赋予不同增益至不同区域的图像处理方法与图像处理系统技术方案

本发明专利技术提出一种赋予不同增益至不同区域的图像处理方法与图像处理系统。图像处理方法包括：分割一像素阵列，使其成为多个彼此不重叠的区域；在一用以决定背景光照值的使能阶段，每一不重叠的区域产生各自的背景决定讯号；根据各不重叠的区域所产生的个别背景决定讯号，产生对应于各不重叠的区域的个别增益控制讯号；在一快门阶段产生具有个别的脉宽的各快门讯号，以根据增益控制讯号分别地控制该不重叠的区域的曝光时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像处理方法与图像处理系统，特别是指一能够赋予不同增益至像素阵列的不同区域的图像处理方法与图像处理系统。
技术介绍
请参考图1，其显示根据现有技术的图像处理系统的方块图。现有技术的图像处理系统10包含一图像传感器19及一处理器13。图像传感器19包括一像素阵列11及一自动增益控制(automaticgaincontrol,AGC)单元12。在一使能阶段TAVG_EN中，处理器13提供一使能讯号TAVG_EN至像素阵列11及自动增益控制(AGC)单元12，由此，像素阵列11产生背景决定讯号S-VRST及S-VRSTD，而自动增益控制(AGC)单元12根据背景决定讯号S-VRST及S-VRSTD而产生一脉宽调变(PWM)讯号TAVG，以此决定相关于例如环境光强度的一背景光照值。关于讯号S-VRST及S-VRSTD以及讯号TAVG的功能，于之后的图2-3会有更详细的说明。在一快门阶段，处理器13提供一快门讯号SHU，以控制像素阵列11经由一光源1所发出的光及被物体(图未示)所反射的光而被曝光的时间点及期间。由此，像素阵列11根据物体的图像而产生一图像讯号(图未示)。处理器13亦提供一光源控制讯号L_Ctl，以控制光源1，使得光源1在指定的时间下发光。图2显示一像素电路的一像素单元。如图2所示，一像素单元包括一光电流产生器110，其根据光而产生一电流I；一电容111；一PMOS开关117，其用以拉升电压；以及一快门开关118。光电流产生器110可如图所示包括，例如：一双极结型晶体管(bipolarjunctiontransistor,BJT)开关115，其根据光而产生一电流I；一电流源112；以及MOS晶体管113及116，其用以使双极结型晶体管的基底电压产生偏压，且用以分别作为共同栅极。图3显示图1中各个讯号的波形。请参考图2-3并对照图1。在使能阶段TAVG_EN(低状态)之前，使能讯号TAVG_EN关闭PMOS开关117，节点VRST的电压被拉升至一对应于供应电压VDDA的位准，此位准即为背景决定讯号S-VRSTD。在使能阶段TAVG_EN中，使能讯号TAVG_EN打开PMOS开关117，电容111放电直至电容111的跨压下降至一预设位准V_threshold，此下降的波形即为背景决定讯号S-VRST。背景决定讯号S-VRST下降至默认位准V_threshold的时间(例如：当背景决定讯号S-VRST所达到的位准等于S-VRSTD减去V_threshold时)会决定PWM讯号TAVG。PWM讯号TAVG可被视作一增益控制讯号。处理器13根据PWM讯号TAVG决定快门讯号SHU的脉宽。像素阵列11包括多个像素单元。传统上，对于像素阵列11中的每一个像素单元而言，自动增益控制(AGC)单元12所提供的增益控制讯号皆为相同的。然而，在某些情况下，像素阵列11并非被均匀地光照，因此某些像素单元可能是曝光不足或是过度曝光。而由于对于像素阵列11中的每一个像素单元而言，PWM讯号TAVG及快门讯号SHU皆为相同，因此该现有技术将无法获得完整足够的像素阵列11的信息。有鉴于此，本专利技术即针对上述现有技术的不足，提出一种能够赋予不同增益至像素阵列的不同区域的图像处理方法与图像处理系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种赋予不同增益至不同区域的图像处理方法与图像处理系统，能够赋予不同增益至像素阵列的不同区域。为达上述目的，就其中一观点言，本专利技术提供了一种图像处理系统，包含：一像素阵列，其被分割成多个彼此不重叠的区域，其中在一用以决定背景光照值的使能阶段，每一不重叠的区域产生各自的背景决定讯号；多个自动增益控制(automaticgaincontrol,AGC)单元，其中每一自动增益控制(AGC)单元根据各不重叠的区域所产生的个别背景决定讯号，产生对应于各不重叠的区域的个别增益控制讯号；一处理器，用以在一快门阶段产生具有相同脉宽的同一快门讯号，以根据其中一个自动增益控制单元的该增益控制讯号控制两个或全部的不重叠的区域的曝光时间，或者，该处理器用以在该快门阶段产生具有个别的脉宽的各快门讯号，以根据自动增益控制单元的增益控制讯号分别地控制该不重叠的区域的曝光时间。在一种较佳的实施型态中，各不重叠的区域包括一电容，其在该使能阶段之前，被拉至一电压位准且其在该使能阶段期间进行放电直到一预设下降位准，且其中该背景决定讯号包括由该电容所产生的电压讯号，该电压讯号代表该电压位准及到达该预设下降位准的时间。