CN111193885B - 一种偏振式图像传感器、信号处理方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种偏振式图像传感器、信号处理方法及存储介质，偏振式图像传感器包括：由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵，三种偏振叠层像素方阵包括三种尺寸的光电二极管PD柱，三种尺寸的PD柱用于吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，并将RGB三色光转换为成像电信号；三种偏振叠层像素方阵中，每种偏振叠层像素方阵包括由同一尺寸的PD柱组成的四个偏振叠层像素单元，四个偏振叠层像素单元中，每个偏振叠层像素单元包括上下排布的两层PD柱，两层PD柱的PD柱排布方向互相垂直且属于多个预设方向；与彩色叠层像素方阵连接的图像处理模块，用于利用成像电信号进行成像处理，得到成像光信号对应的彩色偏振图像。

Description

一种偏振式图像传感器、信号处理方法及存储介质

技术领域

本申请实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像传感器、信号处理方法及存储介质。

背景技术

图像传感器，是一种将光学图像转换成电子信号的设备，被广泛应用在数码相机和其他电子光学设备中。

现有的偏振式图像传感器的结构如图1所示，包括微透镜阵列、偏振器阵列和像素阵列，其中，每个像素包括一个光电二极管(PD，Photo Diode)结构，在PD结构上放置一个角度的偏振片以及一个微透镜，每四个像素分别放置了四个不同角度的偏振片，将每四个像素作为一个计算单元，通过多个预设方向偏振器之间的关联计算偏振程度和偏振方向，进而根据偏振程度和偏振方向得到偏振图像。

然而，现有的偏振式图像传感器中，每个像素单元只能获得一种颜色的偏振光，像素单元的利用率较低，且最终获得的是黑白图像。

发明内容

本申请实施例提供一种偏振式图像传感器、信号处理方法及存储介质，不仅提高了像素单元获取偏振光的利用率，而且可以生成彩色偏振图像。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供了一种偏振式图像传感器，所述偏振式图像传感器包括：

由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵，所述三种偏振叠层像素方阵包括三种尺寸的光电二极管PD柱，所述三种尺寸的PD柱用于吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，并将所述RGB三色光转换为成像电信号；

所述三种偏振叠层像素方阵中，每种偏振叠层像素方阵包括由同一尺寸的PD柱组成的四个偏振叠层像素单元，所述四个偏振叠层像素单元中，每个偏振叠层像素单元包括上下排布的两层PD柱，所述两层PD柱的PD柱排布方向互相垂直且属于所述多个预设方向；

与所述彩色叠层像素方阵连接的图像处理模块，用于利用所述成像电信号进行成像处理，得到所述成像光信号对应的彩色偏振图像。

在上述偏振式图像传感器中，所述偏振式图像传感器还包括与所述三种偏振叠层像素方阵对应的三种滤色片；

所述三种滤色片中，每一种滤色片设置在所述三种偏振叠层像素方阵中对应偏振叠层像素方阵的吸收侧，用于通过所述成像光信号中对应的一种RGB单色光。

在上述偏振式图像传感器中，所述两层PD柱的大小相同，且PD柱数量相同；

所述两层PD柱中，每层内相邻两个PD柱之间的距离为预设距离。

在上述偏振式图像传感器中，所述多个预设方向至少包括0度、45度、90度和135度。

在上述偏振式图像传感器中，所述两层PD柱与两个像素读出电路一一对应连接；

所述两个像素读出电路，用于放大并读出所述成像电信号中，所述两层PD柱得到的两个电信号。

在上述偏振式图像传感器中，目标层PD柱为所述两层PD柱中任一层PD柱，所述目标层PD柱与目标读出电路对应连接，所述目标读出电路为所述两个像素读出电路中任一读出电路；

所述目标读出电路包括：与所述目标层PD柱连接的转移晶体管、与所述转移晶体管连接的读出区和与所述读出区连接的选通管；

所述选通管，用于按照预设读出顺序，选通所述转移晶体管；

所述转移晶体管，用于将目标电信号转移至所述读出区；所述目标电信号为所述两个电信号中所述目标层PD柱得到的电信号。

在上述偏振式图像传感器中，所述目标读出电路还包括：与所述读出区和所述选通管连接的放大管；所述选通管还与所述图像处理模块连接；

所述放大管，用于将所述读出区读出的所述目标电信号进行放大；

所述选通管，还用于将放大的所述目标电信号传输至所述图像处理模块。

在上述偏振式图像传感器中，所述目标读出电路还包括：与所述读出区和所述放大管连接的复位晶体管；

所述读出区，还用于读出所述复位晶体管中的复位电平；

所述放大管，还用于对所述复位电平进行放大。

本申请实施例提供了一种信号处理方法，应用于上述偏振式图像传感器，所述方法包括：

通过由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵，吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，并将所述RGB三色光转换为成像电信号；

