專利名稱：抖動采樣的像素陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路領(lǐng)域，具體地說，涉及一種抖動采樣的像素陣列。
背景技術(shù)：
圖像傳感器在民用和商業(yè)范疇內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。目前，圖像傳感器由CMOS圖像傳感器(CMOS IMAGE SENSOR，以下簡稱CIS)和電荷耦合圖像傳感器(Charge-coupledDevice,以下簡稱(XD)。對于CXD來說，一方面，在專業(yè)的科研和工業(yè)領(lǐng)域，具有高信噪比的CCD成為首選；另外一方面，在高端攝影攝像領(lǐng)域，能提供高圖像質(zhì)量的CCD也頗受青睞。對于CIS來說，在網(wǎng)絡(luò)攝像頭和手機拍照模塊得到了廣泛應(yīng)用。CXD與CIS相比來說，前者功耗較高、集成難度較大，而后者功耗低、易集成且分辨率較高。雖然說，在圖像質(zhì)量方面CCD可能會優(yōu)于CIS，但是，隨著CIS技術(shù)的不斷提高，一部分CIS的圖像質(zhì)量已經(jīng)接近于同規(guī)格的 CCD。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常通過增大傳感面積和增多像素數(shù)，以記錄更多的圖像細節(jié)，從而提高圖像質(zhì)量。目前，大部分CIS采用矩形排布的像素陣列，在傾斜方向的分辨率不足，容易產(chǎn)生缺采樣鋸齒(Aliasing)，其具體表現(xiàn)為邊緣鋸齒或摩爾條紋，從而嚴重破壞了生成圖像的圖像質(zhì)量。為了抑制缺采樣，使用光學(xué)濾鏡抑制缺采樣，這種方式增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。另外，為了抑制缺采樣，使用軟件算法實現(xiàn)抑制缺采樣，但這種方式加重了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理負擔。無論是使用光學(xué)濾鏡還是使用軟件算法，抑制缺采樣現(xiàn)象的方法實質(zhì)是對圖像信號在空間頻率上實施低通，因此，導(dǎo)致圖像信號的高頻細節(jié)有不同程度的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種抖動采樣的像素陣列，以克服現(xiàn)有技術(shù)中在解決缺采樣問題時導(dǎo)致圖像信號高頻細節(jié)損失的技術(shù)問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種抖動采樣的像素陣列，該像素陣列包括分別沿水平方向和垂直方向的多個單位顏色還原模塊；所述多個單位顏色還原模塊中，每個單位顏色還原模塊包括兩個紅色子像素、兩個藍色子像素、兩個綠色子像素，所述每個單位顏色還原模塊的采樣中心與同一單位顏色還原模塊的幾何中心具有一偏移矢量；所述多個單位顏色還原模塊中單位顏色還原模塊按照所述采樣中心偏移矢量的不同被劃分為若干類，且按照相鄰兩行單位顏色還原模塊之間的平均采樣間隔恒定、相鄰兩列單位顏色還原模塊之間的平均采樣間隔恒定的規(guī)則布置。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述每個單位顏色還原模塊中，兩個所述綠色子像素之間面積不同且位于所述每個單位顏色還原模塊的一對角方向上，兩個所述紅色子像素的面積總和與兩個所述藍色子像素的面積總和相等，且兩個所述紅色子像素位于兩個所述綠色子像素的一側(cè)，兩個所述藍色子像素位于兩個所述綠色子像素的另一側(cè)。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述紅色子像素、藍色子像素、綠色子像素的形狀均為矩形、或者均為三角形。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述多個單位顏色還原模塊按照所述采樣中心偏移矢量的不同被劃分為具有不同偏移矢量的四類單位顏色還原模塊。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述四類單位顏色還原模塊具體包括第一類單位顏色還原模塊、第二類單位顏色還原模塊、第三類單位顏色還原模塊、第四類單位顏色還原模塊，所述第一類單位顏色還原模塊經(jīng)順時針旋轉(zhuǎn)并左右鏡像得到第二類單位顏色還原模塊，所述第一類單位顏色還原模塊經(jīng)左右鏡像得到第三類單位顏色還原模塊，所述第一類單位顏色還原模塊經(jīng)上下鏡像得到第四類單位顏色還原模塊。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述第一類單位顏色還原模塊、第二類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，第三類單位顏色還原模塊、第四類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊；
