阅读说明：本技术 一种图像传感器和图像感光的方法 (Image sensor and image sensitization method ) 是由 王晗 杨红明 涂娇姣 于 2019-07-31 设计创作，主要内容包括：本申请实施例公开了一种图像传感器和图像感光的方法,该传感器包括：滤光层、多个微镜头和像素阵列,像素阵列包括红色像素、绿色像素、蓝色像素和红外光像素,其中,红色像素、绿色像素和蓝色像素对应的微镜头上涂覆红外光截止滤光层,因此红外光无法进入红色像素、绿色像素和蓝色像素,红色像素、绿色像素和蓝色像素可以分别仅感光红光、绿光和蓝光,滤除了可见光感光结果中的IR分量,使得R、G、B和IR分量可以独立感光,极大提升了传感器的感光效果。(The embodiment of the application discloses an image sensor and an image sensitization method, wherein the sensor comprises: the infrared light cut-off filter layer is coated on the micro mirror heads corresponding to the red pixels, the green pixels and the blue pixels, so that infrared light cannot enter the red pixels, the green pixels and the blue pixels, the red pixels, the green pixels and the blue pixels can only respectively sense red light, green light and blue light, and the IR component in a visible light sensing result is filtered out, so that R, G, B and the IR component can sense light independently, and the sensing effect of the sensor is greatly improved.)

一种图像传感器和图像感光的方法

技术领域

本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像传感器和图像感光的方法。

背景技术

传统的Bayer红绿蓝传感器(Red Green Blue Sensor，RGB Sensor)的彩色滤镜阵列(Color Filter Array，CFA)包含R、G、B三分量，区别于传统Bayer RGB传感器，红绿蓝红外(RGB Infrared，RGBIR)传感器的CFA包含R、G、B和IR四分量，如图1所示为RGBIR传感器中各像素的感光特性曲线图，其中，只有IR滤光层可以只透过红外光，R滤光层同时透过红色光和红外光，G滤光层同时透过绿色光和红外光，B滤光层同时透过蓝色光和红外光，因此，即便采用了滤光层，可见光中的IR分量依然无法完全剥离，感光器件的R像素、G像素和B像素感光得到的感光结果中均带有一定程度的IR分量信号，由于IR分量的影响，传感器感光得到的图像信号的色彩信息不准。在某些光照条件下，现有RGBIR传感器的感光效果不尽人意。

现在，越来越多的应用场景需要同时基于可见光信号和红外光信号，如活体检测、夜间视频监控以及彩色-黑白动态融合技术等，这些应用场景对图像的色彩准确度和动态范围提出了更高要求，如何提升传感器的感光效果亟待解决。

发明内容

本申请实施例提供一种图像传感器和图像感光的方法，使得R、G、B和IR分量可以独立感光，极大提升了感光效果。

本申请第一方面提供了一种图像传感器，该传感器包括：滤光层、多个微镜头和像素阵列，该像素阵列包括红色像素、绿色像素、蓝色像素和红外光像素，每个像素对应一个微镜头；该滤光层包括红外光截止滤光层，该红色像素、该绿色像素和该蓝色像素对应的微镜头上分别涂覆该红外光截止滤光层，该红外光截止滤光层用于截止波长大于第一预设波长的光信号，该波长大于第一预设波长的光信号包括红外光。

本申请实施例提供的图像传感器，在红色像素、绿色像素和蓝色像素对应的微镜头上涂覆了红外光截止滤光层，截止了IR光进入可见光像素，去除了可见光像素的感光结果中的IR分量信号，感光结果的色彩更准确，提升了传感器的感光效果。进一步的，由于本申请实施例基于涂覆coating技术将红外光截止滤光层涂覆在微镜头上，一方面不需要增加复杂的机械结构；另一方面，不会改变微镜头下的像素本身的结构，而相对简单稳定的像素内部结构有利于控制主光路入射角(Chief Ray Angle，CRA)等影响成像的问题，在保持像素本身结构稳定的前提下提升了传感器的感光效果。

在一种可能的实施方式中，该第一预设波长为650nm，在这种情况中，红外光截止滤光片将波长大于可见光范围的光线均截止，确保所有波长范围的红外光均无法进入红色像素、绿色像素和蓝色像素。

在一种可能的实施方式中，该滤光层还包括红色滤光层、绿色滤光层、蓝色滤光层和红外光滤光层；该红外光像素对应的微镜头上涂覆该红外光滤光层，该红外光滤光层可以通过特定波长范围内的红外光；该红色像素对应的微镜头上还涂覆该红色滤光层，该绿色像素对应的微镜头上还涂覆该绿色滤光层，该蓝色像素对应的微镜头上还涂覆该蓝色滤光层；该红色滤光层仅可以通过红色光和第一波长范围内的红外光，该绿色滤光层仅可以通过绿色光和第二波长范围内的红外光，该蓝色滤光层仅可以通过蓝色光和第三波长范围内的红外光，该第一波长范围内的红外光、该第二波长范围内的红外光以及该第三波长范围内的红外光的波长均大于该第一预设波长。

本申请实施例提供的图像传感器，在红色像素上涂覆了红色滤光层和红外光截止滤光层，滤除了红色像素感光结果中的IR分量，使得红色像素可以仅感光R光，对应的，在绿色像素上涂覆了绿色滤光层和红外光截止滤光层，在蓝色像素上涂覆了蓝色滤光层和红外光截止滤光层，滤除了绿色像素和蓝色像素感光结果中的IR分量，使得绿色像素可以仅感光G光，蓝色像素可以仅感光B光。在红外光像素上涂覆了红外光滤光层，使得IR像素可以仅感光IR光，大大提升了RGBIR传感器得到的感光结果的色彩准确度。

应当理解，该红色滤光层在该红外光截止滤光层的上方或下方；该绿色滤光层在该红外光截止滤光层的上方或下方；该蓝色滤光层在该红外光截止滤光层的上方或下方。本申请实施例对红外光截止滤光层和红色滤光层、绿色滤光层、蓝色滤光层在微镜头上的涂覆顺序不做限定。

本申请实施例提供的图像传感器，红色像素的微镜头上涂覆红色滤光层和红外光截止滤光层；绿色像素的微镜头上涂覆绿色滤光层和红外光截止滤光层；蓝色像素的微镜头上涂覆蓝色滤光层和红外光截止滤光层；红外光像素的微镜头上涂覆红外光滤光层，不限定红外光截止滤光层和红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层在微镜头上涂覆的位置关系，红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层可以分别涂覆在红外光截止滤光层的上面；或者该红外光截止滤光层也可以分别涂覆在红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层的上面，只要光线在达到微镜头之前先经过了红外光截止滤光层和任一个可见光分量的滤光层即可。

且在一种可选的情况中，红外光截止滤光层涂覆在微镜头上，红色滤光层、绿色滤光层、蓝色滤光层涂覆在微镜头的内侧或者分别做在红色像素、绿色像素和蓝色像素内部；在一种可选的情况中，红色滤光层、绿色滤光层、蓝色滤光层涂覆在微镜头上，红外截止滤光层涂覆在微镜头内侧或者做在红色像素、绿色像素和蓝色像素内部。

在一种可能的实施方式中，该传感器还包括滤光片，该滤光片用于滤除紫外光和波长大于第二预设波长的红外光，该第二预设波长大于该第一预设波长和该特定波长范围内的任一个波长；光线依次通过该滤光片、该滤光层以及该微镜头到达该像素阵列。

本申请实施例提供的图像传感器，滤光片可以滤除自然光线中波长较长的远红外光和波长较短的紫外光线，避免远红外光线和紫外光线影响感光器件的感光特性。

在一种可能的实施方式中，该传感器还包括电荷读出模块，该像素阵列中的每个像素包括感光器件；该感光器件用于将光线转换为电荷；该电荷读出模块将该感光器件累积的电荷输出，得到感光结果。

在一种可能的实施方式中，该传感器还包括：逻辑控制电路，用于分别独立控制可见光像素和该红外光像素的曝光时间，该可见光像素包括该红色像素、该绿色像素和该蓝色像素。

现有的RGBIR传感器的RGB可见光分量和IR分量的曝光是统一控制的，光照条件不理想时容易出现曝光失衡问题，因此现有RGBIR传感器感光的动态范围较差。本申请实施例提供的图像传感器，可见光像素和IR像素的曝光时间是独立控制的，例如可以在红外光太强而可见光太弱的情况下，增加可见光的曝光时间而减少红外光的曝光时间，使得可见光和红外光的曝光时间趋于平衡，避免在红外光占主导成分或者可见光占主导成分时，容易出现曝光失衡问题，提升了传感器感光的动态范围，满足用户对清晰度和信噪比等指标的要求。

在一种可能的实施方式中，该逻辑控制电路包括：第一控制线和第二控制线，该像素阵列中的可见光像素耦合至该第一控制线，该像素阵列中的红外光像素耦合至该第二控制线；该逻辑控制电路具体用于：基于该第一控制线控制该可见光像素的曝光起始时间；基于该第二控制线控制该红外光像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该逻辑控制电路还用于：基于该第一控制线和该第二控制线控制该可见光像素和该红外光像素的曝光时间满足预设比例。

示例性的，该第一控制线输出第一控制信号，该第二控制线输出第二控制信号，当该第一控制信号的第一有效跳变沿到来时，该可见光像素开始曝光，当该第二控制信号的第二有效跳变沿到来时，该红外光像素开始曝光；通过设置第一有效跳变沿和第二有效跳变沿的到来时刻，使得该可见光像素和该红外光像素的曝光时间满足预设比例。

本申请实施例提供的图像传感器，可以通过设置可见光信号和红外光信号各自的控制信号的有效跳变沿的到来时刻，使得可见光信号和红外光信号的曝光时间满足预设比例，例如当可见光信号和红外光信号的曝光时间的比例为2:1时，曝光结果清晰度更好，信噪比更高，则使得可见光信号的控制信号先跳变，红外光信号后跳变，并确保两个信号的跳变时间点之间的时间差使得可见光信号的曝光时间和红外光信号的曝光时间满足预设比例。因此，通过精准设置可见光信号与红外光信号的曝光时间比例更精细的控制传感器的感光效果。示例性的，有效跳变沿可以是高电平信号的下降沿，低电平信号的上升沿，高电平信号的上升沿，低电平信号的下降沿等。