通过与所述彩色叠层像素方阵连接的图像处理模块，利用所述成像电信号进行成像处理，得到所述成像光信号对应的彩色偏振图像。

本申请实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，应用于偏振式图像传感器，该计算机程序被处理器执行时实现上述信号处理方法。

本申请实施例提供了一种偏振式图像传感器，包括：由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵，三种偏振叠层像素方阵包括三种尺寸的光电二极管PD柱，三种尺寸的PD柱用于吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，并将RGB三色光转换为成像电信号；三种偏振叠层像素方阵中，每种偏振叠层像素方阵包括由同一尺寸的PD柱组成的四个偏振叠层像素单元，四个偏振叠层像素单元中，每个偏振叠层像素单元包括上下排布的两层PD柱，两层PD柱的PD柱排布方向互相垂直且属于多个预设方向；与彩色叠层像素方阵连接的图像处理模块，用于利用成像电信号进行成像处理，得到成像光信号对应的彩色偏振图像。本申请实施例提供的偏振式图像传感器，不仅提高了像素单元获取偏振光的利用率，而且可以生成彩色偏振图像。

附图说明

图1为现有技术提出的一种偏振式图像传感器的结构示意图；

图2为本申请提供的一种偏振式图像传感器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种示例性的偏振叠层像素方阵的上层PD柱排布示意图；

图4为本申请实施例提供的一种示例性的偏振叠层像素方阵的下层PD柱排布示意图；

图5为本申请实施例提供的一种示例性的四合一像素滤色片排布示意图；

图6为本申请实施例提供的一种示例性的三种偏振叠层像素单元的像素截面示意图；

图7为本申请实施例提供的一种目标读出电路的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。

实施例一

本申请实施例提供了一种偏振式图像传感器。图2为本申请提供的一种偏振式图像传感器的结构示意图。如图2所示，偏振式图像传感器包括：

由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵10，三种偏振叠层像素方阵包括三种尺寸的光电二极管PD柱，三种尺寸的PD柱用于吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，并将RGB三色光转换为成像电信号；

三种偏振叠层像素方阵中，每种偏振叠层像素方阵包括由同一尺寸的PD柱组成的四个偏振叠层像素单元，四个偏振叠层像素单元中，每个偏振叠层像素单元包括上下排布的两层PD柱，两层PD柱的PD柱排布方向互相垂直且属于多个预设方向；

与彩色叠层像素方阵连接的图像处理模块11，用于利用成像电信号进行成像处理，得到成像光信号对应的彩色偏振图像。

可以理解的是，在本申请的实施例中，偏振式图像传感器包括的彩色叠层像素方阵是由三种偏振叠层像素方阵组成的，这三种偏振叠层像素方阵包括了三种尺寸的PD柱，可以对应进行RGB三色光的吸收。

需要说明的是，在本申请的实施例中，三种尺寸的PD柱，为百纳米级别的光电二极管。每种偏振叠层像素方阵包括的每个偏振叠层像素单元都可以包括多个PD柱，而非传统像素对应一个厚度大概在2um以上的PD结构。

需要说明的是，在本申请的实施例中，三种尺寸的PD柱的具体尺寸是基于RGB单色光的共振波长和对应光信号的折射率确定的，或者通过光学模拟得到的，具体的根据实际情况进行选择，本申请实施例不做具体的限定。

可以理解的是，在本申请的实施例中，包括三种RGB单色光，分别为红光、蓝光或绿光。

在本申请的实施例中，利用公式(1)确定PD柱的尺寸

PD柱的尺寸＝(共振波长-预设常数)/折射率 (1)

可选的，在本申请的实施例中，三种尺寸的PD柱的形状至少包括长方形、圆形、平行四边形和菱形，具体的根据实际情况进行选择，本申请实施例不做具体的限定。

示例性的，在本申请的实施例中，三种尺寸的PD柱为长方形的PD柱，可以分别为：用于吸收蓝光的尺寸为70nm×50nm的PD柱，用于吸收绿光的尺寸为90nm×50nm的PD柱，以及用于吸收红光的尺寸为110nm×50nm的PD柱。