或者，第二類單位顏色還原模塊、所述第一類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，以及第四類單位顏色還原模塊、第三類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊；
或者，第三類單位顏色還原模塊、第四類單位顏色還原模塊形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第一類單位顏色還原模塊、第二類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊；
或者，第四類單位顏色還原模塊、第三類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，第二類單位顏色還原模塊、第一類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊。優(yōu)選地，在本發(fā) 明的一實施例中，所述第一類單位顏色還原模塊、所述第四類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第二類單位顏色還原模塊、所述第三類單位顏色還原模塊形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊；
或者，所述第二類單位顏色還原模塊、所述第三類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第一類單位顏色還原模塊、所述第四類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊；
或者，所述第四類單位顏色還原模塊、所述第一類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第三類單位顏色還原模塊、所述第二類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊；
或者，所述第三類單位顏色還原模塊、所述第二類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第四類單位顏色還原模塊、所述第一類單位顏色還原模塊形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，不同類單位顏色還原模塊的偏移矢量的矢量值小于米樣標準間隔的一半。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，相鄰兩類單位顏色還原模塊的偏移矢量的角度等于將圓周角均分為單位顏色還原模塊的類數(shù)個的平均角度。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述紅色子像素包括紅色濾鏡以及位于所述紅色濾鏡上的第一透鏡，所述藍色子像素包括藍色濾鏡以及位于所述藍色濾鏡上的第二透鏡，所述綠色子像素包括綠色濾鏡以及位于所述綠色濾鏡上的第三透鏡。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種單位顏色還原模塊，包括兩個紅色子像素、兩個藍色子像素、兩個綠色子像素，所述每個單位顏色還原模塊的采樣中心與同一單位顏色還原模塊的幾何中心具有一偏移矢量。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述偏移矢量的矢量值小于采樣標準間隔的一半。與現(xiàn)有的方案相比，本發(fā)明中，通過配置采樣中心偏離幾何中心的單元顏色還原模塊，以形成抖動采樣的像素陣列，當一部分顏色被抑制的時候，通過另一顏色的抑制從而予以補償，避免了圖像重建后的顏色色偏，從而克服了缺采樣現(xiàn)象，與此同時由于不需要低通濾波，從而保留了圖像信號高頻細節(jié)。


圖1為本發(fā)明實施例一中抖動采樣的像素陣列示意 圖2為四類單位顏色還原模塊示意 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中像素陣列局部藍色被抑制示意 圖4為本發(fā)明實施例一中像 素陣列局部未出現(xiàn)藍色被抑制示意 圖5為現(xiàn)有技術(shù)中像素陣列的純白色信號的模擬示意 圖6為現(xiàn)有技術(shù)中像素陣列的快速傅里葉變換(FFT) 圖7為本發(fā)明實施例一中像素陣列的純白色信號的模擬示意 圖8為本發(fā)明實施例一中像素陣列的快速傅里葉變換(FFT) 圖9為實施例一中單位顏色還原模塊AA向的一剖視 圖10為實施例一中單位顏色還原模塊AA向的另一剖視 圖11為本發(fā)明實施例二中抖動采樣的像素陣列示意 圖12為本發(fā)明實施例三中抖動采樣的像素陣列示意 圖13為本發(fā)明實施例四中抖動采樣的像素陣列示意 圖14為本發(fā)明實施例五中抖動采樣的像素陣列示意 圖15為本發(fā)明實施例五中抖動采樣的像素陣列示意；
