本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高CMOS圖像傳感器像素的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著手機(jī)應(yīng)用的不斷提升，拍照功能成為手機(jī)的必備功能，甚至是大賣點(diǎn)；目前技術(shù)發(fā)展是向著小尺寸高像素的CMOS圖像傳感器(CIS)芯片發(fā)展，必會(huì)要求像素點(diǎn)(Pixel)尺寸的縮小，以滿足高像素需求。然而Pixel尺寸越小越會(huì)導(dǎo)致CIS像素(pixel)弱光(暗場(chǎng))下的噪點(diǎn)加劇，極大影響畫(huà)質(zhì)。

目前有些CIS的芯片通過(guò)擴(kuò)大尺寸來(lái)降低噪點(diǎn)，但是尺寸擴(kuò)大導(dǎo)致像素不高，因此，能否實(shí)現(xiàn)大尺寸Pixel來(lái)降低噪點(diǎn)的同時(shí)來(lái)增加像素總量的新方法或新設(shè)計(jì)，成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，而不再是不斷縮小Pixel的尺寸來(lái)獲得高像素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服以上問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種提高CMOS圖像傳感器像素的方法及系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種提高CMOS圖像傳感器像素的方法，其包括：

步驟01：提供一具有CMOS圖像傳感器的芯片；

步驟02：利用所述CMOS圖像傳感器對(duì)一物體進(jìn)行初次拍攝；

步驟03：將所述CMOS圖像傳感器進(jìn)行移動(dòng)；

步驟04：對(duì)所述物體再次進(jìn)行拍攝；

步驟05：至少重復(fù)所述步驟03-04一次，將初次拍攝得到的圖像的像素值和再次拍攝得到的圖像中對(duì)應(yīng)位置的像素值疊加后得到的疊加像素值賦予該對(duì)應(yīng)位置。

優(yōu)選地，所述步驟03中，將所述CMOS圖像傳感器進(jìn)行水平方向的移動(dòng)，所述步驟04中，對(duì)所述物體再次進(jìn)行拍攝；所述步驟05中，重復(fù)所述步驟03-04具體為：將完成步驟04的所述CMOS圖像傳感器進(jìn)行豎直方向的移動(dòng)，然后對(duì)所述物體再次進(jìn)行拍攝。

優(yōu)選地，所述步驟05還包括：對(duì)于再次拍攝得到的圖像與初次拍攝得到的圖像之間的不重疊區(qū)域，采用像素差值法增加像素或者直接放棄該不重疊區(qū)域的像素。

優(yōu)選地，所述步驟05中，在重復(fù)所述步驟03和04之后具體包括：對(duì)初次拍攝得到的圖像和再次拍攝得到的圖像建立同一坐標(biāo)系，根據(jù)所述同一坐標(biāo)系來(lái)找到初次拍攝得到的圖像和再次拍攝得到的圖像上對(duì)應(yīng)像素位置，然后，將對(duì)應(yīng)像素位置的各個(gè)像素值疊加。

優(yōu)選地，當(dāng)所述CMOS圖像傳感器具有壞點(diǎn)時(shí)，將沒(méi)有壞點(diǎn)圖像的再次拍攝得到的圖像中和/或初次拍攝得到的圖像中與壞點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的像素值相加求取平均值，然后將該平均值賦予出現(xiàn)壞點(diǎn)的再次拍攝得到的圖像中或初次拍攝得到的圖像中壞點(diǎn)圖像的位置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種上述的提高CMOS圖像傳感器像素的方法所采用的系統(tǒng)，其具有CMOS圖像傳感器的芯片，其包括：

光柵，通過(guò)光柵的啟閉來(lái)完成所述CMOS圖像傳感器對(duì)一物體進(jìn)行初次拍攝或再次拍攝；

移動(dòng)模塊，將所述CMOS圖像傳感器進(jìn)行移動(dòng)；

控制模塊，控制模塊控制光柵的啟閉和移動(dòng)模塊的移動(dòng)；

計(jì)算模塊，將初次拍攝得到的圖像的像素值和再次拍攝得到的圖像中對(duì)應(yīng)位置的像素值疊加后得到的疊加像素值賦予該對(duì)應(yīng)位置。

