一种图像传感器的黑电平校正方法技术

本发明专利技术公开了一种图像传感器的黑电平校正方法，包括如下步骤：S01：将所述黑电平区域和有效像素区域分为N个通道，针对第M帧图像中各个通道分别在模拟信号处理模块中进行黑电平粗校正；S02：针对第M帧图像中各个通道分别在数字信号处理模块中进行黑电平精细校正，本发明专利技术提供的一种图像传感器的黑电平校正方法，在模拟信号处理模块中对黑电平进行粗校正，在数字信号处理模块中对黑电平进行精细校正，避免最终经过校正的图像发生偏色或闪烁。

A black level correction method of image sensor

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器的黑电平校正方法
本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种图像传感器的黑电平校正方法。
技术介绍
在图像处理的过程中，通常会对CCD/CMOS图像传感器采集到的图像进行处理。然而当使用图像传感器采集图像时，由于传感器四个颜色通道的物理结构和工艺水平存在差异，并且因为曝光时间和滤光片的影响，导致图像传感器的四个颜色通道内产生的黑电平不一致，即使图像传感器在完全遮黑不感光的情况下，四个颜色通道也会因为ADC输出的影响产生差异。同时，图像传感器的工作温度、曝光时间、工作电压等因素也会影响四个通道的黑电平值，导致采集到的图像出现偏色和通透性差等不好的情况。所以，通常会对采集到的图像进行黑电平校正。传统的方法是在ASP模块对图像的黑电平区域(即不感光像素区域)不分通道去统计不带增益的黑电平像素的平均值，然后将平均值反馈给当前帧图像用于黑电平校正，这种方法的缺点在于当温度或者曝光发生变化的时候，黑电平会随之发生变化，这种变化并不是完全呈线性关系的，且温度越高图像信号和黑电平交叠越明显，表现为明显的暗噪声，这种情况下当前帧黑电平区域的平均值不能真正表征当前环境下的黑电平，容易产生较大的误差，所以图像在黑电平校正的过程中容易产生闪烁的现象。除此之外，还有方法设置调整步长和计算当前帧图像的校正目标阈值且设置为校正基准值，然后通过负反馈的方式使反馈值每一帧按照设置的调整步长逐渐调整到校正基准值，并同时反馈给当前帧图像用于黑电平校正，这种方法在一定程度上改善了由于校正值突变引起的图像画面闪烁现象，但是由于仅参考校正基准值，当这个值不准确时，容易引起图像产生偏色现象。这些方法首先在计算黑电平区域平均值时都忽略了各个通道之间的差异性，且都是在ASP模块进行处理，没有考虑图像传感器本身增益带来的影响，导致某个通道的黑电平校正不到位，容易引起图像产生偏色、闪烁或者校正过度等不好的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种图像传感器的黑电平校正方法，在模拟信号处理模块中对黑电平进行粗校正，在数字信号处理模块中对黑电平进行精细校正，避免最终经过校正的图像发生偏色或闪烁。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种图像传感器的黑电平校正方法，所述图像传感器包括图像产生模块、所述图像产生模块包括黑电平区域和有效像素区域，黑电平区域产生的像素值用于对有效像素区域产生的像素值进行校正；包括如下步骤：S01：将所述黑电平区域和有效像素区域分为N个通道，针对第M帧图像中各个通道分别在模拟信号处理模块中进行黑电平粗校正；其中，N为大于1的整数，M为大于等于0的正整数；具体包括：S011：分别对第M帧图像中黑电平区域各个通道输出的像素值PIXEL_DARKM进行校正并输出校正之后的像素值PIXEL_ASPM，且A通道校正之后的像素值PIXEL_ASPM_A＝(PIXEL_DARKM_A-AFBM-1_A)×GainM；其中，AFBM-1_A为模拟信号处理模块第M-1帧图像中A通道的黑电平反馈值，且当第M-1帧图像中A通道的平均值Ana_aveM-1_A小于等于阈值时，AFBM-1_A＝AFBM-2_A；当第M-1帧图像中A通道的平均值Ana_aveM-1_A大于阈值时，AFBM-1_A＝AFBM-2_A+Ana_aveM-1_A/GainM-1；A通道的平均值Ana_aveM-1_A为模拟信号处理模块第M-1帧图像中黑电平区域所有A通道像素值的算术平均值；当M＝0时，第M-1帧图像的黑电平反馈值为0；A为小于等于N的正整数；S012：在模拟信号处理模块中采用上述校正之后的像素值PIXEL_ASPM分别对第M帧图像中有效像素区域产生的对应通道的像素值进行校正；S02：针对第M帧图像中各个通道分别在数字信号处理模块中进行黑电平精细校正，并输出校正之后的有效像素值。