和滤光层102的面积，可以提升第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3的灵敏度，并使白色像素单元Pw的灵敏度略微减小，从而提高图像分辨率的基础上，进一步提高了图像的色彩效果。

图23为调整像素单元的透镜和滤光层的面积的前后对比示意图，其中，图23中的(1)为各像素单元中的透镜和滤光层的面积相同时，各像素单元的输出值与曝光时间的关系曲线示意图，图23中的(2)为调整像素单元的透镜和滤光层的面积后，各像素单元的输出值与曝光时间的关系曲线示意图。对比图23中的(1)和(2)，图23中的(2)中第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的灵敏度，均高于图23中的(1)中第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的灵敏度。图23中的(2)中白色像素单元的灵敏度稍低于图23中的(1)中白色像素单元的灵敏度。

由于白色像素单元的灵敏度本身较高，因而，虽然白色像素单元的灵敏度稍有降低(例如降低为原来的0.8倍)，白色像素单元Pw的灵敏度仍然较高。通过提升第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元的灵敏度(例如可以将灵敏度提升为原来的1.2倍)，可以改善图像的颜色效果，防止出现色彩偏淡的问题。

图24为与图21对应的图像传感器的另一平面结构示意图，如图24所示，在对白色像素单元进行设置时，不同白色像素单元Pw中透镜103(或滤光层102)的面积可以不同。图25为与图21对应的图像传感器的另一平面结构示意图，如图25所示，白色像素单元中透镜103(或滤光层102)的形状可以为正方形，也可以为长方形，或者，白色像素单元中透镜103(或滤光层102)也可以为其他形状，此处不做限定。

图26为本申请实施例中图像传感器的另一结构示意图，图27为与图26对应的图像传感器的平面结构示意图，图27中省略了像素单元中透镜和滤光层等结构。如图26和图27所示，白色像素单元Pw中的光电转换器101的面积，大于第一彩色像素单元P1、第二彩色像素单元P2和第三彩色像素单元P3中的光电转换器101的面积，其中，各像素单元中光电转换器101的面积可以理解为光电转换器101的PN结的面积。图28为像素单元的输出值与曝光时间的关系曲线示意图，如图28所示，本申请实施例中，通过增大白色像素单元中光电转换器的面积，例如可以增大为1～4倍，减小第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元中光电转换器的面积，可以使得白色像素单元的满阱容量增加，白色像素单元更晚进入饱和，而第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的输出值可以继续增长，达到很高的输出值，从而提升了第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的输出值，防止出现图像色彩偏淡的问题，在提高图像分辨率的基础上，进一步提高了图像的色彩效果。

在本申请的另一实现方式中，上述光电转换器可以为光电二极管，可以将白色像素单元中的光电二极管中的N型半导体杂质注入浓度，设置为大于第一彩色像素单元、第二彩色像素单元和第三彩色像素单元中的光电二极管中的N型半导体杂质注入浓度。也就是说，本申请实施例中，通过增加白色像素单元中的光电二极管中的N型半导体杂质注入浓度，例如，可以增大为1～4倍，浓度范围可以为每平方厘米1e11至1e13个原子，杂质类型可以为磷原子或砷原子，也可以提升了白色像素单元的满阱容量，使白色像素单元更晚进入饱和，而第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的输出值可以继续增长，达到很高的输出值，从而提升了第一彩色像素单元、第二彩色像素单元、第三彩色像素单元的输出值，防止出现图像色彩偏淡的问题，在提高图像分辨率的基础上，进一步提高了图像的色彩效果。

此外，在本申请实施例中，上述图像传感器还可以包括：图像处理模块；

图像处理模块用于：获取多个像素单元接收到的第一图像信息；根据第一图像信息确定各白色像素单元的白色输出值、各第一彩色像素单元的第一彩色输出值、各第二彩色像素单元的第二彩色输出值以及各第三彩色图像的第三彩色输出值，以得到第二图像信息；根据第二图像信息形成多个虚拟像素单元，并确定各虚拟像素单元的输出值，以得到第三图像信息。

本申请实施例中，由于图像传感器中设有白色像素单元，增加了图像传感器的入光量，在图像处理过程中，可以将各白色像素单元的白色输出值作为图像的亮度信息，从而使图像处理得到的图像的亮度较高。并且，通过计算虚拟像素单元，并确定各虚拟像素单元的输出值，可以提升图像的分辨率，从而使图像的质量较高。

