【技术实现步骤摘要】
本申请涉及图像处理，尤其涉及到一种图像传感器及电子设备。
技术介绍
1、图像传感器广泛应用在数码照相机、手机等电子设备中，以捕获数字图像，传统的图像传感器包括多个像素，像素包括光电二极管(photo-diode，pd)和像素电路，pd用于将光信号转换成电信号，像素电路用于输出与电信号相关的电压，来实现图像构建。并且，像素电路输出的电压被馈送到模拟量化电路，模数转换器再将电压量化为表示入射光强度的数字值。传统的具有双转换增益(dual conversion gain，dcg)功能的高动态范围(highdynamic range，hdr)图像传感器的像素电路输出电压后，模数转换器需要对这些电压进行高转换增益(high conversion gain，hcg)模式量化和低转换增益(low conversion gain，lcg)模式量化，导致传统的图像传感器在像素处理过程中需要进行hcg模式量化和lcg模式量化，存在量化时间长的问题，导致帧周期增加，造成帧率降低。
技术实现思路
1、本申请提供了一种图像传感器及电子设备，用以减少具有dcg功能的图像传感器的量化次数，降低帧周期，提升帧率。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种图像传感器，图像传感器包括像素阵列和读取电路。像素阵列包括像素以及与像素连接的读出线，像素包括第一感光单元和第二感光单元，像素用于向读出线输出第一感光单元对应的预判电压、以及第二感光单元对应的第一模式和第二模式的复位电压和信号电压。并且，读取电路与读出线一
3、其中，第一模式的目标数字量化值包括：第一模式的复位电压的数字量化值和信号电压的数字量化值，或者，第一模式的复位电压的数字量化值和信号电压的数字量化值之间的差值。第二模式的目标数字量化值包括：第二模式的复位电压的数字量化值和信号电压的数字量化值，或者，第二模式的复位电压的数字量化值和信号电压的数字量化值之间的差值。
4、并且，本申请实施例中，还不用额外在读取电路与像素之间设置反馈线，并且不用改变像素的各个控制信号，而是复用相关技术中像素的各个控制信号即可，降低像素的开发成本、周期和风险。
5、另外，本申请实施例中，读取电路中的模式选择电路被配置在读出线上，可以适用于rolling shutter，并兼容相关技术中最常用的电路架构，具有广泛的应用价值。当然，本申请实施例中的读取电路也可以适用于除rolling shutter之外的其他架构。
6、在一些实施例中，图像传感器还包括数据发送器(data transmitter)，每个读取电路分别通过数据发送器与图像信号处理器连接。则每个读取电路将第一模式或第二模式的目标数字量化值输出至数据发送器，数据发送器将第一模式或第二模式的目标数字量化值发送至图像信号处理器。
7、在一些实施例中，反馈信号具有第一电平或第二电平，模式选择电路能够响应于反馈信号的电平，将第二感光单元对应的第一模式或第二模式的复位电压和信号电压输出至模拟量化电路。其中，若反馈信号的电平为第一电平，模式选择电路响应于反馈信号的电平为第一电平，将第二感光单元对应的第一模式的复位电压和信号电压输出至模拟量化电路，使模拟量化电路产生第一模式的目标数字量化值。或者，若反馈信号的电平为第二电平，模式选择电路响应于反馈信号的电平为第二电平，将第二感光单元对应的第二模式的复位电压和信号电压输出至模拟量化电路，使模拟量化电路产生第二模式的目标数字量化值。
8、在一些实施例中，模拟量化电路进一步用于响应于预判电压和参考电压，产生反馈信号。
9、在一些实施例中，像素可以向读出线输出第一感光单元对应的第二模式的信号电压，则预判电压包括第一感光单元对应的第二模式的信号电压。基于此，模拟量化电路可以将第一感光单元对应的第二模式的信号电压与参考电压进行比较。其中，模拟量化电路响应于第一感光单元对应的第二模式的信号电压小于参考电压，将具有第一电平的反馈信号反馈至模式选择电路。以及，模拟量化电路响应于第一感光单元对应的第二模式的信号电压大于参考电压，将具有第二电平的反馈信号反馈至模式选择电路。
10、在一些实施例中，模拟量化电路还进一步用于响应于预判电压的数字量化值，产生反馈信号。
11、在一些实施例中，像素可以向读出线输出第一感光单元对应的第二模式的复位电压和信号电压，则预判电压包括第一感光单元对应的第二模式的复位电压和信号电压。基于此，模拟量化电路进一步用于根据第一感光单元对应的第二模式的复位电压和信号电压以及斜波信号，输出反馈信号。
12、在一些实施例中，模拟量化电路可以得到第一感光单元对应的第二模式的复位电压和信号电压的数字量化值之间的差值，并将第一感光单元对应的第二模式的复位电压和信号电压的数字量化值之间的差值设定为目标数字量化差值，则模拟量化电路进一步用于响应于目标数字量化差值与曝光时间比值的乘积大于数字电压阈值，将具有第一电平的反馈信号反馈至模式选择电路。以及，模拟量化电路进一步用于响应于目标数字量化差值与曝光时间比值的乘积小于数字电压阈值中，将具有第二电平的反馈信号反馈至模式选择电路。
13、在一些实施例中，模拟量化电路还用于根据第一感光单元对应的第二模式的复位电压和信号电压以及斜波信号，输出第一感光单元对应的第二模式的目标数字量化值。由此设置，可以对第一感光单元对应的第二模式的复位电压和信号电压进行量化。
14、在一些实施例中，像素还用于向读出线输出第一感光单元对应的第一模式的复位电压和信号电压。并且，模式选择电路还用于将第一感光单元对应的第一模式的复位电压和信号电压输出至模拟量化电路。模拟量化电路还用于根据第一感光单元对应的第一模式的复位电压和信号电压以及斜波信号，输出第一感光单元对应的第一模式的目标数字量化值。由此设置，可以对第一感光单元对应的第一模式的复位电压和信号电压进行量化。
