图像传感器、电子设备及图像处理方法技术

本发明专利技术公开了一种图像传感器，其包括：多个像素，其包括待解析像素和参考像素；比较器，其第一输入端与第一电容相连，第一电容分别通过第一开关和第二开关与参考像素和待解析像素相连，比较器还包括连接在其第一输入端和输出端，以及第二输入端和输出端之间的第三开关；波形发生器，其通过第二电容与比较器的第二输入端相连；计数器，其输入端与比较器的输出端相连；第一锁存器和第二锁存器，第一锁存器通过第四开关与计数器的输出端相连，第二锁存器通过第五开关与计数器的输出端相连；控制器，用于控制第一开关至第五开关，以根据待解析像素和参考像素输出的Reset信号和Signal信号生成转换结果，从而能够有效消除像素阵列的电源噪声，提高了解析精度。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器、电子设备及图像处理方法
本专利技术涉及图像处理
，特别涉及一种图像传感器、一种电子设备和一种图像处理方法。
技术介绍
图像传感器(CMOSimagesensors，CIS)由于功耗低、可在同一芯片上集成传感器和读出电路等优点得到了越来越广泛的应用。相关技术中的图像传感器一般由像素(pixel)阵列及相应的读出电路组成，由于金属走线寄生的存在，导致在实际应用中每列的电源不一致，从而引起列与列之间的差异即产生电源噪声，其中，电源噪声可包括像素阵列的电源不一致引起的电源噪声和读出电路的电源不一致引起的电源噪声。但是，相关技术存在的缺点是，无法消除像素阵列的电源不一致引起的电源噪声。因此，相关技术需要进行改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种图像传感器，该图像传感器能够有效消除像素阵列的电源噪声。本专利技术的另一个目的在于提出一种电子设备。本专利技术的又一个目的在于提出一种图像处理方法。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出的一种图像传感器，包括：多个像素，其中，所述多个像素包括待解析像素和参考像素；比较器，所述比较器包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端与第一电容相连，所述第一电容分别通过第一开关和第二开关与所述参考像素和所述待解析像素相连，所述比较器还包括连接在所述第一输入端和所述输出端，以及所述第二输入端和所述输出端之间的第三开关；波形发生器，所述波形发生器通过第二电容与所述比较器的第二输入端相连；计数器，所述计数器的输入端与所述比较器的输出端相连；第一锁存器和第二锁存器，所述第一锁存器通过第四开关与所述计数器的输出端相连，所述第二锁存器通过第五开关与所述计数器的输出端相连；控制器，用于控制所述第一开关至第五开关，以根据所述待解析像素和所述参考像素输出的Reset信号和Signal信号生成转换结果。根据本专利技术实施例提出的图像传感器，通过控制器控制第一开关至第五开关的闭合或者断开，先控制待解析像素和参考像素输出Reset信号，再控制待解析像素和参考像素输出Signal信号，并根据待解析像素和参考像素输出的Reset信号和Signal信号生成转换结果，从而能够有效消除像素阵列的电源噪声，实现待解析像素的解析，提高了像素解析的精度。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出的一种电子设备，包括所述的图像传感器。根据本专利技术实施例提出的电子设备，通过上述图像传感器，能够消除像素的电源噪声，实现待解析像素的解析，提高了像素解析的精度。为达到上述目的，本专利技术又一方面实施例提出的一种图像处理方法，图像传感器包括多个像素、比较器、波形发生器、计数器、第一锁存器和第二锁存器，其中，所述多个像素包括待解析像素和参考像素，所述比较器包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端与第一电容相连，所述第一电容分别通过第一开关和第二开关与所述参考像素和所述待解析像素相连，所述比较器还包括连接在所述第一输入端和所述输出端，以及所述第二输入端和所述输出端之间的第三开关，所述波形发生器通过第二电容与所述比较器的第二输入端相连，所述计数器的输入端与所述比较器的输出端相连，所述第一锁存器通过第四开关与所述计数器的输出端相连，所述第二锁存器通过第五开关与所述计数器的输出端相连，其中，所述方法包括以下步骤：控制所述待解析像素和所述参考像素输出Reset信号；控制所述待解析像素和所述参考像素输出Signal信号；根据所述待解析像素和所述参考像素输出的Reset信号和Signal信号生成转换结果。根据本专利技术实施例提出的图像处理方法，先控制待解析像素和参考像素输出Reset信号，再控制待解析像素和参考像素输出Signal信号，并根据待解析像素和参考像素输出的Reset信号和Signal信号生成转换结果，从而能够有效消除像素阵列的电源噪声，实现待解析像素的解析，提高了像素解析的精度。附图说明图1为根据本专利技术一个实施例的图像传感器的电路原理图；图2为根据本专利技术一个实施例的图像传感器的方框示意图；图3为根据本专利技术一个实施例的图像传感器的控制时序的示意图；图4为根据本专利技术另一个实施例的图像传感器的电路原理图；图5为根据本专利技术实施例的电子设备的方框示意图；以及图6为根据本专利技术实施例的图像处理方法的流程图。附图说明：多个像素10、比较器20、波形发生器30、计数器40、第一锁存器50、第二锁存器60和控制器70；待解析像素101和参考像素102；第一开关S1至第五开关S5；模数转换器1；比较电路80；第一MOS管MOS1至第五MOS管MOS5；电子设备100和图像传感器200。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面结合附图来描述本专利技术实施例的图像传感器、电子设备及图像处理方法。图1为根据本专利技术实施例的图像传感器的方框示意图。如图1所示，本专利技术实施例的图像传感器包括：包括：多个像素10、比较器20、波形发生器30、计数器40、第一锁存器50、第二锁存器60和控制器70。