圖16為本發(fā)明實施例六中抖動采樣的像素陣列示意 圖17為本發(fā)明實施例六中抖動采樣的像素陣列示意圖。
具體實施例方式以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，藉此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。 本發(fā)明的下述實施例中，通過配置采樣中心偏離幾何中心的單元顏色還原模塊，以形成抖動采樣的像素陣列，當一部分顏色被抑制的時候，通過另一顏色的抑制從而予以補償，避免了圖像重建后的顏色色偏，從而克服了缺采樣現(xiàn)象，與此同時由于不需要低通濾波，從而保留了圖像信號高頻細節(jié)。圖1為本發(fā)明實施例一中抖動采樣的像素陣列示意圖。如圖1所示，本實施例中像素陣列包括分別沿水平方向X和垂直方向Y的多個單位顏色還原模塊101，所述多個單位顏色還原模101中，每個單位顏色還原模塊包括兩個紅色R子像素111、兩個藍色B子像素121、兩個綠色G子像素131，且人眼的視覺對RGB三色原理，所述兩個綠色G子像素131的面積總和分別兩倍于所述兩個紅色R子像素111的面積總和、所述兩個藍色子像素121的面積總和，以使得所述每個單位顏色還原模塊101的采樣中心S與同一單位顏色還原模塊的幾何中心M具有一偏移矢量D ;所述多個單位顏色還原模塊101中單位顏色還原模塊101按照所述采樣中心偏移矢量D的不同被劃分為若干類，且按照相鄰兩行單位顏色還原模塊101之間的平均采樣間隔恒定、相鄰兩列單位顏色還原模塊101之間的平均采樣間隔恒定的規(guī)則布置，詳見下述劃分為四類單位顏色還原模塊時的具體說明。本實施例中，所述每個單位顏色還原模塊101中，兩個所述綠色G子像素131之間面積不同且位于所述每個單位顏色還原模塊101的一對角方向Pl上，兩個所述紅色R子像素111的面積總和與兩個所述藍色子像素121面積的面積總和相等，且位于所述每個單位顏色還原模塊101的一對角方向Pl上，換言之，兩個所述紅色R子像素111位于兩個綠色G子像素131的一側(cè)，兩個所述藍色B子像素121位于兩個所述綠色G子像素131的另一側(cè)。本實施例中，紅色R子像素111、藍色子像素121、綠色G子像素131均為矩形。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在另外一實施例中，紅色R子像素111、藍色子像素121、綠色G子像素131的形狀也可以為三角形，在此不再贅述。本實施例中，所述多個單位顏色還原模塊101按照所述采樣中心偏移矢量的不同被劃分為具有不同偏移矢量的四 類單位顏色還原模塊。具體地，圖2為四類單位顏色還原模塊示意圖，所述四類單位顏色還原模塊具體包括第一類單位顏色還原模塊101A、第二類單位顏色還原模塊101B、第三類單位顏色還原模塊101C、第四類單位顏色還原模塊101D，所述第一類單位顏色還原模塊IOlA經(jīng)順時針旋轉(zhuǎn)并左右鏡像得到第二類單位顏色還原模塊101B，所述第一類單位顏色還原模塊IOlA經(jīng)左右鏡像得到第三類單位顏色還原模塊101C，所述第一類單位顏色還原模塊經(jīng)IOlA上下鏡像得到第四類單位顏色還原模塊101D。如前所述，每一類單位顏色還原模塊包括兩個紅色R子像素111、兩個藍色B子像素121、兩個綠色G子像素131，且所述兩個綠色G子像素131的面積總和分別兩倍于所述兩個紅色R子像素111的面積、所述兩個藍色子像素121的面積，以使得所述每個單位顏色還原模塊101的采樣中心S與同一單位顏色還原模塊的幾何中心M具有一偏移矢量D，四類單位顏色還原模塊的偏移矢量不同，第一類單位顏色還原模塊101A、第二類單位顏色還原模塊101B、第三類單位顏色還原模塊101C、第四類單位顏色還原模塊IOlD中，相鄰兩類單位顏色還原模塊的偏移矢量偏離角度為90度。本實施例中，所述第一類單位顏色還原模塊101A、第二類單位顏色還原模塊IOlB……循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，第三類單位顏色還原模塊101C、第四類單位顏色還原模塊IOlD……循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊。不同類單位顏色還原模塊的偏移矢量D的矢量值小于采樣標準間隔的一半，以避免子像素的自然重合。