優(yōu)選地，還包括：控制模塊控制移動(dòng)模塊將所述CMOS圖像傳感器進(jìn)行水平方向的移動(dòng)，然后控制模塊控制光柵啟閉對(duì)所述物體再次進(jìn)行拍攝；接著，控制模塊控制移動(dòng)模塊將所述CMOS圖像傳感器進(jìn)行豎直方向的移動(dòng)，然后控制模塊控制光柵啟閉對(duì)所述物體再次進(jìn)行拍攝。

優(yōu)選地，對(duì)于再次拍攝得到的圖像與初次拍攝得到的圖像之間的不重疊區(qū)域，所述計(jì)算模塊還采用等距插值法增加像素或者直接放棄該不重疊區(qū)域的像素。

優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括坐標(biāo)系建立模塊和定位模塊，坐標(biāo)系建立模塊對(duì)初次拍攝得到的圖像和再次拍攝得到的圖像建立同一坐標(biāo)系，定位模塊根據(jù)所述同一坐標(biāo)系來(lái)找到初次拍攝得到的圖像和再次拍攝得到的圖像上對(duì)應(yīng)像素位置，然后，計(jì)算模塊將對(duì)應(yīng)像素位置的各個(gè)像素值疊加。

優(yōu)選地，還包括判斷模塊，用于判斷所述CMOS圖像傳感器是否具有壞點(diǎn)，當(dāng)結(jié)果為是時(shí)，通過(guò)定位模塊來(lái)定位到出現(xiàn)壞點(diǎn)的再次拍攝得到的圖像中或初次拍攝得到的圖像中壞點(diǎn)圖像的位置，在通過(guò)定位模塊找出沒(méi)有壞點(diǎn)的再次拍攝得到的圖像中和/或初次拍攝得到的圖像中與壞點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置，計(jì)算模塊將沒(méi)有壞點(diǎn)的再次拍攝得到的圖像中和/或初次拍攝得到的圖像中與壞點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置的像素值相加求取平均值，然后將該平均值賦予出現(xiàn)壞點(diǎn)的再次拍攝得到的圖像中或初次拍攝得到的圖像中壞點(diǎn)圖像的位置。

本發(fā)明的提高CMOS圖像傳感器像素的方法及系統(tǒng)，通過(guò)采用CMOS圖像傳感器對(duì)一物體進(jìn)行多次拍攝，將多次拍攝得到的圖像相疊加，從而使得最后疊加后的圖像具有的像素為初次拍攝得到的圖像像素的多倍，實(shí)現(xiàn)了在不減小CMOS圖像傳感器像素單元尺寸前提下提高像素并且降低噪點(diǎn)的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的提高CMOS圖像傳感器像素的系統(tǒng)的方塊圖

圖2為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的提高CMOS圖像傳感器像素的方法的流程示意圖

圖3為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的CMOS圖像傳感器出現(xiàn)壞點(diǎn)時(shí)拍攝得到的圖像示意圖

圖4為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的CMOS圖像傳感器初次拍攝得到的圖像示意圖

圖5為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的CMOS圖像傳感器沿水平方向移動(dòng)后再次拍攝得到的圖像示意圖

圖6為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的CMOS圖像傳感器沿豎直方向移動(dòng)后再次拍攝得到的圖像示意圖

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

以下結(jié)合附圖1-5和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、清晰地達(dá)到輔助說(shuō)明本實(shí)施例的目的。

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例的提高CMOS圖像傳感器像素的系統(tǒng)，其具有CMOS圖像傳感器的芯片，包括：

光柵，通過(guò)光柵的啟閉來(lái)完成CMOS圖像傳感器對(duì)一物體進(jìn)行初次拍攝或再次拍攝；

移動(dòng)模塊，將CMOS圖像傳感器進(jìn)行移動(dòng)；控制模塊，控制模塊控制光柵的啟閉和移動(dòng)模塊的移動(dòng)；計(jì)算模塊，將初次拍攝得到的圖像的像素值和再次拍攝得到的圖像中對(duì)應(yīng)位置的像素值疊加后得到的疊加像素值賦予該對(duì)應(yīng)位置。

