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CN102025926A - 用于输出红绿蓝拜耳信号的图像传感器及其图像处理装置 - Google Patents

用于输出红绿蓝拜耳信号的图像传感器及其图像处理装置 Download PDF

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CN102025926A
CN102025926A CN2010102829726A CN201010282972A CN102025926A CN 102025926 A CN102025926 A CN 102025926A CN 2010102829726 A CN2010102829726 A CN 2010102829726A CN 201010282972 A CN201010282972 A CN 201010282972A CN 102025926 A CN102025926 A CN 102025926A
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CN
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signal
pixel
rgb
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rgb bayer
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CN2010102829726A
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金范锡
安正查
郑泰燮
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

图像传感器包括：像素阵列，包括以非红绿蓝(RGB)拜耳图案排列的多个像素；模数转换器，被配置成将从每个像素输出的模拟像素信号转换为数字像素信号；和RGB转换器，被配置成将所述数字像素信号转换为RGB拜耳信号。因此，所述图像传感器可与通用图像信号处理器(ISP)兼容，该通用图像信号处理器接收并处理RGB拜耳信号，而不需要附加的可兼容的设备或模块。

Description

用于输出红绿蓝拜耳信号的图像传感器及其图像处理装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年9月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2009-0086789的权益，其公开通过引用整体合并于此。
技术领域
本发明涉及一种图像传感器和包括该图像传感器的图像处理装置，例如，涉及一种用于转换从滤色镜阵列输出的信号并且输出RGB拜耳信号的图像传感器以及具有该图像传感器的图像处理装置，所述滤色镜阵列具有与红绿蓝(RGB)拜耳(Bayer)不同的结构。
背景技术
随着电荷耦合器件(CCD)与互补金属氧化物半导体(CMOS)器件的高度集成以及图像处理技术的快速发展，数码相机市场已经得以快速扩张，并且诸如移动电话和个人数字助理(PDA)之类的移动设备配备有数码相机功能已经变得常见。
图像处理装置使用诸如CCD或CMOS器件之类的图像传感器来捕获物体的图像。图像传感器通常使用如图1中图示的RGB拜耳图案中的像素阵列。图像传感器包括多个单元像素，用于将与物体对应的光信号转换为电信号。使用图1中图示的像素阵列的典型图像传感器中包括的每个单元像素检测红(R)值、绿(G)值和蓝(B)值当中的一个值。每个单元像素检测到的R、G或B值被图像传感器中包括的模数转换器(ADC)转换为数字信号，并且该数字信号被输入到图像信号处理器(ISP)。
物体的真实颜色可以通过组合R、G和B来表示。然而，由图像传感器的每个单元像素检测到的数据包含仅关于R、G和B之一的信息(这样的数字数据称作RGB拜耳数据)。因此，ISP使用由单元像素检测到的R、G和B数据执行颜色插值，从而单个单元像素包含所有R、G和B信息。结果，ISP处理从图像传感器输出的RGB拜耳数据，以便提供一信号，基于该信号，显示设备(例如液晶显示器(LCD))可以显示图像。