进一步地，所述步骤S02中黑电平精细校正的具体步骤包括：S021：分别对第M帧图像中模拟信号处理模块输出的各个通道的像素值PIXEL_ASPM进行校正并输出校正之后的像素值PIXEL_DSPM，且A通道校正之后的像素值PIXEL_DSPM_A＝PIXEL_ASPM_A×GainM-DFBM-1_A；其中，DIG_aveM-1_A为数字信号处理模块第M-1帧图像中黑电平区域所有A通道像素值的算术平均值，Kp为调整系数；S022：在数字信号处理模块中采用上述校正之后的像素值PIXEL_DSPM分别对第M帧图像中有效像素区域产生的对应通道的像素值进行校正，并输出校正之后的有效像素值。进一步地，所述步骤S012中采用校正之后的像素值PIXEL_ASPM对第M帧或第M+1帧图像进行校正。进一步地，所述模拟信号处理模块包括增益放大单元和模数转换单元，所述黑电平区域输出的模拟像素值经过所述模数转换单元转换为数字像素值进行输出。一种图像传感器的黑电平校正方法，所述图像传感器包括图像产生模块、所述图像产生模块包括黑电平区域和有效像素区域，黑电平区域产生的像素值用于对有效像素区域产生的像素值进行校正；包括如下步骤：S01：将所述黑电平区域和有效像素区域分为N个通道，针对第M帧图像中各个通道分别在模拟信号处理模块中进行黑电平粗校正；其中，N为大于1的整数，M为大于等于0的正整数；S02：针对第M帧图像中各个通道分别在数字信号处理模块中进行黑电平精细校正，具体包括：S021：分别对第M帧图像中模拟信号处理模块输出的各个通道的像素值PIXEL_ASPM进行校正并输出校正之后的像素值PIXEL_DSPM，且A通道校正之后的像素值PIXEL_DSPM_A＝PIXEL_ASPM_A×GainM-DFBM-1_A；其中，DIG_aveM-1_A为数字信号处理模块第M-1帧图像中黑电平区域所有A通道像素值的算术平均值，Kp为调整系数；S022：在数字信号处理模块中采用上述校正之后的像素值PIXEL_DSPM分别对第M帧图像中有效像素区域产生的对应通道的像素值进行校正，并输出校正之后的有效像素值。进一步地，所述步骤S022中采用上述校正之后的像素值PIXEL_DSPM对第M帧或第M+1帧图像进行校正。进一步地，所述调整系数Kp由第M帧图像所处的校正状态决定，所述校正状态包括X+1种，分别为STATE0至STATEX，对应的调整系数分别为K0至KX，对应的运行帧数分别为STATE0_NUM至STATEX_NUM；且各个状态对应的调整系数均不相同；其中，图像传感器产生的第0帧至第STATE0_NUM-1帧图像对应的调整系数为K0，第STATE0_NUM帧图像至第STATE0_NUM+STATE1_NUM-1帧图像对应的调整系数为K1，第STATE0_NUM+STATE1_NUM帧图像至第STATE0_NUM+STATE1_NUM+STATE2_NUM-1帧图像对应的调整系数为K2，直至第STATE0_NUM+STATE1_NUM+STATE2_NUM+……+STATEX-1_NUM帧图像之后的图像对应的调整系数为KX。进一步地，当图像传感器开启时，首先进入STATE0状态，并且当图像传感器的帧计数器FARME_CNT＜STATE0_NUM时，Kp＝K0，且帧计数器加1，继续下一帧图像的校正，当FARME_CNT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器的黑电平校正方法，所述图像传感器包括图像产生模块、所述图像产生模块包括黑电平区域和有效像素区域，黑电平区域产生的像素值用于对有效像素区域产生的像素值进行校正；其特征在于，包括如下步骤：S01：将所述黑电平区域和有效像素区域分为N个通道，针对第M帧图像中各个通道分别在模拟信号处理模块中进行黑电平粗校正；其中，N为大于1的整数，M为大于等于0的正整数；具体包括：S011：分别对第M帧图像中黑电平区域各个通道输出的像素值PIXEL_DARKM进行校正并输出校正之后的像素值PIXEL_ASPM，且A通道校正之后的像素值PIXEL_ASPM_A＝(PIXEL_DARKM_A‑AFBM‑1_A)×GainM；其中，AFBM‑1_A为模拟信号处理模块第M‑1帧图像中A通道的黑电平反馈值，且当第M‑1帧图像中A通道的平均值Ana_aveM‑1_A小于等于阈值时，AFBM‑1_A＝AFBM‑2_A；当第M‑1帧图像中A通道的平均值Ana_aveM‑1_A大于阈值时，AFBM‑1_A＝AFBM‑2_A+Ana_aveM‑1_A/GainM‑1；A通道的平均值Ana_aveM‑1_A为模拟信号处理模块第M‑1帧图像中黑电平区域所有A通道像素值的算术平均值；当M＝0时，第M‑1帧图像的黑电平反馈值为0；A为小于等于N的正整数；S012：在模拟信号处理模块中采用上述校正之后的像素值PIXEL_ASPM分别对第M帧图像中有效像素区域产生的对应通道的像素值进行校正；S02：针对第M帧图像中各个通道分别在数字信号处理模块中进行黑电平精细校正，并输出校正之后的有效像素值。...

