图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理系统及信号处理方法与流程

本申请涉及影像，特别涉及一种图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理系统及信号处理方法。

背景技术：

1、相关技术中，图像传感器中感光元件接收光线后生成的信号是模拟像素信号，该模拟像素信号需要通过模数转换电路转换为数字信号后再输出给处理器。模数转换电路将模拟像素信号转换为数字信号是需要一定时间的，目前图像传感器的工作方式在模数转换阶段需要耗费较多时间，图像传感器能够输出的图像的帧率较低。

技术实现思路

1、本申请实施方式提供了一种图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理系统及信号处理方法。

2、本申请实施方式的图像传感器包括滤光片阵列及像素阵列。所述滤光片阵列包括多个滤光片组，每个所述滤光片组包括至少两种不同颜色的滤光片，每个所述滤光片组中每种颜色的所述滤光片的数量为多个。所述像素阵列包括多个像素及多个浮动扩散节点，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号。同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素共用一个所述浮动扩散节点，以使同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素生成的所述电信号能够在对应的所述浮动扩散节点处合并。

3、本申请实施方式的成像装置包括图像传感器。所述图像传感器包括滤光片阵列及像素阵列。所述滤光片阵列包括多个滤光片组，每个所述滤光片组包括至少两种不同颜色的滤光片，每个所述滤光片组中每种颜色的所述滤光片的数量为多个。所述像素阵列包括多个像素及多个浮动扩散节点，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号。同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素共用一个所述浮动扩散节点，以使同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素生成的所述电信号能够在对应的所述浮动扩散节点处合并。

4、本申请实施方式的电子设备包括成像装置。所述成像装置包括图像传感器。所述图像传感器包括滤光片阵列及像素阵列。所述滤光片阵列包括多个滤光片组，每个所述滤光片组包括至少两种不同颜色的滤光片，每个所述滤光片组中每种颜色的所述滤光片的数量为多个。所述像素阵列包括多个像素及多个浮动扩散节点，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号。同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素共用一个所述浮动扩散节点，以使同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素生成的所述电信号能够在对应的所述浮动扩散节点处合并。

5、本申请实施方式的图像处理系统包括电子设备。所述电子设备包括成像装置。所述成像装置包括图像传感器。所述图像传感器包括滤光片阵列及像素阵列。所述滤光片阵列包括多个滤光片组，每个所述滤光片组包括至少两种不同颜色的滤光片，每个所述滤光片组中每种颜色的所述滤光片的数量为多个。所述像素阵列包括多个像素及多个浮动扩散节点，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号。同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素共用一个所述浮动扩散节点，以使同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素生成的所述电信号能够在对应的所述浮动扩散节点处合并。

6、本申请实施方式的信号处理方法用于图像传感器。所述图像传感器包括滤光片阵列及像素阵列。所述滤光片阵列包括多个滤光片组，每个所述滤光片组包括至少两种不同颜色的滤光片，每个所述滤光片组中每种颜色的所述滤光片的数量为多个。所述像素阵列包括多个像素及多个浮动扩散节点，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号。同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素共用一个所述浮动扩散节点。所述信号处理方法包括：控制同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素生成的所述电信号在对应的所述浮动扩散节点处合并。

7、本申请实施方式的图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理系统及信号处理方法通过共用浮动扩散节点来减少所要输出的数据量，且减少了模数转换的耗时，有利于提升帧率。

8、本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，多个所述滤光片组包括多个第一滤光片组及多个第二滤光片组，所述第一滤光片组包括数量相同的多个第一颜色滤光片和多个第二颜色滤光片，所述第二滤光片组包括数量相同的多个所述第一颜色滤光片和多个第三颜色滤光片；

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，同一所述滤光片组中，不同颜色的所述滤光片对应的所述像素对应不同的所述浮动扩散节点，每个所述像素均包括曝光控制电路；

5.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，同一所述滤光片组中，所有颜色的所述滤光片对应的多个所述像素共用一个所述浮动扩散节点，每个所述像素均包括曝光控制电路；

6.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，每个所述区域中的所述滤光片组的数量由所述图像传感器输出的图像信号对应的图像的目标帧率决定，所述目标帧率越大，每个所述区域中的所述滤光片组的数量越多；

7.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，每个所述区域中的所述滤光片组的数量由所述图像传感器输出的图像信号对应的图像的目标帧率决定，所述目标帧率越大，每个所述区域中的所述滤光片组的数量越多；

8.根据权利要求6或7所述的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列还包括选择电路，一个选择电路与一个所述浮动扩散节点连接，且与一个所述模数转换电路连接；在每个所述区域包括多个所述滤光片组时：

9.一种成像装置，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的图像传感器。

10.根据权利要求9所述的成像装置，其特征在于，所述成像装置还包括处理器，所述处理器用于处理表征作用于至少一个所述滤光片组对应像素的光线的第一颜色通道的值的第一数字像素信号、表征作用于至少一个所述滤光片组对应像素的光线的第二颜色通道的值的第二数字像素信号、及表征作用于至少一个所述滤光片组对应像素的光线的第三颜色通道的值的第三数字像素信号以生成彩色图像。

