TW201724847A - 圖像感測器的成像方法、成像裝置和電子裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露了一種圖像感測器的成像方法、成像裝置和電子裝置，圖像感測器包括感光畫素陣列及設置在感光畫素陣列上的濾光片，濾光片包括濾光單元陣列，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋感光畫素陣列中相鄰的複數感光畫素共同構成一合併畫素，成像方法包括：讀取感光畫素陣列的輸出，從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像；對多訊框低解析度的圖像進行合成。本發明實施例的成像方法，只需要圖像感測器的一訊框輸出，就能藉由合成的方式獲得高動態範圍的圖像，既減少了等待資料訊框的時間，又能夠防止鬼影的產生。

Description

圖像感測器的成像方法、成像裝置和電子裝置
本發明係關於成像技術；特別關於一種圖像感測器的成像方法、成像裝置和電子裝置。
目前，手機拍照功能的多樣化贏得了廣大用戶的喜愛，很多手機在拍照時採用了多訊框合成技術，即讓手機的圖像感測器連續出幾張圖像，再由軟體來合成，以達到不同的拍攝效果（例如HDR、夜景效果等），以豐富使用體驗。
但是，相關技術中的手機所採用的多訊框合成技術，由於需要獲取多訊框資料，存在等待多訊框資料所需時間較長的問題。另外，如果在拍攝多訊框資料時畫面中有物體在移動，那麼合成之後很容易產生鬼影。
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在於提出一種圖像感測器的成像方法，該成像方法只需要圖像感測器的一訊框輸出，就能藉由合成的方式獲得高動態範圍的圖像，從而大大減少了多訊框合成中等待資料訊框的時間，又由於用於多訊框合成的資料來自圖像感測器的同一訊框，從而能夠防止鬼影的產生，進而大大提升了用戶體驗。
本發明的第二個目的在於提出一種成像裝置。
本發明的第三個目的在於提出一種電子裝置。
本發明的第四個目的在於提出一種行動終端。
本發明的第五個目的在於提出一種非易失性電腦儲存媒體。
為了實現上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種圖像感測器的成像方法，該圖像感測器包括感光畫素陣列及設置在該感光畫素陣列上的濾光片，該濾光片包括濾光單元陣列，每個該濾光單元和該濾光單元所覆蓋的感光畫素陣列中相鄰的複數感光畫素共同構成一合併畫素，該成像方法包括以下步驟：讀取該感光畫素陣列的輸出，從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像；對該多訊框低解析度的圖像進行合成。
本發明第二方面實施例提出了一種成像裝置，圖像感測器，該圖像感測器包括：感光畫素陣列；設置於該感光畫素陣列上的濾光片，該濾光片包括濾光單元陣列，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋的感光畫素陣列中相鄰的複數該感光畫素共同構成一合併畫素；以及與該圖像感測器相連的影像處理模組，該影像處理模組用於讀取該感光畫素陣列的輸出，並從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像，以及對該多訊框低解析度的圖像進行合成。
本發明協力廠商面實施例提出了一種電子裝置，包括本發明第二方面實施例的成像裝置。
本發明第四方面實施例提出了一種行動終端，包括殼體、處理器、記憶體、電路板、電源電路和圖像感測器，其中，該電路板安置在該殼體圍成的空間內部，該處理器、該記憶體和該圖像感測器設置在該電路板上；該電源電路，用於為該行動終端的各個電路或裝置供電；該圖像感測器包括感光畫素陣列及設置在該感光畫素陣列上的濾光片，該濾光片包括濾光單元陣列，每個該濾光單元和該濾光單元所覆蓋的感光畫素陣列中相鄰的複數感光畫素共同構成一合併畫素；該記憶體用於儲存可執行程式碼；該處理器藉由讀取該記憶體中儲存的可執行程式碼來運行與該可執行程式碼對應的程式，以用於執行以下步驟： 讀取該感光畫素陣列的輸出，從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像； 對該多訊框低解析度的圖像進行合成。
本發明第五方面實施例提供了一種非易失性電腦儲存媒體，該電腦儲存媒體儲存有一或者複數程式，當該一或者複數程式被一裝置執行時，使得該裝置執行以本發明第一方面實施例的圖像感測器的成像方法。
