图像传感器、图像处理方法以及计算机存储介质技术

本申请实施例公开了一种图像传感器、图像处理方法以及计算机存储介质，该图像传感器包括半导体基底和多个亚波长像素单元，所述多个亚波长像素单元设置在所述半导体基底表面；其中，每个亚波长像素单元包括光电二极管PD柱，在所述半导体基底表面，处于中心位置的亚波长像素单元所包含的PD柱高度低于处于边缘位置的亚波长像素单元所包含的PD柱高度；所述亚波长像素单元，用于通过所述亚波长像素单元内的PD柱吸收入射光中的光信号，将吸收到的光信号转换为电信号，并将所述电信号转换为数字信号进行传输。

Image Sensor, Image Processing Method and Computer Storage Media

【技术实现步骤摘要】
图像传感器、图像处理方法以及计算机存储介质
本申请涉及图像传感器
，尤其涉及一种图像传感器、图像处理方法以及计算机存储介质。
技术介绍
图像传感器是一种将光学图像转换成电子信号的设备。图像传感器主要分为电荷耦合元件(ChargeCoupledDevice，CCD)图像传感器和金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，CMOS)图像传感器。随着CMOS工艺和技术的不断提升，CMOS图像传感器越来越多地应用于各种消费类电子产品中，比如数码相机、手机以及视频监控系统等。为了实现CMOS图像传感器的更小尺寸且依然可以拍摄出高质量、高清晰的图像，目前提出了曲面CMOS图像传感器。曲面CMOS图像传感器与传统的平面CMOS图像传感器在结构上并没有太大区别，而是采用特别精密的工艺同时与一个特制的弯折机配合来使得CMOS进行弯曲。由于这种CMOS弯曲所需要的工艺比较复杂，且容易导致CMOS出现断裂等问题，极大降低了曲面CMOS的良率，提高了成本。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提出一种图像传感器、图像处理方法以及计算机存储介质，不仅降低了CMOS图像传感器断裂的风险，而且也降低了工艺难度，从而提高了CMOS图像传感器的良率，降低了成本；另外，还有效降低了图像边缘的阴影效应。为达到上述目的，本申请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图像传感器，所述图像传感器包括半导体基底和多个亚波长像素单元，所述多个亚波长像素单元设置在所述半导体基底表面；其中，每个亚波长像素单元包括光电二极管PD柱，在所述半导体基底表面，处于中心位置的亚波长像素单元所包含的PD柱高度低于处于边缘位置的亚波长像素单元所包含的PD柱高度；所述亚波长像素单元，用于通过所述亚波长像素单元内的PD柱吸收入射光中的光信号，将吸收到的光信号转换为电信号，并将所述电信号转换为数字信号进行传输。在上述方案中，所述多个亚波长像素单元以凹形曲面形式排列在所述半导体基底表面。在上述方案中，所述半导体基底表面包括所述中心位置、所述边缘位置、以及所述中心位置与所述边缘位置之间的过渡区域；其中，针对所述过渡区域，随着亚波长像素单元的排列位置与所述中心位置之间的距离增大，所述亚波长像素单元所包含的PD柱高度增加。在上述方案中，所述亚波长像素单元还包括与PD柱连接的读出电路；其中，所述PD柱，用于吸收入射光中的光信号，将吸收到的光信号转换为电信号；所述读出电路，用于读出所述电信号，并将所述电信号转换为数字信号进行传输。在上述方案中，所述图像传感器还包括图像处理器，用于接收所述数字信号，并根据所述数字信号生成所述入射光对应的图像。在上述方案中，PD柱高度的取值范围为100nm～4um。在上述方案中，PD柱的直径度量级别为百纳米级；其中，PD柱的直径至少包括下述其中一项：60nm的第一直径参数、90nm的第二直径参数和120nm的第三直径参数。在上述方案中，所述亚波长像素单元包括一个PD柱，其中，所述一个PD柱，具体用于当所述一个PD柱的直径符合第一直径参数时，吸收入射光中蓝光波长对应的蓝光信号，将吸收的蓝光信号转换为第一电信号；或者，当所述一个PD柱的直径符合第二直径参数时，吸收入射光中绿光波长对应的绿光信号，将吸收的绿光信号转换为第二电信号；或者，当所述一个PD柱的直径符合第三直径参数时，吸收入射光中红光波长对应的红光信号，将吸收的红光信号转换为第三电信号。