CMOS图像传感器、摄像系统及提高动态范围的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种CMOS图像传感器、摄像系统及提高动态范围的方法，CMOS图像传感器包括依次耦接的像素阵列、读出电路、图像处理器以及接口电路。像素阵列根据采集的原始光信号产生电信号数据，读出电路对电信号数据进行模数转换产生第一信号数据；图像处理器对第一信号数据进行黑电平校正产生第二信号数据，并根据第二信号数据以及获取的噪声水平参数确定基底参数并产生第三信号数据，以及对所述第三信号数据进行降位宽处理产生目标信号数据；接口电路与应用端耦接并将目标信号数据发送至应用端；第一信号数据、第二信号数据以及第三信号数据的位宽相同，且均大于目标信号数据的位宽。本发明专利技术通过减少基底参数，从而显著提升CMOS图像传感器的动态范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成像，尤其涉及一种cmos图像传感器、摄像系统及提高动态范围的方法。

技术介绍

1、摄像装置捕捉场景一定范围亮度(辐射度)值的能力被称为动态范围(dynamicrange，简写为dr)，较宽的动态范围能够在高光和阴影中保留更多的图像细节。如果动态范围比较窄，很容易出现亮处过曝或者暗处全黑的不理想效果。因此，动态范围是反映cmos图像传感器性能的一项关键性指标。举例而言，对于10bit(即信号数据的位宽占10个字节)输出的cmos图像传感器，其对应的动态范围是[0，1023]，cmos图像传感器的动态范围的大小影响最终成像质量的高低。然而，即使是全黑场景，也会因为各种各样噪声的存在，导致cmos图像传感器在采集数据时输出的也不全是0，而是输出均值在0附近的噪声分布。具体请参见图1、图2，图1为采集全黑场景的像素值的理论概率分布密度示意图；图2为某一具体示例中采集全黑场景的像素值的实际概率分布密度示意图。由此可见，噪声分布通常符合一定的规律，比如高斯分布。

2、由于小于0的数据无法输出，因此，为了获得完整的噪声分布数据，同时也更便于恢本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种CMOS图像传感器，其特征在于，包括像素阵列、读出电路、图像处理器以及接口电路；所述像素阵列的第一端配置为采集原始光信号，所述像素阵列的第二端耦接所述读出电路的第一端，所述读出电路的第二端耦接所述图像处理器的第一端，所述图像处理器的第二端耦接所述接口电路的第一端，所述接口电路的第二端被配置为耦接应用端；

2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述图像处理器，包括黑电平校正单元、基底校正单元以及信号降位宽单元；所述黑电平校正单元的第一端被配置为耦接所述读出电路的第二端，所述黑电平校正单元的第二端耦接所述基底校正单元的第一端，所述基底校正单元的第二端耦接...

【技术特征摘要】

1.一种cmos图像传感器，其特征在于，包括像素阵列、读出电路、图像处理器以及接口电路；所述像素阵列的第一端配置为采集原始光信号，所述像素阵列的第二端耦接所述读出电路的第一端，所述读出电路的第二端耦接所述图像处理器的第一端，所述图像处理器的第二端耦接所述接口电路的第一端，所述接口电路的第二端被配置为耦接应用端；

2.根据权利要求1所述的cmos图像传感器，其特征在于，所述图像处理器，包括黑电平校正单元、基底校正单元以及信号降位宽单元；所述黑电平校正单元的第一端被配置为耦接所述读出电路的第二端，所述黑电平校正单元的第二端耦接所述基底校正单元的第一端，所述基底校正单元的第二端耦接所述信号降位宽单元的第一端，所述信号降位宽单元的第二端耦接所述接口电路的第一端；

3.根据权利要求2所述的cmos图像传感器，其特征在于，所述黑电平校正单元，包括缺陷消除子单元、强光干扰消除子单元以及黑电平校正子单元；所述缺陷消除子单元的第一端耦接所述读出电路的第二端，所述缺陷消除子单元的第二端耦接所述强光干扰消除子单元的第一端，所述强光干扰消除子单元的第二端耦接所述黑电平校正子单元的第一端，所述黑电平校正子单元的第二端耦接所述基底校正单元的第一端；

4.根据权利要求2所述的cmos图像传感器，其特征在于，所述基底校正单元，包括第一噪声参数获取子单元以及第一基底校正子单元；所述第一噪声参数获取子单元的第一端耦接所述黑电平校正单元的第二端，所述第一噪声参数获取子单元的第二端耦接所述第一基底校正子单元的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玮，张明锋，
申请(专利权)人：北京弘图半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：