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器的黑电平校正方法，所述图像传感器包括图像产生模块、所述图像产生模块包括黑电平区域和有效像素区域，黑电平区域产生的像素值用于对有效像素区域产生的像素值进行校正；其特征在于，包括如下步骤：S01：将所述黑电平区域和有效像素区域分为N个通道，针对第M帧图像中各个通道分别在模拟信号处理模块中进行黑电平粗校正；其中，N为大于1的整数，M为大于等于0的正整数；具体包括：S011：分别对第M帧图像中黑电平区域各个通道输出的像素值PIXEL_DARKM进行校正并输出校正之后的像素值PIXEL_ASPM，且A通道校正之后的像素值PIXEL_ASPM_A＝(PIXEL_DARKM_A-AFBM-1_A)×GainM；其中，AFBM-1_A为模拟信号处理模块第M-1帧图像中A通道的黑电平反馈值，且当第M-1帧图像中A通道的平均值Ana_aveM-1_A小于等于阈值时，AFBM-1_A＝AFBM-2_A；当第M-1帧图像中A通道的平均值Ana_aveM-1_A大于阈值时，AFBM-1_A＝AFBM-2_A+Ana_aveM-1_A/GainM-1；A通道的平均值Ana_aveM-1_A为模拟信号处理模块第M-1帧图像中黑电平区域所有A通道像素值的算术平均值；当M＝0时，第M-1帧图像的黑电平反馈值为0；A为小于等于N的正整数；S012：在模拟信号处理模块中采用上述校正之后的像素值PIXEL_ASPM分别对第M帧图像中有效像素区域产生的对应通道的像素值进行校正；S02：针对第M帧图像中各个通道分别在数字信号处理模块中进行黑电平精细校正，并输出校正之后的有效像素值。2.根据权利要求1所述的一种图像传感器的黑电平校正方法，其特征在于，所述步骤S02中黑电平精细校正的具体步骤包括：S021：分别对第M帧图像中模拟信号处理模块输出的各个通道的像素值PIXEL_ASPM进行校正并输出校正之后的像素值PIXEL_DSPM，且A通道校正之后的像素值PIXEL_DSPM_A＝PIXEL_ASPM_A×GainM-DFBM-1_A；其中，DIG_aveM-1_A为数字信号处理模块第M-1帧图像中黑电平区域所有A通道像素值的算术平均值，Kp为调整系数；S022：在数字信号处理模块中采用上述校正之后的像素值PIXEL_DSPM分别对第M帧图像中有效像素区域产生的对应通道的像素值进行校正，并输出校正之后的有效像素值。3.根据权利要求1所述的一种图像传感器的黑电平校正方法，其特征在于，所述步骤S012中采用校正之后的像素值PIXEL_ASPM对第M帧或第M+1帧图像进行校正。4.根据权利要求1所述的一种图像传感器的黑电平校正方法，其特征在于，所述模拟信号处理模块包括增益放大单元和模数转换单元，所述黑电平区域输出的模拟像素值经过所述模数转换单元转换为数字像素值进行输出。5.一种图像传感器的黑电平校正方法，所述图像传感器包括图像产生模块、所述图像产生模块包括黑电平区域和有效像素区域，黑电平区域产生的像素值用于对有效像素区域产生的像素值进行校正；其特征在于，包括如下步骤：S01：将所述黑电平区域和有效像素区域分为N个通道，针对第M帧图像中各个通道分别在模拟信号处理模块中进行黑电平粗校正；其中，N为大于1的整数，M为大于等于0的正整数；S02：针对第M帧图像中各个通道分别在数字信号处理模块中进行黑电平精细校正，具体包括：S021：分别对第M帧图像中模拟信号处理模块输出的各个通道的像素值PIXEL_ASPM进行校正并输出校正之后的像素值PIXEL_DSPM，且A通道校正之后的像素值PIXEL_DSPM_A＝PIXEL_A...

【专利技术属性】
技术研发人员：李想，王勇，温建新，宋博，
申请(专利权)人：成都微光集电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51