11.一种电子设备，其特征在于，包括成像装置，所述成像装置包括权利要求1-8任意一项所述的图像传感器。

12.一种图像处理系统，其特征在于，包括电子设备，所述电子设备包括成像装置，所述成像装置包括权利要求1-8任意一项所述的图像传感器。

13.一种信号处理方法，用于图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括微透镜阵列、滤光片阵列、像素阵列和模数转换电路，所述滤光片阵列包括多个区域，每个所述区域包括至少一个滤光片组，每个所述滤光片组包括多个滤光片，所述像素阵列包括多个像素，所述像素用于接收穿过所述滤光片的光线以生成电信号，所述模数转换电路包括，每个所述区域内所有相同颜色的所述滤光片对应的所述像素共用一个所述模数转换电路；

14.根据权利要求13所述的信号处理方法，其特征在于，所述像素阵列还包括，多个浮动扩散节点，同一所述滤光片组中的所述滤光片对应的所述像素共用一个所述浮动扩散节点；

15.根据权利要求14所述的信号处理方法，其特征在于，多个所述滤光片组包括多个第一滤光片组及多个第二滤光片组，所述第一滤光片组包括数量相同的多个第一颜色滤光片和多个第二颜色滤光片，所述第二滤光片组包括数量相同的多个所述第一颜色滤光片和多个第三颜色滤光片；所述控制同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素生成的所述电信号在对应的所述浮动扩散节点处合并，包括：

16.根据权利要求15所述的信号处理方法，其特征在于，同一所述滤光片组中，不同颜色的所述滤光片对应的所述像素对应不同的所述浮动扩散节点，每个所述像素均包括曝光控制电路；

17.根据权利要求15所述的信号处理方法，其特征在于，同一所述滤光片组中，所有颜色的所述滤光片对应的多个所述像素共用一个所述浮动扩散节点，每个所述像素均包括曝光控制电路；

18.根据权利要求15所述的信号处理方法，其特征在于，所述图像传感器还包括多个模数转换电路，所述滤光片阵列包括多个区域，每个所述区域包括至少一个所述滤光片组，每个所述区域中的所述滤光片组的数量由所述图像传感器输出的图像信号对应的图像的目标帧率决定，所述目标帧率越大，每个所述区域中的所述滤光片组的数量越多；所有所述区域中，每个所述区域内所有所述第一颜色滤光片对应的多个所述像素共用一个所述模数转换电路，所有所述区域中，每个所述区域内所有所述第二颜色滤光片对应的多个所述像素共用一个所述模数转换电路，所有所述区域中，每个所述区域内所有所述第三颜色滤光片对应的多个所述像素共用一个所述模数转换电路；所述信号处理方法还包括：

19.根据权利要求15所述的信号处理方法，其特征在于，所述图像传感器还包括多个模数转换电路，所述滤光片阵列包括多个区域，每个所述区域包括至少一个所述滤光片组，每个所述区域中的所述滤光片组的数量由所述图像传感器输出的图像信号对应的图像的目标帧率决定，所述目标帧率越大，每个所述区域中的所述滤光片组的数量越多；所有所述区域中，每个所述区域内所有所述第一颜色滤光片对应的多个所述像素共用一个所述模数转换电路，部分所述区域中，每个所述区域内所有所述第二颜色滤光片对应的多个所述像素共用一个所述模数转换电路，另一部分所述区域中，每个所述区域内所有所述第三颜色滤光片对应的多个所述像素共用一个所述模数转换电路；所述信号处理方法还包括：

20.根据权利要求18或19所述的信号处理方法，其特征在于，所述像素阵列还包括选择电路，一个选择电路与一个所述浮动扩散节点连接，且与一个所述模数转换电路连接；在所述区域包括多个所述滤光片组时：

21.根据权利要求18或19所述的信号处理方法，其特征在于，所述信号处理方法还包括：

技术总结
本申请公开了一种图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理系统及信号处理方法。图像传感器包括滤光片阵列及像素阵列。滤光片阵列包括多个滤光片组。每个滤光片组包括至少两种不同颜色的滤光片，每个滤光片组中每种颜色的滤光片的数量为多个。像素阵列包括多个像素及多个浮动扩散节点，每个像素对应滤光片阵列的一个滤光片，像素用于接收穿过对应的滤光片的光线以生成电信号。同一滤光片组中同一颜色的滤光片对应的像素共用一个浮动扩散节点，同一滤光片组中同一颜色的滤光片对应的像素生成的电信号能够在对应的浮动扩散节点处合并。本申请的图像传感器通过共用浮动扩散节点来减少所要输出的数据量，且减少了模数转换的耗时，有利于提升帧率。

技术研发人员：沼田肇
受保护的技术使用者：OPPO广东移动通信有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13