1.本创造触及图画处理技能范畴，特别触及一种颜色滤镜阵列及获取全颜色的图画处理办法。

  2.跟着手机摄影和摄像技能的遍及，高质量五颜六色图画的搜集和处理已成为图画感应技能的重要研讨方向。现在干流的图画传感器感应五颜六色成像技能，主要是依托拜耳阵列(如图1所示)来完成。拜耳阵列是现在运用最广的cfa(color filter array滤色阵列)，一个4

  4阵列，由8个绿色、4个蓝色和4个赤色滤色片摆放组成。在图画的每一个像素点处，传感器只能搜集到一种颜色，需求经过插值运算才干得到每个像素点处的rgb(红绿蓝)三色值。经过插值猜色的办法获取全颜色，简略导致五颜六色噪点多。因为每个五颜六色只运用全像素1/4或许1/2的感光面积，低照度下颜色感光功能欠安，并且遇到细密纹路的图画摄影时简略导致五颜六色摩尔纹。

  3.本创造的意图在于战胜现有技能中的缺乏，供给一种颜色滤镜阵列及获取全颜色的图画处理办法，以处理上述布景技能中提出的成像体系的感光功能欠安的技能问题。

  4.为完成上述意图，本创造供给一种颜色滤镜阵列，包含沿颜色滤镜阵列纵向或沿颜色滤镜阵列横向摆放的若干三色滤镜单元，所述三色滤镜单元由三个颜色像素摆放构成的矩形阵列，其间三个颜色像素别离为青色像素、品赤色像素和黄色像素；所述颜色滤镜阵列由多个像素依照三色滤镜单元中像素的摆放规则周期性摆放构成矩形阵列。

  5.优选地，所述三个颜色像素选用1:1:1的份额按纵向顺次排布，其间摆放次序为：榜首行为青色像素，第二行为黄色像素，第三行为品赤色像素；

  6.或许，三个颜色像素选用1:1:1的份额按纵向顺次排布，其间摆放次序为：榜首行为青色像素，第二行为品赤色像素，第三行为黄色像素。

  7.优选地，所述三个颜色像素选用1:1:1的份额按横向顺次排布，其间摆放次序为：榜首列为青色像素，第二列为黄色像素，第三列为品赤色像素；

  8.或许，三个颜色像素选用1:1:1的份额按横向顺次排布，其间摆放次序为：榜首列为青色像素，第二列为品赤色像素，第三列为黄色像素。

  9.优选地，所述三色滤镜单元包含三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素，其间三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素按三行三列交织式排布组成。

  10.优选地，所述三色滤镜单元中三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素按的交织排布次序为：榜首行顺次为青色像素、黄色像素、品赤色像素，第二行顺次为黄色像素、品赤色像素、青色像素，第三行顺次为品赤色像素、青色像素、黄色像素；

  11.或许，三色滤镜单元中三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素按的交织排布次序为：榜首行顺次为青色像素、品赤色像素、黄色像素，第二行顺次为品赤色像素、黄

  12.或许，三色滤镜单元中三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素按的交织排布次序为：榜首行顺次为青色像素、品赤色像素、黄色像素，第二行顺次为黄色像素、青色像素、品赤色像素，第三行顺次为品赤色像素、黄色像素、青色像素；

  13.或许，三色滤镜单元中三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素按的交织排布次序为：榜首行顺次为青色像素、黄色像素、品赤色像素，第二行顺次为品赤色像素、青色像素、黄色像素，第三行顺次为黄色像素、品赤色像素、青色像素。

  15.一种获取全颜色的图画处理办法，运用于颜色滤镜阵列的成像体系，其间成像体系还包含图画传感器和电动单自由度微位移渠道；所述颜色滤镜阵列掩盖在所述图画传感器入光面，其间图画传感器相关于图画传感器光轴中心水平方向沿x轴或y轴进行单像素尺度位移。

  17.过程s10：将图画传感器固定在电动单自由度微位移渠道上，经过图画传感器获取五颜六色图画；

  18.过程s20:经过图画传感器榜首次曝光，并搜集颜色滤镜阵列上每个像素点取得的单色亮度值信息；

  19.过程s30：图画传感器相关于光轴沿y轴方向进行单像素尺度的精准位移，位移完成后经过图画传感器进行第2次曝光，搜集颜色滤镜阵列上每个像素点取得的单色亮度值信息；

  20.过程s40：经过第2次曝光后，图画传感器相关于光轴沿y轴方向再次进行单像素尺度的精准位移，位移完成后经过图画传感器进行第三次曝光，搜集颜色滤镜阵列上每个像素点取得的单色亮度值信息；