本發明實現了只需要圖像感測器的一訊框輸出，就能藉由合成的方式獲得高動態範圍的圖像，從而大大減少了多訊框合成中等待資料訊框的時間，又由於用於多訊框合成的資料來自圖像感測器的同一訊框，從而可以防止鬼影的產生，進而大大提升了用戶體驗。
下面詳細描述本發明的實施例，該實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面藉由參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
下面參考附圖描述本發明實施例的圖像感測器的成像方法、成像裝置和電子裝置。
第1A圖是根據本發明一實施例的圖像感測器的成像方法的流程圖。
首先對本發明實施例的方法所採用的圖像感測器進行說明。
具體地，圖像感測器包括感光畫素陣列及設置在感光畫素陣列上的濾光片，濾光片包括濾光單元陣列，濾光單元陣列包括複數濾光單元，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋感光畫素陣列中相鄰的複數感光畫素共同構成一合併畫素。
在本發明的一實施例中，相鄰的四個合併畫素構成一合併畫素單元，每個合併畫素單元中相鄰排布的四個濾光單元包括一紅色濾光單元、一藍色濾光單元和兩個綠色濾光單元。
請同時參閱第2圖和第4B圖，每個濾光單元1315和該濾光單元1315所覆蓋感光畫素陣列11中相鄰的四個感光畫素111共同構成一合併畫素14。相鄰的四個合併畫素共同組成一包括十六個感光畫素111的合併畫素單元。
相鄰的四個感光畫素111共用一同顏色的濾光單元1315，例如第2圖中虛線框內相鄰的四個感光畫素Gr1、Gr2、Gr3和Gr4對應綠色的濾光單元1315。在第2圖中，Gr、R、B、Gb分別用於標識濾光單元1315的顏色，數位1,2,3,4用於標識濾光單元1315下方相鄰的四個感光畫素111的位置。具體地，R用於標識紅色的濾光單元1315，B用於標識藍色的濾光單元1315，Gr、Gb用於標識綠色的濾光單元1315。
相鄰的四個感光畫素111所共用的濾光單元1315可以為一體構造，或者由四個獨立的濾光片組裝連接在一起。較佳地，本發明實施例中濾光單元1315為一體構造。
請再次參閱第1A圖，本發明實施例的圖像感測器的成像方法，包括以下步驟： S1，讀取感光畫素陣列的輸出，從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像。
在本發明的一實施例中，從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像，具體包括：從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的相同位置的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像。
可以理解地，本發明實施例中對單訊框高解析度圖像中抽取畫素位置也可以根據實際合成圖像的需求作調整，比如：從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的不同位置的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像。
請一併參閱第2圖和第4B圖，從單訊框高解析度圖像中分別抽取4個不同合併畫素14的相同位置的感光畫素111的畫素值進行組合，以獲得4訊框低解析度的圖像。舉例來說，所獲得的第一訊框低解析度的圖像的四個感光畫素111均抽取自相鄰的四個合併畫素14所包含的四個濾光單元1315相同位置處Gr1,R1,B1,Gb1對應的感光畫素111的畫素值。
S2，對多訊框低解析度的圖像進行合成。
具體地，將獲取到的多訊框低解析度的圖像進行合成，以生成高動態範圍的圖像。
本發明實施例的成像方法，只需要圖像感測器的一訊框輸出，就能藉由合成的方式獲得高動態範圍的圖像，從而大大減少多訊框合成中等待資料訊框的時間，又由於用於多訊框合成的資料來自圖像感測器的同一訊框輸出，從而防止鬼影的產生，進而大大提升了用戶體驗。
在本發明的一具體實施例中，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋的感光畫素陣列中相鄰的n*n個感光畫素共同構成一合併畫素。如第1B圖所示，圖像感測器的成像方法具體包括以下步驟： S101，讀取感光畫素陣列的輸出，從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取相鄰合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得至少m訊框低解析度的圖像。
