[发明专利]成像方法、成像装置和拍摄系统

说明书

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别涉及一种成像方法、一种成像装置和一种拍摄系统。

背景技术

互补型金属氧化物半导体场效应图像传感器简称CMOS(ComplementaryMetalOxide Semiconductor，互补型金属氧化物半导体)图像传感器，CMOS图像传感器的主要构成为 模拟信号处理部分和数字图像信号处理部分。具体地，CMOS图像传感器主要包括Pixel Array(像素单元)、控制电路、模拟前端处理电路、A/D转换器、图像信号处理电路和相 关存储单元等。随着CMOS图像传感器的发展，CMOS图像传感器的画质细节及鲜锐度作 为CMOS图像传感器的一项重要指标，受到消费者越来越多的重视。其中，CMOS图像传 感器的画质细节受CMOS图像传感器的像素数量及像素色彩感光方式影响。相关技术中， 一般采用将RGBbayer(红绿蓝拜耳)彩色滤镜阵列分布在CMOS图像传感器感光阵列上 来增加图像的画质细节及鲜锐度。

但是，相关技术通常需要多个像素的信号值来还原单像素的色彩。这样将导致图像的 解析度即鲜锐度和色彩均有所损失。具体地，造成图像的解析度和色彩有所损失的原因如 下：

1、相关技术容易造成图像的部分彩色信号缺失，例如当只有一个像素感受到信号，而 该信号是有颜色的，那么这个像素将只能感知一种颜色的图像信号值，而其它颜色将被滤 掉。

2、采用RGBbayer彩色滤镜阵列的RGBbayer图像传感器，图像边缘部分会有伪色彩 出现，例如出现黑白相交的边缘。另外，由于RGB差值的局限性，在RGBbayer图像传感 器还原色彩时，在图像边缘部分的黑白相间的边缘处会出现彩色像素。

3、相关技术中图像的解析度与实际像素值相比，其实有所降低。这是由于RGBbayer 图像传感器在还原单像素信号时需要多个临近像素的信号值。从而导致图像的鲜锐度和解 析度都小于实际像素值。

因此，需要对相关技术进行改进。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种成像方法，该成像方法能够有效增加图像的色 彩细节，提升图像的鲜锐度。

本发明的另一个目的在于提出一种成像装置。

本发明的另一个目的在于提出一种拍摄系统。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种成像方法，该成像方法包括以下步 骤：控制第一颜色滤片转动到像素阵列之上，并在第一曝光时间进行第一次曝光以通过所 述像素阵列获取第一图像帧；控制第二颜色滤片转动到所述像素阵列之上，并在第二曝光 时间进行第二次曝光以通过所述像素阵列获取第二图像帧；控制第三颜色滤片转动到所述 像素阵列之上，并在第三曝光时间进行第三次曝光以通过所述像素阵列获取第三图像帧， 其中，所述第一颜色滤片、所述第二颜色滤片和所述第三颜色滤片可通过的颜色不同；以 及对所述第一图像帧、所述第二图像帧和所述第三图像帧进行合成以生成最终的图像帧。

本发明实施例提出的成像方法，在控制第一颜色滤片转动到像素阵列之上后，在第一 曝光时间进行第一次曝光以通过像素阵列获取第一图像帧，以及在控制第二颜色滤片转动 到像素阵列之上后，在第二曝光时间进行第二次曝光以通过像素阵列获取第二图像帧，以 及在控制第三颜色滤片转动到像素阵列之上后，在第三曝光时间进行第三次曝光以通过像 素阵列获取第三图像帧，最后对第一图像帧、第二图像帧和第三图像帧进行合成以生成最 终的图像帧。该成像方法能够使得单一像素还原图像信号的色彩和亮度值，有效增加图像 的色彩细节，提升图像的鲜锐度。