近来，已经引入了具有与图1中图示的RGB拜耳图案不同图案的像素阵列。当图像传感器使用具有与RGB拜耳图案不同的图案的像素阵列时，会出现图像传感器与接收并处理RGB拜耳数据的通用ISP不兼容的问题。
发明内容
本发明的实施例提供了一种用于将从像素阵列输出的电信号转换为RGB拜耳信号的图像传感器和包括该图像传感器的图像处理装置，其中所述像素阵列具有与红绿蓝(RGB)拜耳图案不同的图案。
根据本发明的实施例，一种图像传感器包括：像素阵列，包括以非红绿蓝(RGB)拜耳图案排列的多个像素；模数转换器，被配置成将从每个像素输出的模拟像素信号转换为数字像素信号；和RGB转换器，被配置成将所述数字像素信号转换为RGB拜耳信号。
在一个实施例中，分别对应于所述多个像素的RGB拜耳信号包括：第一行信号，含有与G像素信号交替的R像素信号，以及第二行信号，其中G像素信号与B像素信号交替。
在一个实施例中，当对应于目标像素的所述数字像素信号表示与对应于所述目标像素的所述RGB拜耳信号相同的类型或颜色时，所述RGB转换器使用数字像素信号作为所述RGB拜耳信号，以及当对应于所述目标像素的所述数字像素信号不是与对应于所述目标像素的所述RGB拜耳信号相同的类型或颜色时，所述RGB转换器对至少两个数字像素信号执行操作以便输出所述RGB拜耳信号。
在一个实施例中，所述RGB转换器执行的操作是插值、加权平均、平均和求和中的至少一个。
在一个实施例中，所述RGB转换器选择与在包括目标像素的操作块中的像素对应的至少两个数字像素信号，以及所述RGB转换器对所选择的数字像素信号执行操作以便输出与所述目标像素对应的RGB拜耳信号。
在一个实施例中，所述RGB转换器从在具有与所述目标像素的RGB拜耳信号相同类型或颜色的操作块中的数字像素信号中选择至少两个数字像素信号。
在一个实施例中，所述操作块是包括所述目标像素和与所述目标像素相邻的像素的像素组。
根据本发明的实施例，一种图像传感器，包括：像素阵列，包括以非RGB拜耳图案排列的多个像素；RGB转换器，被配置成将从每个像素输出的模拟像素信号转换为RGB拜耳信号；和模数转换器，被配置成将所述RGB拜耳信号转换为数字RGB拜耳信号。
在一个实施例中，当对应于目标像素的所述模拟像素信号表示与对应于所述目标像素的所述RGB拜耳信号相同的类型或颜色时，所述RGB转换器使用模拟像素信号作为所述RGB拜耳信号，以及当对应于所述目标像素的所述模拟像素信号不是与对应于所述目标像素的所述RGB拜耳信号相同的类型或颜色时，所述RGB转换器对至少两个模拟像素信号执行操作以便输出所述RGB拜耳信号。
在一个实施例中，所述至少两个模拟像素信号是从包括所述目标像素和与所述目标像素相邻的像素的操作块中选择的。
在一个实施例中，所述RGB转换器从在包括目标像素的操作块中的像素中选择至少两个模拟像素信号，并且对所选择的模拟像素信号执行操作以便输出所述目标像素的RGB拜耳信号。
在一个实施例中，所述RGB转换器从在具有与所述目标像素的RGB拜耳信号相同类型或颜色的操作块中的模拟像素信号中选择至少两个模拟像素信号。
在一个实施例中，所述图像传感器还包括：输出缓冲器，被配置成缓冲所述RGB拜耳信号并且将所述RGB拜耳信号输出到外部图像信号处理器。
在一个实施例中，所述外部图像信号处理器被配置成仅直接接收和处理RGB拜耳数据。
根据本发明的实施例，一种图像传感器，包括：像素阵列，包括以非红绿蓝(RGB)拜耳图案排列的多个像素，所述多个像素中的每一个被配置成响应光源而输出数据信号；和RGB转换器，被配置成将所述多个数据信号转换为RGB拜耳信号，从而所述RGB拜耳信号以RGB拜耳图案排列。
在一个实施例中，所述图像传感器包括：输出缓冲器，被配置成缓冲所述RGB拜耳信号并且将所述RGB拜耳信号输出到外部图像信号处理器，所述外部图像信号处理器被配置成仅接收和处理RGB拜耳数据，其中所述外部图像信号处理器不包括用于将非RGB拜耳数据转换为RGB拜耳数据的任何插入的可兼容设备或者模块。
