[发明专利]摄像装置、信号处理装置和信号处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及成像装置，更具体地说，涉及一种校正像素信号的装置和方法。

背景技术

在现有技术中，使用固态图像传感器来获取各种类型的图像数据。固态图像传感器包括CCD图像传感器(以下称为CCD)和CMOS图像传感器(以下称为CMOS传感器)。CMOS传感器与CCD的区别在于，CMOS的传感器单元及其外围电路可以在CMOS工艺中一体地制成。这降低了整套装置的价格。然而，MOSFET特性的差异、导线阻抗的差异等会生成CMOS传感器特有的固定模式噪声。这降低了图像质量。

日本特开平11-298799号描述了一种处理器，其存储形成图像传感器(固态图像传感器)的多个光学传感器的差异(偏移)作为校正数据，将校正数据添加到这些光学传感器的输出值上，以校正每个光学传感器的输出值，并且使这些光学传感器的输出值相等。

在每个图像单元中，作用在光接收元件上的反偏压都会导致暗电流的流动。不同图像单元有不同的暗电流。在亮环境(入射光量较大)中，暗电流敏锐地影响输出电流(或输出电压)。因此，通过简单地添加或削减所述偏移来校正输出值。然而，在暗环境(入射光量较小)中，每个像素中的暗电流都引起已进行了偏移校正的输出值的差异。因此，仅仅通过添加或削减校正数据不能校正低照度范围内的固定模式噪声。因此，在低照度范围内不能减小固定模式噪声。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于减少低照度范围内的固定模式噪声的装置和方法，该固定模式噪声是由暗电流等造成的。

本发明的一方面提供了一种成像装置。固态成像单元包括多个图像单元，并且生成相对于进入到每个图像单元中的入射光量具有对数特性的像素信号。第一存储单元存储有用于校正所述像素信号的第一校正数据。第二存储单元存储有第二校正数据，第二校正数据用于对在低照度范围内生成的像素信号进行校正，该低照度范围具有至少一个入射光量相对较小的图像单元。第一校正装置基于第一校正数据来校正所述像素信号，并生成第一像素数据。第二校正装置基于第二校正数据来校正所述第一像素数据，并生成第二像素数据。

第二存储单元可以包括数量少于所述多个图像单元的量的表，作为第二校正数据。第一校正数据包括将图像单元中的每一个与所述表之一关联起来的表号，以及用于校正所述像素信号以使得第一像素数据在多个图像单元中相同的偏移值。

所述成像装置还可以包括确定装置，用于确定所述第一像素数据是否包含在低照度范围内。当所述第一像素数据包含在低照度范围内时，所述确定装置将所述第一数据提供至所述第二校正装置；当所述第一像素数据不包含在低照度范围内时，所述确定装置将所述第一像素数据确定为所述成像装置的输出数据。

本发明的第二方面提供了一种信号处理器。所述信号处理器从固态成像单元接收像素信号。第一存储单元存储有用于校正所述像素信号的第一校正数据。第二存储单元存储有第二校正数据，第二校正数据用于对在至少一个所述图像单元的入射光量相对较小的低照度范围内生成的像素信号进行校正。第一校正装置基于第一校正数据来校正所述像素信号，并生成第一像素数据。第二校正装置基于第二校正数据来校正所述第一像素数据，并生成第二像素数据。

本发明的第三方面提供了一种用于校正图像单元的像素信号的方法。所述方法包括以下步骤：通过基于第一校正数据来校正像素信号而生成第一像素数据；以及通过基于第二校正数据来校正第一像素数据而生成第二像素数据，所述第二校正数据用于对在至少一个所述图像单元的入射光量相对较小的低照度范围内生成的像素信号进行校正。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的成像装置的示意性电路框图；

图2是示出图1的成像电路中包括的图像单元的一个示例的电路图；

图3是存储在图1所示的校正数据表中的第一校正数据的示意图；

图4示出了入射光量(照度)与图2所示的图像单元的输出信号的输出电压之间的关系；

图5示出了在对图4的输出信号进行了偏移校正后入射光量(照度)与输出电压之间的关系；

图6是示出输出电压值与图5所示的每个输出信号的低照度范围内的平均特性值的偏差的概念图；

图7是示出图1所示的信号处理器中的固定模式噪声校正处理的概念图；

图8是根据本发明第二实施方式的成像装置的示意性电路框图；而

图9是示出由图8所示的校正处理电路进行的固定模式噪声校正处理的流程图。

具体实施方式

现将参照图1至7来描述根据本发明第一实施方式的成像装置10。