在一种可能的实现方式中，上述图像处理模块，可以具体用于：

在第一图像信息中提取各白色像素单元的白色输出值，对于除各白色像素单元外的每一个第一缺失像素单元，采用第一缺失像素单元周围的各白色输出值的平均值作为该第一缺失像素单元的白色输出值，以得到所有像素单元的白色输出值；

在第一图像信息中提取第一彩色像素单元的第一彩色输出值，将每一个第一彩色像素单元的第一彩色输出值作为周围各第二缺失像素单元的第一彩色输出值，以得到所有像素单元的第一彩色输出值，其中，第二缺失像素单元为除各第一彩色像素单元外的像素单元；

在第一图像信息中提取第二彩色像素单元的第二彩色输出值，将每一个第二彩色像素单元的第二彩色输出值作为周围各第三缺失像素单元的第二彩色输出值，以得到所有像素单元的第二彩色输出值，其中，第三缺失像素单元为除各第二彩色像素单元外的像素单元；

在第一图像信息中提取第三彩色像素单元的第三彩色输出值，将每一个第三彩色像素单元的第三彩色输出值作为周围各第四缺失像素单元的第三彩色输出值，以得到所有像素单元的第三彩色输出值，其中，第四缺失像素单元为除各第二彩色像素单元外的像素单元；

将所有像素单元的白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值及第三彩色输出值进行融合，得到第二图像信息。

在一种可能的实现方式中，上述图像处理模块，可以具体用于：

多个虚拟像素单元分别排布于像素单元行和像素单元列中，虚拟像素单元的输出值为周围的各像素单元的输出值的平均值；其中，像素单元的输出值为白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值或第三彩色输出值。

本申请实施例中，上述图像传感器的图像分辨率大于上述多个像素单元的总数量。其中，上述图像传感器中的上述多个像素单元为物理像素。本申请实施例中，通过图像处理模块计算虚拟像素单元，并确定各虚拟像素单元的输出值，可以提升图像分辨率，从而使图像的质量较高。

第二方面，基于同一技术构思，本申请实施例还提供了一种摄像头模组，该摄像头模组可以包括：镜头模组，以及上述任一图像传感器。其中，镜头模组用于接收入射光，并将入射光传输至图像传感器。

上述图像传感器中，通过设有多个白色像素单元，可以提高图像传感器的入光量，提升图像传感器获取的图像的亮度，尤其可以提升图像传感器在低照度下的灵敏度，从而可以改善图像传感器获取的图像的质量。并且，将多个像素单元排列的比较紧凑，使得图像采集器获取的图像的分辨率较高。因而，本申请实施例中的摄像头模组拍摄的图像的画质较好。

第三方面，基于同一技术构思，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括：电源，以及与电源电连接的上述任一摄像头模组。由于上述摄像头模组拍摄的图像的画质较好，可以使本申请实施例中的电子设备的用户体验较好。该电子设备可以为手机、电脑、数码相机等各种类型的设备。

第四方面，基于同一技术构思，本申请实施例还提供了上述任一图像传感器的图像处理方法，图29为本申请实施例提供的图像处理方法的流程图，如图29所示，该图像处理方法可以包括：

S201、获取图像传感器接收到的第一图像信息；

S202、根据第一图像信息确定各白色像素单元的白色输出值、各第一彩色像素单元的第一彩色输出值、各第二彩色像素单元的第二彩色输出值以及各第三彩色图像的第三彩色输出值，以得到第二图像信息；

S203、根据第二图像信息形成多个虚拟像素单元，并确定各虚拟像素单元的输出值，以得到第三图像信息。

本申请实施例中，由于图像传感器中设有白色像素单元，增加了图像传感器的入光量，在图像处理过程中，可以将各白色像素单元的白色输出值作为图像的亮度信息，从而使图像处理得到的图像的亮度较高。并且，通过计算虚拟像素单元，并确定各虚拟像素单元的输出值，可以提升图像的分辨率，从而使图像的质量较高。