S102，對至少m訊框低解析度的圖像進行合成；其中，n，m均為大於1的自然數，m取值小於等於n*n。
具體地，由於一合併畫素包括n*n個感光畫素，那麼從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，最多可以獲得n*n訊框低解析度的圖像，根據實際需求，可以獲取至少m訊框低解析度的圖像用於多訊框合成。
在本發明的一具體實施例中，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋的感光畫素陣列中相鄰的2*2個感光畫素共同構成一合併畫素。如第1C圖所示，成像方法具體包括以下步驟： S201，讀取感光畫素陣列的輸出，從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得4訊框低解析度的圖像。
S202，對4訊框低解析度的圖像進行合成。
舉例來講，假設16M圖像感測器在暗處的訊框率為8訊框，若採用4訊框資料進行多訊框合成，那麼相關技術中的多訊框合成方式需要圖像感測器輸出4訊框資料，也就是說多訊框合成中等待資料訊框的時間為0.5s；而本發明實施例的圖像感測器的成像方法，則只需要圖像感測器輸出1訊框資料，經過從讀取的該1訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，就能將該1訊框資料分成4張4M的圖像，也就是說多訊框合成中等待資料訊框的時間僅需要0.125s，從而大大減少了多訊框合成中等待資料訊框的時間，從而給用戶帶來更好的拍照體驗。
另外，在對4訊框低解析度的圖像進行合成時，由於4訊框4M的圖像是從圖像感測器的同一訊框圖像中分離出來的，差異很小，從而可以減小鬼影的產生。
可以理解的是，每個濾光單元覆蓋複數感光畫素的結構除了n*n（例如2*2、3*3、4*4）結構外，甚至可以是任意n*m結構(n，m為自然數)。由於感光畫素陣列上可排列的感光畫素的數目是有限的，每個濾光單元所覆蓋的感光畫素過多的話，所獲得的低解析度的圖像的解析度大小會受到限制，如，若感光畫素陣列的畫素值為16M，採用2*2結構會獲得4張解析度為4M的低解析度的圖像，而採用4*4結構就只能得到16張解析度為1M的低解析度的圖像。因此2*2結構是一較佳排列方式，在儘量少犧牲解析度的前提下提升圖像亮度及清晰度。
在本發明的一實施例中，圖像感測器還包括設置在濾光單元上方的透鏡陣列，透鏡陣列包括複數微透鏡，每個微透鏡與一感光畫素對應設置，該透鏡陣列用於將光線會聚到濾光片下方的感光畫素的感光部分，從而提升感光畫素的受光強度以改善圖像畫質。
為了實現上述實施例，本發明還提出了一種成像裝置。
第3圖是根據本發明一實施例的成像裝置的方框示意圖。如第3圖所示，本發明實施例的成像裝置100，包括：圖像感測器10和與圖像感測器10相連的影像處理模組20。
請一併參閱第4A圖和第4B圖，圖像感測器10包括感光畫素陣列11及設置於感光畫素陣列11上方的濾光片13。該濾光片13包括濾光單元陣列131，該濾光單元陣列131中包括複數濾光單元1315。每個濾光單元1315和位於該濾光單元1315下方的相鄰排布的複數感光畫素111共同構成一合併畫素14。在本發明的一實施例中，四個相鄰的合併畫素14構成一合併畫素單元（圖未示）。每個合併畫素單元中相鄰排布的複數濾光單元1315包括一紅色濾光單元1315、一藍色濾光單元1315和兩個綠色濾光單元1315。
以每個濾光單元1315覆蓋感光畫素陣列11中相鄰的編號為1,2,3,4的四個感光畫素111為例，如第4B圖所示，每個濾光單元1315和位於該濾光單元1315下方的相鄰排布的四個感光畫素111共同構成一合併畫素14。相鄰的四個合併畫素14組成一包含十六個感光畫素111的合併畫素單元。
相鄰的四個感光畫素111共用一同顏色的濾光單元1315，而相鄰的四個濾光單元1315（包括一紅色濾光單元1315、一藍色濾光單元1315和兩個綠色濾光單元1315）共同構成一組濾光結構1313。
其中，相鄰的四個感光畫素111所共用的濾光單元1315可以為一體構造，或者由四個獨立的濾光片組裝連接在一起。較佳地，四個相鄰的感光畫素111所共用的濾光單元1315為一體構造（請參閱第4B圖）。