15、在一些实施例中，模式选择电路包括第一控制电路、第二控制电路以及第三控制电路，其中，第一控制电路分别与读出线、模拟量化电路连接，第二控制电路分别与第三控制电路和模拟量化电路连接，第三控制电路还与第一控制电路连接。并且，第一控制电路用于控制读出线和模拟量化电路之间导通或断开。第二控制电路用于将反馈信号输出至第三控制电路。第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：像素阵列和读取电路；
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述模式选择电路进一步用于：
3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述预判电压包括所述第一感光单元对应的第二模式的信号电压；
4.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述预判电压包括所述第一感光单元对应的第二模式的复位电压和信号电压；
5.如权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述模拟量化电路进一步用于：
6.如权利要求4或5所述的图像传感器，其特征在于，所述模拟量化电路还用于：
7.如权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，所述像素还用于向所述读出线输出所述第一感光单元对应的第一模式的复位电压和信号电压；
8.如权利要求1-7任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述模式选择电路包括：第一控制电路、第二控制电路以及第三控制电路；
9.如权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，所述第一控制电路包括：第一开关和存储电容；
10.如权利要求8或9所述的图像
11.如权利要求8-10任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述第三控制电路包括：第一多路选通器、第二多路选通器、第三开关，第一反相器、第二反相器以及第一存储器；
12.如权利要求1-11任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述模拟量化电路包括：第一比较器、第一计数器和第二存储器；
13.如权利要求4-11任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述模拟量化电路包括：切换控制电路、第一量化电路、第二量化电路、量化选通电路、以及数字比较电路；
14.如权利要求13所述的图像传感器，其特征在于，所述切换控制电路包括：第一切换开关和第二切换开关；
15.如权利要求1-14任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述模拟量化电路进一步用于：
16.如权利要求15所述的图像传感器，其特征在于，所述模拟量化电路接收所述第一感光单元对应的第一模式的复位电压和信号电压时，对应的斜波信号的斜率为所述第一斜率；
17.如权利要求16所述的图像传感器，其特征在于，所述读取电路还包括：斜率选择电路，所述斜率选择电路与所述模拟量化电路连接；
18.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和如权利要求1-17任一项所述的图像传感器，
...【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：像素阵列和读取电路；
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述模式选择电路进一步用于：
3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述预判电压包括所述第一感光单元对应的第二模式的信号电压；
4.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述预判电压包括所述第一感光单元对应的第二模式的复位电压和信号电压；
5.如权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述模拟量化电路进一步用于：
6.如权利要求4或5所述的图像传感器，其特征在于，所述模拟量化电路还用于：
7.如权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，所述像素还用于向所述读出线输出所述第一感光单元对应的第一模式的复位电压和信号电压；
8.如权利要求1-7任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述模式选择电路包括：第一控制电路、第二控制电路以及第三控制电路；
9.如权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，所述第一控制电路包括：第一开关和存储电容；
10.如权利要求8或9所述的图像传感器，其特征在于，所述第二控制电路包括：第二开关，所述第二开关的控制端用于接收开关控制信号，所述第二开关的第一端与所述模拟量化电路连接，所述第二开...
【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，邓志鹏，潘撼，谢承志，童海涛，刘俊哲，傅丰华，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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