其中，多个像素10包括待解析像素101和参考像素102；比较器20包括第一输入端IN1、第二输入端IN2和输出端OUT，第一输入端IN1与第一电容C1相连，第一电容C1分别通过第一开关S1和第二开关S2与参考像素102和待解析像素101相连，比较器20还包括连接在第一输入端IN1和输出端OUT，以及第二输入端IN2和输出端OUT之间的第三开关S3；波形发生器30通过第二电容C2与比较器20的第二输入端IN2相连；计数器40的输入端与比较器20的输出端OUT相连；第一锁存器50通过第四开关S4与计数器40的输出端OUT相连，第二锁存器60通过第五开关S5与计数器40的输出端OUT相连；控制器70用于控制第一开关S1至第五开关S5，以根据待解析像素101和参考像素102输出的Reset信号和Signal信号生成转换结果。具体来说，在本专利技术的实施例中，包括比较器20、波形发生器30、计数器40、第一锁存器50、第二锁存器60和控制器70可构成模数转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)1。其中，波形发生器30用于输出下降的单斜率斜坡信号，比较器20通过第一输入端IN1接收像素输出的信号即Reset信号和Signal信号，并通过第二输入端IN2接收波形发生器30输出的斜坡信号；比较器20用于对像素输出的信号和波形发生器30输出的斜坡信号进行比较，当两者相等时，比较器20的输出端OUT输出的电平信号发生翻转；计数器40用于接收比较器20的输出端OUT输出的电平信号，记录从斜坡信号开始下降到比较器20输出的电平信号发生翻转所用的时间，并将其转换为时钟周期数，以及将该时钟周期数以二进制形式即数字信号形式输出；第一锁存器50和第二锁存器60用于存储计数器40输出的数字信号。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，如图2所示，多个像素10可为像素阵列中的任意一列的像素，每个像素输出的信号包括Res本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：多个像素，其中，所述多个像素包括待解析像素和参考像素；比较器，所述比较器包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端与第一电容相连，所述第一电容分别通过第一开关和第二开关与所述参考像素和所述待解析像素相连，所述比较器还包括连接在所述第一输入端和所述输出端，以及所述第二输入端和所述输出端之间的第三开关；波形发生器，所述波形发生器通过第二电容与所述比较器的第二输入端相连；计数器，所述计数器的输入端与所述比较器的输出端相连；第一锁存器和第二锁存器，所述第一锁存器通过第四开关与所述计数器的输出端相连，所述第二锁存器通过第五开关与所述计数器的输出端相连；控制器，用于控制所述第一开关至第五开关，以根据所述待解析像素和所述参考像素输出的Reset信号和Signal信号生成转换结果。

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：多个像素，其中，所述多个像素包括待解析像素和参考像素；比较器，所述比较器包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端与第一电容相连，所述第一电容分别通过第一开关和第二开关与所述参考像素和所述待解析像素相连，所述比较器还包括连接在所述第一输入端和所述输出端，以及所述第二输入端和所述输出端之间的第三开关；波形发生器，所述波形发生器通过第二电容与所述比较器的第二输入端相连；计数器，所述计数器的输入端与所述比较器的输出端相连；第一锁存器和第二锁存器，所述第一锁存器通过第四开关与所述计数器的输出端相连，所述第二锁存器通过第五开关与所述计数器的输出端相连；控制器，用于控制所述第一开关至第五开关，以根据所述待解析像素和所述参考像素输出的Reset信号和Signal信号生成转换结果。2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述控制器，用于控制所述第三开关闭合以对所述比较器进行复位，并控制所述第一开关闭合，其中，所述第一开关的闭合时间小于所述第三开关的闭合时间，以及在所述第三开关断开之后依次控制所述第二开关和第四开关闭合，以将第一转换结果存储在所述第一锁存器中。3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第一转换结果为((Vramp_max-Vramp0)-(Vr1-Vr0))，其中，Vramp_max为波形发生器的预设斜坡电平，Vramp0为所述波形发生器的预设初始电平，Vr1为所述待解析像素的Reset信号，Vr0为所述参考像素的Reset信号，其中，所述波形发生器的预设初始电平Vramp0小于所述波形发生器的预设斜坡电平Vramp_max。4.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述控制器，用于控制所述第三开关闭合以对所述比较器进行复位，并控制所述第一开关闭合，其中，所述第一开关的闭合时间小于所述第三开关的闭合时间，以及在所述第三开关断开之后依次控制所述第二开关和第五开关闭合，以将第二转换结果存储在所述第二锁存器中。5.如权利要求1-4任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第二转换结果为((Vramp_max-Vramp0)-(Vs1-Vs0))，其中，Vramp_max为波形发生器的预设斜坡电平，Vramp0为所述波形发生器的预设初始电平，Vs1为所述待解析像素的Signal信号，Vs0为所述参考像素的Signal信号，其中，所述波形发生器的预设初始电平Vramp0小于所述波形发生器的预设斜坡电平Vramp_max。6.如权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述转换结果为((Vr1-Vs1)-(Vr0-Vs0))。7.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的图像传感器。8.一种图像处理方法，其特征在于，图像传感器包括多个像素、比较器、波形发生器...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴学用，郭先清，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44