影像處理模組20用於讀取感光畫素陣列11的輸出，並從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素111的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像，以及對多訊框低解析度的圖像進行合成。
在本發明的一實施例中，影像處理模組20具體用於：從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的相同位置的感光畫素111的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像。
可以理解地，本發明實施例中對單訊框高解析度圖像中抽取畫素位置也可以根據實際合成圖像的需求作調整，比如：影像處理模組20從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的不同位置的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像。
請一併參閱第2圖和第4B圖，影像處理模組20從單訊框高解析度圖像中抽取4個不同合併畫素14的相同位置的感光畫素111的畫素值進行組合，以獲得4訊框低解析度的圖像。舉例來說，所獲得的第一訊框低解析度的圖像的四個感光畫素111均抽取自相鄰的四個合併畫素14所包含的四個濾光單元1315相同位置處Gr1,R1,B1,Gb1對應的感光畫素111的畫素值。
進一步地，影像處理模組20將獲取到的多訊框低解析度的圖像進行合成，以生成高動態範圍的圖像。
本發明實施例的成像裝置，影像處理模組只需要圖像感測器的一訊框輸出，就能藉由合成的方式獲得高動態範圍的圖像，從而大大減少多訊框合成中等待資料訊框的時間，又由於用於多訊框合成的資料來自圖像感測器的同一訊框輸出，從而防止鬼影的產生，進而大大提升了用戶體驗。
在本發明的一實施例中，每個濾光單元1315和該濾光單元1315所覆蓋的感光畫素陣列11中相鄰的n*n個感光畫素111共同構成一合併畫素，影像處理模組20具體用於：讀取感光畫素陣列11的輸出，從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取相鄰合併畫素的感光畫素111的畫素值進行組合，以獲得至少m訊框低解析度的圖像，並對至少m訊框低解析度的圖像進行合成；其中，n，m均為大於1的自然數，m取值小於等於n*n。
舉例來講，假設16M圖像感測器在暗處的訊框率為8訊框，若採用4訊框資料進行多訊框合成，那麼相關技術中的多訊框合成方式需要圖像感測器輸出4訊框資料，也就是說多訊框合成中等待資料訊框的時間為0.5s；而本發明實施例的成像裝置，則只需要圖像感測器輸出1訊框資料，影像處理模組20從該1訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素111的畫素值進行組合，就能將該1訊框資料分成4張4M的圖像，也就是說多訊框合成中等待資料訊框的時間僅需要0.125s，從而大大減少了多訊框合成中等待資料訊框的時間，從而給用戶帶來更好的拍照體驗。
另外，在對4訊框低解析度的圖像進行合成時，由於4訊框4M的圖像是從圖像感測器的同一訊框圖像中分離出來的，差異很小，從而可以減小鬼影的產生。
可以理解的是，每個濾光單元1315覆蓋複數感光畫素111的結構除了n*n（例如2*2、3*3、4*4）結構外，甚至可以是任意n*m結構(n，m為自然數)。由於感光畫素陣列11上可排列的感光畫素111的數目是有限的，每個濾光單元1315所覆蓋的感光畫素111過多的話，所獲得的低解析度的圖像的解析度大小會受到限制，如，若感光畫素陣列11的畫素值為16M，採用2*2結構會獲得4張解析度為4M的低解析度的圖像，而採用4*4結構就只能得到16張解析度為1M的低解析度的圖像。因此2*2結構是一較佳排列方式，在儘量少犧牲解析度的前提下提升圖像亮度及清晰度。
請參閱第4C圖，在本發明的一實施例中，圖像感測器10的每個合併畫素14還包括設置在濾光單元1315上方的透鏡陣列15。該透鏡陣列15上的每個微透鏡151與一感光畫素111對應，包括形狀、大小、位置對應。微透鏡151用於將光線會聚到感光畫素111的感光部分112上，以提升感光畫素111的受光強度，從而改善成像畫質。在某些實施方式中，每個濾光單元1315對應2*2個感光畫素111及2*2個微透鏡151。
