校正不均匀暗电流的图像传感器的制作方法

文档序号:20211884发布日期:2020-03-31 11:10阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种成像系统,其包括:

图像像素阵列,其包含适于响应于入射光而产生图像信号的多个像素群集,其中所述图像信号的群组与所述像素群集中的相应像素群集相关联,且其中所述图像信号的所述群组中的每一者包含多个彩色信号及一个全色信号;

暗像素阵列,其适于产生与所述成像系统的全局黑阶值对应的一或多个黑色参考信号;及

控制器,其耦合到所述图像像素阵列及所述暗像素阵列,其中所述控制器包含逻辑,所述逻辑在由所述控制器执行时使得所述系统执行包含以下各项的操作:

基于所述像素群集中的相应像素群集的所述彩色信号及所述全色信号来确定所述像素群集中的每一者的局部黑阶值;及

至少部分地基于所述全局黑阶值及所述局部黑阶值中所包含的与所述像素群集中所包含的第一像素群集相关联的第一局部黑阶值来校正所述图像信号中所包含的与所述第一像素群集相关联的第一图像信号。

2.根据权利要求1所述的成像系统,其中所述多个彩色信号表示所述像素群集中的每一者中所包含的红色像素、蓝色像素及绿色像素,且其中所述全色信号表示所述像素群集中的每一者中所包含的无色像素。

3.根据权利要求2所述的成像系统,其中所述控制器包含额外逻辑,所述额外逻辑在由所述控制器执行时使得所述系统执行其它操作,所述其它操作包含:

计算所述多个彩色信号的和与所述全色信号之间的差,以确定所述像素群集中的每一者的所述局部黑阶值,其中所述多个彩色信号及所述全色信号是由所述图像像素阵列的所述像素群集中的对应像素群集中所包含的所述红色像素、所述蓝色像素、所述绿色像素及所述无色像素的相应量子效率来补偿的。

4.根据权利要求1所述的成像系统,其中所述控制器包含额外逻辑,所述额外逻辑在由所述控制器执行时使得所述系统执行其它操作,所述其它操作包含:

将所述局部黑阶值分组成多个局部黑阶值群组,其中所述局部黑阶值群组中的每一者表示所述图像像素阵列的不同子区段;及

基于对所述局部黑阶值的所述分组来确定所述图像像素阵列的所述不同子区段中的每一者的平均黑阶值。

5.根据权利要求4所述的成像系统,其中所述控制器包含额外逻辑,所述额外逻辑在由所述控制器执行时使得所述系统执行其它操作,所述其它操作包含:

基于所述不同子区段中的每一者的所述平均黑阶值相对于所述全局黑阶值的比率来确定所述不同子区段中的每一者的增益因子。

6.根据权利要求5所述的成像系统,其中所述控制器包含额外逻辑,所述额外逻辑在由所述控制器执行时使得所述系统执行其它操作,所述其它操作包含:

对所述不同子区段中的每一者的所述增益因子应用第一滤波器,其中所述第一滤波器至少部分地基于与所述不同子区段中的每一者相关联的所述图像信号相对于所述全局黑阶值的信暗比来动态地调整所述增益因子。

7.根据权利要求6所述的成像系统,其中所述第一滤波器是指数加权移动平均数“ewma”滤波器,其中所述ewma滤波器是基于所述不同子区段的先前增益因子的动态滤波器,且其中所述信暗比是基于与所述不同子区段中的相应子区段相关联的平均全色信号。

8.根据权利要求5所述的成像系统,其中所述控制器包含额外逻辑,所述额外逻辑在由所述控制器执行时使得所述系统执行其它操作,所述其它操作包含:

基于所述不同子区段中的每一者的所述增益因子来产生二维“2d”增益阵列,其中所述2d增益阵列表示所述图像像素阵列。

9.根据权利要求8所述的成像系统,其中所述控制器包含额外逻辑,所述额外逻辑在由所述控制器执行时使得所述系统执行其它操作,所述其它操作包含:

通过对所述2d增益阵列进行内插来确定所述多个像素群集中所包含的至少所述第一像素群集的局部增益校正因子。

10.根据权利要求9所述的成像系统,其中经由双线性内插或双三次内插来实现对所述2d增益阵列的所述内插以确定所述局部增益校正因子。

11.根据权利要求9所述的成像系统,其中所述控制器包含额外逻辑,所述额外逻辑在由所述控制器执行时使得所述系统执行其它操作,所述其它操作包含:

基于所述第一像素群集的所述局部增益校正因子来调整所述全局黑阶值;及

基于与所述第一像素群集相关联的所述第一图像信号与所述所调整的全局黑阶值之间的差来产生经校正图像信号。

12.一种对图像传感器进行黑阶校正的方法,所述方法包括:

接收由像素群集阵列响应于入射光而产生的多个图像信号,其中所述图像信号的群组与所述像素群集中的相应像素群集相关联,且其中所述图像信号的所述群组中的每一者包含多个彩色信号及一个全色信号;

经由从暗像素阵列接收到的一或多个黑色参考信号来确定所述像素群集阵列的全局黑阶值;

确定所述像素群集中的每一者的局部黑阶值,其中所述局部黑阶值中的每一者是基于所述像素群集中的对应像素群集的所述色彩图像信号及所述全色信号;及

至少部分地基于所述全局黑阶值及所述局部黑阶值中所包含的第一局部黑阶值来校正所述像素群集中所包含的第一像素群集的所述图像信号中所包含的第一图像信号,其中所述第一局部黑阶值表示所述第一像素群集。

13.根据权利要求12所述的方法,其中所述多个彩色信号表示所述像素群集中的每一者中所包含的红色像素、蓝色像素及绿色像素的输出,且其中所述全色信号表示所述像素群集中的每一者中所包含的无色像素的输出。

14.根据权利要求13所述的方法,其进一步包括:

计算与所述像素群集中的每一者相关联的所述多个彩色信号的和与所述全色信号之间的差以确定所述局部黑阶值,其中所述像素群集中的每一对应像素群集的所述多个彩色信号及所述全色信号是由所述像素群集中的所述每一对应像素群集中所包含的所述红色像素、所述蓝色像素、所述绿色像素及所述无色像素的相应量子效率来补偿的。

15.根据权利要求12所述的方法,其进一步包括:

将所述局部黑阶值分组成多个局部黑阶值群组,其中所述局部黑阶值群组中的每一者表示所述像素群集阵列的不同子区段;及

基于对所述局部黑阶值的所述分组来确定所述像素群集阵列的所述不同子区段中的每一者的平均黑阶值。

16.根据权利要求15所述的方法,其进一步包括:

基于所述不同子区段中的每一者的所述平均黑阶值相对于所述全局黑阶值的比率来确定所述不同子区段中的每一者的增益因子。

17.根据权利要求16所述的方法,其进一步包括:

对所述不同子区段中的每一者的所述增益因子应用第一滤波器,其中所述第一滤波器至少部分地基于与所述不同子区段中的每一者相关联的所述图像信号相对于所述全局黑阶值的信暗比来动态地调整所述增益因子。

18.根据权利要求17所述的方法,其中所述第一滤波器是指数加权移动平均数“ewma”滤波器,其中所述ewma滤波器是基于所述不同子区段的先前增益因子的动态滤波器,且其中所述信暗比是基于与所述不同子区段中的相应子区段相关联的平均全色信号。

19.根据权利要求16所述的方法,其进一步包括:

基于所述不同子区段中的每一者的所述增益因子来产生二维“2d”增益阵列,其中所述2d增益阵列表示所述图像像素阵列。

20.根据权利要求19所述的方法,其进一步包括:

通过对所述2d增益阵列进行内插来确定至少所述第一像素群集的局部增益校正因子。

21.根据权利要求20所述的方法,其进一步包括:

基于所述第一像素群集的所述局部增益校正因子来调整所述全局黑阶值;及

基于与所述第一像素群集相关联的所述第一图像信号与所述所调整的全局黑阶值之间的差来产生经校正图像信号。

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