在一个实施例中，在所述多个数据信号被模数转换器从模拟信号转换为数字信号之前和之后的至少一种情况中，所述RGB转换器被配置成转换所述多个数据信号。
附图说明
通过参考附图来详细描述本发明的示例实施例，本发明的上面和其它特征及优点将变得更加明显，其中：
图1是传统红绿蓝(RGB)拜耳图案的示图；
图2是根据本发明实施例的图像处理装置的示意方块图；
图3是图2中图示的像素阵列的概念图；
图4A到图4G是图3中图示的像素阵列的图案示例的图；
图5A到图5D是根据本发明实施例的像素阵列中包括的像素示例的电路图；
图6是示出图2中图示的RGB转换器的操作的示图；
图7是根据本发明另一实施例的图像处理装置的方块图；
图8是示出图7中图示的RGB转换器的操作的示图；
图9是根据本发明再一实施例的图像处理装置100″的示意方块图；
图10是用于解释图9中图示的非RGB转换器119的操作的示图；和
图11是包括根据本发明实施例的图像传感器的电子系统的方块图。
具体实施方式
现在将参考附图在下文对本发明进行更全面地描述，所述附图示出了本发明的实施例。然而，本发明能够以许多不同方式体现，并且不应当被曲解为限于此处阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使得本公开透彻完整，并且将向本领域的普通技术人员充分地传达本发明的范围。在附图中，为了清晰，可以放大层和区域的尺寸和相对尺寸。全文中相同的标号指代相同的元件。
应该理解，当称一个元件被“连接”或者“耦接”到另一元件时，其可以直接连接或耦接到其它元件或者可能存在居间元件。相反，当称一个元件被“直接连接”或者“直接耦接”到另一元件时，不存在居间元件。如本文中所使用的，词语“和/或”包括相关联所列项中的一个或多个的任意和所有组合，并且可以简写为“/”。
此处为了易于描述，空间相对术语，例如“至少一个”、“以下”、“所选择的”、“一部分”、“剩余”、“在...周围”、“在...上”、“较低部分”等，此处可被用来描述如附图中图示的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。此处所使用的术语用于仅描述示例实施例的目的并且无意限制本发明。除非明确地注释，否则附图不应当被认为是按比例绘制。
将会理解，尽管术语第一、第二等这里可以用来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，第一信号可被称作第二信号，并且类似地，第二信号可被称作第一信号，而不脱离本公开的教示。
此处使用的术语用于仅描述特定实施例的目的，而无意于限制本发明。如此处所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”也意欲包含复数形式，除非上下文明确作出另外的指示。将会进一步理解：本说明书中使用的术语“包含”和/或“包括”、或“具有”和/或“含有”指明存在所声明的特征、区域、整数、步骤、操作、元件、和/或组件，但是不排除存在或附加一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元件、和/或组件，和/或其的组。
除非另外定义，否则此处使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与本发明所属技术领域普通技术人员通常理解相同的含义。还应该理解：在常用词典中定义的术语应该被理解为具有与其在相关技术和/或本申请的上下文中的它们含义一致的含义，而不应该以理想化或过于形式化的意思解释，除非此处明确定义如此。
图2是根据本发明实施例的图像处理装置100的示意方块图。图3是图2中图示的像素阵列111的概念图。图4A到图4G是图3中图示的像素阵列111的图案示例的图。
参考图2到图3，图像处理装置100包括图像传感器110和图像信号处理器(ISP)130。图像传感器110和ISP 130可以分别实现在分离的芯片或模块中。
图像传感器110根据入射光生成与被摄对象对应的图像信号。图像传感器110包括像素阵列(例如有源像素阵列)111、行译码器/驱动器112、模拟读出电路113、模数转换器(ADC)114、RGB转换器115、输出缓冲器116、列译码器/驱动器117和定时控制器118。
