[發(fā)明專利]一種CMOS圖像傳感器的模擬圖像信號處理方法及其電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610062313.5
• 申請日: 2006-08-25
• 公開（公告）號: CN101132486A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發(fā)明（設計）人: 胡文閣
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N3/15;H04N5/243
• 代理公司: 深圳創(chuàng)友專利商標代理有限公司
• 代理人: 喻尚威

1.一種CMOS圖像傳感器的模擬圖像信號處理方法，其特征在于：

將像素矩陣分為奇數(shù)列像素和偶數(shù)列像素的對稱兩路，并通過相應的時序控制，將每一像素信號的相關雙采樣值在列時鐘的正半周和負半周先后直接分別送至相應的兩路對稱、且僅由一級開關電容差分運算放大電路組成的奇、偶數(shù)列像素模擬圖像信號處理電路中分別進行減法運算，運算結果在列時鐘的負半周結束前取得。

2.按照權利要求1所述的CMOS圖像傳感器的模擬圖像信號處理方法，其特征在于：

通過所述開關電容差分運算放大電路的兩組參數(shù)完全對稱配置且容量由數(shù)字圖像信號處理器輸出的二進制的奇偶行增益值即色彩增益值控制同步調節(jié)的可調/固定色彩增益控制正、反相輸入開關電容陣列，以及兩組參數(shù)完全對稱配置且容量由數(shù)字圖像信號處理器輸出的二進制的曝光增益值控制同步調節(jié)的曝光增益控制正、反相反饋開關電容陣列，分別對像素矩陣提供的R、G1、G2、B信號實現(xiàn)色彩增益控制和曝光增益控制。

3.按照權利要求1或2所述的CMOS圖像傳感器的模擬圖像信號處理方法，其特征在于：

還可以通過所述開關電容差分運算放大電路的兩組參數(shù)完全對稱配置且容量由數(shù)字圖像信號處理器輸出的二進制的曝光增益值控制同步調節(jié)的暗光背景控制正、反相輸入開關電容陣列，以及設置在暗光背景控制正、反相輸入開關電容陣列輸入端將暗光背景控制電路輸出的二進制的暗光背景值轉換為偏移電壓的正、負向暗光背景數(shù)模轉換電路，分別對像素矩陣提供的R、G1、G2、B信號實現(xiàn)不受曝光增益控制影響的暗光背景控制。

4.按照權利要求3所述的CMOS圖像傳感器的模擬圖像信號處理方法，其特征在于：

所述同步調節(jié)的色彩增益控制輸入開關電容陣列、曝光增益控制反饋開關電容陣列以及暗光背景控制輸入開關電容陣列，是在二進制的控制值控制下由數(shù)量為3～8、容量成公比為2的等比數(shù)列電容依次接入并聯(lián)所組成的開關電容陣列，其同步調節(jié)通過內部或者外部數(shù)字圖像信號處理器自動反饋控制；

所述奇偶行增益值即色彩增益值、曝光增益值控制的調節(jié)級數(shù)為2³～2⁸即8～256，通過內部或者外部數(shù)字圖像信號處理器自動反饋控制色彩增益控制輸入開關電容陣列、曝光增益控制反饋開關電容陣列的容量實現(xiàn)同步調節(jié)；

所述暗光背景值控制的調節(jié)級數(shù)為2³～2⁸即8～256，通過內部暗光背景控制電路自動反饋同步調節(jié)其輸出的3～8位的二進制的正、負向暗光背景值，即相應的暗光背景正、反相輸入開關電容陣列的輸入端的正、負向偏移電壓值實現(xiàn)。

5.一種CMOS圖像傳感器的模擬圖像信號處理電路，其特征在于：

設有與CMOS圖像傳感器的像素矩陣的奇、偶數(shù)列分別相連接的奇、偶數(shù)列像素采樣及列選擇電路，以及與所述奇、偶數(shù)列像素采樣及列選擇電路分別相連接的兩路對稱的奇、偶數(shù)列像素模擬圖像信號處理電路，按照圖像陣列的奇、偶數(shù)列將圖像信號分為兩路分別處理，每一路模擬圖像信號處理電路的輸入信號是按時間串行逐列輸入的某一行中的奇數(shù)列或偶數(shù)列的像素信號，在每一行的時間內輸入到模擬圖像信號處理電路的所有列像素信號是相同顏色的像素信號，而每一路模擬信號處理電路按照奇偶行劃分每一行處理不同顏色的像素信號；

還設有時序控制電路和行選擇電路，所述時序控制電路產生頻率相等、相位相反的奇、偶列時鐘信號，其輸入端與外部時鐘輸入信號源相連接，行時鐘輸出端與行選擇電路的行時鐘信號端相連接，奇列時鐘輸出端分別與奇數(shù)列像素采樣及列選擇電路、奇數(shù)列像素模擬圖像信號處理電路相連接，偶列時鐘輸出端分別與偶數(shù)列像素采樣及列選擇電路、偶數(shù)列像素模擬圖像信號處理電路相連接；所述行選擇電路的行時鐘信號輸入端與時序控制電路的行時鐘信號輸出端連接，行選擇電路的每個輸出端與像素矩陣的每一行分別相連接，其奇、偶選擇輸出端與奇、偶數(shù)列像素模擬圖像信號處理電路的兩個奇偶行選擇電路輸入端都相連接。