一种去除图像暗电流的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种去除图像暗电流的装置，现场可编程门阵列同时连接图像传感器和同步动态随机存储器；图像传感器拍摄图像，并逐行输出图像数据至现场可编程门阵列，同时，现场可编程门阵列从同步动态随机存储器调取暗电流图像的对应行数据；现场可编程门阵列将该行图像数据减去暗电流图像的对应行数据，并输出去除暗电流之后的该行图像数据；依次对图像行数据进行处理，直至输出去除暗电流之后的完整图像。本发明专利技术提供的一种去除图像暗电流的装置和方法，通过同步动态随机存储器和现场可编程门阵列的配合，能够高帧率去除暗电流，并且具有实时性高的优点。

A device and method for removing image dark current

The invention discloses a device for removing image dark current. The field programmable gate array is connected with the image sensor and the synchronous dynamic random access memory at the same time. The image sensor takes an image and outputs the image data to the field programmable gate array row by row. At the same time, the field programmable gate array fetches the corresponding row data of the dark current image from the synchronous dynamic random access memory. The field programmable gate array The gate array subtracts the corresponding row of dark current image data from the row of image data, and outputs the row of image data after dark current removal; processes the row of image data in turn until the complete image after dark current removal is output. The device and method for removing image dark current provided by the invention can remove dark current at high frame rate through the cooperation of synchronous dynamic random memory and field programmable gate array, and has the advantages of high real-time performance.