本實(shí)施例中，控制模塊控制移動(dòng)模塊將CMOS圖像傳感器進(jìn)行水平方向的移動(dòng)，如圖5所示，將CMOS圖像傳感器CIS沿X軸向右平移一定的距離，例如10；然后控制模塊控制光柵啟閉對(duì)物體再次進(jìn)行拍攝；接著，控制模塊控制移動(dòng)模塊將CMOS圖像傳感器進(jìn)行豎直方向的移動(dòng)，如圖6所示，將CMOS圖像傳感器CIS沿Y軸向上平移一定的距離，例如也為10；然后控制模塊控制光柵啟閉對(duì)物體再次進(jìn)行拍攝。

對(duì)于再次拍攝得到的圖像與初次拍攝得到的圖像之間的不重疊區(qū)域，如圖6中左下角填充圖案區(qū)域所示，計(jì)算模塊還采用等距插值法增加像素或者直接放棄該不重疊區(qū)域的像素。如圖6所示，例如，在不重疊區(qū)域同一行的兩端的像素值分別為34和44，34為初次拍攝得到的圖像所在不重疊區(qū)域的側(cè)邊的一個(gè)像素值，44為再次拍攝得到的圖像所在不重疊區(qū)域的另一個(gè)側(cè)邊的相同行對(duì)應(yīng)的像素值，按照等距插值法來(lái)插值的過(guò)程為：求取44和34的差的10，將10平均分成5份得到間隔為2，也就是在34和44之間以相同的間隔插入值，這里，以2為間隔，插入36,38,40,42。

該系統(tǒng)還包括坐標(biāo)系建立模塊和定位模塊，坐標(biāo)系建立模塊對(duì)初次拍攝得到的圖像和再次拍攝得到的圖像建立同一坐標(biāo)系，如圖4-6中所示的坐標(biāo)系XOY，定位模塊根據(jù)同一坐標(biāo)系來(lái)找到初次拍攝得到的圖像和再次拍攝得到的圖像上對(duì)應(yīng)像素位置，然后，計(jì)算模塊將對(duì)應(yīng)像素位置的各個(gè)像素值疊加。

該系統(tǒng)還包括判斷模塊，用于判斷CMOS圖像傳感器是否具有壞點(diǎn)，當(dāng)結(jié)果為是時(shí)，如圖3所示，CMOS圖像傳感器CIS中存在壞點(diǎn)B，通過(guò)定位模塊來(lái)定位到出現(xiàn)壞點(diǎn)圖像的再次拍攝得到的圖像W中或初次拍攝得到的圖像W中壞點(diǎn)圖像的位置B’，在通過(guò)定位模塊找出沒(méi)有壞點(diǎn)圖像的再次拍攝得到的圖像W中和/或初次拍攝得到的圖像W中與壞點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的位置B’，計(jì)算模塊將沒(méi)有壞點(diǎn)的再次拍攝得到的圖像W中和/或初次拍攝得到的圖像W中與壞點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的位置B’的像素值相加求取平均值，然后將該平均值賦予出現(xiàn)壞點(diǎn)的再次拍攝得到的圖像W中或初次拍攝得到的圖像W中壞點(diǎn)圖像的位置B’。需要說(shuō)明的是，CMOS圖像傳感器平移量不固定。

例如，控制器可以為微機(jī)械系統(tǒng)，將具有CMOS圖像傳感器的芯片植入微機(jī)械系統(tǒng)中，微機(jī)械系統(tǒng)將CMOS圖像傳感器CIS向右水平移動(dòng)10個(gè)像素單位，CMOS圖像傳感器CIS進(jìn)行拍攝，然后微機(jī)械系統(tǒng)再將CMOS圖像傳感器CIS向上豎直移動(dòng)10個(gè)像素單位，CMOS圖像傳感器CIS再次進(jìn)行拍攝；最終實(shí)現(xiàn)對(duì)同一物體連續(xù)拍攝三張圖片，該過(guò)程類似連拍特性，當(dāng)微機(jī)械系統(tǒng)外接一快門(mén)時(shí)，按下快門(mén)，在極短時(shí)間內(nèi)連續(xù)排出三張圖片，每張圖片的物體的圖像與CMOS圖像傳感器相對(duì)位置具有細(xì)微差異。將這三張圖片經(jīng)行疊圖擴(kuò)充圖像，同一個(gè)像素位置有三個(gè)像素點(diǎn)表示，第一張圖片的像素位置為(x,y)，第二張圖片的像素位置為(x-1,y)，第三張圖片的像素位置為(x-1,y-1)，根據(jù)這些坐標(biāo)可以找到每張圖片中相同像素，然后將該三張圖片疊加，將同一像素位置劃分為三個(gè)像素區(qū)，這樣，同一像素位置進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)分，從而增加了圖片的像素也即是分辨率。