在上述步骤S201中，可以通过读取各像素单元中的输出端输出的图像信号，从而得到图像传感器接收到的第一图像信息。

图30为本申请实施例提供的图像处理方法的另一流程图，如图30所示，上述步骤S202可以包括：

S2021、图31a至图31c为采用上述实现方式一中的像素单元排布方式时确定第二图像信息的过程示意图，图32a至图32c为采用上述实现方式二中的像素单元排布方式时确定第二图像信息的过程示意图，如图31a和图32a所示，在第一图像信息中提取各白色像素单元的白色输出值，例如，提取图31a中的(1)中的第一图像信息中白色像素单元Pw的白色输出值，得到图31a中的(2)中的图像信息，又如，提取图32a中的(1)中的第一图像信息中白色像素单元Pw的白色输出值，得到图32a中的(2)中的图像信息。其中，在图31a中的(2)和图32a中的(2)中，有填充图案的部分表示白色像素单元Pw的白色输出值，无填充图案的部分表示第一缺失像素单元Px1，第一缺失像素单元Px1为除各白色像素单元Pw外的像素单元。

对于除各白色像素单元Px1外的每一个第一缺失像素单元Px1，采用第一缺失像素单元Px1周围的各白色输出值的平均值作为该第一缺失像素单元Px1的白色输出值，以得到所有像素单元的白色输出值，每一个像素单元的白色输出值可以作为该像素单元的亮度输出值。例如，对于图31a中的(2)中的每一个第一缺失像素单元Px1，第一缺失像素单元Px1的白色输出值可以通过周围四个白色像素单元Pw的白色输出值取平均得到，如果第一缺失像素单元Px1的数量较多，对于剩余的各第一缺失像素单元Px1，第一缺失像素单元Px1的白色输出值可以通过周围四个像素单元的白色输出值取平均得到，以此类推，最终得到如图31a中的(3)所示的所有像素单元的白色输出值。又如，对于图32a中的(2)中的每一个第一缺失像素单元Px1，第一缺失像素单元Px1的白色输出值可以通过周围六个白色像素单元Pw的白色输出值取平均得到，如果第一缺失像素单元Px1的数量较多，对于剩余的各第一缺失像素单元Px1，第一缺失像素单元Px1的白色输出值可以通过周围六个像素单元的白色输出值取平均得到，以此类推，最终得到如图32a中的(3)所示的所有像素单元的白色输出值。

S2022、在第一图像信息中提取第一彩色像素单元的第一彩色输出值，例如，提取图31b中的(1)中的第一图像信息中第一彩色像素单元P1的第一彩色输出值，得到图31b中的(2)中的图像信息，又如，提取图32b中的(1)中的第一图像信息中第一彩色像素单元P1第一彩色输出值，得到图32b中的(2)中的图像信息。其中，在图31b中的(2)和图32b中的(2)中，有填充图案的部分表示第一彩色像素单元P1的第一彩色输出值，无填充图案的部分表示第二缺失像素单元Px2，第二缺失像素单元Px2为除各第一彩色像素单元P1外的像素单元。

将每一个第一彩色像素单元的第一彩色输出值作为周围各第二缺失像素单元的第一彩色输出值，以得到所有像素单元的第一彩色输出值。例如，对于图31b中的(2)中的每一个第一彩色像素单元P1，该第一彩色像素单元P1的第一彩色输出值可以作为周围八个第二缺失像素单元Px2的第一彩色输出值，如果第二缺失像素单元Px2的数量较多，剩余的第二缺失像素单元Px2的第一彩色输出值可以通过周围的四个像素单元的第一彩色输出值取平均得到，以此类推，最终得到如图31b中的(3)所示的所有像素单元的第一彩色输出值。又如，对于图32b中的(2)中的每一个第一彩色像素单元P1，该第一彩色像素单元P1的第一彩色输出值可以作为周围六个第二缺失像素单元Px2的第一彩色输出值，如图32b中的(3)，如果第二缺失像素单元Px2的数量较多，剩余的第二缺失像素单元Px2的第一彩色输出值可以通过周围的六个像素单元的第一彩色输出值取平均得到，以此类推，最终得到如图32b中的(4)所示的所有像素单元的第一彩色输出值。

S2023、在第一图像信息中提取第二彩色像素单元的第二彩色输出值，将每一个第二彩色像素单元的第二彩色输出值作为周围各第三缺失像素单元的第二彩色输出值，以得到所有像素单元的第二彩色输出值，其中，第三缺失像素单元为除各第二彩色像素单元外的像素单元；

S2024、在第一图像信息中提取第三彩色像素单元的第三彩色输出值，将每一个第三彩色像素单元的第三彩色输出值作为周围各第四缺失像素单元的第三彩色输出值，以得到所有像素单元的第三彩色输出值，其中，第四缺失像素单元为除各第二彩色像素单元外的像素单元；

