一种高动态范围CMOS图像传感器及其控制方法技术

本申请公开了一种高动态范围CMOS图像传感器及其控制方法，图像传感器电路包括像素电路阵列、行控制电路和量化电路。方法包括：获取行控制信号；通过行控制信号对当前行像素进行曝光与读出处理，得到当前行像素的动态电信号；根据当前行像素的动态电信号，对当前行像素进行量化处理，输出具有亮度信息的数字码；根据数字码的最高位，对行控制电路中的所有移位寄存器进行移位操作，得到移位后的行控制信号对下一行像素进行曝光、读出与量化，同时计数器数字码从0计数，直至完成对所有行像素进行曝光、读出与量化。本申请实施例能够在不损失像素填充因子的情况下，大幅提高图像传感器的动态范围。本申请可以广泛应用于成像系统技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及成像系统，尤其涉及一种高动态范围cmos图像传感器及其控制方法。

技术介绍

1、动态范围(dr)是图像传感器的重要性能指标之一，表示cmos图像传感器能够在同一帧图像中同时探测到的最大光强信号和最小光强信号的范围，在安防监控、机器视觉、智能驾驶等领域，对动态范围超过100db的高动态范围(hdr)图像传感器有着极高的需求，现有的实现高动态范围图像传感器的方法包括多次曝光与多帧融合的方法、局部曝光控制的方法和使用高动态范围的像素方法，但是，现有技术存在着帧速率低、功耗高、电路复杂、填充因子低、低光性能差等缺点以及在低光照强度下信噪比低的劣势。

2、综上，相关技术中存在的技术问题有待得到改善。

技术实现思路

1、本申请实施例的主要目的在于提出一种高动态范围cmos图像传感器及其控制方法，能够在不损失像素填充因子的情况下，大幅提高图像传感器的动态范围。

2、为实现上述目的，本申请实施例的一方面提出了一种高动态范围cmos图像传感器，图像传感器电路包括像素电路阵列、行控制电路和量化电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高动态范围CMOS图像传感器，其特征在于，图像传感器电路包括像素电路阵列、行控制电路和量化电路，所述像素电路阵列通过若干列信号总线与所述量化电路连接，所述像素电路阵列通过若干行控制线与所述行控制电路连接，所述行控制电路通过量化结束信号线与所述量化电路连接，其中：

2.根据权利要求1所述的图像传感器电路，其特征在于，所述像素电路阵列包括若干像素电路，所述像素电路包括光电二极管、复位晶体管、放大晶体管和行选通晶体管，其中，所述光电二极管的阳极端接地，所述光电二极管的阴极端分别与所述复位晶体管的漏极、所述放大晶体管的栅极连接，所述复位晶体管的栅极与所述行选通晶体管的栅极连接...

【技术特征摘要】

1.一种高动态范围cmos图像传感器，其特征在于，图像传感器电路包括像素电路阵列、行控制电路和量化电路，所述像素电路阵列通过若干列信号总线与所述量化电路连接，所述像素电路阵列通过若干行控制线与所述行控制电路连接，所述行控制电路通过量化结束信号线与所述量化电路连接，其中：

2.根据权利要求1所述的图像传感器电路，其特征在于，所述像素电路阵列包括若干像素电路，所述像素电路包括光电二极管、复位晶体管、放大晶体管和行选通晶体管，其中，所述光电二极管的阳极端接地，所述光电二极管的阴极端分别与所述复位晶体管的漏极、所述放大晶体管的栅极连接，所述复位晶体管的栅极与所述行选通晶体管的栅极连接并获取所述行控制信号，所述复位晶体管的源极与所述放大晶体管的漏极连接并接电源，所述放大晶体管的源极与所述行选通晶体管的漏极连接，所述行选通晶体管的源极与所述列信号总线连接。

3.根据权利要求2所述的图像传感器电路，其特征在于，所述像素电路阵列还包括光电二极管寄生电容，所述光电二极管寄生电容的第一端与所述光电二极管的阴极端连接，所述光电二极管寄生电容的第二端与所述光电二极管的阳极端连接，所述光电二极管寄生电容用于驱动所述动态电信号的输出。

4.根据权利要求1所述的图像传感器电路，其特征在于，所述行控制电路包括若干移位寄存器和若干升压缓冲器，若干所述移位寄存器的d输入端与所述行控制电路中前一个移位寄存器的q输出端连接，若干所述移位寄存器的时钟信号输入端相互连接并获取时钟输入信号，所述行控制电路的首端移位寄存器的复位信号输...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘京京，王雨辰，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：