需要說(shuō)明的是，CMOS圖像傳感器拍攝的次數(shù)可以不僅限于3次，還可以為4次，5次等等，處理方法同上。

本實(shí)施例的方法在拍照時(shí)CIS會(huì)有移動(dòng)與傳統(tǒng)的CIS不移動(dòng)相比，優(yōu)勢(shì)為：可以實(shí)現(xiàn)同一物體像有不同Pixel進(jìn)行感光圖像收集(只是收集時(shí)間不是同時(shí)，僅有細(xì)微時(shí)間差)，達(dá)到與真實(shí)CIS芯片一致的成像，即同一像素位置由CIS上的多個(gè)不同像素點(diǎn)感應(yīng)。同時(shí)，在拍照時(shí)，CIS移動(dòng)還能有效消除CIS的壞點(diǎn)和/或壞線對(duì)圖像的影響(CIS芯片在制造中一定會(huì)出現(xiàn)壞點(diǎn)和/或壞線，只是可以允許的量有要求而已)，關(guān)于此原理上述已經(jīng)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)施例的提高CMOS圖像傳感器像素的方法，包括：

步驟01：提供一具有CMOS圖像傳感器的芯片；

具體的，具有CMOS圖像傳感器的芯片可以為常規(guī)結(jié)構(gòu)，這里不再贅述。

步驟02：利用CMOS圖像傳感器對(duì)一物體進(jìn)行初次拍攝；

步驟03：將CMOS圖像傳感器進(jìn)行移動(dòng)；

具體的，將CMOS圖像傳感器進(jìn)行水平方向的移動(dòng)。

步驟04：對(duì)物體再次進(jìn)行拍攝；

步驟05：至少重復(fù)步驟03-04一次，將初次拍攝得到的圖像的像素值和再次拍攝得到的圖像中對(duì)應(yīng)位置的像素值疊加后得到的疊加像素值賦予該對(duì)應(yīng)位置。

具體的，重復(fù)步驟03-04具體為：將完成步驟04的CMOS圖像傳感器進(jìn)行豎直方向的移動(dòng)，然后對(duì)物體再次進(jìn)行拍攝；

本步驟05還包括：對(duì)于再次拍攝得到的圖像與初次拍攝得到的圖像之間的不重疊區(qū)域，采用等距插值法增加像素或者直接放棄該不重疊區(qū)域的像素

等距插值法來(lái)增加像素具體包括：初次拍攝得到的圖像所在不重疊區(qū)域的邊界的像素值和再次拍攝得到的圖像所在不重疊區(qū)域的邊界的像素值之間以相同間隔來(lái)取值。具體可以參見(jiàn)上述描述，這里不再贅述。

本實(shí)施例中的步驟05中，在重復(fù)步驟03和04之后具體包括：對(duì)初次拍攝得到的圖像和再次拍攝得到的圖像建立同一坐標(biāo)系，根據(jù)同一坐標(biāo)系來(lái)找到初次拍攝得到的圖像和再次拍攝得到的圖像上對(duì)應(yīng)像素位置，然后，將對(duì)應(yīng)像素位置的各個(gè)像素值疊加。

這里，當(dāng)CMOS圖像傳感器具有壞點(diǎn)時(shí)，將沒(méi)有壞點(diǎn)圖像的再次拍攝得到的圖像中和/或初次拍攝得到的圖像中壞點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置的像素值相加求取平均值，然后將該平均值賦予出現(xiàn)壞點(diǎn)圖像的再次拍攝得到的圖像中或初次拍攝得到的圖像中壞點(diǎn)圖像的位置。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然實(shí)施例僅為了便于說(shuō)明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動(dòng)與潤(rùn)飾，本發(fā)明所主張的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。