步骤S2023和步骤S2024的过程，与步骤S2022的过程类似，步骤S2023和步骤S2024可以参照步骤S2022执行，重复之处不再赘述。

S2025、如图31c和图32c所示，将所有像素单元的白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值及第三彩色输出值进行融合，得到第二图像信息。例如，可以对计算得到的各像素单元的输出值进行整理，使得每一个像素单元均具有白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值、第三彩色输出值。

可以理解的是，图31a至图31c以实现方式一中的其中一种像素单元排布方式为例，对确定第二图像信息的过程进行示意，对于实现方式一中其余像素单元排布方式，也可以采用上述步骤S202中的方式确定第二图像信息，此处不再一一赘述。同样的，图32a至图32c以实现方式二中的像素单元排布方式为例，对确定第二图像信息的过程进行示意，对于实现方式二中其余像素单元排布方式，也可以采用上述步骤S202中的方式确定第二图像信息，也不再一一赘述。

在本申请实施例中，上述步骤S203可以包括：

图33为在上述实现方式一中的像素单元排布方式中形成多个虚拟像素单元的示意图，图34为在上述实现方式二中的像素单元排布方式中形成多个虚拟像素单元的示意图。如图33和图34所示，多个虚拟像素单元Py分别排布于像素单元行和像素单元列中(图中用虚线标示像素单元行和像素单元列)，这样，可以使图像的分辨率提升两倍。虚拟像素单元Py的输出值为周围的各像素单元P的输出值的平均值；其中，像素单元P的输出值为白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值或第三彩色输出值。可选地，虚拟像素单元Py的输出值可以为同一像素单元行中相邻的两个像素单元P的输出值的平均值；或者，虚拟像素单元Py的输出值可以为同一像素单元列中相邻的两个像素单元P的输出值的平均值；或者，虚拟像素单元Py的输出值可以为周围相邻的四个像素单元P的输出值的平均值。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (33)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：沿水平方向和竖直方向呈阵列排布的多个像素单元；

所述多个像素单元包括：多个白色像素单元、多个第一彩色像素单元、多个第二彩色像素单元及多个第三彩色像素单元；

所述多个像素单元中的每一个所述像素单元的形状为多边形，且每一个所述像素单元的至少一个边与所述水平方向之间的夹角为锐角；

所述多个像素单元构成多个像素单元行，每一个所述像素单元行包括沿所述水平方向排列的多个所述像素单元；所述多个像素单元行中任意相邻两个所述像素单元行错位设置；

所述多个像素单元构成多个像素单元列，每一个所述像素单元列包括沿所述竖直方向排列的多个所述像素单元；所述多个像素单元行中任意相邻两个所述像素单元列错位设置。

2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元中的每一个所述像素单元的形状为六边形。

3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元中的每一个所述像素单元包括：与所述水平方向平行的第一侧边和第二侧边、与所述第一侧边相连的第三侧边和第四侧边，以及与所述第二侧边相连的第五侧边和第六侧边；所述第三侧边与所述第五侧边相连，所述第四侧边与所述第六侧边相连；

所述第三侧边与所述第五侧边之间的夹角为90°，所述第四侧边与所述第六侧边之间的夹角为90°；所述第一侧边与所述第三侧边之间的夹角为135°，所述第一侧边与所述第四侧边之间的夹角为135°，所述第二侧边与所述第五侧边之间的夹角为135°，所述第二侧边与所述第六侧边之间的夹角为135°。

4.如权利要求2或3所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元行包括：多个第一像素单元行和多个第二像素单元行；所述多个像素单元行中的任意相邻两个所述第一像素单元行之间间隔两个所述第二像素单元行；

每一个所述第一像素单元行包括：多个所述第一彩色像素单元，多个所述第二彩色像素单元和多个所述第三彩色像素单元，每一个所述第一像素单元行中的所述像素单元按照所述第一彩色像素单元、所述第三彩色像素单元、所述第二彩色像素单元的顺序重复排列；

所述多个像素单元列包括：多个第一像素单元列，多个第二像素单元列和多个第三像素单元列，所述多个像素单元列按照所述第一像素单元列、所述第二像素单元列、所述第三像素单元列的顺序重复排列；