在一种可能的实施方式中，传感器还包括：逻辑控制电路，用于分别独立控制该红色像素、该绿色像素、该蓝色像素和该红外光像素的曝光时间。

本申请实施例提供的图像传感器，R、G、B和IR四个分量的曝光时间分别独立控制，当某些场景对R、G分量的感光结果要求较高而希望降低B、IR的感光结果，则可以通过灵活控制四个分量的曝光时间，加强R、G分量的感光效果，减弱B、IR分量的感光效果，使得最终的感光结果更符合场景需求。进一步提升了传感器感光的动态范围，提供更符合客户需求的清晰度或信噪比的感光结果。

在一种可能的实施方式中，该逻辑控制电路包括：第一控制线、第二控制线、第三控制线和第四控制线，该像素阵列中的红色像素耦合至该第一控制线，该像素阵列中的绿色像素耦合至该第二控制线，该像素阵列中的蓝色像素耦合至该第三控制线，该像素阵列中的红外光像素耦合至该第四控制线；该逻辑控制电路具体用于：基于该第一控制线控制该红色像素的曝光起始时间；基于该第二控制线控制该绿色像素的曝光起始时间；基于该第三控制线控制该蓝色像素的曝光起始时间；基于该第四控制线控制该红外光像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该逻辑控制电路还用于：基于该第一控制线、该第二控制线、该第三控制线和该第四控制线控制该红色像素、该绿色像素、该蓝色像素和该红外光像素的曝光时间满足预设比例。

本申请实施例提供的图像传感器，可以预先设置R、G、B和IR四个分量的曝光时间满足预设比例，以实现对传感器感光效果的精细控制。

示例性的，该第一控制线输出第一控制信号，该第二控制线输出第二控制信号，该第三控制线输出第三控制信号，该第四控制线输出第四控制信号；当该第一控制信号的第一有效跳变沿到来时，该红色像素开始曝光，当该第二控制信号的第二有效跳变沿到来时，该绿色像素开始曝光，当该第三控制信号的第三有效跳变沿到来时，该绿色像素开始曝光，当该第四控制信号的第四有效跳变沿到来时，该红外光像素开始曝光。通过设置第一有效跳变沿、第二有效跳变沿、第三有效跳变沿和第四有效跳变沿的到来时刻，使得R、G、B和IR四个分量的曝光时间满足预设比例。

在一种可能的实施方式中，传感器还包括：行坐标控制线、列坐标控制线和曝光开始控制线；该像素阵列中的每个像素耦合至各自的行坐标控制线和列坐标控制线，该曝光开始控制线包括多个支路，每个支路对应一个像素；当目标像素的该行坐标控制线和该列坐标控制线输出的控制信号均为有效电平时，该目标像素对应的该曝光开始控制线的支路输出控制信号控制该目标像素的曝光起始时间，该目标像素为该像素阵列中的任一个像素。

本申请实施例提供的图像传感器，每个像素的感光时间可以独立控制，在某些需要增强目标区域像素的场景中，可以仅增加目标区域中的像素的曝光时间，进一步提升了传感器感光的灵活性，也进一步满足用户对感光结果的需求。

在一种可能的实施方式中，传感器还包括：曝光结束控制信号，用于统一控制像素阵列中的所有像素的曝光结束时间。

在一种可能的实施方式中，逻辑控制电路中包括第一控制变量x和第二控制变量y，当x和y满足可见光像素的坐标条件时，将逻辑控制电路的复位信号输出到第一控制线作为第一控制信号；当x和y满足IR像素的坐标条件时，将逻辑控制电路的复位信号输出到第二控制线作为第二控制信号。

在一种可能的实施方式中，逻辑控制电路中包括第一控制变量x和第二控制变量y，当x和y满足R像素的坐标条件时，将逻辑控制电路的复位信号输出到第一控制线作为第一控制信号；当x和y满足G像素的坐标条件时，将逻辑控制电路的复位信号输出到第二控制线作为第二控制信号；当x和y满足B像素的坐标条件时，将逻辑控制电路的复位信号输出到第三控制线作为第三控制信号；当x和y满足IR像素的坐标条件时，将逻辑控制电路的复位信号输出到第四控制线作为第四控制信号。

本申请第二方面提供了一种图像感光的方法，该方法应用于图像传感器，该传感器包括：红外光截止滤光层、多个微镜头和像素阵列，该像素阵列包括红色像素、绿色像素、蓝色像素和红外光像素，该像素阵列中的每个像素对应一个微镜头；该红外光截止滤光层分别涂覆在该红色像素、该绿色像素和该蓝色像素对应的微镜头上，该方法包括：光线通过该红外光截止滤光层和该微镜头到达该红色像素、该绿色像素和该蓝色像素；其中，该红外光截止滤光层用于截止红外光，使得红外光无法进入该红色像素、该绿色像素和该蓝色像素。

在一种可能的实施方式中，该传感器还包括红色滤光层、绿色滤光层、蓝色滤光层和红外光滤光层；该红色滤光层涂覆在该红色像素对应的微镜头上，该绿色滤光层涂覆在该绿色像素对应的微镜头上，该蓝色滤光层涂覆在该蓝色像素对应的微镜头上，该红外光滤光层涂覆在该红外光像素对应的微镜头上，该方法具体包括：该光线依次通过该红外光滤光层和该微镜头到达该红外光像素；该光线依次通过该红外光截止滤光层、该红色滤光层以及该微镜头达到该红色像素；该光线依次通过该红外光截止滤光层、该绿色滤光层以及该微镜头达到该绿色像素；该光线依次通过该红外光截止滤光层、该蓝色滤光层以及该微镜头达到该蓝色像素；或者，该光线依次通过该红色滤光层、该红外光截止滤光层以及该微镜头达到该红色像素；该光线依次通过该绿色滤光层、该红外光截止滤光层以及该微镜头达到该绿色像素；该光线依次通过该蓝色滤光层、该红外光截止滤光层以及该微镜头达到该蓝色像素；其中，该红外光滤光层用于仅通过特定波长范围内的红外光，该红色滤光层用于仅通过红色光和第一波长范围内的红外光，该绿色滤光层用于仅通过绿色光和第二波长范围内的红外光，该蓝色滤光层用于仅通过蓝色光和第三波长范围内的红外光；该红外光截止滤光层截止的红外光包括：该第一波长范围内的红外光、该第二波长范围内的红外光以及该第三波长范围内的红外光。

本申请实施例不限定红外光截止滤光层和红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层在微镜头上涂覆的位置关系，红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层可以分别涂覆在红外光截止滤光层的上面；或者该红外光截止滤光层也可以分别涂覆在红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层的上面，只要光线在达到微镜头之前先经过了红外光截止滤光层和任一个可见光分量的滤光层即可。

在一种可能的实施方式中，该传感器还包括滤光片，该光线为自然界的原始光线通过该滤光片之后的光线，该滤光片用于滤除紫外光和远红外光，该远红外光的波长大于该红外光滤光层允许通过的该特定波长范围内的红外光的波长，该方法还包括：该自然界的原始光线通过该滤光片得到该光线。

在一种可能的实施方式中，该传感器还包括电荷读出模块，该像素阵列中的每个像素包括感光器件，该方法还包括：该感光器件将光线转换为电荷；通过电荷读出模块将累积的电荷输出，得到感光结果。

在一种可能的实施方式中，方法还包括：基于该第一控制线控制可见光像素的曝光起始时间，该可见光像素包括该红色像素、该绿色像素和该蓝色像素；基于该第二控制线控制该红外光像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：基于该第一控制线和该第二控制线控制该可见光像素和该红外光像素的曝光时间满足预设比例。

在一种可能的实施方式中，方法还包括：基于第一控制线控制该红色像素的曝光起始时间；基于第二控制线控制该绿色像素的曝光起始时间；基于第三控制线控制该蓝色像素的曝光起始时间；基于第四控制线控制该红外光像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：基于该第一控制线、该第二控制线、该第三控制线和该第四控制线控制该红色像素、该绿色像素、该蓝色像素和该红外光像素的曝光时间满足预设比例。

在一种可能的实施方式中，该传感器中的每个像素耦合至各自的行坐标控制线和列坐标控制线，且该每个像素对应曝光开始控制线的一个支路，该方法还包括：当目标像素的该行坐标控制线和该列坐标控制线输出的控制信号均为有效电平时，该目标像素对应的该曝光开始控制线的支路输出控制信号，并基于该控制信号控制该目标像素的曝光起始时间，该目标像素为该像素阵列中的任一个像素。

本申请第三方面提供了一种独立曝光的装置，该装置包括：至少两个控制单元，该至少两个控制单元中的每个控制单元用于对应控制传感器的像素阵列中的一种类型的像素的曝光起始时间，该传感器的像素阵列包括至少两种类型的像素。

现有的包含多种类型的像素的传感器，不同类型的像素的曝光时间是统一控制的，光照条件不理想时容易出现曝光失衡的问题，曝光控制灵活性差，传感器曝光的动态范围比较差。本申请提供的装置对传感器中不同类型的像素的曝光时间可以独立控制，提升了传感器感光的动态范围和信噪比。示例性的，该装置是独立于传感器之外的控制单元或逻辑控制电路，对应的产品形态可以是处理器或包含处理器的芯片产品。

在一种可能的实施方式中，装置还包括：该像素阵列。

该装置可以是包含控制单元的传感器。

在一种可能的实施方式中，该传感器为RGBIR传感器，该至少两种类型的像素包括：可见光像素和IR像素，该可见光像素包括：R像素、G像素、B像素，该；或者，该至少两种类型的像素包括：R像素、B像素、G像素和IR像素，该至少两个控制单元包括：第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元；该第一控制单元用于控制该R像素的曝光起始时间；该第二控制单元用于控制该G像素的曝光起始时间；该第三控制单元用于控制该B像素的曝光起始时间；该第四控制单元用于控制该IR像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该传感器为RGBW传感器，该至少两种类型的像素包括：可见光像素和W像素，该可见光像素包括：R像素、G像素、B像素，该至少两个控制单元包括：第一控制单元和第二控制单元；该第一控制单元用于控制该可见光像素的曝光起始时间；该第二控制单元用于控制该W像素的曝光起始时间；或者该至少两种类型的像素包括：R像素、B像素、G像素和W像素，该至少两个控制单元包括：第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元；该第一控制单元用于控制该R像素的曝光起始时间；该第二控制单元用于控制该G像素的曝光起始时间；该第三控制单元用于控制该B像素的曝光起始时间；该第四控制单元用于控制该W像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该传感器为RCCB传感器，该至少两种类型的像素包括：可见光像素和C像素，该可见光像素包括：R像素和B像素，该至少两个控制单元包括：第一控制单元和第二控制单元；该第一控制单元用于控制该可见光像素的曝光起始时间；该第二控制单元用于控制该C像素的曝光起始时间；该至少两种类型的像素包括：R像素、B像素和C像素，该至少两个控制单元包括：第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元；该第一控制单元用于控制该R像素的曝光起始时间；该第二控制单元用于控制该B像素的曝光起始时间；该第三控制单元用于控制该C像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，基于该至少两个控制单元控制该至少两种类型的像素的曝光时间满足预设比例。

在一种可能的实施方式中，装置还包括：曝光结束控制单元，用于统一控制该像素阵列中的所有像素的曝光结束时间。

本申请第四方面提供了一种独立曝光的方法，该方法应用于包括至少两种类型的像素的传感器，该至少两种类型的像素包括第一种类型的像素和第二种类型的像素，该方法包括：基于第一控制单元控制该第一种类型的像素的曝光起始时间；基于第二控制单元控制该第二种类型的像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：控制该至少两种类型的像素中的每一种类型的像素的曝光时间满足预设比例。

示例性的，基于第一控制单元和第二控制单元控制可见光像素和IR像素的曝光时间满足预设比例；或者基于第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元控制R、G、B和IR像素的曝光时间满足预设比例。或者，基于第一控制单元和第二控制单元控制可见光像素和W像素的曝光时间满足预设比例；或者，基于第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元控制R、G、B和W像素的曝光时间满足预设比例；或者，基于第一控制单元和第二控制单元控制可见光像素和C像素的曝光时间满足预设比例；或者，基于第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元控制R、B和C像素的曝光时间满足预设比例。

在一种可能的实施方式中，该传感器为RGBIR传感器，该第一种类型的像素为可见光像素，该第二种类型的像素为IR像素，该可见光像素包括R像素、G像素和B像素；或者，该传感器为RGBW传感器，该第一种类型的像素为可见光像素，该第二种类型的像素为W像素，该可见光像素包括R像素、G像素和B像素；该传感器为RCCB传感器，该第一种类型的像素为可见光像素，该第二种类型的像素为C像素，该可见光像素包括R像素和B像素。

在一种可能的实施方式中，该至少两种类型的像素还包括：第三种类型的像素；该方法还包括：基于第三控制单元控制该第三种类型的像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该传感器为RCCB传感器，该第一种类型的像素为R像素，该第二种类型的像素为B像素，该第三种类型的像素为C像素；该方法具体包括：基于该第一控制单元控制该R像素的曝光起始时间；基于该第二控制单元控制该B像素的曝光起始时间；基于该第三控制单元控制该C像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该至少两种类型的像素还包括：第三种类型的像素和第四种类型的像素，该方法还包括：基于第三控制单元控制该第三种类型的像素的曝光起始时间；基于第四控制单元控制该第四种类型的像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该传感器为RGBIR传感器，该第一种类型的像素为R像素，该第二种类型的像素为G像素，该第三种类型的像素为B像素，该第四种类型的像素为IR像素；该方法具体包括：基于该第一控制单元控制该R像素的曝光起始时间；基于该第二控制单元控制该G像素的曝光起始时间；基于该第三控制单元控制该B像素的曝光起始时间；基于该第四控制单元控制该IR像素的曝光起始时间；或者，该传感器为RGBW传感器，该第一种类型的像素为R像素，该第二种类型的像素为G像素，该第三种类型的像素为B像素，该第四种类型的像素为W像素；该方法具体包括：基于该第一控制单元控制该R像素的曝光起始时间；基于该第二控制单元控制该G像素的曝光起始时间；基于该第三控制单元控制该B像素的曝光起始时间；基于该第四控制单元控制该W像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：基于曝光结束控制单元统一控制该像素阵列中的所有像素的曝光结束时间。

本申请第五方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机或处理器上运行时，使得该计算机或处理器执行如上述第四方面或者其任一种可能的实施方式中该的方法。

本申请第六方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机或处理器上运行时，使得该计算机或处理器执行如上述第四方面或者其任一种可能的实施方式中该的方法。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种示例性的RGBIR传感器各像素的感光特性曲线示意图；

图2a为一种示例性的2X2阵列排序的RGBIR传感器示意图；

图2b为另一种示例性的2X2阵列排序的RGBIR传感器示意图；

图3a为一种示例性的4X4阵列排序的RGBIR传感器示意图；

图3b为另一种示例性的4X4阵列排序的RGBIR传感器示意图；

图4为本申请实施例提供的一种示例性的RGBIR传感器的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种示例性的RGBIR传感器的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种示例性的RGBIR传感器的结构示意图；

图7a为本申请实施例提供的一种示例性的2X2阵列排序的RGBIR控制连接示意图；

图7b为本申请实施例提供的一种示例性的4X4阵列排序的RGBIR控制连接示意图；

图8为本申请实施例提供的一种示例性的控制信号的时序图；

图9a为本申请实施例提供的另一种示例性的2X2阵列排序的RGBIR控制连接示意图；

图9b为本申请实施例提供的另一种示例性的4X4阵列排序的RGBIR控制连接示意图；

图10为本申请实施例提供的一种示例性的控制信号的时序图；

图11本申请实施例提供一种示例性的各像素的曝光时间均可以独立控制的传感器示意图；

图12为本申请实施例提供的一种示例性的控制信号的时序图；

图13为本申请实施例提供的RGBIR传感器的各像素的感光特性曲线图；

图14a为一种示例性的2X2阵列排序的RGBW传感器示意图；

图14b为一种示例性的2X2阵列排序的RCCB传感器示意图；

图15为本申请实施例提供的一种示例性的RCCB传感器的独立曝光的控制单元的框架图；

图16为本申请实施例提供的一种示例性的独立曝光的装置的硬件架构示意图；

图17为本申请实施例提供的一种示例性的图像感光的方法流程示意图；

图18为本申请实施例提供的一种示例性的独立控制曝光时间的方法流程示意图。

具体实施方式

本申请的说明书实施例和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

人们对成像设备的图像质量的要求越来越高，例如在安防监控领域，安防监控设备获取的图像一方面要满足人眼主观感受的升级需求，另一方面，还需要满足各类机器识别的需求；再例如手机照相领域，无论是拍人像还是拍景色，对图像的清晰度和色彩表现都有越来越高的要求。成像设备获得的图像的质量与图像传感器的感光灵敏度以及拍摄场景的光线情况都有关系。而且，越来越多的应用场景需要同时基于可见光信号和红外光信号，例如夜间视频监控、活体检测和彩色-黑白动态融合技术等，仅依靠可见光的成像结果不满足要求，需要红外光辅助；然而现有的RGBIR传感器无法实现可见光信号和IR信号的剥离，可见光信号的感光结果中带有一定程度的IR分量，色彩信息不准；且可见光分量和IR分量的曝光是统一控制的，传感器容易出现曝光失衡问题，感光动态范围差。

本申请实施例提供一种RGBIR图像传感器，可以实现可见光和IR光的独立感光，剥离可见光信号的感光结果中的IR分量信号，提升传感器感光结果的色彩准确度。

如图2a和图2b所示为两种示例性的2X2阵列排序的RGBIR传感器，如图3a和3b所示为两种示例性的4X4阵列排序的RGBIR传感器。图中每个格代表一个像素，R表示红色像素，G表示绿色像素，B表示蓝色像素，IR表示红外光像素，2X2阵列排序指RGBIR四分量排列的最小重复单元为一个2X2的阵列，该2X2的阵列单元内包含了R、G、B、IR所有分量；4X4阵列排序指RGBIR四分量排列的最小重复单元为一个4X4的阵列，该4X4的阵列单元内包含了所有分量。应当理解还可以有其他排列方式的2X2阵列排序以及4X4阵列排序的RGBIR传感器，本申请实施例对RGBIR传感器的排列方式不做限定。

如图4所示，为本申请实施例提供的一种示例性的RGBIR传感器的结构示意图。

该RGBIR传感器包括滤光层、微镜头(micro lens)403、像素阵列404和电荷读出模块405，其中，滤光层包括：红外光截止滤光层401、红色滤光层402R、绿色滤光层402G、蓝色滤光层402B和红外光滤光层402IR，像素阵列404包括红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B。

红外光截止滤光层401也可以称为IR-Cut，用于截止波长大于第一预设波长的光信号，该波长大于第一预设波长的光信号包括红外光信号。示例性的，该第一预设波长为650nm，红外光截止滤光层401用于截止波长大于650nm的光信号，波长大于650nm的光信号中包括红外光信号。示例性的，可见光光线的典型波长为430纳米nm～650nm左右，IR像素感光的红外光光线的典型波长为850nm～920nm左右。IR-Cut可以截止波长大于650nm的光信号，使850nm～920nm左右波长范围内的红外光无法进入红色像素、绿色像素和蓝色像素。光线透过红色滤光层402R在红色像素中的感光特性如图1中的细黑色实线R所示，红色像素在红光650nm附近和IR光850nm附近出现了两次感光强度波峰；光线透过绿色滤光层402G在绿色像素中的感光特性如图1中的短虚线G所示，绿色像素在绿光550nm附近和IR光850nm附近出现了两次感光强度波峰，光线透过蓝色滤光层402B在蓝色像素中的感光特性如图1中的点画线B所示，蓝色像素在蓝光450nm附近和IR光850nm附近出现了两次感光强度波峰；光线透过红外光滤光层402IR在IR像素中的感光特性如图1中的长虚线IR所示，IR像素仅在IR光850nm(或910nm)附近出现感光强度波峰。基于此，可以得到：红色滤光层402R可以同时透过红光和第一波长范围内的IR光，绿色滤光层402G可以同时透过绿光和第二波长范围内的IR光，蓝色滤光层402B可以同时透过蓝光和第三波长范围内的IR光。应当理解，第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围可以相同也可以不同，且第一波长范围内的红外光、第二波长范围内的红外光以及第三波长范围内的红外光的波长均大于所述第一预设波长。红外光滤光层402IR可以仅透过特定波长范围的IR光。应当理解，特定波长范围可以为850nm-920nm，或者该特定波长范围可以为850nm-920nm范围内及其附近的任意某个特定的波长。示例性的，IR像素可以主要感光850nm的IR光，也可以主要感光910nm的IR光，IR像素可以感光850nm-920nm范围内及其附近的某个任意特定波长的红外光，本申请实施例对此不作限定。

微镜头403为传感器的每个感光像素上一个微小的凸透镜装置，用于使得输入的光线集中进入每个感光像素中。

红色像素、绿色像素和蓝色像素对应的微镜头上分别涂覆了红外截止滤光层401，因此超过650nm的光线无法进入红色像素、绿色像素和蓝色像素。

红色像素对应的微镜头上还涂覆了红色滤光层402R，因此只有650nm附近的红光进入红色像素，红色像素可以只感光红光。

绿色像素对应的微镜头上还涂覆了绿色滤光层402G，因此只有550nm附近的绿光进入绿色像素，绿色像素可以只感光绿光。

蓝色像素对应的微镜头上还涂覆了蓝色滤光层402B，因此只有450nm附近的蓝光进入蓝色像素，蓝色像素可以只感光蓝光。

红外光像素对应的微镜头上涂覆了红外光滤光层402IR，因此只有850nm或者910nm附近的近红外光进入红外光像素，红外光像素可以只感光IR光。

本申请实施例在红色像素、绿色像素和蓝色像素对应的微镜头上涂覆了红外光截止滤光层，截止了到达红色像素、绿色像素和蓝色像素的IR光，去除了可见光像素的感光结果中的IR分量信号，感光结果的色彩更准确，提升了传感器的感光效果。进一步的，由于本申请实施例基于涂覆技术将红外光截止滤光层涂覆在微镜头上，一方面不需要增加复杂的机械结构；另一方面，不会改变微镜头下的像素本身的结构，微镜头下的像素只有感光器件例如光电二极管等，而相对简单稳定的像素内部结构有利于控制主光路入射角(Chief RayAngle，CRA)等影响成像的问题，将滤光层涂覆在微镜头上，在保持像素本身结构稳定的前提下提升了传感器的感光效果。

像素本身内部的结构并不是一个光滑的内壁，像素内壁上存在一些凸起，如果光线的入射角度与微镜头的主光路有偏移的话，部分光线会被像素内壁上的凸起阻挡，传感器本身的感光效果会下降。位于传感器的光学中心(optical center)的像素的CRA为0度，距离光学中心的越远的像素的CRA角度越大，通常，如果将像素距离画面中心的偏移距离作为横坐标，将像素的CRA角度作为纵坐标，则像素距离中心的偏移距离与像素的CRA角度之间的函数为线性函数，这种规律称为CRA表现一致。为了使得传感器符合CRA表现一致的规律，需要根据像素所处的位置微调像素的微镜头的位置，例如位于光学中心的像素的微镜头在像素的正上方，偏离光学中心的像素的微镜头不在像素的正上方，离光学中心越远的像素的微镜头偏离幅度也相对较大。如果微镜头下面的像素内部的结构比较复杂，容易导致CRA表现不一致，通过微调像素表面的微镜头的位置的方法也可能不再适用。而本申请实施例提供的传感器添加的滤光层是涂覆在微镜头上的，并不会改变像素的内部结构，像素内部结果简单稳定，在不影响传感器的CRA表现一致的前提下提升传感器的感光效果。

像素阵列404中的每个像素都包括一个感光器件，例如该感光器件可以是光电二极管，用于将光信号转换成电信号或者说将光信号转换成电荷。

电荷读出模块405，用于将感光器件累积的电荷读出，并输出给后续图像处理电路或者图像处理器。电荷读出模块类似于一个缓存区域，感光器件累积的电荷会转移并暂时缓存在电荷读出模块中，并在读出信号的控制下将对应像素的电荷信号输出。

应当理解，图4所示的传感器红外截止滤光层分别涂覆在红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层的上面，在一种可选的情况中，红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层可以分别涂覆在红外光截止滤光层的上面，如图5所示的RGBIR传感器，图5所示的传感器的其他部分同图4所示的传感器，这里不再赘述。本申请实施例提供的图像传感器，不限定红外光截止滤光层和红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层在微镜头上涂覆的位置关系。

在一种可选的情况中，可以只将红外光截止滤光层涂覆在微镜头上，而将红色滤光层做在红色像素中，将绿色滤光层做在绿色像素中，将蓝色滤光层做在蓝色像素中，以及将红外光滤光层做在IR像素中。

在一种可选的情况中，可以只将红色滤光层、绿色滤光层和、蓝色滤光层和红外光滤光层涂覆在微镜头上，而将红外光截止滤光层做在红色像素、绿色像素和蓝色像素中。

如图6所示，为本申请实施例提供的另一种示例性的RGBIR传感器的结构图。

该传感器包括：滤光片601、滤光层、微镜头604、像素阵列605和电荷读出模块606，其中，滤光层包括：红外截止滤光层602、红色滤光层603R、绿色滤光层603G、蓝色滤光层603B和红外光滤光层603IR，像素阵列605包括红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B。

滤光片601，用于滤除紫外光和波长大于第二预设波长的红外光，从而使得可见光光线和部分红外光线通过滤光片。第二预设波长大于第一预设波长以及红外光滤光层通过的特定波长范围内的任一个波长。在一种可选的情况中，波长大于第二预设波长的红外光可以称为远红外光，远红外光的波长大于红外光滤光层允许通过的红外光的波长。示例性的，可见光光线为波长为430nm～650nm左右，IR像素感光的红外光光线的典型波长范围为850nm～920nm左右。该第二预设波长例如可以是900nm，或者920nm，或者也可以是850nm～950nm之间的任一个波长。示例性的，滤光片可以是全通滤光片或双通(dual-pass)滤光片，一种示例性的全通滤光片用于滤除波长小于400nm的紫外光和波长大于900nm的红外光。一种示例性的双通滤光片用于仅通过可见光和800nm～900nm范围内的红外光，此时，双通滤光片相当于滤除了大于900nm的红外光；在一种可选的情况中，双通滤光片用于仅通过可见光和900nm～950nm范围内的红外光，此时，双通滤光片相当于滤除了大于950nm的红外光。应当理解，全通滤光片滤除的红外光的波长以及双通滤光片允许通过的红外光的波长都可以根据需要进行设计，本申请实施例对此不作限定。滤光片601可以避免波长较长的远红外光线和紫外光线影响感光器件的感光特性。

滤光层同图4和图5所示的传感器的滤光层，红外截止滤光层602、红色滤光层603R、绿色滤光层603G、蓝色滤光层603B和红外光滤光层603IR均涂覆在微镜头上，且不限定红外截止滤光层602和各可见光分量的滤光层603R-603B的上下位置关系。

光线依次通过滤光片、滤光层和微镜头进入像素阵列。因此，滤光片滤除的部分红外光的波长要大于滤光层中的红外光滤光层允许通过的红外光的波长，红外截止滤光层可以将大于可见光部分的光线均滤除，从而避免红外光进入红色像素、蓝色像素和绿色像素。

微镜头604、像素阵列605和电荷读出模块606请参考图4对应的实施例部分的描述，此处不再赘述。

进一步的，本申请实施例还提供一种能够独立控制可见光像素和红外光像素的曝光时间的传感器，如图7a和图7b所示，其中，图7a为一种示例性的2X2阵列排序的RGBIR控制连接示意图，图7b为一种示例性的4X4阵列排序的RGBIR控制连接示意图。

该传感器包括像素阵列710和逻辑控制电路720。

该像素阵列710为如图4至图6任一个实施例中所示的传感器中的像素阵列，例如像素阵列404、像素阵列504或像素阵列605。

逻辑控制电路720，用于分别独立控制可见光像素和红外光像素的曝光时间，可见光像素包括红色像素、绿色像素和蓝色像素。具体的，该逻辑控制电路720包括第一控制线和第二控制线，或者也可以说包括两个独立的控制电路：第一控制电路和第二控制电路。像素阵列710中的可见光像素R、G、B耦合至第一控制线，像素阵列710中的IR像素耦合至第二控制线。应当理解，图7a和图7b中名称相同的控制线是同一根线或者说是彼此相连的，例如，像素阵列侧的第一控制线与逻辑控制电路的第一控制线是同一根线或者是相连的，像素阵列侧的第二控制线和逻辑控制电路的第二控制线是同一根线或者说是相连的。

若取y为像素在像素阵列中所处的行数，取x为像素在像素阵列中所处的列数，0≤x≤M-1,0≤y≤N-1，M为像素阵列的总列数，N为像素阵列的总行数，则对于如图7a所示的2X2阵列排序的RGBIR传感器，

