[發(fā)明專利]一種CMOS圖像傳感器中白色像素分布的分析裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010107642.7
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111294588B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鵬飛;李琛;孫紅霞;余學(xué)儒;葛星辰;姚嫦媧;范春暉;顧學(xué)強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海集成電路研發(fā)中心有限公司
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N17/02
• 代理公司: 上海天辰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;馬盼

1.一種CMOS圖像傳感器中白色像素分布的知識庫形成方法，其特征在于，包括如下步驟：

S01：CMOS圖像傳感器的測量數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)輸入模塊傳輸至預(yù)處理模塊；所述CMOS圖像傳感器的測量數(shù)據(jù)基于該CMOS圖像傳感器輸出圖像的像素值獲得；

S02：所述預(yù)處理模塊根據(jù)白色像素閾值將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二值圖，并傳輸至篩選模塊；

S03：所述篩選模塊去除白色像素分布均勻的二值圖，并將剩余的二值圖傳輸至特征提取模塊；

S04：所述特征提取模塊在二值圖中提取出白色像素分布特征，并將白色像素分布特征傳輸至分類模塊；

S05：所述分類模塊對所述白色像素分布特征進(jìn)行聚類分組，并定義每個類的白色像素分布模式，再將聚類分組結(jié)果及其對應(yīng)的白色像素分布模式傳輸至分析模塊；

S06：所述分析模塊根據(jù)白色像素分布模式規(guī)律以及CMOS圖像傳感器的制作工藝之間的關(guān)系，得出關(guān)于白色像素分布模式與相關(guān)工藝原因之間關(guān)系的知識庫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CMOS圖像傳感器中白色像素分布的知識庫形成方法，其特征在于，所述步驟S02中預(yù)處理模塊確定至少一個白色像素閾值，所述預(yù)處理模塊根據(jù)白色像素閾值將CMOS圖像傳感器的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為至少一個二值圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種CMOS圖像傳感器中白色像素分布的知識庫形成方法，其特征在于，在所述步驟S02中，預(yù)處理模塊確定9個白色像素閾值的具體方法為：當(dāng)CMOS圖像傳感器的測量數(shù)據(jù)累積百分比分別達(dá)到10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％時，其對應(yīng)的測量數(shù)據(jù)即為白色像素閾值，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CMOS圖像傳感器中白色像素分布的知識庫形成方法，其特征在于，所述步驟S03具體為：將二值圖進(jìn)行方形內(nèi)核掃描，統(tǒng)計(jì)每個方形內(nèi)核中白色像素的數(shù)量，若該二值圖中各個方形內(nèi)核中白色像素的數(shù)量均勻分布，則去除該二值圖；否則保留二值圖并將其傳輸至特征提取模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CMOS圖像傳感器中白色像素分布的知識庫形成方法，其特征在于，所述步驟S03具體為：將二值圖進(jìn)行扇形內(nèi)核掃描，統(tǒng)計(jì)每個扇形內(nèi)核中白色像素的數(shù)量，若該二值圖中各個扇形內(nèi)核中白色像素的數(shù)量均勻分布，則去除該二值圖；否則保留二值圖并將其傳輸至特征提取模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CMOS圖像傳感器中白色像素分布的知識庫形成方法，其特征在于，所述步驟S03具體包括：

S031：將二值圖進(jìn)行方形內(nèi)核掃描，統(tǒng)計(jì)每個方形內(nèi)核中白色像素的數(shù)量；

S032：將二值圖進(jìn)行扇形內(nèi)核掃描，統(tǒng)計(jì)每個扇形內(nèi)核中白色像素的數(shù)量，分析方形內(nèi)核和扇形內(nèi)核中白色像素的分布規(guī)律，若二值圖中扇形內(nèi)核和方形內(nèi)核中白色像素均勻分布，則去除該二值圖；否則保留二值圖并將其傳輸至特征提取模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CMOS圖像傳感器中白色像素分布的知識庫形成方法，其特征在于，所述步驟S04中特征提取模塊采用無監(jiān)督學(xué)習(xí)方法在二值圖中提取出白色像素分布特征。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種CMOS圖像傳感器中白色像素分布的知識庫形成方法，其特征在于，所述步驟S04中特征提取模塊采用自編碼器在二值圖中提取出分布特征，所述自編碼器包括三層的編碼器和三層的解碼器。

9.一種CMOS圖像傳感器中白色像素分布的分析方法，其特征在于，包括權(quán)利要求1中形成知識庫的方法，還包括如下步驟：

S07：對于待分析的CMOS圖像傳感器，重復(fù)步驟S01-S04，得出待分析的CMOS圖像傳感器對應(yīng)的白色像素分布特征；

S08：所述分類模塊將白色像素分布特征與聚類分組中每一類的聚類中心進(jìn)行相似性計(jì)算，若與各類均不相似，則建立一個新類；否則將該白色像素分布特征歸入最相似的類；

S09：所述分析模塊根據(jù)該類的白色像素分布模式在知識庫中找出造成該類白色像素分布模式的工藝原因，并反饋給工藝控制系統(tǒng)。

10.一種CMOS圖像傳感器中白色像素分布的分析裝置，其特征在于，包括數(shù)據(jù)輸入模塊、預(yù)處理模塊、篩選模塊、特征提取模塊、分類模塊和分析模塊，CMOS圖像傳感器的測量數(shù)據(jù)經(jīng)過所述數(shù)據(jù)輸入模塊傳輸至所述預(yù)處理模塊，所述預(yù)處理模塊根據(jù)白色像素閾值將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二值圖，并傳輸至篩選模塊；所述篩選模塊去除白色像素分布均勻的二值圖，并將剩余的二值圖傳輸至特征提取模塊，所述特征提取模塊在二值圖中提取出白色像素分布特征，并將白色像素分布特征傳輸至分類模塊；

對于用于形成知識庫的CMOS圖像傳感器，所述分類模塊對所述白色像素分布特征進(jìn)行聚類分組，并定義每個類的白色像素分布模式，再將聚類分組結(jié)果及其對應(yīng)的白色像素分布模式傳輸至分析模塊；所述分析模塊根據(jù)白色像素分布模式規(guī)律以及CMOS圖像傳感器的制作工藝之間的關(guān)系，得出關(guān)于白色像素分布模式與相關(guān)工藝原因之間關(guān)系的知識庫；

對于待分析的CMOS圖像傳感器，所述分類模塊將其對應(yīng)的白色像素分布特征與聚類分組中每一類的聚類中心進(jìn)行相似性計(jì)算，若與各類均不相似，則建立一個新類；否則將該白色像素分布特征歸入最相似的類；所述分析模塊根據(jù)該類的白色像素分布模式在知識庫中找出造成該類白色像素分布模式的工藝原因，并反饋給工藝控制系統(tǒng)。