[发明专利]用于具有相位检测像素的图像传感器的图像处理方法

说明书

本发明涉及用于具有相位检测像素的图像传感器的图像处理方法。图像传感器可包括具有用于捕捉图像数据的图像像素和用于在自动聚焦操作期间搜集相位信息的相位检测像素的像素阵列。相位检测像素可形成具有有着不同角度响应的第一和第二像素的相位检测像素对。第一和第二像素可具有相同颜色的滤色器，或者可具有不同颜色的滤色器。相位检测像素对可与该阵列中的其它相位检测像素对隔离，或者可被连续地布置成线。相位检测像素可例如具有滤色器以与像素阵列的滤色器模式匹配。处理电路可调整来自具有红色和绿色滤色器的相位检测像素对的红色和绿色像素信号，并且可随后使用调整的像素信号确定相差。

技术领域

本申请一般地涉及成像系统，并且更具体地讲，涉及具有相位检测能力的成像系统。

背景技术

现代电子装置(诸如，蜂窝电话、照相机和计算机)经常使用数字图像传感器。成像器传感器(有时被称为成像器)可由图像感测像素的二维阵列形成。每个像素接收入射光子(光)并且将光子转换成电信号。图像传感器有时被设计为使用联合图像专家组(JPEG)格式将图像提供给电子装置。

一些应用(诸如，自动聚焦和三维(3D)成像)可能需要电子装置提供立体和/或深度感测能力。例如，为了使感兴趣的物体聚焦以用于图像捕捉，电子装置可能需要识别电子装置和感兴趣的物体之间的距离。为了识别距离，传统电子装置使用复杂布置。一些布置需要使用从各种视点捕捉图像的多个图像传感器和照相机透镜。其它布置需要添加将入射光聚焦在二维像素阵列的子区域上的双凸透镜阵列。由于诸如另外的图像传感器或复杂透镜阵列的部件的添加，这些布置导致减小的空间分辨率、增加的成本和增加的复杂性。

一些电子装置在单个图像传感器中既包括图像像素又包括相位检测像素。利用这种类型的布置，照相机能够使用片上相位检测像素聚焦图像，而不需要单独的相位检测传感器。在典型布置中，相位检测像素全都具有相同颜色并且在像素阵列中连续地布置成线。当相位检测像素被以这种方式布置时，光学串扰变成问题。例如，与绿色图像像素和红色图像像素之间的光学串扰相比，绿色图像像素和绿色相位检测像素之间的光学串扰可能更加难以校正。

因此，将会希望能够提供用于图像传感器的改进的相位检测像素布置和相位检测信号处理方法。

发明内容

本公开的一个目的是提供具有改进的相位检测像素布置和相位检测信号处理的图像传感器。

根据一个实施例，提供了一种用于处理来自包括图像像素和相位检测像素的像素阵列中的相位检测像素对的像素信号的方法，其中所述相位检测像素对包括具有不同角度响应的第一像素和第二像素。所述方法包括：利用第一和第二像素，产生各自的第一和第二像素信号；利用处理电路，调整第一和第二像素信号以减小第一和第二像素信号之间的偏差；以及利用处理电路，使用调整的第一和第二像素信号确定与第一和第二像素信号关联的相差。

根据另一个实施例，提供了一种用于处理来自包括图像像素和相位检测像素的像素阵列中的相位检测像素对的像素信号的方法，其中所述相位检测像素对包括具有不同角度响应的第一像素和第二像素。所述方法包括：利用第一和第二像素，产生各自的第一和第二像素信号；利用处理电路，基于来自邻近图像像素的图像像素信号确定亮度梯度，其中所述邻近图像像素位于第一和第二像素附近；以及使用亮度梯度以内插的图像像素信号替换第一和第二像素信号。

根据又一个实施例，提供了一种用于处理来自包括图像像素和相位检测像素的像素阵列中的相位检测像素对的像素信号的方法，其中所述相位检测像素对包括具有不同角度响应的第一像素和第二像素，其中第一像素位于该像素阵列中的第一列和第一行中，并且第二像素位于该像素阵列中的第二列和第二行中。所述方法包括：利用第一和第二像素，产生各自的第一和第二像素信号；利用处理电路，基于来自至少一个邻近相位检测像素对的像素信号调整第一和第二像素信号，其中所述至少一个邻近相位检测像素对位于所述相位检测像素对附近；以及利用处理电路，使用调整的第一和第二像素信号确定与第一和第二像素信号关联的相差。