在上述方案中，所述亚波长像素单元包括多个PD柱且所述多个PD柱对应的多个直径中包括有三种直径参数，其中，所述多个PD柱，具体用于通过所述三种直径参数对应的PD柱分别吸收入射光中三种波长对应的光信号，并将吸收的光信号转换为电信号；其中，不同直径参数对应的PD柱吸收不同波长对应的光信号，所述三种直径参数包括第一直径参数、第二直径参数和第三直径参数，所述三种波长包括蓝光波长、绿光波长和红光波长。在上述方案中，所述亚波长像素单元包括第一PD柱、第二PD柱、第三PD柱和第四PD柱；其中，第一PD柱的直径为60nm，第二PD柱的直径为90nm，第三PD柱和第四PD柱的直径为120nm。在上述方案中，所述第一PD柱，具体用于根据四个PD柱的光学共振吸收入射光中蓝色波长对应的蓝光信号，并将吸收到的蓝光信号转换为第一电信号；以及，所述第二PD柱，具体用于根据四个PD柱的光学共振吸收入射光中绿色波长对应的绿光信号，并将吸收到的绿光信号转换为第二电信号；以及，所述第三PD柱和所述第四PD柱，具体用于根据四个PD柱的光学共振吸收入射光中红色波长对应的红光信号，并将吸收到的红光信号转换为第三电信号。在上述方案中，每个PD柱的上表面形状包括下述任意一项：圆形、正方形、三角形、平行四边形、菱形和多边形。在上述方案中，每个PD柱的形状为圆柱体；其中，每个PD柱的上表面形状为所述圆柱体的其中一个圆形底面。在上述方案中，所述半导体基底包括下述任意一项：硅衬底、柔性衬底、可变形衬底或者曲面衬底。第二方面，本申请实施例提供了一种图像处理方法，所述方法应用于如第一方面中任一项所述的图像传感器，所述方法包括：将多个亚波长像素单元按照预设排列规则进行排列；其中，所述多个亚波长像素单元设置在所述半导体基底表面，每个亚波长像素单元包括PD柱，所述预设排列规则用于实现在所述半导体基底表面，处于中心位置的亚波长像素单元所包含的PD柱高度低于处于边缘位置的亚波长像素单元所包含的PD柱高度；通过所述亚波长像素单元吸收入射光中预设波长的光信号，将吸收到的光信号转换为电信号，并将所述电信号转换为数字信号进行传输。在上述方案中，所述将多个亚波长像素单元按照预设排列规则进行排列，包括：在所述半导体基底表面，将所述多个亚波长像素单元以凹形曲面形式进行排列；其中，所述半导体基底表面包括所述中心位置、所述边缘位置、以及所述中心位置与所述边缘位置之间的过渡区域；针对所述过渡区域，随着亚波长像素单元的排列位置与所述中心位置之间的距离增大，所述亚波长像素单元所包含的PD柱高度增加。在上述方案中，所述亚波长像素单元包括第一PD柱、第二PD柱、第三PD柱和第四PD柱；其中，第一PD柱的直径为60nm，第二PD柱的直径为90nm，第三PD柱和第四PD柱的直径为120nm。在上述方案中，所述通过所述亚波长像素单元吸收入射光中预设波长的光信号，将吸收到的光信号转换为电信号，包括：根据四个PD柱的光学共振，通过第一PD柱吸收入射光中蓝色波长对应的蓝光信号，并将吸收到的蓝光信号转换为第一电信号；以及，通过第二PD柱吸收入射光中绿色波长对应的绿光信号，并将吸收到的绿光信号转换为第二电信号；以及，通过第三PD柱和第四PD柱吸收入射光中红色波长对应的红光信号，并将吸收到的红光信号转换为第三电信号。在上述方案中，所述将所述电信号转换为数字信号进行传输，包括：分别读出所述第一电信号、所述第二电信号和所述第三电信号；对所述第一电信号、所述第二电信号和所述第三电信号进行转换，将转换后得到的数字信号进行传输。第三方面，本申请实施例提供了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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，所述图像传感器包括半导体基底和多个亚波长像素单元，所述多个亚波长像素单元设置在所述半导体基底表面；其中，每个亚波长像素单元包括光电二极管PD柱，在所述半导体基底表面，处于中心位置的亚波长像素单元所包含的PD柱高度低于处于边缘位置的亚波长像素单元所包含的PD柱高度；所述亚波长像素单元，用于通过所述亚波长像素单元内的PD柱吸收入射光中的光信号，将吸收到的光信号转换为电信号，并将所述电信号转换为数字信号进行传输。

