[發明專利]用于減少CMOS圖像傳感器的模擬圖像數據中的噪聲的方法及設備

有效

• 申請號: 201310346759.0
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103685993B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 約翰內斯·索爾胡斯維克
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/357
• 分類號: H04N5/357;H04N5/3745;H04N5/378
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 齊楊

1.一種用于產生圖像數據的圖像傳感器，所述圖像傳感器包括：

像素陣列，其包含布置成若干行及列的多個像素單元以用于產生模擬圖像數據；

位線，其耦合到所述像素陣列的一列內的所述像素中的至少一者；及

讀出電路，其耦合到所述位線以在取樣時間期間讀出所述模擬圖像數據，所述讀出電路包含：

預處理邏輯，其耦合到所述位線以用于預處理所述模擬圖像數據以減少噪聲，其中對所述模擬圖像數據的所述預處理包含，

在所述取樣時間期間產生所述模擬圖像數據的多個樣本；

通過以下操作限制所述多個樣本的值：

用可編程上閾值替換具有超過所述可編程上閾值的值的所述多個樣本，及

用可編程下閾值替換具有小于所述可編程下閾值的值的所述多個樣本；

通過響應于在所述取樣時間期間何時產生了所述多個樣本中的每一者而對相應樣本應用加權因子來預調節所述多個樣本；及

確定并輸出所述多個樣本的中值。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述預處理邏輯包含經耦合以接收所述模擬圖像數據的ADC，且其中產生所述多個樣本包含將所述模擬圖像數據轉換成數字數據。

3.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述取樣時間為相關雙取樣CDS周期的復位電平取樣時間。

4.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述取樣時間為相關雙取樣CDS周期的信號電平取樣時間。

5.根據權利要求4所述的圖像傳感器，其中所述讀出電路經配置以在所述信號電平取樣時間期間及在所述CDS周期的復位電平取樣時間期間讀出模擬圖像數據，其中對所述模擬圖像數據的所述預處理包含預處理復位電平及預處理信號電平。

6.根據權利要求5所述的圖像傳感器，其中所述預處理邏輯進一步包含經耦合以從所述模擬圖像數據的所述經預處理的信號電平減去所述經預處理的復位電平的相關雙取樣CDS電路。

7.根據權利要求5所述的圖像傳感器，其中預調節所述多個樣本包含：

對在所述復位電平取樣時間中較晚取得的樣本應用比在所述復位電平取樣時間中較早取得的樣本高的加權因子；及

對在所述信號電平取樣時間中較早取得的樣本應用比在所述信號電平取樣時間中較晚取得的樣本高的加權因子。

8.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中對所述多個樣本中的每一者應用的所述加權因子確定在確定所述中值之前每一相應樣本在所述多個樣本中的出現次數。

9.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中由所述預處理邏輯減少的所述噪聲包含具有小于所述取樣時間的持續時間的至少一個噪聲事件。

10.一種用于預處理模擬圖像數據以減少所述模擬圖像數據中的噪聲的方法，所述模擬圖像數據是在取樣時間期間從圖像傳感器的像素陣列讀出的，所述方法包括：

在所述取樣時間期間產生所述模擬圖像數據的多個樣本；

通過以下操作限制所述多個樣本的值：

用可編程上閾值替換具有超過所述可編程上閾值的值的所述多個樣本，及

用可編程下閾值替換具有小于所述可編程下閾值的值的所述多個樣本；

通過響應于在所述取樣時間期間何時產生了所述多個樣本中的每一者而對相應樣本應用加權因子來預調節所述多個樣本；及

確定并輸出所述多個樣本的中值。

11.根據權利要求10所述的方法，其中產生所述多個樣本包含將所述模擬圖像數據轉換成數字數據。

12.根據權利要求10所述的方法，其中所述取樣時間為相關雙取樣CDS周期的復位電平取樣時間。

13.根據權利要求10所述的方法，其中所述取樣時間為相關雙取樣CDS周期的信號電平取樣時間。

14.根據權利要求13所述的方法，其進一步包括在所述CDS周期的復位電平取樣時間期間讀出模擬圖像數據，其中對所述模擬圖像數據的所述預處理包含預處理復位電平及預處理信號電平。

15.根據權利要求14所述的方法，其進一步包括從所述模擬圖像數據的所述經預處理的信號電平減去所述經預處理的復位電平。