  21.过程s50：对三次曝光的亮度信息进行方位换算，得到同一方位的三色搜集信息，纠正颜色平衡后取得高解析力的全颜色图画。

  23.1)、运用cmy(cyan青、megenta品红、yellow黄)三补色滤镜排布，cmy三色是对应于白光中别离滤除赤色、绿色、蓝色单色光后的三种补色光(青＝绿+蓝，品红＝红+蓝，黄＝红+绿)，单纯选用三补色滤镜，防止三补色和rgb三原色滤镜组合运用时三补色滤镜通光量过高导致单个颜色滤镜过曝光，发生严峻偏色的问题；

  24.2)、图画传感器经过三次曝光得到颜色滤镜阵列上每个光点方位的三色信息，进步了单色传感器空间摆放密度，有用减轻五颜六色摩尔纹的呈现；终究组成五颜六色图画，不需求相邻方位信息进行颜色插值运算得到全颜色图，只需简略的矩阵算法，不会发生由插值运算带来的五颜六色噪点，然后防止cmy滤镜技能杂乱的猜色问题，完成了单种颜色的全感光面积曝光，进步了传感器的颜色感光功能。

  25.为了更清楚地阐明本创造施行例或现有技能中的技能计划，下面将对施行例或现有技能描绘中所需求运用的附图作简略地介绍，清楚明了地，下面描绘中的附图仅仅是本

  创造的一些施行例，关于本范畴一般技能人员来讲，在不支付创造性劳动的前提下，还能够依据这些附图示出的结构取得其他的附图。

  36.图11a是本创造施行例中图画传感器榜首次曝光的颜色滤镜阵列示意图；

  37.图11b是本创造施行例中图画传感器第2次曝光的颜色滤镜阵列示意图；

  38.图11c是本创造施行例中图画传感器第三次曝光的颜色滤镜阵列示意图；

  43.下面将结合本创造施行例中的附图，对本创造施行例中的技能计划进行清楚、完整地描绘，显着，所描绘的施行例仅仅是本创造的一部分施行例，而不是悉数的施行例。依据本创造中的施行例，本范畴一般技能人员在没有作出创造性劳动前提下所取得的一切其他施行例，都归于本创造维护的规模。

  44.需求阐明，本创造施行例中一切方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后

  )仅用于解说在某一特定姿势(如附图所示)下各部件之间的相对方位联系、运动状况等，假如该特定姿势发生改动时，则该方向性指示也相应地随之改动。

  45.在本创造中，除非还有清晰的规则和约束，术语“衔接”、“固定”等应做广义了解，例如，“固定”能够是固定衔接，也能够是可拆卸衔接，或成一体；能够是机械衔接，也能够是电衔接；能够是直接相连，也能够经过中心前言直接相连，能够是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用联系，除非还有清晰的约束。关于本范畴的一般技能人员而言，能够依据详细状况了解上述术语在本创造中的详细意义。

  47.一种颜色滤镜阵列，包含沿颜色滤镜阵列纵向或沿颜色滤镜阵列横向摆放的若干三色滤镜单元，所述三色滤镜单元由三个颜色像素摆放构成的矩形阵列，其间三个颜色像素别离为青色像素、品赤色像素和黄色像素；颜色滤镜阵列由多个像素依照三色滤镜单元中像素的摆放规则周期性摆放构成矩形阵列。

  48.运用cmy(cyan青、megenta品红、yellow黄)三补色滤镜排布，cmy三色是对应于白

  光中别离滤除赤色、绿色、蓝色单色光后的三种补色光(青＝绿+蓝，品红＝红+蓝，黄＝红+绿)，三补色滤镜具有更大的光通量，因而进步感光功能。

  49.需求阐明的是，传统的拜耳滤镜rggb摆放至少需求在两个平移自由度中进行四次位移，四次曝光时刻，才能够搜集到一切像素点的三色信息。而本施行例中三色滤镜单元选用1:1:1周期性摆放无重复颜色，单帧只需求在一个平移自由度中两次位移，机械体系响应速度更快。每两帧是一个传感器位移周期，总共需求四次单自由度位移。跟着亚像素位移技能响应速度的进步，可直接运用于摄像技能。

  50.需求阐明的是，本施行例所供给的颜色滤镜阵列还能够用在一些新一代感光元件中，比方富士的有机传感器技能，本范畴技能人员能够了解只要是需求运用颜色滤镜的感元件均可运用本施行例所供给的颜色滤镜阵列。

