一种高动态范围的成像系统及像素电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高动态范围的成像系统，包括像素电路，用于通过光电转换读出像素信号；双层列读出电路，包括上侧列读出控制电路和下侧列读出控制电路，用于像素信号进行模拟数字转换；行控制电路，用于发出像素电路中各传输门的控制信号；内部模块控制电路，用于发出成像系统内部各模块所需的控制信号；图像处理模块，用于获取列读出电路传输过来的数字信号，并进行图像合成。该系统能够保证分辨率的前提下，实现高动态范围合成。实现高动态范围合成。实现高动态范围合成。

【技术实现步骤摘要】
一种高动态范围的成像系统及像素电路


[0001]本技术涉及图像传感器
更具体地，实施例涉及一种高动态范围的成像系统及像素电路。

技术介绍

[0002]高动态范围（简称HDR，High Dynamic Range）与标准动态范围相比，能够显示出更大的亮度范围，即从最暗到最亮。因此，HDR成像技术作为高品质成像的关键技术之一而引起业界关注。
[0003]诸如Staggered HDR技术、Interleaved HDR技术是常见的提高图像传感器动态范围的技术。其中，Staggered HDR技术采用多帧多次曝光获得多个图像后再合成的方式，即图像传感器输出两帧或三帧不同曝光时长的图像，最后通过ISP合成一帧图像。其缺陷是存在伪影和帧率较低，输出的多帧图像不是同时进行曝光，经ISP合成后会存在运动伪影；多帧曝光需要多帧图像读出，导致帧率较低。Interleaved HDR技术采用的是单帧多曝光获取多个图像进行合成的方式，即在单帧图像中，将不同像素行的曝光时间分别设置为长曝光和短曝光，长、短曝光的像素行分别输出两帧图像，然后再合成一帧图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高动态范围成像系统，其特征在于，该系统包括：像素电路，用于通过对像素阵列中的每个像素点进行长、短曝光后读出像素信号；双层列读出电路，包括上侧列读出控制电路和下侧列读出控制电路，用于对像素信号进行模拟数字转换；行控制电路，用于发出像素电路中各传输门的控制信号；内部模块控制电路，用于发出成像系统内部各模块所需的控制信号；图像处理模块，用于获取列读出电路传输过来的数字信号，并进行图像合成。2.根据权利要求1所述的高动态范围成像系统，其特征在于，所述像素电路包括：全局复位单元（100），用于在像素曝光前将电路中的多余电荷进行清除；第一像素读出单元（101），用于长曝光后读出像素信号；第二像素读出单元（102），用于短曝光后读出像素信号；所述全局复位单元（100）分别连接结构完全相同的第一像素读出单元（101）、第二像素读出单元（102）。3.根据权利要求2所述的高动态范围成像系统，其特征在于，所述全局复位单元（100）包括全局复位管MN00、光电二极管PD，所述全局复位管MN00的漏极接电源VDD，源极接光电二极管PD的阴极，所述全局复位管MN00的源极与所述光电二极管PD的阴极的公共端分别接所述第一像素读出单元（101）和所述第二像素读出单元（102）。4.根据权利要求2所述的高动态范围成像系统，其特征在于，所述第一像素读出单元（101）包括传输控制管MN10、FD复位管MN11、源极跟随管MN12、像素选择管MN13；所述传输控制管MN10的漏极接所述全局复位单元（100），源极接所述FD复位管MN11的源极，所述FD复位管MN11的漏极接VDD；所述源极跟随管MN12的漏极接电源VDD，源极接所述像素选择管MN13的漏极，栅极接所述FD复位管MN11的源极；所述像素选择管MN13的源极输出像素信号VpixA；所述第二像素读出单元（102）包括传输控制管MN20、FD复位管MN21、源极跟随管MN22、像素选择管MN23；所述传输控制管MN10的漏极接所述全局复位单元（100），源极接所述FD复位管MN21的源极，所述FD复位管MN21的漏极接VDD；所述源极跟随管MN22的漏极接电源VDD，源极接所述像素选择管MN23的漏极，栅极接所述FD复位管MN21的源极；所述像素选择管MN23的源极输出像素信号VpixB。5.根据权利要求4所述的高动态范围成像系统，其特征在于，所述第一像素读出单元（101）还包括转换增益控制管MN14、电容C10；所述第二像素读出单元（102）还包括转换增益控制管MN24、电容C20；所述第一像素读出单元（...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：创视微电子成都有限公司，
类型：新型
国别省市：