参考图3，像素阵列111可以包括多个像素P11到Pnm，该多个像素P11到Pnm以二维矩阵形式连接到多条行线R1到Rn以及多条列线C1到Cm，其中“n”和“m”是自然数。
另外，像素阵列111中包括的以上像素P11到Pnm被布置一个滤色镜，该滤色镜包括每个允许特殊光色谱通过的滤色镜。滤色镜可以是红色滤色镜(R)、绿色滤色镜(G)、蓝色滤色镜(B)、白色滤色镜(W)和黄色滤色镜(Y)。滤色镜可以进一步为品红色滤色镜(Mg)、青色滤色镜(Cy)和黑色滤色镜(BL)。
像素阵列111包括布置在以二维矩阵形式排列的每个像素P11到Pnm上的滤色镜和与该滤色镜对应的电路(例如图5A到图5D图示的电路之一)。然而，为了描述简单，每个滤色镜的颜色将与对应的像素相关联。
像素阵列111的图案的示例图示于图4A到图4G中。参考图4A到图4G，像素阵列111具有非红绿蓝(RGB)拜耳图案。在图4A到图4G中，第一类型像素W是白色像素；第二类型像素B是蓝色像素；第三类型像素R是红色像素；第四类型像素G是绿色像素，以及第五类型像素Y是黄色像素。
参考图4A，像素阵列111可以具有在所有方向上排列的多个4×4基本像素块。每个基本像素块包括：在第一行上顺序排列的第一类型像素W、第二类型像素B、第一类型像素W和第三类型像素R；在第二行上顺序排列的第二类型像素B、第四类型像素G、第三类型像素R和第四类型像素G；在第三行上顺序排列的第一类型像素W、第三类型像素R、第一类型像素W和第二类型像素B；和在第四行上顺序排列的第三类型像素R、第四类型像素G、第二类型像素B和第四类型像素G。第一类型像素W是白色像素；第二类型像素B是蓝色像素；第三类型像素R是红色像素；以及第四类型像素G是绿色像素。
参考图4B，像素阵列111可以具有在所有方向上排列的多个4×4基本像素块。每个基本像素块包括：在第一行上顺序排列的第一类型像素W、第三类型像素R、第一类型像素W和第四类型像素G；在第二行上顺序排列的第二类型像素B、第一类型像素W、第四类型像素G和第一类型像素W；在第三行上顺序排列的第一类型像素W、第四类型像素G、第一类型像素W和第二类型像素B；和在第四行上顺序排列的第四类型像素G、第一类型像素W、第三类型像素R和第一类型像素W。
参考图4C，像素阵列111可以具有在所有方向上排列的多个4×4基本像素块。每个基本像素块包括：在第一行上顺序排列的第一类型像素W、第三类型像素R、第一类型像素W和第四类型像素G；在第二行上顺序排列的第二类型像素B、第一类型像素W、第四类型像素G和第一类型像素W；在第三行上顺序排列的第一类型像素W、第四类型像素G、第一类型像素W和第三类型像素R；和在第四行上顺序排列的第四类型像素G、第一类型像素W、第二类型像素B和第一类型像素W。
参考图4D，像素阵列111可以具有在所有方向上排列的多个4×4基本像素块。每个基本像素块包括：在第一行上顺序排列的第四类型像素G、第一类型像素W、第三类型像素R和第一类型像素W；在第二行上顺序排列的第一类型像素W、第四类型像素G、第一类型像素W和第三类型像素R；在第三行上顺序排列的第二类型像素B、第一类型像素W、第四类型像素G和第一类型像素W；和在第四行上顺序排列的第一类型像素W、第二类型像素B、第一类型像素W和第四类型像素G。
参考图4E，像素阵列111可以具有在所有方向上排列的多个4×2基本像素块。每个基本像素块包括：在第一行上顺序排列的第一类型像素W和第四类型像素G；在第二行上顺序排列的第三类型像素R和第二类型像素B；在第三行上顺序排列的第四类型像素G和第一类型像素W；和在第四行上顺序排列的第二类型像素B和第三类型像素R。
参考图4F，像素阵列111可以具有在所有方向上排列的多个3×2基本像素块。每个基本像素块包括：在第一行上顺序排列的第三类型像素R和第五类型像素Y；在第二行上顺序排列的第四类型像素G和第五类型像素Y；和在第三行上顺序排列的第二类型像素B和第五类型像素Y。
参考图4G，像素阵列111可以具有在所有方向上排列的多个2×2基本像素块。每个基本像素块包括：在第一行上顺序排列的第一类型像素W和第二类型像素B；和在第二行上顺序排列的第三类型像素R和第四类型像素G。
