图像处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种图像处理装置及方法，所述图像处理装置包括：读出模块，用于将输入的图像信号经过溢出判断后获取单帧目标数据；图像增益配置模块，与所述读出模块连接，用于配置所述图像信号的图像增益；增益标定模块，与所述读出模块和所述图像增益配置模块连接，用于根据所述图像增益将所述目标数据组合为增益输出数据。本发明专利技术所述的图像处理装置通过将图像信号单帧输出，有效降低了输出数据的带宽，并减小了电路动态功耗。并减小了电路动态功耗。并减小了电路动态功耗。

【技术实现步骤摘要】
图像处理装置及方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种图像处理装置及方法。

技术介绍

[0002]互补金属氧化物半导体(Complementary Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor，CMOS)是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片，CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)在图像领域具有不可替代性，被广泛应用于安防监控、消费电子、车载设备、科学测量等领域中。CIS的基本发展方向包括：多像素、低噪声、高动态范围、高图像帧率。低噪高动态的图像质量能给用户带来更好的视觉体验。
[0003]在图像处理中，将同一场景条件下，不同强度照片的数据合成在一起，就能得到高动态范围渲染(high dynamic range，HDR)，相比普通的图像，可以提供更多的动态范围和图像细节，根据不同的曝光时间的LDR(Low
‑
Dynamic Range，低动态范围图像)，并利用每个曝光时间相对应最佳细节的LDR图像来合成最终HDR图像。它能够更好地反映出真实环境中的视觉效果。
[0004]像素转换得到的电压为：曝光时间(exposure time)、灵敏度(sensitivity)、转换增益(CG，Conversion Gain)、读出电路增益之间的乘积，其中曝光时间、灵敏度、转换增益都可以对图像信号的强度进行调节，但是目前通过高动态范围渲染的电路对图像进行处理之后，输出数据带宽大，而且电路功耗高。
[0005]因此，有必要提供一种新型的图像处理装置及方法以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种图像处理装置及方法，通过将图像信号单帧输出，有效降低了输出数据的带宽，并减小了电路动态功耗。
[0007]第一方面，为实现上述目的，本专利技术的所述一种图像处理装置，包括：
[0008]读出模块，用于将输入的图像信号经过溢出判断后获取单帧目标数据；
[0009]图像增益配置模块，与所述读出模块连接，用于配置所述图像信号的图像增益；
[0010]增益标定模块，与所述读出模块和所述图像增益配置模块连接，用于根据所述图像增益将所述目标数据组合为增益输出数据。
[0011]本专利技术所述图像处理装置的有益效果在于：通过读出模块将所述图像信号经过比较判断之后获取得到目标数据，以便于对图像信号进行溢出判断后得到单帧的目标数据，而图像增益配置模块对图像信号的不同帧信号配置图像增益，之后通过增益标定模块对目标数据进行处理，将目标数据对应的图像增益与所述目标数据组合成为增益输出数据以输出单帧图数据，从而将最终的输出结果由多帧输出变为单帧输出，不仅有效降低了输出数据的带宽，而且能够有效降低电路动态功耗。
[0012]可选的，所述读出模块包括：
[0013]源随器单元，用于将所述图像信号转换为像素电压信号；
[0014]斜坡发生器单元，用于生成斜坡信号；
[0015]比较器单元，分别与所述源随器单元和所述斜坡发生器单元连接，以比较所述像素电压信号和所述斜坡信号并输出比较信号；
[0016]计数器单元，与所述比较器单元连接，用于根据所述比较信号进行计数，并输出计数结果；
[0017]溢出判断单元，与所述计数器单元连接，用于根据所述计数结果或者所述比较信号进行溢出判断并得到溢出结果，根据所述溢出结果输出所述目标数据；
[0018]数据缓存单元，与所述溢出判断单元连接，用于缓存所述目标数据；
[0019]暂停开关逻辑单元，所述暂停开关逻辑单元的输入端与所述溢出判断单元连接，所述暂停开关逻辑单元的输出端分别与所述源随器单元、所述比较器单元和所述计数器单元连接，以根据所述溢出结果调节所述源随器单元、所述比较器单元和所述计数器单元的工作状态。其有益效果在于：上述的读出模块通过比较器单元对像素电压信号和斜坡信号进行比较并输出比较信号，之后通过计数器单元对比较信号进行计数以输出计数结果，并通过溢出判断单元对计数结果或者比较信号进行溢出判断，并根据所述溢出结果对应输出所述目标数据，并通过数据缓存单元将所述目标数据缓存起来，便于后续调用；同时通过所述暂停开关逻辑单元对读出模块的所述源随器单元、所述比较器单元和所述计数器单元进行控制，在根据溢出结果确定当前没有信号溢出的时候，在开始读取下一帧图像信号之前，将所述源随器单元、所述比较器单元和所述计数器单元软关断或者控制进入低功耗模式，从而有效降低整个读出模块的功耗。