可见光像素的坐标满足如下条件：y％2＝0以及y％2＝1且x％2＝1，

IR像素的坐标满足如下条件：y％2＝1且x％2＝0。

对于如图7b所示的4X4阵列排序的RGBIR传感器，

可见光像素的坐标满足如下条件：y％2＝0以及y％2＝1且x％2＝0，

IR像素的坐标满足如下条件：y％2＝1且x％2＝1。

其中，“％”为取余运算，“y％2＝0”表示y除以2的余数为0，“x％2＝1”表示x除以2的余数为1。其中，“％”为取余运算，“y％2＝0”表示y除以2的余数为0，“x％2＝1”表示x除以2的余数为1。

位于可见光像素位置的像素耦合至第一控制线，IR像素位置的像素耦合至第二控制线。应当理解，RGBIR的阵列排序不同时，RGBIR像素各自的坐标条件会相应变动，因此，逻辑控制电路与像素阵列的连接方式需要根据传感器的排列方式对应设计。

对于如图2b所示的2X2阵列排序的RGBIR传感器，

可见光像素的坐标满足如下条件：y％2＝0以及y％2＝1且x％2＝0，

IR像素的坐标满足如下条件：y％2＝1且x％2＝1。

对于如图3b所示的4X4阵列排序的RGBIR传感器，

可见光像素的坐标满足如下条件：y％2＝1以及y％2＝0且x％2＝1，

IR像素的坐标满足如下条件：y％2＝0且x％2＝0。

对于其他排列方式的传感器各像素坐标所满足的坐标条件不再一一列举。

第一控制线输出第一控制信号，第二控制线输出第二控制信号，第一控制信号用于控制可见光像素的曝光起始时间，第二控制信号用于控制红外光像素的曝光起始时间。第一控制信号和第二控制信号是彼此独立的，因此可见光像素和红外光像素的曝光起始时间可以不同。示例性的，当第一控制信号的第一有效跳变沿到来时，可见光像素开始曝光，当第二控制信号的第二有效跳变沿到来时，红外光像素开始曝光。第一控制信号和第二控制信号的有效跳变沿可以都是下降沿也可以都是上升沿，或者可以一个是下降沿另一个是上升沿，本申请实施例对控制信号的有效跳变沿不做限定。如图8所示，为一种示例性的控制信号的时序图。在该图中，第一控制信号和第二控制信号的有效跳变沿均为下降沿，在一种可选的情况中，第一控制信号和第二控制信号可以根据逻辑控制电路的系统复位信号得到。如图8所示，第一控制信号和第二控制信号均为高电平有效信号，当第一控制信号的下降沿到来时，可见光像素开始曝光，当第二控制信号的下降沿到来时，红外光像素开始曝光。

可选的，逻辑控制电路720还包括：复位信号，该复位信号可以为系统时钟信号，第一控制信号和第二控制信号可以均由复位信号得到。示例性的，逻辑控制电路720内部包括逻辑运算电路，该逻辑运算电路可以包括例如与、或、非、异或等逻辑运算，该逻辑运算电路包括三个输入：变量x、变量y以及复位信号，该逻辑运算电路包括两个输出端：第一控制线和第二控制线，如果变量x和变量y满足可见光像素的坐标条件时，将复位信号与第一控制线的输出端相连；如果变量x和变量y满足红外光像素的坐标条件时，将复位信号与第二控制线的输出端相连。

可选的，逻辑控制电路720还包括：

曝光结束控制线，用于统一控制像素阵列中的所有像素的曝光停止时间。

曝光结束控制线输出曝光结束信号，曝光结束信号可以是高电平有效信号，也可以是低电平有效信号，曝光结束时间点可以为高电平的下降沿，也可以为低电平的上升沿。在图8所示的控制信号时序图中，曝光结束控制信号为高电平有效信号，当曝光结束控制信号的下降沿到来时，像素阵列中的所有像素停止曝光。也即，像素阵列中可见光像素和IR像素开始曝光的时间分别由第一控制线和第二控制线独立控制，结束曝光的时间由曝光结束控制线统一控制，如图8所示，可见光像素的曝光时间为第一控制信号的下降沿和曝光结束控制信号的下降沿之间的时间差：第一曝光时间，IR像素的曝光时间为第二控制信号的下降沿和曝光结束控制信号的下降沿之间的时间差：第二曝光时间。因此，可见光像素和IR像素的曝光时间是独立控制的。

在低光照场景下，如果直接使用RGBIR传感器进行感光，由于可见光能量比较少，感光结果的信噪比会比较小；如果使用IR灯补光，IR光比可见光强很多，在相同曝光时间的情况下，能够捕获到的可见光能量与IR光能量相比会少很多，而如果强行增加可见光的信息量，会导致IR光过曝，曝光失衡的图像丢失了大量有效信息。如果可见光和IR光分开独立曝光，将IR光的曝光时间减少，而将可见光的曝光时间相对延长，可以有效提升可见光信号的感光结果中包含的细节信息。

在一种示例性的实施方式中，可以通过控制第一控制信号的第一有效跳变沿和第二控制信号的第二有效跳变沿到来的时刻，使得可见光像素和红外光像素的曝光时间满足预设比例。例如当可见光信号和红外光信号的曝光时间的比例为2:1时，曝光结果清晰度更好，信噪比更高，则使得可见光信号的控制信号先跳变，红外光信号后跳变，并确保两个信号的跳变时间点之间的时间差使得可见光信号的曝光时间和红外光信号的曝光时间满足预设比例。

本申请实施例提供的图像传感器，可见光像素和IR像素的曝光时间是独立控制的，例如可以在红外光太强而可见光太弱的情况下，增加可见光的曝光时间而减少红外光的曝光时间，使得可见光和红外光的曝光时间趋于平衡，避免在红外光占主导成分或者可见光占主导成分时，容易出现曝光失衡问题，提升了传感器感光的动态范围，满足用户对清晰度和信噪比等指标的要求。进一步的，通过精准设置可见光信号与红外光信号的曝光时间比例可以更精细的控制传感器的感光效果。

可选的，逻辑控制电路720还包括：

电荷转移控制线，用于控制像素阵列的感光器件积累的电荷转移到电荷读出模块的时间点。电荷转移控制线中输出电荷转移控制信号，电荷转移控制信号可以为高电平有效信号，也可以为低电平有效信号。在图8所示的控制信号时序图中，电荷转移控制信号为高电平有效信号，当电荷转移控制信号的下降沿到来时，累积的电荷从感光器件中转移到电荷读出模块中。在一种可选的情况中，电荷转移控制信号复位之后，曝光结束控制信号再复位。

应当理解，逻辑控制电路的功能还可以由运行在处理器上的软件代码来实现，或者逻辑控制电路的功能可以部分由硬件电路实现，部分由软件模块实现。示例性的，传感器可以包括像素阵列和控制单元，该控制单元为运行在处理器上的软件模块，该控制单元包括第一控制单元和第二控制单元，用于分别独立控制可见光像素和IR像素的曝光起始时间；该控制单元还包括曝光结束控制单元，用于统一控制像素阵列中的每个像素的曝光结束时间。该控制单元还包括电荷转移控制单元和复位单元，复位单元用于提供上述复位信号，电荷转移控制单元的功能类似于电荷转移控制线，此处不再赘述。

进一步的，本申请实施例还提供一种能够独立控制RGBIR四个分量的曝光时间的传感器，如图9a和图9b所示，其中，图9a为一种示例性的2X2阵列排序的RGBIR控制连接示意图，图9b为一种示例性的4X4阵列排序的RGBIR控制连接示意图。

该传感器包括像素阵列910和逻辑控制电路920。

该像素阵列910为如图4至图6任一个实施例中所示的传感器中的像素阵列，例如像素阵列404、像素阵列504或像素阵列605。

逻辑控制电路920，用于分别独立控制红色像素、绿色像素、蓝色像素和红外光像素的曝光时间。具体的，该逻辑控制电路920包括第一控制线、第二控制线、第三控制线和第四控制线，或者也可以说包括四个独立的控制电路：第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和第四控制电路。像素阵列中的红色像素耦合至第一控制线，绿色像素耦合至第二控制线，蓝色像素耦合至第三控制线，红外光像素耦合至第四控制线。应当理解，图9a和图9b中名称相同的控制线是同一根控制线，是彼此相连的，例如像素阵列侧的第一控制线与逻辑控制电路的第一控制线是同一根线，像素阵列侧的第四控制线与逻辑控制电路的第四控制线是同一根线，以此类推。

若取y为像素在像素阵列中所处的行数，取x为像素在像素阵列中所处的列数，0≤x≤M-1,0≤y≤N-1，M为像素阵列的总列数，N为像素阵列的总行数，则对于如图9a所示的2X2阵列排序的RGBIR传感器，

