图像传感器的图像处理系统及方法技术方案

一种图像传感器的图像处理系统，包含模拟至数字转换单元，对像素信号执行模拟至数字转换，以产生数字像素信号；相关双重取样单元，对数字像素信号执行相关双重取样；黑阶预估单元，根据预估光学黑像素经执行数字相关双重取样所得到的暗电压以产生负偏移电压，像素信号减去负偏移电压之后馈至模拟至数字转换单元；及黑阶补偿单元，对主动像素感测元件及补偿光学黑像素执行黑阶补偿。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器的图像处理系统及方法
本专利技术有关一种图像传感器，特别是关于一种具改良信号链(signal-chain)动态范围的列并行(column-parallel)图像传感器。
技术介绍
图像传感器(例如互补金属氧化物半导体图像传感器)是一种将光学图像转换为电子信号的装置。图像传感器普遍使用于各类应用，例如移动电话或相机。互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器可使用于严苛的应用，例如汽车及保全。即使没有光线照射，仍然会有暗电流通过互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的光二极管。由于暗电流会依温度的上升而呈指数增加，因此于高温时(例如高于摄氏60度)，暗电流会成为重要的噪声源，使得输出图像变为饱和。即使使用传统的黑阶补偿(blacklevelcompensation)机制，也无法辨识输出图像。鉴于传统图像传感器于高温时无法有效运作，因此亟需提出一种适用于高温且具改良信号链动态范围的新颖图像传感器。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术实施例的目的之一在于提出一种图像传感器，基于黑阶预估(blacklevelestimation)，于高温时可有效增进信号链动态范围。根据本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器的图像处理系统，包含：一像素阵列，提供像素信号，所述像素阵列包含主动像素感测元件、补偿光学黑像素及预估光学黑像素；一模拟至数字转换单元，对像素信号执行模拟至数字转换，以产生数字像素信号；一相关双重取样单元，对数字像素信号执行相关双重取样；一黑阶预估单元，根据所述预估光学黑像素经执行相关双重取样所得到的暗电压以产生负偏移电压，所述像素信号减去所述负偏移电压之后馈至所述模拟至数字转换单元；及一黑阶补偿单元，对所述主动像素感测元件及所述补偿光学黑像素执行黑阶补偿。

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器的图像处理系统，包含：一像素阵列，提供像素信号，所述像素阵列包含主动像素感测元件、补偿光学黑像素及预估光学黑像素；一模拟至数字转换单元，对像素信号执行模拟至数字转换，以产生数字像素信号；一相关双重取样单元，对数字像素信号执行相关双重取样；一黑阶预估单元，根据所述预估光学黑像素经执行相关双重取样所得到的暗电压以产生负偏移电压，所述像素信号减去所述负偏移电压之后馈至所述模拟至数字转换单元；及一黑阶补偿单元，对所述主动像素感测元件及所述补偿光学黑像素执行黑阶补偿。2.根据权利要求1所述的图像传感器的图像处理系统，其中所述像素阵列包含一电流汲取行，所述电流汲取行包含多个电流汲取电路，分别耦接至像素信号的输出节点。3.根据权利要求1所述的图像传感器的图像处理系统，还包含一行解码器，所述行解码器每次选择所述像素阵列当中的一行，用以读出被选择行的像素信号。4.根据权利要求1所述的图像传感器的图像处理系统，其中所述模拟至数字转换单元包含：一斜坡产生器，产生斜坡信号；一组比较器，每一比较器耦接以接收所述像素阵列的相应像素信号、所述斜坡信号及所述负偏移电压；及一组计数器，每一计数器耦接以接收计数时钟及相应比较器的比较结果。5.根据权利要求4所述的图像传感器的图像处理系统，其中所述模拟至数字转换单元还包含一组存储装置，所述存储装置耦接以分别接收所述计数器的计数值。6.根据权利要求4所述的图像传感器的图像处理系统，其中所述比较器包含：一差动至单端放大器；一第一电容器，藉以让所述像素信号连接至所述放大器的反相输入；及一第二电容器，藉以让所述负偏移电压连接至所述放大器的反相输入；其中所述斜坡信号连接至所述放大器的非反相输入。7.根据权利要求4所述的图像传感器的图像处理系统，其中所述比较器包含：一差动至差动放大器；一第一电容器，藉以让所述像素信号连接至所述放大器的反相输入；一第二电容器，藉以让所述负偏移电压连接至所述放大器的反相输入；及一第三电容器，藉以让所述斜坡信号连接至所述放大器的非反相输入。8.根据权利要求4所述的图像传感器的图像处理系统，其中所述比较器包含：一单端输入单端输出放大器；一第一电容器，藉以让所述像素信号连接至所述放大器的输入；一第二电容器，藉以让所述负偏移电压连接至所述放大器的输入；及一第三电容器，藉以让所述斜坡信号连接至所述放大器的输入。9.根据权利要求1所述的图像传感器的图像处理系统，其中所述黑阶补偿单元包含一光学黑像素子单元及一主动像素感测元件子单元，于重置期间，所述模拟至数字转换单元处理所述补偿光学黑像素，因而产生第一数字像素信号，其包含偏移电压与重置电压；于信号期间，所述模拟至数字转换单元处理所述补偿光学黑像素，因而产生第二数字像素信号，其包含偏移电压、重置电压与暗电压；所述相关双重取样单元将第二数字信号减去第一数字信号，因而产生暗电压暂存于所述光学黑像素子单元；于重置期间，所述模拟至数字转换单元处理所述主动像素感测元件，因而产生第三数字像素信号，其包含偏移电压与重置电压；于信号期间，所述模拟至数字转换单元处理所述主动像素感测元件，因而产生第四数字像素信号，其包含偏移电压、重置电压、暗电压与光信号；所述相关双重取样单元将第四数字信号减去第三数字信号，因而产生暗电压与光信号暂存于所述主动像素感测元件子单元；储存于所述主动像素感测元件子单元的暗电压与光信号减去储存于所述光学黑像素子单元的暗电压，因而产生补偿像素信号。10.根据权利要求1所述的图像传感器的图像处理系统，其中所述相关双重取样单元包含一数字相关双重取样单元。11.根据权利要求1所述的图像传感器的图像处理系统，其中所述黑阶预估单元包含：一预估器，耦接以接收所述预估光学黑像素经执行相关双重取样所得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋洋卓，金广国，欧翰硕，
申请(专利权)人：恒景科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71