需要说明的是，在本申请的实施例中，三种偏振叠层像素方阵中，每种偏振叠层像素方阵包括四个偏振叠层像素单元，这四个偏振叠层像素单元是由同一尺寸的PD柱组成的，也就是说，每种偏振叠层像素方阵实际上仅吸收RGB单色光，且每个偏振叠层像素单元包括的PD柱排列成两层，即形成上下排布的两层PD柱，而这两层PD柱的排布方向是多个预设方向中互相垂直的两个方向。

具体地，在本申请的实施例中，多个预设方向至少包括0度、45度、90度和135度。

需要说明的是，在本申请的实施例中，针对三种偏振叠层像素方阵各自包括的四个偏振叠层像素单元，区别在于采用的PD柱尺寸不同，而针对于每一个偏振叠层像素单元，其均包括上下两层PD柱，且PD柱排布方向互相垂直，因此，可以存在上层PD柱排布朝向0度，下层朝向90度，从而两层PD柱排布，此外，还可以有45度和135度对应的两层PD柱。

需要说明的是，在本申请的实施例中，多个预设方向也可以包括其它方向，当然，有某一个特定方向，则必然需要有相应的垂直方向，本申请实施例不作限定。

需要说明的是，在本申请的实施例中，三种偏振叠层像素方阵中，针对于每种偏振叠层像素方阵，实际上其包括的四个偏振叠层像素单元中，每个偏振叠层像素单元的上下两层PD柱的排布方向只要保证互相垂直即可，但不需要每个偏振叠层像素单元的两层PD柱的排布方向均一致。例如，三种偏振叠层像素方阵中包括吸收蓝光的偏振叠层像素方阵，其包括的四个吸收蓝光的偏振叠层像素单元中，各自对应的上面一层PD柱的排布方向可以分别为0度、45度、90度和135度，下面一层PD柱的排布方向只要与上一层PD柱排布方向垂直即可。

可以理解的是，在本申请的实施例中，由于彩色叠层像素方阵包括的三种偏振叠层像素方阵中，每种偏振叠层像素方阵的每个偏振叠层像素单元内，两层PD柱的排布方向互相垂直，因此，相当于每个偏振叠层像素单元可以吸收成像光信号中，与包括的PD柱尺寸对应的RGB单色光，在两个正交偏振方向上的光信号，并将其转换成相应的电信号。因此，彩色叠层像素方阵，最终实现了成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光的吸收，并转换成成像电信号。

图3为本申请实施例提供的一种示例性的偏振叠层像素方阵的上层PD柱排布示意图。图4为本申请实施例提供的一种示例性的偏振叠层像素方阵的下层PD柱排布示意图。如图3所示，三种偏振叠层像素方阵中包括用于吸收蓝光的偏振叠层像素方阵，该方阵中包括了四个由70nm×50nm的PD柱组成的四个偏振叠层像素单元，四个偏振叠层像素单元中上层PD柱分别朝向0度、45度、90度和135度，相应的，如图4所示，下层PD柱分别朝向90度、135度、0度和45度，与相应的上层PD柱朝向垂直。需要说明的是，三种偏振叠层像素方阵中其它种类方阵也可以按照图3所示排列，区别仅在于排列的PD柱的尺寸不同。

需要说明的是，在本申请的实施例中，彩色叠层像素方阵中，三种偏振叠层像素方阵的数量和排布方式可以根据实际需求设置，例如，可以为GRBG、RGGB、GBRG和BGGR等，本申请实施例不作限定。

具体地，在本申请的实施例中，偏振式图像传感器还包括与三种偏振叠层像素方阵对应的三种滤色片；

三种滤色片中，每一种滤色片设置在三种偏振叠层像素方阵中对应偏振叠层像素方阵的吸收侧，用于通过成像光信号中对应的一种RGB单色光。

可以理解的是，在本申请的实施例中，每种偏振叠层像素方阵是采用同一尺寸PD柱组成的，实际上是吸收成像光信号中多个预设方向偏振的RGB单色光，因此，需要在其吸收侧设置相应的滤色片，以先从成像光信号中过滤出相应的RGB单色光，以供相应种类的偏振叠层像素方阵在多个预设方向上实现偏振吸收。