像素阵列111在本发明的不同实施例中的可以具有图4A到图4G中图示的图案之一，但是根据本发明的非RGB拜耳图案像素阵列不限于图4A到图4G中图示的像素阵列。例如，像素阵列111可以实现为各种图案和大小，例如2×2、3×3和4×4马赛克图案和条形图案，其中R、G、B、品红色(Mg)、青色(Cy)、黄色(Y)、黑色(BL)、白色(W)等被组合。
图5A到图5D是根据本发明实施例的像素阵列111中包括的像素P11到Pnm中的每一个的示例的电路图。参考图5A，像素包括光敏器件PD、转移晶体管TX、浮动扩散节点FD、复位晶体管RX、驱动晶体管(或源跟随晶体管)DX和选择晶体管SX。
光敏器件PD接收来自发光体的光，并且生成并累积光电荷。转移晶体管TX响应输入到其栅极的转移控制信号TG，将光敏器件PD累积的光电荷(或光电流)转移到浮动扩散节点FD。浮动扩散节点FD由浮动扩散区形成。浮动扩散节点FD经由转移晶体管TX接收光敏器件PD生成的光电荷，并且对其进行存储。
复位晶体管RX连接在电源电压VDD与浮动扩散节点FD之间，并且响应输入到其栅极的复位信号RS将浮动扩散节点FD复位到电源电压VDD。驱动晶体管DX连接在电源电压VDD与第一节点之间，并且促使第一节点基于浮动扩散节点FD中存储的电荷来源跟随电源电压VDD。选择晶体管SX连接在第一节点与输出节点之间，并且响应输入到其栅极的选择信号SEL形成第一节点和输出节点之间的电路径。
响应行译码器/驱动器112生成的多个控制信号，例如图5A中的TG、RS和SEL，多个像素可以输出用于每一列的像素信号，例如复位信号和图像信号。
图5A示出了包括单个光敏器件PD以及四个MOS晶体管TX、RX、DX和SX的像素，但是本发明不限于图5A中图示的实施例。本实施例可应用于包括光敏器件PD以及含有驱动晶体管DX和选择晶体管SX的至少三个晶体管的任何电路。
由于图5B到图5D中的像素至少有点类似于图5A中的像素，因此为了简洁，将省略对其的类似结构和/或操作的解释。
参考图5B，像素是3晶体管像素，并且包括光敏器件PD、复位晶体管RX、驱动晶体管(或源跟随晶体管)DX和选择晶体管SX。转移晶体管TX和转移控制信号TG不存在。相反，光敏器件PD累积的光电荷(或光电流)被直接输出到浮动扩散节点FD。
参考图5C，像素是5晶体管像素，并且包括光敏器件PD、转移晶体管TX、复位晶体管RX、驱动晶体管(或源跟随晶体管)DX、选择晶体管SX和第五晶体管GX。第五晶体管GX响应输入到其栅极的选择信号SEL而形成在转移控制信号TG与转移晶体管TX之间的电路径。
图5D示出了5晶体管像素的另一示例。该像素包括光敏器件PD、转移晶体管TX、复位晶体管RX、驱动晶体管(或源跟随晶体管)DX、选择晶体管SX和第六晶体管PX。第六晶体管PX响应输入到其栅极的第六信号PG而形成在光敏器件PD与转移晶体管TX之间的电路径。
同时，具有如图5A到图5D中图示的不同结构的每个像素可以被独立地配置或者可以被配置成与其它像素共享至少一个元件。例如，对于具有图5A中图示的结构的两个或四个像素，在每个像素中可以仅独立地实现光敏器件PD和转移晶体管TX，其它元件中的每一个可被配置成被所有像素共享。所述像素可以通过定时控制来独立地操作。彼此共享元件的像素可以排列在行方向、列方向或者其组合上。
返回参考图2，模拟读出电路113从像素阵列111中选择的像素中读出模拟像素信号。例如，模拟读出电路113可以包括取样保持电路(未示出)，其对从由行译码器/驱动器112在像素阵列111中包括的多个像素当中选择的行中的像素输出的信号进行取样和保持。模拟读出电路113也可以包括双相关取样(CDS)电路(未示出)，其对从取样保持电路输出的信号执行CDS。
ADC 114将从模拟读出电路113输出的模拟像素信号转换为数字信号以便输出数字像素数据。RGB转换器115将从ADC 114输出的数字像素数据转换为RGB拜耳数据。由于像素阵列111中的像素的非RGB拜耳配置，因此从ADC 114中输出的数字像素数据是非RGB拜耳数据。