红色像素的坐标满足下述条件：y％2＝0且x％2＝0，

绿色像素的坐标满足下述条件：y％2＝0且x％2＝1，

蓝色像素的坐标满足下述条件：y％2＝1且x％2＝1，

IR像素的坐标满足下述条件：y％2＝1且x％2＝0。

对于如图9b所示的4X4阵列排序的RGBIR传感器，

红色像素的坐标满足下述条件：y％4＝0且x％4＝0，以及y％4＝2且x％4＝2；

绿色像素的坐标满足下述条件：y％2！＝x％2，

蓝色像素的坐标满足下述条件：y％4＝0且x％4＝2，以及y％4＝2且x％4＝0，

IR像素的坐标满足下述条件：y％2＝1且x％2＝1。

其中，“％”为取余运算，“y％4＝0”表示y除以4的余数为0，“x％4＝2”表示x除以4的余数为2，“！＝”表示不等于。

耦合至第一控制线的像素的坐标满足红色像素的坐标条件，耦合至第二控制线的像素的坐标满足绿色像素的坐标条件，耦合至第三控制线的像素的坐标满足蓝色像素的坐标条件，耦合至第四控制线的像素的坐标满足红外光像素的坐标条件。应当理解，RGBIR的阵列排序不同时，RGBIR像素各自的坐标条件会相应变动，因此，逻辑控制电路与像素阵列的连接方式需要根据传感器的排列方式对应设计。如图2b所示的2X2阵列排序的RGBIR传感器，红色像素的坐标满足下述条件：

y％2＝1且x％2＝0，

绿色像素的坐标满足下述条件：y％2＝0且x％2＝0，

蓝色像素的坐标满足下述条件：y％2＝0且x％2＝1，

IR像素的坐标满足下述条件：y％2＝1且x％2＝1。

对于如图3b所示的4X4阵列排序的RGBIR传感器，红色像素的坐标满足下述条件：y％4＝1且x％4＝3，以及y％4＝3且x％4＝1；

绿色像素的坐标满足下述条件：

y％2！＝x％2，

蓝色像素的坐标满足下述条件：

y％4＝1且x％4＝1，以及y％4＝3且x％4＝3，

IR像素的坐标满足下述条件：y％2＝0且x％2＝0。

第一控制线输出第一控制信号，第二控制线输出第二控制信号，第三控制线输出第三控制信号，第四控制线输出第四控制信号，第一控制信号用于控制红色像素的曝光起始时间，第二控制信号用于控制绿色像素的曝光起始时间，第三控制信号用于控制蓝色像素的曝光起始时间，第四控制信号用于控制红外光像素的曝光起始时间。第一控制信号至第四控制信号是彼此独立的，因此RGBIR四个分量的曝光起始时间可以不同。示例性的，当第一控制信号的第一有效跳变沿到来时，红色像素开始曝光，当第二控制信号的第二有效跳变沿到来时，绿色像素开始曝光，当第三控制信号的第三有效跳变沿到来时，蓝色像素开始曝光，当第四控制信号的第四有效跳变沿到来时，IR像素开始曝光。第一控制信号至第四控制信号可以均为高电平有效信号，第一控制信号至第四控制信号的有效跳变沿可以都是下降沿也可以都是上升沿，或者可以部分是下降沿剩余部分是上升沿，本申请实施例对控制信号的有效跳变沿不做限定。如图10所示，为一种示例性的控制信号的时序图。第一控制信号至第四控制信号均为高电平有效信号，第一控制信号至第四控制信号的有效跳变沿均为下降沿，在一种可选的情况中，第一控制信号至第四控制信号可以根据逻辑控制电路的系统复位信号得到。如图10所示，当第一控制信号的下降沿到来时，红色像素开始曝光，当第二控制信号的下降沿到来时，绿色像素开始曝光，当第三控制信号的下降沿到来时，蓝色像素开始曝光，当第四控制信号的下降沿到来时，IR像素开始曝光。

可选的，逻辑控制电路920还包括：复位信号，该复位信号可以为系统时钟信号，第一控制信号至第四控制信号可以均由复位信号得到。示例性的，逻辑控制电路920内部包括逻辑运算电路，该逻辑运算电路可以包括例如与、或、非、异或等逻辑运算，该逻辑运算电路包括三个输入：变量x、变量y以及复位信号，该逻辑运算电路包括四个输出端：第一控制线至第四控制线。如果变量x和变量y满足红色像素的坐标条件时，将复位信号与第一控制线的输出端相连；如果变量x和变量y满足绿色像素的坐标条件时，将复位信号与第二控制线的输出端相连；如果变量x和变量y满足蓝色像素的坐标条件时，将复位信号与第三控制线的输出端相连；如果变量x和变量y满足红外光像素的坐标条件时，将复位信号与第四控制线的输出端相连。应当理解，RGBIR的阵列排序不同时，RGBIR像素各自的坐标条件会相应变动，因此，逻辑控制电路内部的逻辑运算电路需要根据像素阵列的排列方式对应调整。

可选的，逻辑控制电路920还包括：

曝光结束控制线，用于统一控制像素阵列中的所有像素的曝光停止时间。

曝光结束控制线输出曝光结束信号，曝光结束信号可以是高电平有效信号，也可以是低电平有效信号，曝光结束时间点可以为高电平的下降沿，也可以为低电平的上升沿。在图10所示的控制信号时序图中，曝光结束控制信号为高电平有效信号，当曝光结束控制信号的下降沿到来时，像素阵列中的所有像素停止曝光。也即，像素阵列中RGBIR四种像素开始曝光的时间分别由第一控制线至第四控制线独立控制，结束曝光的时间由曝光结束控制线统一控制，示例性的，如图10所示的控制信号时序图中，R像素的曝光时间为第一控制信号的下降沿与曝光结束控制信号的下降沿之间的时间差：第一曝光时间，G像素、B像素和IR像素的曝光时间分别为第二曝光时间、第三曝光时间和第四曝光时间。因此，RGBIR四分量的曝光时间是独立控制的。

在一种示例性的实施方式中，可以通过控制第一控制信号的第一有效跳变沿至第四控制信号的第四有效跳变沿到来的时刻，使得RGBIR四个分量的曝光时间满足预设比例。

可选的，逻辑控制电路920还包括：电荷转移控制线，用于控制何时将像素阵列的感光器件积累的电荷转移到电荷读出模块。电荷转移控制线中输出电荷转移控制信号，电荷转移控制信号可以为高电平有效信号，也可以为低电平有效信号。图10所示的电荷转移控制信号同图8。

应当理解，逻辑控制电路的功能还可以由运行在处理器上的软件代码来实现，或者逻辑控制电路的功能可以部分由硬件电路实现，部分由软件模块实现。示例性的，传感器可以包括像素阵列和控制单元，该控制单元为运行在处理器上的软件模块，该控制单元包括第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元、第四控制单元，用于分别独立控制R、G、B和IR四个分量的曝光起始时间；该控制单元还包括曝光结束控制单元，用于统一控制像素的四个分量的曝光结束时间。该控制单元还包括电荷转移控制单元和复位单元，复位单元用于提供复位信号，电荷转移控制单元的功能类似于电荷转移控制线，此处不再赘述。

本申请实施例提供的图像传感器，R、G、B和IR四个分量的曝光时间分别独立控制，进一步提升了传感器感光的动态范围。当某些场景对R、G分量的感光结果要求较高而希望降低B、IR的感光结果，则可以通过灵活控制四个分量的曝光时间，加强R、G分量的感光效果，减弱B、IR分量的感光效果，使得最终的感光结果更符合场景需求或者更符合客户需求的清晰度或信噪比。进一步的，可以预先设置R、G、B和IR四个分量的曝光时间满足预设比例，以实现对传感器感光效果的精细控制。

进一步的，本申请实施例还提供一种各个像素的曝光时间均可以独立控制的传感器，如图11所示，该传感器包括像素阵列1110和逻辑控制电路1120。

该像素阵列1110为如图4至图6任一个实施例中所示的传感器中的像素阵列，例如像素阵列404、像素阵列504或像素阵列605。

逻辑控制电路1120包括行坐标控制电路和列坐标控制电路，或者说包括行坐标控制线和列坐标控制线，像素阵列中的每个像素耦合至各自的行坐标控制线和列坐标控制线。

逻辑控制电路1120还包括：复位信号和曝光开始控制线，当目标像素的行坐标线输出的行坐标控制信号和列坐标线中输出的列坐标控制信号均为有效信号时，曝光开始控制线输出复位信号到该目标像素，并基于复位信号控制该目标像素的曝光起始时间。示例性的，曝光开始控制线具有多个分支，每个像素耦合至一个分支，当目标像素的行坐标控制信号和列坐标控制信号均满足要求时，该目标像素对应的分支输出有效的控制信号。列坐标控制线和行坐标控制线相当于开关，复位信号为输入，曝光开始控制线为输出，当列坐标控制线和行坐标控制线中的信号均为有效信号时，开关打开，复位信号才可以通过曝光开始控制线输出到目标像素，并控制目标像素的曝光。示例性的，当列坐标控制线和行坐标控制线中的信号均为有效信号时，且复位信号的有效跳变沿到来时，控制目标像素开始曝光。如果列坐标控制线和行坐标控制线中有一个信号不满足要求时，开关关闭，曝光开始控制线无控制信号输出。由于像素阵列中的每个像素均有各自对应的行坐标线和列坐标线，因此每个像素的曝光时间均可以独立控制，例如，可以将需要重点曝光的像素点的行坐标线和列坐标线中的信号优先设置为有效信号，从而延长重点曝光像素的曝光时间。

可选的，逻辑控制电路1120还包括：曝光结束控制线，用于统一控制像素阵列中各像素的曝光结束时间，具体可参考逻辑控制电路720和逻辑控制电路920的曝光结束控制线，此处不再赘述。

可选的，逻辑控制电路1120还包括：电荷转移控制线，用于控制何时将感光器件中累积的电荷转移到电荷读出模块，具体可参考逻辑控制电路720和逻辑控制电路920的电荷转移控制线，此处不再赘述。

应当理解，逻辑控制电路的功能还可以由运行在处理器上的软件代码来实现，或者逻辑控制电路的功能可以部分由硬件电路实现，部分由软件模块实现。示例性的，传感器可以包括像素阵列和控制单元，该控制单元为运行在处理器上的软件模块，该控制单元包括行控制单元、列控制单元和曝光开始控制单元，行控制单元和列控制单元用于分别指示像素的行坐标和纵坐标，曝光开始控制单元用于在目标像素的行控制单元和列控制单元均满足要求时，输出有效控制信号控制该目标像素的曝光起始时间。

本申请实施例提供的传感器，可以根据每个像素的行坐标控制线和列坐标控制线中的控制信号的情况控制像素的曝光起始时间，而曝光结束时间由曝光结束控制线统一控制，因此每个像素的曝光时间可以是不同的。进一步的，可以通过设置像素对应的行坐标控制信号和列坐标控制信号均变为有效信号的时刻，使得每个像素的曝光时间满足预设比例。在某些需要增强目标区域像素的场景中，可以仅增加目标区域中的像素的曝光时间，进一步提升了传感器感光的灵活性，也进一步满足用户对感光结果的需求。

如图12所示，为一种示例性的控制信号时序图。图12以两个像素为例说明曝光开始控制信号对像素曝光起始时间的控制。该时序图中的信号均为高电平有效，应当理解，各控制信号也可以为低电平有效。