  51.为了更清楚地阐明本施行例，在本施行例中，供给几种或许的颜色滤镜阵列排布的结构，包含纵向排布、横向排布和交织排布。

  52.经过单纯选用cmy三补色滤镜，防止cmy三补色滤镜和rgb三原色滤镜组合运用时cmy三补色滤镜通光量过高导致单个颜色滤镜过曝光，发生严峻偏色的问题，有利于三色曝光成像技能在摄影以及摄像范畴的遍及运用。

  53.请参照图2，三色滤镜单元由三个颜色像素选用1:1:1的份额按纵向顺次排布，其间摆放次序为：榜首行为青色像素，第二行为黄色像素，第三行为品赤色像素，颜色滤镜阵列依照三色滤镜单元中像素的摆放规则周期性摆放构成矩形阵列。

  54.请参照图3，三色滤镜单元由三个颜色像素选用1:1:1的份额按纵向顺次排布，其间摆放次序为：榜首行为青色像素，第二行为品赤色像素，第三行为黄色像素，颜色滤镜阵列依照三色滤镜单元中像素的摆放规则周期性摆放构成矩形阵列。

  55.请参照图4，三色滤镜单元由三个颜色像素选用1:1:1的份额按横向顺次排布，其间摆放次序为：榜首列为青色像素，第二列为黄色像素，第三列为品赤色像素，颜色滤镜阵列依照三色滤镜单元中像素的摆放规则周期性摆放构成矩形阵列。

  56.请参照图5，三色滤镜单元由三个颜色像素选用1:1:1的份额按横向顺次排布，其间摆放次序为：榜首列为青色像素，第二列为品赤色像素，第三列为黄色像素，颜色滤镜阵列依照三色滤镜单元中像素的摆放规则周期性摆放构成矩形阵列。

  57.进一步地，三色滤镜单元包含三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素，其间三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素按三行三列交织式排布组成，其间颜色滤镜阵列横向相关于水平方向向左或向右歪斜45

  ，图画传感器单次曝光采样过程中，当颜色滤镜条形排布的空间频率和成像物本身纹路的空间频率挨近时，简略发生显着的摩尔纹，而交织式排布办法因为各颜色滤镜交织排布，能够有用下降摩尔纹。

  58.请参照图6，三色滤镜单元中三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素按的交织排布次序为：榜首行顺次为青色像素、黄色像素、品赤色像素，第二行顺次为黄色像素、品赤色像素、青色像素，第三行顺次为品赤色像素、青色像素、黄色像素，其间颜色滤镜阵列依照三色滤镜单元中像素的摆放规则周期性摆放构成矩形阵列。

  59.请参照图7，三色滤镜单元中三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素按的交织排布次序为：榜首行顺次为青色像素、品赤色像素、黄色像素，第二行顺次为品赤色像素、黄色像素、青色像素，第三行顺次为黄色像素、青色像素、品赤色像素，其间颜色滤镜阵

  60.请参照图8，三色滤镜单元中三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素按的交织排布次序为：榜首行顺次为青色像素、品赤色像素、黄色像素，第二行顺次为黄色像素、青色像素、品赤色像素，第三行顺次为品赤色像素、黄色像素、青色像素，其间颜色滤镜阵列依照三色滤镜单元中像素的摆放规则周期性摆放构成矩形阵列。

  61.请参照图9，三色滤镜单元中三个青色像素、三个品赤色像素和三个黄色像素按的交织排布次序为：榜首行顺次为青色像素、黄色像素、品赤色像素，第二行顺次为品赤色像素、青色像素、黄色像素，第三行顺次为黄色像素、品赤色像素、青色像素，其间颜色滤镜阵列依照三色滤镜单元中像素的摆放规则周期性摆放构成矩形阵列。

  62.请参照图10，一种获取全颜色的图画处理办法，包含运用于颜色滤镜阵列的成像体系，其间成像体系还包含图画传感器和电动单自由度微位移渠道；所述颜色滤镜阵列掩盖在所述图画传感器入光面，其间图画传感器相关于图画传感器光轴中心水平方向沿x轴或y轴进行单像素尺度位移。

  63.需求阐明的是，图画传感器位移界说为传感器和光轴方位间相对位移，能够是传感器的自动位移，也能够是镜片组位移发生的光轴方位位移。

  64.本创造一种施行计划，以三色滤镜单元按纵向顺次排布为例，截取图画传感器中心12*12个像素点的图例做阐明，图中实心原点为图画传感器上镜头组光轴中心方位。

  66.过程s10：将图画传感器固定在电动单自由度微位移渠道上，经过图画传感器获取五颜六色图画。

  67.过程s20:经过图画传感器榜首次曝光(如图11a所示)，并搜集颜色滤镜阵列上每个像素点取得的单色亮度值信息。

  68.详细地，榜首次曝光，能够搜集到榜首行像素青色亮度值，第二行像素黄色亮度值，第三行像品赤色亮度值，其他行按颜色滤镜阵列对应方位搜集到的对应颜色亮度值。

  69.过程s30：图画传感器相关于光轴中心沿y轴方向进行单像素尺度的精准位移，位移完成后经过图画传感器进行第2次曝光(如图11b所示)，搜集颜色滤镜阵列上每个像素点取得的单色亮度值信息。