所述第一像素单元列包括：多个所述第一彩色像素单元和多个所述白色像素单元；在所述第一像素单元列中，相邻两个所述第一彩色像素单元之间间隔两个所述白色像素单元；

所述第二像素单元列包括：多个所述第二彩色像素单元和多个所述白色像素单元；在所述第二像素单元列中，相邻两个所述第二彩色像素单元之间间隔两个所述白色像素单元；

所述第三像素单元列包括：多个所述第三彩色像素单元和多个所述白色像素单元；在所述第三像素单元列中，相邻两个所述第三彩色像素单元之间间隔两个所述白色像素单元。

5.如权利要求2或3所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元包括多个重复单元；

每一个所述重复单元包括：分布于相邻的两个所述像素单元列和相邻的五个所述像素单元行的五个所述像素单元；所述重复单元中的其中一个所述像素单元列包括：一个所述第一彩色像素单元、一个所述第二彩色像素单元和一个所述第三彩色像素单元，另一个所述像素单元列包括：两个所述白色像素单元。

6.如权利要求2或3所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元包括多个重复单元；

每一个所述重复单元包括：分布于相邻的五个所述像素单元行和相邻的五个所述像素单元列的九个所述像素单元；

所述重复单元包括：位于中间的所述像素单元行的三个所述白色像素单元，以及分布于其余的四个所述像素单元行的两个所述第一彩色像素单元、两个所述第二彩色像素单元和两个所述第三彩色像素单元，其中，两个所述第一彩色像素单元、两个所述第二彩色像素单元和两个所述第三彩色像素单元围绕位于中间的所述白色像素单元排列为环状。

7.如权利要求2或3所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元包括多个重复单元；

每一个所述重复单元包括：分布于相邻的五个所述像素单元行和相邻的三个所述像素单元列的七个所述像素单元；

在每一个所述重复单元中，位于中间的所述像素单元列包括：一个所述第一彩色像素单元、一个所述第二彩色像素单元和一个所述第三彩色像素单元，其余的两个所述像素单元列均包括两个所述白色像素单元。

8.如权利要求2或3所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元包括多个重复单元；

每一个所述重复单元包括：分布于相邻的五个所述像素单元行和相邻的三个所述像素单元列的七个所述像素单元；

在每一个所述重复单元中，其中一个所述像素单元位于中间，其余的六个像素单元围绕位于中间的所述像素单元排列为环状；所述重复单元包括：一个所述第一彩色像素单元、一个所述第二彩色像素单元、一个所述第三彩色像素单元和四个所述白色像素单元，其中，所述第一彩色像素单元、所述第二彩色像素单元和所述第三彩色像素单元分布于两个所述像素单元列和三个所述像素单元行中。

9.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元中的每一个所述像素单元的形状为矩形。

10.如权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元中的每一个所述像素单元的形状为正方形，且每一个所述像素单元的至少一个边与所述水平方向之间的夹角为45°。

11.如权利要求9或10所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元行包括至少一个白色像素单元行，所述白色像素单元行中的每一个所述像素单元均为所述白色像素单元。

12.如权利要求11所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元行还包括多个彩色像素单元行，所述彩色像素单元行包括所述第一彩色像素单元、所述第二彩色像素单元及所述第三彩色像素单元中的至少一个；

所述多个彩色像素单元行中的任意相邻两个所述彩色像素单元行之间间隔至少一个所述白色像素单元行；

所述多个像素单元列包括多个彩色像素单元列，所述彩色像素单元列包括所述第一彩色像素单元、所述第二彩色像素单元及所述第三彩色像素单元中的至少一个。

13.如权利要求12所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元行中的所述白色像素单元行与所述彩色像素单元行交替排布；

所述多个彩色像素单元行包括：交替排布的多个第一彩色像素单元行和多个第二彩色像素单元行；

所述第一彩色像素单元行包括：交替排列的多个所述第一彩色像素单元和多个所述第二彩色像素单元；

所述第二彩色像素单元行包括：交替排列的多个所述第二彩色像素单元和多个所述第三彩色像素单元；

所述第一彩色像素单元行中的所述第二彩色像素单元，与所述第二彩色像素单元行中的所述第二彩色像素单元位于不同的彩色像素单元列。

14.如权利要求12所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元行中的所述白色像素单元行与所述彩色像素单元行交替排布；

每一个所述彩色像素单元行中的所述像素单元按照所述第一彩色像素单元、所述第二彩色像素单元、所述第三彩色像素单元的顺序重复排列；

每一个所述彩色像素单元列中的所述像素单元按照所述第一彩色像素单元、所述第二彩色像素单元、所述第三彩色像素单元的顺序重复排列。

15.如权利要求12所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元行中的所述白色像素单元行与所述彩色像素单元行交替排布；

