信息处理装置、信息处理方法、图像传感器和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供信息处理装置、信息处理方法、图像传感器和存储介质。在预定曝光条件下从OB像素区域中读出像素值，并对该像素值进行预定处理以导出暗电流分量值。通过考虑OB像素区域与分割像素区域的曝光条件之间的差异，根据OB暗电流分量值估计分割像素区域的暗电流分量值。具体地，基于两个像素区域的曝光条件中的曝光时间与增益之比，导出用于根据OB暗电流分量值来计算暗电流分量值的转换率。该转换率被应用于OB像素区域的像素值，或者被应用于根据它们计算的OB暗电流分量值，从而计算针对分割像素区域的曝光条件所估计的暗电流分量值。像素区域的曝光条件所估计的暗电流分量值。像素区域的曝光条件所估计的暗电流分量值。

【技术实现步骤摘要】
信息处理装置、信息处理方法、图像传感器和存储介质


[0001]本公开涉及用于控制摄像期间曝光量的技术。

技术介绍

[0002]图像传感器在即使没有接收到光的状态下也被通电，这种状态下流过图像传感器的电流被称为暗电流(“dark current”)。如果在没接收到光的状态下从图像传感器读出像素值，则该像素值表示一定程度的值。源自暗电流的该值也包含在从正常像素读取操作中读出的像素值的一部分中。因此，读取的像素值中源自暗电流的分量也称为暗电流分量。暗电流分量通常会提高整个图像的像素值。然后，在该分量没有被去除的情况下，整个图像会显得更亮(lighter)。此外，已知该暗电流分量的值随曝光条件和传感器温度而变化。因此，优选的是，在摄像时自适应地检测该暗电流分量，并基于检测结果去除该暗电流分量。
[0003]为了检测该暗电流分量，已知一种方法，该方法在图像传感器的外围部分提供作为遮光像素区域的光学黑(OB)像素区域，在摄像时，从OB像素区域中的像素以及摄像区域(有效像素区域)中的像素读出像素值，并根据OB像素区域的像素值来估计暗电流分量的大小和分布。
[0004]近年来，高动态范围(在下文中称为HDR)摄像作为用于扩宽图像传感器的摄像动态范围的摄像方法而广为人知。虽然进行HDR摄像的方法有若干种，但是已知的一种方法是使用图像传感器，该图像传感器将其摄像区域分割成多个子区域，并且可以使用为各子区域单独设置的曝光条件(曝光时间和增益)来进行摄像(参见日本特开第2010
‑
136205号公报)。在下文中，这种摄像方法将被称为“特定区域曝光摄像”，并且为了方便，能够进行特定区域曝光摄像的图像传感器将被称为“特定区域曝光传感器”。
[0005]然而，特定区域曝光传感器的问题在于，如在常规实践中一样，基于在单一曝光条件下读出的像素值而估计的暗电流分量值与在不同曝光条件下估计的区域的暗电流分量值不同。这导致无法精确地估计各区域的暗电流分量值。

