[发明专利]在图像传感器中获得高动态范围图像的方法及图像传感器

说明书

技术领域

本发明涉及图像传感器领域，具体为在图像传感器中获得高动态范围图像的方法及图像传感器。

背景技术

目前获取高动态范围图像的方法基本上是基于图像数据处理获取静态的高动态范围图像。方法是：对感光像素阵列的所有行进行长时间曝光，获得整帧的长时间曝光信号，并将获得的长时间曝光信号存储到特定的存储空间；对感光像素阵列的所有行进行短时间曝光，获得整帧的短时间曝光信号；将获得的短时间曝光信号与存储于特定的存储空间中的长时间曝光信号进行合成，采基于此的高动态范围图像获取方式需要存取整帧的曝光信号，耗费较多的存储资源。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：现有的获取高动态范围图像的方法，要存储多帧的图像信息，耗费较多的存储资源。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供如下技术方案：

在图像传感器中获得高动态范围图像的方法，所述图像传感器包括排列为行和列的感光像素阵列，该方法包括：

在图像传感器中获得高动态范围图像的方法，所述图像传感器包括排列为行和列的感光像素阵列，该方法包括：

A、对感光像素阵列每行分配长曝光时间和短曝光时间，其中所有行内感光像素的长曝光时间或短曝光时间相同；

B、以长曝光时间对当前行进行长时间曝光；采样当前行长时间曝光信号；对当前行进行复位，开始以短曝光时间对当前行进行短时间曝光；将采样的当前行长时间曝光信号进行逐列读取并转换为数字当前行长时间曝光信号存储至相应的存储空间，并覆盖存储于存储空间的前行数据；

C、终止当前行短时间曝光，采样当前行短时间曝光信号，将采样的当前行短时间曝光信号进行逐列读取并转换为数字当前行短时间曝光信号，将数字当前行短时间曝光信号与存储于存储空间中相应的数字当前行长时间曝光信号进行合成并输出；

D、以步骤B、C对整个感光像素阵列进行逐行处理。

进一步地，所述感光像素阵列每一行长时间曝光信号的读取与每一行短时间曝光信号的读取时间相同；所述感光像素阵列每一行的短曝光时间，为每一行长时间曝光信号或短时间曝光信号的采样和读取所用时间之和。

进一步地，所述将长时间曝光信号和短时间曝光信号进行合成的方法满足下列公式：

Z_i，j＝A*X_i，j+B*Y_i，j，其中A+B＝1且A≥0，B≥0，A、B为权重系数，X_i，j为位于第i行第j列感光像素的数字长时间曝光信号，Y_i，j为位于第i行第j列感光像素的数字短时间曝光信号。

优选地，权重系数A＝B＝0.5。

图像传感器，包括：

排列为行和列的感光像素阵列，根据曝光控制信号，以长曝光时间对当前行进行长时间曝光；根据长时间曝光采样信号，采样当前行长时间曝光信号；根据复位信号，对当前行进行复位；以短曝光时间对当前行进行短时间曝光，根据短时间曝光采样信号，采样当前行短时间曝光信号；

曝光信号读取单元，在对当前行进行短时间曝光的期间内，根据曝光读取控制信号逐列读取采样的当前行长时间曝光信号并输出；根据曝光读取控制信号逐列读取采样的当前行短时间曝光信号并输出；

模数转换单元，将逐列读取后的当前行长时间曝光信号和当前行短时间曝光信号转换为数字当前行长时间曝光信号和数字当前行短时间曝光信号，并输出；

存储单元，用以将当前行数字长时间曝光信号存储至相应的存储空间，并覆盖存储于存储空间的前行数据；

合成单元，用以将当前行数字短时间曝光信号与存储于存储空间中相应的当前行数字长时间曝光信号进行合成并输出；

时序控制单元，用以产生曝光控制信号，曝光读取控制信号，复位信号，长时间曝光采样信号，短时间曝光采样信号；

行/列译码单元，用以对时序控制单元产生的曝光控制信号，曝光读取控制信号，复位信号，长时间曝光采样信号，短时间曝光采样信号进行行/列译码并输出至感光像素阵列。

进一步地，将当前行的数字短时间曝光信号与存储于存储空间中相应的当前行数字长时间曝光信号进行合成满足下列公式：

Z_i，j＝A*X_i，j+B*Y_i，j，其中A+B＝1且A≥0，B≥0，A、B为权重系数，X_i，j为位于第i行第j列感光像素的长时间曝光信号，Y_i，j为位于第i行第j列感光像素的短时间曝光信号。