請參閱第5圖，第5圖為感光畫素及相關電路的示意圖。在本發明的一實施例中，感光畫素111包括光電二極體1113。感光畫素111與開關管1115、源極隨耦器1117(source follower)和類比數位轉換器17(anaolog-to-digital converter)的連接關係如第5圖所示。即一感光畫素111對應採用一源極隨耦器1117和一類比數位轉換器17。
其中，光電二極體1113用於將光照轉化為電荷，且產生的電荷與光照強度成比例關係；開關管1115用於根據行選擇邏輯單元41及列選擇邏輯單元43的控制訊號來控制電路的導通及斷開，當電路導通時，源極隨耦器1117用於將光電二極體1113經光照產生的電荷訊號轉化為電壓訊號。類比數位轉換器17用於將電壓訊號轉換為數位訊號，並傳輸至影像處理模組20進行處理。其中，行選擇邏輯單元41及列選擇邏輯單元43與成像裝置100的控制模組（圖未示）相連，並由成像裝置100的控制模組控制。
本發明實施例的成像裝置，影像處理模組只需要獲得圖像感測器的一訊框輸出，就能藉由合成的方式獲得高動態範圍的圖像，從而大大減少了多訊框合成中等待資料訊框的時間，又由於用於多訊框合成的資料來自圖像感測器的同一訊框，從而防止鬼影的產生，進而大大提升了用戶體驗。
為了實現上述實施例，本發明還提出了一種電子裝置。該電子裝置包括本發明實施例的成像裝置。
本發明實施例的電子裝置，由於具有了該成像裝置，在拍攝時只需要圖像感測器的一訊框輸出，就能藉由合成的方式獲得高動態範圍的圖像，從而大大減少了多訊框合成中等待資料訊框的時間，又由於用於多訊框合成的資料來自圖像感測器的同一訊框，從而防止鬼影的產生，進而大大提升了用戶體驗。
為了實現上述實施例，本發明還提出一種行動終端。
參見第6圖，第6圖是根據本發明一實施例的終端裝置的結構示意圖。
如第6圖所示，本實施例提出的行動終端60包括：殼體601、處理器602、記憶體603、電路板604、電源電路605和圖像感測器606，其中，電路板604安置在殼體601圍成的空間內部，處理器602、記憶體603和圖像感測器606設置在電路板604上；電源電路605，用於為行動終端60的各個電路或裝置供電；圖像感測器606包括感光畫素陣列及設置在感光畫素陣列上的濾光片，濾光片包括濾光單元陣列，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋的感光畫素陣列中相鄰的複數感光畫素共同構成一合併畫素；記憶體603用於儲存可執行程式碼；處理器602藉由讀取記憶體603中儲存的可執行程式碼來運行與可執行程式碼對應的程式，以用於執行以下步驟： 讀取感光畫素陣列的輸出，從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像； 對多訊框低解析度的圖像進行合成。
需要說明的是，前述對圖像感測器的成像方法實施例的解釋說明也適用於該實施例的行動終端，其實現原理類似，此處不再贅述。
本發明實施例的行動終端，藉由處理器讀取記憶體中儲存的可執行程式碼來運行與可執行程式碼對應的程式，以用於執行以下步驟：讀取感光畫素陣列的輸出，從讀取的單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素的感光畫素的畫素值進行組合，以獲得多訊框低解析度的圖像，對多訊框低解析度的圖像進行合成。由此，實現了只需要圖像感測器的一訊框輸出，就能藉由合成的方式獲得高動態範圍的圖像，從而大大減少了多訊框合成中等待資料訊框的時間，又由於用於多訊框合成的資料來自圖像感測器的同一訊框，從而可以防止鬼影的產生，進而大大提升了用戶體驗。
為了實現上述實施例，本發明還提出一種非易失性電腦儲存媒體，電腦儲存媒體儲存有一或者複數程式，當一或者複數程式被一裝置執行時，使得裝置執行以本發明第一方面實施例的圖像感測器的成像方法。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“豎直”、“水準”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括至少一該特徵。在本發明的描述中，“複數”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以藉由中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵“上”或“下”可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵藉由中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵“之上”、“上方”和“上面”可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水準高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水準高度小於第二特徵。
