用于宽动态范围图像传感器的相关多次采样方法及电路技术

本发明专利技术的用于宽动态范围图像传感器的相关多次采样方法，该方法如下：根据像素输出缓存器输出的像素信号大小确定积分次数K，像素信号越小则积分次数K越大；控制积分器将像素输出缓存器输出的像素信号积分K次；对像素信号K次积分的结果进行模数转换得到量化结果数据；将量化结果数据除以积分次数K得到最后的采样结果数据。本发明专利技术针对不同大小的像素信号主动控制积分器的积分次数，既可实现对暗场的多次积分平均，又能在亮场时减少积分次数，能够避免因积分器输出饱和对像素输出信号有效摆幅造成的影响。

Correlation multiple sampling method and circuit for wide dynamic range image sensor

For wide dynamic range image sensor related sampling method of the invention, the method is as follows: according to the size of the pixel pixel signal output buffer output to determine the integral number of K, the smaller the number of pixel signal integral K is larger; the integrator will control pixel output buffer output pixel signal integral K; K integral of pixel signal the results of the analog-to-digital conversion to obtain quantitative results of the data; the quantization result data divided by the integral number K to get the final results of the sampling data. The present invention for the integral number integrator active control pixel signals of different sizes, which can achieve the multiple integral average of dark field, but also can reduce the number of points in the bright field, can avoid the influence of the integrator output saturation on the effective pixel output signal swing caused by.

【技术实现步骤摘要】
用于宽动态范围图像传感器的相关多次采样方法及电路
本专利技术属于半导体图像感测
，涉及一种用于宽动态范围图像传感器的相关多次采样方法及电路。
技术介绍
通过相关多次采样的技术能降低传感器的噪音。一种典型的相关多次采样电路如图1a所示，包括积分器和读出控制开关S5，其中积分器由放大器AMP1、采样电容C1、反馈电容C2和五个开关S0、S1、S2、S3、S4构成；该电路首先通过闭合开关S0对C2和电路进行复位。然后断开开关S0，闭合开关S1和S3，如图1b所示；在C1上的信号稳定后，断开开关S1与S3，将像素信号采样到电容C1上。再然后闭合开关S2与S4，如图1c所示，将信号电荷转移到电容C2上。通过反复循环图1b与图1c描述的相位，就能将像素输出缓存器上的噪音进行积分，积分循环结束后闭合读出控制开关S5即可将积分结果读出。由于非相关噪音在积分后会被平均，于是Vpix(像素信号)上的等效输入噪音会被降低。其缺点是Vpix的有效摆幅随着积分次数的增加而减少，导致传感器总动态范围的降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种用于宽动态范围图像传感器的相关多次采样方法及电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于宽动态范围图像传感器的相关多次采样方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一、根据像素输出缓存器输出的像素信号大小确定积分次数K，像素信号越小则积分次数K越大；步骤二、控制积分器将像素输出缓存器输出的像素信号积分K次；步骤三、对像素信号K次积分的结果进行模数转换得到量化结果数据；步骤四、将量化结果数据除以积分次数K得到最后的采样结果数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于宽动态范围图像传感器的相关多次采样方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一、根据像素输出缓存器输出的像素信号大小确定积分次数K，像素信号越小则积分次数K越大；步骤二、控制积分器将像素输出缓存器输出的像素信号积分K次；步骤三、对像素信号K次积分的结果进行模数转换得到量化结果数据；步骤四、将量化结果数据除以积分次数K得到最后的采样结果数据。2.一种实现如权利要求1所述的用于宽动态范围图像传感器的相关多次采样方法的电路，包括像素输出缓存器，积分器，读出控制开关；其特征在于还包括第一模数转换单元，逻辑控制单元，第二模数转换单元，数据处理单元；所述像素输出缓存器将像素信号输出给积分器和第一模数转换单元；第一模数转换单元将像素信号转换为像素数字信号K0，逻辑控制单元将设置的积分次数最大限值Kmax与K0相减得到像素信号积分次数K；然后逻辑控制单元将积分次数K传输给数据处理单元，同时输出控制信号使积分器对像素信号积分K次；积分结束后闭合读出控制开关，第二模数转换单元将像素信号K次积分结果转换为量化结果数据A后输出给数据处理单元；数据处理单元将量化结果数据A除以积分次数K得到采样结果数据Y。3.一种实现如权利要求1所述的用于宽动态范围图像传感器的相关多次采样方法的电路，包括像素输出缓存器，积分器，读出控制开关；其特征在于还包括预比较器，逻辑控制单元，模数转换单元，数据处理单元；所述像素输出缓存器将像素信号输出给积分器和预比较器；预比较器将像素信号与设置的多个电压台阶进行比较后将比较结果数据传输给逻辑控制单元；逻辑控制单元根据比较结果数据控制积分器对像素信号积分K次，同时将积分次数K传输给模数转换单元；积分结束后闭合读出控制开关，模数转换单元将像素信号K次积分结果转换为量化结果数据A后输出给数据处理单元；数据处理单元将量化结果数据A除以积分次数K得到采样结果数据Y。4.根据权利要求3所述的用于宽动态范围图像传感器的相关多次采样电路，其特征在于所述预比较器设置多个电压台阶V1、V2、……、Vn，预比较器将像素信号Vpix与电压台阶V1、V2、……、Vn进行比较后得到位宽N-bit的比较结果数据K，像素信号Vpix越小比较结果数据K越大；逻辑控制单元根据该比较结果数据K控制积分器对像素信号积分K次。5.根据权利要求3所述的用于宽动态范围图像传感器的相关多次采样电路，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，郭杨钰，王欣洋，马成，李杨，
申请(专利权)人：长春长光辰芯光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22