技术实现思路

[0006]本公开的技术提供了信息处理装置，用于估计要从图像传感器输出的像素值中包含的暗电流分量值，其中，图像传感器的摄像表面包括可以单独设置曝光条件的多个有效像素区域和遮光区域，并且所述信息处理装置包括估计单元，该估计单元被构造为基于从遮光区域的曝光条件和多个有效像素区域中的各有效像素区域的曝光条件导出的转换率，来估计各有效像素区域的暗电流分量值。
[0007]根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的另外的特征将变得显而易见。
附图说明
[0008]图1是示出根据本公开技术的用于实现信息处理装置的示例硬件构造的图，该信
息处理装置确定多个像素区域的曝光条件；
[0009]图2是示出普通图像传感器中的OB像素区域和有效像素区域的示例的图；
[0010]图3是示出能够逐个区域地改变曝光条件的图像传感器的示例的图；
[0011]图4是示出基于模型的图像传感器中的暗电流分量的温度特性的图；
[0012]图5是示出根据第一实施例的曝光条件确定处理的流程的流程图；
[0013]图6是示出采用本公开的图像处理方法的图像传感器的示例构造的图；以及
[0014]图7是示出根据第三实施例的曝光条件确定处理的流程的流程图。
具体实施方式
[0015][第一实施例][0016]图1是示出根据本公开技术的用于实现信息处理装置的示例硬件构造的图，该信息处理装置确定多个像素区域的曝光条件。
[0017]在图1所示的示例构造中，连接到进行摄像的数据输入单元101的信息处理装置确定数据输入单元101中包括的多个像素区域中的各像素区域的曝光条件。在图1中，信息处理装置是指包括数据存储单元102、显示单元103、输入单元104、CPU 105、RAM 106、ROM 107、通信单元108和图像处理单元121的部分。
[0018]数据输入单元101包括传统图像传感器等，其输出通过在具有多个光电转换元件的光电转换传感器单元的摄像表面处拍摄图像而获得的图像数据。数据输入单元101在摄像表面处具有多个像素区域，并且能够使用针对多个像素区域中的各像素区域单独设置的独立曝光条件(曝光时间(存储时间)或快门速度和增益)进行摄像。简单来说，数据输入单元101只需要被构造为能够接收指定各像素区域的曝光条件的数据，并单独设置各像素区域的曝光条件即可。在本文中，对于各像素中包括的光电转换元件和存储电容器，曝光时间是信号电荷从光电转换元件存储到存储电容器中的存储时间。此外，对于各像素中包括的光电转换元件、存储电容器和放大单元，增益是表示放大单元的放大程度的模拟增益，该放大单元放大并输出来自光电转换元件的存储在存储电容器中的信号电荷。
[0019]例如，指定该曝光条件的数据可以通过在具有稍后描述的CPU 105的信息处理装置上运行的软件来生成。或者，该构造可以使得指定曝光条件的数据预先存储在RAM 106等特定存储区域中，并且数据输入单元101参考该数据。
[0020]数据存储单元102是存储图像数据、参数等的存储设备，并且通常是HDD、SSD、软盘等。或者，数据存储单元102可以是CD
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ROM、CD
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R、DVD、蓝光(注册商标)、存储卡、CompactFlash(CF)卡、SmartMedia卡、SD卡、记忆棒卡、xD
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Picture卡、USB存储器等。除了图像数据之外，数据存储单元102还能够存储在CPU 105上运行的程序和其他数据。或者，可以将稍后描述的RAM 106的一部分用作数据存储单元102。又或者，可以通过利用经由稍后描述的通信单元108连接的外部装置中的存储设备来虚拟地构建数据存储单元102。
[0021]显示单元103例如是这样的设备，该设备基于从数据输入单元101输出的图像数据和GUI的图像等来显示图像处理前后的图像。通常，采用使用CRT、液晶或有机LED等的显示器。显示单元103可以是经由输入输出接口通过电缆等连接的外部装置的显示设备。
[0022]输入单元104是输入用户指令和数据的设备，并且包括键盘和指向设备。指向设备通常是鼠标、轨迹球、触控板、平板电脑等。或者，例如，在将本实施例应用于诸如传统数字
照相机装置或打印机的装置的情况下，输入单元104可以是按钮、拨盘等。此外，可以通过软件(软件键盘)来构造键盘，以使得可以通过操作按钮、拨盘或上述指向设备来输入字符。或者，显示单元103和输入单元104可以是单个设备，例如公知的触摸屏设备。在这种情况下，经由触摸屏的输入作为来自输入单元104的输入被处理。此外，输入单元104可以被构造为经由传统的手势识别处理来接收用户指令。在这种情况下，输入单元104包括输入具有可见光或红外线的图像的输入设备和根据该图像识别用户的动作并将其转换为命令的设备。对于前种设备，数据输入单元101也可以充当输入单元104。可以通过将专用硬件添加到图1的构造中或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信息处理装置，所述信息处理装置用于估计要从图像传感器输出的像素值中包含的暗电流分量值，其中图像传感器的摄像表面包括能够单独设置曝光条件的多个有效像素区域和遮光区域，并且所述信息处理装置包括估计单元，所述估计单元被构造为基于从所述遮光区域的曝光条件和所述多个有效像素区域中的各有效像素区域的曝光条件导出的转换率，来估计各有效像素区域的暗电流分量值。2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，估计单元被构造为通过将基于从遮光区域读出的像素值导出的暗电流分量值乘以转换率，导出所述多个有效像素区域中的各有效像素区域的暗电流分量值。3.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，曝光条件包括曝光时间和增益。4.根据权利要求3所述的信息处理装置，其中，对于图像传感器中的各像素包括的光电转换元件和存储电容器，曝光时间是信号电荷从光电转换元件存储到存储电容器中的存储时间。5.根据权利要求3所述的信息处理装置，其中，对于图像传感器中的各像素包括的光电转换元件、存储电容器和放大单元，增益是表示放大单元的放大程度的模拟增益，所述放大单元放大并输出来自光电转换元件的存储在存储电容器中的信号电荷。6.根据权利要求3至5中任一项所述的信息处理装置，其中，转换率是曝光时间比率和增益比率的乘积，曝光时间比率是遮光区域的曝光时间与有效像素区域的曝光时间之间的比值，增益比率为遮光区域的增益与有效像素区域的增益的比值。7.根据权利要求1所述的信息处理装置，所述信息处理装置还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田康男，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：