進一步地，相鄰兩類單位顏色還原模塊的偏移矢量的角度等于將圓周角均分為單位顏色還原模塊的類數(shù)個的平均角度，比如，如圖2所示，第一類單位顏色還原模塊101A、第二類單位顏色還原模塊101B、第三類單位顏色還原模塊101C、第四類單位顏色還原模塊IOlD共計四類單位顏色還原模塊，即將圓周角平均為四份得90度，即第一類單位顏色還原模塊101A、第二類單位顏色還原模塊101B、第三類單位顏色還原模塊101C、第四類單位顏色還原模塊IOlD中，相鄰兩類單位顏色還原模塊的偏移矢量偏離角度為90度，即一個偏離角是O，其余就應(yīng)該是90度，180度，270度。下面解釋上述排列的采樣平均間隔恒定性。假設(shè)采樣中心與幾何中心的偏移矢量為d，一個單元顏色還原模塊的幾何中心到相鄰單位顏色還原模塊的幾何中心的距離為采樣標準間隔S。當按照實施例一中，以3*6個單位顏色還原模塊形成像素陣列為例，所述第一類單位顏色還原模塊101A、第二類單位顏色還原模塊IOlB……循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，第三類單位顏色還原模塊101C、第四類單位顏色還原模塊IOlD……循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊時，相鄰兩行單位顏色還原模塊的采樣平均間隔為S，相鄰兩列單位顏色采樣還原模塊的采樣平均間隔為S，均是恒定的。但是，如果是所述第一類單位顏色還原模塊101A、第三類單位顏色還原模塊IOlC……循環(huán)布設(shè)形成水平方 向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，第二類單位顏色還原模塊101B、第四類單位顏色還原模塊IOlD……循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊時，相鄰兩列的采樣平均間隔為S，是恒定的，而相鄰兩行的采樣平均間隔部分為S+ d，部分為S-占d，是不恒定的。因此，采取這種排布方式并不可行。以下結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)對上述實施例一進行比對說明。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中像素陣列局部藍色被抑制示意圖，如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)中，每個單位顏色還原模塊包括紅色R子像素I個、藍色B子像素、綠色G子像素2個,2個綠色G子像素面積相同且其總和分別為紅色R子像素面積的兩倍、藍色B子像素的兩倍，單位顏色還原模塊的采樣中心與其幾何中性完全重合。因此，對于斜線邊緣情況時，由于所有單位顏色還原模塊中的藍色B子像素都在邊緣同一位置，使得藍色子像素被完全遮擋住了導(dǎo)致藍色完全被抑制，從而引起圖像重建后的顏色在邊緣存在黃色色偏。換言之，圖3所示這種像素陣列實際為Bayer模式，三個顏色通道RGB的采樣頻率不同，導(dǎo)致某些顏色像素對某些圖像細節(jié)的響應(yīng)全無，因此產(chǎn)生圖像細節(jié)的顏色色偏甚至失真。推而廣知，由于像素陣列上存在多個圖3所示的局部情況，從而使得整個像素陣列上，某一顏色完全被抑制，使圖像重建后的顏色存在色偏，在重建后的效果上來看存在缺采樣現(xiàn)象。圖4為本發(fā)明實施例一中像素陣列局部未出現(xiàn)藍色被抑制示意圖，如圖4所示，雖然每個單位顏色還原模塊包括紅色R子像素2個、藍色B子像素2個、綠色G子像素2個，2個綠色G子像素的面積之和分別兩倍于2個紅色R子像素的面積之和、2個藍色B子像素的面積之和，但是，2個綠色G子像素在設(shè)置時，相互面積并不相等，從而以使單位顏色還原模塊的采樣中心與其幾何中性完全重存在一定的偏移矢量，而且，根據(jù)偏移矢量的不同，存在四類單位顏色還原模塊，按照相鄰兩行單位顏色還原模塊的采樣平均間隔恒定、相鄰兩列單位顏色還原模塊的采樣平均間隔恒定進行不規(guī)則排列。即使部分單位顏色還原模塊上存在藍色被抑制的情況，即藍色缺失。但是，同時在其他部分單位顏色還原模塊上紅色相應(yīng)的被抑制了，從而也就補償了被抑制的藍色，比如圖4中第一行的兩個單位顏色還原模塊中藍色子像素被斜向邊緣所遮擋，從而使得藍色被抑制，但是在第二行的兩個單位顏色還原模塊中紅色R子像素被斜向邊緣所遮擋，從而補償了被抑制的藍色，達到了顏色還原是的均勻性。推而廣知，由于像素陣列上存在多個圖4所示的局部情況，從而使得整個像素陣列上，某一顏色被抑制時同時又被另外一顏色所補償，在圖像重建后的效果上來看從整體概率上克服了缺采樣現(xiàn)象。圖5為現(xiàn)有技術(shù)中像素陣列的純白色信號的模擬示意圖，圖6為現(xiàn)有技術(shù)中像素陣列的快速傅里葉變換(FFT)圖。如圖5和圖6所示，可看出，單一單位顏色還原模塊規(guī)律排布形成的像素陣列具有橫和豎的網(wǎng)格狀，表明其主要的能量集中在說平和垂直方向，而在其他方向上缺少了足夠的分辨率，比如傾斜方向上。圖7為本發(fā)明實施例一中像素陣列的純白色信號的模擬示意圖，圖8為本發(fā)明實施例一中像素陣列的快速傅里葉變換(FFT)圖。