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，所述图像传感器包括半导体基底和多个亚波长像素单元，所述多个亚波长像素单元设置在所述半导体基底表面；其中，每个亚波长像素单元包括光电二极管PD柱，在所述半导体基底表面，处于中心位置的亚波长像素单元所包含的PD柱高度低于处于边缘位置的亚波长像素单元所包含的PD柱高度；所述亚波长像素单元，用于通过所述亚波长像素单元内的PD柱吸收入射光中的光信号，将吸收到的光信号转换为电信号，并将所述电信号转换为数字信号进行传输。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述多个亚波长像素单元以凹形曲面形式排列在所述半导体基底表面。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述半导体基底表面包括所述中心位置、所述边缘位置、以及所述中心位置与所述边缘位置之间的过渡区域；其中，针对所述过渡区域，随着亚波长像素单元的排列位置与所述中心位置之间的距离增大，所述亚波长像素单元所包含的PD柱高度增加。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述亚波长像素单元还包括与PD柱连接的读出电路；其中，所述PD柱，用于吸收入射光中的光信号，将吸收到的光信号转换为电信号；所述读出电路，用于读出所述电信号，并将所述电信号转换为数字信号进行传输。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括图像处理器，用于接收所述数字信号，并根据所述数字信号生成所述入射光对应的图像。6.根据权利要求1至5任一项所述的图像传感器，其特征在于，PD柱高度的取值范围为100nm～4um。7.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，PD柱的直径度量级别为百纳米级；其中，PD柱的直径至少包括下述其中一项：60nm的第一直径参数、90nm的第二直径参数和120nm的第三直径参数。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述亚波长像素单元包括一个PD柱，其中，所述一个PD柱，具体用于当所述一个PD柱的直径符合第一直径参数时，吸收入射光中蓝光波长对应的蓝光信号，将吸收的蓝光信号转换为第一电信号；或者，当所述一个PD柱的直径符合第二直径参数时，吸收入射光中绿光波长对应的绿光信号，将吸收的绿光信号转换为第二电信号；或者，当所述一个PD柱的直径符合第三直径参数时，吸收入射光中红光波长对应的红光信号，将吸收的红光信号转换为第三电信号。9.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述亚波长像素单元包括多个PD柱且所述多个PD柱对应的多个直径中包括有三种直径参数，其中，所述多个PD柱，具体用于通过所述三种直径参数对应的PD柱分别吸收入射光中三种波长对应的光信号，并将吸收的光信号转换为电信号；其中，不同直径参数对应的PD柱吸收不同波长对应的光信号，所述三种直径参数包括第一直径参数、第二直径参数和第三直径参数，所述三种波长包括蓝光波长、绿光波长和红光波长。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，所述亚波长像素单元包括第一PD柱、第二PD柱、第三PD柱和第四PD柱；其中，第一PD柱的直径为60nm，第二PD柱的直径为90nm，第三PD柱和第四PD柱的直径为120nm。11.根据权利要求10所述的图像传感器，其特征在于，所述第一PD柱，具体用于根据四个PD柱的光学共振吸收入射光...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44