图6是示出图2中图示的RGB转换器115的操作的示图。RGB转换器115可以使用至少一个数字像素数据(例如，图6的顶部图示的数字像素数据D11到D55中的至少一个)来生成RGB拜耳信号(即，在图6的底部图示的图案中排列的R、G或B数据)。数字像素数据D11到D55对应于像素阵列111的各自像素。如图6的底部所示，分别对应于像素D11到D55的RGB拜耳信号包括：行R1、R3和R5的信号，其中R像素信号与G像素信号交替；以及行R2和R4的信号，其中G像素信号与B像素信号交替。
当与目标像素对应的数字像素信号表示与RGB拜耳信号相同的类型(或颜色)时，RGB转换器115可以输出该数字像素信号作为RGB拜耳信号。当与目标像素对应的数字像素信号表示与RGB拜耳信号不同的类型或颜色时，RGB转换器115可以对至少两个数字像素信号进行操作，以便输出RGB拜耳信号。例如，RGB转换器115可以对在包括目标像素(例如，位于行R3和列C3的像素P33)的操作块LB(例如，图6中图示的3×3正方形块)中选择的至少两个像素数据进行操作，以便计算目标像素的RGB拜耳数据。目标像素P33是与将被计算的RGB拜耳数据对应的像素，并且操作块LB是包括目标像素及其相邻像素的像素组。操作块的大小(即，操作块中包括的像素的数量)或者操作块的形状(例如，正方形、矩形、线形或菱形)可以变化且不限于图6的实施例。
被选择用以操作的数字像素信号可以表示与目标像素的RGB拜耳信号相同的类型或颜色。例如，当目标像素P33的RGB拜耳信号表示R时，在包括目标像素P33的操作块LB中可以仅选择表示相同类型或颜色(例如R)的像素数据，并且RGB转换器115可以输出所选择的像素数据的操作结果作为转换后的R数据。
可替换地，可以总是选择特殊类型的像素，例如白色和/或黑色像素。因此，RGB转换器115可以从表示与目标像素的RGB拜耳信号(例如R信号)相同类型或颜色的数字像素信号和/或操作块中的特殊类型(例如白色和/或黑色)数字像素信号中选择至少两个信号，并且对所选择的数字像素信号执行操作，以便计算与目标像素对应的RGB拜耳信号。
所述操作的示例可以是所选择的像素数据的插值、平均、加权平均或求和，但是本发明的示例实施例不限于此。所述插值可以是线形插值或非线性插值。当RGB转换器115对两个或更多像素数据执行操作以便生成如上所述的RGB拜耳数据时，也可以降低噪声。
返回参考图2，输出缓冲器116响应从列译码器/驱动器117输出的列控制信号(例如地址信号)缓冲并输出从RGB转换器115输出的RGB拜耳信号。列译码器/驱动器117对由定时控制器118生成的列控制信号(例如地址信号)进行译码，并且响应译码后的控制信号(即，译码后的地址信号)选择性地激活像素阵列111中包括的多个列(未示出)中的至少一列。
定时控制器118生成至少一个控制信号，用以控制像素阵列111、行译码器/驱动器112、模拟读出电路113、ADC 114、RGB转换器115、输出缓冲器116和列译码器/驱动器117中的至少一个。从输出缓冲器116输出的RGB拜耳信号被输入到ISP 130。ISP 130基于从图像传感器110输出的RGB拜耳信号而生成物体的图像。
图7是根据本发明另一实施例的图像处理装置100′的方块图。图8是示出图7中图示的RGB转换器115′的操作的示图。除了RGB转换器115′是在ADC 114之前操作以外，图7中图示的图像传感器110′与图2中图示的图像传感器110相同。因此，将仅描述图1和图7的实施例之间的差别，以避免重复。
当图2中图示的RGB转换器115使用数字像素数据生成数字RGB拜耳数据时，图7中图示的RGB转换器115′使用模拟像素信号生成模拟RGB拜耳信号。因此，RGB转换器115′使用至少一个模拟像素信号(例如，图8的顶部图示的像素信号A11到A55中的至少一个)来生成RGB拜耳信号(即，在图8的底部图示的图案排列的R、G或B信号)。模拟像素信号A11到A55对应于各自像素。
图7中图示的RGB转换器115′使用与上面所述的方法类似的方式将非RGB拜耳信号转换为RGB拜耳信号。然而，图7中图示的RGB转换器115′在模拟模式中对两个或更多像素信号进行插值、平均、加权平均或求和，而图2中图示的RGB转换器115在数字模式中执行这些操作。
RGB转换器115′对图8中所示的模拟像素数据的操作类似于RGB转换器115对图6中所示的数字像素数据的操作。因此，将省略对其的详细讨论，以避免重复。