在本說明書的描述中，參考術語“一實施例”、“一些實施例”、 “示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一或複數實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一或更複數用於實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模組、片段或部分，並且本發明的較佳實施方式的範圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本發明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。
在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用於實現邏輯功能的可執行指令的定序列表，可以具體實現在任何電腦可讀媒體中，以供指令執行系統、裝置或設備（如基於電腦的系統、包括處理器的系統或其他可以從指令執行系統、裝置或設備取指令並執行指令的系統）使用，或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用。就本說明書而言，"電腦可讀媒體"可以是任何可以包含、儲存、通信、傳播或傳輸程式以供指令執行系統、裝置或設備或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用的裝置。電腦可讀媒體的更具體的示例（非窮盡性列表）包括以下：具有一或複數佈線的電連接部（電子裝置），可攜式電腦硬碟（磁裝置），隨機存取記憶體（RAM），唯讀記憶體（ROM），可抹除可程式化唯讀記憶體（EPROM或快閃記憶體），光纖裝置，以及可攜式光碟唯讀記憶體（CDROM）。另外，電腦可讀媒體甚至可以是可在其上列印該程式的紙或其他合適的媒體，因為可以例如藉由對紙或其他媒體進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得該程式，然後將其儲存在電腦記憶體中。
應當理解，本發明的各部分可以用硬體、軟體、韌體或它們的組合來實現。在上述實施方式中，複數步驟或方法可以用儲存在記憶體中且由合適的指令執行系統執行的軟體或韌體來實現。例如，如果用硬體來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現：具有用於對資料訊號實現邏輯功能的邏輯閘電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯閘電路的專用積體電路，可程式閘陣列（PGA），現場可程式閘陣列（FPGA）等。
本技術領域的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以藉由程式來指令相關的硬體完成，所述的程式可以儲存於一種電腦可讀儲存媒體中，該程式在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
此外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一處理模組中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一模組中。上述集成的模組既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能模組的形式實現。該集成的模組如果以軟體功能模組的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，也可以儲存在一電腦可讀取儲存媒體中。
上述提到的儲存媒體可以是唯讀記憶體，磁片或光碟等。儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
10‧‧‧圖像感測器
11‧‧‧感光畫素陣列
13‧‧‧濾光片
14‧‧‧合併畫素
15‧‧‧透鏡陣列
17‧‧‧類比數位轉換器
20‧‧‧影像處理模組
41‧‧‧行選擇邏輯單元
43‧‧‧列選擇邏輯單元
60‧‧‧行動終端