所述多个彩色像素单元行包括：多个第一彩色像素单元行、多个第二彩色像素单元行、多个第三彩色像素单元行及多个第四彩色像素单元行，且所述多个彩色像素单元行中的所述彩色像素单元行按照所述第一彩色像素单元行、所述第二彩色像素单元行、所述第三彩色像素单元行、所述第四彩色像素单元行的顺序重复排列；

所述第一彩色像素单元行包括：多个所述白色像素单元、多个所述第一彩色像素单元及多个所述第三彩色像素单元，所述第一彩色像素单元行中的所述像素单元按照所述白色像素单元、所述第一彩色像素单元、所述白色像素单元、所述第三彩色像素单元的顺序重复排列；

所述第二彩色像素单元行包括：交替排列的多个所述白色像素单元和多个所述第二彩色像素单元；

所述第三彩色像素单元行包括：多个所述白色像素单元、多个所述第一彩色像素单元及多个所述第三彩色像素单元，所述第三彩色像素单元行中的像素单元按照所述白色像素单元、所述第三彩色像素单元、所述白色像素单元、所述第一彩色像素单元的顺序重复排列；所述第一彩色像素单元行中的所述第一彩色像素单元，与所述第三彩色像素单元行中的所述第一彩色像素单元位于不同的所述彩色像素单元列；

所述第四彩色像素单元行包括：交替排列的多个所述白色像素单元和多个所述第二彩色像素单元；所述第四彩色像素单元行中多个所述像素单元的排列顺序，与所述第二彩色像素单元行中的多个所述像素单元的排列顺序相同。

16.如权利要求12所述的图像传感器，其特征在于，所述多个彩色像素单元行中的任意相邻两个所述彩色像素单元行之间间隔两个所述白色像素单元行；

每一个所述彩色像素单元行中的所述像素单元按照所述第一彩色像素单元、所述第二彩色像素单元、所述第三彩色像素单元的顺序重复排列；

所述多个彩色像素单元列包括：多个第一彩色像素单元列，多个第二彩色像素单元列和多个第三彩色像素单元列，所述多个彩色像素单元列按照所述第一彩色像素单元列、所述第二彩色像素单元列、所述第三彩色像素单元列的顺序重复排列；

所述第一彩色像素单元列包括：多个所述第一彩色像素单元和多个白色像素单元；在所述第一彩色像素单元列中，相邻两个所述第一彩色像素单元之间间隔两个所述白色像素单元；

所述第二彩色像素单元列包括：多个所述第三彩色像素单元和多个白色像素单元；在所述第二彩色像素单元列中，相邻两个所述第三彩色像素单元之间间隔两个所述白色像素单元；

所述第三彩色像素单元列包括：多个所述第二彩色像素单元和多个白色像素单元；在所述第三彩色像素单元列中，相邻两个所述第二彩色像素单元之间间隔两个所述白色像素单元。

17.如权利要求9或10所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元行包括：多个第一像素单元行、多个第二像素单元行及多个第三像素单元行；

所述第一像素单元行包括：多个所述白色像素单元和多个所述第一彩色像素单元，在所述第一像素单元行中，相邻两个所述第一彩色像素单元之间间隔三个所述白色像素单元；

所述第二像素单元行包括：多个所述白色像素单元和多个所述第二彩色像素单元，在所述第二像素单元行中，相邻两个所述第二彩色像素单元之间间隔三个所述白色像素单元；

所述第三像素单元行包括：多个所述白色像素单元和多个所述第三彩色像素单元，在所述第三像素单元行中，相邻两个所述第三彩色像素单元之间间隔三个所述白色像素单元；

在所述多个第一像素单元行中，相对于第m个所述第一像素单元行中的各所述像素单元，第m+1个所述第一像素单元行中的各所述像素单元，沿所述水平方向错位半个所述像素单元的距离；其中，第m+1个所述第一像素单元行为第m个所述第一像素单元行在所述竖直方向上的下一个第一像素单元行，其中，m为大于零且小于所述第一像素单元行的总数量的正整数；

在所述多个第二像素单元行中，相对于第n个所述第二像素单元行中的各所述像素单元，第n+1个所述第二像素单元行中的各所述像素单元，沿所述水平方向错位半个所述像素单元的距离；其中，第n+1个所述第二像素单元行为第n个所述第二像素单元行在所述竖直方向上的下一个第二像素单元行，其中，n为大于零且小于所述第二像素单元行的总数量的正整数；

