像素图像不均匀的补偿方法及相关图像传感器技术

本发明专利技术提出一种像素图像不均匀的补偿方法。此方法包含以下步骤：首先，通过一具有多个像素的图像传感器接收输入图像，其中每一像素包括可变电容；接着，计算至少一部分的像素的亮度信息；接着，根据亮度信息，个别调整所述部分的像素中的可变电容的电容值。另外，本发明专利技术还提出一种相关图像传感器。

【技术实现步骤摘要】
像素图像不均匀的补偿方法及相关图像传感器本申请是中国申请号为201510477275.9，专利技术名称为“像素图像不均匀的补偿方法及相关图像传感器”的专利申请的分案申请，原申请的申请日是2015年08月06日。
本专利技术涉及一种像素图像不均匀的补偿方法，特别是有关一种通过调整电容值，以至于能够补偿像素图像的不均匀的方法，也特别是有关一种图像传感器，其中的像素中具有可变电容，而可利用可变电容来执行不均匀补偿。
技术介绍
图像传感器接收一图像并将其转换成电讯号。图1显示现有技术的图像传感器10，其中此图像传感器10包括由排成行与列的像素11所组成的阵列。此图像传感器10可应用于例如光学鼠标及数码相机等。在此现有技术的图像传感器10中，经常发生像素不能均匀接收图像的现象。原因可能是像素本身的不均匀造成的，或是，与此图像传感器10所搭配的光学系统造成的，或是由以上两者共同造成的。在原因为光学系统的不均匀造成问题的情况下，往往是位于图像传感器10前头的镜头系统的不均匀而引起问题(又称作为“镜头滑移”(lensrolloff)或是“镜头的相对照明”(relativeillumination)或是“镜头的晕边现象”(vignetting))、或是由照明系统的不均匀而引起问题，或是由以上两者共同造成的。以上的问题皆会使整个阵列彼此之间的亮度有所偏差。例如，即使原始对象的亮度可能为相同或是均匀分布，位于图像边缘的亮度却可能会较位于图像中央的亮度来得低，使得位于阵列边缘的像素会有亮度衰减的问题，以至位于阵列边缘的像素会较位于阵列中央的像素的亮度相对地较暗。这种不均匀的亮度会使系统有噪声或是产生一个固定的图案，而即使图像改变，这样的问题仍会持续存在，以致影响光学鼠标的追踪效能表现，例如光学鼠标的准确率、所能达成的最大速度或是表面涵盖范围等，亦可能会影响数码相机或是其他使用图像传感器的装置的效能表现。有鉴于此，本专利技术即针对上述现有技术的不足，提出一种通过调整电容值，以至于能够对像素图像的不均匀进行补偿的方法，也提出一种图像传感器，其中的像素中具有可变电容，而可利用可变电容来执行不均匀补偿。此方法与图像传感器能够通过调整电容值而补偿像素图像的不均匀。
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，提出一种像素图像不均匀的补偿方法及相关图像传感器，此方法与图像传感器能够通过调整电容值而补偿像素图像的不均匀。为达上述目的，就其中一观点言，本专利技术提供了一种用于补偿像素图像的不均匀的方法，所述方法包含以下步骤：(A)通过一具有多个像素的图像传感器接收一输入图像，其中每一像素包括一可变电容；(B)计算所述多个像素中至少一部分像素的亮度信息；以及(C)根据所述亮度信息，个别调整所述部分像素中的可变电容的电容值。在一种较佳的实施型态中，每一像素的亮度信息反映此像素的亮度衰减，且其中步骤(C)包含：对于亮度衰减相对较严重的像素，补偿使所述像素的可变电容具有相对较低的电容值，而对于亮度衰减相对较不严重的像素，补偿使所述像素的可变电容具有相对较高的电容值。在一种较佳的实施型态中，所述输入图像是根据具有均匀亮度分布的一原始图像而产生。在一种较佳的实施型态中，所述输入图像是根据具有已知亮度分布的一原始图像而产生，且所述亮度信息包括：一像素的实际亮度与所述原始图像中的一相对应位置的亮度之间的差异。在一种较佳的实施型态中，每一可变电容包括多个彼此电性并联的补偿电容，且每一补偿电容由一对应的开关所控制。在一种较佳的实施型态中，步骤(C)包括：根据所述亮度信息，决定哪些补偿电容要被导通。在一种较佳的实施型态中，哪些补偿电容要被导通是经由一多位数字讯号来设定。在一种较佳的实施型态中，所述多个像素被排成具有行与列的阵列，且其中所述多位数字讯号的一部分位通过行的布线传送，而所述多位数字讯号的其他部分的位通过列的布线传送。在一种较佳的实施型态中，每一可变电容还包括一与所述多个补偿电容彼此电性并联的固定电容。在一种较佳的实施型态中，所述多个像素被排成具有行与列的阵列，且其中步骤(C)是通过以像素为单位一个像素一个像素地来执行、或是通过以行为单位一行一行地来执行、或是通过以列为单位一列一列地来执行。为达上述目的，就另一观点言，本专利技术提供了一种图像传感器，包含：多个像素，其中每一像素包括：一光讯号接收单元，用以接收光且根据所接收的光产生第一电荷；一可变电容单元，与所述光讯号接收单元耦接，用以储存第二电荷，其中储存于所述可变电容单元中的所述第二电荷的量是相关于所述第一电荷的量；以及一输出单元，与所述可变电容单元耦接，用以产生与所述第二电荷的量相关的一输出讯号。在一种较佳的实施型态中，所述光讯号接收单元包括：一第一开关及一双载子晶体管(BJTtransistor，双极结型晶体管)，彼此电性串联以形成位于一供应电源与一参考电压位准之间的一第一串联电路；一光二极管，与所述双载子晶体管的一基极耦接；以及一第二开关，电性串联于所述供应电源与所述可变电容单元之间，以形成位于所述供应电源与所述可变电容单元之间的一第二串联电路；其中，所述第一串联电路与所述第二串联电路彼此之间通过一第三开关而电性连接。在一种较佳的实施型态中，所述输出单元包括一源极随耦器、一第四开关以及一用来使所述源极随耦器产生偏压的电流吸收器。下面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显示现有技术的图像传感器的像素阵列的示意图；图2显示本专利技术的能够对像素图像的不均匀进行补偿的系统实施例的示意图；图3显示本专利技术一实施例的像素的功能方块图；图4显示本专利技术的像素的更具体实施例的示意图；图5显示本专利技术中可用于像素中的可变电容的一实施例；图6显示用来调整阵列中的像素的可变电容的电容值的电路和方法；图7为一方法流程图，其显示本专利技术通过调整电容值来对像素图像的不均匀进行补偿的方法的一实施例。图中符号说明10：现有图像传感器；11：现有像素；200：系统；10：图像传感器；12：像素；121：光讯号接收单元；122：可变电容单元；123：输出单元；20：处理单元；ADC：模拟数字转换器；Ct：可变电容；C0：固定电容；C1～Cn：补偿电容；LB1：BJT晶体管；LCM3：电流吸收器；LD1：光二极管；LM1：晶体管；LS1～LS4：开关；N1、N2：共同节点；S1～Sn：开关；Sm：开关；Sm+1：开关；ST1～ST3：步骤。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。本专利技术中的附图均属示意，主要意在表示各组件之间的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种像素图像不均匀的补偿方法，其特征在于，所述方法包含/n以下步骤：/n(A)通过一具有多个像素的图像传感器接收一输入图像，其中每一像素包括一可变电容；/n(B)计算所述多个像素中至少一部分像素的亮度信息；以及/n(C)根据所述亮度信息，一个像素一个像素地个别调整所述部分像素中的可变电容的电容值，以使至少其中的一个可变电容的电容值不同于至少其中的另一个可变电容的电容值，由此降低每一像素本身的初始差异所造成的每一像素彼此之间的不均匀的缺失。/n

