[發(fā)明專利]有源像素圖像傳感器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910247662.1 | 申請日： | 2019-03-29 |
| 公開（公告）號： | CN110324547A | 公開（公告）日： | 2019-10-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | W·帕爾默;P·多爾斯特;P·巴蒂亞 | 申請（專利權(quán)）人： | 亞德諾半導(dǎo)體無限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | H04N5/374 | 分類號： | H04N5/374 |
| 代理公司： | 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038 | 代理人： | 劉倜 |
| 地址： | 百慕大群島(*** | 國省代碼： | 百慕大群島;BM |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 圖像傳感器 光電二極管 查找表 可編程 源像素 傳感器 非線性增加 表示圖像 高對比度 控制電路 連續(xù)索引 數(shù)字數(shù)組 影響圖像 地響應(yīng) 響應(yīng) 靈活 | ||
本公開涉及有源像素圖像傳感器。圖像傳感器可以線性或?qū)?shù)地響應(yīng)光，以實現(xiàn)靈活和高對比度性能。這可以通過使用表示圖像傳感器的控制參數(shù)值的可編程查找表或數(shù)字數(shù)組來實現(xiàn)。查找表中的控制參數(shù)值是可編程的，可以在連續(xù)索引之間保持不變，線性或非線性增加。光電二極管控制電路用于取決于影響圖像傳感器的照明來調(diào)整光電二極管在圖像傳感器中的響應(yīng)。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及有源像素圖像傳感器的領(lǐng)域，并且更具體地但非排他地，涉及具有改進的對光的靈敏度響應(yīng)的有源像素圖像傳感器。
背景技術(shù)
圖像傳感器是通過將光轉(zhuǎn)換為電信號來檢測和傳送圖像信息的傳感器。雖然電荷耦合器件(CCD)因其高質(zhì)量輸出和高動態(tài)范圍而廣受歡迎，但互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)由于其高抗噪性、低靜電功耗低和成本低，已在許多消費應(yīng)用中取代其他圖像傳感器技術(shù)。
在典型的CMOS圖像傳感器中，存在二維(2D)像素陣列，并且每個像素包括光電檢測器和有源放大器。影響每個像素的光導(dǎo)致電荷累積在像素上，并且讀取累積的電荷并將其傳送到信號處理電路。然后，在作為電壓信號輸出之前，可以通過每個像素處的各個放大器放大累積的電荷。
CMOS圖像傳感器和其他有源像素圖像傳感器，廣泛用于視頻分析應(yīng)用，例如，在采用機器視覺的系統(tǒng)中，或在智能城市和智能建筑中，依靠高質(zhì)量的圖像對比度來提高可靠性檢測場景中不同對象的邊緣。
附圖說明
為了更完整地理解本公開，其特征和優(yōu)點，結(jié)合附圖參考以下描述，其中相同的附圖標記表示相同的部分，其中：
圖1示出了根據(jù)本公開的第一示例的有源像素圖像傳感器的查找表和像素架構(gòu)的組件；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例的有源像素圖像傳感器的像素架構(gòu)操作；
圖3是示出根據(jù)本公開第一示例的根據(jù)有源像素圖像傳感器的操作的方法的流程圖；
圖4示出了根據(jù)本公開第二示例的有源像素圖像傳感器的像素的框圖；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例的有源像素圖像傳感器的對數(shù)碼生成器的操作；
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例的有源像素圖像傳感器的幀獲取序列；和
圖7是傳遞函數(shù)的曲線圖，示出了照度如何影響根據(jù)本公開的第二示例的有源像素圖像傳感器的像素的光電流。
具體實施方式
在用于場景分析的理想成像系統(tǒng)中，圖像對比度將獨立于環(huán)境照明或照明圖像場景的室內(nèi)照明的變化。在這種情況下，例如，當(dāng)房間燈或城市燈打開和關(guān)閉時或者當(dāng)通過物體在物體上投射移動陰影時，邊緣檢測的可靠性不會受到影響。然而，目前的成像系統(tǒng)無法實現(xiàn)這一點。因此，需要改進有源像素圖像傳感器。
提供了一種圖像傳感器，其可以線性地或?qū)?shù)地響應(yīng)光，以實現(xiàn)靈活和高對比度性能。這可以通過使用表示圖像傳感器的控制參數(shù)值的可編程查找表或數(shù)字數(shù)組來實現(xiàn)。查找表中的控制參數(shù)值可以被編程為在連續(xù)索引之間保持恒定，線性增加或非線性增加。光電二極管控制電路用于根據(jù)影響圖像傳感器的照明來調(diào)整圖像傳感器中光電二極管的響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種有源像素圖像傳感器，包括：查找表(LUT)，具有多個索引位置并且其中存儲有多個控制參數(shù)值；多個光電二極管；光電二極管控制電路，用于根據(jù)存儲在LUT中的控制參數(shù)值使多個光電二極管的響應(yīng)適應(yīng)光，其中所述多個控制參數(shù)值是可編程的(例如，LUT的連續(xù)索引位置之間的控制參數(shù)值的變化是可編程/可配置的)，并且其中多個控制參數(shù)值可以定義有源像素圖像傳感器對光的靈敏度響應(yīng)函數(shù)。
有源像素圖像傳感器(可以是CMOS傳感器)可以優(yōu)選地包括像素陣列，每個像素包括光電二極管和放大器。
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