产生图像传感器的列偏移校正制造技术

一种图像传感器包含通常布置成行和列以形成像素阵列的多个感光像素和多个暗参考像素。以第一增益电平从每一列中的给定数目的暗参考像素读出暗信号。使用以所述第一增益电平读出的相应暗信号来确定所述像素阵列中的一个或一个以上列的初始列偏移校正。响应于对不同增益电平的每一检测到的改变而重复地定标所述初始列偏移校正。所述列偏移校正可基于每一相应不同增益电平与所述第一增益电平之间的改变量而定标。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定用以补偿通过图像传感器捕捉的图像中的列固定图案噪声的列偏移校正的方法。所述图像传感器包含通常布置成行和列以形成像素阵列的多个感光像素和多个暗參考像素。以第一增益电平从每一列中的给定数目的暗參考像素读出暗信号。使用以所述第一増益电平读出的相应暗信号来确定所述像素阵列中的ー个或ー个以上列的初始列偏移校正。响应于对不同增益电平的每ー检测到的改变而重复地定标所述初始列偏移校正。在根据本专利技术的实施例中，所述列偏移校正基于每ー相应不同增益电平与所述第一增益电平之间的改变量而定标。附图说明參看以下图式来更好地理解本专利技术的实施例。所述图式的元件未必相对于彼此按比例绘制。图I是根据本专利技术的实施例中的图像捕捉装置的简化框图；图2是根据本专利技术的实施例中的图像传感器106的俯视图的框图；图3是图2中所图示的模拟前端电路216的框图；图4是根据本专利技术的实施例中的用于产生列偏移校正的第一方法的流程图5是用于使用根据图4中所图示的第一方法产生的列偏移校正的第一方法的流程图；图6A-6B描绘根据本专利技术的实施例中的用于产生和使用列偏移校正的第二方法的流程图；图7A-7B说明根据本专利技术的实施例中 的用于在产生列偏移校正时检测异常暗信号且补偿异常暗信号的方法的流程图；以及图8是根据本专利技术的实施例中的用以描绘局部偏移窗的从每一列读出的暗信号的示范性图。具体实施例方式遍及本说明书和权利要求书，以下术语采用本文中明确相关联的含义，除非上下文另有清楚指示。“一”和“所述”的含义包含复数參考，“在……中”的含义包含“在……中”和“在……上”。术语“经连接”意指经连接的物品之间的直接电连接，或意指经由ー个或ー个以上被动或主动中间装置的间接连接。术语“电路”意指连接在一起以提供所要功能的单个组件或多个组件，无论是主动组件或是被动组件。术语“信号”意指至少ー个电流、电压或数据信号。另外，例如“在……上”、“在……上方”、“顶部”、“底部”的方向性术语參考所描述的图式的定向来加以使用。因为本专利技术的实施例的组件可以许多不同定向来定位，因此方向性术语仅用于说明目的而决非限制。參看图式，相同数字遍及诸图指示相同部分。图I是根据本专利技术的实施例中的图像捕捉装置的简化框图。图像捕捉装置100在图I中实施为数码相机。所属领域的技术人员应了解，数码相机仅为可利用并入有本专利技术的图像传感器的图像捕捉装置的一个实施例。其它类型的图像捕捉装置(例如，手机相机、扫描器和数字视频摄录机)可用于本专利技术。在数码相机100中，来自主题场景的光102输入到成像台104。成像台104可包含常规元件，例如透镜、中性密度滤光片、光圈和快门。光102通过成像台104聚焦以在图像传感器106上形成图像。图像传感器106通过将入射光转换成电信号而捕捉一个或ー个以上图像。数码相机100进ー步包含处理器108、存储器110、显示器112和ー个或ー个以上额外输入/输出(I/O)元件114。尽管在图I的实施例中图示为単独元件，但成像台104可与图像传感器106集成且可能与数码相机100的ー个或ー个以上额外元件集成以形成相机模块。举例来说，在根据本专利技术的实施例中，处理器或存储器可与图像传感器106集成在相机模块中。处理器108可实施(例如)为微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)，或其它处理装置，或多个此些装置的组合。成像台104和图像传感器106的各种元件可通过从处理器108供应的时序信号或其它信号来控制。存储器110可经配置为任何类型的存储器，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、快闪存储器、基于磁盘的存储器、可移除存储器，或其它类型的存储元件，按照任ー组合形式来配置。通过图像传感器106捕捉的给定图像可通过处理器108存储在存储器110中且呈现在显示器112上。显示器112通常为主动式矩阵彩色液晶显示器(IXD)，但可使用其它类型的显示器。额外I/o元件114可包含(例如)各种屏幕上的控制件、按钮或其它用户接ロ、网络接ロ，或存储卡接ロ。应了解，图I中所图示的数码相机可包括所属领域的技术人员已知的类型的额外或替代元件。本文中未具体图示或描述的元件可从此项技术中已知的元件中选择。如先前所注明，本专利技术可实施于各种图像捕捉装置中。