[發明專利]用于寬動態范圍圖像傳感器的相關多次采樣方法及電路

在審

• 申請號: 201710180040.2
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106998433A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 劉洋;郭楊鈺;王欣洋;馬成;李楊
• 申請（專利權）人: 長春長光辰芯光電技術有限公司
• 主分類號: H04N5/378
• 分類號: H04N5/378
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 王淑秋

1.一種用于寬動態范圍圖像傳感器的相關多次采樣方法，其特征在于包括下述步驟：

步驟一、根據像素輸出緩存器輸出的像素信號大小確定積分次數K，像素信號越小則積分次數K越大；

步驟二、控制積分器將像素輸出緩存器輸出的像素信號積分K次；

步驟三、對像素信號K次積分的結果進行模數轉換得到量化結果數據；

步驟四、將量化結果數據除以積分次數K得到最后的采樣結果數據。

2.一種實現如權利要求1所述的用于寬動態范圍圖像傳感器的相關多次采樣方法的電路，包括像素輸出緩存器，積分器，讀出控制開關；其特征在于還包括第一模數轉換單元，邏輯控制單元，第二模數轉換單元，數據處理單元；所述像素輸出緩存器將像素信號輸出給積分器和第一模數轉換單元；第一模數轉換單元將像素信號轉換為像素數字信號K₀，邏輯控制單元將設置的積分次數最大限值K_max與K₀相減得到像素信號積分次數K；然后邏輯控制單元將積分次數K傳輸給數據處理單元，同時輸出控制信號使積分器對像素信號積分K次；積分結束后閉合讀出控制開關，第二模數轉換單元將像素信號K次積分結果轉換為量化結果數據A后輸出給數據處理單元；數據處理單元將量化結果數據A除以積分次數K得到采樣結果數據Y。

3.一種實現如權利要求1所述的用于寬動態范圍圖像傳感器的相關多次采樣方法的電路，包括像素輸出緩存器，積分器，讀出控制開關；其特征在于還包括預比較器，邏輯控制單元，模數轉換單元，數據處理單元；所述像素輸出緩存器將像素信號輸出給積分器和預比較器；預比較器將像素信號與設置的多個電壓臺階進行比較后將比較結果數據傳輸給邏輯控制單元；邏輯控制單元根據比較結果數據控制積分器對像素信號積分K次，同時將積分次數K傳輸給模數轉換單元；積分結束后閉合讀出控制開關，模數轉換單元將像素信號K次積分結果轉換為量化結果數據A后輸出給數據處理單元；數據處理單元將量化結果數據A除以積分次數K得到采樣結果數據Y。

4.根據權利要求3所述的用于寬動態范圍圖像傳感器的相關多次采樣電路，其特征在于所述預比較器設置多個電壓臺階V₁、V₂、……、V_n，預比較器將像素信號Vpix與電壓臺階V₁、V₂、……、V_n進行比較后得到位寬N-bit的比較結果數據K，像素信號Vpix越小比較結果數據K越大；邏輯控制單元根據該比較結果數據K控制積分器對像素信號積分K次。

5.根據權利要求3所述的用于寬動態范圍圖像傳感器的相關多次采樣電路，其特征在于所述預比較器設置多個電壓臺階V₁’、V₂’、……、V_n’；預比較器將像素信號Vpix與電壓臺階V₁’、V₂’、……、V_n’進行比較后得到位寬N-bit的比較結果數據K₀，像素信號Vpix越小比較結果數據K₀越?。贿壿嬁刂茊卧獙⒃O置的位寬N-bit的積分次數最大限值K_max與K₀相減得到像素信號積分次數K；然后邏輯控制單元輸出控制信號使積分器對像素信號Vpix積分K次。

6.一種實現如權利要求1所述的用于寬動態范圍圖像傳感器的相關多次采樣方法的電路，包括像素輸出緩存器，積分器，讀出控制開關；其特征在于還包括B模數轉換單元，B預比較器，邏輯控制單元，模數轉換單元，數據處理單元；所述像素輸出緩存器將像素信號輸出給積分器和B預比較器；B模數轉換單元將像素信號Vpix轉換為數字信號后傳輸給B預比較器，B預比較器將像素信號與設置的多個電壓臺階進行比較后將比較結果數據傳輸給邏輯控制單元；邏輯控制單元根據比較結果數據控制積分器對像素信號積分K次，同時將積分次數K傳輸給模數轉換單元；積分結束后閉合讀出控制開關，模數轉換單元將像素信號K次積分結果轉換為量化結果數據A后輸出給數據處理單元；數據處理單元將量化結果數據A除以積分次數K得到采樣結果數據Y。