本发明专利技术提供了一种像素阵列、摄像头及基于该阵列的色彩恢复方法，所述像素阵列包括二维排列的多个4*4的拜耳矩阵单元，所述矩阵单元包括感光像素，以及在每个感光像素中配置可透过绿色、红色、蓝色之一滤色器，其中在每个矩阵单元中，选择性地将全光滤色器替代部分的绿色滤色器。该种像素阵列、摄像头及基于该阵列的色彩处理方法，能提高图像的成像质量且使用方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数字图像处理领域，尤其涉及一种像素阵列、摄像头及基于该阵列的色彩处理方法。
技术介绍
为了实现在暗环境下，提高图像的成像效果，大部分摄像头都会考虑非可见光（主要为红外光）的应用。现在已知的应用主要分为两种方式：1、单镜头，一个摄像头应用一个可通过红外光的双通或者全通镜头；这种方式可以提高摄像头在夜晚的时候图像的质量，但是在白天普通场景下，由于红外光能量的摄入，会导致颜色出现失真的情况。比如：黑色的布会变得偏红。2、双镜头，一个摄像头配备两种镜头，在光线强的时候（比如：白天）应用普通的只通过可见光的镜头，在光线弱的时候（比如：夜晚） 将普通镜头切换为可通过红外线的双通或者全通镜头。这种方式能实现普通场景下图像色彩正常再现，同时实现夜晚图像的质量提升。但是其需要两个镜头，便需要在不同场景下进行两个镜头之间的切换，使得镜头的使用很麻烦，成本过高且使用不稳定。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中图像的成像质量不高且使用复杂的问题，提供一种像素阵列、摄像头及基于该阵列的色彩处理方法，能提高图像的成像质量且使用方便。本专利技术提供一种像素阵列，其特征在于：包括二维排列的多个4*4的拜耳矩阵单元，所述矩阵单元包括感光像素，以及在每个感光像素中配置任意一个的可透过绿色、红色、蓝色的滤色器，其中在每个矩阵单元中，将全光滤色器替代部分的绿色滤色器。本专利技术还提供一种种摄像头，包括在基板上二维排列的多个4*4的矩阵单元构成的镜头，所述矩阵单元包括感光像素，以及每个感光像素中配置任意一个的可透过绿色、红色、蓝色的滤色器，其中在所述矩阵单元中，将全光滤色器替代部分的绿色滤色器。本专利技术还提供一种基于拜耳像素阵列的色彩处理方法，所述像素阵列为上述的像素阵列，所述方法包括以下步骤：当带有红外成分的光线经过滤色器时，得到每个感光像素带有红外线分量的像素值；对所述每个感光像素的像素值进行插值运算，得到每个感光像素的各种颜色像素值；根据所述插值之后每个感光像素的各种颜色分量值，计算得到每个感光像素的红外线分量值；根据所述插值之后每个感光像素的各种颜色分量值和红外线分量值，计算得到每个感光像素不被红外分量影响的各种颜色分量值。从上述方案可以看出，通过在每个矩阵单元中，将全光滤色器替代部分的绿色滤色器，由于全光滤色器的灵敏度高于红、绿、蓝滤色器，使得镜头的图像质量提高，而且能提供带有红外份量的像素值，使得红外线成分单独再现，那么在白天的普通场景下将红、绿、蓝滤色器所对应的感光像素的像素值中的红外份量去除，不会红外线成分的影响，从而实现普通场景下的图像色彩真实再现，因此只需要一个镜头就可以实现在夜晚的时候镜头的图像质量提高，且实现在白天的普通场景图像色彩的真实再现，方便使用且降低成本。附图说明图1为现有技术中的拜耳像素阵列。图2为本专利技术第一种实施例的像素阵列示意图。图3为本专利技术第二种实施例的像素阵列示意图。图4为本专利技术第三种实施例的像素阵列示意图。图5为本专利技术色彩处理方法一种实施例的流程图。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种实施例的像素阵列，包括二维排列的多个4*4的矩阵单元，所述矩阵单元包括感光像素1、2、3、4，以及在每个感光像素中配置可透过绿色、红色、蓝色之一滤色器，其中在每个矩阵单元中，可选择性地将全光滤色器替代部分的绿色滤色器。从上述方案可以看出，通过在每个矩阵单元中，选择性地将全光滤色器替代部分的绿色滤色器，由于全光滤色器的灵敏度高于红、绿、蓝滤色器，使得镜头的图像质量提高，而且能提供带有红外份量的像素值，使得红外线成分单独再现。如图1所示，为现有的拜耳阵列4*4的矩阵单元，感光像素1、2、3、4组成像素块a，而G、B、R，分别表示绿色滤色器、蓝色滤色器、红色滤色器、全色滤色器，其中感光像素1中配置B，感光像素2、3中配置G，感光像素4中配置R。如图2所示，本专利技术第一种实施例的像素阵列示意图，4*4的矩阵单元包括像素块a，感光像素1、2、3、4组成像素块a，而G、B、R、W，分别表示绿色滤色器、蓝色滤色器、红色滤色器、全色滤色器，感光像素3中配置全光滤色器，即将像素块a的其中一绿色滤色器替换为全光滤色器，使得在每个矩阵单元中，所述全光滤色器的密度与绿色、红色、蓝色之一滤色器的密度一致。其中，所述全光滤色器为几乎能通过所有光频谱光线的滤色器。另外，对于像素块a中，感光像素1中可以配置R，感光像素4中可以配置B，即感光像素1和感光像素4之间中配置的滤色器可以互换，感光像素3中可以配置G，感光像素2中可以配置W，即感光像素2和感光像素3之间中配置的滤色器可以互换，不会对像素阵列产生的灵敏度产生影响，同样可以使得镜头的图像质量提高。