[发明专利]彩色深度图像传感器、成像装置、形成方法以及彩色深度图像获取方法

说明书

本申请提供一种彩色深度图像传感器、成像装置、彩色深度图像传感器的形成方法以及彩色深度图像获取方法，彩色深度图像传感器包括多个沿行和沿列排列的像素组，像素组包括N行M列的像素，像素包括：R像素、G像素、B像素以及TOF像素，其中，像素组包括至少一R像素、G像素、B像素以及TOF像素，R像素、G像素、B像素以及TOF像素按照预设顺序排列组合为N行M列的像素组。本申请能够通过一块图像传感器可获得彩色图和深度图，免去了同时使用彩色图像传感器成像装置和深度图像传感器成像装置来获取彩色图和深度图所带来的体积巨大、功耗巨大以及无法适应对体积和功耗有要求的设备的问题，降低了生产制造成本，使得产品的应用范围更为广泛。

技术领域

本申请涉及图像领域，尤其涉及彩色深度图像传感器、成像装置、彩色深度图像传感器的形成方法以及彩色深度图像获取方法。

背景技术

现有技术中，RGB彩色传感器采用一块CCD或CMOS作为彩色传感器，其像素结构如图1所示，每个像素点只有一种颜色，另外两个颜色会复用相邻像素的，同时在传感器感光表面覆盖一层颜色滤波阵列，通过利用每一个像素与周围像素点的强度相关性估计出缺失的另外两种颜色进行彩色还原，这种像素格式称为Bayer格式。可以注意到，在一个2*2的邻域里，R像素和B像素各一个，但是G像素有两个。

TOF传感器工作流程如图2所示，其可以向目标主动发射出经过调制的光信号，再通过深度传感器接收反射回的光信号，将光线作用强度转化为电荷积累，再根据发射光与解调光的相位差，进行运算并转换，可得到目标的距离，即深度图。

一个成像装置不能同时获得彩色图和深度图，如果需获得彩色图和深度图，需要有两个成像装置，即需一个彩色图像传感器成像装置和一个深度图像传感器成像装置。如果同时使用彩色图像传感器成像装置和深度图像传感器成像装置，则在一些对体积、功耗要求很苛刻的设备中，无疑是个很大的挑战，并且，使用两块图像传感器成像装置制作成本高，不利于集成以及占据的体积和功耗都比较高。

发明内容

本申请提供一种彩色深度图像传感器、成像装置、彩色深度图像传感器的形成方法以及彩色深度图像获取方法，能够在解决现在成像时如果同时获取彩色图和深度图就需要彩色图像传感器成像装置和深度图像传感器成像装置而导致设备体积过大、集成难度高、功耗大，并且无法应用对体积和功耗有要求的设备的问题。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种彩色深度图像传感器，彩色深度图像传感器包括多个沿行和沿列排列的像素组，像素组包括N行M列的像素，像素包括：R像素、G像素、B像素以及TOF像素，其中，像素组包括至少一R像素、G像素、B像素以及TOF像素，R像素、G像素、B像素以及TOF像素按照预设顺序排列组合为N行M列的像素组。

优选地，像素组包括两行两列的像素，像素组包括一R像素、G像素、B像素以及TOF像素，像素组从左上起顺时针按G像素、R像素、TOF像素、B像素的顺序排列组合。

优选地，像素组包括两行四列的像素，像素组从左上起顺时针按G像素、R像素、G像素、R像素、TOF像素、B像素、G像素、B像素的顺序排列组合。

优选地，像素组包括至少一像素组以及一TOF像素，像素组中的TOF像素的面积按照像素的面积设定比例进行设置。

优选地，像素组包括三个像素组以及一TOF像素，其中，像素组包括两行两列的像素，TOF像素的面积与像素组的面积相同，像素中按照从左上起顺时针按像素组、像素组、TOF像素、像素组的顺序排列组合，每个像素组包括一R像素、两G像素以及一B像素，像素组从左上起顺时针按G像素、R像素、G像素、B像素的顺序排列。

优选地，彩色深度图像传感器包括至少两种像素组，像素组的行列数量不同、包含像素的种类不同和像素的排列顺序中至少有一种不同。