如圖7和8所示，因采樣中心偏離幾何中心的不同類單位顏色還原模塊不規(guī)則排布后，使得采樣位置隨機，在某一給定的空間頻率上，被采樣圖像在各個方向是均勻的，也就是說在各個方向上的分辨率相同，從而能提供一些對于傾斜方向線條解析的能力，某一顏色被抑制時同時又被另外一顏色所補償，在圖像重建后的效果上來看從整體概率上克服了缺采樣現(xiàn)象。圖9為實施例一中單位顏色還原模塊AA方向的一剖視圖，圖10為實施例一中單位顏色還原模塊AA方向的另一剖視圖，如圖9、10所示，對圖2中所示的第一類單位顏色還原模塊沿著AA方向進行剖開，以說明像素結(jié)構(gòu)中的剖面結(jié)構(gòu)。為了提高單位像素的入射光利用率，在濾色層的每個濾鏡上可以配置微透鏡?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于單位顏色還原模塊的每個子像素大小形狀皆同，故采用統(tǒng)一規(guī)格的圓形微透鏡即可。硅襯底11上形成紅色R子像素111和綠色G子像素131。所述紅色R子像素111包括紅色濾鏡1110以及位于所述紅色濾鏡1110上的第一微透鏡1111，所述藍色B子像素121包括藍色濾鏡1210以及位于所述藍色濾鏡1210上的第二微透鏡1211，所述綠色G子像素131包括綠色濾鏡1310以及位于所述綠色濾鏡1310上的第三微透鏡1311。而實施例一中，綠色G子像素131有大小兩種，紅色R子像素和藍色B子像素除了排布方向不同，都是同樣大小的長方形。因此，對于綠色G子像素而言，較大像素配置較大的圓形微透鏡，較小像素配置較小的圓形微透鏡。長方形的像素上加的橢圓型微透鏡。每個紅色R子像素111還包括一個感光二極管1112，用于將入射光進行光電轉(zhuǎn)換得到電信號。感光二極管1112與金屬層1113 (Μ1 Μ4)、硅穿通道1114TSV電連接，以將感光二極管產(chǎn)生的電信號輸出到外圍電路。每個綠色G子像素131還包括一個感光二極管1312，用于將入射光進行光電轉(zhuǎn)換得到電信號。感光二極管1312與金屬層1313 (Μ1 Μ4)、硅穿通道1314TSV電連接，以將感光二極管產(chǎn)生的電信號輸出到外圍電路。由于本發(fā)明可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的子像素剖視結(jié)構(gòu)，因此，可參見現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。圖11為本發(fā)明實施例二中抖動采樣的像素陣列示意圖，如圖11所示，與實施例一不同之處在于，像素陣列中 ，第二類單位顏色還原模塊101B、所述第一類單位顏色還原模塊IOlA……循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，以及第四類單位顏色還原模塊101D、第三類單位顏色還原模塊IOlC……循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊100。圖12為本發(fā)明實施例三中抖動采樣的像素陣列示意圖，如圖12所示，與實施例一不同之處在于，像素陣列包括第三類單位顏色還原模塊101C、第四類單位顏色還原模塊IOlD……循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，以及所述第一類單位顏色還原模塊101A、第二類單位顏色還原模塊IOlB……循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊100。圖13為本發(fā)明實施例四中抖動采樣的像素陣列示意圖，如圖13所示，與實施例一不同之處在于，像素陣列中，第四類單位顏色還原模塊101D、第三類單位顏色還原模塊IOlC……循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，第二類單位顏色還原模塊101B、第一類單位顏色還原模塊IOlA……循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊100。圖14為本發(fā)明實施例五中抖動采樣的像素陣列示意圖，如圖14所示，與實施例一不同之處在于，像素陣列中，所述第一類單位顏色還原模塊101A、所述第四類單位顏色還原模塊IOlD……循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第二類單位顏色還原模塊101B、所述第三類單位顏色還原模塊IOlC……循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊100。本實施例中，水平方向奇數(shù)行按照所述第一類單位顏色還原模塊101A、所述第四類單位顏色還原模塊IOlD……循環(huán)布設(shè)，在水平方向偶數(shù)行按照所述第二類單位顏色還原模塊101B、所述第三類單位顏色還原模塊IOlC……循環(huán)布設(shè)，相鄰兩行單位顏色還原模塊、相鄰兩列單位顏色還原模塊的采樣平均間隔均為S，均是恒定的。