在所述多个第三像素单元行中，相对于第k个所述第三像素单元行中的各所述像素单元，第k+1个所述第三像素单元行中的各所述像素单元，沿所述水平方向错位半个所述像素单元的距离；其中，第k+1个所述第三像素单元行为第k个所述第三像素单元行在所述竖直方向上的下一个第三像素单元行，其中，k为大于零且小于所述第三像素单元行的总数量的正整数。

18.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述白色像素单元的数量与所述多个像素单元的总数量的比值大于或等于50％。

19.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，在所述多个像素单元中，所述第二彩色像素单元的数量、所述第一彩色像素单元的数量、所述第三彩色像素单元的数量的比值为2:1:1或1:1:1。

20.如权利要求1～19任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述多个像素单元中的每一个所述像素单元包括：光电转换器，以及位于所述光电转换器的感光面一侧的滤光层；

所述白色像素单元中的所述滤光层为透明滤光层，所述第一彩色像素单元中的所述滤光层用于滤除第一颜色外的光线，所述第二彩色像素单元中的所述滤光层用于滤除第二颜色外的光线，所述第三彩色像素单元中的所述滤光层用于滤除第三颜色外的光线；

所述光电转换器用于将穿过所述滤光层后的入射光转换为电信号。

21.如权利要求20所述的图像传感器，其特征在于，所述第一彩色像素单元、所述第二彩色像素单元和所述第三彩色像素单元中的所述透镜的面积，均大于所述白色像素单元中的所述透镜的面积；

所述第一彩色像素单元、所述第二彩色像素单元和所述第三彩色像素单元中的所述滤光层的面积，均大于所述白色像素单元中的所述滤光层的面积。

22.如权利要求20所述的图像传感器，其特征在于，所述白色像素单元中的所述光电转换器的面积，大于所述第一彩色像素单元、所述第二彩色像素单元和所述第三彩色像素单元中的所述光电转换器的面积。

23.如权利要求20所述的图像传感器，其特征在于，所述光电转换器为光电二极管；

所述白色像素单元中的所述光电二极管中的N型半导体杂质注入浓度，大于所述第一彩色像素单元、所述第二彩色像素单元和所述第三彩色像素单元中的所述光电二极管中的N型半导体杂质注入浓度。

24.如权利要求20～23任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述像素单元还包括：传输晶体管、复位晶体管、源跟随晶体管以及行选择晶体管；

所述传输晶体管的源极与所述光电转换器电连接，所述传输晶体管的漏极通过浮动扩散节点与所述复位晶体管的源极电连接，所述源跟随晶体管的栅极与所述浮动扩散节点电连接，所述行选择晶体管的源极与所述源跟随晶体管的漏极电连接；

所述像素单元内设有半导体层，所述半导体层包括：所述光电传感器的PN结、所述传输晶体管的有源层、所述复位晶体管的有源层、所述源跟随晶体管的有源层及所述行选择晶体管的有源层；

所述白色像素单元中浮动扩散节点的面积，大于所述第一彩色像素单元、所述第二彩色像素单元和所述第三彩色像素单元中所述浮动扩散节点的面积；其中，所述浮动扩散节点的面积为所述半导体层中所述传输晶体管的有源层与所述复位晶体管的有源层之间的区域的面积。

25.如权利要求1～24任一项所述的图像传感器，其特征在于，还包括：图像处理模块；

所述图像处理模块用于：获取所述多个像素单元接收到的第一图像信息；根据所述第一图像信息确定各白色像素单元的白色输出值、各第一彩色像素单元的第一彩色输出值、各第二彩色像素单元的第二彩色输出值以及各第三彩色图像的第三彩色输出值，以得到第二图像信息；根据所述第二图像信息形成多个虚拟像素单元，并确定各所述虚拟像素单元的输出值，以得到第三图像信息。

26.如权利要求25所述的图像传感器，其特征在于，所述图像处理模块，具体用于：

在所述第一图像信息中提取各所述白色像素单元的白色输出值，对于除各所述白色像素单元外的每一个第一缺失像素单元，采用所述第一缺失像素单元周围的各所述白色输出值的平均值作为该第一缺失像素单元的白色输出值，以得到所有像素单元的白色输出值；

在所述第一图像信息中提取所述第一彩色像素单元的第一彩色输出值，将每一个所述第一彩色像素单元的第一彩色输出值作为周围各第二缺失像素单元的第一彩色输出值，以得到所有所述像素单元的第一彩色输出值，其中，所述第二缺失像素单元为除各所述第一彩色像素单元外的像素单元；