100‧‧‧成像裝置
111‧‧‧感光畫素
112‧‧‧感光部分
131‧‧‧濾光單元陣列
151‧‧‧微透鏡
601‧‧‧殼體
602‧‧‧處理器
603‧‧‧記憶體
604‧‧‧電路板
605‧‧‧電源電路
606‧‧‧圖像感測器
1113‧‧‧光電二極體
1115‧‧‧開關管
1117‧‧‧源極隨耦器
1313‧‧‧濾光結構
1315‧‧‧濾光單元
第1A圖係本發明一實施例之圖像感測器之成像方法之流程圖。 第1B圖係本發明一具體實施例之圖像感測器之成像方法的流程圖。 第1C圖係本發明一具體實施例的圖像感測器的成像方法的流程圖。 第2圖係本發明一具體實施例獲得多訊框低解析度的圖像的原理圖。 第3圖係本發明一實施例的成像裝置的方框示意圖。 第4A圖係本發明一實施例的濾光單元陣列的示意圖。 第4B圖係本發明一實施例的圖像感測器的結構示意圖。 第4C圖係本發明另一實施例的圖像感測器的結構示意圖。 第5圖係本發明一實施例的感光畫素及相關電路的示意圖。 第6圖係本發明一實施例的終端裝置的結構示意圖。

Claims (18)

  1. 一種圖像感測器之成像方法，其特徵在於，該圖像感測器包括一感光畫素陣列及設置在該感光畫素陣列上之一濾光片，該濾光片包括一濾光單元陣列，每個該濾光單元和該濾光單元所覆蓋之感光畫素陣列中相鄰之複數感光畫素共同構成一合併畫素，該成像方法包括以下步驟： 讀取該感光畫素陣列之輸出，從讀取之單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得一多訊框低解析度圖像；以及 對該多訊框低解析度圖像進行合成。
  2. 如申請專利範圍第1項之成像方法，其中，該從讀取之單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得該多訊框低解析度圖像，具體包括：從讀取之該單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素之相同位置之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得該多訊框低解析度圖像。
  3. 如申請專利範圍第1項之成像方法，其中，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋之感光畫素陣列中相鄰之n*n感光畫素共同構成一合併畫素，該成像方法具體包括以下步驟： 讀取該感光畫素陣列之輸出，從讀取之該單訊框高解析度圖像中抽取相鄰合併畫素之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得至少m訊框低解析度圖像；以及 對該至少m訊框低解析度圖像進行合成；其中，n，m均為大於1的自然數，m取值小於等於n*n。
  4. 如申請專利範圍第3項之成像方法，其中，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋之感光畫素陣列中相鄰之2*2感光畫素共同構成一合併畫素，該成像方法具體包括以下步驟： 讀取該感光畫素陣列之輸出，從讀取之該單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得4訊框低解析度圖像；及 對該4訊框低解析度圖像進行合成。
  5. 如申請專利範圍第1項之成像方法，其中，相鄰四合併畫素共同構成一合併畫素單元，每個合併畫素單元中相鄰排布之四濾光單元包括一紅色濾光單元、一藍色濾光單元及二綠色濾光單元。
  6. 一種成像裝置，其特徵在於，包括： 一圖像感測器，該圖像感測器包括： 一感光畫素陣列； 設置於該感光畫素陣列上之一濾光片，該濾光片包括一濾光單元陣列，每個該濾光單元和該濾光單元所覆蓋之感光畫素陣列中相鄰之複數感光畫素共同構成一合併畫素；以及 與該圖像感測器相連之一影像處理模組，該影像處理模組用於讀取該感光畫素陣列之輸出，並從讀取之單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得一多訊框低解析度圖像，以及對該多訊框低解析度圖像進行合成。
  7. 如申請專利範圍第6項之成像裝置，其中，該影像處理模組具體用於：從讀取之該單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素之相同位置之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得該多訊框低解析度圖像。
