一种提高小尺寸像素图像传感器动态范围的工作方式制造技术

一种提高小尺寸像素图像传感器动态范围的工作方式，图像传感器采用时间过采样技术，即对图像传感器中的每个像素进行多次采样读出；像素采用条件复位，即当像素进行曝光时，按一定的采样间隔对像素进行采样，当像素达到所设阈值时，则在下一个采样到来时对像素进行复位操作，若未达到阈值时，像素继续进行光信号积累；像素的每次采样时间是不同的，并且像素每次采样时比较的阈值是可调；本发明专利技术中采用条件复位和时间过采样技术相结合的工作方式，像素每次的采样阈值和采样时间可调，保证了图像传感器动态范围中最大非饱和光强不再受满阱容量的限制，仅取决于过采样策略，从而实现高动态范围的图像。动态范围的图像。动态范围的图像。

【技术实现步骤摘要】
一种提高小尺寸像素图像传感器动态范围的工作方式


[0001]本专利技术专利属于CMOS图像传感器领域，涉及一种小尺寸像素，满阱容量受限的图像传感器，尤其涉及一种提高小尺寸像素动态范围的工作方式。

技术介绍

[0002]近年来根据摩尔定律，CMOS工艺技术得到不断改善，使得图像传感器领域的像素尺寸在不断缩小，与CCD图像传感器相比较，CMOS图像传感器在集成度，功耗等方面优势越来越明显。
[0003]CMOS图像传感器的动态范围，由最大非饱和信号与最小可探测光强的比值确定，一般的CMOS图像传感器中每个像素仅进行一次曝光采样，因此最大非饱和光强受到像素满阱容量的限制；最小可探测光强与图像传感器的噪声有关。随着小尺寸像素的发展，导致满阱容量不断下降，从而引起CMOS图像传感器的动态范围较低，光灵敏度较低。
[0004]针对小尺寸像素，为了克服满阱容量过小的限制，提高图像传感器的动态范围，目前提出的主流解决方案有对目标场景进行长短不同曝光时间的多次曝光技术，该方案中像素复位后进行长曝光，长曝光信号读出后开始短曝光，在短曝光读出阶段进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高小尺寸像素图像传感器动态范围的工作方式，其特征在于：主要技术方案包括：1）图像传感器采用时间过采样技术，即对图像传感器中的每个像素进行多次采样读出，此处每次采样的像素称为子像素，最终的图像根据每次采样结果进行重构，因此最终图像中，每个等效像素的满阱容量取决于时间过采样次数m以及每次采样时设定的阈值大小Uth
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，其最终的等效满阱容量为：；2）像素采用条件复位，即当像素进行曝光时，按一定的采样间隔对像素进行采样，当像素达...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐江涛，徐亮，高静，赵彤，查万斌，
申请(专利权)人：天津大学青岛海洋技术研究院，
类型：发明
国别省市：