在所述第一图像信息中提取所述第二彩色像素单元的第二彩色输出值，将每一个所述第二彩色像素单元的第二彩色输出值作为周围各第三缺失像素单元的第二彩色输出值，以得到所有所述像素单元的第二彩色输出值，其中，所述第三缺失像素单元为除各所述第二彩色像素单元外的像素单元；

在所述第一图像信息中提取所述第三彩色像素单元的第三彩色输出值，将每一个所述第三彩色像素单元的第三彩色输出值作为周围各第四缺失像素单元的第三彩色输出值，以得到所有所述像素单元的第三彩色输出值，其中，所述第四缺失像素单元为除各所述第二彩色像素单元外的像素单元；

将所有所述像素单元的白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值及第三彩色输出值进行融合，得到所述第二图像信息。

27.如权利要求26所述的图像传感器，其特征在于，所述图像处理模块，具体用于：

所述多个虚拟像素单元分别排布于像素单元行和像素单元列中，所述虚拟像素单元的输出值为周围的各所述像素单元的输出值的平均值；其中，所述像素单元的输出值为白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值或第三彩色输出值。

28.如权利要求25～27任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器的图像分辨率大于所述多个像素单元的总数量。

29.一种摄像头模组，其特征在于，包括：镜头模组，以及如权利要求1～28任一项所述的图像传感器；

所述镜头模组，用于接收入射光，并将所述入射光传输至所述图像传感器。

30.一种电子设备，其特征在于，包括：电源，以及与所述电源电连接的如权利要求29所述的摄像头模组。

31.一种如权利要求1～28任一项所述的图像传感器的图像处理方法，其特征在于，包括：

获取所述图像传感器接收到的第一图像信息；

根据所述第一图像信息确定各白色像素单元的白色输出值、各第一彩色像素单元的第一彩色输出值、各第二彩色像素单元的第二彩色输出值以及各第三彩色图像的第三彩色输出值，以得到第二图像信息；

根据所述第二图像信息形成多个虚拟像素单元，并确定各所述虚拟像素单元的输出值，以得到第三图像信息。

32.如权利要求31所述的图像处理方法，其特征在于，所述根据所述第一图像信息确定各白色像素单元的白色输出值、各第一彩色像素单元的第一彩色输出值、各第二彩色像素单元的第二彩色输出值以及各第三彩色图像的第三彩色输出值，以得到第二图像信息，包括：

在所述第一图像信息中提取各所述白色像素单元的白色输出值，对于除各所述白色像素单元外的每一个第一缺失像素单元，采用所述第一缺失像素单元周围的各所述白色输出值的平均值作为该第一缺失像素单元的白色输出值，以得到所有像素单元的白色输出值；

在所述第一图像信息中提取所述第一彩色像素单元的第一彩色输出值，将每一个所述第一彩色像素单元的第一彩色输出值作为周围各第二缺失像素单元的第一彩色输出值，以得到所有所述像素单元的第一彩色输出值，其中，所述第二缺失像素单元为除各所述第一彩色像素单元外的像素单元；

在所述第一图像信息中提取所述第二彩色像素单元的第二彩色输出值，将每一个所述第二彩色像素单元的第二彩色输出值作为周围各第三缺失像素单元的第二彩色输出值，以得到所有所述像素单元的第二彩色输出值，其中，所述第三缺失像素单元为除各所述第二彩色像素单元外的像素单元；

在所述第一图像信息中提取所述第三彩色像素单元的第三彩色输出值，将每一个所述第三彩色像素单元的第三彩色输出值作为周围各第四缺失像素单元的第三彩色输出值，以得到所有所述像素单元的第三彩色输出值，其中，所述第四缺失像素单元为除各所述第二彩色像素单元外的像素单元；

将所有所述像素单元的白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值及第三彩色输出值进行融合，得到所述第二图像信息。

33.如权利要求32所述的图像处理方法，其特征在于，所述根据所述第二图像信息形成多个虚拟像素单元，并确定各所述虚拟像素单元的输出值，以得到第三图像信息，包括：

所述多个虚拟像素单元分别排布于像素单元行和像素单元列中，所述虚拟像素单元的输出值为周围的各所述像素单元的输出值的平均值；其中，所述像素单元的输出值为白色输出值、第一彩色输出值、第二彩色输出值或第三彩色输出值。

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