The present invention relates to the field of CMOS image sensor, which provides a time delay integral can be obtained using TDI-CMOS image sensor, color and gray image at the same time, therefore, the technical scheme of the invention is that the gray color dual mode TDI-CMOS image sensor structure for TDI-CMOS image sensor pixel array size is M * N, M TDI series N, TDI-CMOS image sensor array direction length; covering red filter in the pixel array of first lines (R), second for covering the green filter (G), third for covering the blue filter (B), from the fourth row to row M does not cover the filter, is still the common gray pixel unit (PH); TDI series M is greater than 3; in addition, also includes a memory array of pixels outside. The invention is mainly applied to the design and manufacture of CMOS image sensors.
【技术实现步骤摘要】
灰度彩色双模式TD1-CMOS图像传感器及控制方法
本专利技术涉及CMOS图像传感器领域,尤其涉及一种灰度彩色双模式TD1-CMOS图像传感器及控制方法。技术背景时间延迟积分(Time-Delay-1ntegration, TDI)基本原理是使用面阵排布的像素阵列以线阵推扫的方式工作,通过相对移动实现多级像素单元对同一目标多次曝光,并将多次曝光结果进行累加,等效延长曝光积分时间来实现足够的光电灵敏度和信噪比。因此,TDI技术在高速相对运动成像和低光照成像等领域有广泛的应用。TDI技术最早是通过CCD(Charge Coupled Device,电荷I禹合器件)图像传感器实现的。随着CMOS图像传感器技术日渐成熟,由于其具有功耗低、集成度高、成本低、抗辐照性好等特点,已逐渐取代CCD图像传感器。常见的(XD、CMOS图像传感器又可分为灰度和彩色两种类型。两种传感器在成像技术上,具有各自的优势,灰度图像传感器只采集亮度信息,没有色度信息,所以采集的亮度信息与彩色传感器相比,更加真实、准确;彩色传感器采集的图像信息中则包含灰度传感器没有的色度信息,图像表现更为丰富。在图像传感器获取的全彩色图像中,每个像素值由R、G、B三个颜色值组成,理论上就需要三个不同的图像传感器来分别获取R、G、B中的一种颜色数据。但是在实际应用中,为了减小体积、降低成本、简化三个通道的同步和矫正步骤,通常都在一个图像传感器之前覆盖上一个颜色滤波阵列,这种彩色图像的成像方法目前被大多数产品所使用。一般采用Bayer模型的彩色滤波阵列(如图1的(I)所示),这种彩色滤波阵列把输入光信号 ...
【技术保护点】
一种灰度彩色双模式TDI?CMOS图像传感器,其特征是,结构为:TDI?CMOS图像传感器像素阵列尺寸为M×N,M为TDI级数,N为TDI?CMOS图像传感器线列方向长度;在像素阵列的第1行覆盖红色滤波片(R),第2行覆盖绿色滤波片(G),第3行覆盖蓝色滤波片(B),从第4行到第M行不覆盖滤波片,仍为普通灰度像素单元(PH);TDI级数M大于3;此外,还包括有像素阵列外的存储器。
【技术特征摘要】
1.一种灰度彩色双模式TD1-CMOS图像传感器,其特征是,结构为:TD1-CM0S图像传感器像素阵列尺寸为MXN,M为TDI级数,N为TD1-CMOS图像传感器线列方向长度;在像素阵列的第I行覆盖红色滤波片(R),第2行覆盖绿色滤波片(G),第3行覆盖蓝色滤波片(B),从第4行到第M行不覆盖滤波片,仍为普通灰度像素单元(PH) ;TDI级数M大于3 ;此外,还包括有像素阵列外的存储器。2.如权利要求1所述的灰度彩色双模式TD1-CMOS图像传感器,其特征是,像素阵列外的存储器设置有PR、PG、PB和PH0单元,分别用于存储红、绿、蓝绿色滤波片绿波后的图像信息,以及普通灰度图像信息。3.一种灰度彩色双模式TD1-CMOS图像传感器控制方法,其特征是,借助于灰度彩色双模式TD1-CMOS图像传感器实现,包括下列步骤: TD1-CMOS图像传感器阵列对场景曝光累加后输出并存储R、G、B三基色信号和普通灰度图像信号,以单列像素为例,在第I个时间周期,单列的第I个像素对场景元素进行曝光,输出滤波片R过滤后的红色图像信息并存入像素阵列外的存储器的PR单元中,第2个时间周期,单列的第2个像素对场景元素进行曝光,输出绿色滤波片G过滤后的绿色图像信息并存入像素阵列...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚素英,李林,史再峰,徐江涛,高静,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:
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