在上述实施例中已经描述了非RGB拜耳数据被转换为RGB拜耳数据，但是本发明不限于这些实施例。例如，图像传感器可以将RGB拜耳数据转换为非RGB拜耳数据。
图9是根据本发明再一实施例的图像处理装置100″的示意方块图。图10是用于解释图9中图示的非RGB转换器119的操作的示图。因为图9中图示的图像处理装置100″具有与图2中图示的图像处理器装置100类似的结构，因此为了避免重复，将仅描述两个装置100″与100之间的差别。
图9中图示的图像传感器110″包括非RGB转换器119，取代了图2中图示的图像传感器110的RGB转换器115。图9中图示的像素阵列111′具有图1中图示的RGB拜耳图案。非RGB转换器119将RGB拜耳数据转换为非RGB拜耳数据，如图10中图示。非RGB拜耳图案可以是图4A到图4G中图示的任意一种图案，但是本发明不限于此。
在本发明的其它实施例中，图像传感器可以具有布置在ADC 114之前的非RGB转换器119，类似于图7中图示的图像传感器110′。
图11是包括根据本发明实施例的图像处理装置100或100′的电子系统200的方块图。参考图11，电子系统200可以包括图像处理装置100、存储器210和处理器230，它们都连接到系统总线220。电子系统200可以是数码相机、配备有数码相机的移动电话、或者配备有相机的卫星系统，但是本发明不限于此。
处理器230可以生成用于控制图像处理装置100和存储器210的操作的控制信号。图像处理装置100生成与被摄对象对应的图像，并且存储器210存储该图像。
当电子系统200具体化为便携式应用时，电子系统200也可以包括电池260以便向图像处理装置100、存储器210和处理器230提供操作功率。
电子系统200也可以包括接口(I/F)240，例如输入/输出单元，以便与外部数据处理设备通信数据。当电子系统200具体化为便携式应用时，电子系统200也可以包括无线接口(I/F)250。电子系统可以是便携式计算机、数码相机、个人数字助理(PDA)、无线电话、MP3播放器、PMP(便携式多媒体播放器)或车用导航系统。
如上所述，根据本发明的实施例，图像传感器将从具有与RGB拜耳图案不同图案的像素阵列输出的电信号转换为RGB拜耳信号，从而变得可与通用ISP兼容，该通用ISP接收并处理RGB拜耳信号，而不需要附加的可兼容设备或模块。
尽管已经参考本发明的示例实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域的普通技术人员将会理解，在不背离由以下权利要求定义的本发明的精神和范围的情形，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (24)

1.一种图像传感器，包括：
像素阵列，包括以非红绿蓝(RGB)拜耳图案排列的多个像素；
模数转换器，被配置成将从每个像素输出的模拟像素信号转换为数字像素信号；和
RGB转换器，被配置成将所述数字像素信号转换为RGB拜耳信号。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其中分别对应于所述多个像素的所述RGB拜耳信号包括：
第一行信号，含有与G像素信号交替的R像素信号，以及
第二行信号，其中G像素信号与B像素信号交替。
3.如权利要求2所述的图像传感器，其中，
当对应于目标像素的所述数字像素信号表示与对应于所述目标像素的所述RGB拜耳信号相同的类型或颜色时，所述RGB转换器使用数字像素信号作为所述RGB拜耳信号，以及
当对应于所述目标像素的所述数字像素信号不是与对应于所述目标像素的所述RGB拜耳信号相同的类型或颜色时，所述RGB转换器对至少两个数字像素信号执行操作以便输出所述RGB拜耳信号。
4.如权利要求3所述的图像传感器，其中所述RGB转换器执行的操作是插值、加权平均、平均与求和中的至少一个。
5.如权利要求2所述的图像传感器，其中，
所述RGB转换器选择与在包括目标像素的操作块中的像素对应的至少两个数字像素信号，以及
所述RGB转换器对所选择的数字像素信号执行操作以便输出与所述目标像素对应的RGB拜耳信号。