在一种较佳的实施型态中，图像处理系统，还包含：统一开关，其连结二个或多个不重叠的区域的电容所产生的电压讯号，其中当处理器产生该同一快门讯号，以根据其中的一自动增益控制单元的该增益控制讯号控制两个或全部的不重叠的区域的曝光时间时，该统一开关将该二个或多个不重叠的区域的电容所产生的该电压讯号进行短路。在一种较佳的实施型态中，在该使能阶段期间，其中一个不重叠的区域的电容相对地放电较快，其中的另一不重叠的区域的电容相对地放电较慢，且，在该快门阶段期间，针对电容相对地放电较快的该不重叠的区域，该处理器产生具有相对地较短的脉宽的一快门讯号，且针对电容相对地放电较慢的该不重叠的区域，该处理器产生具有相对地较长的脉宽的另一快门讯号。为达上述目的，就另一观点言，本专利技术提供了一种图像处理方法，包含：分割一像素阵列，使其成为多个彼此不重叠的区域；在一用以决定背景光照值的使能阶段，每一不重叠的区域产生各自的背景决定讯号；根据各不重叠的区域所产生的个别背景决定讯号，产生对应于各不重叠的区域的个别增益控制讯号；在一快门阶段产生具有个别的脉宽的各快门讯号，以根据增益控制讯号分别地控制该不重叠的区域的曝光时间。在一种较佳的实施型态中，各不重叠的区域包括一电容，其在该使能阶段之前，被拉至一电压位准且其在该使能阶段期间进行放电直到一预设下降位准，且其中该背景决定讯号包括由该电容所产生的电压讯号，该电压讯号代表该电压位准及到达该预设下降位准的时间。在一种较佳的实施型态中，在该使能阶段期间，其中一个不重叠的区域的电容相对地放电较快，其中的另一不重叠的区域的电容相对地放电较慢，且，在该快门阶段期间，针对电容相对地放电较快的该不重叠的区域，产生具有个别的脉宽的各快门讯号的该步骤产生具有相对地较短的脉宽的一快门讯号，且针对电容相对地放电较慢的该不重叠的区域，产生具有个别的脉宽的各快门讯号的该步骤产生具有相对地较长的脉宽的另一快门讯号。以下通过具体实施例详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。附图说明图1显示根据现有技术的图像处理系统的方块图；图2显示一像素电路的一像素单元；图3显示图1中各个的讯号的波形；图4显示根据本专利技术一实施例的图像处理系统的方块图；图5显示图像传感器的像素阵列被分割成四个彼此不重叠的区域的一实施例，其中各个不重叠的区域各自被不同的快门脉宽所曝光；图6显示图4中各个的讯号的波形；图7显示各像素区域的电容如何通过开关而被短路，以使该图像处理系统转变成具有单一增益的结构。图中符号说明〔现有〕10现有图像处理系统1现有光源11现有像素阵列110现有光电流产生器111现有电容112现有电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理系统，其特征在于，包含：一像素阵列，其被分割成多个彼此不重叠的区域，其中在一用以决定背景光照值的使能阶段，每一不重叠的区域产生各自的背景决定讯号；多个自动增益控制单元，其中每一自动增益控制单元根据各不重叠的区域所产生的个别背景决定讯号，产生对应于各不重叠的区域的个别增益控制讯号；一处理器，用以在一快门阶段产生具有相同脉宽的同一快门讯号，以根据其中一个自动增益控制单元的该增益控制讯号控制两个或全部的不重叠的区域的曝光时间，或者，该处理器用以在该快门阶段产生具有个别的脉宽的各快门讯号，以根据自动增益控制单元的增益控制讯号分别地控制该不重叠的区域的曝光时间。

【技术特征摘要】
2015.07.16 US 14/801,0831.一种图像处理系统，其特征在于，包含：一像素阵列，其被分割成多个彼此不重叠的区域，其中在一用以决定背景光照值的使能阶段，每一不重叠的区域产生各自的背景决定讯号；多个自动增益控制单元，其中每一自动增益控制单元根据各不重叠的区域所产生的个别背景决定讯号，产生对应于各不重叠的区域的个别增益控制讯号；一处理器，用以在一快门阶段产生具有相同脉宽的同一快门讯号，以根据其中一个自动增益控制单元的该增益控制讯号控制两个或全部的不重叠的区域的曝光时间，或者，该处理器用以在该快门阶段产生具有个别的脉宽的各快门讯号，以根据自动增益控制单元的增益控制讯号分别地控制该不重叠的区域的曝光时间。2.如权利要求1所述的图像处理系统，其中，各不重叠的区域包括一电容，其在该使能阶段之前，被拉至一电压位准且其在该使能阶段期间进行放电直到一预设下降位准，且其中该背景决定讯号包括由该电容所产生的电压讯号，该电压讯号代表该电压位准及到达该预设下降位准的时间。3.如权利要求2所述的图像处理系统，还包含：统一开关，其连结二个或多个不重叠的区域的电容所产生的电压讯号，其中当处理器产生该同一快门讯号，以根据其中一个自动增益控制单元的该增益控制讯号控制两个或全部的不重叠的区域的曝光时间时，该统一开关将该二个或多个不重叠的区域的电容所产生的该电压讯号进行短路。4.如权利要求2所述的图像处理系统，其中，在该使能阶段期间，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭桂莉，涂瑞玲，
申请(专利权)人：原相科技槟城有限公司，
类型：发明
国别省市：马来西亚;MY