[發明專利]圖像數據模數轉換方法及圖像傳感器

有效

• 申請號: 201310021530.X
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103051848A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 馬成;王欣洋
• 申請（專利權）人: 長春長光辰芯光電技術有限公司
• 主分類號: H04N5/357
• 分類號: H04N5/357
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

1.一種圖像數據模數轉換方法，其特征在于包括下述步驟：

步驟一：將模擬信號處理器輸出的像素復位電壓送入比較器的一個輸入端，同時將用于轉換復位電壓的斜坡信號送入比較器的另一個輸入端；

步驟二：將比較器輸出的信號及高速、低速兩路時鐘送入一個計數脈沖發生器，使其產生高速脈沖使能和低速脈沖使能時序信號進而產生高位計數脈沖和低位計數脈沖兩路信號；高速脈沖使能和高速時鐘產生低位計數脈沖，低速脈沖使能和低速時鐘產生高位計數脈沖；

步驟三：將低位計數脈沖送入低位計數器進行計數，同時，將高位計數脈沖送入高位計數器進行計數；

步驟四：將模擬信號處理器輸出的像素信號電壓送入比較器的一個輸入端，將用于轉換信號電壓的斜坡信號送入比較器的另一個輸入端；

步驟五：將比較器輸出的信號及高速、低速兩路時鐘送入一個計數脈沖發生器，使其產生高速脈沖使能和低速脈沖使能兩路時序信號進而產生高位計數脈沖和低位計數脈沖兩路信號；高速脈沖使能和高速時鐘產生低位計數脈沖，低速脈沖使能和低速時鐘產生高位計數脈沖；

步驟六：將低位計數脈沖送入低位計數器進行計數，將高位計數脈沖送入高位計數器進行計數；

步驟七：將低位計數器和高位計數器的最終計數值送入運算器中進行運算處理，得到量化后的像素圖像數據。

2.根據權利要求1所述的圖像數據模數轉換方法，其特征在于所述高速時鐘頻率為低速時鐘頻率的n倍，n優選為2^N-LSB，N_LSB為低位計數器的有效位數。

3.根據權利要求2所述的圖像數據模數轉換方法，其特征在于：

所述步驟三中，高位計數器在高位計數脈沖控制下從t2開始向上計數，在t4停止計數，低位計數器在低位計數脈沖控制下從t1開始向上計數，在t2結束計數；其中t1為用于轉換復位電壓的斜坡信號的電壓降低到與復位電壓相等，比較器開始翻轉的時刻，t2為低速時鐘在比較器翻轉之后的第一個下降沿發生的時刻，t4為低速時鐘在用于轉換復位電壓的斜坡信號結束后的第一個下降沿發生的時刻；

所述步驟六中，高位計數器在高位計數脈沖控制下從t6開始繼續向上計數，在t8結束計數，低位計數器在低位計數脈沖控制下開始繼續從t7開始向下計數，在t8結束計數；其中t6為低速時鐘在用于轉換信號電壓的斜坡信號開始之后的第一個下降沿發生的時刻，t7為用于轉換信號電壓的斜坡信號降低到與信號電壓相等，比較器開始翻轉的時刻，t8為低速時鐘在比較器翻轉之后的第一個下降沿發生的時刻；

所述步驟七中，運算器利用公式（1）進行運算處理得到量化后的像素圖像數據G；

G=MSB*2^N_LSB+LSB???（1）

其中MSB為高位計數器的計數值，N_LSB為低位計數器的有效計數位數，LSB為低位計數器的計數值。

4.根據權利要求2所述的圖像數據模數轉換方法，其特征在于：

所述步驟三中，高位計數器在高位計數脈沖控制下從t1開始向上計數，在t3停止計數，低位計數器在低位計數脈沖控制下從t2開始向下計數，在t3結束計數；其中t1為低速時鐘在用于轉換復位電壓的斜坡信號開始之后的第一個下降沿發生的時刻，t2為用于轉換復位電壓的斜坡信號的電壓降低到與復位電壓相等，比較器開始翻轉的時刻，t3為低速時鐘在比較器翻轉之后的第一個下降沿發生的時刻；

所述步驟六中，高位計數器在高位計數脈沖控制下從t7開始繼續向上計數，在t9結束計數，低位計數器在低位計數脈沖信號控制下繼續從t6開始向上計數，在t7結束計數；其中t6為用于轉換信號電壓的斜坡信號降低到與信號電壓相等，比較器開始翻轉的時刻，t7為低速時鐘在比較器翻轉之后的第一個下降沿發生的時刻，t9為低速時鐘在用于轉換信號電壓的斜坡信號結束后的第一個下降沿發生的時刻；

所述步驟七中，運算器利用公式（2）進行運算處理得到量化后的像素圖像數據G；

G=S-(MSB*2^N_LSB+LSB)???（2）

其中MSB為高位計數器的計數值，N_LSB為低位計數器的計數位數，LSB為低位計數器的計數值；S為一個固定值。