[0020]可选的，所述增益标定模块包括帧序增益单元、计数输出单元和合成单元，所述帧序增益单元的输入端分别与所述图像增益配置模块和所述读出电路连接，以根据目标数据的帧序获取所述目标数据对应的图像增益，所述计数输出单元与所述读出模块连接，以输出所述读出模块输出的目标数据，所述合成单元分别与所述帧序增益单元和所述计数输出单元输出端连接，以将所述目标数据和对应的图像增益组合成增益输出数据。
[0021]可选的，所述图像增益配置模块通过调节所述读出模块的曝光长度、转换增益、模拟增益、像素切换中的至少一种以调节所述图像信号的图像增益。其有益效果在于：便于通过多种方式调节图像信号的图像增益。
[0022]第二方面，本专利技术还提供了一种图像处理方法，所述处理方法包括：
[0023]输入待处理的图像信号，并通过图像增益配置模块对所述图像信号配置图像增益；
[0024]通过读出模块对待处理的所述图像信号进行溢出判断以获取单帧的目标数据；
[0025]根据所述图像信号的所述图像增益，通过增益标定模块将所述目标数据组合为增益输出数据。
[0026]本专利技术所述的图像处理方法的有益效果在于：通过将待处理的图像信号进行溢出判断后获取单帧目标数据，并根据配置好的图像增益，将获取到的单帧目标数据组合成为增益输出数据，从而将最终的输出结果由多帧输出变为单帧输出，不仅有效降低了输出数据的带宽，而且能够有效降低电路动态功耗。
[0027]可选的，所述通过读出模块对待处理的所述图像信号进行溢出判断以获取单帧目
标数据，包括：
[0028]通过源随器单元按照帧序将所述图像信号转换为像素电压信号；
[0029]通过比较器单元将所述像素电压信号与预设的斜坡信号进行比较，并根据比较结果输出比较信号；
[0030]计数器单元根据所述比较信号进行计数处理以得到计数结果；
[0031]溢出判断单元对所述计数结果进行溢出判断以得到溢出结果，根据所述溢出结果获取所述目标数据。
[0032]可选的，所述根据比较结果输出比较信号，包括：
[0033]根据所述像素电压信号与所述斜坡信号的大小，分别输出高电平或者低电平的比较信号；
[0034]所述根据所述比较信号进行计数处理以得到计数结果，包括：
[0035]根据所述比较信号的电平高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像处理装置，其特征在于，包括：读出模块，用于将输入的图像信号经过溢出判断后获取单帧目标数据；图像增益配置模块，与所述读出模块连接，用于配置所述图像信号的图像增益；增益标定模块，与所述读出模块和所述图像增益配置模块连接，用于根据所述图像增益将所述目标数据组合为增益输出数据。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述读出模块包括：源随器单元，用于将所述图像信号转换为像素电压信号；斜坡发生器单元，用于生成斜坡信号；比较器单元，分别与所述源随器单元和所述斜坡发生器单元连接，以比较所述像素电压信号和所述斜坡信号并输出比较信号；计数器单元，与所述比较器单元连接，用于根据所述比较信号进行计数，并输出计数结果；溢出判断单元，与所述计数器单元连接，用于根据所述计数结果或者所述比较信号进行溢出判断并得到溢出结果，根据所述溢出结果输出所述目标数据；数据缓存单元，与所述溢出判断单元连接，用于缓存所述目标数据；暂停开关逻辑单元，所述暂停开关逻辑单元的输入端与所述溢出判断单元连接，所述暂停开关逻辑单元的输出端分别与所述源随器单元、所述比较器单元和所述计数器单元连接，以根据所述溢出结果调节所述源随器单元、所述比较器单元和所述计数器单元的工作状态。3.根据权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，所述增益标定模块包括帧序增益单元、计数输出单元和合成单元，所述帧序增益单元的输入端分别与所述图像增益配置模块和所述读出电路连接，以按照帧序的图像增益将所述读出模块输出的所述目标数据组合成所述增益输出数据，所述计数输出单元与所述读出模块连接，以输出所述读出模块输出的目标数据，所述合成单元分别与所述帧序增益单元和所述计数输出单元输出端连接，以将所述目标数据和对应的图像增益组合成增益输出数据。4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其特征在于，所述图像增益配置模块通过调节所述读出模块的曝光长度、转换增益、模拟增益、像素切换中的至少一种以调节所述图像信号的图像增益。5.一种图像处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：输入待处理的图像信号，并通过图像增益配置模块对所述图像信号配置图像增益；通过读出模块对待处理的所述图像信号进行溢出判断以获取单帧的目标数据；根据所述图像信号的所述图像增益，通过增益标定模块将所述目标数据组合为增益输出数据。6.根据权利要求5所述的图像处理方法，其特征在于，所述通过读出模块对待处理的所述图像信号进行溢出判断以获取单帧目标数据，包括：通过源随器单元按照帧序将所述图像信号转换为像素电压信号；通过比较器单元将所述像素电压信号与预设的斜坡信号进行比较，并根据比较结果输出比较信号；计数器单元根据所述比较信号进行计数处理以得到计数结果；

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正，蔡化，芮松鹏，陈飞，高菊，夏天，
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：