图5为本申请实施例提供的一种示例性的四合一像素滤色片排布示意图。如图5所示，每四个相同种类的滤色片实际上对应一种偏振叠层像素方阵中的四个偏振叠层像素单元。

具体的，在本申请的实施例中，两层PD柱的大小相同，且PD柱数量相同；

两层PD柱中，每层内相邻两个PD柱之间的距离为预设距离。

可以理解的是，在本申请的实施例中，针对于每个偏振叠层像素单元包括的两层PD柱，每层PD柱的大小和数量均相同，数量实际上可以根据设置的预设距离确定，具体的预设距离可以根据PD柱层的大小设置，或者相关实际需求设置，本申请实施例不作限定。

具体地，在本申请的实施例中，两层PD柱与两个像素读出电路一一对应连接；

两个像素读出电路，用于放大并读出成像电信号中，两层PD柱得到的两个电信号。

需要说明的是，在本申请的实施例中，每种偏振叠层像素方阵的每个偏振叠层像素单元的每层PD柱均与一个像素读出电路连接，从而读出该层PD柱得到的电信号，实际上也就是成像电信号中的部分电信号。

图6为本申请实施例提供的一种示例性的三种偏振叠层像素单元的像素截面示意图。如图6所示，以吸收蓝光的偏振叠层像素单元为例，成像光信号中的蓝光通过B滤色片之后，首先被上层按照特定方向排布的70*50nm的PD柱，其厚度最好为80nm以上，越厚吸收率越高，1um时吸收率可以高达98％以上，由于PD柱的共振吸收，95％以上的蓝光会被吸收，进行吸收后，并转化成电信号以通过连接的像素读出电路读出，正交偏振方向的蓝光几乎不吸收，之后，到达下层与上层特定方向垂直排布的70×50nm的PD柱时，正交偏振的蓝光会被第二层PD柱吸收并通过相连的像素读出电路读出。此外，对于用于吸收绿光的偏振叠层像素单元，PD柱尺寸为90nm×50nm，厚度最好在500nm以上，对于用于吸收红光的偏振叠层像素单元，PD柱尺寸为110nm×50nm，厚度最好在1um-2um。每一层PD柱可以对应连接有相应的金属布线，在金属布线上，实际上可以部署相应的读出电路。

具体的，在本申请的实施例中，目标层PD柱为两层PD柱中任一层PD柱，目标层PD柱与目标读出电路对应连接，目标读出电路为两个像素读出电路中任一读出电路。图7为本申请实施例提供的一种目标读出电路的结构示意图。

如图7所示，

目标读出电路包括：与目标层PD柱连接的转移晶体管、与转移晶体管连接的读出区和与读出区连接的选通管；

选通管，用于按照预设读出顺序，选通转移晶体管；

转移晶体管，用于将目标电信号转移至读出区；目标电信号为两个电信号中目标层PD柱得到的电信号。

需要说明的是，本申请的实施例中，转移晶体管的源极与目标层PD柱的n区连接，转移晶体管的漏极与读出区连接，目标层PD柱将获得的目标电信号聚焦到n+区，并经过转移晶体管转移到读出区。

需要说明的是，在本申请的实施例中，目标层PD柱将吸收到的光，在目标层PD柱的耗尽区发生光电转换成目标电信号，之后转移晶体管将目标电信号聚集到转移晶体管的n+区沟道中，并将n+区沟道中的目标电信号转移到读出区。

可以理解的是，在本申请的实施例中，针对一层PD柱，虽然可以包括多个PD柱，该层PD柱的PD柱吸收的光转换成的信号可以集中到该层PD柱的第一个PD柱，以进一步利用对应连接的像素读出电路进行读出。

具体地，在本申请的实施例中，目标读出电路还包括：与读出区和选通管连接的放大管；选通管还与图像处理模块11连接；

放大管，用于将读出区读出的目标电信号进行放大；

选通管，还用于将放大的目标电信号传输至图像处理模块11。

可以理解的是，在本申请的实施例中，图像处理模块11可以接收到目标电信号，而实际上，针对于每个偏振叠层像素单元的每层PD柱都通过相应的像素读出电路读出相应的电信号并放大传输至图像处理模块11，因此，图像处理模块11最终得到了完整的成像电信号，从而进行成像处理。由于成像电信号实际上是多个预设方向偏振的RGB三色光转换的电信号，因此，利用其可以生成彩色偏振图像。

需要说明的是，在本申请的实施例中，图像处理模块11可以基于成像电信号，利用去马赛克算法等方式，进行成像处理，从而得彩色偏振图像。具体的图像处理模块11的处理方式本申请实施例不作限定。