因此，通過這種方式可形成一種有效的像素陣列。圖15為本發(fā)明實施 例五中抖動采樣的像素陣列示意圖，如圖15所示，與實施例五不同之處在于，像素陣列中，所述第二類單位顏色還原模塊101B、所述第三類單位顏色還原模塊IOlC……循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第一類單位顏色還原模塊101A、所述第四類單位顏色還原模塊IOlD……循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊100。圖16為本發(fā)明實施例六中抖動采樣的像素陣列示意圖，如圖16所示，與實施例五不同之處在于，像素陣列中，所述第四類單位顏色還原模塊101D、所述第一類單位顏色還原模塊IOlA……循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第三類單位顏色還原模塊101C、所述第二類單位顏色還原模塊IOlB……循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊100。圖17為本發(fā)明實施例六中抖動采樣的像素陣列示意圖，如圖17所示，與實施例五不同之處在于，像素陣列中，所述第三類單位顏色還原模塊101C、所述第二類單位顏色還原模塊IOlB……循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第四類單位顏色還原模塊101D、所述第一類單位顏色還原模塊IOlA……形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊100。上述實施例中，以總共有四類不同偏移矢量的單位顏色還原模塊為例進行說明，可理解地，也可以基于偏移矢量的不同，有更多類別的單位顏色還原模塊，有多少種分類，就把圓周角均分成與分類數(shù)相同的等份，相鄰兩類單位顏色還原模塊偏移適量的偏離角度即為均分圓周角的平均角度，比如有6類，則鄰兩類單位顏色還原模塊偏移矢量的偏離角度為60度，具體依次為60度，其余就是120度、180度、240度，300度和360度。在上述實施例中，由于單元顏色還原模塊包含了 RGB三元色，可直接對模塊內(nèi)像素值進行插值和顏色通道運算，以完成圖像重建和顏色還原。上述說明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi) 。
權(quán)利要求
1.一種抖動采樣的像素陣列，其特征在于，包括分別沿水平方向和垂直方向的多個單位顏色還原模塊；所述多個單位顏色還原模塊中，每個單位顏色還原模塊包括兩個紅色子像素、兩個藍色子像素、兩個綠色子像素，所述每個單位顏色還原模塊的采樣中心與同一單位顏色還原模塊的幾何中心具有一偏移矢量；所述多個單位顏色還原模塊中單位顏色還原模塊按照所述采樣中心偏移矢量的不同被劃分為若干類，且按照相鄰兩行單位顏色還原模塊之間的平均采樣間隔恒定、相鄰兩列單位顏色還原模塊之間的平均采樣間隔恒定的規(guī)則布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素陣列，其特征在于，所述每個單位顏色還原模塊中，兩個所述綠色子像素之間面積不同且位于所述每個單位顏色還原模塊的一對角方向上，兩個所述紅色子像素的面積總和與兩個所述藍色子像素的面積總和相等，且兩個所述紅色子像素位于兩個所述綠色子像素的一側(cè)，兩個所述藍色子像素位于兩個所述綠色子像素的另一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素陣列，其特征在于，所述紅色子像素、藍色子像素、綠色子像素的形狀均為矩形、或者均為三角形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素陣列，其特征在于，所述多個單位顏色還原模塊按照所述采樣中心偏移矢量的不同被劃分為具有不同偏移矢量的四類單位顏色還原模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素陣列，其特征在于，所述四類單位顏色還原模塊具體包括第一類單位顏色還原模塊、第二類單位顏色還原模塊、第三類單位顏色還原模塊、第四類單位顏色還原模塊，所述第一類單位顏色還原模塊經(jīng)順時針旋轉(zhuǎn)并左右鏡像得到第二類單位顏色還原模塊，所述第一類單位顏色還原模塊經(jīng)左右鏡像得到第三類單位顏色還原模塊，所述第一類單位顏色還原模塊經(jīng)上下鏡像得到第四類單位顏色還原模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素陣列，其特征在于，所述第一類單位顏色還原模塊、第二類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，第三類單位顏色還原模塊、第四類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊； 