第一像素耦合至第一行坐标控制线和第一列坐标控制线，第一行坐标控制线中的信号为行坐标控制信号1，第一列坐标控制线中的信号为列坐标控制信号1，第二像素耦合至第二行坐标控制线和第二列坐标控制线，第二行坐标控制线中的信号为行坐标控制信号2，第二列坐标控制线中的信号为列坐标控制信号2。当第一像素的行坐标控制信号1和列坐标控制信号1均为高电平时，第一像素的曝光开始控制信号有效，具体的，将复位信号作为曝光开始控制信号，并在复位信号的下降沿到来时，控制第一像素开始曝光；当第二像素的行坐标控制信号2和列坐标控制信号2均为高电平时，第二像素的曝光开始控制信号有效，具体的，将复位信号作为曝光开始控制信号，并在复位信号的下降沿到来时，控制第二像素开始曝光。在曝光结束控制信号的下降沿到来时，第一像素和第二像素均停止曝光。至此，第一像素的曝光时间为第一曝光时间，第二像素的曝光时间为第二曝光时间。应当理解，第一像素的曝光开始控制信号和第二像素的曝光开始控制信号可以为同一个信号的两个不同的分支，第一像素的坐标控制信号满足要求时，第一像素对应的分支输出有效的控制信号；第二像素的坐标控制信号满足要求时，第二像素对应的分支输出有效的控制信号。

如图13所示，为本申请实施例提供的RGBIR传感器的各像素的感光特性曲线图。其中，横坐标为光线的波长，单位为nm，纵坐标为感光强度。细实线为R像素的感光特性曲线，短虚线为G像素的感光特性曲线，点画线为B像素的感光特性曲线，长虚线为IR像素的感光特性曲线。由图13可得，R像素仅在红光650nm附近存在感光强度波峰，G像素仅在绿光550nm附近存在感光强度波峰，B像素仅在蓝光450nm附近存在感光强度波峰，IR像素仅在红外光850nm(在某些情况下可以是910nm)附近存在感光强度波峰。与现有的RGBIR传感器相比，本申请实施例提供的RGBIR传感器去除了R、G、B像素感光结果中的IR分量，使得R像素可以仅感光红光，G像素可以仅感光绿光以及B像素可以仅感光蓝光，提升了传感器感光结果的色彩准确度。

示例性的，本申请实施例提供的传感器可以用于小区的安防监控摄像头、智能交通电子眼设备、摄像机、照相机、移动手机、以及其他具有成像、照相或视频录制功能的终端设备中。

如图14a所示，为一种示例性的2X2阵列排序的RGBW(red green blue white)传感器示意图。如图14b所示，为一种示例性的2X2阵列排序的RCCB(red clear clear blue)传感器示意图。图中每个格代表一个像素，RGBW传感器中R表示红色像素，G表示绿色像素，B表示蓝色像素，W表示白光像素。RCCB传感器中R表示红色像素，B表示蓝色像素，C表示clear像素，RCCB传感器将RGB传感器中的G像素替换成了C像素，C像素允许通过的波长范围在400nm～657nm之间，clear像素能够通过的光量较大，C像素与当前的去马赛克Demosaic算法相匹配。

本申请实施例还提供一种能够独立控制可见光像素和W像素的曝光时间的RGBW传感器。RGBW传感器的曝光控制可以由逻辑控制电路或控制单元实现，该控制单元可以为运行在处理器上的软件模块。RGBW传感器独立曝光的控制逻辑类似于RGBIR传感器独立曝光的控制逻辑，将IR像素替换成W像素即可。RGBW传感器可见光像素和W像素独立曝光的逻辑控制电路参考如图7a所示的RGBIR传感器的逻辑控制电路，此处不再赘述。

对应的，本申请实施例还提供一种能够独立控制RGBW四个分量的曝光时间的RGBW传感器，其曝光控制可以由逻辑控制电路或控制单元实现，该控制单元可以为运行在处理器上的软件模块。RGBW传感器4分量独立曝光的控制逻辑类似于RGBIR传感器4分量独立曝光的控制逻辑，4分量独立曝光的RGBW传感器的逻辑控制电路参考如图9a所示的RGBIR传感器的逻辑控制电路，此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种能够独立控制可见光像素和C像素的曝光时间的RCCB传感器。RCCB传感器的曝光控制可以由逻辑控制电路或者控制单元完成，该申请实施例中RCCB的逻辑控制电路参考逻辑控制电路720，其中第一控制线用于控制R像素和B像素，第二控制线用于控制2个C像素。

对应的，本申请实施例还提供一种R、B、C三种分量的曝光时间分别独立可控的RCCB传感器，RCCB传感器的曝光控制可以由逻辑控制电路或者控制单元完成，这里以控制单元为例进行说明。如图15所示，为本申请实施例提供的一种示例性的RCCB传感器的独立曝光的控制单元，该控制单元1500包括第一控制单元1510、第二控制单元1520和第三控制单元1530，其中，第一控制单1510元用于控制R像素的曝光起始时间，第二控制单元1520用于控制B像素的曝光起始时间，第三控制单元1530用于控制C像素的曝光起始时间。该控制单元1500还包括曝光结束控制单元1540，用于统一控制像素阵列中的所有像素的曝光结束时间。该控制单元1500还可以包括电荷转移控制单元1550和复位单元1560，电荷转移控制单元1550和复位单元1560的功能请参考720、920中的电荷转移控制线和复位信号的说明，此处不再赘述。示例性的，该控制单元可以为运行在通用处理器或专用处理器上的软件模块。

本申请实施例提供一种独立曝光的装置，该装置用于控制传感器的像素阵列的曝光时间，该装置包括至少两个控制单元，该至少两个控制单元中的每个控制单元用于分别对应控制传感器的像素阵列中的一种类型的像素的曝光起始时间，该装置控制的传感器的像素阵列中包括至少两种类型的像素。

应当理解，该独立曝光的装置可以认为是独立于传感器之外的控制装置，例如可以为通用处理器或专用处理器，或者可以认为是独立固化的硬件逻辑或硬件电路。例如，该独立曝光的装置可以认为是图7a和图7b，图9a和图9b、图11中的逻辑控制电路或者图15中的控制单元。

如图16所示，为本申请实施例提供的一种独立曝光的装置的硬件架构示意图。应当理解，前述图7a、图7b，图9a、图9b以及图11中的逻辑控制电路均可以由运行在如图16所示的独立曝光的装置上的软件模块完成。图15所示的控制单元也可以由运行在如图16所示的曝光控制装置上的软件模块完成。

该曝光控制装置1600包括：至少一个中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、至少一个存储器、微控制器(Microcontroller Unit，MCU)、接收接口和发送接口等。可选的，该曝光控制装置1600还包括：专用的视频或图形处理器，以及图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)等。

可选的，CPU可以是一个单核(single-CPU)处理器或多核(multi-CPU)处理器；可选的，CPU可以是多个处理器构成的处理器组，多个处理器之间通过一个或多个总线彼此耦合。在一种可选的情况中，曝光控制可以一部分由跑在通用CPU或MCU上的软件代码完成，一部分由硬件逻辑电路完成；或者也可以全部由跑在通用CPU或MCU上的软件代码完成。可选的，存储器302可以是非掉电易失性存储器，例如是嵌入式多媒体卡(Embedded MultiMedia Card，EMMC)、通用闪存存储(Universal Flash Storage，UFS)或只读存储器(Read-Only Memory，ROM)，或者是可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，还可以是掉电易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的程序代码并能够由计算机存取的任何其他计算机可读存储介质，但不限于此。该接收接口可以为处理器芯片的数据输入的接口。

在一种可能的实施方式中，该独立曝光的装置还包括：像素阵列。在这种情况中，该独立曝光的装置包括至少两种类型的像素，也即该独立曝光的装置可以为包含控制单元或者逻辑控制电路在内的传感器，或者说，该独立曝光的装置为可以独立控制曝光的传感器。示例性的，该独立曝光的装置可以为独立控制曝光的RGBIR传感器、RGBW传感器以及RCCB传感器等。

应当理解，在一种可选的情况中，可见光像素被归为一种类型的像素，也即R像素、G像素和B像素被归为一种类型的像素，而IR像素、W像素或者C像素被认为是另外一种类型的像素，例如，RGBIR传感器包括两种类型的像素：可见光像素和IR像素，RGBW传感器包括两种类型的像素：可见光像素和W像素，RCCB传感器包括两种类型的像素：可见光像素和C像素。

在另外一种可选的情况中，每个像素分量被认为是一种类型的像素，例如，RGBIR传感器包括：R、G、B和IR四种类型的像素，RGBW传感器包括：R、G、B和W四种类型的像素，RCCB传感器包括：R、B和C三种类型的像素。

在一种可能的实施方式中，传感器为RGBIR传感器，RGBIR传感器可以实现可见光像素和IR像素分别独立曝光，也可以实现R、G、B、IR四分量分别独立曝光。

对于可见光像素和IR像素分别独立曝光的RGBIR传感器，该至少两个控制单元包括：第一控制单元和第二控制单元；第一控制单元用于控制可见光像素的曝光起始时间；第二控制单元用于控制IR像素的曝光起始时间。

对于R、G、B、IR四分量分别独立曝光的RGBIR传感器，至少两个控制单元包括：第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元；第一控制单元用于控制R像素的曝光起始时间；第二控制单元用于控制G像素的曝光起始时间；第三控制单元用于控制B像素的曝光起始时间；第四控制单元用于控制IR像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，传感器为RGBW传感器，RGBW传感器可以实现可见光像素和W像素分别独立曝光，也可以实现R、G、B、W四分量分别独立曝光。

对于可见光像素和W像素分别独立曝光的RGBW传感器，该至少两个控制单元包括：第一控制单元和第二控制单元；第一控制单元用于控制可见光像素的曝光起始时间；第二控制单元用于控制W像素的曝光起始时间。