具体地，在本申请的实施例中，目标读出电路还包括：与读出区和放大管连接的复位晶体管；

读出区，还用于读出复位晶体管中的复位电平；

放大管，还用于对复位电平进行放大。

需要说明的是，在本申请的实施例中，复位晶体管的源极和电源连接；复位晶体管的漏极和读出区连接，其中，复位晶体管中存储有复位电平，通过读出区读出复位电平。

在本申请的实施例中，分别从复位晶体管读出复位电平、从转移晶体管读出目标电信号，之后，对复位电平和目标电信号进行放大之后，对放大的第一电信号和放大的复位电平进行相关双采样，从而降低读出目标电信号的噪声。

本申请实施例提供了一种偏振式图像传感器，包括：由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵，三种偏振叠层像素方阵包括三种尺寸的光电二极管PD柱，三种尺寸的PD柱用于吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，并将RGB三色光转换为成像电信号；三种偏振叠层像素方阵中，每种偏振叠层像素方阵包括由同一尺寸的PD柱组成的四个偏振叠层像素单元，四个偏振叠层像素单元中，每个偏振叠层像素单元包括上下排布的两层PD柱，两层PD柱的PD柱排布方向互相垂直且属于多个预设方向；与彩色叠层像素方阵连接的图像处理模块，用于利用成像电信号进行成像处理，得到成像光信号对应的彩色偏振图像。本申请实施例提供的偏振式图像传感器，不仅提高了像素单元获取偏振光的利用率，而且可以生成彩色偏振图像。

实施例二

本申请实施例提供了一种信号处理方法，应用于上述偏振式图像传感器。图8为本申请实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图。如图8所示，信号处理方法主要包括以下步骤：

S801、通过由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵，吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，并将RGB三色光转换为成像电信号。

在本申请的实施例中，如图2所示，偏振式图像传感器包括由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵10和图像处理模块11，偏振式图像传感器通过由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵10，三种偏振叠层像素方阵包括三种尺寸的光电二极管PD柱，用于吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，并将RGB三色光转换为成像电信号。

需要说明的是，在本申请的实施例中，三种偏振叠层像素方阵包括三种尺寸的光电二极管PD柱，每种偏振叠层像素方阵包括由同一尺寸的PD柱组成的四个偏振叠层像素单元，四个偏振叠层像素单元中，每个偏振叠层像素单元包括上下排布的两层PD柱，两层PD柱的PD柱排布方向互相垂直且属于多个预设方向，因此，针对于每个偏振叠层像素单元，均可以吸收到成像光信号中一种RGB单色光在两个正交方向上的偏振信号，从而转换成相应的电信号。

需要说明的是，在本申请的实施例中，偏振式图像传感器包括的彩色叠层像素方阵10是由三种偏振叠层像素方阵组成的，这三种偏振叠层像素方阵包括了三种尺寸的PD柱，可以对应进行RGB三色光的吸收。

需要说明的是，在本申请的实施例中，偏振式图像传感器通过彩色叠层像素方阵10吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，之后，可以将其进行光电转换，实际上，具体的光电转换是每个偏振叠层像素单元分别实现的，从而组成完整的成像电信号。

S802、通过与彩色叠层像素方阵连接的图像处理模块，利用成像电信号进行成像处理，得到成像光信号对应的彩色偏振图像。

在本申请的实施例中，偏振式图像传感器通彩色叠层像素方阵10得到成像电信号之后，即可传输给与彩色叠层像素方阵10连接的图像处理模块11，以进行后续成像处理，得到彩色偏振图像。

需要说明的是，在本申请的实施例中，彩色叠层像素方阵10包括的每个偏振叠层像素单元的每层PD柱都通过相应的像素读出电路读出相应的电信号并放大传输至图像处理模块11，因此，图像处理模块11最终得到了完整的成像电信号。

需要说明的是，在本申请的实施例中，每个偏振叠层像素单元的每层PD柱连接的像素读出电路，包括：与该层PD柱连接的转移晶体管、与转移晶体管连接的读出区和与读出区连接的选通管；通过选通管，可以按照预设读出顺序，选通转移晶体管；通过转移晶体管，可以将该层PD柱得到的成像电信号中的部分电信号转移至读出区，具体地，通过放大管可以将该层PD柱得到的部分电信号放大，之后通过选通管将放大的部分电信号传输至图像处理模块11，以供图图像处理模块11进行成像处理。