  8. 如申請專利範圍第6項之拍照裝置，其中，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋之感光畫素陣列中相鄰之n*n感光畫素共同構成一合併畫素，該影像處理模組具體用於： 讀取該感光畫素陣列之輸出，從讀取之該單訊框高解析度圖像中抽取相鄰合併畫素之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得至少m訊框低解析度圖像，並對該至少m訊框低解析度圖像進行合成；其中，n，m均為大於1的自然數，m取值小於等於n*n。
  9. 如申請專利範圍第8項之成像裝置，其中，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋之感光畫素陣列中相鄰之2*2感光畫素共同構成一合併畫素，該影像處理模組具體用於： 讀取該感光畫素陣列之輸出，從讀取之該單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得4訊框低解析度圖像，並對該4訊框低解析度圖像進行合成。
  10. 如申請專利範圍第6項之成像裝置，其中，相鄰四合併畫素構成一合併畫素單元，每個合併畫素單元中相鄰排布之四濾光單元包括一紅色濾光單元、一藍色濾光單元及二綠色濾光單元。
  11. 如申請專利範圍第6項之成像裝置，其中，每個合併畫素還包括設置在該等濾光單元上方之一透鏡陣列，該透鏡陣列用於將光線會聚到該濾光片下方之感光畫素上。
  12. 如申請專利範圍第11項之成像裝置，其中，該透鏡陣列包括複數微透鏡，每個微透鏡與一感光畫素對應設置。
  13. 一種行動終端，其特徵在於，其中，該行動終端包括一殼體、一處理器、一記憶體、一電路板、一電源電路和一圖像感測器，其中，該電路板安置在該殼體圍成之空間內部，該處理器、該記憶體和該圖像感測器設置在該電路板上；該電源電路，用於為該行動終端之各電路或裝置供電；該圖像感測器包括一感光畫素陣列及設置在該感光畫素陣列上之一濾光片，該濾光片包括一濾光單元陣列，每個該濾光單元和該濾光單元所覆蓋之感光畫素陣列中相鄰複數感光畫素共同構成一合併畫素；該記憶體用於儲存可執行程式碼；該處理器藉由讀取該記憶體中儲存之可執行程式碼來運行與該可執行程式碼對應之程式，以用於執行以下步驟： 讀取該感光畫素陣列之輸出，從讀取之單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得一多訊框低解析度圖像； 對該多訊框低解析度圖像進行合成。
  14. 如申請專利範圍第13項之行動終端，其中，該處理器，具體用於從讀取之該單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素之相同位置之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得該多訊框低解析度圖像。
  15. 如申請專利範圍第13項之行動終端，其中，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋之感光畫素陣列中相鄰之n*n感光畫素共同構成一合併畫素，該處理器，具體用於： 讀取該感光畫素陣列之輸出，從讀取之該單訊框高解析度圖像中抽取相鄰合併畫素之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得至少m訊框低解析度圖像；及 對該至少m訊框低解析度圖像進行合成；其中，n，m均為大於1之自然數，m取值小於等於n*n。
  16. 如申請專利範圍第15項之行動終端，其中，每個濾光單元和該濾光單元所覆蓋之感光畫素陣列中相鄰2*2感光畫素共同構成一合併畫素，該處理器，具體用於： 讀取該感光畫素陣列之輸出，從讀取之該單訊框高解析度圖像中抽取不同合併畫素之感光畫素之畫素值進行組合，以獲得一4訊框低解析度圖像； 對該4訊框低解析度圖像進行合成。
  17. 如申請專利範圍第13項之行動終端，其中，相鄰四合併畫素共同構成一合併畫素單元，每個合併畫素單元中相鄰排布之四濾光單元包括一紅色濾光單元、一藍色濾光單元及二綠色濾光單元。
  18. 一種非易失性電腦儲存媒體，其特徵在於，該電腦儲存媒體儲存有一或複數程式，該程式用於執行如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之成像方法。
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