在具体实施中，可以间隔的将拜耳矩阵单元中部分的绿色滤色器替换为将全光滤色器，使得所述全光滤色器的密度小于蓝色、红色之一滤色器的密度。如图3所示，本专利技术第二种实施例的像素阵列示意图，4*4的矩阵单元包括像素块a和像素块b，感光像素1、2、3、4组成像素块a，其中感光像素1中配置B，感光像素2中配置G，感光像素3中配置W，感光像素4中配置R。而感光像素5、6、7、8组成像素块b，其中感光像素5中配置B，感光像素6、7中配置G，感光像素8中配置R，使得4*4的矩阵单元中W与RGB的比例为1：2，由于在本实施例中，4*4=16的感应像素中，只有2个为非RGB滤色器，使得本实施例中每个感光像素带有红外线分量的像素值的插值结果更加准确和容易。在具体实施中，对于4*4的矩阵单元中，RGBW的排列还可以如图4所示，本专利技术第三种实施例的像素阵列示意图，与第二种实施例的像素阵列不同点在于：感光像素1、2、3、4组成像素块a，其中感光像素1中配置B，感光像素2、3中均配置G，感光像素4中配置R。而感光像素5、6、7、8组成像素块b，其中感光像素5中配置B，感光像素6中配置G，感光像素7中配置W，感光像素8中配置R。当然还可以将像素块a中感光像素1、4中配置的滤色器互换，感光像素2、3中配置的滤色器互换，像素块b中也是可以如此，从而改变在4*4的矩阵单元中，RGBW的排列，此处就不在一一赘述。在具体实施中，为了实现上述的像素阵列进行成像，本专利技术还提供一种实施例的摄像头，包括在基板上二维排列的多个4*4的拜耳矩阵单元构成的镜头，所述矩阵单元包括感光像素，以及在每个感光像素中配置可透过绿色、红色、蓝色之一滤色器，其中在每个矩阵单元中，可选择性地将全光滤色器替代部分的绿色滤色器。从上述方案可以看出，通过在每个矩阵单元中，选择性地将全光滤色器替代部分的绿色滤色器，由于全光滤色器的灵敏度高于红、绿、蓝滤色器，使得镜头的图像质量提高，而且能提供带有红外份量的像素值，使得红外线成分单独再现，那么在白天本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种像素阵列，其特征在于：包括二维排列的多个4*4的拜耳矩阵单元，所述矩阵单元包括感光像素，以及在每个感光像素中配置任意一个的可透过绿色、红色、蓝色的滤色器，其中在所述矩阵单元中，将全光滤色器替代部分的绿色滤色器。
【技术特征摘要】
1.一种像素阵列，其特征在于：包括二维排列的多个4*4的拜耳矩阵单元，所述矩阵单元包括感光像素，以及在每个感光像素中配置任意一个的可透过绿色、红色、蓝色的滤色器，其中在所述矩阵单元中，将全光滤色器替代部分的绿色滤色器。
2.如权利要求1所述的像素阵列，其特征在于：在每个矩阵单元中，所述全光滤色器的密度与绿色或红色或蓝色滤色器的密度一致。
3.如权利要求1所述的像素阵列，其特征在于：在每个矩阵单元中，所述全光滤色器的密度小于蓝色或红色滤色器的密度。
4.一种摄像头，其特征在于：包括在基板上二维排列的多个4*4的拜耳矩阵单元构成的镜头，所述矩阵单元包括感光像素，以及每个感光像素中配置任意一个的可透过绿色、红色、蓝色的滤色器，其中在所述矩阵单元中，将全光滤色器替代部分的绿色滤色器。
5.一种基于像素阵列的色彩处理方法，所述像素阵列为如权利要求1-3任意一项所述的像素阵列，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
当带有红外成分的光线经过滤色器时，得到每个感光像素带有红外线分量的像素值；
对所述每个感光像素的像素值进行插值运算，得到每个感光像素的各种颜色像素值；
根据所述插值之后每个感光像素的各种颜色分量值，计算得到每个感光像素的红外线分量值；
根据所述插值之后每个感光像素的各种颜色分量值和红外线分量值，计算得到每个感光像素不被红外分量影响的各种颜色分量值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述每种滤色器带有红外线分量的像素值，具体为：
R’ =R+a*IR；
G’ =G+b*IR；
B’ =B+c*IR；
W’ =(R/a+G/b+B/c+IR)*d；
其中a、b、c分别是绿色、红色、蓝色滤色器的增益值，d为全光滤色器的增益值，IR为红外线分量值。
7.如权利要求5的方法，其特征在于：所述插值运算的步骤：当当前的待插值像素为R’（i，j）时，该像素点的其他颜色分量值为：
G’(i，j)=1/2*(G’(i，j-1)+G’(i，j+1))；
B’(i，j)=1/4*(B’(i-1，j-1)+...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭茂，傅璟军，胡文阁，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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