或者，第二類單位顏色還原模塊、所述第一類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，以及第四類單位顏色還原模塊、第三類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊； 或者，第三類單位顏色還原模塊、第四類單位顏色還原模塊形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第一類單位顏色還原模塊、第二類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊； 或者，第四類單位顏色還原模塊、第三類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，第二類單位顏色還原模塊、第一類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素陣列，其特征在于，所述第一類單位顏色還原模塊、所述第四類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第二類單位顏色還原模塊、所述第三類單位顏色還原模塊形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊； 或者，所述第二類單位顏色還原模塊、所述第三類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第一類單位顏色還原模塊、所述第四類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊； 或者，所述第四類單位顏色還原模塊、所述第一類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第三類單位顏色還原模塊、所述第二類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊； 或者，所述第三類單位顏色還原模塊、所述第二類單位顏色還原模塊循環(huán)布設(shè)形成水平方向奇數(shù)行的多個單位顏色還原模塊，所述第四類單位顏色還原模塊、所述第一類單位顏色還原模塊形成水平方向偶數(shù)行的多個單位顏色還原模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素陣列，其特征在于，不同類單位顏色還原模塊的偏移矢量的矢量值小于采樣標準間隔的一半。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素陣列，其特征在于，相鄰兩類單位顏色還原模塊的偏移矢量的角度等于將圓周角均分為單位顏色還原模塊的類數(shù)個的平均角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素陣列，其特征在于，所述紅色子像素包括紅色濾鏡以及位于所述紅色濾鏡上的第一透鏡，所述藍色子像素包括藍色濾鏡以及位于所述藍色濾鏡上的第二透鏡，所述綠色子像素包括綠色濾鏡以及位于所述綠色濾鏡上的第三透鏡。
11.一種單位顏色還原模塊，其特征在于，包括兩個紅色子像素、兩個藍色子像素、兩個綠色子像素，所述每個單位顏色還原模塊的采樣中心與同一單位顏色還原模塊的幾何中心具有一偏移矢量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的單位顏色還原模塊，其特征在于，所述偏移矢量的矢量值小于米樣標準間隔的一半。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抖動采樣的像素陣列，屬于集成電路領(lǐng)域。像素陣列包括分別沿水平方向和垂直方向的多個單位顏色還原模塊；所述多個單位顏色還原模塊中，每個單位顏色還原模塊包括兩個紅色子像素、兩個藍色子像素、兩個綠色子像素，所述每個單位顏色還原模塊的采樣中心與同一單位顏色還原模塊的幾何中心具有一偏移矢量；所述多個單位顏色還原模塊中單位顏色還原模塊按照所述采樣中心偏移矢量的不同被劃分為若干類，且按照相鄰兩行單位顏色還原模塊之間的平均采樣間隔恒定、相鄰兩列單位顏色還原模塊之間的平均采樣間隔恒定的規(guī)則布置。本發(fā)明避免了圖像重建后的顏色色偏，從而克服了缺采樣現(xiàn)象。
文檔編號H04N5/369GK103067672SQ20121054950
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者陳嘉胤 申請人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司