【技术特征摘要】
20150118 US 14/599,5131.一种像素图像不均匀的补偿方法，其特征在于，所述方法包含
以下步骤：
(A)通过一具有多个像素的图像传感器接收一输入图像，其中每一像素包括一可变电容；
(B)计算所述多个像素中至少一部分像素的亮度信息；以及
(C)根据所述亮度信息，一个像素一个像素地个别调整所述部分像素中的可变电容的电容值，以使至少其中的一个可变电容的电容值不同于至少其中的另一个可变电容的电容值，由此降低每一像素本身的初始差异所造成的每一像素彼此之间的不均匀的缺失。


2.如权利要求1所述的像素图像不均匀的补偿方法，其中，每一像素的亮度信息反映此像素的亮度衰减，且其中步骤(C)包含：对于亮度衰减相对较严重的其中的一个像素，补偿使所述像素的可变电容具有相对较低的电容值，而对于亮度衰减相对较不严重的其中的另一个像素，补偿使所述像素的可变电容具有相对较高的电容值。


3.如权利要求1所述的方法，其中，所述输入图像是根据具有均匀亮度分布的一原始图像而产生。


4.如权利要求1所述的方法，其中，所述输入图像是根据具有已知亮度分布的一原始图像而产生，且所述亮度信息包括：一像素的实际亮度与所述原始图像中的一相对应位置的亮度之间的差异。


5.如权利要求1所述的方法，其中，每一可变电容包括多个彼此电性并联的补偿电容，且每一补偿电容由一对应的开关所控制。


6.如权利要求3所述的方法，其中，步骤(C)包括：根据所述亮度信息，决定哪些补偿电容要被导通。


7.如权利要求6所述的方法，其中，哪些补偿电容要被导通是经由一多位数字讯号来设定。


8.如权利要求7所述的方法，其中，所述多个像素被排成具有行与列的阵列，且其中所述多位数字讯号的一部分位通过行的布线传送，而所述多位数字讯号的其他部分的位通过列的布线传送。


9.如权利要求3所述的方法，其中，每一可变电容还包括一与所述多个补偿电容彼此电性并联的固定电容。


10.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个像素被排成具有行与列...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭桂莉，李世民，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR