图像拾取设备和校正拍摄图像数据的方法

专利名称：图像拾取设备和校正拍摄图像数据的方法
技术领域：
本发明涉及一种包括i者如互补金属氧化物半导体(CMOS)成 像器的固态图像拾取装置的图像拾取设备，以及一种校正通过该图 像拾取设备拍摄的图像数据的方法。
背景技术：
近年来，越来越需要用在摄像机和数码相机中的固态图像拾取 装置(诸如电荷耦合器件(CCD )成像器和CMOS成像器)增加像 素数并减小尺寸。像素数的增加连同尺寸的减d、使得每个像素的面 积减小，因此可能会降低像素敏感度。
为了解决该问题，已经通过设计电路和配线布局和/或改进制造 工艺尽可能地增加光电二极管在固态图像拾取装置的像素结构中 的比例，从而实现像素数的增加和尺寸的减小，其中，固态图像拾 取装置包括光电二极管以及含有》文大晶体管和复位晶体管的外围 电路。
然而，近年来对固态图像拾取装置增加像素数和减小尺寸的需 求逐渐增加，同时，以更低的照度来改进图像质量也引起了关注。因此，仅通过上述动作可能无法提供能够实现确保期望图像质量的 像素灵敏度的固态图像拾取装置。
在这些情况下，像素共享技术得到广泛的关注以克服固态图像 拾取装置的上述缺点。在像素共享技术中，像素结构所需的电路的
一部分(例如i丈大晶体管和/或复位晶体管)^皮;波此水平和/或垂直 邻近或接近的多个像素所共享，以减小每个像素的电路面积(包括 配线)以及使光电二极管的比例增加与面积的减小相对应的量，从 而提高了像素灵敏度。
例如，日本专利申请第3838665号公开了一项在两个邻近^f象素 之间共享从每个像素读出像素数据所需的放大晶体管和复位晶体 管的像素共享技术。在该技术中，在以稍稍不同的时间顺序选择连 接至》文大晶体管和复位晶体管的两个相邻〗象素的同时，从每个^象素 读出像素数据，来减少每个像素的晶体管数并使光电二极管的面积 增加与晶体管数的减少相对应的量，从而提高了像素灵敏度。
在不采用像素共享技术的普通固态图像拾取装置中，所有的像 素通常被统一配置。换句话说，普通固态图像拾取装置的《象素结构 通常为画面上^f壬^H立置处的^f象素所共有。因此，在这种普通固态图 像拾取装置中，所有像素的光电二极管在半导体结构中具有相同的 外围环境。因此，如果排除制造变化的因素，所有像素的光学特性 基本相同。
然而，在应用了 "像素共享技术，，并在例如日本专利申请第 3838665号中所公开的固态图像拾取装置中，当共享电路并且彼此 邻近或4妄近的多个4象素#:看作一个单位时，所有的^f象素都具有相同 的结构。但是，配置在该单位中不同位置处的像素在半导体结构中 具有不同的外围环境。因此，在采用像素共享技术的固态图像拾取装置中，重复共享电^各的多个<象素的配置图样(arrangement pattern, 也称为排列图案)以形成电路布局。
具体来说，当共享电路的多个像素被看作一个单位时，多个单 位分别被水平和垂直地重复配置在固态图像拾取装置中。由于配置 在多个单位中像素的配置图样中的相同位置处的像素的光电二极 管在半导体结构中具有相同的外围环境，所以像素具有相同的光学 特性。
然而，由于配置在共享电路的多个像素的配置图样中的不同位 置处的像素(即，在单位中彼此临近或接近的像素)具有不同的电 路和/或布局，所以像素的光电二极管在半导体结构中具有不同的外 围环境，因而提供了不同的^f象素特性。
因此，即使使用应用了 "像素共享技术"的固态图像拾取装置 来拍摄完全均匀对象的图像，从一个单位中的相邻^象素也输出不同 的值，因此，存在最后输出的图像的质量可能大幅下降的问题。
在相关技术中，为了避免包含在像素共享中的上述问题，例如， 在曰本未审查专利申请公开第2004-172950号、日本未审查专利申 请公开第2005-110104号、日本未审查专利申请公开第2005-73733 号和日本未审查专利申请公开第2006-157953号中公开了固态图像 拾取装置的像素结构的设计技术。在这些技术中，例如，(A)像素 布局被设计为尽可能地减少光学不均匀性或(B)执行像素共享以 便即使出现光学不均匀性，也不会对输出图像产生不利的影响。

发明内容
如上所述，以在上述文献中/>开的^支术来设计固态图〗象拾取装 置的像素结构。然而，通过方法(A)，即〗吏可以降^f氐光学不均匀性，仍无法消 除在共享电路的多个像素(共享电路的多个像素在下文中被称作 "共享像素")之间的光学不均匀性。
在方法(A)和方法(B)中，可以对^f象素结构、布局或^f象素 数据的读出施加严格的限制。此外，可以对处理从应用了方法(A) 或(B)的固态图像拾取装置的输出的整个图像拾取设备施加严格 的限制。
为了解决上述问题，期望提供一种能够校正由固态图像拾取装 置提供的拍摄图像数据而不是设计固态图像拾取装置的像素结构 的图像拾取设备，从而降低共享像素的像素特性的不均匀性。
根据本发明的实施例，图像拾取设备包括固态图像拾取装置， 包括以二维阵列形式排列的多个像素，像素结构所必需的电路在具 有相同配置图样的预定数目的像素之间被共享；校正值生成装置， 用于生成关于从具有相同配置图样的每个像素的像素位置读出的 像素数据的校正值，校正值被用于校正由配置图样中的像素之间的 位置差异所引起的像素特性的不均匀性；以及校正装置，用于基于 由才交正值生成装置生成的关于对应像素凄t据的4交正值来冲交正从固 态图像拾取装置读出的每个像素数据。
才艮据本发明的另一个实施例，图4象4合取设备包括固态图4象才合 ' 取装置，包括以二维阵列形式排列的多个像素，像素结构所必需的 电路在具有相同配置图样的预定数目的像素之间被共享；黑色电平 生成装置，用于通过使用从与检测黑色电平的区域相对应的像素读 出的像素数据，生成从具有相同配置图样的每个像素的像素位置读 出的像素数据的黑色电平，配置图样中不同的像素位置具有不同的 黑色电平；以及箝位装置，用于基于由黑色电平生成装置生成的黑色电平，对从固态图像拾取装置读出的每个像素数据执行数字箝 位。
根据本发明的另一个实施例，图像拾取设备包括固态图像拾 取装置，包括以二维阵列形式排列的多个像素，像素结构所必需的 电路在具有相同配置图样的预定数目的像素之间被共享；存储装 置，用于对配置图样中的每个像素位置存储当拍摄相同对象的图像 时根据从固态图像拾取装置读出的像素数据所生成的校正值，该校 正值被用于校正配置图样中的像素位置之间的输出电平差；以及校 正装置，用于基于由存储装置提供的关于对应像素数据的校正值来 校正从固态图像拾取装置读出的每个像素数据。
根据本发明的另 一个实施例，提供了 一种校正从固态图像拾取 装置读出的拍摄图像数据的方法，该固态图像拾取装置包括以二维 阵列形式排列的多个像素，像素结构所必需的电路在具有相同配置 图样的预定数目的像素之间被共享，该方法包括以下步骤生成关 于从具有相同配置图样的每个像素的像素位置读出的像素数据的 校正值，校正值被用于校正由配置图样中的像素之间的位置差异所 引起的像素特性的不均匀性；以及基于关于对应像素数据的所生成 的校正值来校正从固态图像拾取装置读出的每个像素数据。
在具有上述任一 配置的图傳4合取i殳备中，具有相同配置图样的 预定数目的多个像素被用作共享像素。校正值生成装置生成关于从 具有相同配置图样的每个像素的4象素位置读出的j象素数据的、用于 校正由配置图样中的像素之间的位置差异所引起的像素特性的不 均匀性的校正值。
才交正装置通过4吏用由4交正值生成装置生成的、关于乂人具有相同 配置图样的每个像素的像素位置读出的像素数据的校正值，校正从 固态图像拾取装置读出的数据之间的像素特性的不均匀性。根据本发明，可以降低由固态图像拾取装置提供的拍摄图像数 据中的共享像素之间的像素特性的不均匀性。


图1是示出根据本发明第一实施例的图像拾取设备的结构实例
的才匡图2A~图2E示出了用在根据本发明第一实施例的图像拾取设 备中的固态图像拾取装置中的示例性像素阵列和滤色片阵列；
图3示出了如何从用在才艮据本发明第 一实施例的图像冲合取设备 中的固态图像拾取装置中读出所拍摄的图像数据；
图4A 图4C示出了用在根据本发明第 一 实施例的图像拾取设 备中的固态图像拾取装置中的共享像素的配置图样和共享像素ID 的实例；
图5是详细示出根据本发明第 一 实施例的图像拾取设备中的主 要单元的硬件结构实例的框图6是用于描述根据本发明第一实施例的图像拾取设备的示
图7是示出图5所示硬件结构中的部分硬件结构实例的框图8是示出图7中的硬件结构中的部分硬件结构实例的框图9是示出图5所示数字信号处理单元中的另一部分的硬件结 构实例的^f匡图；图10是示出根据本发明第二实施例的图像拾取设备中的部分 结构实例的^i图11是示出根据本发明第三实施例的图像拾取设备中的主要 单元的力更件结构实例的^^匡图12是用于描述根据本发明第三实施例的图像拾取设备的示
图13A和图13B是用于描述根据本发明第三实施例的图像拾 耳又设备的示图14是示出图11所示硬件结构中的部分硬件结构实例的框
图15是示出图14所示硬件结构中的部分硬件结构实例的框 图；以及
图16A 图16C示出了用在根据本发明另一实施例的图像拾取 设备中的固态图像拾取装置中的共享像素的配置图样和共享像素 ID的实例。
具体实施例方式
接下来将参考附图来描述本发明的实施例。 第一实施例
图1是示出根据本发明第一实施例的图像拾取设备10的结构 实例的框图。图像拾取设备10包括包含透镜的光学单元l、由固 态图像拾取装置代表的CMOS成像器2、模拟信号处理单元3、数字信号处理单元4、相4几控制樣i型计算才几5、相枳4斗动传感器6、透 镜驱动单元7、人性化界面微型计算机8和用户界面单元9。
光学单元li殳置有用于调整透4竟位置以校正相积4牛动的致动器 (actuator )。通过由透镜驱动单元7提供的透镜驱动信号来驱动和 控制致动器。
CMOS成像器2具有许多水平和垂直地配置在其中的像素。像 素共享技术被应用于CMOS成像器2。 CMOS成像器2还具有配置 在光入射侧以生成彩色图#>的滤色片。
图2A~图2E示出了 CMOS成像器2中的示例性像素阵列和 滤色片阵列。图2A示出了所谓的Bayer阵列。在图2A的Bayer 阵列中，7K平和垂直i也配置"i午多正方形l象素Ps。交^,配置红色R 和绿色G的滤色片以与每隔一个水平行的像素相对，同时交替配置 蓝色B和绿色G的滤色片以与剩余水平行中的像素相对。此外，具 有红色R的滤色片的^f象素^皮配置成不包括在配置具有蓝色B的滤色 片的^象素的相同垂直列中。
在图2B和图2C的l象素阵列中，水平和垂直i也配置许多菱形傳> 素Pd。在这些像素阵列中，可以将明显的水平和垂直像素间距i殳置 成比Bayer阵列更小的值。然而，图2B中的滤色片的阵列不同于 图2C中的滤色片的阵列。
具体地，在图2B的像素阵列中，交替配置红色R和蓝色B的 滤色片以与每隔一个水平行的像素相对，并且还交替配置红色R和 蓝色B的滤色片以与每隔一个垂直列的像素相对。只有绿色G的滤 色片被配置成与剩余水平行和垂直列中的像素相对。
14在图2C的像素阵列中，交替配置红色R和绿色G的滤色片以 与每隔三个水平^f亍的l象素相对，以及还交替配置蓝色B和绿色G 的滤色片以与每隔其它三个水平行的像素相对。只有绿色G的滤色 片被配置成与剩余水平行中的像素相对。具有红色R的滤色片的像 素被配置成不包括在配置具有蓝色B的滤色片的像素的相同垂直 列中。
尽管在图2A 图2C中示出了单板固态图像拾取装置的示例性 阵列，但固态图像拾取装置还可以具有图2D或图2E中的三板结构， 其中，固态图像拾取装置Ir被设置为红色R,固态图像拾取装置Ig ' 被设置为绿色G，以及固态图像拾取装置Ib被设置为蓝色B。与图 2A中的4象素阵列相同，图2D中的固态图^f象才合耳又装置Ir、 Ig和Ib 上均具有"i午多水平和垂直配置的正方形^象素。与图2B和图2C中的 像素阵列相同，图2E中的固态图像拾取装置Ir、 Ig和Ib上均具有 许多水平和垂直设置的菱形像素。
图1中的CMOS成4象器2可具有图2A-图2E中的4壬意^f象素 阵列。根据本实施例，为了简化说明，假设CMOS成像器2具有图 2A的Bayer l年列。
还假设通过一个通道来传送CMOS成像器2的输出。以图3 所示的方式通过一个通道从CMOS成像器2中读出像素数据。具体 > 地，通过一个通道从左到右地对每一行从CMOS成像器2中的多个 像素Ps中读出像素数据，从而扫描像素阵列直到行的末端。在已 经读出 一个水平行中的所有像素数据之后，从下一行开始读出像素 数据。类似地，像素阵列被并行地水平扫描以从整个画面(screen) 读出<象素#1据。; 换句话说，以像素阵列被水平扫描的顺序从CMOS成像器2
中读出4象素。尽管CMOS成像器通常不^f又适合于单通道读出而且还适合于 多通道并行读出，但是本发明并不依赖于这些读出方法。尽管为了 方便，在本发明的第 一 实施例中以图3所示的读出序列来作为实例， ^f旦本发明并不限于这种读出方法。本发明的实施例还可以应用另一 种读出方法。
根据本实施例的CMOS成像器2具有应用了上述像素共享技术 的像素结构。图4A 图4C示出了共享像素的三个典型配置图样。
在图4A~图4C的顶4亍中示出了 CMOS成^f象器2中的共享<象 素的配置图样。用粗线连接的多个像素表示共享像素。
在图4A~图4C的中间^f亍中示出了在共享〗象素的配置图才羊中每 个<象素>[立置处的标识符(在下文中称作共享4象素ID )。
在图4A~图4C的底行中示出了通过共享像素ID表示的、从 CMOS成像器2输出的像素序列。在底行中示出的共享像素ID的 输出序列只关注共享像素的配置图样,而在图4A~图4C的实例中 没有考虑对应于像素的滤色片。
图4A示出了分别将两个邻近的垂直4象素作为共享^f象素处理的 情况。具体地，邻近水平行上各自的两个像素被作为共享像素而处 理。因此，如中间4亍所示，"0"和"1"作为共享^象素ID在每个水 平行上交替出现。如底行所示，像素输出序列的一个水平行中的所 有^f象素具有共享^f象素ID "0"，而^f象素输出序列的下一个水平^f亍中的 所有像素具有共享像素ID "1"。
图4B还示出了分别将两个邻近的垂直4象素作为共享4象素处理 的情况。然而，在图4B的配置图样中， 一对共享l象素相对于下一 对共享^f象素移动一个垂直^象素。因此，如中间4亍所示，"0"和"1"作为共享像素ID交替出现每个水平行中，并且在一个水平行中"0" 和"1"的出现顺序与下一水平行中的顺序相反。类似地，如底行 所示，作为共享像素ID的"0"和'T，在像素输出序列中交替出 现在每个水平4亍中，并且在一个水平4亍中的"0"和"1"的显示出 现顺序与下一水平4亍中的顺序相反。
图4C示出了以Z字形方式i殳置的四个垂直l象素一皮作为共享像 素处理的'清况。因at匕，如中间-f亍所示，"0"、 "1"、 "2"和"3"作 为共享^f象素ID每四个水平4亍地交^齐出现。类似地，如底4亍所示， "0"、 T、 "2"和"3"作为共享像素ID在像素输出序列中每四 个水平^亍地交^,出现。
图4A-图4C所示的共享像素的任何配置图样都可用于根据本 发明第一实施例的CMOS成像器2。假设CMOS成像器2具有图 4A所示的共享^f象素的配置图4^。
返回参考图l，入射到光学单元1上的光在具有上述结构的 CMOS成像器2中经受光电转换并被作为电信号(即，拍摄的图像 数据)输出。CMOS成像器2响应于由相机控制微型计算机5提供 的控制信号来开始或停止像素数据的读出并控制读出位置。
通过一个通道从CMOS成像器2输出的图像数据被提供给模拟 信号处理单元3,在其中图像数据经受例如采样保持操作和自动增 益控制。然后，图像数据在模拟信号处理单元3中经受模拟-数字 (A/D)转换，然后数字信号被提供给数字信号处理单元4。
尽管在以上描述中，从CMOS成像器2输出的模拟信号在模拟 信号处理单元3中经受采样保持操作、自动增益控制和A/D转换， 但模拟信号处理单元3的结构可被结合到CMOS成像器2中。响应于来自相机控制微型计算机5的指令，数字信号处理单元 4对模拟信号处理单元3提供的拍摄图像数据RAW ( RAW数据) 执行各种信号处理。在数字信号处理单元4中执行的各种信号处理 包括诸如白平衡、伽玛校正和色差信号处理的所谓相机信号处理、 ;以及用于相机控制检测数据(关于画面上的拍摄图像的数据，例如 亮度、对比度和色调)的算法处理。
如下所述，数字信号处理单元4包括生成各种定时信号的基准 定时信号发生部。定时信号包括用于拍摄的图像数据的水平同步信 号HD和垂直同步信号VD。数字信号处理单元4将水平同步信号 > HD、垂直同步信号VD和其它必需的定时信号提供给CMOS成像 器2。来自数字信号处理单元4中的基准定时信号发生部的定时信 号还被提供给相机控制微型计算机5。
CMOS成像器2设置有读取器和读出定时信号发生器，以通过 图3所示的读出方法从每个像素中读出4象素数据。CMOS成像器2 : 中的读出定时信号发生器生成与从数字信号处理单元4接收的水平 同步信号HD和垂直同步信号VD同步的读出定时信号，并基于由 相机控制微型计算机5提供的控制信号，从CMOS成像器2中读出 4象素数据。
基于由数字信号处理单元4提供的定时信号和由相机控制微型 I计算机5提供的控制信号，CMOS成像器2不仅能够从有效像素区 域中的像素读出像素数据，而且还能够从有效像素区域外的框区域 (frame area)中的像素读出像素数据。框区域是遮蔽从对象反射的 光的遮蔽区域。因此，来自框区域中的像素的像素数据表示黑色电 平(也称作黑电平)。
; 才艮据本发明的第一实施例，凄t字信号处理单元4还包括降^氐共
享l象素之间的不均匀性的共享^f象素黑色电平4企测部和共享〗象素黑
18色电平才交正部。下文中将详细描述共享^f象素黑色电平检测部和共享 i象素黑色电平冲交正部。
相机控制微型计算机5根据由数字信号处理单元4提供的检测 数据和由相机抖动传感器6提供的关于图像拾取设备10的像机抖 动信息来确定当前拍摄图像的状态，从而根据通过人性化界面孩i型 计算机8提供的各种设定模式来控制图像拾取设备10。具体地，相 机控制微型计算机5将读出区域指定数据提供给CMOS成像器2、 将拍摄图像控制数据提供给数字信号生成单元4、将透镜控制数据 提供给透镜驱动单元7、以及将用于自动增益控制的增益控制数据 提供给^t拟信号处理单元3。
CMOS成像器2响应于由数字信号处理单元4提供的读出定时 信号，顺序在CMOS成像器2的图像拍摄区域中读出与由读出区域 指定数据指定的特定区域(包括有效像素区域或框区域(屏蔽区 域))相对应的信号，并将读出信号提供给模拟信号处理单元3。
数字信号处理单元4、透4竟驱动单元7和—莫拟信号处理单元3 执行与由相机控制微型计算机5提供的控制数据相对应的处理，从 而实现期望的信号处理、定时信号生成、透镜驱动和增益控制。
用户界面单元9包括接收用户操作的键操作部以及显示图像拾 取设备10的模式和相机信息的显示装置。例如，用户的菜单操作 由人性化界面微型计算机8通过用户界面单元9来控制。
人性化界面微型计算机8基于用户使用用户界面单元9输入的 指令来检测用户当前选择了哪种摄影模式或者用户想要哪种控制， 然后将检测结果作为用户指令信息提供给相机控制微型计算机5。同时，相机控制微型计算机5将获取的相机控制信息(与对象 的距离、F数、快门速度和倍率)提供给人性化界面微型计算机8 并利用用户界面单元9的显示装置向用户指示当前相机H言息。由于 并不与本发明直4妄相关，所以本文中省略了这些组块的详细描述。
凄t字4言号处理单元4的详细结构
图5是详细示出数字信号处理单元4的结构实例的框图。参考 图5, l史字信号处理单元4包括共享^f象素黑色电平一企测部41、共享 像素黑色电平校正部42、相机信号处理部43、基准定时信号发生 部44和通信界面部45。
基准定时信号发生部44生成上述的水平同步信号HD和垂直 同步信号VD,并将所生成的水平同步信号HD和垂直同步信号VD 提供给CMOS成像器2。基准定时信号发生部44还将作为每个像 素的定时基础的基准定时信号TG提供给共享像素黑色电平检测部 41和共享^f象素黑色电平4交正部42。基准定时信号发生部44另外将 各种定时信号提供给相机信号处理部43。尽管在图5中未示出，但 基准定时信号发生部44将各种定时信号提供给了相机控制微型计 算机5。
通信界面部45将由相机信号处理部43提供的各种4企测值DET 提供给相机控制微型计算机5。相机控制微型计算机5基于各种检 测值DET生成例如自动增益信号的控制信号，并将所生成的控制 信号提供给对应的处理部。
通信界面部45从相机控制微型计算机5接收相机处理控制参 数Pm并将所需的控制信号^是供给共享像素黑色电平4佥测部41、共 享4象素黑色电平4交正部42和相枳W言号处理部43。共享像素黑色电平检测部41从模拟信号处理单元3接收拍摄 图像数据RAW,并检测每行或每个画面的每个共享像素的平均黑 色电平以;险测黑色电平。如图6所示，通过4吏用/人CMOS成<象器2 的有效像素区域外的框区域中的光学黑色(OPB)区域中读出的信 号来扭J亍黑色电平的^r测。OPB区域净皮设置用于才企测黑色电平。
在图6所示的实例中，在CMOS成像器2的整个像素区域的上、 下、左、和右端的框区域的OPB区域中，只有左和右端的框区域 中的OPB区域被设为黑色电平检测框FL。在图6中未示出整个像 素区域右端的OPB区域。如上所述，基于由凄t字信号处理单元4 提供的定时信号和由相机控制微型计算机5提供的控制信号， COMS成像器2不仅从有效像素区域读出像素数据，而且还从OPB 区域读出像素数据。相机控制微型计算机5基于由数字信号处理单 元4提供的定时信号来确定由CMOS成像器2从中读出像素数据的 区域是OPB区域还是有效像素区域。
通过通信界面部45 /人相才几控制孩i型计算才几5向共享l象素黑色 电平检测部41提供区域指示信息Sfl。区域指示信息Sfl表示由模 拟信号处理单元3提供的拍摄图像数据RAW是从框区域中的黑色 电平检测框FL中读出的还是从不与黑色电平冲企测框FL相对应的区 域(诸如，有效像素区域)中读出的。
此夕卜，如下所述，通过通信界面部45从相^L控制孩史型计算才几5 向共享j象素黑色电平才企测部41 ^是供关于以上参考图4A~图4C所 述的共享像素ID的信息，即，共享像素ID设定信息Sid。共享像 素ID设定信息Sid用于检测每个共享像素的黑色电平。此外，如上 所述，通过通信界面部45从相才几控制孩t型计算才几5向共享^f象素黑 色电平4企测部41中的共享4象素积分处理部414 ^是供积分器i殳定4言 息Wk。共享像素黑色电平检测部41使由模拟信号处理单元3提供的 拍摄图像数据RAW延迟检测每个共享像素的黑色电平的时间，并 将延迟的拍摄图像数据RAW提供给共享像素黑色电平校正部42。 共享像素黑色电平检测部41将检测的共享像素黑色电平信息BLc 与拍摄图像数据RAW同步地提供给共享像素黑色电平校正部42。
共享像素黑色电平校正部42通过使用由共享像素黑色电平检 测部41检测的共享像素黑色电平信息BLc,按下文所述的方式对 每个共享像素(对每个共享像素id )以及对每行校正作为主线信号
的拍摄图像数据RAW。
具体地，在图5所示的实例中，共享4象素黑色电平才交正部42 从拍摄图像数据RAW中减去共享像素黑色电平信息BLc中的每个 共享像素(每个共享像素id的)平均黑色电平。对每个共享像素 (每个共享j象素ID )和每^f亍4丸4亍对应于凄t字箝4立(digital clamping )
的减法。
通过通信界面部45从相机控制微型计算机5向共享像素黑色 电平校正部42提供用于对每个共享像素(每个共享像素ID )的处 理的共享4象素ID i殳定信息Sid。
共享像素黑色电平校正部42将经过校正的拍摄图像数据提供 纟合相一几^f言号处J里部43。
响应于通过通信界面部45来自相才几控制孩史型计算才几5的控制 指令，相机信号处理部43执行各种相机信号处理(诸如相关技术 中的降噪、缺陷冲交正、去马赛克、白平纟衧和分辨率转换)，然后将 作为输出数据的亮度数据Y和颜色数据C提供给下游的视频处理组 块(未示出)。由于并不于本发明直接相关，所以本文中将省略相 才几信号处理部43的详细描述。共享i"象素黑色电平^r测部41的描述
图7是详细示出共享像素黑色电平检测部41的结构实例的框 图。共享像素黑色电平检测部41包括为作为主线信号的拍摄图像 数据RAW设置的延迟控制器411和412、定时发生器413、上述的 共享〗象素积分处理部414和ii/f言界面415。
延迟控制器411和412使拍摄图像数据RAW延迟与在共享像 素黑色电平才企测部41中延迟的时间相对应的时间，乂人而使输出拍 摄图像数据RAW的时间与在共享像素黑色电平检测部41中生成的 共享像素黑色电平信息BLc同步。
共享j象素积分处理部414包4舌积分电^各4142和选^奪电^各4141。 积分电路4142包括为n个(n表示不小于2的整数)共享像素提供 的(即，为共享像素ID提供的)积分器INT1 ~ INTn。选择电路4141 选择将向其提供来自延迟控制器411的拍摄图像数据RAW的积分 器INT1 ~INTn中的任意一个。从定时发生器413向选择电路4141 才是供选择控制信号SEL1。 乂人定时发生器413分别向积分器INT1 ~ INTn提供用于控制积分器INT1 ~ INTn的每一个执行积分的时间周 期的^f吏能^(言号EN1 ~ ENn。
定时发生器413基于由基准定时信号发生部44提供的基准定 时信号TG和通过通信界面415由相机控制微型计算机5提供的区 域指定信息Sfl和共享像素ID设定信号Sid,如图4A ~图4C的底 行所示，当拍摄图像数据RAW中出现每个共享像素(由每个共享 像素ID表示的像素)时，在黑色电平检测框FL (参考图6)中生 成选择控制信号SEL1和使能信号EN1 ENn,并将生成的选择控制 信号SEL1和使能信号EN1 ~ ENn提供给共享像素积分处理部414。在图7所示的实例中，基于共享像素ID，响应于选4奪控制信号 SEL1,在黑色电平^r测框FL中选4奪和控制选4奪器电路4141。例如， 如果共享像素10= "0",则选择电路4141将拍摄图像凄t据RAW从 延迟控制器411提供给积分器INT1。如果共享像素ID- "1"，则选 择电路4141将拍摄图像数据RAW从延迟控制器411提供给积分器 INT2。同才羊应用于后面的积分器。
响应于黑色电平才企测4匡FL中的〗吏能〗言号EN1 ~ ENn来4空制积 分器INT1 ~INTn的启动。例如，如果共享〗象素ID= "0"，则启动 积分器INT1。如果共享Y象素ID- "1"，则启动积分器INT2。
积分器INT1 -INTn中的每个均具有图8所示的结构。图8是 示出积分器INT1—INTn中的一个积分器INTi (i=l、 2、…、n)的 结构实例的框图。积分器INTi具有无限脉沖响应(IIR)数字滤波 器的结构。在图4A和14B实例中，值"n"等于2,而在图4C实 例中，值"n"等于4。
在图8所示的积分器INTi中，将作为由选4奪电3各4141提供的 主线信号的拍摄图像数据RAW提供给乘法电路101，在其中拍摄 图像数据RAW与常数K (K< 1 )相乘。提供给乘法电路101的拍 才聂图^f象数据RAW是乂人黑色电平4企测框FL读出以及乂人具有与积分 器INTi相对应的共享像素ID的像素中读出的像素数据(黑色电 平)。/人乘法电i 各101向加法电路102纟是供乘以常H K所得到的黑 色电平数据。
积分器INTi包括用于存储积分结果(平均黑色电平)的存储 器103。将从存储器103读出的积分结果提供给乘法电路104，在 其中积分结果与常凄t (K-l)相乘。/人乘法电^各104向加法电^各 102提供乘以常数(K- 1 )所得到的黑色电平数据。将加法电路102 中的相加结果提供给切换电路105的一个输入端。将作为从存储器103读出的积分结果的平均黑色电平提供给切 换电路105的另一个输出端。
在图8的积分器INTi中，将对应于积分器INTi的4吏能信号ENi 提供给切换电路105和存储器103。如果将共享像素中具有与积分 器INTi相对应的共享像素ID的共享像素提供给积分器INTi，则切 换电路105选择并输出来自加法电路102的相加结果。响应于使能 信号ENi,存储器103中的积分结果(平均黑色电平)更新为最近 输入并且反映了/人具有与积分器INTi相对应的共享^f象素ID的<象素 中读出的像素数据(黑色电平)的值。
除了将具有与积分器INTi相对应的共享像素ID的共享像素提 供给积分器INTi之外，切换电路105选择并输出来自存储器103 的积分结果(平均黑色电平)。切换电路105的输出对应于从共享 数据中具有与积分器INTi相对应的共享像素ID的共享像素中读出 的像素数据的平均黑色电平BLi。由于在图8的实例中对每个黑色 电平检测框FL更新存储在存储器103中的积分结果(平均黑色电 平)，所以以水平周期来更新存储器103中的积分值。
共享像素黑色电平信息BLc由来自积分器电路4142中的多个 积分器INTI ~ INTn的黑色电平输出BL1 ~ BLn组成。
根据由相机控制微型计算机5提供的积分器设定信息Wk来控 制积分器INTI ~ INTn的积分操作。例如，积分器INTI ~ INTn根 据积分器设定信息Wk来改变常数K的值以切换积分时间常数。
作为提供给共享像素黑色电平检测部41的主线信号的拍摄图 像数据RAW通过延迟控制器411和412被延迟了执行上述处理所 需的时间，并且延迟后的拍摄图像数据RAW被直接提供给下游的 共享^象素黑色电平才交正部42。如图6所示，用于4企测黑色电平的OPB区域通常祐 没置在固 态图像拾取装置中。因此，使用以图6所示方法设定的黑色电平检 测框FL,共享^f象素黑色电平4企测部41计算OPB区域中的每个水平 行的每个共享像素ID的平均黑色电平，将计算的平均数存储在存 储器中，然后将所存储的平均数与主线信号同步输出给下游的处理 部。
共享^f象素黑色电平才交正部42的描述
图9是详细示出共享l象素黑色电平才交正部42的结构实例的才匡 图。共享像素黑色电平校正部42包括延迟控制器421、共享像素箝 位处理部422、定时发生器423和通信界面424。延迟控制器421 诊皮i殳置用于作为来自共享^f象素黑色电平^r测部41的主线信号的拍 摄图像数据RAW、和共享像素黑色电平信息BLc。
延迟控制器421使拍摄图像数据RAW和共享像素黑色电平信 息BLc延迟在定时发生器423中扭J亍处理所需的时间，乂人而4吏在定 时发生器423中的处理与拍4聂图傳4t据RAW和共享l象素黑色电平 信息BLc同步。
共享^f象素箝位处理部422包括执行数字箝位的减法器4221和 选择电路4222。从延迟控制器421向减法器4221提供作为主线信 号的拍摄图像数据RAW 。从延迟控制器421向选择电路4222提供 共享〗象素黑色电平信息BLc 。
响应于提供给选择电路4222的选择控制信号SEL2来控制选择 电^各4222中的选4奪。与对应的共享^象素(具有对应的相同共享4象 素ID)出现在作为被提供给减法器4221的主线信号的拍摄图像数 据RAW中的时间同步，选择电路4222在共享像素黑色电平信息 BLc中选择每个像素(在由共享像素ID表示的像素输出序列中具
26有相同共享像素ID的每个像素)的平均黑色电平BLi，并将所选的 平均黑色电平BLi提供给减法器4221 。
从定时发生器423向选择电路4222提供选择控制信号SEL2。 定时发生器423基于由基准定时信号发生部44提供的基准定时信 号TG和通过通信界面424由相机控制微型计算机5提供的共享像 素ID设定信息Sid来生成选4奪控制信号SEL2。
在图9所示的实例中，定时发生器423生成选择控制信号 SEL2,该信号使将被选择电路4222选择的每个共享像素(由每个 共享^f象素ID表示的^f象素)的平均黑色电平BLi与对应的共享^f象素 出现在作为主线信号的拍摄图像数据RAW中的时间(共享像素ID 序列)同步，并将生成的选择控制信号SEL2提供给选择电路4222。
因此，减法器4221从主线信号中的对应像素数据中减去由选 择电路4222选择的每个共享像素ID的平均黑色电平BLi,以对每 个共享像素(即，每个共享像素ID)执行数字箝位。减法器4221 将经过数字箝位的拍摄图像数据RAW提供给下游的相机信号处理 部43。
如上所述，根据本发明的第一实施例，对每个共享像素检测黑 色电平(平均黑色电平)并通过4吏用所^r测的平均黑色电平对每个 共享像素执行数字箝位。因此，即使使用应用了像素共享技术的成
像器，仍能够降低每个共享像素的黑色电平中的不均匀性。
在本发明第一实施例的处理中，对每个共享像素(对每个共享 像素ID )执行关于每行的数字箝位。
尽管在本发明的第 一 实施例中对每行执行黑色电平的检测和 校正，但如果每行的黑色电平的积分值不够用于进行处理，例如，如果OPB区域太小，那么共享^象素黑色电平4企测部41就不必相对 于每4于重新设定积分值。共享^f象素黑色电平4企测部41可以3争越多 行传送积分结果(例如，IIR积分器)。
然而，重要的是对每个共享像素ID执行数字箝位。此外，由 于对每行都检测并校正黑色电平，所以可以为每个共享像素设置共 同的垂直阴影。
由于由共享像素ID表示的像素输出序列根据固态图像拾取装 置中的共享^f象素的配置图才羊而改变，所以如图4A 14C中的底4亍 所示，像素输出序列依赖于所使用的固态图像拾取装置。因此，优 选地，根据由相机控制微型计算机5提供的共享像素ID设定信息 Sid来适当地生成选择控制信号SEL1和SEL2。
第二实施例
尽管在本发明的第 一 实施例中对每行都执行了黑色电平的检 测和4交正，^旦如果黑色电平相对于每个共享^象素的垂直变化由于固 态图像拾取装置的特性而没有出现，那么优选地，通过使用很多像 素来计算平均黑色电平，以1更增加平均效果。
因此，根据本发明的第二实施例，代替输出关于每行的共享像 素黑色电平信息BLc，共享^f象素黑色电平4企测部41 ^T出关于每个 画面的共享<象素黑色电平4言息BLc 。
图10是示出才艮据本发明第二实施例的共享像素黑色电平才企测 部41的积分电^各4142中的积分器INT1 -INTn的每个的结构实例 的框图。除根据第一实施例的积分器INTi中的组件外，图IO所示的积 分器INTi还包括锁存电路106,其用于锁存切换电路105的输出。 锁存电路106响应于具有垂直期间的锁存信号Vs来锁存切换电路 105的^T出。
在图10的积分器INTi中，在黑色电平4皮积分直到黑色电平才企 测框FL的右下端并且积分值被存储在存储器103之后，存储在存 储器103中的值(平均黑色电平)被锁存在锁存电路106中并且锁 存的数据作为对应共享像素ID的平均黑色电平BLi而输出。
换句话说，计算整个画面上的具有相同共享像素ID的每个像 素的黑色电平(平均黑色电平)并将与计算得到的黑色电平相对应 的信号应用于下一画面的^t字箝位。本发明第二实施例中的其它结 构与本发明第 一 实施例中的结构类似。
尽管对应于一个垂直周期的时间延迟出现在黑色电平的才全测 和将在上述情况下应用的拍摄图像信号之间，但这种延迟通常不会 产生4壬4可问题。
由于在本发明的第二实施例中，在黑色电平的检测和对黑色电 平校正的检测值的应用之间存在时滞，所以共享像素黑色电平信息 BLc可以作为检测值祐^是供给相才几控制孩吏型计算机5，该4企测值可 以在相机控制微型计算机5中被适当处理，并且可将处理值提供给 共享像素黑色电平才交正部42。尽管在这种情况下，可在黑色电平的 检须'J和对黑色电平校正的检测值的应用之间出现长于 一 个垂直周 期的时间延迟，4旦如果对应若干垂直周期时间十分短，则时间延迟 通常不会产生任何问题。
第三实施例在上述本发明的第 一和第二实施例中，作为共享像素的像素特
性的不均匀性来检测和校正具有不同共享像素ID的像素之间的黑 色电平的不均匀性。然而，在具有不同共享〗象素ID的l象素之间的 像素特性的不均匀性并不限于黑色电平的不均匀性。
例如，由于<象素的光电二4及管的开口方向在具有不同共享<象素 ID的像素之间有所不同，所以就像素的"灵壽文度"或像素输出的"线 性"来说，具有不同共享像素ID的像素可具有不同的特性。提供 本发明的第三实施例用于解决这样的问题。
图11是示出根据本发明第三实施例的数字信号处理单元4的 结构实例的;f医图。
在图11所示的凄t字信号处理单元4中，才艮才居上述实施例的共 享像素黑色电平检测部41被共享像素电平检测部46所取代，其不 ^f旦才企测黑色电平而且还^r测除黑色电平外的电平。此外，除#4居本 发明第一和第二实施例的结构之外，图ll中的数字信号处理单元4 还包括在共享像素黑色电平校正部42和相机信号处理部43之间的 共享像素线性校正部47和共享像素线性校正表存储器48。
共享像素电平检测部46基本上具有与根据本发明第一和第二 实施例的共享4象素黑色电平才企测部41相同的硬/降结构。然而，除 了本发明第 一和第二实施例中的4企测和生成共享<象素黑色电平信 息BLc的组件(功能)之外，根据本发明第三实施例的共享像素电 平4企测部46还具有#企测和生成共享<象素白色电平信息WHc的组件 (功能)。
具体地，如图12所示，当将检测共享像素黑色电平信息BLc 时，4全测框^皮i殳为OPB区i或中的黑色电平才企测才匡FLb，而当将4企测 共享像素白色电平信息WHc时，检测框被定为有效像素区域中的白色电平检测框FLw (在图12中由粗虚线包围)。当将检测和生成 共享像素白色电平信息WHc时，拍才聂完全相同的对象(例如，白 色的墙或板)的图像。只要对象具有完全相同的表面，还可以拍摄 除白色外的颜色的只于象的图l象。
尽管冲企测框在黑色电平才企测框FLb和白色电平冲企测框FLw之 间切换，但对每个共享像素ID平均化像素信号并以与本发明第一 实施例中相同的方式输出平均的像素信号。换句话说，由于相同的 电3各结构可用于黑色电平才企测和白色电平^企测中的共享l象素电平 才企测部46,所以仅设置一个电路以便减小电路尺寸，并且4企测框在 黑色电平^r测框和白色电平冲企测框之间切换。
才艮据本发明的第三实施例，例如，可通过出厂时的线控制4吏用 图样盒(pattern box)等来拍摄完全相同的对象图像，从而得到关 于每个共享像素id的平均信号电平(对应于共享像素白色电平信 息WHc)。在这种状态下控制光学单元1中的光圈或中性(ND)滤 光片以调节输入光亮度使相机控制微型计算机5识别关于与输入光 (输入信号电平)对应的每个共享像素ID的输出。
以上述方式获取L个(L表示不小于2的整数)不同输入信号 电平处的关于每个共享像素ID的平均信号电平的数据(L个数据)。 例如，这生成图13A所示的每个共享像素ID的灵敏度曲线。在图 13A的灵每丈度曲线中，水平轴表示输入电平而垂直轴表示输出电平。
如图13B所示，相机控制微型计算机5可根据以上述方式在出 厂时获取的数据来计算输出信号电平的灵敏率，从而得到关于每个 共享像素id的l个不同输入电平的线性校正表数据Lct。
由于在这个实例中，对每个共享像素ID计算线性校正表数据 Lct，所以对每个共享像素ID计算n个线性4交正表数据Lctl ~ Lctn。如上所述，每个共享像素ID的线性冲交正表数据Lctl Lctn中的每 一个均包括关于L个不同输入信号电平的校正值数据。
根据本发明的第三实施例，以上述方式计算出的关于每个共享 像素ID的线性校正表数据Let ( n个线性校正表数据Lctl ~ Lctn ) 预先存储在共享像素线性校正表存储器48中作为预设数据。例如， 共享像素线性校正表存储器48是电可擦可编程只读存储器 (EEPROM )。
在以上描述中，在出厂时获取各种输入光(对应于拍摄图像数 据的输入信号电平)的每个共享像素ID的校正表数据，并预先将 其存储在共享像素线性校正表存储器48中。然而，相机控制微型 计算机5可从在目标图像被实际拍摄之前使用图像拾取设备10拍 才聂例如白墙或板的图 <象的用户所获取的共享〗象素白色电平信息 WHc中获取对应于输入光的每个共享像素ID的线性校正表数据 Lct，并可将获取的线性校正表数据Lct存储在共享像素线性校正表 存储器48中。
图14是示出共享像素线性校正部47的结构实例的框图。图14 中的共享像素线性校正部47包括为作为主线信号的拍摄图像数据 RAW提供的延迟控制器471和472、乘法处理器473、定时发生器 474、共享像素线性校正因数计算器475和通信界面476。
延迟控制器471和472延迟作为主线信号的拍摄图像数据 RAW,并将延迟的拍摄图像数据RAW提供给乘法处理器473。在 共享像素线性校正部47中设置延迟控制器471和472,从而调节在 乘法处理器473中校正拍摄图像数据RAW的时间。
共享像素线性校正因数计算器475具有图15所示的结构。共 享像素线性校正因数计算器475包括延迟控制器4751、共享像素校正信号选择电路4752、校正值选择电路4753、线性内插电路4754 和输入信号电平^r测器4755。
延迟控制器4751被设置用于使作为主线信号的拍摄图像数据 RAW的定时与线性4交正信号的定时同步。
从共享像素线性校正表存储器48向共享像素校正信号选择电 路4752提供关于每个共享像素ID的n个线性4交正表数据Lctl ~ Lctn。
从定时发生器474向共享像素校正信号选4奪电路4752提供选 择控制信号SEL3。定时发生器474基于由基准定时信号发生部44 提供的基准定时信号TG和通过通信界面476由相机控制微型计算 机5提供的共享像素ID设定信息Sid来生成选l奪控制信号SEL3。
在图14所示的实例中，定时发生器474生成选才奪控制信号 SEL3,并将生成的选择控制信号SEL3提供给共享像素线性校正因 数计算器475中的共享像素校正信号选择电路4752,其中，选择控 制信号SEL3使将被共享像素校正信号选择电路4752选择的每个共 享像素ID(由每个共享像素ID表示的像素)的线性校正表数据Lcti (i表示1 n的任何一个)与对应共享^象素出现在作为主线信号的 拍摄图像数据RAW中的时间(共享像素ID序列)同步。
由于由共享像素ID表示的像素输出序列根据所使用的固态图 像拾取装置而改变，所以优选地，根据相机控制孩t型计算机5通过 通信界面476 ^是供的共享像素ID设定信息Sid来适当地生成选4奪控 制信号SEL3。
响应于选择控制信号SEL3,共享像素校正信号选择电路4752 从由共享像素线性校正表存储器48提供的n个线性校正表数据Lctl Lctn中选择通过其4交正主线信号将的L个线性4交正表凄史据 Lcti。换句话说，共享像素校正信号选择电路4752选择对应于共享 像素ID的灵敏度曲线。从共享像素校正信号选择电路4752向校正 值选择电路4753提供每个共享像素ID的选择线性校正表数据Lcti。
将作为通过延迟控制器4751提供的主线信号的拍^t聂图像数据 RAW提供给输入信号电平检测器4755,在其中4企测输入信号电平。 将由输入信号电平检测器4755检测的输入信号电平提供给校正值 选择电^各4753。
才交正值选4奪电^各4753参考作为由输入信号电平一企测器4755才是 供的主线信号的输入信号电平，以乂人L个线性4交正表数据Lcti中选 择最接近输入信号电平的两个点处的校正数据Sa和Sb，然后将所 选择的两个校正数据Sa和Sb提供给线性内插电路4754。
根据由校正值选择电路4753提供的两个校正数据Sa和Sb以 及由输入信号电平^f企测器4755获取的主线信号的电平，线性内插 电i 各4754通过线性内插法来计算适合于主线信号的电平的校正因 数，并将计算出的校正因凄U是供给乘法处理器473。
乘法处理器473使作为由延迟控制器472提供的主线信号的拍 摄图像数据RAW乘以由共享像素线性校正因数计算器475提供的 校正因数，以执行线性校正。线性校正产生具有不同共享像素ID 的像素之间的灵敏度变化被校正的拍摄图像数据RAWc。从共享像 素线性校正部47向下游的相机信号处理部43提供拍摄图像数据 RAWc。
如上所述，才艮据本发明的第三实施例，可以才交正由于在具有非 常简单的电路结构的固态图像拾取装置中的共享像素的配置图样 中临近或接近像素之间的电路布局的不均匀性所引起的黑色电平和灵敏度的不均匀性，其中，在固态图像拾取装置中，^f象素结构所 需的诸如晶体管的电路在临近或接近的像素之间被共享，从而提高 了像素灵敏度。
其他实施例和修改
置中的滤色片、读出通道和像素的共享方法，但是本发明并不限于 例示的实施例。本发明可应用于在本发明范围内的其它结构。
例如，当考虑到设置在固态图像拾取装置中的滤色片时，图
4A~图4C所示的三个共享^象素的示例性配置图冲羊具有图16A~图 16C所示的共享像素ID和由共享像素ID表示的像素输出序列。
图16A~图16C的顶行所示的共享像素的配置图样具有由其中 间行所示出的共享像素ID和由其底行所示出的共享像素ID表示的 1象素输出序列。
在图16A 16C的实例中，4企测并生成与中间^"所示的共享4象 素ID相对应的黑色电平才交正值和线性才交正值，并且与底行所示的 共享像素id的像素输出序列同步地执行校正。
尽管在本发明的上述实施例中通过CMOS成像器来作为固态 图像拾取装置的实例，但固态图像拾取装置也可以是CCD成像器。
耳又^整个画面，可以对每个区i或(诸如画面上的中心区域或外 围区域)存储关于每个共享像素ID的线性校正表数据Let,并且可 以通过使用所存储的线性校正表数据Lct，对每个共享像素ID校正 从对应区域中读出的像素凄t据。
35类似地，可以对每个区域(诸如画面上的中心区域或外围区域)
4企测关于每个共享^f象素ID的平均黑色电平，并且可通过4吏用所枱r 测和存储的平均黑色电平ID,对每个共享像素ID校正乂人对应区域 中读出的"f象素凄史据的黑色电平。