【技术实现步骤摘要】
一种去除图像暗电流的装置和方法
本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种去除图像暗电流的装置和方法。
技术介绍
图像传感器在拍摄图像过程中由于杂质、受热等其他原因的影响，即使没有光照射到像素单元，像素单元也会产生电荷，这些电荷产生了暗电流。暗电流与光照产生的电荷很难进行区分。暗电流在像素阵列各处也不完全相同，它会导致固定图形噪声。现有技术中消除暗电流的方法为：在上位机中获得一张暗光下的图像，即暗电流图像，通过正常光拍摄获得待处理图像，获取暗电流图像和待处理图像之后，再将正常光下获取的图像数据和暗电流图像数据进行相减，从而获得去除暗电流之后的图像。由于这种相减计算需要一一对图像中各个像素值进行计算，并且需要在获取完整的图像和暗电流图像的基础上才能进行处理；这种去除暗电流方法需要先获取整幅暗电流图像和待处理图像，再通过减法去除待处理图像中的暗电流，整个过程繁琐，并且耗时较长，实时性差。在此基础上为了提高图像处理的速率，本领域技术人员将上述方法改进为如下方法；在暗光下获得暗电流图像，然后计算暗电流图像的均值，然后将正常光下获取的图像减去暗电流图像的均值，从而获得去除暗电流之后的图像。改进之后的方法计算虽然简单，但由于减去的是暗电流均值，而图像传感器中不同像素单元产生的暗电流并不一定相同，这种简化的去除暗电流方法去除效果并不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种去除图像暗电流的装置和方法，通过同步动态随机存储器和现场可编程门阵列的配合，能够高帧率去除暗电流，并且具有实时性高的优点。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种去除图像暗电流的装置，包括图像传感器、现场可编程门阵列和同步动态随机存储器；所述现场可编程门阵列同时连接所述图像传感器和同步动态随机存储器；图像传感器在暗光下拍摄得到暗电流图像，并将暗电流图像数据传输至现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列将暗电流图像数据缓存至同步动态随机存储器；图像传感器拍摄图像，并逐行输出图像数据至所述现场可编程门阵列，同时，所述现场可编程门阵列从同步动态随机存储器调取暗电流图像的对应行数据；所述现场可编程门阵列将该行图像数据减去暗电流图像的对应行数据，并输出去除暗电流之后的该行图像数据；依次对图像行数据进行处理，直至输出去除暗电流之后的完整图像。进一步地，所述装置还包括flash存储器，所述flash存储器连接现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列从同步动态随机存储器调取暗电流图像数据，并将调取的暗电流图像数据存储在flash存储器，所述flash存储器中存储M帧暗电流图像数据，分别对应图像传感器不同的工作场景；M为大于0的整数。进一步地，所述flash存储器在断电时保存暗电流图像数据，当所述图像传感器在下次开机后的工作场景对应flash存储器中其中一帧暗电流图像数据时，所述现场可编程门阵列从flash存储器中调取与图像传感器工作场景对应的暗电流图像数据，并将其缓存至同步动态随机存储器中。进一步地，所述flash存储器在断电时保存暗电流图像数据，当所述图像传感器在下次开机后的工作场景与flash存储器中M帧暗电流图像数据均不对应时，所述图像传感器重新拍摄暗电流图像，并将新的暗电流图像数据缓存至同步动态随机存储器中，通过新的暗电流图像数据进行暗电流去除。进一步地，所述同步动态随机存储器为DDR2SDRAM或者DDR3SDRAM。一种去除图像暗电流的方法，包括如下步骤：S01：图像传感器在暗光下拍摄得到暗电流图像，并将暗电流图像数据传输至现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列将暗电流图像数据缓存至同步动态随机存储器；S02：图像传感器拍摄图像，并逐行输出图像数据至所述现场可编程门阵列，同时，所述现场可编程门阵列从同步动态随机存储器调取暗电流图像的对应行数据；所述现场可编程门阵列将该行图像数据减去暗电流图像的对应行数据，并输出去除暗电流之后的该行图像数据；S03：重复步骤S02，直至输出去除暗电流之后的完整图像。进一步地，所述步骤S01中图像传感器将暗电流图像数据逐行输出至现场可编程门阵列。进一步地，所述现场可编程门阵列还连接flash存储器，所述步骤S01中现场可编程门阵列从同步动态随机存储器调取暗电流图像数据，并将调取的暗电流图像数据存储在flash存储器，所述flash存储器中存储M帧暗电流图像数据，分别对应图像传感器不同的工作场景；M为大于0的整数。进一步地，所述flash存储器在断电时继续保存暗电流图像数据当所述图像传感器在下次开机后的工作场景对应flash存储器中其中一帧暗电流图像数据时，所述现场可编程门阵列从flash存储器中调取与图像传感器工作场景对应的暗电流图像数据，并将其缓存至同步动态随机存储器中。进一步地，所述flash存储器在断电时继续保存暗电流图像数据，当所述图像传感器在下次开机后的工作场景与flash存储器中M帧暗电流图像数据均不对应时，所述图像传感器重新拍摄暗电流图像，并将新的暗电流图像数据缓存至同步动态随机存储器中，通过新的暗电流图像数据进行暗电流去除。本专利技术的有益效果为：本专利技术去除暗电流方法简单，通过同步动态随机存储器和现场可编程门阵列的配合，利用逐行处理的方式能够高帧率去除暗电流，能够实现对图像的实时处理，即在获取整幅图像之间即可对已获取的单行图像数据进行处理，实时性高，且不需要采用现有技术中上位机进行处理。同时flash存储器中存储的暗电流图像在掉电之后仍能够被保存，在下次开机使用时，可以直接将flash存储器中存储的暗电流图像传输至同步动态随机存储器中，避免每次开机均需要重新获取暗电流图像。附图说明图1为本专利技术一种图像传感器装置的框架示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的详细说明。如图1所示，本专利技术提供的一种去除图像暗电流的装置，包括图像传感器、现场可编程门阵列和同步动态随机存储器；现场可编程门阵列同时连接图像传感器和同步动态随机存储器。本专利技术装置还包括flash存储器，本专利技术中现场可编程门阵列同时连接同步动态随机存储器和flash存储器，图像传感器在暗光下拍摄得到暗电流图像，并将暗电流图像数据传输至现场可编程门阵列，现场可编程门阵列将暗电流图像数据缓存至同步动态随机存储器；之后，现场可编程门阵列从同步动态随机存储器调取暗电流图像数据，并将调取的暗电流图像数据存储在flash存储器。由于flash存储器的存储速度比图像传感器的传输速度慢很多(图像传感器传输至现场可编程门阵列的速度约为100M/s，flash存储器的接收速度约为10M/s)，如果不将暗电流图像数据先缓存至同步动态随机存储器中，暗电流图像数据就不能正确存储在flash存储器中。因此，鉴于传输速率匹配的问题，而现场可编程门阵列的传输速率和接收速率可以自由调整，现场可编程门阵列作为处理器把暗电流图像数据从同步动态随机存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除图像暗电流的装置，其特征在于，包括图像传感器、现场可编程门阵列和同步动态随机存储器；所述现场可编程门阵列同时连接所述图像传感器和同步动态随机存储器；/n图像传感器在暗光下拍摄得到暗电流图像，并将暗电流图像数据传输至现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列将暗电流图像数据缓存至同步动态随机存储器；/n图像传感器拍摄图像，并逐行输出图像数据至所述现场可编程门阵列，同时，所述现场可编程门阵列从同步动态随机存储器调取暗电流图像的对应行数据；所述现场可编程门阵列将该行图像数据减去暗电流图像的对应行数据，并输出去除暗电流之后的该行图像数据；依次对图像行数据进行处理，直至输出去除暗电流之后的完整图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种去除图像暗电流的装置，其特征在于，包括图像传感器、现场可编程门阵列和同步动态随机存储器；所述现场可编程门阵列同时连接所述图像传感器和同步动态随机存储器；
图像传感器在暗光下拍摄得到暗电流图像，并将暗电流图像数据传输至现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列将暗电流图像数据缓存至同步动态随机存储器；
图像传感器拍摄图像，并逐行输出图像数据至所述现场可编程门阵列，同时，所述现场可编程门阵列从同步动态随机存储器调取暗电流图像的对应行数据；所述现场可编程门阵列将该行图像数据减去暗电流图像的对应行数据，并输出去除暗电流之后的该行图像数据；依次对图像行数据进行处理，直至输出去除暗电流之后的完整图像。


2.根据权利要求1所述的一种去除图像暗电流的装置，其特征在于，所述装置还包括flash存储器，所述flash存储器连接现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列从同步动态随机存储器调取暗电流图像数据，并将调取的暗电流图像数据存储在flash存储器，所述flash存储器中存储M帧暗电流图像数据，分别对应图像传感器不同的工作场景；M为大于0的整数。


3.根据权利要求2所述的一种去除图像暗电流的装置，其特征在于，所述flash存储器在断电时保存暗电流图像数据，当所述图像传感器在下次开机后的工作场景对应flash存储器中其中一帧暗电流图像数据时，所述现场可编程门阵列从flash存储器中调取与图像传感器工作场景对应的暗电流图像数据，并将其缓存至同步动态随机存储器中。


4.根据权利要求2所述的一种去除图像暗电流的装置，其特征在于，所述flash存储器在断电时保存暗电流图像数据，当所述图像传感器在下次开机后的工作场景与flash存储器中M帧暗电流图像数据均不对应时，所述图像传感器重新拍摄暗电流图像，并将新的暗电流图像数据缓存至同步动态随机存储器中，通过新的暗电流图像数据进行暗电流去除。


5.根据权利要求1所述的一种去除图像暗电流的装置，其特征在于，所述同步动态随机存储器为DDR2S...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶红磊，温建新，叶红波，张悦强，蒋亮亮，姚清志，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31