  70.详细地，第2次曝光，曝光得到图画传感器上每个点的亮度值需求做方位改换，图画传感器第n行像素搜集的亮度值为终究输出的第n

  1行像素的对应颜色亮度值。颜色滤镜阵列方位改换后，此刻能够搜集到榜首行像素的黄色亮度值，第二行像素的品赤色亮度值，第三行像素的青色亮度值，其他行按改换方位后的颜色滤镜阵列搜集到相应颜色亮度值。

  71.过程s40：经过第2次曝光后，图画传感器相关于光轴沿y轴方向再次进行单像素尺度的精准位移，位移完成后经过图画传感器进行第三次曝光(如图11c所示)，搜集颜色滤镜阵列上每个像素点取得的单色亮度值信息。

  72.详细地，第三次曝光，曝光得到图画传感器上每个像素点的亮度值再做一次方位改换，传感器第n行像素搜集的亮度值为终究输出的n

  2行像素对应颜色亮度值。颜色滤镜阵列方位再次改换后，此刻能够搜集到榜首行像素的品赤色亮度值，第二行像素的青色亮度值，第三行像素的黄色亮度值，其他行按改换方位后的颜色滤镜阵列搜集到相应颜色亮度值。

  73.过程s50：对三次曝光的亮度信息进行方位换算，得到同一方位的三色搜集信息，纠正颜色平衡后取得高解析力的全颜色图画(如图11d所示)。

  74.详细地，经过三重曝光焦平面上一切点的三色亮度信息都得到了采样搜集。终究组成三色图画能够直接依据三色滤镜的透射光谱调整颜色平衡，组成得到cmy(cyan青、megenta品红、yellow黄)三色信息。

  75.本创造另一种施行计划，为了进一步进步解析度，图画传感器入光面掩盖交织式排布的颜色滤镜阵列，并相关于水平方向向左或向右歪斜45

  ，以图7为例，本施行例中，颜色滤镜阵列以行像素方向相关于水平方向向左歪斜45

  得到旋转后的颜色滤镜阵列(如图12a所示)，经过这种交织式摆放采样，得到横向和纵向的高解析力，本施行例所供给的颜色滤镜阵列相较于拜耳阵列滤镜能够使感光功能进步至三倍，而解析度进步至两倍左右。

  77.过程s100：将图画传感器固定在电动单自由度微位移渠道上，经过图画传感器获取五颜六色图画；

  78.过程s200:经过图画传感器榜首次曝光，并搜集颜色滤镜阵列上每个像素点取得的单色亮度值信息(如图12a所示)；

  79.过程s210:图画传感器单次曝光可经过相邻三像素兼并得到低分辨率的cmy色域信息，校对颜色平衡后得到低解析力的全颜色图(如图12b所示)；

  80.过程s300：依据颜色滤镜阵列中颜色像素交织排布次序，图画传感器相关于光轴中心沿x轴方向进行单像素尺度的精准位移，位移完成后经过图画传感器进行第2次曝光，搜集颜色滤镜阵列上每个像素点取得的单色亮度值信息；

  81.过程s400：经过第2次曝光后，图画传感器相关于光轴沿x轴方向再次进行单像素尺度的精准位移，位移完成后经过图画传感器进行第三次曝光，搜集颜色滤镜阵列上每个像素点取得的单色亮度值信息；

  82.过程s500：屡次曝光三色采样得到全像素cmy色域信息后，经过像素正交化处理得到终究的高分辨率图画(如图12c所示)。

  83.需求阐明的是，本办法选用的是cmy三补色滤镜，但能够依据实践运用需求替换为rgb三原色或许其他三种过渡色，像素形状也能够依据实践工业设计需求调整为圆形、三角形、矩形、菱形、六边形或许八边形。

  88.其间r为赤色亮度值，g为绿色亮度值，b为蓝色亮度值。m为品红亮度值，y为黄色亮度值，c为青色亮度值，终究得到全像素的rgb三色信息。

  89.以上所述仅为本创造的优选施行例，并非因而约束本创造的专利规模，但凡在本创造的创造构思下，使用本创造阐明书及附图内容所作的等效结构改换，或直接/直接运用在其他相关的技能范畴均包含在本创造的专利维护规模内。