本领域的技术人员应理解，根据设计要求和其他因素，可以有 多种修改、组合、再组合和改进，均应包含在本发明的4又利要求或 等同物的范围之内。
权利要求
1.一种图像拾取设备，包括固态图像拾取装置，包括以二维阵列形式排列的多个像素，像素结构所必需的电路在具有相同配置图样的预定数目的像素之间被共享；校正值生成装置，用于生成关于从具有相同配置图样的每个像素的像素位置读出的像素数据的校正值，所述校正值用于校正由所述配置图样中的像素之间的位置差异所引起的像素特性的不均匀性；以及校正装置，用于基于由所述校正值生成装置生成的关于对应像素数据的所述校正值来校正从所述固态图像拾取装置读出的每个像素数据。
2. 根据权利要求1所述的图像拾取设备，其中，所述像素特性的不均匀性表示^f象素数据之间的黑 色电平的不均匀性。
3. 根据权利要求2所述的图像拾取设备，其中，通过在所述固态图4象才合取装置中检测所述黑色电 平的区域中计算配置在所述配置图样中的相同位置处的像素 的黑色电平的平均值，所述校正值生成装置生成关于从具有相 同配置图样的每个4象素的4象素位置读出的所述4象素凄U居的所 述校正值。
4. 根据权利要求1所述的图像拾取设备，其中，所述像素特性的不均匀性表示像素数据之间的输 出线性的不均匀性。
5. 根据权利要求4所述的图像拾取设备，其中，所述校正值生成装置包括存储装置，所述存储装 置用于对所述配置图样中的每个像素位置存储当拍摄相同对 象的图像时根据从所述固态图像拾取装置读出的所述像素数 据而生成的所述才交正值，所述校正值用于校正所述配置图样中 的像素位置之间的输出电平差。
6. —种图像拾取设备，包括固态图像拾取装置，包括以二维阵列形式排列的多个像 素，像素结构所必需的电路在具有相同配置图样的预定数目的 ^象素之间^皮共享；黑色电平生成装置，用于通过4吏用从与4企测所述黑色电 平的区域相对应的〗象素读出的像素H据，生成乂人具有相同配置 图样的每个^f象素的^f象素位置读出的^f象素数据的黑色电平，所述 配置图样中的不同像素位置具有不同的黑色电平；以及箝位装置，用于基于由所述黑色电平生成装置生成的所 述黑色电平，对从所述固态图像拾取装置读出的每个像素数据 执行数字箝位。
7. 根据权利要求6所述的图像拾取设备，其中，所述黑色电平生成装置在所述固态图像拾取装置 中4企测所述黑色电平的区i或中计算配置在所述配置图样中的 相同位置处的像素的黑色电平的平均值，并且为所述配置图样 中的每行更新所述平均值，以生成所述配置图样中的每个像素 4立置处的黑色电平。
8. 根据权利要求6所述的图像拾取设备，其中，所述黑色电平生成装置在所述固态图像拾取装置 中检测所述黑色电平的区域中计算配置在所述配置图样中的 相同位置处的像素的黑色电平的平均值，并且为所述二维阵列 的每个画面更新所述平均值，以生成所述配置图样中的每个傳_ 素位置处的黑色电平。
9. 一种图像拾取设备，包括固态图像拾取装置，包括以二维阵列形式排列的多个像 素，像素结构所必需的电路在具有相同配置图样的预定凄t目的 1象素之间^皮共享；存储装置，用于对所述配置图样中的每个像素位置存储 当拍摄相同对象的图像时根据从所述固态图像拾取装置读出 的所述像素数据生成的4交正值，所述纟交正值用于校正所述配置 图样中的像素位置之间的输出电平差；以及校正装置，用于基于由所述存储装置提供的关于对应像 素数据的校正值来校正从所述固态图像拾取装置读出的每个 像素数据。
10. —种用于校正从固态图像拾取装置读出的拍摄图像数据的方 法，所述固态图像换取装置包括以二维阵列形式排列的多个像 素，像素结构所需的电路在具有相同配置图样的预定数目的像 素之间;波共享，所述方法包4舌以下步骤生成关于从具有相同配置图样的每个l象素的^象素位置读 出的像素数据的校正值，所述校正值用于校正由所述配置图样 中的像素之间的位置差异而引起的像素特性的不均匀性；以及基于关于对应像素数据的所述校正值来校正从所述固态 图像拾取装置读出的每个像素数据。
11. 一种图像拾取设备，包括固态图像拾取装置，包括以二维阵列形式排列的多个像 素，像素结构所必需的电路在具有相同配置图样的预定数目的 4象素之间4皮共享；校正值生成单元，生成关于从具有相同配置图样的每个 像素的像素位置读出的像素数据的校正值，所述校正值用于校 正由所述配置图样的像素之间的位置差异所引起的像素特性 的不均匀'l"生；以及才交正单元，基于由所述4交正^直生成单元生成的关于对应 像素数据的校正值来校正从所述固态图像拾取装置读出的每 个像素数据。
12. —种图^f象拾取设备，包括固态图像拾取装置，包括以二维阵列形式排列的多个像 素，像素结构所必需的电路在具有相同配置图样的预定数目的<象素之间#:共享；黑色电平生成单元，通过〗吏用,人与4企测所述黑色电平的 区域相对应的^f象素读出的^f象素数据，生成乂人具有相同配置图样 的每个^f象素的〗象素位置读出的〗象素凄t据的黑色电平，所述配置 图样中的不同像素位置具有不同的黑色电平；以及箝位单元，基于由所述黑色电平生成单元生成的所述黑 色电平，对从所述固态图像拾取装置读出的每个像素数据执行 数字箝位。
13. —种图像拾取设备，包括固态图像拾取装置，包括以二维阵列形式排列的多个像 素，^象素结构所必需的电路在具有相同配置图样的预定数目的 像素之间被共享；存储单元，对所述配置图样中的每个像素位置存储当拍 摄相同对象的图像时根据从所述固态图像拾取装置读出的所 述像素数据生成的才交正值，所述4交正值用于4交正所述配置图样的像素位置之间的输出电平差；以及校正单元，基于从所述存储单元提供的关于对应像素数 据的所述才交正值来4交正从所述固态图傳4合取装置读出的每个 像素数据。
全文摘要
本发明提供了一种图像拾取设备和校正拍摄图像数据的方法，其中，该图像拾取设备包括固态图像拾取装置，包括以二维阵列形式排列的多个像素，像素结构所必需的电路在具有相同配置图样的预定数目的像素之间被共享；校正值生成装置，用于生成关于从具有相同配置图样的每个像素的像素位置读出的像素数据的校正值，校正值用于校正由配置图样的像素之间的位置差异所引起的像素特性的不均匀性；以及校正装置，用于基于由校正值生成装置生成的关于对应像素数据的校正值来校正从固态图像拾取装置读出的每个像素数据。从而，可以降低由固态图像拾取装置提供的拍摄图像数据中的共享像素之间的像素特性的不均匀性。
文档编号H04N5/369GK101309349SQ200810097568
公开日2008年11月19日 申请日期2008年5月14日 优先权日2007年5月15日
发明者木下雅也 申请人:索尼株式会社