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图像传感设备、制造方法和图像重构方法及应用技术

技术编号:24894076 阅读:203 留言:0更新日期:2020-07-14 18:19
彩色图像传感设备、图像处理设备和计算装置。彩色图像传感设备,包括图像传感器和相关联的元色滤色元阵列,图像传感器包括传感元阵列,传感元阵列中的传感元与元色滤色元阵列中的滤色元一一对应,一个滤色元对应于一个像素、两个像素或三个像素,分别被称为单滤色元、双滤色元和叁滤色元,对应地,存在单传感元、双传感元和叁传感元,其中所有元色滤色元阵列组成滤色元阵列,其中双滤色元、叁滤色元中至少一个的数目不为零,对应地,双传感元、叁传感元中至少一个的数目不为零。突破了传统的滤色元阵列、图像传感元阵列和彩色图像像素阵列三者之间的一一对应关系,使得在图像像素不变的条件下降低了传感器元的数量,相对地扩大了传感器元的面积。

【技术实现步骤摘要】
图像传感设备、制造方法和图像重构方法及应用
本专利技术总体地涉及彩色图像传感技术,更具体地涉及彩色图像传感设备及获取数字彩色图像的装置,可以用作各种手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机等的数字彩色图像、视频获取装置,还涉及彩色图像传感设备的彩色滤色元阵列的渲染与排列方法,以及图像重构方法。
技术介绍
数字彩色图像传感设备是数码相机、数码摄像机,已经手机、平板电脑等数字图像设备中的最关键的部件,用于将镜头聚焦的光学图像转换为数字彩色图像。彩色图像传感设备由彩色滤色元阵列和图像传感器两部分共同组成。图像传感器(ImageSensor)的功能是将照射到传感器上的可见光的亮度转换为电信号,并在后续的处理中数字化,产生灰度(黑白)图像。为了获取自然界中的颜色信息产生彩色图像,通常采用在图像传感器的表面需要覆盖一层彩色滤色元阵列(ColorFilterArray,CFA)的方法,由彩色滤色元阵列和图像传感器两部分共同组成彩色图像传感设备。数字图像传感器的作用是将照射到传感器上的可见光的强度数字化,产生灰度(黑白)图像。由于一幅数字图像是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感设备,包括一个或两个图像传感器和相关联的一个或两个元色滤色元阵列,图像传感器包括传感元阵列,传感元阵列中的传感元与元色滤色元阵列中的滤色元一一对应,/n一个滤色元对应于一个像素、两个像素或三个像素,其中一个滤色元对应于一个像素的叫单滤色元,一个滤色元对应于两个像素的叫双滤色元,一个滤色元对应于三个像素的叫叁滤色元,双滤色元的面积是单滤色元的两倍,叁滤色元的面积是单滤色元的三倍,对应地,其中一个传感元对应于一个像素的叫单传感元,一个传感元对应于两个像素的叫双传感元,一个传感元对应于三个像素的叫叁传感元,双传感元的面积是单传感元的两倍,叁传感元的面积是单传感元的三倍,/n其中,至少...

【技术特征摘要】
1.一种图像传感设备,包括一个或两个图像传感器和相关联的一个或两个元色滤色元阵列,图像传感器包括传感元阵列,传感元阵列中的传感元与元色滤色元阵列中的滤色元一一对应,
一个滤色元对应于一个像素、两个像素或三个像素,其中一个滤色元对应于一个像素的叫单滤色元,一个滤色元对应于两个像素的叫双滤色元,一个滤色元对应于三个像素的叫叁滤色元,双滤色元的面积是单滤色元的两倍,叁滤色元的面积是单滤色元的三倍,对应地,其中一个传感元对应于一个像素的叫单传感元,一个传感元对应于两个像素的叫双传感元,一个传感元对应于三个像素的叫叁传感元,双传感元的面积是单传感元的两倍,叁传感元的面积是单传感元的三倍,
其中,至少一个元色滤色元阵列包括至少两种原色的滤色元,以及所有元色滤色元阵列组成具有全部原色的全色滤色元阵列,其中双滤色元、叁滤色元中至少一个的数目不为零,对应地,双传感元、叁传感元中至少一个的数目不为零。


2.根据权利要求1的图像传感设备,所述图像传感设备包括两个图像传感器和两个元色滤色元阵列,
所述全部原色为三原色,或四原色,四原色为红绿蓝和无色,
两个滤色元阵列中至少一个元色滤色元阵列包括至少两种原色的滤色元,以及所有两个元色滤色元阵列组成具有全部原色的全色滤色元阵列。


3.根据权利要求1的图像传感设备,滤色元阵列中包括单滤色元、双滤色元和叁滤色元中的二种或三种,相应地传感元阵列中包括对应的单传感元、双传感元和叁传感元中的二种或三种,
至少一个元色滤色元阵列中三原色滤色元之间的比例符合预定比例关系,根据所述预定比例关系,随机或者满足一定约束条件地布置有二或三种颜色的单滤色元、双滤色元、叁滤色元,形成随机混叁滤色元阵列,且双滤色元、叁滤色元中至少一个的数目不为零。


4.根据权利要求1的图像传感设备,所述全部原色为三原色RGB,三原色R∶G∶B=1∶2∶1,其中红色滤色元、蓝色滤色元及相应的传感元为单滤色元和单传感元,绿色滤色元及相应的传感元为双滤色元和双传感元。


5.根据权利要求1的图像传感设备,所述全部原色为红色、绿色、蓝色、白色或透明色。


6.根据权利要求1的图像传感设备,滤色元阵列中只包括双滤色元,相应地传感元阵列中只包括对应双传感元。


7.一种图像传感设备的制造方法,包括:
确定三原色滤色元之间的比例;
基于所述比例,随机地确定三种颜色的单滤色元、双滤色元、叁滤色元的数目,以及从而...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶霖密
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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