6.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述RGB转换器从在具有与所述目标像素的所述RGB拜耳信号相同类型或颜色的操作块中的数字像素信号中选择至少两个数字像素信号。
7.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述RGB转换器执行的操作是插值、加权平均、平均与求和中的至少一个。
8.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述操作块是包括所述目标像素和与所述目标像素相邻的像素的像素组。
9.如权利要求1所述的图像传感器，还包括：
输出缓冲器，被配置成缓冲所述RGB拜耳信号并且将所述RGB拜耳信号输出到外部图像信号处理器。
10.一种图像处理装置，包括：
权利要求1所述的图像传感器；和
图像信号处理器，被配置成接收来自所述图像传感器的RGB拜耳信号，并且被配置成处理所述RGB拜耳信号。
11.一种图像传感器，包括：
像素阵列，包括以非RGB拜耳图案排列的多个像素；
RGB转换器，被配置成将从每个像素输出的模拟像素信号转换为RGB拜耳信号；和
模数转换器，被配置成将RGB拜耳信号转换为所述数字RGB拜耳信号。
12.如权利要求11所述的图像传感器，其中
当对应于目标像素的所述模拟像素信号表示与对应于所述目标像素的所述RGB拜耳信号相同的类型或颜色时，所述RGB转换器使用模拟像素信号作为所述RGB拜耳信号，以及
当对应于所述目标像素的所述模拟像素信号不是与对应于所述目标像素的所述RGB拜耳信号相同的类型或颜色时，所述RGB转换器对至少两个模拟像素信号执行操作以便输出所述RGB拜耳信号。
13.如权利要求12所述的图像传感器，其中所述RGB转换器执行的操作是插值、加权平均、平均与求和中的至少一个。
14.如权利要求12所述的图像传感器，其中，所述至少两个模拟像素信号是从包括所述目标像素和与所述目标像素相邻的像素的操作块中选择的。
15.如权利要求11所述的图像传感器，其中，所述RGB转换器从在包括目标像素的操作块中的像素中选择至少两个模拟像素信号，并且对所选择的模拟像素信号执行操作以便输出所述目标像素的RGB拜耳信号。
16.如权利要求15所述的图像传感器，其中所述RGB转换器执行的操作是插值、加权平均、平均与求和中的至少一个。
17.如权利要求15所述的图像传感器，其中所述RGB转换器从在具有与所述目标像素的所述RGB拜耳信号相同类型或颜色的操作块中的模拟像素信号中选择至少两个模拟像素信号。
18.如权利要求11所述的图像传感器，其中外部图像信号处理器被配置成仅接收和处理RGB拜耳数据。
19.如权利要求11所述的图像传感器，还包括：
输出缓冲器，被配置成缓冲所述RGB拜耳信号并且将所述RGB拜耳信号输出到外部图像信号处理器。
20.如权利要求19所述的图像传感器，其中所述外部图像信号处理器被配置成仅直接接收和处理RGB拜耳数据。
21.一种图像处理装置，包括：
权利要求11所述的图像传感器；和
图像信号处理器，被配置成接收来自所述图像传感器的RGB拜耳信号，并且被配置成处理所述RGB拜耳信号。
22.一种图像传感器，包括：
像素阵列，包括以非红绿蓝(RGB)拜耳图案排列的多个像素，所述多个像素中的每一个被配置成响应光源而输出数据信号；和
RGB转换器，被配置成将所述多个数据信号转换为RGB拜耳信号，从而所述RGB拜耳信号以RGB拜耳图案排列。
23.如权利要求22所述的图像传感器，还包括：
输出缓冲器，被配置成缓冲所述RGB拜耳信号并且将所述RGB拜耳信号输出到外部图像信号处理器，所述外部图像信号处理器被配置成仅接收和处理RGB拜耳数据，其中所述外部图像信号处理器不包括用于将非RGB拜耳数据转换为RGB拜耳数据的任何插入的兼容设备或者模块。
24.如权利要求22所述的图像传感器，其中，在所述多个数据信号被模数转换器从模拟信号转换为数字信号之前和之后的至少一种情况中，所述RGB转换器被配置成转换所述多个数据信号。
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