需要说明的是，在本申请的实施例中，图像处理模块11可以基于成像电信号，利用去马赛克算法等方式，进行成像处理，从而得彩色偏振图像。具体的图像处理模块11的处理方式本申请实施例不作限定。

本申请实施例提供了一种信号处理方法，应用于偏振式图像传感器，该方法包括：通过由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵，吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，并将RGB三色光转换为成像电信号；通过与彩色叠层像素方阵连接的图像处理模块，利用成像电信号进行成像处理，得到成像光信号对应的彩色偏振图像。本申请实施例提供的技术方案，每个偏振叠层像素单元可以吸收两个正交方向偏振的RGB单色光，在光不仅提高了像素单元获取偏振光的利用率，而且可以生成彩色偏振图像。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，应用于，该计算机程序被处理器执行时实现上述信号处理方法。计算机可读存储介质可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)；或者非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)，快闪存储器(flash memory)，硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各自设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种偏振式图像传感器，其特征在于，所述偏振式图像传感器包括：

由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵，所述三种偏振叠层像素方阵包括三种尺寸的光电二极管PD柱，所述三种尺寸的PD柱用于吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，并将所述RGB三色光转换为成像电信号；

所述三种偏振叠层像素方阵中，每种偏振叠层像素方阵包括由同一尺寸的PD柱组成的四个偏振叠层像素单元，所述四个偏振叠层像素单元中，每个偏振叠层像素单元包括上下排布的两层PD柱，所述两层PD柱的PD柱排布方向互相垂直且属于所述多个预设方向；

与所述彩色叠层像素方阵连接的图像处理模块，用于利用所述成像电信号进行成像处理，得到所述成像光信号对应的彩色偏振图像。

2.根据权利要求1所述的偏振式图像传感器，其特征在于，所述偏振式图像传感器还包括与所述三种偏振叠层像素方阵对应的三种滤色片；

所述三种滤色片中，每一种滤色片设置在所述三种偏振叠层像素方阵中对应偏振叠层像素方阵的吸收侧，用于通过所述成像光信号中对应的一种RGB单色光。

3.根据权利要求1所述的偏振式图像传感器，其特征在于，

所述两层PD柱的大小相同，且PD柱数量相同；

所述两层PD柱中，每层内相邻两个PD柱之间的距离为预设距离。

4.根据权利要求1所述的偏振式图像传感器，其特征在于，所述多个预设方向至少包括0度、45度、90度和135度。

5.根据权利要求1所述的偏振式图像传感器，其特征在于，

所述两层PD柱与两个像素读出电路一一对应连接；

所述两个像素读出电路，用于放大并读出所述成像电信号中，所述两层PD柱得到的两个电信号。

6.根据权利要求5所述的偏振式图像传感器，其特征在于，目标层PD柱为所述两层PD柱中任一层PD柱，所述目标层PD柱与目标读出电路对应连接，所述目标读出电路为所述两个像素读出电路中任一读出电路；

所述目标读出电路包括：与所述目标层PD柱连接的转移晶体管、与所述转移晶体管连接的读出区和与所述读出区连接的选通管；

所述选通管，用于按照预设读出顺序，选通所述转移晶体管；

所述转移晶体管，用于将目标电信号转移至所述读出区；所述目标电信号为所述两个电信号中所述目标层PD柱得到的电信号。

7.根据权利要求6所述的偏振式图像传感器，其特征在于，所述目标读出电路还包括：与所述读出区和所述选通管连接的放大管；所述选通管还与所述图像处理模块连接；

所述放大管，用于将所述读出区读出的所述目标电信号进行放大；

所述选通管，还用于将放大的所述目标电信号传输至所述图像处理模块。

8.根据权利要求7所述的偏振式图像传感器，其特征在于，所述目标读出电路还包括：与所述读出区和所述放大管连接的复位晶体管；

所述读出区，还用于读出所述复位晶体管中的复位电平；

所述放大管，还用于对所述复位电平进行放大。

9.一种信号处理方法，应用于如权利要求1-8任一项所述的偏振式图像传感器，其特征在于，所述方法包括：

通过由三种偏振叠层像素方阵组成的彩色叠层像素方阵，吸收成像光信号在多个预设方向偏振的RGB三色光，并将所述RGB三色光转换为成像电信号；

通过与所述彩色叠层像素方阵连接的图像处理模块，利用所述成像电信号进行成像处理，得到所述成像光信号对应的彩色偏振图像。

10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，应用于偏振式图像传感器，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求9所述的方法。

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