此外，本文中所描述的实施例的某些方面可至少部分以通过图像捕捉装置的ー个或ー个以上处理元件执行的软件的形式来实施。如所属领域的技术人员将了解，给定提供 于本文中的教示，此类软件可以直接方式来实施。现參看图2，图示根据本专利技术的实施例中的图像传感器106的俯视图的框图。图像传感器106包含具有感光像素202和暗參考像素204的像素阵列200。感光像素202和暗參考像素204通常在像素阵列200内布置成行和列。感光像素202为响应于入射光而收集光生电荷载流子的像素。暗參考像素204可经构造为具有不透明层或光屏蔽件206的感光像素，所述不透明层或光屏蔽件206位于暗參考像素204上方以使得所述像素不会接收入射光。或者，在根据本专利技术的实施例中，暗參考像素204可在无光检测器的情况下加以建构。暗參考像素204用来測量当图像传感器未被照亮(零光条件)时在图像传感器106中产生的电荷的量。这些暗信号用来減少所捕捉的图像中的噪声的量。在本专利技术的实施例中，像素阵列200中的每一列的列偏移校正基于从暗參考像素204读出的暗信号来产生。所述列偏移校用来減少或消除图像传感器中的列固定图案噪声。图像传感器106进ー步包含列解码器208、行解码器210、数字逻辑212、列输出电路214和模拟前端电路216。像素阵列200中的每一列感光像素202和暗參考像素204电连接到列输出电路214。数字逻辑212包含存储器218、控制寄存器220、定标电路222和时序产生器224。在根据本专利技术的实施例中，存储器218存储列偏移校正，控制寄存器220存储在捕捉图像时使用的增益电平，且定标电路222用以响应于增益电平的检测到的改变而定标列偏移校正。时序产生器224产生从像素阵列200读出信号所需的信号。在根据本专利技术的实施例中，将图像传感器106实施为x_y可寻址图像传感器，例如互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。因此，将列解码器208、行解码器210、数字逻辑212、列输出电路214和模拟前端电路216实施为操作性地连接到像素阵列200的标准CMOS电子电路。与像素阵列200的取样和读出以及对应图像数据的处理相关联的功能性可至少部分以存储在存储器110 (见图I)中且通过处理器108执行的软件的形式来实施。取样和读出电路的部分可布置在图像传感器106外部，或与像素阵列200整体地形成在(例如)与光检测器和像素阵列的其它元件共有的集成电路上。所属领域的技术人员应了解，其它外围电路配置或结构可实施在根据本专利技术的其它实施例中。为简单起见，图2描绘七行和七列像素，其中有五行感光像素202和两行暗參考像素204。所属领域的技术人员应了解，图像传感器具有可以任何配置来布置的数百万到数千万的像素。仅举例来说，多行暗參考像素可位于像素阵列200的顶部和底部处。或者，感光像素可限制在子阵列中，其中多行和多列暗參考像素环绕所述子阵列。另ー示范性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.31 US 12/655,5391.一种用于确定用以补偿图像传感器中的列固定图案噪声的列偏移校正的方法，其中所述图像传感器包含布置成行和列以形成像素阵列的多个感光像素和多个暗參考像素，所述方法包括 以第一增益电平从每一列中的给定数目的暗參考像素读出暗信号值； 使用以所述第一増益电平读出的相应暗信号来确定所述阵列中的ー个或ー个以上列的初始列偏移校正； 检测对不同增益电平的改变；以及 响应于对相应不同增益电平的每ー检测到的改变而重复地定标所述初始列偏移校正。2.根据权利要求I所述的方法，其中基于相应不同增益电平与所述第一增益电平之间的改变量而定标所述初始列偏移校正。3.根据权利要求I所述的方法，其中使用以所述第一増益电平读出的相应暗信号来确定所述像素阵列中的ー个或ー个以上列的初始列偏移校正包括通过对以所述第一增益电平读出的相应暗信号求平均值以产生平均暗信号电平来计算所述像素阵列中的每一列的初始列偏移校正。4.根据权利要求I所述的方法，其中响应于对相应不同增益电平的每ー检测到的改变而重复地定标所述初始列偏移校正包括响应于对相应不同增益设置的每ー检测到的改变而重复地定标所述初始列偏移校正。5.根据权利要求4所述的方法，其中通过相应不同增益设置与所述第一增益设置的比率而定标所述列偏移校正。6.根据权利要求I所述的方法，其中响应于对相应不同增益电平的每ー检测到的改变而定标所述初始列偏移校正包括响应于对相应不同测量增益的每ー检测到的改变而定标所述初始列偏移校正。7.根据权利要求6所述的方法，其中通过相应不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰夫里·S·格斯滕伯格，拉维·姆鲁斯尤恩贾亚，约翰·托马斯·康普顿，
申请(专利权)人：全视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：