一种CMOS传感器电源纹波噪声去除的方法、设备及存储介质与流程

本发明涉及电子信息领域，具体涉及到一种cmos传感器电源纹波噪声去除的方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、cmos传感器在进行行曝光时，电源纹波导致每行曝光强度存在偏差，因此得到的图像存在条纹噪声，在越高精度或高模拟增益下尤其明显，在后续处理中会降低图像质量，进而影响在定位、识别等需要高精度图像领域的准确性。

2、中国专利申请号201910798262x提出一种自动化测试电源纹波噪声的方法，其技术方案主要解决现有的测量电源纹波噪声的方式是使用示波器探头手工点触单板电源模块的输出引脚两端，会因为其不稳定性而不能准确测量出电源纹波噪声，且耗费人力和时间，效率较低的问题，该技术方案并未提出如何有效的消除电源纹波噪声这一技术问题，现有专利数据库中并未发现记载此类技术方案的专利申请。

3、因此，有必要针对电源纹波噪声提出一种有效的消除方案，解决现有技术中长期以来的技术壁垒，提高电源转换效率和电压稳定性，进而提高各种应用场景的安全性。

技术实现思路

1、为了解决现有技术长期以来的技术壁垒，本发明提供一种cmos传感器电源纹波噪声去除的方法、设备及存储介质，具体技术方案如下：

2、第一方面，本发明提供一种cmos传感器电源纹波噪声去除的方法，包括以下步骤：

3、步骤101：实验室暗环境下，拍摄1~s倍增益下的s个矩阵，对其中任一个增益下的矩阵根据通用isp调试办法校准暗电流后，获取所述增益下的第一raw图像矩阵；

4、步骤102：将第一raw图像矩阵转换为第一频率域矩阵；

5、步骤103：将第一频率域矩阵转换为第一频谱矩阵和第一相位谱矩阵；

6、步骤104：建立并得到快速滤波器矩阵并对第一频谱矩阵降噪得到第二频谱矩阵；

7、步骤105：依次对1~s倍增益下根据通用isp调试办法校准暗电流后的raw图像矩阵执行步骤102~104，获取快速滤波器矩阵集；

8、步骤106：重新生成增益q下且根据通用isp调试办法校准暗电流后的第二raw图像矩阵，将所述第二raw图像矩阵转换为第二频率域矩阵，并得到第三频谱矩阵和第二相位谱矩阵，所述增益 ；

9、步骤107：获取步骤105中增益q下的快速滤波器矩阵，生成第四频谱矩阵；

10、步骤108：对第四频谱矩阵和第二相位谱矩阵运算得到第三频率域矩阵；

11、步骤109：对第三频率域矩阵还原为空间域矩阵，从而得到去除电源纹波噪声后的raw图像。

12、进一步的，所述raw图像矩阵在i倍增益下的格式如下：

13、，

14、其中x，y为空间域坐标轴，坐标的元素为，所述raw图像分辨率为。

15、进一步的，所述第一频率域矩阵：

16、，

17、其中，u，v为频率域坐标轴，j为虚数单位，坐标的元素为。

18、进一步的，所述第一频谱矩阵和第一相位谱矩阵采用以下方式转换：将第一频率域矩阵的每个坐标的元素按如下公式转换，生成第一频谱矩阵和第一相位谱矩阵：

19、；

20、；

21、其中，为第一频率域矩阵在处复数元素的实部，为第一频率域矩阵在处复数元素的虚部。

22、进一步的，所述滤波器采用以下方式构建：对第一频谱矩阵，依次遍历v轴上区间的所有点，定义一个频谱阈值，，如果v轴上点有成立，则定义为第一频率域矩阵的电噪声频率坐标，得到满足电噪声频率的坐标集：

23、；

24、随后构造快速滤波器：，

25、将所述快速滤波器应用到第一频谱矩阵上，达到去除噪声目的，具体为：将与两个矩阵在每个对应坐标处的元素相乘，此运算对第一频谱矩阵中属于噪声源频率坐标集处的幅度值置零，从而生成去除噪声的第二频谱矩阵。

26、进一步的，所述快速滤波器矩阵集采用以下方式获取：对1~s倍增益的raw图像矩阵集均执行步骤102~104，得到对应增益下去除频率域噪声频点的快速滤波器矩阵集：

27、。

28、进一步的，所述第三频谱矩阵和第二相位谱矩阵采用以下方式获取：以模拟增益曝光生成一张raw图像矩阵，且做过暗电流校准得到第二raw图像矩阵，图像分辨率为，将所述第二raw图像矩阵转换为第二频率域矩阵，进一步得到第二相位谱矩阵和第三频谱矩阵，根据i=q值，得到集中对应的，生成去除噪声的第四频谱矩阵；

29、所述第三频率域矩阵采用以下方式获取：对第四频谱矩阵与第二相位谱矩阵每个坐标的元素按如下公式转换，生成去噪后的第三频率域矩阵：

30、。

31、进一步的，所述去除电源纹波后的raw图像矩阵采用以下方式获取：对第三频率域矩阵每个坐标的元素，按如下数学公式转换到每个坐标的元素，生成去除电源纹波噪声后的空间域矩阵：

32、；

33、其中，即为去除电源纹波后的raw图像矩阵。

34、第二方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的cmos传感器电源纹波噪声去除的方法的步骤。

35、第三方面，本发明提供一种cmos传感器电源纹波噪声去除设备，包括：

36、一个或多个处理器；

37、存储器；以及

38、一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的cmos传感器电源纹波噪声去除的方法的步骤。

39、本申请的cmos传感器电源纹波噪声去除的方法、设备及存储介质，该技术方案基于实验室环境校准步骤，将空间域转换到频率域，使用阈值确定噪声频点，进而生成快速滤波器矩阵，通过对滤波后的频率域重建还原到空间域，实现对应模拟增益下的电源纹波去除，得到更高质量的raw图像。

技术特征：

1.一种cmos传感器电源纹波噪声去除的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的cmos传感器电源纹波噪声去除的方法，其特征在于，所述raw图像矩阵在i倍增益下的格式如下：

3.如权利要求2所述的cmos传感器电源纹波噪声去除的方法，其特征在于，所述第一频率域矩阵：

4.如权利要求3所述的cmos传感器电源纹波噪声去除的方法，其特征在于，所述第一频谱矩阵和第一相位谱矩阵采用以下方式转换：将第一频率域矩阵的每个坐标的元素按如下公式转换，生成第一频谱矩阵和第一相位谱矩阵：

5.如权利要求4所述的cmos传感器电源纹波噪声去除的方法，其特征在于，所述滤波器采用以下方式构建：对第一频谱矩阵，依次遍历v轴上区间的所有点，定义一个频谱阈值，，如果v轴上点有成立，则定义为第一频率域矩阵的电噪声频率坐标，得到满足电噪声频率的坐标集：

6.如权利要求5所述的cmos传感器电源纹波噪声去除的方法，其特征在于，所述快速滤波器矩阵集采用以下方式获取：对1~s倍增益的raw图像矩阵集均执行步骤102~104，得到对应增益下去除频率域噪声频点的快速滤波器矩阵集：

7.如权利要求6所述的cmos传感器电源纹波噪声去除的方法，其特征在于，所述第三频谱矩阵和第二相位谱矩阵采用以下方式获取：以模拟增益曝光生成一张raw图像矩阵，且做过暗电流校准得到第二raw图像矩阵，图像分辨率为，将所述第二raw图像矩阵转换为第二频率域矩阵，进一步得到第二相位谱矩阵和第三频谱矩阵，根据i=q值，得到集中对应的，生成去除噪声的第四频谱矩阵；

8.如权利要求7所述的cmos传感器电源纹波噪声去除的方法，其特征在于，所述去除电源纹波后的raw图像矩阵采用以下方式获取：对第三频率域矩阵每个坐标的元素，按如下数学公式转换到每个坐标的元素，生成去除电源纹波噪声后的空间域矩阵：

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的cmos传感器电源纹波噪声去除的方法的步骤。

10.一种cmos传感器电源纹波噪声去除设备，包括：

技术总结
本发明提供一种CMOS传感器电源纹波噪声去除的方法，对在实验室暗环境下拍摄1~S倍增益下的任一个矩阵校准暗电流后，获取第一RAW图像矩阵并转换为第一频率域矩阵；进而转换为第一频谱矩阵和第一相位谱矩阵；建立快速滤波器矩阵并对第一频谱矩阵降噪得到第二频谱矩阵；依次对1~S倍增益下的RAW图像矩阵执行上述步骤获取快速滤波器矩阵集；重新生成第二RAW图像矩阵并转换为第二频率域矩阵，生成第三频谱矩阵和第二相位谱矩阵，获取快速滤波器矩阵，生成第四频谱矩阵并和第二相位谱矩阵运算得到第三频率域矩阵；将第三频率域矩阵还原为空间域矩阵，从而得到去除电源纹波噪声后的RAW图像。本申请方法实现对应模拟增益下的电源纹波去除，得到更高质量的RAW图像。

技术研发人员：杨丽
受保护的技术使用者：深圳市和惠源电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13