[发明专利]图像数据模数转换方法及图像传感器

权利要求书

1.一种图像数据模数转换方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一：将模拟信号处理器输出的像素复位电压送入比较器的一个输入端，同时将用于转换复位电压的斜坡信号送入比较器的另一个输入端；

步骤二：将比较器输出的信号及高速、低速两路时钟送入一个计数脉冲发生器，使其产生高速脉冲使能和低速脉冲使能时序信号进而产生高位计数脉冲和低位计数脉冲两路信号；高速脉冲使能和高速时钟产生低位计数脉冲，低速脉冲使能和低速时钟产生高位计数脉冲；

步骤三：将低位计数脉冲送入低位计数器进行计数，同时，将高位计数脉冲送入高位计数器进行计数；

步骤四：将模拟信号处理器输出的像素信号电压送入比较器的一个输入端，将用于转换信号电压的斜坡信号送入比较器的另一个输入端；

步骤五：将比较器输出的信号及高速、低速两路时钟送入一个计数脉冲发生器，使其产生高速脉冲使能和低速脉冲使能两路时序信号进而产生高位计数脉冲和低位计数脉冲两路信号；高速脉冲使能和高速时钟产生低位计数脉冲，低速脉冲使能和低速时钟产生高位计数脉冲；

步骤六：将低位计数脉冲送入低位计数器进行计数，将高位计数脉冲送入高位计数器进行计数；

步骤七：将低位计数器和高位计数器的最终计数值送入运算器中进行运算处理，得到量化后的像素图像数据。

2.根据权利要求1所述的图像数据模数转换方法，其特征在于所述高速时钟频率为低速时钟频率的n倍，n优选为2^N-LSB，N_LSB为低位计数器的有效位数。

3.根据权利要求2所述的图像数据模数转换方法，其特征在于：

所述步骤三中，高位计数器在高位计数脉冲控制下从t2开始向上计数，在t4停止计数，低位计数器在低位计数脉冲控制下从t1开始向上计数，在t2结束计数；其中t1为用于转换复位电压的斜坡信号的电压降低到与复位电压相等，比较器开始翻转的时刻，t2为低速时钟在比较器翻转之后的第一个下降沿发生的时刻，t4为低速时钟在用于转换复位电压的斜坡信号结束后的第一个下降沿发生的时刻；

所述步骤六中，高位计数器在高位计数脉冲控制下从t6开始继续向上计数，在t8结束计数，低位计数器在低位计数脉冲控制下开始继续从t7开始向下计数，在t8结束计数；其中t6为低速时钟在用于转换信号电压的斜坡信号开始之后的第一个下降沿发生的时刻，t7为用于转换信号电压的斜坡信号降低到与信号电压相等，比较器开始翻转的时刻，t8为低速时钟在比较器翻转之后的第一个下降沿发生的时刻；

所述步骤七中，运算器利用公式（1）进行运算处理得到量化后的像素图像数据G；

G=MSB*2^N_LSB+LSB   （1）

其中MSB为高位计数器的计数值，N_LSB为低位计数器的有效计数位数，LSB为低位计数器的计数值。

4.根据权利要求2所述的图像数据模数转换方法，其特征在于：

所述步骤三中，高位计数器在高位计数脉冲控制下从t1开始向上计数，在t3停止计数，低位计数器在低位计数脉冲控制下从t2开始向下计数，在t3结束计数；其中t1为低速时钟在用于转换复位电压的斜坡信号开始之后的第一个下降沿发生的时刻，t2为用于转换复位电压的斜坡信号的电压降低到与复位电压相等，比较器开始翻转的时刻，t3为低速时钟在比较器翻转之后的第一个下降沿发生的时刻；

所述步骤六中，高位计数器在高位计数脉冲控制下从t7开始继续向上计数，在t9结束计数，低位计数器在低位计数脉冲信号控制下继续从t6开始向上计数，在t7结束计数；其中t6为用于转换信号电压的斜坡信号降低到与信号电压相等，比较器开始翻转的时刻，t7为低速时钟在比较器翻转之后的第一个下降沿发生的时刻，t9为低速时钟在用于转换信号电压的斜坡信号结束后的第一个下降沿发生的时刻；

所述步骤七中，运算器利用公式（2）进行运算处理得到量化后的像素图像数据G；

G=S-(MSB*2^N_LSB+LSB)   （2）

其中MSB为高位计数器的计数值，N_LSB为低位计数器的计数位数，LSB为低位计数器的计数值；S为一个固定值。