[发明专利]生成高动态范围图像的方法及图像传感器

权利要求书

1.一种生成高动态范围图像的图像传感器，其特征在于，包括若干个具有合并和分裂模式的像素单元和开关控制电路；其中：每个像素单元包括不规则排列的若干个子像素组，每个子像素组包括若干个子像素；针对每个子像素组设置一所述开关控制电路，用于在同一曝光时间下，根据光照条件开启每个子像素组中的不同数目个子像素，使图像传感器处于低感光模式或中感光模式或高感光模式，输出开启子像素中感光单元的输出信号，根据不同感光模式下的输出信号生成低感光图像或中感光图像或高感光图像，并据此生成高清动态范围图像。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述像素单元的排布采用bayer模式，每个像素单元包括一个红色子像素组和两个黄色子像素组以及一个蓝色子像素组。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述开关控制电路包括信号读取晶体管、选择晶体管、复位晶体管、源极跟随晶体管，其中，信号读取晶体管与所述子像素组中每个子像素对应的感光单元连接，用于读取每个感光单元的输出信号；选择晶体管用于选中一像素单元，复位晶体管用于对读出的输出信号进行复位，跟随晶体管用于将读出的输出信号输出到选择晶体管，当所述选择晶体管选通时，将输出信号输出到外围电路进行处理，使图像传感器处于低感光模式或中感光模式或高感光模式。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，不同子像素对应的信号读取晶体管具有各自独立的选通信号，用以根据光照条件并行开启每个子像素组中的若干个子像素，使图像传感器处于低感光模式或中感光模式，依次输出若干个开启的子像素中感光单元的输出信号；或者，用以根据光照条件并行开启每个子像素组中的所有子像素，使图像传感器处于高感光模式，同时输出每个子像素中感光单元的输出信号。

5.一种利用权利要求1-4任意一个所述图像传感器生成高动态范围图像的方法，其特征在于，包括：

步骤1、在同一曝光时间下，根据光照条件开关控制电路开启每个子像素组中的不同数目个子像素，使图像传感器处于低感光模式或中感光模式或高感光模式；

步骤2、输出开启子像素中感光单元的输出信号；

步骤3、根据不同感光模式下的输出信号生成低感光图像或中感光图像或高感光图像，并据此生成高清动态范围图像。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：

开关控制电路中的选择晶体管被选通以选中一像素单元；

信号读取晶体管输出选中的像素单元中的感光单元的输出信号并通过复位晶体管对读出的输出信号依次进行复位；

跟随晶体管将读出的输出信号输出到选择晶体管，以将输出信号输出到外围电路进行处理，使图像传感器处于低感光模式或中感光模式或高感光模式。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述信号读取晶体管输出选中的像素单元中的感光单元的输出信号包括：

不同子像素对应的信号读取晶体管具有各自独立的选通信号，用以根据光照条件并行开启每个子像素组中的若干个子像素，使图像传感器处于低感光模式或中感光模式，依次输出若干个开启的子像素中感光单元的输出信号；或者，用以根据光照条件并行开启每个子像素组中的所有子像素，使图像传感器处于高感光模式，同时输出每个子像素中感光单元的输出信号。