对于R、G、B、W四分量分别独立曝光的RGBW传感器，至少两个控制单元包括：第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元；第一控制单元用于控制R像素的曝光起始时间；第二控制单元用于控制G像素的曝光起始时间；第三控制单元用于控制B像素的曝光起始时间；第四控制单元用于控制W像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，传感器为RCCB传感器，RCCB传感器可以实现可见光像素和C像素分别独立曝光，也可以实现R、B、C三分量分别独立曝光。

对于可见光像素和C像素分别独立曝光的RGBW传感器，该至少两个控制单元包括：第一控制单元和第二控制单元；第一控制单元用于控制可见光像素的曝光起始时间；第二控制单元用于控制C像素的曝光起始时间。

对于R、B、C三分量分别独立曝光的RCCB传感器，至少两个控制单元包括：第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元；第一控制单元用于控制R像素的曝光起始时间；第二控制单元用于控制B像素的曝光起始时间；第三控制单元用于控制C像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，该独立曝光的装置还可以基于至少两个控制单元控制至少两种类型的像素的曝光时间满足预设比例。示例性的，基于第一控制单元和第二控制单元控制可见光像素和IR像素的曝光时间满足预设比例；或者基于第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元控制R、G、B和IR像素的曝光时间满足预设比例。或者，基于第一控制单元和第二控制单元控制可见光像素和W像素的曝光时间满足预设比例；或者，基于第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元控制R、G、B和W像素的曝光时间满足预设比例；或者，基于第一控制单元和第二控制单元控制可见光像素和C像素的曝光时间满足预设比例；或者，基于第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元控制R、B和C像素的曝光时间满足预设比例。

在一种可能的实施方式中，该独立曝光的装置还包括：曝光结束控制单元，用于统一控制像素阵列中的所有像素的曝光结束时间。

本申请还提供了一种图像感光的方法。如图17所示，为本申请实施例提供的一种示例性的图像感光的方法流程示意图。该方法应用图像传感器，该传感器包括：红外光截止滤光层、多个微镜头和像素阵列，所述像素阵列包括红色像素、绿色像素、蓝色像素和红外光像素，所述像素阵列中的每个像素上方对应一个微镜头；所述红外光截止滤光层分别涂覆在所述红色像素、所述绿色像素和所述蓝色像素对应的微镜头上，该方法包括：

1701、自然界的原始光线通过滤光片得到第一光线；

该滤光片用于滤除紫外光和远红外光，远红外光为波长较长的红外光，例如前述实施例中提到的波长大于第二预设波长的红外光可以称为是远红外光。远红外光的波长大于后续红外光滤光层允许通过的特定波长范围内的红外光的波长。该滤光片可参考装置侧关于滤光片的说明，此处不再赘述。

1702、该第一光线通过红外光滤光层和微镜头到达红外光像素；

1703、该第一光线通过红外光截止滤光层、红色滤光层和微镜头到达红色像素；

1704、该第一光线通过红外光截止滤光层、绿色滤光层和微镜头到达绿色像素；

1705、该第一光线通过红外光截止滤光层、蓝色滤光层和微镜头到达蓝色像素；

应当理解，步骤1702-1705的标号并不限定方法的执行顺序，步骤1702-1705通常可以是同步执行的，或者步骤与步骤之间也可以不是严格同步执行，而是彼此之间存在一些时间差，本申请实施例对此不作限定。

红外光滤光层仅允许特定波长范围内的红外光通过，该红色滤光层用于仅通过红色光和第一波长范围内的红外光，该绿色滤光层用于仅通过绿色光和第二波长范围内的红外光，该蓝色滤光层用于仅通过蓝色光和第三波长范围内的红外光，该红外光截止滤光层截止的红外光包括：该第一波长范围内的红外光、该第二波长范围内的红外光以及该第三波长范围内的红外光。

由于红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层通过的红外光均在红外光截止滤光层所截止的红外光的波长范围内，因此红外光截止滤光层截止了进入R像素、G像素和B像素的红外光，使得R像素、G像素和B像素可以分别仅感光R光、G光和B光。

应当理解，步骤1701为可选步骤，自然界的原始光线也可以不通过滤光片，而直接进入滤光层和微镜头。红外光截止滤光层可以在红色滤光层、绿色滤光层以及蓝色滤光层的上面；红色滤光层、绿色滤光层以及蓝色滤光层也可以在红外光截止滤光层的上面，本申请实施例对此不作限定。

1706、像素中的感光器件将进入像素的光线转换为电荷；

1707、通过电荷读出模块将累积的电荷输出，得到感光结果。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：

基于该第一控制线控制可见光像素的曝光起始时间，该可见光像素包括该红色像素、该绿色像素和该蓝色像素；

基于该第二控制线控制该红外光像素的曝光起始时间。

在该方法中，可见光像素和红外光像素可以独立曝光，提升了传感器的感光效果。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：基于该第一控制线和该第二控制线控制该可见光像素和该红外光像素的曝光时间满足预设比例。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：

基于第一控制线控制该红色像素的曝光起始时间；

基于第二控制线控制该绿色像素的曝光起始时间；

基于第三控制线控制该蓝色像素的曝光起始时间；

基于第四控制线控制该红外光像素的曝光起始时间。

在该方法中，4种像素分量可以分别独立曝光，提升了传感器的感光效果。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：控制红色像素、绿色像素和蓝色像素的曝光时间满足预设比例。

在一种可能的实施方式中，该传感器中的每个像素耦合至各自的行坐标控制线和列坐标控制线，且该每个像素对应曝光开始控制线的一个支路，该方法还包括：当目标像素的该行坐标控制线和该列坐标控制线输出的控制信号均为有效电平时，该目标像素对应的该曝光开始控制线的支路输出控制信号，并基于该控制信号控制该目标像素的曝光起始时间，该目标像素为该像素阵列中的任一个像素。

在该方法中，每个像素可以单独控制曝光时间。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：基于曝光结束控制线控制像素阵列中的所有像素的曝光结束时间。

如图18所示，为本申请实施例提供的一种示例性的独立控制曝光时间的方法流程示意图，该方法应用于包括至少两种类型的像素的传感器，至少两种类型的像素包括第一种类型的像素和第二种类型的像素，该方法包括：

1801、基于第一控制单元控制第一种类型的像素的曝光起始时间；

1802、基于第二控制单元控制第二种类型的像素的曝光起始时间。

示例性的，该传感器可以为RGBIR传感器，对应的，第一种类型的像素为可见光像素，可见光像素包括R、G、B像素，第二种类型的像素为IR像素。该传感器可以为RGBW传感器，对应的，第一种类型的像素为可见光像素，可见光像素包括R、G、B像素，第二种类型的像素为W像素。该传感器可以为RCCB传感器，对应的，第一种类型的像素为可见光像素，可见光像素包括R、B像素，第二种类型的像素为C像素。该第一控制单元和第二控制单元彼此独立，因此第一类型像素和第二类型像素的曝光起始时间是独立控制的。应当理解，第一控制单元和第二控制单元可以由硬件逻辑电路实现，也可以由运行在处理器上的软件模块实现。

在一种可能的实施方式中，至少两种类型的像素还包括：第三种类型的像素；该方法还包括：基于第三控制单元控制第三种类型的像素的曝光起始时间。

示例性的，传感器为RCCB传感器，第一种类型的像素为R像素，第二种类型的像素为B像素，第三种类型的像素为C像素；该方法具体包括：基于第一控制单元控制R像素的曝光起始时间；基于第二控制单元控制B像素的曝光起始时间；基于第三控制单元控制C像素的曝光起始时间。

在一种可能的实施方式中，至少两种类型的像素还包括：该至少两种类型的像素还包括：第三种类型的像素和第四种类型的像素，该方法还包括：

基于第三控制单元控制该第三种类型的像素的曝光起始时间；

基于第四控制单元控制该第四种类型的像素的曝光起始时间。

示例性的，该传感器为RGBIR传感器，该第一种类型的像素为R像素，该第二种类型的像素为G像素，该第三种类型的像素为B像素，该第四种类型的像素为IR像素；该方法具体包括：

基于该第一控制单元控制该R像素的曝光起始时间；

基于该第二控制单元控制该G像素的曝光起始时间；

基于该第三控制单元控制该B像素的曝光起始时间；

基于该第四控制单元控制该IR像素的曝光起始时间；或者，

该传感器为RGBW传感器，该第一种类型的像素为R像素，该第二种类型的像素为G像素，该第三种类型的像素为B像素，该第四种类型的像素为W像素；该方法具体包括：

基于该第一控制单元控制该R像素的曝光起始时间；

基于该第二控制单元控制该G像素的曝光起始时间；

基于该第三控制单元控制该B像素的曝光起始时间；

基于该第四控制单元控制该W像素的曝光起始时间。

可选的，该方法还包括：

基于曝光结束控制单元控制所有像素的曝光结束时间。

可选的，该方法还包括：控制该至少两种类型的像素中的每一种类型的像素的曝光时间满足预设比例。

示例性的，基于第一控制单元和第二控制单元控制可见光像素和IR像素的曝光时间满足预设比例；或者基于第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元控制R、G、B和IR像素的曝光时间满足预设比例。或者，基于第一控制单元和第二控制单元控制可见光像素和W像素的曝光时间满足预设比例；或者，基于第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元控制R、G、B和W像素的曝光时间满足预设比例；或者，基于第一控制单元和第二控制单元控制可见光像素和C像素的曝光时间满足预设比例；或者，基于第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元控制R、B和C像素的曝光时间满足预设比例。

不同类型的像素的曝光起始时间分别独立控制，曝光结束时间统一控制，因此可以通过设置不同像素曝光开始的时间使得各像素之间的曝光时间满足预设比例。

可选的，该方法还包括：基于电荷转移控制单元将感光器件中累积的电荷转移到电荷读出模块中。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行本申请实施例提供的任一个独立曝光控制的方法中的部分或全部步骤。

本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行本申请实施例提供的任一个独立曝光控制的方法中的部分或全部步骤。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。