高动态范围图像传感器和图像捕获方法技术

一种图像传感器，包括像素阵列以及第一存储元件、第二存储元件和中间存储元件。存储器元件分别存储第一曝光值、第二曝光值和中间曝光值。像素阵列包括像素子阵列，每个像素子阵列包括救援像素以及第一多个连续像素、第二多个连续像素和第三多个连续像素。第一多个像素中的每个像素连接到第一存储元件并且跨越像素子阵列的对角线相对角。第二多个像素中的每个像素连接到第二存储元件并且位于第一多个像素的第一侧。第三多个像素中的每个像素连接到第二存储元件并且位于第一多个像素的第二侧。救援像素连接到中间存储元件，并且(i)位于第一侧和第二侧中的一侧和/或(ii)与第一多个像素中的一个像素相邻。

【技术实现步骤摘要】
高动态范围图像传感器和图像捕获方法相关申请的交叉引用本申请是2019年6月5日提交的美国专利申请序列号16/431,887的部分继续，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开涉及图像传感器，尤其是高动态范围图像传感器及其图像捕获方法。
技术介绍
许多消费电子产品包括至少一个相机。这些产品包括平板电脑、手机和智能手表。此类产品以及数字相机本身可以实现高动态范围(HDR)功能，以使得能够对具有光度(luminosity)的大动态范围的场景进行成像。相机包括具有布置为像素阵列的许多像素的图像传感器。捕获HDR图像的一种方法是，当相机捕获图像时，图像传感器跨像素阵列具有空间变化的曝光设置。
技术实现思路
在第一方面，一种图像传感器，包括像素阵列、第一存储元件、第二存储元件和中间存储元件。第一存储元件、第二存储元件和中间存储元件分别存储第一曝光值、第二曝光值和在第一曝光值与第二曝光值之间的中间曝光值。像素阵列包括多个矩形像素子阵列。每个矩形像素子阵列包括救援像素、第一多个连续像素、第二多个连续像素和第三多个连续像素。第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，包括：/n第一存储元件、第二存储元件和中间存储元件，分别存储第一曝光值、第二曝光值和在第一曝光值与第二曝光值之间的中间曝光值；以及/n像素阵列，包括多个矩形像素子阵列，每个矩形像素子阵列包括：/n第一多个连续像素，所述第一多个连续像素的每个连续像素电连接到所述第一存储元件，并且在第一方向上跨越所述矩形像素子阵列的对角线相对角，/n第二多个连续像素，所述第二多个连续像素的每个连续像素电连接到所述第二存储元件，并且位于所述第一多个连续像素的第一侧，/n第三多个连续像素，所述第三多个连续像素的每个连续像素电连接到所述第二存储元件，并且位于所述第一多个连续像素的与所述第一侧相对的第...

【技术特征摘要】
20190605 US 16/431,887;20190903 US 16/558,4991.一种图像传感器，包括：
第一存储元件、第二存储元件和中间存储元件，分别存储第一曝光值、第二曝光值和在第一曝光值与第二曝光值之间的中间曝光值；以及
像素阵列，包括多个矩形像素子阵列，每个矩形像素子阵列包括：
第一多个连续像素，所述第一多个连续像素的每个连续像素电连接到所述第一存储元件，并且在第一方向上跨越所述矩形像素子阵列的对角线相对角，
第二多个连续像素，所述第二多个连续像素的每个连续像素电连接到所述第二存储元件，并且位于所述第一多个连续像素的第一侧，
第三多个连续像素，所述第三多个连续像素的每个连续像素电连接到所述第二存储元件，并且位于所述第一多个连续像素的与所述第一侧相对的第二侧，以及
救援像素，所述救援像素电连接到所述中间存储元件，并且位于以下中的至少一处：(i)位于所述第一侧和所述第二侧中的一侧，以及(ii)与所述第一多个连续像素中的一个连续像素相邻。


2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中救援像素的总数量在所述像素阵列的像素的总数量的2％和10％之间。


3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一曝光值和所述第二曝光值之间的相对差超过10％。


4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述中间曝光值与所述第一曝光值相差所述第一曝光值的至少50％。


5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中
每个救援像素是在红色滤色器下方对准的红色像素、在绿色滤色器下方对准的绿色像素以及在蓝色滤色器下方对准的蓝色像素中的一个；
所述救援像素是救援像素的2×2四元组，包括(a)四个红色像素，或者(b)四个绿色像素，或者(c)四个蓝色像素，或者(d)一个红色像素、两个对角相邻的绿色像素和一个蓝色像素，所述图像传感器还包括：
多个微透镜，所述多个微透镜与相应的2×2四元组中心对准。


6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述中间存储元件是存储所述中间曝光值的单个存储元件，所述救援像素是第一对边相邻救援像素，所述第一对边相邻救援像素的每一个电连接到所述单个存储元件。


7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述第一对边相邻救援像素在相同微透镜下方。


8.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述多个矩形像素子阵列包括与第二矩形像素子阵列边相邻的第一矩形像素子阵列，所述第一矩形像素子阵列的救援像素与第二矩形像素子阵列的救援像素边相邻。


9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述第一矩形像素子阵列的救援像素和所述第二矩形像素子阵列的救援像素在相同微透镜下方。


10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中
所述第一存储元件包括第一多个存储子元件，所述第一多个存储子元件的每一个存储所述第一曝光值；以及
所述第二存储元件包括第二多个存储子元件，所述第二多个存储子元件的每一个存储所述第二曝光值。


11.一种图像传感器，包括：
第一存储元件、第二存储元件和中间存储元件，分别存储低曝光值、高曝光值以及在所述低曝光值和所述高曝光值之间的中间曝光值；
像素阵列，包括在红色滤色器下方对准的多个红色像素、在绿色滤色器下方对准的多个绿色像素以及在蓝色滤色器下方对准的多个蓝色像素；
所述像素阵列还包括：
多个低曝光像素子阵列，每个所述低曝光像素子阵列包括采用拜耳配置的一个红色像素、两个绿色像素和一个蓝色像素，并且每个所述低曝光像素子阵列电连接到所述第一存储元件，所述多个低曝光像素子阵列中的每个低曝光像素子阵列与所述多个低曝光像素子阵列中的不同的一个低曝光像素子阵列对角相邻；
多个高曝光像素子阵列，每个所述高曝光像素子阵列包括采用拜耳配置的一个红色像素、两个绿色像素和一个蓝色像素，并且每个所述高曝光像素子阵列电连接到所述第二存储元件，所述多个高曝光像素子阵列中的每个高曝光像素子阵列与所述多个高曝光像素子阵列中不同的一个高曝光像素子阵列对角相邻；
多个绿色-红色边相邻像素对，每个所述绿色-...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成明，代铁军，理查德·曼，
申请(专利权)人：豪威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US