[发明专利]数字图像传感器中的白/黑像素校正

说明书

技术领域

本发明一般地涉及图像传感器，尤其是，但并非唯一地，涉及图像传感器中的白/黑像素缺陷校正。

背景技术

现今半导体处理的生产进步已经使出现在任意给定半导体器件中的缺陷的数量显著减少了，但是每个生产过程的固有限制造成不可能完全消除缺陷。因此，不管生产过程多么好，完成的半导体器件中还继续存在缺陷。如果缺陷十分严重，得到的器件经常必须被扔掉，导致产量下降和成本增长。但是，如果缺陷轻微，其通常可通过运行于半导体器件自身的电路或逻辑或通过半导体器件信号的后端处理来补偿。

对于图像传感器，一种常见类型的生产缺陷称为白/黑像素缺陷。图像传感器通常包括各个像素的阵列，这些像素因光入射到像素而聚集电荷。当一个具体像素输出了一个与周围其他像素输出的信号显著不同的信号时，发生了白/黑像素缺陷。因此，如果一个具体像素输出了对应于黑色(即，一个强度非常低的信号)的一个信号，但是一些或所有周围像素都输出了对应于白色(即，一个强度非常高的信号)的信号，则这很可能是由于输出了低强度信号的那个像素中存在某种缺陷。

幸运的是，除非有大群连续的有缺陷的像素，白/黑像素缺陷是可以被补偿的。但是，现存的补偿白/黑像素缺陷的方法都慢、低效，并消耗计算资源，因此减缓了图像传感器捕捉图像并降低了其性能。

附图说明

通过参考下述附图描述了非限制性并且非穷尽的本发明实施例，其中，除非明确说明，贯穿各个视图中，相似的标号指相似的部件。

图1是白/黑像素校正装置的一个实施例的示意框图。

图2是用于校准如图1所示的白/黑像素校正装置的过程的一个实施例的流程图。

图3是用于操作如图1所示的白/黑像素校正装置的过程的一个实施例的流程图。

图4是使用如图1所示的白/黑像素校正装置的图像系统的一个实施例的示意框图。

具体实施方式

此处说明了在图像传感器中用于白/黑像素校正的设备，系统和流程的实施例。在下列描述中，描述了众多具体细节以提供对本发明实施例的完整理解。但是，本领域技术人员将认识到，本发明可无需一个或多个具体细节而被实现，或通过其他方法，部件，材料等实现。在其他示例中，已知的结构，材料或操作并未被具体显示或描述，但是其也包含在本发明范围内。

贯穿本发明的参考“实施例”或“一个实施例”意思是与该实施例一同描述的特定特性，结构或特征被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，本发明中出现的短语“在实施例中”或“在一个实施例中”并不必要完全指同一实施例。另外，特定特性，结果或特征可通过任意合适的方式组合在一个或多个实施例中。

图1示出了用于白/黑像素校正的设备100的实施例。设备100包括图像传感器102，其包含像素阵列104和动态像素校正电路110。像素阵列104是二维的，并包括多个分布在行106和列108中的像素。在像素阵列104捕捉图像的操作中，阵列中的每个像素在一定曝光周期捕捉入射光(即，光子)，并将收集到的光子转换成电荷。每个像素生成的电荷可被读出为模拟信号，该模拟信号的诸如电量，电压或电流的特征可代表在曝光周期期间入射到像素的光的强度。

示出的像素阵列104是被常规整形的，但是在其他实施例中，阵列可以具有与所示不同的常规或非常规排列，并可以包括比所示更多或更少的像素、行或列。另外，在不同的实施例中，像素阵列104可以是彩色图像传感器，其包括设计用于捕捉在光谱可见区域的图像的红色、绿色和蓝色像素，或可以是黑白图像传感器和/或设计用于捕捉在诸如红外或紫外的不可见光谱区域的图像的传感器。

当应用像素阵列104捕捉图像后，阵列中的一个或多个像素可能表现出潜在的白/黑像素缺陷。给定像素是否表现出潜在的白/黑缺陷是通过将该像素的信号强度与至少一个其周围的像素的信号强度相对比而确定的。因此，在像素阵列104中，如果像素D的强度与其周围像素1-8中的一个或多个像素显著不同，则像素D有潜在白/黑像素缺陷。像素D被认为具有潜在白/黑像素缺陷，因为在某些情况下，像素D和其周围像素1-8的强度差异可能实际上并非是个缺陷，而是被像素阵列104捕捉的图像的真实特征。例如，如果像素阵列104被用于捕捉一个物体的图像，该物体在亮暗区域间有突变和/或高频率变化，则可能是像素D和其周围像素的差异是对情景特征的准确捕捉，而非缺陷导致的结果。